(57)【要約】【課題】耐塩水非接触ＩＣ冊子及び非接触ＩＣカードの開発【解決手段】基材としてのＰＥＴでなる絶縁樹脂シート基材１０にＡｌ等の金属アンテナとしての導電性金属１１を埋め込み表面に凹凸をなくすことで、カバー層としての多孔質樹脂シート１６との水密性を高めることができ塩水等の浸入を防ぎ、耐塩水性能の高い非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードなどの非接触情報媒体を製造することが可能となり、ひいてはより信頼性の高い非接触情報媒体を製造することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に金属アンテナが面一になるように埋設され、カバー層が前記基材の表面と前記金属アンテナに密着して設けられていることを特徴とする非接触情報媒体。
【請求項２】
前記金属アンテナは、エッチングされた金属層、または金属ワイヤーであることを特徴とする請求項１に記載の非接触情報媒体。
【請求項３】
前記金属アンテナは、前記基材の溶融温度以上の条件下で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触情報媒体。
【請求項４】
前記基材の融解温度は、前記金属アンテナの融解温度よりも低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の非接触情報媒体。
【請求項５】
前記基材が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂から選択される材料でなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の非接触情報媒体。
【請求項６】
前記金属アンテナは、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ，Ｐｔのいずれか又はこれらを組み合わせた合金であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の非接触情報媒体。
【請求項７】
基材上に金属アンテナを、前記基材の表面に面一になるように形成する金属アンテナ形成工程と、
前記基材および前記金属アンテナの表面にカバー層を密着させるカバー層形成工程と、
を備えることを特徴とする非接触情報媒体の製造方法。
【請求項８】
前記金属アンテナは、前記基材の表面に形成された後、前記基材の融解温度以上の条件で前記基材の表面に前記金属アンテナが面一になるまで押圧されることを特徴とする請求項７に記載の非接触情報媒体の製造方法。
【請求項９】
前記金属アンテナは、エッチングされた金属層、または金属ワイヤーであることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の非接触情報媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記金属アンテナがエッチングで製造される際に、前記基材の表面に前記金属アンテナが面一となるように埋まるように制御することを特徴とする請求項９に記載の非接触情報媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触情報媒体およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードなどのＩＣチップを内蔵する非接触情報媒体およびその製造方法に関する。なお、本発明では、非接触情報媒体とは、誘導電磁界または電波によって、非接触で、半導体メモリデータを読み出し、書込みのために近距離通信を行うタイプの情報媒体と定義し、非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードを含むものとする。
【背景技術】
【０００２】
従来、非接触情報媒体としての非接触ＩＣ冊子や非接触ＩＣカードは、固有の識別情報を格納したＩＣチップと、この識別情報を送受信するアンテナからなる非接触型のＩＣインレットを内蔵し、これを外装基材で挟み込んだ構成を有し冊子化やカード化したものである（例えば、特許文献１参照）。
これらの非接触情報媒体としての非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードは、パスポートや銀行のカードなどで使用されることから、長期間使用される製品では１０年程度の使用が見込まれる。そのため、高い信頼性かつ長い耐用年数が定められている。
【０００３】
これらの長期信頼性評価のためにＩＣＡＯ（international civil aviation organization）では、塩水噴霧試験の規格が定められており（例えば、非特許文献１参照）、非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードにおける耐塩水性は非常に重要な要素となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９２１２０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Durability of Machine Readable Passports Version: 3.2, TF4 Doc: N0232：ＩＣＡＯ（international civil aviation organization）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、非接触ＩＣ冊子や非接触ＩＣカードにおける新規材料や工程条件の最適化に伴う信頼性評価としては、上記非特許文献１に則った塩水試験が実施される。この評価において、塩水浸入後にモジュールやアンテナ等との異種金属と電解質である塩水との接触による腐食、断線の発生や、モジュールやアンテナおよび多孔質樹脂やカバー層等の隙間に塩水が入り込み通気差の影響による腐食、断線の発生が確認されている。
【０００７】
非接触ＩＣ冊子や非接触ＩＣカードでは、基材を形成するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂の上にＡｌアンテナが存在するため、Ａｌ（アルミニウム）アンテナを挟んでカバーを貼り付けた際にＡｌアンテナの段差に起因して隙間が生じる。この隙間に空気（酸素）が存在することで、通気差電池効果による腐食が生じる。さらに、これら非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードでは、ＡｌアンテナのＡｌの純度や異種金属の存在によっては塩水等の電解質が入り込むことで、腐食が生じる。
【０００８】
これらの腐食、断線の発生は、非接触ＩＣ冊子や非接触ＩＣカードに深刻な影響を及ぼすことから、耐塩水性能の強化が、非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードの長寿命化に大きな影響を及ぼすことが知られている。
そこで、本発明では、上記の課題に鑑みてなされたものであって、金属アンテナの近傍に隙間をなくすことで、塩水性能の向上した非接触情報媒体としてのＩＣ冊子および非接触ＩＣカードを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る非接触情報媒体の一態様は、基材の表面に金属アンテナが面一になるように埋設され、カバー層がこの基材の表面と金属アンテナに密着して設けられていることを特徴とする。
上記態様としては、金属アンテナが、エッチングされた金属層、または金属ワイヤーで構成することができる。
【００１０】
上記態様としては、金属アンテナが、基材の溶融温度以上の条件下で形成された構成としてもよい。
上記態様としては、基材の融解温度が、金属アンテナの融解温度よりも低いことが好ましい。
上記態様としては、基材が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂から選択される材料でなることが好ましい。
【００１１】
上記態様としては、金属アンテナが、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ，Ｐｔのいずれか又はこれらを組み合わせた合金であることが好ましい。
本発明に係る非接触情報媒体の製造方法の一態様は、基材上に金属アンテナを、この基材の表面に面一になるように形成する金属アンテナ形成工程と、この基材および金属アンテナの表面にカバー層を密着させるカバー層形成工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記非接触情報媒体の製造方法の態様としては、金属アンテナが、基材の表面に形成された後、基材の融解温度以上の条件でこの基材の表面に金属アンテナが面一になるまで押圧されるようにしてもよい。
上記非接触情報媒体の製造方法の態様としては、金属アンテナが、エッチングされた金属層、または金属ワイヤーであってもよい。
上記非接触情報媒体の製造方法の態様としては、金属アンテナがエッチングで製造される際に、基材の表面に金属アンテナが面一となるように埋まるように制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金属アンテナに異種金属、酸素、電解質が付着しにくい構造を実現でき、非接触情報媒体の長寿命化を達成し、非接触情報媒体の信頼性を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）はＩＣ冊子アンテナ部の模式断面図、図１（ｂ）は、ＩＣ冊子アンテナ部の変形例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、ＩＣ冊子モジュール部の模式断面図である。
【図３】図３は、比較例のＩＣ冊子アンテナ部の模式断面図である。
【図４】図４は、実施例（サンプルＡ）と比較例（サンプルＢ）の塩水噴霧サイクル試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る非接触情報媒体は、基材の表面に金属アンテナが面一になるように埋設され、カバー層が前記基材の表面と前記金属アンテナに密着して設けられているという特徴とすることに加えて以下のような変更が可能である。
すなわち、本発明では、金属アンテナとして、エッチングされた金属層、または金属ワイヤーを用いることができる。また、この金属アンテナは、基材の溶融温度以上の条件下で形成されることが好ましい。基材の融解温度は、金属アンテナの融解温度よりも低いことが好ましい。
【００１６】
基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂から選択される材料で形成することが好ましい。
金属アンテナは、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ，Ｐｔのいずれか又はこれらを組み合わせた合金であってもよい。
【００１７】
本発明に係る非接触情報媒体の製造方法の態様は、基材上に金属アンテナを、基材の表面に面一になるように形成する金属アンテナ形成工程と、基材および前記金属アンテナの表面にカバー層を密着させるカバー層形成工程と、を備えることを特徴とするが、以下のような態様も可能である。
すなわち、本発明では、金属アンテナが、基材の表面に形成された後、基材の融解温度以上の条件で基材の表面に金属アンテナが面一になるまで押圧されるようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明では、金属アンテナが、エッチングされた金属層、または金属ワイヤーであってもよい。そして、金属アンテナがエッチングで製造される際には、基材の表面が溶融して金属アンテナが面一となるように埋まるように制御することが好ましい。
以下に、本発明の実施の形態に係る非接触情報媒体およびその製造方法の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各部材の寸法や寸法の比率などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
なお、本実施の形態に記された条件はあくまでも一例であり、本発明は基材中に金属アンテナを埋め込むことで、金属アンテナに接触する異種金属および、イオン化傾向が異なる物質、酸素、電解質の接触を妨げることを特徴としたものであり、以下に記された条件等により、本発明が限定されるものではない。
【００１９】
図1（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態の一態様を模式的に示す断面図である。図１（ａ）に示すように、ＰＥＴなどの材料でなる基材としての絶縁樹脂シート基材１０は、金属アンテナとしての導電性金属１１と共に金属アンテナシートを形成する。ここで、導電性金属１１において異種金属や電解質の接触や、隙間空間を作らせないことが耐塩水性能の向上につながることから、図示するように、金属アンテナである導電性金属１１を基材である絶縁樹脂シート基材１０に面一になるように埋め込まれている。
【００２０】
図１（ａ）に示す実施の形態では、絶縁樹脂シート基材１０に導電性金属１１を直接埋め込む構造としたが、図１（ｂ）に示すように、絶縁樹脂シート基材１０に、絶縁樹脂シート基材１０よりも融点の低い中間層１２を積層し、この中間層１２に導電性金属１１を面一になるように埋め込んでもよい。
このように、金属アンテナである導電性金属１１を絶縁樹脂シート基材１０もしくは中間層１２に埋め込むために、以下のような方法を用いることができる。すなわち、絶縁樹脂シート基材１０の上に、導電性金属１１をエッチングアンテナまたはワイヤーアンテナとして形成し、絶縁樹脂シート基材１０もしくは中間層１２の融解温度２００℃以上の温度により３０秒から９０秒以内でプレスする。温度条件は基材としての絶縁樹脂シート基材１０や中間層１２の融点以上であればよく、金属アンテナとしての導電性金属１１の融点以下であればよい。
上述のように、絶縁樹脂シート基材１０よりも融点の低い樹脂を中間層１２として用いることにより、溶融温度を下げることが可能である。
【００２１】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、絶縁樹脂シート基材１０と導電性金属１１、または絶縁樹脂シート基材１０と中間層１２と導電性金属１１でなるシートの両面に、カバー層としての多孔質樹脂シート１６が貼り付けられている。この多孔質樹脂シート１６は、絶縁樹脂シート基材１０と導電性金属１１、または中間層１２と導電性金属１１が面一に形成された表面に貼り付けられるため、内部に隙間が生じることなく、絶縁樹脂シート基材１０と導電性金属１１、または中間層１２と導電性金属１１に密着させることができる。
【００２２】
そして、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、導電性金属１１を覆った側の多孔質樹脂シート１６には、接着剤１９を介して外側カバー材１８が貼り付けられている。
図２は、ＩＣ冊子モジュール部の断面図である。図２に示すように、Ｃｕ等からなるリードフレーム１３に、ＩＣチップ１４がモールド樹脂でモールドされてなるＩＣモジュールが溶接又は加締めにより接合され、ＩＣインレットを形成している。
【００２３】
ＩＣインレットは、モジュール上部に保護ＰＥＴ１５が貼られ、多孔質膜樹脂シート１６が両側から貼られる。この際に耐塩水層を有する接着剤１７がＩＣインレットと多孔質樹脂シート１６間に塗布されている。つまり、ＩＣインレットは外装基材である多孔質膜樹脂シート１６に挟み込まれるようにして形成されている。
さらに、外側カバー材１８がＩＣインレットのリードフレーム１３側に接着剤１９で貼られている。
【００２４】
以下、実施例について説明する。なお、以下の実施例１と比較例１を比較した結果は、図４に示す。
（実施例１）
評価サンプルとして図１（ａ）のようなアンテナ構造の非接触情報媒体としての非接触ＩＣ冊子を６枚準備し、サンプルＡとした。サンプルＡはＰＥＴ樹脂でなる絶縁樹脂シート基材１０中にＡｌからなる金属アンテナとしての導電性金属１１を温度２００℃で３０秒の条件で一定の圧力を掛けて埋め込んだ。このとき、基材としての絶縁樹脂シート基材１０に加わる圧力は一定とした。
【００２５】
評価は塩水噴霧サイクル試験機（スガ試験機株式会社製ＣＹＰ９０Ａ）を用い、塩水濃度を５％とした。１６時間の塩水噴霧及び８時間の３５℃湿度３５％乾燥を繰り返し行い、乾燥工程が終了後に非接触ＩＣカードリーダライタ（株式会社デンソーウエーブ製  ＰＲ−４５０ＵＤＭ）による通信試験を実施した。
このサイクル試験を１０サイクル実施した結果、図４に示すように、サイクル試験中の腐食による膨れは一切確認されず、通信不良についても６枚中６枚発生しなかった。
【００２６】
（比較例１）
評価サンプルとして図３のように導電性金属１１を絶縁樹脂シート基材１０に埋め込まない構造の非接触ＩＣ冊子を６枚準備し、サンプルＢとした。サンプルＢはＰＥＴ基材である絶縁樹脂シート基材１０の上にＡｌアンテナをエッチング法にてパターニングした。
評価は塩水噴霧サイクル試験機（スガ試験機株式会社製ＣＹＰ９０Ａ）を用い、塩水濃度を５％とした。１６時間の塩水噴霧及び８時間の３５℃湿度３５％乾燥を繰り返し行い、乾燥工程が終了後に非接触ＩＣカードリーダライタによる通信試験（株式会社デンソーウエーブ製  ＰＲ−４５０ＵＤＭ）を実施した。
このサイクル試験を１０サイクル実施した結果、図４に示すように、サイクル試験中の腐食による膨れは５、−７サイクル目で発生し、通信不良はそれぞれ６−１０サイクルで発生した。その結果、１０サイクル目が終了した時点で６枚中３枚がＮＧとなった。
【００２７】
図４から判るように、実施例１で行ったＰＥＴ基材内に金属アンテナを埋め込んだサンプルについて通信ＮＧは全く発生しなかった。
上述のように、本実施の形態によれば、金属アンテナに異種金属、酸素、電解質が付着しにくい構造を実現でき、非接触情報媒体の長寿命化を達成し、非接触情報媒体の信頼性を高める効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明では、耐塩水性能を上げるため、基材内に金属アンテナを面一に埋め込むことで、異種金属や酸素と電解質の接触を防ぐことが可能となる。このため、より耐塩水性能能が高い非接触ＩＣ冊子や非接触ＩＣカードなどの非接触情報媒体を製造することが可能となり、より信頼性の高い、非接触ＩＣ冊子および非接触ＩＣカードを製造することが可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  絶縁樹脂シート基材（基材）
１１  導電性金属（金属アンテナ）
１２  中間層
１３  リードフレーム
１４  ＩＣチップ
１５  保護ＰＥＴ
１６  多孔質樹脂シート（カバー層）
１７  耐塩水層
１８  外側カバー材
１９  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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