JPH10171954A

JPH10171954A - 非接触式ｉｃカード

Info

Publication number: JPH10171954A
Application number: JP8325431A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Kohama; 京一小浜; Ryuzo Fukao; 隆三深尾; Kazuo Takasugi; 和夫高杉
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】薄形にして生産性に優れた非接触式ＩＣカー
ドを提供する。【解決手段】基体上にコイルとＩＣチップとを搭載
し、コイルの接続部と基体に形成された回路パターン及
びＩＣチップの端子部と回路パターンとを夫々電気的に
接続して、ＩＣカードを構成する。このＩＣカードに搭
載されるコイル１０として、被覆導線１０４を渦巻状に
巻回することによって形成された巻線部１２と、当該巻
線部から離れて内部空間１３を横断する単線部１４と、
巻線部を構成する複数の被覆導線と重ね合わされた固定
部１５とから構成され、単線部の中央部分に接続部１１
が形成されたものを用いる。隣接する各被覆導線１０４
どうしは、被覆導線に被覆されたバインダにて接着され
る。接続部１１又はその近傍部分には、位置決め用のマ
ーカー１６を表示することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルを利用した
電磁結合方式の非接触式ＩＣカードに係り、特に基体上
に搭載されるコイルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基体上にＩＣチップとコイル
とを搭載して成り、リーダ・ライタからの電力の受給や
リーダ・ライタとの間の情報のやり取りをコイル間の電
磁結合を利用して行う非接触式ＩＣカードが種々提案さ
れている。この種の非接触式ＩＣカードは、例えば預金
情報、保険情報、医療情報、定期券情報、運転免許証情
報、身分証明情報等の個人情報の記憶や、工場における
製品管理情報や商品流通業界における商品管理情報等の
産業情報の記憶等に使用されるか、あるいは使用が検討
されている。

【０００３】図１２は従来よりこの種の非接触式ＩＣカ
ードに搭載されているコイルの一例を示す平面図、図１
３は当該コイルの要部断面図、図１４は当該コイルを構
成する被覆導線の断面図である。これらの図から明らか
なように、本例のコイル１００は、導線１０１の周囲に
絶縁塗料１０２及びバインダ１０３が２重に被覆された
被覆導線１０４を渦巻状に巻回し、相隣接する被覆導線
１０４間をバインダ１０３にて接着して成る。また、被
覆導線１０４の両端部１０４ａ，１０４ｂは、渦巻状巻
回部１０５の外周側に折り曲げられ、渦巻状巻回部１０
５の外周より外側に突出した先端部の絶縁塗料１０２及
びバインダ１０３が剥離されて、導線１０１が露出され
た接続部１０６が形成されている。

【０００４】このコイル１００は、図１５に示すよう
に、基体１１０の表面に形成された回路パターン１１１
の端子部１１１ａに接続部１０６を電気的に接続するこ
とにより基体１１０上に搭載されるか、或いは図１６に
示すように、ＩＣチップ１２０の端子部１２１に接続部
１０６が電気的に接続されたＩＣモジュールを基体１１
０上に設置することによって基体１１０と一体化され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１２に示
した従来のコイル１００は、接続部１０６が形成される
被覆導線１０４の先端部が渦巻状巻回部１０５に固定さ
れておらず、自由端になっているので、当該接続部１０
６を回路パターン１１１の端子部１１１ａ又はＩＣチッ
プ１２０の端子部１２１に効率良く接続することが困難
で、ＩＣカードのトータルコストが高価になるという問
題がある。

【０００６】即ち、被覆導線１０４の先端部が自由端に
なっていると、僅かな外力を受けただけで容易に変形す
るため、仮にコイル１００の製造段階において高精度の
ものが製造できたとしても、搬送段階或いはＩＣカード
の組立段階等において接続部１０６が所要の位置からず
れやすく、回路パターン１１１又はＩＣチップ１２０と
コイル１００とを接続する際に、接続部１０６が端子部
１１１ａ又は１２１の間隔と相等しい間隔で配置された
ものを供給することが困難になる。このため、回路パタ
ーン１１１の端子部１１１ａ又はＩＣチップ１２０の端
子部１２１に接続部１０６を接続するに先立って、接続
部１０６が形成された被覆導線１０４の先端部を整形し
直すか、或いは被覆導線１０４の先端部が接続しようと
する端子部１１１ａ又は１２１に合致するように被覆導
線１０４の先端部を矯正しながら接続作業を行わなくて
はならず、コイル１００の接続が非効率になってＩＣカ
ードのトータルコストが高価になる。特に、薄形のＩＣ
カードにおいては、使用される被覆導線１０４の線径が
細くなり、コイル１００の剛性が一層低下するので、上
記の不都合がますます顕著になる。

【０００７】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、薄形にして生産性に
優れた非接触式ＩＣカードを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、基体上にＩＣチップとリーダ・ライタ側に
備えられたコイルと電磁結合するためのコイルとを搭載
してなる非接触式ＩＣカードにおいて、前記コイルとし
て、被覆導線を巻回した巻線コイルであって、その両端
部が巻線部に固定され、当該巻線部より自由端となって
突出する部分を除く前記被覆導線の一部に、前記基体に
形成された回路パターン又は前記ＩＣチップとの接続部
が形成されたものを用いるという構成にした。

【０００９】より具体的には、被覆導線の両端部が巻線
部と重なりあう方向に折り曲げられて当該巻線部を構成
する複数の被覆導線に固定され、当該固定部の全部又は
一部に接続部が形成されたコイルを用いることもできる
し、被覆導線の両端側に巻線部から離れて当該巻線部の
内部空間を横断する単線部が形成され、その先端部が前
記巻線部を構成する複数の被覆導線に固定され、単線部
の一部に接続部が形成されたコイルを用いることもでき
る。これらのコイルとしては、ＩＣカードの薄形に好適
であることから、被覆導線を渦巻状に巻回し、巻線部の
断面形状が扁平なリング状に形成されたものを用いるこ
とが特に好ましい。

【００１０】このように、被覆導線の両端部を巻線部に
固定し、当該巻線部より自由端となって突出する部分を
除く前記被覆導線の一部に接続部を形成すると、接続部
の形成部が搬送段階或いはＩＣカードの組立段階等で外
力を受けて変形しにくくなるので、コイルの製造段階に
おいて接続部を高精度に位置決めして形成しておくこと
によって、当該接続部と回路パターン又はＩＣチップと
の接続を容易かつ確実に行うことができ、ＩＣカードの
トータルコストを低減できる。

【００１１】なお、前記コイルには、接続時における前
記接続部と回路パターン又はＩＣチップとの位置決めを
容易にするため、前記接続部又はその近傍にマーカーを
表示することができる。また、前記コイルの取扱性を良
好なものにするため、前記巻線部を構成する各被覆導線
どうし、及び前記巻線部と前記被覆導線の両端部とをバ
インダを介して互いに接着することができる。

【００１２】一方、前記基体に対するコイル及びＩＣチ
ップの搭載構造としては、これらの各搭載部品を夫々単
体で前記基体上に搭載し、当該基体に形成された回路パ
ターンを介して接続することもできるし、前記コイルの
接続部に前記ＩＣチップを接続してなるＩＣモジュール
を基体上に搭載することもできる。さらには、前記コイ
ル及びＩＣチップを前記基体とは異なる共通のシート状
部材に接着してモジュール化し、当該モジュール化され
たコイル及びＩＣチップを前記基体上に搭載することも
できる。この場合、前記シート状部材としては、基体と
の接着性を高めて界面剥離を防止するため、接着用樹脂
の浸透性が高いシート、例えば不織布又は合成繊維のメ
ッシュシート等を用いることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係る非接触式ＩＣ
カードの構成例を、図１〜図３に基づいて説明する。図
１は第１実施形態例に係る非接触式ＩＣカードの断面
図、図２は第２実施形態例に係る非接触式ＩＣカードの
断面図、図３は第３実施形態例に係る非接触式ＩＣカー
ドの断面図である。

【００１４】第１実施形態例に係る非接触式ＩＣカード
は、図１に示すように、回路パターン３１が形成された
第１基体３０ａの回路パターン形成面にコイル１０とＩ
Ｃチップ２０とが搭載され、コイル１０の接続部１１と
回路パターン３１の端子部３１ａ及びＩＣチップ２０の
端子部２１と回路パターン３１の端子部３１ｂとが夫々
電気的に接続されている。また、当該第１基体３０ａの
部品搭載面は、第２基体３０ｂにて覆われており、これ
ら第１基体３０ａ及び第２基体３０ｂの表裏両面には、
カバーシート４０，４１が被着されている。

【００１５】また、第２実施形態例に係る非接触式ＩＣ
カードは、図２に示すように、電気的に接続されたコイ
ル１０とＩＣチップ２０とが搭載された基板３２が、第
１基体３０ａ及び第２基体３０ｂにてサンドイッチさ
れ、これら第１基体３０ａ及び第２基体３０ｂの表裏両
面にカバーシート４０，４１が被着されている。なお、
前記基板３２は、搭載部品を安定に保持可能なものであ
れば任意の材料を用いて形成することができるが、第１
基体３０ａ及び第２基体３０ｂとの間の界面剥離を防止
するため、例えば不織布や合成繊維のメッシュシートな
ど、接着用樹脂を浸透可能な樹脂浸透性シートを用いて
形成することが好ましい。

【００１６】また、第３実施形態例に係る非接触式ＩＣ
カードは、図３に示すように、電気的に接続されたコイ
ル１０とＩＣチップ２０が直接第１基体３０ａ及び第２
基体３０ｂにてサンドイッチされ、これら第１基体３０
ａ及び第２基体３０ｂの表裏両面にカバーシート４０，
４１が被着されている。

【００１７】第１基体３０ａ及び第２基体３０ｂを構成
する材料としては、搭載部品を安定に保持可能なもので
あれば任意の材料を用いることができるが、所定形状及
び所定構造のＩＣカードを高能率に製造できることか
ら、例えば熱硬化性樹脂が含浸された不織布のように、
熱圧着性を有する織物、編物又は不織布の熱圧着体を用
いることが特に好ましい。また、第１基体３０ａとして
プラスチックシートを用いると共に、第２基体３０ｂと
して第１基体３０ａの部品搭載面を覆うパッケージ樹脂
を用いることもできる。さらに、各電気的接続部の周囲
を断線防止用のモールド樹脂で固定することもできる。

【００１８】なお、基体材料として、熱圧着性を有する
織物、編物又は不織布の熱圧着体のように搭載部品の組
立工程において柔軟性を有するものを用いる場合には、
１枚の基体内に搭載部品を埋設することが可能であるた
め、第２基体３０ｂを省略することもできる。また、カ
バーシート４０，４１についても、必要に応じて、その
両方又はいずれか一方を省略することができる。

【００１９】第１実施形態例に係る非接触式ＩＣカード
におけるコイル１０と回路パターン３１との接続方法と
しては、はんだ付けや超音波融接を利用できる。また、
第１実施形態例に係る非接触式ＩＣカードにおけるＩＣ
チップ２０と回路パターン３１との接続方法としては、
フェースアップ方式でＩＣチップ２０を第１基体３０ａ
上に取り付けるタイプのＩＣカードについてはワイヤボ
ンディング接続、フェースダウン方式でＩＣチップ２０
を第１基体３０ａ上に取り付けるタイプのＩＣカードに
ついては導電ペーストや異方導電性フィルム等を用いた
直接接続を利用することができる。さらに、第２及び第
３実施形態例に係る非接触式ＩＣカードにおけるコイル
１０とＩＣチップ２０との接続方法としては、はんだ付
けや超音波融接を利用できる。

【００２０】次に、本発明に係るコイル１０の構成例
を、図４〜図８に基づいて説明する。図４は第１実施形
態例に係るコイルの平面図、図５は第１実施形態例に係
るコイルの側面図、図６は第２実施形態例に係るコイル
の平面図、図７は第３実施形態例に係るコイルの平面
図、図８は第３実施形態例に係るコイルの側面図であ
る。なお、コイル１０の素材である被覆導線としては、
従来のコイルと同様に、導線１０１の周囲に絶縁塗料１
０２とバインダ１０３とが２重に被覆された被覆導線１
００（図１４参照）が用いられる。

【００２１】第１実施形態例に係るコイル１０は、図４
及び図５に示すように、被覆導線１０４を渦巻状に巻回
することによって形成された扁平な楕円リング状の巻線
部１２と、当該巻線部１２から離れて当該巻線部１２の
内部空間１３を横断する単線部１４と、巻線部１２を構
成する複数の被覆導線１０４と重ね合わされた固定部１
５とから構成され、前記単線部１４の中央部分に、絶縁
塗料１０２及びバインダ１０３を剥離し、導線１０１を
露出させることによって形成される接続部１１が設けら
れている。巻線部１２において相隣接する被覆導線１０
４どうし、及び固定部１５において互いに重ねあわされ
た各被覆導線１０４どうしは、被覆導線１０４に被覆さ
れたバインダ１０３にて接着される。なお、接続部１１
には、はんだを被着しておくこともできる。また、当該
接続部１１又はその近傍部分には、回路パターン３１の
端子部３１ａ又はＩＣチップ２０の端子部２１に対する
接続部１１の位置決めを容易化するためのマーカー１６
を、着色インク等をもって表示することもできる。

【００２２】第２実施形態例に係るコイル１０は、図６
に示すように、被覆導線１０４の両端部をもって夫々複
数個の単線部１４と固定部１５とを形成したことを特徴
とする。その他の部分については、第１実施形態例に係
るコイルと同じであるので、重複を避けるために説明を
省略する。

【００２３】第３実施形態例に係るコイル１０は、図７
及び図８に示すように、被覆導線１０４を渦巻状に巻回
することによって形成された扁平な楕円リング状の巻線
部１２と、その両端部を巻線部１２の上面側に折り返し
て固定した固定部１５とから構成され、前記固定部１５
に、絶縁塗料１０２及びバインダ１０３を剥離し、導線
１０１を露出させることによって形成される接続部１１
が設けられている。その他の部分については、第１実施
形態例に係るコイルと同じであるので、重複を避けるた
めに説明を省略する。

【００２４】このように、被覆導線１０４の両端部を巻
線部１２に固定し、当該固定部１５又は単線部１４に接
続部１１を形成すると、接続部１１が搬送段階或いはＩ
Ｃカードの組立段階等で外力を受けても変形しにくくな
るので、コイル１０の製造段階において接続部１１を高
精度に位置決めしておくことによって、当該接続部１１
と回路パターン３１又はＩＣチップ２０との接続を容易
かつ確実に行うことができ、ＩＣカードのトータルコス
トを低減できる。

【００２５】なお、前記各実施形態例においては、楕円
状コイルのみを例に挙げて説明したが、コイル１０の巻
回形状についてはこれに限定されるものではなく、他の
任意の形状に巻回できることは勿論である。

【００２６】以下、本発明に係るＩＣカードの製造方法
について説明する。

【００２７】〈製造方法の第１例〉製造方法の第１例
は、前記第１実施形態例に係るＩＣカードの製造方法に
関する。まず、図９に示すように、定盤５０上に所定形
状及び所定寸法の枠体５１を載置し、当該枠体５１内に
下カバーシート４０を収納する。この下カバーシート４
０上に、回路パターン３１が形成された第１基体３０ａ
のもとになる不織布５２を、回路パターン３１を上向き
にして収納する。当該不織布５２上にコイル１０及びＩ
Ｃチップ２０を位置決めして搭載し、前記した接続方法
により、コイル１０と回路パターン３１との接続、及び
ＩＣチップ２０と回路パターン３１との接続を行う。次
いで、コイル１０及びＩＣチップ２０の上方より第２基
体３０ｂのもとになる不織布５３を積み重ねる。次い
で、枠体５１内に接着用の樹脂を充填した後、前記第２
基体３０ｂのもとになる不織布５３の上に上カバーシー
ト４１を積み重ねる。そして、枠体５１の上面に当該枠
体５１よりも大型の圧縮板５４を押しつけ、枠体５１の
全体に樹脂を行きわたらすと共に、余剰の樹脂を排出す
る。しかる後に、不織布５２，５３を熱圧着し、枠体５
１の内面形状と同一形状の熱圧着体を作製する。最後
に、熱圧着体の周辺部を切断して、所定寸法のＩＣカー
ドを得る。なお、本例においては、説明を容易にするた
め、ＩＣカードを１枚ずつ作製する場合を例にとって説
明したが、枠体５１を大型化することによって、複数枚
のＩＣカードを多数個取りできるようにすることも勿論
可能である。

【００２８】〈製造方法の第２例〉製造方法の第２例
は、前記第２実施形態例に係るＩＣカードの製造方法に
関する。まず、不織布や合成繊維のメッシュシートなど
の樹脂浸透性シートを用いて形成された基板３２上に電
気的に接続されたコイル１０とＩＣチップ２０とを搭載
して、ＩＣモジュール６０を作製する。次いで、図１０
に示すように、定盤５０上に所定形状及び所定寸法の枠
体５１を載置し、当該枠体５１内に下カバーシート４０
を収納する。この下カバーシート４０上に、第１基体３
０ａのもとになる不織布５２と、前記ＩＣモジュール６
０と、第２基体３０ｂのもとになる不織布５３とをこの
順に積み重ねる。次いで、枠体５１内に接着用の樹脂を
充填した後、前記第２基体３０ｂのもとになる不織布５
３の上に上カバーシート４１を積み重ねる。そして、枠
体５１の上面に当該枠体５１よりも大型の圧縮板５４を
押しつけ、枠体５１の全体に樹脂を行きわたらすと共
に、余剰の樹脂を排出する。しかる後に、不織布５２，
５３を熱圧着し、枠体５１の内面形状と同一形状の熱圧
着体を作製する。最後に、熱圧着体の周辺部を切断し
て、所定寸法のＩＣカードを得る。なお、本例のＩＣカ
ード製造方法においても、枠体５１を大型化することに
よって、複数枚のＩＣカードを多数個取りすることがで
きる。また、ＩＣモジュール６０についても、必ずしも
個々に製造する必要はなく、図１１に示すように、リボ
ン状の長大な基板３２上に電気的に接続されたコイル１
０とＩＣチップ２０を等間隔に搭載してなるものを作製
してフープ状に巻回しておき、端部を順次繰り出しつつ
必要な長さに切断して使用するようにすることもでき
る。この方法によれば、ＩＣカードの製造をより効率化
できる。また、前記第３実施形態例に係るＩＣカードに
ついても、図１０の製造方法を応用することによって製
造することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
被覆導線の両端部を巻線部に固定し、当該巻線部より自
由端となって突出する部分を除く被覆導線の一部に接続
部を形成したので、接続部の形成部が搬送段階或いはＩ
Ｃカードの組立段階等で外力を受けて変形しにくい。よ
って、コイルの製造段階において接続部を高精度に位置
決めして形成しておくことによって、当該接続部と回路
パターン又はＩＣチップとの接続を容易かつ確実に行う
ことができ、ＩＣカードのトータルコストを低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態例に係る非接触式ＩＣカードの断
面図である。

【図２】第２実施形態例に係る非接触式ＩＣカードの断
面図である。

【図３】第３実施形態例に係る非接触式ＩＣカードの断
面図である。

【図４】第１実施形態例に係るコイルの平面図である。

【図５】第１実施形態例に係るコイルの側面図である。

【図６】第２実施形態例に係るコイルの平面図である。

【図７】第３実施形態例に係るコイルの平面図である。

【図８】第３実施形態例に係るコイルの側面図である。

【図９】本発明に係るＩＣカード製造方法の第１例を示
す断面図である。

【図１０】本発明に係るＩＣカード製造方法の第２例を
示す断面図である。

【図１１】ＩＣモジュールの構成例を示す平面図であ
る。

【図１２】従来よりこの種の非接触式ＩＣカードに搭載
されているコイルの一例を示す平面図である。

【図１３】図１１に示したコイルの要部断面図である。

【図１４】被覆導線の断面図である。

【図１５】従来例に係るＩＣカードのコイル搭載面を示
す平面図である。

【図１６】従来例に係るＩＣカードの他のコイル搭載面
を示す平面図である。

【符号の説明】

１０コイル１１接続部１２巻線部１３内部空間１４単線部１５固定部１６マーカー２０ＩＣチップ２１端子部３０ａ第１基体３０ｂ第２基体３１端子部４０，４１カバーシート５０定盤５１枠体５２，５３不織布６０ＩＣモジュール１０１導線１０２絶縁塗料１０３バインダ１０４被覆導線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上にＩＣチップとリーダ・ライタ側
に備えられたコイルと電磁結合するためのコイルとを搭
載してなる非接触式ＩＣカードにおいて、前記コイルと
して、被覆導線を巻回した巻線コイルであって、その両
端部が巻線部に固定され、当該巻線部より自由端となっ
て突出する部分を除く前記被覆導線の一部に、前記基体
に形成された回路パターン又は前記ＩＣチップとの接続
部が形成されたものを用いることを特徴とする非接触式
ＩＣカード。
【請求項２】請求項１に記載の非接触式ＩＣカードに
おいて、前記コイルとして、被覆導線を渦巻状に巻回
し、巻線部の断面形状が扁平なリング状に形成された巻
線コイルを用いたことを特徴とする非接触式ＩＣカー
ド。
【請求項３】請求項１又は２のいずれかに記載の非接
触式ＩＣカードにおいて、前記被覆導線の両端部が、前
記巻線部と重なりあう方向に折り曲げられて当該巻線部
を構成する複数の被覆導線に固定され、当該固定部の全
部又は一部に前記接続部が形成されていることを特徴と
する非接触式ＩＣカード。
【請求項４】請求項１又は２のいずれかに記載の非接
触式ＩＣカードにおいて、前記被覆導線の両端側に、前
記巻線部から離れて当該巻線部の内部空間を横断する単
線部が形成され、その先端部が前記巻線部を構成する複
数の被覆導線に固定され、前記単線部の一部に前記接続
部が形成されていることを特徴とする非接触式ＩＣカー
ド。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の非接触
式ＩＣカードにおいて、前記接続部又はその近傍に、当
該コイルを前記基体に形成された回路パターン又は前記
ＩＣチップと接続する際の位置決めに使用するマーカー
が表示されていることを特徴とする非接触式ＩＣカー
ド。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の非接触
式ＩＣカードにおいて、前記巻線部を構成する各被覆導
線どうし、及び前記巻線部と前記被覆導線の両端部と
が、バインダを介して互いに接着されていることを特徴
とする非接触式ＩＣカード。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の非接触
式ＩＣカードにおいて、前記コイル及びＩＣチップが夫
々単体で前記基体上に搭載され、前記基体に形成された
回路パターンを介して接続されていることを特徴とする
非接触式ＩＣカード。
【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の非接触
式ＩＣカードにおいて、前記コイルの接続部に前記ＩＣ
チップを接続してなるＩＣモジュールが前記基体上に搭
載されていることを特徴とする非接触式ＩＣカード。
【請求項９】請求項８に記載の非接触式ＩＣカードに
おいて、前記ＩＣモジュールが前記基体とは異なるシー
ト状部材に接着されてモジュール化されていることを特
徴とする非接触式ＩＣカード。
【請求項１０】請求項９に記載の非接触式ＩＣカード
において、前記シート状部材として、接着用樹脂の浸透
性が高い不織布又は合成繊維のメッシュシートを用いた
ことを特徴とする非接触式ＩＣカード。