CN1278936A - 复合ic模块及复合ic卡 - Google Patents

Abstract

复合IC卡,包括:具有接触型和非接触型两种功能的IC模块;具有非接触传送用的天线;将IC模块和天线线圈紧密耦合配置的第1、第2耦合线圈。IC模块和天线通过互感耦合非接触耦合,天线线圈配置在不干涉IC模块的嵌合部、压花区域、磁条区域的位置。

Description

复合IC模块及复合IC卡

技术领域

本发明涉及在办公自动化〔OA〕、工厂自动化(FA)、或保密领域等领域使用的以IC卡等为代表的信息记录媒体中，具有接触型和非接触型两种功能的复合IC卡、及用于该复合IC卡的复合IC模块，其中，接触型为通过电连接点进行电源电力的接收供给、信号的发送接收等，而非接触型为不设置电连接点、通过电磁耦合方式以非接触状态进行电源电力的接收供给、信号的发送接收等。

背景技术

由于将半导体存储器等内置的IC卡的出现，实现了与现有的磁卡等相比，存储容量飞跃增大的信息记录媒体。而通过将微型机等的半导体集成电路装置内置，使IC卡自身具有运算处理功能，由此可使信息记录媒体具有很强的保密性。

IC卡通过ISO(国际标准化组织)而被国际标准化。一般地，IC卡是将半导体存储器等的集成电路内置于以塑料等为基底的卡本体中，在卡的表面设有用于与外部读写装置连接的金属制的导电性端子电极。为使IC卡与外部读写装置进行数据交换，将IC卡插入外部读写装置的卡的插槽中，端子电极与外部读写装置连接。

这种情况很适用于进行大量数据交换和结算业务等要求通信的可靠性和安全性的场合，例如很适用于信贷系统和电子信用卡的场合。

另一方面，在应用于进入退出室等出入口的管理时，要识别的主要是通信内容，且多数情况下通信数量很少，需要更简化的处理。为了解决这个问题，可以考虑采用的技术是非接触型IC卡。

这种类型的IC卡设置在空间有高频电磁场和超声波、光等的振动能量的场中，IC卡吸收该能量，变换为交流电后进行整流，作为驱动内置于卡内的电子电路的直流电源，此时的交流成分的频率可按原样使用，或进行增频和分频，作为识别信号，将该识别信号通过天线线圈和电容性元件等的耦合器向半导体元件的信息处理电路传送。

特别是，以识别和单纯的数据计数处理为目的的非接触型IC卡，很多是不装载电池和CPU(Central Processing unit中央处理器)的硬件逻辑(hard logic)的无线识别(Radio FrequencyIdentification，以下称为RF—ID)，由于该非接触型IC卡的出现，使得与磁卡的易被伪造和改写的特点相比，安全性得到提高，并在通过出入口时，卡的携带者将卡靠近装在出入口装置的读写装置的天线部，只要将携带的卡与读写装置的天线部接触即可，可以减轻为了进行数据交换，而将卡从卡盒中取出，并插入读写装置的插槽的烦琐。

近年来，为了用一张卡实现多种用途，研究了一种复合型的IC卡，同时具有带有前者的外部端子的接触型功能、和后者的通过无线通信进行数据交换的非接触型功能。这样将接触型的CPU处理的高安全性和非接触型的便利性双方的优点结合起来。另外，不论是非接触型还是复合型，在IC卡内备有电源的情况下，可不必从上述的空间的振动能量的场获取电源电力。

一般来说，复合IC卡按如下方式安装。

通过蚀刻形成的非接触传输用的金属箔的天线线圈被IC模块的开有嵌合孔的基底和基材夹持，被叠层后制成卡本体。此时，用于连接天线线圈和IC模块的2个天线端子从卡本体的嵌合孔的内部露出。

在IC模块的一个面上，形成与外部设备连接的金属的端子电极。在另一面上安装集成电路，并设有与天线连接的端子。该端子上涂有导电性粘合剂。在将IC模块装在卡本体的嵌合孔，以便使涂有导电性粘合剂的IC模块的端子与卡的天线端子重合后，加以热和压力，使IC模块的端子和天线端子接合，完成安装。

这样的安装方法虽然比较简单，但很难确认IC模块和天线的连接部的状态，产生连接可靠性的问题。而且，容易因机械应力而导致连接部的老化。进而，由于连接IC模块和天线需要导电性粘合剂的涂敷工序和热压接工序，因此现有的带有外部端子的IC卡的制造装置不易使用，需要设置新的生产线。

而且，很多具有非接触型传送装置的IC卡为了确保电力的供给接收，线圈的形状受到限制，不能并用压花(emboss)加工和磁条。而为了满足市场的需要，必须考虑压花和磁条的问题，没有压花和磁条的IC卡在应用范围上受到了很大的限制。

在非接触型IC卡中，作为也能适用于压花加工和磁条的现有技术，有例如在特开平8—227447号公报中所公开的技术。即，使非接触型IC卡具有以ISO7811规格为基准的外形形状，为使磁条、压花位于同一卡上，通信IC模块在离开磁条区域、压花区域的区域，沿纵向方向排列IC装载部、电力接收线圈、数据发送接收线圈，形成IC模块。

通信IC模块的接收线圈、天线线圈由电铸造法形成的单层线圈而构成，上述两种线圈被嵌入一枚长方形基板。并由各线圈形成与IC芯片的衬垫连接的引线部。

IC芯片被装载在长方形基板上，并使得IC芯片的电路面与长方形基板相向。引线部与集成电路的衬垫压花(bump)结合，长方形基板和IC芯片间的空隙用树脂填埋固定。线圈的内端部和内端用引线的端部通过瓷漆铜线进行跨接线(jumper)连接，连接通过瞬时热压接进行，用树脂对端子部进行保护。

作为将该通信IC模块与卡一体化的方法，记述有：用下述各层将通信模块夹持，即覆盖上面的第1层、与长方形基板相同厚度的长方形外形的窗口的第2层、作为IC芯片的退出窗和第1跨接线结合部退出窗的第3层、只作为IC芯片的退出窗的第4层、覆盖下面的第5层(全部由氯乙烯构成)，由各层将通信模块夹持，通过加热加压将通信模块内置而一体化。

但是，上述方法适用于非接触型IC卡，但不适用于带有外部端子的复合IC卡。带有外部端子的卡的端子的位置由ISO07816确定。图1表示由ISO07816规格确定的磁条区域、压花区域、及外部端子区域。在复合IC卡上，IC模块装在外部端子区域，图1的斜线部分表示非接触耦合用的天线的安装禁止区域。

按照ISO7816的规定，在外形形状为长边85．47~85．72mm，短边53．29~54．03mm的区域中，从上边开始15．82mm区域内形成磁条区域，从下边开始24mm、从左边开始6．0mm、从右边开始8．0mm的区域内形成压花区域，从上边开始28．55mm、从左边开始19．87mm的区域内形成外部端子。

作为现有技术中能适用于磁条和压花的复合IC卡，例如有在特开平7—239922号公报中公开的技术。

根据该公报，IC卡用IC模块由IC芯片、传送装置和支撑IC芯片和传送装置的支持体构成，其中，该传送装置在与IC芯片电连接的外部设备间进行信息和／或电力的传送，并具有由线圈或天线构成的非接触型传送装置、和将设在支持体表面的导体图案化的多个端子电极构成的接触型传送装置。将这样具有接触型和非接触型两种方式的功能模块化，将上述复合IC模块嵌入固定在塑料卡(plastic card)上，不会对磁条和压花的形成造成影响。

该公报还公开了：作为安装方式，将用于非接触传送的天线或线圈设置成将端子电极的周围包围，或者与上述形式相反，使天线占据中心，在其周围设置端子电极。

即，通过将非接触传输用的天线收容在IC模块内，可以不需要最后工序的对天线线圈与IC模块的连接。

但是，对于在端子电极的周围设置天线线圈的方法，如果参照图1所示的规格，则可知其实现起来很困难。即，在将非接触传输用天线收容在IC模块内的方法中，不能得到充分的天线面积，只能允许通信距离在数毫米以下的即所谓紧密耦合的方式。

由于端子电极和压花区域的间隔最大只有1．45mm，因而将天线和线圈在同一个面上与端子电极重合，以便包围端子电极的周围的配置方式，从现实来看是不可行的。其理由为，在将天线线圈配置在外部端子的周围的情况下，线圈的最大外径和最小内径分别为φ12mm和φ9．3mm，当在此区域通过印制图案(print pattern)形成天线线圈时，图案幅度和间隔分别为0．15mm和0．1mm时，则匝数和电感分别约为4匝、0．4μH和6匝、1．0μH(这里的μH表示为微亨)，因此，为要确保压花区域，在端子电极的外周配置有线圈时，即使能形成印制线圈，也只能得到数匝，而且线圈的面积只能很小，无法接收足够的电力，只能允许通信距离在数毫米以下的紧密耦合。

这样，所具有的非接触传送功能的效果很少。在接触型传送装置上所附加的非接触传送功能的效果在从数十毫米到超过一百毫米的通信距离内产生，在该区域可以通过将卡穿过外部读写装置的天线进行通信。为此，需要使线圈的面积增大，或使匝数增多。

因此，在IC模块内，将线圈配置在端子电极的外周时，即使能形成印制线圈，也只能得到数匝，而且线圈的面积只能很小，无法接收足够的电力。另外，当用导体图案产生达到实用的匝数时，会触及压压花区域。

另一方面，作为后者的安装方式，当在天线的周围设置端子电极时，肯定会侵犯压花区域，将会与带有外部端子的IC卡的规格ISO7816有很大的不同，因而很难被市场接收。

另外，复合集成电路是以微弱电波工作，对电力传送效率要求很高。与此相应的现有技术，例如有特开平2—7838号、特开昭63—224635号。但是，这种现有的例子中的为了改善电力传送效率的方式，只着眼于输电电力，只对改善输电侧的电力效率、以便能送出更多的电力的情况有效。为此，在对辐射电磁场的强度有限制的情况下，这种方式对接收侧的电力接收效率的改善效果不大。位于弱电磁场中的复合IC卡，为了改善该卡自身因具有非接触型功能而能接收电力的能力，必须设置能吸收更多辐射到卡内的能量的装置。

而且，由于复合IC卡将半导体集成电路内置，为了减少电源电路的负荷，最好由低电力得到更多的电流。即，最好使电力接收侧为低阻抗。但是，现有的技术只着眼于传输电压，而与电力接收侧相关的内容则没有任何公开。

本发明的第1个目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种复合IC模块及包含该模块的复合IC卡，即使复合IC模块和非接触传输用的天线之间不必用配线连接，也能具有能获得充分的通信距离的接收灵敏度，且能使接触型和非接触型两种传送装置维持实用的动作状态。

本发明的第2个目的是提供一种复合IC卡及其复合IC模块，在具有接触型和非接触型两种功能、并能用非接触方式进行电力的接收供给或信号的接收传送中的至少一种的复合IC卡中，电力发送侧(读写(リ一ダ·ラィタ)侧)的线圈和电力接收侧(复合IC卡侧)的天线通过用空气间隙分隔开的耦合器，使传输波的接收效率在复合IC卡侧得到提高，改善电力接收侧的电力效率(或改善信号的传送效率)，进行阻抗变换。

本发明的第3个目的是提供一种复合IC模块及复合IC卡，即使对于同时具有接触型传送装置和非接触型传送装置，且在卡的表面形成有磁条和压花的IC卡，也可以不影响磁条和压花的形成，改善电力接收侧的电力效率，并进行阻抗变换，能形成薄厚度的卡。

发明的公开(1)本发明的复合IC卡，具有接触型和非接触型两种功能，包括IC模块和天线元件，

IC模块包括：内置有接触型传送功能和非接触型传送功能的IC芯片、和形成有接触型传送元件的外部端子及第1耦合线圈的模块基板；

天线元件包括：天线，与外部读写装置间进行至少电力的接收供给或信号的发送接收中的任一种；第2耦合线圈，与上述天线连接；

IC模块的第1耦合线圈和非接触传送用的天线元件的第2耦合线圈被相互紧密耦合地设置，IC模块和天线元件通过互感耦合非接触地耦合。(2)本发明的复合IC卡，在(1)所述的复合IC卡中，天线元件包括电容性元件。(3)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)所述的复合IC卡中，还具有压花区域，

IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置，压花区域沿卡的一个长边设置；

非接触传送用的天线设置在不干涉上述IC模块的外部端子区域和压花区域中的任一个的位置。(4)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)中记载的复合IC卡中，还具有压花区域，

IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置，压花区域沿卡的一个长边设置；

非接触传送用的天线设置在由下述部分包围的区域，即：由与设置上述压花区域的长边相对的长边、上述压花区域的卡内部侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡内部侧的边界、与设置卡的上述IC模块的短边相对的短边所包围的区域，且不干涉上述IC模块的外部端子区域和上述压花区域中的任一个。

(5)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有压花区域；

IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置；压花区域沿卡的一个长边设置；

非接触传送用的天线的至少一部分设置在压花区域和卡的边缘之间，及上述IC模块的外部端子区域和卡的边缘之间，且设在沿卡的外周、不干涉上述IC模块的外部端子区域和上述压花区域中的任一个的位置。

(6)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有磁条区域和压花区域；

IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置；压花区域沿卡的一个长边设置；沿卡的另一个长边设置上述磁条区域，

非接触传送用的天线被设置成不干涉上述IC模块的外部端子区域、上述压花区域和上述磁条区域中的任一个。

(7)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有磁条区域和压花区域，

IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置，压花区域沿卡的一个长边设置；磁条区域沿卡的另一个长边设置，

非接触传送用的天线大致沿磁条区域的卡内部侧的边界、压花区域的卡的外周侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡外周侧的边界而设置，且不干涉IC模块的外部端子区域、压花区域和磁条区域的任一个。

(8)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有磁条区域和压花区域；

IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置；压花区域沿卡的一个长边设置；磁条区域沿卡的另一个长边设置；

非接触传送用的天线设置在由下述部分包围的区域，即：由压花区域的卡内部侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡内部侧的边界、磁条区域的卡内部侧的边界、与设置IC模块的短边相对的短边所包围的区域，且不干涉IC模块的外部端子区域、压花区域和磁条区域中的任一个。

(9)本发明的复合IC卡，在(1)或(2)所述的复合IC卡中，天线元件将第2耦合线圈设置在天线的环的外侧。

(10)本发明的复合IC模块，包括：内置有非接触型传递功能和接触型传送功能的IC芯片、和形成有第1耦合线圈及作为接触型传送元件的外部端子的模块基板；

第1耦合线圈设置在模块基板的外部端子的设置侧的相反侧，且第1耦合线圈采用将带有绝缘保护膜的导线卷绕而形成的绕组线圈。

(11)本发明的IC模块，在(10)所述的复合IC模块中，绕组线圈在至少上述IC芯片的周围或其附近，卷绕成螺旋状而形成。

(12)本发明的IC模块，在(10)所述的复合IC模块中，绕组线圈至少在IC芯片的周围或其附近，卷绕成环状而形成。

(13)本发明的IC模块，在(10)所述的复合IC模块中，绕组线圈在模块基板的外周侧的端面卷绕而形成。

(14)本发明的IC模块，在(10)至(13)的任一项所述的复合IC模块中，在IC模块的IC芯片的安装面侧，IC芯片和第1耦合线圈都被树脂密封。

(15)本发明的IC模块，在(10)至(13)的任一项所述的复合IC模块中，模块基板的大小大致与外部端子的区域的大小相等。

(16)本发明的复合IC模块，包括：内置有接触型传送功能和非接触型传送功能的IC芯片、和形成有第1耦合线圈及接触型传送元件的外部端子的模块基板；

第1耦合线圈在上述模块基板的外部端子设置侧的相反侧形成图案化了的导体，至少设置在IC芯片的周围或其附近中的任一个。

(17)本发明的IC模块，在(16)所述的复合IC模块中，绕组线圈在IC芯片的密封材料的周围，卷绕成螺旋状或环状中至少一个形状而形成。

(18)本发明的IC模块，在(16)所述的复合IC模块中，在IC模块的IC芯片的安装面侧，IC芯片和第1耦合线圈都被树脂密封。

(19)本发明的IC模块，在(16)所述的复合IC模块中，模块基板的大小大致和外部端子的区域的大小相同。

附图的简要说明

图1是ISO7816规定的带有外部端子的卡的尺寸图；

图2是用于说明本发明的非接触传送装置的原理的非接触耦合电路的等效电路图；

图3A、图3B是表示本发明的复合IC卡的第1实施例的结构的分解立体图和剖面图；

图4是第1实施例的天线线圈的配置的第1例的示意图；

图5是第1实施例的天线线圈的配置的第2例的示意图；

图6是第1实施例的天线线圈的配置的第3例的示意图；

图7是第1实施例的天线线圈的配置的第4的示意图；

图8A、图8B是表示本发明的复合IC卡的第2实施例的结构的分解立体图和剖面图；

图9是第2实施例的天线线圈的配置的第1例的示意图；

图10是第2实施例的天线线圈的配置的第2例的示意图；

图11是第2实施例的天线线圈的配置的第3例的示意图；

图12A、图12B是表示本发明的复合IC卡的第3实施例的结构的分解立体图和剖面图；

图13是第3实施例的天线线圈的配置的第1例的示意图；

图14是第3实施例的天线线圈的配置的第2例的示意图；

图15A、图15B是第3实施例的天线线圈的配置的第3例的示意图；

图16A、图16B是本发明的电容性元件的结构的第1例的示意图；

图17A、图17B是本发明的电容性元件的结构的第2例的示意图；

图18A、图18B是本发明的电容性元件的结构的第3例的示意图。

以下参照附图说明本发明的复合IC卡的实施例。

首先说明非接触传送装置的结构和基本原理。

图2是用于说明本发明的非接触传送装置的原理的非接触耦合电路的等效电路图。非接触型的外部读写装置100的发送接收电路101与发送接收线圈102连接，该发送接收线圈是向复合IC卡1的非接触传送装置的供给电力和进行信息交换的电磁耦合器。

另一方面，复合IC卡1的非接触传送装置由以下部分构成，即：与外部读写装置100的发送接收天线102直接电磁耦合、参与电力的接收和信息的发送接收的天线线圈4；与天线线圈4的两端连接，构成并联共振回路的电容性元件15；安装在复合IC模块2的复合IC芯片6；与复合IC芯片6连接的第1耦合线圈8；第2耦合线圈3，为了将天线线圈接收的信号以最大效率向第1耦合线圈传送而被紧密耦合地配置，与并联共振电路的电容性元件15的两端连接。

在这里，电容性元件15与天线线圈4为并联连接，但也可以与天线线圈4和第2耦合线圈3之间串联连接。而且，为了增大线路间的容量，可以省略电容性元件15。

以下说明从外部读写装置100向复合IC卡1传输电力和信息的情况下各线圈的耦合。

通过外部读写装置100的发送接收电路101产生的未图示的高频信号，在发送接收线圈102感应出高频磁场。该高频信号作为磁能向空间辐射。

此时，当复合IC卡1位于此高频磁场中时，通过外部读写装置100的发送接收线圈102所产生的高频磁场，在由复合IC卡1的天线线圈4和电容性元件15构成的并联共振电路中产生电流。此时，与复合IC芯片6直接连接的第1耦合线圈8、天线线圈4、及与电容性元件15的共振回路连接、向第1耦合线圈8传输电力的第2耦合线圈3中，都产生感应电流，但由于与在天线线圈4中感应的数量相比少一个数量级，因此接收灵敏度在很大程度上依赖于天线线圈4的特性。

天线线圈4和电容性元件15的共振回路接收的信号被向第2耦合线圈3传送。其后，由于第2耦合线圈3和第1耦合线圈8以产生最大传送效率的紧密耦合方式配置，通过第2耦合线圈3和第1耦合线圈8的互感耦合，向复合IC芯片6传送信号。第2耦合线圈3和第1耦合线圈8的互感耦合的最大传送效率由电路常数的选择来决定。

通过以上所述，接收特性得到了改善。其结果，由天线线圈4的特性来决定接收灵敏度，天线线圈4的面积越大则越有利。

根据电磁耦合或电磁感应等的非接触传送装置的方式不同，天线特性也不同，短波段的电磁感应式天线线圈的特性的例子如表1而计算。

表1

			线圈匝数
					例	线圈面积(长边×短边)		电感5μH	电感20μH
Ex．1	84mm×53mm		4匝	10匝
					Ex．2	84mm×37mm		5匝	11匝
Ex．3	64mm×28mm		6匝	14匝
					Ex．4	64mm×13mm		7匝	16匝
Ex．5	12mm×12mm		15匝*1	30匝

这里只有*1其线圈的宽度，幅度为0．05mm，其余的情况下线圈的宽度、幅度都是0．15mm。

与此相关，现在已实用化的短波段的RF—ID卡的天线线圈的电感约为5微亨。这种类型的天线线圈可以将印制图案(印制线圈)配置在卡的外周部。

再参照图1，压花区域和卡的外周的间隙最狭窄处位于图1中的卡的下部，其值是2．41mm。若在从卡的边缘1mm开始向中心的位置制作螺旋线圈，并使图案幅度和其间隔为0．15mm，则可将线圈的匝数配置到5，当使图案幅度和其间隔为0．1mm时，则可将线圈的匝数配置到7。

如果像现有技术中说明的特开平7—239922号的例子中那样，在IC模块的外部端子的周围设置天线线圈，在规格允许的1．45mm幅度内设置线圈，为了得到5微亨的电感，需要匝数15，图案幅度都必须在0．05mm以下，因此不可能实现。

另一方面，低频的电磁耦合方式的天线线圈的匝数需要超过上述的匝数7。

例如，考虑需要有20微亨的电感的天线线圈的结构。此时可知根据表1所示线圈面积能实现10至30的匝数。

超过8匝的线圈可通过立体形状的绕组线圈和平面形状的印制线圈来实现。对于绕组线圈，可通过重叠卷绕而配置在卡的外周。对于印制线圈，一般是不在一个面上重叠形成绕组。因此，当匝数很多时，为了不触及压花区域，不宜配置在卡的外周。

此时，将天线线圈以下述方式配置：在天线线圈的内部不包含磁条、压花、外部端子等安装禁止区域，这种配置方式可以使制造简单，保证可靠性，且能以低成本来制作卡。

第1实施例

图3A、图3B是本发明的第1实施例的复合IC卡的简要结构图。图3A表示整体的结构，图3B是剖开IC模块的安装部的剖面图。

本实施例的复合IC模块1是由将天线基板5用树脂密封后的卡基板10构成，该天线基板具有IC模块2、在片状的树脂的表面用印制线圈形成的第2耦合线圈3、和天线线圈4。

复合IC模块2由模块基板9构成，该模块基板9将复合IC芯片6、作为接触型传送部的端子电极7、及非接触型传送部的第1耦合线圈8在不同的面上形成图案。

第1耦合线圈8和天线线圈4也可不用印制线圈来形成，而用覆盖了绝缘体的导线卷绕而形成。复合IC芯片6装在模块基板9的第1耦合线圈8的形成面上，复合IC芯片6和模块基板9的端子电极7通过通孔(through hole)连接。

复合IC芯片6和第1耦合线圈8的电路图案被引线接合(wirebonder)，形成电路，它的连接是通过用焊锡和导电性粘接剂将IC芯片的电路形成面和基板热熔敷来实现。

将复合IC芯片6装在模块基板9上，进行电路连接后，将复合IC芯片6用树脂密封，完成复合IC模块2。

本实施例的复合IC卡1大致按如下方式制作。

首先准备可挠性天线基板5，该天线基板在树脂基板上用印制线圈形成第2耦合线圈3、天线线圈4和电容性元件15。第2耦合线圈3和天线线圈4也可将被绝缘体覆盖的导线卷绕而形成。作为天线基板5的树脂，使用的是聚氯乙烯，也可使用聚碳酸脂、聚酰亚胺、PET等，材料不限于一种。

接着，通过注射成型将天线基板5密封，制作成卡基板10。在成型时，将第2耦合线圈3的位置配置成与复合IC模块2的安装位置重合。在通过注射成型制作卡基板10的同时，形成复合IC模块2的嵌合孔11。

最后，在卡基板10的复合IC模块2的嵌合孔11将复合IC模块2粘接，从而完成复合IC卡1。作为卡的基板的材料，使用的是氯乙烯，但其它如聚碳酸脂等只要是具有充分的强度和压花性等卡能利用的材料，则都可用于本发明。

在图3A中画出的是卡基板10的表面和背面分离，但它们本来是一体，在图中，为了说清楚在卡基板中密封的天线基板5的耦合线圈与嵌合孔11的关系而这样表示的。

在本实施例中，利用了注射成型来制作卡，但只要是能维持压花特性，则无论什么方法，均可用于本发明，例如可用叠层方式、粘接剂充填方式。另外，本实施例还包括在卡成型后对IC模块的嵌合孔11进行刻纹加工。

安装例1

图4是具有压花区域的复合IC卡1的第1实施例的平面图，表示天线线圈4在复合IC卡1内部的安装位置。天线线圈4在卡的周围整体配置。压花区域20和外部端子区域21配置在天线线圈4的圈(1oop)的内部。此线圈的规格与表1的E_x．1对应。

图4的例子是在天线线圈4的匝数较少，为3至7时有效，更有效的是在为4或5时。对于本实施例的天线基板5，将与压花区域对应部分的树脂板切掉。这是为了不影响压花特性。

在图4至图7中，用虚线表示天线基板5的外形。

安装例2

图5是具有压花区域的第1实施例的另一种复合IC卡1的平面图，表示将压花区域20和外部端子区域21配置在天线线圈4的外部(不配置在内部)的天线线圈4的大体形状。此时的线圈规格对应于表1的E_x．3。图5的例子在天线线圈4的匝数为10以上时有效。

安装例3

图6是同时具有磁条和压花区域的第1实施例的复合IC卡1的第3安装例的平面图，表示在复合IC卡1内部的天线线圈4的安装位置。为了使天线线圈4不触及磁条区域22，与磁条区域相对的天线线圈的部分以外的部分沿复合IC卡1的外周配置。此时的线圈的规格与表1的E_x．2对应。在本安装例中，天线基板5也将与压花区域20对应的部分的树脂板切掉。这是为了不影响压花特性。

安装例4

图7是同时具有磁条和压花区域的第1实施例的复合IC卡1的第4安装例的平面图，表示不将压花区域20和磁条区域22配置在天线线圈4的内部的天线线圈的大体形状。此时的线圈的规格与表1的E_x．4对应。

第1实施例的复合IC卡具有与带有外部端子的接触型和有天线线圈等的非接触耦合元件的非接触型二种方式相对应的功能，通过在IC模块和天线线圈设置互感耦合回路元件，可以不用在IC模块和天线线圈间实行电连接地进行电力的接收供给和信号的传送接收。

根据该结构，通过将天线线圈的面积在许可的范围内尽可能增大，并穿过具有非接触传送功能的外部读写装置的天线，能维持可进行通信的灵敏度。

通过增大卡的信号接收的灵敏度，能够实现通信距离的增大和／或减少外部读写装置的传送输出量。这在电波法对传送输出有限制的情况下，尤其适用。

而且，由于不需要IC模块和内置于卡基板的天线回路的连接，可以利用现有的将IC模块粘接在卡基板上的嵌合孔的IC卡制造工序，即使在卡上施加弯曲应力等机械应力，由于IC模块和天线回路没有连接点，产生故障的危险性非常小。

由于将与外部读写装置非直接接触的天线线圈配置成作为接触型的电极的外部端子区域，并使IC模块的嵌合部与压花区域和／或磁条区域不相接触，因此使用现有的卡也能适应，具有通用性。

而且，由于采用注射成型，且可挠性基板的材料不在与压花区域对应的范围，因此将多个层贴合在一起也不影响压花性。

由于将包含天线线圈的天线基板作为可挠性印刷电路板，使线圈形成平面形状，因此可以得到厚度为0．76mm的充分满足ISO7816规格的卡。

从图2可知，使第1耦合线圈8的匝数增多可使与第2耦合线圈3的耦合系数增大，从而向复合IC芯片6传送的能量更大。但是，对现在的印刷电路板的制造技术，图案幅宽的界限是0．1mm，对于印刷线圈，要使IC卡的模块基面内产生数十匝是很困难的。另一方面由于磁头技术的进步，可以用加有绝缘保护膜的导线形成线圈，并可达到数十微米大小。按照此技术，在本实施例中，也可以用加有绝缘保护膜的导线形成复合IC模块和天线的耦合线圈。

如上所述，根据第1实施例，可以提供一种复合IC卡，不需要IC模块和非接触传输用的天线线圈的连接，具有得到充分通信距离的接收信号灵敏度，通过能适应于压花加工和磁条的形成，使接触型和非接触型二种传送装置能维持实用的动作状态。

以下说明本发明的复合IC卡的另一个实施例。在该实施例的说明中，与第1实施例相同的部分用同一参照数字表示，并省略其详细说明。

第2实施例

第2实施例的非接触耦合回路的等效电路图也与第1实施例同样地用图2表示。

在图2所示空芯互感型耦合中，使线圈间的间隙变小会提高传送效率。因此，在第2实施例中，不是像第1实施例那样将第1、第2耦合线圈上下地配置，而是使第2耦合线圈3的内径大于未图示的卡基板的复合IC模块2的嵌合孔，将第1耦合线圈8配置在第2耦合线圈3的卷绕的几乎同一平面内。此时，第2耦合线圈3的内部兼作为嵌合孔。

这种情况与将第2耦合线圈3配置在复合IC模块2的嵌合孔的下面相比，不要求嵌合孔加工的深度精度，使带有外部端子的IC卡的嵌合孔加工设备不需改造即可使用。

图8A、图8B是本发明的第2实施例的复合IC卡的简要结构图。图8A表示整体的结构，图8B是剖开IC模块的安装部的横剖面图。

本实施例的复合IC卡1是由将天线基板5用树脂密封后的卡基板10构成，该天线基板具有本发明的IC模块2、在片状的树脂的表面用印制线圈形成的第2耦合线圈3、和天线线圈4。

复合IC模块2由下列部分构成：作为接触型传送部的形成图案的端子电极7；内置有未图示的接触型接口和非接触型接口的复合IC芯片6；在复合IC芯片6的周围或模块基板9的周围，用带有绝缘保护膜的导线形成的非接触型传送部的第1耦合线圈8；模块基板9。

复合IC芯片6被安装在模块基板9的与端子电极7的形成面相反侧的面上。复合IC芯片6和模块基板9的端子电极7通过通孔连接。在连接复合IC芯片6、端子电极7和第1耦合线圈8的模块基板9上所形成的电路图案，利用焊锡和导电性粘接剂等热熔敷而实现连接。该连接也可以通过引线连接来连接复合IC芯片6的电路形成面和模块基板9。

将复合IC芯片6装在模块基板9上，连接回路后，将复合IC芯片6如图8A所示用树脂密封部16密封，其后，在复合IC芯片6的周围，或模块基板9的周围，将绝缘保护膜导线卷绕，形成第1耦合线圈8，其后，连接模块基板9的电路图案和第1耦合线圈8的端子，完成复合IC模块。

图8B表示将第1耦合线圈8在复合IC芯片6的树脂密封部16的周围形成绕组线圈的情况。作为形成第1耦合线圈8的准备，对到树脂密封16工序为止制作的复合IC模块2的树脂密封部16的周围用切削工具等加工，使卷绕变得容易。其后，通过未图示的卷绕机，在复合IC模块2的树脂密封部16的周围进行直接卷绕。

当卷绕到给定匝数后，除去未图示的第1耦合线圈8的连接端子的绝缘保护膜，与模块基板9的未图示的给定的电路图案连接。

此时，通过使用在进行树脂密封部16的密封时容易卷绕的方法，进行树脂密封，可以省略树脂密封部16的切削加工。此外，本实施例还包括下述内容：将绕组不直接卷绕到复合IC芯片6的周围，利用线圈卷绕机，用别的工序制作平面线圈，粘接在模块基板9上，作为第1耦合线圈8，其后，形成树脂密封部16，以便将IC芯片6和第1耦合线圈8覆盖。

在本实施例中，使制作的线圈的剖面形状为圆角的矩形，也可以是圆形，对形状没有限定。

本实施例的复合IC卡1大致按如下方式制作。

首先，如图8A、8B所示，准备可挠性天线基板5，该天线基板是在树脂基板上用印制线圈在各个不同的区域形成第2耦合线圈3、天线线圈4和电容性元件15。

如图8B所示，天线基板5的第2耦合线圈3在复合IC模块2的嵌合孔11的外部形成，最终在与安装在复合IC模块2的第1线圈8大致成同一平面的位置配置成嵌套状，。在这里，第2耦合线圈3和天线线圈4也可以通过将用绝缘体覆盖的导线卷绕而形成。

作为天线基板5的树脂，使用氯乙烯，也可使用聚碳酸脂、PET、聚酰亚胺等，材料不限于一种。而且，天线基板5的基材的厚度为从50μm至300μm的范围。更好的为100μm左右。

接着，通过注射成型将天线基板5密封，使卡基板10成型。在成型时，将第2耦合线圈3的位置配置成与复合IC模块2的安装位置重合。在经过注射成型制作卡基板10后，形成复合IC模块2的嵌合孔11。

最后，在卡基板10的复合IC模块2的嵌合孔11将复合IC模块2粘接，从而完成复合IC卡1。作为卡基板10的材料，使用的是氯乙烯，但其它如聚碳酸脂等只要具有能得到充分的卡的特性的材料，都可用于本发明。在图8A中画出的是卡基板10的表面和背面分离，但它们本来是一体，在图8A中，为了说清楚在卡基板中密封的天线基板5的耦合线圈与嵌合孔11的关系而这样表示的。

在本实施例中，利用了注射成型来制作卡，但只要是能维持卡的特性，则无论什么方法，均可用于本发明，例如可用叠层方式、粘接剂充填方式。另外，本实施例还包括在卡成型的同时加工IC模块的嵌合孔11。此时，为了进行IC模块的嵌合，预先对在天线基板5上形成的第2耦合线圈3的内部进行刻纹。

安装例1

图9是在复合IC芯片6的附近卷绕第1耦合线圈8的安装例。在此例中，复合IC芯片6被安装在从模块基板9的中心向一端偏心的位置。将用卷绕机制作的第1耦合线圈8与模块基板9粘接，而不是粘接在完成了树脂密封部16工序的复合IC模块2上，第1耦合线圈8的未图示的接线端子与模块基板9的未图示的给定电路图案进行端子连接，完成复合IC模块2。这样省去了为了第1线圈8的安装而对树脂密封部的周围进行加工的工序。第1线圈8的剖面形状为圆角的矩形，也可以是圆形或椭圆型，对形状没有限制。

安装例2

图10是将第1耦合线圈8配置在复合IC芯片6的附近，在模块基板9的复合IC芯片6的安装面上用导体的印制图案形成的安装例。

因为模块基板9的表面的外部端子及背面的复合IC芯片6和连接图案同时形成，因此可以简化模块基板9和第1线圈8的连接。在本实施例中，第1耦合线圈8的剖面形状是圆角的矩形，也可以是圆形或椭圆型，对形状没有限制。例如，如图11所示，将第1耦合线圈8在IC芯片的树脂密封部16的周围卷绕成环形，能使指向感应电磁场的方向变宽，使耦合增强。

第2实施例的复合IC卡具有与带有外部端子的接触型和有天线线圈等的非接触耦合元件的非接触型二种方式相对应的功能，通过在IC模块和天线线圈间设置互感耦合回路元件，可以不用在IC模块和天线线圈间电连接，进行电力的接收供给和信号的传送接收。

在该复合IC卡中，使非接触传送用的天线元件的第2耦合线圈的内径大于IC模块的嵌合孔的外围，配置在IC模块的第1耦合线圈在模块基板的背面形成，通过使第1耦合线圈和第2耦合线圈几乎配置在同一平面上，能使间隙减少，提高耦合系数。

作为结果，可以将天线线圈接收的电磁能量以高的耦合系数互感耦合，向IC芯片传送。

因此，通过将卡靠近具有非接触传送功能的外部读写装置的天线附近，能取得进一步提高通信的灵敏度的效果。

通过增大卡的接收信号的灵敏度，能够实现通信距离的增大和／或减少外部读写装置的传送输出。这在电波法对传输有限制的情况下，对非接触传送功能尤其适用。

而且，非接触传送用的天线元件的第2耦合线圈的内部兼作为IC模块的嵌合孔。这样，与将第2耦合线圈配置在复合IC模块的嵌合孔的下面相比，不需要嵌合孔加工的精度，现有的带有外部端子的IC卡的IC模块嵌合孔加工设备即可使用，且不需要连接IC模块和内置于卡基板的天线回路，即使在卡上施加弯曲应力等机械应力，由于IC模块和天线回路没有连接点，产生接线端子的破断导致故障的危险性非常小。

通过将非接触传送用的天线元件的第2耦合线圈设置在天线的环之外，可以防止天线线圈触及压花区域。

如上所述，根据第2实施例，可以提供一种复合IC卡。不需要用配线对IC模块和非接触传输用的天线线圈进行连接，具有得到充分通信距离的信号接收灵敏度，且能使接触型和非接触型二种传送装置维持实用的动作状态。

第3实施例

第3实施例的非接触耦合电路的等效电路也和第1实施例同样地用图2表示。

图12A、图12B是本发明的第3实施例的复合IC卡的简要结构图。图12A表示整体的结构，图12B是剖开IC模块的安装部的剖面图。

本实施例的复合IC模块1是由将天线基板5用树脂密封后的卡基板10构成，该天线基板具有IC模块2、在片状的树脂的表面由印制线圈形成的第2耦合线圈3和天线线圈4。

复合IC模块2是由下列部分构成：作为接触型传送部的端子电极7；内置有未图示的接触型接口和非接触型接口及非接触型接口的复合IC芯片6；在复合IC芯片6的周围或模块基板9的周围由带有绝缘保护膜的导线形成的非接触型传送部的第1耦合线圈8；模块基板9。

复合IC芯片6被安装在模块基板9的与端子电极7的形成面相反侧的面上。复合IC芯片6和模块基板9的端子电极7通过通孔连接。复合IC芯片6和第1耦合线圈8的电路图案，利用焊锡和导电性粘接剂等热熔敷形成电路。

该连接也可以通过引线连接来连接复合IC芯片6的电路形成面和模块基板9。

将复合IC芯片6装在模块基板9上，连接回路后，将复合IC芯片6用树脂密封部16密封，其后，在复合IC芯片6的周围，或模块基板9的周围，将带有绝缘保护膜的导线卷绕，连接模块基板9的电路图案和第1耦合线圈8的端子，完成复合IC模块2。图12B表示将第1耦合线圈8在复合IC芯片6的树脂密封部16的周围形成绕组线圈的情况。

本实施例的复合IC卡1大体按以下方法制作。

首先，准备可挠性天线基板5，该天线基板是在树脂基板上用印制线圈形成第2耦合线圈3、天线线圈4和电容性元件15。在这里，第2耦合线圈3和天线线圈4也可以通过将绝缘覆盖的导线卷绕而形成。作为天线基板5的树脂，使用的是氯乙烯，也可使用聚碳酸脂、聚酰亚胺、PET等，材料不限于一种。

接着，通过注射成型将天线基板5密封，使卡基板10成型。在成型时，将第2耦合线圈3的位置与复合IC模块2的安装位置重合而配置。在经过注射成型制作卡基板10的同时，形成复合IC模块2的嵌合孔11。最后，在卡基板10的复合IC模块2的嵌合孔11将复合IC模块2粘接，从而完成复合IC卡1。作为卡基板的材料，使用的是聚氯乙烯，但其它如聚碳酸脂等只要是充分适用于卡的特性的材料，都可用于本发明。

在图12A中画出的是卡基板10的表面和背面分离，但它们本来是一体，在图中，为了说清楚被密封在卡基板中的天线基板5的耦合线圈与嵌合孔11的关系而这样表示的。在本实施例中，利用了注射成型来制作卡，但只要是能维持压花特性，则无论什么方法，均可用于本发明，例如可用叠层方式、粘接剂充填方式。另外，本实施例还包括在使卡成型后对IC模块的嵌合孔11进行刻纹加工。

安装例1

图13表示将第1耦合线圈8在复合IC芯片6的周围卷绕的安装例。

作为形成第1耦合线圈8的准备，对到树脂密封部16工序为止制作的复合IC模块2的树脂密封部16的周围用切削工具等加工，使卷绕变得容易。其后，通过卷绕机在复合IC模块2的树脂密封部16的周围进行直接卷绕。当卷绕到给定匝数后，除去未图示的第1耦合线圈8的连接端子的绝缘保护膜，与模块基板9的未图示的给定的电路图案连接。

此时，通过使用进行树脂密封部16密封时容易卷绕的类型，进行树脂密封，可以省略树脂密封部16的切削加工。此外，也可以不直接在复合IC芯片6的周围将绕组卷绕，而是利用线圈卷绕机，用别的工序制作平面线圈，与模块基板9粘接，作为第1耦合线圈8。

在本实施例中，使制作的线圈的剖面形状为圆角的矩形，也可以是椭圆型或圆形，本实施例对形状没有特别的限定。

如图11所示，也可以将第1耦合线圈在IC芯片的树脂密封部16的周围卷绕成环形。

安装例2

图14是在复合IC芯片6的周围安装卷绕到线圈框17上的第1耦合线圈8的安装例。

第1耦合线圈8在线圈框17的未图示的沟槽中排列卷绕。被卷绕到线圈框17的第1耦合线圈8粘接在线圈框17和模块基板9之间。其后，第1耦合线圈8的未图示的接线端子与模块基板9的未图示的给定电路图案连接。

此时，通过在线圈框17上设置用于连接线圈的端子，可以简化模块基板9和第1线圈8的连接。本实施例的线圈框17的剖面形状是圆角的矩形，但也可以如上述那样是圆形或其它的形状。

安装例3

图15A、图15B是在模块基板9的端面卷绕第1耦合线圈8的安装例。

在圆角的复合IC模块2的模块基板9的周围(厚度方向)进行卷绕，可以形成第1耦合线圈8。在复合IC芯片6的安装之前，先进行向模块基板9的周围的卷绕。这也可以在复合IC模块2的制作工序的最后进行，对工序的顺序没有限制。

在圆角的复合IC模块2的模块基板9的周围(厚度方向)进行卷绕，当使模块基板9的厚度为0．3mm时，即使考虑压花的形成，可以在距离模块基板9的外围1mm幅宽处卷绕线圈。当使卷绕直径为0．1mm时，可以卷绕3×10=30匝数。这是用印制图案形成卷绕时的5倍。

第3实施例的复合IC卡具有与带有外部端子的接触型和有天线线圈等的非接触耦合元件的非接触型二种方式相对应的功能，通过在IC模块和天线线圈间设置互感耦合回路元件，将该复合IC模块嵌入的复合IC卡可以不用在IC模块和天线线圈间进行电连接，就能实行电力的接收供给和信号的传送接收。

IC模块的互感耦合元件用绕组线圈来实现，或者在IC芯片的树脂密封部的周围直接卷绕，或者将预先制作的平面线圈直接粘接在模块基板上，或者将线圈卷绕在线圈框上，并将该线圈框粘接在模块基板上，或者在模块基板的端面上卷绕，使模块基板的耦合线圈的匝数在许可的范围内尽可能地多，在这种将复合IC模块嵌入的复合IC卡中，天线线圈接收的电磁能量以高的耦合系数互感耦合，向IC芯片传送。

因此，通过将卡伸到具有非接触传送功能的外部读写装置的天线附近，能取得进一步提高通信的灵敏度的效果。

通过增大卡的接收信号的灵敏度，能够实现通信距离的增大和／或减少外部读写装置的传送输出量。这在电波法对非接触型IC卡用(复合IC卡用)的传送输出量有限制的情况下，对IC卡尤其适用。

而且，由于IC模块和内置于卡基板的天线电路间不需要连接，现有技术的关于将IC模块粘接安装在卡基板上的嵌合孔的IC卡制造工序即可利用，即使在卡上施加弯曲应力等机械应力的情况下，由于IC模块和天线回路间没有连接点，产生故障的危险性非常小。

如上所述，根据第3实施例，可以提供一种复合IC卡及复合IC模块。IC模块和非接触传输用的天线线圈间不需要连接，具有获得充分通信距离的信号接收灵敏度，且使接触型和非接触型二种传送装置能保持实用的动作状态。

接着说明构成本发明的非接触传送装置的天线线圈4和共振电路的电容性元件的制造方法。当作为IC卡的电容性元件采用片状电容器(chip condenser)，并在卡上施加弯曲力等力时，片状电容器自身和安装了电子电路的基板上的配线图案容易被破坏，使IC卡的可靠性降低，且产生因片状电容器的厚度使IC卡变厚的缺点。而且因为用导电体的绕组形成线圈，为了不使线圈产生变形，在使用时需要注意，容易产生制造上的问题。为了解决这个问题，在本发明中，用夹持卡基板的导电体来形成电容性元件。

以下参照附图说明具体例。

具体例1

图16A是与图3B、图8B、图12B同样的卡基板的剖面图，图16B表示图16A的等效电路。在这里，沿基板5的一面的外周配置天线线圈4，该天线线圈4是利用导电性物质的配线图案而实现的，该天线线圈4只有一端与第2耦合线圈3的一端连接，天线线圈4的另一端被开放地放置。

另一方面，第2耦合线圈3的另一端被引向基板5的另一面，与天线线圈4相对，与在基板5的另一面上由导电性物质构成的导电体104连接。

静电容量由在一面形成天线线圈4的导电性物质的图案；和在另一面用导电性物质构成的导电体104而形成，得到图16B的等效电路的串联电容性元件15。

如图16A所示，如果天线线圈4的幅度Wa和导电体104的幅度Wb要形成所需的静电容量，虽然它们不需要严格相等，但至少导电体104的幅度Wb的端面108应配置成不超出天线线圈4的幅度Wa的端面106。这是为了防止由天线线圈4形成的线圈面积的减少。

在图16A中，天线线圈4是匝数为2的线圈，天线线圈4的匝数及其图案幅度根据所需的电感和静电容量决定。而且，由于天线线圈4的另一端可以在任意的场所开放放置，匝数在1以上的天线线圈4所具有的电感可以由形成天线线圈4的图案的长度来调节。另一方面，也可以任意设定导电体104与天线线圈4相对的面积，形成所需的静电容量。因此，在本发明中，与只能通过线圈形成的面积和其匝数来调节其电感的现有的方法相比，具有容易调节电感及静电容量的优点。

具体例2

图17A是与图3B、图8B、图12B同样的卡基板的剖面图，图17B表示图17A的等效电路。在这里，沿基板5的一面的外周配置第2天线线圈4b，该第2天线线圈4b是利用导电性物质的配线图案而实现的，该第2天线线圈4b的一端与第2耦合线圈3的一端连接，第2天线线圈4b的另一端被开放地配置。

另一方面，第2耦合线圈3的另一端被引向基板5的另一面，与第2天线线圈4b相对，与在基板5的另一面由导电性物质构成的配线图案形成的第1天线线圈4a的一端连接，第1天线线圈4a的另一端被开放地配置。

静电容量由在一面形成第2天线线圈4b的导电性物质所构成的图案、和在另一面形成第1天线线圈4a的导电性物质所构成的图案而形成，得到图17B的等效电路的串联电容性元件15。

如图17A所示，如果第2天线线圈4b的幅度Wc和第1天线线圈4a的幅度Wd要形成所需的静电容量，它们虽然不需要严格相等，但至少第1天线线圈4a的幅度Wd的端面118应配置成不超出第2天线线圈4b的幅度Wc的端面116。这是为了防止第2天线线圈4b所形成的线圈面积的减少。

在图17A中，天线线圈4a、4b是匝数为2的线圈，第2天线线圈4b和第1天线线圈4a的匝数及其图案幅度根据所需的电感和静电容量决定。而且，由于第2天线线圈4b的另一端和第1天线线圈4a的另一端可以在任意的场所开放地放置，第2天线线圈4b具有的电感可以由形成第2天线线圈4b的图案的长度来调节，第1天线线圈4a具有的电感可以由形成第1天线线圈4a的图案的长度来调节。另一方面，静电容量根据第2天线线圈4b和第1天线线圈4a相对所形成的面积而增加，因此至少应具有第2天线线圈4b和第1天线线圈4a相对所形成的面积。因此，在本发明中，与只能通过线圈所形成的面积和匝数来调节其电感的现有的方法相比，具有容易调节电感及静电容量的优点。

具体例3

图18A是与图3B、图8B、图12B同样的卡基板的剖面图，图18B表示图18A的等效电路。在这里，沿基板5的一面的外周配置天线线圈4，该天线线圈4是利用导电性物质的配线图案而实现的，该天线线圈4的一端与第2耦合线圈3的一端连接，另一端与第2耦合线圈3的另一端连接。基板5的另一面上配置与天线线圈4相对、采用导电性物质的导电体124。

静电容量由与天线线圈4相邻的图案间的静电容量、和导电体124与天线线圈4的图案间的静电容量所形成，用图17B的等效电路的串联电容性元件15来表示。

如图18A所示，如果天线线圈4的幅度We和导电体124的幅度Wf要形成所需的静电容量，虽然它们不需要严格相等，但至少导电体124的幅度Wf的端面128应配置成不超出天线线圈4的幅度We的端面126。这是为了防止天线线圈4所形成的线圈面积的减少。

在图18A中，天线线圈4是匝数为2的线圈，天线线圈4的匝数及其图案幅度根据所需的电感和静电容量来决定。

根据如上的本发明，可以实现下述的复合IC卡、复合IC模块。

(1)具有接触型和非接触型两种功能的复合IC卡，包括IC模块和天线元件，IC模块包括：内置有接触型传送功能和非接触型传送功能的IC芯片、和形成有接触型传送元件的外部端子及第1耦合线圈的模块基板；天线元件包括：天线，与外部读写装置间进行至少电力的接收供给或信号的发送接收中的任一种；第2耦合线圈，与天线连接；IC模块的第1耦合线圈和非接触传送用的天线元件的第2耦合线圈被相互紧密耦合地设置，IC模块和天线元件通过互感耦合非接触地耦合。

(2)在(1)所述的复合IC卡中，天线元件包括电容性元件。

(3)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有压花区域，IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置，压花区域沿卡的一个长边设置；非接触传送用的天线设置在不干涉IC模块的外部端子区域和压花区域中的任一个的位置。

(4)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有压

模区域，IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置；非接触传送用的天线设置在由下述部分包围的区域，即：由与设置上述压花区域的长边相对的长边、上述压花区域的卡内部侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡内部侧的边界、与设置卡的上述IC模块的短边相对的短边所包围的区域，且不干涉IC模块的外部端子区域和压花区域中的任一个。

(5)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有压花区域；IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置；压花区域沿卡的一个长边设置；非接触传送用的天线的至少一部分设置在模

压区域和卡的边缘之间，及IC模块的外部端子区域和卡的边缘之间，设在沿卡的外周、不干涉IC模块的外部端子区域和压花区域中的任一个的位置。

(6)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有磁

条区域和压花区域；IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置；压花区域沿卡的一个长边设置；沿卡的另一个长边设置上述磁条区域，非接触传送用的天线被设置成不干涉上述IC模块的外部端子区域、上述压花区域和上述磁条区域中的任一个。

(7)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有磁

条区域和压花区域，IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置，压花区域沿卡的一个长边设置；磁条区域沿卡的另一个长边设置，非接触传送用的天线大致沿磁条区域的卡内部侧的边界、压花区域的卡的外周侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡外周侧的边界而设置，且不干涉IC模块的外部端子区域、压花区域和磁条区域的任一个。

(8)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，它还具有磁条区域和压花区域；IC模块设在卡的一个短边的大致中央位置；压花区域沿卡的一个长边设置；磁条区域沿卡的另一个长边设置；非接触传送用的天线设置在由下述部分包围的区域，即：由压花区域的卡内部侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡内部侧的边界、磁条区域的卡内部侧的边界、与设置IC模块的短边相对的短边所包围的区域，且不干涉IC模块的外部端子区域、压花区域和磁条区域中的任一个。

(9)在(1)或(2)所述的复合IC卡中，天线元件将

第2耦合线圈设置在天线的环的外侧。

(10)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第2耦合线圈和第1耦合线圈几乎在同一平面上以嵌套状配置。

(11)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第2耦合线圈和第1耦合线圈几乎在同一平面上以配套的状态配置，第2耦合线圈的内侧轮廓比IC模块在卡内设置的嵌合孔的外侧轮廓大，且第1耦合线圈设置在模块基板的外部端子的设置侧的相反侧的面上。

(12)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第2耦合线圈和第1耦合线圈几乎在同一平面上以配套的状态配置，第1耦合线圈至少具有带有绝缘保护膜的导线的绕组线圈，该绕组线圈在与模块基板的外部端子的相反侧的面设置的IC芯片的周围卷绕。

(13)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第2耦合线圈和第1耦合线圈几乎在同一平面上以配套的状态配置，第1耦合线圈具有用带有绝缘保护膜的导线卷绕成环状的绕组线圈，该环状的绕组线圈在与模块基板的外部端子的相反侧的面设置的IC芯片的周围卷绕。

(14)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第2耦合线圈和第1耦合线圈几乎在同一平面上以配套的状态配置，第1耦合线圈具有用带有绝缘保护膜的导线卷绕成环状的绕组线圈，该环状的绕组线圈在与模块基板的外部端子的相反侧的面设置的IC芯片的附近卷绕。

(15)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第2耦合线圈和第1耦合线圈几乎在同一平面上以配套的状态配置，第1耦合线圈至少具有在与模块基板的外部端子的相反侧的面设置的IC芯片的周围或其附近用导体图案形成的线圈。

(16)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第1耦合线圈是采用将带有绝缘保护膜的导线卷绕构成的绕组线圈而形成。

(17)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第1耦合线圈是采用将带有绝缘保护膜的导线卷绕构成的绕组线圈而形成，绕组线圈在IC芯片的密封材料的周围卷绕成环状而配置。

(18)在(1)至(9)中的任一项所述的复合IC卡中，

第1耦合线圈是采用将带有绝缘保护膜的导线卷绕构成的绕组线圈而形成，绕组线圈在模块基板的外周侧的端面卷绕而配置。

(19)在(1)至(18)中的任一项所述的复合IC卡中，在IC模块的IC芯片的安装面侧，IC芯片和第1耦合线圈都被树脂密封。

(20)在(1)至(19)中的任一项所述的复合IC卡中，天线元件具有与天线和第2耦合线圈连接的电容性元件。

(21)在(20)所述的复合IC卡中，电容性元件与天线、及第2耦合线圈并联连接。

(22)在(20)所述的复合IC卡中，电容性元件与天线、及第2耦合线圈串联连接。

(23)在(20)所述的复合IC卡中，电容性元件由导电体层构成，该导电体层在天线基板的两面将天线基板夹持地设置。

(24)在(20)所述的复合IC卡中，电容性元件由天线层和导电体层构成，其中，天线层设置在天线基板的一个表面，导电体层设置在天线基板的另一个表面，与天线层一起将天线基板夹持。

(25)本发明的复合IC模块，包括：内置有非接触型传递功能和接触型传送功能的IC芯片、和形成有第1耦合线圈及接触型传送元件的外部端子的模块基板；第1耦合线圈设置在上述模块基板的外部端子的设置侧的相反侧，且第1耦合线圈采用的是将带有绝缘保护膜的导线卷绕而形成的绕组线圈。

(26)在(25)所述的复合IC模块中，绕组线圈在至少上述IC芯片的周围或其附近，卷绕成螺旋状而形成。

(27)在(25)所述的复合IC模块中，上述绕组线圈在至少上述IC芯片的周围或其附近，卷绕成环状而形成。

(28)在(25)所述的复合IC模块中，上述绕组线圈在上述模块基板的外周侧的端面卷绕而形成。

(29)在(25)至(28)的任一项所述的复合IC模块中，在IC模块的IC芯片的安装面侧，IC芯片和第1耦合线圈都被树脂密封。

(30)在(25)至(28)的任一项所述的复合IC模块中，模块基板的大小大致与外部端子的区域的大小相等。

(31)本发明的复合IC模块，包括：内置有接触型传送功能和非接触型传送功能的IC芯片、和形成有第1耦合线圈及接触型传送元件的外部端子的模块基板；第1耦合线圈在上述模块基板的外部端子设置侧的相反侧形成图案化了的导体，设置在至少上述IC芯片的周围或其附近中的任一个。

(32)在(31)所述的复合IC模块中，绕组线圈在集成电路芯片的密封材料的周围，卷绕成螺旋状或环状中至少一个形状而形成。

(33)在(31)所述的复合IC模块中，在集成电路模块的IC芯片的安装面侧，IC芯片和第1耦合线圈都被树脂密封。

(34)在(31)所述的复合IC模块中，模块基板的大小大致和外部端子的区域的大小相同。

本发明提供一种复合IC模块及包含该复合IC模块的复合IC卡，即使在复合IC模块和非接触传送用的天线之间不需要用配线连接，也能具有获得充分通信距离的信号接收灵敏度，且能使接触型和非接触型两种传送装置维持实用的动作状态。

还提供一种复合IC模块及包含该复合IC模块的复合IC卡，能改善电力接收侧的电力效率(或改善信号的传送效率)，并进行阻抗变换。

还提供一种复合IC模块及包含该复合IC模块的复合IC卡，在卡的表面形成有磁条和压花的IC卡中，不影响磁条和压花的形成，能改善电力接收侧的电力效率并进行阻抗变换，并形成薄厚度的卡。

Claims (19)

1、一种复合IC卡，具有接触型和非接触型两种功能，其包括IC模块和天线元件，其特征在于，

上述IC模块包括：内置有接触型传送功能和非接触型传送功能的IC芯片、和形成有作为接触型传送元件的外部端子及第1耦合线圈的模块基板；

上述天线元件包括：天线，其与外部读写装置间进行至少电力的接收供给或信号的发送接收中的任一种；及第2耦合线圈，其与上述天线连接；

上述IC模块的第1耦合线圈和非接触传送用的天线元件的第2耦合线圈，被相互紧密耦合地设置，上述IC模块和天线元件通过互感耦合被非接触地耦合。

2、根据权利要求1所述的复合IC卡，其特征在于，上述天线元件具有电容性元件。

3、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于，它还具有压花区域，

上述IC模块设在卡的一个短边侧的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置；

上述非接触传送用的天线设置在不干涉上述IC模块的外部端子区域和上述压花区域中的任一个的位置。

4、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于还具有：压花区域，

上述IC模块设在卡的一个短边侧的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置；

上述非接触传送用的天线设置在由下述部分包围的区域，以不干涉上述IC模块的外部端子区域和上述压花区域中的任一个，所述包围的区域是：由与设置上述压花区域的长边相对的长边、上述压花区域的卡内部侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡内部侧的边界、与设置卡的上述IC模块的短边相对的短边所包围的区域。

5、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于还具有：压花区域，

上述IC模块设在卡的一个短边侧的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置，

上述非接触传送用的天线的至少一部分，设置在上述压花区域和卡的边缘之间，及上述IC模块的外部端子区域和卡的边缘之间，设在沿卡的外周、不干涉上述IC模块的外部端子区域和上述压花区域中的任一个的位置。

6、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于还具有：磁条区域和压花区域，

上述IC模块设在卡的一个短边侧的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置，上述磁条区域沿卡的另一个长边设置，

上述非接触传送用的天线被设置成不干涉上述IC模块的外部端子区域、上述压花区域和上述磁条区域中的任一个。

7、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于还具有磁条区域和压花区域，

上述IC模块设在卡的一个短边侧的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置，上述磁条区域沿卡的另一个长边设置，

上述非接触传送用的天线大致沿上述磁条区域的卡内部侧的边界、上述压花区域的卡的外周侧的边界、上述IC模块的外部端子区域的卡外周侧的边界而设置，且不干涉上述IC模块的外部端子区域、上述压花区域和上述磁条区域的任一个。

8、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于还具有磁条区域和压花区域，

上述IC模块设在卡的一个短边侧的大致中央位置，上述压花区域沿卡的一个长边设置，上述磁条区域沿卡的另一个长边设置；

上述非接触传送用的天线设置在由下述部分包围的区域，即：由上述压花区域的卡内部侧的边界、IC模块的外部端子区域的卡内部侧的边界、上述磁条区域的卡内部侧的边界、与设置上述IC模块的短边相对的短边所包围的区域，且不干涉上述IC模块的外部端子区域、上述压花区域和上述磁条区域中的任一个。

9、根据权利要求1或2所述的复合IC卡，其特征在于，上述天线元件将上述第2耦合线圈设置在上述天线的环的外侧。

10、一种复合IC模块，其特征在于，包括：内置有非接触型传送功能和接触型传送功能的IC芯片、和形成有第1耦合线圈及作为接触型传送元件的外部端子的模块基板，

上述第1耦合线圈设置在上述模块基板的外部端子的设置侧的相反侧，且第1耦合线圈采用的是将带有绝缘保护膜的导线卷绕而形成的绕组线圈。

11、根据权利要求10所述的复合IC模块，其特征在于，上述绕组线圈在至少上述IC芯片的周围或其附近，卷绕成螺旋状而形成。

12、根据权利要求10所述的复合IC模块，其特征在于，上述绕组线圈在至少上述IC芯片的周围或其附近，卷绕成环状而形成。

13、根据权利要求10所述的复合IC模块，其特征在于，上述绕组线圈在上述模块基板的外周侧的端面卷绕而形成。

14、根据权利要求10至13中任一项所述的复合IC模块，其特征在于，在上述IC模块的IC芯片的安装面侧，上述IC芯片和上述第1耦合线圈都被树脂密封。

15、根据权利要求10至13中任一项所述的复合IC模块，其特征在于，上述模块基板的大小大致与上述外部端子的区域的大小相等。

16、一种复合IC模块，其特征在于，包括：内置有接触型传送功能和非接触型传送功能的IC芯片、和形成有第1耦合线圈及接触型传送元件的外部端子的模块基板；

上述第1耦合线圈在上述模块基板的外部端子设置侧的相反侧用图案化的导体来形成，且设置在至少上述IC芯片的周围或其附近中的任一处。

17、根据权利要求16所述的复合IC模块，其特征在于，上述绕组线圈在上述IC芯片的密封材料的周围，卷绕成螺旋状或环状中至少一个形状而形成。

18、根据权利要求16所述的复合IC模块，其特征在于，在上述IC模块的IC芯片的安装面侧，上述IC芯片和上述第1耦合线圈都被树脂密封。

19、根据权利要求16所述的复合IC模块，其特征在于，上述模块基板的大小大致和上述外部端子的区域的大小相同。

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