ICカード
【課題】外部接続端子とIC基板の接続性を向上させ、外部接続端子表面の外観変化を低減させたICカードを提供する。
【解決手段】ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた外部接続端子基板とを有するICカードであって、該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、該導通部において、接続回路側接地面積を外部接続端子側設置面積よりも大きくすることにより解決した。
【解決手段】ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた外部接続端子基板とを有するICカードであって、該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、該導通部において、接続回路側接地面積を外部接続端子側設置面積よりも大きくすることにより解決した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外部接続端子基板と接続回路とが導通部で接続されたICカードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ICカードは、個人情報がICチップ内に記録されており、ICカード自体が演算処理機能を有することで情報媒体に高いセキュリティ性を付与している。
【0003】
接触型ICカードは、ISOで国際的に規格化されており、一般にプラスチックなどを基材とするカード本体に、半導体メモリ等のICが内蔵され、カード表面にリーダライタとの接続のために金属製の外部接続端子が設けられている。
【0004】
一方、非接触型ICカードは、アンテナコイルを内蔵しており、リーダライタが形成する磁界によってアンテナコイルに電流が流れ、その非接触ICチップに電力が供給される。そして非接触ICカードとリーダライタとは、情報を磁界に乗せて送受信し、非接触ICチップの情報の読み出し、書き込みが行われる。
【0005】
また、接触、非接触の両方の機能を備えた複合型ICカードも開発され、クレジットカードや社員証、鉄道乗車券等がICカード化され、ICカード市場は大きな広がりを見せている。
【0006】
ICカードにおいて、接触による負荷や外部応力によってICチップが破損するという問題が発生している。これは接触式ICカードに限らず、非接触型ICカードや、複合型ICカードでも共通の問題となっている。
【0007】
ICカードにおけるICチップの破損防止対策のひとつとして、接触通信機能用の外部接続端子とICチップとを、カード本体の厚み方向に重畳させずに、カード本体の平面方向に離反させて配置し、該外部接続端子とICチップとの間を接続回路によって電気的に接続することにより、カード基材内へのICチップの配置位置に自由度を持たせることができるようにするとともに、カード基材内にどのような形状のアンテナパターンでも配置できる複合型ICカードが開発されている(例えば特許文献1参照)。
【0008】
このICカードの製造方法は、モジュールの形態によって様々だが、図11(a)に示すように、絶縁基板10上に外部接続用端子9を設け、この該外部接続端子9それぞれに対応した所定の位置に接続回路13との接続用のスルーホールを設ける。そして、該スルーホールに導電性材料を充填して導通部11とする。そして、該外部接続端子9と該接続回路13は該導通部11と接続ランド7を介して通電を確保している。
【0009】
しかしながら、従来の技術では、該絶縁基板に設けたスルーホールの形状が、外部接続端子側接地面積と接続端子基板側接地面積が同じ大きさの円柱構造であり、また、該導通部11に充填する材料が導電性であるのに対して、前記絶縁基板10は絶縁性材料を用いている。そのため該導通部11と前記絶縁基板は化学結合していないため、導通部の固定が不十分である。
【0010】
そのため、カードの裏面側より曲げ等の外力が加わると、図11(b)のように、前記導通部11が前記外部接続端子9を突き上げるような状態となり、接続不良を発生させてしまう。また、該外部接続端子9の表面に膨らみや変形などが発生し、外観上好ましくないものとなるという問題が発生している。
【特許文献1】特開2004−220305号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、外部接続端子基板とIC基板の接続性を向上させ、外部接続端子表面の外観変化を低減させたICカードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項1に係る
発明は、ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた外部接続端子基板とを有するICカードであって、該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、該導通部は、接続回路側接地面積が外部接続端子側設置面積よりも大きいことを特徴とするICカードである。
【0013】
本発明の請求項2に係る発明は、前記外部接続端子基板に形成された前記導通部の断面がテーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードである。
【0014】
本発明の請求項3に係る発明は、前記外部接続端子基板に形成された導通部の断面が多段形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードである。
【0015】
本発明の請求項4に係る発明は、前記ICチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持ち、さらに前記ICチップがアンテナ回路と接続されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカードである。
【0016】
本発明の請求項5に係る発明は、さらに第2のICチップと該第2のICチップに接続されたアンテナ回路を前記IC基板に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカードである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
請求項1記載の発明によれば、ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた、外部接続端子基板とを有するICカードであって、該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、該導通部は、接続回路側接地面積が外部接続端子側設置面積よりも大きいことを特徴とするICカードであるため、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0018】
請求項2記載の発明によれば、前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面がテーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードであるため、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0019】
請求項3記載の発明によれば、前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面が多段形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードであるため、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0020】
請求項4記載の発明によれば、前記ICチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持ち、さらに前記ICチップがアンテナ回路と接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のICカードであるため、接触通信機能と非接触通信機能を併せ持ったICカードについても、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0021】
請求項5記載の発明によれば、第2のICチップをアンテナ回路に接続したIC基板を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカードであるため、第2のICチップをアンテナ回路に接続したIC基板を備えたICカードについても、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0022】
本発明は、ICチップに接触通信機能と非接触通信機能の機能を併せ持ち、アンテナ回路を接続させた複合型ICカードや、第2のICチップをアンテナ回路に接続したIC基板を備えた複合型ICカードにも用いることができる。
これにより、複合型ICカードにおいても、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明は、外部接続端子基板に形成された導通部の接続不良や外部接続端子側への膨れ、電極表面の外観変化を低減させたICカードを提供するという目的を、導通部の形状を特定の形状に形成することによって実現した。
【0024】
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しく説明する。
図1は、本発明のICカードの構造の一例を示す説明図である。また図2は、図1の断面図である。
【0025】
図1及び図2に示すように、ICカードは、カード基材31、カード基材32と、ICチップ21と、接続回路13とが電気的に接続されたIC基板2からなるカード本体1および、外部接続端子基板6で構成される。
該カード基材31、32は、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の絶縁シート(フィルム)が単独で又は組み合わされた複合体として使用可能である。また、該カード基材31、32の厚みは、0.1〜0.3mmの範囲が好ましい。また、該ICチップは、接触型の機能を有する。
【0026】
前記外部接続端子基板6の製造方法について説明する。該外部接続端子基板6は、厚さ0.1〜0.5mmのガラスエポキシやポリイミド等の絶縁材料を用いた絶縁基板10に、ISO/JISで規定された外部接続端子9の位置に対応した箇所にエンドミル等を用いてスルーホールを作成する。
続いて該絶縁基板10の片面に該外部接続端子9となる導体を形成する。該外部接続端子9は該絶縁基板10上に張り合わされた、厚さ0.02〜0.05mmの銅箔を接着剤により貼り付ける。その後銅箔側にISO/JISで規定された該外部接続端子9のパターンを、レジストコーターやスクリーン印刷にてレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法等を用いて所望の電極パターンを形成する。
その後、電極パターンにニッケルめっきと金めっきを施して該外部接続端子9とする。なお、該外部接続端子9のスルーホール側にもニッケルめっきと金めっきを施す。その後、スルーホール部にクリーム半田、或いは銀系導電性樹脂等の導電体を適量充填して導通部11を形成する。
また、接続回路側と接する前記外部接続端子基板6の所定の位置には、ホットメルトシート12を仮止めしておく。
【0027】
本発明の特徴は、図3(a)、図3(b)に示すように、前記絶縁基板10に形成された前記導通部11の形状を、接続回路側接地面積Bが外部接続端子側接地面積Uよりも大きくなるように形成することである。その形状の例として、テーパー形状が挙げられる。
【0028】
以下、テーパー形状の形成方法について説明する。テーパー形状は、所望のテーパーを持つリーマーやエンドミルによりスルーホールを加工する。テーパー形状の場合は図3(b)のように、該外部接続端子側接地面積Uが直径0.7〜1.5mmの範囲内の円形であることが望ましく、断面のテーパー角が「3°<θ≦10°」が望ましい。
なお、開口部は円形が望ましいが特に限定しない。また、テーパー形状の例として、導通部11の側面は、図8(a)、図8(b)のように直線形状以外、湾曲形状としても良い。
【0029】
また、導通部の形状のその他の例として、多段形状が挙げられる。以下、2段形状の製造方法について説明する。
【0030】
2段形状は、図4(a)、4(b)に示すように、外部接続端子側開口面積Uの狭い開口部が接続回路側開口面積Bの広い開口部よりも小さくなるように加工する。導通部11に段差を作る場合は、直径の異なる二つのエンドミルを用いる。絶縁基板10の所定の位置にエンドミルでスルーホールを形成する。その後、同じ位置に外部接続端子側の直径よりも接続回路側の直径の方が大きくなるようなエンドミルを用いて段付き形状を作成する。または、先ず複数の直径Uの孔を同時プレス加工した後に、直径Bのエンドミルを用いて段付き形状を作成する。
【0031】
2段形状の場合、図4(b)に示すように、外部接続端子側設置面積Uと接続回路側設置面積Bの比率が、「1<B/U≦2」であることが望ましく、外部接続端子側の開口部の高さUhと接続回路側の開口部の高さBhの比、Uh/Bhが「1<Uh/Bh≦3」であることが望ましい。
また、該外部接続端子側接地面積Uが直径0.7〜1.5mm、該接続回路側接地面積Bが直径0.9〜3.0mmの範囲内の円形であることが望ましい。
【0032】
多段形状については、外部接続端子側開口面積Uの狭い開口部と接続回路側開口面積Bの広い開口部の2段以上からなり、3段以上の多段形状を形成する場合は、3回目以降のエンドミルの直径を前回の直径よりも大きくなるように加工を繰り返す。
なお、図9(a)、図9(b)に示すように、多段形状は円状以外の形状に限ったものではなく、導通部11の側面は直線形状以外、湾曲形状としても良い。
【0033】
次に接続回路13の製造方法について説明する。該接続回路13は、該ICチップ21と該外部接続端子6とを電気的に接合するための導電パターンである。図1(a)に示すように、該接続回路13は、例えば例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の絶縁シート(フィルム)上に厚み15〜50μmの範囲の銅箔、あるいはアルミ箔などの導電性材料を貼り付けて、フォトリソグラフィー法やエッチング等を用いてパターン形成する。該接続回路13には、該外部接続端子6の該導通部11に対応した位置に接続ランド7,8を設ける。該接続ランド7,8は、錫や銀、金などのめっき加工を施す。
その後、該接続回路13と接触通信機能用ICチップ21をワイヤボンディングやフリップチップ等で電気的に接続してIC基板2を作成する。
【0034】
なお、接触通信機能用ICチップ21の配置については、接続回路13の裏面に接続ランド8を設けて接触機能用ICチップ21と電気的に接続してもよいし、該接続回路13の表面に該接続ランド8を設けて該接機能用ICチップ21と接合しても良い。
【0035】
次に該IC基板2が2枚のカード基材31、32によって挟み込まれラミネート加工によりカード本体1を作成する。
その際、図10に示すように、カード基材31にはISO/JISで規定された所定の位置に、エンドミルや座繰り加工等で設けた外部接続端子基板6用の装着孔14を配置する。
この時、該カード本体1の該外部接続端子6の装着用の該装着孔14の内部で、接続ランド7が露出した状態になっている。該外部接続端子6の導通部11が接続回路13と重なり合うように装着孔14に据え付けられた後、熱と圧力を加えてホットメルトシート12、半田ペーストを溶融、硬化させて、該導通部11と該接続ランド7とが結合されて実装を終了する。
【0036】
上記の実施の形態によれば、絶縁基板10に形成された導通部11において、該導通部11の形状をテーパー状、多段形状にすることにより、接続回路側接地面積Bを外部接続端子側設置面積Uよりも大きくしたことによって、該導通部11が外部接続端子側に動くのを防止することができる。このため該導通部11の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが出来る。
【0037】
本発明の他の実施例として、図5及び図6に示すような複合型ICカードが挙げられる。ICカードは、カード基材31、アンテナシート4、カード基材32からなるカード本体31と、接触通信機能用ICチップ21と接続回路13とが接続されたIC基板2および、外部接続端子基板6で構成される。アンテナシート4上には、非接触通信用のアンテナパターン5が設けられ、また該アンテナパターン5に接続された非接触通信機能用ICチップ22が設けられている。
【0038】
前記アンテナシート4は、前述のカード基材31,32と同様の材料が使用でき、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の絶縁シート(フィルム)が単独で又は組み合わされた複合体として使用可能である。前記アンテナシート(フィルム)4の厚みは、15〜200μmの範囲が好ましい。
【0039】
また、非接触通信用の該アンテナパターン5は、厚み15〜50μmの範囲の銅箔、あるいはアルミ箔を該アンテナシート4に貼り合わせた後に、フォトリソグラフィー法を用いて、エッチングによってパターン形成される。
【0040】
該アンテナパターン5と該非接触通信機能用IC チップ22が電気的に接続された状態になった該アンテナシート4と、該接触通信機能用ICチップ21と、前記IC基板2が、2枚のカード基材31、32によって挟み込まれラミネート加工される。
【0041】
なお、接触機能用ICチップの配置については、図6(a)、図6(b)のように該接続回路13の表面に接続ランド8を設けて接触通信機能用ICチップ21と電気的に接続しても良いし、該接続回路13の裏面に接続ランド8を設けて接触通信機能用ICチップ21と電気的に接続してもよい。ただし、この時には、接触通信機能用ICチップ21と非接触通信機能ICチップ22が重ならないように配置する必要がある。
これにより非接触通信機能と接触通信機能とを備える複合型ICカードを提供することができる。
【0042】
本発明の他の実施形態としては、アンテナパターン5の形状、アンテナパターン5の配置位置、ICチップの形態、ICチップの配置位置は、特に限定されない。
例えば、図5―Cは、本発明の他の実施の形態を示し、円形のアンテナパターン15を持ったICカードである。
【0043】
さらに、本発明の他の実施例として、図7に示すような複合型ICカードが挙げられる。図7(a)は、のアンテナパターン5と、接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたICチップ23を備え、該ICチップ23が接続回路13とアンテナシート4のアンテナパターン5とそれぞれ接続された本発明の複合型ICカードである。
また、図7(b)は、円形のアンテナパターン15と、該ICチップ23を備えた本発明の複合型ICカードである。
【0044】
また、本発明の他の実施の形態としては、アンテナパターン5の材質、アンテナシート4の材質も、特に限定されるものではなく、また、本発明においては、上記のような接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたICチップ以外に、それぞれの機能のみを備えるICカードにおいても、本発明は適用できるものである。以上に説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明のICカードの構造を示す説明図。
【図2】本発明のICカードの積層構造を示す図1の断面図。
【図3】本発明のICカードの導通部形状を示した外部接続端子基板の断面図。
【図4】本発明のICカードの導通部形状を示した外部接続端子基板の断面図。
【図5】本発明のICカードの応用例を示す説明図。
【図6】本発明のICカードの応用例を示す図5の断面図。
【図7】本発明のICカードの応用例を示す説明図。
【図8】本発明を適用した導通部形状の応用例を示した外部接続端子基板の断面図。
【図9】本発明を適用した導通部形状の応用例を示した外部接続端子基板の断面図。
【図10】本発明のICカードの外部接続端子基板を取り付ける方法を示す説明図。
【図11】従来の導通部形状を示した外部接続端子基板の断面図。
【符号の説明】
【0046】
1、41・・・カード本体
2、42・・・IC基板
31、32・・・カード基材
4・・・アンテナシート
5、15・・・アンテナパターン
6・・・外部接続端子基板
7、8・・・接続ランド
9・・・外部接続端子
10・・・絶縁基板
11・・・導通部
12・・・ホットメルトシート
13・・・配線回路
14・・・装着孔
15・・・円形のアンテナパターン
21・・・接触通信機能用ICチップ
22・・・非接触通信機能用ICチップ
23・・・接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたICチップ
【技術分野】
【0001】
本発明は、外部接続端子基板と接続回路とが導通部で接続されたICカードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ICカードは、個人情報がICチップ内に記録されており、ICカード自体が演算処理機能を有することで情報媒体に高いセキュリティ性を付与している。
【0003】
接触型ICカードは、ISOで国際的に規格化されており、一般にプラスチックなどを基材とするカード本体に、半導体メモリ等のICが内蔵され、カード表面にリーダライタとの接続のために金属製の外部接続端子が設けられている。
【0004】
一方、非接触型ICカードは、アンテナコイルを内蔵しており、リーダライタが形成する磁界によってアンテナコイルに電流が流れ、その非接触ICチップに電力が供給される。そして非接触ICカードとリーダライタとは、情報を磁界に乗せて送受信し、非接触ICチップの情報の読み出し、書き込みが行われる。
【0005】
また、接触、非接触の両方の機能を備えた複合型ICカードも開発され、クレジットカードや社員証、鉄道乗車券等がICカード化され、ICカード市場は大きな広がりを見せている。
【0006】
ICカードにおいて、接触による負荷や外部応力によってICチップが破損するという問題が発生している。これは接触式ICカードに限らず、非接触型ICカードや、複合型ICカードでも共通の問題となっている。
【0007】
ICカードにおけるICチップの破損防止対策のひとつとして、接触通信機能用の外部接続端子とICチップとを、カード本体の厚み方向に重畳させずに、カード本体の平面方向に離反させて配置し、該外部接続端子とICチップとの間を接続回路によって電気的に接続することにより、カード基材内へのICチップの配置位置に自由度を持たせることができるようにするとともに、カード基材内にどのような形状のアンテナパターンでも配置できる複合型ICカードが開発されている(例えば特許文献1参照)。
【0008】
このICカードの製造方法は、モジュールの形態によって様々だが、図11(a)に示すように、絶縁基板10上に外部接続用端子9を設け、この該外部接続端子9それぞれに対応した所定の位置に接続回路13との接続用のスルーホールを設ける。そして、該スルーホールに導電性材料を充填して導通部11とする。そして、該外部接続端子9と該接続回路13は該導通部11と接続ランド7を介して通電を確保している。
【0009】
しかしながら、従来の技術では、該絶縁基板に設けたスルーホールの形状が、外部接続端子側接地面積と接続端子基板側接地面積が同じ大きさの円柱構造であり、また、該導通部11に充填する材料が導電性であるのに対して、前記絶縁基板10は絶縁性材料を用いている。そのため該導通部11と前記絶縁基板は化学結合していないため、導通部の固定が不十分である。
【0010】
そのため、カードの裏面側より曲げ等の外力が加わると、図11(b)のように、前記導通部11が前記外部接続端子9を突き上げるような状態となり、接続不良を発生させてしまう。また、該外部接続端子9の表面に膨らみや変形などが発生し、外観上好ましくないものとなるという問題が発生している。
【特許文献1】特開2004−220305号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、外部接続端子基板とIC基板の接続性を向上させ、外部接続端子表面の外観変化を低減させたICカードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項1に係る
発明は、ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた外部接続端子基板とを有するICカードであって、該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、該導通部は、接続回路側接地面積が外部接続端子側設置面積よりも大きいことを特徴とするICカードである。
【0013】
本発明の請求項2に係る発明は、前記外部接続端子基板に形成された前記導通部の断面がテーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードである。
【0014】
本発明の請求項3に係る発明は、前記外部接続端子基板に形成された導通部の断面が多段形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードである。
【0015】
本発明の請求項4に係る発明は、前記ICチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持ち、さらに前記ICチップがアンテナ回路と接続されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカードである。
【0016】
本発明の請求項5に係る発明は、さらに第2のICチップと該第2のICチップに接続されたアンテナ回路を前記IC基板に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカードである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
請求項1記載の発明によれば、ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた、外部接続端子基板とを有するICカードであって、該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、該導通部は、接続回路側接地面積が外部接続端子側設置面積よりも大きいことを特徴とするICカードであるため、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0018】
請求項2記載の発明によれば、前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面がテーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードであるため、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0019】
請求項3記載の発明によれば、前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面が多段形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカードであるため、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0020】
請求項4記載の発明によれば、前記ICチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持ち、さらに前記ICチップがアンテナ回路と接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のICカードであるため、接触通信機能と非接触通信機能を併せ持ったICカードについても、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0021】
請求項5記載の発明によれば、第2のICチップをアンテナ回路に接続したIC基板を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカードであるため、第2のICチップをアンテナ回路に接続したIC基板を備えたICカードについても、導通部が外部接続端子側に動くことを防止でき、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【0022】
本発明は、ICチップに接触通信機能と非接触通信機能の機能を併せ持ち、アンテナ回路を接続させた複合型ICカードや、第2のICチップをアンテナ回路に接続したIC基板を備えた複合型ICカードにも用いることができる。
これにより、複合型ICカードにおいても、導通部と接続回路の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明は、外部接続端子基板に形成された導通部の接続不良や外部接続端子側への膨れ、電極表面の外観変化を低減させたICカードを提供するという目的を、導通部の形状を特定の形状に形成することによって実現した。
【0024】
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しく説明する。
図1は、本発明のICカードの構造の一例を示す説明図である。また図2は、図1の断面図である。
【0025】
図1及び図2に示すように、ICカードは、カード基材31、カード基材32と、ICチップ21と、接続回路13とが電気的に接続されたIC基板2からなるカード本体1および、外部接続端子基板6で構成される。
該カード基材31、32は、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の絶縁シート(フィルム)が単独で又は組み合わされた複合体として使用可能である。また、該カード基材31、32の厚みは、0.1〜0.3mmの範囲が好ましい。また、該ICチップは、接触型の機能を有する。
【0026】
前記外部接続端子基板6の製造方法について説明する。該外部接続端子基板6は、厚さ0.1〜0.5mmのガラスエポキシやポリイミド等の絶縁材料を用いた絶縁基板10に、ISO/JISで規定された外部接続端子9の位置に対応した箇所にエンドミル等を用いてスルーホールを作成する。
続いて該絶縁基板10の片面に該外部接続端子9となる導体を形成する。該外部接続端子9は該絶縁基板10上に張り合わされた、厚さ0.02〜0.05mmの銅箔を接着剤により貼り付ける。その後銅箔側にISO/JISで規定された該外部接続端子9のパターンを、レジストコーターやスクリーン印刷にてレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法等を用いて所望の電極パターンを形成する。
その後、電極パターンにニッケルめっきと金めっきを施して該外部接続端子9とする。なお、該外部接続端子9のスルーホール側にもニッケルめっきと金めっきを施す。その後、スルーホール部にクリーム半田、或いは銀系導電性樹脂等の導電体を適量充填して導通部11を形成する。
また、接続回路側と接する前記外部接続端子基板6の所定の位置には、ホットメルトシート12を仮止めしておく。
【0027】
本発明の特徴は、図3(a)、図3(b)に示すように、前記絶縁基板10に形成された前記導通部11の形状を、接続回路側接地面積Bが外部接続端子側接地面積Uよりも大きくなるように形成することである。その形状の例として、テーパー形状が挙げられる。
【0028】
以下、テーパー形状の形成方法について説明する。テーパー形状は、所望のテーパーを持つリーマーやエンドミルによりスルーホールを加工する。テーパー形状の場合は図3(b)のように、該外部接続端子側接地面積Uが直径0.7〜1.5mmの範囲内の円形であることが望ましく、断面のテーパー角が「3°<θ≦10°」が望ましい。
なお、開口部は円形が望ましいが特に限定しない。また、テーパー形状の例として、導通部11の側面は、図8(a)、図8(b)のように直線形状以外、湾曲形状としても良い。
【0029】
また、導通部の形状のその他の例として、多段形状が挙げられる。以下、2段形状の製造方法について説明する。
【0030】
2段形状は、図4(a)、4(b)に示すように、外部接続端子側開口面積Uの狭い開口部が接続回路側開口面積Bの広い開口部よりも小さくなるように加工する。導通部11に段差を作る場合は、直径の異なる二つのエンドミルを用いる。絶縁基板10の所定の位置にエンドミルでスルーホールを形成する。その後、同じ位置に外部接続端子側の直径よりも接続回路側の直径の方が大きくなるようなエンドミルを用いて段付き形状を作成する。または、先ず複数の直径Uの孔を同時プレス加工した後に、直径Bのエンドミルを用いて段付き形状を作成する。
【0031】
2段形状の場合、図4(b)に示すように、外部接続端子側設置面積Uと接続回路側設置面積Bの比率が、「1<B/U≦2」であることが望ましく、外部接続端子側の開口部の高さUhと接続回路側の開口部の高さBhの比、Uh/Bhが「1<Uh/Bh≦3」であることが望ましい。
また、該外部接続端子側接地面積Uが直径0.7〜1.5mm、該接続回路側接地面積Bが直径0.9〜3.0mmの範囲内の円形であることが望ましい。
【0032】
多段形状については、外部接続端子側開口面積Uの狭い開口部と接続回路側開口面積Bの広い開口部の2段以上からなり、3段以上の多段形状を形成する場合は、3回目以降のエンドミルの直径を前回の直径よりも大きくなるように加工を繰り返す。
なお、図9(a)、図9(b)に示すように、多段形状は円状以外の形状に限ったものではなく、導通部11の側面は直線形状以外、湾曲形状としても良い。
【0033】
次に接続回路13の製造方法について説明する。該接続回路13は、該ICチップ21と該外部接続端子6とを電気的に接合するための導電パターンである。図1(a)に示すように、該接続回路13は、例えば例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の絶縁シート(フィルム)上に厚み15〜50μmの範囲の銅箔、あるいはアルミ箔などの導電性材料を貼り付けて、フォトリソグラフィー法やエッチング等を用いてパターン形成する。該接続回路13には、該外部接続端子6の該導通部11に対応した位置に接続ランド7,8を設ける。該接続ランド7,8は、錫や銀、金などのめっき加工を施す。
その後、該接続回路13と接触通信機能用ICチップ21をワイヤボンディングやフリップチップ等で電気的に接続してIC基板2を作成する。
【0034】
なお、接触通信機能用ICチップ21の配置については、接続回路13の裏面に接続ランド8を設けて接触機能用ICチップ21と電気的に接続してもよいし、該接続回路13の表面に該接続ランド8を設けて該接機能用ICチップ21と接合しても良い。
【0035】
次に該IC基板2が2枚のカード基材31、32によって挟み込まれラミネート加工によりカード本体1を作成する。
その際、図10に示すように、カード基材31にはISO/JISで規定された所定の位置に、エンドミルや座繰り加工等で設けた外部接続端子基板6用の装着孔14を配置する。
この時、該カード本体1の該外部接続端子6の装着用の該装着孔14の内部で、接続ランド7が露出した状態になっている。該外部接続端子6の導通部11が接続回路13と重なり合うように装着孔14に据え付けられた後、熱と圧力を加えてホットメルトシート12、半田ペーストを溶融、硬化させて、該導通部11と該接続ランド7とが結合されて実装を終了する。
【0036】
上記の実施の形態によれば、絶縁基板10に形成された導通部11において、該導通部11の形状をテーパー状、多段形状にすることにより、接続回路側接地面積Bを外部接続端子側設置面積Uよりも大きくしたことによって、該導通部11が外部接続端子側に動くのを防止することができる。このため該導通部11の接続不良や外部接続端子側の膨れ、電極表面の外観変化を低減させることが出来る。
【0037】
本発明の他の実施例として、図5及び図6に示すような複合型ICカードが挙げられる。ICカードは、カード基材31、アンテナシート4、カード基材32からなるカード本体31と、接触通信機能用ICチップ21と接続回路13とが接続されたIC基板2および、外部接続端子基板6で構成される。アンテナシート4上には、非接触通信用のアンテナパターン5が設けられ、また該アンテナパターン5に接続された非接触通信機能用ICチップ22が設けられている。
【0038】
前記アンテナシート4は、前述のカード基材31,32と同様の材料が使用でき、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の絶縁シート(フィルム)が単独で又は組み合わされた複合体として使用可能である。前記アンテナシート(フィルム)4の厚みは、15〜200μmの範囲が好ましい。
【0039】
また、非接触通信用の該アンテナパターン5は、厚み15〜50μmの範囲の銅箔、あるいはアルミ箔を該アンテナシート4に貼り合わせた後に、フォトリソグラフィー法を用いて、エッチングによってパターン形成される。
【0040】
該アンテナパターン5と該非接触通信機能用IC チップ22が電気的に接続された状態になった該アンテナシート4と、該接触通信機能用ICチップ21と、前記IC基板2が、2枚のカード基材31、32によって挟み込まれラミネート加工される。
【0041】
なお、接触機能用ICチップの配置については、図6(a)、図6(b)のように該接続回路13の表面に接続ランド8を設けて接触通信機能用ICチップ21と電気的に接続しても良いし、該接続回路13の裏面に接続ランド8を設けて接触通信機能用ICチップ21と電気的に接続してもよい。ただし、この時には、接触通信機能用ICチップ21と非接触通信機能ICチップ22が重ならないように配置する必要がある。
これにより非接触通信機能と接触通信機能とを備える複合型ICカードを提供することができる。
【0042】
本発明の他の実施形態としては、アンテナパターン5の形状、アンテナパターン5の配置位置、ICチップの形態、ICチップの配置位置は、特に限定されない。
例えば、図5―Cは、本発明の他の実施の形態を示し、円形のアンテナパターン15を持ったICカードである。
【0043】
さらに、本発明の他の実施例として、図7に示すような複合型ICカードが挙げられる。図7(a)は、のアンテナパターン5と、接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたICチップ23を備え、該ICチップ23が接続回路13とアンテナシート4のアンテナパターン5とそれぞれ接続された本発明の複合型ICカードである。
また、図7(b)は、円形のアンテナパターン15と、該ICチップ23を備えた本発明の複合型ICカードである。
【0044】
また、本発明の他の実施の形態としては、アンテナパターン5の材質、アンテナシート4の材質も、特に限定されるものではなく、また、本発明においては、上記のような接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたICチップ以外に、それぞれの機能のみを備えるICカードにおいても、本発明は適用できるものである。以上に説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明のICカードの構造を示す説明図。
【図2】本発明のICカードの積層構造を示す図1の断面図。
【図3】本発明のICカードの導通部形状を示した外部接続端子基板の断面図。
【図4】本発明のICカードの導通部形状を示した外部接続端子基板の断面図。
【図5】本発明のICカードの応用例を示す説明図。
【図6】本発明のICカードの応用例を示す図5の断面図。
【図7】本発明のICカードの応用例を示す説明図。
【図8】本発明を適用した導通部形状の応用例を示した外部接続端子基板の断面図。
【図9】本発明を適用した導通部形状の応用例を示した外部接続端子基板の断面図。
【図10】本発明のICカードの外部接続端子基板を取り付ける方法を示す説明図。
【図11】従来の導通部形状を示した外部接続端子基板の断面図。
【符号の説明】
【0046】
1、41・・・カード本体
2、42・・・IC基板
31、32・・・カード基材
4・・・アンテナシート
5、15・・・アンテナパターン
6・・・外部接続端子基板
7、8・・・接続ランド
9・・・外部接続端子
10・・・絶縁基板
11・・・導通部
12・・・ホットメルトシート
13・・・配線回路
14・・・装着孔
15・・・円形のアンテナパターン
21・・・接触通信機能用ICチップ
22・・・非接触通信機能用ICチップ
23・・・接触通信機能及び非接触通信機能双方を備えたICチップ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた外部接続端子基板とを有するICカードであって、
該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、
該導通部は、接続回路側接地面積が外部接続端子側設置面積よりも大きいことを特徴とするICカード。
【請求項2】
前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面がテーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項3】
前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面が多段形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項4】
前記ICチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持ち、さらに前記ICチップがアンテナ回路と接続されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカード。
【請求項5】
さらに第2のICチップと該第2のICチップに接続されたアンテナ回路を前記IC基板に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカード。
【請求項1】
ICチップ及び該ICチップと電気的に接続された接続回路を有するIC基板と、カード基材と、絶縁基板の表面に外部接続端子が設けられ、該外部接続端子と接続されて該絶縁基板を貫通する導通部を備えた外部接続端子基板とを有するICカードであって、
該外部接続端子と該ICチップが、該導通部及び該接続回路を介して電気的に接続されており、
該導通部は、接続回路側接地面積が外部接続端子側設置面積よりも大きいことを特徴とするICカード。
【請求項2】
前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面がテーパー形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項3】
前記絶縁基板に形成された前記導通部の断面が多段形状であることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項4】
前記ICチップは、接触通信機能と非接触通信機能とを併せ持ち、さらに前記ICチップがアンテナ回路と接続されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカード。
【請求項5】
さらに第2のICチップと該第2のICチップに接続されたアンテナ回路を前記IC基板に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のICカード。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−97459(P2010−97459A)
【公開日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−268362(P2008−268362)
【出願日】平成20年10月17日(2008.10.17)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年10月17日(2008.10.17)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】
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