(57)【要約】      （修正有）【課題】製造が容易であり、また、アンテナコイルの接続端部が露出不良になったり、切削屑が残ったりすることがなく、安価で、カード基体に対するＩＣモジュールの配設位置を正確にでき、信頼性の高いＩＣカードの提供。【解決手段】第１カード基体１１に形成した窓穴１５内にＩＣモジュール２が接触インターフェースの面を表面に露出させる状態で配置され、第１カード基体の裏面に配線したアンテナコイル３の両端が非接触インターフェースのアンテナ端子２２に接続されて、ＩＣモジュールがアンテナコイルの両端で支えられた状態で窓穴内に配設され、第２カード基体１２に形成した逃げ穴１６内にＩＣモジュールのチップ２３が納まると共に、アンテナコイルを覆うように第２カード基体が第１カード基体の裏面に貼り合わされ、第２カード基体の上から第３カード基体１３が貼り合わされている。【選択図】図１
2006301691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に接触インターフェースが形成され、他面に非接触インターフェースのアンテナ端子が形成されたＩＣモジュールが、少なくとも３層に構成されたカード基体に組み込まれたＩＣカードであって、
第１カード基体に窓穴が形成され、この窓穴内にＩＣモジュールが接触インターフェースの面を表面に露出させる状態で配置されると共に、この第１カード基体の裏面に配線したアンテナコイルの両端が非接触インターフェースのアンテナ端子に接続されることで、前記ＩＣモジュールがアンテナコイルの両端で支えられた状態で窓穴内に配設され、
第２カード基体に逃げ穴が形成され、この逃げ穴内にＩＣモジュールのチップが納まると共に、前記アンテナコイルを覆うように、この第２カード基体が第１カード基体の裏面に貼り合わされ、
かつこの第２カード基体の上から第３カード基体が貼り合わされていることを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
片面に接触インターフェースが形成され、他面に非接触インターフェースのアンテナ端子が形成されたＩＣモジュールを、少なくとも３層に構成したカード基体に組み込んだＩＣカードの製造方法であって、
それぞれに複数のカード作成領域が設定された、第１シート、第２シート、第３シートの少なくとも３枚のシートを備え、
前記第１シートの各カード作成領域に形成させた各窓穴にＩＣモジュールを接触インターフェースの面が表面に露出する状態で配置させ、
次に、この第１シートの各カード作成領域の裏面にアンテナコイルを配線させると共に、このアンテナコイルの両端を前記ＩＣモジュールの非接触インターフェースのアンテナ端子に接続させることで、前記ＩＣモジュールをアンテナコイルの両端で支えた状態で窓穴内に配設させ、
次に、前記第２シートの各カード作成領域に形成させた各逃げ穴内にＩＣモジュールのチップを納めると共に、前記アンテナコイルを覆うように、この第２シートを第１シートの裏面に貼り合わせ、
かつこの第２シートの上に第３シートを貼り合わせることで、第１シートと第２シートと第３シートを、それぞれカード作成領域が符合するように積層させたモジュール組込シートを作成させ、
次に、このモジュール組込シートの各カード作成領域を１ヶ所ずつ打抜きプレスで打抜くことで、このモジュール組込シートからＩＣカードを１枚ずつ作成していくことを特徴とするＩＣカード製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触インターフェースと非接触インターフェースを有するＩＣモジュールをカード基材に組み込んだＩＣカード（一般に「コンビＩＣカード」と称される）、及びそのＩＣカードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、片面に接触インターフェースが形成され、他面に非接触インターフェースのアンテナ端子が形成されたＩＣモジュールをカード基材に組み込んだコンビＩＣカードが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このコンビＩＣカードの製造方法の概略を説明する。
まず、コアシートの表面にアンテナコイルとアンテナコイル接続端部を形成したアンテナシートを製造する。
次に、このアンテナシートと他のコアシート、オーバーシートを積層してから加熱プレス機に導入し、一体化（ラミネート加工）させたのちカードサイズへの打ち抜きを行い、ＩＣモジュール搭載前のカード基体を製造する。
次に、ザグリ機を用いてＩＣモジュール装着用凹部を掘削させ、このときアンテナコイルの接続端部を露出させる。
次に、接触インターフェースをカード基体の表面に露出させると共に、非接触インターフェースのアンテナ端子を前記アンテナコイルの接続端部に接続させるように、ＩＣモジュールを装着用凹部に装填するようになっている。
【０００４】
即ち、カード基体を予めカードサイズに打ち抜いた状態で、ザグリ機によりアンテナコイルの接続端部を露出させるように装着用凹部を掘削させ、最後に、この装着用凹部にＩＣモジュールを装填させる製造方法であった。
【０００５】
しかしながら、上記した従来の製造方法では、ザグリ機によりアンテナコイルの接続端部を露出させるように装着用凹部を掘削させるため、そのザグリ作業に高い精度が要求され、製造が難しい。
特にアンテナコイルを露出させる装着用凹部を掘る部分では、ザグリ加工中にアンテナ部分である３０ミクロン強の薄膜金属部分を検知しながら切削するため速度が遅く、また歩留まりも悪く、後述の通り製品の経年評価でも信頼性に乏しく、更に高価なザグリ加工装置を多く必要としたし、特殊な回転刃が消耗品として多数必要であった。
【０００６】
アンテナコイルを製造するとき、プラスチックシートに銅箔を貼り合わせたのちアンテナコイルとアンテナパターンを印刷し、エッチングにより製造することが主として行われているが、この方式では一筆書きで描画されるアンテナコイルが二次元的に製造されるので、コイルをどこかで股超す必要があり、絶縁膜のついた金属箔をボンディングしたり、エッチングをプラスチックシートの両面に行い金属クリップで貫通して留めたり、電気的に導通される必要があり、アンテナシートが非常に高価なものとなった。
【０００７】
また、熱プレス時の熱による歪み等で、アンテナコイルの接続端部が露出不良になり、また、ザグリ時の切削屑が装着用凹部に残ってしまうなど、この装着用凹部にＩＣモジュールを装填させた際に、アンテナコイルとの接続不良が生じることがあり、更にはモジュールが凹部に収まらずカード表面から突出してしまう問題もあった。
【０００８】
又、予めカードサイズに打ち抜いたカード基体を作り、このカード基体に装着用凹部を掘削させ、この装着用凹部にＩＣモジュールを接着剤を用いて装填させる製造方法であり、加えてアンテナコイルの接続端部と非接触インターフェースのアンテナ端子を接続する２点に、銀の細粒子を多く含む「銀ペースト」など導電性接着剤を用いて接合させるため、組み立て工程乃至組み立て装置（インプランター）が複雑であり、身分証明書等の用途としてカードを数年間持ち歩く事を考慮した曲げ、捻り、熱等のストレスを考慮すると、ＩＣカードに要求されている高い信頼性に対し必ずしも満足いくものではないという現在も解決されていない問題があった。
【０００９】
カードをプレスで打ち抜き、ザグリ加工を行い、組み立て加工を行うのでカードに対するモジュールの実際の中心位置を、設計上の中心位置の５／１００ミリ以内に納める際、モジュールとザグリ加工した凹部の位置や深さずれが発生することがあり、接着剤を使用する為接合時接着剤がはみ出してくることを防止する為にも凹部をモジュールより大きく加工する必要があり、意匠性を損ね、モジュールの凹部内での位置決定・管理を困難としていた。
【００１０】
組み立て装置（インプランター）を用いてＩＣモジュールをカードにザグリ加工された凹部に接着するには、熱硬化型接着剤を使用するため、モジュールを凹部に置いた後、標準的には２００度・１秒・２回ほど熱プレスを行う必要があるが、この熱によりカードのモジュール背面側が歪んでしまい、カードの意匠性や強度を損ねる事を避けられないという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−３５５６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、製造が容易であり、また、アンテナコイルの接続端部が露出不良になったり、切削屑が残ったりすることがなく、ザグリ加工装置や消耗品であるドリル、さらに組み立て加工装置（インプランター）を必要としないので安価であり、ＩＣモジュールを接合する導電接着剤を必要とせず、カード基材の選定によってはＩＣモジュールをカードに接着する接着剤を必要とせず、また、カード基体に対するＩＣモジュールの配設位置を正確にでき、モジュール周囲に凹部が見える見苦しさが無く、曲げ捻りや熱に対し信頼性の高いＩＣカード及びＩＣカード製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）のＩＣカードは、
片面に接触インターフェースが形成され、他面に非接触インターフェースのアンテナ端子が形成されたＩＣモジュールが、少なくとも３層に構成されたカード基体に組み込まれたＩＣカードであって、
第１カード基体に窓穴が形成され、この窓穴内にＩＣモジュールが接触インターフェースの面を表面に露出させる状態で配置されると共に、この第１カード基体の裏面に配線したアンテナコイルの両端が非接触インターフェースのアンテナ端子に接続されることで、前記ＩＣモジュールがアンテナコイルの両端で支えられた状態で窓穴内に配設され、
第２カード基体に逃げ穴が形成され、この逃げ穴内にＩＣモジュールのチップが納まると共に、前記アンテナコイルを覆うように、この第２カード基体が第１カード基体の裏面に貼り合わされ、
かつこの第２カード基体の上から第３カード基体が貼り合わされている構成を基本構成とした。
【００１３】
又、本発明（請求項２）のＩＣカード製造方法は、
片面に接触インターフェースが形成され、他面に非接触インターフェースのアンテナ端子が形成されたＩＣモジュールを、少なくとも３層に構成したカード基体に組み込んだＩＣカードの製造方法であって、
それぞれに複数のカード作成領域が設定された、第１シート、第２シート、第３シートの少なくとも３枚のシートを備え、
前記第１シートの各カード作成領域に形成させた各窓穴にＩＣモジュールを接触インターフェースの面が表面に露出する状態で配置させ、
次に、この第１シートの各カード作成領域の裏面にアンテナコイルを配線させると共に、このアンテナコイルの両端を前記ＩＣモジュールの非接触インターフェースのアンテナ端子に接続させることで、前記ＩＣモジュールをアンテナコイルの両端で支えた状態で窓穴内に配設させ、
次に、前記第２シートの各カード作成領域に形成させた各逃げ穴内にＩＣモジュールのチップを納めると共に、前記アンテナコイルを覆うように、この第２シートを第１シートの裏面に貼り合わせ、
かつこの第２シートの上に第３シートを貼り合わせることで、第１シートと第２シートと第３シートを、それぞれカード作成領域が符合するように積層させたモジュール組込シートを作成させ、
次に、このモジュール組込シートの各カード作成領域を１ヶ所ずつ打抜きプレスで打抜くことで、このモジュール組込シートからＩＣカードを１枚ずつ作成していく構成を基本構成とした。
【００１４】
なお、本発明において、実際には、カード基体は印刷意匠や透明印刷保護機能、より複雑なモジュール形状に対応するため異なった大きさの逃げ穴が形成された基体を重ねる等より第４、第５、第６シートと多くのカード基体を重ね合わせることも行うことも含む。
即ち、本発明のＩＣカードは、当該カードに性能上求められる意匠性によっては３層以上に構成されたカード基体を含むものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＩＣカードは、第１カード基体に形成した窓穴内にＩＣモジュールを配置させるため、従来のＩＣカードとは異なり、装着用凹部をザグリにより掘削させるといった高精度の作業が不要になり、その製造が容易になる。
【００１６】
本発明のＩＣカードは、ＩＣモジュールの非接触インターフェースのアンテナ端子と、カード凹部内にザグリ加工して露出したアンテナコイルの接続端子を直接熔着するため、接合するための導電性接着剤が不要とできるため、長期間の曲げ捻り・熱に高い信頼性を有する。
【００１７】
又、本発明のＩＣカード製造方法は、ザグリによる掘削が不要であるため、アンテナコイルの接続端部が露出不良になったり、切削屑が残ったりすることがなく、アンテナコイルとの接続不良といったトラブルを生じさせることなくＩＣモジュールを組込むことができる。
【００１８】
本発明のＩＣカードは、組み立て装置（インプランター）が不要であり、カードのモジュール部背面の熱歪みが無く、加えてＩＣモジュールとカード基材を正しく選定すれば、ＩＣモジュールとカード基材を接着する熱硬化型樹脂等を必要としないため、安価な製造コストと高い信頼性を両立する。
【００１９】
特に、本発明のＩＣカード製造方法は、複数のカード作成領域に予めＩＣモジュール及びアンテナコイルを組込んだモジュール組込シートを作成させ、最後にモジュール組込シートの各カード作成領域を１ヶ所づづプレスで打抜くことで、ＩＣカードを１枚ずつ作成していく構成が特徴である。
【００２０】
この際、ＩＣモジュールの接触インターフェースの面が第１シートに形成した窓穴から露出しているため、その露出した面をカメラで撮影して、その画像をＩＣモジュールの読込位置画像として制御装置に入力させ、その読込位置画像を制御装置に予め記憶させておいた基本位置画像と比較させ、その画像のズレに応じてモジュール組込シートの位置を補正させながらＩＣカードを１枚ずつプレスで打抜くようにしている。
このように、最後の工程で、モジュール組込シートからＩＣカードを１枚ずつプレスで打抜く構成であるため、カード基体に対するＩＣモジュールの配設位置を正確にでき、信頼性の高いＩＣカードを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明のＩＣカード（コンビＩＣカード）の実施例を示す分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
このＩＣカード１は、同一サイズで形成された第１カード基体１１と、第２カード基体１２と、第３カード基体１３とを積層したカード基体１０に、片面に接触インターフェース２１が形成され、他面に非接触インターフェースのアンテナ端子２２が形成されたＩＣモジュール２（コンビＩＣモジュール）が組込まれたものである。
【００２３】
前記第１カード基体１１には、ＩＣモジュール２の外形よりやや大きい（ＩＣモジュール２の周囲に０．１ｍｍ程度の隙が生じるような大きさ）窓穴１５が貫通して形成されている。
そして、この窓穴１５内にＩＣモジュール２が接触インターフェース２１の面を表面に露出させる状態で配置されている。
【００２４】
又、前記第１カード基体１１の裏面には、エナメルワイヤを超音波や加熱ヒーターによる熱によって熔着しつつ描画形成させたアンテナコイル３が配線され、このアンテナコイル３の両端３０，３０が、前記窓穴１５内に配置されたＩＣモジュール２の非接触インターフェースのアンテナ端子２２，２２にＴＣボンディングによる熱熔着によって接続されている。
このように、アンテナコイル３の両端３０，３０を非接触インターフェースのアンテナ端子２２，２２に接続させているため、アンテナコイル３の両端３０，３０でＩＣモジュール２を支えた状態になり、ＩＣモジュール２を窓穴１５内に浮き状態に配設させることが可能になる。
【００２５】
前記第２カード基体１２には、ＩＣモジュール２のチップ２３よりもやや大きい逃げ穴１６が貫通して形成され、この逃げ穴１６内にＩＣモジュール２のチップ２３を納めると共に、前記アンテナコイル３を覆うように、この第２カード基体１２が第１カード基体１１の裏面に貼り合わされている。
【００２６】
そして、この第２カード基体１２の上から第３カード基体１３が貼り合わされることで、カード基体１０にＩＣモジュール２及びアンテナコイル３が組込まれたＩＣカード１が形成される。
この場合、ＩＣカード１の表面には、窓穴１５を通してＩＣモジュール２が露出し、その露出した面に接触インターフェース２１が形成されている。
なお、ＩＣカード１の裏面は第３カード基体１３によって完全に覆われ、アンテナコイル３が露出することはない。
【００２７】
なお、前記第２カード基体１２を第１カード基体１１の裏面に貼り合せたときに、逃げ穴１６内にチップ２３ができるだけ隙なく納まると共に、前記アンテナ端子２２，２２の上方が空間Ｓを保持して第２カード基体１２によって覆われた状態になるように形成されている。
この場合、第２カード基体１２は、加熱されながら第１カード基体１１に貼り合されるもので、このときの熱により第２カード基体１２に溶融が生じ、この溶融によってアンテナコイル３の両端３０，３０とアンテナ端子２２，２２との接続部分が被覆されるようになっており、同時に溶融したカード基体自体を糊としてＩＣモジュール全体はカード基体に接合される。但し、ＩＣモジュール材料とカード基材に接合力が弱い材料を選択せねばならない場合、ＩＣモジュールに熱硬化型接着剤を塗布、あるいは熱硬化型接着剤フィルムをラミネートしておいてもよい。
【００２８】
次に、ＩＣカード１の製造方法を図３〜図６により説明する。
この製造方法では、その生産性を向上させるために、１枚のシート材６０から複数枚のＩＣカード１を面付けし、製造させるようにしている。
この場合、前記シート材６０は、図３に例として示すように、第１カード基体１１の材料となる第１シート６１、第２カード基体１２の材料となる第２シート６２、第３カード基体１３の材料となる第３シート６３を備え、各シート６１，６２，６３には、それぞれ縦方向に２列、横方向に２列の合計４ヶ所にカード作成領域６１ａ，６２ａ，６３ａが形成されている。この面付け数は求められる製造数量により増大してもよい。
【００２９】
前記第１シート６１には、各カード作成領域６１ａに窓穴１５がプレスによって貫通して形成されている。
又、前記第２シート６２には、各カード作成領域６２ａに逃げ穴１６がプレスによって貫通して形成されている。
又、前記第３シート６３はＩＣカード１の底面を形成させるもので、穴が形成されていない平シートである。
【００３０】
そして、図３に示すように、シート材６０の各カード作成領域にＩＣモジュール２及びアンテナコイル３を組込むことでモジュール組込シート６を製作させ、このモジュール組込シート６から各カード作成領域を１ヶ所ずつプレスで打抜いてＩＣカード１を１枚ずつ作成していくようになっている。
【００３１】
即ち、この製造方法は、モジュール組込シート６を作成する第１工程と、このモジュール組込シート６から１枚ずつＩＣカード１を作成していく第２工程を備えている。
【００３２】
第１工程の１実施例を図４に示す。
この第１工程は、まず、図４（イ）で示すように、窓穴１５を形成した第１シート６１を固定台７上にセットさせる。
この固定台７には、第１シート６１の下面を空気吸引して第１シート６１を固定台７上に吸着固定させるための基板用吸引穴７０と、前記窓穴１５に臨むように開口したモジュール用吸引穴７１が形成されている。
【００３３】
次に、図４（ロ）で示すように、窓穴１５内にＩＣモジュール２を接触インターフェース２１の面が表面に露出する状態で配置させるもので、この場合、前記モジュール用吸引穴７１による空気吸引によってＩＣモジュール２を固定台７上に吸着固定させることができる。
【００３４】
次に、図４（ハ）で示すように、第１シート６１の裏面上において、各カード作成領域にエナメルワイヤをＴＣボンディングによって熔着させてアンテナコイル３を配線させ、そのアンテナコイル３の両端３０，３０をＩＣモジュール２の非接触インターフェースのアンテナ端子２２，２２に熱熔着によって接続させる。
これにより、ＩＣモジュール２をアンテナコイル３の両端３０，３０で支えた状態で窓穴１５内に配設させることができる。
【００３５】
次に、図４（ニ）で示すように、前記第２シート６２の各カード作成領域に形成させた各逃げ穴１６内にＩＣモジュール２のチップ２３を納めると共に、前記アンテナコイル３を覆うように、この第２シート６２を第１シート６１の裏面に貼り合わせる。
【００３６】
そして、図４（ホ）で示すように、前記第２シート６２の上に第３シート６３を貼り合わせることで、第１シート６１と第２シート６２と第３シート６３を、それぞれカード作成領域が符合するように積層させると共に、ＩＣモジュール２及びアンテナコイル３を組込み、かつＩＣモジュール２の接触インターフェース２１の面が窓穴１５から露出したモジュール組込シート６を作成させるものである。
【００３７】
次に、第２工程の１実施例を図５及び図６に示す。
図５において、８は搬送装置で、モジュール組込シート６を待機位置８０で掴んでプレス位置８１に搬送させ、このプレス位置８１に設けたプレスユニット８２によりモジュール組込シート６から１枚ずつＩＣカード１を打抜いたのち、その打抜きガラ６９を排出位置８３に搬送させるようになっている。
【００３８】
この搬送装置８は、図示省略したが、天井プレートに吸着された状態で移動すると共に、制御装置によって制御されたリニアサーボモータによってＸ方向、Ｙ方向及び回転角度を自在に修正できるように形成されている。
【００３９】
又、前記待機位置８０には、カメラ８４が配設され、搬送装置８に掴まれたモジュール組込シート６の窓穴１５から露出したＩＣモジュール２を、このカメラ８４によって撮影するようになっている。
【００４０】
そして、このカメラ８４によって撮影された画像をＩＣモジュールの読込位置画像として制御装置に入力させ、その読込位置画像を制御装置に予め記憶させておいた基本位置画像と比較させ、その画像のズレに応じて前記搬送装置８のＸ方向、Ｙ方向、及び回転角度を修正させて、プレス位置８１に搬送させるようになっている。
【００４１】
この第２工程では、図６（イ）で示すように、待機位置８０にあるモジュール組込シート６を搬送装置８で掴んだ瞬間にカメラ８４でＩＣモジュール２の位置を撮影させる。
【００４２】
次に、カメラ８４によって撮影された画像を読込位置画像として基本位置画像と比較させ、画像のズレに応じ、図６（ロ）で示すように、前記搬送装置８をプレス位置８１に達する前に、Ｘ方向、Ｙ方向及び回転角度を修正させて、プレス位置８１に搬送させる。
【００４３】
このプレス位置８１では、図６（ハ）や図６（ニ）で示すように、搬送装置８を縦横に移動させながら、順次に各カード作成領域６ａを１ヶ所ずつプレスユニット８２で打抜くことで、このモジュール組込シート６からＩＣカード１を１枚ずつ作成していくものである。
【００４４】
そして、プレス位置８１でＩＣカード１を打抜いたのちの打抜きガラ６９を、図６（ホ）で示すように、排出位置８３まで搬送させて、ここで放出させた後、再び図６（イ）で示すように、搬送装置８が待機位置８０に戻り、上記と同様の動作を繰り返して、ＩＣカード１を１枚ずつ順次に製造していくものである。
【００４５】
なお、本発明の具体的な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
実施例では、打抜きガラ６９を排出位置８３まで搬送させるようにしているが、例えば、プレス位置８１に打抜きガラの排出装置を設けるようにすれば、搬送装置を待機位置に素早く戻すことができ、動作時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のＩＣカードの実施例を示す分解斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】モジュール組込シートを示す切欠平面図。
【図４】本発明のＩＣカード製造方法の実施例において、モジュール組込シートを作成する第１工程の工程図。
【図５】本発明のＩＣカード製造方法の実施例において、モジュール組込シートから１枚ずつＩＣカード１を作成していく第２工程の工程図。
【図６】第２工程の工程説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１  ＩＣカード
１０  カード基体
１１  第１カード基体
１２  第２カード基体
１３  第３カード基体
１５  窓穴
１６  逃げ穴
２  ＩＣモジュール
２１  接触インターフェース
２２  アンテナ端子
２３  チップ
３  アンテナコイル
６  モジュール組込シート
６ａ  カード作成領域
６０  シート材
６１  第１シート
６１ａ  カード作成領域
６２  第２シート
６２ａ  カード作成領域
６３  第３シート
６３ａ  カード作成領域
６９  打抜きガラ
７  固定台
７０  基板用吸引穴
７１  モジュール用吸引穴
８  搬送装置
８０  待機位置
８１  プレス位置
８２  プレスユニット
８３  排出位置
８４  カメラ
Ｓ  空間
【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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