説明

ICカード

【課題】局部的な外力を受けた場合でもICチップの脆性破壊を抑制して信頼性の向上を図ることできる接触型のICカードを提供する。
【解決手段】アンテナシート3の上に設置されたICチップ2と、ICチップ2をアンテナシート3の両面側から封止する封止樹脂体4と、封止樹脂体4の両側にICチップ2を挟むように配置された補強板5a,5bとを具備したICカードにおいて、ICチップ2に作用する応力を緩和する応力緩和孔7を補強板5a,5bの少なくとも一方に設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、身分証明書や定期券などに用いられる非接触型のICカードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、非接触型のICカードは身分証明書や定期券などに用いられ、社会に広く普及しつつある。しかし、ICカード内にあるICチップは曲げや衝撃などにより脆性破壊を起こしやすく、ICチップが脆性破壊するとICカードとしての機能が失われるだけでなく、過去のデータも失われてしまうため、曲げ力や衝撃力からICチップを保護することがICカードの信頼性を確保する上で重要である。また、ICカードは日常的に使用されるため、日常使用に応じた信頼性試験、例えば点衝撃試験や曲げ試験における品質確保が必須となる。
【0003】
このような理由から、ICカードのICチップを曲げ力や衝撃力などから保護する方法が従来から多く提案されている。例えば、カード基材よりも硬い熱硬化性樹脂によりICチップを樹脂封止し、さらに樹脂封止されたICチップを挟むように金属からなる二枚の補強板を配置してICチップを曲げ力や衝撃力などから保護したICカードが提案されている(特許文献1、2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−115968号公報
【特許文献2】特開2011−070268号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1、2に記載されたICカードでは、曲げ試験のようにカード全体に曲げ力が作用する場合には補強板によってICチップを外力から保護することが可能であるが、点衝撃試験のような局部的な外力を受けたときには補強板によってICチップを外力から保護することができず、補強板を介してICチップに作用する応力が局部的に集中してしまうため、有効性が低下するという問題があった。
本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、局部的な外力を受けた場合でもICチップの脆性破壊を抑制して信頼性の向上を図ることできる接触型のICカードを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の第1の態様は、アンテナシートの上に設置されたICチップと、該ICチップを前記アンテナシートの両面側から封止する封止樹脂体と、該封止樹脂体の両側に前記ICチップを挟むように配置された一対の補強板とを具備したICカードにおいて、前記ICチップに作用する応力を緩和する応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に設けたことを特徴とする。
【0007】
本発明の第2の態様は、前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中央部に2つの同心円が形成されるように設けたことを特徴とする。
本発明の第3の態様は、前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中心部を中心点として2つ以上の円が同一円周上に形成されるように設けたことを特徴とする。
本発明の第4の態様は、前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記応力緩和孔の開口面積が前記補強板の表面積に対して1/2以下となるように設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、局部的な外力を受けたときに補強板や封止樹脂体に変形が生じやすくなり、補強板や封止樹脂体に生じた変形により外力を吸収してICチップに作用する応力を緩和することが可能となるので、局部的な外力を受けた場合でもICチップの脆性破壊を抑制してICカードの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るICカードの断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るICカードの補強板を示す平面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るICカードの補強板を示す平面図である。
【図4】ICカードのICチップに加わる応力を補強板に応力緩和孔を設けた場合と設けない場合をシミュレーションした結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図1及び図2を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
図1に示されるように、本発明の第1実施形態に係るICカード1はICチップ2を具備し、このICチップ2はアンテナシート(アンテナ基板ともいう)3の上に設置されていると共に、アンテナシート3に形成されたアンテナ配線と電気的に接続されている。
また、ICカード1はICチップ2をアンテナシート3の両面側から封止する封止樹脂体4を具備し、この封止樹脂体4は熱硬化性樹脂から形成されている。さらに、ICカード1はステンレス鋼板等の金属板からなる補強板5a,5bを具備し、これらの補強板5a,5bは封止樹脂体4の両側にICチップ2を挟むように配置されている。
【0011】
また、ICカード1は補強板5a,5bを介して封止樹脂体4を挟む樹脂シート6a,6bを具備し、これらの樹脂シート6a,6bは例えばPET−G(ポリエチレンテレフタラート、グリコール共重合樹脂)から形成されている。さらに、ICカード1は樹脂シート6a,6bの外表面を外装する外装シート7a,7bを具備し、これらの外装シート7a,7bは例えばPET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)から形成されている。
【0012】
補強板5aは、応力緩和孔8を有している。この応力緩和孔8はICチップ2に作用する応力を緩和するものであり、図2に示されるように、補強板5aの中央部に2つの同心円が形成される形態で補強板5aに設けられている。また、応力緩和孔8は例えば内径2mm、外径3mmの寸法で補強板5aの中央部に形成されている。
【0013】
上述のように、ICチップ2に作用する応力を緩和する応力緩和孔8を補強板5aに設けると、局部的な外力を受けたときに補強板5aや封止樹脂体4に変形が生じやすくなり、補強板5aや封止樹脂体4の変形により外力を吸収してICチップ2に作用する応力を緩和することが可能となるので、局部的な外力を受けた場合でもICチップ2の脆性破壊を抑制してICカードの信頼性を高めることができる。
上述した第1の実施形態では、応力緩和孔8を補強板5aに設けたものを例示したが、応力緩和孔8を補強板5bに設けても良いし、補強板5a,5bの両方に設けても良い。
【0014】
次に、図3を参照して本発明の第2の実施形態について説明する。
図3に示されるように、本発明の第2の実施形態に係るICカードの補強板5aは、応力緩和孔8a,8b,8c,8dを有している。これらの応力緩和孔8a〜8dはICチップ2に作用する応力を緩和するものであり、補強板5aの中心部Oを中心点として4つの円が同一円周上に形成される形態で補強板5aに設けられている。
【0015】
上述のように、応力緩和孔8a〜8dを補強板5aに設けると、局部的な外力を受けたときに補強板5aや封止樹脂体4に変形が生じやすくなり、補強板5aや封止樹脂体4の変形により外力を吸収してICチップ2に作用する応力を緩和することが可能となるので、局部的な外力を受けた場合でもICチップ2の脆性破壊を抑制してICカードの信頼性を高めることができる。
上述した第2の実施形態では、補強板5aに4つの応力緩和孔8a〜8dを設けたものを例示したが、例えば2つの応力緩和孔を補強板に設けても良い。また、3つの応力緩和孔を補強板に設けても良いし、5つ以上に応力緩和孔を補強板に設けても良い。
【実施例】
【0016】
PEN(ポリエチレンナフタレート樹脂)からなるアンテナシート(厚さ:40μm)上に形成したアルミ薄膜アンテナパターンとICチップ(直径:4mm、厚さ:100μm)とを異方性導電フィルムを用いて電気的に接続した後、ICチップを熱硬化性樹脂によりアンテナシートの両面側から樹脂封止した。次いで、樹脂封止されたICチップの両側にSUS304からなる2枚の補強板(板厚:160μm)を配置し、熱硬化性樹脂を温度:180℃、加熱時間:30分の条件で熱硬化させて封止樹脂体(厚さ:260μm)を形成した後、封止樹脂体および補強板をPET−G(ポリエチレンテレフタラート、グリコール共重合樹脂)からなる樹脂シート(厚さ:100μm)で挟持した。その後、樹脂シートの上にPET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)からなる外装シート(厚さ:100μm)の外装シートを重ねて150℃、30分間の条件でラミネート成型し、図1に示す構造のICカードを作製した。
【0017】
(比較例)
比較のために、補強板が応力緩和孔を持たないICカードを上記と同じ条件で作製した。
作製したICカードに対して、応力解析ソフト〔MSC Marc Mentat 2010.1.0 〕を使用し、モデルを作成し点衝撃試験をシミュレーションした。要素数は11498であり、要素形状はすべて直方体とした。また、モデルは軸対称接触弾塑性であり、要素種はNo.10を採用した。
その結果を図4に示す。図4の横軸はICカードが受ける衝撃力の荷重値を示し、縦軸はICチップに作用する最大主応力を示している。また、図4の●は補強板に応力緩和孔を設けたICカードを示し、□は補強板に応力緩和孔を設けていない従来のICカードを示している。
【0018】
補強板に応力緩和孔を設けたICカードと従来のICカードとを比較すると、補強板に応力緩和孔を設けたICカードのほうが従来のICカードよりもICチップに作用する最大主応力が小さく、点衝撃に対する耐性が高いことが図4からわかる。これは、封止樹脂が変形することによりICチップの変形が緩和されることによるものと考えられる。
カード全体の曲げに対しては通常の孔なし補強板と孔あり補強板とでICチップに与える影響に大きな差はないが、点衝撃試験のような局部的に外部から物体を押し付けた際のICチップの変形量には差が出た。
【産業上の利用可能性】
【0019】
本発明は、カード全体に曲げ応力がかかった場合には、従来の孔なし補強板と同様のICチップ保護効果を発揮することができ、局部的な応力に対しては、孔開き補強板構成をとることによりICチップに作用する応力が緩和され、従来の孔なし補強板よりも優れたICチップ保護効果を発揮する高信頼性ICカードである。
【符号の説明】
【0020】
1…ICカード、2…ICチップ、3…アンテナシート、4…封止樹脂体、5a,5b…補強板、6a,6b…樹脂シート、7a,7b…外装シート、8,8a,8b,8c,8d…応力緩和孔。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンテナシートの上に設置されたICチップと、該ICチップを前記アンテナシートの両面側から封止する封止樹脂体と、該封止樹脂体の両側に前記ICチップを挟むように配置された一対の補強板とを具備したICカードにおいて、
前記ICチップに作用する応力を緩和する応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に設けたことを特徴とするICカード。
【請求項2】
前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中央部に2つの同心円が形成されるように設けたことを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項3】
前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記補強板の中心部を中心点として2つ以上の円が同一円周上に形成されるように設けたことを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項4】
前記応力緩和孔を前記補強板の少なくとも一方に、前記応力緩和孔の開口面積が前記補強板の表面積に対して1/2以下となるように設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の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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【公開番号】特開2013−73243(P2013−73243A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−209389(P2011−209389)
【出願日】平成23年9月26日(2011.9.26)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】