JP5590034B2 - 非接触通信媒体 - Google Patents

Description

この発明は、非接触通信媒体に関するものである。

従来から、基板上にアンテナを設け、これをＩＣモジュールと接続し、外部の読み書き装置とデータ通信が可能なＩＣカード、ＩＣタグの様な非接触通信媒体を形成する技術が知られている。

特許第３７２１５２０号公報

上記従来の技術においては、アンテナを備えたアンテナシートにＩＣモジュールを実装したインレットに、絶縁性の基材等を貼り合せて非接触通信媒体として用いる場合、ＩＣチップが封止された封止樹脂部等の厚さにより、貼り合せた基材が膨らんでしまうため、アンテナシートにＩＣモジュールを実装したインレットに、封止樹脂部に対応する開口部を備えた基材を貼り合せて、封止樹脂部を基材の開口部に収容している。

このとき、封止樹脂部と開口部の内側面との間に隙間が生じると、この隙間からインレットの配線の一部等が露出されることにより静電気が侵入し、ＩＣモジュールに悪影響を及ぼすおそれがある。
そこで、このような隙間が形成されるのを防止するために、基材として可撓性及び柔軟性を有する材料を用い、開口部の外形を封止樹脂部の外形よりも小さくして、封止樹脂部を開口部に押し込んでプレスすることが考えられる。

しかし、このような場合には隙間の発生は防止できるものの、封止樹脂部を開口部に押し込む際に外力が作用してＩＣモジュールが破壊されるおそれがある。また、封止樹脂部を開口部に押し込むことで、封止樹脂部上に基材の一部が乗り上げたような状態となり、スタンプ試験等による外力によってＩＣモジュールが破壊されるおそれがある。
したがって、ＩＣモジュールの封止樹脂部を開口部収容させるためには、開口部の外形を封止樹脂部の外形よりも大きくせざるを得ず、隙間の発生を防止するのは困難である。

ＩＣカード等は、最外層が絶縁性の樹脂基材で挟まれラミネートされている故、静電気による影響は少ないが、特に、電子パスポート等の如く、ＩＣモジュール部分が最外層に晒されている場合や、電気的に弱い紙媒体等でしか覆われていない場合等には、ＩＣモジュール部分が静電気の影響を直接的に受ける可能性が高く、問題となっている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ＩＣモジュールへの静電気の侵入を確実に防止することを可能にし、且つボールペン試験等の表面の平坦性試験の合格基準を満足させるだけの外表面の平坦性を有する非接触通信媒体を提供するものである。

上記の課題を解決するために、第一の基材及び第二の基材と、該第一の基材若しくは第二の基材に形成されたアンテナと、該アンテナに接続されたＩＣモジュールとを有する非接触通信媒体であって、該ＩＣモジュールが、リードフレームと、リードフレーム上に実装されたＩＣチップと、ＩＣチップを封止する封止樹脂部とを有し、該アンテナは接続部を有し、該アンテナとＩＣモジュールは、アンテナの接続部とＩＣモジュールのリードフレームによって接続されてなり該第一の基材は、該ＩＣモジュールの少なくとも一部を収納する開口部を有し、該ＩＣモジュールと、アンテナとＩＣモジュールの接続されている部分を覆う形状に、絶縁層と導電層とが重ねられた封止材が絶縁層をＩＣモジュールの側に向けて配置されていることを特徴とする。

また、本発明の非接触通信媒体は、前記第一の基材の開口部の外形が前記ＩＣモジュールの封止樹脂部の外形よりも一回り大きく形成され、第一の基材の開口部の内側面とＩＣモジュールの封止樹脂部との間に隙間が形成され、その隙間を埋めるように封止材が配置されてなることを特徴とする。

また、本発明の非接触通信媒体は、前記導電層が絶縁層に対して面積が小さく、導電層が絶縁層からはみ出さない形状であることを特徴とする。

また、本発明の非接触通信媒体は、前記第一の基材の外表面と前記封止材の外表面との段差が２０μｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明の非接触通信媒体は、前記封止材の導電層及び絶縁層の少なくともいずれか１の縦弾性係数は、前記封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さいことを特徴とする。

また、本発明の非接触通信媒体は、前記封止材は、粘着材を有するテープ構造であることを特徴とする。

また、本発明の非接触通信媒体は、前記粘着材、前記導電層、前記絶縁層のうち少なくともいずれか１の縦弾性係数は、前記封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さいことを特徴とする。

さらにまた、本発明の非接触通信媒体は、前記第二の基材が、アンテナシート、インレイシート、カバーシートのいずれか１以上を積層してなることを特徴とする請求項１ないし７記載のいずれか一項に記載の非接触通信媒体。

本発明によれば、静電気の侵入を防止することができ、さらに外表面の平坦性の要求を満たすことができる非接触通信媒体を提供することができる。

本発明における非接触通信媒体の一実施形態例の断面図である。 ＩＣモジュールの一実施形態例を示す断面図である。 第二の基材の一例であるアンテナシートの一実施形態例を示す図である。 本発明における封止材の配置方法の実施形態例を示す断面図である。 本発明における封止材の配置方法の実施形態例を示す概要図である。 本発明における非接触通信媒体が電子パスポートである場合の概要図である。

次に、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における非接触通信媒体１の一実施例を示す断面図である。図１に示した如く、非接触通信媒体１は、第一の基材２、第二の基材３、ＩＣモジュール４を有している。図示しないが、第一の基材２又は第二の基材３にはアンテナ６１が形成され、ＩＣモジュール４と接続されている。第一の基材２には、ＩＣモジュール４を露出させるための開口部が設けられており、開口部の内側面とＩＣモジュール４との間には、ＩＣモジュール４を覆うように封止材が配置されている。

図１は、第二の基材３が、アンテナシート３１及びインレイシート３２を具備する場合の一実施形態例である。図１に示す非接触通信媒体は、第二の基材３のうちのアンテナシート３１、アンテナ６１及びＩＣモジュール４を有するインレットを、第二の基材のうちのインレイシート３２と第一の基材２とで挟持する構成である。アンテナシート３１には穴部が形成されており、ここにＩＣモジュール４を嵌め込むようにしてアンテナ６１とＩＣモジュール４とが接続されている。この非接触通信媒体は、インレイシート３２と第一の基材２との間にインレットを挟みこみ、ラミネート接合して一体化することで、所望の厚さに形成されている。

ただし、本発明の非接触通信媒体における第二の基材の層構成は、アンテナシートであっても、アンテナシート及びインレイシートの二層構造であっても、更にカバーシートを有していても良く、又はカバーシートのみであっても良い。また、アンテナについても、第一の基材若しくは第二の基材のいずれに設けられていても、又その表裏いずれの面に設けられていても良く、第二の基材が複数層の構成である場合、そのいずれの層に設けられていても、複数層にまたがって形成されていても良く、その配置位置については特に限定しない。

第一の基材、及び第二の基材のインレイシートとしては、例えば、絶縁性のプラスティックフィルム（PET-G：非結晶コポリエステル、PVC：塩化ビニル樹脂等)、あるいは絶縁性の合成紙（PPG社製のポリオレフィン系合成紙 商品名「Teslin」（登録商標）、あるいはユポ・コーポレーション製のポリプロピレン系合成紙 商品名「YUPO」（登録商標）)等が用いられる。ここで、上述のプラスティックフィルムは、可撓性プラスティックフィルムであることが好ましい。また、これらの厚さは、例えば、約１００μｍ〜約１０００μｍ程度、好ましくは１００μｍ〜約５００μｍ程度のものを用いることができる。また、これにより、強度等、基材としての機能を十分に発揮することができるだけでなく、基材に十分な柔軟性を具備させて冊子形状の用途にも応用することができる。

第一の基材の開口部、第二の基材の窓部は打ち抜き加工等により形成することができる。また、凹部はホットスタンプ加工、ミリング加工、エンボス加工等により形成することができる。さらに、第一の基材と第二の基材とを貼り合わせた後に、第一の基材の開口部と同様に第二の基材の窓部若しくは凹部を封止してもよい。この封止には、上述の封止材と同様のものを用いることができる。また、二液硬化型のエポキシ樹脂等の接着剤を用いることもできる。特に、耐衝撃性の弾性エポキシ樹脂を用いることで、ＩＣモジュールを衝撃から保護することができる。

封止材５は、絶縁層５１と導電層５２とを有し、絶縁層５１をＩＣモジュール４の側に向けて配置されている。このように絶縁層５１と導電層５２を有する封止材５をＩＣモジュール４を覆うように配置することにより、ＩＣモジュール４部分に静電気が飛来した場合に、導電層５２により局地的に集中している静電気の電子が拡散され、さらに絶縁層５１により遮断されるため、ＩＣモジュール４への影響を低減させることが可能となるのである。

封止材の厚みは、全体として、２５μｍ〜１００μｍ程度であると良く、さらには８０μｍ以下であるとより望ましい。樹脂材が薄すぎると、封止効果が低下し、厚すぎると第一の基材と貼り合わせた際に段差が発生するおそれがあるためである。

絶縁層に用いられる材料としては、例えば、電気絶縁性、耐熱性、耐湿性を有する樹脂材料があげられる。このような樹脂材料として、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂を用いる事が出来、特に二軸延伸ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。また、エポキシ樹脂等の接着剤を用いても良い。絶縁層の厚みとしては、２５μｍ〜７５μｍ程度であることが望ましい。これより薄いと絶縁効果が低下し、厚すぎると、封止材全体の厚みが増加し第一基材と貼り合わせた際に段差が発生するおそれがある。また、絶縁層の誘電率は、例えば、１〜５εＳ程度であることが望ましい。

導電層に用いられる材料としては、例えば、電気導電性、耐熱性、体質性を有する導電性ポリマー、金属薄膜があげられる。導電性ポリマーとしては、例えば、導電性ポリイミド、導電性ポリピロール、導電性ポリアセチレン、導電性ポリチオフェン、導電性ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等が使用可能である。金属薄膜としては、例えば、銀、アルミニウム、銅等を印刷、塗布、蒸着、スパッタリング、メッキ等の手段により形成することが可能である。導電層の厚みとしては、導電性ポリマーの場合、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度、金属薄膜の場合１０ｎｍ〜５０μｍ程度であることが望ましい。

また、本実施形態の封止材は、第一の基材の外表面と封止材の外表面とが連続して略平坦になるように形成され、第一の基材の外表面と封止材の外表面とが略面一に形成されている。具体的に、略平坦あるいは略面一とは、基材の外表面と封止材の外表面との段差が２０μｍ以下であることが望ましい。

封止材は、絶縁性部材と導電性部材とをこの順に、例えば塗布若しくは滴下等することにより、絶縁層と導電層とを形成しても良いが、粘着層を有する樹脂テープとして形成し、これを貼り合わせても良い。粘着層としては、例えばアクリル系樹脂等の一般的な粘着材を用いる事が可能である。粘着層の厚さは、充分な粘着力を得る為に１０μｍ以上であることが望ましいが、粘着層の粘着力、封止材全体の厚み等を考慮し、適宜調節して良い。

また、封止材として樹脂材料を用いる場合には、少なくとも絶縁層若しくは導電層のいずれかの縦弾性係数がＩＣモジュールの封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さいものを用いることが好ましい。また、封止材として粘着層を有する樹脂テープを用いる場合には、絶縁層、導電層、粘着層のうち少なくともいずれか１層以上の縦弾性係数がＩＣモジュールの封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さいものを用いることが好ましい。

なお、本発明の非接触通信媒体における第二の基材は、アンテナシート、インレイシート、カバーシート等のシート類を１つ以上積層した基材であれば良く、その構成は特に限定しない。また、第二の基材がアンテナシートであれば、通常アンテナはアンテナシートに形成されているものではあるが、第二の基材がインレイシート若しくはカバーシート等である場合、アンテナは第一の基材、第二の基材のどちらに形成されていても良く、第一基材と第二の基材との層間で、若しくは複数層からなる第二基材の層間で挟持され、ＩＣモジュールと接続されているのであれば良く、その配置場所については特に限定しない。

図２には、本発明に用いられるＩＣモジュール４の断面図を示す。図２（ａ）は本実施形態のＩＣモジュール４の平面図であり、図２（ｂ）は断面図である。
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、ＩＣモジュール４は、リードフレーム４３と、リードフレーム４３上に実装されたＩＣチップ４１と、ＩＣチップ４１を封止する封止樹脂部４２とにより形成されている。

リードフレーム４３は、例えば、銅糸を編んでフィルム状に形成し、銀メッキを施した銅糸金属フィルム等により形成されている。リードフレーム４３は、ＩＣチップ４１を支持固定するダイパッド４３１と、ＩＣチップ４１の入出力パッドに接続される端子部４３２とを備えている。

ダイパッド４３１は、ＩＣチップ４１の外形よりも一回り大きく形成され、ＩＣチップ４１の底部に固定されている。ダイパッドと端子部４３２との間には隙間が形成され、電気的に絶縁されている。
端子部は、例えば、金（Ａｕ）等のボンディングワイヤ４４を介してＩＣチップ４１の入出力パッド（図示せず）に接続されている。

封止樹脂部は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂材料により形成され、ＩＣチップ、ＩＣチップの入出力パッド、ボンディングワイヤ、および、端子部とボンディングワイヤとの接続部等を覆うように形成されている。また、封止樹脂部はダイパッドと端子部との隙間に充填されている。ここで、ＩＣモジュールの厚さは、例えば、約０．３ｍｍ程度に形成されている。

図３には、第二の基材３の一例であるアンテナシート３１の実施形態例を示す。図２（ａ）はアンテナシート３１の表面図であり、図３（ｂ）は裏面図である。アンテナシート３１は、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により形成された可撓性を有する材料からなる。アンテナシート３１の厚さは、例えば、約０．０２ｍｍ〜約０．１０ｍｍの範囲から適宜選択される。図２に示したアンテナシート３１は、アンテナ６１としてエッチングアンテナを形成した例であり、アンテナシート３１の表面には、アンテナ６１が、裏面にはジャンパー線６２が形成されている。

アンテナ６１とジャンパー線６２とは、それぞれに設けられた導通部６３によって導通している。導通部６３は、面積を広く形成しておくと、確実な導通が行えるため望ましい。アンテナ６１とジャンパー線６２との導通は、両側から挟むように圧力を加えてかしめ、アンテナシート３１を破るクリンピング加工によって行われるか、又は、スルーホールを形成して銀ペースト等の導電ペーストを充填する等して行われるが、アンテナ６１とジャンパー線６２とが物理的又は電気的に導通するのであれば良く、その方法は限定しない。

アンテナ６１には、ＩＣモジュール４と接続させるための接続部６４を形成する。接続部６４は、面積を広く形成しておくと、ＩＣモジュール４との接続が容易であるため望ましい。ただし、アンテナ６１の形状は、非接触通信媒体１が使用する通信特性に対応する形状に形成すれば良く、アンテナ６１の種類によっては、ジャンパー線６２をアンテナシートの表面に形成する場合や、ジャンパー線が不要な場合もあり、図３に示した形状に限定されるものではない。

アンテナ及びジャンパー線は、例えば、アンテナシートの表面にアルミニウム、銅、銀等を厚さ約０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度の薄膜状に形成しておきこの薄膜をエッチング等によりパターニングすることで形成したエッチングアンテナであることが好ましい。これは、インレットに繰り返し曲げが加わると、ＩＣモジュールの端子部とアンテナシートの接続部とが接続された部分に繰り返し曲げによる応力が加わるため、エッチングアンテナは可撓性が向上し、特定の部位に応力が集中することが防止されるためである。ただし、本発明におけるアンテナは、エッチングアンテナに限定されるものではなく、導電性のワイヤーからなる巻き線コイル、導電性インキを印刷により設けたアンテナ等が使用できる。

また、アンテナシートにＩＣモジュールを収納するための窓部若しくは凹部等を設けておくと、非接触通信媒体のさらなる薄型化と厚さの均一化が実現され、局所的な応力が作用することが防止され、曲げに対する耐性も向上する。また、窓部または凹部にＩＣモジュールのリードフレームまでを収容することによりＩＣモジュールを固定することができる。また、アンテナコイルのＩＣモジュールと接続する部分は、面積を広くする等して接続部を形成しておくと、接続が容易である。

また、アンテナの接続部の幅は、ＩＣモジュールの端子部の幅と略同等か、またはやや小さくなるように形成されていることが望ましい。これにより、応力を幅方向に分散させ、応力の集中を防止できる。また、アンテナの接続部をＩＣモジュールの端子部の幅方向の全幅に亘って接続することができ、確実に接続させ、アンテナコイルおよびインレットの信頼性を向上させることができる。

また、アンテナの接続部の長さは、ＩＣモジュールの端子部とアンテナの接続部とが重なる部分の長さよりも大きく形成されていることが望ましい。これにより、端子部のエッジは、アンテナの接続部のアンテナコイル側の端部よりも内側の略中央部に位置するように接続される。このため、端子部のエッジは、アンテナコイルの幅よりも幅が拡大されたアンテナの接続部の略中央部に当接する。

また、第二の基板のアンテナ回路が形成された面とは反対側の面に、アンテナの接続部の形成領域に対応して、アンテナの接続部を補強する補強用パターンを形成しても良い（図示せず）。これにより、アンテナの接続部を第二の基板とその裏面に形成された補強用パターンとの双方によって支持し、補強することができる。

したがって、ＩＣモジュールの端子部とアンテナコイルの接続部とが接続された部分に繰り返し曲げが加わった場合に、端子部のエッジを幅が拡大されたアンテナの接続部の略中央部によって受けることができる。これにより、アンテナコイルへの応力の集中を防止して、アンテナコイルの断線を防止することができる。

図４は、第二の基材の表裏いずれの面にアンテナが形成された場合の、ＩＣモジュール及び封止材の配置の一実施例を示す断面図である。なお、図４（ａ）乃至（ｄ）はいずれも図の上方から第一の基材が貼り合わされるものであり、第二の基材が複数層である場合には、第一の基材に最も近い一層を示しているものとする。

第二の基材の、第一の基材が貼り合わされる面とは反対の面にアンテナが形成されている場合には、図４（ａ）及び（ｂ）に示した如く、ＩＣモジュールのＩＣチップが設けられた側でアンテナと接続することが多い。この場合、図４（ａ）に示した如く、少なくとも第二の基材の穴部から露出されているＩＣモジュールの樹脂封止部を覆うように封止材を配置すればよく、さらに、図４（ｂ）に示した如く、アンテナとＩＣモジュールとが接続されている部分までを覆うように封止材を配置すると、その接合強度を高める補強にもなるため望ましい。

第二の基材の、第一の基材が張り合わされる側にアンテナが形成されている場合には、図４（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に示した如く、ＩＣモジュールのＩＣチップが設けられた側とは反対の側でアンテナと接続することが多い。この場合、図４（ｃ）に示した如く、少なくともＩＣモジュールを覆うように封止材を配置すると良く、さらには図４（ｄ）に示した如く、アンテナとＩＣモジュールとの接続部分までを覆うように配置すると、その接合強度を高める補強にもなり、またさらに図４（ｅ）に示した如く、アンテナの接続部の全面までを覆うと、静電気がアンテナに流れることも防止でき、静電気の悪影響を確実にＩＣモジュールに与えないため望ましい。

また、封止材の断面は、垂直であるか、斜め若しくは段差をつけることにより、導電層が絶縁層に対して面積が小さく、導電層が絶縁層からはみ出さない形状であることが望ましい。導電層が絶縁層からはみ出していると、アンテナ若しくはＩＣモジュールに直接接触してしまい、静電気が流れてしまうおそれがあるためである。この封止材の断面は、封止材を断裁して形成する場合、通常は断裁用の刃の形状が、先が尖った斜め形状になっているため、導電層側から断裁すると、自然にこの断面が形成されるため、特別な加工をしなくとも、通常の生産ラインにより得られるものである。

次に、この実施の形態の作用について説明する。
本実施形態の非接触通信媒体では、図１に示すように、第一の基材の開口部の外形が封止樹脂部の外形よりも一回り大きく形成され、開口部の内側面と封止樹脂部との間に隙間が形成され、その隙間を埋めるように導電層及び絶縁層を有する封止材が、絶縁層を封止樹脂の側に向けて配置されている。そのため、ＩＣモジュール部分に飛来した外部の静電気が、封止材の導電層により拡散され、さらに絶縁層により確実に遮断されることにより、ＩＣモジュールへの悪影響を確実に防止することが可能となる。
また、封止材は、ＩＣモジュールの導電部であるリードフレームを密着して覆うことにより、高い絶縁効果を得ることができる。また、ＩＣモジュールとアンテナとの接合強度を高める効果がある。

また、封止材により隙間を埋めることで、ボールペン試験等の平坦性試験時に隙間により引っ掛かりが生じることを防止して、第一の基材の外表面と封止材の外表面とからなる非接触通信媒体の外表面の平坦性、平滑性を向上させることができる。

また、封止材は、ＩＣモジュールの外表面を覆うように配置され、第一の基材の外表面と封止材の外表面とが連続して略平坦かつ略面一に形成されている。そのため、第一の基材の外表面と、封止樹脂部の外表面を含むＩＣモジュールの外表面との間に段差が生じた場合であっても、第一の基材の外表面と封止材の外表面とを略面一にすることができる。したがって、第一の基材の外表面と封止材の外表面とからなる非接触通信媒体の外表面の平坦性、平滑性を向上させることができる。

また、第一の基材の外表面と封止材の外表面との段差が２０μｍ以下に形成されているので、第一の基材の外表面と封止材の外表面とからなる非接触通信媒体の外表面を略平坦かつ面一にすることができ、ボールペン試験等の平坦性試験の合格基準を十分に満足させることができる。また、段差は１５μｍ以下であることがより好ましい。これにより、ボールペン試験の不良率を略０％にすることができる。

また、封止材として樹脂テープを用いた場合には、封止材の配置を容易にして非接触通信媒体の製造工程を簡略化し、歩留まりを向上させ、製造コストを低減することができる。

また、封止材として、縦段数係数がＩＣモジュールの封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さい樹脂材料、または、封止材が樹脂テープの場合には、樹脂材料と粘着材の少なくとも一方の縦弾性係数がＩＣモジュールの封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さい樹脂テープを用いると、非接触通信媒体に加わった衝撃が封止材に弾性エネルギーとして分散する。これにより、ＩＣモジュールに加わる衝撃を低減するという効果も得られる。また、封止材がＩＣモジュールの封止樹脂部に比べて弾性変形しやすくなる故、ボールペン試験において、第一の基材の外表面がボールペンのペン先から受ける外力によって変形して沈み込んだ場合であっても、ペン先が第一の基材の外表面上から封止材の外表面上へと移動する際に、封止材が第一の基材の外表面と封止材の外表面との段差を低減する方向へ弾性変形する。これにより、第一の基材の外表面と封止材の外表面との段差によるボールペンのペン先進行方向への応力を低減することができる。

以上説明したように、本実施形態の非接触通信媒体によれば、静電気の侵入を防止することができ、さらに外表面の平坦性の要求を満たすことができる。

次に、本実施形態の非接触通信媒体の製造方法について説明する。
ここでは、図１に示した様な、第二の基材がアンテナシートとインレイシートとを有する場合について説明する。

ここで、非接触通信媒体製造方法としては、例えば、まず、アンテナを形成したアンテナシートの窓部にＩＣモジュールを配置しアンテナと接続させてインレットを形成し、ＩＣモジュールの封止樹脂部を封止材で覆う。次いで、これをインレイシートと、第一の基材とで挟み、第一の基材に設けられた開口部にＩＣモジュールを収納するように重ね合わせる。

次に、第一の基材及び第二の基材を外側から押圧して互いに押し付けて圧縮するプレス工程を行う。このプレス工程により、第一の基材、第二の基材および開口部内の封止材が圧縮されるとともに、第一の基材の外表面と封止材の外表面とが略平坦かつ略面一に形成される。

ここで、封止材として樹脂テープを用いる場合には、封止材の配置を容易にして、非接触通信媒体の製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。

また、第一の基材、第二の基材のインレイシートとして上述の合成紙を用いる場合には、インレットと第一の基材及びインレイシートとの接合方法として、接着剤をインレットのアンテナシート、あるいは第一の基材及びインレイシートのアンテナシートに接する面に塗布しておき、例えば、約７０℃−１４０℃程度の比較的低温度で接合する接着ラミネート法を用いる。

接着剤としては、例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）系、ＥＡＡ（エチレンアクリル酸共重合樹脂）系、ポリエステル系、ポリウレンタン系等を用いることができる。
また、接着剤を塗布する代わりに、上記の接着剤に用いられる樹脂を使用した接着シートをアンテナシートと第一の基材及びインレイシートとの間に挟んで使用することもできる。

第一の基材、第二の基材のインレイシートとして上記の熱可塑性のプラスティックフィルムを用いる場合には、インレットと第一の基材及びインレイシートとの接合方法として、両者を加圧しながら第一の基材及びインレイシートの軟化温度を超える温度、例えば、約１３０℃〜１７０℃程度に加熱することにより溶融接合する熱ラミネート法を用いる。また、熱ラミネート法を用いる場合も、溶融接合を確実にするために上述の接着剤を併用してもよい。

インレットと第一の基材及びインレイシートとが接合された後、一体化された第一の基材及びインレイシートとインレットとを所望の形状に外形加工する。
以上により、図１に示す非接触通信媒体を製造することができる。

上述の実施形態では、非接触通信媒体の製造時にプレス工程を導入したが、プレス工程は行わなくてもよい。プレス工程を行わなくても、ＩＣモジュールと基材の開口部の内側面との間の隙間を封止材によって埋めることが可能である。プレス工程以外にも、例えば、ローラーやスクレーパー等を用いることにより基材の外表面と封止材の外表面を平坦に形成することができる。

ここで、第一の基材及びインレイシートの軟化温度は、ＰＥＴ−Ｇは約１００℃〜１５０℃、ＰＶＣは約８０℃〜１００℃程度である。
一方、アンテナシートは、上述の実施形態例で説明したように、ＰＥＮまたはＰＥＴにより形成されている。ＰＥＮの軟化温度は約２６９℃程度であり、ＰＥＴの軟化温度は約２５８℃程度となっている。すなわち、従来アンテナシートとして用いられていたＰＥＴ−Ｇ等の低軟化点の熱可塑性材料と比較して、耐熱温度を上昇させることができる。

このため、第一の基材及び第二の基材のインレイシートとインレットとを約１３０℃〜１７０℃程度に加熱すると、第一の基材及びインレイシートは軟化するが、アンテナシートは軟化しない。これにより、アンテナシートを備えたインレットと第一の基材及びインレイシートとを積層して熱ラミネート法により接合する際に、アンテナシートに熱が加わった場合であっても、が可塑化して流動することを防止できる。したがって、アンテナシートの流動によるアンテナコイルの移動を防止し、データ通信の信頼性を向上させることができる。

また、万が一、アンテナシートが軟化温度を超えて過熱され、可塑化して流動した場合には、アンテナコイルがエッチングアンテナで形成されていると、アンテナコイルのアンテナシートとの接触面積が増大し、アンテナコイルの流動抵抗を大きくすることができる。したがって、アンテナコイルがアンテナシートの流動に伴って移動することを防止し、データ通信の信頼性を向上させることができる。

次に、本発明における封止材の配置の一例を示す。
封止材は、ＩＣモジュールを完全に覆うように設け、ＩＣモジュールの接続部が配置されている方向（Ｘ方向）及びＩＣモジュールの接続部が配置されている方向と直交する方向（Ｙ方向）において封止材と第二の基材が接着されるように配置してもよいが、図５に示すように、短辺がＩＣモジュールのＹ方向の幅と略同じ幅で、長辺がＸ方向の幅より大きい長尺状の封止材を用い、ＩＣモジュールの接続部を覆うように設け、ＩＣモジュールの接続部が配置されている方向（Ｘ方向）において封止材と第二の基材が接着されるようし、ＩＣモジュールの接続部が配置されている方向と直交する方向（Ｙ方向）配置では封止材と第二の基材が接着されていないことが好ましい。このようにすることでＹ方向からローラ等の押さえつけにより順次線圧がかかる際、アンテナと封止材が接着されていないことでモジュールの近傍をローラが押さえつけた時に封止材を介してモジュールに負荷がかかることがないものとなり、モジュールの破損を防ぐことができる。

次に、本発明における非接触通信媒体１の一例として、電子パスポートについて説明する。
図６に示すように、電子パスポートは、表紙として上述の非接触通信媒体１を備えており、この表紙で冊子体７を挟み込んだ構成となっている。非接触通信媒体１には、一方の面に電子パスポートの表紙となるカバー材が接合されている。

このように、非接触通信媒体の第二の基材として、アンテナシート、インレイシート及びカバーシートを接合したシートを用いることで、非接触通信媒体を備えた電子パスポートの外観および質感を従来のパスポートと同等のものとすることができる。また、非接触通信媒体は、静電気の侵入が防止され、外表面の平坦性が向上されているので、データ通信の信頼性が高く、文字の記入性やスタンプの印字性が向上され、外観が良好な電子パスポートを提供することができる。また、第二の基材としてカバーシートのみを用い、カバーシートに直接アンテナを形成すると、非接触通信媒体をさらに薄型化し、より柔軟性を具備させることが可能となる。

上述の実施形態では、非接触通信媒体の一実施例として電子パスポートを例に挙げて説明したが、本発明の非接触通信媒体は、電子パスポート以外にも、例えば、電子身分証明書類、各種活動履歴電子確認書類等に用いることができる。

第一の基材として厚さ１７８μｍで、ＩＣモジュールが配置される部分に開口部を有するポリエレフィン系合成紙を用い、第二の基材としてアンテナシートと厚さ１７８μｍのポリエレフィン系合成紙からなるインレイシートとを用い、アンテナ及び穴部を形成したアンテナシートの穴部にＩＣモジュールを嵌め込み、アンテナと接続させた。
その後、第一の基材及び第二の基材のインレイシートに水系エマルジョン接着剤（ＥＶＡ）を塗布し、アンテナシートのＩＣモジュール上に樹脂テープからなる封止材を図４（ｂ）に示した形態で配置し、ＩＣモジュールと第一の基材の開口部の位置が合うように、第一の基材とインレイシートとでアンテナシートを挟んで貼り合わせ、加圧することにより実施例１のサンプルとした。封止材としては、絶縁層として厚さ４０μｍのポリイミド、導電層として厚さ０．２μｍの導電性ポリピロールを積層し、厚さ１５μｍのアクリル系粘着材を有する樹脂テープを用いた。
これを６つ作成し、サンプル１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６を得た。

得られた非接触通信媒体の断面を電子顕微鏡で測定したところ、いずれのサンプルも第一の基材の開口部の内側面とＩＣモジュールの封止樹脂部との間に隙間はなく、ＩＣモジュールを覆う封止材の外表面と第一の基材の外表面との段差はいずれも２０μｍより小さかった。

次に、得られたサンプルに対して、ＩＳＯ１０３７３−７、ＪＩＳ Ｘ６３０５−７に準拠して静電気試験を行った。
まず、第一の基材を上側にし、非接触通信媒体の長方形状の長辺方向を左右方向、短辺方向を上下方向として、開口部が平面視で長方形の右上の角に位置するように配置する。そして、開口部が形成された基材の外表面から、＋６ｋＶ、−６ｋＶ、＋８ｋＶ、−８ｋＶ、＋１０ｋＶ、−１０ｋＶの電圧を順次印加した。このとき、異なる電圧値を印加する度に、ＩＣチップの基本動作を確認し、非接触通信媒体の通信応答を測定した。
電圧を印加する位置は、アンテナコイルを外周とする横長の長方形の領域を縦方向に４分割、横方向に５分割した縦×横が４×５の合計２０の領域のそれぞれ（位置２０）と、ＩＣモジュールの封止樹脂部の中央（位置中央）と、開口部の左側の基材上（位置左）と、開口部の右側の基材上（位置右）と、開口部の上側の基材上（位置上）と、開口部の下側の基材上（位置下）と、の計２５箇所として、順次測定を行った。
表１に静電気試験の測定結果を示す。表１中、「○」印は通信応答が良好であったことを、「×」印は通信応答不良が発生したことをそれぞれ示している。また、「２０」は位置２０、「Ｍ」は位置中央、「Ｌ」は位置左、「Ｒ」は位置右、「Ｕｐ」は位置上、「Ｕｎ」は位置下のデータをそれぞれ示している。

表１に示すように、本実施例では、サンプル１−１からサンプル１−６まで、全ての印加電圧および全ての場所で良好な通信応答が得られた。

次に、サンプルに対してボールペン試験を行った。ボールペン試験は、第一の基材の外表面において、ボールペンを用い、アンテナコイルの長辺方向に沿って、ＩＣモジュール上を通過するようにボールペンを走行させた。
用いたボールペンは市販のボール直径が１ｍｍのボールペンであり、荷重６００ｇ、速度２５ｍｍ／ｓｅｃにてボールペンを走行させ、２５往復後に、ＩＣチップの基本動作を確認し、非接触通信媒体の通信応答を測定した。
表２にボールペン試験の測定結果を示す。表２中、「ＯＫ」は通信応答が良好であったことを、「ＮＧ」は通信応答不良が発生したことをそれぞれ示している。

表２に示すように、本実施例では、サンプル１−１からサンプル１−６まで、全て良好な通信応答が得られた。

さらに、サンプルに対してスタンプ試験を行った。スタンプ試験は、開口部が形成された基材の外表面にスタンプを用いて荷重をかけた。
用いたスタンプのポンチ先端直径は１０ｍｍで、荷重２５０ｇ、落下高さ３２０ｍｍにて５０回衝撃後に、ＩＣチップの基本動作を確認し、非接触通信媒体の通信応答を測定した。
表３にスタンプ試験の測定結果を示す。表３中、「ＯＫ」は通信応答が良好であったことを、「ＮＧ」は通信応答不良が発生したことをそれぞれ示している。

表３に示すように、本実施例では、サンプル１−１からサンプル１−６まで、全て良好な通信応答が得られた。

封止材の絶縁層として厚さ４５μｍのポリエステルを、導電層として厚さ１００ｎｍの銀ペーストを用い、厚さ３０μｍのウレタン系粘着材を有するテープを用いた以外は、実施例１と同様の方法でサンプルを作成した。
これを６つ作成し、サンプル２−１、２−２、２−３、２−４、２−５、２−６とした。

得られた非接触通信媒体の断面を電子顕微鏡で測定したところ、いずれのサンプルも第一の基材の開口部の内側面とＩＣモジュールの封止樹脂部との間に隙間はなく、ＩＣモジュールを覆う封止材の外表面と第一の基材の外表面との段差はいずれも２０μｍより小さかった。

また、上述の静電気試験を行ったところ、表１に示すように、サンプル２−１からサンプル２−６まで、全ての印加電圧および全ての場所で良好な通信応答が得られた。

また、上述のボールペン試験を行ったところ、表２に示すように、サンプル２−１からサンプル２−６まで、全て良好な通信応答が得られた。さらにまた、スタンプ試験を行ったところ、表３に示すように、サンプル２−１からサンプル２−６まで、全て良好な通信特性が得られた。

＜比較例１＞
封止材を用いなかったこと以外は、実施例１と同様の方法でサンプルを作成した。
これを６つ作成しサンプルＡ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−５，Ａ−６とした。

得られた非接触通信媒体の断面を電子顕微鏡で測定したところ、いずれのサンプルも第一の基材の開口部の内側面とＩＣモジュールの間には約５０μｍ程度の隙間が発生し、ＩＣモジュールの封止樹脂部の外表面と開口部を有する基材の外表面との段差はいずれも２０μｍより大きかった。

また、上述の静電気試験を行ったところ、表１に示すように、サンプルＡ−１では、位置下（Ｕｎ）の＋６ｋＶ印加において通信応答不良が発生した。また、サンプルＡ−２では、位置左（Ｌ）の−６ｋＶ印加において通信応答不良が発生した。また、サンプルＡ−３では、位置右（Ｒ）の＋８ｋＶ印加において、通信応答不良が発生した。また、サンプルＡ−４では、位置下（Ｕｎ）の＋８ｋＶ印加において、通信応答不良が発生した。また、サンプルＡ−５では、位置右（Ｒ）の＋８ｋＶ印加において、通信応答不良が発生した。また、サンプルＡ−６では、位置下（Ｕｎ）の＋８ｋＶ印加において、通信応答不良が発生した。

また、ボールペン試験を行ったところ、表２に示すように、サンプルＡ−１、サンプルＡ−２、サンプルＡ−５、およびサンプルＡ−６において通信応答不良が発生したが、サンプルＡ−３およびサンプルＡ−４では、良好な通信応答が得られた。
また、スタンプ試験を行ったところ、表３に示すように、サンプルＡ−１からサンプルＡ−６まで全て通信応答不良が発生した。

以上の結果から、封止材を用いた本実施例によれば、隙間から静電気が侵入することを防止して、静電気試験における不良率を略０％にすることができる。さらに外表面の平坦性の要求を満たすことで、ボールペン試験やスタンプ試験における不良率を略０％にすることができる。一方、封止材を用いていない比較例１では、各試験を実施した後に、通信応答不良が発生する確率が極めて高い。

１…非接触通信媒体
２…第一の基材
３…第二の基材、３１…アンテナシート、３２…インレイシート
４…ＩＣモジュール、４１…ＩＣチップ、４２…封止樹脂部、４３…リードフレーム、４３１…ダイパッド、４３２…端子部、４４…ボンディングワイヤ
５…封止材、５１…絶縁層、５２…導電層
６１…アンテナ、６２…ジャンパー線、６３…導通部、６４…接続部
７…冊子体

Claims (8)

1. 第一の基材及び第二の基材と、該第一の基材若しくは第二の基材に形成されたアンテナと、該アンテナに接続されたＩＣモジュールとを有する非接触通信媒体であって、
   該ＩＣモジュールが、リードフレームと、リードフレーム上に実装されたＩＣチップと、ＩＣチップを封止する封止樹脂部とを有し、
   該アンテナは接続部を有し、
   該アンテナとＩＣモジュールは、アンテナの接続部とＩＣモジュールのリードフレームによって接続されてなり
   該第一の基材は、該ＩＣモジュールの少なくとも一部を収納する開口部を有し、該ＩＣモジュールと、アンテナとＩＣモジュールの接続されている部分を覆う形状に、絶縁層と導電層とが重ねられた封止材が絶縁層をＩＣモジュールの側に向けて配置されていることを特徴とする非接触通信媒体。
2. 前記第一の基材の開口部の外形が前記ＩＣモジュールの封止樹脂部の外形よりも一回り大きく形成され、第一の基材の開口部の内側面とＩＣモジュールの封止樹脂部との間に隙間が形成され、その隙間を埋めるように封止材が配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
3. 前記導電層が絶縁層に対して面積が小さく、導電層が絶縁層からはみ出さない形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触通信媒体。
4. 前記第一の基材の外表面と前記封止材の外表面との段差が２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の非接触通信媒体。
5. 前記封止材の導電層及び絶縁層の少なくともいずれか１の縦弾性係数は、前記封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の非接触通信媒体。
6. 前記封止材は、粘着材を有するテープ構造であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の非接触通信媒体。
7. 前記粘着材、前記導電層、前記絶縁層のうち少なくともいずれか１の縦弾性係数は、前記封止樹脂部の縦弾性係数よりも小さいことを特徴とする請求項６記載の非接触通信媒体。
8. 前記第二の基材が、アンテナシート、インレイシート、カバーシートのいずれか１以上を積層してなることを特徴とする請求項１ないし７記載のいずれか一項に記載の非接触通信媒体。

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