JP4996179B2

JP4996179B2 - Ｉｃカード、及びｉｃカードの製造方法

Info

Publication number: JP4996179B2
Application number: JP2006236745A
Authority: JP
Inventors: 勝室原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: JP2008059370A

Description

本発明は、接触、非接触両方式のＩＣカードに用いられるＩＣモジュール、ＩＣカード、及びＩＣカードの製造方法に関する。

ＩＣカードには、接触、非接触の両方式で外部とデータ通信を行うことができるものがある。このＩＣカードは、例えば図１２に示すようなＩＣモジュール１０１を備えている。即ち、ＩＣモジュール１０１は基板１０２を有し、この基板１０２の一面側には図１３及び図１４にも示すようにＬＳＩ１０３、及びアンテナ接続端子１０４が配設されている。ＬＳＩ１０３とアンテナ接続端子１０４は金ワイヤ１０５を介して接続されている。この基板１０２の他面側には複数個（８個）のＩＳＯ接触方式の外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ８が配設されている。

また、基板１０２には、外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７に対向する複数の貫通孔１０７が穿設され、外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７とＬＳＩ１０３は貫通孔１０７に挿通される金ワイヤ１０５を介して接続されている。

このように構成されるＩＣモジュール１０１は、アンテナを内蔵するカード基材の収納用凹部内に収納されてそのＬＳＩ１０３をアンテナ接続端子１０４を介してカード基材のアンテナに接続させてＩＣカードを構成するようになっている。

このＩＣカードは、カード外部から供給される電波を電力に変換してＬＳＩ１０３を動作させ、残りの電力でレスポンスを返して非接触でデータ通信を行っている。

また、接触方式での交信時には、外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７をリーダ／ライターに接触させてデータ通信を行なう。

なお、外部コンタクト端子Ｃ４，Ｃ６、Ｃ８は、通常の接触方式では使用されない空（予備用）の端子となっている。

ところで、近時においては、上記した空の外部コンタクト端子Ｃ４，Ｃ６、Ｃ８に外部アンテナを接続することにより非接触方式での通信を可能にしている。

この場合には、ＩＣモジュール１０１は図１５に示すように構成される（なお、図１２で示した部分と同一部分については、同一番号を付してその説明を省略する。）。即ち、基板１０２には空の外部コンタクト端子Ｃ４，Ｃ８に対向する貫通孔１０８が穿設され、この貫通孔１０８内に金ワイヤ１０９を挿通させ、この金ワイヤ１０９を介して空の外部コンタクト端子Ｃ４，Ｃ８とＬＳＩ１０３とを接続している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３５５６０４号公報

しかしながら、従来においては、ＩＣモジュール１０１の空の外部コンタクト端子Ｃ４，Ｃ８を外部との通信に利用する場合と、利用しない場合とで、ＩＣモジュール１０１の構造を変更しなければならず、製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ＩＣモジュールの予備の接続端子を外部との通信に利用する場合と、外部との通信に利用しない場合とで構造を特別変更することなく対応できるようにしたＩＣモジュール、ＩＣカード及びＩＣカードの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、内蔵アンテナを有するカード基材と、このカード基材に形成され、前記内蔵アンテナの端子を露出させる収納用凹部と、基板と、この基板の一面側に配設されるＬＳＩ、及び該ＬＳＩに接続されるアンテナ接続端子と、前記基板の他面側に配設される接触通信用の接続端子、及び予備用の接続端子と、前記基板に穿設され、前記予備用の接続端子に対向する貫通孔と、前記アンテナ接続端子或いは、前記アンテナ接続端子と前記貫通孔に亘って供給される導電性接着部材とを有して構成されるＩＣモジュールとを具備し、前記ＩＣモジュールは、前記カード基材の収納用凹部内に前記基板の一面側から収納されることにより前記内蔵アンテナの端子に対し、前記導電性接着部材を介して前記アンテナ接続端子、或いは、前記予備用の接続端子を電気的に接続させる。

請求項３記載のものは、内蔵アンテナを有するカード基材に収納用凹部を形成することにより、前記内蔵アンテナの端子を露出させる工程と、基板の一面側にＬＳＩ、及び該ＬＳＩに接続されるアンテナ接続端子を配設し、前記基板の他面側に接触通信用の接続端子、及び予備用の接続端子を配設し、前記基板に前記予備用の接続端子に対向する貫通孔を穿設してＩＣモジュールを構成する工程と、前記ＩＣモジュールの前記アンテナ接続端子或いは、前記アンテナ接続端子と前記貫通孔に亘って導電性接着部材を塗布する工程と、前記ＩＣモジュールをその基板の一面側から前記カード基材の収納用凹部内に収納することにより前記内蔵アンテナの端子に対し、前記導電性接着部材を介して前記アンテナ接続端子、或いは、前記予備用の接続端子を電気的に接続する工程とを具備する。

本発明によれば、ＩＣモジュールの予備の接続端子を外部との通信に利用する場合と、外部との通信に利用しない場合とで、その構造を特別変更することなく対応でき、製造コストを低減することができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である接触、非接触の両方式で外部とデータ通信を行うことができるコンビカードの等価回路を示すものである。

即ち、図中２はＬＳＩで、このＬＳＩ２にはアンテナ端子５を介してカード内蔵アンテナ９が接続されて共振回路が形成されている。この共振回路は、カード外部から供給される電波を電力に変換してＬＳＩ２を動作させ、残りの電力でレスポンスを返して非接触でデータ通信を行なう。また、ＬＳＩ２には複数個の接触通信用の外部コンタクト端子Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７が接続され、接触方式での通信時には、外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７をリーダ／ライターに接触させてデータ通信を行なう。また、この実施例では通常の接触方式では使用しない予備用の端子Ｃ４と端子Ｃ８に外部アンテナ１０を接続し、外部と非接触でデータ通信を行なうことができるようになっている。

なお、端子Ｃ１はＶＣＣ（供給電圧）、Ｃ２はＲＳＴ（リセット信号）、Ｃ３はＣＬＫ（クロック信号）、Ｃ５はＧＮＤ（接地）、Ｃ６はＶＰＰ（可変供給電圧）、Ｃ７はＩ／Ｏ（データ入出力）用の端子である。端子Ｃ４とＣ８はＲＦＵ（予備端子）となっている。

図２は、コンビカードを示す平面図である。

コンビカードは上記アンテナ９を内蔵するカード基材Ｋと、このカード基材Ｋに装着されるＩＣモジュール１とによって構成されている。

カード基材Ｋには、図３に示すように収納用凹部１７が設けられ、この収納用凹部１７内にＩＣモジュール１が収納されるようになっている。

図４は、ＩＣモジュール１を裏面側から示すものである。

ＩＣモジュール１は、厚さ１００ｐｍのガラスエポキシ製の基板３を備えている。この基板３の表面側（他面側）には8個の外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ８が配設されている。基板３の裏面側（一面側）には厚さ２５０μｍのＬＳＩ２が配置されている。基板３には外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７に対向する５個の貫通穴６ａと、外部コンタクト端子Ｃ４，Ｃ８に対向する２個の貫通孔６ｂがそれぞれ穿設されている。

ＬＳＩ２と外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７とは、図５にも示すように貫通穴６ａに挿通される金ワイヤ７を介してそれぞれ接続されている。第２の外部コンタクト端子Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８は、ＬＳＩ２には接続されていない。また、ＬＳＩ２とアンテナ接続端子５とは図６にも示すように金ワイヤ７を介して接続されている。

なお、ＬＳＩ２と外部コンタクト端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７との接続を金ワイヤ７を用いたワイヤーボンディング方式としたが、これに限られることなく、他の接続方式でも構わない。

ＬＳＩ実装部はエポキシ樹脂８でモールドされて保護され、厚さ６３０μｍのＩＣモジュール１が構成される。この時点では、外部コンタクト端子Ｃ４、Ｃ８、Ｃ６は、電気的にはどこにも接続されない状態で、空端子となっている。

図７及び図８は、ＩＣカードの製造工程を示すものである。

まず、図７（ａ）に示すように、アンテナ９を形成するアンテナシート１５の表裏面にＰＥＴシート、或いはＰＶＣ（塩化ビニールシート）１３をそれぞれ重ね合わせて一体化し、カード基材Ｋを構成する。ついで、このカード基材Ｋの所定位置に図７（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、ミーリング加工によりＩＣモジュール１を収納するための収納用凹部１７を形成し、この収納用凹部１７の形成によりコイルアンテナ９の両端部９ａを外部に露出させる（露出工程）。こののち、図４に示すように構成されたＩＣモジュール１に、図９に示すように、基板３の裏面側に貫通孔６ｂとアンテナ端子５に亘って導電性の接着剤としての導電ペースト１８を塗布し、その他の部位には絶縁性の接着剤（図示しない）を塗布する（塗布工程）。この塗布後、図７（ｃ）、図８（ｃ）に示すように、ＩＣモジュール１をそのＬＳＩ２側からカード基材Ｋの収納用凹部１７内に挿入して収納する。その後、ＩＣモジュール部とほぼ同じ大きさの加熱ヘッドをＩＣモジュール部へおしつけて、導電ペーストと絶縁性のペーストを同時に硬化させた。ペーストの塗布方法はディスペンス方式を用いた。これにより、導電ペースト１８が図１０に示すように基板３の貫通孔６ｂ内に押し込まれて硬化し、空端子Ｃ４、Ｃ８とアンテナ接続端子５，５とをそれぞれ電気的に接続し（接続工程）、空端子Ｃ４、Ｃ８を非接触方式での外部通信に利用することが可能となる。

また、空端子Ｃ４、Ｃ８を非接触方式での外部通信に利用しない場合には、上記したように、基板３の貫通孔６ｂとアンテナ端子５に亘って導電性の接着剤としての導電ペースト１８を塗布することなく、アンテナ端子５にのみ導電ペースト１８を塗布してそのまま、ＩＣモジュール１をカード基材Ｋの収納用凹部１７内に収納してカードの製造を終える。

なお、上記した実施の形態では、カード基材Ｋに内蔵されるアンテナ９をＩＣモジュール１のアンテナ接続端子５に接続しているが、アンテナ９を使用しない場合は、ミーリング工程でアンテナ両端子９ａを切断して独立させ、このアンテナ両端子９ａにそれぞれ空端子Ｃ４とＣ８を接続することも出来る。

また、上記した実施の形態では、ＩＣモジュール１の基板３に空端子Ｃ４、Ｃ８に対向する貫通孔６ｂを２個のみ穿設したが、これに限られることなく、図１１に示すように空端子Ｃ６に対向する貫通孔６ｃをさらに穿設し、この貫通孔６ｃとアンテナ接続端子５に亘って導電ペースト１８を塗布してからＩＣモジュール１をカード基材Ｋの収納用凹部１７内に収納することにより、導電ペースト１８を基板３の貫通孔６ｃ内に押し込み、この導電ペースト１８を介してアンテナ接続端子５と空端子Ｃ６とを電気的に接続して外部通信に利用するようにしても良い。

上記したように、この発明によれば、ＩＣモジュール１をカード基材Ｋの収納用凹部１７内に挿入する際に、基板３に導電ペースト１８を塗布するか否かによって空端子Ｃ４、Ｃ８を外部通信に利用できるか否かを決定できる。従って、従来のように、ＩＣモジュール１の構造を特別に変更することなく、対応することができ、製造コストを低減することができる。

上記実施例では導電ペーストを使用したが、この導電ペーストの代わりクリームハンダを使用しても良い。この場合は、上記実施例と同様にクリームハンダと絶縁ペーストを所定の位置に別々にディスペンス方式で塗布する。つぎにハンダ部分に相当する形状の加熱ヘッドをＩＣモジュールに押し付けてハンダを先に硬化させ、次にＩＣモジュール部とほぼ同じ大きさの加熱ヘッドをＩＣモジュール部へ押し付けて絶縁性のペーストを硬化させた。また、ハンダと絶縁ペーストの硬化準はどちらが先でもかまわない。

なお、この発明は、上述した実施の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できる。また、上述した実施の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、上述した実施の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良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明の一実施の形態であるＩＣカードを示す等価回路図。図１のＩＣカードを示す平面図。図２のＩＣカードを構成するカード基材とＩＣモジュールを示す図。図３のＩＣモジュールを裏面側から示す図。図４中Ａ−Ａ線に沿って示す断面図。図４中Ｂ−Ｂ線に沿って示す断面図。図２のＩＣカードの製造工程を示す図。図２のＩＣカードの製造工程を示す図。図４のＩＣモジュールの基板に導電性ペーストを塗布した状態を示す図。図９の導電性ペーストが空端子とアンテナ接続端子とを接続した状態を示す図。本発明の他の実施の形態であるＩＣモジュールを示す図。従来のＩＣモジュールを示す図。図１２中Ｃ−Ｃ線に沿って示す断面図。図１２中Ｄ−Ｄ線に沿って示す断面図。従来のＩＣモジュールを示す図。

符号の説明

２…ＬＳＩ、３…基板、５…アンテナ接続端子、Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７…接触通信用の接続端子、Ｃ４，Ｃ８…予備用の接続端子、Ｋ…カード基材、６ｂ…貫通孔、９…アンテナ、１７…収納用凹部、１８…導電ペースト（導電性の接着剤）。

Claims

内蔵アンテナを有するカード基材と、
このカード基材に形成され、前記内蔵アンテナの端子を露出させる収納用凹部と、
基板と、この基板の一面側に配設されるＬＳＩ、及び該ＬＳＩに接続されるアンテナ接続端子と、前記基板の他面側に配設される接触通信用の接続端子、及び予備用の接続端子と、前記基板に穿設され、前記予備用の接続端子に対向する貫通孔と、前記アンテナ接続端子或いは、前記アンテナ接続端子と前記貫通孔に亘って供給される導電性接着部材とを有して構成されるＩＣモジュールとを具備し、
前記ＩＣモジュールは、前記カード基材の収納用凹部内に前記基板の一面側から収納されることにより前記内蔵アンテナの端子に対し、前記導電性接着部材を介して前記アンテナ接続端子、或いは、前記予備用の接続端子を電気的に接続させることを特徴とするＩＣカード。
前記予備用の接続端子は非接触通信に用いられることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
内蔵アンテナを有するカード基材に収納用凹部を形成することにより、前記内蔵アンテナの端子を露出させる工程と、
基板の一面側にＬＳＩ、及び該ＬＳＩに接続されるアンテナ接続端子を配設し、前記基板の他面側に接触通信用の接続端子、及び予備用の接続端子を配設し、前記基板に前記予備用の接続端子に対向する貫通孔を穿設してＩＣモジュールを構成する工程と、
前記ＩＣモジュールの前記アンテナ接続端子或いは、前記アンテナ接続端子と前記貫通孔に亘って導電性接着部材を塗布する工程と、
前記ＩＣモジュールをその基板の一面側から前記カード基材の収納用凹部内に収納することにより前記内蔵アンテナの端子に対し、前記導電性接着部材を介して前記アンテナ接続端子、或いは、前記予備用の接続端子を電気的に接続する工程と
を具備することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
前記収納用凹部の形成時に、前記アンテナの両端子を切断することを特徴とする請求項３記載のＩＣカードの製造方法。