(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップを装着したアンテナシートをカードの厚み方向中央に配置し、接着シートとスペーサシートを介して表裏の印刷シート間に挟持し、熱圧プレスして一体の基体にした非接触ＩＣカードにおいて、アンテナシートの両側に積層する接着シートとスペーサシート、および印刷シートのそれぞれの厚みを同一にし、かつ両面の接着シートとスペーサシートにはＩＣチップの厚みを吸収する貫通孔が形成され、アンテナシートのＩＣチップ部分が貫通孔内で屈曲し、かつ各貫通孔は接着シートとスペーサシートの溶融により埋まった状態になっていることを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項２】
スペーサシートがＰＥＴ−Ｇ製からなり、接着シートがポリエステル系ホットメルト接着剤であることを特徴とする非接触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、アンテナシートを内包する非接触ＩＣカードに関する。
特に、アンテナシートを含む複数のシートをプレスラミネートして製造する非接触ＩＣカードにおいて、安定した通信特性と優れた外観品質の両方を同時に満足する製品の実現を目指すものである。
従って、本発明の利用分野は非接触ＩＣカードの製造や利用分野に関する。
【０００２】
【従来技術】
非接触ＩＣカードは、電磁誘導の原理により外部から電力と信号を非接触で得るため、カード内部にコイルを形成したアンテナシート（一般に「インレイ」ということもある。）を内包する。受送信する信号を処理し記憶するＩＣチップは、コイルアンテナに接続してアンテナシートに一体にして使用する場合と、基板付きのＩＣモジュールにしてカード表面に装着し、ＩＣモジュールとアンテナシートとを接続する場合とがある。
ＩＣチップ（モジュール化する場合もある。）とコイルアンテナを共にカード基体内に埋設する場合、コイルアンテナがカード基材の厚み方向において、表面側にあるいは裏面側に偏って配置されていると、カードリーダに対して表面をかざした場合と裏面をかざした場合とで、通信特性に差が生じ、最悪の場合は通信不良となる問題があった。
【０００３】
そこで、従来からコイルアンテナをカード基体の層中心に据える考えで層構成がされている。しかし、ＩＣチップは一定の厚みを有するので、コイルアンテナが中心に配置されてもＩＣチップは偏った位置に配置されることになる。
ＩＣチップが偏って配置されていると、カードの外観品質が低下する問題が生じる。すなわち、規格により６８０〜８４０μｍと規定されるカード基材の厚さに対して、厚み１５０〜２５０μｍのＩＣチップが内包されると、残り代はＩＣチップの片側には僅か、２１５〜３４５μｍしかなく、偏って配置されているとさらに残り代が薄くなってしまう。
その結果、カードを外観観察してもＩＣチップが透けて見えたり、カード表面に凹凸が生じて印刷絵柄が歪んでしまうなど、種々の問題が発生していた。
さらに、コイルアンテナあるいはＩＣチップが偏って配置されていると、それらをコアシートと共にプレスラミネートするとカード基材に反りが生じて、著しい外観品質の低下を招いていた。
【０００４】
ここで、従来の非接触ＩＣカードの実施形態について説明することとする。
図４は、従来の非接触ＩＣカードの層構成を示す分解断面図、図５は、図４のプレスラミネート後の状態を示す断面図である。なお、本明細書の各図においては、理解の容易のため厚み方向の縮尺は拡大図示されている。
【０００５】
図４において、アンテナシート１０は、厚み５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルムからなり、アルミ箔等の金属薄膜をエッチング形成した平面コイル状のコイルアンテナ１１を有し、コイルアンテナの両端部にはＩＣチップ１２が装着されている。ＩＣチップは１５０〜３００μｍ程度の高さを有する。
アンテナシート１０と表裏の印刷シート４０，５０の間には、接着シート３３，３４とスペーサシート３５，３６が、それぞれ挿入される。接着シートの厚みは５０μｍ程度、ＩＣチップ３２の突出する側のスペーサシート３６には、厚み２５０μｍ程度、突出しない側のスペーサシート３５には、厚み１５０μｍ程度の非晶性ポリエステル（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂が好ましく使用されている。
【０００６】
接着シート３４とスペーサシート３５のＩＣチップ１２が当接する部分には、貫通孔３４１，３６１が形成されていて、ＩＣチップの厚みを吸収できるようにされているが、ＩＣチップ３２の突出する側でない面の接着シート３３とスペーサシート３５には貫通孔を形成していない。
表裏の印刷シート４０，５０には、１００μｍ厚程度の二軸延伸した白色ＰＥＴシートを使用する。微細な空洞を有する二軸延伸した白色ＰＥＴシートであってもよい。表裏印刷シート４０，５０は、この仕様の場合、コア材料になるもので、表面印刷４１、裏面印刷５１がされている。
【０００７】
このような積層状態でプレスラミネートしたＩＣカード１は、図５のように、ＩＣチップ１２の突起部が一方側に偏った状態で配置されることになる。貫通孔３４１，３６１は接着シート３４等の溶融によりほぼ埋まった状態になる。
この状態でＩＣチップ１２の突起部先端と、裏面印刷５１との間は、印刷シート５０の厚み程度しか残らないので、ＩＣチップが透けて見えたり凹凸形状を与えるような問題が生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の非接触ＩＣカードは、コイルアンテナ自体をカード基材の中心に位置させようとする考えであるが、結果的にＩＣチップとコイルアンテナのいずれか一方または双方が基材の厚みに対して偏って位置することになり、中心に配置されてはいなかった。したがって、特に上述した外観品質が低下するという欠点があった。
そこで、本発明では、ＩＣチップが実装されたアンテナシートの表面側と裏面側に、スペーサシート及び／または接着シートを設けるが、表裏のスペーサシートと接着シートの厚み合計は、ＩＣチップの厚みと同じであって、ＩＣチップが収まるように、ＩＣチップ外形と略同寸法の貫通孔を表裏対称位置に設けることで、上記課題を解決しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、ＩＣチップを装着したアンテナシートをカードの厚み方向中央に配置し、接着シートとスペーサシートを介して表裏の印刷シート間に挟持し、熱圧プレスして一体の基体にした非接触ＩＣカードにおいて、アンテナシートの両側に積層する接着シートとスペーサシート、および印刷シートのそれぞれの厚みを同一にし、かつ両面の接着シートとスペーサシートにはＩＣチップの厚みを吸収する貫通孔が形成され、アンテナシートのＩＣチップ部分が貫通孔内で屈曲し、かつ各貫通孔は接着シートとスペーサシートの溶融により埋まった状態になっていることを特徴とする非接触ＩＣカード、にある。
【００１０】
上記非接触ＩＣカードにおいて、スペーサシートがＰＥＴ−Ｇ製からなり、接着シートがポリエステル系ホットメルト接着剤である、ようにすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
非接触ＩＣカードには各種の形態があるが、ＪＩＳおよびＩＳＯで規定するカード厚みとし、平滑なカード表面とするためには、ＩＣチップを装着したアンテナシートを、表裏のカード基材で挟持した形態とするのが一般的である。
アンテナは捲線を使用しないで、金属薄膜をエッチング形成しても、前記のようにシート表面から２０μｍ〜４０μｍの突起部を形成する。
アンテナの両端部に装着するＩＣチップはさらに、１５０μｍ〜３００μｍ程度もの厚み（突起）を有するので、アンテナシートは不可避的な突起または凹凸を有し、アンテナコイルを中心にする従来の層構成では、ＩＣチップがカードの一方側に偏って位置することになり、外観性および平滑性の優れたＩＣカードは得られない。
【００１２】
本発明は、従来の層構成を換えることにより、かかる問題を解決しようとするものである。以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明のカードの層構成を示す分解断面図、図２は、本発明で使用するアンテナシートの平面図、図３は、図１の層構成をプレスラミネートした後の状態を示す断面図である。
【００１３】
アンテナシート１０は、図２のようにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のシートに平面状のコイルアンテナ１１を有し、コイルアンテナの両端部１１１，１１２にはＩＣチップ１２が装着されている。
なお、ＩＣチップに限らず、樹脂封止したＩＣモジュールでも良いが、以下、統一してＩＣチップと表現することにする。
【００１４】
カード基体を積層する場合は、図１のように、このアンテナシート１０と表裏の印刷シート２０，３０の間に、接着シート１３，１４とスペーサシート１５，１６が、それぞれ挿入される。スペーサシート１５，１６には、非晶性ポリエステル（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂が好ましく使用される。熱融着性を有し表裏の印刷シート２０，３０との接着が確保できるからである。
接着シート１３，１４を使用するのは、アンテナシートであるＰＥＴフィルムが熱融着性を有しないからであり、アンテナシート１０とスペーサシート１５，１６間を強固に接着する役割をする。これにはホットメルト系の接着シートを好適に使用できる。
【００１５】
接着シート１３，１４とスペーサシート１５，１６のＩＣチップ１２が当接または位置する部分には、貫通孔１３１，１４１，１５１，１６１が形成されていて、ＩＣチップの厚みを吸収できるようにされている。
図面上では、ＩＣチップ１２は表面側印刷シート２０側には突起を形成していないが、プレスラミネートする際には突起側でない面にも程度の差はあっても影響するので、接着シート１３とスペーサシート１５にも貫通孔を形成するのが本発明の特徴である。
【００１６】
表裏の印刷シート２０，３０には、二軸延伸した白色ＰＥＴシートを使用する。二軸延伸しているため、横方向変位が殆ど生じない特徴がある。加熱によって横方向に流動する接着シートやスペーサシートとは対照的である。
一般に、表面側印刷シート２０には、装飾的な表面印刷２１がプレス前にされることが多く、裏面側印刷シート３０には文字等の裏面印刷３１がプレス後にされることが多いが、それに限定されるものではない。
【００１７】
図２のように、アンテナシート１０は、平面状のコイルアンテナを有するが、当該コイルアンテナ１１は、シートにラミネートしたアルミ箔等にレジストを形成し、周知のフォトエッチング技術でコイル形状のみを残したものである。
コイルアンテナ１１は、カード面において数ターン程度の巻きとなるように形成される。
コイルの内側の一端１１１は、直接ＩＣチップに接続できるが、外側のコイル１１２はシートの裏面を通してＩＣチップに接続するようにされている。
【００１８】
図１の層構成をプレスラミネートした後は、図３のような非接触ＩＣカード１になる。この場合は、ＩＣチップ１２が、カード基体のほぼ中央に位置することになるので、ＩＣチップの影響で外観を著しく損なうようなことはない。
図３において、アンテナシート１０が屈曲しているのは、ＩＣチップ部分のみであって、コイルアンテナ１１自体は平面部分にあるので、通信特性に影響することもない。各貫通孔は接着シート１３，１４やスペーサシート１５，１６の溶融によりほぼ埋まった状態になっている。
【００１９】
スペーサシートに使用する非結晶性ポリエステル系樹脂（ＰＥＴＧ）シートとは、一般的には芳香族ジカルボン酸とジオールとの脱水縮合体であって、共重合ポリエステルの中でも特に結晶性が低く、実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル樹脂からなるシートをいう。
ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
ジカルボン酸成分とジオール成分との組合せは適宜行われ、例えば、ポリエチレンテレフタレートにおけるエチレングリコール成分の３０モル％を１，４−シクロヘキサンジメタノールで置換した、非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂は商品名「ＰＥＴＧ」としてイーストマンケミカル社から市販されている。
【００２０】
【実施例】
図１、図２、図３を参照して本発明の実施例を説明する。
（実施例）
＜アンテナシートの準備＞
厚み５０μｍのＰＥＴフィルムに、厚み２０μｍのアルミ箔を接着剤を介して貼り合わせ、このアルミ箔をエッチングすることで、コイルアンテナ１１を形成した。さらに、厚み３００μｍのＩＣモジュールをコイルの両端と電気的に接続して実装し、カード内に内包するアンテナシート１０を完成した。
なお、ＩＣモジュールは、厚み１７５μｍのＩＣチップに、補強板１００μｍ、異方導電性シート５０μｍを重ねて付加し、プレスラミの圧力を受けた後、総厚３００μｍとなったものである。
【００２１】
＜カード基体の製造＞
カード基体の層構成は、アンテナシート１０の表裏に、厚さ５０μｍの接着シート１３，１４、その外側に厚さ１００μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート１５，１６、さらにその外側に厚さ２００μｍの二軸延伸したＰＥＴ製印刷シート（東レ株式会社製造「ルミラー」）２０，３０を表裏が対称になるように配置し、都合７層の層構成とした。コイルアンテナ１１とＩＣチップの厚みを含めない使用材料の総厚は７５０μｍである。
【００２２】
接着シート１３，１４には、アンテナシートのＰＥＴフィルムとスペーサシート１５，１６のＰＥＴ−Ｇとの接着適性を考慮して、ポリエステル系ホットメルト接着剤（溶融粘度２０００Ｐｏｉｓｅ：１９０°Ｃ）を採用した。
アンテナシート１０の両面の接着シート１３，１４とスペーサシート１５，１６には、アンテナシート上に実装したＩＣチップが貫通するように、予めＩＣチップ１２と同じ大きさ（約５ｍｍ×５ｍｍ）の貫通孔１３１，１４１，１５１，１６１を打ち抜いて設けておいた。
【００２３】
アンテナシート１０と貫通孔を設けた接着シート、スペーサシートの位置合わせは、アンテナシートと各接着シート、スペーサシートに設けた抜き穴をピンに嵌めることにより行った。
この７層からなる積層体をプレス機の熱板上に載置して、プレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力２．０ＭＰａ、成形（加熱）時間２０ｍｉｎ．に設定して行った。
【００２４】
プレスによって一体化したカード基体の表裏面に絵柄印刷２１，３１を行い、最後に絵柄に合わせてカード形状に打ち抜いた。印刷は、シルクスクリーン印刷の上にオフセット印刷を刷り重ねて行った。
このようにして総厚、０．７５ｍｍの非接触ＩＣカード１が完成した。
【００２５】
図４、図５を参照して本発明の比較例を説明する。
（比較例）
＜アンテナシートの準備＞
アンテナシートは実施例と同一の材料を使用し、同一厚みにして準備した。
【００２６】
＜カード基体の製造＞
カード基体の層構成は、アンテナシート１０の表裏に、厚さ５０μｍの接着シート３３，３４、その外側のカード表面側に厚さ１５０μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート３５、カード裏面側に厚さ２５０μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート３６、さらにその外側に厚さ１００μｍの二軸延伸したＰＥＴ製印刷シート（東レ株式会社製造「ルミラー」）４０，５０を配置し、都合７層の層構成となった。コイルアンテナとＩＣチップの厚みを含めない使用材料の総厚は７５０μｍである。
【００２７】
接着シート３３，３４には、実施例と同一の材料を採用した。
アンテナシート１０のＩＣチップが突出する側の接着シート３４、スペーサシート３６には、アンテナシート上に実装したＩＣチップが貫通するように、予めＩＣチップ１２と同じ大きさ（約５ｍｍ×５ｍｍ）の貫通孔３４１，３６１を打ち抜きして設けておいた。
【００２８】
各層の位置合わせを実施例と同様にして行い、この７層からなる積層体をプレス機の熱板上に載置して、プレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力２．０ＭＰａ、成形（加熱）時間２０ｍｉｎ．に設定して行った。
【００２９】
プレスによって一体化したカード基体の表裏面に絵柄印刷４１，５１を行い、最後に絵柄に合わせてカード形状に打ち抜いた。印刷は、シルクスクリーン印刷の上にオフセット印刷を刷り重ねて行った。
このようにして総厚、０．７５ｍｍの非接触ＩＣカードが完成した。
【００３０】
比較例のＩＣカードでは、カード裏面からＩＣチップ１２の表面までの肉厚は約１００μｍ程度であるため、ＩＣチップが透けて見えたが、実施例のＩＣカードでは、この肉厚が２００μｍ程度確保できるので、ＩＣチップが透けて見えるようなことはなかった。
また、実施例と比較例の非接触ＩＣカードの反りの大きさを測定したところ、比較例では、１．５〜３．０ｍｍの反りが有ったが、実施例のＩＣカードでは、１．０ｍｍ以下であった。なお、反りの測定は、ＩＣカードを、その反りの凸部がカード中央部で凸状になるように定盤上に載置した際に、定盤面からの凸部の最大高さを測定する方法によった。
通信特性についても実施例では、表裏面のいずれをリーダライタにかざした場合にも良好な通信状態を確保できたが、比較例では、通信エラーを生じる場合があった。
【００３１】
【発明の効果】
上述のように、本発明の非接触ＩＣカードの層構成は、アンテナシートを中心にして表裏の厚みが対称になるように構成され、かつ接着シートとスペーサシートのＩＣチップ部分には、表裏共に貫通孔が形成されているので、ＩＣチップの厚みを吸収してＩＣチップをカード基体の中央に位置させることができる。
したがって、ＩＣチップとコイルアンテナをカード基体の中央に有して、表裏の通信特性に差異が生じることなく、また、ＩＣチップの突起部がカード裏面に接近することがないので、ＩＣチップが透けて見えたり、平滑性や外観性を損なう問題がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のカードの層構成を示す分解断面図である。
【図２】  本発明で使用するアンテナシートの平面図である。
【図３】  図１の層構成をプレスラミネートした後の状態を示す断面図である。
【図４】  従来の非接触ＩＣカードの層構成を示す分解断面図である。
【図５】  図４のプレスラミネート後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    非接触ＩＣカード
１０    アンテナシート
１１    コイルアンテナ
１２    ＩＣチップ
１２ｍ  ＩＣモジュール
１３，１４，３３，３４    接着シート
１５，１６，３５，３６    スペーサシート
２０，３０，４０，５０    印刷シート
２１，４１    表面印刷
３１，５１    裏面印刷
【図１】
0004043843.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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