(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚のシート上で製造される複数枚のＩＣカードであって、前記各ＩＣカードが、任意の回路部が形成された第１の基材と、前記回路部に対応する位置に開口が形成された第２の基材とが、前記回路部が前記開口に嵌合するように実質的に貼着された構成を有するＩＣカード製造方法であって、
当該第１の基材上における位置を規定する所定のマークを同時的に取り込みながら、前記各ＩＣカードの前記第１の基材の前記回路部を包含する領域の画像を取り込み、
当該取り込んだマーク、及び、前記取り込んだ画像データに基づいて前記第１の基材上における前記各ＩＣカードの前記回路部の位置および大きさを検出し、
前記検出した位置および大きさに基づいて、前記第２の基材の対応する位置に対応する大きさの開口を、前記各ＩＣカードごとにレーザの照射と掃引を制御しながら形成し、
前記第１の基材と前記第２の基材とを貼着する
ＩＣカード製造方法。
【請求項２】
前記第２の基材に、前記第１の基材の前記所定のマークに相当するマークを形成し、
前記形成したマークに基づいて、前記第１の基材の前記回路部に対応する位置および大きさの開口を、前記第２の基材に形成する
請求項１に記載のＩＣカード製造方法。
【請求項３】
１枚のシート上で製造される複数枚のＩＣカードであって、前記各ＩＣカードが、任意の回路部が形成された第１の基材と、前記回路部に対応する位置に開口が形成された第２の基材とが、前記回路部が前記開口に嵌合するように実質的に貼着された構成を有するＩＣカード製造装置であって、
前記第１の基材上の位置を規定するために当該第１の基材に設けられている所定のマークを取り込みながら、前記各ＩＣカードの前記第１の基材の前記回路部を包含する領域の画像を取り込む画像入力手段と、
前記取り込んだマーク、及び、前記取り込んだ画像データに基づいて前記第１の基材上における前記各ＩＣカードの前記回路部の位置および大きさを検出する回路部検出手段と、
前記検出した位置および大きさに基づいて、前記第２の基材の対応する位置に対応する大きさの開口を形成するためのデータを生成する開口データ生成手段と、
前記生成されたデータに基づいて、前記第２の基材に開口を前記各ＩＣカードごとにレーザの照射と掃引を制御しながら形成する開口手段と
を有するＩＣカード製造装置。
【請求項４】
前記第２の基材に、前記第１の基材の前記所定のマークに相当するマークを形成するマーク形成手段をさらに有し、
前記開口データ生成手段は、前記形成したマークに基づいて、前記第１の基材の前記回路部に対応する位置および大きさの開口を、前記第２の基材に形成するためのデータを生成する
請求項３に記載のＩＣカード製造装置。
【請求項５】
前記開口手段は、レーザー発振器である
請求項４に記載のＩＣカード製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカード製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式のＩＣカードは、データの読み出しおよび書き込みを行なう外部リーダライタとの間でデータ信号および電力を送受信するためのアンテナコイル、信号処理を行なうためのＩＣチップなどの電子部品、および、これらを実装し接続するための基板などから構成される。
【０００３】
アンテナコイルの形態としては、被覆銅線などを周回し形成した巻線式コイル、銅箔などの金属をプラスチックフィルムなどの絶縁材料にラミネートしたものをエッチング法によってパターニングし形成するエッチングコイル、あるいは、導電性インクを用いてシルクスクリーン印刷法により形成するプリントコイルなどがある。
このようなアンテナコイルと、ＩＣチップ、コンデンサなどの電子部品を接続してコンポーネントとして実装した後、このコンポーネントを射出成形されたプラスチックケースに収納する、あるいは、プラスチックフィルムを複数積層してこのコンポーネントを内包するのが、非接触式のＩＣカードの一般的な製造方法である。
【０００４】
しかし近年では、ＩＳＯ規格に定められた０．７６±０．０８ｍｍという厚さを達成するために、プラスチックフィルムを複数積層し薄型化を図る方法が多くとられるようになってきている。
このＩＣチップなどの電子部品が実装されたコンポーネントをプラスチックフィルムでラミネートしアンテナコイルと電子部品とを内包する方法においては、カード表面を部品部の凹凸がない平滑な面とするために、通常、部品の位置に相当する部分がくり貫かれた「スペーサーシート」を積層する方法がとられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した「スペーサーシート」は、一般的に、部品の大きさに合わせて作られた「抜き型」によってスペーサー基材をくり貫くことにより形成されているため、ＩＣチップなどの部品の寸法や搭載位置によって、「抜き型」が個々に作製、準備されなければならず、製造工程が繁雑になる上に、製造コストが低減できない要因となるという問題がある。
【０００６】
また、実装装置の精度や基板の精度により、部品の搭載精度にもある程度のばらつきが生じるため、このスペーサーシートのくり貫きの寸法についても一定の余裕をもたせておくことが必要となるが、この余裕を大きくすると、部品とくり貫き孔との間隙が大きくなり、カード表面に段差や凹凸が現れ、平滑性が維持できなくなり、ＩＣカードの品質や歩留まりを悪化させるという問題もある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、個々のＩＣカードごとの抜き型を用いることなく、コンポーネントに実装された部品の位置に適合するようにスペーサーシートに適切にくり貫き孔を形成することができ、これにより、カード表面の平滑性が維持された高品質のＩＣカードを高い歩留まりで製造することができるようなＩＣカード製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、個々のＩＣカードごとの抜き型を用いることなく、コンポーネントに実装された部品の位置に適合するようにスペーサーシートに適切にくり貫き孔を形成することができ、これにより、カード表面の平滑性が維持された高品質のＩＣカードを高い歩留まりで製造することができるようなＩＣカード製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のＩＣカード製造方法は、１枚のシート上で製造される複数枚のＩＣカードであって、前記各ＩＣカードが、任意の回路部が形成された第１の基材と、前記回路部に対応する位置に開口が形成された第２の基材とが、前記回路部が前記開口に嵌合するように実質的に貼着された構成を有するＩＣカード製造方法であって、当該第１の基材上における位置を規定する所定のマークを同時的に取り込みながら、前記各ＩＣカードの前記第１の基材の前記回路部を包含する領域の画像を取り込み、当該取り込んだマーク、及び、前記取り込んだ画像データに基づいて前記第１の基材上における前記各ＩＣカードの前記回路部の位置および大きさを検出し、前記検出した位置および大きさに基づいて、前記第２の基材の対応する位置に対応する大きさの開口を、前記各ＩＣカードごとにレーザの照射と掃引を制御しながら形成し、前記第１の基材と前記第２の基材とを貼着する。
【０００９】
好適には、前記第２の基材に、前記第１の基材の前記所定のマークに相当するマークを形成し、前記形成したマークに基づいて、前記第１の基材の前記回路部に対応する位置および大きさの開口を、前記第２の基材に形成する。
【００１０】
また、本発明のＩＣカード製造装置は、１枚のシート上で製造される複数枚のＩＣカードであって、前記各ＩＣカードが、任意の回路部が形成された第１の基材と、前記回路部に対応する位置に開口が形成された第２の基材とが、前記回路部が前記開口に嵌合するように実質的に貼着された構成を有するＩＣカード製造装置であって、前記第１の基材上の位置を規定するために当該第１の基材に設けられている所定のマークを取り込みながら、前記各ＩＣカードの前記第１の基材の前記回路部を包含する領域の画像を取り込む画像入力手段と、前記取り込んだマーク、及び、前記取り込んだ画像データに基づいて前記第１の基材上における前記各ＩＣカードの前記回路部の位置および大きさを検出する回路部検出手段と、前記検出した位置および大きさに基づいて、前記第２の基材の対応する位置に対応する大きさの開口を形成するためのデータを生成する開口データ生成手段と、前記生成されたデータに基づいて、前記第２の基材に開口を前記各ＩＣカードごとにレーザの照射と掃引を制御しながら形成する開口手段とを有する。
【００１１】
好適には、前記第２の基材に、前記第１の基材の前記所定のマークに相当するマークを形成するマーク形成手段をさらに有し、前記開口データ生成手段は、前記形成したマークに基づいて、前記第１の基材の前記回路部に対応する位置および大きさの開口を、前記第２の基材に形成するためのデータを生成する。
【００１２】
特定的には、前記開口手段は、レーザー発振器である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のＩＣカード製造方法およびＩＣカード製造装置の一実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態の製造方法および製造装置により製造するＩＣカードについて図１を参照して説明する。
図１は、そのＩＣカード１０の構造を示す図である。
ＩＣカード１０は、非接触型ＩＣカードであって、図示のごとくアンテナ基板１１、スペーサーシート１５および表面シート１７が貼着された構成である。
【００１５】
アンテナ基板１１は、厚さ２５０μｍの白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）で形成されており、この上に銀粉を含有した導電性ペーストを用いてシルクスクリーン印刷によりコイルアンテナ１２が形成されている。
また、このアンテナ基板１１の端部に異方性導電フィルム１３を介してＩＣチップ１４が実装されており、ＩＣチップ１４の端子は、この異方性導電フィルム１３を介してコイルアンテナ１２の端子と接続されている。なお、本実施の形態において、ＩＣチップは、縦２．９ｍｍ、横１．９ｍｍの大きさで、実装後のアンテナ基板１１表面からＩＣチップ１４上面までの高さは２４５μｍである。
なお、コイルアンテナ１２およびＩＣチップ１４が実装された状態のアンテナ基板１１を、以後、コンポーネントシート１８と言うものとする。
【００１６】
スペーサーシート１５は、ＩＣチップ１４などによるアンテナ基板１１上の凹凸を吸収して平滑な表面を形成するためにアンテナ基板１１に積層されるシートであって、アンテナ基板１１と同様に厚さ２５０μｍの白色ＰＥＴで形成されている。このスペーサーシート１５のアンテナ基板１１と貼着された場合にＩＣチップ１３に対応する位置には、ＩＣチップ１４の凸部が丁度嵌合されるような開口部１６が設けられている。
【００１７】
表面シート１７も、アンテナ基板１１およびスペーサーシート１５と同様に厚さ２５０μｍの白色ＰＥＴで形成されたシートであり、表面に絵柄などが印刷されたシートである。
【００１８】
次に、このようなＩＣカード１０を製造する工程で用いられる本発明に係わる製造システム３０について、図２を参照して説明する。
図２は、製造システム３０の構成を示すブロック図である。
製造システム３０は、カメラ３１、ＩＣ部検出部３２、開口部形成制御部３３、見当合わせマーク形成部３４、レーザー発振器３５、第１のＸＹステージ３６および第２のＸＹステージ３７を有する。
【００１９】
カメラ３１は、第１のＸＹステージ３６上に載置されたコンポーネントシート１８のＩＣチップ１４搭載面の状態を撮像し、撮影した画像をＩＣ部検出部３２に出力する。
通常、ＩＣカード製造方法としては、複数のＩＣカードを１枚のシートに順次形成しておき、後の工程で各ＩＣカードに裁断する方法をとる場合が多い。本実施の形態においても、コイルアンテナ１２やＩＣチップ１４を実装する工程では、３×３の９個のＩＣカードを１枚のシート上に同時に形成していく。したがって、カメラ３１は、第１のＸＹステージ３６上に載置されるそのような９個のＩＣカード分のコンポーネントシート１８の集合体たるコンポーネント集合シート１８ａが撮像対象となる。そして、カメラ３１は、そのコンポーネント集合シート１８ａより、少なくともシートの４隅に設けられている＋字形状の見当合わせマーク２１と、各コンポーネントシート１８のＩＣチップ１４部分の画像を、第１のＸＹステージ３６上の座標と対応付けが可能な状態で取り込む。
【００２０】
ＩＣ部検出部３２は、カメラ３１により取り込まれた画像データに基づいて、第１のＸＹステージ３６に載置されているコンポーネント集合シート１８ａの、各ＩＣカードのＩＣチップの搭載されている位置を検出し、開口部形成制御部３３に出力する。この時にＩＣ部検出部３２は、同じくカメラ３１により取り込まれた、そのシートの４隅に設けられている＋字形状の見当合わせマーク２１の位置に基づいて、得られた画像における座標系を設定し、各ＩＣチップ１４の位置を特定する。
【００２１】
開口部形成制御部３３は、まず、ＩＣ部検出部３２より入力されるコンポーネント集合シート１８ａの見当合わせマーク２１の位置に基づいて、第２のＸＹステージ３７に載置された、コンポーネント集合シート１８ａに対応する９個のスペーサーシート１５の集合体としてのスペーサー集合シート１５ａの、見当合わせマーク２１に対応する位置に、同様の見当合わせマーク２２を形成するように、見当合わせマーク形成部３４を制御する。
そして開口部形成制御部３３は、ＩＣ部検出部３２より入力される各ＩＣチップ１４の位置に基づいて、スペーサーシート１５に形成する開口部１６の位置、大きさを決定し、決定された開口部１６が実際に形成されるようにレーザー発振器３５を制御する信号を生成してレーザー発振器３５に印加する。
【００２２】
見当合わせマーク形成部３４は、たとえば＋マークの刻印装置などで構成され、開口部形成制御部３３より指示された第２のＸＹステージ３７上に載置されているスペーサー集合シート１５ａの所定の位置に、見当合わせマーク２２を刻印する。
【００２３】
レーザー発振器３５は、開口部形成制御部３３からの制御信号に基づいて、３７上に載置されているスペーサー集合シート１５ａにレーザー光を照射し、スペーサー集合シート１５ａの所定の位置に、９個の開口部１６を形成する。
なお、本実施の形態において、レーザー発振器３５はＹＡＧレーザーであり、また２５０μｍのＰＥＴに所望の開口を形成するためのレーザー光Ｌの照射条件は、電流値１３Ａ、掃引速度毎秒１０ｍｍ、周波数１０ｋＨｚである。
【００２４】
なお、製造システム３０はさらに図示せぬ制御部を有しており、この制御部による制御に基づいて、前述した各部が同期して所望の動作を行い、全体として所望の処理を行うものである。
【００２５】
次に、このような製造システム３０により、ＩＣカード１０を製造する場合の製造システム３０の動作および処理の流れについて、図３を参照して説明する。図３は、非接触ＩＣカードを製造する工程の、本発明に係わる工程を示す図である。
まず、前工程において、ＩＣカード９個を形成可能なアンテナ基板１１に対して、コイルアンテナ１２が９個形成され、異方性導電フィルム１３を介してＩＣチップ１４が実装され、コンポーネント集合シート１８ａが製造され、製造システム３０の第１のＸＹステージ３６上に載置される。この時、コンポーネント集合シート１８ａの４隅に近い位置には、ラミネートを行なう際の見当合わせのための＋マーク２１が印刷されている。なお、本実施の形態において、このコンポーネント集合シート１８ａの寸法は、縦３３０ｍｍ、横２５０ｍｍである。
【００２６】
第１のＸＹステージ３６上に移動されたコンポーネント集合シート１８ａに対して、カメラ３１がその上面の画像を撮影し、見当合わせマーク２１および各ＩＣカード１０のＩＣチップ１４付近の画像を取り込む。
この画像データに基づいて、ＩＣ部検出部３２が見当合わせマーク２１の位置に対する各ＩＣチップ１４の位置を検出し、その位置情報を開口部形成制御部３３に出力する。
【００２７】
開口部形成制御部３３では、見当合わせマーク形成部３４を制御して、第２のＸＹステージ３７上に載置された予め表裏に熱可塑系の接着剤をコーティングした厚さ２５０μｍの白色ＰＥＴシート１５ａに対して、コンポーネント集合シート１８ａと同様の見当合わせマーク２２を描画させるとともに、その見当合わせマーク２２の位置に基づいたコンポーネント集合シート１８ａにおけるＩＣチップ１４の位置に、実装されているＩＣチップ１４の形状に適合した開口部１６を形成するように、見当合わせマーク形成部３４およびレーザー発振器３５に対して制御信号を印加する。
この制御信号に基づいて、見当合わせマーク形成部３４が見当合わせマーク２２をまず描画し、この位置を基準にしながら、レーザー発振器３５はスペーサー集合シート１５ａに対してレーザー光を照射、掃引し、スペーサー集合シート１５ａ上に９個の開口部１６を形成する。
【００２８】
そして、後の工程において、コンポーネント集合シート１８ａと、スペーサー集合シート１５ａとが、見当合わせマーク２１および見当合わせマーク２２が一致するように合わせられて貼着され、さらにスペーサー集合シート１５ａのコンポーネント集合シート１８ａとは反対側に、予め絵柄印刷を施した厚さ２５０μｍのＰＥＴである表面集合シート１７ａが積層され、これらを熱圧ラミネートして積層シートとし、これを打ち抜いて９個の非接触ＩＣカードが製造される。
なお、本実施の形態において、このようにして製造したＩＣカード１０の総厚は７９０μｍであった。
【００２９】
このように、本実施の形態のＩＣカード製造方法によれば、コンポーネントシート１８に実装された部品の位置を、カメラ３１より画像データとして正確に取り込み、この画像データに基づいてＩＣチップ１４などの部品の位置を検出し、レーザー発振器３５を用いてＩＣチップ１４に対応する位置に開口部１６を適切に形成している。
したがって、このようにして製造されたＩＣカード１０の表面は、ＩＣチップ部の段差などの影響を受けない平滑な面として形成される。
その結果、ＩＣカードごとのバラツキなどにも適切に対処してラミネート精度を向上させ、製造の歩留りを高めるとともに、部品寸法などの品種変更や製造切換にも効率的に対応することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カード表面の平滑性が維持された高品質のＩＣカードを高い歩留まりで製造することができるようなＩＣカード製造方法を提供することができる。
また、カード表面の平滑性が維持された高品質のＩＣカードを高い歩留まりで製造することができるようなＩＣカード製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる製造方法および製造装置により製造するＩＣカードの構造の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係わるＩＣカードの製造システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、非接触ＩＣカードを製造する工程の、本発明に係わる工程を示す図である。
【符号の説明】
１０…ＩＣカード
１１…アンテナ基板
１２…コイルアンテナ
１３…異方性導電フィルム
１４…ＩＣチップ
１５…スペーサーシート
１６…開口部
１７…表面シート
１８…コンポーネントシート
２１，２２…見当合わせマーク
３０…製造システム
３１…カメラ
３２…ＩＣ部検出部
３３…開口部形成制御部
３４…見当合わせマーク形成部
３５…レーザー発振器
３６…第１のＸＹステージ
３７…第２のＸＹステージ
【図１】
0004190639.tif 000002
【図２】
0004190639.tif 000003
【図３】
0004190639.tif 000004