JP2000132652A - 非接触型ｉｃカード用アンテナコイルのパターン決定方法 - Google Patents
非接触型ｉｃカード用アンテナコイルのパターン決定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】様々なＩＣチップに対して個々に最適なアンテ
ナコイルのパターン形状を設計していく場合に、開発時
間を削減して効率を高めることができる非接触型ＩＣカ
ード用アンテナコイルのパターン決定方法を提供する。 【解決手段】基板１０上のアンテナコイル形成領域に全
面に導電層１１を形成し、導電層１１にレーザー光Ｌを
照射してコイル状に加工し、ＩＣチップ２１の２つの端
子（２２ａ，２２ｂ）を選択した２位置（１３ａ，１３
ｂ）において導電層１３にそれぞれ電気的に接続し、当
該２位置（１３ａ，１３ｂ）間の導電層１３をアンテナ
コイルとするときのアンテナ特性を調べ、得られたアン
テナ特性データをもとに導電層１３から２位置（１３
ａ，１３ｂ）を選択してアンテナコイルのパターンを決
定する。
ナコイルのパターン形状を設計していく場合に、開発時
間を削減して効率を高めることができる非接触型ＩＣカ
ード用アンテナコイルのパターン決定方法を提供する。 【解決手段】基板１０上のアンテナコイル形成領域に全
面に導電層１１を形成し、導電層１１にレーザー光Ｌを
照射してコイル状に加工し、ＩＣチップ２１の２つの端
子（２２ａ，２２ｂ）を選択した２位置（１３ａ，１３
ｂ）において導電層１３にそれぞれ電気的に接続し、当
該２位置（１３ａ，１３ｂ）間の導電層１３をアンテナ
コイルとするときのアンテナ特性を調べ、得られたアン
テナ特性データをもとに導電層１３から２位置（１３
ａ，１３ｂ）を選択してアンテナコイルのパターンを決
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子（ＩＣ
チップ）を搭載したＩＣカード用の非接触型ＩＣモジュ
ール、非接触型ＩＣモジュールを組み込んだ非接触型Ｉ
Ｃカード、および、非接触型ＩＣモジュールの製造方法
に関する。
チップ）を搭載したＩＣカード用の非接触型ＩＣモジュ
ール、非接触型ＩＣモジュールを組み込んだ非接触型Ｉ
Ｃカード、および、非接触型ＩＣモジュールの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報処理の効率化やセキュリティ
ーの観点から、データの記録、処理を行う半導体素子
（ＩＣチップ）を搭載したＩＣカードが普及しつつあ
る。このようなＩＣカードには、カードの外部端子と外
部処理装置の端子とを接続してデータの送受信を行う接
触方式と、電磁波でデータの送受信を行うアンテナコイ
ルとデータ処理のための半導体素子を内蔵し、リーダラ
イタなどのＩＣカード用外部装置との間の読み書きをい
わゆる無線方式で実現する非接触方式とがあり、非接触
式のＩＣカードは、その通信結合方式として静電結合方
式と電磁誘導方式に大別される。また、ＩＣ回路の駆動
電力が電磁誘導で供給され、バッテリを内蔵しないタイ
プも開発されている。
ーの観点から、データの記録、処理を行う半導体素子
（ＩＣチップ）を搭載したＩＣカードが普及しつつあ
る。このようなＩＣカードには、カードの外部端子と外
部処理装置の端子とを接続してデータの送受信を行う接
触方式と、電磁波でデータの送受信を行うアンテナコイ
ルとデータ処理のための半導体素子を内蔵し、リーダラ
イタなどのＩＣカード用外部装置との間の読み書きをい
わゆる無線方式で実現する非接触方式とがあり、非接触
式のＩＣカードは、その通信結合方式として静電結合方
式と電磁誘導方式に大別される。また、ＩＣ回路の駆動
電力が電磁誘導で供給され、バッテリを内蔵しないタイ
プも開発されている。
【０００３】上記の非接触方式のＩＣカードの構造は、
データの読み出し、書き込みを行うリーダライタとの間
でデータ信号及び電力を送受信するためのアンテナコイ
ルと、上記の信号を処埋するためのＩＣチップおよびコ
ンデンサなどの電子部品を実装した基板をプラスチック
成形したケースに収納し、あるいは、プラスチックシー
トで挟み込んで内包し、カード形状に仕上げたものが一
般的である。
データの読み出し、書き込みを行うリーダライタとの間
でデータ信号及び電力を送受信するためのアンテナコイ
ルと、上記の信号を処埋するためのＩＣチップおよびコ
ンデンサなどの電子部品を実装した基板をプラスチック
成形したケースに収納し、あるいは、プラスチックシー
トで挟み込んで内包し、カード形状に仕上げたものが一
般的である。
【０００４】上記のアンテナコイルの形態としては、銅
線等を周回させ形成した巻線コイル、蒸着あるいは貼り
合わせ（ラミネート）などによりプラスチック基板上に
形成された銅またはアルミニウムなどの金属箔をコイル
形状にエッチングして形成したコイル、および、プラス
チック基板上に導電性インキを使用してスクリーン印刷
などによりパターン形成したコイルの３つに大別され
る。
線等を周回させ形成した巻線コイル、蒸着あるいは貼り
合わせ（ラミネート）などによりプラスチック基板上に
形成された銅またはアルミニウムなどの金属箔をコイル
形状にエッチングして形成したコイル、および、プラス
チック基板上に導電性インキを使用してスクリーン印刷
などによりパターン形成したコイルの３つに大別され
る。
【０００５】上記の３種類のコイルのうち、巻線コイル
は特性的に優れ、比較的安価に製造できる利点がある
が、巻線コイルにＩＣチップなどの電子部品を実装した
回路基板は一般的に厚さが厚く、カード表面を平滑にし
ようとするとカード総厚がｌｍｍを超えてしまい、従来
の接触型ＩＣカードのようなＩＳＯ規格に準拠した厚さ
（０．７６±０．０８ｍｍ）を達成できないばかりか、
柔軟性や携帯性の乏しいカードしか得られなかった。
は特性的に優れ、比較的安価に製造できる利点がある
が、巻線コイルにＩＣチップなどの電子部品を実装した
回路基板は一般的に厚さが厚く、カード表面を平滑にし
ようとするとカード総厚がｌｍｍを超えてしまい、従来
の接触型ＩＣカードのようなＩＳＯ規格に準拠した厚さ
（０．７６±０．０８ｍｍ）を達成できないばかりか、
柔軟性や携帯性の乏しいカードしか得られなかった。
【０００６】上記の巻線コイルを用いたＩＣカードと比
較して、エッチング法や印刷法でアンテナコイルなどの
回路を形成する場合には上記のような問題は少なく、非
接触ＩＣカードの薄型化が可能となるため、ＩＣカード
の製造工程において上記のエッチング法あるいは印刷法
が広く用いられるようになってきている。
較して、エッチング法や印刷法でアンテナコイルなどの
回路を形成する場合には上記のような問題は少なく、非
接触ＩＣカードの薄型化が可能となるため、ＩＣカード
の製造工程において上記のエッチング法あるいは印刷法
が広く用いられるようになってきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
銅またはアルミニウムなどの金属箔をコイル形状にエッ
チングしてアンテナコイルを形成する方法においては、
ドライフィルムの作製、露光、現像、エッチングの各工
程を経て、初めて設計した回路パターンが得られるが、
アプリケーションの異なる様々なＩＣチップに対して個
々に最適なアンテナコイルのパターン形状を設計してい
く場合に上記の方法を採用すると、上記の各工程を繰り
返し行わなくてはならないために効率が悪く、アンテナ
コイルのパターン決定に多くの時間を必要としていた。
銅またはアルミニウムなどの金属箔をコイル形状にエッ
チングしてアンテナコイルを形成する方法においては、
ドライフィルムの作製、露光、現像、エッチングの各工
程を経て、初めて設計した回路パターンが得られるが、
アプリケーションの異なる様々なＩＣチップに対して個
々に最適なアンテナコイルのパターン形状を設計してい
く場合に上記の方法を採用すると、上記の各工程を繰り
返し行わなくてはならないために効率が悪く、アンテナ
コイルのパターン決定に多くの時間を必要としていた。
【０００８】また、シルクスクリーンなどの印刷法によ
りアンテナコイルを形成する方法においては、ポジある
いはネガフィルムの作製、製版、刷版の各工程を経て初
めて設計した回路パターンが得られ、この方法をアンテ
ナコイルのパターン形状を設計するのに採用すると上記
の各工程を繰り返し行わなければならず、エッチング法
の場合と同様の問題を有していた。
りアンテナコイルを形成する方法においては、ポジある
いはネガフィルムの作製、製版、刷版の各工程を経て初
めて設計した回路パターンが得られ、この方法をアンテ
ナコイルのパターン形状を設計するのに採用すると上記
の各工程を繰り返し行わなければならず、エッチング法
の場合と同様の問題を有していた。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、本発明は、アプリケーションの異なる様々なＩＣチ
ップに対して個々に最適なアンテナコイルのパターン形
状を設計していく場合に、開発時間を削減し、効率を高
めることができる非接触型ＩＣカード用アンテナコイル
のパターン決定方法を提供することを目的とする。
り、本発明は、アプリケーションの異なる様々なＩＣチ
ップに対して個々に最適なアンテナコイルのパターン形
状を設計していく場合に、開発時間を削減し、効率を高
めることができる非接触型ＩＣカード用アンテナコイル
のパターン決定方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパ
ターン決定方法は、基板上のアンテナコイル形成領域に
全面に導電層を形成する工程と、前記導電層にレーザー
光を照射して前記導電層に溝を形成し、前記導電層をコ
イル状に加工する工程と、前記コイル状に加工された導
電層から２位置を選択し、ＩＣチップの２つの端子を前
記２位置において前記導電層にそれぞれ電気的に接続さ
せる工程と、非接触型ＩＣカード用外部装置との通信を
行い、前記２位置間の導電層をアンテナコイルとすると
きのアンテナ特性を調べる工程とを有し、前記２位置の
少なくともいずれか一方の位置を変えて、前記ＩＣチッ
プの２つの端子を前記導電層にそれぞれ電気的に接続さ
せ、前記アンテナ特性を調べる工程を繰り返し、得られ
たアンテナ特性データをもとに前記導電層から２位置を
選択してアンテナコイルのパターンを決定する。
め、本発明の非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパ
ターン決定方法は、基板上のアンテナコイル形成領域に
全面に導電層を形成する工程と、前記導電層にレーザー
光を照射して前記導電層に溝を形成し、前記導電層をコ
イル状に加工する工程と、前記コイル状に加工された導
電層から２位置を選択し、ＩＣチップの２つの端子を前
記２位置において前記導電層にそれぞれ電気的に接続さ
せる工程と、非接触型ＩＣカード用外部装置との通信を
行い、前記２位置間の導電層をアンテナコイルとすると
きのアンテナ特性を調べる工程とを有し、前記２位置の
少なくともいずれか一方の位置を変えて、前記ＩＣチッ
プの２つの端子を前記導電層にそれぞれ電気的に接続さ
せ、前記アンテナ特性を調べる工程を繰り返し、得られ
たアンテナ特性データをもとに前記導電層から２位置を
選択してアンテナコイルのパターンを決定する。
【００１１】上記の本発明の非接触型ＩＣカード用アン
テナコイルのパターン決定方法は、基板上のアンテナコ
イル形成領域に全面に導電層を形成し、導電層にレーザ
ー光を照射して導電層に溝を形成し、導電層をコイル状
に加工する。次に、コイル状に加工された導電層から２
位置を選択し、ＩＣチップの２つの端子を２位置におい
て導電層にそれぞれ電気的に接続させ、非接触型ＩＣカ
ード用外部装置との通信を行い、２位置間の導電層をア
ンテナコイルとするときのアンテナ特性を調べる。ここ
で、上記の２位置の少なくともいずれか一方の位置を変
えて、ＩＣチップの２つの端子を導電層にそれぞれ電気
的に接続させ、アンテナ特性を調べる工程を繰り返す。
上記で得られたアンテナ特性データをもとに導電層から
２位置を選択してアンテナコイルのパターンを決定す
る。
テナコイルのパターン決定方法は、基板上のアンテナコ
イル形成領域に全面に導電層を形成し、導電層にレーザ
ー光を照射して導電層に溝を形成し、導電層をコイル状
に加工する。次に、コイル状に加工された導電層から２
位置を選択し、ＩＣチップの２つの端子を２位置におい
て導電層にそれぞれ電気的に接続させ、非接触型ＩＣカ
ード用外部装置との通信を行い、２位置間の導電層をア
ンテナコイルとするときのアンテナ特性を調べる。ここ
で、上記の２位置の少なくともいずれか一方の位置を変
えて、ＩＣチップの２つの端子を導電層にそれぞれ電気
的に接続させ、アンテナ特性を調べる工程を繰り返す。
上記で得られたアンテナ特性データをもとに導電層から
２位置を選択してアンテナコイルのパターンを決定す
る。
【００１２】上記の本発明の非接触型ＩＣカード用アン
テナコイルのパターン決定方法によれば、全面に形成さ
れた導電層をレーザー光によりコイル状に加工し、ＩＣ
チップと接続する位置を変えながら各接続位置における
アンテナ特性を調べることにより、非接触型ＩＣカード
とリーダライタなどの非接触型ＩＣカード用外部装置間
で確実な信号の授受を行うために必要なコイルの設計値
（線幅、線厚、ピッチ、巻数）、アンテナパラメータ
ー、抵抗値およびインダクタンス値などを短時間で解析
することができ、共振の鋭さを表す最適なＱ値を発生さ
せるアンテナコイルのパターンを決定することが可能と
なり、また、アンテナコイルの設計の変更に対しても、
レーザーにより加工するパターンを変更するだけで対応
することが可能となり、アプリケーションの異なる様々
なＩＣチップに対して個々に最適なアンテナコイルのパ
ターン形状を設計していく場合に、従来のエッチングあ
るいは印刷によるアンテナ設計過程でのマスク作製ある
いは製版の試行回数を減らすことが可能となり、開発時
間を削減し、効率を高めて非接触型ＩＣカード用アンテ
ナコイルのパターンを決定することができる。
テナコイルのパターン決定方法によれば、全面に形成さ
れた導電層をレーザー光によりコイル状に加工し、ＩＣ
チップと接続する位置を変えながら各接続位置における
アンテナ特性を調べることにより、非接触型ＩＣカード
とリーダライタなどの非接触型ＩＣカード用外部装置間
で確実な信号の授受を行うために必要なコイルの設計値
（線幅、線厚、ピッチ、巻数）、アンテナパラメータ
ー、抵抗値およびインダクタンス値などを短時間で解析
することができ、共振の鋭さを表す最適なＱ値を発生さ
せるアンテナコイルのパターンを決定することが可能と
なり、また、アンテナコイルの設計の変更に対しても、
レーザーにより加工するパターンを変更するだけで対応
することが可能となり、アプリケーションの異なる様々
なＩＣチップに対して個々に最適なアンテナコイルのパ
ターン形状を設計していく場合に、従来のエッチングあ
るいは印刷によるアンテナ設計過程でのマスク作製ある
いは製版の試行回数を減らすことが可能となり、開発時
間を削減し、効率を高めて非接触型ＩＣカード用アンテ
ナコイルのパターンを決定することができる。
【００１３】上記の本発明の非接触型ＩＣカード用アン
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記導電
層にレーザー光を照射して溝を形成する工程において
は、制御装置でレーザー光の照射位置を掃引制御して、
前記導電層に溝を形成する。レーザー光の照射位置を制
御する制御装置上のプログラムを変更するだけで、アン
テナコイルの設計の変更のためのレーザーにより加工す
るパターンを変更することが可能となり、従来のエッチ
ングあるいは印刷によるアンテナ設計過程でのマスク作
製あるいは製版の試行回数を減らすことが可能となり、
開発時間を削減して効率を高めることができる。
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記導電
層にレーザー光を照射して溝を形成する工程において
は、制御装置でレーザー光の照射位置を掃引制御して、
前記導電層に溝を形成する。レーザー光の照射位置を制
御する制御装置上のプログラムを変更するだけで、アン
テナコイルの設計の変更のためのレーザーにより加工す
るパターンを変更することが可能となり、従来のエッチ
ングあるいは印刷によるアンテナ設計過程でのマスク作
製あるいは製版の試行回数を減らすことが可能となり、
開発時間を削減して効率を高めることができる。
【００１４】上記の本発明の非接触型ＩＣカード用アン
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記２位
置間の導電層をアンテナコイルとするときのアンテナ特
性を調べる工程においては、アンテナコイルとする前記
導電層と前記非接触型ＩＣカード用外部装置との間の通
信可能距離を調べ、得られた通信可能距離データをもと
に、通信可能距離が最大となる２位置を選択する。非接
触型ＩＣカードとリーダライタなどの非接触型ＩＣカー
ド用外部装置間で確実な信号の授受を行うために最適な
導電層の２位置を選択することができる。
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記２位
置間の導電層をアンテナコイルとするときのアンテナ特
性を調べる工程においては、アンテナコイルとする前記
導電層と前記非接触型ＩＣカード用外部装置との間の通
信可能距離を調べ、得られた通信可能距離データをもと
に、通信可能距離が最大となる２位置を選択する。非接
触型ＩＣカードとリーダライタなどの非接触型ＩＣカー
ド用外部装置間で確実な信号の授受を行うために最適な
導電層の２位置を選択することができる。
【００１５】上記の本発明の非接触型ＩＣカード用アン
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記導電
層を形成する工程においては、前記基板上に導電層を貼
り付ける。あるいは、前記基板上に導電層を蒸着する。
あるいは、導電インキを用いて前記基板上に印刷する。
これにより、容易に基板上のアンテナコイル形成領域に
全面に導電層を形成することができる。
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記導電
層を形成する工程においては、前記基板上に導電層を貼
り付ける。あるいは、前記基板上に導電層を蒸着する。
あるいは、導電インキを用いて前記基板上に印刷する。
これにより、容易に基板上のアンテナコイル形成領域に
全面に導電層を形成することができる。
【００１６】上記の本発明の非接触型ＩＣカード用アン
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記レー
ザー光が、ＹＡＧレーザーの基本波である。高出力なＹ
ＡＧレーザーの基本波を用いることにより容易に基板上
の導電層をコイル状に加工することができる。
テナコイルのパターン決定方法は、好適には、前記レー
ザー光が、ＹＡＧレーザーの基本波である。高出力なＹ
ＡＧレーザーの基本波を用いることにより容易に基板上
の導電層をコイル状に加工することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１８】本実施形態にかかる非接触型ＩＣカード用
アンテナコイルのパターン決定方法について説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、例えば導電性インキを
用いるスクリーン印刷法により、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）フィルムからなる基板１０上のアンテ
ナコイル形成領域（例えば５０ｍｍ×８０ｍｍの領域）
に全面に厚さ１０μｍの導電層１１を形成する。あるい
は、蒸着あるいは貼り合わせ（ラミネート）などにより
プラスチック基板に形成された銅またはアルミニウムな
どの金属箔を形成して、上記の導電層１１とする。
アンテナコイルのパターン決定方法について説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、例えば導電性インキを
用いるスクリーン印刷法により、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）フィルムからなる基板１０上のアンテ
ナコイル形成領域（例えば５０ｍｍ×８０ｍｍの領域）
に全面に厚さ１０μｍの導電層１１を形成する。あるい
は、蒸着あるいは貼り合わせ（ラミネート）などにより
プラスチック基板に形成された銅またはアルミニウムな
どの金属箔を形成して、上記の導電層１１とする。
【００１９】次に、図１（ｂ）に示すように、例えばＹ
ＡＧレーザー発振器５１から出射されるレーザー光Ｌを
基板１０上の導電層１１に照射し、制御装置５０でレー
ザー光の照射位置を掃引制御する。このようにして、図
２（ｃ）に示すように、導電層１１に絶縁溝１２を形成
し、導電層１１をコイル状に加工された導電層１３とす
る。図面上は簡単のために約５周回分のコイルを示して
いるが、実際にはより多くの周回を有するコイルとする
ことができる。ＹＡＧレーザーの照射条件は、例えば、
出力１０Ｗ、走査速度を毎秒６０ｍｍとし、ＹＡＧレ一
ザーにより形成する絶縁溝１２の幅は約３００μｍ、ア
ンテナコイルとなるコイル状の導電層１３は１ピッチ当
り幅１．０ｍｍとする。この場合、例えば５０ｍｍ×８
０ｍｍの領域に形成された導電層１１をコイル状に加工
するのに要する時間は１０秒程度であり、短時間で加工
することができる。
ＡＧレーザー発振器５１から出射されるレーザー光Ｌを
基板１０上の導電層１１に照射し、制御装置５０でレー
ザー光の照射位置を掃引制御する。このようにして、図
２（ｃ）に示すように、導電層１１に絶縁溝１２を形成
し、導電層１１をコイル状に加工された導電層１３とす
る。図面上は簡単のために約５周回分のコイルを示して
いるが、実際にはより多くの周回を有するコイルとする
ことができる。ＹＡＧレーザーの照射条件は、例えば、
出力１０Ｗ、走査速度を毎秒６０ｍｍとし、ＹＡＧレ一
ザーにより形成する絶縁溝１２の幅は約３００μｍ、ア
ンテナコイルとなるコイル状の導電層１３は１ピッチ当
り幅１．０ｍｍとする。この場合、例えば５０ｍｍ×８
０ｍｍの領域に形成された導電層１１をコイル状に加工
するのに要する時間は１０秒程度であり、短時間で加工
することができる。
【００２０】次に、図２（ｄ）に示すように、コイル状
の導電層１３から２位置（１３ａ，１３ｂ）を選択し、
例えばＣＯＢ（Chip On Board ）形態を有する基板２０
に固着されたＩＣチップ２１の２つの端子（２２ａ，２
２ｂ）を、リード（２３ａ，２３ｂ）を用いて、上記の
選択された２位置（１３ａ，１３ｂ）においてコイル状
の導電層１３にそれぞれ電気的に接続させる。上記のコ
イル状の導電層１３から選択するの２位置（１３ａ，１
３ｂ）としては、例えば、一方をコイルの最外周端部、
他方をその内側のいずれかの位置とする。
の導電層１３から２位置（１３ａ，１３ｂ）を選択し、
例えばＣＯＢ（Chip On Board ）形態を有する基板２０
に固着されたＩＣチップ２１の２つの端子（２２ａ，２
２ｂ）を、リード（２３ａ，２３ｂ）を用いて、上記の
選択された２位置（１３ａ，１３ｂ）においてコイル状
の導電層１３にそれぞれ電気的に接続させる。上記のコ
イル状の導電層１３から選択するの２位置（１３ａ，１
３ｂ）としては、例えば、一方をコイルの最外周端部、
他方をその内側のいずれかの位置とする。
【００２１】上記のようにＩＣチップ２１の２つの端子
（２２ａ，２２ｂ）を２位置（１３ａ，１３ｂ）におい
てコイル状の導電層１３にそれぞれ電気的に接続させた
状態で、非接触型ＩＣカード用外部装置（不図示）との
通信を行い、２位置間（１３ａ，１３ｂ）の導電層１３
をアンテナコイルとするときのアンテナ特性を調べる。
アンテナ特性としては、例えばアンテナコイルとする導
電層１３と非接触型ＩＣカード用外部装置との間の通信
可能距離を調べる。あるいは、選択した２位置（１３
ａ，１３ｂ）間の直流抵抗値や、インダクタンス値など
を調べることもできる。
（２２ａ，２２ｂ）を２位置（１３ａ，１３ｂ）におい
てコイル状の導電層１３にそれぞれ電気的に接続させた
状態で、非接触型ＩＣカード用外部装置（不図示）との
通信を行い、２位置間（１３ａ，１３ｂ）の導電層１３
をアンテナコイルとするときのアンテナ特性を調べる。
アンテナ特性としては、例えばアンテナコイルとする導
電層１３と非接触型ＩＣカード用外部装置との間の通信
可能距離を調べる。あるいは、選択した２位置（１３
ａ，１３ｂ）間の直流抵抗値や、インダクタンス値など
を調べることもできる。
【００２２】次に、上記の２位置（１３ａ，１３ｂ）の
少なくともいずれか一方の位置を変えて、ＩＣチップ２
１の２つの端子（２２ａ，２２ｂ）をコイル状の導電層
１３にそれぞれ電気的に接続させ、通信可能距離などの
アンテナ特性を調べる工程を繰り返す。
少なくともいずれか一方の位置を変えて、ＩＣチップ２
１の２つの端子（２２ａ，２２ｂ）をコイル状の導電層
１３にそれぞれ電気的に接続させ、通信可能距離などの
アンテナ特性を調べる工程を繰り返す。
【００２３】上記のようにして得られた通信可能距離デ
ータなどのアンテナ特性データをもとにコイル状の導電
層１３から２位置を選択して、非接触型ＩＣカード用ア
ンテナコイルのパターンを決定する。例えば、コイル状
の導電層１３の最外周端部と最外周端部から５周回内側
の位置の間の導電層をアンテナコイルとしたときに通信
可能距離が最大となり、その２位置間の直流抵抗値が１
０Ω、インダクタンス値が１．４μＨであって、所定の
アンテナ特性を得ることができた場合には、この２位置
間のコイル状の導電層１３を最適な非接触型ＩＣカード
用アンテナコイルのパターンとして決定する。
ータなどのアンテナ特性データをもとにコイル状の導電
層１３から２位置を選択して、非接触型ＩＣカード用ア
ンテナコイルのパターンを決定する。例えば、コイル状
の導電層１３の最外周端部と最外周端部から５周回内側
の位置の間の導電層をアンテナコイルとしたときに通信
可能距離が最大となり、その２位置間の直流抵抗値が１
０Ω、インダクタンス値が１．４μＨであって、所定の
アンテナ特性を得ることができた場合には、この２位置
間のコイル状の導電層１３を最適な非接触型ＩＣカード
用アンテナコイルのパターンとして決定する。
【００２４】上記の本実施形態の非接触型ＩＣカード用
アンテナコイルのパターン決定方法によれば、全面に形
成された導電層をレーザー光によりコイル状に加工し、
ＩＣチップと接続する位置を変えながら各接続位置にお
けるアンテナ特性を調べることにより、非接触型ＩＣカ
ードとリーダライタなどの非接触型ＩＣカード用外部装
置間で確実な信号の授受を行うために必要なコイルの設
計値（線幅、線厚、ピッチ、巻数）、アンテナパラメー
ター、抵抗値およびインダクタンス値などを短時間で解
析することができ、共振の鋭さを表す最適なＱ値を発生
させるアンテナコイルのパターンを決定することができ
る。
アンテナコイルのパターン決定方法によれば、全面に形
成された導電層をレーザー光によりコイル状に加工し、
ＩＣチップと接続する位置を変えながら各接続位置にお
けるアンテナ特性を調べることにより、非接触型ＩＣカ
ードとリーダライタなどの非接触型ＩＣカード用外部装
置間で確実な信号の授受を行うために必要なコイルの設
計値（線幅、線厚、ピッチ、巻数）、アンテナパラメー
ター、抵抗値およびインダクタンス値などを短時間で解
析することができ、共振の鋭さを表す最適なＱ値を発生
させるアンテナコイルのパターンを決定することができ
る。
【００２５】また、アンテナコイルの設計の変更に対し
ても、レーザーにより加工するパターンを変更すること
で対応することが可能となる。この場合、レーザー光の
照射位置を制御する制御装置上のプログラムを変更する
だけで、上記のパターン変更を行うことができる。この
ように、アプリケーションの異なる様々なＩＣチップに
対して個々に最適なアンテナコイルのパターン形状を設
計していく場合に、従来のエッチングあるいは印刷によ
るアンテナ設計過程でのマスク作製あるいは製版の試行
回数を減らすことが可能となり、開発時間を削減し、効
率を高めて非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパタ
ーンを決定することができる。
ても、レーザーにより加工するパターンを変更すること
で対応することが可能となる。この場合、レーザー光の
照射位置を制御する制御装置上のプログラムを変更する
だけで、上記のパターン変更を行うことができる。この
ように、アプリケーションの異なる様々なＩＣチップに
対して個々に最適なアンテナコイルのパターン形状を設
計していく場合に、従来のエッチングあるいは印刷によ
るアンテナ設計過程でのマスク作製あるいは製版の試行
回数を減らすことが可能となり、開発時間を削減し、効
率を高めて非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパタ
ーンを決定することができる。
【００２６】上記のようにして決定した非接触型ＩＣカ
ード用アンテナコイルのパターンをそのまま利用して、
非接触型ＩＣカードを構成することも可能であり、その
製造方法について説明する。図３（ａ）は上記の非接触
型ＩＣカード用アンテナコイルのパターンを有する第１
コアシートの一方の面からの平面図であり、図３（ｂ）
は図３（ａ）中のＸ−Ｘ’における断面図であり、ま
た、図３（ｃ）は上記の第１コアシートの他方の面から
の平面図である。まず、例えば厚さ１８８μｍの白色の
ＰＥＴフィルムからなる第１コアシート１０の両面に、
導電性インキを用いるシルクスクリーン印刷により導電
層をそれぞれ順に形成し、例えばＹＡＧレーザーを導電
層に照射してパターン加工し、一方の面上にＩＣチップ
接続用端子（１５ａ，１５ｂ）を、他方の面上にコイル
状の導電層１３をそれぞれ形成する。コイル状の導電層
１３は、絶縁溝１２により分離されてパターン化された
ものである。次に、実験結果に基づき適切なコイル巻数
に相当するコイル状の導電層の２位置において、ＹＡＧ
レーザーなどのレーザー光を照射して第１コアシート１
０を貫通するスルーホールＴＨを形成する。次に、スル
ーホールＴＨ内に銀ぺーストをディスペンサーなどで供
給し、乾燥固化して、スルーホール配線層１４を形成し
てＩＣチップ接続端子（１５ａ，１５ｂ）とアンテナコ
イルとなるコイル状の導電層１３を接続する。次にＩＣ
チップ接続端子上に異方性導電フイルム１６を転写し、
その上層にＩＣチップ１７を位置決めして戴置し、ＩＣ
チップ１７上から熱圧をかけて固着する。
ード用アンテナコイルのパターンをそのまま利用して、
非接触型ＩＣカードを構成することも可能であり、その
製造方法について説明する。図３（ａ）は上記の非接触
型ＩＣカード用アンテナコイルのパターンを有する第１
コアシートの一方の面からの平面図であり、図３（ｂ）
は図３（ａ）中のＸ−Ｘ’における断面図であり、ま
た、図３（ｃ）は上記の第１コアシートの他方の面から
の平面図である。まず、例えば厚さ１８８μｍの白色の
ＰＥＴフィルムからなる第１コアシート１０の両面に、
導電性インキを用いるシルクスクリーン印刷により導電
層をそれぞれ順に形成し、例えばＹＡＧレーザーを導電
層に照射してパターン加工し、一方の面上にＩＣチップ
接続用端子（１５ａ，１５ｂ）を、他方の面上にコイル
状の導電層１３をそれぞれ形成する。コイル状の導電層
１３は、絶縁溝１２により分離されてパターン化された
ものである。次に、実験結果に基づき適切なコイル巻数
に相当するコイル状の導電層の２位置において、ＹＡＧ
レーザーなどのレーザー光を照射して第１コアシート１
０を貫通するスルーホールＴＨを形成する。次に、スル
ーホールＴＨ内に銀ぺーストをディスペンサーなどで供
給し、乾燥固化して、スルーホール配線層１４を形成し
てＩＣチップ接続端子（１５ａ，１５ｂ）とアンテナコ
イルとなるコイル状の導電層１３を接続する。次にＩＣ
チップ接続端子上に異方性導電フイルム１６を転写し、
その上層にＩＣチップ１７を位置決めして戴置し、ＩＣ
チップ１７上から熱圧をかけて固着する。
【００２７】次に、例えば厚さ２５０μｍのＰＥＴフィ
ルムからなり、レーザー光でＩＣチップ１７位置に相当
する部分に窓孔を形成した第２コアシート３１に接着剤
層３０を厚さ３０μｍでコーティングした後、ＩＣチッ
プ１７が上記の窓孔に嵌込するようにして第１コアシー
ト１０のＩＣチップ実装面上に第２コアシート３１を積
層させる。さらにその上層に接着剤層３２をコーティン
グした厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる保護シ
ート３３を積層させる。一方、第１コアシート１０のア
ンテナ形成面上にも接着剤層３４をコーティングした厚
さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる保護シート３５
を積層させる。上記の積層体を平面プレスにより熱圧を
かけてラミネートし、必要に応じてカードサイズに打ち
抜き、総厚７２８μｍの非接触型ＩＣカードとする。
ルムからなり、レーザー光でＩＣチップ１７位置に相当
する部分に窓孔を形成した第２コアシート３１に接着剤
層３０を厚さ３０μｍでコーティングした後、ＩＣチッ
プ１７が上記の窓孔に嵌込するようにして第１コアシー
ト１０のＩＣチップ実装面上に第２コアシート３１を積
層させる。さらにその上層に接着剤層３２をコーティン
グした厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる保護シ
ート３３を積層させる。一方、第１コアシート１０のア
ンテナ形成面上にも接着剤層３４をコーティングした厚
さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる保護シート３５
を積層させる。上記の積層体を平面プレスにより熱圧を
かけてラミネートし、必要に応じてカードサイズに打ち
抜き、総厚７２８μｍの非接触型ＩＣカードとする。
【００２８】第１コアシート１０、第２コアシート３
１、および保護シート３３，３５を構成する樹脂として
は特に限定はなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチ
レン（ＰＥ）、共重合ポリエステル（ＰＥＴＧなど）、
ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、な
どの樹脂シートを用いることが可能である。また、接着
剤層（３０，３２，３４）もエポキシ樹脂などの熱硬化
型樹脂系接着剤、熱可塑性樹脂、あるいはそれらを混合
させた接着剤を用いることが可能である。また、使用す
る樹脂シートによっては接着剤を用いずに熱圧ラミネー
ト加工を行って積層させることも可能である。
１、および保護シート３３，３５を構成する樹脂として
は特に限定はなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチ
レン（ＰＥ）、共重合ポリエステル（ＰＥＴＧなど）、
ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、な
どの樹脂シートを用いることが可能である。また、接着
剤層（３０，３２，３４）もエポキシ樹脂などの熱硬化
型樹脂系接着剤、熱可塑性樹脂、あるいはそれらを混合
させた接着剤を用いることが可能である。また、使用す
る樹脂シートによっては接着剤を用いずに熱圧ラミネー
ト加工を行って積層させることも可能である。
【００２９】本発明は上記の実施の形態に限定されな
い。例えば、導電層をパターン加工するために照射する
レーザー光は、ＹＡＧレーザーの基本波（１．０６４μ
ｍ）に限らず、第２高調波（５３２ｎｍ）などの非線形
効果により波長変換して得た光や、ＣＯ2 レーザー、エ
キシマレーザー、イオンレーザーなど、その他のレーザ
ーを用いることもできる。
い。例えば、導電層をパターン加工するために照射する
レーザー光は、ＹＡＧレーザーの基本波（１．０６４μ
ｍ）に限らず、第２高調波（５３２ｎｍ）などの非線形
効果により波長変換して得た光や、ＣＯ2 レーザー、エ
キシマレーザー、イオンレーザーなど、その他のレーザ
ーを用いることもできる。
【００３０】ＩＣカードとしては、非接触型のほか、接
触型ＩＣモジュールも搭載したハイブリッドタイプとす
ることもできる。また、磁気ストライプなどを設けて情
報を記録する、昇華転写印刷などにより顔写真を印刷す
る、ホログラム、エンボスなどの各機能を付与すること
ができる。
触型ＩＣモジュールも搭載したハイブリッドタイプとす
ることもできる。また、磁気ストライプなどを設けて情
報を記録する、昇華転写印刷などにより顔写真を印刷す
る、ホログラム、エンボスなどの各機能を付与すること
ができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明の非接触型ＩＣカード用アンテナ
コイルのパターン決定方法によれば、アプリケーション
の異なる様々なＩＣチップに対して個々に最適なアンテ
ナコイルのパターン形状を設計していく場合に、開発時
間を削減し、効率を高めて非接触型ＩＣカード用アンテ
ナコイルのパターンを決定することができる。
コイルのパターン決定方法によれば、アプリケーション
の異なる様々なＩＣチップに対して個々に最適なアンテ
ナコイルのパターン形状を設計していく場合に、開発時
間を削減し、効率を高めて非接触型ＩＣカード用アンテ
ナコイルのパターンを決定することができる。
【図１】図１は本実施形態にかかる非接触型ＩＣカード
用アンテナコイルのパターン決定方法の工程を示す斜視
図であり、（ａ）は導電層の形成工程まで、（ｂ）はレ
ーザー光の照射工程までを示す。
用アンテナコイルのパターン決定方法の工程を示す斜視
図であり、（ａ）は導電層の形成工程まで、（ｂ）はレ
ーザー光の照射工程までを示す。
【図２】図２は図１の続きの工程を示し、（ｃ）はコイ
ル状の導電層の形成工程まで、（ｄ）はＩＣチップと接
続してアンテナ特性を調べる工程までを示す。
ル状の導電層の形成工程まで、（ｄ）はＩＣチップと接
続してアンテナ特性を調べる工程までを示す。
【図３】図３は非接触型ＩＣカード用アンテナコイルの
パターンを利用した非接触型ＩＣカードの構成を示す断
面図であり、（ａ）は第１コアシートの一方の面からの
平面図、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ’における断面図、
（ｃ）は第１コアシートの他方の面からの平面図、
（ｄ）は非接触型ＩＣカードの断面図である。
パターンを利用した非接触型ＩＣカードの構成を示す断
面図であり、（ａ）は第１コアシートの一方の面からの
平面図、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ’における断面図、
（ｃ）は第１コアシートの他方の面からの平面図、
（ｄ）は非接触型ＩＣカードの断面図である。
１０…基板（第１コアシート）、１１…導電層、１２…
絶縁溝、１３…コイル状の導電層、１３ａ，１３ｂ…接
続位置、１４…スルーホール配線層、１５ａ，１５ｂ…
ＩＣチップ接続端子、１６…異方性導電フイルム、１７
…ＩＣチップ、２０…基板、２１…ＩＣチップ、２２
ａ，２２ｂ…端子、２３ａ，２３ｂ…リード、３０，３
２，３４…接着剤層、３１…第２コアシート、３３，３
５…保護シート、５０…制御装置、５１…ＹＡＧレーザ
ー発振器、ＴＨ…スルーホール。
絶縁溝、１３…コイル状の導電層、１３ａ，１３ｂ…接
続位置、１４…スルーホール配線層、１５ａ，１５ｂ…
ＩＣチップ接続端子、１６…異方性導電フイルム、１７
…ＩＣチップ、２０…基板、２１…ＩＣチップ、２２
ａ，２２ｂ…端子、２３ａ，２３ｂ…リード、３０，３
２，３４…接着剤層、３１…第２コアシート、３３，３
５…保護シート、５０…制御装置、５１…ＹＡＧレーザ
ー発振器、ＴＨ…スルーホール。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C005 NA02 NA06 NA09 NA34 NB06 PA14 PA18 PA27 RA04 RA09 RA21 TA21 TA22 5B035 AA00 BB09 CA01 CA23
Claims (7)
- 【請求項１】基板上のアンテナコイル形成領域に全面に
導電層を形成する工程と、 前記導電層にレーザー光を照射して前記導電層に溝を形
成し、前記導電層をコイル状に加工する工程と、 前記コイル状に加工された導電層から２位置を選択し、
ＩＣチップの２つの端子を前記２位置において前記導電
層にそれぞれ電気的に接続させる工程と、 非接触型ＩＣカード用外部装置との通信を行い、前記２
位置間の導電層をアンテナコイルとするときのアンテナ
特性を調べる工程とを有し、 前記２位置の少なくともいずれか一方の位置を変えて、
前記ＩＣチップの２つの端子を前記導電層にそれぞれ電
気的に接続させ、前記アンテナ特性を調べる工程を繰り
返し、 得られたアンテナ特性データをもとに前記導電層から２
位置を選択してアンテナコイルのパターンを決定する非
接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパターン決定方
法。 - 【請求項２】前記導電層にレーザー光を照射して溝を形
成する工程においては、制御装置でレーザー光の照射位
置を掃引制御して、前記導電層に溝を形成する請求項１
記載の非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパターン
決定方法。 - 【請求項３】前記２位置間の導電層をアンテナコイルと
するときのアンテナ特性を調べる工程においては、アン
テナコイルとする前記導電層と前記非接触型ＩＣカード
用外部装置との間の通信可能距離を調べ、 得られた通信可能距離データをもとに、通信可能距離が
最大となる２位置を選択する請求項１あるいは２に記載
の非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパターン決定
方法。 - 【請求項４】前記導電層を形成する工程においては、前
記基板上に導電層を貼り付ける請求項１〜３のいずれか
に記載の非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパター
ン決定方法。 - 【請求項５】前記導電層を形成する工程においては、前
記基板上に導電層を蒸着する請求項１〜３のいずれかに
記載の非接触型ＩＣカード用アンテナコイルのパターン
決定方法。 - 【請求項６】前記導電層を形成する工程においては、導
電インキを用いて前記基板上に印刷する請求項１〜３の
いずれかに記載の非接触型ＩＣカード用アンテナコイル
のパターン決定方法。 - 【請求項７】前記レーザー光が、ＹＡＧレーザーの基本
波である請求項１〜６のいずれかに記載の非接触型ＩＣ
カード用アンテナコイルのパターン決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29969898A JP4080613B2 (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 非接触型ｉｃカード用アンテナコイルのパターン決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29969898A JP4080613B2 (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 非接触型ｉｃカード用アンテナコイルのパターン決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000132652A true JP2000132652A (ja) | 2000-05-12 |
| JP4080613B2 JP4080613B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=17875895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29969898A Expired - Fee Related JP4080613B2 (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 非接触型ｉｃカード用アンテナコイルのパターン決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4080613B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003044812A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Toppan Forms Co Ltd | 記録媒体及びその製造方法 |
| JP2003044819A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Toppan Forms Co Ltd | 記録媒体及びその製造方法 |
| JP2007012031A (ja) * | 2005-05-31 | 2007-01-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | アンテナの製造方法及び半導体装置の作製方法 |
| JP2007183909A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Dainippon Printing Co Ltd | 非接触ｉｃタグとその製造方法及び装置 |
| US8357598B2 (en) | 2005-05-31 | 2013-01-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing antenna and method for manufacturing semiconductor device |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP29969898A patent/JP4080613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003044812A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Toppan Forms Co Ltd | 記録媒体及びその製造方法 |
| JP2003044819A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Toppan Forms Co Ltd | 記録媒体及びその製造方法 |
| JP2007012031A (ja) * | 2005-05-31 | 2007-01-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | アンテナの製造方法及び半導体装置の作製方法 |
| US8357598B2 (en) | 2005-05-31 | 2013-01-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing antenna and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2007183909A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Dainippon Printing Co Ltd | 非接触ｉｃタグとその製造方法及び装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4080613B2 (ja) | 2008-04-23 |
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