(57)【要約】【課題】  アンテナ金属材料を表裏で異なるものを使用して、全体的にＩＣチップとアンテナとの接続部を含むアンテナ抵抗を小さくすること、合わせて、カード加工時のアンテナによる制約を低減させることを課題とする。【解決手段】  本発明のＩＣカードは、外面に端子板を有し、内面に２つのアンテナ接続用端子７ａ，７ｂを有する基板に、接触・非接触共用ＩＣチップが搭載されたＩＣモジュール５の前記２つのアンテナ接続用端子７ａ，７ｂと、カード基体１０内のアンテナ開始端部２１と終端部２２とが、ＩＣモジュール装着用凹部３０内で接続する共用型ＩＣカードにおいて、アンテナパターンがアンテナシート２０の表裏に形成されており、アンテナ開始端部２１と終端部２２がある側面には、アンテナシートの反対側面よりは導電性接続材料との接続抵抗の小さい金属材料を使用したことを特徴とする。【選択図】    図６
2008310604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に外部装置接続用端子板を有し、内面に２つのアンテナ接続用端子を有する基板に、接触・非接触共用ＩＣチップが搭載されたＩＣモジュールの前記２つのアンテナ接続用端子と、カード基体内のアンテナパターンの開始端部と終端部とが、ＩＣモジュール装着用凹部内で導電性接続材料を介して接続する構造の接触・非接触共用型ＩＣカードにおいて、アンテナパターンがアンテナシートの表裏に形成されており、当該アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面には、アンテナシートの反対側面のアンテナパターン部分よりも導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用したことを特徴とする接触・非接触共用型ＩＣカード。
【請求項２】
アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料に、アンテナシートの反対側面の金属材料よりもヤング率の高い材料を使用したことを特徴とする請求項１記載の接触・非接触共用型ＩＣカード。
【請求項３】
前記アンテナシートのアンテナパターンの開始端部と終端部がある側の面のアンテナ金属材料に銅を使用し、アンテナシートの他の面のアンテナパターン部分にはアルミニウムを使用したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の接触・非接触共用型ＩＣカード。
【請求項４】
前記アンテナパターンの表裏の異なる金属材料部分間を、めっき、抵抗溶接、超音波接続、導電性接着剤、クリンピング加工のいずれかの方法により電気的に接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項記載の接触・非接触共用型ＩＣカード。
【請求項５】
外面に外部装置接続用端子板を有し、内面に２つのアンテナ接続用端子を有する基板に、接触・非接触共用ＩＣチップが搭載されたＩＣモジュールの前記２つのアンテナ接続用端子と、カード基体内のアンテナパターンの開始端部と終端部とが、ＩＣモジュール装着用凹部内で導電性接続材料を介して接続する構造の接触・非接触共用型ＩＣカードに使用するアンテナシートにおいて、前記アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面には、アンテナシートの反対側面のアンテナパターン部分よりも導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用したことを特徴とするアンテナシート。
【請求項６】
アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料に、アンテナシートの反対側面の金属材料よりもヤング率の高い材料を使用したことを特徴とする請求項５記載のアンテナシート。
【請求項７】
前記アンテナシートのアンテナパターンの開始端部と終端部がある側の面のアンテナ金属材料に銅を使用し、アンテナシートの他の面のアンテナパターン部分にはアルミニウムを使用したことを特徴とする請求項５または請求項６記載のアンテナシート。
【請求項８】
前記アンテナパターンの表裏の異なる材料部分間を、めっき、抵抗溶接、超音波接続、導電性接着剤、クリンピング加工のいずれかの方法により電気的に接続したことを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１の請求項記載のアンテナシート。
【請求項９】
次の（１）〜（５）の工程、
（１）アンテナベースシートの片面に導電性接続材料との接続抵抗の小さい金属材料（Ａ金属）の箔をラミネートし、他の面に前記金属材料よりは導電性接続材料との接続抵抗の大きい金属材料（Ｂ金属）の箔をラミネートする工程、（２）前記片面のＡ金属箔の面に、アンテナ開始端部と終端部とアンテナコイルの一部を含むアンテナパターンのレジスト膜を形成する工程、
（３）前記他の面のＢ金属箔の面に、アンテナコイルの残りの部分を含むアンテナパターンのレジスト膜を形成する工程、
（４）両面の金属箔をエッチング液で腐蝕する工程、
（５）表裏のアンテナパターンを少なくとも２箇所で接続する工程、を含むことを特徴とするアンテナシートの製造方法。
【請求項１０】
アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料（Ａ金属）に、アンテナシートの反対側面の金属材料（Ｂ金属）よりもヤング率の高い材料を使用したことを特徴とする請求項９記載のアンテナシートの製造方法。
【請求項１１】
Ａ金属が銅であり、Ｂ金属がアルミニウムであることを特徴とする請求項９または請求項１０記載のアンテナシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触・非接触共用型ＩＣカード（「デュアルインターフェースＩＣカード」、「コンビ式」ともいう。）とそれに使用するアンテナシート等に関する。接触・非接触共用型ＩＣカードはＩＣモジュールを装着する際、アンテナの一部がＩＣモジュールを装着するために掘削した凹部内に現れて空気中に露出するため、その金属材質が酸化を受け易く接続抵抗が増大する問題がある。そこで本発明は、カード基体に埋め込まれるアンテナパターンをアンテナシートの両面に形成し、ＩＣモジュール部側の金属には導電性接続材料との接続抵抗が少ない金属を使用し、その背面側には異なる材質を使用したことを特徴とする。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカードは、データの通信をカード表面の接続端子を介して行う接触型ＩＣカード、ＩＣチップおよび通信用のアンテナコイルがカード基体内に埋め込まれカード表面に端子がない非接触式、および両者の機能を兼ね備えた接触・非接触共用型の３種類がある。
このうち、接触・非接触共用型は、ＩＣモジュールの裏側（ＩＣモジュールの外部装置接続用端子板の背面）にアンテナパターン端部（通常２箇所）と接続するためのチップ所定のパッドと導通がとれているアンテナ接続用端子が設けられており、これがカードに掘削したＩＣモジュール埋設用凹部に露出するアンテナパターン端部と導電性接着剤または導電シート等を介して接続されることで、非接触カードとしての機能を備えることになる。
【０００３】
ところで、この接触・非接触共用型ＩＣカードの製造上の特徴として、あらかじめアンテナが形成されたアンテナシートを内蔵させたカード基体に所定のＩＣモジュール埋設とアンテナ両端部とＩＣモジュールのアンテナ接続用端子との電気的接続（導通）をはかるためのＩＣモジュール装着用凹部形成を行い、特に後者の目的のため、一旦、カードが基体に埋め込まれているアンテナパターンの両端部（開始端部と終端部）を外部に露出させることが必要になる。
【０００４】
ところが、アンテナ構成部材が酸化され易い金属であると空気中に露出させた直後に、表面に酸化物皮膜が形成されるため、酸化物皮膜の形成により導電性の失われる時間が早いと、導電性が失われた状態で、その後の工程（導電ペーストの塗布工程、ＩＣモジュールの熱圧による機械的、電気的接合工程）を行ってもＩＣモジュールとアンテナとの十分な導通がとれないため、通常は、酸化物皮膜の影響が小さい銅をアンテナ部材として選択するのが通常である。
【０００５】
アンテナが表面に露出することのない非接触ＩＣカード（非接触単機能のＩＣカード）では、アンテナ部材として銅だけではなく、コスト的にも安価で、電気抵抗値も比較的低いアルミニウムを使用する例が多いが、接触・非接触共用型ＩＣカード用としては上記理由によりアルミニウムを選定することが困難という問題があった。
【０００６】
また、アルミニウム表面に酸化防止剤を塗布したり、表面に酸化しない金属めっき（例えば、金等）を施す方法もあるが、上記のように、切削加工でアンテナ端部を露出させる場合の切削深さ、つまりアンテナ端部の露出する厚み方向の深さ位置は一定ではなく、カード基材の各層の厚み誤差、アンテナ部材の厚み誤差、切削深さの誤差等によって変動が生じ易い。従って、アンテナ部材の表面のみに酸化防止対策を施しても、切削加工で露出した部分がアンテナパターン端部の最表面である確証はなく、最表面より深い部位が露出すれば、直ぐに酸化が進行し酸化物皮膜が形成されてしまう、という結果になる。つまりこの方法では効果が得られない。
【０００７】
導電性接着剤が電極間の接続剤として使用される場合、測定される抵抗は導電性接着剤そのものの抵抗と被着体（電極材）と導電性接着剤の接触界面で生じる接続抵抗（接触抵抗）という二つの合成抵抗になる。従って、導電性接着剤の体積抵抗率が低いばかりでなく、被着体との接続抵抗が低いことが重要となる。
【０００８】
非特許文献１に記載されるように、各種導電性接着剤と各種基板との接続抵抗（ｍΩ）は、表１のようになる。この表１によれば、銀ペーストを使用した場合、アルミニウム基板が６０００ｍΩであるのに対し、銅基板は０．３３ｍΩであるように、非常に高い接続抵抗値を示している。ただし、理由は明らかではないが、カーボンペーストでは数値が逆転している。従って、必ずしもアルミニウムが銅に比較して一律に接続抵抗が大きいと言えるものではない。経験的に見出される接続抵抗の意味である。
また、化学便覧基礎編（昭和５３年８月２０日発行、１１５５頁）によれば、アルミニウムの比抵抗は、２．７５×１０-6Ωｃｍ、銅が、１．７２×１０-6Ωｃｍ（いずれも２０°Ｃ）であるから、金属自体の比抵抗にはあまり大きな違いがない。これにより金属酸化物の皮膜により接続抵抗が高くなっていることが推認できる。
なお、表２は各種導電性接着剤の体積抵抗率値（ρ）であり、銀ペーストが、１．１×１０-4Ω・ｍと小さい体積抵抗率値を示している。表２も非特許文献１の引用である。
【０００９】
【表１】
2008310604.tif 000003
【００１０】
【表２】
2008310604.tif 000004
【００１１】
非接触ＩＣカードや共用型ＩＣカードのアンテナやアンテナシートに関しては、特許文献１、特許文献２等の他に多数の先行文献があるが、異種のアンテナ金属を使用する例を見出すことができない。なお、特許文献２は非接触単機能ＩＣカードのアンテナシートである。特許文献３は、接触型非接触型共用ＩＣカードとその製造方法に関する先行特許文献に関する。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−  ４５１６１号公報
【特許文献２】特開２００５−２７５５０２号公報
【特許文献３】特開２０００−１８２０１７号公報
【非特許文献１】スリーボンド社「Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｎｅｗｓ」                      平成１１年１月１日発行  ナンバー５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の問題を解決すべく、切削加工によって表面に露出するアンテナ開始端部、終端部側部材に導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用し、それ以外のアンテナパターン部材には他の金属材料を使用すること、すなわち、アンテナパターン端部とそれ以外の部分を異種の金属部材で構成しようとするものである。
ただし、製造方法として、アンテナパターンの両端部にのみ異なる金属材料を使用して製造することは、現時点では実際上困難であるため、アンテナシートの表面側と裏面側を分けて異なる金属材料をラミネートして使用するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する第１の発明は、外面に外部装置接続用端子板を有し、内面に２つのアンテナ接続用端子を有する基板に、接触・非接触共用ＩＣチップが搭載されたＩＣモジュールの前記２つのアンテナ接続用端子と、カード基体内のアンテナパターンの開始端部と終端部とが、ＩＣモジュール装着用凹部内で導電性接続材料を介して接続する構造の接触・非接触共用型ＩＣカードにおいて、アンテナパターンがアンテナシートの表裏に形成されており、当該アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面には、アンテナシートの反対側面のアンテナパターン部分よりも導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用したことを特徴とする接触・非接触共用型ＩＣカード、にある。
【００１５】
上記接触・非接触共用型ＩＣカードにおいて、アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料に、アンテナシートの反対側面の金属材料よりもヤング率の高い材料を使用することができ、そのようにする場合は、アンテナコイルの大部分がある側の金属材料のヤング率が小さくなり、伸び変形に対して破断し難くすることができる。また、実際には、アンテナシートのアンテナパターンの開始端部と終端部がある側の面のアンテナ金属材料に銅を使用し、アンテナシートの他の面のアンテナパターン部分にはアルミニウムを使用することができる。またさらに、アンテナパターンの表裏の異なる金属材料部分間を、めっき、抵抗溶接、超音波接続、導電性接着剤、クリンピング加工のいずれかの方法により電気的に接続することもできる。
【００１６】
上記課題を解決する第２の発明は、外面に外部装置接続用端子板を有し、内面に２つのアンテナ接続用端子を有する基板に、接触・非接触共用ＩＣチップが搭載されたＩＣモジュールの前記２つのアンテナ接続用端子と、カード基体内のアンテナパターンの開始端部と終端部とが、ＩＣモジュール装着用凹部内で導電性接続材料を介して接続する構造の接触・非接触共用型ＩＣカードに使用するアンテナシートにおいて、前記アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面には、アンテナシートの反対側面のアンテナパターン部分よりも導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用したことを特徴とするアンテナシート、にある。
【００１７】
上記アンテナシートにおいて、アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料に、アンテナシートの反対側面の金属材料よりもヤング率の高い材料を使用することができ、そのようにする場合は、アンテナコイルの大部分がある側の金属材料のヤング率が小さくなり、伸び変形に対して破断し難くすることができる。また、実際には、アンテナシートのアンテナパターンの開始端部と終端部がある側の面のアンテナ金属材料に銅を使用し、アンテナシートの他の面のアンテナパターン部分にはアルミニウムを使用することができる。またさらに、アンテナパターンの表裏の異なる金属材料部分間を、めっき、抵抗溶接、超音波接続、導電性接着剤、クリンピング加工のいずれかの方法により電気的に接続することもできる。
【００１８】
上記課題を解決する第３の発明は、次の（１）〜（５）の工程、（１）アンテナベースシートの片面に導電性接続材料との接続抵抗の小さい金属材料（Ａ金属）の箔をラミネートし、他の面に前記金属材料よりは導電性接続材料との接続抵抗の大きい金属材料（Ｂ金属）の箔をラミネートする工程、（２）前記片面のＡ金属箔の面に、アンテナ開始端部と終端部とアンテナコイルの一部を含むアンテナパターンのレジスト膜を形成する工程、
（３）前記他の面のＢ金属箔の面に、アンテナコイルの残りの部分を含むアンテナパターンのレジスト膜を形成する工程、（４）両面の金属箔をエッチング液で腐蝕する工程、
（５）表裏のアンテナパターンを少なくとも２箇所で接続する工程、を含むことを特徴とするアンテナシートの製造方法、にある。
【００１９】
上記において、アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料（Ａ金属）に、アンテナシートの反対側面の金属材料（Ｂ金属）よりもヤング率の高い材料を使用することができ、そのようにする場合は、アンテナコイルの大部分がある側の金属材料のヤング率が小さくなり、伸び変形に対して破断し難くすることができる。また、実際には、Ａ金属が銅であり、Ｂ金属がアルミニウムである、ようにすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の接触・非接触共用型ＩＣカードでは、ＩＣモジュールと接続するアンテナの両端部には、アンテナシートの反対側面の金属材料よりは導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用するので、ＩＣチップとアンテナとの接続部を含む全体としてのＩＣカード用アンテナの抵抗を小さくすることができる。
【００２１】
請求項２の接触・非接触共用型ＩＣカードでは、アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料に、アンテナシートの反対側面の金属材料よりもヤング率の高い材料を使用することができる。そして、そのようにする場合は、アンテナコイルの大部分がある側の金属材料のヤング率が小さくなり、伸び変形に対してアンテナコイルを破断し難くすることができる。また、エンボス等の後加工が、アンテナ部に重なった場合にも断線し難く、後加工時の制約を低減することができる。
【００２２】
請求項３の接触・非接触共用型ＩＣカードでは、ＩＣモジュールと接続するアンテナの両端部は、導電性接続材料との接続抵抗の小さい銅を使用し、当該部分以外のアンテナシートの反対側面にアルミニウムを使用したので、ＩＣチップとアンテナとの接続部を含む全体としてのＩＣカード用アンテナの抵抗を小さくすることができる。また、アンテナパターンの両端部以外にアルミニウムを使用でき、銅を使用する場合よりもアンテナの伸展性が大きくカード後加工時のアンテナによる制約を低減することができる。
請求項３の接触・非接触共用型ＩＣカードでは、アンテナの全体に導電性接続材料との接続抵抗が小さい材料を使用する場合、例えば、全体に銅を使用する場合は希少資源の浪費に繋がる問題があるが、アルミニウムを併用することでその問題を緩和できる。
請求項４の接触・非接触共用型ＩＣカードでは、表裏の異なる金属材料部分間を接続抵抗を少なくし、かつ接続部の厚みを増大させないで接続できる。
【００２３】
請求項５、６、７、８のアンテナシートもＩＣカードに使用して上記と同様の効果が得られる。
請求項９、１０、１１のアンテナシートの製造方法によれば、アンテナベースシートの表裏に異なる金属材料を使用して、接続抵抗が小さく特性の優れたアンテナシートを低いコストで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明のアンテナシートの例を説明する図、図２は、アンテナシートの他の例を説明する図、図３は、本発明の接触・非接触共用型ＩＣカードを説明する平面図、図４は、接触・非接触共用型ＩＣカードの部分断面図、図５は、接触・非接触共用型ＩＣモジュールの例を示す図、図６は、本発明の接触・非接触共用型ＩＣカードの製造工程を説明する図、図７は、従来のアンテナシートの例を説明する図、である。
【００２５】
本発明のアンテナシートについて説明する前に、従来のアンテナシートを説明する。
図７は、従来のアンテナシートの例を説明する図である。本来は、特許文献２の各図のように精細パターンからなるが、アンテナの構成要素を概念的に図示している。従って、実際の形状を示すものではない。図７において、実線はベースシート１１の表面側にあるパターンや配線を、斜線のハッチングを施した部分はベースシート１１の裏面側にあるパターン等を示している。
従来のアンテナシート２０ｊは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルムからなるベースシート１１面に、アンテナパターン２が形成されている。
【００２６】
アンテナパターン２はアンテナ開始端部２１と終端部２２を有し、その両端部間にアンテナコイル部２７やコンデンサパターン２３，２４と表裏配線接続部２５，２６を有している。アンテナの両端部２１，２２はいずれを開始端部２１、あるいは終端部２２と考えても良いものである。当該両端部２１，２２によりＩＣモジュールの２つのアンテナ接続用端子に接続させることができる。
通常、コンデンサパターンは複数の小さいパターンの集合からなり、小パターンのコンデンサを順次切断することにより容量を調製できるようにされているが、図７の場合は表裏コンデンサパターン２３，２４で１つのコンデンサを表現している。表裏コンデンサパターン２３，２４は、実際は、ほぼ同一サイズであって、誘電体であるベースシート１１を介してコンデンサを形成している。切断して調製するのは、コンデンサ容量を変化させて共振周波数を調製する目的である。上記説明から明らかなように、アンテナパターン２とは、アンテナ開始端部２１や終端部２２、コンデンサパターン２３，２４、アンテナコイル部２７、表裏配線接続部２５，２６等を含むものである。
【００２７】
図７の場合、コイル部を含むアンテナパターン２の大部分がベースシート１１の表面側に形成され、表裏配線接続部２５，２６の間のコンデンサパターン２４とその接続回路のみが、ベースシート１１の裏面側に形成されている。アンテナパターン２は、前記した理由により銅箔を使用するのが通常である。このようなアンテナシート２０ｊは、ベースシート１１の両面に銅箔をラミネートし、この銅箔面に感光性樹脂材料を塗工した後、フォトマスクからなるアンテナパターンを露光し現像し、エッチングして製造する。
アンテナをパターン化する前は、ベースシート１１の両面に厚み３５μｍ程度の銅箔がラミネートされており、エッチングにより大半が溶解されることになる。全面に銅を使用するので貴重な資源を消費する問題がある。
【００２８】
図１は、本発明のアンテナシート２０の例を説明する図である。図７と同様に、実線はベースシート１１の表面側、斜線のハッチングを施した部分はベースシート１１の裏面側にある配線やパターンを示している。また、概念的に図示することも同様である。
図１の場合も、表面側にはアンテナ開始端部２１と終端部２２を有し、その両端部間にアンテナコイル部２７と表裏のコンデンサパターン２３，２４と表裏配線接続部２５，２６を有している。ＩＣモジュールはアンテナ開始端部２１と終端部２２の上に装着されることになる。図１の場合、アンテナ開始端部２１と終端部２２、およびコンデンサパターン２３がベースシート１１の表面側に形成され、アンテナコイル部２７の大部分（アンテナの全長の９０％から１００％の範囲）とコンデンサパターン２４がベースシート１１の裏面側に形成されている。ただし、アンテナ開始端部２１と終端部２２を裏面側とし、アンテナコイル部２７を表面側としてもよいものである。なお、図１では、単一のアンテナシート２０を図示しているが、製造工程では通常多面付けの状態で用いられる。
【００２９】
図２は、本発明のアンテナシート２０の他の例を説明する図である。図示の方法は、図１、図７と同様である。図２の場合も、表面側にはアンテナ開始端部２１と終端部２２を有し、その両端部間にコイル部と表裏のコンデンサパターン２３，２４と表裏配線接続部２５，２６を有し、コンデンサパターン２３がベースシート１１の表面側に形成され、アンテナコイル部２７の大部分（アンテナの全長の６０％から９０％の範囲）とコンデンサパターン２４がベースシート１１の裏面側に形成されている。図１の場合と異なるのは、アンテナコイル部２７の一部分が表面側に形成されていることと、表裏パターンの接続部である表裏配線接続部２５、２６の双方がＩＣモジュール装着部から離れた位置（ＩＣモジュールの端子板から約１０ｍｍ以上離れることが好ましい。）にあることにある。図１の場合は、一方側の表裏配線接続部２５はＩＣモジュールの端子基板とカードのエッジ間の狭い領域に位置することになる。
【００３０】
一般に表裏配線接続部ではカードの総厚が大きくなるため、段差が生じ易く、当該部分がＩＣモジュールに近い位置にあると、ＩＣモジュールの端子板が傾きやすくなる問題がある。図２の実施形態では、双方の表裏配線接続部２５，２６をＩＣモジュール装着部から遠ざけた箇所に配置しているので、ＩＣモジュールとアンテナ端部間の接続が安定化する利点がある。
【００３１】
本発明のアンテナシート２０の特徴は、アンテナパターンがアンテナシートの表裏に形成されており、当該アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面には、アンテナシートの反対側面のアンテナパターン部分よりも導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料を使用していることにある。これにより、ＩＣチップとアンテナとの接続部を含む全体としてのＩＣカード用アンテナの抵抗を小さくできる効果を生じる。
また、アンテナパターンの開始端部と終端部がある側面の金属材料に、アンテナシートの反対側面の金属材料よりもヤング率（伸び弾性率）の高い材料を使用することができる。そして、そのようにする場合は、アンテナコイルの大部分がある側の金属材料にヤング率が小さい材料を使用することになり、伸び変形に対してアンテナコイルを破断し難くできるという顕著な効果を生じる。
【００３２】
このような、目的にかなう実際的で汎用的な材料は、接続抵抗が小さい材料としては銅があり、ヤング率が小さい材料としてはアルミニウムがある。アンテナシートにはこれらの箔を組み合わせして使用することになる。なお、銅とは純銅であることに限らず、銅を主成分とする合金等も含まれるものである。アルミニウムの場合も同様である。
ちなみに、「アルミニウムハンドブック」（社団法人アルミニウム協会発行）には金属のヤング率として、銅：１２９．８ｋＮ／ｍｍ2 、アルミニウム：７０．６ｋＮ／ｍｍ2 の記載がある。前記化学便覧基礎編（５６４頁）にも同様の数値の記載がある。
【００３３】
図３は、本発明の接触・非接触共用型ＩＣカード１を説明する平面図である。図３の平面図では接触・非接触共用型ＩＣカードであるため外部装置接続用端子板４をカード表面に有するが、端子板面パターン形状等は省略されている。カード周囲に表示する鎖線はカード基体１０内部にアンテナパターン２が存在することを意味している。
【００３４】
アンテナ開始端部２１と終端部２２はアンテナパターン２の両端とＩＣモジュール５のアンテナ接続用端子７ａ，７ｂ（図４参照）を接続するため、ＩＣモジュール装着部に臨むように形成されている。本発明の接触・非接触共用型ＩＣカード１ではアンテナ開始端部２１と終端部２２との導電性と接着強度を確保するため、通常の場合も同様であるが、アンテナパターン両端部は大面積に形成されていることが好ましい。十分な強度を確保するためには、ＩＣモジュール装着用凹部内におけるアンテナ開始端部２１と終端部２２の合計面積（Ａ）が３ｍｍ2 以上であることが好ましい。従って、当該アンテナパターンに接続するＩＣモジュール側アンテナ接続用端子７ａ，７ｂも大面積に形成されていることが好ましく、アンテナ接続用端子７ａ，７ｂの合計面積（ａ）が３ｍｍ2 以上であることが好ましい。３ｍｍ2 以上とするのは、面積が３ｍｍ2 以下ではいずれの場合も十分な接着強度が得られない場合が生じるからである。
【００３５】
図４は、接触・非接触共用型ＩＣカード１の部分断面図であって、ＩＣモジュール５の装着部を示している。図４のように、この実施形態では接触・非接触共用型ＩＣカード１のカード基体１０はアンテナベースシート１１と接着シート１２，１３、コアシート１４，１５、オーバーシート１６，１７の７層から構成されている。ただし、カード基体１０は７層構成に限らることはない。ＩＣモジュール装着用凹部３０は本実施形態では２段の深さに形成されていて、第１凹部３１はＩＣモジュール５の基板厚みに掘削されている。第１凹部３１の一部はアンテナ開始端部２１と終端部２２が露出する深さにさらに掘削される。第２凹部３２はＩＣモジュール５のモールド樹脂部８が埋設できる深さに形成されている。ただし、モジュール装着部の凹部形状は２段に限られることはなく、外周部に溝が具備されていても構わない。第１凹部３１の深さはまた、オーバーシート１６の厚みと実質的に同等程度の厚みとする場合もある。
【００３６】
図４のように、第１凹部３１は表面にアンテナ開始端部２１、終端部２２が露出するように切削する。この切削はＮＣ加工等により予め計算された基材厚みをカード表面から切り取りするようにする。また、好適には、アンテナ部を金属センサにより検知して切削量を制御しても構わない。第２凹部３２は、ＩＣモジュール５のモールド樹脂部８が埋設できる深さに切削する。次に、アンテナ開始端部２１、終端部２２に導電性接着剤９を塗布してからＩＣモジュール５を装着して加熱加圧する。
これにより、ＩＣモジュール５側のアンテナ接続用端子７ａ，７ｂとカード基体側のアンテナ両端部（アンテナ開始端部２１、終端部２２）とが導電性接着剤９を介して電気的に接続され、かつＩＣモジュール５をカード基体１０に固定することができる。
【００３７】
この場合、導電性接着剤や導電性接着シートのみを用いてＩＣモジュール５をＩＣモジュール装着用凹部３０の第１凹部３１に固定してもよく、導電性接着剤と絶縁性接着剤（あるいは接着シート）を併用してＩＣモジュール５を固定してもよい。
【００３８】
本発明の接触・非接触共用型ＩＣカードは、本発明のアンテナシートを使用するものなので、アンテナシートの特徴や効果をそのまま備えることになる。すなわち、ＩＣチップとアンテナとの接続部を含む全体としてのＩＣカード用アンテナの抵抗を小さくできるので、非接触通信距離が大きくなり、また、アンテナコイルの伸び変形に対する耐久性が大きくなるので、ＩＣカードの信頼性を高くできる。また、製造コストの低減や資源の節減を図ることができる。
【００３９】
図５は、接触・非接触共用型ＩＣモジュールの例を示す図であって、図５（Ａ）は外部装置接続用端子板４の表面側を示し、図５（Ｂ）はモールド樹脂部８の背面側を示すしている。横断面は、図４から類推できると考えられる。ＩＣモジュール５の表面には通常のように、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子板を有している。接触・非接触共用型ＩＣチップ３は、背面側に非接触インターフェース用のＣ９，Ｃ１０パッドを有する特徴がある。Ｃ９，Ｃ１０パッドは２つのアンテナ接続用端子７ａ，７ｂにボンディングワイヤ１８により接続している。他の機能のパッドも勿論有するが図示していない。ＩＣチップ３やワイヤ部は樹脂封止され、モールド樹脂部８を形成している。
【００４０】
次に、アンテナシートの製造方法について説明する。
まず、アンテナベースシートの片面に導電性接続材料との接続抵抗が小さい金属材料（Ａ金属）の箔をラミネートし、他の面に前記金属材料よりも伸性及びもしくは展性に富む金属材料（Ｂ金属）の箔をラミネートする。通常はベースシートのほぼ全面にラミネートするが、高価な金属材料は帯状に部分的にラミネートしてもよい。接触・非接触共用型ＩＣカードの場合、典型的にはＡ金属として銅（Ｃｕ）が推奨され、Ｂ金属としてアルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。金属箔材料（厚み１５μｍ〜５０μｍ程度）を１μｍから２０μｍ厚程度の接着剤によりラミネートする。
なお、アンテナベースシート１１には、ポリイミドやＰＥＴ、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）の他、各種の材料を採用できる。例えば、塩化ビニル樹脂、ＰＥＴ−Ｇ、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙げられる。
【００４１】
次に、前記片面のＡ金属箔の面に、アンテナ開始端部２１と終端部２２とアンテナコイル部２７の一部とコンデンサパターン２３を含むアンテナパターン２のレジスト膜を形成する。また、前記他の面のＢ金属箔の面に、アンテナコイル部２７の残りの部分とコンデンサパターン２４を含むアンテナパターン２のレジスト膜を形成する。この工程は、フォトレジストを用いても良く、レジストパターンを印刷するものであっても良い。
レジスト膜を耐蝕膜として両面の金属箔をエッチングする。表裏が異なる金属材料の場合は、一般に同時にエッチングすることは困難である。銅の場合は一般に塩化鉄（塩化第２鉄）を使用するが、アルミニウム材料の場合は、一般に濃燐酸液を主体とし硝酸を適量添加したエッチング液が用いられる。アルカリ液もアルミニウムを溶解するが反応熱を伴うことやレジストの耐性の問題から工業的にはあまり使用しない。同時エッチングでない場合は、エッチングしない他方側面は保護塗布膜で被覆してエッチングすることになる。ただし、銅とアルミニウムであれば、塩化鉄（塩化第２鉄）による同時エッチングが可能である。
【００４２】
表裏エッチングの後、レジストを剥離し洗浄してから、表裏アンテナパターンを接続する。これには少なくとも２箇所の接続が必要である。両面の金属箔とアンテナベースシート１１を貫通するように、小径の開口（径０．２ｍｍ程度）を形成した後、表裏の金属箔間をめっき、もしくは導電性接着剤により接続、もしくは抵抗溶接、超音波接続、開口を形成しないでクリンピング加工、のいずれかの方法により接続する。めっきの場合は、銅等による無電界めっきを行った後、ニッケル（Ｎｉ）の下地めっき、金（Ａｕ）めっきを行う。抵抗溶接は、接合する箇所に電流を流し、その電流による抵抗発熱で接合部の温度を上昇させ、加圧下で接合させる方法である。
【００４３】
超音波接続は、接続対象材料を重ね合わせて溶接チップと下部の台との間に挟み・加圧しつつ超音波振動を印加し接続を行う方法である。摩擦熱による温度上昇が加わって接続面間に原子間引力が作用する程度まで接近し、接続面積が増大する。超音波接続工法を採用した場合、接続界面は銅とアルミニウムの合金層となり、安定した接続が得られる。
導電性接着剤の場合は、導電粒子として銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）が含まれるものを印刷等して使用することが多い。
クリンピング加工は、接合する箇所を物理的にひずませ接触させることにより接合させる方法である。
【００４４】
一般的には、めっき手法がよく用いられているが、ＩＣカード用アンテナにおいては、接続箇所が少なくコストアップとなるため、他の手法が用いられることが多い。本発明のように異種の金属、例えばＣｕ／Ａｌ接続の場合、導電性接着剤を用いると接続抵抗が高くなり、抵抗溶接の場合は、Ｃｕ、Ａｌ共に適した条件が困難なため、超音波接続もしくは、クリンピング加工による接続が好ましい。超音波とクリンピング加工による接続では、接続抵抗が殆ど生じない。
【００４５】
次に、接触・非接触共用型ＩＣカードの製造方法について説明する。
図６は、接触・非接触共用型ＩＣカードの製造工程を説明する図である。図６のアンテナシート２０は、図１とは異なり表面側（コアシート１４側）にアンテナコイル部２７があり、裏面側にアンテナ開始端子２１と終端部２２があるように図示されている。前記のように、いずれの側にアンテナ開始端部２１と終端部２２があっても加工は可能であり、掘削深さが変わるだけで性能的にも特に差異は生じない。
まず、図６（Ａ）のように、アンテナパターン２のアンテナ開始端部２１や終端部２２、アンテナコイル部２７、コンデンサパターン２３，２４がフォトエッチング等により製造されたＰＥＴ、ＰＥＮ等のアンテナシート２０を前記のように準備する。
【００４６】
図６は、アンテナシート２０のベースシート１１として２軸延伸ＰＥＴシートを使用した場合であり、この場合は、アンテナシート２０とコアシート１４，１５との間に接着シートを使用して積層する。ただし、図６では接着シートの図示を省略している。
次に、これにコアシート１４，１５とオーバーシート１６，１７を仮積み積層してから、熱圧プレスして一体のカード基体を作製する（図６（Ｂ））。コアシート１４，１５とオーバーシート１６，１７の双方にＰＥＴ−Ｇを使用する場合、両者間は熱融着するので、この間には接着シートを使用しなくてよい。この工程までは多面付けの状態で行う。
なお、カード基体１０には、塩化ビニール樹脂やＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇの他、各種の材料を採用でき、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙げられる。
【００４７】
その後、個々のカードに切断した後、ＩＣモジュール５を装着する第１凹部３１を切削して、カード基体１０内のアンテナ開始端部２１と終端部２２の表面を露出させる。アンテナの両端部はできるだけ切削しないようにして表面を露出させることが好ましい。さらにＩＣモジュール５のモールド樹脂部８を埋設できる深さと大きさの第２凹部３２を第１凹部３１のほぼ中央に切削する（図６（Ｃ））。
【００４８】
次に、ＩＣモジュール５に具備されたチップ側アンテナ接続用端子７ａ，７ｂと、カード基体１０側のアンテナ開始端部２１、終端部２２間を導電性接着剤９で接続する。これには、アンテナ開始端部２１、終端部２２上に接続剤として、銀ペースト等の導電性接着剤９の塗布を行う（図６（Ｄ））。この塗布領域は短絡を生じないように少なくとも２つの領域に分割して行う。また、ＩＣモジュール５のアンテナ接続用端子上の導電性接着剤塗布領域以外の部分に絶縁性接着シートを貼着しても良い。
導電性接着剤９の塗布後、ＩＣモジュール５を装着し熱圧（例えば、２００°Ｃ、１秒）を印加することによりＩＣモジュール５とカード基体１０との接着およびアンテナパターン２との電気的接続を行う。常温硬化型接着剤の場合、加熱しないで室温近くで比較的長い時間放置して硬化させることもできる。これにより、本発明の接触・非接触型共用ＩＣカード１が完成する（図６（Ｅ））。
【００４９】
導電性接着剤９には、銀ペーストやはんだを使用することができる他、導電性接着シートや異方性導電シート、異方性導電ペースト等を使用することができる。またこれらの接着剤の塗布はカード基体１０側のアンテナ接続端子上であっても、ＩＣモジュール側アンテナ接続用端子７ａ，７ｂ上であっても良い。また、絶縁性接着剤には熱硬化系や熱可塑系等の各種の接着剤や接着剤シートを使用できる。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明の接触・非接触共用型ＩＣカードの実施例、比較例について説明する。
カード基体１０のアンテナベースシート１１として、厚み３８μｍの２軸延伸ＰＥＴシートを使用し、その表面側に厚み３５μｍの銅箔を、裏面側に厚み３５μｍのアルミニウム箔を接着剤を介してラミネートした。このベースシート１１に対して、フォトエッチング技術を用いてアンテナパターン２を形成した。
アンテナシート２０は、図２のように、ベースシート１１の表面側（コアシート１４側）にアンテナ開始端部２１と終端部２２、およびコンデンサパターン２３を有し、裏面側（コアシート１５側）には、アンテナコイル部２７、コンデンサパターン２４を有するものとした。ベースシート１１の表裏の配線間は２箇所の表裏配線接続部２５，２６を介して超音波接続したものである。表裏配線接続部２５，２６はカード基体１０の右側に寄せＩＣモジュール５の装着部に接近しない位置に形成した。
【００５１】
このアンテナシート２０に対して、その表裏に厚み５０μｍのポリエステル系ホットメルト接着シート１２，１３を介して厚み２８０μｍのＰＥＴ−Ｇ製樹脂シートからなるコアシート１４，１５を積層し、さらにその外側に、厚み５０μｍのＰＥＴ−Ｇシートをオーバーシート１６，１７として使用した。これらのシートを仮積みした後、プレス機の熱板上に載置してプレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力２．０ＭＰａ、成形（加熱）時間２０分とした。カード基体１０の総厚は、８００μｍとなった。
【００５２】
個々のカードサイズに裁断後、アンテナシート埋め込み済カード基体１０にＩＣモジュール装着用凹部３０を、ＮＣ加工によりアンテナ開始端部２１、終端部２２が現れる深さに第１凹部３１を切削した。続いて、さらに双方のアンテナパターン端子間に第２凹部３２をＩＣモジュール５のモールド樹脂部が十分に埋設できる深さに掘削した。
【００５３】
一方、別にガラスエポキシ基板の両面に銅箔を貼り付け、フォトエッチング処理を行って表面に外部装置接続用端子板４を形成し、裏面にアンテナ接続用端子７ａ，７ｂをその一つが２．０ｍｍ×３．０ｍｍの大きさになるように２箇所形成した。端子部分にニッケル、金めっきを施した。モジュール基板６に接触・非接触共用型ＩＣチップ３を実装した後、ワイヤボンディング、スルーホールを介して外部装置接続用端子板４とアンテナ接続用端子７ａ，７ｂとの接続を金ワイヤーにより行い、さらに、ＩＣチップ周辺部をエポキシ樹脂により封止した。これにより、ＩＣモジュール５が完成した。
【００５４】
このカード基体１０のアンテナ開始端部２１、終端部２２に銀ペーストからなる導電性接着剤を塗布し、上記で準備したＩＣモジュール５を装着した後、２００°Ｃで１秒間加熱加圧して固定し、接触・非接触共用型ＩＣカード１を完成した。
【００５５】
［比較例］
アンテナシート２０のベースシート１１には実施例と同一の３８μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴシートを使用した。その両面に実施例と同一厚みの３５μｍのアルミニウム箔をラミネートし、図７のアンテナシート２０ｊを製造して使用した以外は、実施例と同一材料を使用し、同一の製造条件で、接触・非接触共用型ＩＣカード１を完成した。
【００５６】
実施例と比較例の接触・非接触共用型ＩＣカード１を同一のリーダライタを使用して通信距離を測定したところ、両面アルミニウム箔を使用した比較例の場合は、１０ｍｍ程度の通信距離であったが、実施例の場合は、２５ｍｍ程度の通信距離を確保できた。  
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のアンテナシートの例を説明する図である。
【図２】アンテナシートの他の例を説明する図である。
【図３】本発明の接触・非接触共用型ＩＣカードを説明する平面図である。
【図４】接触・非接触共用型ＩＣカードの部分断面図である。
【図５】接触・非接触共用型ＩＣモジュールの例を示す図である。
【図６】本発明の接触・非接触共用型ＩＣカードの製造工程を説明する図である。
【図７】従来のアンテナシートの例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    接触・非接触共用型ＩＣカード
２    アンテナパターン
３    接触・非接触共用型ＩＣチップ
４    外部装置接続用端子板
５    ＩＣモジュール
６    モジュール基板
７ａ，７ｂ    アンテナ接続用端子
８    モールド樹脂部
９    導電性接着剤
１０    カード基体
１１    アンテナベースシート
１２，１３    接着シート
１４，１５    コアシート
１６，１７    オーバーシート
２０    アンテナシート
２１    アンテナ開始端部
２２    アンテナ終端部
２３，２４    コンデンサパターン
２５，２６    表裏配線接続部
２７    アンテナコイル部
３０    ＩＣモジュール装着用凹部
３１    第１凹部
３２    第２凹部
【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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