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技術 アンテナコイルを有する携帯用物品の製造方法

出願人 シュラムバーガーアンデュストリエ
発明者 エティアンヌカッテ
出願日 1997年2月6日 (24年4ヶ月経過) 出願番号 1997-023517
公開日 1998年1月6日 (23年5ヶ月経過) 公開番号 1998-000884
状態 特許登録済
技術分野 クレジットカード等 デジタルマーク記録担体 近接電磁界伝送方式
主要キーワード 取付けパッド 位置定め 事前注意 外側巻 エネルギ集中 内側巻 電子成分 副組立体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年1月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

少なくとも1つのアンテナコイルを含むカードの形状の携帯用物品の製造方法を提供する。

解決手段

上記アンテナの大きさのコア(11)を有する第1のカード半ボディ(10a)と、第2のカード半ボディ(10b)とを製造する段階と、上記第1のカード半ボディ(10a)のコア(11)に上記アンテナを直接巻く段階と、上記2つのカード半ボディ(10a、10b)を合わせ組立てする段階と、からなる。本発明は、例えば非接触型カード、特にISO 7816フォーマットの非接触型カードのような、アンテナを含む携帯用物品の製造にも適用可能である。

概要

背景

現在、アンテナコイルを有するカードを製造するために使用される殆どの方法は、先ずアンテナコイルを巻いてそれを予備形成する特別なツールを使用し、次いでアンテナコイルを受け入れるようにカードボディ内に予め形成されている溝の中にそれを挿入することからなっている。例えば、溝は、溝の底を形成するシートフレームとを積層し、その上にコアを配置して溝の側壁を形成させることによって作成することができる。

概要

少なくとも1つのアンテナコイルを含むカードの形状の携帯用物品の製造方法を提供する。

上記アンテナの大きさのコア(11)を有する第1のカード半ボディ(10a)と、第2のカード半ボディ(10b)とを製造する段階と、上記第1のカード半ボディ(10a)のコア(11)に上記アンテナを直接巻く段階と、上記2つのカード半ボディ(10a、10b)を合わせ組立てする段階と、からなる。本発明は、例えば非接触型カード、特にISO 7816フォーマットの非接触型カードのような、アンテナを含む携帯用物品の製造にも適用可能である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

少なくとも1つのアンテナコイルを含むカードの形状の携帯用物品(10)を製造する方法であって、上記アンテナの大きさのコア(11)を有する第1のカード半ボディ(10a)と、第2のカード半ボディ(10b)とを製造する段階と、上記第1のカード半ボディ(10a)のコア(11)に上記アンテナを直接巻く段階と、上記2つのカード半ボディ(10a、10b)を合わせ組立てする段階と、からなることを特徴とする方法。

請求項2

上記第1及び第2のカード半ボディ(10a、10b)は、モールディングによって作られることを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項3

上記第1及び第2のカード半ボディ(10a、10b)は、位置定めスタッド(16b)と、上記位置定め用スタッド(16b)を受け入れるのに適する盲孔(16a)とを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。

請求項4

上記第1及び第2のカード半ボディ(10a、10b)は、上記位置定め用スタッド(16b)を、上記盲孔(16a)内にスナップインで留めることによって合わせ組立てされることを特徴とする請求項3に記載の方法。

請求項5

上記第1及び第2のカード半ボディ(10a、10b)は、接着剤によって合わせ組立てされることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の方法。

請求項6

上記第1及び第2のカード半ボディ(10a、10b)は、超音波溶接によって合わせ組立てされることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の方法。

請求項7

上記第1のカード半ボディ(10a)内に設けられている空洞(12)の内側に印刷回路(13)を取付け、上記アンテナの各端を上記印刷回路の接続パッド(14a、14b)に接続する段階をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1つに記載の方法。

請求項8

上記印刷回路(13)は、上記コイルを巻いた後に上記空洞(12)の内側に取付けられ、上記アンテナの両端を同時に上記接続パッド(14a、14b)に接続することを特徴とする請求項7に記載の方法。

請求項9

上記印刷回路(13)は、上記コイルを巻く前に上記空洞(12)の内側に取付けられ、上記アンテナの第1の端は上記コイルを巻く前に第1の接続パッド(14a)に接続され、上記アンテナの第2の端は上記コイルを巻いた後に第2の接続パッド(14b)に接続されることを特徴とする請求項7に記載の方法。

請求項10

上記アンテナは、熱接着性ワイヤ(20)で作られることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1つに記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、少なくとも1つのアンテナコイルを含むカードの形状の携帯用物品を製造する方法に関する。本発明の特に有利な応用は、例えば非接触型カード、特定的にはISO 7816フォーマットの非接触型カードのような、アンテナを有する携帯用物品を製造する分野にある。

背景技術

0002

現在、アンテナコイルを有するカードを製造するために使用される殆どの方法は、先ずアンテナコイルを巻いてそれを予備形成する特別なツールを使用し、次いでアンテナコイルを受け入れるようにカードボディ内に予め形成されている溝の中にそれを挿入することからなっている。例えば、溝は、溝の底を形成するシートフレームとを積層し、その上にコアを配置して溝の側壁を形成させることによって作成することができる。

発明が解決しようとする課題

0003

それにも拘わらず、これらの公知方法は、連続して遂行される3つの動作が必要であり、そしてそれが時間及び労力を費やすことが欠点である。また、各大きさのアンテナ毎に、それに合わせた特別なツールを必要とすることも知られている。

課題を解決するための手段

0004

従って、本発明が解決しようとする技術的問題は、少なくとも1つのアンテナコイルを含むカードの形状の携帯用物品の製造方法を提供することであって、本方法によれば、従来技術の方法に比して遂行される動作の数が少なく、ツールが簡易化される。

発明を実施するための最良の形態

0005

本発明によれば、上記技術的問題を解決する方法は、
*上記アンテナの大きさのコアを有する第1のカード半ボディと、第2のカード半ボディとを製造する段階と、
*上記第1のカード半ボディのコアにアンテナを直接巻く段階と、
*上記2つのカード半ボディを合わせ組立てする段階と、
からなる。従って、本発明の方法によれば、アンテナコイルを予備形成してそれを溝の中に挿入することを必要とせずに、1回のコイル巻き動作で携帯用物品のアンテナを製造することができる。また、本発明の付加的な長所は、単一のツールを準備するだけでこのツールが万能巻線機となり、どのような大きさのアンテナにも使用することができ、また第1のカード半ボディが心棒または「コイル形成器」としてこのツール上に直接取付けられることである。

0006

要約すれば、本発明の方法によって製造されるアンテナは、電子成分電池等のような携帯用物品の動作に必要ないろいろな副組立体担持している印刷回路に結合されることを意図している。本発明の方法は、第1のカード半ボディ内に形成された空洞内に印刷回路を取付ける段階をさらに含み、アンテナの各端は印刷回路の接続パッドに接続されるようになっている。第1の実施例においては、コイルが巻かれた後に印刷回路が空洞の内側に取付けられ、アンテナの両端は取付けパッドに同時に接続される。第2の実施例においては、コイルを巻く前に印刷回路が空洞の内側に取付けられ、アンテナの第1の端はコイルを巻く前に第1の接続パッドに接続され、アンテナの第2の端はコイルが巻かれた後に第2の接続パッドに接続される。

0007

以下の単に例示的に示す添付図面に基づく説明から、本発明がより明白になるであろう。

0008

図1は、アンテナコイルを受けるようになっているカードの形状の携帯用物品10の斜視図である。合わせ組立てされた時に実質的に矩形平行六面体になる第1及び第2のカード半ボディ10a及び10bを、本発明の方法の第1の段階において例えばモールドを使用して作ることからこの携帯用物品(以下に「カード」という)が製造される。図1から明白なように、第1のカード半ボディ10aは、半ボディ10aの全体的な面Pから突き出たコア11を有している。コア11は作成されるアンテナの大きさに一致し、このアンテナはコア11の周囲に直接巻くことによって作られる。

0009

正確に言えば、図2に示すように、第1のカード半ボディ10aはコイル巻線機(図示してない)上に直接取付けられ、心棒として働く。ワイヤ20は、軸Aを中心として第1のカード半ボディ10aを回転させることによって、コア11の周囲に駆動され、巻かれる。コイルを巻く時に、ブレーキをかけることができる。これは、第1に、良好な機械密着を得るために、そして第2に、コア全体が円筒形ではなく線形巻線速度が一定ではないことを補償するためである。最後に、案内30を半ボディ10aに接触せしめて、コイルを巻いている間ワイヤ20を面Pに接触させ続けるようにする。本発明が関連する携帯用物品は通常はカードであり、これらのカードにおいては、カードを動作可能にするために必要ないろいろな副組立体(即ちアンテナを介して受信した信号を処理し、同じようにアンテナを介して送信するための信号を生成する電子成分、及び多分電源用電池)を担持する印刷回路にアンテナを接続する必要がある。

0010

この目的のために、図1及び2に示す空洞12が第1のカード半ボディ10a内に設けられていて、アンテナの各端と印刷回路の接続パッドとの間の電気接続を可能にしている。印刷回路は、アンテナを巻く前でも、または巻いた後でも第1のカード半ボディ10aに取付けることができる。図3は、アンテナを巻いた後に印刷回路13を取付ける場合を示している。ワイヤ20の両端は、カードの半ボディ10aの外側で印刷回路の接続パッド14a及び14bに半田づけされ、次いで印刷回路13が空洞12内に折り返されて成分13aが下向きになり、このようにして作られたワイヤ20のループが空洞12内に受入れられるようになる。

0011

図4に示すように、もしアンテナを巻く前に印刷回路を空洞12内に取付けるのであれば、始めにワイヤ20の第1の端を印刷回路13の第1の接続パッド14aに半田づけする。次いで、本発明の方法を適用してアンテナをコア11の周囲に巻く。次に、ワイヤ20の他方の端を印刷回路13の第2の接続パッド14bに半田づけする。カードの他の成分13aをも担持している印刷回路13との接続を容易にするために、ワイヤ20は自己ストリップ型であることができる。図3の例とは異なり、図4の例では印刷回路13は空洞12の底に位置する。この場合、単一の回路アンテナワイヤ20の端だけではなく、電子成分の接続をも困難を伴わずに半田づけできるようにするために、銀めっきしたトラックを有する印刷回路を使用すると有利である。

0012

ワイヤ20は、普通の熱接着性の型であることもできる。アンテナに電圧を短時間印加するか、または炉を通過させることによって、アンテナをカードの第1の半ボディ10aに固着させる。印刷回路13上に取付けられている成分13aが傷つかないように、ワイヤ20の第2の端を半田づけする前に電気ショックを遂行する。ワイヤが大直径(即ち 0.25 mmより大きい)である場合、0.76mmのカード厚を超えないようにしながら外側巻回のストランド内側巻回の上に巻くことは困難乃至は不可能でさえあり得る。この場合、図5に示す構成を使用すると有利である。図5の構成では、印刷回路13(例えば、0.1 mm厚にしか過ぎない)がコイルの巻回の下に位置するように空洞12が開かれている。この場合、ワイヤ20の両端は、空洞12の外側で接続パッド14a及び14bに半田づけされる。次いで回路13のトラックを他の電子成分13aに接続する。このトラックは短く且つ幅広くすることができるので、極めて薄いにも拘わらずコイルのQの低下を避けることができる。

0013

アンテナを巻き、印刷回路を取付け、そしてアンテナを回路に半田づけした後に、第2のカード半ボディ10bを組合わせてカード10を作ることができる。第1及び第2のカード半ボディは、接着剤または超音波溶接によって合わせ組立てされる。もし超音波溶接を使用するのであれば、例えば第2のカード半ボディ10bの周縁エネルギ集中部15を含むように注意払う必要がある。2つの半ボディ10a及び10bが互いに他方に対して適切に配置されるようにするために、カードの半ボディをモールドする時に、位置定めスタッド16bと、これらのスタッドを受け入れるのに適当な盲孔16aとをこれらの半ボディに設けておく。オプションとして、スタッドを盲孔16a内にスナップイン留めさせて半ボディ10aと10bとを合わせ組立てることができるように、これらのスタッド16bを設計することができる。

0014

図5以降の図面には、単一の面内に大直径のワイヤを使用するコイルが示されているが、これは、これらの条件の下でもISO 7816標準準拠するカード厚みが得られることを明白に示す目的からである。勿論、説明中の方法の原理は小直径のワイヤを使用して幾つかの層にしたコイルにも有効である。特別な事前注意を払わなくても外側巻回の端を内側に入れることができるから、実施は容易である。図5のカード10は、どのような種類の読み取り機内へ挿入することも意図していないので、非接触型アンテナカードである。これに対して、図6及び7は外部接触を有するアンテナカードである。これらの実施例では、空洞12は第1のカード半ボディ10aの外側に設けられている。成分13aを担持する回路13には、電子メモリカードの分野において公知の技術を使用する外部接触領域が設けられている。このようにして回路13を空洞12の内側にはめ込んだ後に、アンテナワイヤ20を巻き、次いで図5の非接触型カードと同じようにして第2のカード半ボディ10bを第1の半ボディ10aに合わせ組立てする。

0015

例えば、2つのアンテナ間に相互結合が得られるように、2つのアンテナを重畳させてその内側領域の部分を重ねるようにすることも望ましいかも知れない。図8は、この特定実施例に本発明をどのように適用できるかを示している。回路13は、異なる2つの周波数で動作する。先ずコア11aの周囲にワイヤ20aを巻くことによって高周波数専用のアンテナを作る。次いで、より低い周波数のアンテナのためにより小さい直径のワイヤ20bを使用し、より多くの巻回をコア11bの周囲に巻く。この低周波数アンテナは、空洞12とコア11bの周縁とを接続している通路17を介して印刷回路13へ接続する。回路は最初に取付けるが、その反対に最後に取付けることもできる。

図面の簡単な説明

0016

図1本発明の方法によって作られるアンテナを受入れるためのカードの2つの半ボディの斜視図である。
図2コイル巻線機に取付けた図1の第1のカード半ボディの側面図である。
図3アンテナを巻いた後に印刷回路を取付けるようになっている図2の第1のカード半ボディの側面図である。
図4アンテナを巻く前に印刷回路を取付けるようになっている図2の第1のカード半ボディの側面図である。
図5本発明によって作られた非接触型カードの側面図である。
図6本発明によって作られた外部接触を有するカードの平面図である。
図7図6に示すカードの側面図である。
図8本発明の方法によって作られた2つのアンテナを有するカードの側面図である。

--

0017

10携帯用物品
11コア
12 空洞
13印刷回路
14接続パッド
15エネルギ集中部
16a盲孔
16b位置定め用スタッド
17通路
20ワイヤ
30 案内

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