JP2013196168A - 非接触ｉｃインレットの製造方法と非接触ｉｃ付き冊子および非接触ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】耐塩水性に優れた非接触ＩＣインレットを得ることのできる非接触ＩＣインレットの製造方法と非接触ＩＣ付き冊子および非接触ＩＣカードを提供する。
【解決手段】アンテナシート１０のアンテナ１１と電気的に接続されたリードフレーム部１３とアンテナシート１０に形成されたＩＣモジュール装着孔に嵌合するＩＣチップモールド部１４とを有するＩＣモジュール１２と、アンテナシート１０の両面を外装する外装部材１５，１６と、外装部材１５の表面上に接着されてリードフレーム部１３を覆うカバー部材１７とを備えた非接触ＩＣインレットを製造するに際して、外装部材１５により囲まれたリードフレーム部１３の上に樹脂材を塗布して電解質遮断層２１を形成した後、外装部材１５の表面上にカバー部材１７を接着する
【選択図】図１

Description

本発明は、パスポート等の冊子や銀行カード等のカードに非接触情報媒体として用いられる非接触ＩＣインレットの製造方法と非接触ＩＣ付き冊子および非接触ＩＣカードに関する。

近年、非接触ＩＣカードや非接触タグを用いたシステムが普及する中、例えばパスポート、預貯金通帳等の冊子や銀行カード等のカードに内蔵される情報記憶媒体として、外部機器に対してデータの通信を非接触で行うことのできる非接触ＩＣインレットが利用されてきている。
非接触ＩＣインレットはアンテナシートと、このアンテナシート上に実装されたＩＣモジュールとを有し、柔軟性に優れた２枚の外装部材の間にアンテナシートが挟まれた構造となっている場合が多い。
このような非接触ＩＣインレットを冊子やカードに内蔵される情報記憶媒体として使用する場合、パスポートや銀行カードなどでは１０年程度の使用が見込まれるため、非接触ＩＣインレットの信頼性や耐用年数が定められている。

非接触ＩＣインレットの信頼性や耐用年数を評価するため、塩水噴霧試験の規格がＩＣＡＯ（international civil aviation organization）で定められており、非接触ＩＣ付き冊子や非接触ＩＣカードの情報記憶媒体として非接触ＩＣインレットを使用する場合、耐塩水性が非常に重要な要素となっている。
非接触ＩＣインレットにおける新規材料や工程条件の最適化に伴う信頼性を評価する場合、通常、非特許文献１に記載された塩水試験が実施される。しかし、従来の非接触ＩＣインレットに塩水試験を実施したところ、非接触ＩＣインレットの内部に塩水が浸入し、ＩＣモジュールやアンテナ等の異種金属と電解質である塩水との接触による腐食や断線が発生することが確認されている。また、ＩＣモジュールのリードフレーム部をカバー部材で覆った構造の非接触ＩＣインレット（特許文献１参照）に塩水試験を実施したところ、ＩＣモジュールのリードフレーム部とカバー部材との間の隙間に塩水が入り込み、通気差の影響による腐食や断線が発生するという問題があった。

特開平２０１０−９２１２０号公報

Durability of Machine Readable Passports Version: 3.2, TF4 Doc: N0232

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、耐塩水性に優れた非接触ＩＣインレットを得ることのできる非接触ＩＣインレットの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、耐塩水性の向上を図ることのできる非接触ＩＣ付き冊子および非接触ＩＣカードを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、絶縁シート上にアンテナを形成してなるアンテナシートと、前記アンテナと電気的に接続されたリードフレーム部と前記アンテナシートに形成されたＩＣモジュール装着孔に嵌合するＩＣチップモールド部とを有するＩＣモジュールと、該ＩＣモジュールを除いた前記アンテナシートの両面を外装する２つの外装部材と、該２つの外装部材のうち前記ＩＣモジュールのＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に接着されて前記リードフレーム部を覆うカバー部材とを備えた非接触ＩＣインレットを製造する方法であって、前記外装部材により囲まれた前記リードフレーム部の上に樹脂材を塗布して電解質遮断層を形成した後、前記ＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に前記カバー部材を接着することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の非接触ＩＣインレットの製造方法において、前記外装部材により囲まれた前記リードフレーム部の上に樹脂材をスプレイして電解質遮断層を形成した後、前記ＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に前記カバー部材を接着することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の非接触ＩＣインレットの製造方法において、前記外装部材により囲まれた前記リードフレーム部の上にチップ状の樹脂固形物を配置して電解質遮断層を形成した後、前記ＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に前記カバー部材を接着することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触ＩＣインレットの製造方法において、前記樹脂材がシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ＰＥＴ樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィンのいずれか１種または２種以上の樹脂であることを特徴とする。
請求項５の発明に係る非接触ＩＣ付き冊子は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法により製造された非接触ＩＣインレットを備えたことを特徴とする。
請求項６の発明に係る非接触ＩＣカードは、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法により製造された非接触ＩＣインレットを備えたことを特徴とする。

請求項１〜４の発明によれば、外装部材とカバー部材との間の接着層に電解質成分が浸入してもＩＣモジュールのリードフレーム部に到達することを電解質遮断層によってブロックすることができ、これにより、耐塩水性に優れた非接触ＩＣインレットを得ることができる。
請求項５及び６の発明によれば、耐塩水性の向上を図ることができる。

本発明により製造された非接触ＩＣインレットの一例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は後述する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
図１に、本発明により製造された非接触ＩＣインレットの一例を示す。図１に示される非接触ＩＣインレットはアンテナシート１０、ＩＣモジュール１２、外装部材１５，１６およびカバー部材１７を具備し、アンテナシート１０はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂材からなる絶縁シート上にアルミニウム等の導電性金属からなるアンテナ１１を設けて形成されている。
ＩＣモジュール１２はリードフレーム部１３を有し、このリードフレーム部１３はアンテナシート１０のアンテナ１１と電気的に接続されていると共に、アンテナシート１０の片面上に溶接又はかしめ等によって固定されている。

また、ＩＣモジュール１２はＩＣチップモールド部１４を有し、このＩＣチップモールド部１４はアンテナシート１０に形成されたＩＣモジュール装着孔に嵌め込まれていると共に、ＰＥＴ等の樹脂材からなる保護膜１８によって被覆されている。
外装部材１５，１６は多孔質樹脂からなり、アンテナシート１０とほぼ同じ大きさでシート状に形成されていると共に、接着剤１９によってアンテナシート１０の両面に接着されている。そして、外装部材１５はリードフレーム部１３の外形寸法より一回り大きいサイズで形成された開口孔を有し、外装部材１６はＩＣチップモールド部１４の外形寸法より一回り大きいサイズで形成された開口孔を有している。
カバー部材１７はＩＣモジュール１２のリードフレーム部１３を覆うものであって、外装部材１５，１６より大きい厚さでシート状に形成されていると共に、接着剤２０によって外装部材１５の表面上に接着されている。

また、図１に示される非接触ＩＣインレットは塩水等の電解質がＩＣモジュール１２のリードフレーム部１３に浸入するのを防止する電解質遮断層２１を有し、この電解質遮断層２１は、例えばシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ＰＥＴ樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィンのいずれか１種または２種以上の樹脂材をリードフレーム部１３の上に塗布して形成されている。したがって、ＩＣモジュール１２のリードフレーム部１３を覆うカバー部材１７は、電解質遮断層２１を形成した後に外装部材１５の表面上に接着されている。

このように、ＩＣモジュール１２のリードフレーム部１３がカバー部材１７で覆われた非接触ＩＣインレットを製造するに際して、外装部材１５により囲まれたリードフレーム部１３の上に樹脂材を塗布して電解質遮断層２１を形成した後、外装部材１５の表面上に電解質遮断層２１を接着することで、外装部材１５とカバー部材１７との間の接着層に塩水が浸入してもＩＣモジュール１２のリードフレーム部１３に到達することを電解質遮断層２１によってブロックすることができ、これにより、耐塩水性に優れた非接触ＩＣインレットを得ることができる。
なお、上述した本実施形態では、外装部材１５により囲まれたリードフレーム部１３の上に樹脂材を塗布して電解質遮断層２１を形成したが、樹脂材をスプレイして電解質遮断層２１を形成しても良いし、あるいはリードフレーム部１３の上にチップ状の樹脂固形物を配置して電解質遮断層２１を形成しても良い。

評価サンプルとして非接触ＩＣ付き冊子を４枚準備し、サンプルＡとした。サンプルＡは電解質遮断層２１が形成される部分にポリウレタンからなるホットメルト材を局所注入した。塗布範囲はＩＣモジュール部裏側（カバー側）のリードフレーム全体を覆うことが可能な１０ｍｍ×１０ｍｍとし、塗布膜厚は乾燥後で１００ｕｍとした。
評価は塩水噴霧サイクル試験機（スガ試験機株式会社製ＣＹＰ９０Ａ）を用い、塩水濃度を５％とした。１６時間の塩水噴霧及び８時間の３５℃湿度３５％乾燥を繰り返し行い、乾燥工程が終了後に非接触ＩＣカードリーダライタ（株式会社デンソーウエーブ製 ＰＲ−４５０ＵＤＭ）による通信試験を実施した。このサイクル試験を３７サイクル実施した結果、サイクル試験中の腐食による膨れは一切確認されず、通信不良についても４枚中いずれも発生しなかった。

さらにモジュール近傍における断面観察を実施したところ、リードフレーム部１３とカバー部材１７との間の空間部、リードフレーム部１３のＩＣモジュール裏側のダイパットとブリッジとの間の空間部、リードフレーム部１３とアンテナシート１０とのレーザー溶接又はかしめ時に空いた空間部の全てについて、ポリウレタン樹脂からなるホットメルト材が隙間無く充填されていることを観察できた。また、リードフレーム部１３とアンテナ１１との接合部近傍及びアンテナ１１の状態を観察したところ、腐食はまったく確認されなかった。

評価サンプルとして非接触ＩＣ付き冊子を４枚準備し、サンプルＢとした。サンプルＢは電解質遮断層２１が形成される部分にスプレイ方式によりシリコーン系コーキング材を噴霧した。塗布範囲はモジュール部裏側（カバー側）のリードフレーム全体を覆うことが可能な１０ｍｍ×１０ｍｍとし、塗布膜厚は乾燥後で１００ｕｍとした。
評価は塩水噴霧サイクル試験機（スガ試験機株式会社製ＣＹＰ９０Ａ）を用い、塩水濃度を５％とした。１６時間の塩水噴霧及び８時間の３５℃湿度３５％乾燥を繰り返し行い、乾燥工程が終了後に非接触ＩＣカードリーダライタ（株式会社デンソーウエーブ製 ＰＲ−４５０ＵＤＭ）による通信試験を実施した。このサイクル試験を３７サイクル実施した結果、サイクル試験中の腐食による膨れは一切確認されず、通信不良についても４枚中いずれも発生しなかった。

さらにモジュール近傍における断面観察を実施したところ、リードフレーム部１３とカバー部材１７との間の空間部、リードフレーム部１３のＩＣモジュール裏側のダイパットとブリッジとの間の空間部、リードフレーム部１３とアンテナシート１０とのレーザー溶接又はかしめ時に空いた空間部の全てについて、シリコーン系コーキング材が隙間無く充填されていることを観察できた。また、リードフレーム部１３とアンテナ１１との接合部近傍及びアンテナ１１の状態を観察したところ腐食はまったく確認されなかった。

評価サンプルとして非接触ＩＣ付き冊子を４枚準備し、サンプルＣとした。サンプルＣは電解質遮断層２１が形成される部分にポリウレタンからなるホットメルト材をリードフレーム全体を覆うことが可能な１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００μｍに成型したものをモジュール部裏に置き、熱融着を行った。
評価は塩水噴霧サイクル試験機（スガ試験機株式会社製ＣＹＰ９０Ａ）を用い、塩水濃度を５％とした。１６時間の塩水噴霧及び８時間の３５℃湿度３５％乾燥を繰り返し行い、乾燥工程が終了後に非接触ＩＣカードリーダライタ（株式会社デンソーウエーブ製 ＰＲ−４５０ＵＤＭ）による通信試験を実施した。このサイクル試験を３７サイクル実施した結果、サイクル試験中の腐食による膨れは一切確認されず、通信不良についても４枚中いずれも発生しなかった。

さらにモジュール近傍における断面観察を実施したところ、リードフレーム部１３とカバー部材１７との間の空間部、リードフレーム部１３のＩＣモジュール裏側のダイパットとブリッジとの間の空間部、リードフレーム部１３とアンテナシート１０とのレーザー溶接又はかしめ時に空いた空間部の全てについて、熱融着されたポリウレタンからなるホットメルト材が隙間無く充填されていることを観察できた。また、モジュール近傍のリードフレームとアンテナの接合部近傍及び金属アンテナの状態を観察したところ腐食はまったく確認されなかった。

[比較例１]
評価サンプルとして非接触ＩＣ付き冊子を４枚準備し、サンプルＤとした。サンプルＤは電解質遮断層２１が形成される部分に特別な処理は施さなかった。
評価は塩水噴霧サイクル試験機（スガ試験機株式会社製ＣＹＰ９０Ａ）を用い、塩水濃度を５％とした。１６時間の塩水噴霧及び８時間の３５℃湿度３５％乾燥を繰り返し行い、乾燥工程が終了後に非接触ＩＣカードリーダライタによる通信試験（株式会社デンソーウエーブ製 ＰＲ−４５０ＵＤＭ）を実施した。このサイクル試験を３７サイクル実施した結果、サイクル試験中の腐食による膨れは７、７、７、８サイクル目で発生し、通信不良はそれぞれ１２、１２、３０、３３サイクルで発生した。その結果、３３サイクル目が終了した時点で４枚中４枚がＮＧとなった。
さらにモジュール近傍における断面観察を実施したところ隙間が存在した。また、モジュール近傍のリードフレームとアンテナの接合部近傍及び金属アンテナの状態を観察したところ腐食が確認された。
上述した実施例１〜３と比較例１の結果を表１に示す。

実施例１〜３で行ったモジュール裏側のリードフレームにある隙間を埋めたサンプルについて通信ＮＧは全く発生しないだけでなく、アンテナ部の腐食も発生しなかった。

耐塩水性能を上げる為、モジュール裏側のリードフレーム部の隙間を埋めることで耐塩水性能が向上することを見出し、さらに全面に塗布するのではなく、一部分のみ塗布することで低コスト化にもなった。この為、より耐塩水性能が高い非接触ＩＣ付き冊子及び非接触ＩＣカードをより低コストで製造することが可能となり、ひいてはより信頼性の高い非接触ＩＣ付き冊子及び非接触ＩＣカードを製造することが可能となる。

１０…アンテナシート
１１…アンテナ
１２…ＩＣモジュール
１３…リードフレーム部
１４…ＩＣチップモールド部
１５，１６…外装部材
１７…カバー部材
１８…保護膜
１９，２０…接着剤
２１…電解質遮断層

Claims (6)

1. 絶縁シート上にアンテナを形成してなるアンテナシートと、前記アンテナと電気的に接続されたリードフレーム部と前記アンテナシートに形成されたＩＣモジュール装着孔に嵌合するＩＣチップモールド部とを有するＩＣモジュールと、該ＩＣモジュールを除いた前記アンテナシートの両面を外装する２つの外装部材と、該２つの外装部材のうち前記ＩＣモジュールのＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に接着されて前記リードフレーム部を覆うカバー部材とを備えた非接触ＩＣインレットを製造する方法であって、
   前記外装部材により囲まれた前記リードフレーム部の上に樹脂材を塗布して電解質遮断層を形成した後、前記ＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に前記カバー部材を接着することを特徴とする非接触ＩＣインレットの製造方法。
2. 前記外装部材により囲まれた前記リードフレーム部の上に樹脂材をスプレイして電解質遮断層を形成した後、前記ＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に前記カバー部材を接着することを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣインレットの製造方法。
3. 前記外装部材により囲まれた前記リードフレーム部の上にチップ状の樹脂固形物を配置して電解質遮断層を形成した後、前記ＩＣチップモールド部と反対側の外装部材上に前記カバー部材を接着することを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣインレットの製造方法。
4. 前記樹脂材がシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ＰＥＴ樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィンのいずれか１種または２種以上の樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触ＩＣインレットの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法により製造された非接触ＩＣインレットを備えたことを特徴とする非接触ＩＣ付き冊子。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法により製造された非接触ＩＣインレットを備えたことを特徴とする非接触ＩＣカード。

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