(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣを実装した回路基板をデータ送受信用のコイルに接続してＩＣモジュールを構成する接続工程と、
軟質プラスチックシートに上記ＩＣモジュールのＩＣを実装した側の面を対向させて上記ＩＣモジュールと上記軟質プラスチックシートとを加熱しながら加圧して上記ＩＣモジュールを上記軟質プラスチックシート内に埋め込ませる第１の熱プレス工程と、
上記ＩＣモジュールが埋め込まれた軟質プラスチックシートの両面に絶縁性の硬質化粧シートを積層する第２の熱プレス工程と
を含み、
上記回路基板にデータ送受信用の上記コイルを接続する際に、上記コイルの両端部に上記コイルの巻き方向とは逆方向に折り返して引き出される折り返し部を形成する
ことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記第１の熱プレス工程は、上記ＩＣモジュールの背後に第１の離型シートと、上記軟質プラスチックシートの背後に第２の離型シートとを介在させて熱加工することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、上記第１の熱プレス工程は、上記ＩＣモジュールと上記軟質プラスチックシートを上記両離型シートによって挟んだ状態を１組として、複数組を積層させて熱加工することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術では、例えば、特開平４−２９２９９８号公報に開示されているＩＣカードのように、フレームと、ＩＣチップを実装した回路基板と、フレームの両開口を封止する絶縁性外装層とをそれぞれ形成し、一方の絶縁性外装層の内面にデータ送受信用のコイルを形成し、その後でこれらを所定の位置に組み込むことによりＩＣカードを形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によりＩＣカードを製造すると、別部品としてフレームを用意しなければならないので、フレーム加工のためのコストがかかるとともに、組み込みにも手間がかかるため量産性に劣るという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、フレームを用いないで、ＩＣモジュールと軟質プラスチックシートとを加熱しながら加圧して軟質プラスチックシート内にＩＣモジュールを埋め込ませる。そしてこのように熱プレス工程を採用することにより、フレームを用いる場合よりも低コストで量産化ができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のＩＣカードの製造方法は、ＩＣを実装した回路基板をデータ送受信用のコイルに接続してＩＣモジュールを構成する接続工程と、軟質プラスチックシートにＩＣモジュールのＩＣを実装した側の面を対向させてＩＣモジュールと軟質プラスチックシートとを加熱しながら加圧してＩＣモジュールを軟質プラスチックシート内に埋め込ませる第１の熱プレス工程と、ＩＣモジュールが埋め込まれた軟質プラスチックシートの両面に絶縁性の硬質化粧シートを積層する第２の熱プレス工程とを含み、上記回路基板にデータ送受信用の上記コイルを接続する際に、上記コイルの両端部に上記コイルの巻き方向とは逆方向に折り返して引き出される折り返し部を形成するものである。
【０００６】
また、回路基板にデータ送受信用のコイルを接続する際に、コイルの両端部にコイルの巻き方向とは逆方向に折り返して引き出される折り返し部を形成することは、コイルの断線が生じにくくなる。
【０００７】
第１の熱プレス工程は、ＩＣモジュールの背後に第１の離型シートと、軟質プラスチックシートの背後に第２の離型シートとを介在させて熱加工することが埋め込みを均一にできると同時に離型の際に回路に無理な力が及ばない点で好ましい。
【０００８】
更に、第１の熱プレス工程は、ＩＣモジュールと軟質プラスチックシートを離型シートによって挟んだ状態を１組として、複数組を積層させて熱加工することは、効率上好ましい。
【０００９】
【実施例】
図１及び図２は、本発明の製造方法によって形成されたＩＣカードを示している。回路基板１上にＩＣ２とその他の回路素子３…が実装されており、回路基板１の外側を大きく取り囲む口字状のデータ送受信用のコイル４から、その両端のコイル端子４ａ，４ｂが引き出されて回路基板１上の接続端子１ａ，１ｂに接続されている。さらに回路基板１とコイル４との相互位置を位置ずれなく保つための位置決めシート５が回路基板１とコイル４とに接合されてＩＣモジュールＡが構成されている。ＩＣモジュールＡは軟質プラスチック層６内に埋め込まれており、ＩＣモジュールＡが埋め込まれた軟質プラスチック層の両面に、絶縁性の硬質化粧シートシート７，８と、その外面に透明な保護シート９，１０が積層形成されている。このようにして構成されたＩＣカードは、通常、硬質化粧シート７，８の外面にカード番号その他の必要事項が印刷され、保護シート９，１０によって保護されている。
【００１０】
図３以下は、ＩＣカードの製造の工程を工程毎に図示している。
先ず図３は、回路基板１上にＩＣ２及びその他の回路素子３…を実装し、図示しないが必要な個所をポッティング樹脂で被覆した後で、データ送受信用のコイル４を接続する工程を示している。回路基板１にデータ送受信用のコイル４を接続する際に、コイル４の一方のコイル端子４ａは、図３（ａ）に示されるように、回路基板１の表側と同じ側の面からコイル４の卷き方向に対しやや内側に傾斜させて引き出されており、図３（ｂ）に示されるように、回路基板１上の接続端子１ａに接続する。また他方のコイル端子４ｂは、コイル４の内側のコイルの厚みの中程の高さのところからコイル４の卷き方向に対しやや内側に傾斜させて引き出されており、回路基板１上の接続端子１ｂに接続する。回路基板１の裏面とコイル４の他方の面とは、図３（ａ）に示されるように、同一レベルに合わせている。
【００１１】
図３（ｂ）の状態では、回路基板１のコイル端子１ａ，１ｂが接続されていない側（下辺側）は不安定な状態であるので、図４に示すように、塩ビシート等による位置決めシート５を用いて固定する。即ち、位置決めシート５の上下両端部に突出部５ａ，５ｂを突出させておき、この突出部が重なる回路基板１とコイル４の位置に接着剤を塗布し、突出部５ａ，５ｂの上からこてで押えることによって接着させる。これまでの工程によってＩＣモジュールＡが形成できる。
【００１２】
図５は、ＩＣモジュールＡを軟質塩ビシート６に埋め込ませるための前段階の工程である。この例では２枚の軟質塩ビシート６，６を重ね合わせた状態で使用している。また、４個のＩＣモジュールＡ…を１度に埋め込ませるようにしている。即ち、軟質塩ビシート６上に、４個の位置決め穴１１ａが開設してある位置決め板１１を、外形を合わせて重ね合わせる。そして各位置決め穴１１ａ内に、ＩＣモジュールＡをその表面側を下に向けて挿入する。
【００１３】
次に図６に示すように、加熱したこてを位置決めシート５上から押し付けてこの位置決めシートを溶かすことにより、複数の個所１２…で軟質塩ビシート６に仮固定して、その後で図５に示した位置決め板１１を外す。
【００１４】
図７は、仮固定したＩＣモジュールＡを軟質塩ビシート６内へ埋め込ませる第１の熱プレス工程である。即ち、熱プレス機のプレス板１３，１４はステンレス等の硬質の板で、プレス面が鏡面加工されているのが望ましい。プレス板１３と１４との間に軟質塩ビシート６に仮固定したＩＣモジュールＡが挟まれるのであるが、ＩＣモジュールＡとプレス板１３との間には、例えば、ガラスクロス入りフッ素樹脂等の表面に空気抜けをよくするための凹凸（高低差が５〜２０ｕｍ程度）を有する第１の離型シート１５を介在させ、軟質塩ビシート６とプレス板１４との間には、例えば、紙やガラスクロス入りフッ素樹脂などの第２の離型シート１６を介在させて熱加工する。離型シート１５を介在させないと鏡面と回路が接着されて不良となる。また離型シート１６を介在させないと鏡面と軟質塩ビシート６が密着して、剥がすときに回路にストレスがかかるなどの不都合を生じる。ガラスクロス入りのねらいは硬くすることではなく離型シートの表面をザラザラさせて空気抜けをよくすることなので硬質である必要はない。
【００１５】
この第１の熱プレス工程の条件は、１４５℃に設定してある熱プレス内で、ＩＣモジュールＡに４〜２ｋｇ／ｃｍ２  の圧力を加えて、６００秒間加熱加圧する。そこで１０〜８ｋｇ／ｃｍ２  に圧力を変えると共に、水冷で熱プレスを冷却しながら９００秒間冷却加圧する。この第１の熱プレス工程によって、ＩＣモジュールＡは軟質塩ビシート６内に十分に埋め込まれ、コイル端子４ａ，４ｂは表面から見えないように軟質塩ビシート６内に埋設された状態となる。
【００１６】
図８は、ＩＣモジュールＡが埋め込まれた軟質塩ビシート６の両面に硬質化粧シート７，８を積層するための前段階の工程である。４個のＩＣモジュールＡが埋め込まれた軟質塩ビシート６の裏面側（上面側）に、位置合わせ板１７を対向させる。位置合わせ板１７には４個の位置合わせ穴１７ａ…が所定の配列で形成してあるので、この位置合わせ穴１７ａのそれぞれにＩＣモジュールＡが位置することを確かめることで、４個のＩＣモジュールＡが位置ずれなく埋め込まれていることを確認できる。
【００１７】
次に位置合わせ板１７の外形を基準として、表面側（下面側）に硬質化粧シート７を合わせ、更に表面側の保護シート９を合わせて、これらを軟質塩ビシート６の例えば外周４個所の位置にこてをあてるなどして仮止めする。ここで位置合わせ板１７を取り外す。そして今度は仮止め済みの硬質化粧シート７の外形を基準として、裏面側（上面側）に硬質化粧シート８を合わせ、更に裏面側の保護シート１０を合わせて、これらを軟質塩ビシート６の例えば外周４個所の位置にこてをあてるなどして仮止めする。
【００１８】
図９は、ＩＣモジュールＡが埋め込まれた軟質塩ビシート６の両面に硬質化粧シート７，８を積層する第２の熱プレス工程である。即ち、熱プレス機のプレス板１３，１４はステンレス等の硬質の板で、プレス面が鏡面加工されているのが望ましい。プレス板１３と１４との間に、図８の工程により硬質化粧シート７と保護シート９及び硬質化粧シート８と保護シート１０が仮止めされた軟質塩ビシート６（ＩＣモジュールＡが埋め込まれている）が挟まれて熱加工される。この第２の熱プレス工程の条件は、１４５℃に設定してある熱プレス内で、１２〜１０ｋｇ／ｃｍ２  の圧力を加えて、６００秒間加熱加圧する。そこで２２〜２０ｋｇ／ｃｍ２  に圧力を変えると共に、水冷で熱プレスを冷却しながら９００秒間冷却加圧する。なお、ＩＣカードの表面を艶消しにしたいときには、プレス板１３，１４を鏡面板ではなく梨地の板にしてもよく、またはプレス板１３，１４を鏡面板のままとし、このプレス板と保護シート１０，９との間に、梨地の非接着シートを介在させて熱加工してもよい。このようにして４個のＩＣカードが一括して製造されるので、１個ずつに切断すればＩＣカードの製造が完了する。
【００１９】
図１０は、図７で説明した第１の熱プレス工程の他の実施例を示している。即ち、図７で説明した第１の離型シート１５とＩＣモジュールＡと軟質塩ビシート６と第２の離型シート１６とで組Ｂを構成し、この組Ｂの複数組を積層させて１度に熱プレス加工を行なうようにしている。更に詳しく説明すると、各組Ｂを鏡面板１８で挟んでおき、これを剛性の高い曲がり防止板１９を介在させながら所望の数だけ積層させる。そして積層させた全体の上下に、剛性のあるきず防止板２０を介在させて上クッション材セットＣと下クッション材セットＤとを配置する。上下のクッション材Ｃ，Ｄは、スポンジやゴム等のクッション材を金属板で挟んで成るもので、下クッション材Ｄには取っ手が形成してある。
【００２０】
このように積層されたグループを、熱プレス機のプレス板２１と２２と２３のそれれぞれの間に位置させ、プレス板を開閉させる開閉手段２４を駆動して加熱しながら加圧する。このときの熱プレスの条件は、先に第１の熱プレス工程で説明したと同様であるが、積層数によっては時間を長くすることが望ましい。このようにすることによって複数の組Ｂ…が１度に熱プレスされるので、同時に多数のＩＣモジュールＡを軟質塩ビシート６内に埋め込むことができる。
【００２１】
次に本発明の他のＩＣカードの製造方法について図１１，１２によって説明する。
【００２２】
図１１は、回路基板３１上にＩＣ（図示せず。）及びその他の回路素子３３…を実装し、ＩＣをポッティング樹脂３２で被覆した後で、データ送受信用のコイル３４の両コイル端子３４ａ，３４ｂをそれぞれ回路基板３１上の接続端子３１ａ，３１ｂに接続する工程を示している。回路基板３１にデータ送受信用のコイル３４を接続する際に、コイル３４の一方のコイル端子３４ａに、回路基板３１の表側と同じ側の面からコイルの卷き方向とは逆方向に折り返して引き出される折り返し部３４ａ１を形成し、また他方のコイル端子３４ｂは、コイル３４の内側のコイルの厚みの中程の高さのところからコイルの卷き方向とは逆方向に折り返して引き出される折り返し部３４ｂ１を形成してある。回路基板３１の裏面とコイル３４の他方の面とは、先の実施例と同様に同一レベルに合わせている。
【００２３】
図１１の状態では、回路基板３１のコイル端子３４ａ，３４ｂが接続されていない側（下辺側）は不安定な状態であるので、図示しないが先の実施例と同様に塩ビシート等による位置決めシートを用いて固定し、ＩＣモジュールＡを形成してある。
【００２４】
以下、先の実施例と同様に、位置決め板（図示せず。）を用いて位置決めシートを加熱したこてで溶かして、複数の個所で軟質塩ビシート６に仮固定した後、第１の熱プレス工程で軟質塩ビシート６に仮固定したＩＣモジュールＡを軟質塩ビシート６内へ埋め込ませる。この第１の熱プレス工程では、回路モジュールＡを軟質塩ビシート６に加熱・加圧する際に生じる軟質塩ビシート６の流動によって、回路モジュールＡの基板３１とコイル３４とが相互に移動してコイル端子３４ａ，３４ｂが引っ張られることがある。この場合には折り返し部３４ａ１，３４ｂ１の周囲のコイルの融着膜（図示せず。）は熱によってコイル間の結合力が弱まっているので、コイル端子３４ａ，３４ｂが引っ張られるとコイル３４の弾性限界内の力で融着膜が剥がれ、コイル３４は図１２の点線で示す位置から引き剥がされてほどけ実線で示す位置になる。すなわち第１の熱プレス工程でコイル端子３４ａ，３４ｂが引っ張られるとコイル端子３４ａ，３４ｂ切れる前に折り返し部３４ａ１，３４ｂ１の周囲が引き剥がされてほどけ、基板３１とコイル３４とは相対的に移動でき、コイル端子３４ａ，３４ｂに加わる張力が減小するためコイル３４の断線が生じにくい。この工程以降は先の実施例と同様にしてＩＣカードが製造される。
【００２５】
【発明の効果】
ＩＣモジュールを熱プレスにより軟質プラスチックシート内に埋め込ませ、その両面に絶縁性の硬質化粧シートを熱プレスにより積層するので、フレーム等の別部材が不要であり、製造が容易であり、量産化が可能で、コストの低減することができる。
【００２６】
また、回路基板にデータ送受信用のコイルを接続する際に、コイルの両端部にコイルの巻き方向とは逆方向に折り返して引き出される折り返し部を形成したので、第１の熱プレス工程で回路モジュールを軟質プラスチックシートに加熱・加圧する際に生じる軟質プラスチックシートの流動によって、回路モジュールの基板とコイルとが相互に移動してコイル端子が引っ張られると、コイルの折り返し部の周囲の融着膜がコイルの弾性限界内の力で剥がれ、コイルがほどけるのでコイル端子には弾性限界内の力しか加わらないのでコイルの断線が生じにくい。
【００２７】
また、第１の熱プレス工程の際には、ＩＣモジュールの背後に第１の離型シートと、軟質プラスチックシートの背後に第２の離型シートとを介在させるので、凹凸のあるＩＣモジュールを均一に軟質プラスチックシート内に埋め込ませることができ、製品の質を向上でき、また離型の際に回路に無理な力が及ばないので回路を損傷させることがない。
【００２８】
更に、第１の熱プレス工程を、ＩＣモジュールと軟質プラスチックシートを両離型シートによって挟んだ状態を１組として、複数組を積層させて行なうので、効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって製造されたＩＣカードの一実施例を示す一部切欠正面図である。
【図２】図１の要部の拡大縦断面図である。
【図３】本発明のＩＣカードの製造方法の工程を示すもので、（ａ）はコイルと回路基板との結線の状態を示す拡大断面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】位置決めシートを用いてコイルと回路基板とを連結してＩＣモジュールとする工程を示す正面図である。
【図５】軟質プラスチックシート上に複数のＩＣモジュールを並べる工程を示す展開斜視図である。
【図６】軟質プラスチックシート上のＩＣモジュールを軟質プラスチックシートに仮固定する工程を示す正面図である。
【図７】ＩＣモジュールを軟質プラスチックシート内に埋め込む工程を示す断面図である。
【図８】軟質プラスチックシート内に埋め込まれた複数のＩＣモジュールの位置合わせをし、その両面に硬質化粧シートを接合する工程を示す展開斜視図である。
【図９】同上の一部の拡大断面図である。
【図１０】ＩＣモジュールを軟質プラスチックシート内に埋め込む工程を、多数を積層状態にして一括して行う方法を示す略線図である。
【図１１】本発明の他のＩＣカードの製造方法のコイルと回路基板との結線工程の状態を示す一部破断拡大断面図である。
【図１２】本発明の他のＩＣカードの製造方法のＩＣモジュールを軟質プラスチックシート内に埋め込む工程を示す要部の拡大部分図である。
【符号の説明】
１                                        回路基板
２                              ＩＣ
４                                        コイル
６                              軟質プラスチックシート（軟質塩ビシート）
７，８                                硬質化粧シート
１５                  第１の離型シート
１６                    第２の離型シート
３１                  回路基板
３４                  データ送受信用のコイル
３４ａ，３４ｂ        コイル端子
３４ａ１，３４ｂ１    折り返し部
Ａ                                        ＩＣモジュール
Ｂ                              組
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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