(57)【要約】【課題】ＩＣモジュールをカード基材の所定の位置に収容し接着層で固定する際、溶融した接着層がカード基材表面にあふれ出ないようなカード基材側の収容部構造の提供。【解決手段】表外装シートと裏外装シートをコアシートの表裏に備えるカード基材の所定の部位に形成された凹部に、外部接続端子を基板の一主面上に備え、モールド樹脂で被覆されたＩＣ実装部を他方の主面上に備えるＩＣモジュールが、外部接続端子が表面に露出するように、接着層を介して収容・固定された接触式ＩＣカードであって、表外装シートを貫通しコアシートに底部を有する凹部は、ＩＣモジュール基板の第一主面とＩＣ実装部の形状に概ね相応した側壁形状と底面形状を有するが、表外装シートの凹部側壁は、逆テーパー状の傾きを有し、溶融硬化した接着材が、前記逆テーパー部分とＩＣモジュールのつば部から構成される隙間を埋めている接触式ＩＣカードである。【選択図】図１
2014211847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表外装シートと裏外装シートをコアシートの表裏に備えるカード基材の所定の部位に形成された凹部に、外部接続端子を基板の一主面上に備え、モールド樹脂で被覆されたＩＣ実装部を他方の主面上に備えるＩＣモジュールが、外部接続端子が表面に露出するように、接着層を介して収容・固定された接触式ＩＣカードであって、
表外装シートを貫通しコアシートに底部を有する凹部は、ＩＣモジュール基板の第一主面とＩＣ実装部の形状に概ね相応した側壁形状と底面形状を有するが、
表外装シートの凹部側壁は、逆テーパー状の傾きを有し、溶融硬化した接着材が、前記逆テーパー部分とＩＣモジュールのつば部から構成される隙間を埋めていることを特徴とする接触式ＩＣカード。
【請求項２】
表外装シート用の全判シートにテーパー状の切断面を有する開口部をミリング加工する工程と、
コアシートの一方の面に裏外装シートを、他方の面に開口部が逆テーパーになるように表外装シートを積層し全判シート状のカード基板にする工程と、
開口部の上からＩＣモジュールを収容するための凹部をコアシートにミリング加工する工程と、
ＩＣモジュールの所定の部位もしくは凹部の所定の部位に熱硬化性の接着シートを貼付する工程と、
ＩＣモジュールを表外装シートとカード基板の凹部に収容する工程と、
接着シートを加熱圧着してＩＣモジュールをカード基板に収容固定する工程と、
全判シートを断裁して個辺の接触式ＩＣカードにする工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の接触式ＩＣカードの製造方法。
【請求項３】
前記表外装シートの厚みが、５０〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項2に記載の接触式ＩＣカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部機器とデータの読み書きが可能なＩＣチップを内蔵した接触式ＩＣカードに係り、特にはＩＣモジュールをカード基材に内蔵するのに好適な接触部位の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカード１０は、図２に示すように大きく分けるとＩＣモジュール１及びカード基材１１により構成されている。ＩＣモジュール１は、通常、プラスチック基板１ａの一方の主面上に外部機器側の電極と接触可能な接触用電極１ｂを有し、他方の主面上にＩＣチップ３が実装されている（図１、図4等も参照）。プラスチック基板１ａには、ＩＣチップ３の周囲に、ＩＣチップ３と反対面の接触用電極１ｂと接続するための貫通穴１ｃが予め形成されている。プラスチック基板１ａ上に実装されたＩＣチップ３は、チップ接続端子と貫通穴底部に露出した接触用電極１ｂとが金属ワイヤー５で結線される。さらに、ＩＣチップ３と結線部分とを外圧から保護するようＩＣ及び結線部材周囲がモールド樹脂４で被覆されている。
【０００３】
ＩＣモジュールは、図４他に示すように該ＩＣモジュールの接触用電極１ｂがカード基材１１の表面とほぼ面一になり、最終的にカード基材表面に露出するように、カード基材に設けた収容部（以下、凹部１３と記す。）に収容される。この凹部１３は、一般にはカード基材１１の所定の部位が凹形状に２段にざぐられた構造をもつ（例えば、特許文献１参照）場合が多い。ＩＣモジュール１は、ＩＣモジュール外周のつば部１ｄが、凹部１３中間の段差部１３ａ周辺に接着層９を介して固定されて収容される。
【０００４】
ＩＣモジュール１の凹部１３への収納は接触部位に接着層９を配した接着により行われる。接着層９は熱硬化性の接着シートから構成されており、層間紙の片側にはＩＣモジュール１側と接着する基板側接着剤と、その逆側にカード基材１１側と接着するカード基材側接着剤を有する構造となっている。勿論、非シートタイプの接着剤、非熱硬化タイプの接着剤も使用されうる。
【０００５】
カード基材１１上の凹部１３はＩＣモジュール１の外形寸法に対し若干（例えば０．２ｍｍ程度）大きく設けられる。もし、凹部１３の外形寸法がＩＣモジュール１より小さいならば、ＩＣモジュール１は収納不可能となりＩＣカードの表面からＩＣモジュールが突出してしまう。逆にあまり大きく凹部１３を設けると隙間が目立って外観上見苦しくなってしまう。
【０００６】
ほどほどの場合にも別の問題がある。カード基材凹部１３の段差１３ａと側壁１３ｂ部分に接着性シート９を装着してからＩＣモジュールをピックアップして凹部１３内に収容する。その後熱圧プレスによりモジュール基板１を凹部１３側に押し付けるが、熱により接着シートが溶融し圧力により溶融物が変形し流動する。このとき、ＩＣモジュールの外形と凹部が同一サイズであると、図５に示すように溶融した接着層９が隙間を通ってカード表面にはみ出すことがある。
【０００７】
例えばカード基材凹部がＩＣモジュールの外形寸法に対し例えば０．２ｍｍ程度大きい場合特に問題はないが、実際にはＩＣモジュールが、カード基材凹部に対しまっすぐに実装されることは少なく位置ずれが生じたり、曲がって実装される場合がある。図４、図５では、段差１３ａからカード基材表面まで余裕があるように描かれているが、表外装シートは、５０〜１００μｍ程度で薄い。
【０００８】
その場合、溶融した接着剤あるいはシート９の一部がカード凹部１３内に収まらずにカード券面上にはみだす不良が発生する。この不良が発生すると、外観を損ねるだけでなく、カード基材搬送時において重ねた場合にカード基材同士がくっついてしまい、ブロッキングが起こることにより発行機やプリンターにおいて1枚ずつ取り出すことが困難である。また、カード券面上に凸部ができることにより、印刷不良が発生する原因になるという問題がある。従来は、接着シート９がはみ出さないように熱圧プレスの条件の工夫を行ったりしているが、根本的な解決方法となっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−０７３０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、接触式ＩＣカードの製造において、ＩＣモジュールをカード基材の所定の位置に収容し接着剤で固定するに当たって、接着層あるいは溶融した接着層がカード基材表面にあふれ出ないようなカード基材側の収容部構造の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するための請求項１に記載の発明は、表外装シートと裏外装シートをコアシートの表裏に備えるカード基材の所定の部位に形成された凹部に、外部接続端子を基板の一主面上に備え、モールド樹脂で被覆されたＩＣ実装部を他方の主面上に備えるＩＣモジュールが、外部接続端子が表面に露出するように、接着層を介して収容・固定された接触式ＩＣカードであって、
表外装シートを貫通しコアシートに底部を有する凹部は、ＩＣモジュール基板の第一主面とＩＣ実装部の形状に概ね相応した側壁形状と底面形状を有するが、
表外装シートの凹部側壁は、逆テーパー状の傾きを有し、溶融硬化した接着材が、前記逆テーパー部分とＩＣモジュールのつば部から構成される隙間を埋めていることを特徴とする接触式ＩＣカードとしたものである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、表外装シート用の全判シートにテーパー状の切断面を有する開口部をミリング加工する工程と、
コアシートの一方の面に裏外装シートを、他方の面に開口部が逆テーパーになるように表外装シートを積層し全判シート状のカード基板にする工程と、
開口部の上からＩＣモジュールを収容するための凹部をコアシートにミリング加工する工程と、
ＩＣモジュールの所定の部位もしくは凹部の所定の部位に熱硬化性の接着シートを貼付する工程と、
ＩＣモジュールを表外装シートとカード基板の凹部に収容する工程と、
接着シートを加熱圧着してＩＣモジュールをカード基板に収容固定する工程と、
全判シートを断裁して個辺の接触式ＩＣカードにする工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の接触式ＩＣカードの製造方法としたものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記表外装シートの厚みが、５０〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項２に記載の接触式ＩＣカードの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＩＣモジュールと収容部の間からカード表面に接着剤がはみ出すことがなくなる結果、工程上のブロッキングが低減し、後加工時の券面印刷においても外観が損なわれず印刷不良が低減する。全体的にＩＣカードの製造歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる接触式ＩＣカードのＩＣモジュール収容部の構造を説明する断面視（図２のＡＡ）の図である。
【図２】接触式ＩＣカードの外形とＩＣモジュールの位置を模式的に説明する正面視の図である。
【図３】本発明に係る接触式ＩＣカードの製造工程の一部を説明する断面視の工程図である。
【図４】カード基材凹部へＩＣモジュールを収容するときの接着剤の位置を説明する断面視の図である。
【図５】図４の状態から接着剤が隙間からあふれ出る様子を模式的に説明する断面視の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
接触式ＩＣカードは、リーダライター装置と互いの電極同士を接触させてデータ通信するために、図２に模式的に示すようにカードの外形とサイズ、電極位置等の規格が国際的に定まっている（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６）。そのため、接触式ＩＣカード１０は、ＩＣチップと接触用電極が一体化したＩＣモジュール１を、カード基材１１の所定の位置に電極が接触可能に露出するように埋め込んだ形態である。
【００１７】
ＩＣモジュール１は、ＩＣチップ３の接続端子と接触用電極１ｂが接続したものであるが、一般にはプラスチック基材１ａの表面に複数の平面電極をパターン形成し、裏面にＩＣチップ３を搭載した上で電極同士を接続したもので、概ね１ｃｍ角程度の大きさで厚みが０．５ｍｍ程度である。
【００１８】
ＩＣモジュール１は、カード基材１１に設けた開口部（凹部１３）に収容されるが、図４に示すように接触部分の段差１３ａに接着材９を配置して固定している。その場合、ＩＣモジュール１の大きさとカード基材の開口部１１の大きさがほぼ同一であると接着材９が、境界部の隙間からカード基材１１表面まで溢れる（図５を参照）ことがある。大きさに余裕を持たせると、モジュール基板１とカード基材１１間に隙間ができて見苦しく外観が損なわれる。
【００１９】
本発明は、ＩＣカードを正面側から見たときはモジュール基板１とカード基材１１間の境界部分が見えないようして、且つ熱硬化性接着材９であれば、溶融しても溢れ出ない十分な容積の隙間１５を、簡便な工程の採用によりカード基材１１とＩＣモジュール１との接触部に設けたものである。
【００２０】
断面視での隙間１５の位置と形状は、図１に示すところである。両者の境界は断面視で平行ではなく下側が幅広の直角三角形状である。三角形の頂点は、カード１０の表面近傍に設定され、上面視では下側に広がる隙間１５が視認されにくいようになっている。三角形の高さと底面積は、接着材９の量に応じて調整可能である。また、三角形に限定されるのは単に加工が容易であるからであって、下側が広ければ他の形状でも構わない。
【００２１】
上記の隙間１５を設けるにあたっては、カード基材１１が一般には複数のプラスチック基材を積層して製造される点を考慮した。通常は、相対的に厚いコアシート７の表裏に薄い表外装シート６と裏外装シート８を接着するかあるいは熱溶融など一体化して形成される。それぞれのシートがまた複数のシートからなる場合もある。積層後の一体化されたカ
ード基材１１に、断面視で図1の形状の凹部１３を設けるのも可能であるがミリング冶具の手当てが容易でない。尚、図１、図４、図５では、裏外装シート８を省略し、図４、図５ではこれらを一体化してコアシート７として描いている。
【００２２】
本発明は、図３に示すように表外装シート６に、テーパー状切断面１４を有するＩＣモジュール１とほぼ同一形状の開口部（貫通穴）１２を設けた。次いで、表外装シート６をコアシート７に開口部１２が逆テ―パーになるように重ね、その後コアシート７にＩＣモジュールを収容するための凹部１３の形成を行った。テーパー部１４と実装されたＩＣモジュール外周から構成される空間を、接着層が流動できる隙間として活用するようにしたものである。プラスチップ基材に対しては、テーパー形状は、成型等で比較的製造が容易でテーパー角の設定も可能である。表外装シート６は単層の場合も複数層の場合もありえる。
【００２３】
したがって、本発明のカード基材１１へのＩＣモジュール１の収容形態は、断面視で図1に記載のようになる。表外装シート６には、外形が概ねＩＣモジュール１の外形（角の丸い四角形）と一致しテーパー１４を有する開口部がある。コアシート７は、２段構造の凹部１３を備えており中間の段差１３ａは、幅がＩＣモジュールのつば部１ｄが搭載されて完全に接着するように設定される。
【００２４】
段差１３ａまでの深さは、コアシート７の段差までの深さと表外装シート６の厚さの和である。和が一定であれば、表外装シート６の厚みは、十分な空間がとれる範囲で適宜設定できる。一方、段差１３ａまでの厚み（深さ）は、ＩＣモジュール１のつば部１ｄの厚みと凝固した接着層９の厚みの和に等しいか若干厚めに設定される（電気的接触に問題ない程度に）。表外装シート６表面から凹部底面１３ｃまでの厚み（深さ）は、ＩＣモジュールの総厚に同じか若干厚めに設定される。モールド樹脂４は凹部底面１３ｃに接触しないのが好ましい。
【００２５】
ＩＣモジュール１と凹部段差１３ａ表面とを接着するために用いる接着シート９は、接着のために加熱溶融された状態で圧力をかけられても、溶融した接着材は、ＩＣモジュールと凹部テーパー部の隙間に収まり、カード表面にはみ出ない。表外装シート６の厚みとテーパー角１４は、適宜調整できる。非シートタイプ、非熱硬化タイプでも同様の効果が期待できる。
【００２６】
以下、接触式ＩＣカードの製造工程に即して本発明を説明する。
【００２７】
＜ＩＣモジュール基板の製造＞
ＩＣモジュール用の基材には通常ガラスエポキシ基板を用いられることが多いが、材料はガラスエポキシに限らずポリイミドやリードフレーム等基板となりうるものであればよい。また、ＩＣモジュールの形態によって片面基板（接触ＩＣモジュールの場合）であっても、両面基板（デュアルＩＣモジュールの場合）であってもよいが、厚みは１００〜１７０μm程度である。ＩＣモジュールは、帯状のガラスエポキシ基板上に多面付けでリールツーリール方式で製造される。
【００２８】
先ず、ベース基材のガラスエポキシ基板にパンチングを行い、電極面を露出させるための複数の貫通穴が設けられる。（尚、デュアルＩＣカードの場合は、厳密にはスルーホールで内部が導電性ペーストで充填される。）。
【００２９】
次に外部接続用電極を形成するため基材の一主面上に銅箔のラミネーションを行い、定法のエッチングプロセスを経て主面上に電極パターンが形成される。最後に、電解めっきあるいは無電解めっき法により銅電極表面にニッケル／金、もしくは銀のメッキ層を形成
する。メッキ材料は特に問わないが、下地処理としてパラジウム等の蒸着を行ってもよい。スルーホールであれば、スクリーン印刷等により導電性ペーストが充填される。
【００３０】
＜ＩＣチップ＞
ＩＣチップはＳｉウェハーに回路パターンを形成し、このＳｉウェハーを研磨することによりウェハーの厚みを規定の厚みとする。その後ダイシング装置により個辺化されて1つのＩＣチップとして切り離されて製造される。ガラスエポキシ基板の他方の主面上の所定の部位に接着剤を塗布後、ＩＣチップを当該部位に実装する。
【００３１】
＜ワイヤーボンディング＞
ＩＣチップを所定の部位に実装後、ＩＣチップの各端子を一主面上の外部接続用端子へ導通させるため、もしくはアンテナ接続用端子へ導通させるためのワイヤーボンディングを行う。ワイヤーボンディングは他方の主面側に出ている電極面もしくはスルーホール（電極）とＩＣチップ電極間を、ボンディング装置を用いて金線で結線する。ワイヤーには、通常金ワイヤーが用いられているが、銅、アルミニウムなど他のワイヤー材料であっても構わない。
【００３２】
＜樹脂モールド＞
ワイヤーボンディング工程後、ＩＣチップ及びワイヤー結線部を保護するためエポキシ樹脂等のモールド樹脂を使用して封止成型を行う。封止方法としてはトランスファーモールド方法、ポッティング方法、印刷方法等あるが方法は問わない。また封止材料は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等である。封止樹脂をそれぞれの方法において硬化させることによりＩＣモジュールが製造される。この時、モールド樹脂にテーパー角が付くような形状とすることが望ましい。
【００３３】
＜接触型ＩＣカードの製造＞
ＩＣカードのカード基材は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチックシート他からなる。これらのプラスチックシートを積層させ、熱ラミネートや接着剤等によりカードの厚みを０．８ｍｍとし、カード本体とする。表外装シートと裏外装シートには、文字、図形等意匠性が付与されて使用されるので、印刷適性のあるプラスチック素材が使用される。
以下、図３を参照して説明する。
【００３４】
＜シート加工＞
先ず、外装用シート６を全判もしくはロール状で用意し（図３（ａ））、多面付けで製造する数だけ表外装シート６をミリング加工して開口部１２を形成する（図３は、モジュール単体で示してある。）。開口部１２の外形形状は、ＩＣモジュールの外形とほぼ同じである。コアシート、ＩＣモジュール、表外装シート間で隙間ができるよう削穴面がテーパーを呈するようにミリング加工する（図３（ｂ））。開口部１２の製法は、パンチング、ドリル等の加工を施しても構わないし、押し出し成型によるシート製造でも構わない。
【００３５】
＜ラミネート加工＞
開口部１２を形成した外装用シート６をカード層構成における表外装シートとし、コアシート７と裏外装シート８等をラミネート積層し、同時に熱あるいは接着材を用いて接着しカード基材１１を製造する。その際、開口部１２のテーパーが逆テーパーとなるように積層する（図３（ｃ））。
【００３６】
＜ミリング加工＞
出来上がったカード基材の開口部１２から、ミリングツール１６を差し込み、ＩＣモジュールを埋め込むための２段構造の矩形型凹部１３をコアシートにミリング加工する。コアシート７表面の開口形状は、表外装シート６の上面開口部の形状（図３（ｃ））とほぼ同じである。凹部１３内部の段差１３ａの幅は、モールド樹脂に近接する程度でよいが、接着強度が保たれる幅である必要がある。段差１３ａまでの深さは適宜調整する。凹部１３が２段になるのは、ＩＣモジュールのつば部の高さと表外装シートの厚さの相対関係による。単なる凹部の形成で済むことも考えられる。
【００３７】
＜実装加工＞
ミリング加工の完了したカード基材１１に対して、ＩＣモジュールを搭載する（以下、図示せず。）。搭載に先立って接着シートを、ＩＣモジュールもしくは凹部の両者が接触する位置に貼付する。一般には、モジュール基板のつば部下側の適切な部位か、凹部内の段差の上及び側壁部のいずれかである。接着シートは、基板側接着剤／層間紙／カード基材側接着剤／剥離紙の４層構成を有し、基板側接着剤側から芯（図示せず）に巻きつけられロール状として構成されており、テープ状基板と同様格段に長い（例えば５０ｍ）帯状接着シートとしてロール状にて構成されている。この場合には帯状に多面付けで製造されるＩＣモジュールのつば部に貼付する方が、凹部の段差上に貼付するより簡単である。
【００３８】
いずれにしても、ＩＣモジュールは、この実装加工時にリール状の基板からＩＣカードに実装される適切なサイズに打ち抜かれ、ミリング加工済みのカード基材上にピックアップされ接着シートを介して仮固定される。その後、熱圧プレスにより圧着されることにより、カード基材の凹部内に電極面と表外層表面が概ね面一になるように収容される。
【００３９】
本発明は、機能的には、本実施例で説明した接触型ＩＣカード以外に、ハイブリッドカード、デュアルカード等接触モジュール構造が採用されるカードに適用できる。具体的には、キャッシュカード、クレジットカード、交通系カード、住民基本台帳等の公共カード、身分証の各種カードである。
【符号の説明】
【００４０】
１、  ＩＣモジュール
１ａ、（ベース）基材
１ｂ、接触用電極
１ｃ、スルーホール
１ｄ、つば部
２、  ＩＣチップ実装部
３、  ＩＣチップ
４、  モールド樹脂
５、  金属ワイヤー
６、  表外装シート（あるいは外装用シート）
７、  コアシート
８、  裏外装シート
９、  接着層（シート、接着材）
１０、（接触式）ＩＣカード
１１、カード基材
１２、開口部（貫通穴）
１３、凹部（ＩＣモジュール収容部）
１３ａ、段差
１３ｂ、側壁
１３ｃ、底面
１４、テーパー
１５、隙間
１６、ミリングツール
【図１】
2014211847.tif 000003
【図２】
2014211847.tif 000004
【図３】
2014211847.tif 000005
【図４】
2014211847.tif 000006
【図５】
2014211847.tif 000007