JPH091970A - Icカード及びその製造法 - Google Patents

Icカード及びその製造法

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JPH091970A
JPH091970A JP7153138A JP15313895A JPH091970A JP H091970 A JPH091970 A JP H091970A JP 7153138 A JP7153138 A JP 7153138A JP 15313895 A JP15313895 A JP 15313895A JP H091970 A JPH091970 A JP H091970A
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coil
card
circuit
conductive paste
printing
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JP7153138A
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Hisashi Dokochi
久司 堂河内
Yoshikatsu Mikami
喜勝 三上
Hideji Kuwajima
秀次 桑島
Toyoichi Ueda
豊一 植田
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Hitachi Chemical Co Ltd
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    • H05K1/02Details
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    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
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    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】コイルの低抵抗化が容易で効率的なICカード
とその製造法を提供すること。 【構成】絶縁フィルムと、その表面に導電ペーストで形
成された回路導体と、その導体回路に接続され導電ペー
ストで形成されたアンテナコイルと、その導体回路に接
続された電子部品とからなるICカードと、予めスルー
ホールを設けた絶縁フィルムの表面に、回路導体とアン
テナコイルの形状に、シルクスクリーン印刷法によっ
て、導電ペーストを塗布し、裏面にアンテナコイルの形
状に、シルクスクリーン印刷法によって、導電ペースト
を塗布し、表裏の導電ペーストを印刷することによって
スルーホールの箇所で電気的に接続を行なうこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、設置式、可搬式のどち
らでも情報をやりとりすることができる薄型の非接触式
ICカードとその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】最も単純機能な非接触式ICカードに
は、データの読み出しや書き込みを行なうリードライト
ユニット(以下、RWUという。)と、信号や電力を送
受信するための渦巻き状のコイルまたはアンテナと、信
号を処理するためのICチップやチップコンデンサ等の
電子部品、及びこれらを回路接続する基板の、大きく3
部品からなっている。この中でアンテナコイルとしては
3種類があり、1つは絶縁基板(ガラスエポキシ、ポリ
エステルフィルム等のフレキシブルシート)上に、銅ま
たはアルミの箔を貼り付け、エッチングして形成したシ
ートコイル、次に断面が円形または長方形(長円形)の
銅線等を渦巻き状に巻いた巻線コイル、最後にポリエス
テルフィルム等のフレキシブルシート上に、導体ペース
トを印刷形成したものである。前者2つ(エッチングコ
イル及び巻線コイル)は、比較的低抵抗(比抵抗数μΩ
・cm)の材料が選択できるため、アンテナコイルに要
求される低抵抗、高インダクタンスが可能である。ただ
し、後者の印刷コイルに関しては、導体ペースト中に導
電性を有するための金属粒子以外に、接着のための樹脂
が混入するため、低抵抗化には限界(比抵抗≧数10μ
Ω・cm)があり、よってこれを用いた印刷アンテナコ
イルは高抵抗、低インダクタンスのものとなってしまっ
ていた。
【0003】ここで、非接触ICカードの内、カード側
に電池を内蔵しないでRWU側から電力をもらいなが
ら、情報を送受信するタイプのカードにおいては、アン
テナコイルの特性が重要である。RWU側から送出され
る電力をカード側のアンテナコイルで受ける際に、カー
ド側のアンテナ特性が悪い(高抵抗、低インダクタン
ス)と、カード側のアンテナ自身で消費される電力が大
きくなり、信号を処理するためのIC側への電力が足り
なくなる。このため、カード側と情報を送受信するため
に、更に大きな電力をRWU側からカード側へ送出して
やらなければならない。しかし、可搬式のRWUのよう
に電池で駆動するものに関しては、アンテナでの電力損
失の少ない高特性のアンテナが必須であった。そこで、
上記のように低特性の印刷コイル式のカードは、可搬式
のカードシステムには適用が難しかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のエッチングによ
るアンテナコイルは、薄くできる上、特性的に優れる反
面、製造工程が、表面ドライフィルム貼付→露光→現像
→エッチング→ドライフィルム除去→洗浄(表面コイル
形成完)→ドライフィルム貼付→露光→現像→エッチン
グ→ドライフィルム除去→洗浄(裏面コイル形成完)→
穴明け→めっき前処理→無電解めっき→めっき後処理→
デスミア処理→洗浄(スルーホール形成完)と長く複雑
となっており、このため基板製造におけるコストも大き
くなってしまうという課題がある。また、巻線コイルに
よるアンテナコイルは、特性的にも優れ、比較的安価に
製造できる長所を有するが、薄型化には限界があり、巻
線コイルと電子部品回路を接続する作業が複雑であり、
自動化しにくい短所も併せ持っている。印刷コイルの特
徴は、安価に製造できる上、厚みも薄くでき大量消費の
薄型カードには、最適という長所を有する。しかし、反
面、導体ペーストの比抵抗が大きいことから、コイルの
低抵抗化が難しいという課題がある。
【0005】本発明は、コイルの低抵抗化が容易で効率
的なICカードとその製造法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のICカードは、
絶縁フィルムと、その表面に導電ペーストで形成された
回路導体と、その導体回路に接続され導電ペーストで形
成されたアンテナコイルと、その導体回路に接続された
電子部品とからなることを特徴とする。
【0007】このアンテナコイルは、絶縁フィルムの両
方の面に形成され、そのほぼ中央で、それぞれの面のア
ンテナコイルがスルーホールを介して導体ペーストによ
って接続することもできる。
【0008】導体回路、アンテナコイル、及び電子部品
を保護するために、絶縁保護フィルムを用いることがで
きる。
【0009】このようなICカードは、予めスルーホー
ルを設けた絶縁フィルムの表面に、回路導体とアンテナ
コイルの形状に、シルクスクリーン印刷法によって、導
電ペーストを塗布し、裏面にアンテナコイルの形状に、
シルクスクリーン印刷法によって、導電ペーストを塗布
し、表裏の導電ペーストを印刷することによってスルー
ホールの箇所で電気的に接続を行なうことによって製造
することができる。
【0010】本発明は、印刷コイルを安価に製造できる
長所を生かし、コイル幅を広く、且つ厚みを大きくする
ことでコイル面積を大きくして、コイル抵抗値を小さく
すると共に、コイル幅を広くしたことによる巻き数の減
少(低インダクタンス化)を防止するための両面コイル
及びこれらの作業の簡略化を図るものである。使用する
導電ペーストには、導電性を示すための金属銀粒子の他
に、フィルムとの密着性を保つためのフェノール系、エ
ポキシ系、ポリエステル系、ウレタン系等の各種樹脂、
及び希釈用溶剤が配合されている。これを所定の粘度に
調整した後、スクリーン印刷機により絶縁フィルム1の
片面に印刷塗布する。この際、表面コイル印刷用マスク
2には、図1(c)に示すように、電子部品搭載端子等
のパッド3、パッド3間の接続回路4、及び表面コイル
5の他に裏面コイル6と接続するためのスルーホールラ
ンド7(絶縁フィルム1に設けたスルーホール8の穴径
より内径をわずか小さくしたランド7を設けることがで
きる。絶縁フィルム1厚が薄く、これに明けたスルーホ
ール8の穴径が小さい場合は、ランド7は塗りつぶしパ
ターンとすることもある)を形成しておくことができ、
表面コイル印刷時に、絶縁フィルム1のスルーホール8
の穴内壁面に導電ペースト9が印刷塗布される。また、
裏面コイル印刷用マスク10にも表面スルーホールラン
ド7と同様のランドとすることができる。これにより、
図1(b)に示すように、裏面コイル6を印刷する時
に、今度は裏面側からスルーホール8穴内壁に導体ペー
スト9が塗布される。使用する絶縁フィルム1の厚みに
より、両印刷マスク2、10に設けるスルーホールラン
ド7径と、絶縁フィルム1に明けたスルーホール穴径ギ
ャップ11を調整する。表面印刷、裏面コイル印刷の2
回の印刷で表裏コイルを接続するスルーホール印刷を兼
ねることができ、工程短縮化が図れる。
【0011】
【実施例】導電ペーストには、金属粉として銀粉である
TCG−1(徳力株式会社製、商品名)を80重量部、
フェノール樹脂としてVP−110N(日立化成工業株
式会社製、商品名)を10重量部、エポキシ樹脂として
エピコート828(昭和シェル石油株式会社製、商品
名)を10重量部、溶剤に試薬1級のジエチレングリコ
ールモノエチルエーテルを25重量部をそれぞれ秤量配
合し、均一に分散するようにらいかい機で混練した物を
使用した。これを懸垂式スクリーン印刷機で、基材であ
るポリエステルフィルム(125μm厚、無色透明)上
に印刷し、常温で一時間保持後、80℃で30分保持、
その後150℃で1時間保持し、ペーストを乾燥硬化さ
せた。印刷パターンは、図2に示すように、コイル幅が
0.58mm、ピッチを0.7mmとし、片面20ター
ンの両面コイルとし、基材に明けたスルーホール用の貫
通穴径は直径0.3mm、表裏コイルを接続するための
スルーホールランドは2mmとし、スルーホール穴径が
小さいことから塗りつぶしパターンとした。印刷された
アンテナコイルは、抵抗値が400Ω、インダクタンス
が90μH(200KHz測定時)であった。印刷膜厚
は、片面約20μmであり、基材であるポリエステルフ
ィルム125μmを併せても全体で170〜180μm
と薄くできあがった。これに0.25mm厚のIC、
0.5mm厚のチップコンデンサを搭載し、更にこれら
の上下に絶縁フィルムを貼り付け、カード全体では0.
74mm厚と、ISO規格カード寸法の0.76mm厚
を満足した。印刷回路の上に搭載される電子部品の厚み
を更に薄いものを選択すると、より薄型のカード製作が
可能となる。
【0012】
【発明の効果】印刷によるアンテナコイルの短所である
低インダクタンス、高抵抗を、コイルパターンの幅広化
及び両面印刷化等により解決する。更に表裏面印刷の2
回印刷まで兼ねることにより、工程の短縮化とコスト低
減を図る。また、印刷コイルの既存の長所と上記短所の
解決により、応用範囲(用途)も拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例の方法を説明するた
めの印刷工程を示す側面図であり、(b)は(a)の要
部拡大図であり、(c)は印刷用のマスクを示す上面図
と断面図であり、(d)は印刷された状態を示す上面図
である。
【図2】本発明の一実施例に用いた表面と裏面の印刷用
マスクを示す平面図である。
【符号の説明】
1 印刷基材(ポリエステル等の絶縁フィルム) 2 表面コイル印刷用マスク 3 電子部品(IC、コンデンサ)搭載パッド 4 接続回路 5 表面印刷コイル 6 裏面印刷コイル 7 スルーホールランド 8 スルーホール 9 導体ペースト 10 裏面コイル印刷用マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/12 G06K 19/00 H (72)発明者 植田 豊一 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号 日立 化成工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁フィルムと、その表面に導電ペースト
    で形成された回路導体と、その導体回路に接続され導電
    ペーストで形成されたアンテナコイルと、その導体回路
    に接続された電子部品とからなるICカード。
  2. 【請求項2】アンテナコイルが、絶縁フィルムの両方の
    面に形成され、そのほぼ中央で、それぞれの面のアンテ
    ナコイルがスルーホールを介して導体ペーストによって
    接続されたことを特徴とする請求項1に記載のICカー
    ド。
  3. 【請求項3】導体回路、アンテナコイル、及び電子部品
    を保護するための絶縁保護フィルムを有することを特徴
    とする請求項1または2に記載のICカード。
  4. 【請求項4】絶縁フィルムの表面に、回路導体とアンテ
    ナコイルの形状に、シルクスクリーン印刷法によって、
    導電ペーストを塗布し、回路部品を搭載することを特徴
    とするICカードの製造法。
  5. 【請求項5】予めスルーホールを設けた絶縁フィルムの
    表面に、回路導体とアンテナコイルの形状に、シルクス
    クリーン印刷法によって、導電ペーストを塗布し、裏面
    にアンテナコイルの形状に、シルクスクリーン印刷法に
    よって、導電ペーストを塗布し、表裏の導電ペーストを
    印刷することによってスルーホールの箇所で電気的に接
    続を行なうことを特徴とする請求項4に記載のICカー
    ドの製造法。
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