JPH082703B2 - Ｉｃカ−ド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明はICモジュールを外装体内に収納したICカー
ドに関する。

［従来技術とその問題点］ 近年、キャッシュレス時代と呼ばれており、クレジッ
トカード会社などにより発行されたカードを使用する事
により現金を使用することなく商品の購入が可能になっ
ている。

従来、使用されているカードとしてはプラスチックカ
ード、エンボスカード、磁気ストライプカードなどがあ
るが、これらカードはいずれも構造上偽造が容易である
ため、不正使用が問題になっている。

そこで、このような問題を解決するため、カード内部
に暗証番号を記憶したIC回路を組込み、暗証番号が外部
から容易に読出せないようにした情報カード、いわゆる
ICカードが考えられている。

ところで、このようなICカードは実用化に向けて各方
面から種々の検討が加えられているが、このうちでカー
ド製造を効率良く、しかも大量に得られるようにするこ
とでカード単価を引下げ使用し易くすることが重要な課
題になっている。

しかして、従来、この種のICカードに用いられるICモ
ジュールはISO規格により４個×２列の関係で配設され
た外部接続用コンタクトの列間にICチップ収納開口部を
設け、この開口部にICチップを組込むようにしたものが
ある。

ところが、このようなモジュールではISO規格によっ
てコンタクトの列間のピッチが7.62mm、コンタクトの幅
寸法が2mmに設定されており、コンタクト内側端の間は
僅か5.62mmしか確保されない。このため、このスペース
に例えば、4mm×4mm程度の大きさを有するICチップを組
込もうとすると、かかる組立てにあたって0.8mm（片側
では0.4mm）程度の間隙の下でICカードのリードとコン
タクトとの接続作業が要求されるようになる。したがっ
て、このときの組立て高精度の作業が要求されることか
ら作業能率が低下し、ひいてはICカードの組立てが面倒
になる欠点があった。

そこで、従来このような問題点を解決すべくコンタク
トを有する面と反対の面にICチップを取付けることが考
えられているが、こうすると、ICモジュールの厚さ寸法
が大きくなってしまい、カードの薄型が難しくなる欠点
があった。

［発明の目的］ この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、カー
ド完成までの組立てが簡単で、しかも薄型化を図り得る
ICカードを提供することを目的とする。

［発明の要点］ この発明によれば、ICカードは、フレキシブルフィル
ムを基板としたICモジュールであって、上記フレキシブ
ルフィルムはICチップと外部接続用のコンタクトを載置
するのに必要かつ十分な大きさで、またフレキシブルフ
ィルムは２つの領域に分けられ、第１の領域にICチップ
を、第２の領域に外部接続用のコンタクトを設け、ICチ
ップとコンタクトをリード線で接続してなるICモジュー
ルと、このICモジュールの上記コンタクトが設けられた
側のICチップ部分に対応して設けられる第１の金属板
と、上記ICモジュールの上記コンタクトが設けられない
側の全面に対応して設けられる第２の金属板と、上記IC
モジュールを収納する中間シートと、この中間シートの
上面に積層され、上記第１の金属板を収納し、かつ上記
ICモジュールのコンタクトを外部に露出する開口を有す
る上面シートと、この上面シートを覆い、上記ICモジュ
ールのコンタクトを外部に露出する開口を有する上面外
装シートと、上記中間シートの下面に積層され、上記第
２の金属板を収納する下面シートと、この下面シートを
覆う下部外装シートとから構成される。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがい説明す
る。

第１図はICモジュルを組込んだICカードの斜視図を示
すものである。図において、１はISO規格で規定された
縦、横および厚さ寸法を有する外装体で、この外装体１
内部にICモジュール２を収納している。この場合、ICモ
ジュール２はシート状のベース３にICチップ４と外部接
続用コンタクト５を並べて設けたものである。そして、
この外装体１は外部接続用コンタクト５を外部に露出さ
せるように構成し、外装体１外部よりコンタクト５を介
してICモジュール２を駆動できるようになっている。な
お、６は外装体１上に形成された磁気ストライブであ
る。

次に、第２図は、このようなICカードの分解斜視図を
示すものである。

この場合、外装体１は下部外装体７および上部外装体
８よりなっている。このうち、下部外装体７は中央シー
ト９を有している。このシート９はICモジュール収納用
開口9aを形成しており、この開口9aにICモジュール２を
収納している。この中央シート９にICモジュール支持シ
ート10を重ねる。この支持シート10はICモジュール２の
ICチップ４に対応する開口10aを形成している。そし
て、この支持シート10に対してICモジュール２の下面に
当てがわれるステンレスなどの下部金属体11、この下部
金属体11に対応する開口12aを形成した下面シート12お
よび下部外装シート13を順に積重するようにしている。
一方、上部外装板７は上面シート14を有している。この
シート14はICモジュール２のICチップ４に対応する開口
14aおよび外部接続用コンタクト５に対応する開口14bを
有している。そして、上面シート14の開口14aを介してI
Cモジュール２の上面に当てがわれるステンレスなどの
上部金属体15および上記ICモジュール２の外部接続用コ
ンタクト５に対応する開口16aを形成した上部外装シー
ト16を順に積重し、ICモジュール２の外部接続用コンタ
クト５のみが外装体１の外部に露出するようにしてい
る。

第３図は、組立て後のICカードの断面図を示すもので
ある。この場合、ICモジュール２はシート状のベース３
上にICチップ収納用開口3aおよび外部接続用コンタクト
５が並べて設けられ、この外部接続用コンタクト５より
導出されるリード線17端部を上記開口3aの内方に突出
し、この突出部17aに上記開口3aに収容されるICチップ
４の電極端子のバンプ4aを接合する構成になっている。
そして、このようなICチップ４の上部を樹脂層18にて封
止するようにしている。また、外部接続用コンタクト５
は、その厚さが上部外装耐８とほぼ同じ厚さとされ、各
上面が上部外装シート16の上面と実質的に同一面とされ
る。その他は第２図と同様であり、同一部分には同符号
を付して説明を省略する。

ところで、このようなICカードに組込まれるICモジュ
ール２は次のようにして組立てられる。第４図はシート
状のベース上に組立てられるICモジュールの正視図を示
すものである。この場合、シート状ベース３として長尺
なフレキシブルフイルムが使用される。（以下、フレキ
シブルフイルム３として説明する。） このフイルム３は幅方向の寸法が35mmで、両側縁に沿
って所定ピッチでスプロケット穴3bが形成されたもので
ある。この場合、フレキシブルフイルム３としてはFP
C、ポリアミド、耐熱エポキシガラス、BTガラスなどが
使用される。

このようなフレキシブルフイルム３の幅方向のスプロ
ケット穴3bの間にICチップ収納用開口3aおよび外部接続
用コンタクト５が並設される。そして、ICチップ収納用
開口3aにはICチップ４が収納される。また、外部接続用
コンタクト５はISO規格で規定された寸法関係で、図示
の如く４個×２列の計８個形成される。この外部接続用
コンタクト５は詳細は後述するが、多層メッキにより20
0μ程度の厚さに形成されている。

また、フレキシブルフイルム３にはICチップ収納用開
口3aと外部接続用コンタクト５の間に複数の導電リード
線17が形成されている。これらリード線17はICチップ収
納用開口3aに収納されたICチップ４の各電極端子を各別
に外部接続用コンタクト５に接続するためのものであ
る。この場合、これらのリード線17はICチップ収納用開
口3a側の端部に同開口3aの内方に突出する突出部17aを
有しており、この突出部17aを直接ICチップの各電極端
子に接合するようになっている。また、外部接続用コン
タクト５は４個×２列の計８個のうち、左列では上から
２番目と４番目、右列では上から２、３、４番目のもの
を夫々使用するようになっている。

なお、図面中19はICモジュルの組立てが終了した時点
で、ICモジュル部分をフレキシブルフイルム３より切離
すのを容易にするための透光である。

次に、第５図は、このようなICモジュールの具体的な
製造方法を示すものである。図において、まず、ロール
状に巻いたフレキシブルフイルム３を用意し、これを巻
き戻しながら同図（ａ）の第１の工程にてフレキシブル
フイルム３上の穿孔を実行する。この場合、プレス機20
1を使用してフイルム３上にICチップ収納用開口3a、透
孔19を形成する。そして、同図（ｂ）の第２の工程に進
む。

この第２の工程では、フレキシブルフイルム３上に外
部接続用コンタクト５と導電リード線17を形成するため
の下準備としてCu箔をラミネートする。この場合、離型
紙上に接着剤およびCu箔を設けた積層体202をロール状
にして用意し、この積層体202を巻き戻しながら１対の
ローラ203にてフレキシブルフイルム３上に圧接させ、C
u箔のみをフィルム３にラミネートし、残った離型紙を
巻き取るようになっている。ここでは、Cu箔を使用した
が、Al、Ni、Agなどの箔を使用してもよい。

この状態で、同図（ｃ）の第３の工程に進む。この工
程ではフォトレジストを塗布し、マスキンの上で感光せ
しめコンタクト５およびリード線17の各部分のパターン
を硬化させる。そして、同図（ｄ）の第４の工程に進
み、ここで、エッヂングを行なう。この工程では、フォ
トレジストの未硬化部分のエッチング、Cu箔エッチン
グ、フォトレジストの硬化部分のエッジングが実行さ
れ、コンタクト５の下層メッキおよび突出部17aを含む
導電リード線17が所定形状に形成される。

次に、同図（ｅ）に示す第５の工程に進み、ここでコ
ンタクト５の形成領域をメッキレジストで覆う。そし
て、同図（ｆ）に示す第６の工程に進み、ここでICチッ
プ取付領域、つまりICチップ収納用開口3aの周辺領域の
導電リード線17および突出部17aにSnメッキを施し、同
図（ｇ）の第７の工程にて、コンタクト５上のメッキレ
ジストを剥がすとともにコンタクト５の部分を除いて全
面にメッキレジストを行なう。

この状態で、同図（ｈ）の第８の工程に進む。この工
程ではコンタクト５の下層メッキの上に再度Cuメッキを
行なう。Cuメッキにより各コンタクトを200μｍ程度盛
上げ、さらにNi（３μｍ）、Au（１μｍ）のメッキを行
なう。

次に、同図（ｉ）の第９の工程に進む。この工程では
ICチップ収納用開口3aにICチップ４を収納し、この状態
でICチップ４の各電極端子（Auバンプ）をリード線17の
突出部17aに接合する。そして、ICチップ４の上部をリ
ード線17との接合部を含めて樹脂封止したのち同図
（ｊ）の第10の工程に進み、プレス機204などを使用し
てICモジュールを切取るとともに残ったフレキシブルフ
イルム３を巻き取り、一連のICモジュール製造が完了す
る。

第６図はこのようにして得られたICモジュールの外観
図を示している。この場合、４×２の外部接続用コンタ
クト５は、このうちの５個が図示のようにVcc端子、Res
et端子、CLK端子、GND端子、I/O端子として用いられ、
残りの３個はRFU（Reserved to ISO Future Use）とし
て用いられるようになっている。また、図示破線で囲ま
れた領域18はICチップ４の上部をリード線17との接合部
を含めて封止する樹脂層である。その他は第４図で述べ
たと同様であり、同一部分には同符号を付して説明を省
略する。

次に、第７図は、このICモジュールに用いられるICチ
ップ４の回路構成を示すものである。このICチップ４は
4mm×4mm×0.4mm（厚さ）の大きさのICペレットとさ
れ、回路構成はクレジット取引をする際に、あるいはカ
ード所有者が本人であるか否かを照合するために用いら
れ、かつ、この照合の際にあるいはカード紛失の際に、
第３者によって暗証番号（PIN）などの秘密のカード固
有の情報が読出されないようにされている。すなわち、
図において、21はシステムバスでこのシステムバス21に
はデータROM22、アプリケーションROM23、システムプロ
グラムROM24、ワーキングRAM25、システムコントローラ
26、暗号解読用演算ユニット27、リードライトコントロ
ーラ28、カードステイタスバッファ29、入力バッファ30
を介した入力コントローラ31、出力バッファ32を介した
出力コントローラ33が夫々接続されている。また、入力
コントローラ31および出力コトローラ33にはデータ入出
力端子I/Oが接続される。

ここで、データROM22はICカード自身に対するあらゆ
る動作条件（例えばデータ書込み、印加電圧、電流許容
値と最大印加電圧、最大データ伝送量、最大応答待ち時
間など）を記憶するもので、これらの条件データはカー
ド自身の内部イニシャルが終了すると、予め定められた
フォマットにのっとりアンサ・ツー・リセット・データ
として図示しないターミナル側に送信されるようになっ
ている。

アプリケーションROM23は、このカードがいかなる種
類のものかを示すカード種別データ「APM」を記憶する
もので、このカード種別データはアンサ・ツー・リセッ
ト・データに基づくイニシャルパラメータ設定後、ター
ミナル側との属性交換の際に所定のデータフォーマット
にのせられ送信される。

システムプログラムROM24は各種システムプログラム
とともにターミナル側より伝送供給される信号が正しい
か否かを表わすコード信号「ACK」または「NAC」を備え
ている。

ワーキングRAM25はターミナルから送られてくる各種
データおよびカード内の各種データを記憶するようにし
ている。

システムコントローラ26は内部に判断エリアを有する
もので、入力バッファ30を介して伝送供給されるデータ
受信信号および動作状態に応じて各回路に動作指令を出
力するものである。

暗号解読用演算ユニット27は「RSA」アルゴリズムに
もとづく暗号解読を行なうものであり、キーコードメモ
リ27aに記憶される暗号解読用キーコード（Issru′s Pr
ivate Key）により、ターミナル側から入力バッファ30
を介して供給される入力データを解読し、比較部34に対
し出力するようにしている。この比較部34の比較出力は
システムコントローラ26のシステム制御ライン26aに供
給される。この制御ライン26aには比較部34での比較結
果にもとずき作動するフラグ35が接続されている。

リードライトコントローラ28はシステムコントローラ
26からの指令に応じてデータメモリ36に対するデータの
書込み読出しの制御を行なうもので、このリードライト
コントローラ28で読出されたメモリデータは比較部34、
システムバス21あるいはカードステイタスバッファ29に
出力される。ここで、データメモリ36は例えばEEP−ROM
が使用されていて、メモリエリアには「CA」、「IPI
N」、「PAN」、「CHN」、「EPD」、「PRK」、「RTN」の
各コード、ステイタスデータ「ST」などを記憶してい
る。ここで、「CA」（Card Autdhenticator）はランダ
ムなコードで、メッセージの暗号化および解読に使用さ
れる。「IPIN」（Initialzation Personal Identificat
ion Number）はランダムな例えば６ビットのコードで、
自己照合番号PINが使用されるまでの番号を有る。「PA
N」（Primary Account Number）は口座番号を表わして
いる。「CHN」（Card holder′s Name）はカード所有者
の名前を表わしている。「EPD」（Exipiration Date）
は有効期限を表わしている。「PRK」（Private Key Cod
e）は暗号解読用コードである。「RTN」（Re−Try Numb
er）は間違ったデータを入力した場合のデータの再入力
回数である。「ST」（STATUS）は現在のガード状態を表
わす為のもので、データフォーマットでターミナル側に
送信される。

この場合、このようなデータメモリ36は昇圧回路361
を有し、後述するVcc電源をデータ書込み用電源として
駆動されるようになっている。

なお、このようなデータメモリ36には例えばEPROMを
使用してもよい。

システムコントローラ26にはタイマー37が接続され
る。このタイマー37は通常の情報交換処理において、タ
ーミナルに対してデータ書込み電圧供給開始命令を出し
た際に、一定時間をカウントするもので、このタイマー
37のカウント動作中においてターミナル側より肯定応答
信号「ACK」が供給されない場合はシステムコントロー
ラ26はこのカードのデータのやりとりを禁止するように
なっている。

リードライトコントローラ28とシステムバス21との間
を結ぶバスラインにはアドレス比較器38が接続される。
この比較器38は例えばカード製造後のテスト終了時にお
いて、固定アドレス39に設定される未使用特定番号と、
システムバス21を介して指定される指定番地を比較する
もので、この比較器38の比較出力はリードライトコント
ローラ28に供給され、ターミナルの不正使用などによ
り、その比較出力がアドレス一致信号である場合のみデ
ータメモリ36内の全てのデータをクリアして、カードよ
り秘密情報が読出されるのを防止するようにしている。

一方、外部接続用コネクタとしてI/O端子の他にReset
端子、Vcc端子、CLK端子、GND端子を有している。そし
て、ターミナル側に装着された状態で、Reset端子にリ
セット信号、Vcc端子にVcc電源、CLK端子にシステムク
ロック、そしてGND端子にアースが夫々与えられる。こ
こで、Vcc電源はシステム駆動用電源であり、この電圧
はデータROM22に記憶されたアンサ・ツー・リセットデ
ータに基づき設定される。一方、CLK端子に与えられる
システムクロックによる動作信号は分周器40を介して各
回路に供給されるようになっている。このような構成の
回路の具体的な動作は特願昭60−156381号に詳述されて
いる。

したがって、このようなICカードに用いられるICモジ
ュールは、ベース上にICチップおよび外部接続用コント
クトを並べて形成するとともに、これらコンタクトおよ
びICチップの間に形成される導電リード線にICチップを
接合するようにしたことから、従来の極めて狭いスペー
スで接続作業を要求されるものに比べICチップと外部接
続用コンタクトの間の接続作業を能率向上を図ることが
できる。そして、この実施例のICカードでは、このよう
に組立ての作業能率に優れたICモジュールを使用し、こ
のICモジュールを外部接続用コンタクトを外部に露出す
る開口を有する外装体内に収納するだけの構成としてい
るので、カードを完成するまでの一連の組立てを簡単に
できることになる。また、ICモジュールはベース上にIC
チップおよび外部接続用コンタクトを並べた薄型のもの
を使用しており、このようなICモジュールを外装体に収
納するようにしたので、カード全体の薄型化をも図るこ
とができる。

なお、この発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨
を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。

［発明の効果］ この発明によれば、組立て時の作業能率に優れたICモ
ジュールを使用するとともに、このようなICモジュール
を外部接続用コンタクトを外部に露出する開口を有する
外装体に収納するだけにしたので、カードを完成するま
での組立てを簡単にできる。しかもICモジュールとして
ベース上にICチップおよび外部接続用コンタクトを並べ
た薄型のものを使用することで、カード全体の薄型化を
も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同
実施例の分解斜視図、第３図は同実施例の断面図、第４
図は同実施例に使用されるICモジュールの正視図、第５
図は同ICモジュールの製造工程を説明するための工程
図、第６図は同ICモジュールを示す斜視図、第７図は同
ICモジュールの回路構成を示すブロック図である。 １……外装体、２……ICモジュール、３……ベース、3a
……ICチップ収納用開口、４……ICチップ、５……外部
接続用コンタクト、17……リード線、17a……突出部、
７……下外装体、８……下外装体、９……中間シート、
10……支持シート、11、15……金属体、12……下シー
ト、14……上シート、13、16……外装シート。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−129896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3288（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−5390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209886（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−100863（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−87074（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレキシブルフィルムを基板としたICモジ
   ュールであって、上記フレキシブルフィルムはICチップ
   と外部接続用のコンタクトを載置するのに必要かつ十分
   な大きさで、またフレキシブルフィルムは２つの領域に
   分けられ、第１の領域にICチップを、第２の領域に外部
   接続用のコンタクトを設け、ICチップとコンタクトをリ
   ード線で接続してなるICモジュールと、 このICモジュールの上記コンタクトが設けられた側のIC
   チップ部分に対応して設けられる第１の金属板と、 上記ICモジュールの上記コンタクトが設けられない側の
   全面に対応して設けられる第２の金属板と、 上記ICモジュールを収納する中間シートと、 この中間シートの上面に積層され、上記第１の金属板を
   収納し、かつ上記ICモジュールのコンタクトを外部に露
   出する開口を有する上面シートと、 この上面シートを覆い、上記ICモジュールのコンタクト
   を外部に露出する開口を有する上面外装シートと、 上記中間シートの下面に積層され、上記第２の金属板を
   収納する下面シートと、 この下面シートを覆う下部外装シートとから構成される
   ICカード。