(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層あるいは複数の層と、集積回路と、この集積回路の外部装置との電力供給及び／又はデータ交換に用いる少なくとも１個のコイルとを具備するカード本体とを有したデータ媒体において、
前記集積回路及び少なくとも２個の接触要素を備えるモジュールと、このモジュールとは分離して提供される前記カード本体の層とを備え、
前記モジュールは、前記電力供給及び／又はデータ交換のための外側接触面を備え、
前記カード本体は、前記層に形成され且つ前記モジュールを受容する２段の凹部を有し、
この２段の凹部は第１の段部と当該第１の段部よりも深い第２の段部を有し、前記コイル及び当該コイルの導線は共に前記第１の段部上に配置され、且つ、当該導線は、前記モジュールを前記凹部に挿入したときに、前記接触要素に正対して接触し、これにより前記モジュールが前記接触要素を経由して前記コイルに電気的に導通するように位置決めされている、ことを特徴とするデータ媒体（１）。
【請求項２】
請求項１記載のデータ媒体において、
前記コイルは、実質的に前記カード本体の表面全体に広がって配置されていることを特徴とするデータ媒体。
【請求項３】
請求項２記載のデータ媒体において、
前記コイルの導線は前記モジュールの前記接触要素に接着剤で電気伝導的に接続されていることを特徴とするデータ媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、１層あるいは複数の層と、集積回路（以下、ＩＣ（Integrated Circuit）という）と、外部装置を用いた前記ＩＣの電力供給及び／又はデータ交換に役立つ少なくとも１個のコイルとを具備したカード本体を有するデータ媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣを用いたデータ媒体（ｄａｔａ ｃａｒｒｉｅｒ）は、クレジットカード、バンクカード、現金支払いカードその他同様な形態として、例えばキャッシュレスでの現金振替や会社機密保持領域へのアクセス認可をとり行なう媒体として非常に多様なサービス分野で用いられている。
【０００３】
これらのデータ媒体の多くにおける電力供給及び／又はデータ交換は、電子モジュールの外側接触面を経由した外部装置による接触式で行なわれている。従来におけるデータ媒体と読み出し／書き込み装置とを接続するための上記接触面は露出しているためその接触面が汚れる危険があり、その結果、接触不良を引き起こし、さらにデータ媒体と対応する読み出し／書き込み装置のターミナルとの間で誤ったデータを伝送する可能性があった。
【０００４】
また、このような問題にかかわらず、読み出し／書き込み装置のターミナル内で電子モジュールの接触面が誤って位置することもあり、この位置ずれによっても、上記誤ったデータを伝送する可能性があった。
【０００５】
上述した問題点を回避するために、例えば誘導的、連結型の非接触式データ媒体が従来から知られている。
【０００６】
ＥＰ−Ａ１  ０３７６０６２号公報には、上記非接触式データ媒体の電子モジュール及びこの電子モジュールの生産方法の一例が開示されている。その電子モジュールは、絶縁キャリアフィルムと少なくとも二つの相互に連絡している導線を有するＩＣを備えたチップとを具備している。そのＩＣは、絶縁キャリアフィルム上に配置されている。モジュールのキャリアフィルムの同一面にはコイルがあり、このモジュールの一部であるコイルは、モジュールと外部装置との誘導結合を可能にしている。そのコイルは、リング形状でワイヤラップ（ｗｉｒｅ−ｗｒａｐｐｅｄ）されたコイルとして実施されている。そして、このコイルは、チップとそのチップの導線をコイルの導線に電気伝導的に接続する要素とを収容するスペースを取り巻いている。その後、そのスペースは、電気的に絶縁している硬化した粘着性の混合物が満たされる。このようにして電子モジュールが完成されると、そのモジュールはカード内に取り付けられ、コイルはそのカードが使用中にさらされるストレス（ｓｔｒｅｓｓｅｓ）に対して、チップ及び電気伝導性接続要素の効果的な保護を保証する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したモジュール上のコイルの配列はチップに十分な保護を与えるが、そのようなコイル配列に基づくモジュールの特別な構成は、非接触結合式のデータ媒体を製造するためには特別に製造されたモジュールが使用されなければならないことを意味している。
【０００８】
しかしながら、そのような特別なモジュールを製造するためには、特別な製造方法を用いるか、あるいは特殊な工具を用意しなければならない。さらに、そのモジュールは特別製造品であるため、普通に製造された、例えばコイル無しのモジュールは、非接触結合式のデータ媒体を製造するためには用いることができなかった。さらにまた、特別に製造されたモジュールは、独立して製造されなければならないため、当該モジュールを有する非接触式のデータ媒体は小量生産にもかかわらず、高いコストになっていた。
【０００９】
すなわち、特別に製造されたモジュールを用いことにより、非接触式のデータ媒体を生産する際の自由度が阻害されていた。
【００１０】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的は容易に生産することのできる非接触式のデータ媒体を提供することにあり、上述した問題は、個々の請求項に記載された特徴により解決される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、発明に係るデータ媒体では、１層あるいは複数の層と、集積回路と、外部装置を用いた前記集積回路の電力供給及び／又はデータ交換に役立つ少なくとも１個のコイルとを具備するカード本体を有したデータ媒体において、前記集積回路を支持するモジュールと、少なくとも２個の接触要素とを備え、前記接触要素は当該接触要素を経由して、独立して前記カード本体の層上に配置された前記コイルの導線に電気的に接続されている。
【００１２】
特に、好適に例に係るデータ媒体によれば、前記コイルは前記カード本体のカバー層上、又はインナー層上、又は射出成型で形成されたカード本体部分上に配置されている。
【００１３】
また、別の例に係るデータ媒体によれば、前記コイルはフラットコイルとして形成され、このフラットコイルは前記カード本体の絶縁層にワイヤラップされたコイルとして接着剤で接着されるか、又は電気伝導層としてカード本体の絶縁層上にプリントされるか、又は熱スタンピング法により前記カード本体層内にスタンプされるか、又は金属箔あるいは電気伝導性コーティングされたプラスチックフィルムから打ち抜かれて前記カード本体の層上に配置される。
【００１４】
さらに、別に例に係るデータ媒体によれば、前記コイルは、本質的に前記カード本体の表面全体に伸びている。
【００１５】
さらにまた、別の例に係るデータ媒体によれば、前記コイルの導線と前記モジュールの前記接触要素とはカード本体の平面内で互いに対向して配置されている。
【００１６】
特に、一例に係るデータ媒体によれば、前記コイルの導線は前記モジュールの前記接触要素に接着剤で電気伝導的に接続されている。
【００１７】
また、別の例に係るデータ媒体によれば、前記モジュールは、さらに外部装置に対して電力供給及び／又はデータ交換するための外接触面を有している。
【００１８】
また、データ媒体の製造方法によれば、１層あるいは多層構造のカード本体と、集積回路と、外部装置を用いた前記集積回路の電力供給及び／又はデータ交換に役立つ少なくとも１個のコイルとを有したデータ媒体の製造方法において、前記集積回路を支持するモジュールと少なくとも２個の接触要素とが公知方法により製造され、前記コイルが前記モジュールの製造とは独立して前記カード本体の層上に取り付けられ、そして、前記モジュールの前記接触要素が前記コイルの導線に関連する所要の位置に配置されるとともに前記モジュールの前記接触要素は前記コイルの前記導線に電気的に接続される。
【００１９】
特に、一例に係るデータ媒体の製造方法によれば、前記コイルは電気伝導性接着剤を用いたスクリーン印刷法により前記カード本体層上にプリントされるか、又は金属箔又は電気伝導性コーティングされたプラスチックフィルムの外側へパンチされるとともに前記カード本体の層上に配置されるか、又は熱スタンピング法により前記カード本体層内にスタンプされるか、又はワイヤラップされたコイルとしてカード本体層に取り付けられる。
【００２０】
また、別の例に係るデータ媒体の製造方法によれば、前記コイルの導線は、前記モジュールの前記接触要素に接着剤で電気伝導的に接続されている。
【００２１】
【作用】
本発明の基本となる概念は、モジュールとコイルが非結合となっていることであり、それによってモジュールは公知の方法により独立して製造される。そして、コイルはモジュールに依存せずに製造され、カード本体の層に取り付けられる。
【００２２】
コイルは、例えば多層構造のカバー層上、又はインナー層上、又は射出成型で形成されたカード本体部分に配置される。また、コイルはカード本体層上にプリントされてもよいし、例えば、ワイヤラップされた形態、その他、例えば電気伝導性接着剤を用いたスクリーン印刷法による電気伝導層として配置されてもよい。また、その他、コイルは、金属箔を打ち抜き加工（ｐｕｎｃｈｅｄ）して形成されるか、又は電気伝導性コーティングされたプラスチックフィルムをエッチングして形成され、そしてカード本体層に接着されてもよい。
【００２３】
さらにまた、コイルは熱スタンピング法により電気伝導層として前記カード本体層内にスタンプされることも可能である。なお、コイルは、好ましくはフラットコイルとして形成され、コイルの導線とモジュールの接触要素とは互いのカード本体内での場所と位置に基づいて、例えば、直接互いに対向して配置されるように定められていると、コイルの導線とモジュールの接触要素との間の電気伝導的な接続を容易に達成することができる。このコイルの導線とモジュールの接触要素との間の容易な接続は、例えば電気伝導性接着剤の助けを借りるか、又はハンダ手段等当業者が熟知した他の一般的な技術によっても達成することができる。
【００２４】
そして、モジュールは、外部装置の結合をコンタクティング（ｃｏｎｔａｃ−ｔｉｎｇ）するための外接面をさらに有するハイブリッドモジュールとして実施可能であることを特に言及しておく。
【００２５】
本発明により達成される利益としては、特に、非接触式のデータ媒体を製造するにあたり、コイル無しのモジュールのような従来の方法で製造されたモジュールを使用することができることが挙げられる。このため、非接触式のデータ媒体を製造する際の自由度（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）が従来に比べて向上する。また、本発明のデータ媒体及びその製造方法では、以前のモジュールを製造する場合と比べて大きな変更を必要とせず、特別の新たな道具やモジュールを製造するための新たな方法も必要としない。
【００２６】
さらに、本発明はまた、カード本体層上のコイルの配列に起因してコイル設計の際の自由度が向上する。例えば、要求されるインダクタンスに関するコイルの巻き数、有効巻線表面、ワイヤ直径等の自由度が高くなる。また、カード本体層上のコイルの配列に起因して、本発明はカード本体上のコイルを実現するための技術を選択の際の自由度が向上する。
【００２７】
さらにまた、本発明は、特にコイル導線とそのコイル導線と電気的に接続されたモジュールの接触要素とがカード本体内の場所及び位置に基づいて定められていたとき、そのモジュールとコイルとの容易な接続を可能にする。
【００２８】
また、モジュールの構成は、接触要素の場所及び位置を含み自由に選択することができる。例えば、モジュールの接触要素は、電気伝導性コーティングされたキャリアフィルムにより得られるか、あるいはリードフレーム技術により形成された金属バンドが打ち抜かれて形成されている。ＩＣは、打ち抜き加工されたリードフレームの中央部に、例えば接着剤を介して接着されている。ＩＣとモジュールの接触面との電気伝導的結合は、例えばワイヤボンディングあるいはＴＡＢ技術と呼ばれる公知の方法で成し遂げられる。これらの技術及びこの接続に関するモジュールの異なったデザインは当業者に熟知されている。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、コイル７を有するカード本体２を具備したデータ媒体１を示している。コイル７はそのカード本体２の上に配置され、また、モジュール６と電気伝導的に接続されている。
【００３１】
図２は、図１に示す一点鎖線に沿った拡大（実寸とは異なる）断面図であり、この断面図は、モジュール６、カード本体２の一部及びコイル７を含む要部が示されている。モジュール６は、２本の導線を有する少なくとも１つのＩＣ（Integrated  Circuit）４を具備している。この２本の導線は、電気伝導的にモジュールの接触要素５と接続されている。図２に示されたモジュール６は、その一方の側に接触要素５を有した例えばカプトンキャリアフィルムから成っている。そのキャリアフィルムは、ＩＣ４を受入れるため及び当該ＩＣ４から接触要素５へ伝導ワイヤを介して案内するための窓を有している。この窓は、公知の方法で適宜に位置決めされている。また、機械的な負荷から保護するために、ＩＣ４及び伝導ワイヤは、鋳造混合物で鋳造（ｃａｓｔ）されていてもよい。本実施例では、モジュール６の一例として、接触要素５は、電気伝導コーティングとしてキャリアフィルムに適用されている。そして、接触要素５は、例えばワイヤボンディングによりＩＣ４の導線に接続されている。
【００３２】
図２に示されたデータ媒体は、例えば当業者が熟知した積層技術により製造されており、その積層技術によって、個別に製造されたコイルの無いモジュールは多層のカード本体２に積層されている。多層のカード本体２は、上方及び下方カバー層１０とともに少なくとも１層のインナーカード層１１を具備している。このインナーカード層１１は、モジュール６を受入れるための適当な開口３を有している。カバー層１０の外表面には、一般的に回路配線（ｐｒｉｎｔ）が装着されている。カバー層１０（本実施例では、上方カバー層１０）の内表面上にはコイル７があり、このコイル７は、カード本体層１０とで半完成製品（ｓｅｍｉ−ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ）を形成する。コイル導線８は、モジュール６の接触要素５の向かい側に直接配置されるように位置している。これは、接触要素５とコイル導線８との容易な電気伝導的接続を可能にしている。この電気伝導的接続は、例えば電気伝導性接着剤の助けにより成し遂げることができる。コイル７は、電気伝導性接着剤を用いたスクリーン印刷法によりカード本体層に印刷されているか、あるいは熱スタンピング法により電気伝導性コーティングの形態でカード本体層に取り付けられていてもよい。あるいは、コイル７は、金属箔（ｆｏｉｌ）あるいは電気伝導性コーティングされたプラスチックフィルムが打ち抜き加工されてカード本体層上に配置されてもよい。また、コイル７は、例えば接着剤の助けを借りてカード本体層に、完成したワイヤラップされたコア無しコイルとして固着されていてもよい。
【００３３】
図３及び図４は、データ媒体１のその他の実施例を示している。なお、この実施例では、前記実施例と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明している。このデータ媒体１は、コイル７がカード本体２のインナー層１１上に配置されている点のみが図２のデータ媒体１と本質的に異なっている。このカード本体２のインナー層１１は、上述した実施例と同様にモジュール６を受入れるための適当な開口３を有している。モジュール６の接触要素５は、本実施例ではエルボ形に構成されているとよい。接触要素５がエルボ形に構成されているため、コイル７の導線８と当該接触要素５との電気伝導的接続を容易に実現することができる。また、本実施例では、データ媒体１のカードインレー（ｉｎｌａｙ）を形成するインナー層１１は、コイル７及びモジュール６を取り付けるためのデータ媒体１のカバー層１０のプリンティング作業とは独立して準備可能である。また、本実施例では、今まで述べたようにデータ媒体１は積層技術により製造されていることが望ましい。もちろん、射出成型や実装アプローチ等、その他の技術もまた適用することができる。これらの技術については当業者が熟知しているため、次の実施例で簡欠に説明するに止める。
【００３４】
図５は、すでに図２の断面図で示された半完成製品の概略図であり、この半完成製品は、コイル７を有したカード本体層１０を具備している。コイル７は、カード本体層１０上に配置されている。また、このコイル７の導線は、モジュール６の接触要素に電気的に接続されている。この半完成製品はまた、例えば射出成型で形成された本体部分１２上に取り付けられている。この本体部分１２は、モジュール６を受け入れるための適当な凹部を備えている。また、本体部分１２は、公知の方法によりカード本体部分に接続されている。
【００３５】
図６は、すでに図４で示されているモジュール６及びコイル７のカードインレーの概略構成を示している。この独立して製造された半完成製品もまた、例えば射出成を用いて製造されている。このため、モジュール６とコイル７を有するカードインレーは、公知の方法で射出成型部１５へ差し込まれている。
【００３６】
また、カードインレーは、カード本体部分１２を形成するプラスチック材がモールドされている。
【００３７】
図７は、射出成型で形成されたカード本体部分１２の概略構成を示している。このカード本体部分１２は２段階の凹部を有している。コイル７の導線８は、凹部の肩部領域上に近接した状態で自由に配設されている。さらに、モジュール６は、例えば公知の実装アプローチによる容易な方法でカード本体部分１２の凹部内に取り付けられており、コイル７の導線とモジュール６の接触要素との電気伝導的な接続を容易に実現することができる。
【００３８】
その後、プリントされたカバー層１０が射出成型で形成されたカード本体部分１２に、例えば接着層の助けを借りて接続される。
【００３９】
図８は、コイル７に加えて、電力供給及び／又はデータ交換をコンタクト（ｃｏｎｔａｃｔ）するために役立つ外接触面９を有するハイブリッドモジュール６を示している。このハイブリッドモジュール６は、上述した実施例と同様に、射出成型で形成されたカード本体部分１２に公知の実装アプローチによる容易な方法で取り付けられている。また、そのモジュール６を取り付けるために、例えばコンタクト接着層あるいは熱活性接着層を使用することもできる。なお、図７に示されたプリントされたカバー層の適用は、望ましくプリントされたパターン（ｉｍａｇｅ）がカード本体の射出成型中にすでに適当に施されているため、ここでは省略可能である。この場合、カード本体は単層構造となる。
【００４０】
上述したように複数の実施例を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の概念を変更しない限りにおいて、種々の変更、追加が可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のデータ媒体によれば、コイル無しのモジュールのような従来の方法で製造されたモジュールを使用することができることが挙げられる。このため、非接触式のデータ媒体を製造する際の自由度が従来に比べて増加する。また、本発明のデータ媒体及びその製造方法では、以前のモジュールを製造する場合と比べて大きな変更を必要とせず、特別の新たな道具や新たな製造方法も必要としない。
【００４２】
さらに、本発明はまた、カード本体層上のコイルの配列に起因してコイル設計の際の自由度が向上するともに、カード本体層上のコイルの配列に起因して、本発明はカード本体上のコイルを実現するための技術を選択する際の自由度が向上する。
【００４３】
さらにまた、本発明は、特にコイル導線とそのコイル導線と電気的に接続されたモジュールの接触要素とがカード本体内の場所及び位置に基づいて定められていたとき、そのモジュールとコイルとの容易な接続を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に係わるデータ媒体を示す平面図であり、特に、モジュール及びコイルの一部を上部カバー層無しの状態で詳細に示された平面図。
【図２】  データ媒体の詳細を示す図１におけるII−IIについての断面図。
【図３】  本発明のその他の実施例のデータ媒体を示す平面図であり、モジュール及びコイルの一部が詳細に示された平面図。
【図４】  データ媒体の詳細を示す図３におけるIV−IVについての断面図。
【図５】  射出成型されたカード本体部分についてのその他の実施例を示す図。
【図６】  挿入されたカードインレーについての射出成型を示す図。
【図７】  ハイブリッドモジュールとコイルを有するカード本体部分とを示す図。
【図８】  対応するカード本体部分とコイルとを有する非接触モジュールを示す図。
【符号の説明】
１  データ媒体
２  カード本体
３  開口
４  ＩＣ
５  接触要素
６  モジュール
７  コイル
８  コイル導線
１０  カバー層
１１  インナー層
１２  カード本体部分
１５  射出成型部
【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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