(57)【要約】【課題】局部的な外力を受けた場合でもＩＣチップの脆性破壊を抑制して信頼性の向上を図ることできる接触型のＩＣカードを提供する。【解決手段】アンテナシート３の上に設置されたＩＣチップ２と、ＩＣチップ２をアンテナシート３の両面側から封止する封止樹脂体４と、封止樹脂体４の両側にＩＣチップ２を挟むように配置された補強板５ａ，５ｂとを具備したＩＣカードにおいて、ＩＣチップ２に作用する応力を緩和する応力緩和孔７を補強板５ａ，５ｂの少なくとも一方に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナシートの上に設置されたＩＣチップと、該ＩＣチップを前記アンテナシートの両面側から封止する封止樹脂体と、該封止樹脂体の両側に前記ＩＣチップを挟むように配置された一対の補強板とを具備したＩＣカードにおいて、
前記ＩＣチップに作用する応力を緩和する応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に設けたことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中央部に２つの同心円が形成されるように設けたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中心部を中心点として２つ以上の円が同一円周上に形成されるように設けたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記応力緩和孔の開口面積が前記補強板の表面積に対して１／２以下となるように設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身分証明書や定期券などに用いられる非接触型のＩＣカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触型のＩＣカードは身分証明書や定期券などに用いられ、社会に広く普及しつつある。しかし、ＩＣカード内にあるＩＣチップは曲げや衝撃などにより脆性破壊を起こしやすく、ＩＣチップが脆性破壊するとＩＣカードとしての機能が失われるだけでなく、過去のデータも失われてしまうため、曲げ力や衝撃力からＩＣチップを保護することがＩＣカードの信頼性を確保する上で重要である。また、ＩＣカードは日常的に使用されるため、日常使用に応じた信頼性試験、例えば点衝撃試験や曲げ試験における品質確保が必須となる。
【０００３】
このような理由から、ＩＣカードのＩＣチップを曲げ力や衝撃力などから保護する方法が従来から多く提案されている。例えば、カード基材よりも硬い熱硬化性樹脂によりＩＣチップを樹脂封止し、さらに樹脂封止されたＩＣチップを挟むように金属からなる二枚の補強板を配置してＩＣチップを曲げ力や衝撃力などから保護したＩＣカードが提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１５９６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７０２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載されたＩＣカードでは、曲げ試験のようにカード全体に曲げ力が作用する場合には補強板によってＩＣチップを外力から保護することが可能であるが、点衝撃試験のような局部的な外力を受けたときには補強板によってＩＣチップを外力から保護することができず、補強板を介してＩＣチップに作用する応力が局部的に集中してしまうため、有効性が低下するという問題があった。
本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、局部的な外力を受けた場合でもＩＣチップの脆性破壊を抑制して信頼性の向上を図ることできる接触型のＩＣカードを提供することを目的とするものである。
【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の手段として、本発明の第１の態様は、アンテナシートの上に設置されたＩＣチップと、該ＩＣチップを前記アンテナシートの両面側から封止する封止樹脂体と、該封止樹脂体の両側に前記ＩＣチップを挟むように配置された一対の補強板とを具備したＩＣカードにおいて、前記ＩＣチップに作用する応力を緩和する応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様は、前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中央部に２つの同心円が形成されるように設けたことを特徴とする。
本発明の第３の態様は、前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中心部を中心点として２つ以上の円が同一円周上に形成されるように設けたことを特徴とする。
本発明の第４の態様は、前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記応力緩和孔の開口面積が前記補強板の表面積に対して１／２以下となるように設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、局部的な外力を受けたときに補強板や封止樹脂体に変形が生じやすくなり、補強板や封止樹脂体に生じた変形により外力を吸収してＩＣチップに作用する応力を緩和することが可能となるので、局部的な外力を受けた場合でもＩＣチップの脆性破壊を抑制してＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードの補強板を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＩＣカードの補強板を示す平面図である。
【図４】ＩＣカードのＩＣチップに加わる応力を補強板に応力緩和孔を設けた場合と設けない場合をシミュレーションした結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係るＩＣカード１はＩＣチップ２を具備し、このＩＣチップ２はアンテナシート（アンテナ基板ともいう）３の上に設置されていると共に、アンテナシート３に形成されたアンテナ配線と電気的に接続されている。
また、ＩＣカード１はＩＣチップ２をアンテナシート３の両面側から封止する封止樹脂体４を具備し、この封止樹脂体４は熱硬化性樹脂から形成されている。さらに、ＩＣカード１はステンレス鋼板等の金属板からなる補強板５ａ，５ｂを具備し、これらの補強板５ａ，５ｂは封止樹脂体４の両側にＩＣチップ２を挟むように配置されている。
【００１１】
また、ＩＣカード１は補強板５ａ，５ｂを介して封止樹脂体４を挟む樹脂シート６ａ，６ｂを具備し、これらの樹脂シート６ａ，６ｂは例えばＰＥＴ−Ｇ（ポリエチレンテレフタラート、グリコール共重合樹脂）から形成されている。さらに、ＩＣカード１は樹脂シート６ａ，６ｂの外表面を外装する外装シート７ａ，７ｂを具備し、これらの外装シート７ａ，７ｂは例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）から形成されている。
【００１２】
補強板５ａは、応力緩和孔８を有している。この応力緩和孔８はＩＣチップ２に作用する応力を緩和するものであり、図２に示されるように、補強板５ａの中央部に２つの同心円が形成される形態で補強板５ａに設けられている。また、応力緩和孔８は例えば内径２ｍｍ、外径３ｍｍの寸法で補強板５ａの中央部に形成されている。
【００１３】
上述のように、ＩＣチップ２に作用する応力を緩和する応力緩和孔８を補強板５ａに設けると、局部的な外力を受けたときに補強板５ａや封止樹脂体４に変形が生じやすくなり、補強板５ａや封止樹脂体４の変形により外力を吸収してＩＣチップ２に作用する応力を緩和することが可能となるので、局部的な外力を受けた場合でもＩＣチップ２の脆性破壊を抑制してＩＣカードの信頼性を高めることができる。
上述した第１の実施形態では、応力緩和孔８を補強板５ａに設けたものを例示したが、応力緩和孔８を補強板５ｂに設けても良いし、補強板５ａ，５ｂの両方に設けても良い。
【００１４】
次に、図３を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。
図３に示されるように、本発明の第２の実施形態に係るＩＣカードの補強板５ａは、応力緩和孔８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを有している。これらの応力緩和孔８ａ〜８ｄはＩＣチップ２に作用する応力を緩和するものであり、補強板５ａの中心部Ｏを中心点として４つの円が同一円周上に形成される形態で補強板５ａに設けられている。
【００１５】
上述のように、応力緩和孔８ａ〜８ｄを補強板５ａに設けると、局部的な外力を受けたときに補強板５ａや封止樹脂体４に変形が生じやすくなり、補強板５ａや封止樹脂体４の変形により外力を吸収してＩＣチップ２に作用する応力を緩和することが可能となるので、局部的な外力を受けた場合でもＩＣチップ２の脆性破壊を抑制してＩＣカードの信頼性を高めることができる。
上述した第２の実施形態では、補強板５ａに４つの応力緩和孔８ａ〜８ｄを設けたものを例示したが、例えば２つの応力緩和孔を補強板に設けても良い。また、３つの応力緩和孔を補強板に設けても良いし、５つ以上に応力緩和孔を補強板に設けても良い。
【実施例】
【００１６】
ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート樹脂）からなるアンテナシート（厚さ：４０μｍ）上に形成したアルミ薄膜アンテナパターンとＩＣチップ（直径：４ｍｍ、厚さ：１００μｍ）とを異方性導電フィルムを用いて電気的に接続した後、ＩＣチップを熱硬化性樹脂によりアンテナシートの両面側から樹脂封止した。次いで、樹脂封止されたＩＣチップの両側にＳＵＳ３０４からなる２枚の補強板（板厚：１６０μｍ）を配置し、熱硬化性樹脂を温度：１８０℃、加熱時間：３０分の条件で熱硬化させて封止樹脂体（厚さ：２６０μｍ）を形成した後、封止樹脂体および補強板をＰＥＴ−Ｇ（ポリエチレンテレフタラート、グリコール共重合樹脂）からなる樹脂シート（厚さ：１００μｍ）で挟持した。その後、樹脂シートの上にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）からなる外装シート（厚さ：１００μｍ）の外装シートを重ねて１５０℃、３０分間の条件でラミネート成型し、図１に示す構造のＩＣカードを作製した。
【００１７】
（比較例）
比較のために、補強板が応力緩和孔を持たないＩＣカードを上記と同じ条件で作製した。
作製したＩＣカードに対して、応力解析ソフト〔ＭＳＣ  Ｍａｒｃ  Ｍｅｎｔａｔ  ２０１０．１．０  〕を使用し、モデルを作成し点衝撃試験をシミュレーションした。要素数は１１４９８であり、要素形状はすべて直方体とした。また、モデルは軸対称接触弾塑性であり、要素種はＮｏ．１０を採用した。
その結果を図４に示す。図４の横軸はＩＣカードが受ける衝撃力の荷重値を示し、縦軸はＩＣチップに作用する最大主応力を示している。また、図４の●は補強板に応力緩和孔を設けたＩＣカードを示し、□は補強板に応力緩和孔を設けていない従来のＩＣカードを示している。
【００１８】
補強板に応力緩和孔を設けたＩＣカードと従来のＩＣカードとを比較すると、補強板に応力緩和孔を設けたＩＣカードのほうが従来のＩＣカードよりもＩＣチップに作用する最大主応力が小さく、点衝撃に対する耐性が高いことが図４からわかる。これは、封止樹脂が変形することによりＩＣチップの変形が緩和されることによるものと考えられる。
カード全体の曲げに対しては通常の孔なし補強板と孔あり補強板とでＩＣチップに与える影響に大きな差はないが、点衝撃試験のような局部的に外部から物体を押し付けた際のＩＣチップの変形量には差が出た。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、カード全体に曲げ応力がかかった場合には、従来の孔なし補強板と同様のＩＣチップ保護効果を発揮することができ、局部的な応力に対しては、孔開き補強板構成をとることによりＩＣチップに作用する応力が緩和され、従来の孔なし補強板よりも優れたＩＣチップ保護効果を発揮する高信頼性ＩＣカードである。
【符号の説明】
【００２０】
１…ＩＣカード、２…ＩＣチップ、３…アンテナシート、４…封止樹脂体、５ａ，５ｂ…補強板、６ａ，６ｂ…樹脂シート、７ａ，７ｂ…外装シート、８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…応力緩和孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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