説明

非接触ICカード用モジュール及びそれを備える非接触ICカード

【課題】インレットを厚くすることなく、静電気に対するICチップの耐性を向上させることが可能な非接触ICカード用モジュール及びそれを備える非接触ICカードを提供する。
【解決手段】本発明の非接触ICカード用モジュールは、絶縁フィルムからなる基材と、前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、前記アンテナ回路配線が形成された基材側面上であって、前記アンテナ回路配線と電気的に独立する位置に形成される金属平面部と、前記アンテナ回路配線上に実装されるICチップと、前記ICチップを保護する導電性の補強板と、前記補強板と前記金属平面部とを電気的に接続する導電性部材とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非接触ICカードまたはICタグ等の半導体装置に内蔵されるものであって、コイルアンテナおよび電極としての機能を有する配線パターンが基材上に形成され、その配線パターン上にICチップが接続される非接触ICカード用モジュール(インレット)に関するものである。また、そのインレットを内蔵した非接触ICカードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、アンテナ基板とICチップとを内蔵し、電磁誘導により非接触で端末機器等の外部機器との間でデータの交換を行う非接触ICカードの開発が進んでいる。この非接触ICカードは、外部機器に近づけることにより無電源で通信が可能であるという特徴に加えて、記憶容量と高度のセキュリティ機能を有するという特徴を有している。
【0003】
このような非接触ICカードは、端末機器との接点を有する接触式ICカードと比較した場合、当該接点のキズや汚れによる接触不良がないことから信頼性が高く、さらに接点が不必要であることからICカードを端末装置のスロットに挿入する手間が不必要になるなどの利点を多く有するため、身分証明のためのIDカード、キャッシュカード、定期券等に利用され始めている。
【0004】
通常、非接触ICカードを利用する使用者は、非接触ICカードも含めてカード類を、カードケースや財布等に入れて持ち歩くため、非接触ICカードに曲げなどの力が加わることが多い。そこで、例えば、図7、図8に示すように、従来の非接触ICカードは、金属板等からなる補強板を備えている。
【0005】
図7は、従来の非接触ICカードを構成する部材の一つである非接触ICカード用モジュール(インレット)の外観斜視図であり、図8は、図7中のA−A線断面図を示している。図7、図8に示すように、従来のインレット200は、樹脂製のアンテナ基板211と、このアンテナ基板上に1ないし数回程度渦巻状に形成される導電性のコイルアンテナ212と、このコイルアンテナ212の両端に形成された接点電極214と、半導体用接合材218と、接点電極にバンプ217を有するICチップ213と、ICチップ213の周囲を封止する接着剤216と、この接着剤216を介して、固定配置された補強板215とから構成される。
【0006】
このように、ICチップ213の上に補強板215を設けることにより、ICチップ213を曲げなどの力による破損から防ぐことができる。補強板215の材料としては、耐久性、曲げ追従性等の観点からステンレス(SUS)等の金属材料が好ましいものである。
【0007】
しかし、補強板215が金属などの導体であると、補強板215が電極としての役割を果たしてしまう場合ある。すなわち、カード外部から静電気などによる電界がかかると、電界が印加されることによる電流が補強板215からICチップ213を介して接点電極214に至り、結果としてICチップ213を破壊してしまう場合がある。
【0008】
そこで、例えば、特許文献1に記載のように、ICチップの上下を導電性の補強板で挟み、その上下の補強板同士を電気的に接続する構造とした非接触ICカード用のインレットが提案されている(特許文献1参照)。
【0009】
【特許文献1】特開2002−366918号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献1に記載のインレットの構成では、上下に補強板を設けるため、その分だけインレットが厚くなってしまう。非接触ICカードは、他のカード類と同様に、カード表面にデザインが施されることもあり、薄型化・均一化の要請が強く、インレットの厚さに与える影響が少ない静電気対策が望まれる。また、上下に補強板を設ける構成だと、片面だけに補強板を設ける構成と比べて部品コストが高くなってしまう。
【0011】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、インレットを厚くすることなく、静電気に対するICチップの耐性を向上させることが可能な非接触ICカード用モジュール及びそれを備える非接触ICカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の非接触ICカード用モジュールは、絶縁フィルムからなる基材と、前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、前記アンテナ回路配線上に実装されるICチップと、前記ICチップを保護する導電性の補強板と、前記補強板と前記アンテナ回路配線とを電気的に接続する導電性部材とを備えるものである。
【0013】
この構成により、導電性部材を介して補強板とアンテナ回路配線との間に静電容量が形成されることから、補強板に対して外部から静電気などによる電界が印加されても、ICチップを経由することなく補強板からアンテナ回路配線へと電流が流れる。従って、静電気に対するICチップの耐性が向上する。さらに、アンテナ回路配線と補強板とは基材の同じ側に形成されているので、非接触ICカード用モジュールの従来の規格から厚さを設計変更する必要がない。
【0014】
また、本発明の非接触ICカード用モジュールは、絶縁フィルムからなる基材と、前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、前記アンテナ回路配線が形成された基材面上であって、前記アンテナ回路配線と電気的に独立する位置に形成される金属平面部と、前記アンテナ回路配線上に実装されるICチップと、前記ICチップを保護する導電性の補強板と、前記補強板と前記金属平面部とを電気的に接続する導電性部材とを備える。
【0015】
この構成により、導電性部材を介して補強板と金属平面部との間に静電容量が形成されることから、補強板に対して外部から静電気などによる電界が印加されても、ICチップを経由することなく補強板から金属平面部へと電流が流れる。従って、静電気に対するICチップの耐性が向上する。さらに、金属平面部と補強板とは基材の同じ側に形成されており、金属平面部はアンテナ回路配線と略同一の厚さで良いので、非接触ICカード用モジュールの従来の規格から厚さを設計変更する必要がない。また、金属平面部は、アンテナ回路配線とは電気的に独立しているので、アンテナ回路配線の動作に影響しない。
【0016】
また、本発明の非接触ICカードは、上述の非接触ICカード用モジュールを備えるものである。
【0017】
この構成により、曲げ力に対する耐久力を有するとともに静電気に対する耐圧を有し、薄型である非接触ICカードを提供することが出来る。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、インレットを厚くすることなく、静電気に対するICチップの耐性を向上させることが可能な非接触ICカード用モジュール及びそれを備える非接触ICカードを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1の非接触ICカード用モジュール(インレット)の平面図を示している。図2は、図1中のA−A線断面図を示している。図3は、インレット100に対して静電気試験を行う様子を示している。図4は、本実施の形態1の非接触ICカード用モジュールを用いて製造した非接触ICカードの断面図である。図5は、本実施の形態1の非接触ICカード用モジュールを用いて製造した非接触ICカードの外観斜視図である。
【0021】
図1、図2に示すように、本実施の形態1の非接触ICカード用モジュール100は、各種部材が載置・実装される基材11と、電磁誘導により起電力を発生させるアンテナ回路配線12と、外部のリーダ・ライタとの間で各種情報の交換処理等を実行するICチップ13と、アンテナ回路配線12の両端に形成される接点電極14と、ICチップ13を外力から保護する補強板15と、補強板15をICチップ13の上面側に接着する接着剤16と、ICチップ13を接点電極14と接合する半導体用接合剤18と、金属平面部20と、金属平面部20と補強板15とを接続する導電性部材19とを備える。
【0022】
基材11は、例えば、可撓性を有する樹脂製のフィルムで構成される。
【0023】
アンテナ回路配線12は、基材11の一方の面上に、数回程度渦巻状に印刷された銀ペースト等の導電ペーストを加熱炉中で加熱硬化して形成するか、若しくは、アルミニウムのエッチングにより形成する。このアンテナ回路配線12の両端には、ICチップ13のバンプ17と接続する接点電極14が形成される。
【0024】
ICチップ13は、リーダ・ライタ等の外部端末と通信してデータ処理を行うものであり、アンテナ回路配線12から電力を得て動作するものである。このICチップ13は、高温時にも安定した接合強度を与えるアンダーフィル樹脂としての半導体用接合材18(例えば、NCP等の非導電性接着剤)を用いて、接点電極14とバンプ17とが接触するフェイスダウン方式で実装される。
【0025】
このように実装されたICチップ13は、ICチップ13の周囲を封止するモールド封止樹脂であるとともに補強板の支持用として接着剤である接着剤16によって封止され、上面に補強板15が載置される。
【0026】
補強板15は、耐久性、曲げ追従性等の観点から、例えばステンレス(SUS)等の金属材料を用いる。補強板15の形状は、ICチップ13の平面部を覆う大きさとしている。
【0027】
また、上述のように、基材11のアンテナ配線回路12が形成されている側に、金属平面部20が形成されている。金属平面部20は、ICチップ13が実装される付近であってアンテナ回路配線12と離れた位置に形成されている。なお、金属平面部20は、アンテナ回路配線12を形成する工程で同時に形成すれば良い。
【0028】
この金属平面部20と補強板15とは、図1,図2に示すように、導電性部材19により電気的に接続している。導電性部材19としては、例えば、銀粉等の金属粉とエポキシ樹脂等を使用した熱硬化タイプの導電性ペーストなどを用いる。
【0029】
(静電気試験)
図3は、上述のように構成されたインレット100に対して、静電気試験を行う様子を図示している。
【0030】
図3に示すように、グランド接続された金属板31の上に、絶縁シート32が敷かれ、その絶縁シート32の上にインレット100が載置されている。このように各部材を設置し、静電気試験プローブ33をインレット100の平面上の様々な箇所に接触させた状態で放電することで静電気試験を行う。
【0031】
図3に示すように、補強板15の上に静電気試験プローブ33を接触させて放電して静電気試験を行うと、放電された静電気は、インピーダンスの低い導電性部材19を経由して金属平面部20に到達する。その後、静電気による電流は、グランド接続された金属板31に到達し、ICチップ13を経由しないので、ICチップ15は破壊されない。
【0032】
このように、金属平面部20と金属板31によって静電容量が形成されることから、インピーダンスが低くなる金属平面部20に向かって電流が流れる。なお、金属平面部20の面積を大きくすることにより、それに伴って静電容量も大きくなってインピーダンスがより低くなることから、金属平面部20の面積が大きい方が静電気に対する耐圧が向上することになる。
【0033】
なお、補強板15とICチップ13との間隔と、アンテナ回路配線12と金属平面部20の空間距離および沿面距離は、静電気に対する耐圧を考慮して決定すれば良い。
【0034】
(非接触ICカード)
図4は、本実施の形態1のインレット100を用いて形成した非接触ICカード150の断面図を示している。図5は、非接触ICカード150の外観斜視図である。
【0035】
図4に示すように、非接触ICカード150は、複数の層からなるカード基材160とカード基材160の層間に埋め込まれたインレット100とから構成される。
【0036】
カード基材160は、中間のコア層161,162及び表裏の保護層163,164(外装シート)を備えるものである。
【0037】
中間のコア層161,162は、例えばホットメルト接着材で構成され、ICチップ13の実装部に凹凸があっても、それら凹凸の周囲に回り込みインレット100を平に装填できることが可能となっている。
【0038】
保護層163,164は、インレット100の表裏の中間コア層161,162の表面にラミネート加工されるものである。
【0039】
このようにして構成された非接触ICカード150は、補強板15を片側面にしか用いないインレット100を用いているので、厚さは従来と変わらない。また、インレット100は、上述のように静電気対策がなされているので、非接触ICカード150の静電気に対する耐圧も、従来と比べて高いものとなる。また、非接触ICカード150の表面は均一な平面となるため、図5に示すように、カード表面に文字170等を奇麗に施すことができる。
【0040】
(実施の形態2)
次に、本実施の形態2の非接触ICカードモジュール(インレット)300について説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図6は、本実施の形態2の非接触ICカード用モジュール(インレット)の平面図を示している。
【0041】
本実施の形態2のインレット300の特徴は、実施の形態1のインレット100の金属平面部20を設けず、補強板15とアンテナ回路配線12とが導電性部材50によって電気的に接続している点にある。
【0042】
導電性部材50としては、例えば、銀粉等の金属粉とエポキシ樹脂等を使用した熱硬化タイプの導電性ペーストなどを用いる。
【0043】
この構成により、インレット300の補強板15上に静電気が印加された場合であっても、静電気による電流は、補強板15から導電性部材50を経由してアンテナ回路配線12に流れる。すなわち、静電気による電流はICチップ13を経由しないので、ICチップ15は破壊されず、静電気に対する耐性が向上するものである。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明は、静電気に対するICチップの耐性を向上させることが可能な非接触ICカード用モジュール及びそれを備える非接触ICカードとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本実施の形態1の非接触ICカード用モジュール(インレット)の平面図
【図2】図1中のA−A線断面図
【図3】インレット100に対して静電気試験を行う様子の説明図
【図4】本実施の形態1の非接触ICカード用モジュールを用いて製造した非接触ICカードの断面図
【図5】本実施の形態1の非接触ICカード用モジュールを用いて製造した非接触ICカードの外観斜視図
【図6】本実施の形態2の非接触ICカード用モジュール(インレット)の平面図
【図7】従来の非接触ICカード用モジュール(インレット)の外観斜視図
【図8】図7中のA−A線断面図
【符号の説明】
【0046】
11 基材
12 アンテナ回路配線
13 ICチップ
14 接点電極
15 補強板
16 接着剤
17 バンプ
18 半導体用接合材
19 導電性部材
20 金属平面部
100 非接触ICカード用モジュール(インレット)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁フィルムからなる基材と、
前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、
前記アンテナ回路配線上に実装されるICチップと、
前記ICチップを保護する導電性の補強板と、
前記補強板と前記アンテナ回路配線とを電気的に接続する導電性部材と、
を備える非接触ICカード用モジュール。
【請求項2】
絶縁フィルムからなる基材と、
前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、
前記アンテナ回路配線が形成された基材面上であって、前記アンテナ回路配線と電気的に独立する位置に形成される金属平面部と、
前記アンテナ回路配線上に実装されるICチップと、
前記ICチップを保護する導電性の補強板と、
前記補強板と前記金属平面部とを電気的に接続する導電性部材と、
を備える非接触ICカード用モジュール。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の非接触ICカード用モジュールを備えるICカード。

【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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【公開番号】特開2008−234608(P2008−234608A)
【公開日】平成20年10月2日(2008.10.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−77525(P2007−77525)
【出願日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】