JPH0986084A

JPH0986084A - 非接触ｉｃカードとその製造方法

Info

Publication number: JPH0986084A
Application number: JP7269012A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ozaki; 勝美尾崎; Hiroshi Aisaka; 宏逢坂
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ＩＣモジュールを上ふた又は下ふたに、接着
剤を用いることなく確実に固定する。【解決手段】少なくとも上フタ１１０及び下フタ１２
０となる２枚の樹脂板の一方に、外周部に沿ってエネル
ギーダイレクタ及び突起部から成る第一溶着リブ１５０
を設け、超音波により溶着リブのエネルギーダイレクト
部を溶融させ、２枚の樹脂板を溶着固定する。ＩＣモジ
ュール１３０のループアンテナ１３１領域内のアンテナ
回路がない位置に、エネルギーダイレクタ及び突起部か
ら成る第二溶着リブ１６０を設け、超音波により溶着リ
ブのエネルギーダイレクト部を溶融させ、２枚の樹脂板
を溶着固定してする。ＩＣモジュールはループアンテナ
領域内のアンテナ回路がない位置に貫通孔を設け、第二
溶着リブとかん合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，接着剤を用いずに、Ｉ
Ｃモジュールを固定できる非接触カードおよびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＰＵを内蔵したＩＣカードは、高度な
セキュリティーを有するため、種々の分野での利用が期
待でき、新しい情報記録媒体として、特に磁気カードに
代わる情報記録媒体として注目を集めており、次第に普
及しつつある。ＩＣカードは、一般にはＣＯＢ（Ｃｈｉ
ｐｏｎＢｏａｒｄ）の形態をとったＩＣモジュール
を搭載しており、ＩＣモジュールの各接続用端子電極
と、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）のコンタクト部とを接触さ
せて電気的に接続して、Ｉ／Ｏラインを形成し、Ｉ／Ｏ
ラインを通じて情報の読み出し、書き込みが行われてい
る。このＩＣカードに搭載されるＩＣモジュールは、通
常、図６に示すような構造をしており、基材６０１の一
方の面には、銅箔層６０６部分に、下地めっきとしてＮ
ｉめっき層６０７介して金めっき層６０８を施したＣＬ
Ｋ（クロック）ライン、Ｉ／Ｏライン、Ｖ_cc（電源）ラ
イン、ＲＳＴ（リセット）ライン、ＧＮＤ（グランド）
ライン用等の端子６０２を持っており、これらの各端子
と基材６０１の他方の面に搭載されたＩＣチップ（半導
体素子）６０３の電極パッド６０３Ａとをワイヤ６０４
を介して電気的に接続し、ＩＣチップ（半導体素子）６
０３側を樹脂６０５で封止している。尚、図６におい
て、基材６０１の表裏の銅箔部４０６の電気的導通はス
ルーホール６０９を介してなされている。

【０００３】このような、ＩＣカードは、ＩＣカードの
回路と外部のデータ処理装置との情報交換のため、電気
的かつ機械的に接続するための接続用端子電極を有して
いることより、ＩＣ回路の機密性の確保、静電気破壊に
対する対策、端子電極の電気接続不良、ＩＣカードの読
み取り機構が複雑、等様々な問題を含んでおり。且つ、
ＩＣカードをＩＣカードの読み取り装置に挿入または装
着するという、人による動作が必要であり、利用分野に
よっては効率が悪く、複雑とされた。これらの問題に対
応するものとして、接続用端子電極を使用しないで非接
触で端末装置と通信できるものとして、更には、携帯状
態で使用でき、遠隔のデータ処理装置との情報交換が可
能なＩＣカードの出現が望まれ、非接触ＩＣカードが出
てきた。この非接触ＩＣカードの１例を挙げて簡単に説
明しておく。端末装置から非接触で電源の供給を受ける
非接触ＩＣカードの場合は、一般には、図５（ａ）に示
すような機能構成で、端末装置よりデータの送受信及び
電力の供給を受けるための一つまたは複数のアンテナコ
イル５２０Ａ、５２０Ｂと、送受信データの変復調を行
うインターフェース部５３０と、送られた電磁波より電
力を生成し他の回路に供給する電源部５６０と、上記回
路の制御を行う制御部５４０とを持つものであり、端末
装置５８０との通信時にのみ、非接触で電力の供給を受
ける電源部５６０により制御部５４０、メモリ部５５０
を動作可能として、データ処理を行っていた。非接触Ｉ
Ｃカードに表示等の付属機能がある場合にも、電源部５
６０により端末装置との通信時にのみに表示等の付属機
能を可能としていた。尚、アンテナコイル５２０Ａはデ
ータの送受信用、アンテナコイル５２０Ｂは電力供給用
であるが一つのアンテナコイルで両者を共用している場
合もある。５７０はデータ表示等を行う表示部でＬＣＤ
パネル等からなる。このような従来の非接触ＩＣカード
においては、端末装置５８０から非接触で電力の供給を
受ける電源部５６０の他に電源供給用電源部を持たない
ため、端末装置との通信時以外の時には、制御部５４
０、メモリ部５５０等内部回路を動作可能とできず、結
果としてデータ処理ができず問題となってきて、最近で
は、電池を内蔵するものや、発電機能を持つ非接触ＩＣ
カードも提案されるようになってきた。

【０００４】このような状況のもと、現在では、非接触
ＩＣカードの、スキー場のリフトの改札システムへの適
用が増加しつつある。このシステムでは、券種、日付な
どの記録されたＩＣ装置（モジュール）を、ホルダーに
入れ、例えば、腕部などに装着しておき、リフトのゲー
トにおいて、そのＩＣカードをした腕部を改札装置の所
定の領域に近づけるだけで、非接触で改札が行える。し
たがって、スキーヤーはゲートを通過するだけでリフト
券のチエックが行え、また係員の削減も可能である。

【０００５】このシステムで用いられる非接触ＩＣカー
ドの形状は、カード型のものや、正方形で平板のタグ形
状のものなどである。そして、この非接触ＩＣカードの
製造方法としては、射出成形により、上フタおよび下フ
タからなる樹脂板を製造して、電子部品（ＩＣモジュー
ル）を接着剤にて上フタあるいは下フタに固定した後
に、超音波を用い、前記樹脂板の上フタあるいは下フタ
の外周部に設けられたエネルギーダイレクタと突起部か
らなる溶着リブを溶融して、上フタあるいは下フタを溶
着固定していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来
の、非接触ＩＣカードにおいては、電子部品（ＩＣモジ
ュール）を上フタあるいは下フタに固定するため接着剤
が用いられていたが、接着剤としては、電子部品の腐蝕
を防ぐためにシリコーン系接着剤が用いられていた。し
かしながら、ここで用いられるシリコーン系接着剤は、
接着力が十分得られるまで、養生時間が２４時間以上必
要であり、生産性悪く問題となっていた。

【０００７】本発明は、このような状況のもと、非接触
ＩＣカードにおいて、ＩＣモジュール（電子部品）を上
フタあるいは下フタに接着剤で固定せずに、確実に固定
した非接触ＩＣカードを提供しようとするものである。
同時にその製造方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の非接触ＩＣカー
ドは、射出成形により作製された互いに嵌合する上フタ
および下フタとなる２枚の樹脂板間にＩＣモジュールを
固定し、少なくとも前記２枚の樹脂板の一方の外周部に
設けられたエネルギーダイレクタおよび突起部からなる
溶着リブのエネルギーダイレクタを超音波により溶融し
て該２枚の樹脂板を溶着固定し、且つループアンテナを
有するＩＣモジュールを固定した非接触ＩＣカードであ
って、少なくとも上フタおよび下フタとなる２枚の樹脂
板の一方に、外周部に沿ってエネルギーダイレクタおよ
び突起部からなる第一の溶着リブを設け、超音波によ
り、該溶着リブのエネルギーダイレクト部を溶融させ、
前記２枚の樹脂板を溶着固定し、ＩＣモジュールのルー
プアンテナ領域内のアンテナ回路がない位置に、エネル
ギーダイレクタおよび突起部からなる第二の溶着リブを
設け、超音波により、該溶着リブのエネルギーダイレク
ト部を溶融させ、前記２枚の樹脂板を溶着固定してお
り、且つ、ＩＣモジュールはループアンテナ領域内のア
ンテナ回路がない位置に貫通孔を設け、前記第二の溶着
リブと嵌合し、少なくとも前記２枚の樹脂板の一方にＩ
Ｃモジュールの回転を防止する固定部を設けていること
を特徴とするものである。本発明の非接触ＩＣカードの
製造方法は、射出成形により作製された互いに嵌合する
上フタおよび下フタとなる２枚の樹脂板間にＩＣモジュ
ールを固定し、少なくとも前記２枚の樹脂板の一方の外
周部に設けられたエネルギーダイレクタおよび突起部か
らなる溶着リブのエネルギーダイレクタを超音波により
溶融して該２枚の樹脂板を溶着固定し、且つループアン
テナを有するＩＣモジュールを固定した非接触ＩＣカー
ドの製造方法であって、少なくとも、互いに嵌合する上
フタおよび下フタとなる２枚の樹脂板を、該２枚の樹脂
板の一方に、外周部に沿ってエネルギーダイレクタおよ
び突起部からなる第一の溶着リブを設け、且つ、少なく
とも、前記２枚の樹脂板の一方に、ＩＣモジュールのル
ープアンテナ領域内のアンテナ回路がない位置に、エネ
ルギーダイレクタおよび突起部からなる第二の溶着リブ
を設けて、射出成形により作製する工程と、ＩＣモジュ
ールのループアンテナのアンテナ回路のない位置に前記
第二の溶着リブと嵌合する貫通孔を設ける工程と、ＩＣ
モジュールの前記貫通孔に前記第二の溶着リブを嵌合さ
せ、ＩＣモジュールが固定部により回転しないようにし
た状態で、前記２枚の樹脂板を嵌合させ、超音波によ
り、第一の溶着リブおよび第二の溶着リブのエネルギー
ダイレクタ部を溶融させ、前記２枚の樹脂板を溶着固定
させる工程とを有することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の非接触ＩＣカードは、上記のような構
成にすることにより、ＩＣモジュール（電子部品）を上
フタあるいは下フタに接着剤で固定せずに、確実に固定
した非接触ＩＣカードの提供を可能としたものである。
詳しくは、少なくとも上フタおよび下フタからなる２枚
の樹脂板の一方に、外周部に沿ってエネルギーダイレク
タおよび突起部からなる第一の溶着リブを設け、超音波
により、該溶着リブのエネルギーダイレクト部を溶融さ
せ、前記２枚の樹脂板を溶着固定することにより、ＩＣ
カードの外周部を密閉している。そして、ＩＣモジュー
ルのループアンテナ領域内のアンテナ回路がない位置
に、エネルギーダイレクタおよび突起部からなる第二の
溶着リブを設け、超音波により、該溶着リブのエネルギ
ーダイレクト部を溶融させ、前記２枚の樹脂板を溶着固
定しており、且つ、ＩＣモジュールはループアンテナ領
域内のアンテナ回路がない位置に貫通孔を設け、前記第
二の溶着リブと嵌合し、少なくとも前記２枚の樹脂板の
一方にＩＣモジュールの回転を防止する固定部を設けて
いることにより、ＩＣモジュール全体を確実に固定し、
接着剤で固定する必要がないものとしている。本発明の
非接触ＩＣカードの製造方法は、上記のような構成にす
ることによりＩＣモジュール全体を固定するのに接着剤
を必要としない、本発明の非接触ＩＣカードの製造を可
能にしている。

【００１０】

【実施例】本発明の非接触ＩＣカードの実施例を挙げ、
図にもとづいて説明する。先ず、実施例１を挙げて図１
を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施例の非接触Ｉ
Ｃカードの断面図で、図１（ｂ）は上フタとＩＣモジュ
ールの位置関係を示した平面図であり、図１（ａ）は、
図１（ｂ）のＡ１−Ａ２における断面を示している。そ
して、図２（ａ）、図２（ｂ）はそれぞれ、超音波によ
り上フタと下フタとを溶着固定する第一溶着リブ部、第
二溶着リブ部を説明するための図である。図１、図２
中、１００は非接触ＩＣカード、１１０は上フタ、１１
１は固定部、１２０は下フタ、１３０はＩＣモジュー
ル、１３１はループアンテナ、１３１Ａは貫通孔、１３
２は電子回路部、１５０は第一溶着リブ、１５１は突
起、１５２は凹部、１５３はエネルギーダイレクタ、１
５３Ａは突起部、１５３Ｂは凸部、１６０は第二溶着リ
ブ、１６１は突起、１６２は凹部、１６３はエネルギー
ダイレクタ、１６３Ａは突起部、１６３Ｂは凸部であ
る。本実施例の非接触ＩＣカード１００は、非接触で外
部回路と通信を行うことができるようにループアンテナ
１３１をもつＩＣモジュール１３０を上フタ１１０、下
フタ１２０間に接着剤を用いずに固定したもので、図１
（ａ）に示すように、図２（ｂ）に示す第二溶着リブ１
６０のエネルギーダイレクタ１６３を超音波にて溶融さ
せてこの部分で両フタを溶着固定するとともに、第二溶
着リブ１６０の突起１６１部とループアンテナ１３１の
貫通孔とを嵌合させ、且つ、ＩＣモジュール１３０が回
転しないように上フタ１１０に設けられた固定部１１１
にて固定してある。非接触ＩＣカード１００の外周部
は、下フタ１２０に設けられた図２（ａ）に示す、突起
１５１とエネルギーダイレクタ１５３からなる第一溶着
リブのエネルギーダイレクタ１５３部を、凹部１５２に
嵌合させながら超音波により溶融させて、上フタ１１０
と下フタ１２０とを溶着固定している。

【００１１】上フタ１１０と下フタ１２０は射出成形に
より樹脂により互いに嵌合するように、作製されるが、
樹脂としては、超音波により両フタの溶着を行うため、
熱可塑性樹脂であれば種類によらず利用できるが、中で
も非結晶性樹脂が溶着性に優れ好ましい。しかし、結晶
性の樹脂であっても協力な超音波エネルギーをかければ
溶着する。利用できる非結晶性樹脂としては、ＡＢＳ樹
脂（アクリルニトリルブタジエンスチレン共重合樹
脂）、ＳＡＮ（アクリルニトリルスチレン共重合樹
脂）、アクリル樹脂、スチロール樹脂、ポリサンフォン
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノリル樹脂、塩化ビニル
等が挙げられる。また利用できる結晶性樹脂としては、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂等か挙げら
れる。

【００１２】図４は、本実施例のＩＣモジュール１３０
を示したものであるが、これに限定はされない。図４に
おいて、プリント回路基板１３３上には、ＣＰＵ、メモ
リ、アナログＩＣ等の半導体装置１３４が搭載されお
り、更にキヤパシター１３５等の電子回路部品、その他
が実装されている。プリント回路基板１３３は、通常、
両面に配線が施され、スルーホール（図示していない）
を介して、両面の回路は導通するように作製されてい
る。１３１はループアンテナで、本実施例においては、
このループアンテナ１３１の略中心には貫通孔１３１Ａ
が設けられ、貫通孔１３１Ａと図１（ａ）に示す第二溶
着リブ１６０の図２（ｂ）に示す突起１６１とを嵌合で
きるようにしている。尚、ループアンテナ１３１はプリ
ント回路基板１３３上のアンテナ端子１３６に接続され
ている。

【００１３】超音波による溶着について、もう少し説明
しておく。図１（ｂ）に示すように、下フタに設けられ
た突起１５１とエネルギーダイレクタ１５３からなる第
一の溶着リブ１５０のエネルギーダイレクタ１５３と、
上フタに設けられた凹部１５２とは、嵌合するように、
それぞれ形成されているが、エネルギーダイレクタ１５
３の突起部１５３Ａと凸部１５３Ｂと、凹部１５２とに
ついては、凸部１５３Ｂの高さｂよりも凹部１５２の深
さｃが大きく、突起部１５１の高さａと凸部１５３Ｂの
高さｂとの和（ａ＋ｂ）はｃよりも大きくしておく。こ
のように形成しておくと、超音波溶着の前に、上フタ、
下フタを嵌合状態ににすることができ、取扱がし易くな
る。図１（ｃ）に示す、上フタに設けられた突起１６１
とエネルギーダイレクタ１６３からなる第二の溶着リブ
１６０のエネルギーダイレクタ１６３と、上フタに設け
られた凹部１６２との関係も同様である。

【００１４】次に、本発明の非接触ＩＣカードの製造方
法の実施例を図３に基づいて説明する。図３は、上記本
発明の非接触ＩＣカードの製造する際の工程を示したも
のである。先ず、所定形状に射出成形された上フタ１１
０、下フタ１２０と、ループアンテナ１３１のアンテナ
回路部でない所定の位置に貫通孔１３１Ａを設けたＩＣ
モジュールを用意する。（図３（ａ））図３（ａ）（イ）、図３（ａ）（ロ）は、それぞれ上フ
タ１１０、下フタ１２０で、図１（ｂ）のＡ１−Ａ２に
相当する位置の断面を示している。図３（ハ）は、ＩＣ
モジュールで平面図を示している。また、図３（ハ）の
Ａ３−Ａ４も図１（ｂ）のＡ１−Ａ２に相当する位置で
ある。次に、上フタ１１０に設けられた第二溶着リブ１
６０の突起部１６１にＩＣモジュール１３０の貫通孔部
を嵌合して、固定部１１１にて、所定の位置にＩＣモジ
ュール１３０を固定する。（図３（ｂ））次いで、下フタ１２０に設けた、図２（ａ）に示す第一
の溶着リブ１５０のエネルギーダイレクタ１５３を上フ
タ１１０に設けられた凹部１５２と嵌合させる。このと
き、図１（ｃ）に示す第二の溶着リブ１６０のエネルギ
ーダイレクタ１６３も下フタ１２０に設けられた凹部１
６２と嵌合する。（図３（ｃ））この状態で、下フタ１２０と上フタ１１０間とを加圧し
ながら超音波をかけると、第一の溶着リブ１５０のエネ
ルギーダイレクタ１５３および第二の溶着リブ１６０の
エネルギーダイレクタ１６３の凸部１５３Ｂ及び１６３
Ｂの部分に超音波エネルギーが集中し、凸部１５３Ｂ及
び１６３Ｂの部分が溶融し、加圧によりこの部分で両フ
タは溶着される。超音波を停止すると、溶融した樹脂は
固化して、加圧を停止後も両フタは固定される。超音波
溶着するための装置としては、超音波溶着装置ＢＲＡＮ
ＳＯＮ８４００（９００Ｗ）を用いた。この装置を使
用した際の、好ましい溶着条件は、超音波周波数２０〜
４０ＫＨｚ、溶着時間０．１〜０．２秒、保持時間０．
２〜０．３秒であった。尚、溶着時間、保持時間をこれ
以上のばすと外観を損ね、品質が落ちることとなる。

【００１５】

【効果】本発明は、上記のように、ＩＣモジュール全体
を固定するのに接着剤を必要としない、非接触ＩＣカー
ドの提供を可能にしている。このため、非接触ＩＣカー
ドの生産の際に、ＩＣモジュール（電子部品）を上フタ
ないし下フタに接着剤により固定する工程を必要とせ
ず、量産性に適したものとしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の非接触ＩＣカードの概略図

【図２】溶着部を説明するための拡大図

【図３】実施例の非接触ＩＣカードの製造方法を説明す
るための工程図

【図４】実施例の非接触ＩＣカードに用いられたＩＣモ
ジュールの概略図

【図５】従来の非接触ＩＣカードの機能概略構成図

【図６】従来のＩＣモジュールの概略図

【符号の説明】

１００非接触ＩＣカード１１０上フタ１１１固定部１２０下フタ１３０ＩＣモジュール１３１ループアンテナ１３１Ａ貫通孔１３２電子回路部１３３プリント回路基板１３４半導体装置１３５キヤパシター１３６アンテナ端子１５０第一溶着リブ１５１突起１５２凹部１５３エネルギーダイレク
タ１５３Ａ突起部１５３Ｂ凸部１６０第二溶着リブ１６１突起１６２凹部１６３エネルギーダイレク
タ１６３Ａ突起部１６３Ｂ凸部５２０Ａ、５２０Ｂアンテナコイル５３０インターフェース部５４０制御部５５０メモリ部５６０電源部５７０表示部５８０端末装置６０１基材６０２接続用端子電極６０３ＩＣチップ（半導体
素子）６０４ワイヤ６０５樹脂６０６銅箔層６０７Ｎｉめっき層６０８金めっき層６０９スルーホール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形により作製されて互いに嵌合す
る上フタおよび下フタとなる２枚の樹脂板間にＩＣモジ
ュールを固定し、少なくとも前記２枚の樹脂板の一方の
外周部に設けられたエネルギーダイレクタおよび突起部
からなる溶着リブのエネルギーダイレクタを超音波によ
り溶融して該２枚の樹脂板を溶着固定し、且つループア
ンテナを有するＩＣモジュールを固定した非接触ＩＣカ
ードであって、少なくとも上フタおよび下フタとなる２
枚の樹脂板の一方に、外周部に沿ってエネルギーダイレ
クタおよび突起部からなる第一の溶着リブを設け、超音
波により、該溶着リブのエネルギーダイレクト部を溶融
させ、前記２枚の樹脂板を溶着固定し、ＩＣモジュール
のループアンテナ領域内のアンテナ回路がない位置に、
エネルギーダイレクタおよび突起部からなる第二の溶着
リブを設け、超音波により、該溶着リブのエネルギーダ
イレクト部を溶融させ、前記２枚の樹脂板を溶着固定し
ており、且つ、ＩＣモジュールはループアンテナ領域内
のアンテナ回路がない位置に貫通孔を設け、前記第二の
溶着リブと嵌合し、少なくとも前記２枚の樹脂板の一方
にＩＣモジュールの回転を防止する固定部を設けている
ことを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項２】射出成形により作製されて互いに嵌合す
る上フタおよび下フタとなる２枚の樹脂板間にＩＣモジ
ュールを固定し、少なくとも前記２枚の樹脂板の一方の
外周部に設けられたエネルギーダイレクタおよび突起部
からなる溶着リブのエネルギーダイレクタを超音波によ
り溶融して該２枚の樹脂板を溶着固定し、且つループア
ンテナを有するＩＣモジュールを固定した非接触ＩＣカ
ードの製造方法であって、少なくとも、互いに嵌合する
上フタおよび下フタとなる２枚の樹脂板を、該２枚の樹
脂板の一方に、外周部に沿ってエネルギーダイレクタお
よび突起部からなる第一の溶着リブを設け、且つ、少な
くとも、前記２枚の樹脂板の一方に、ＩＣモジュールの
ループアンテナ領域内のアンテナ回路がない位置に、エ
ネルギーダイレクタおよび突起部からなる第二の溶着リ
ブを設けて、射出成形により作製する工程と、ＩＣモジ
ュールのループアンテナのアンテナ回路のない位置に前
記第二の溶着リブと嵌合する貫通孔を設ける工程と、Ｉ
Ｃモジュールの前記貫通孔に前記第二の溶着リブを嵌合
させ、ＩＣモジュールが固定部により回転しないように
した状態で、前記２枚の樹脂板を嵌合させ、超音波によ
り、第一の溶着リブおよび第二の溶着リブのエネルギー
ダイレクタ部を溶融させ、前記２枚の樹脂板を溶着固定
させる工程とを有することを特徴とする非接触ＩＣカー
ドの製造方法。