JPH02178095A - Ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明はＩＣカードに関するものであり、特にカード基
体へのＩＣモジュール収納固定構造に関するものである
。

〔従来の技術］ 近年、ＣＰＵやメモリ等のＩＣチップを装備したＩＣカ
ードの開発が急速に進歩している。このＩＣカードは従
来の磁気カードに比べてその記憶容量が大きいので、銀
行の貯金通帳やクレジントカードの代わりに利用しよう
と考えられている。

一般にＩＣカードの構成要素は、カードの形状と厚さを
決めているカード基体と、回路基板にＩＣチップとコン
タクトパターンを設けて構成されるＩＣモジュールと、
カード基体の表面に形成される印刷とハードコートであ
る。尚、印刷とノ八−ドコートの代わりに薄いオーバー
シートを用いるＩＣカードもある。

まず従来のＩＣカード構造を図に基づいて説明する。第
６図は従来のＩＣカードを示す外観図、第７図は第６図
のＡ−Ａ断面図、第８図はカード基体の外観図、第９図
はＩＣモジュールの外観図、第１Ｏ図〜第１４図は従来
の他のＩＣカードを示す断面図である。

第６図において、ＩＣカード３０の表面には、後述する
ＩＣモジュール３２の複数のコンタクトパターン３２ｃ
が露呈するように設けられるとともに、種々の印刷・ハ
ードコート層３０ａが設けられている。全体のカード形
状は第８図に示したプラスチック製のカード基体３１で
決められている。このカード基体３１には、ＩＣモジュ
ール３２を収納するための基板凹部３１ａ及び封止凹部
３１ｂが形成されている。カード基体３１はたとえばＡ
ＢＳ樹脂を射出成形して形成される。ＩＣモジュール３
２は第９図に示す如く薄い回路基板３２ａにＩＣチップ
３３がボンディングされ、封止樹脂でＩＣチップ３３に
封止部３２ｂが形成されるとともに、回路基板３２ａの
裏側には第６図に示したコンタクトパターン３２ｃが形
成されている。

第９図に示す如（ＩＣモジュール３２は、その封止部３
２ｂがカード基体３１の封止凹部３１ｂへ収納され、回
路基板３２ａが基板凹部３１ａに外周を規制されて収納
されている。この時、Ｉｃモジュール３２のコンタクト
パターン３２ｃ表面とカード基体３１表面とが略同−平
面となるように収納される。又、回路基板３２ａ及び封
止部３２ｂと基板凹部３１ａ及び封止凹部３１ｂの間に
は接着剤（図示せず）が塗布され、接着剤を加熱硬化さ
せることによりＩＣモジュール３２をカード基体３１に
固着している。尚、第７図では前述の印刷・ハードコー
ト層３０ａが厚みをもって記載されているが、実際は大
変薄いため完成した時コンタクトパターン３２ｃと印刷
・ハードコート層３０ａは略同−平面となる。

一般にＩＣカード３０は厚さが０．８ｍｍであり、携帯
時や使用時に受ける外力によって破壊されないようにす
るため、ある程度の曲げに耐える柔軟性が必要である。

そのためカード基体３１には柔軟性を、又ＩＣモジュー
ル３２の封止部３２ｂには薄く且つ剛性を持たせるとと
もに、ＩＣモジュール３２とカード基体３１とを強固に
固着させることが必須条件であった。

しかしながらＩＣモジュール３２を構成する回路基板３
２ａと封止部３２ｂの材質がカード基体３１の材質と異
なるため、両者を確実に接着できる接着剤を得ることが
難しく、又、接着力のバラツキが大きいので前述の如き
ＩＣカード３０の場合、カード基体３１が撓むとカード
基体３１とＩＣカード３２の接着部分で剥離を生じ、Ｉ
Ｃモジュール３２が脱落するという問題があった。

又、接着剤を加熱硬化する際、塗布する接着剤の量、塗
布する位置によって回路基板３２ａと基板凹部３１ａの
隙間から接着剤が漏出してしまい、印刷・ハードコート
層３０ａが形成されるカード基体３１の表面を汚してし
まう問題があった。

更に接着剤を加熱硬化させるときの熱によってカード基
体３１が変形してしまうという問題があった。しかも接
着剤は取扱性及び作業性が悪いため、接着剤を使用せず
にＩＣモジュールをカード基体へ収納できるＩＣカード
構造が望まれていた。

更にＩＣモジュール３２は回路基板３２ａの表面にＩＣ
チップ３３を電気的に接続するとともに、それを覆う封
止部３２ｂを形成する薄型封止が大変能しかったので、
これに代わるＩＣカード構造が望まれていた。

そこで接着剤を使用せずにＩＣモジュールをカード基体
へ収納するＩＣカード構造が特開昭６１−２０４７８８
号公報に提案されている。このＩＣカード構造を第１０
図に基づいて説明する。ＩＣカードを構成するカード基
体４０には貫通穴４０ａが形成され、この貫通穴４０ａ
内にはリング状の連結部材４４を介してＩＣモジュール
４１が収納されている。更にＩＣモジュール４１の表裏
面には補強部材４２．４３が配置されて連結部材４４に
固定されている。尚ＩＣモジュール４１のコンタクトパ
ターン４１ａ側の補強部材４２には、コンタクトパター
ン４１ａを露呈するための穴４２ａが形成されている。

上記ＩＣカード構造によれば、補強部材４２．４３と連
結部材４４を金属材料で構成すると、お互いをハンダ付
けや高周波ウエルグー法によって接合できるので、従来
のように接着剤を使ってＩＣモジュールをカード基体へ
固着する必要がなくなる。

しかしながら、このようなＩＣカード構造においても次
のような問題がある。

即ち、ＩＣカードのコンタクトパターンはデータの読み
取り、書き込み装置であるＲ／Ｗ　（リーダーライター
）と確実に接続するため、カード基体の表面と略同−平
面になるように構成されるが、上記のＩＣカードでは補
強部材４２がコンタクトパターン４１ａに比較して厚く
なるため、コンタクトパターン４１ａはカード基体４０
の表面よりも凹んだ低い位置に設けられることになる。

そのため、Ｒ／Ｗとの接続が不安定になるという問題が
あった。

又ＩＣモジュール４１の外径寸法、連結部材４４の内径
及び外径寸法、貫通穴４０ａの内径寸法に少しでも誤差
が生じるとＩＣモジュール４１の固定が不安定になり、
コンタクトパターン４１ａが位置ズレを起こすことがあ
った。しかも上述の如く補強部材４２．４３と連結部材
４４はハンダ付けや高周波ウエルグー法によって強固に
接合さているもののＩＣモジュール４１は補強部材４２
．４３の間に挟持されただけで特に固定されていないの
で、携帯時や使用時に利用者が不用意に補強部材４２．
４３の部分を押したりすると、補強部材４２．４３と共
にＩＣモジュール４１が外れてしまうという問題があっ
た。従ってこの問題を解決しようとすれば、前述の第６
図に示したＩＣカードと同様に接着剤を使用せざる得な
かった。更に、上記ＩＣカード構造においてもＩＣモジ
ュール４１は難しい封止技術を要する構造であったので
、従来の問題は解決されていなかった。

そこで上述のような問題を解決し、ＩＣモジュールをカ
ード基体に対して強固に収納固定するための構造として
、特開昭６１−２３２８３号公報や特公昭６３−４２３
１３号公報等にＩＣモジュールをカード基体の貫通穴又
は凹部のなかに樹脂で埋め込む構造が提案されている。

まず特開昭６１−２３２８３号公報のＩＣカード構造を
第１１図、第１２図に基づいて説明する。

第１１図に示す如くこのＩＣカードでは、ＩＣモジュー
ル５１を構成する回路基板５１ａにコンタクトパターン
５　ｌ　ｂ、配線５１ｃ、ＩＣ５２が形成され、カード
基体５０の貫通穴５４内に嵌め込まれている。更にｔＣ
モジュール５１の上下にには、貫通穴５４内に形成され
る空隙部５５を覆う如く塩化ビニルや酸変性ポリエチレ
ン等の熱可塑性合成樹脂シート５３を配置している。そ
して第１２図に示す如く上下から加熱加圧することによ
り熱可塑性合成樹脂シート５３とカード基体５０の一部
を溶融して空隙部５５に樹脂を充填している。最後にカ
ードの表裏面にオーバーシート５４を被着してＩＣカー
ドが完成する。

上記のＩＣカードによれば、熱可塑性合成樹脂シート５
３とカード基体５０を同一素材で構成したときＩＣモジ
ュール５１をカード基体５ｏ内に最も強固に収納固定で
きる。

又、特公昭６３−４２３１３号公報に記載されているＩ
Ｃカード構造を第１３図、第１４図に基づいて説明する
。

第１３図に示す如くこのＩＣカードは、カード基体６０
に形成さた貫通穴６０ａ内に空隙部６２を介してＩＣモ
ジュール６１が収納され、カード基体６０の上下面に複
数枚の被膜６３ａ〜６１ｆを積層被着して構成さている
。この被膜６３ａ〜６３ｆはポリエチレンがコーティン
グされたポリ塩化ビニルで構成され、上面側の被膜６３
ａ、６３ｃ、６３ｆにはＩＣモジュール６１のコンタク
トパターン６１ａを露呈させるための穴６３ｇが形成さ
れている。

そして第１４図に示す如く被膜６３ａと６３ｂの上下か
ら加熱加圧することにより被膜６３ｃ〜６３ｆが溶融し
て空隙部６２が溶融樹脂で充填され、ＩＣモジュール６
１が貫通穴６０ａ内に強固に収納固定されている。コン
タクトパターン６１ａは被膜６３ａ、６３ｃ、６３ｆの
穴６３ｇを通して露呈されている。

上記二つの実施例に見る如く樹脂を用いてＩＣモジュー
ルをカード基体に収納固定するＩＣカード構造にすれば
、樹脂とカード基体の密着性が良いので、ＩＣモジュー
ルとカード基体を強固に結合することができる。従って
、通常の携帯時や使用時に受ける外力によってＩＣカー
ドが変形しても、カード基体からＩＣモジュールが脱落
することはなく、信頼性の高いＩＣカードを提供するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、樹脂を用いてＩＣモジュールをカード基
体に収納固定するＩｃカード構造においては次のような
問題点がある。

それは、カード基体に形成した貫通穴内の空隙に充填さ
れる樹脂として、加熱加圧によって溶融する熱可塑性の
樹脂シートや被膜を用いているという点である。

即ち、前述の如く熱可塑性の樹脂シートや被膜はカード
基体に積層されて加熱加圧されるため、カード基体も同
時に加熱加圧されて変形してしまうという問題があった
。特に第１２図に見る如く特開昭６１−２３２８３号公
報に記載されたＩＣカード構造においては、カード基体
５０の貫通穴５６近傍が溶融するまで加熱しているので
、同時にカード基体５０表面までもが溶融して変形して
しまう。又、カード基体５０表面が溶融して変形すると
表面荒さが悪くなり、カード基体５０表面に直接印刷を
形成できなくなる。しかもオーバーシート５４を貼り付
けてもその密着性が悪くて剥がれるという問題があった
。又、貫通穴５６近傍が溶融するので貫通穴５６に嵌め
込まれたＩＣモジュール５１の位置決めが不安定になり
、コンタクトパターン５１ｂの位置がずれるという問題
があった。

同様に第１４図に見る如く、特公昭６３−４２３１３号
公報に記載されているＩＣカード構造においてもＩＣモ
ジュール６１は特別な位置決め手段を持たないので、被
膜６３ｃ〜６３ｆが溶融している間はＩＣモジュール６
１の位置決めが不安定になってコンタクトパターン６１
ａの位置がずれるという問題があった。又、溶融した被
膜６３Ｃ１６３ｆがコンタクトパターン６１ａを露呈す
るための穴６３ｇの隙間から漏出してコンタクトパター
ン６１ａの表面を覆ってしまうという問題があった。更
に表面の被膜６３ａ、６３ｂに図形・文字等の印刷が設
けられている場合は、熱によって印刷が歪んだり、色が
変色したりする問題があった。

又更に、ＩＣモジュールは薄いカード基体に収納される
ため前述の第９図に示した如く回路基板上に配置された
ＩＣチップを樹脂で封止した薄い構成になるのが一般的
であるが、第１１図と第１２図に記載されているＩＣモ
ジュール５１のように回路基板５Ｌａを貫通するように
ＩＣ５２が形成される構造は実現するのが難しいので、
このままのＩＣカード構造は採用できない。同様に第１
３図と第１４図に記載されているＩＣモジュール６１も
箱型をしたものであり、その具体的な構成については提
案されていないので、このままのＩＣカードを実現する
のも非常に難しかった。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、ＩＣモジュール
が収納されるカード基体の窪み、又は貫通穴内に生じる
空隙部に樹脂を充填するＩＣカード構造において、樹脂
充填時にカード基体が変形したりＩＣモジュールが位置
ずれを起こすことがなく、又カード基体の表面に設けら
れる印刷に悪影響を与えずに樹脂でＩＣモジュールを固
定することができ、しかもＩＣモジュールのＩＣチップ
を予め樹脂封止しなくてもよいＩＣカード構造を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明の構成は、回路基板
の一方の面にはコンタクトパターンを有し、他方の面に
は該コンタクトパターンと接続されたＩＣチップが装着
されて成るＩＣモジュールと、該ＩＣモジュールを収納
するための貫通穴を有するとともに、表面には印刷が施
されたカード基体とを有し、前記ＩＣモジュールを前記
貫通穴内に収納した後、該貫通穴内に生じる空隙部に樹
脂を充填するＩＣカードにおいて、 前記ＩＣモジュールの回路基板は、前記コンタクトパタ
ーンが形成されたパターン部と、該パターン部から連続
して折り曲げ形成された屈曲部とから構成され、前記カ
ード基体の前記貫通穴内には前記ＩＣモジュールの屈曲
部を保持するための受部が形成されており、前記受部に
は、前記貫通穴の一方の開口部側に前記コンタクトパタ
ーンが露呈する如（前記屈曲部を保持するとともに、他
方の開口部側に生じる前記空隙部には、前記ＩＣチップ
を直に封止する如（紫外線硬化型樹脂を充填しており、
更に該紫外線硬化型樹脂の表面には遮光処理を施したこ
とを特徴としている。

〔実施例〕

以下本発明の第一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明の第一実施例を示すＩＣカードの要部断面
図、第２図（ａ）はカード基体の要部断面図、第２図（
ｂ）はＩＣモジュールの要部断面図、第３図は第１図に
示したＩＣカードの分解斜視図である。

第１図において、ＩＣカード１はＡＢＳ樹脂等を射出成
形して作られるプラスチック製のカード基体２、ＩＣモ
ジュール３、カード基体２の表面に形成される印刷７、
後述する紫外線硬化型樹脂６及びハードコート８とから
構成されている。

第２図（ａ）に示す如くカード基体２にはＩＣモジュー
ル３を収納するための貫通穴２ａが形成されている。こ
の貫通穴２ａは、ＩＣモジュール３のコンタクトパター
ン４ａを露呈するための第一の開口部２ｂと、この第一
の開口部２ｂに連続し且つ第一の開口部２ｂよりも径大
に形成された受部２ｃとから構成されている。この受部
２Ｃは斜面部２ｅと保持部２ｆから構成され、保持部２
ｆには複数の突起２ｄが形成さている。更にカード基体
２の下面には第二の開口部２ｇが形成されている。

次に第２図（ｂ）に示す如＜ＩＣモジュール３は、コン
タクトパターン４ａが形成されたフレキシブルな回路基
板４とＩＣチップ５を有しており、ＩＣチップ５は回路
基板４の下面にポンディングされ、ＩＣチップ５は封止
されずに露出されている。このＩＣチップ５とコンタク
トパターン４ａはスルーホール（図示せず）を介して接
続されている。回路基板４はコンタクトパターン４ａが
設けられたパターン部４ｄと、このパターン部４ｄから
折り曲げて形成される屈曲部４Ｃから構成されており、
屈曲部４ｃにはカード基体２の突起２ｄと係合するため
の穴部４ｂが形成されている。

しかも屈曲部４ｃの折り曲げ形状は、カード基体２の受
部２ｃの形状に一致するように曲げられている。

前述した如く回路基板４はフレキシブルな性質を有して
いるが、屈曲部４ｃは回路基板４を加熱しながら曲げ加
工される。その際加熱しすぎると回路基板４が傷み易い
ので、パターン部４ｄから屈曲部４Ｃにかけての裏面に
は折り曲げパターン４ｆが形成されている。この折り曲
げパターン４ｆはコンタクトパターン４ａと同様に銅箔
パターンで形成されており、少しの加熱でも蓄熱しやす
く且つ放熱しにくいので、容易に屈曲部４ｃを形成でき
る。又、折り曲げパターン４ｆは、その形状保持性によ
って屈曲部４ｃの折り曲げ形状を維持するとともに、折
り目部分を補強している。

次ぎにこのＩＣカード１の製造工程について説明する。

第３図に示す如＜ＩＣモジュール３は屈曲部４Ｃが形成
された状態で、カード基体２の下面側から貫通穴２ａ内
に収納される。そして第１図に示す如くパターン部４ｄ
はコンタクトパターン４ａが露呈される如く第一の開口
部２ｂに配置されるとともに、屈曲部４ｃの上面側は受
部２ｃの保持部２ｒと斜面部２ｅに保持され、穴部４ｂ
が突起２ｄに嵌合して位置決めされている。またこの時
、突起２ｄの先端を熱カシメして回路基板４が外れない
ようにしている。次ぎにＩＣモジュール３のＩＣチップ
５、即ち第二の開口部２ｇ側に生じる空隙部内には、カ
ード基体２の表面と略同−平面となるように紫外線硬化
型樹脂６が充填されている。紫外線硬化型樹脂６として
はウレタンアクリル系、エポキシアクリル系、シリコン
アクリル系のペースト状樹脂を使用することがこのまし
い。

次ぎに紫外線照射ランプ（図示せず）による照射で紫外
線硬化型樹脂６を硬化させる。硬化後カード基体２及び
紫外線硬化型樹脂６の表面に遮光印刷７を施す。これは
ＩＣチップ５への光の進入を防くと同時にＩＣカード１
に必要な図形や文字を形成するものである。最後に印刷
７の表面にハードコート８を形成して完成する。

以上の構成からなるＩＣカードｌによれば、カード基体
２の貫通穴２ａ内に紫外線硬化型樹脂６でＩＣモジュー
ル３を収納固定すると同時に、ＩＣチップ５を封止して
いるので、ＩＣモジュール３のＩＣチップ５へ予め封止
部を形成する必要がなくなる。

次ぎに本発明の第二実施例を第４図に基づいて説明する
。尚、第一実施例と同一構成には同一番号を付けてその
説明を省略する。

本実施例のＩＣカード５は、カード基体２、ＩＣモジュ
ール３、カード基体２表面に形成される印刷７及び紫外
線硬化型樹脂６とから構成されている。

本実施例のＩＣカード１では紫外線硬化型樹脂６が、第
二の開口部２ｇ側のカード基体２表面をも覆う如く被覆
されている。このような構成にすれば、第二の開口部２
ｇとカード基体２の表面とに境目がなくなり、より美し
く遮光印刷を形成できる。そのほかは前述の第一実施例
と同じ効果を発揮する。

尚、上記第一、第二実施例においては、ＩＣモジュール
を位置決めするため、回路基板の屈曲部に穴部を設けて
カード基体の突起に係合していたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、穴部の代わりに切欠き部を形成
してもよい。

次ぎに本発明の第三実施例を第５図に基づいて説明する
。

本実施例は上記第４図の改良例である。ＩＣモジュール
１１を構成する回路基板１２の屈曲部１２ａの折り目が
一つであり、それに伴い屈曲部１２ａを保持するカード
基体ｌＯの貫通穴１０ａの受部ｌＯｂが斜面部のみで構
成されている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明のＩＣカード構成によれば、紫外線
硬化型樹脂でカード基体の窪み、又は貫通穴に収納され
たＩＣモジュールを固定したので、カード基体の窪み、
又は貫通穴内の空隙部への樹脂充填、樹脂硬化の際にカ
ード基体が変形を起こしたり、印刷が歪み、変色を起こ
すことはなくなる。しかも紫外線硬化型樹脂でＩＣチッ
プの封止を兼用するので、ＩＣモジュールの製造が従来
より簡単にできる。更にカード基体の表面に形成される
印刷を遮光印刷にすればＩＣチップへの光りの進入を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示すｌＣカードの要部断
面図、第２図（ａ）はカード基体の要部断面図、第２図
（ｂ）はＩＣモジュールの要部断面図、第３図は第１図
に示したＩＣカードの分解斜視図、第４図は本発明の第
二実施例を示すＩＣカードの要部断面図、第５図は本発
明の第三実施例を示すＩＣカードの要部断面図、第６図
は従来のＩＣカードを示す外観図、第７図は第６図のＡ
Ａ断面図、第８図はカード基体の外観図、第９図はＩＣ
モジュールの外観図、第１０図〜第１４図は従来の他の
ＩＣカードを示す断面図である。 ｌ　・　・　・　ＩＣカード、 ２．１０・・・カード基体、 ２ａ、ｌＯａ・・・貫通穴、 ３．１１・・・ＩＣモジュール、 ４．１２・・・回路基板、 ４ａ・・・コンタクトパターン、 ４ｃ、１２ａ・・・屈曲部、 ４ｄ・・・パターン部、 ５・・・ＩＣチップ、 ６・・・紫外線硬化型樹脂、 ７・・・印刷、 ８・・・封止部、 １４・・・凹部。 ＩＣ＋−）フ。 （ｂ） 第 図 す 第　５ 閉 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ＠］２ 図 第 ］１ 図 １ａ 第 図 第１３ 図 窮１４ 図 ３ｂ ｏａ ｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回路基板の一方の面にはコンタクトパターンを有し、他
   方の面には該コンタクトパターンと接続されたＩＣチッ
   プが装着されて成るＩＣモジュールと、該ＩＣモジュー
   ルを収納するための貫通穴を有するとともに、表面には
   印刷が施されたカード基体とを有し、前記ＩＣモジュー
   ルを前記貫通穴内に収納した後、該貫通穴内に生じる空
   隙部に樹脂を充填するＩＣカードにおいて、 前記ＩＣモジュールの回路基板は、前記コンタクトパタ
   ーンが形成されたパターン部と、該パターン部から連続
   して折り曲げ形成された屈曲部とから構成され、前記カ
   ード基体の前記貫通穴内には前記ＩＣモジュールの屈曲
   部を保持するための受部が形成されており、前記受部に
   は、前記貫通穴の一方の開口部側に前記コンタクトパタ
   ーンが露呈する如く前記屈曲部を保持するとともに、他
   方の開口部側に生じる前記空隙部には、前記ＩＣチップ
   を直に封止する如く紫外線硬化型樹脂を充填しており、
   更に該紫外線硬化型樹脂の表面には遮光処理を施したこ
   とを特徴とするＩＣカード。