(57)【要約】【課題】端子電極部を構成する接触通信機能用の外部端子電極とＩＣチップとを、カード本体の厚み方向に重畳させずに、カード本体の平面方向に離反させて配置し、その外部端子電極とＩＣチップとの間を配線板によって電気的に接続することにより、カード基材内へのＩＣチップの配置位置に自由度を持たせることができるようにするとともに、カード基材内にどのような形状のアンテナパターンでも配置できる複合ＩＣカードを提供する。【解決手段】カード基材３−１、３−２と、ＩＣチップ９、１０と、接触通信機能のための接触端子電極６と、該接触端子電極下に非接触通信機能用のアンテナパターン５とを備え、前記ＩＣチップ９、１０が、前記接触端子電極６下に配置されていないことを特徴とする。【選択図】図１
2004220305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード基材と、ＩＣチップと、接触通信機能のための接触端子電極と、該接触端子電極下に非接触通信機能用のアンテナパターンとを備え、前記ＩＣチップが前記接触端子電極下に配置されていないことを特徴とする複合型ＩＣカード。
【請求項２】
前記ＩＣチップと接触端子電極とを電気的に接続する配線板を備えることを特徴とする請求項１記載の複合型ＩＣカード。
【請求項３】
前記ＩＣチップは、接触通信機能用ＩＣチップと非接触通信機能用ＩＣチップとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複合型ＩＣカード。
【請求項４】
前記ＩＣチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持つことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複合型ＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記憶媒体に関し、詳しくはオフィス・オートメーション（Ｏｆｆｉｃｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、所謂ＯＡ）、ファクトリー・オートメーション（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、所謂ＦＡ）、あるいはセキュリティー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）の分野等で使用されるＩＣカードに関し、特に電力の受給と信号の授受をＩＣカードに設けた電気接点を介して行う接触型と、電力の受給と信号の授受をＩＣカードに電気接点を設けることなく電磁結合方式によって非接触状態で行う非接触型の双方の機能を有する複合型ＩＣカードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリー等を内蔵するＩＣカードの登場により、従来の磁気カード等に比べて記憶容量が飛躍的に増大するとともに、マイクロコンピュータ等の半導体集積回路装置を内蔵することによって、ＩＣカード自体が演算処理機能を有することで情報媒体に高いセキュリティー性を付与することができるようになった。
【０００３】
ＩＣカードは、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）で国際的に規格化されており、一般にＩＣカードは、プラスチックなどを基材とするカード本体に、半導体メモリー等のＩＣが内蔵され、カード表面に外部読み書き装置との接続のために金属製の導電性端子が設けられたものであり、接触ＩＣカードと称されている。
【０００４】
この接触ＩＣカードは、外部読み書き装置とのデータの交信のためにＩＣカードを外部読み書き装置のカードスロットに挿入して用いるものである。この接触ＩＣカードは、大量のデータ交換や決済業務等交信の確実性と安全性が求められる用途、例えば、クレジットや電子財布応用では好都合なものである。
【０００５】
一方、入退室等のゲート管理への適用に際しては、認証が主たる交信内容であり、交信データ量も少量の場合が多いので、より簡略な処理が望まれ、これに対して考案された技術が非接触ＩＣカードである。
【０００６】
この非接触ＩＣカードは、空間に高周波電磁界、超音波、光等の振動エネルギーの場を設けて、そのエネルギーを吸収、整流して、カードに内蔵された電子回路を駆動する直流電力源とし、この場の交流成分の周波数をそのまま用いるか、あるいは逓倍や分周して識別信号とし、この識別信号をアンテナコイルやコンデンサ等の結合器を介して、データを半導体素子の情報処理回路に伝送するものである。
【０００７】
特に、認証や単純な計数データ処理を目的とした非接触ＩＣカードの多くは、電池とＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置）を搭載しないハードロジックの無線認証（Ｒａｄｉｏ  ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）である。
【０００８】
この非接触ＩＣカードの出現によって、磁気カードに比較して偽造や改竄に対する安全性が高まるとともに、ゲート通過に際してカードの携帯者は、ゲート装置に取り付けられた読み書き装置のアンテナ部に、携帯したカードを接近させるか、携帯したカードを読み書き装置のアンテナ部に触れるだけでよく、カードをケースから取り出して読み書き装置のスロットに挿入するというデータ交信のための煩雑さは軽減された。
【０００９】
近年になって、多目的な用途に１枚のカードで対応することを目的として、前者の外部端子を持つ接触ＩＣカードの機能と、後者の無線通信によってデータ交信する非接触ＩＣカードの機能とを有する複合型ＩＣカードが考案されている。これは、接触ＩＣカードのＣＰＵ処理という高いセキュリティー性と、非接触ＩＣカードの利便性という双方の利点を結合したものである。
【００１０】
図５は、このような複合型ＩＣカードの一例の構造を示す斜視図である。また、図６は、この一例の側断面図である。図５及び図６に示すように、複合型ＩＣカードは、カード基材２０３−１、アンテナシート２０４、カード基材２０３−２からなるカード本体２０１と、端子電極部２０２で構成されている。アンテナシート２０４上には、アンテナパターン２０５が設けられ、また、アンテナパターン２０５に接続された非接触通信機能用ＩＣチップ２１０が設けられている。
【００１１】
端子電極部２０２は、外部端子電極２０６、端子電極基板２０７、接続端子２０８、接触通信機能用ＩＣチップ２０９で構成されている。そして、アンテナシート２０４上では、アンテナパターン２０５と非接触通信機能用ＩＣチップ２１０に接続されている。
【００１２】
このような、複合型ＩＣカードは以下のように実装される。先ず、例えば、エッチングによって形成された非接触通信用の金属箔のアンテナパターン２０５を有するアンテナシート２０４が、２枚のカード基材２０３−１、２０３−２によって挟み込まれラミネート加工される。その後、図７に示すように、カード基材２０３−１には装着孔２１１が座繰り（ザグリ）加工等により設けられ、前記装着孔２１１に端子電極部２０２が接着剤で結合されて実装が終了して、カード本体２０１が製作される。
【００１３】
接触ＩＣカードの外部端子（端子電極部２０２）の位置は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定されているので、カード基材２０３−１に形成された端子電極部２０２の装着孔２１１の位置も必然的に定まってくる。
【００１４】
図８はＩＳＯ規格で規定された形成領域、即ち、外部端子領域１２を示したものである。複合型ＩＣカードにおいては、端子電極部２０２は外部端子領域１２に実装される。そして、アンテナ（アンテナパターン２０５）は、カード本体２０１面に、カード発行者名やカード所有者名等の可視表示情報が後にエンボス形成されるエンボス領域を除いた部分に実装されることになる。
【００１５】
ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に規定されるところの外形形状の長辺（ａ）８５．４７〜８５．７２ｍｍ、同短辺（ｂ）５３．２９〜５４．０３ｍｍのカード領域の中に外部端子（端子電極部２０２）が実装される外部端子領域１２は、左辺から（ｃ）１９．８７ｍｍ、上辺から（ｄ）２８．５５ｍｍを右下コーナーとし、左辺より（ｅ）１０．２５ｍｍとした縦９．３２ｍｍ、横９．６２ｍｍの領域である。しかし、これは外部端子の最小限必要領域であり、実際の端子電極部２０２の装着孔２１１は、これよりも大きく、最小限必要領域の中心より縦１２ｍｍ、横１０ｍｍ程度の範囲が必要である。
【００１６】
【特許文献１】
特開平１１−１１５３５４号公報
【特許文献２】
特開平１１−１４４０１７号公報
【特許文献３】
特開平１１−２１３１１９号公報
【特許文献４】
特開平１１−２１６９７４号公報
【特許文献５】
特開平１１−２８２９９６号公報
【００１７】
端子電極部２０２の周辺部位である図６の側断面図に示すように、カード本体２０１のカード基材２０３−１に座繰り加工を施して装着孔２１１を形成し、ＩＣチップ２０９と外部端子電極２０６が一体となった端子電極部２０２が装着孔２１１内に実装される。
【００１８】
端子電極部２０２の厚みは、外部端子電極２０６と端子電極基板２０７を合わせた厚みが（ｉ）０．１ｍｍ程度、接触通信機能用ＩＣチップ２０９の厚みが（ｇ）０．３ｍｍ程度であり、端子電極基板２０７とＩＣチップ２０９は微細な接続端子２０８で接続され、おおよそ（ｈ）０．４ｍｍ程度となる。カード基材２０３−１に座繰り加工を施し、接着剤による接着加工にて端子電極部２０２を実装する場合において、座繰り加工のずれ、及び端子電極部２０２の接着加工のずれを考慮して設計することが適切であり、座繰り加工による装着孔２１１は、おおむね０．５ｍｍの深さが必要となる。またカード本体２０１のカード厚みは（ｆ）０．８４ｍｍまでと規定されているので、カード本体２０１のカード基材２０３−２側の残りの厚みは０．３ｍｍ程度となる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記より、カード本体２０１の端子電極部２０２が装着される部分では、外部端子電極２０６と端子電極基板２０７を合わせた厚みと、接触通信機能用ＩＣチップ２０９の厚みがあるので、他のカード本体２０１部分に比べて、カード本体２０１自体の厚みが薄くなり、端子電極部２０２はカードの曲げ、捻じれに追従することができず、カードに外部応力が強くかかった際に、座繰り加工された装着孔２１１に変形応力が集中し易く、装着孔２１１内に装着されているＩＣチップ２０９が割れるなどの問題がある。
【００２０】
また、非接触通信用のアンテナパターン２０５が配置されているアンテナシート２０４は、アンテナパターン２０５の形成されたシート部分と形成されていないシート部分とにおいてシート伸縮差が生じ、カード本体２０１の厚み方向に対してほぼ半分の厚みの部分に配置しなければ、カードにシート伸縮差による反りが発生することが分かっている。
【００２１】
また接触通信機能用の外部端子電極２０６の位置は、ＩＳＯ７８１６規格によって決まっており、この外部端子電極２０６の位置は規定された場所から移すことはできない。よって、従来のような外部端子電極２０６と接触通信機能用ＩＣチップ２０９がカード本体２０１の厚み方向に重畳して一体となった端子電極部２０２を使用して、座繰り加工された装着孔２１１に装着しても、カードの信頼性を確保しつつ、カードの反りを防ぐことができる複合型ＩＣカードを提供するためには、カードに反りが発生しないようにアンテナシート２０４をカードの厚み方向に対して少しでも中央付近に配置する必要があり、またアンテナシート２０４に形成されるアンテナパターン２０５は、前記端子電極部２０２の真下の座繰り加工された装着孔２１１の底面におけるカード本体２０１の厚みの薄い位置を避けて配置したほうが、外部応力が強くかかった際の装着孔２１１内のＩＣチップ２０９を割れ難くすることができる。
【００２２】
そこで本発明の課題は、端子電極部を構成する接触通信機能用の外部端子電極とＩＣチップとを、カード本体の厚み方向に重畳させずに、カード本体の平面方向に離反させて配置し、その外部端子電極とＩＣチップとの間を配線板によって電気的に接続することにより、カード基材内へのＩＣチップの配置位置に自由度を持たせることができるようにするとともに、カード基材内にどのような形状のアンテナパターンでも配置できる複合型ＩＣカードを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、カード基材と、ＩＣチップと、接触通信機能のための接触端子電極と、該接触端子電極下に非接触通信機能用のアンテナパターンとを備え、前記ＩＣチップが前記接触端子電極下に配置されていないことを特徴とする複合型ＩＣカードである。
【００２４】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る複合型ＩＣカードにおいて前記ＩＣチップと接触端子電極とを電気的に接続する配線板を備えることを特徴とする複合型ＩＣカードである。
【００２５】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る複合型ＩＣカードにおいて、前記ＩＣチップは、接触通信機能用ＩＣチップと非接触通信機能用ＩＣチップとを備えることを特徴とする複合型ＩＣカードである。
【００２６】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る複合型ＩＣカードにおいて、前記ＩＣチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持つことを特徴とする複合型ＩＣカードである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の複合型ＩＣカードの構造の一例を示す斜視図である。また図２は、この一例の断面図である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、複合型ＩＣカードは、カード基材３−１、アンテナシート４、カード基材３−２からなるカード本体１と、外部端子電極６で構成され、外部端子電極６は、該電極６裏面に設けた接続端子７を経て配線板１３に接続され、また、その配線板１３裏面の接続端子８を経て接触機能用ＩＣチップ９に電気的に接続されている。
【００２９】
アンテナシート４上には、非接触通信用のコイル形状のアンテナパターン５が設けられ、またアンテナパターン５に接続された非接触通信機能用ＩＣチップ１０が設けられている。
【００３０】
このような複合型ＩＣカードは以下のように実装される。先ず、例えば、エッチングによって形成された非接触通信用の金属箔のアンテナパターン５と、前記アンテナパターン５と電気的に接続された非接触通信機能用ＩＣチップ１０と、接触通信機能用ＩＣチップ９と、前記接触通信機能用ＩＣチップ９と接続端子８を経て電気的に接続されている配線板１３とを有するアンテナシート４が、２枚のカード基材３−１、３−２によって挟み込まれラミネート加工される。ここで配線板１３は、例えばプラスチックシート（ポリエチレンテレフタレート）上に導電パターンを形成したものであり、積層構造のカード基材３−１の積層間に搭載されるものであり、該配線板１３の導電パターンは、カード本体１の表面方向に向けて搭載されるため、プラスチックシートによってラミネート加工によるアンテナパターン５との通電を防止することができる。
【００３１】
その後、図３に示すように、カート本体１のカード基材３−１の所定の規定位置に、外部端子電極６を装着するための装着孔１１が座繰り加工等により設けられてカード本体１が製作される。
【００３２】
このとき配線板１３上の２つの接続端子７、７は、図３に示すようにカード本体１の外部端子電極装着用の装着孔１１の内部で露出した状態になっている。この接続端子７には導電性接着剤が塗布され、配線板１３と重なり合うように外部端子電極６が装着孔１１に据え付けられた後、熱と圧力を加えて外部端子電極６と接続板１３とが結合されて実装を終了する。
【００３３】
上記実施の形態によれば、接触通信機能用ＩＣチップ９と外部端子電極６を分離して配置してあることで、従来の構造での重畳一体型のものと違い、カード基材３−１の厚み方向に占めるＩＣチップ９と外部端子電極６との割合を少なく形成できる。このため前記外部端子電極６下に配置されるアンテナパターン５を有するアンテナシート４を、カード本体１の厚み方向の中心付近に配置することができるため、カードの反りを防ぐことが出来る。
【００３４】
上記の理由により、接触通信機能用ＩＣチップ９と外部端子電極６を分離して配置できることで、どのような形状のアンテナパターン５でもカード本体１の厚み方向の中心付近に配置することができ、非接触通信機能と接触通信機能とを備える複合型ＩＣカードを提供することができる。
【００３５】
さらに、接触通信機能用ＩＣチップ９と外部端子電極６をカード本体１の平面方向に分離して配置してあることで、各々が埋まる部分のカード基材３−１自体の割合を、従来よりも厚く形成できる。そのため外部応力耐久性も向上する。
【００３６】
本発明の他の実施の形態としては、アンテナパターン５の形状、アンテナパターン５の配置位置、ＩＣチップの形態、ＩＣチップの配置位置は、特に限定されない。例えば、図４は、本発明の他の実施の形態を示し、円形のアンテナパターン１５と、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持つＩＣチップ１４を備えた本発明の複合型ＩＣカードである。
【００３７】
また本発明の他の実施の形態としては、アンテナパターン５の材質、アンテナシート４の材質も、特に限定されるものではなく、また、本発明においては、上記のような接触通信機能と非接触通信機能とを備える複合型ＩＣカード以外に、それぞれの機能のみを備えるＩＣカードにおいても、本発明は適用できるものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、端子電極部を構成する接触通信機能用の外部端子電極とＩＣチップとを、カード本体の厚み方向に重畳させずに、カード本体の平面方向に離反させて配置でき、その外部端子電極とＩＣチップとの間を配線板によって電気的に接続することにより、カード基材内へのＩＣチップの配置位置に自由度を持たせることができ、そのため、どのような形状のアンテナパターンでも、カード本体１のカード基材内に配置でき、カードの信頼性を確保しつつ、カードの反りやＩＣチップの破損の発生を回避した複合型ＩＣカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合型ＩＣカードの構造を示す積層組み立て斜視図。
【図２】本発明の複合型ＩＣカードの積層構造を示す側断面図。
【図３】本発明の複合型ＩＣカードの外部端子電極を取り付ける方法を示す斜視図。
【図４】本発明の複合型ＩＣカードの応用例を示す積層組み立て斜視図。
【図５】従来の複合型ＩＣカードの構造を示す積層組み立て斜視図。
【図６】従来の複合型ＩＣカードの積層構造を示す側断面図。
【図７】従来の複合型ＩＣカードの外部端子電極を取り付ける方法を示す斜視図。
【図８】ＩＳＯ７８１６で規定されるＩＣカードのサイズ及び接続端子の位置を示す平面図。
【符号の説明】
１、２０１…カード本体
２０２…端子電極部
３−１、３−２、２０３−１、２０３−２…カード基材
４、２０４…アンテナシート
５、２０５…アンテナパターン
６、２０６…外部端子電極
７、８、２０８…接続端子
２０７…端子電極基板
９、２０９…接触通信機能用ＩＣチップ
１０、２１０…非接触通信機能用ＩＣチップ
１４…接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたＩＣチップ
１１、２１１…装着孔
１２…接続端子領域
１３…配線板
【図１】
2004220305.tif 000003
【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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