(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナコイルと平面状コンデンサからなる共振回路をアンテナ基板に有し、当該アンテナ基板を、樹脂シートを積層した層中に有する非接触型ＩＣカード用基体において、該平面状コンデンサが、予定するＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成された２つのアンテナコイル接続端子のうちの一方側アンテナコイル接続端子から櫛状に平行に分岐した導電パターン線群と当該導電パターン線群を絶縁層を介して覆う導電プレートからなる構成を有し、ＩＣカード用基体にＩＣモジュールを装着する際の前記ＩＣモジュール装着用凹部と該装着用凹部の外側をアンテナコイル接続端子を隔てて囲む外周溝をカード基体表面側から切削する際に、外周溝の外側に分岐する導電パターン線群を、外周溝の必要部分を部分的に他の部分より深く切削して、一部の導電パターン線を切断することにより前記共振回路のコンデンサ容量が調整可能にされていることを特徴とするコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体。
【請求項２】
前記櫛状に平行に分岐した導電パターン線群の各線パターンが各々一定の単位調整量の静電容量を有し、単位調整量づつコンデンサ容量を調整できることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体。
【請求項３】
コンデンサ容量の調整可能な範囲が、０〜＋１００ｐＦであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体。
【請求項４】
絶縁層が、アンテナ基板を構成するシートからなる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の請求項記載のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体。
【請求項５】
アンテナコイルと平面状コンデンサからなる共振回路をアンテナ基板に有し、当該アンテナ基板を、樹脂シートを積層した層中に有する非接触型ＩＣカード用基体であって、該平面状コンデンサが、予定するＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成された２つのアンテナコイル接続端子のうちの一方側アンテナコイル接続端子から櫛状に平行に分岐した導電パターン線群と当該導電パターン線群を絶縁層を介して覆う導電プレートからなる構成を有するものである、ＩＣカード用基体を用いる非接触型ＩＣカードの製造方法において、以下の（１）から（４）の工程、
（１）当該ＩＣカード用基体に、ＩＣモジュールの外部装置接続端子が装着できる深さの第１凹部と、ＩＣモジュールのモールド樹脂部が埋設できる第２凹部とからなるＩＣモジュール装着用凹部をカード基体表面側から切削する工程、
（２）第２凹部の周囲であって、ＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成された２つのアンテナコイル接続端子上を掘削して、双方のアンテナコイル接続端子表面が現れるようにする工程、
（３）双方のアンテナコイル接続端子間のコンデンサ容量とＩＣモジュールのコンデンサ容量を測定してから、前記共振回路が所定の共振周波数が得られるように、前記平面状コンデンサのアンテナコイル接続端子から櫛状に平行に分岐した導電パターン線を必要本数切断してコンデンサ容量を調整する工程、
（４）ＩＣモジュールをＩＣモジュール装着用凹部に嵌め込んでから、モジュールシールを行い、アンテナコイル接続端子の電気的接続とＩＣモジュールの固定を行う工程、
を有することを特徴とするコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードの製造方法。
【請求項６】
前記導電パターン線の切断を、ＩＣモジュール装着用凹部の外側をアンテナコイル接続端子を隔てて囲む外周溝をカード表面側から切削する際に、外周溝の必要部分を部分的に他の部分より深く切削することにより切断することを特徴とする請求項５記載のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードの製造方法。
【請求項７】
コンデンサ容量の調整可能な範囲が、０〜＋１００ｐＦであることを特徴とする請求項５または請求項６記載のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードの製造方法。
【請求項８】
ＩＣモジュールが端子板付きの非接触型ＩＣモジュールであるか、接触型非接触型両機能を有するＩＣモジュールである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の請求項記載のコンデンサ内蔵非接触型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、電磁誘導により非接触で通信を行う非接触型ＩＣカードまたは接触型と非接触型ＩＣカードの双方の機能を有するＩＣカードであって、基体にアンテナコイルと平面状のコンデンサを内蔵し、共振周波数を一定範囲で所定の値に調整することが可能なコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体と非接触型ＩＣカードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
電磁誘導により非接触で通信を行う機能を有するＩＣカードでは、アンテナコイルを有するアンテナ基板にコンデンサを内蔵させて共振周波数を所定の値に調整することが行われている。従来、この種のＩＣカードでは次の形態のものが知られている。
▲１▼アンテナ基板上にセラミックコンデンサを実装した後、ラミネートして作製したカード。
▲２▼アンテナ基板に両面エッチングを施してコンデンサを形成し、ＩＣチップ実装後にコンデンサ容量の調整を行った後、ラミネートして作製したカード。
▲３▼アンテナ基板に両面エッチングを施してコンデンサを形成し、コンデンサ容量の調整を行った後、ＬＳＩを実装し、ラミネートして作製したカード。
【０００３】
しかし、上記実施形態のＩＣカードでは、それぞれ次のような問題がある。
▲１▼アンテナ基板上にセラミックコンデンサを実装したＩＣカードでは、コンデンサの容量調整ができない。コンデンサのサイズが大きいためカードには不向きである。実装する部品数が増えるため、工程および材料的にコストアップする。
▲２▼アンテナ基板に両面エッチングを施してコンデンサを形成し、ＩＣチップ実装後にコンデンサ容量の調整を行うＩＣカードでは、他のシートとのラミネート時、プレス圧により誘電体シートの厚みが薄く変化することによりコンデンサの容量が変化（増大）する。上下にラミネートするシートの誘電率もコンデンサ容量に影響を与える。カード加工後に、顔写真、ホログラム、サインパネル等を印刷または転写する際にもコンデンサ容量の変化が伴う。
▲３▼アンテナ基板に両面エッチングを施してコンデンサを形成し、コンデンサ容量の調整を行った後、ＬＳＩを実装するＩＣカードでは、ラミネート後、ラミネートシートの誘電率によりコンデンサ容量が変化（増大）する。そのためＬＳＩおよびエッチングシートを始めとする全てのシートのロット管理を行う必要がある、という問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、非接触型ＩＣカードで端子基板を有するものあるいは接触型／非接触型ＩＣカードの双方の機能を備える非接触型ＩＣカードにおいて、アンテナ基板にＩＣモジュール装着用凹部形成の際、同時にコンデンサパターンの一部を切削することによりコンデンサ容量を調整することが可能なＩＣカードとその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、アンテナコイルと平面状コンデンサからなる共振回路をアンテナ基板に有し、当該アンテナ基板を、樹脂シートを積層した層中に有する非接触型ＩＣカード用基体において、該平面状コンデンサが、予定するＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成された２つのアンテナコイル接続端子のうちの一方側アンテナコイル接続端子から櫛状に平行に分岐した導電パターン線群と当該導電パターン線群を絶縁層を介して覆う導電プレートからなる構成を有し、ＩＣカード用基体にＩＣモジュールを装着する際の前記ＩＣモジュール装着用凹部と該装着用凹部の外側をアンテナコイル接続端子を隔てて囲む外周溝をカード基体表面側から切削する際に、外周溝の外側に分岐する導電パターン線群を、外周溝の必要部分を部分的に他の部分より深く切削して、一部の導電パターン線を切断することにより前記共振回路のコンデンサ容量が調整可能にされていることを特徴とするコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体、にある。かかる非接触型ＩＣカード用基体であるため、コンデンサ容量の調整が容易にできる。
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第２は、アンテナコイルと平面状コンデンサからなる共振回路をアンテナ基板に有し、当該アンテナ基板を、樹脂シートを積層した層中に有する非接触型ＩＣカード用基体であって、該平面状コンデンサが、予定するＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成された２つのアンテナコイル接続端子のうちの一方側アンテナコイル接続端子から櫛状に平行に分岐した導電パターン線群と当該導電パターン線群を絶縁層を介して覆う導電プレートからなる構成を有するものである、ＩＣカード用基体を用いる非接触型ＩＣカードの製造方法において、以下の（１）から（４）の工程、（１）当該ＩＣカード用基体に、ＩＣモジュールの外部装置接続端子が装着できる深さの第１凹部と、ＩＣモジュールのモールド樹脂部が埋設できる第２凹部とからなるＩＣモジュール装着用凹部をカード基体表面側から切削する工程、（２）第２凹部の周囲であって、ＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成された２つのアンテナコイル接続端子上を掘削して、双方のアンテナコイル接続端子表面が現れるようにする工程、
（３）双方のアンテナコイル接続端子間のコンデンサ容量とＩＣモジュールのコンデンサ容量を測定してから、前記共振回路が所定の共振周波数が得られるように、前記平面状コンデンサのアンテナコイル接続端子から櫛状に平行に分岐した導電パターン線を必要本数切断してコンデンサ容量を調整する工程、（４）ＩＣモジュールをＩＣモジュール装着用凹部に嵌め込んでから、モジュールシールを行い、アンテナコイル接続端子の電気的接続とＩＣモジュールの固定を行う工程、を有することを特徴とするコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードの製造方法、にある。かかる非接触型ＩＣカードの製造方法であるため、コンデンサ容量を調整した非接触型ＩＣカードを容易に製造できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
非接触型ＩＣカードの実施形態について図面を参照して説明する。図１は、非接触型ＩＣカードの実施形態を示す平面図、図２は、図１の非接触型ＩＣカードのアンテナ基板１２１Ａを示す平面図である。コンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード１０は、非接触型ＩＣカードであって外部装置接続用端子基板を有し、カード表面にＩＣモジュールを装着するタイプに適用される。従って、非接触であってもいわゆる埋め込み型であってカード表面に端子基板を持たないタイプには適用されない。端子基板は外部装置と接続を目的とする接触型非接触型共用のものであってもよく、外部装置との接続を目的としない単なるモジュール装着用基板である場合も含まれる。
【０００９】
図１のように、非接触型ＩＣカードの１実施形態では外部装置接続端子１１２をカード表面に有する。カードの端子側上半分に鎖線で表示するのは、アンテナコイル１３とコンデンサ１５をカード内部に埋設して設けていることを意味する。アンテナコイル１３は、カード外周全体に沿って設けても良いが、図１の実施形態では、カード下側半分がカード利用者名等を表示するいわゆるエンボス領域となるため、カード上半分の周囲に限って設けている。かかるアンテナコイルを通じて外部装置と非接触でデータ交信したり、必要な電力の供給を受けることができる。
【００１０】
図２のように、アンテナ基板１２１Ａは、コアシートとなるカード基材に形成される。一般的には、銅箔貼りしたガラスエポキシやポリイミド、塩化ビニール基材を使用してフォトエッチング技術によりパターン形成するかあるいは導電性インキの印刷、捲線の埋め込み等によってアンテナコイル１３やアンテナコイル接続端子１４１，１４２を形成する。アンテナコイル接続端子１４１，１４２はＩＣモジュールと接続するためＩＣモジュール装着用凹部に臨むように形成する。アンテナコイルは、０．１ｍｍ程度の線幅でカード外周に沿って２〜５回巻きに形成するのが通常である。なお、図２中、符号１３２の部分はジャンパー線となる部分であって、通常、スルーホールを介して基板裏面をとおって他方の導線コイルに導通させるか絶縁層を設けて導通させる手段がとられる。
【００１１】
本発明のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体の特徴は一方のアンテナコイル接続端子１４１に連結して平面状にパターン形成されたコンデンサ１５を有していることにある。符号１８２の部分は、ＩＣモジュールのモールド樹脂部を埋設する第２凹部であり、鎖線で示した符号１８４の部分は、カードの曲げ応力を吸収するために設ける外周溝であって、カード表面から切削して通常はアンテナコイル面には達しない深さに形成する。
【００１２】
図３は、図２のＩＣモジュール装着部とコンデンサ部分を拡大した図である。図３（Ａ）は、その平面図であって、アンテナ基板１２１ＡにＩＣモジュール装着用凹部１８を形成し、ＩＣモジュールを装着する前の段階での位置関係を示している。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ1 −Ａ2 線に沿った断面を示すが、理解の容易のためアンテナ基板１２１Ａにコアシート１２２、オーバーシート１２５、１２６を積層した状態を示している。
【００１３】
図３（Ａ）のように、コンデンサ１５は細線の直線状パターンが（図３の場合は１０本）平行配列してなる直線群が平面的に基材の上に形成された構成を有している。直線状パターンの端部は一方のアンテナコイル接続端子１４１から分岐しており他方の端部は連結しないで開放された状態となっている。従って、いわゆる櫛状のパターンとしてコンデンサパターン１５１を形成している。この接続端子１４１とコンデンサパターンとの分岐部は、外周溝１８４を当該部分だけをアンテナコイル接続端子に達する深さに切削することにより分岐部を切断してコンデンサ容量を調整することができる。
図３では直線状パターンが一定長さに形成され、同幅であるため各々一定の単位調整量の静電容量を有するように設計されているが、一定長に限られるものではなくコンデンサ容量を調整し易い長さにすることができる。また、直線の数も１０本に限られる訳ではない。
【００１４】
図３（Ｂ）のように、コンデンサ１５は、まずアンテナ基板１２１Ａ上に櫛状のコンデンサパターン１５１をフォトエッチング等により形成する。その上に薄膜状に塗膜形成した絶縁層１５２を設けて、最表面に導電プレート１５３を平板状に被覆して形成する。これにより櫛状コンデンサパターン１５１との間でコンデンサが形成されるが、実質的な静電容量が発生するのはコンデンサパターン１５１と導電プレート１５３が重なる部分である。
絶縁層１５２は、薄層のフィルムを転写により設けてもよいし、印刷法等により印刷形成してもよいが、常に一定の膜厚となることが必要である。導電プレート１５３は櫛状のコンデンサパターン１５１を平面的に覆うものでよく導電インキのスクリーン印刷や銅箔の転写等により設ける。導電プレート１５３からの導線１５３ｃはアンテナコイル接続端子に接続するアンテナコイル線上に重畳して印刷等して他方のアンテナコイル接続端子１４２に導通させる。この絶縁層と導電プレート形成の工程は、前記したジャンパー線となる部分につても同一手法で適用することができ、同一手法で行えば、スルーホールの形成等の手間を省略することができる。
なお、図３（Ａ）では、絶縁層１５２は一点鎖線の矩形状の枠で示され、導電プレート１５３部分は実線の矩形状の枠で示されている。
【００１５】
コンデンサパターンのアンテナコイル接続端子からの切断は、切削ドリル刃を数値制御して、外周溝１８４の図３（Ａ）中、×印部分から矢印（↓）方向に、外周溝の他の部分よりは深くして切削を進めることにより、直線状のコンデンサパターン１５１を必要な本数だけ切断することができる。
なお、アンテナコイル接続端子１４１，１４２にはアンテナコイル１３の両端部がそれぞれ接続しているが、端子１４１への接続はドリルによる切削を受けない方向から導入するように設計されている。接続端子１４１，１４２のモジュール装着用凹部１８内に突出している部分は凹部１８２の切削時に除去される部分である。
【００１６】
ここで、具体例を挙げて電磁誘導による交信について簡単に説明する。
一般に、無線通信機（以下、「リーダライタ」または「Ｒ／Ｗ」という。）より、少なくとも１束以上の交流磁束（電磁波）がカード内のアンテナ回路に向け発信され、アンテナ回路中のコイルを鎖交する。この電磁波（送信波）は２つの目的を持っており、
（１）電磁誘導によるＬＳＩを動かす電力の供給
（２）位相変化、振幅の強弱の調整をキャリアとするデータ通信
を行っている。この時、▲１▼１つの電磁波がこの２つの性質を持っている場合と、▲２▼複数の電磁波がそれぞれの役割を持つ場合とがある。カード側のアンテナ回路の構成・返信もＲ／Ｗと同様に上記、▲１▼と▲２▼の場合がある。
【００１７】
特に、「電力を供給する電磁波の性質」に着目し、ある周波数に対する並列共振回路の静電容量を以下の具体例を示し算出する。
Ｒ／Ｗの送信する波の周波数に対し共振するように設計されたカード側のアンテナ回路（並列共振回路）は電流値が極小、インピーダンスが極大となる。
（具体例）
Ｒ／Ｗからの送信波を１３．５６ＭＨｚ（ＩＳＭ帯の一周波数）とする。また、カードアンテナ回路（並列共振回路）において、ＬＳＩ、コンデンサ（調整可能なもの）、コイル（４ターン）のＬ成分とＣ成分は表イのようになる。
なお、ＬＳＩとコンデンサのＬ成分、コイルのＣ成分Ｃ3 は、実質的に０または０とみなせる。
0004402190.tif 000002
【００１８】
図４は、カードの等価回路を示す図である。ここで回路全体の静電容量Ｃは、ＬＳＩの静電容量Ｃ1 、並列に配置されたコンデンサの容量Ｃ2 、および回路内の接続部などに生じる浮遊容量Ｃ3 を足し合わせたものとなるが（式１）、ここではＣ3 がＣ1 、Ｃ2 と比較して十分に小さいものとして消去する（式２）。
ＬＳＩの静電容量Ｃ1 は共振時（もしくは後述する「理想の周波数」時）の回路の全容量に比べ、小さいものが望ましい。
Ｃ＝Ｃ1 ＋Ｃ2 ＋Ｃ3       （式１）
Ｃ3 ＜＜Ｃ1 、Ｃ3 ＜＜Ｃ2 、Ｃ1 ＜Ｃ
Ｃ＝Ｃ1 ＋Ｃ2             （式２）
ここで並列回路が共振するのは、インピーダンスＺ（式３）が見かけ上最大になる場合、すなわち複素数成分が０になるときであり、そこから共振周波数を導き出すことが出来る（式４、式５）。なお、ωc は、角共振周波数、ｆc は、共振周波数を示す。
Ｚ＝１／〔１／Ｒ＋ｉ（ωc Ｃ−（１／ωc Ｌ））〕  （式３）
ωc ＝１／（ＬＣ）1/2 ＝２πｆc                   （式４）
ｆc ＝１／（２π（ＬＣ）1/2 ）                    （式５）
この時のＣが共振時の回路全体の静電容量である（式６）。
Ｃ＝１／（（２πｆ）2 Ｌ）  （式６）
本例の数値を代入すると、Ｃ＝４６．０ｐＦで有り、Ｃ2 ＝６．０ｐＦで有り、６．０ｐＦ分のコンデンサをカードに設ける必要がある。
【００１９】
本例、図３のものの設計思想では、櫛状の１本の細線の切断で１．０ｐＦの静電容量の減少を見込んでおり、同長、同幅の細線が１０本あるため、０〜１０ｐＦを１．０ｐＦ単位で調整が可能である。
図５は、コンデンサパターンを切断した場合のコンデンサ容量の変化を示す図である。今回の場合、図５のグラフのように、設計値に合わせてこのうちの４本を切削加工で切断し、残りの６．０ｐＦをＬＳＩの容量に加え、回路全体のＣを４６ｐＦにしたところ、１３．５５５ＭＨｚで共振を持つ回路となり、５ｋＨｚ程度の誤差で目的の周波数に調整することができた。
調整できる容量はコンデンサの層構成（２つの電極プレート間の距離）および材料（誘電体の誘電率）により単位面積当たりの容量が決定し、櫛状のパターンの面積により調整単位が決定される。櫛状パターンの大きさを段階的に調整し、その組み合わせにより、０．１ｐＦから１００ｐＦ程度の容量を任意に設けることができる。
ＬＳＩの静電容量が大幅にばらつくものでなければ、調整範囲を過大なものとする必要はない。
【００２０】
実際のシステムの上では、データ通信としての波の性質を考慮する必要があり、通信の安定性、最長通信距離は上記共振周波数からずれていることが多い。
ただし、システムにおいて設計された「理想の周波数」に対し微調整することも本発明では可能である。
【００２１】
通信における「理想の周波数：Ｃ」が確定しているとき、注意すべきことは、
ＬＳＩの容量：Ｃ1     カードアンテナ回路の容量：Ｃ2 
のバラツキである。両者のバラツキが全くない場合は、初期設計どおりの効果が期待できるが、実際はロット毎や個体差からバラツキは無視できない。
そのため実際の生産においては、Ｃ2 の値を調整する際は、接続端子１４１，１４２間の容量をインピーダンスアナライザー等を用い測定しながら、ＮＣ加工をしてパターン１本ずつをステップを踏んで切断するのが望ましい。
【００２２】
ＬＳＩの容量Ｃ1 が個体差を持ち、なおかつアンテナ回路の持つ静電容量Ｃ2 も個体差を持つというケースにおいては以下のように対応する。
▲１▼ＬＳＩの実装されたＣＯＴ（チップ・オン・テープ）を打ち抜き、カードとの接続実装ライン上に留めておく、
▲２▼ＣＯＴのアンテナ接続端子に測定ピンを接続し、インピーダンスアナライザーにて、Ｃ1 を測定しコンピュータに取り込む。
▲３▼アンテナ内蔵カード（カード基体）をＮＣ加工し、アンテナコイル接続端子を露出する状態にする。
▲４▼アンテナコイル接続端子に測定ピンを接続し、インピーダンスアナライザーにてＣ2 を測定し、コンピュータに取り込む。
▲５▼コンピュータには「理想の周波数」となる「接続時の静電容量：Ｃ」を記憶させて置き、工程▲２▼と工程▲４▼で取り込んだＣ1 、Ｃ2 のデータの和と比較し、容量の多い分を算出する。
▲６▼その容量を減少させるに見合うだけのカード側のコンデンサ部カットの命令をＮＣ加工機にフィードバックする。
▲７▼終了後ラインを流し、ＣＯＴとアンテナを接続させる。
個体差を意識しなくても良い場合は、ロットでの標準値を決定しコンピュータに記憶させることによって、上記工程を簡略化および並列処理を行うことができる。
【００２３】
図６は、ＩＣモジュール装着用凹部の断面を示す図である。図３（Ａ）のＢ1 −Ｂ2 線に沿った断面を示し、図６（Ａ）はＩＣモジュール装着前の状態、図６（Ｂ）はＩＣモジュール装着後の状態を示している。
図６（Ａ）のように、ＩＣモジュール装着用凹部１８は、ＩＣモジュールの外部装置接続端子１１２が載置できかつ接着剤を塗布または敷設できる深さの第１凹部１８１と、ＩＣモジュールのモールド樹脂１１５部が埋設できる大きさと深さの第２凹部１８２と、小径の導通孔である第３凹部１８３と、前記した外周溝１８４の部分からなっている。
図６（Ｂ）のように、ＩＣモジュール１１を装着する際には、第３凹部内に導電性接着剤１９を充填してＩＣ側のアンテナコイル接続端子１１４と接続し、ＩＣモジュールのその他の部分は絶縁性接着剤２０で接着する。ただし、上記のＩＣモジュール装着方法は、１実施形態であって、他の方法を採用することもできる。例えば、カード基体側のアンテナコイル接続端子１４１，１４２を第１凹部の段部に直接現れるように形成して導通孔を介さずにＩＣ側接続端子と接続することもできる。
【００２４】
次に、本発明の非接触ＩＣカードの製造方法について説明する。
図７は、本発明の非接触型ＩＣカードの製造工程を説明する図である。図７では、４枚構成のカード基体の場合について説明するが、前記のようにカード基材は４枚構成に限られない。
【００２５】
▲１▼＜アンテナ基板形成＞
まず、アンテナコイル１３、アンテナコイル接続端子１４およびコンデンサパターン１５１が銅箔のフォトエッチング、銀、アルミ等の導電性インキの印刷あるいはこれらの組み合わせにより描かれたガラスエポキシ基板、ポリイミド、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材からなるアンテナ基板１２１Ａを準備する。アンテナコイルの形成は上記の他に、アンテナパターンが形成された転写箔をコアシートに転写することによる形成、巻線コイルの埋め込み、被覆樹脂付き導線をウェルドボンダーで基材に融着させながら描画する方法等を採用することができる。
【００２６】
▲２▼＜コンデンサ形成＞
コンデンサパターン１５１は、一方のアンテナコイル接続端子１４１から分岐した多数の細線の直線状パターンとして形成することができる。一例として、図３（Ａ）図示のように、櫛状に平行に分岐した均一幅の１０本の細線とすることができるが、この例に限られるものではない。この細線の幅や長さは一本の細線が保有する静電容量によって定められるが、コンデンサ容量をどの単位で調整する必要があるかによって決める必要がある。例えば、１．０ｐＦ単位で調整する場合には、０．４〜０．５ｍｍのピッチと０．２ｍｍの線幅で線長１０ｍｍとした場合にほぼその目的を達成することができる。もっとも静電容量はコンデンサパターンや導電プレート１５３のみではなく、絶縁層１５２の誘電率や厚みが影響するので、それらの要素を十分考慮する必要がある。
【００２７】
次に、コンデンサパターン１５１上に誘電体である絶縁層１５２を形成する。これには、薄膜状の絶縁性フィルムを転写するか、エポキシ系のレジスト印刷等により絶縁層を印刷形成することができる。安定した静電容量とするためには、常に均一の厚みに形成できることが望ましい。レジストのスピン塗布、露光、現像の工程によるものでもよい。続いて、絶縁層１５２上に平面状の導電プレート１５３を導電印刷、銅箔の転写等により設ける。このものは分岐した細線とする必要はなく平板状のものであってよい。以上の工程により、アンテナ基板上に、細線のコンデンサパターン１５１と導電プレート１５３との間にコンデンサ１５が形成されることになる。このとき、導電プレート１５３の一端は、接続端子１４２に接続するように導電印刷を行う。例えば、導電印刷を接続端子１４２に導通するアンテナコイル１３に重ねて印刷するようにしてもよい。これにより、コンデンサ１５は、ＬＳＩとアンテナに対して並列回路を構成することになる。
【００２８】
コンデンサ１５の構成は上記の例に限らず、シート基材１２１自体を利用して絶縁層１５２とすることができる。この場合は、基板を両面銅箔貼りとして、一方側にコンデンサパターン１５１をエッチング形成し、他方面側に導電プレート１５３をエッチング形成することができる。アンテナコイル接続端子との導通はスルーホール／めっき等により行うことができる。この場合、コンデンサパターン１５１を形成する面は基本的には、いずれの側でも良いが、アンテナコイル１３と同時に形成してしまう意味では、アンテナコイルと同一面側に形成するのが便利である。
【００２９】
コンデンサの具体的な内容、すなわちコンデンサパターン、誘電体層（絶縁層）、導電プレート、端子との接続方法等は、その工程の組み合わせにより、表１のような構成が考えられる。
【表１】
0004402190.tif 000003
【００３０】
▲３▼＜カード基体積層＞
基材シート１２１上にアンテナコイル１３、アンテナコイル接続端子１４、コンデンサ１５を形成したら、このアンテナ基板１２１Ａ上に、コアシート１２２、オーバーシート１２５，１２６を積層して一体のカード基体を作製する（図７（Ａ））。この際、コアシート１２２の表面にはカードを装飾する模様や必要な表示等の印刷および諸種の付加機能を予め施しておく、アンテナコイル形成前のコアシート１２１のカード裏面側に印刷を設けてもよい。磁気ストライプを設ける場合は、オーバーシートの表面側に転写しておく。また、コアシート１２１および他の全てのコアシート、オーバーシートに対して位置合わせ用の見当マークを印刷しておくことが好ましい。コアシート１２４にはＩＣモジュール装着用凹部を切削する位置を表示する見当マークとカード打ち抜き位置を示す当たり罫（不図示）を設けておくことも好ましい。
熱圧プレス後、当たり罫を基準として個々のカード形状に打ち抜きを行う。カードに対して顔写真印刷、サインパネル、ホログラム箔転写等の付加機能を設ける場合は、この打ち抜き後に行う。
【００３１】
▲４▼＜凹部切削・コンデンサ容量調整＞
その後、ＩＣモジュール装着用凹部１８を座繰り加工、ＮＣ加工等により形成する（図７（Ｂ））。この際、アンテナコイル接続端子１４１，１４２間のコンデンサ容量を測定器でモニタリングしながら所定値の範囲より容量が大きい場合は、コンデンサパターン１５１のアンテナコイル接続端子１４１との連結部を切断して、容量の調整を行う。本発明の場合は、コンデンサ容量を増加させる方向の調整はできないので容量を減らす方向になるが、実際には、ＬＳＩ（ＩＣモジュール）に対して容量を付加する形になるため、ＬＳＩは最適なコンデンサ容量よりやや少なめに設計されていることが望ましい。また、測定器で測定されるこの段階のコンデンサ容量は、アンテナコイル、ＬＳＩの内部容量を含めた全体の容量であり、プレス成形された後であるので、その後の加工により変化量が大きく変動することはない利点がある。
【００３２】
▲５▼＜モジュール装着＞
コンデンサ容量調整後、装着用凹部１８内の第３凹部に導電性接着剤１９を充填し、第１凹部内であってＩＣモジュール１１がカード基体に接触するその他の部分には通常の絶縁性接着剤２０を塗布するかＩＣモジュール基板側あるいは第１凹部内にに所定の形状に型抜きした絶縁性接着剤シートを仮置きする。
【００３３】
導電性接着剤は導電性金属粒子等を樹脂に分散した熱硬化型またはホットメルト型接着剤であってもよく、クリーム半田、銀ペーストあるいは熱により溶融する金属半田であってもよい。これらの材料を充填した第３凹部にＩＣモジュール１１のアンテナコイル接続端子１１４が当接するようにＩＣモジュール１１を装着用凹部内に仮置きし、モジュールシールを行う。
【００３４】
モジュールシールは、２段の工程に分けて行う。この工程はいずれが先であっても構わないが取りあえず先ず最初に、第３凹部の導電性接着剤充填部を加熱して端子接続を行うこととする。これには、当該部分に２点ピンポイント状の加熱部を有するヒーターブロック３１を使用して例えば、２００°Ｃ、１０ｓｅｃ、２ｋｇｆ／ｃｍ2 の比較的高い温度条件で熱プレスを行う（図７（Ｄ））。これによりクリーム半田等は溶融し、アンテナコイル接続端子同志は接続する。続いて、絶縁性接着剤の接着を行うため、モジュール基板サイズのヒーターブロック３２を使用して例えば、１５０°Ｃ、５ｓｅｃ、２ｋｇｆ／ｃｍ2 の比較低い温度条件で熱プレスを行う（図７（Ｅ））。最後に基板サイズよりは大きい面積の冷却プレス３３を使用して冷却を行う（図７（Ｆ））。以上により非接触型ＩＣカードが完成する。
【００３５】
（その他の材質に関する実施例）
▲１▼＜カード基材＞
カード基材には、塩化ビニール樹脂やＰＥＴの他、各種の材料を採用でき、例えば、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。
▲２▼＜導電性接着剤＞
導電性接着剤には、上記のようにクリーム半田、銀ペーストを使用することができる他、熱硬化型・熱溶融型・熱可塑型の導電性接着シートや銀、銅、カーボン等のペースト、金属半田、異方性導電フィルム等を使用することができる。
▲３▼＜絶縁性接着剤＞
絶縁性接着剤には、熱可塑（ホットメルト）型または熱硬化型・湿気硬化型の接着剤や接着剤シートを使用することかできる。また、粘着シート、粘着剤やコールドグルー等であってもよい。これらの接着剤の塗布または接着剤シートの仮置きはカード基体側であってもＩＣチップ側であっても良い。
【００３６】
【実施例】
以下、非接触型ＩＣカードの実施例を図７、図８等を参照して説明する。なお、実施例中の符号は、参照した図面中の符号に対応するものである。
（実施例）図８のように、６層のシート構成のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードを試作した。アンテナ基板１２１Ａとなるコアシート１２１として、厚み１８０μｍの白色硬質塩化ビニールシートに３５μｍ厚の銅箔が片面に積層された基材を使用し、フォトエッチング技術を用いて当該銅箔部にアンテナコイル１３、アンテナコイル接続端子１４１，１４２、コンデンサパターン１５１を形成した。アンテナコイル１３は線幅１５０μｍとし、カード基体の外周にほぼ４回巻きとなるように形成した。
【００３７】
コンデンサパターン１５１は、０．５ｍｍのピッチで線幅０．２ｍｍ、線長１５ｍｍにエッチング形成した。この上に、エポキシ系のフォトレジストを均一厚さに塗布し露光し現像して、コンデンサパターン１５１上のほぼ全面を覆うように絶縁層１５２をパターン形成した。乾燥後のレジスト膜厚は３０μｍであった。このレジスト膜上にさらに、銀ペーストからなる導電インキにより、導電プレート１５３を厚さ３０μｍとなるように印刷した。このとき導電プレートとコンデンサパターン１５１とが１０ｍｍの長さで重なり合うようにしたので、実質的にコンデンサを形成する有効面積は、０．２×１０×１０＝２０ｍｍ2 の面積となる。このコンデンサ構成では、１ｍｍ2 あたり０．５ｐＦの調整が可能と見込まれるので、全体では、１０ｐＦの調整が可能となることになる。
なお、絶縁層の形成と導電プレート印刷の際に、ジャンパー線１３２部分の接続処理も同様に行った。
【００３８】
このアンテナ基板１２１Ａに対して、厚み調整用のコアシート１２２として１８０μｍの白色硬質塩化ビニールシート、さらに印刷済の白色硬質塩化ビニールシート１２３，１２４として厚み１８０μｍのものを２枚使用し、オーバーシート１２５，１２６として厚み５０μｍの透明塩化ビニールシート２枚をコアシートの上下に積層して熱圧融着（１５０°Ｃ、２０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１５分）によりアンテナコイル埋め込み済カード基体１２を製造した。
【００３９】
熱圧プレス後、予め設けた当たり罫を基準として個々のカードサイズに打ち抜きを行い、カード表面にホログラム転写箔転写、顔写真印刷、サインパネル転写等の加工を行った。
【００４０】
次に、このアンテナコイルを埋め込み済カード基体１２のＩＣモジュール装着部をＮＣ切削加工により、ＩＣモジュールの外部装置接続端子と接着剤シートの厚さに相当する深さに第１凹部１８１を切削した。この段階で第１凹部の大きさは１３ｍｍ×１１．８ｍｍ（角部の曲率半径２．５ｍｍ）、深さは２００μｍであった。続いて、さらに双方のアンテナコイル接続端子間を大きさほぼ８ｍｍ×８ｍｍ、深さ６００μｍとなるように切削して第２凹部１８２をＩＣモジュールのモールド樹脂１１５部が埋設できる大きさと深さにした。また、第２凹部の周囲であってカード基体のアンテナコイル接続端子１４１，１４２上、２け所にφ２ｍｍの第３凹部（導通孔）をドリルで深さ４２０μｍに掘削し、アンテナコイル接続端子表面が現れるようにした。さらに、第１凹部の全周囲を第１凹部と同じ大きさと曲率で、０．５ｍｍの幅で切削して、深さ３５０μｍの外周溝１８４となるようにした（図３（Ａ））。
【００４１】
露出したアンテナコイル接続端子１４１，１４２間のコンデンサ容量を測定器（ヒューレットパッカード社製「インピーダンス・ゲインフェーズ・アナライザー」）で測定したところ、４０ｐＦであった。そこで、この値を標準値の４６ｐＦにするため、コンデンサパターン１５１の細線４本を、図８中、矢印（↑）の部分でＮＣ切削加工により切断した。これにはアンテナコイル接続端子１４１の部分の外周溝１８４を深さ５００μｍとなるように幅０．５ｍｍ×長さ２．０ｍｍに切断した。
【００４２】
一方、別に接触型と非接触型の両機能を有するＩＣチップと、厚み１５０μｍのガラスエポキシ基板（サイズ１３ｍｍ×１１．８ｍｍ（角部の曲率半径２．５ｍｍ））に両面銅箔が付いたものを準備した。基板のＩＣチップ側にアンテナコイル接続端子１１４を形成し、端子部分にニッケル、金めっきを施し、基板に非接触型ＩＣチップを実装した後、ワイヤボンディング、スルーホールを介して各外部装置接続端子との接続を行い、アンテナコイル接続端子１１４との金ワイヤーによるワイヤボンディングを行った。さらに、ＩＣチップ周辺部をエポキシ樹脂により封止した。
【００４３】
ＩＣモジュール装着用凹部の第３凹部１８３内にクリーム半田（ニホンハンダ株式会社製）を各０．１ｃｃ程度ポッティングモールドした。第１凹部の底面部分であって、第３凹部部分以外に熱硬化系の絶縁性接着剤シート（東亞合成株式会社製）厚み、５０μｍを仮置きした。
【００４４】
次に、凹部１８内に前記により準備したＩＣモジュール１１を嵌め込んで仮置きしてから、モジュールシールを行った。
これは、先ず最初に、第３凹部のクリーム半田充填部を加熱して端子接続を行うため、当該部分に２点ピンポイント状の加熱部を有するヒーターブロック３１を使用して２００°Ｃ、１０ｓｅｃ、１ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で熱プレスを行った（図７（Ｄ））。続いて、接着剤シートの熱プレスを行うため、モジュール基板サイズのヒーターブロック３２を使用して１５０°Ｃ、５ｓｅｃ、２ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で熱プレスを行った（図７（Ｅ））。最後に基板サイズよりは大きい面積の冷却プレス３３を使用して２０°Ｃ、５ｓｅｃ、２ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で冷却を行った（図７（Ｆ））。
【００４５】
これにより、カード厚８２０μｍで表面性および物理強度に優れ、コンデンサ容量が最適に調整されたコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードが得られた。
この非接触ＩＣカードの共振周波数は、１３．５６ＭＨｚ、交信距離は１０ｃｍであった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカード用基体では、製造過程においてコンデンサ容量を最適な値に簡単に調整することができるので、使用するＬＳＩの個体差にかかわらず最適な共振周波数を達成することができ通信安定性に優れる。また、本発明のコンデンサ内蔵非接触型ＩＣカードの製造方法では、カード基体を熱圧プレスした後の最終段階で、カード基体のコンデンサ容量の最終調整を行うので、ＩＣモジュール装着後もコンデンサ容量の変化は小さく、最適な共振周波数を達成できるので、不良品の発生が少なく歩留りが向上する。また、顔写真、サインパネル、ホログラム箔転写等の付加機能付与の工程後にコンデンサ容量の調整を行うので、機能付加に伴う容量の変化が無く、自由に諸種の付加機能を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  非接触型ＩＣカードの実施形態を示す平面図である。
【図２】  図１の非接触型ＩＣカードのアンテナ基板１２１を示す平面図である。
【図３】  ＩＣモジュール装着部とコンデンサ部分を拡大した図である。
【図４】  カードの等価回路を示す図である。
【図５】  コンデンサパターンを切断した場合のコンデンサ容量の変化を示す図である。
【図６】  ＩＣモジュール装着用凹部の断面を示す図である。
【図７】  非接触型ＩＣカードの製造工程を説明する図である。
【図８】  本発明の実施例を説明する図である。
【符号の説明】
１０    ＩＣカード
１１    ＩＣモジュール
１２    カード基体
１３    アンテナコイル
１４    アンテナコイル接続端子
１５    コンデンサ
１８    ＩＣモジュール装着用凹部
１９    導電性接着剤
２０    絶縁性接着剤
３１    ヒーターブロック
３２    ヒーターブロック
３３    冷却プレス
１１２    外部装置接続端子
１１４    ＩＣ側アンテナコイル接続端子
１１５    モールド樹脂
１２１，１２２，１２３，１２４    コアシート
１２１Ａ    アンテナ基板
１２５，１２６    オーバーシート
１４１，１４２    アンテナコイル接続端子
１５１    コンデンサパターン
１５２    絶縁層
１５３    導電プレート
１８１    第１凹部
１８２    第２凹部
１８３    第３凹部
１８４    外周溝
【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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