携帯可能電子装置
【課題】低コストで製造することができるとともに信頼性が向上したディスプレイ付きの携帯可能電子装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、携帯可能電子装置は、カード基材１２と、カード基材上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。ＩＣモジュールは、基板３０と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、基板の裏面に実装され、外部端子に接続されたカード制御用ＩＣ３２と、基板の裏面に設けられたディスプレイ接続用端子３６と、基板の裏面に実装され、ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備え、外部端子がカード基材の表面に露出し、ディスプレイ接続用端子がディスプレイに電気的に接続されている。
【解決手段】実施形態によれば、携帯可能電子装置は、カード基材１２と、カード基材上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。ＩＣモジュールは、基板３０と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、基板の裏面に実装され、外部端子に接続されたカード制御用ＩＣ３２と、基板の裏面に設けられたディスプレイ接続用端子３６と、基板の裏面に実装され、ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備え、外部端子がカード基材の表面に露出し、ディスプレイ接続用端子がディスプレイに電気的に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ディスプレイを備えたＩＣカード等の携帯可能電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯可能電子装置として、例えば、ＩＣカードと呼ばれるものには、ＩＳＯ７８１６に規定される接触式ＩＣカード、ＩＳＯ１４４４３に規定される非接触カード（無線カード）、およびその双方の機能を有するデュアルインターフェイスカードがある。デュアルインターフェイスカードは、接触通信、無線通信の機能を１つのＩＣでまかなうコンビカードと、それぞれの機能を個々のＩＣでまかなうハイブリッドカードとに分類される。
【０００３】
例えば、接触式ＩＣカードは一般的に、内部にＩＣを有するＩＣモジュールをポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、紙などのカード基材内に埋め込むことで形成される。ＩＣモジュールは６つないしは８つの外部と通信するための端子を備え、接触端子裏側に配置したＩＣと各端子が、金線などにより電気的に接続され、更に、ＩＣと金線は熱硬化樹脂などで封止されている。それぞれの端子の機能はＩＳＯ７８１６にて規定されている。ＩＣモジュールのカードへの埋め込みは、一般的に、接着テープを貼り付けられたＩＣモジュールを、カード基材の定められた位置に設けられたザグリ穴に設置し、加熱圧着することでＩＣモジュールとカード基材との接着が行われる。
【０００４】
また、液晶などのディスプレイを搭載したＩＣカードが提案されている。しかし、ディスプレイ付きＩＣカードは、製造コストや曲げなどに対する耐久性、電源の必要性などの問題から現在まで普及には至っていない。近年、電子ペーパーに代表されるようなフレキシブルで低消費電力にて駆動可能なディスプレイが開発され、これまでの問題点を解決し得るため、ディスプレイ付きカードが普及する実現性が急速に高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０８３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、ディスプレイ付き接触式ＩＣカードを製造する場合、ディスプレイとディスプレイ制御用ＩＣを内蔵したカードを作成した後に、接触式ＩＣモジュールを設置する必要がある。ＩＣカードに関連する表示をディスプレイに表示させる場合、ＩＣモジュール内のＩＣとカード内部のディスプレイ制御用ＩＣとを何らかの手段で電気的に接続する必要があるが、その方法および構成はまだ確立されていない。また、ＩＣモジュールとディスプレイ制御用ＩＣとの間、ディスプレイ制御用ＩＣとディスプレイとの間、の２つの電気的接続をカード内部で行う必要があるため、製造コストが高くなる。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、低コストで製造することができるとともに信頼性が向上したディスプレイ付きの携帯可能電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、携帯可能電子装置は、カード基材と、前記カード基材上に設けられたディスプレイと、前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、前記基板の裏面に実装され、前記外部端子に接続されたカード制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられたディスプレイ接続用端子と、前記基板の裏面に実装され、前記ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備え、前記外部端子が前記カード基材の表面に露出し、前記ディスプレイ接続用端子が前記ディスプレイに電気的に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＩＣカードの断面図。
【図３】図３は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図４】図４は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図５】図５は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す平面図。
【図６】図６は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す断面図。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図８】図８は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す平面図。
【図９】図９は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１０】図１０は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図１２】図１２は、図１１の線Ｂ−Ｂに沿ったＩＣカードの断面図。
【図１３】図１３は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１４】図１４は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図１５】図１５は、第４の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１６】図１６は、第５の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１７】図１７は、第６の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図１８】図１８は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す平面図。
【図１９】図１９は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図２０】図２０は、第７の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図２１】図２１は、図２０の線Ｃ−Ｃに沿ったＩＣカードの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、この発明の種々の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図６は、第１の実施形態に係る接触式のＩＣカードを示している。携帯可能電子装置としてのＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。
【００１１】
図１、図２、図５、図６に示すように、カード基材１２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などの材料からなる薄厚のプラスチックシートを複数積層し、熱プレスで接着してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０に規定される厚さ（0.76±0.08mm）のシートを形成した後、このシートを所定サイズのカード形状に打ち抜くことにより、形成される。その他、カード基材１２は、カード形状の金型を用いて、合成樹脂により射出成形してもよい。
【００１２】
カード基材１２には、ディスプレイ１４が搭載される第１凹所１８、およびＩＣモジュール１６が装着される段付きの第２凹所２０が形成され、それぞれカード基材１２の表面に開口している。カード基材１２内にディスプレイ接続用の複数本の配線２２が埋め込まれ、これらの配線２２は、第１凹所１８から第２凹所２０まで延びている。各配線２２の一端は第１凹所１８内に露出し、他端は第２凹所２０内に露出している。
【００１３】
第１凹所１８は、例えば、ディスプレイサイズに対応した細長い矩形状に形成されている。ディスプレイ１４は第１凹所１８に装着され、カード基材１２に固定されているとともに、第１凹所１８内に露出する配線２２に電気的に接続されている。製造においては、ディスプレイサイズに対応した孔をプラスチックシートに開けて、プラスチックシート間にディスプレイ１４をセットした状態で熱プレスを行い、カードサイズに打ち抜いて形成する。カード基材１２の最も外側の面に透明のオーバーコート層をさらに積層してもよい。
【００１４】
ディスプレイ１４としては、フレキシブルかつ低消費電力のものが望ましい。例えば、ディスプレイ１４は、白黒の顔料粒子を収めたマイクロカプセルが並べられて電界により粒子を移動させて白黒表示を行う電気泳動方式の電子ペーパーを用いる。あるいは、薄型の液晶パネルや有機ＥＬを用いてもよい。
【００１５】
ＩＣモジュールを埋設する第２凹所２０は、矩形状の大径凹所２０ａと、大径凹所の中心部に、この大径凹所２０ａよりも深く形成された矩形状の小径凹所２０ｂとを有し、矩形状の２段凹所に形成されている。第２凹所２０は、積層時にプラスチックシートに孔を開けて、ディスプレイ１４からの配線２２を露出した状態で予め設けてもよく、あるいは、ＩＣモジュールの接着前に、板状に形成されたカード基材を切削加工することにより第２凹所を形成し、配線２２を露出させてもよい。
【００１６】
図１ないし図４に示すように、ＩＣモジュール１６は、絶縁材料で形成された矩形状の基板３０と、この基板３０の上面上に形成されＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定される接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８と、基板３０の裏面に実装されたカード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４と、を備えている。カード制御用ＩＣ３２は、接触通信インターフェースを有し、ＩＣ３２のパッドは、金線のワイヤボンディング３７等により外部端子Ｃ１〜Ｃ８に電気的に接続されている。
【００１７】
ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、カード制御用ＩＣ３２と同一平面上に設けられている。すなわち、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、基板３０の裏面上に実装され、カード制御用ＩＣ３２と並んで位置している。また、基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。これらの接続端子３６は、それぞれ細長い帯状に形成され、基板３０の長手方向に沿って、基板の一側縁から中心部側に延びている。また、複数の接続端子３６は、互いに僅かな隙間を置いて、並んでいる。
【００１８】
ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００１９】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３７、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。これにより、カード制御用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとを搭載したＩＣモジュール１６が形成される。
【００２０】
ディスプレイ１４の表示や書換えに必要な電力は、例えば、ＩＣモジュール１６の電源から供給される。ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ディスプレイ１４を制御し、ディスプレイ１４に任意の情報、例えば、時間、駅名、カード番号、カード残高等を表示する。
【００２１】
上記のように構成されたＩＣモジュール１６は、図２、図５、図６に示すように、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。第２凹所２０の大径凹所２０ａは、基板３０に対応した大きさおよび形状に形成され、ＩＣモジュール１６の基板３０および外部端子が、大径凹所２０ａ内に収容されている。基板３０は、裏面の周縁部が接着材４４により大径凹所２０ａの底に接着される。ＩＣモジュール１６の外部端子Ｃ１〜Ｃ８は、カード基材１２の表面とほぼ面一に配置され、外部に露出している。小径凹所２０ｂは、ＩＣモジュール１６の封止部分に対応した大きさおよび深さに形成され、この小径凹所２０ｂに封止部分が収容されている。
【００２２】
２段の第２凹所２０のうち、浅い大径凹所２０ａを切削加工することにより、ディスプレイ１４からの配線２２が大径凹所２０ａの底に露出している。ＩＣモジュール１６の基板裏面に設けられた接続端子３６は、導電性接着剤４６などにより配線２２に物理的に接着され、かつ電気的に接続されている。これにより、ディスプレイ制御用ＩＣ３４が、接続端子３６および配線を介してディスプレイ１４に電気的に接続される。
【００２３】
同一面上に複数の配線２２が露出している場合、隣り合う配線同士が短絡しないように、導電性接着剤４６として、厚さ方向のみに通電する異方性導電性接着剤を用いることが望ましい。この場合、大径凹所２０ａの配線２２が露出していない面であっても、共通の異方性導電性接着剤を用いて電気的接続を行うことができる。なお、個々の配線２２毎に小さな凹部を設け、この凹所内部を導電性接着剤で満たすことにより配線２２と接続端子３６とを接続する場合は、通電するための距離が長いため、等方性導電性接着剤を用いることが望ましい。
以上により、接触式のＩＣカード１０が形成される。
【００２４】
上記のように構成されたＩＣカード１０によれば、ＩＣモジュール１６にカード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを設け、モジュール内部にてこれらのＩＣを電気的接続することができる。これにより、低コストでディスプレイ付き接触式ＩＣカードの製造を行うことが可能となる。また、ＩＣモジュール１６をカード基材１２に装着することで、ＩＣモジュール１６とディスプレイ１４とを接続することができる。これにより、従来のコンビカードの製造方法を流用して、ＩＣモジュール１６の接着およびＩＣモジュール１６とディスプレイ１４とを接続を行うことができ、製造設備の投資コストを抑えることができるとともに、信頼性の高いＩＣカードを得ることができる。以上のことから、低コストで製造することができるとともにカードとしての信頼性が向上したディスプレイ付きのＩＣカードが得られる。
【００２５】
上述した第１の実施形態において、ＩＣモジュールの２つのＩＣは、ワイヤボンディングにより直接、接続する構成としたが、これに限らず、基板上に配線を形成し、２つのＩＣをそれぞれワイヤボンディングにより同じ配線に接続することにより、２つのＩＣを電気的に接続するようにしてもよい。
【００２６】
上述した第１の実施形態において、カード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、基板の同一平面上に設けられているが、これに限らず、一方のＩＣの上に、他方のＩＣを重ねて搭載するスタック構造としてもよい。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図７ないし図１０は、第２の実施形態に係る接触式のＩＣカード１０を示している。ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。
【００２８】
第２の実施形態によれば、ＩＣモジュール１６において、基板３０の裏面にディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装され、このディスプレイ制御用ＩＣ３４上に重ねて、カード制御用ＩＣ３２が実装されている。
【００２９】
基板３０の上面上には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定される接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８が形成されている。カード制御用ＩＣ３２は、接触通信インターフェースを有し、ＩＣ３２のパッドは、金線のワイヤボンディング３７等により外部端子Ｃ１〜Ｃ８に電気的に接続されている。基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００３０】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３７、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。これにより、カード制御用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとを搭載したＩＣモジュール１６が形成される。
【００３１】
ＩＣモジュール１６は、図７および図８に示すように、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３２】
第２の実施形態によれば、ＩＣモジュール１６の２つのＩＣをスタック構造とすることにより、２つのＩＣ厚さを薄くする必要やＩＣの大きさ、パッド位置により構造に制限があるが、ＩＣモジュール１６のサイズを小さくすることが可能となる。その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１１ないし図１４は、第３の実施形態に係るＩＣカード１０を示している。ＩＣカード１０は、非接触式、接触式の両方を兼ね備えたコンビカードとして構成されている。ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。カード基材１２に無線通信用のアンテナ５０が埋め込まれている。
【００３４】
アンテナ５０は、絶縁被膜処理された銅線を巻いたものやプラスチック製のフィルム上に銅やアルミニウムをエッチング処理して成形したものが用いられる。アンテナ５０は、カード基材１２の外周部に沿ってほぼ矩形状に捲回され、その入力端および出力端は、カード基材１２の第２凹所２０の近傍に引き出されている。
【００３５】
ＩＣモジュール１６は、絶縁材料で形成された矩形状の基板３０と、この基板３０の上面上に形成されＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定される接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８と、基板３０の裏面に実装されたカード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４と、を備えている。基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。また、基板３０の裏面上に、一対の無線通信用の接続端子５２が形成されている。
【００３６】
カード制御用ＩＣ３２の接触通信用のパッドは、金線のワイヤボンディング３７等により外部端子Ｃ１〜Ｃ８に電気的に接続されている。カード制御用ＩＣ３２の無線通信用のパッドは、同様に、金線のワイヤボンディング３５などにより接続端子５２に電気的に接続される。
【００３７】
ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、基板３０の裏面上に実装され、カード制御用ＩＣ３２と並んで位置している。ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００３８】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３５、３７、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部、および接続端子５２の大部分は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。これにより、カード制御用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとを搭載したＩＣモジュール１６が形成される。
【００３９】
図１１および図１２に示すように、ＩＣモジュール１６は、図７および図８に示すように、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接着剤４４は、基板３０の裏面において、封止材４２、接続端子３６、５２を除く部分に設けられる。ディスプレイ用の接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。また、無線通信用の接続端子５２は、導電性接着剤５６等により、アンテナ５０の入力端および出力端に物理的かつ電気的に接続される。このように、ＩＣモジュール１６をカード基材１２に接着固定することにより、同時に、ＩＣモジュール１６はディスプレイ１４およびアンテナ５０に電気的に接続される。また、ＩＣモジュール１６の外部端子Ｃ１〜Ｃ８は、カード基材１２の表面とほぼ面一に配置され、外部に露出している。
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４０】
第２の実施形態によれば、アンテナを備えることにより、無線通信が可能なコンビカードが得られる。また、第１の実施形態と同様に、低コストでディスプレイ付きＩＣカードの製造を行うことが可能となる。ＩＣモジュール１６をカード基材１２に装着することで、ＩＣモジュール１６とディスプレイ１４との接続、および、ＩＣモジュールとアンテナとの接続を行うことができる。これにより、低コストで製造することができるとともにカードとしての信頼性が向上したディスプレイ付きのＩＣカードが得られる。
【００４１】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１５は、第４の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュール１６を示している。第４の実施形態では、ＩＣモジュール１６において、ディスプレイ制御用ＩＣへの電力供給構造が第１の実施形態と相違している。
【００４２】
図１５に示すように、ＩＣモジュール１６の基板３０の裏面上に、カード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装されている。カード制御用ＩＣ３２の各パッドは、ワイヤボンディング３７により、対応する接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８に接続されている。また、基板３０の裏面上に配線５４が形成されている。配線５４の一端は、ワイヤボンディング５５により、外部端子Ｃ１〜Ｃ８の電源端子（Ｃ１端子）に接続され、他端は、ワイヤボンディング５８によりディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドに接続されている。更に、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ワイヤボンディング５７により、外部端子Ｃ１〜Ｃ８のグランド端子（Ｃ５端子）に接続されているとともに、ワイヤボンディング３８により接続端子３６に接続されている。
【００４３】
ＩＣモジュール１６およびＩＣカードの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第４の実施形態に係るＩＣカードによれば、接触式のＩＣカードと同様に、機器端末に差し込むことにより、外部端子Ｃ１〜Ｃ８、配線５４を介してディスプレイ制御用ＩＣ３４に電力を供給し、ディスプレイ１４の表示を切り換えることができる。その他、第４の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１６は、第５の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュール１６を示している。第５の実施形態では、ＩＣモジュール１６において、ディスプレイ制御用ＩＣへの電力供給構造が第１の実施形態と相違している。
【００４５】
図１６に示すように、ＩＣモジュール１６の基板３０の裏面上に、カード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装されている。カード制御用ＩＣ３２の各パッドは、ワイヤボンディング３７により、対応する接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８に接続されている。また、基板３０の裏面上に一対のアンテナ接続端子６０が形成されている。各アンテナ接続端子６０は、ワイヤボンディング６２により、ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドに接続されている。更に、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ワイヤボンディング４０により、カード制御用ＩＣ３２に接続されているとともに、ワイヤボンディング３８により接続端子３６に接続されている。
【００４６】
一方、カード基材にはアンテナが埋め込まれ、このアンテナの入出力端は、ＩＣモジュール１６のアンテナ接続端子６０にそれぞれ接続される。ＩＣモジュール１６およびＩＣカードの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第５の実施形態に係るＩＣカードによれば、非接触式のＩＣカードと同様に、アンテナにより電磁波を受信することにより、アンテナ接続端子６０を介してディスプレイ制御用ＩＣ３４に電力を供給し、ディスプレイ１４の表示を切り換えることができる。その他、第５の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１７、図１８、図１９は、第６の実施形態に係るＩＣカードを示している。第６の実施形態では、ＩＣモジュール１６におけるディスプレイ制御用ＩＣへの電力供給構造が第１の実施形態と相違している。
【００４８】
図１７および図１８に示すように、ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。カード基材１２の裏面側に、薄型の電池７０が内蔵されている。電池７０は、ＩＣモジュール１６が装着される第２凹所２０に対向して配置されている。
【００４９】
図１８および図１９に示すように、ＩＣモジュール１６の基板３０の裏面上に、カード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装されている。カード制御用ＩＣ３２の各パッドは、ワイヤボンディング３７により、対応する接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８に接続されている。また、基板３０の裏面上に一対の電池接続端子６４が形成されている。各電池接続端子６４は、ワイヤボンディング６８により、ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドに接続されている。更に、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ワイヤボンディング４０により、カード制御用ＩＣ３２に接続されているとともに、ワイヤボンディング３８により接続端子３６に接続されている。
【００５０】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３７、３８、４０、６８、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部、および電池接続端子６４の大部分は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。
【００５１】
ＩＣモジュール１６は、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接着剤４４は、基板３０の裏面において、封止材４２、接続端子３６、６４を除く部分に設けられる。ディスプレイ用の接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。また、電池接続端子６４は、導電性接着剤６６等により、電池７０の出力端子に物理的かつ電気的に接続される。このように、ＩＣモジュール１６をカード基材１２に接着固定することにより、同時に、ＩＣモジュール１６はディスプレイ１４および電池７０に電気的に接続される。また、ＩＣモジュール１６の外部端子Ｃ１〜Ｃ８は、カード基材１２の表面とほぼ面一に配置され、外部に露出している。
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第６の実施形態に係るＩＣカードによれば、電池７０から電池接続端子６４を介してディスプレイ制御用ＩＣ３４に電力を供給し、ディスプレイ１４の表示を切り換えることができる。その他、第６の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図２０および図２１は、第７の実施形態に係る非接触式のＩＣカードを示している。図１７および図１８に示すように、ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。カード基材１２に無線通信用のアンテナ５０が埋め込まれている。
【００５３】
ＩＣモジュール１６は、絶縁材料で形成された矩形状の基板３０と、この裏面に実装されたカード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４と、を備えている。基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。また、基板３０の裏面上に、一対の無線通信用の接続端子５２が形成されている。
【００５４】
カード制御用ＩＣ３２の無線通信用のパッドは、ワイヤボンディング３５などにより接続端子５２に電気的に接続される。ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００５５】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３５、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、封止材４２によって封止されている。
【００５６】
ＩＣモジュール１６は、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接着剤４４は、基板３０の裏面において、封止材４２、接続端子３６、５２を除く部分に設けられる。ディスプレイ用の接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。また、無線通信用の接続端子５２は、導電性接着剤５６等により、アンテナ５０の入力端および出力端に物理的かつ電気的に接続される。カード基材１２の上面側およびＩＣモジュール１６の基板３０の上面側は、オーバーコート層１２ｂにより覆われている。
【００５７】
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第３の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された非接触式のＩＣカードにおいても、前述した第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、前述した実施形態において、ＩＣモジュールのカード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、独立した２つのＩＣとしたが、これに限らず、単一のＩＣで形成してもよい。また、ＩＣモジュールに搭載されるＩＣは２つに限らず、カード機能用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとの間の通信を制御する３つ目のＩＣを備えていてもよい。あるいは、別機能のＩＣがＩＣモジュールに搭載されていてもよい。また、携帯可能電子装置は、ＩＣカードに限定されることなく、他の形態の携帯可能電子装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…ＩＣカード、１２…カード基材、１４…ディスプレイ、１６…ＩＣモジュール、
１８…第１凹所、２０…第２凹所、２２…配線、３２…カード制御用ＩＣ、
３４…ディスプレイ制御用ＩＣ、３６…接続端子、５０…アンテナ、
５２…アンテナ接続端子、７０…電池
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ディスプレイを備えたＩＣカード等の携帯可能電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯可能電子装置として、例えば、ＩＣカードと呼ばれるものには、ＩＳＯ７８１６に規定される接触式ＩＣカード、ＩＳＯ１４４４３に規定される非接触カード（無線カード）、およびその双方の機能を有するデュアルインターフェイスカードがある。デュアルインターフェイスカードは、接触通信、無線通信の機能を１つのＩＣでまかなうコンビカードと、それぞれの機能を個々のＩＣでまかなうハイブリッドカードとに分類される。
【０００３】
例えば、接触式ＩＣカードは一般的に、内部にＩＣを有するＩＣモジュールをポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、紙などのカード基材内に埋め込むことで形成される。ＩＣモジュールは６つないしは８つの外部と通信するための端子を備え、接触端子裏側に配置したＩＣと各端子が、金線などにより電気的に接続され、更に、ＩＣと金線は熱硬化樹脂などで封止されている。それぞれの端子の機能はＩＳＯ７８１６にて規定されている。ＩＣモジュールのカードへの埋め込みは、一般的に、接着テープを貼り付けられたＩＣモジュールを、カード基材の定められた位置に設けられたザグリ穴に設置し、加熱圧着することでＩＣモジュールとカード基材との接着が行われる。
【０００４】
また、液晶などのディスプレイを搭載したＩＣカードが提案されている。しかし、ディスプレイ付きＩＣカードは、製造コストや曲げなどに対する耐久性、電源の必要性などの問題から現在まで普及には至っていない。近年、電子ペーパーに代表されるようなフレキシブルで低消費電力にて駆動可能なディスプレイが開発され、これまでの問題点を解決し得るため、ディスプレイ付きカードが普及する実現性が急速に高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０８３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、ディスプレイ付き接触式ＩＣカードを製造する場合、ディスプレイとディスプレイ制御用ＩＣを内蔵したカードを作成した後に、接触式ＩＣモジュールを設置する必要がある。ＩＣカードに関連する表示をディスプレイに表示させる場合、ＩＣモジュール内のＩＣとカード内部のディスプレイ制御用ＩＣとを何らかの手段で電気的に接続する必要があるが、その方法および構成はまだ確立されていない。また、ＩＣモジュールとディスプレイ制御用ＩＣとの間、ディスプレイ制御用ＩＣとディスプレイとの間、の２つの電気的接続をカード内部で行う必要があるため、製造コストが高くなる。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、低コストで製造することができるとともに信頼性が向上したディスプレイ付きの携帯可能電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、携帯可能電子装置は、カード基材と、前記カード基材上に設けられたディスプレイと、前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、前記基板の裏面に実装され、前記外部端子に接続されたカード制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられたディスプレイ接続用端子と、前記基板の裏面に実装され、前記ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備え、前記外部端子が前記カード基材の表面に露出し、前記ディスプレイ接続用端子が前記ディスプレイに電気的に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＩＣカードの断面図。
【図３】図３は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図４】図４は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図５】図５は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す平面図。
【図６】図６は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す断面図。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図８】図８は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す平面図。
【図９】図９は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１０】図１０は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図１２】図１２は、図１１の線Ｂ−Ｂに沿ったＩＣカードの断面図。
【図１３】図１３は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１４】図１４は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図１５】図１５は、第４の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１６】図１６は、第５の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュールを示す平面図。
【図１７】図１７は、第６の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図１８】図１８は、前記ＩＣカードのＩＣモジュールとカード基材を分解して示す平面図。
【図１９】図１９は、前記ＩＣモジュールの裏面側を示す平面図。
【図２０】図２０は、第７の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図。
【図２１】図２１は、図２０の線Ｃ−Ｃに沿ったＩＣカードの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、この発明の種々の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図６は、第１の実施形態に係る接触式のＩＣカードを示している。携帯可能電子装置としてのＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。
【００１１】
図１、図２、図５、図６に示すように、カード基材１２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などの材料からなる薄厚のプラスチックシートを複数積層し、熱プレスで接着してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０に規定される厚さ（0.76±0.08mm）のシートを形成した後、このシートを所定サイズのカード形状に打ち抜くことにより、形成される。その他、カード基材１２は、カード形状の金型を用いて、合成樹脂により射出成形してもよい。
【００１２】
カード基材１２には、ディスプレイ１４が搭載される第１凹所１８、およびＩＣモジュール１６が装着される段付きの第２凹所２０が形成され、それぞれカード基材１２の表面に開口している。カード基材１２内にディスプレイ接続用の複数本の配線２２が埋め込まれ、これらの配線２２は、第１凹所１８から第２凹所２０まで延びている。各配線２２の一端は第１凹所１８内に露出し、他端は第２凹所２０内に露出している。
【００１３】
第１凹所１８は、例えば、ディスプレイサイズに対応した細長い矩形状に形成されている。ディスプレイ１４は第１凹所１８に装着され、カード基材１２に固定されているとともに、第１凹所１８内に露出する配線２２に電気的に接続されている。製造においては、ディスプレイサイズに対応した孔をプラスチックシートに開けて、プラスチックシート間にディスプレイ１４をセットした状態で熱プレスを行い、カードサイズに打ち抜いて形成する。カード基材１２の最も外側の面に透明のオーバーコート層をさらに積層してもよい。
【００１４】
ディスプレイ１４としては、フレキシブルかつ低消費電力のものが望ましい。例えば、ディスプレイ１４は、白黒の顔料粒子を収めたマイクロカプセルが並べられて電界により粒子を移動させて白黒表示を行う電気泳動方式の電子ペーパーを用いる。あるいは、薄型の液晶パネルや有機ＥＬを用いてもよい。
【００１５】
ＩＣモジュールを埋設する第２凹所２０は、矩形状の大径凹所２０ａと、大径凹所の中心部に、この大径凹所２０ａよりも深く形成された矩形状の小径凹所２０ｂとを有し、矩形状の２段凹所に形成されている。第２凹所２０は、積層時にプラスチックシートに孔を開けて、ディスプレイ１４からの配線２２を露出した状態で予め設けてもよく、あるいは、ＩＣモジュールの接着前に、板状に形成されたカード基材を切削加工することにより第２凹所を形成し、配線２２を露出させてもよい。
【００１６】
図１ないし図４に示すように、ＩＣモジュール１６は、絶縁材料で形成された矩形状の基板３０と、この基板３０の上面上に形成されＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定される接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８と、基板３０の裏面に実装されたカード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４と、を備えている。カード制御用ＩＣ３２は、接触通信インターフェースを有し、ＩＣ３２のパッドは、金線のワイヤボンディング３７等により外部端子Ｃ１〜Ｃ８に電気的に接続されている。
【００１７】
ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、カード制御用ＩＣ３２と同一平面上に設けられている。すなわち、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、基板３０の裏面上に実装され、カード制御用ＩＣ３２と並んで位置している。また、基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。これらの接続端子３６は、それぞれ細長い帯状に形成され、基板３０の長手方向に沿って、基板の一側縁から中心部側に延びている。また、複数の接続端子３６は、互いに僅かな隙間を置いて、並んでいる。
【００１８】
ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００１９】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３７、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。これにより、カード制御用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとを搭載したＩＣモジュール１６が形成される。
【００２０】
ディスプレイ１４の表示や書換えに必要な電力は、例えば、ＩＣモジュール１６の電源から供給される。ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ディスプレイ１４を制御し、ディスプレイ１４に任意の情報、例えば、時間、駅名、カード番号、カード残高等を表示する。
【００２１】
上記のように構成されたＩＣモジュール１６は、図２、図５、図６に示すように、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。第２凹所２０の大径凹所２０ａは、基板３０に対応した大きさおよび形状に形成され、ＩＣモジュール１６の基板３０および外部端子が、大径凹所２０ａ内に収容されている。基板３０は、裏面の周縁部が接着材４４により大径凹所２０ａの底に接着される。ＩＣモジュール１６の外部端子Ｃ１〜Ｃ８は、カード基材１２の表面とほぼ面一に配置され、外部に露出している。小径凹所２０ｂは、ＩＣモジュール１６の封止部分に対応した大きさおよび深さに形成され、この小径凹所２０ｂに封止部分が収容されている。
【００２２】
２段の第２凹所２０のうち、浅い大径凹所２０ａを切削加工することにより、ディスプレイ１４からの配線２２が大径凹所２０ａの底に露出している。ＩＣモジュール１６の基板裏面に設けられた接続端子３６は、導電性接着剤４６などにより配線２２に物理的に接着され、かつ電気的に接続されている。これにより、ディスプレイ制御用ＩＣ３４が、接続端子３６および配線を介してディスプレイ１４に電気的に接続される。
【００２３】
同一面上に複数の配線２２が露出している場合、隣り合う配線同士が短絡しないように、導電性接着剤４６として、厚さ方向のみに通電する異方性導電性接着剤を用いることが望ましい。この場合、大径凹所２０ａの配線２２が露出していない面であっても、共通の異方性導電性接着剤を用いて電気的接続を行うことができる。なお、個々の配線２２毎に小さな凹部を設け、この凹所内部を導電性接着剤で満たすことにより配線２２と接続端子３６とを接続する場合は、通電するための距離が長いため、等方性導電性接着剤を用いることが望ましい。
以上により、接触式のＩＣカード１０が形成される。
【００２４】
上記のように構成されたＩＣカード１０によれば、ＩＣモジュール１６にカード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを設け、モジュール内部にてこれらのＩＣを電気的接続することができる。これにより、低コストでディスプレイ付き接触式ＩＣカードの製造を行うことが可能となる。また、ＩＣモジュール１６をカード基材１２に装着することで、ＩＣモジュール１６とディスプレイ１４とを接続することができる。これにより、従来のコンビカードの製造方法を流用して、ＩＣモジュール１６の接着およびＩＣモジュール１６とディスプレイ１４とを接続を行うことができ、製造設備の投資コストを抑えることができるとともに、信頼性の高いＩＣカードを得ることができる。以上のことから、低コストで製造することができるとともにカードとしての信頼性が向上したディスプレイ付きのＩＣカードが得られる。
【００２５】
上述した第１の実施形態において、ＩＣモジュールの２つのＩＣは、ワイヤボンディングにより直接、接続する構成としたが、これに限らず、基板上に配線を形成し、２つのＩＣをそれぞれワイヤボンディングにより同じ配線に接続することにより、２つのＩＣを電気的に接続するようにしてもよい。
【００２６】
上述した第１の実施形態において、カード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、基板の同一平面上に設けられているが、これに限らず、一方のＩＣの上に、他方のＩＣを重ねて搭載するスタック構造としてもよい。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図７ないし図１０は、第２の実施形態に係る接触式のＩＣカード１０を示している。ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。
【００２８】
第２の実施形態によれば、ＩＣモジュール１６において、基板３０の裏面にディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装され、このディスプレイ制御用ＩＣ３４上に重ねて、カード制御用ＩＣ３２が実装されている。
【００２９】
基板３０の上面上には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定される接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８が形成されている。カード制御用ＩＣ３２は、接触通信インターフェースを有し、ＩＣ３２のパッドは、金線のワイヤボンディング３７等により外部端子Ｃ１〜Ｃ８に電気的に接続されている。基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００３０】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３７、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。これにより、カード制御用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとを搭載したＩＣモジュール１６が形成される。
【００３１】
ＩＣモジュール１６は、図７および図８に示すように、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３２】
第２の実施形態によれば、ＩＣモジュール１６の２つのＩＣをスタック構造とすることにより、２つのＩＣ厚さを薄くする必要やＩＣの大きさ、パッド位置により構造に制限があるが、ＩＣモジュール１６のサイズを小さくすることが可能となる。その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１１ないし図１４は、第３の実施形態に係るＩＣカード１０を示している。ＩＣカード１０は、非接触式、接触式の両方を兼ね備えたコンビカードとして構成されている。ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。カード基材１２に無線通信用のアンテナ５０が埋め込まれている。
【００３４】
アンテナ５０は、絶縁被膜処理された銅線を巻いたものやプラスチック製のフィルム上に銅やアルミニウムをエッチング処理して成形したものが用いられる。アンテナ５０は、カード基材１２の外周部に沿ってほぼ矩形状に捲回され、その入力端および出力端は、カード基材１２の第２凹所２０の近傍に引き出されている。
【００３５】
ＩＣモジュール１６は、絶縁材料で形成された矩形状の基板３０と、この基板３０の上面上に形成されＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定される接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８と、基板３０の裏面に実装されたカード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４と、を備えている。基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。また、基板３０の裏面上に、一対の無線通信用の接続端子５２が形成されている。
【００３６】
カード制御用ＩＣ３２の接触通信用のパッドは、金線のワイヤボンディング３７等により外部端子Ｃ１〜Ｃ８に電気的に接続されている。カード制御用ＩＣ３２の無線通信用のパッドは、同様に、金線のワイヤボンディング３５などにより接続端子５２に電気的に接続される。
【００３７】
ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、基板３０の裏面上に実装され、カード制御用ＩＣ３２と並んで位置している。ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００３８】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３５、３７、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部、および接続端子５２の大部分は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。これにより、カード制御用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとを搭載したＩＣモジュール１６が形成される。
【００３９】
図１１および図１２に示すように、ＩＣモジュール１６は、図７および図８に示すように、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接着剤４４は、基板３０の裏面において、封止材４２、接続端子３６、５２を除く部分に設けられる。ディスプレイ用の接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。また、無線通信用の接続端子５２は、導電性接着剤５６等により、アンテナ５０の入力端および出力端に物理的かつ電気的に接続される。このように、ＩＣモジュール１６をカード基材１２に接着固定することにより、同時に、ＩＣモジュール１６はディスプレイ１４およびアンテナ５０に電気的に接続される。また、ＩＣモジュール１６の外部端子Ｃ１〜Ｃ８は、カード基材１２の表面とほぼ面一に配置され、外部に露出している。
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４０】
第２の実施形態によれば、アンテナを備えることにより、無線通信が可能なコンビカードが得られる。また、第１の実施形態と同様に、低コストでディスプレイ付きＩＣカードの製造を行うことが可能となる。ＩＣモジュール１６をカード基材１２に装着することで、ＩＣモジュール１６とディスプレイ１４との接続、および、ＩＣモジュールとアンテナとの接続を行うことができる。これにより、低コストで製造することができるとともにカードとしての信頼性が向上したディスプレイ付きのＩＣカードが得られる。
【００４１】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１５は、第４の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュール１６を示している。第４の実施形態では、ＩＣモジュール１６において、ディスプレイ制御用ＩＣへの電力供給構造が第１の実施形態と相違している。
【００４２】
図１５に示すように、ＩＣモジュール１６の基板３０の裏面上に、カード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装されている。カード制御用ＩＣ３２の各パッドは、ワイヤボンディング３７により、対応する接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８に接続されている。また、基板３０の裏面上に配線５４が形成されている。配線５４の一端は、ワイヤボンディング５５により、外部端子Ｃ１〜Ｃ８の電源端子（Ｃ１端子）に接続され、他端は、ワイヤボンディング５８によりディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドに接続されている。更に、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ワイヤボンディング５７により、外部端子Ｃ１〜Ｃ８のグランド端子（Ｃ５端子）に接続されているとともに、ワイヤボンディング３８により接続端子３６に接続されている。
【００４３】
ＩＣモジュール１６およびＩＣカードの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第４の実施形態に係るＩＣカードによれば、接触式のＩＣカードと同様に、機器端末に差し込むことにより、外部端子Ｃ１〜Ｃ８、配線５４を介してディスプレイ制御用ＩＣ３４に電力を供給し、ディスプレイ１４の表示を切り換えることができる。その他、第４の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１６は、第５の実施形態に係るＩＣカードのＩＣモジュール１６を示している。第５の実施形態では、ＩＣモジュール１６において、ディスプレイ制御用ＩＣへの電力供給構造が第１の実施形態と相違している。
【００４５】
図１６に示すように、ＩＣモジュール１６の基板３０の裏面上に、カード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装されている。カード制御用ＩＣ３２の各パッドは、ワイヤボンディング３７により、対応する接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８に接続されている。また、基板３０の裏面上に一対のアンテナ接続端子６０が形成されている。各アンテナ接続端子６０は、ワイヤボンディング６２により、ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドに接続されている。更に、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ワイヤボンディング４０により、カード制御用ＩＣ３２に接続されているとともに、ワイヤボンディング３８により接続端子３６に接続されている。
【００４６】
一方、カード基材にはアンテナが埋め込まれ、このアンテナの入出力端は、ＩＣモジュール１６のアンテナ接続端子６０にそれぞれ接続される。ＩＣモジュール１６およびＩＣカードの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第５の実施形態に係るＩＣカードによれば、非接触式のＩＣカードと同様に、アンテナにより電磁波を受信することにより、アンテナ接続端子６０を介してディスプレイ制御用ＩＣ３４に電力を供給し、ディスプレイ１４の表示を切り換えることができる。その他、第５の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図１７、図１８、図１９は、第６の実施形態に係るＩＣカードを示している。第６の実施形態では、ＩＣモジュール１６におけるディスプレイ制御用ＩＣへの電力供給構造が第１の実施形態と相違している。
【００４８】
図１７および図１８に示すように、ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。カード基材１２の裏面側に、薄型の電池７０が内蔵されている。電池７０は、ＩＣモジュール１６が装着される第２凹所２０に対向して配置されている。
【００４９】
図１８および図１９に示すように、ＩＣモジュール１６の基板３０の裏面上に、カード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４が実装されている。カード制御用ＩＣ３２の各パッドは、ワイヤボンディング３７により、対応する接触通信用の外部端子Ｃ１〜Ｃ８に接続されている。また、基板３０の裏面上に一対の電池接続端子６４が形成されている。各電池接続端子６４は、ワイヤボンディング６８により、ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドに接続されている。更に、ディスプレイ制御用ＩＣ３４は、ワイヤボンディング４０により、カード制御用ＩＣ３２に接続されているとともに、ワイヤボンディング３８により接続端子３６に接続されている。
【００５０】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３７、３８、４０、６８、および、接続端子３６の中央側の端部は、熱硬化樹脂、モールド樹脂等の封止材４２によって封止されている。接続端子３６の外側の端部、および電池接続端子６４の大部分は、封止材４２で覆われることなく、基板３０の裏面側に露出している。
【００５１】
ＩＣモジュール１６は、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接着剤４４は、基板３０の裏面において、封止材４２、接続端子３６、６４を除く部分に設けられる。ディスプレイ用の接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。また、電池接続端子６４は、導電性接着剤６６等により、電池７０の出力端子に物理的かつ電気的に接続される。このように、ＩＣモジュール１６をカード基材１２に接着固定することにより、同時に、ＩＣモジュール１６はディスプレイ１４および電池７０に電気的に接続される。また、ＩＣモジュール１６の外部端子Ｃ１〜Ｃ８は、カード基材１２の表面とほぼ面一に配置され、外部に露出している。
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第６の実施形態に係るＩＣカードによれば、電池７０から電池接続端子６４を介してディスプレイ制御用ＩＣ３４に電力を供給し、ディスプレイ１４の表示を切り換えることができる。その他、第６の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態に係るＩＣカードについて説明する。図２０および図２１は、第７の実施形態に係る非接触式のＩＣカードを示している。図１７および図１８に示すように、ＩＣカード１０は、矩形板状のカード基材１２と、カード基材１２上に設けられたディスプレイ１４と、カード基材１２に埋め込まれたＩＣモジュール１６と、を備えている。カード基材１２に無線通信用のアンテナ５０が埋め込まれている。
【００５３】
ＩＣモジュール１６は、絶縁材料で形成された矩形状の基板３０と、この裏面に実装されたカード制御用ＩＣ３２およびディスプレイ制御用ＩＣ３４と、を備えている。基板３０の裏面上に、ディスプレイ接続用の複数の接続端子３６が形成されている。また、基板３０の裏面上に、一対の無線通信用の接続端子５２が形成されている。
【００５４】
カード制御用ＩＣ３２の無線通信用のパッドは、ワイヤボンディング３５などにより接続端子５２に電気的に接続される。ディスプレイ制御用ＩＣ３４のパッドは、ワイヤボンディング３８等により接続端子３６の一端に電気的に接続されている。ディスプレイ１４にＩＣカード機能に関連した表示を行う場合は、カード制御用ＩＣ３２とディスプレイ制御用ＩＣ３４とを同様にワイヤボンディング４０などにより接続する。
【００５５】
基板３０の裏面上に実装されたカード制御用ＩＣ３２、ディスプレイ制御用ＩＣ３４、ワイヤボンディング３５、３８、４０、および、接続端子３６の中央側の端部は、封止材４２によって封止されている。
【００５６】
ＩＣモジュール１６は、カード基材１２の第２凹所２０に埋め込まれ、接着材４４によりカード基材１２に加熱圧着される。接着剤４４は、基板３０の裏面において、封止材４２、接続端子３６、５２を除く部分に設けられる。ディスプレイ用の接続端子３６は、例えば、異方性導電接着剤４６により配線２２に物理的かつ電気的に接続されている。また、無線通信用の接続端子５２は、導電性接着剤５６等により、アンテナ５０の入力端および出力端に物理的かつ電気的に接続される。カード基材１２の上面側およびＩＣモジュール１６の基板３０の上面側は、オーバーコート層１２ｂにより覆われている。
【００５７】
ＩＣカード１０の他の構成は、前述した第３の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された非接触式のＩＣカードにおいても、前述した第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、前述した実施形態において、ＩＣモジュールのカード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、独立した２つのＩＣとしたが、これに限らず、単一のＩＣで形成してもよい。また、ＩＣモジュールに搭載されるＩＣは２つに限らず、カード機能用ＩＣとディスプレイ制御用ＩＣとの間の通信を制御する３つ目のＩＣを備えていてもよい。あるいは、別機能のＩＣがＩＣモジュールに搭載されていてもよい。また、携帯可能電子装置は、ＩＣカードに限定されることなく、他の形態の携帯可能電子装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…ＩＣカード、１２…カード基材、１４…ディスプレイ、１６…ＩＣモジュール、
１８…第１凹所、２０…第２凹所、２２…配線、３２…カード制御用ＩＣ、
３４…ディスプレイ制御用ＩＣ、３６…接続端子、５０…アンテナ、
５２…アンテナ接続端子、７０…電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード基材と、
前記カード基材上に設けられたディスプレイと、
前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、
前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、前記基板の裏面に実装され、前記外部端子に接続されたカード制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられたディスプレイ接続用端子と、前記基板の裏面に実装され、前記ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備え、前記外部端子が前記カード基材の表面に露出し、前記ディスプレイ接続用端子が前記ディスプレイに電気的に接続されている携帯可能電子装置。
【請求項２】
前記カード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、前記基板の裏面上に並んで実装されている請求項１に記載の携帯可能電子装置。
【請求項３】
前記カード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、互いに重ねて前記基板の裏面上に実装されている請求項１に記載の携帯可能電子装置。
【請求項４】
前記ディスプレイ制御用ＩＣは、直接、あるいは、前記基板上の配線を介して、前記カード制御用ＩＣに電気的に接続されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
【請求項５】
前記カード基材に埋め込まれたアンテナと、前記ＩＣモジュールの基板の裏面に設けられ前記アンテナに接続されたアンテナ接続用端子と、を備え、前記アンテナ接続用端子は、前記カード制御用ＩＣに接続されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
【請求項６】
前記アンテナ接続用端子は、前記カード制御用ＩＣおよび前記ディスプレイ制御用ＩＣに電気的に接続されている請求項５に記載の携帯可能電子装置。
【請求項７】
前記カード基材内に設けられた電池と、前記ＩＣモジュールの基板の裏面に設けられ前記電池に接続される電池接続用端子と、を備え、前記電池接続用端子は、前記ディスプレイ制御用ＩＣに接続されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
【請求項８】
カード基材と、
前記カード基材上に設けられたディスプレイと、
前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、
前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、ＩＣカード制御機能およびディスプレイ制御機能を有し、前記基板の裏面に実装され、前記外部端子に接続された単一の制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられ前記カード制御用ＩＣに電気的に接続されたディスプレイ接続用端子と、を備え、前記外部端子が前記カード基材の表面に露出し、前記ディスプレイ接続用端子が前記ディスプレイに電気的に接続されている携帯可能電子装置。
【請求項９】
カード基材と、
前記カード基材上に設けられたディスプレイと、
前記カード基材に埋め込まれたアンテナと、
前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、
前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の裏面に実装され、前記アンテナに接続されたカード制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられ前記前記ディスプレイに電気的に接続されるディスプレイ接続用端子と、前記基板の裏面に実装され、前記ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備えている携帯可能電子装置。
【請求項１】
カード基材と、
前記カード基材上に設けられたディスプレイと、
前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、
前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、前記基板の裏面に実装され、前記外部端子に接続されたカード制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられたディスプレイ接続用端子と、前記基板の裏面に実装され、前記ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備え、前記外部端子が前記カード基材の表面に露出し、前記ディスプレイ接続用端子が前記ディスプレイに電気的に接続されている携帯可能電子装置。
【請求項２】
前記カード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、前記基板の裏面上に並んで実装されている請求項１に記載の携帯可能電子装置。
【請求項３】
前記カード制御用ＩＣおよびディスプレイ制御用ＩＣは、互いに重ねて前記基板の裏面上に実装されている請求項１に記載の携帯可能電子装置。
【請求項４】
前記ディスプレイ制御用ＩＣは、直接、あるいは、前記基板上の配線を介して、前記カード制御用ＩＣに電気的に接続されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
【請求項５】
前記カード基材に埋め込まれたアンテナと、前記ＩＣモジュールの基板の裏面に設けられ前記アンテナに接続されたアンテナ接続用端子と、を備え、前記アンテナ接続用端子は、前記カード制御用ＩＣに接続されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
【請求項６】
前記アンテナ接続用端子は、前記カード制御用ＩＣおよび前記ディスプレイ制御用ＩＣに電気的に接続されている請求項５に記載の携帯可能電子装置。
【請求項７】
前記カード基材内に設けられた電池と、前記ＩＣモジュールの基板の裏面に設けられ前記電池に接続される電池接続用端子と、を備え、前記電池接続用端子は、前記ディスプレイ制御用ＩＣに接続されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
【請求項８】
カード基材と、
前記カード基材上に設けられたディスプレイと、
前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、
前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の上面上に形成された接触通信用の外部端子と、ＩＣカード制御機能およびディスプレイ制御機能を有し、前記基板の裏面に実装され、前記外部端子に接続された単一の制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられ前記カード制御用ＩＣに電気的に接続されたディスプレイ接続用端子と、を備え、前記外部端子が前記カード基材の表面に露出し、前記ディスプレイ接続用端子が前記ディスプレイに電気的に接続されている携帯可能電子装置。
【請求項９】
カード基材と、
前記カード基材上に設けられたディスプレイと、
前記カード基材に埋め込まれたアンテナと、
前記カード基材に埋め込まれたＩＣモジュールと、を備え、
前記ＩＣモジュールは、基板と、この基板の裏面に実装され、前記アンテナに接続されたカード制御用ＩＣと、前記基板の裏面に設けられ前記前記ディスプレイに電気的に接続されるディスプレイ接続用端子と、前記基板の裏面に実装され、前記ディスプレイ接続用端子に電気的に接続されたディスプレイ制御用ＩＣと、を備えている携帯可能電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−６４０４９（Ｐ２０１２−６４０４９Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８５４３（Ｐ２０１０−２０８５４３）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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