(57)【要約】【課題】デュアルＩＣカードにおいて、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイルの破断による故障を抑制することができるようにする。【解決手段】外部機器と接触するための接続端子部３１と、電磁結合による非接触端子部を構成する接続コイル３４と、接触型通信機能および非接触型通信機能を有するＩＣチップ３３と、を有するＩＣモジュール３と、ＩＣモジュール３の接続コイル３４と電磁的に結合するための結合用コイル部４Ａと、外部機器との非接触通信を行うために結合用コイル部４Ａに接続された主コイル部とを有するアンテナ４と、アンテナ４が配置されるとともに、ＩＣモジュール３を収容するＩＣモジュール収容部２１を有する板状のカード本体２と、を備え、結合用コイル部４Ａは、ＩＣモジュール収容部２１の開口側から見たときにＩＣモジュール収容部２１の外方となる位置に配置された構成とする。【選択図】図２
2015007888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器と接触するための接触端子部と、電磁結合による非接触端子部を構成する接続コイルと、接触型通信機能および非接触型通信機能を有するＩＣチップと、を有するＩＣモジュールと、
該ＩＣモジュールの前記接続コイルと電磁的に結合するための結合用コイル部と、外部機器との非接触通信を行うために前記結合用コイル部に接続された主コイル部とを有するアンテナと、
該アンテナが配置されるとともに、前記ＩＣモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、
を備え、
前記結合用コイル部は、前記カード本体の凹部の開口側から見たときに前記凹部の外方となる位置に配置された、デュアルＩＣカード。
【請求項２】
前記カード本体は、
矩形板状に形成され、
前記凹部の開口は、
前記カード本体の外形輪郭に平行な４つの直線部分を有する略矩形状に形成され、
前記結合用コイル部の最内周の配線の線幅は、
前記４つの直線部分のうちの、前記カード本体の短辺方向において前記カード本体の中央に最も近い位置に形成され前記カード本体の長手方向に延ばされた直線部分の延長線と交差する位置で、１ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のデュアルＩＣカード。
【請求項３】
前記結合用コイル部の最内周の配線は、
前記延長線を挟む位置に、
線幅が１ｍｍ以上の太線部と、
線幅が１ｍｍ未満の細線部と、
を備え、
前記太線部と前記細線部とは、前記細線部の線幅から前記太線部の線幅まで漸次拡幅する線幅遷移部を介して接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載のデュアルＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルＩＣカードに関する。例えば、接触通信と非接触通信とが可能なデュアルＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、接触通信と非接触通信とが可能なデュアルＩＣカードが提案されている。例えば、特許文献１〜３には、通信機能を有するＩＣモジュールを、カード本体に設けられたアンテナと電磁的に結合（電磁結合、トランス結合）することにより、ＩＣモジュールとアンテナとの間に電気接点を有しない構成としたデュアルＩＣカードが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ９９／２６１９５号
【特許文献２】国際公開第ＷＯ９８／１５９１６号
【特許文献３】国際公開第ＷＯ９６／３５１９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来のデュアルＩＣカードには、以下のような問題があった。
従来のデュアルＩＣカードは、プラスチック製のカード本体に結合用コイル部と主コイル部とからなるアンテナが埋設され、このカード本体において結合用コイル部の近傍に形成された凹部に、ＩＣモジュールが配置されている。
凹部の近傍では、カード本体の厚さが急激に変化しているため、カード本体を曲げようとする外力が作用すると、凹部の底部の外周側に応力集中が発生する。このため、デュアルＩＣカードは、凹部から破損しやすくなっている。
特に、ＩＣモジュールが電磁結合されるタイプのデュアルＩＣカードでは、凹部に重なる領域や凹部の近傍に結合用コイルが配置されているため、カード本体が破損しない場合でも、応力集中の影響を受けて結合用コイルの配線が断線しやすいという問題がある。結合用コイルが断線すると、ＩＣモジュールとアンテナとの電磁結合も損なわれるため、非接触通信を行うことができなくなる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイルの破断による故障を抑制することができるデュアルＩＣカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様のデュアルＩＣカードは、外部機器と接触するための接触端子部と、電磁結合による非接触端子部を構成する接続コイルと、接触型通信機能および非接触型通信機能を有するＩＣチップと、を有するＩＣモジュールと、該ＩＣモジュールの前記接続コイルと電磁的に結合するための結合用コイル部と、外部機器との非接触通信を行うために前記結合用コイル部に接続された主コイル部とを有するアンテナと、該アンテナが配置されるとともに、前記ＩＣモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、を備え、前記結合用コイル部は、前記カード本体の凹部の開口側から見たときに前記凹部の外方となる位置に配置された構成とする。
【０００７】
上記デュアルＩＣカードでは、前記カード本体は、矩形板状に形成され、前記凹部の開口は、前記カード本体の外形輪郭に平行な４つの直線部分を有する略矩形状に形成され、前記結合用コイル部の最内周の配線の線幅は、前記４つの直線部分のうちの、前記カード本体の短辺方向において前記カード本体の中央に最も近い位置に形成され前記カード本体の長手方向に延ばされた直線部分の延長線と交差する位置で、１ｍｍ以上であることが好ましい。
【０００８】
上記デュアルＩＣカードでは、前記結合用コイル部の最内周の配線は、前記延長線を挟む位置に、線幅が１ｍｍ以上の太線部と、線幅が１ｍｍ未満の細線部と、を備え、前記太線部と前記細線部とは、前記細線部の線幅から前記太線部の線幅まで漸次拡幅する線幅遷移部を介して接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のデュアルＩＣカードによれば、結合用コイル部を凹部の外方となる位置に配置するため、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイルの破断による故障を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態のデュアルＩＣカードの模式的な平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態のデュアルＩＣカードのアンテナの配置を示す模式的な平面図である。
【図４】本発明の実施形態のデュアルＩＣカードの凹部近傍の結合用コイル部を示す模式的な拡大図である。
【図５】本発明の実施形態のデュアルＩＣカードに曲げを加えて変形させた様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施形態のデュアルＩＣカードについて説明する。
図１は、本発明の実施形態のデュアルＩＣカードの模式的な平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の実施形態のデュアルＩＣカードのアンテナの配置を示す模式的な平面図である。図４は、本発明の実施形態のデュアルＩＣカードの凹部近傍の結合用コイル部を示す模式的な拡大図である。
【００１２】
図１〜３に示すように、本実施形態のデュアルＩＣカード１は、外部機器との間で、接触型通信と非接触型通信とが可能とされた装置であり、平面視の外形が略矩形状のカード本体２に、ＩＣモジュール３と、アンテナ４とを備えている。
デュアルＩＣカード１の外形等は、適宜のカード規格に準じた外形を採用することができる。
【００１３】
カード本体２は、長辺に沿う方向の幅がＬｘ（図１参照）、短辺に沿う方向の幅がＬｙ（図１参照、ただし、Ｌｙ＜Ｌｘ）、厚さがｔ（図２参照）の板状に形成され、平面視の四隅の角が丸められた略矩形状の外形輪郭を備える。例えば、ＪＩＳ  Ｘ６３０１：２００５（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６：２００３）に準拠している場合、それぞれの公称値は、Ｌｘ＝８５．６０（ｍｍ）、Ｌｙ＝５３．９８（ｍｍ）、ｔ＝０．７６（ｍｍ）、角Ｒは、Ｒ＝３．１８（ｍｍ）である。
【００１４】
カード本体２の材質は、適宜の電気絶縁性と耐久性が得られる樹脂材料を採用することができる。好適な材質の例としては、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの塩化ビニル系材料、ポリカーボネート系材料、ポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）などの例を挙げることができる。
また、カード本体２は、これらの材質からなるカード基材を複数積層したものを用いることができる。
【００１５】
カード本体２の表面２ｅには、図示略の文字等が記載されるか、または凸状にエンボス成形されており、図１に示すように長辺が横向きとなる配置状態で、これらの文字等の情報が正しい向きに配列されるようになっている。
【００１６】
以下では、このようにカード本体２を配置したとき、上側の長辺を構成する側面を第１長辺部２ａ、下側の長辺を構成する側面を第２長辺部２ｂ、左側の短辺を構成する第１短辺部２ｃ、右側の短辺を構成する側面を第２短辺部２ｄと称する。
また、方向参照の便宜のため、各長辺に沿う方向をｘ方向、各短辺に沿う方向をｙ方向と称する場合がある。
【００１７】
ここで、カード本体２に配置されたＩＣモジュール３について説明する。
ＩＣモジュール３は、図２に示すように、外部機器と接触して、電気的に接続するための接続端子部３１（接触端子部）と、電磁結合による非接触端子部を構成する接続コイル３４と、接触型通信機能および非接触型通信機能を有するＩＣチップ３３と、を有している。
【００１８】
接続端子部３１は、モジュール基板３２の一方の面に形成された複数の電極から構成されており、カード本体２の表面２ｅに沿って整列された状態で、カード本体２の外部に露出されている。
接続端子部３１の平面視の外形は、モジュール基板３２の外形と一致されており、図１に示すように、四隅が丸められた矩形形状を有している。
接続端子部３１およびモジュール基板３２の外形の直線部分は、それぞれｘ方向またはｙ方向に沿って延ばされている。
接続端子部３１における各電極の形状や配置は、デュアルＩＣカード１が準拠する規格に基づいて設定されている。本実施形態では、ｘ方向では第１短辺部２ｃの近傍に位置し、ｙ方向では幅方向の中心よりもやや第１長辺部２ａ寄りに位置している。
【００１９】
例えば、図１に一例として示す形状は、ＪＩＳ  Ｘ６３２０−２：２００９（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６：２００７）に規定される端子配置に対応している。
すなわち、当該規格の「Ｃ１端子」、「Ｃ２端子」、および「Ｃ３端子」と接触するためにそれぞれ設けられた第１端子部３ａ、第２端子部３ｂ、および第３端子部３ｃがｙ方向に沿って配列されている。また、これらとｘ方向に対向する位置に、当該規格の「Ｃ５端子」、「Ｃ６端子」、および「Ｃ７端子」と接触するためにそれぞれ設けられた第４端子部３ｄ、第５端子部３ｅ、および第６端子部３ｆが配列されている。なお、「Ｃ１端子」等の位置は、図１において、第１端子部３ａ等の上に二点鎖線で示し、符号Ｃ１等を付している。
第１端子部３ａ、第２端子部３ｂ、第３端子部３ｃ、第４端子部３ｄ、第５端子部３ｅ、および第６端子部３ｆは、図示略の配線により、ＩＣチップ３３と電気的に接続されている。
このような電極配置とするため、接続端子部３１の外形は、ｘ方向の幅が１３．０ｍｍ、ｙ方向の幅が１１．８ｍｍである。
また、接続端子部３１の外形において、カード本体２の第１短辺部２ｃに面する辺は、第１短辺部２ｃからｘ方向に９．０ｍｍだけ離間した位置に配置され、カード本体２の第２長辺部２ｂに面する辺は、第２長辺部２ｂからｘ方向に２６．０ｍｍだけ離間した位置に配置されている。
【００２０】
接続コイル３４は、図１、２に示すように、接続端子部３１と反対側のモジュール基板３２上において、接続端子部３１の外形に沿って周回する渦巻き状に形成され、ＩＣチップ３３と電気的に接続されている。
【００２１】
ＩＣチップ３３は、接続端子部３１と反対側のモジュール基板３２上において、接続コイル３４の内周側に配置され、図示略の配線により、接続端子部３１および接続コイル３４と電気的に接続されている。
【００２２】
このようなＩＣモジュール３を製造するには、例えば、厚さ５０μｍ〜２００μｍのガラスエポキシ基板やＰＥＴシートなどの絶縁基板で構成されたモジュール基板３２の表裏面に、例えば、エッチングなどにより形成された銅箔パターンなどで、接続端子部３１、接続コイル３４を含む配線パターンを形成する。このとき、表裏の配線を接続する必要がある場合には、例えば、スルーホールなどを形成して表裏の配線を電気的に接続する。
表裏の銅箔パターンの露出部分には、例えば、０．５μｍ〜３μｍのニッケルメッキが施され、さらにその上に０．０１μｍ〜０．３μｍの金メッキが施されている。
ＩＣチップ３３は、モジュール基板３２の裏面に、例えば、ダイアタッチ用接着剤によって接着し、例えば、直径１０μｍ〜４０μｍの金あるいは銅などのワイヤーによって、接続端子部３１、接続コイル３４、またはそれらに接続された配線パターンに対して、ワイヤーボンディングして接続され、例えば、エポキシ樹脂等からなる樹脂封止部３６により封止される。
なお、このような製造方法は一例であって、例えば、接続端子部３１を厚さ５０μｍ〜２００μｍのリードフレームで形成し、その裏面側に銅線によって接続コイル３４を形成した構成としてもよい。
【００２３】
このような構成のＩＣモジュール３を収容するため、図２、３に示すように、カード本体２には、表面２ｅに開口する凹部からなるＩＣモジュール収容部２１が形成されている。
ＩＣモジュール収容部２１は、接続端子部３１およびモジュール基板３２の外形が嵌め込まれる開口を有する略矩形状の第１穴部２２と、接続コイル３４よりも突出する樹脂封止部３６を収容するため第１穴部２２の底部に設けられた略矩形状の第２穴部２３とを備える。
【００２４】
第１穴部２２の平面視の開口の直線部分は、図３、４に二点鎖線で示すように、第１長辺部２ａに面して第１長辺部２ａと平行な第１側面部２２ａと、第２長辺部２ｂに面して第２長辺部２ｂと平行な第２側面部２２ｂと、第１短辺部２ｃに面して第１短辺部２ｃと平行な第３側面部２２ｃと、第２短辺部２ｄに面して第２短辺部２ｄと平行な第４側面部２２ｄとからなる。
第１側面部２２ａは、第１長辺部２ａからの距離が１６．６ｍｍの位置に形成されている。
第２側面部２２ｂは、第２長辺部２ｂからの距離が２５．４ｍｍの位置に形成されており、カード本体２のｙ方向の幅方向の略中心に位置する。
第３側面部２２ｃは、第１短辺部２ｃからの距離が８．４ｍｍの位置に形成されている。
第４側面部２２ｄは、第２短辺部２ｄからの距離が６４．０ｍｍの位置に形成されており、カード本体２のｘ方向の幅方向の中心と、第１短辺部２ｃとの間で、第１短辺部２ｃにより近い位置に形成されている。
【００２５】
このように形成されたＩＣモジュール収容部２１の開口において、第２側面部２２ｂは、４つの直線部分である第１側面部２２ａ、第２側面部２２ｂ、第３側面部２２ｃ、第４側面部２２ｄのうち、カード本体２の短辺方向においてカード本体２の中央に最も近い位置に形成されカード本体２の長手方向に延ばされた直線部分になっている。
【００２６】
第１穴部２２の深さは、図２に示すように、接続端子部３１、モジュール基板３２、および接続コイル３４を合計した厚さよりも深くなるように設定されている。このため、接続端子部３１の表面が表面２ｅに整列した状態において、第１穴部２２の底部と接続コイル３４との間に隙間が形成されるようになっている。
第２穴部２３の深さは、接続端子部３１の表面が表面２ｅに整列した状態において、第２穴部２３の底部と樹脂封止部３６との間に隙間が形成されるようになっている。
【００２７】
ＩＣモジュール３は、このような構成のＩＣモジュール収容部２１に接続端子部３１の表面が表面２ｅに対してＪＩＳ Ｘ６３２０-１：２００９（ＩＳＯ７８１６−１：１９９８，Ａｍｄ１：２００３）に規定される範囲に収まるように嵌め込んだ状態で接着により固定されている。
このため、図２に示すように、第１穴部２２および第２穴部２３の底部と、モジュール基板３２との間には、接着剤が固化した接着剤層３５が形成されている。ただし、第２穴部２３の底部には接着剤層３５を有しない構成も可能である。
【００２８】
カード本体２は、特定の領域において、適宜の文字情報をエンボス成形することが可能である。本実施形態では、図１に示す第１エンボス領域５と第２エンボス領域６とにおいて、エンボス成形することが可能である。
例えば、ＪＩＳ  Ｘ６３０２−１：２００５  （ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−１：２００２）に準拠する場合、第１エンボス領域５は、「識別番号領域」であり、１列の文字列をエンボス成形することが可能である。第２エンボス領域６は、「氏名および住所領域」であり、１列の文字列をエンボス成形することが可能である。
第１エンボス領域５、第２エンボス領域６の範囲は、カード本体２の長手方向に延びる帯状の領域であり、ｙ方向には、第２長辺部２ｂから遠い順に第１エンボス領域５、第２エンボス領域６が配列されている。第１エンボス領域５、第２エンボス領域６の具体的な配置位置は、上記規格に規定されている通りである。
例えば、第１エンボス領域５における第１長辺部２ａ側の境界５ａは、第２長辺部２ｂから最大２４．０３ｍｍ離間した位置になっており、ｙ方向の幅の中心よりもわずかに第２長辺部２ｂよりである。
第１エンボス領域５、第２エンボス領域６のｘ方向の範囲は、第１短辺部２ｃ、第２短辺部２ｄの近傍の数ミリ程度の領域を除いた範囲である。
【００２９】
次に、アンテナ４の構成について説明する。
アンテナ４は、IＣモジュール３の接続コイル３４を介してＩＣチップ３３と電磁的に結合して、外部からの電力をＩＣチップ３３に供給し、ＩＣチップ３３と図示略の外部機器との間で非接触通信を行うことを可能にしている。アンテナ４は、図３に示すように、カード本体２の外形より小さい平面視矩形状の絶縁体からなるシート基板４１の表面に形成され、カード本体２の厚さ方向の略中心部に埋設されている。
アンテナ４の厚さ方向の配置位置は、ＩＣモジュール収容部２１の第１穴部２２よりも深く、第２穴部２３よりも浅い位置とされている。このため、シート基板４１には、第２穴部２３と同形状の略矩形状の孔が貫通されている。
アンテナ４の概略構成は、シート基板４１上に配置された配線により形成された、結合用コイル部４Ａおよび主コイル部４Ｂと、結合用コイル部４Ａの端部と主コイル部４Ｂの端部との間に接続された容量性素子４２とを備える。
【００３０】
結合用コイル部４Ａは、ＩＣモジュール３の接続コイル３４と電磁的に結合するため、ＩＣモジュール３の接続コイル３４の近傍に配置されたコイル部である。結合用コイル部４Ａは、本実施形態では、接続コイル３４の外周側の領域を周回する５ターンの配線で構成されている。
結合用コイル部４Ａの最内周の端部には、図４に示すように、容量性素子４２と導通をとるための略円形のランド部Ｒ１が形成されている。
本実施形態のランド部Ｒ１は、第１穴部２２の第４側面部２２ｄと交差するシート基板４１上に形成されている。
ランド部Ｒ１は、クリンピングによりシート基板４１の裏面側に形成された略円形のランド部Ｒ２に電気的に接続されている。ランド部Ｒ１、Ｒ２は、導電性ペースト、抵抗溶接やレーザー溶接等により電気的に接続されていてもよい。
【００３１】
結合用コイル部４Ａの最内周の１ターン目を構成するコイル配線Ａ１は、ランド部Ｒ１から第４側面部２２ｄに沿って配回された線幅Ｗの細線部Ａ１ｄと、第１側面部２２ａに沿って配回された線幅Ｗの細線部Ａ１ａと、第３側面部２２ｃに沿って配回された線幅Ｗの細線部Ａ１ｃと、第２側面部２２ｂに沿って配回された線幅Ｗ１ｂの太線部Ａ１ｂとからなる。なお、線幅は、Ｗ１ｂ＞Ｗとすることができる。
【００３２】
結合用コイル部４Ａの２ターン目を構成するコイル配線Ａ２は、コイル配線Ａ１の太線部Ａ１ｂの第２短辺部２ｄ側の端部から、ランド部Ｒ１を含むコイル配線Ａ１の外周に沿う経路を周回する配線であり、ランド部Ｒ１、細線部Ａ１ｄ、Ａ１ａ、Ａ１ｃに沿って、それぞれ、線幅Ｗの細線部Ａ２ｄ、Ａ２ａ、Ａ２ｃが配回され、太線部Ａ１ｂに沿って線幅Ｗ２ｂの太線部Ａ２ｂが配回されている。なお、線幅は、Ｗ２ｂ＞Ｗ１ｂとすることができる。
【００３３】
同様にして、図３に示すように、太線部Ａ２ｂの第２短辺部２ｄ側の端部から、３ターン目のコイル配線Ａ３が配回され、コイル配線Ａ３の端部から４ターン目のコイル配線Ａ４が配回され、コイル配線Ａ４の端部から５ターン目のコイル配線Ａ５が配回されている。
それぞれの配線構成は、コイル配線Ａ３が細線部Ａ３ｄ、Ａ３ａ、Ａ３ｃ（図４参照）、Ｌ字状の太線部Ａ３ｂ（図３参照）からなり、コイル配線Ａ４が細線部Ａ４ｄ、Ａ４ａ、Ａ４ｃ（図４参照）、Ｌ字状の太線部Ａ４ｂ（図３参照）からなり、コイル配線Ａ５が細線部Ａ５ｄ、Ａ５ａ、Ａ５ｃ（図４参照）、太線部Ａ５ｂ（図３参照）からなる。
コイル配線Ａ３、Ａ４、Ａ５における各細線部の線幅はＷである。
太線部Ａ３ｂ、Ａ４ｂ、Ａ５ｂの線幅は、いずれも共通でＷ３ｂである。なお、線幅は、Ｗ１ｂ＜Ｗ３ｂ＜Ｗ２ｂとすることができる。
また、太線部Ａ３ｂは、ｘ方向に延びる太線部Ａ２ｂに対して平行に配回されてから、太線部Ａ２ｂの第２短辺部２ｄ側の端部に沿ってｙ方向に屈曲されている。
また、太線部Ａ４ｂは、ｘ方向に延びる太線部Ａ３ｂに平行に配回されてから、ｙ方向に延びる太線部Ａ３ｂに沿ってｙ方向に屈曲されている。
【００３４】
各細線部の線幅Ｗは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満が好適であり、本実施形態では、一例として、０．４ｍｍである。
太線部Ａ１ｂの線幅Ｗ１ｂは、１ｍｍ以上であって、かつ第１エンボス領域５に重ならない線幅としている。これにより、太線部Ａ１ｂは、第１エンボス領域５の境界５ａに沿って延ばされるとともに、第１エンボス領域５の範囲外に位置している（図１参照）。
本実施形態では、太線部Ａ２ｂは、図１に示すように、第１エンボス領域５と重なる位置に形成されている。太線部Ａ２ｂの線幅Ｗ２ｂは、第１エンボス領域５のｙ方向の幅と略同じ（同じ場合も含む）線幅であり、第１エンボス領域５の形成される文字のｙ方向の幅よりも大きくなっている。これにより、第１エンボス領域５にエンボス部が形成されても、太線部Ａ２ｂが破断されるおそれはない。
また、太線部Ａ３ｂ、Ａ４ｂ、Ａ５ｂの線幅Ｗ３ｂは、第２エンボス領域６に形成される各行の文字のｙ方向の幅よりも大きな線幅になっている。これにより、第２エンボス領域６にエンボス部が形成されても、太線部Ａ３ｂ、Ａ４ｂ、Ａ５ｂが破断されるおそれはない。
【００３５】
図４に示すように、太線部Ａ１ｂの端部と細線部Ａ１ｃの端部との間には、線幅がＷからＷ１ｂまで漸次変化する線幅遷移部Ａｔｃが設けられている。同様に、太線部Ａ１ｂの端部と細線部Ａ２ｄの端部との間には、線幅がＷ１ｂからＷまで漸次変化する線幅遷移部Ａｔｄが設けられている。
線幅遷移部Ａｔｃ、Ａｔｄの形状は、曲げに対する耐久性を向上するために、第２側面部２２ｂの延長線Ｌｂに沿う線幅Ｗｃ、Ｗｄがそれぞれ１ｍｍ以上になるように設定されている。
本実施形態では、線幅遷移部Ａｔｃは、細線部Ａ１ｃの端部から線幅が第１穴部２２の外方に向かって漸次増大し、第１穴部２２の角の丸みに沿うコーナー部で、線幅が最大値Ｗｒ（なお、線幅はＷｒ≧Ｗ１ｂとすることができる）となり、線幅Ｗ１ｂの太線部Ａ１ｂの直線部分に滑らかに接続する形状に設けられている。具体的な寸法例としては、Ｗ＝０．４（ｍｍ）、Ｗｒ＝１．６（ｍｍ）、Ｗ１ｂ＝１．５（ｍｍ）、Ｗｃ＝２．６（ｍｍ）の例を挙げることができる。
また、線幅遷移部Ａｔｄと接続する太線部Ａ１ｂは、線幅Ｗ１ｂを保って、第１穴部２２の角の丸みに沿って曲げられ、ランド部Ｒ１に沿って斜め方向に進むにつれて、漸次線幅が減少して線幅Ｗとなり、ランド部Ｒ１の第２短辺部２ｄ側の外周に沿って円弧状に周回する細線部Ａ２ｄの端部に滑らかに接続する形状に設けられている。このような形状による具体的な寸法例としては、Ｗｄ＝２．６（ｍｍ）の例を挙げることができる。
【００３６】
主コイル部４Ｂは、図３に示すように、外部機器と非接触通信の送受信を行うとともに、外部機器からの電力供給を受けるため、ＩＣモジュール３に隣接する領域にコイル開口を形成するコイル部であり、結合用コイル部４Ａの太線部Ａ５ｂの第２短辺部２ｄ側の端部に接続されている。主コイル部４Ｂは、本実施形態では、場所により線幅が異なる３ターンの配線で構成されている。
主コイル部４Ｂの最外周の配線である３ターン目を構成するコイル配線Ｂ３は、第２長辺部２ｂに近接する位置でｘ方向に配回された、線幅Ｗ３ｂの太線部Ｂ３ｂと、第２短辺部２ｄに近接する位置でｙ方向に配回された、線幅Ｗ３ｄ（ただし、Ｗ＜Ｗ３ｄ＜Ｗ３ｂとすることができる）の太線部Ｂ３ｄと、第１長辺部２ａに近接する位置でｘ方向に配回された、線幅Ｗ３ａ（ただし、Ｗ＜Ｗ３ａ≦Ｗ３ｄとすることができる）の太線部Ｂ３ａと、結合用コイル部４Ａに近接する位置でｙ方向に配回された太線部Ｂ３ｃとからなる。
太線部Ｂ３ｃの線幅は、第１長辺部２ａ寄りでは太線部Ｂ３ｄと同様のＷ３ｄであり、結合用コイル部４Ａの太線部Ａ４ｂと並行する部位では太線部Ａ４ｂと同様のＷ３ｂに拡幅されている。
【００３７】
主コイル部４Ｂの２ターン目を構成するコイル配線Ｂ２は、太線部Ｂ３ｃの第２長辺部２ｂ側の端部からコイル配線Ｂ３の内周に沿って配回された配線であり、太線部Ｂ３ｂに沿う線幅Ｗ３ｂの太線部Ｂ２ｂと、太線部Ｂ３ｄに沿う側方配線部Ｂ２ｄと、太線部Ｂ３ａに沿う線幅Ｗの細線部Ｂ２ａと、太線部Ｂ３ｃに沿う側方配線部Ｂ２ｃとからなる。
側方配線部Ｂ２ｄ、Ｂ２ｃの線幅は、いずれも結合用コイル部４Ａの太線部Ａ４ｂと並行する第２長辺部２ｂよりの部位ではＷ３ｂであり、それ以外の第１長辺部２ａ寄りの部位ではＷである。これらの線幅が異なる部位同士は、線幅Ｗ以上の中間配線部を介して連結されている。
本実施形態では、これらの中間配線部は、第２側面部２２ｂの延長線Ｌｂよりも第１長辺部２ａ側に形成されている。このため、延長線Ｌｂ上では線幅は、いずれもＷ３ｂになっている。
【００３８】
主コイル部４Ｂの１ターン目を構成するコイル配線Ｂ１は、側方配線部Ｂ２ｃの第２長辺部２ｂ側の端部からコイル配線Ｂ２の内周に沿って配回された配線であり、太線部Ｂ２ｂに沿う線幅Ｗ３ｂの太線部Ｂ１ｂと、側方配線部Ｂ２ｄに沿う側方配線部Ｂ１ｄと、細線部Ｂ２ａに沿う線幅Ｗの細線部Ｂ１ａと、側方配線部Ｂ２ｃに沿う幅Ｗの細線部Ｂ１ｃとからなる。
側方配線部Ｂ１ｄの線幅は、結合用コイル部４Ａの太線部Ａ４ｂと並行する部位ではＷ３ｂであり、それ以外の第１長辺部２ａ寄りの部位ではＷである。これらの線幅が異なる部位同士は、線幅Ｗ以上の中間配線部を介して連結されている。
本実施形態では、これらの中間配線部は、第２側面部２２ｂの延長線Ｌｂよりも第１長辺部２ａ側に形成されている。このため、延長線Ｌｂ上では線幅は、いずれもＷ３ｂになっている。
細線部Ｂ１ｃは、側方配線部Ｂ２ｃの線幅Ｗの部位の中間部まで延ばされて終端し、この終端部が配線Ｔａを介して容量性素子４２に電気的に接続されている。
【００３９】
容量性素子４２は、非接触通信を行うためのアンテナ４の共振周波数を設定する静電容量を形成する回路要素である。本実施形態では、結合用コイル部４Ａ、主コイル部４Ｂが形成されたシート基板４１の表面に設けられた矩形状の第１電極４２ａと、シート基板４１の裏面側において第１電極４２ａと対向する位置に設けられた矩形状の第２電極４２ｂとで構成されている。
第１電極４２ａは、配線Ｔａを介して主コイル部４Ｂの最内周の端部と電気的に接続されている。
第２電極４２ｂには、配線Ｔｂを介してランド部Ｒ２と電気的に接続されている。
ランド部Ｒ２は、上述したようにランド部Ｒ１と導通されているため、第２電極４２ｂは、結合用コイル部４Ａの最内周の端部と電気的に接続されている。
【００４０】
このような構成により、アンテナ４は、結合用コイル部４Ａ、主コイル部４Ｂ、および容量性素子４２が直列に接続された閉回路を構成している。
【００４１】
このような構成のアンテナ４を製造するには、まず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の絶縁性のシートからなるシート基板４１の表裏に、例えば、銅箔やアルミニウム箔などの金属層を、例えば、ラミネート加工などによって形成する。次に、この金属層を、例えば、エッチングなどによってパターニングすることにより、アンテナ４における配線パターンを形成する。これにより、アンテナ４が製造される。
シート基板４１の厚さとしては、１５μｍ〜５０μｍが好適である。金属層の厚さとしては、５μｍ〜５０μｍが好適である。
【００４２】
上述の構成を有するデュアルＩＣカード１を製造するには、まず、ＩＣモジュール３、アンテナ４をそれぞれ製造する。次に、このアンテナ４を、カード本体２を形成するための合成樹脂シートに挟みこみ、熱圧によるラミネートあるいは接着等の加工を行って一体化する。
次に、この一体化されたシートを、１枚のカード本体２に対応する個片形状に打ち抜く。
次に、カード本体２の表面２ｅに、例えば、ミリング加工を施すなどして、ＩＣモジュール収容部２１を形成する。
次に、ＩＣモジュール収容部２１に、例えば、ホットメルトシート等の接着剤と、ＩＣモジュール３とを配置して、ＩＣモジュール収容部２１内にＩＣモジュール３を接着する。
第１エンボス領域５、第２エンボス領域６に文字列などのエンボス部を形成する場合には、さらに、エンボス加工を行う。このとき、第１エンボス領域５、第２エンボス領域６に重なる部位の結合用コイル部４Ａ、主コイル部４Ｂは、配線の線幅が、文字列の高さよりも広くなっているため、エンボス加工により、配線に応力が作用しても、配線が破断されることはない。
このようにして、デュアルＩＣカード１が製造される。
【００４３】
次に、デュアルＩＣカード１の作用について説明する。
図５は、本発明の実施形態のデュアルＩＣカードに曲げを加えて変形させた様子を示す模式図である。なお、図５は模式図のため、カード本体２以外の部材の図示は省略している。
【００４４】
デュアルＩＣカード１は、矩形状の薄板からなるため、使用時に外力を受けると変形し、デュアルＩＣカード１の内部応力の大きさによっては、配線が破断するおそれがある。
特に、デュアルＩＣカード１には、ＩＣモジュール３を埋設するための凹部からなるＩＣモジュール収容部２１が形成されているため、カード本体２の厚さが急変する部位に応力集中が発生する。
【００４５】
例えば、図５（ａ）に示すように、デュアルＩＣカード１が、長手方向において曲げられた場合には、デュアルＩＣカード１は、全体として湾曲し、内部に曲げ応力が発生する。この外力による曲げ応力は、デュアルＩＣカード１の中心Ｏの近傍で最大となり、第１短辺部２ｃ、第２短辺部２ｄに近づくほど減少する。
応力集中は、第３側面部２２ｃと第１穴部２２の底部とで形成される隅部Ｐｃと、第４側面部２２ｄと第１穴部２２の底部とで形成される隅部Ｐｄとに発生する。ただし、デュアルＩＣカード１の中心により近い隅部Ｐｄの方がより大きな応力が発生する。
また、図５（ｂ）に示すように、デュアルＩＣカード１が、短手方向において曲げられた場合も同様に、デュアルＩＣカード１の内部に曲げ応力が発生する。この外力による曲げ応力は、デュアルＩＣカード１の中心Ｏの近傍で最大となり、第１長辺部２ａ、第２長辺部２ｂに近づくほど減少する。
ただし、両端部におけるたわみ量が長手方向における曲げと同じであれば、この短手方向における曲げの曲げ応力の方が大きくなる。
応力集中は、第１側面部２２ａと第１穴部２２の底部とで形成される隅部Ｐａと、第２長辺部２ｂと第１穴部２２の底部とで形成される隅部Ｐｂとで発生する。ただし、デュアルＩＣカード１の中心により近い隅部Ｐｂの方がより大きな応力が発生する。
このように、ＩＣモジュール収容部２１における応力集中による曲げ応力の大きさは、隅部Ｐｂで最大となり、隅部Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｃの順に減少する。
【００４６】
このため、デュアルＩＣカード１が曲げを受けた場合に、特に、隅部Ｐｂと裏面２ｆとの間に、応力集中による高応力場が形成される。また、この高応力場は、隅部Ｐｂの近傍の一定の範囲に伝搬するため、隅部Ｐｂの延長線上の近傍の領域の応力も上昇する。
隅部Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｃにも応力集中は発生するものの、外力による曲げ応力自体が低いため、特に補強が必要となる応力場は生じない。
実際、発明者が隅部の直下に線幅が０．４ｍｍの配線が配された従来のデュアルＩＣカードの耐久試験を行ったところ、隅部Ｐｂまたはその延長線上と重なる位置の直近のターンの配線は破損する場合でも、隅部Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｃに重なる位置の配線は破損していなかった。
【００４７】
本実施形態のデュアルＩＣカード１では、結合用コイル部４Ａを、ＩＣモジュール収容部２１の外方に配置しているため、隅部Ｐｂ、Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｃの直下には配線が配置されない。このため、応力集中による高応力場の影響を受けにくい構成になっている。
さらに、最も大きな応力が発生する隅部Ｐｂに沿う位置のコイル配線Ａ１を線幅１ｍｍ以上の太線部Ａ１ｂとしているため、コイル配線Ａ１の配線の耐久性が向上するとともに、製造ばらつきによりアンテナ４やＩＣモジュール収容部２１がずれてコイル配線Ａ１が隅部Ｐｂにかかった場合でも断線を防止することができる。
また、第２側面部２２ｂの延長線Ｌｂと交差する位置に線幅遷移部Ａｔｃ、Ａｔｄを設け、延長線Ｌｂと重なる線幅Ｗｃ、Ｗｄをそれぞれ１ｍｍ以上としているため、隅部Ｐｂの延長線上の高応力場によるコイル配線Ａ１の断線を防止することができる。
なお、コイル配線Ａ２に関しては、隅部Ｐｂから離れているため、隅部Ｐｂの延長線上であっても、応力集中による応力場の影響を受けないため、線幅Ｗであっても、断線するおそれはない。
【００４８】
以上、第１穴部２２における応力集中について説明した。第２穴部２３の側面部と底面部とが交差する隅部でも同様にして応力集中が生じるが、第２穴部２３は、シート基板４１を貫通して第１穴部２２の内側に形成されている。このため、隅部の直下に配線が位置することはない。また、応力集中は、シート基板４１よりも裏面２ｆ側の領域に発生する。したがって、シート基板４１において表面２ｅ側の表面に形成されたコイル配線Ａ１には、第２穴部２３による応力集中の影響は無視できる。
【００４９】
このように、デュアルＩＣカード１によれば、結合用コイル部４ＡをＩＣモジュール収容部２１の外方となる位置に配置するため、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイル部４Ａの破断による故障を抑制することができる。
【００５０】
なお、上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  デュアルＩＣカード
２  カード本体
２ａ  第１長辺部
２ｂ  第２長辺部
２ｃ  第１短辺部
２ｄ  第２短辺部
２ｅ  表面
２ｆ  裏面
３  ＩＣモジュール
４  アンテナ
４Ａ  結合用コイル部
４Ｂ  主コイル部
５  第１エンボス領域
５ａ  境界
６  第２エンボス領域
２１  ＩＣモジュール収容部（凹部）
２２  第１穴部
２２ｂ  第２側面部（直線部分）
３１  接続端子部（接触端子部）
３２  モジュール基板
３３  ＩＣチップ
３４  接続コイル
４１  シート基板
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  コイル配線
Ａ１ａ、Ａ１ｃ、Ａ１ｄ、Ａ２ａ、Ａ２ｃ、Ａ２ｄ、Ａ３ａ、Ａ３ｃ、Ａ３ｄ、Ａ４ａ、Ａ４ｃ、Ａ４ｄ  細線部
Ａ１ｂ、Ａ２ｂ、Ａ３ｂ、Ａ４ｂ、Ａ５ｂ  太線部
Ａｔｃ、Ａｔｄ  線幅遷移部
Ｌｂ  延長線
Ｐｂ、Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｃ  隅部
【図１】
2015007888.tif 000003
【図２】
2015007888.tif 000004
【図３】
2015007888.tif 000005
【図４】
2015007888.tif 000006
【図５】
2015007888.tif 000007