JP4853760B2 - IC card, IC card manufacturing method, and IC card manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、外部装置とデータの送受信を行うICカード、ICカードの製造方法、およびICカードの製造装置に関する。 The present invention relates to an IC card that transmits and receives data to and from an external device, an IC card manufacturing method, and an IC card manufacturing apparatus.
昨今、リーダ・ライタ等の外部装置と非接触でデータの送受信を行うICカードが広く普及している。一般に、ICカードは、接続端子を有するアンテナ回路を有したICカード用基材と、IC回路を有しアンテナ回路に接続されたICモジュールと、を備えている(例えば、特許文献1)。 In recent years, IC cards that transmit and receive data without contact with external devices such as readers and writers are widely used. In general, an IC card includes an IC card base material having an antenna circuit having connection terminals, and an IC module having an IC circuit connected to the antenna circuit (for example, Patent Document 1).
また、ICモジュールが外部端子を有し、非接触状態だけでなく接触状態においても、外部装置とデータの送受信を行うことができるICカードも普及している。このようなICカードは、「ツーウェイカード」、「デュアルカード」、あるいは「ハイブリッドカード」と呼ばれることもある。 Further, IC cards that have external terminals and can exchange data with external devices not only in a non-contact state but also in a contact state have become widespread. Such an IC card is sometimes called a “two-way card”, “dual card”, or “hybrid card”.
このようなICカードにおいては、製造上の条件等に起因して、アンテナ回路とICモジュールとが直接接触しているのではなく、主に銀ペーストや異方性導電性接着剤等を介して電気的に接続されている。
ところで、銀ペーストや異方性導電性接着剤等を用いた場合、アンテナ回路とICモジュールとは、銀ペーストや異方性導電性接着剤の非導電性樹脂等からなるバインダー中に分散された導電性粒子を介して電気的に接続される。すなわち、アンテナ回路とICモジュールとの間は、銀ペーストや異方性導電性接着剤等との界面を含め、導電性粒子を介した点接触により電気的に接続されている。このような点接触によってアンテナ回路とICモジュールとが電気的に接続されている場合、アンテナ回路とICモジュールとの間の接続抵抗値が大きくなってしまうことがあり、また一般的に、接続抵抗値のばらつきが大きくなってしまう。 By the way, when silver paste or anisotropic conductive adhesive is used, the antenna circuit and the IC module are dispersed in a binder made of non-conductive resin of silver paste or anisotropic conductive adhesive or the like. It is electrically connected through conductive particles. That is, the antenna circuit and the IC module are electrically connected by point contact via conductive particles, including an interface with silver paste, anisotropic conductive adhesive, and the like. When the antenna circuit and the IC module are electrically connected by such point contact, the connection resistance value between the antenna circuit and the IC module may increase, and generally, the connection resistance The dispersion of values will increase.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、アンテナ回路とICモジュールとを低接続抵抗値で電気的に接続させた高品質のICカードを安定して製造することができるICカードの製造方法およびICカードの製造装置、並びに、アンテナ回路とICモジュールとが低接続抵抗値で電気的に接続させられた高品質で信頼性の高いICカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an IC capable of stably manufacturing a high-quality IC card in which an antenna circuit and an IC module are electrically connected with a low connection resistance value. It is an object of the present invention to provide a card manufacturing method, an IC card manufacturing apparatus, and a high-quality and highly reliable IC card in which an antenna circuit and an IC module are electrically connected with a low connection resistance value.
本発明は、接続端子を有するアンテナ回路を有し接続端子の少なくとも一部分が内部に露出した凹部を形成されたICカード用基材の凹部内に、接続電極を有したICモジュールを、接続電極が接続端子上に設けられる導電性材料片と対面するようにして配置する工程と、凹部内に配置されたICモジュールに超音波振動を付与して、アンテナ回路とICモジュールとを電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とするICカードの製造方法である。このような本発明によれば、接続端子上、導電性材料片上、あるいは接続電極上に形成された酸化膜を大幅に除去することができ、これにより、ICモジュールとアンテナとの接続抵抗値が低減された高品質のICカードを安定して製造することができる。また、超音波振動の振幅や時間等を調整することにより、アンテナ回路の接続端子と導電性材料片との間、および導電性材料片と接続電極との間のいずれか一方あるいは双方を超音波接合することができ、これにより、ICモジュールとアンテナとの接続抵抗値をさらに低減することができる。さらに、超音波振動の条件やICモジュールおよび凹部の形状を調整することにより、凹部の底面部分とICモジュールの底面部分に対面する部分とを超音波接合することもでき、これにより、ICモジュールとアンテナ回路とが電気的に接続された状態でICモジュールをICカード用基材の凹部内に固定することができる。 The present invention provides an IC module having a connection electrode in a concave portion of an IC card substrate having an antenna circuit having a connection terminal and having a concave portion in which at least a part of the connection terminal is exposed. The step of arranging the conductive material pieces provided on the connection terminals so as to face each other, and applying the ultrasonic vibration to the IC module arranged in the recess to electrically connect the antenna circuit and the IC module. An IC card manufacturing method comprising the steps of: According to the present invention as described above, the oxide film formed on the connection terminal, the conductive material piece, or the connection electrode can be largely removed, thereby reducing the connection resistance value between the IC module and the antenna. A reduced high quality IC card can be manufactured stably. Also, by adjusting the amplitude and time of the ultrasonic vibration, ultrasonic waves can be applied between one or both of the connection terminal of the antenna circuit and the conductive material piece and the conductive material piece and the connection electrode. Thus, the connection resistance value between the IC module and the antenna can be further reduced. Furthermore, by adjusting the conditions of the ultrasonic vibration and the shape of the IC module and the recess, the bottom surface portion of the recess and the portion facing the bottom surface portion of the IC module can be ultrasonically bonded. The IC module can be fixed in the concave portion of the base material for the IC card while being electrically connected to the antenna circuit.
このようなICカードの製造方法が、凹部内にICモジュールを配置する工程の前に、凹部内に露出した接続端子と導電性材料片とを接触させながら導電性材料片に超音波振動を付与して、接続端子と導電性材料片とを電気的に接続する工程を、さらに備えるようにしてもよいし、あるいは、凹部内にICモジュールを配置する工程の前に、ICモジュールの接続電極と導電性材料片とを接触させながら、ICモジュールまたは導電性材料片に超音波振動を付与して、接続電極と導電性材料片とを電気的に接続する工程を、さらに備えるようにしてもよい。このような本発明によれば、接続端子上、導電性材料片上、あるいは接続電極上に形成された酸化膜をより大幅に除去することができる。また、アンテナ回路の接続端子と導電性材料片との間、および導電性材料片と接続電極との間を確実に超音波接合させることもできる。これらにより、ICモジュールとアンテナとの接続抵抗値がより低減された高品質のICカードをより安定して製造することができる。 Such an IC card manufacturing method applies ultrasonic vibration to the conductive material piece while bringing the connection terminal exposed in the concave portion into contact with the conductive material piece before the step of placing the IC module in the concave portion. The step of electrically connecting the connection terminal and the conductive material piece may be further provided, or before the step of disposing the IC module in the recess, the connection electrode of the IC module The method may further include a step of electrically connecting the connection electrode and the conductive material piece by applying ultrasonic vibration to the IC module or the conductive material piece while contacting the conductive material piece. . According to the present invention, the oxide film formed on the connection terminal, the conductive material piece, or the connection electrode can be more significantly removed. It is also possible to reliably ultrasonically bond between the connection terminal of the antenna circuit and the conductive material piece and between the conductive material piece and the connection electrode. As a result, a high-quality IC card in which the connection resistance value between the IC module and the antenna is further reduced can be manufactured more stably.
また、このようなICカードの製造方法が、ICモジュールを配置される前の凹部内、または凹部内に配置される前の導電性材料片、または凹部内に配置される前のICモジュールに、接着剤を供給する工程を、さらに備えるようにしてもよい。このような本発明によれば、ICモジュールをICカード用基材の凹部内に堅固に固定することができる。したがって、その後の製造工程や製造されたICカードの使用中において、ICモジュールがICカード用基材の凹部から取れてしまうこと、さらにはICモジュールとアンテナ回路との電気的接続が損なわれてしまうことを格段に抑制することができる。 In addition, such a method of manufacturing an IC card is provided in a recess before an IC module is disposed, a conductive material piece before being disposed in the recess, or an IC module before being disposed in the recess. You may make it further provide the process of supplying an adhesive agent. According to the present invention as described above, the IC module can be firmly fixed in the recess of the IC card base material. Therefore, during the subsequent manufacturing process or use of the manufactured IC card, the IC module can be removed from the concave portion of the base material for the IC card, and further, the electrical connection between the IC module and the antenna circuit is impaired. This can be remarkably suppressed.
本発明は、接続端子を有するアンテナ回路を有し接続端子の少なくとも一部分が内部に露出した凹部を形成されたICカード用基材の凹部内に、接続電極を有したICモジュールを、接続電極が接続端子上に設けられる導電性材料片と対面するようにして配置する手段と、凹部内に配置されたICモジュールに超音波振動を付与して、アンテナ回路とICモジュールとを電気的に接続する手段と、を備えたことを特徴とするICカードの製造装置である。このような本発明によれば、接続端子上、導電性材料片上、あるいは接続電極上に形成された酸化膜を大幅に除去することができ、これにより、ICモジュールとアンテナとの接続抵抗値が低減された高品質のICカードを安定して製造することができる。また、超音波振動の振幅や時間等を調整することにより、アンテナ回路の接続端子と導電性材料片との間、および導電性材料片と接続電極との間のいずれか一方あるいは双方を超音波接合することができ、これにより、ICモジュールとアンテナとの接続抵抗値をさらに低減することができる。さらに、超音波振動の条件やICモジュールおよび凹部の形状を調整することにより、凹部の底面部分とICモジュールの底面部分に対面する部分とを超音波接合することもでき、これにより、ICモジュールとアンテナ回路とが電気的に接続された状態でICモジュールをICカード用基材の凹部内に固定することができる。 The present invention provides an IC module having a connection electrode in a concave portion of an IC card substrate having an antenna circuit having a connection terminal and having a concave portion in which at least a part of the connection terminal is exposed. The antenna circuit and the IC module are electrically connected by applying ultrasonic vibration to the IC module disposed in the recess and the means disposed so as to face the conductive material piece provided on the connection terminal. And an IC card manufacturing apparatus. According to the present invention as described above, the oxide film formed on the connection terminal, the conductive material piece, or the connection electrode can be largely removed, thereby reducing the connection resistance value between the IC module and the antenna. A reduced high quality IC card can be manufactured stably. Also, by adjusting the amplitude and time of the ultrasonic vibration, ultrasonic waves can be applied between one or both of the connection terminal of the antenna circuit and the conductive material piece and the conductive material piece and the connection electrode. Thus, the connection resistance value between the IC module and the antenna can be further reduced. Furthermore, by adjusting the conditions of the ultrasonic vibration and the shape of the IC module and the recess, the bottom surface portion of the recess and the portion facing the bottom surface portion of the IC module can be ultrasonically bonded. The IC module can be fixed in the concave portion of the base material for the IC card while being electrically connected to the antenna circuit.
このようなICカードの製造装置が、凹部内に露出した接続端子と導電性材料片とを接触させながら導電性材料片に超音波振動を付与して、接続端子と導電性材料片とを電気的に接続する手段を、さらに備えるようにしてもよいし、あるいは、ICモジュールの接続電極と導電性材料片とを接触させながら、ICモジュールまたは導電性材料片に超音波振動を付与して、接続電極と導電性材料片とを電気的に接続する手段を、さらに備えるようにしてもよい。このような本発明によれば、接続端子上、導電性材料片上、あるいは接続電極上に形成された酸化膜をより大幅に除去することができる。また、アンテナ回路の接続端子と導電性材料片との間、および導電性材料片と接続電極との間を確実に超音波接合させることもできる。これらにより、ICモジュールとアンテナとの接続抵抗値がより低減された高品質のICカードをより安定して製造することができる。 Such an IC card manufacturing apparatus applies ultrasonic vibration to the conductive material piece while bringing the connection terminal exposed in the recess and the conductive material piece into contact with each other to electrically connect the connection terminal and the conductive material piece. Or a means for connecting to the IC module or the conductive material piece while contacting the connection electrode of the IC module and the conductive material piece, and applying ultrasonic vibration to the IC module or the conductive material piece, Means for electrically connecting the connection electrode and the conductive material piece may be further provided. According to the present invention, the oxide film formed on the connection terminal, the conductive material piece, or the connection electrode can be more significantly removed. It is also possible to reliably ultrasonically bond between the connection terminal of the antenna circuit and the conductive material piece and between the conductive material piece and the connection electrode. As a result, a high-quality IC card in which the connection resistance value between the IC module and the antenna is further reduced can be manufactured more stably.
また、このようなICカードの製造装置が、ICモジュールを配置される前の凹部内、または凹部内に配置される前の導電性材料片、または凹部内に配置される前のICモジュールに、接着剤を供給する手段を、さらに備えるようにしてもよい。このような本発明によれば、ICモジュールをICカード用基材の凹部内に堅固に固定することができる。したがって、その後の製造工程や製造されたICカードの使用中において、ICモジュールがICカード用基材の凹部から取れてしまうこと、さらにはICモジュールとアンテナ回路との電気的接続が損なわれてしまうことを格段に抑制することができる。 In addition, in such an IC card manufacturing apparatus, in the concave portion before the IC module is arranged, the conductive material piece before being arranged in the concave portion, or the IC module before being arranged in the concave portion, You may make it further provide the means to supply an adhesive agent. According to the present invention as described above, the IC module can be firmly fixed in the recess of the IC card base material. Therefore, during the subsequent manufacturing process or use of the manufactured IC card, the IC module can be removed from the concave portion of the base material for the IC card, and further, the electrical connection between the IC module and the antenna circuit is impaired. This can be remarkably suppressed.
本発明は、接続端子を有するアンテナ回路を有し接続端子の少なくとも一部分が内部に露出した凹部を形成されたICカード用基材と、凹部内に配置され、凹部内に露出した接続端子と面接触した導電性材料片と、凹部内に配置され、導電性材料片と面接触した接続電極を有するICモジュールと、を備えたことを特徴とするICカードである。このような本発明によれば、接続電極と導電性材料片との間および導電性材料片と接続端子との間が面接触により電気的に接続されているので、ICモジュールとアンテナ回路との間の接続抵抗値が大幅に低減された高品質のICカードとなる。 The present invention provides an IC card substrate having an antenna circuit having a connection terminal and having a recess in which at least a portion of the connection terminal is exposed, and a connection terminal and a surface that are disposed in the recess and exposed in the recess An IC card comprising: a contacted conductive material piece; and an IC module having a connection electrode disposed in a recess and in surface contact with the conductive material piece. According to the present invention, since the connection electrode and the conductive material piece and the conductive material piece and the connection terminal are electrically connected by surface contact, the IC module and the antenna circuit are connected to each other. It becomes a high quality IC card in which the connection resistance value between them is greatly reduced.
このようなICカードにおいて、接続端子と導電性材料片との間および導電性材料片と接続端子との間の少なくともいずれかが超音波接合されていてもよい。このような本発明によれば、ICモジュールとアンテナ回路との間の接続抵抗値がさらに大幅に低減されたより高品質のICカードとなる。 In such an IC card, at least one of the connection terminal and the conductive material piece and / or the conductive material piece and the connection terminal may be ultrasonically bonded. According to the present invention as described above, a higher quality IC card is obtained in which the connection resistance value between the IC module and the antenna circuit is further greatly reduced.
また、このようなICカードにおいて、ICモジュールが接着剤を介してICカード用基材の凹部内に固定されていてもよい。このような本発明によれば、使用中等において、ICモジュールがICカード用基材の凹部から取れてしまうこと、さらにはICモジュールとアンテナ回路との電気的接続が損なわれてしまうことが格段に抑制される。この場合、接着剤が導電性材料片の周囲に設けられていることが好ましい。このような本発明によれば、接続電極と導電性材料片と接続端子との相対位置が堅固に固定され、ICモジュールとアンテナ回路との電気的接続を強固に維持することができる。 Moreover, in such an IC card, the IC module may be fixed in the recess of the IC card substrate via an adhesive. According to the present invention, the IC module can be removed from the concave portion of the base material for the IC card during use and the electrical connection between the IC module and the antenna circuit is greatly impaired. It is suppressed. In this case, it is preferable that an adhesive is provided around the conductive material piece. According to the present invention, the relative positions of the connection electrode, the conductive material piece, and the connection terminal are firmly fixed, and the electrical connection between the IC module and the antenna circuit can be firmly maintained.
さらに、このようなICカードにおいて、凹部の底面部分とICモジュールの底面部分に対面する部分とが超音波接合されていてもよい。このような本発明によれば、ICモジュールがICカード用基材の凹部内に堅固に固定された状態となり、使用中等において、ICモジュールがICカード用基材の凹部から取れてしまうこと、さらにはICモジュールとアンテナ回路との電気的接続が損なわれてしまうことが格段に抑制される。 Furthermore, in such an IC card, the bottom surface portion of the recess and the portion facing the bottom surface portion of the IC module may be ultrasonically bonded. According to the present invention, the IC module is firmly fixed in the recess of the IC card substrate, and the IC module can be removed from the recess of the IC card substrate during use. Is greatly suppressed from damaging the electrical connection between the IC module and the antenna circuit.
本発明によれば、アンテナ回路とICモジュールとが低接続抵抗値で電気的に接続させられた高品質のICカードを安定して製造することができる。 According to the present invention, it is possible to stably manufacture a high-quality IC card in which an antenna circuit and an IC module are electrically connected with a low connection resistance value.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1乃至図10は本発明によるICカード、ICカードの製造方法、およびICカードの製造装置の一実施の形態を示す図である。このうち、図1はICカードを示す斜視図であり、図2は図1のII−II線に沿った断面図であり、図3はICカード用基材を示す斜視図であり、図4はICカードの製造装置およびICカードの製造方法を示す概略構成図であり、図5乃至10はICカードの製造方法における各工程を製造装置とともに説明する断面図である。 1 to 10 are views showing an embodiment of an IC card, an IC card manufacturing method, and an IC card manufacturing apparatus according to the present invention. 1 is a perspective view showing an IC card, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a base material for IC card. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an IC card manufacturing apparatus and an IC card manufacturing method, and FIGS. 5 to 10 are cross-sectional views for explaining each step in the IC card manufacturing method together with the manufacturing apparatus.
<ICカード>
まず、主に図1乃至3を用いて、本実施の形態におけるICカード10について説明する。
<IC card>
First, the
図1乃至3に示すように、ICカード10は、接続端子34aを有するアンテナ回路34を有し、接続端子34aの一部分が内部に露出する凹部22が形成されたICカード用基材20と、接続端子34aと接触して配置され、接続端子34aと電気的に接続した導電性材料片(導電性シムとも呼ぶ)19と、凹部22内に配置され、導電性材料片19と電気的に接続したICモジュール11と、を備えている。このようなICカード10は、図示しない外部装置(リーダ・ライタ等)と非接触で通信することができ、外部装置からICモジュール11に記憶された情報を読み取ったり、ICモジュール11へ新たな情報を書き込んだりすることができるようになっている。なお、後述するように、本実施の形態においては、ICモジュール11に外部端子13aが設けられており(図1および図2)、この外部端子13aを介した接触状態で、ICカード10と外部装置との間における情報の送受信を行うことも可能となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図2に示されているように、本実施の形態において、ICカード用基材20は、第1板状部材40と、第1板状部材40の上側に積層された第2板状部材30と、第2板状部材30の上側に積層された第3板状部材と、を有しており、第2板状部材30には予めアンテナ回路34が形成されている。各板状部材40,30,46の積層は、種々の方法を用いることができる。本実施の形態においては、図2から理解されるように、各板状部材40,30,46間にポリエステル系の熱可塑性樹脂からなる接着層25,28を設け、熱圧着処理を施すことにより、各板状部材が隣接する板状部材に対して接着固定されている。しかしながら、このような態様は一例であり、当然にこれに限定されるものではない。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
第1乃至第3の板状部材40,30,46は、一般的に、白色系のPETや紙等からなり、非導電性である。一方、アンテナ回路34は、外部装置と非接触状態で通信する際にアンテナとして機能するものであり、銅やアルミニウム等の導電性の材料から構成される。
The first to third plate-
図3に示すように、ICカード用基材20には凹部22が形成されている。後に図6を用いて詳述するように、凹部22は、それぞれ切削加工によって形成される第3板状部材46の貫通孔48、第2板状部材30の貫通孔32、および第1板状部材40の開口孔42によって構成される。そして、図2に示されているように、第3板状部材46の貫通孔48、第2板状部材30の貫通孔32、および第1板状部材40の開口孔42は組み合わさってICモジュール11を収納することができるような形状となっている。
As shown in FIG. 3, the
本実施の形態において、アンテナ回路34は、図3に示されているように、コイル状アンテナの形式をとっており、コイル状アンテナの両端部が一対の接続端子34a,34aを形成している。図2に示すように、一対の接続電極34a,34aは、それぞれに対応して配置された一対の導電性材料片19,19と対面し接触している。また、図2および図4に示されているように、アンテナ回路34は、予め第2板状部材30の下側面に接着層24を介して接着されている。このようなアンテナ回路34は、例えば、まず、第2板状部材30に接着層24を介して銅やアルミニウム等の導電性金属箔を積層し、次に、エッチングにより所望の形状にパターニングすることにより、得られる。ここで接着層24としては、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂を用いることができる。
In the present embodiment, the
ところで、第2板状部材30の上側面にも接着層24が設けられている(図2および図4)。アンテナ回路34を形成するにあたり、アンテナ回路34のコイル部分を短絡しないよう、必要に応じて、銅やアルミニウム等の導電性金属からなるブリッジ部(図示せず)が設けられる。ブリッジ部は、例えば、図3における、アンテナ回路34のコイル部分を横切って接続端子34a(図3において右側に配置されている接続端子34a)まで延びる部分に設けられる。第2板状部材30の上側面に設けられた接着層24は、このようなブリッジ部を上述した方法と同様にして第2板状部材30の上側面に形成する際、金属箔を接着するために用いられるものである。なお、形成されたブリッジ部は、例えば、第2板状部材30を貫通する穴を設け、この穴を導電性材料(例えば、銀ペースト)で埋めることにより第2板状部材30の下側面のアンテナ回路34と電気的に接続される。なお、ブリッジ部の構成は、上述した態様に限定されるものではなく、例えば、非導性接着剤を介して導電性材料(金属箔等)をアンテナ回路34の所望の場所に貼り付ける等、種々の方法で形成することができる。
Incidentally, the
また、本実施の形態において、アンテナ回路34がコイル状アンテナからなる例を示したが、これに限られない。非接触状態での通信に用いられる電磁波によっては、例えば、ダイポールアンテナとして機能する、一対の略棒状の導電体によってアンテナ回路が構成されることもある。この場合、略棒状の導電体の一部が、ICモジュール11との接続用の接続端子34aを構成することになる。
Further, in the present embodiment, the example in which the
次に、図2を用いてICモジュール11について説明する。
Next, the
本願におけるICモジュール11とは、アンテナ回路34と接続されて外部装置と非接触状態で情報の送受信を行うことができる機能を有した要素であり、本実施の形態におけるICモジュール11はこのような機能を達成することができる回路を書き込まれたICチップ15を有している。また、図2に示すように、ICモジュール11は、一対の導電性材料片19,19に対面して接触する平坦な端面をそれぞれ有した一対の接続電極18,18と、上述した外部端子13aが表面に設けられ、外部端子13aをICチップ15に接続させて外部装置との接触状態における通信を可能にするための基板13と、をさらに有している。図2に示すように、基板13は、外部端子13aをICカード10の外部に露出させるよう、ICチップ15の一側に設けられている。また、接続電極18は基板13の外部端子13aが設けられた面と反対側の面に設けられている。
The
図2に示されているように、ICモジュール11をICカード用基材20の凹部22内に堅固に固定するため、凹部22内における隙間、とりわけ導電性材料片19の周囲が、接着剤38によって埋められていることが好ましい。この場合、ICカード10の使用中等において、ICモジュール11がICカード用基材20の凹部22から外れてしまうこと、さらにはICモジュール11とアンテナ回路20との電気的接続が損なわれてしまうことを格段に抑制することができる。さらに、凹部22内におけるICモジュール11の堅固な固定を担保するため、凹部22の底面部分22aと、該底面部分22aに対面するICモジュール11の底部分11aとが超音波接合されていることがなお好ましい。
As shown in FIG. 2, in order to firmly fix the
次に、一対の接続端子34a,34aに対応して設けられた一対の導電性材料片19について説明する。
Next, the pair of
本実施の形態において、導電性材料片19は金属片から構成されている。この場合、金属片の材料として導電性の良い銅やアルミニウムを用いることが好ましい。また、一対の導電性材料片19,19は、凹部22内に露出した一対の接続端子34a上に安定して配置することができるよう、それぞれ略平板形状を有していることが好ましく、例えば、両端に一対の平坦な底面19a,19bを有した略半円板状や略円板状であることが好ましい。このような導電性材料片19は、例えば、金属製の薄板材を打ち抜き加工することによって安価に得られる。
In the present embodiment, the
図2に示されているように、導電性材料片19の一側(図2における紙面の下側)の底面19aは、アンテナ回路34の接続端子34aと面接触しこれと導通した(電気的に接続した)状態となっている。また、導電性材料片19の他側(図2における紙面の上側)の底面19bは、ICモジュール11の接続電極18と面接触しこれと導通した(電気的に接続した)状態となっている。このような導電性材料片19と接続端子34aおよび接続電極18との面接触により、アンテナ回路34とICモジュール11とが、それ自体導電性である導電性材料片19を介し低接続抵抗値で電気的に接続されるようになっている。また、導電性材料片19とアンテナ回路34との間の接続抵抗値をさらに低減するには、導電性材料片19が接続端子34aおよび接続電極18と超音波接合(金属間結合)されていることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
ところで、ここで言う「面接触」とは、導電性材料片19が接続端子34aおよび接続電極18と対面する面の全面において接触している必要はない。導電性材料からなる両者が少なくとも部分的に接触していれば、両者間の接続抵抗値は十分に低い値となり、ICカード10が求められている諸機能を十分に発揮することができるようになるからである。
By the way, the “surface contact” referred to here does not require that the
したがって、略半円板状や略円板状からなる導電性材料片19の底面に微細な凸部が形成されている、あるいは導電性材料片19の底面が荒らされていてもよい。底面に凸部が形成されている場合、あるいは底面が荒らされている場合には、後述するように、導電性材料片19と接続端子34aおよび接続電極18とを部分的にではあるが面接触させることができ、導電性材料片19と接続端子34aおよび接続電極18とを十分に低い接続抵抗値で電気的に接続させることができる。微細な凸部は、例えば、導電性材料片19自体の厚みが0.1〜0.3mm程度であるとき、5〜50μm程度とすることができる。このように凸部が微細であれば、接続端子34a上に安定して配置することもできる。なお、このような導電性材料片19は、例えば、まず、金属薄板材にエンボス加工を施すことによって金属薄板材の両側の表面に凸部を形成し、次に、この凸部が形成された金属薄板材を打ち抜き加工することによって、得られる。
Therefore, fine convex portions may be formed on the bottom surface of the
以上のような構成からなるICカード10によれば、通信用の電磁波を発する外部装置にICカード10を接近させることにより、あるいは、外部装置にICカード10を物理的に接触させることにより、情報の送受信、例えば、ICカード10の所有者の認証等を行うことができる。また、ICカード10を外部装置のスロットに挿入し、外部端子34aを介して電気的に接触(接続)した状態で、情報の送受信、例えば、データの書き込みや修正を行うことができる。
According to the
<ICカードの製造装置および製造方法>
次に、主に図4乃至10を用いて、本実施の形態におけるICカードの製造装置50および製造方法について説明する。
<IC card manufacturing apparatus and manufacturing method>
Next, an IC
[ICカードの製造装置50および製造方法の概略構成]
まず、ICカードの製造装置50および製造方法の概略構成について説明する。
[Schematic Configuration of IC
First, a schematic configuration of an IC
図4に示すように、ICカードの製造方法は、接続端子34aを有するアンテナ回路34を有し接続端子34aの少なくとも一部分が内部に露出する凹部22を形成されたICカード用基材20を製造する工程と、ICモジュール11および導電性材料片19が配置される前の凹部22内に接着剤38を供給する工程と、凹部22内に露出した接続端子34aと対面するようにして凹部22内に導電性材料片19を配置する工程と、凹部22内に露出した接続端子34aと導電性材料片19とを接触させながら導電性材料片19に超音波振動を付与して、接続端子34aと導電性材料片19とを電気的に接続する工程と、ICモジュール11が配置される前であって導電性材料片19が配置された後の凹部22内に接着剤38を供給する工程と、接続電極18と接続端子34aとが導電性材料片19を介して対面するようにしてICモジュール11を凹部22内に配置する工程と、凹部22内に配置されたICモジュール11に超音波振動を付与して、アンテナ回路34とICモジュール11とを電気的に接続する工程と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the IC card manufacturing method manufactures an
一方、ICカードの製造装置50は製造方法に対応して、接続端子34aを有するアンテナ回路34を有し接続端子34aの少なくとも一部分が内部に露出する凹部22を形成されたICカード用基材20の製造装置52と、ICモジュール11および導電性材料片19が配置される前の凹部22内に接着剤38を供給する第1接着剤供給手段70と、凹部22内に露出した接続端子34aと対面するようにして凹部22内に導電性材料片19を配置する第1配置手段(本実施の形態においては、導電性材料片配置手段とも呼ぶ)74と、凹部22内に露出した接続端子34aと導電性材料片19とを接触させながら導電性材料片19に超音波振動を付与する第1接続手段76と、ICモジュール11が配置される前であって導電性材料片19が配置された後の凹部22内に接着剤38を供給する第2接着剤供給手段82と、接続電極18と接続端子34aとが導電性材料片19を介して対面するようにしてICモジュール11を凹部22内に配置する第2配置手段(本実施の形態においては、ICモジュール配置手段とも呼ぶ)と、凹部22内に配置されたICモジュール11に超音波振動を付与する第2接続手段と、接着剤38を硬化させる硬化手段と、を備えている。
On the other hand, the IC
以下、各工程について順に詳述していく。 Hereinafter, each step will be described in detail.
[ICカード用基材を製造する工程]
図4乃至6に示すように、ICカード用基材の製造装置52は、各板状部材40,30,46を積層して積層体21を製造する積層手段62と、積層体21に切削加工を施して積層体21に凹部22を形成する切削手段66と、を有している。
[Process for producing substrate for IC card]
As shown in FIGS. 4 to 6, the IC card
図4および図5に示すように、ICカード用基材20を製造する工程においては、まず、積層手段62を用い、第1板状部材40と、アンテナ回路34を形成された第2板状部材30と、第3板状部材46とが、接着層25,28を介して熱圧着して積層体21が製造される。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the process of manufacturing the
具体的には、まず、一対の接続端子34a,34aを有するアンテナ回路34が形成された第2板状部材30を準備する。このような第1板状部材30は、上述したように、第1板状部材30上に接着層24を介して導電性箔を接着し、次に、エッチングにより導電性箔を所望形状にパターニングすることによって、得られ得る。
Specifically, first, a
次に、アンテナ回路34を挟むようにして第1板状部材40を第2板状部材30に重ね合わせるとともに、第3板状部材46を第2板状部材30の第1板状部材40が設けられていない側に重ね合わせる。また、各板状部材40,30,46間には、熱可塑性樹脂からなる接着剤が供給される。接着剤としては、例えば、液体状の接着剤やシート状の接着剤を用いることができる。
Next, the first plate-
図4に示すように、このようにして重ね合わされた第1乃至第3の板状部材40,30,46が、積層手段62へ供給される。本実施の形態において、積層手段62は、各板状部材40,30,46間に供給される接着剤が熱可塑性接着剤であることに対応し、熱圧着機64から構成されている。熱圧着機64は、第1乃至第3の板状部材40,30,46を加熱しながら押圧する。これにより、各板状部材30,40,46間に設けられた接着剤は一旦溶融し、その後、温度の低下にともなって各板状部材同士をそれぞれ融着させる接着層25,28を形成するようになる(図2)。
As shown in FIG. 4, the first to third plate-
このようにして積層体21が製造され、製造された積層体21は、第2板状部材30と、第2板状部材30に積層された第1板状部材40と、第2板状部材30と第1板状部材40との間に設けられた接続端子34aを有するアンテナ回路34と、を備えている。
Thus, the
なお、積層体21は略対称な層構成を有している。したがって、熱圧着機64によって加熱されたとしても、熱膨張によって内部に発生する熱応力は第1板状部材40側と第3板状部材46側とで略同一となる。このため、熱応力によって、不具合を来すようなレベルの曲がりが積層体21に生じてしまうことはない。
The
次に、図4および図6に示すように、切削手段66によって、積層体21に凹部22が形成される。
Next, as shown in FIGS. 4 and 6, the
本実施の形態において、切削手段66は、切削刃としてエンドミル68が取り付けられたフライス盤から構成されている。周知のようにエンドミル68を用いたフライス加工を行った場合、凹部22の底面を略平らにすることができる。
In the present embodiment, the cutting means 66 is constituted by a milling machine to which an
エンドミル67は、アンテナ回路34の接続端子34aに対応する部分であって、接続端子34aを基準として第2板状部材30側のICカード用基材20表面から切削を開始する。すなわち、図6に示すように、本実施の形態においては、エンドミル68が、ICカード用基材20の第3板状部材46側から切削を開始して接続端子34aに向けて削り込んでいき、第3板状部材46に貫通孔48が形成され、第2板状部材30に貫通孔32が形成され、さらに第1板状部材に開口孔42が形成される。このようにして、接続端子34aが露出した凹部22が形成される。
The end mill 67 is a portion corresponding to the
以上のようにしてICカード用基材20が製造され、製造されたICカード用基材20は、第1板状部材40と、第1板状部材40上に積層された第2板状部材30と、第1板状部材40と第2板状部材30との間に設けられた接続端子34aを有するアンテナ回路34と、を有し、少なくとも接続端子34aの一部分を露出させる凹部22が形成されている。
The
なお、本実施の形態におけるICカードの製造方法および製造装置50にICカード用基材の製造方法および製造装置52が組み込まれるものとして説明してきたが、これに限られない。製造済みのICカード用基材20を入手し、これを投入することにより、ICカードの製造方法および製造装置50からICカード用基材の製造方法および製造装置52を省くことも可能である。
Although the IC card manufacturing method and
[凹部内に接着剤を供給する工程、凹部内に導電性材料片を配置する工程、導電性材料片に超音波振動を付与する工程]
図4に示すように、ICカード用基材の製造装置52の下流側には、第1接着剤供給手段70が設けられ、第1接着剤供給手段70の下流側に第1配置手段74が設けられ、第1配置手段74の下流側に第1超音波振動付与手段76が設けられている。
[Step of supplying adhesive into recess, step of disposing conductive material piece in recess, step of applying ultrasonic vibration to conductive material piece]
As shown in FIG. 4, the first adhesive supply means 70 is provided on the downstream side of the IC card
第1接着剤供給手段70は、ディスペンサ72(図7)やスクリーン印刷機から構成することができる。図7に示すように、第1接着剤供給手段70は、ICカード用基材20の凹部22内の内、接続端子34a上に接着剤38を供給するようになっている。接着剤38として、例えば、熱硬化性接着剤が用いられる。
The 1st adhesive supply means 70 can be comprised from the dispenser 72 (FIG. 7) and a screen printer. As shown in FIG. 7, the 1st adhesive supply means 70 supplies the adhesive 38 on the
また、図4に示すように、第1配置手段74は、例えば、第1の吸着ノズル(本実施の形態においては、導電性材料片用吸着ノズルとも呼ぶ)75を有するようにすることができる。第1吸着ノズル75は、供給される導電性材料片19を1個ずつ吸着するとともに、接着剤38を供給された凹部2内の接続端子34a上方に導電性材料片19を搬送する。その後、第1吸着ノズル75が降下して、導電性材料片19の一側の底面19aが、平坦な接続端子34a上に供給された接着剤38を介して接続端子34aと対面するようにして、凹部22内に配置される。
As shown in FIG. 4, the first arrangement means 74 can include, for example, a first suction nozzle (also referred to as a conductive material piece suction nozzle in this embodiment) 75. . The
ところで、第1配置手段74に導電性材料片19を供給する導電性材料片供給手段(図示せず)として、パーツフィーダーを用いることができる。パーツフィーダーは、多数のワークを振動により整列させるとともに、ワークを1個ずつ供給していく手段である。一方、上述したように、打ち抜き加工によって得られる略半円板状からなる金属片等が、導電性材料片19として用いられる。パーツフィーダーを用いれば、投入される多数の導電性材料片19を振動によってばらすとともに整列させ、吸着ノズル75に向けて微細な導電性材料片19を1個ずつ安定して正確に供給することができる。
By the way, a parts feeder can be used as the conductive material piece supply means (not shown) for supplying the
なお、凹部22内には一対の接続端子34a,34aが露出しており、この工程においては、各接続端子34a,34a上に導電性材料片19が配置される。すなわち、1つの凹部22内に2個の導電性材料片19,19が配置されていく。したがって、2つの吸着ノズル、さらには2台の導電性材料片の供給手段を用いることが好ましく、この場合、2個の導電性材料片19,19の配置が同時に進められ、生産効率上都合が良い。
In addition, a pair of connecting
また、図4および図8に示すように、本実施の形態の第1接続手段76は、一対の導電性材料片19,19をそれぞれ対面する接続端子34aに向けて押圧する一対の第1押圧装置(導電性材料片用押圧装置とも呼ぶ)80,80と、一対の第1押圧装置80,80とそれぞれ連結され、対応する第1押圧装置80に超音波振動を付与する一対の第1超音波ホーン(導電性材料片用超音波付与装置とも呼ぶ)と、を有している。図8に示すように、第1押圧装置80は、図示しない吸引装置に連通する吸引孔81を有しており、吸引装置を動作させることにより導電性材料片19を吸着保持することができるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 4 and 8, the first connecting
導電性材料片19に超音波振動を付与する工程においては、まず、図示しない吸引装置が動作して第1押圧装置80が導電性材料片19を吸着保持する。そして、第1押圧装置80は吸着保持した導電性材料片19を接続端子34aへ向けて押圧する。これにより、導電性材料片19と接続端子34aとの間に介在する接着剤38が圧縮されて導電性材料片19の下方から押し退けられ、導電性材料片19の一側の底面19aが接続端子34aの平坦な露出面と接触する。一方、押し退けられた接着剤38は、凹部22内に広がり、例えば、図8に示すように、導電性材料片19の側方における導電性材料片19とICカード用基材20との間が接着剤38で埋められる。
In the step of applying ultrasonic vibration to the
次にこの状態で、第1押圧装置80によって導電性材料片19を接続端子34aに押圧しながら、第1超音波ホーン78が動作して第1押圧装置80を介し導電性材料片19に超音波振動が付与される。これにより、導電性材料片19はアンテナ回路34の接続端子34aに接触しながら、接続端子34aに対して超音波振動する。このような導電性材料片19と接続端子34aとの摩擦により、導電性材料片19あるいは接続端子34a上に形成された酸化膜が大幅に除去され、この結果、導電性材料片19とアンテナ回路34との間における接続抵抗値および接続抵抗値のばらつきを大幅に低減することができる。さらに、第1超音波ホーン78によって付与される超音波振動の振幅、周期、および振動付与時間、並びに第1押圧装置80による押圧力等を調整することによって、導電性材料片19と接続端子34aとを超音波接合(金属間結合)させることもできる。この場合、導電性材料片19とアンテナ回路34との間における接続抵抗値と接続抵抗値のばらつきとを飛躍的に低減することができる。
Next, in this state, the first
ところで、上述したように、導電性材料片19の底面に凸部が形成されている場合、あるいは底面が荒らされている場合には、導電性材料片19と接続端子34aとが、部分的にではあるが、接触しやすくなる。また、この接触部分に第1押圧装置80による押圧力が集中するので、酸化膜を除去しながら導電性材料片19と接続端子34aとが接触部分を中心として面接触しやすくなる。さらに、第1超音波ホーン78によって超音波振動を付与されている場合においては、この接触部分に摩擦が集中し、より導電性材料片19と接続端子34aとが超音波接合しやすくなる。これらのことから、導電性材料片19の底面に凸部が形成されている場合、あるいは底面が荒らされている場合には、導電性材料片19と接続端子34aとを精度良く低い接続抵抗値で電気的に接続することができるようになる。
By the way, as described above, when the convex portion is formed on the bottom surface of the
このように導電性材料片19が、凹部22内に露出したアンテナ回路34の接続端子34aと電気的に接続するようにして、ICカード用基材20の凹部20内に配置される。
Thus, the
なお、本実施の形態において、第1接着剤供給手段70が凹部22内の接続端子34a上に接着剤38を供給する例を示したが、これに限られず、凹部22内に配置される前の導電性材料片19の周囲に接着剤38を供給するようにしてもよい。
In the present embodiment, the example in which the first adhesive supply means 70 supplies the adhesive 38 onto the
また、本実施の形態において、第1配置手段74と第1接続手段76とが別個に設けられた例を示しているが、これに限られない。例えば、第1吸着ノズル75を省略し、第1接続手段76の押圧装置80が導電性材料片供給手段(例えば、パーツフィーダー)から導電性材料片19を直接受け取り、凹部22内に配置するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example is shown in which the first arrangement means 74 and the first connection means 76 are provided separately, but the present invention is not limited to this. For example, the
さらに、本実施の形態において、一対の第1押圧装置80,80にそれぞれ対応して一対の第1超音波ホーンが設けられた例を示したが、これに限られない。一対の第1押圧装置80,80の両者に連結された単一の超音波ホーンを用いることもできる。
Furthermore, in this Embodiment, although the example provided with a pair of 1st ultrasonic horn corresponding to each of a pair of
[凹部内に接着剤を供給する工程、凹部内にICモジュールを配置する工程、ICモジュールに超音波振動を付与する工程]
図4に示すように、第1接続手段76の下流側には、第2接着剤供給手段82が設けられ、第2接着剤供給手段82の下流側に第2配置手段86が設けられ、第2配置手段86の下流側に第2接続手段90が設けられている。
[Process for supplying adhesive into recess, process for placing IC module in recess, process for applying ultrasonic vibration to IC module]
As shown in FIG. 4, the second adhesive supply means 82 is provided downstream of the first connection means 76, the second placement means 86 is provided downstream of the second adhesive supply means 82, Second connection means 90 is provided downstream of the two arrangement means 86.
第2接着剤供給手段82は、第1接着剤供給手段70と同様に構成され得る。図9に示すように、第2接着剤供給手段82は、ICカード用基材20の凹部22内の内、底面部分22a上や導電性材料片19上に接着剤38を供給するようになっている。
The second adhesive supply means 82 can be configured in the same manner as the first adhesive supply means 70. As shown in FIG. 9, the second adhesive supply means 82 supplies the adhesive 38 on the
また、第2配置手段86も第1配置手段74と同様に構成することができ、例えば、第2の吸着ノズル(ICモジュール用吸着ノズルとも呼ぶ)88を有するようにすることができる。第2吸着ノズル88は、供給されるICモジュール11を1個ずつ吸着するとともに、第2接着剤供給手段82により接着剤38を供給された凹部20上方にICモジュール11を搬送する。その後、第2吸着ノズル88が降下して、ICモジュール11は、一対の接続電極18,18とアンテナ回路34の一対の接続端子34aとがそれぞれ導電性材料片19を介して対面するようにして、凹部22内に収納される。
Further, the second arrangement means 86 can be configured in the same manner as the first arrangement means 74, and for example, can include a second suction nozzle (also referred to as an IC module suction nozzle) 88. The
なお、第2配置手段86にICモジュール11を供給するICモジュール供給手段(図示せず)として、導電性材料片供給手段と同様に、パーツフィーダーを用いることができる。パーツフィーダーによれば、第2吸着ノズル88に向けてICモジュール11を1個ずつ安定して正確に供給することができる。
As an IC module supply means (not shown) for supplying the
また、図4および図10に示すように、本実施の形態の第2接続手段90は、ICモジュール11をICカード用基材20に向けて押圧する第2押圧装置(ICモジュール用押圧装置とも呼ぶ)94と、第2押圧装置94と連結され第2押圧装置94に超音波振動を付与する第2超音波ホーン(ICモジュール用超音波付与装置とも呼ぶ)と、を有している。図10に示すように、第2押圧装置94は、図示しない吸引装置に連通する吸引孔95を有しており、吸引装置を動作させることによりICモジュール11を吸着保持することができるようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 10, the second connecting means 90 of the present embodiment includes a second pressing device (also referred to as an IC module pressing device) that presses the
ICモジュール11に超音波振動を付与する工程においては、まず、図示しない吸引装置が動作して第2押圧装置94が導電性材料片19を吸着保持する。そして、第2押圧装置94は吸着保持したICモジュール11をICカード用基材20へ向けて押圧する。これにより、ICモジュール11の接続電極18と導電性材料片19との間に介在する接着剤38が圧縮されて押し退けられ、ICモジュール11の接続電極18の平坦な端面が導電性材料片19の他側の底面19bと接触する。一方、押し退けられた接着剤38は凹部22内に広がり、好ましくは、図10に示すように、凹部22内におけるICモジュール11および導電性材料片19が占める部分以外の空間が埋められる。
In the step of applying ultrasonic vibration to the
次にこの状態で、第2押圧装置94によってICモジュール11を凹部22内に向けて押圧しながら、第2超音波ホーン92が動作して第2押圧装置94を介しICモジュール11に超音波振動が付与される。これにより、ICモジュール11の接続電極18が導電性材料片19に接触しながら、ICモジュール11は導電性材料片19に対して超音波振動する。このような接続電極18と導電性材料片19との摩擦により、接続電極18あるいは導電性材料片19上に形成された酸化膜が大幅に除去され、これにより、ICモジュール11と導電性材料片19との間における接続抵抗値および接続抵抗値のばらつきが大幅に低減され、この結果、導電性材料片19を介したICモジュール11とアンテナ回路34との間における接続抵抗値および接続抵抗値のばらつきを大幅に低減することができる。さらに、第2超音波ホーン92によって付与される超音波振動の振幅、周期、および振動付与時間、並びに第2押圧装置94による押圧力等を調整することによって、接続電極18と導電性材料片19とを超音波接合(金属間結合)させることもできる。この場合、導電性材料片19を介したICモジュール11とアンテナ回路34との間における接続抵抗値および接続抵抗値のばらつきを飛躍的に低減することができる。
Next, in this state, while pressing the
ところで、上述したように、導電性材料片19の底面に凸部が形成されている場合、あるいは底面が荒らされている場合には、導電性材料片19と接続電極18とが、部分的にではあるが、接触しやすくなる。また、この接触部分に第2押圧装置94による押圧力が集中するので、酸化膜を除去しながら導電性材料片19と接続電極18とが接触部分を中心として面接触しやすくなる。さらに、第2超音波ホーン92によって超音波振動を付与されている場合においては、この接触部分に摩擦が集中し、より導電性材料片19と接続端子34aとが超音波接合しやすくなる。これらのことから、導電性材料片19の底面に凸部が形成されている場合、あるいは底面が荒らされている場合には、導電性材料片19と接続電極18とを精度良く低い接続抵抗値で電気的に接続することができるようになる。
By the way, as described above, when the convex portion is formed on the bottom surface of the
なお、Iモジュール11がICカード用基材20に対して超音波振動するためには、凹部22内においてICモジュール11とICカード用基材20との間に隙間が生じていなければならない。実験結果によれば、ICモジュール11とICカード用基材20との間に、片側10μm程度の隙間が設けられていれば、ICモジュール11の接続電極18と導電性材料片19とを超音波接合させることができた。
In order for the
ところで、第2押圧装置94による押圧によってICモジュール11の接続電極18が導電性材料片19と接触した際に、ICカード用基材20の凹部22の底面部分22aに、この底面部分22に対面するICモジュール11の底部分11aが接触することが好ましい。この状態において、ICモジュール11に適切な条件で超音波振動を付与することによって、ICモジュール11の底部分11aとICカード用基材20の底面部分22aとを超音波接合させることもできる。この場合、ICモジュール11とアンテナ回路34とを低接続抵抗値で電気的に接続させることができると同時に、その状態において、ICモジュール11をICカード用基材20に堅固に固定することができる。これにより、その後の製造工程等において、ICモジュール11がICカード用基材20の凹部22内で移動し、接続電極18と導電性材料片19との間、あるいは導電性材料片19と接続端子34aとの間における一度形成された電気的接続が損なわれてしまうことを大幅に抑制することができる。
By the way, when the
なお、本実施の形態において、第2接着剤供給手段82がICモジュール11を配置される前の凹部22内に接着剤38を供給する例を示したが、これに限られず、凹部22内に配置される前のICモジュール11のICカード用基材20あるいは導電性材料片19と対面する部分に接着剤38を供給するようにしてもよい。
In the present embodiment, the example in which the second adhesive supply means 82 supplies the adhesive 38 into the
また、本実施の形態において、第2配置手段86と第2接続手段90とが別個に設けられた例を示しているが、これに限られない。例えば、第2吸着ノズル88を省略し、第2接続手段90の押圧装置94がICモジュール供給手段からICモジュール11を直接受け取り、凹部22内に配置するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example is shown in which the second placement means 86 and the second connection means 90 are provided separately, but the present invention is not limited to this. For example, the
[接着材を硬化する工程]
図4に示すように、第2接続手段90の下流側に接着剤38を硬化するための硬化手段98が設けられている。硬化手段98の態様は、第1接着剤供給手段70および第2接着剤供給手段82から供給される接着剤38の種類に応じて選定される。例えば、用いられる接着剤38が熱硬化性樹脂からなる場合には、硬化手段98は、図4に示すようにICモジュール11の周辺を加熱することができる加熱装置98を有するようになる。
[Process of curing adhesive]
As shown in FIG. 4, a curing means 98 for curing the adhesive 38 is provided on the downstream side of the second connection means 90. The mode of the curing means 98 is selected according to the type of the adhesive 38 supplied from the first adhesive supply means 70 and the second adhesive supply means 82. For example, when the adhesive 38 used is made of a thermosetting resin, the curing means 98 has a
このような硬化手段98により、ICモジュール11の接続電極18が導電性材料片19と面接触するとともに導電性材料片19がアンテナ回路34の接続端子34aと面接触した状態で、ICカード用基材20の凹部22内であって、ICモジュール11と導電性材料片19とICカード用基材20との間に介在する接着剤38が硬化される。これにより、導電性材料片19を介してICモジュール11とアンテナ回路34とが大幅に低減された接続抵抗値により電気的に接続された状態で、ICモジュール11とICカード用基材20と導電性材料片19との相対位置が堅固に固定される。
By such curing means 98, the IC card base is connected in a state where the
以上のようにしてICカード10が製造され、製造されたICカード10は、第1板状部材40と、第1板状部材40上に積層された第2板状部材30と、第1板状部材40と第2板状部材30との間に設けられた接続端子34aを有したアンテナ回路34と、を有し、接続端子34aの少なくとも一部分が露出した凹部22を形成されたICカード用基材20と、接続端子34aと接触して凹部22内に配置され接続端子34と電気的に接続した導電性材料片19と、凹部22内に配置され導電性材料片19と電気的に接続した接続電極18を有するICモジュール11と、を備えている。
The
<作用効果>
以上のように本実施の形態によれば、接続端子34aの平坦な露出面と導電性材料片19の平坦な一側底面19aとが対面するようにして、凹部22内の接続端子34a上に導電体材料片19が配置され、導電性材料片19の平坦な他側底面19bとICモジュール11の平坦な端面とが対面するようにして、凹部22内にICモジュール11が配置される。したがって、アンテナ回路34と導電性材料片19とが面接触して電気的に接続されるとともに、導電性材料片19とICモジュール11とが面接触して電気的に接続される。また、ICカードの製造装置50に第1接続手段76および第2接続手段90が設けられており、凹部22内に配置された導電性材料片19に超音波振動が付与され、凹部22内に配置されたICモジュール11に超音波振動が付与されるようになっている。したがって、接続端子34a上、導電性材料片19上、あるいは接続電極18上に形成された酸化膜を大幅に除去することができる。これらにより、ICモジュール11とアンテナ回路34との接続抵抗値が低減された高品質のICカード10を安定して製造することができる。
<Effect>
As described above, according to the present embodiment, the flat exposed surface of the
また、現状の切削精度によれば、切削工程において接続端子34a上の接着層24が切削しきれていない切削不良品が発生することがある。そして、このような切削不良品は、接着層24が、通常、無色透明であることに起因して視覚的に判別することが困難であり、最終的な動作確認検査でようやく発見されていた。すなわち、現状において、切削不良品に対してもその後の処理が施されており、製造歩留まりおよび製造効率を著しく悪化させていた。しかしながら、本実施の形態によれば、第1接続手段76による導電性材料片19の接続電極34aへ向けた押圧力および超音波振動の条件等を調整することによって、接続端子34a上に残留した接着層24を突き破って、導電性材料片19とアンテナ回路34とを電気的に接続させることができる。これにより、ICカード10の製造歩留まりおよび製造効率を向上させることができる。
Further, according to the current cutting accuracy, there may be a defective cutting product in which the
さらに、超音波振動の振幅や時間等を調整することにより、アンテナ回路34の接続端子34aと導電性材料片19との間、および導電性材料片19と接続電極18との間のいずれか一方あるいは双方を超音波接合することができ、これにより、ICモジュール11とアンテナ回路34との接続抵抗値をさらに低減することができる。
Further, by adjusting the amplitude or time of the ultrasonic vibration, any one between the
さらに、超音波振動の条件やICモジュール11および凹部22の形状を調整することにより、凹部22の底面部分22aと、この底面部分22aに対面するICモジュール11の底部分11aとを超音波接合することもでき、これにより、ICモジュール11をICカード用基材20の凹部22内に堅固に固定することができる。この場合、その後の製造工程や製造されたICカード10の使用中において、ICモジュール11がICカード用基材20の凹部22から外れてしまうこと、さらにはICモジュール11とアンテナ回路34との電気的接続が損なわれてしまうことを格段に抑制することができる。すなわち、製造されるICカード10の品質に対する信頼性を向上させることができる。
Furthermore, by adjusting the conditions of ultrasonic vibration and the shape of the
また、本実施の形態によれば、ICモジュール11および導電性材料片19が配置される前の凹部22内に接着剤38を供給する第1接着剤供給手段70と、導電性材料片19が配置された後であってICモジュール11が配置される前の凹部22内に接着剤38を供給する第2接着剤供給手段82とが設けられている。このような本実施の形態によれば、ICカード用基材20の凹部22内に接着剤38を2回に分けて供給することができ、これにより、凹部内22全域だけでなく導電性材料片19の全周囲にも接着剤38を塗布することができる。したがって、ICモジュール11をICカード用基材20の凹部22内に堅固に固定することができる。加えて、凹部22内におけるICモジュール11と導電性材料片19とアンテナ回路34の接続端子34aとの相対位置が堅固に固定される。これにより、その後の製造工程やICカード製造後の使用において、ICモジュール11がICカード用基材20の凹部22から外れてしまうことを防止することができ、さらには、ICモジュール11とアンテナ回路34との電気的接続を強固に維持することができる。
Moreover, according to this Embodiment, the 1st adhesive supply means 70 which supplies the
<変形例>
上記の実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。
<Modification>
Various modifications can be made to the above-described embodiment within the scope of the present invention. Hereinafter, an example of a modification will be described.
[導電性材料片を配置および電気的に接続する工程についての変形例]
上述した実施の形態においては、ICカード用基材20の凹部22内にICモジュール11を配置する前に、凹部22内に導電性材料片19を配置するとともに導電性材料片19を凹部22内に露出した接続端子34aと電気的に接続させる例を示したが、これに限られない。
[Variation of the step of arranging and electrically connecting the conductive material pieces]
In the above-described embodiment, before the
例えば、まず、導電性材料片19を凹部22内に配置するのに先立ち、ICモジュール11と導電性材料片19とを、接続電極18の平坦な端面と導電性材料片19の他側の底面19bとが対面するようにして保持(配置)する。次に、ICモジュール11と導電性材料片19とを互いに向けて押圧して接続電極18と導電性材料片19とを接触させながら、第1接続手段74または第2接続手段90によりICモジュール11または導電性材料片19に超音波振動を付与して、接続電極18と導電性材料片19とを電気的に接続する。そして、その後、第2接着剤供給手段82により凹部22内に接着剤38を供給し、次に、ICモジュール11および導電性材料片19を凹部内22内に配置するようにしてもよい。この例においても、ICモジュール11および導電性材料片19を対面するようにして保持(配置)する工程の前に、第1接着剤供給手段70によりICモジュール11または導電性材料片19のいずれかに接着剤38を供給するようにしてもよいし、また、超音波振動を付与する工程においては、接続電極18と導電性材料片19とを超音波接合させるようにしてもよい。この場合、ICモジュール11と導電性材料片19とが対して互いに固定された状態となり、その後の凹部22内への配置作業を円滑に進めることができる点で好ましい。
For example, first, prior to disposing the
また、上述した第1接続手段76により導電性材料片19に超音波振動を付与する工程を省略することもでき、併せて、製造装置50から第1接続手段76を省略することもできる。この例においては、ICカード用基材20の凹部22内に導電性材料片19が配置された後、第2配置手段86によりICモジュール11が凹部22内に配置され、次に、第2接続手段90によりICモジュール11に超音波振動が付与される。また、この間、
凹部22内に導電性材料片19が配置される前に、第1接着剤供給手段70によって接着剤38が供給され、これに併せてあるいはこれに代えて、凹部22内に導電性材料片19が配置された後であって凹部22内にICモジュール11が配置される前に、第2接着剤供給手段82によって接着剤38が供給されるようにしてもよい。このような例において、第1接着剤供給手段70および第2接着剤供給手段82により供給される接着剤38の種類や供給量、および第2接続手段90により付与される超音波振動の条件等を調整することによっては、第2接続手段90によりICモジュール11の接続電極18を導電性材料片19に対して振動させるとともに、接続電極18と導電性材料片19との摩擦等によって導電性材料片19をアンテナ回路34の接続端子34aに対して振動させることができる。これにより、接続電極18、導電性材料片19、および接続端子34aに形成された酸化膜を除去すること、さらには、接続電極18と導電性材料片19との間だけでなく導電性材料片19と接続端子34aとを同工程内において超音波接合することも可能になるり、生産効率上の観点からも非常に好ましい。
In addition, the step of applying ultrasonic vibration to the
Before the
[接着剤を供給する工程についての変形例]
上述した実施の形態においては、第1接着剤供給手段70および第2接着剤供給手段82が製造装置50に設けられ、凹部22内に2回に分けて接着剤38を供給する例を示したが、これに限られない。例えば、導電性材料片19とアンテナ回路34の接続端子34aとが超音波接合される場合には、第1接着剤供給手段70によって接着剤38を供給する工程を省いてもよい。さらに、例えば、ICカード用基材20の底面部分22aとICモジュール11の底部分11aとが超音波接合される場合には、第2接着剤供給手段82によって接着剤38を供給する工程を省いてもよい。
[Modified example of supplying adhesive]
In the above-described embodiment, an example in which the first
[ICカード用基材の構成についての変形例]
さらに、上述した実施の形態においては、3枚の板状部材40,30,46とアンテナ回路34とによってICカード用基材20が構成されている例を示したが、これに限られない。ICカード用基材20が接続端子34aを有するアンテナ回路34を有するとともに、接続端子34aの少なくとも一部分が内部に露出する凹部22がICカード用基材20に形成されている限りにおいて、種々の変更が可能である。また、ICカード用基材の製造方法についても、アンテナ回路34の形成方法および凹部22の形成方法等を含め上述した方法から種々変更することができる。例えば、事前に貫通孔が形成された板状部材を用いてICカード用基材20を作製し、板状部材の貫通孔によって凹部22が形成されるようにしてもよい。さらに、2枚または4枚以上の板状部材を用いてICカード用基材20を作製してもよいし、断面略コ字状または断面略L字状を有する板状部材からICカード用基材20を作製してもよいし、アンテナ回路のコイル部分をコイル巻きにした導線から構成してもよいし、スクリーン印刷機から塗布される銀ペーストによってアンテナ回路を形成してもよい。
[Modification of the structure of the base material for IC card]
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
[ICモジュールの構成についての変形例]
さらに、上述した実施の形態において、ICモジュール11が外部端子13aを有し、製造されたICカード10が接触状態で外部装置と通信することができるようになっている例を示したが、これに限られない。外部端子13aを有さないICモジュール11に対しても、すなわち、得られたICカード10が非接触状態でのみ外部装置と通信することができるようなICモジュール11に対しても、本発明を適用することができる。
[Modification of IC module configuration]
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態において、ICモジュール11の接続電極18が、基板13の下面から突設された例を示したが、これに限られず、例えば、接続電極18がICチップ15の下側面に突設されるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
10 ICカード
11 ICモジュール
11 底部分
13a 外部端子
20 ICカード用基材
22 凹部
22 底面部分
34 アンテナ回路
34a 接続端子
38 接着剤
50 ICカードの製造装置
70 接着剤を供給する手段(第1接着剤供給手段)
76 接続する手段(第1接続手段)
82 接着剤を供給する手段(第2接着剤供給手段)
86 配置する手段(第2配置手段)
90 接続する手段(第2接続手段)
DESCRIPTION OF
76 Means for connection (first connection means)
82 Means for supplying adhesive (second adhesive supplying means)
86 Arranging means (second arranging means)
90 Means for connection (second connection means)
Claims (10)
前記凹部内に露出した前記接続端子の平坦な露出面と前記導電性材料片の平坦な一側底面とを接触させながら前記導電性材料片に超音波振動を付与して、前記接続端子と前記導電性材料片とを電気的に接続する工程と、
接続電極を有したICモジュールを、前記接続電極の平坦な端面が前記導電性材料片の平坦な他側底面と対面するようにして配置する工程と、
前記凹部内に配置された前記ICモジュールに超音波振動を付与して、前記導電性材料片と前記ICモジュールとを電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とするICカードの製造方法。 A step of disposing the conductive material pieces in the recesses of the substrate for an IC card having an antenna circuit having a connection terminal and forming a recess in which at least a part of the connection terminal is exposed ;
Applying ultrasonic vibration to the conductive material piece while contacting the flat exposed surface of the connection terminal exposed in the recess and the flat one side bottom surface of the conductive material piece, the connection terminal and the Electrically connecting the conductive material pieces;
Disposing the IC module having the connection electrode such that the flat end surface of the connection electrode faces the flat bottom surface of the conductive material piece;
And a step of applying ultrasonic vibration to the IC module disposed in the recess to electrically connect the conductive material piece and the IC module. Method.
前記凹部内に露出した前記接続端子の平坦な露出面と前記導電性材料片の平坦な一側底面とを接触させながら前記導電性材料片に超音波振動を付与して、前記接続端子と前記導電性材料片とを電気的に接続する手段と、
接続電極を有したICモジュールを、前記接続電極の平坦な端面が前記導電性材料片の平坦な他側底面と対面するようにして配置する手段と、
前記凹部内に配置された前記ICモジュールに超音波振動を付与して、前記導電性材料片と前記ICモジュールとを電気的に接続する手段と、を備えたことを特徴とするICカードの製造装置。 Means for disposing an electrically conductive material piece in the recess of the IC card substrate having an antenna circuit having a connection terminal and having a recess in which at least a part of the connection terminal is exposed ;
Applying ultrasonic vibration to the conductive material piece while contacting the flat exposed surface of the connection terminal exposed in the recess and the flat one side bottom surface of the conductive material piece, the connection terminal and the Means for electrically connecting the conductive material pieces;
Means for disposing an IC module having a connection electrode such that a flat end surface of the connection electrode faces a flat bottom surface on the other side of the conductive material piece;
Means for manufacturing an IC card, comprising: means for applying ultrasonic vibration to the IC module disposed in the recess to electrically connect the conductive material piece and the IC module. apparatus.
前記凹部内に配置され、前記凹部内に露出した前記接続端子の平坦な露出面と面接触した平坦な一側底面を有した導電性材料片と、
前記凹部内に配置され、前記導電性材料片の平坦な他側底面と面接触した平坦な端面を有した接続電極を有するICモジュールと、を備え、
前記接続端子と前記導電性材料片との間および前記導電性材料片と前記接続電極との間が超音波接合されていることを特徴とするICカード。 A base material for an IC card having an antenna circuit having a connection terminal and having a recess in which at least a part of the connection terminal is exposed;
A conductive material piece disposed in the recess and having a flat one side bottom surface in surface contact with a flat exposed surface of the connection terminal exposed in the recess;
An IC module having a connection electrode disposed in the recess and having a flat end surface in surface contact with a flat bottom surface on the other side of the conductive material piece ;
An IC card, wherein the connection terminal and the conductive material piece and the conductive material piece and the connection electrode are ultrasonically bonded .
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