特許 6036701 複合ＩＣカード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6036701

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】複合ＩＣカード

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/077 20060101AFI20161121BHJP

   H01Q 7/00 20060101ALI20161121BHJP

   H01Q 3/44 20060101ALI20161121BHJP

   B42D 25/305 20140101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G06K19/077 296

   G06K19/077 256

   G06K19/077 244

   G06K19/077 216

   G06K19/077 144

   H01Q7/00

   H01Q3/44

   B42D15/10 307

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-544361(P2013-544361)

(86)(22)【出願日】2012年11月19日

(86)【国際出願番号】JP2012079992

(87)【国際公開番号】WO2013073702

(87)【国際公開日】20130523

【審査請求日】2015年10月21日

(31)【優先権主張番号】特願2011-251437(P2011-251437)

(32)【優先日】2011年11月17日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(72)【発明者】

【氏名】仁瓶 広誉

(72)【発明者】

【氏名】塚田 哲也

【審査官】 甲斐 哲雄

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第１９９９／０２６１９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５２０２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２７２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５１５１５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｋ １９／００ −１９／１８

Ｈ０１Ｑ ７／００

Ｈ０１Ｑ ３／４４

Ｂ４２Ｄ ２５／３０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

凹部を有するカード基材と；
前記カード基材の内部に配置されたアンテナシートと；
前記カード基材の凹部内に配置されたＩＣモジュールと；
を備える複合ＩＣカードであって、
前記ＩＣモジュールは、接触型伝達機能と非接触型伝達機能との双方の機能を備えたＩＣチップと、接触型伝達素子である外部端子が形成されたモジュール基板と、非接触伝達機構である第１の結合コイルと、を有し、
前記アンテナシートは、外部の読み取り装置との間で電力の受給と信号の授受を行うアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続された第２の結合コイルと、前記第２の結合コイル及び前記アンテナコイルと接続された容量性素子と、前記第２の結合コイルと前記容量性素子から引き出され前記アンテナシートの裏面に形成された配線とを接続する接続ランドと、を有し、
前記第１の結合コイルと前記第２の結合コイルとが、互いに密結合可能に配設されて前記ＩＣモジュールと前記アンテナシートとがトランス結合によって非接触な結合が可能に構成され、
前記第２の結合コイルは前記アンテナシートの表面に形成され、
前記アンテナシートの前記第２の結合コイルが、前記カード基材の凹部が形成されている領域よりも外に配置され、
前記接続ランドの少なくとも一部は、前記カード基材の凹部が形成されている領域の内に配置されている
複合ＩＣカード。

【請求項2】

前記第２の結合コイルが複数周巻回されたコイルから形成され、
最内周の前記コイルの線幅が、最内周以外のコイルの線幅よりも太い、請求項１に記載の複合ＩＣカード。

【請求項3】

前記カード基材の凹部は、前記カード基材の表面近傍に形成された第一凹部と、前記第一凹部に連通し前記第一凹部よりも狭い開口幅を有する第二凹部とから構成され、
前記接続ランドの少なくとも一部は、前記第一凹部の側壁と前記第二凹部の側壁との間に配置されている、請求項１又は２に記載の複合ＩＣカード。

【請求項4】

前記接続ランドの幅は、平面視において、前記第２の結合コイルの線幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれかに記載の複合ＩＣカード。

【請求項5】

前記アンテナシートが、前記カード基材の凹部の底面よりも深い位置に配置されている、請求項１〜４のいずれかに記載の複合ＩＣカード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源電力の受給、電気接点を介して信号の授受等を行う接触型、及び電源電力の受給、信号の授受等をＩＣカードに電気接点を設けることなく電磁結合方式によって非接触状態で行う非接触型の双方として機能する複合ＩＣカード、及びその製造方法に関する。
本願は、２０１１年１１月１７日に、日本に出願された特願２０１１−２５１４３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

半導体メモリー等を内蔵するＩＣカードとして、接触型及び非接触型の双方として機能する、いわゆる複合ＩＣカード（デュアルＩＣカード）が知られている。このような複合ＩＣカードとして、外部の端末と非接触通信するためにカード内に設けられたアンテナコイルと、接触型及び非接触型の双方として機能するＩＣモジュールとを物理的に配線で接続した複合ＩＣカードがある。
また、接触型及び非接触型の双方として機能するＩＣモジュールにコイルが形成され、このＩＣモジュールに形成されたコイルと非接触で電気的に結合するためのコイルと外部の端末と非接触通信するためのアンテナコイルとがカード内に設けられた複合ＩＣカードがある（特許文献１、２、３参照）。

【0003】

後者の複合ＩＣカードは、ＩＣモジュールとアンテナコイルとを物理的に配線で接続する必要がなく、接触不良等の不良がおきにくいため、近年需要が増加している。このようなＩＣカードは、アンテナコイルとＩＣモジュールのコイルと電気的に接続するためのコイルとを内部に有するカード基材を作製し、その後ミリング加工などによりＩＣモジュールを埋設するための凹部をカード基材に形成し、形成された凹部内にＩＣモジュールを埋設配置することにより得られる。
カード基材に凹部を形成するとき、ＩＣモジュールのコイルと電気的に接続するためのコイルの位置や加工装置の精度によって、コイルの断線や変形などを起こす可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ９９／２６１９５

【特許文献2】ＷＯ９８／１５９２６

【特許文献3】ＷＯ９６／３５１９０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、接触型及び非接触型の双方として機能しコイルを備えたＩＣモジュールと、ＩＣモジュールに形成されたコイルと非接触で電気的に結合するためのコイル及び外部の端末と非接触通信するためのアンテナコイルとがカード基材内に設けられた複合ＩＣカードにおいて、ＩＣモジュールのコイルと電気的に接続するためのコイルの断線や変形などによる不良を低減できる複合ＩＣカードの提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る複合ＩＣカードは、凹部を有するカード基材と；前記カード基材の内部に配置されたアンテナシートと；前記カード基材の凹部内に配置されたＩＣモジュールと；を備え、前記ＩＣモジュールは、接触型伝達機能と非接触型伝達機能との双方の機能を備えたＩＣチップと、接触型伝達素子である外部端子が形成されたモジュール基板と、非接触伝達機構である第１の結合コイルと、を有し、前記アンテナシートは、外部の読み取り装置との間で電力の受給と信号の授受を行うアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続された第２の結合コイルと、前記第２の結合コイル及び前記アンテナコイルと接続された容量性素子と、前記第２の結合コイルと前記容量性素子から引き出され前記アンテナシートの裏面に形成された配線とを接続する接続ランドと、を有し、前記第１の結合コイルと前記第２の結合コイルとが、互いに密結合可能に配設されて前記ＩＣモジュールと前記アンテナシートとがトランス結合によって非接触な結合が可能に構成され、前記第２の結合コイルは前記アンテナシートの表面に形成され、前記アンテナシートの前記第２の結合コイルが、前記カード基材の凹部が形成されている領域よりも外に配置され、前記接続ランドの少なくとも一部は、前記カード基材の凹部が形成されている領域の内に配置されている。

【0007】

前記第２の結合コイルが複数周巻回されたコイルから形成され、最内周の前記コイルの線幅が、最内周以外のコイルの線幅よりも太くてもよい。

【0008】

前記カード基材の凹部は、前記カード基材の表面近傍に形成された第一凹部と、前記第一凹部に連通し前記第一凹部よりも狭い開口幅を有する第二凹部とから構成され、前記接続ランドの少なくとも一部は、前記第一凹部の側壁と前記第二凹部の側壁との間に配置されていてもよい。
前記接続ランドの幅は、平面視において、前記第２の結合コイルの線幅よりも大きくてもよい。

【0009】

前記アンテナシートが、前記カード基材の凹部の底面よりも深い位置に配置されていてもよい。

【発明の効果】

【0010】

上記本発明の態様によれば、ＩＣモジュールのコイルと電気的に接続するためのコイルの断線や変形などによる不良を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードのカード基材及びアンテナシートの一例を模式的に示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣモジュールの一例を模式的に示す断面図である。

【図3A】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードの一例を模式的に示す斜視図である。

【図3B】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードの一例を模式的に示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの一例を模式的に示す平面図である。

【図5】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの他の例を模式的に示す平面図である。

【図6】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの他の例を模式的に示す平面図である。

【図7】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの他の例を模式的に示す平面図である。

【図8A】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの他の例を模式的に示す平面図である。

【図8B】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの他の例を模式的に示す平面図である。

【図9A】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードのカード基材及びアンテナシートの他の例を模式的に示す断面図である。

【図9B】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードのカード基材及びアンテナシートの他の例を模式的に示す断面である。

【図10】本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードにおける非接触伝達機構の原理を説明するための非接触結合回路を示す等価回路図である。

【図11A】本発明の一実施形態にかかるアンテナシートの他の例を模式的に示す平面図である。

【図11B】図１１ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態にかかる複合ＩＣカードを説明する。

【0013】

先ず、非接触伝達機構の基本的構成と基本原理について説明する。

【0014】

図１０は、非接触伝達機構の原理を説明するための非接触結合回路の一例を示す等価回路図である。非接触型で用いられる外部の読み書き装置（読み取り装置）（図示せず）の送受信回路には、複合ＩＣカードの非接触伝達機構への電力供給と情報の授受とを行う電磁結合器である送受信コイルが接続されている。

【0015】

複合ＩＣカードの非接触伝達機構は、アンテナコイル７ａと、アンテナコイル７ａの両端に接続されて並列共振回路を構成する容量性素子８と、複合ＩＣモジュール４に実装された複合ＩＣチップ４ｂと、複合ＩＣチップ４ｂに接続された第１結合コイル５ａと、第２結合コイル６ａと、を有する。アンテナコイル７ａは、外部の読み書き装置の送受信アンテナと直接、電磁的に結合され電力の受信と情報の授受に関与する。第２結合コイル６ａは、第１結合コイル５ａにアンテナコイルで受信した信号を最大効率で伝送するために密結合配置され、並列共振回路を構成する容量性素子８に接続されている。

【0016】

第２結合コイル６ａと容量性素子８とは、図５，６，１１Ａ及び１１Ｂに示されているように、接合ランド１０において接続されている。図示例では、アンテナシート２の表面２ａに形成された第２結合コイル６ａと、容量性素子８から引き出されアンテナシート２の裏面２ｂに形成された配線８ａとが、アンテナシート２の表面２ａに形成された接合ランド１０において接続されている。より具体的には、たとえば、アンテナシート２の表面２ａに形成された接合ランド１０を機械的に押圧することにより、アンテナシート２の表面２ａに形成された第２結合コイル６ａとアンテナシート２の裏面２ｂに形成された配線８ａとを物理的に接続することができる。接合ランド１０にレーザー光を照射して第２結合コイル６ａと容量性素子８の配線８ａとを溶接することもできる。その他、上記接続には、適宜の方法を採用することができる。
図示例において、第２結合コイル６ａはアンテナシート２の表面２ａに形成され、容量性素子８の配線８ａはアンテナシート２の表面２ａに形成されているが、これらの配置関係は、上記例に限られず、要求されるＩＣカードの特性に応じて、適宜の配置をとることができる。

【0017】

容量性素子８とアンテナコイル７ａとの接続は、図５、６に示す例では直列であるが、アンテナコイル７ａと第２の結合コイル６ａとの間に並列に容量性素子８を接続することも好適である。また、線間容量を増大させることで容量性素子８を省略することも可能である。

【0018】

外部の読み書き装置から複合ＩＣカードに電力および情報を伝達する方法及び、それに用いる各コイルの結合について以下に説明する。
外部読み書き装置の送受信回路で発生した図示しない高周波信号により、送受信コイルに高周波磁界が誘起される。この高周波信号は、磁気エネルギーとして空間に放射される。

【0019】

外部読み書き装置の送受信コイルにより発生し高周波磁界により、この高周波磁界中に位置する複合ＩＣ力一ドの、アンテナコイル７ａと容量性素子８とで構成される並列共振回路に電流が流れる。このとき、複合ＩＣチップ４ｂに直接接続された第１結合コイル５ａと、アンテナコイル７ａと容量性素子８とで構成される共振回路に接続され第１結合コイル５ａに電力伝送する第２結合コイル６ａと、に高周波磁界による電流が誘起される。第１結合コイル５ａと第２結合コイル６ａとに誘起される電流の量は、アンテナコイル７ａに誘起される電流の量に比べて一桁以上小さいので、複合ＩＣカードの受信感度はアンテナコイル７ａの特性に大きく依存する。

【0020】

アンテナコイル７ａと容量性素子８とで構成された共振回路で受信した信号は第２結合コイル６ａに伝達される。その後、第２結合コイル６ａと第１結合コイル５ａとが最大伝達効率を示す密結合配置されているので、第２結合コイル６ａと第１結合コイル５ａとのトランス結合によって、複合ＩＣチップ４ｂに信号が伝達される。第２結合コイル６ａと第１結合コイル５ａとのトランス結合の最大伝達効率は回路定数の選択によって決定される。
以上のように、受信特性の改善が達成される。上述の通り、アンテナコイル７ａの特性が複合ＩＣカードの受信感度を決定するため、アンテナコイル７ａの面積は大きいほど受信感度の点で有利である。アンテナコイルの線幅（太さ）、間隔、巻数は、アンテナコイルの特性や配置による制限などに応じて適宜設定できる。

【0021】

本実施形態に係る複合ＩＣカードは、ＩＣモジュール４と第２結合コイル６ａとアンテナコイル７ａとを含むアンテナシート２を有するカード基材１を備える。

【0022】

複合ＩＣモジュール４は、接触型伝達機能と非接触型伝達機能との双方の機能を有するＩＣチップと、接触型伝達素子である外部端子が形成されたモジュール基板と、非接触伝達機構である第１の結合コイルとを備える。より具体的に、複合ＩＣモジュール４は、接触型インターフェースと非接触型インタフェ一スとを内蔵した複合ＩＣチップ４ｂと、接触型伝達部（外部端子）である端子電極（外部端子）４ｃと、非接触型伝達部の第１結合コイル５ａと、を相異なる面にパターン形成したモジュール基板４ａとを備える。

【0023】

第１結合コイル５ａ及びアンテナコイル７ａには、金属薄膜のエッチングにより形成された金属薄膜パターンを用いてもよいし、絶縁被覆した導線を巻いたいわゆる巻線コイルを用いてもよいし、導電性インキを印刷したコイルを用いてもよい。複合ＩＣチップ４は、モジュール基板４aの第１結合コイル５ａが形成されている面に実装される。複合ＩＣチップ４ｂとモジュール基板４ａの端子電極４ｃとはスルーホールを介して接続される。
また、容量性素子８の配線をアンテナシート２の表面及び裏面に配置する場合には、エッチングにより容易に形成されるエッチングアンテナを第２結合コイル領域６及びアンテナコイル領域７のコイルとして用いることが好ましい。
また、上述のようなエッチング等の微細加工により形成されるコイルの線幅及び隣接するコイル間の間隔は、それぞれ０．１ｍｍ以上であることが好ましい。特に、第２結合コイル領域６の第２結合コイル６ａには、コイルの線幅と隣接するコイル間の間隔との合計（line and space）が０．４〜０．５ｍｍ程度であるコイルを用いることができる。

【0024】

複合ＩＣチップ４ｂと第１結合コイル５ａの回路パターンとはワイヤボンドされて回路が形成されている。この複合ＩＣチップ４ｂと第１結合コイル５ａとの接続は、複合ＩＣチップ４ｂの回路形成面とモジュール基板４ａとを半田や導電性接着剤を用いて熱溶着することによっても実現される。

【0025】

複合ＩＣチップ４ｂをモジュール基板４ａに実装し、回路接続された後に、複合ＩＣチップ４ｂは封止樹脂４ｄにより封止され複合ＩＣモジュール４が完成する。

【0026】

本実施形態にかかる複合ＩＣカード１００は概略以下のようにして製作される。
まず、シート基材に金属薄膜のエッチング等により第２結合コイル６ａとアンテナコイル７ａと容量性素子８を形成したフレキシブルなアンテナシート２が準備される。第２結合コイル６ａとアンテナコイル７ａとは絶縁被覆した導線を巻いて形成してもよい。
アンテナシート２のシート基材には、例えば塩化ビニル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などを用いることができる。

【0027】

次に、アンテナシート２とカード基材１とを貼り合わせる。カード基材１は複数の層を有する。図１の例において、カード基材１は、１対のコア基材１ａとコア基材１ａの両側に配された１対の外装基材１ｂとを有する。コア基材１ａの間にアンテナシート２が挟みこまれ、熱ラミネートによりそれらが一体化される。
カード基材１には、塩化ビニル、非晶質ポリエステル（ＰＥＴＧ）、ポリカーボネートなど、十分な強度やエンボス性などのカードに必要な特性が得られるもので有れば何でも用いることができる。

【0028】

アンテナシート２を有するカード基材１を作製した後に、ミリング加工、切削加工等により複合ＩＣモジュール４を埋設するための凹部３ａを形成する。
次に、カード基材の凹部３ａに複合ＩＣモジュール４を埋設し接着することで、図３Ａ及び３Ｂに示したような複合ＩＣカード１００が完成する。

【0029】

本実施形態にかかる複合ＩＣカード１００では、アンテナシート２に形成されている第２結合コイル６ａが、カード基材１に形成した凹部領域３の外側に配置されている。
切削工具を用いてカード基材１を削り凹部３ａを形成するミリング加工、切削加工等の方法を用いる場合、凹部領域３内に第２結合コイル６ａが配置されていると、加工装置の深さ方向の精度や横方向の精度によっては、切削工具が第２結合コイル６ａに達して、第２結合コイル６ａが断線する可能性や、断線しなくてもアンテナシートの歪みによる第２結合コイル６ａの変形により所望の特性が得られなくなる可能性などがある。
本実施形態では、第２結合コイル６ａが凹部領域３の外側に配置されているため、上述の断線やコイル変形を防ぐことができる。

【0030】

さらに、図１に示されているように、アンテナシート２の端部２ｃが凹部領域３の外側に配置されていてもよい。この場合、カード基材１を削り凹部３ａを形成するミリング加工、切削加工等による、アンテナシート２の端部２ｃの損傷や変形等を確実に防ぐことができる。すなわち、アンテナシート２の端部２ｃの損傷や変形等に伴う第２結合コイル６ａの変形、及び、その結果もたらされる第２結合コイル６ａの特性の劣化を確実に防ぐことができる。

【0031】

凹部領域３の凹部３ａは、図１に示すように、カード基材の表面近傍に形成された第一凹部３ａ１と、第一凹部３ａ１に連通し第一凹部３ａ１よりも狭い開口幅を有する第二凹部３ａ２と、から構成することができる。図１の例では、第一凹部３ａ１の大きさが、図２に示されているモジュール基板４ａの大きさに対応し、第二凹部３ａ２の大きさが、図２に示されている封止樹脂４ｄの大きさに対応している。図１の例において、アンテナシート２は、第一凹部３ａ１の開口部の外側に配置されている。
また、図１の例では、図２に示されているＩＣモジュール４に対応して、深さ方向について第一凹部３ａ１の中心軸と第二凹部３ａ２の中心軸とが実質的に一致するように、第一凹部３ａ１と第二凹部３ａ２とが形成されている。しかしながら、凹部３ａの形状及び大きさは、上述に限られず、カード基材１に埋設されるＩＣモジュール４の形状及び大きさに応じて適宜変更可能である。

【0032】

また、第２結合コイル６ａは、図９Ａ及び９Ｂに示すように、凹部領域３に形成された凹部３ａの深さ（すなわち、凹部３ａの底面３ｂ）よりも深い位置に形成することができる。
このような構成によれば、ミリング加工、切削加工が第２結合コイル６ａに及ぼす影響が低減するため、第２結合コイル６ａの断線、変形を防ぐことができる。図９Ａに示されているような、アンテナシート２の第２結合コイル６ａが凹部領域３の外側に配置されている構成によれば、第２結合コイル６ａの断線、変形をより確実に防ぐことができる。また、アンテナシート２の第２結合コイル６ａが、凹部３ａの底面３ｂよりも十分に深い位置に配置されていれば、図９Ｂに示されているような第２結合コイル６ａの一部が凹部領域３の内側に配置されている構成においても、第２結合コイル６ａの断線、変形を防ぐことができる。

【0033】

図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、第２結合コイル６ａと容量性素子８の配線８ａとを接続する接続ランド１０は、凹部領域３の内側に配置してもよい。図１１Ａ及び１１Ｂの例では、接続ランド１０の一部が第一凹部３ａ１の側壁３ａ１１と第二凹部３ａ２の側壁３ａ２１との間に配置されている。すなわち、接続ランド１０の一部は、平面視において、第一凹部３ａ１の内であって第二凹部の外に配置されている。接続ランド１０の全体を平面視において、第一凹部３ａ１の内であって第二凹部の外に配置してもよい。

【0034】

接続ランド１０は、上述のような第２結合コイル６ａと容量性素子８との接続を確実に行うために、平面視において、第２結合コイル６ａを形成するコイルの線幅よりも大きい幅を有するように形成されている。したがって、接続ランド１０は、凹部領域３の内側に配置されていても、凹部領域３を形成するためのミリング加工や切削加工等による断線・変形が生じにくい。
また、接続ランド１０を凹部領域３の内側に配置することにより、第２結合コイル６ａを凹部領域３により近づけることができる。すなわち、第２結合コイル６ａと、凹部領域３内に配置されるＩＣモジュール４の第１結合コイル５ａとの距離をより近づけることができる。その結果、第２結合コイル６ａと第１結合コイル５ａとの結合をより向上させることができる。

【0035】

接続ランド１０における第２結合コイル６ａと容量性素子８との接続には、かしめ加工、抵抗溶接加工、レーザー溶接加工等を用いることができる。
かしめ加工を用いる場合には、その加工領域がおおよそ直径１〜３ｍｍ程度であるため、加工のばらつきを考慮すると、接続ランド１０は直径３〜５ｍｍ程度であることが好ましい。抵抗溶接加工を用いる場合には、その加工領域がおおよそ直径０．５〜１．５ｍｍ程度であるため、加工のばらつきを考慮すると、接続ランド１０は、直径２〜４ｍｍ程度であることが好ましい。レーザー溶接加工を用いる場合には、その加工領域がおおよそ直径０．５〜１．５ｍｍ程度であるため、加工のばらつきを考慮すると、接続部ランド１０は直径２〜４ｍｍ程度であることが好ましい。なお、レーザー溶接を用いる場合、第２結合コイル６ａと容量性素子８との接続の信頼性を上げるために、接続ランド１０の複数の箇所にレーザー照射して溶接をしてもよい。

【0036】

なお、接続ランド１０の幅は、上述の加工上の理由から、隣接する第２結合コイル６ａの線幅のたとえば数倍〜１０数倍である。このため、接続ランド１０の全体を凹部領域３の外に配置する場合には、接続ランド１０を凹部領域３の内に配置する場合に比べて、接続ランド１０に隣接する第２結合コイル６ａと、凹部領域３内に配置されるＩＣモジュール４の第１結合コイル５ａとの距離が長くなり、その結果、第２結合コイル６ａと第１結合コイル５ａとの電磁的な結合が弱くなる。

【0037】

また、図５に示すように第２結合コイル６ａを有する第２結合コイル領域６は、アンテナコイル７ａを含むアンテナコイル領域７の外側に配置してもよいし、図６に示すように第２結合コイル領域６をアンテナコイル領域７の内側に配置してもよい。
ＩＣモジュールの接触端子の位置はＩＳＯにより規定されているため、第２結合コイル領域６の巻き数に制限があり特性の向上が困難である。しかしながら、第２結合コイル領域６がアンテナコイル領域７の外側に配置された構成では、第２結合コイル領域６の巻き数の設計自由度を確保できる。なお、第２結合コイル領域６をアンテナコイル領域７の内側に配置する場合、第２結合コイル領域６の巻き数の設計自由度は下がるものの、アンテナコイルの面積は大きくなる。このため、アンテナとしての通信特性は向上できる。

【0038】

また、図７に示すように、第２結合コイル６ａの最内側のコイルの幅を、他のコイルの幅よりも太くすることができる。最内側のコイルの幅を太くすることで、凹部領域３の形成時の第２結合コイル６ａの断線や変形を防ぐことができる。最内側のコイルの幅の太さは特に限定されないが、他のコイルの幅の１．２〜５倍程度が好ましい。最内側のコイルの幅が上記より細いと効果が低く、上記より太いとコイルの巻き数を増やすことができない。最内側のコイルの幅は、より好ましくは、他のコイルの幅の１．５〜３倍程度である。

【0039】

図１１Ａに示されているように、第２結合コイル６ａの最内周に形成されたコイルのうち、下部に形成されたコイル６ａ１の線幅を他よりも太く形成することができる。複合ＩＣカード１００が曲げられた場合、凹部３ａのエッジに応力が集中しやすいため、第２結合コイル６ａの最内周に形成されたコイルに断線が生じやすい。特に、複合ＩＣカード１００の長手方向に沿って形成されて且つ、複合ＩＣカード１００の短手方向における中央に最も近いコイル６ａ１の近傍は、複合ＩＣカード１００が曲げられた場合に最も曲率が大きくなる。このため、製造のバラツキを考慮すると、コイル６ａ１の線幅を他よりも太く形成することが好ましい。
なお、第２結合コイル６ａの最内周に形成されたコイルのうち、上部に形成されたコイルが、複合ＩＣカード１００の短手方向における中央により近い位置に設けられている場合には、その上部に形成されたコイルの線幅を他よりも太く形成してもよい。

【0040】

さらに、図８Ａ及び８Ｂに示すように、アンテナシート２の第２結合コイル６ａや容量性素子８が形成されていない部分を打抜くことができる。この場合、カード基材１とアンテナシート２とを熱ラミネートにより貼り合わせる際に、アンテナシート２を挟んだ両側の基材同士がアンテナシート２の打抜き部９を介して融着できるため、強固に貼り合わせることができる。より具体的に、アンテナシート２の基材として用いられるＰＥＴやＰＥＮなどは、カード基材１と融着しにくいことがある。したがって、上述のような打ち抜き部９を有しないアンテナシート２とカード基材１とを熱ラミネートにより貼り合わせると、アンテナシート２とアンテナシート２に隣接する基材とが十分に融着せず、得られた複合ＩＣカード１００が曲げられた際に、アンテナシート２とカード基材１とが剥離することがある。

【0041】

また、図示しないが、本実施形態にかかる複合ＩＣカード１００には、磁気ストライプを形成したり、エンボス加工等を施すことができる。磁気ストライプを形成する領域やエンボス加工を施す領域はアンテナコイル７ａと重ならないように配置することが好ましい。
さらに、本実施形態にかかる複合ＩＣカード１００には、絵柄層、ホログラムなどの機能性転写箔を転写した機能層などを設けることができる。

【0042】

なお、複合ＩＣカード１０の表面にエンボス加工を施して文字を印字する場合には、図１１Ａに示されているように、たとえばコイル６ａ１の下方に形成されたコイル６ａ２，６ａ３，６ａ４，６ａ５の線幅を他よりも太く形成することができる。
この場合、文字が印字される領域に対応する位置に設けられるコイルの線幅を、エンボス加工により印字される文字の高さよりも大きく形成することが好ましい。より具体的には、複合ＩＣカード１０の表面に印字される文字の高さは、文字が形成される領域によって３ｍｍ又は５ｍｍにすることが規格により定められている。したがって、文字が印字される領域に対応する位置に設けられるコイルの線幅は、その領域に応じて、３ｍｍ以上又は５ｍｍ以上であることが好ましい。
なお、第２結合コイル６ａとして巻線コイルを用いる場合には、上述のような文字が印字される領域を避けるようにコイルを配置することが好ましい。

【実施例】

【0043】

基材として、両面にアルミニウム薄膜が形成されている厚み８０μｍのポリエチレンテレフタレートを用いた。基材の一方の面に第２結合コイル６ａ、アンテナコイル７ａ、および容量性素子８の一部をエッチングにより形成し、他方の面に容量性素子８の残りの部分とジャンパー線をエッチングにより形成してアンテナシート２を得た。第２結合コイル６ａ、アンテナコイル７ａは線幅が１ｍｍとなるように形成した。第２結合コイル領域６はアンテナコイル領域７の外側に設けた。第２結合コイル６ａは巻き数が３ターンとなるように、アンテナコイル７ａは巻き数が１ターンとなるように、それぞれ形成した。また、第２結合コイル領域６の最内周が、カード基材の凹部領域の外側に位置するように第２結合コイル６ａを配置した。さらに、第２結合コイル領域６の最内周の線幅が２ｍｍとなるように第２結合コイル６ａを形成した。
また、第２結合コイル６ａやアンテナコイル７ａ等が形成されていない部分に打抜き加工を施した。
厚み０．６ｍｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなる２層のコア基材１ａと、コア基材の両面にそれぞれ厚み０．１ｍｍの非晶質ポリエステルからなる外装基材１ｂとから構成されるカード基材１を準備した。コア基材１ａの間に、上述のアンテナシート２を挟んで、温度１００〜１２０℃で熱ラミネートによりこれらを貼り合わせて、カード基材１を作製した。
次に、カード基材１に、ミリング加工により、開口部が縦１２ｍｍ×横１５ｍｍである２段形状の凹部３ａを有する凹部領域３を形成した。この凹部３ａ内にピックアップ装置を用いてＩＣモジュール４を配置し、熱圧プレスによりＩＣモジュール４をカード基材１に実装して、複合ＩＣカード１００を得た。ＩＣモジュール４として、第１結合コイル５ａが形成された接触・非接触兼用のＩＣモジュールを用いた。また、第１結合コイル５ａは、巻き数が３ターンとなるように形成した。

【0044】

得られた複合ＩＣカード１００のＩＣモジュール４を取り外し、第２結合コイル６ａの最内周の状態を確認した。第２結合コイル６ａの断線、変形等がないことが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明の態様によれば、接触型及び非接触型の双方の機能を有しコイルを含むＩＣモジュールと、ＩＣモジュールに形成されたコイルと非接触で電気的に結合するためにカード基材内に設けられたコイルと、外部の端末と非接触通信するためのアンテナコイルと、を備えた複合ＩＣカードにおいて、ＩＣモジュールのコイルと電気的に接続するためのコイルの断線や変形などによる不良を低減することができる。

【符号の説明】

【0046】

１ カード基材
２ アンテナシート
３ 凹部領域
３ａ 凹部
４ ＩＣモジュール
４ａ モジュール基板
４ｂ 複合ＩＣチップ
４ｃ 端子電極（外部端子）
５ａ 第１の結合コイル
６ 第２の結合コイル領域
６ａ 第２の結合コイル
７ アンテナコイル領域
７ａ アンテナコイル
８ 容量性素子
１００ 複合ＩＣカード

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11A】

【図11B】