JP7035397B2 - 非接触ｉｃカード - Google Patents

Description

本発明は、コイルワイヤからなるアンテナを備えた非接触ＩＣカードおよびその非接触ＩＣカードに使用するインレットシートに関する。

非接触ＩＣカードは、金融系、交通系、流通系、アミューズメント系など様々な用途で使用されている。

図２はこのような従来の非接触型ＩＣカード１００´の代表的なものを例示した説明図であり、ＩＣチップをＩＣモジュールの基板部４に搭載し、搭載したＩＣチップを樹脂でモールドして保護したＩＣモジュールのモールド部３からなるＩＣモジュール１を使用した例を示している。

図２（ａ）は、上面から非接触型ＩＣカード透視した図であり、ＩＣモジュール１とコイルワイヤからなるアンテナ２の構成を例示している。コイルワイヤからなるアンテナ２は、コイルワイヤからなるアンテナ２によって囲まれた面積が大きいほど高い感度が得られるため、非接触ＩＣカード１００´の周縁部の外周に近い部位に沿って備えられている。コイルワイヤからなるアンテナ２の巻数は、通信に使用する周波数によって決定される。

図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ´切断線における断面のうち、ＩＣモジュール１とコイルワイヤからなるアンテナ２からなるインレットシート１０´の断面図である。ＩＣモジュールの基板部４のサイズに合せて開口部１１´を形成した白色シートａ５´と、透明樹脂シートｂ６´をラミネートした積層体の開口部１１´にＩＣモジュールの基板部４が収納されている。この開口部１１´はＩＣモジュール１の位置決めを可能とするだけでなく、その後、その積層体の表裏面にシートを熱ラミネートした際に、ＩＣモジュール１の凹凸を無くす機能を持っているため、カードの表面を平滑にすることができる。

白色シートａ５´と透明樹脂シートｂ６´がラミネートされた後、コイルワイヤからなるアンテナ２は、白色シートａ５´に圧入または埋設される。コイルワイヤの直径と白色シートａ５´がほぼ同じ厚さであるため、コイルワイヤからなるアンテナ２を白色シートａ５´に熱圧接して圧入または埋設する際に、透明樹脂シートｂ６´にクッションの働きをさせ、コイルワイヤからなるアンテナ２を損傷させず、高い歩留りで圧入または埋設処理を可能とする。

ここで白色シートａ５´にコイルワイヤからなるアンテナ２が圧入されるとは、コイルワイヤからなるアンテナ２を白色シートａ５´に押圧することにより、コイルワイヤからなるアンテナ２を白色シートａ５´の中に押し込むこと（圧入とも言う。）を指す。圧入を可能とするため、白色シートａ５´を軟化点以上に加熱した状態で実施する。圧入した状態とは、コイルワイヤからなるアンテナ２の一部が白色シートａ５´に押し込まれた状態、またはコイルワイヤからなるアンテナ２が全て白色シートａ５´中に押し込まれている状態を指し、埋設された状態とは、コイルワイヤからなるアンテナ２が全て白色シートａ５´中に押し込まれており、コイルワイヤからなるアンテナ２が白色シートａ５´の表面に露出していない状態を指すものとする。

この様にして、白色シートａ５´と透明樹脂シートｂ６´の積層体の白色シートａ５´側にコイルワイヤからなるアンテナ２が圧入または埋設されるが、圧入または埋設された
状態でコイルワイヤからなるアンテナ２が正常であるかどうか、を目視検査可能とするため、透明樹脂シートｂ６´が用いられている。

図２（ｃ）は、（ａ）のＡ－Ａ´切断線における非接触ＩＣカード１００´の断面図である。
図２（ｂ）に示したインレットシート１０´についての目視検査結果が良好である場合、次の工程として、インレットシート１０´に、白色シートｂ７´、白色シートｃ８´、白色シートｄ９´が熱ラミネートされ、カード化が行われる（図２（ｃ）参照）。この際、白色シートｂ７´のＩＣモジュールのモールド部３に対応する部位（白色シートａ５´の開口部１１´と同じ位置）には、ＩＣモジュール１の突起を収納することで凹凸を緩和し、非接触ＩＣカード１００´の表面を平滑化する開口部１２´が備えられている。

この様な非接触ＩＣカード１００´において、白色シートａ５´の代わりに、赤色、青色、緑色あるいは黒色樹脂シートを用いて、カード端面の意匠性を高めたカードが求められる様になっている。しかしながら、特に黒色樹脂シートを使用した場合に、圧入または埋設されたコイルワイヤからなるアンテナ２が正常に圧入または埋設されているかどうかを目視検査することが困難であるという問題がある。

そのため、黒色樹脂シートを用いてカード端面の意匠性を高めたコイルワイヤからなるアンテナ２を備えた非接触ＩＣカード１００´において、圧入または埋設されたコイルワイヤからなるアンテナ２が正常に圧入または埋設されているかどうかを目視検査することができなかった。そのため、圧入または埋設されたコイルワイヤからなるアンテナ２が損傷を受け、不良となっているインレットシート１０´を、次工程に流してしまう問題があった。そのため、インレットシート１０´を作製した段階で、圧入または埋設されたコイルワイヤからなるアンテナ２が正常に圧入または埋設されているかどうかを目視検査することを可能とする技術が待望されていた。

そのような先行技術について調査したが、黒色樹脂シートを用いてカード端面の意匠性を高めたコイルワイヤからなるアンテナを備えた非接触ＩＣカードにおいて、圧入または埋設されたコイルワイヤからなるアンテナが正常に埋設されているかどうかを目視検査することを可能とする技術を見出すことはできなかった。

最も類似した技術として、特許文献１には、黒色基材を使用することなく、カード基材を透明な積層体とする事によって黒色基材を使用した場合と同様の効果を演出する積層カードを提供することを課題として、黒色基材を使用することなく、カードの端面を黒く見せる積層カードを、一枚または複数枚の透明基材で構成されるコアシートと、コアシートの最上面および最下面に少なくとも光遮蔽用印刷層が形成されたことを特徴とする積層カードが開示されている。しかしながら、この技術は、高価な黒色樹脂シートを使用せずに、光遮蔽用印刷層によってカード端面を黒色に見せることができる積層カードを安価に製造可能とするカードの積層構成に関するものであり、ＩＣモジュールやコイルワイヤからなるアンテナが樹脂シート中に圧入または埋設された状態を目視検査可能とすることについては、なんら記述されていない。

また特許文献２には、コア層およびオーバーコート層に白色シートや着色シートを用いることなく、カード端面が着色したように見えるカードを提供することを課題として、透明なシートからなるコア層の両面に透明なシートからなるオーバーシート層を備え、コア層の両面と上下オーバーシート層の間に有機顔料を含有する透明着色印刷層が積層されたカードが開示されている。この技術は、高価な着色シートを使用せずに、透明着色印刷層によってカード端面を着色したように見せることができる積層カードを安価に提供可能とするカードの積層構成に関するものである。ＩＣカードを想定する旨の記載はあるが、コ
イルワイヤからなるアンテナに関する記載は無く、コイルワイヤからなるアンテナを備えた非接触ＩＣカードとは異なる技術であると考えられる。

そのため、カード端面を着色して見える、または黒く見える様にして、意匠性を高めたコイルワイヤからなるアンテナを備えた非接触ＩＣカードにおいて、コイルワイヤからなるアンテナが正常にシート内に圧入または埋設されているかどうかを目視検査することを可能とする技術が待望されていた。

特開２００９－１８４１７１号公報 特許第６０６９９３０号公報

上記の事情に鑑み、本発明は、カード端面を着色または黒色に見える様にして意匠性を高めたコイルワイヤからなるアンテナを備えた非接触ＩＣカードにおいて、コイルワイヤからなるアンテナが正常に樹脂シートに圧入または埋設されているかどうかを目視検査することを可能とする非接触ＩＣカードのインレットを提供することを課題とする。

上記の課題を解決する手段として、本発明の第一の態様は、ＩＣモジュールと、コイルワイヤからなるアンテナと、透明シートと、を備えた非接触ＩＣカードであって、透明シートは、少なくとも２層の透明樹脂シートからなる積層体であって、その積層体の一方の面の最外層の透明樹脂シートには、ＩＣモジュールを収納可能な開口部を備えており、且つその透明樹脂シートはコイルワイヤの厚さの一部または全てを包含してなるインレットシートの表裏面に着色樹脂シートが備えられている非接触ＩＣカードであり、前記インレットシートのＩＣモジュール側に備えられた１層目の着色樹脂シートには、前記インレットシートの透明樹脂シートに備えられた前記開口部に合せて、前記ＩＣモジュールを収納し平坦化可能な開口部を備えており、該１層目の着色樹脂シートの上には、少なくとも１層の着色樹脂シートが備えられていることを特徴とする非接触ＩＣカードである。
ここで、コイルワイヤの厚さ方向とは、透明樹脂シート上に配置されたコイルワイヤからなるアンテナの、透明樹脂シートの厚さ方向に平行な方向の、厚さを指す。

透明樹脂シートとＩＣモジュールを収納可能な開口部を備えたもう一方の透明樹脂シートとの積層体である透明シートの上に、コイルワイヤからなるアンテナと、それに接続されたＩＣモジュールを開口部に収納して配置した後、熱圧をかけて透明樹脂シートの中にコイルワイヤを圧入することによって、インレットシートを作製する。

この様にして作製されたインレットシートにおいては、コイルワイヤからなるアンテナが、正常に圧入または埋設されているか、またはダメージを受けているかどうか、をインレットシートの裏面から視認可能であるため、インレットシートの良否判定が可能である。そのため、次工程に良品のみを流すことが可能となる。なおここで、裏面とはコイルワイヤからなるアンテナが圧入された側とは逆側の面を指す。

また、第二の態様は、前記着色樹脂シートが、黒色樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカードである。

インレットシートは透明樹脂シートの積層体であるが、その表裏面に着色樹脂シートまたは黒色樹脂シートを積層して作製した非接触ＩＣカードの側端面は、表裏面と同様に、着色樹脂シートと同様の色または黒色に見えるようになるため、意匠性が高い非接触ＩＣカードを提供可能となる。

本発明のインレットシートは、透明樹脂シートと、ＩＣモジュールを収納可能なサイズで形成した開口部を備えたもう一方の透明樹脂シートと、の積層体である透明シートの一方の透明樹脂シートに、コイルワイヤからなるアンテナを圧入または埋設して作製するため、コイルワイヤからなるアンテナを圧入または埋設した透明樹脂シートの反対側の透明樹脂シートからコイルワイヤからなるアンテナの圧入または埋設された状態を目視可能である。そのため、コイルワイヤからなるアンテナが正常か、または損傷を受けているかどうか、を目視検査可能である。更に、目視検査によって正常なインレットだけを選別して非接触ＩＣカードを作製することが可能となる。

本発明の非接触ＩＣカードを例示した説明図であって、（ａ）は上面から透視した図であり、ＩＣモジュールとコイルワイヤからなるアンテナの構成例を示した説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ´切断線における断面のうち、ＩＣモジュールとコイルワイヤからなるアンテナの断面を中心に示した断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ´切断線における非接触ＩＣカードの断面図、である。 従来の非接触ＩＣカードを例示した説明図であって、（ａ）は上面から透視した図であり、ＩＣモジュールとコイルワイヤからなるアンテナの構成例を示した説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ´切断線における断面のうち、ＩＣモジュールとコイルワイヤからなるアンテナの断面を中心に示した断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ´切断線における非接触ＩＣカードの断面図、である。

＜インレットシート＞
本発明の非接触ＩＣカードに使用するインレットシートは、ＩＣモジュールと、コイルワイヤからなるアンテナと、透明シートと、を備えた非接触ＩＣカードのインレットシートである。

透明シートは、少なくとも２層の透明樹脂シートからなる積層体であって、その積層体の一方の面の最外層の透明樹脂シートには、ＩＣモジュールを収納可能な開口部を備えていると同時に、その透明樹脂シートはコイルワイヤの厚さの一部または全てを包含している。
ここで、コイルワイヤの厚さとは、図１（ｂ）に例示したコイルワイヤのアンテナ２の様に、コイルワイヤに重なりが無い場合は、透明樹脂シートの厚さ方向に平行な方向のコイルワイヤの太さと同じである。また、コイルワイヤに重なりがある場合は、重なりによって決定される透明樹脂シートの厚さ方向に平行な方向のコイルワイヤの厚さを指す。

ＩＣモジュールは、ＩＣモジュールの基板部と、ＩＣチップが樹脂モールドされたＩＣモジュールのモールド部と、を備えており、且つＩＣモジュールは前記開口部に配置されており、ＩＣモジュールの突出する高さが緩和されている。

コイルワイヤからなるアンテナは、開口部を備えたもう一方の透明樹脂シートの表面か
ら内部に圧入され、一部が透明樹脂シートから露出しているか、または全てが透明樹脂シートの中に圧入され、埋設または包含された状態となっている。

次に、図１（ａ）、（ｂ）を用いて本発明の非接触ＩＣカードのインレット１０を更に詳しく説明する。
図１（ａ）は、本発明の非接触ＩＣカード１００を上面から見た透視図の例であり、透視して内部にあるインレットシート１０の上面を示した説明図である。インレットシート１０は、ＩＣモジュール１とコイルワイヤからなるアンテナ２を備えている。コイルワイヤからなるアンテナ２は、インレットシート１０の外周の近傍に沿って備えられている。

図１（ｂ）は、本発明の非接触ＩＣカード１００を切断線Ａ－Ａ´で切断した時の、インレットシート１０の断面を例示した説明図である。
透明樹脂シートｂ６の上に、もう一方の透明樹脂シートａ５が積層された構成である。透明樹脂シートａ５には、ＩＣモジュールの基板部４の上にＩＣモジュールのモールド部３が備えられたＩＣモジュール１の大きさに合わせた開口部１１が形成されており、ＩＣモジュール１がＩＣモジュールの基板部４を透明樹脂シートｂ６側にして収納されている。

また、透明樹脂シートａ５には、その表面からコイルワイヤからなるアンテナ２が圧入されている。圧入されることにより、コイルワイヤからなるアンテナ２の透明樹脂シートａ５の厚さ方向に平行な方向における、コイルワイヤからなるアンテナ２の厚さの全てが透明樹脂シートａ５に埋設されていても良いし、コイルワイヤからなるアンテナ２の一部が透明樹脂シートａ５の表面に露出していても構わない。ＩＣモジュールの基板部４上にて、ＩＣモジュール１とコイルワイヤからなるアンテナ２はＩＣモジュール１と電気的に接続されており、ＩＣモジュール１は外部通信装置と通信可能となっている。なお、ＩＣモジュール１は、ＩＣモジュールの基板部４上に実装されたＩＣチップがモールド樹脂によって樹脂モールドされたＩＣモジュールのモールド部３を備えている。

この様に、本発明のインレットシート１０は、コイルワイヤからなるアンテナ２が圧入または埋設された樹脂シートが、透明な透明樹脂シートａ５で構成されているため、コイルワイヤからなるアンテナ２が圧入された状態を目視可能となっている。そのため、インレットシート１０が正常な状態であるか、異常な状態であるか、を図１（ｂ）に示したａの位置から目視検査可能となり、良品のみを次の工程に流す事が可能となる。

＜非接触ＩＣカード＞
次に、本発明の非接触ＩＣカードについて、図を用いて説明する。
図１（ｃ）は、本発明の非接触ＩＣカード１００を切断線Ａ－Ａ´で切断した場合の断面図を例示している。
図１（ｂ）に例示した本発明の非接触ＩＣカードのインレットシート１０の透明樹脂シートｂ６側に積層された黒色樹脂シートｂ８が積層されている。また、透明樹脂シートａ５側に積層された黒色樹脂シートａ７が備えられている。

更に、黒色樹脂シートａ７の上に、黒色樹脂シートｃ９が積層された構成となっている。黒色樹脂シートａ７には、透明樹脂シートａ５に備えられた開口部１１に合せて開口部１２が備えられている。開口部１２は、ＩＣモジュールのモールド部分３を収容可能な空間を形成し、そこに凸部であるＩＣモジュールを収納することにより平滑化し、非接触ＩＣカード１００の表面に凹凸が形成されるのを抑制する役割を持っている。そのため、黒色樹脂シートａ７の厚さは、透明樹脂シートａ５の厚さとの合計値が、ＩＣモジュール１の高さ（ＩＣモジュールの基板部４の厚さとＩＣモジュールのモールド部３の高さの合計値）と同等になるように選択される。

この様に、インレットシート１０は透明樹脂シートの積層体である透明シートから構成されているが、その表裏面側に黒色樹脂シートを積層した構成としているため、完成した非接触ＩＣカード１００の側端面は、黒色に見える。インレットシート１０に積層するシートを着色樹脂シートにすれば、その着色樹脂シートの色に見える非接触ＩＣカードとすることができる。

以上に説明した非接触ＩＣカードは、インレットシート１０の表裏面に黒色樹脂シートを積層した場合を例に説明したが、黒色樹脂シートの代わりに、任意の色に着色された着色樹脂シートを使用しても良い。黒色樹脂シートを使用すれば黒色の表裏面および側端面を備えた非接触ＩＣカードとなり、任意の色の着色樹脂シートを使用した場合は、その色の表裏面および側端面を備えた非接触ＩＣカードとなり、意匠性を高めることができる。

＜インレットシートおよび非接触ＩＣカードの製造方法＞
（インレットシートの製造方法）
図１（ｂ）に例示したインレットシート１０の製造方法について説明する。
まず、透明樹脂シートａ５と透明樹脂シートｂ６を用意する。また、ＩＣモジュールの基板部分４とＩＣモジュールのモールド部分３を備えたＩＣモジュール１とコイルワイヤからなるアンテナ２が電気的に接続されたものを用意する。これは、別工程にて製造しても良いし、外部から購入しても良い。

透明樹脂シートａ５に対して、ＩＣモジュール１を収容するための開口部１１を形成する。開口部１１を形成する手段としては、樹脂シートである透明樹脂シートａ５に開口部を形成できる手段であれば特に限定する必要はない。例えば、ポンチ、パンチ、トムソン刃、金型などを使用した打ち抜き加工を好適に使用することができる。

透明樹脂シートａ５と透明樹脂シートｂ６の材料としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリカーボネート、セルロースジアセテート、ポリアミドなどからなる樹脂を挙げることができる。

これらの透明シートの厚さについては、非接触ＩＣカードの基準厚さ、０．７６ｍｍ、を守れるように選択すれば良い。例えば、透明樹脂シートａ５と透明樹脂シートｂ６の各厚さとしては、０．１０～０．５０ｍｍの範囲から選択すれば良い。

次に、透明樹脂シートａ５と透明樹脂シートｂ６を積層する側の面に接着剤層を塗布した後、両者を積層する。

次に、透明樹脂シートａ５の上に、ＩＣモジュールがのＩＣモジュールの基板部４が、開口部１１に収納され、且つコイルワイヤからなるアンテナ２がインレットシート１０の周縁部に沿う様に配置する。

次に、コイルワイヤからなるアンテナ２が透明樹脂シートａ５に圧入する。圧入する手段としては、ＩＣモジュールに圧力がかからない様にした金型を使用して、コイルワイヤからなるアンテナ２を、熱プレスをする方法を挙げることができる。

熱プレスの条件を強く（高温、高圧、長時間）することにより、ほぼコイルワイヤからなるアンテナ２を透明樹脂シートａ５の内部に圧入し、埋設することができる。熱プレスの条件を弱くすると、図１（ｂ）に例示した様に、透明樹脂シートａ５の表面からコイルワイヤからなるアンテナ２の一部が突出した状態となる。コイルワイヤからなるアンテナ
２の一部が透明樹脂シートａ５に圧入され、固定されていれば、いずれの状態でも構わない。
以上の様にしてインレットシート１０を作製することができる。なお、説明の便宜上、１つのインレットが備えられたインレットシートとして説明したが、通常の生産においては、インレットが多面付けされたインレットシートが作製される。

（非接触ＩＣカードの製造方法）
次に、インレットシート１０をコア層とした非接触ＩＣカードの製造方法について、図１（ｃ）に例示した層構成の場合の製造方法について説明する。ここでは、黒色樹脂シートを使用した場合について説明するが、任意の色に着色された着色樹脂シートを使用しても同様である。

まず、黒色樹脂シートａ７に開口部１２を形成する。開口部１２を形成する手段としては、樹脂シートである黒色樹脂シートａ７に開口部を形成できる手段であれば特に限定する必要はない。例えば、ポンチ、パンチ、トムソン刃、金型などを使用した打ち抜き加工を好適に使用することができる。

次に、インレットシート１０の両面と、黒色樹脂シートａ７の両面に、ＰＵＲ（Ｐｏｌｙ Ｕｒｅｔｈａｎｅ Ｒｅａｃｔｉｖｅ）系ホットメルト接着剤層を塗布する。

また、黒色樹脂シートｂ８のインレットシート１０に面する側と、黒色樹脂シートｃ９の黒色樹脂シートａ７に面する側と、にＰＵＲ系ホットメルト接着剤層を塗布する。

この様にして、ホットメルト接着剤を塗布したインレットシート１０と、黒色樹脂シートａ７と、黒色樹脂シートｂ８と、黒色樹脂シートｃ９と、を互いにＰＵＲ系ホットメルト接着剤層を対面させて積層する。

次に、真空熱プレス装置に装着後、排気してから熱プレスを行う。この工程により、インレットシート１０と、黒色樹脂シートａ７と、黒色樹脂シートｂ８と、黒色樹脂シートｃ９と、はＰＵＲ系ホットメルト接着剤層を介して接着した積層体が完成する。

多面付けして製造した場合は、個々の非接触ＩＣカードに打ち抜き加工して個片化することにより、本発明の非接触ＩＣカードを作製することができる。

なお、接着剤層として、ＰＵＲ系ホットメルト接着剤層を使用した場合を例にとって説明したが、接着剤層としてはこれに限定する必要はない。また、図１（ｂ）、（ｃ）においては、図の簡素化のため、接着剤層の図示を省略して示している。

１・・・ＩＣモジュール
２・・・コイルワイヤからなるアンテナ
３・・・ＩＣモジュールのモールド部
４・・・ＩＣモジュールの基板部
５・・・透明樹脂シートａ
５´・・・白色樹脂シートａ
６・・・透明樹脂シートｂ
６´・・・透明樹脂シートｂ
７・・・黒色樹脂シートａ
７´・・・白色樹脂シートｂ
８・・・黒色樹脂シートｂ
８´・・・白色樹脂シートｃ
９・・・黒色樹脂シートｃ
９´・・・白色樹脂シートｄ
１０、１０´・・・インレットシート
１１・・・（透明樹脂シートａの）開口部
１１´・・・（白色樹脂シートａの）開口部
１２・・・（透明樹脂シートｂの）開口部
１２´・・・（白色樹脂シートｂの）開口部
１００、１００´・・・非接触ＩＣカード

Claims (2)

1. ＩＣモジュールと、コイルワイヤからなるアンテナと、透明シートと、を備えた非接触ＩＣカードであって、
   透明シートは、少なくとも２層の透明樹脂シートからなる積層体であって、その積層体の一方の面の最外層の透明樹脂シートには、ＩＣモジュールを収納可能な開口部を備えており、且つその透明樹脂シートはコイルワイヤの厚さの一部または全てを包含してなるインレットシートの表裏面に着色樹脂シートが備えられている非接触ＩＣカードであり、 前記インレットシートのＩＣモジュール側に備えられた１層目の着色樹脂シートには、前記インレットシートの透明樹脂シートに備えられた前記開口部に合せて、前記ＩＣモジュールを収納し平坦化可能な開口部を備えており、該１層目の着色樹脂シートの上には、少なくとも１層の着色樹脂シートが備えられていることを特徴とする非接触ＩＣカード。
2. 前記着色樹脂シートが、黒色樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
   

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