JP2000298719A - 非接触ｉｃカードおよびそのアンテナ共振回路の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＩＣカード完成後、ＩＣカードの外見を破壊せ
ずに外部からの作用で通信特性が変更可能。 【解決手段】外部とのデータの送信および／または受信
のためのアンテナ及びコンデンサを有するアンテナ共振
回路を備えた非接触ＩＣカードであって、該アンテナ共
振回路中のコンデンサを形成する電極板層４および／ま
たは誘電体層３の少なくとも一部に熱によって変形させ
得る熱変形物質を含む。ＩＣカード完成後その熱変形物
質に外部から熱、光、電磁波、磁気および音波等のエネ
ルギーを局所的に作用させて、電極板層および／または
誘電体層の少なくとも一部を熱によって変形させアンテ
ナ共振回路の共振周波数を所望の値に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動電力とデータ
のやり取りを外部電波でおこなう乗車券、テレフォンカ
ード、荷物タグ等に使用される非接触ＩＣカードに関す
るものである。さらに詳しくはそのアンテナ共振回路の
構造およびその調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカードと呼ばれている新しい情報記
録媒体は、現在市場に広く出回っているクレジットカー
ド、銀行カード、ポイントカード等のカード状あるいは
シート状の形状をして、その中にＩＣが組み込まれてい
るものを総称している。

【０００３】ＩＣカードは大きく分けて接触型、非接触
型の２種類に分けられる。接触型とはカード表面に端子
が設けられており、その端子を通じて信号のやり取りを
行うものである。現在使い捨てタイプはヨーロッパ等で
テレホンカードとして広く流通している。また、情報の
書き換え可能なタイプをマネーカードとして、使用する
実験が各国で行われており、金融関係で使用されるカー
ドとして注目されている。

【０００４】非接触ＩＣカードはデータのやり取りを電
波で行うため、たとえば従来の切符、定期券等、磁気記
録層が片面に設けられている乗車券に変わる記録媒体と
して注目されている。特に荷物、部品を移動しながら非
接触で管理したり、改札通過の際に、一々乗車券を取り
出すことがなく、定期入れや鞄等の中からでも情報交換
できるため、利便性が大きく向上するものと期待されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】非接触ＩＣカードは、
電池内蔵のものと、外部からの電磁波で電力を得て動作
するタイプに大きく分けられる。電池内蔵のものは、非
接触ＩＣカードから発信する電波の出力が大きく、又比
較的容易に分解調整できる。これに対して、外部から電
磁波により電力を得て駆動するタイプの非接触ＩＣカー
ドは、カードからの発信出力が小さく、通信距離を最大
にするためには、リーダ・ライタとのマッチングを最適
化する必要がある。しかしながら、カードとして完成後
は電池式のＩＣカードとは違い、分解して調整すること
は出来ない。現在行われているマッチング方法は、電源
供給コイル兼通信アンテナとなるループアンテナの長さ
を調整するか、端子間にコンデンサを接続し容量を変え
て共振点を最適にする方法が取られている。このような
調整は、カード成型前の段階で行われるため、この段階
で最適化しても、カード表面のラミネートや射出成型な
どカード化する工程で、共振点が微妙にずれるため、規
格外の製品が出きるため歩留まりが悪い。本発明の非接
触ＩＣカードは、従来のカードと違いカード完成後、カ
ードの外見を破壊せずに外部からの作用で通信特性が変
更できる機能を持たせたことを特徴とする非接触ＩＣカ
ードであり、リーダ・ライタとの通信距離を最適化する
方法である。通信特性を最適化することによって通信距
離が伸びるだけでなく、リーダ・ライタを省電力で駆動
することが可能となり、又カードの歩留まりが大幅に向
上する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の非接触ＩＣカー
ドは、外部とのデータの送信および／または受信のため
のアンテナ及びコンデンサを有するアンテナ共振回路を
備えた非接触ＩＣカードであって、該アンテナ共振回路
中のコンデンサを形成する電極板層および／または誘電
体層の少なくとも一部に熱によって変形させ得る熱変形
物質を含む。また、熱変形物質は熱溶融性物質および／
または熱発泡性物質を選択できる。本発明の非接触ＩＣ
カードのアンテナ共振回路の調整方法は、以上のような
非接触ＩＣカードに対して外部から熱、光、電磁波、磁
気および音波の中から選択される少なくとも一つのエネ
ルギーを局所的に作用させて、電極板層および／または
誘電体層の少なくとも一部を熱によって変形させアンテ
ナ共振回路の共振周波数を変化させるものである。この
ようにコンデンサの容量を外部からエネルギーを加える
ことにより調整可能なように、アンテナ共振回路のコン
デンサの誘電体層や電極板層の一部を外部エネルギーに
反応するような物質で作製する。そのため、カード完成
後においてもコンデンサの容量を再調整することによ
り、リーダ・ライタとのマッチングの最適化ができ、結
局、歩留まり向上が可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】１．非接触ＩＣカードの構成 図１は本発明にかかる非接触ＩＣカードの一例の断面図
である。以下図を参照しながら説明する。本発明にかか
る非接触ＩＣカードの基本的な層構成としては、現在一
般に流通している非接触ＩＣカードのものと同一のもの
である。支持体１の上にＩＣ６、アンテナ等を含む回路
部分１０が形成されている。そのような回路部分を設け
た支持体１に接着層7aおよび7bを介して表皮層8aおよび
8bを設けている。以下、各構成部分に沿って本発明の特
徴を含めて説明する。

【０００８】（表皮層）表皮層8aおよび8bは、完成した
ＩＣカードの最外殻の構造的な強度が要求される基材で
あり、その上に印刷、磁気層、保護層等を設けることが
出来る。フィルム状あるいはシート状のポリエステル、
ポリエチレン、ナイロン、ポリイミド等のプラスティッ
クフィルム、銅、アルミニウムなどの金属板、紙、網な
どの単体あるいは複合体、ガラス繊維や紙をエポキシ樹
脂等で含浸した基材等が使用できる。又、カードの積層
構成によっては、後に説明する支持体を兼ねることもあ
る。

【０００９】（接着層）接着層7aおよび7bは表皮層に設
けられる場合が多く、支持体や表皮層同士を接着して１
枚のシートにする。接着方法にはラミネート法とインジ
ェクション法がある。ラミネート法で接着剤に使用され
る樹脂は、ポリエステル、ＡＢＳ、アクリル、ポリウレ
タン等の一般に使用されているドライラミ用接着剤、ホ
ットメルト樹脂で且つ熱硬化型、吸湿硬化型樹脂が使用
されている。カードの厚さを調整するためにこれらの樹
脂の塗布量を調整する必要が生じてくる。特にホットメ
ルト接着剤は粘度が高いため厚塗りには適している。場
合によってはウェットラミも可能である。インジェクシ
ョン法で使用される接着剤はラミネート法で使用される
樹脂と同等のものが使用可能であるが、表皮層−支持体
間のような狭い空間を数箇所の樹脂供給口を通して接着
剤が広がるため、ラミネート法のホットメルト接着剤に
比較すると粘度が低いことが特徴である。

【００１０】（支持体）支持体１は表皮層と同様にフィ
ルム状あるいはシート状のポリエステル、ポリエチレ
ン、ナイロン、ポリイミド等のプラスティックフィル
ム、銅、アルミニウムなどの金属板、紙、網などの単体
あるいは複合体、ガラス繊維や紙をエポキシ樹脂等で含
浸した基材等が使用できる。

【００１１】（目視可能情報記録層）目視可能情報記録
層は表皮層の上に通常設けられる。非接触ＩＣカードの
残額、シリアル番号等の情報を、肉眼で確認できる文字
情報として記録する必要がある場合に設けられる層で、
錫等の蒸着膜を形成し、その膜を熱破壊して記録するタ
イプやロイコ染料等の感熱発色型の染料を塗布して記録
層を形成し、その層に熱記録するタイプ等の１回だけ記
録するものと、感熱タイプ、樹脂タイプ、磁気タイプ、
電場タイプ等の書き換え可能な表示層を設けることがで
きる。

【００１２】（通常印刷）通常印刷は表皮層、目視可能
情報記録層等、保護層の上に施されカードに装飾性を持
たせる為の図柄や、カード使用約款Ｃ、機械による読み
取りのための可視バーコード、ＯＰ（オーバープリンテ
ィング）ニス等を磁気記録カードに印刷する操作であ
る。印刷は、カード状態になってからと、表皮層に予め
耐熱性の良好な印刷をしておく場合がある。予め印刷す
る場合は、カード成型時の熱によって基材が収縮する場
合があるので、予め拡大した図柄で印刷を行っている。

【００１３】（保護層）保護層は通常印刷や目視可能情
報記録層等を保護するために設けられる層で、１種以上
のポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、アク
リル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、エポキシ樹脂等の樹脂から形成される場合
と、前記の樹脂にアルミニウム、酸化チタン等の顔料や
潤滑剤等を分散させた塗料、インクから形成される。

【００１４】（回路、導電路）支持体１の上には回路部
分１０が設けられる。回路部分はＩＣを中心にアンテナ
回路、コンデンサ回路を含むアンテナ共振回路や各回路
やＩＣを接続する導電路等から構成される。アンテナ回
路、コンデンサの電極回路、導電路等は、エッチング
法、導電ペーストの印刷法、蒸着法、巻き線法または打
ち抜き法によって設ける。巻き線法は主にアンテナ回路
形成用である。

【００１５】各方法について以下に説明する。 ＜エッチングの場合＞ガラスエポキシ板、セラミック
板、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＢＴ、ＡＢＳ、
塩ビ等の各種フィルム上に接着剤、蒸着、メッキ等で銅
等の金属層を全面に設け、この金属層上に感光樹脂を設
け、フィルム上に作成した回路パターンを焼き付けた
り、印刷、レタリング等各種方法で回路を直接基板上に
描き、上記方法でマスキングした回路パターン部分を除
いて不要な金属部分を第２塩化鉄鉄溶液等で溶かし出す
ことにより、回路を製造する方法であり、プリント基板
として広く使用されている。

【００１６】＜導電性ペーストの場合＞導電性ペースト
は銀、銅、鉛、半田等の粉末を樹脂に分散し金属粉同士
の接触によって導電性を得られる一種のインクであり、
スクリーン印刷、ディスペンサー等で基板上に回路パタ
ーンあるいは接点に塗布することができ、エッチングの
場合と違い必要な部分のみに塗布するだけで良いので、
工程が簡単で製造コストが低く、又エッチングの場合に
比較して廃棄物が出難いため環境への負担が少ない。し
かしながら、金属分同士の接触が導電性であるので、エ
ッチングより抵抗値が１桁ほど高くなる欠点がある。

【００１７】＜その他の方法＞ループアンテナを製造す
る場合、銅線をコイル状に巻く巻き線アンテナ、半導体
のリードフレームのようにシート状の銅やアルミを打ち
抜くアンテナもある。又、回路を金属蒸気によって製造
する方法も検討されているが、蒸着膜の厚さを得るため
には長時間の蒸着が必要であり、製造効率が悪い。以下
回路部分を構成するＩＣ、コンデンサ、アンテナコイル
についてそれぞれ説明する。

【００１８】（ＩＣ）本発明で使用されるＩＣチップは
135ＫＨｚ、4.9、6.5、13.56、ＭＨｚ、2.54ＧＨｚ帯で
ある。通信周波数を合わせる方法は、実際に使用される
中心周波数よりアンテナ回路の共振周波数が高目の設計
を行い、次にその共振周波数を中心周波数より低い値に
するコンデンサを付加し、最後にコンデンサを形成する
電極ラインを一部カットすることでカードの共振周波数
と中心周波数に合わせる。この粗調整操作により、次式
（１）であらわされる共振周波数ｆを変更することが出
来る。 ｆ∝１／√（ＬＣ）・・・（１） しかしながら、この方法は表皮層が張り合わされる以前
に行われるため、カード成型完成後の共振周波数は、成
型前の共振周波数より若干違ってくるので、すべての製
品が規格を満足させることは難しい。すなわち、後に説
明する本発明の特徴にもとずく微調整が必要になる。

【００１９】カードに装着するＩＣは、チップに電極を
ワイヤーボンディングした上にエポキシ樹脂等で封止さ
れたモジーュルと言われる形態と、チップにバンプを設
けただけのベアチップの形態がある。モジュールはコス
トが高いが、電極や封止樹脂で保護されているため機械
的な力に対して信頼性が高い。それに対し、ベアチップ
は接続部分の加工が簡素化されているので、コストは低
いが信頼性が劣る。

【００２０】ベアチップに用いられるバンプは金或いは
導電性ペーストによって構成されている。金バンプは、
ワイヤーボンダーの技術を応用した方法、メッキ法、ス
パッタ法がある。金バンプは製法によって形状に特徴が
ある。メッキ、スパッタ法では丸または円柱状であり、
ワイヤーボンダーで製造したバンプの形状はワイヤーを
途中で切るため、独特の形をしている。また導電性ペー
ストによる樹脂バンプは、スクリーン印刷、ディスペン
サー等によりチップ上に形成される。使用する導電性ペ
ーストはアンテナ回路で使用されるものと同様なものが
使用できる。

【００２１】モジーュルはハンダ付け、ワイヤーボンデ
ィング、カシメなどでアンテナ回路と接続する。ベアチ
ップの場合、ＢＧＡ（ボール・グリット・アレイ）、Ａ
ＣＦ、ＡＣＰ等の上からチップを押さえつけて硬化させ
る方法が取られる。ＢＧＡを使用する場合、ハンダボー
ルをアンテナ接点上に設け、その上からバンプ付きチッ
プを押し込み、ハンダをリフローさせて固着させる。又
ＢＧＡの変わりに樹脂バンプを印刷することも可能であ
る。ベアチップが装着、検査された後、機械的強度向上
のためにアンダーフィルと呼ばれる熱硬化型樹脂がベア
チップと基板の間に流し込まれ再び加熱硬化される。

【００２２】一方ＡＣＦは異方導電性フィルムの略号の
ことであり、熱硬化性樹脂の中に導電性粒子が分散した
構造でり、ディスペンサーで供給される異方導電性ペー
スト（ＡＣＰ）も同様に使用できる。導電性粒子とし
て、金属粉はもとより、銀粒子に樹脂をコーティングし
た粒子、樹脂粒子に金メッキされたものも使用されてい
る。ＡＣＦはアンテナ回路に片面を接着した後、表面の
セパレーターを剥がし、その上からベアチップを貼付け
ることで、バンプとアンテナ回路が導電性粒子を通して
導電性が得られる。バンプがない部分は導電粒子が疎で
あるため、電気的に導通しない。また、ＡＣＦがベアチ
ップ全面に敷かれているため、封止樹脂は必要でない。
したがってベアチップ貼付け後加熱硬化し固定する。

【００２３】（コンデンサ）支持体上にアンテナ共振回
路を設けるときにコンデンサ回路に関して本発明に従っ
て容量を変えられるように回路を設計する。本発明で使
用されるコンデンサは２枚の平面電極とこれらに挟まれ
た誘電体層で構成されている。Ｃ＝ε・Ａ／ｌで定義さ
れる平面コンデンサの容量Ｃ［Ｆ］は、電極の面積Ａ
［ｍ²］、極板間ｌ［ｍ］、誘電体の誘電率ε［Ｆ／
ｍ］で変更できるため、種々の方法で静電容量を変化さ
せることが出来る。本発明では、誘電体層に発泡粒子を
含有させて、発泡することで電極間の距離を変える。ま
た発泡により誘電体層の構造も変化するので当然に誘電
体層の誘電率も変化する。一般に誘電率は気体→液体→
固体の順に誘電率が高くなるので、誘電体層に気体部分
が増加すれば誘電率は低下する。結局、誘電層が発泡す
ることで電極間距離増加及び誘電率低下の相乗効果によ
りコンデンサ容量は低下する。またコンデンサの電極板
層を形成する導電剤含有層中に発泡粒子を含有させて、
発泡させると電極板層の一部が発泡により孔空き状態に
なるので、電極として有効な部分が減少する。そのため
電極回路の電極面積が減少し、コンデンサ容量は低下す
る。また、上記のような発泡性物質の代わりに別の熱変
形物質として熱溶融性物質を使用してもその溶融および
溶融後の体積、組成の変化等によりコンデンサの容量が
変化する。

【００２４】また、外部からコンデンサの静電容量を変
えることが本発明の大きな特徴である。これは、電極板
層または誘電体層の構成材料中に熱膨張カプセル等の熱
変形物質及び外部エネルギーによって励起する材料を混
ぜてＡ、ｌ及びεを変化させることを意味する。

【００２５】熱膨張マイクロカプセルは、導電性ペース
ト或いは単に消泡剤等の少量の添加物を含む接着樹脂に
配合したものを使用する。導電性ペーストに配合した発
泡剤は、コンデンサの電極板層に使用することで静電容
量を変化させることが出来る。接着樹脂に配合した場
合、コンデンサの電極間の誘電体層として使用すること
で静電容量を変更することが出来る。又、発泡剤によっ
てコイルの空間に熱膨張カプセルを設け開口面積を広げ
ることで誘導抵抗を変化させることも可能ではあるが、
シート状の基材に垂直に設けられたコイルでは平面方向
にコイルの大きさが広がることはかなり困難である。

【００２６】使用される熱膨張マイクロカプセルは、熱
可塑性合成樹脂の皮膜の中にハイドロカーボン等の揮発
性のある物質を包み込んだものが使用される。使用され
る熱膨張マイクロカプセルは単独では８０℃前後から２
００℃を超える温度領域で発泡し、最大８０倍程度まで
その体積を膨張させることが出来る。膨張は不可逆であ
り、かつ、熱可塑性樹脂等に配合され、カードの表面材
料で保護されているので、一度膨張させてしまえばその
状態を保ち、通常の使用条件ではカードのチューニング
がずれる心配はない。

【００２７】カード内の層の一部を構成するこれらの熱
変形物質に熱を局所的に与えるためには、超音波、衝撃
波、高周波、磁場、光、赤外線、レーザー、熱板等いろ
いろな方法が使用できるが最終的には加えられたエネル
ギーを熱として利用する。光、赤外線、レーザー、熱板
等で熱を外部から伝熱する方式では、内部の発泡粒子の
熱変形温度より表皮層の耐熱性が高いことが必要であ
る。また、高周波、赤外線、超音波、衝撃波など表皮層
を透過し、内部の素子に到達して熱に変換されて発泡粒
子や低融点金属に作用方式は、加えられるエネルギーの
種類により、熱の変換方式が異なる。赤外線で加熱する
場合は、基材は通過し、内部の素子で発熱するように光
の吸収波長に合わせた材料を必要部分、例えば、表皮
層、接着層、支持体等の少なくとも一部に使用すること
が好ましい。高周波で発熱させる場合は、発泡粒子に金
属を混合して使用する場合と低融点金属その物を使用す
る場合があり、金属中の渦電流により発熱し電極板層や
誘電体層を変形することが出来る。磁場で発熱させる方
法は、電磁調理器、ＩＨ炊飯器等で使用されている様
に、強磁性体が発泡粒子や低融点金属に加えられている
ことが必要である。外から加えるエネルギーは、一個所
からだけでなく、内部で焦点が重なるように二箇所以
上、好ましくは、カードの表、裏側の二箇所から加える
ほうが好ましい。チューニングのため、コンデンサ部分
である誘電体層等を熱変形させるとカードの一部が隆起
したり陥没したりする変形が生じる可能性がある。カー
ドの変形を抑えるために、カードに使用される材料は熱
可塑性樹脂が好ましい。特に誘電体層近傍でカードを構
成しているフィルムを積層するのに使用されているホッ
トメルト接着剤が、熱で容易に流動あるいは熱変形し、
カードの変形を防止する効果が大きい。

【００２８】（コイル）カード上などの平面上ではアン
テナ回路のコイルの性能を変更する場合、実際にはコイ
ルの長さを変えて通信周波数との共振点をマッチングさ
せることもある。マッチングは回路の一部を切断或いは
接続することでコイルの長さが変更できるように回路を
設計する。このようなマッチングはいわば粗調整として
行われる。

【００２９】（成型）出来上がったＩＣチップ付きの基
材は接着層を設けた表皮層と重ね合わされ、ラミネータ
ー又は射出成型器で１層のシートとする。この時接着剤
を軟化、硬化させるため加熱するが、成型条件を選ばな
いと、カードがカールしたり、ＩＣチップを破壊する場
合がある。ラミネーターでは成型時に、真空脱泡して成
型する方法も提案されている。

【００３０】２．非接触ＩＣカードの成形と利用 以上のような構成を有するカードは最終的に以下の工程
を経てカードとして完成される。また完成後のカードは
リーダ・ライタによって使用される。

【００３１】（打ち抜き）成型されたシートからカード
化するには電動、空圧、油圧プレスに取り付けたトムソ
ン刃、雄雌刃で１枚ずつのカードに切断する。

【００３２】（リーダ・ライタ）クレジットカード、入
退出管理の機、自動改札機、自動預け払い機などの様
に、磁気カードに使用されるリーダ・ライタは、磁気カ
ードを手動及びベルトやローラーなどで挟み込みモータ
ーでカードを移動させる。磁気記録部分とカードの運動
は、フレミングの右手の法則により、磁気カードの表面
に接触している磁気ヘッドに磁束が入り込み電力に変換
されて情報を読み出し、又逆に書き込むのに対して、非
接触ＩＣカードはカードの搬送部分がなく、又カードに
接触する部分もない。電波の発信は適当な大きさを持つ
平面上に設けられた１個或いは複数のループアンテナで
行われ、非接触ＩＣカードに電力供給と信号の送受信を
行う。機械的な可動部分或いは接触部分がなく、構造が
非常に簡略化できるので、リーダ・ライタのコストは磁
気カードのものと比較して安価で、カードとの接触、機
械的な部分がないのでメンテナンスもほとんど必要でな
く、したがってメンテナンスのコストもほとんどかから
ない。

【００３３】

【実施例】以下に本発明に係る非接触ＩＣカード製造の
具体例を説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。特に断りのない場合、以下の部は固形分
重量部である。

【００３４】実施例１ 非接触ＩＣカードの作成 支持体１の片面に18μmの銅箔を貼った75μmポリイミド
フィルム（銅張ポリイミド／東レ社製）製の支持体シー
トにはエッチング法で平板コンデンサの片側の電極板２
ａとループアンテナの回路２ｂを設けられている。この
状態を図２に示した。図２は支持体上にアンテナ回路と
片側のコンデンサ電極回路を設けた平面図である。電極
板２ａはコンデンサの電極になる部分と電極と他の回路
を結ぶ導電路も含む。

【００３５】次に、このコンデンサ電極回路及びアンテ
ナ回路の一部の上にスクリーン印刷により塗料１を印刷
し、110℃×５分間乾燥し、誘電体層３を設けた。この
状態を図３に示した。図３は図２の支持体上に更に誘電
体層を設けた平面図である。次にコンデンサ電極板層４
（導電性ペーストＤＤ１５５０／京都エレックス製）を
積層スクリーン印刷し、120℃×30分乾燥した。この状
態を図４に示した。図４は図３の支持体の誘電体層３上
に対応する片側のコンデンサ電極板層４を設けた平面図
である。電極板層４もコンデンサの電極になる部分と電
極と他の回路を結ぶ導電路も含む。

【００３６】ループアンテナの両末端の端子に異方導電
性フィルム５（ＡＣＦ／ソニーケミカル製）を貼り付け
その上からべアチップ６（ＭＩＦＡＲＥチップ／シーメ
ンス社製）を加熱しながら加圧貼付けて、インレットシ
ート９とした。この状態を図５に示した。図５は図４の
アンテナ回路等を設けた支持体上にＩＣを装着した平面
図である。また、図６は図５に示した組み立て途中のＩ
ＣカードのＬ−Ｌ‘断面図である。この状態で、先ずア
ンテナ回路の粗調整を図７に示したような装置により行
った。図７はアンテナ共振回路の粗調整を行う状態を示
す図である。回路上に取り付けられたコンデンサの一部
を、ネットワークアナライザー１０１（Ｒ３７５４Ｂ／
アドバンテスト社製）に直径５ｃｍのループアンテナ１
０２を接続した測定器で共振周波数が13.56ＭＨｚにな
るように、カッターで図５中に示した切断点Ｘにて切断
し前処理した。ループアンテナ１０２に組み立て途中の
インレットシート９が載っている。さらに、その後、通
信距離の測定を図８に示したような装置により行った。
図８は通信距離の測定を行う状態を示す図である。図８
に示した装置ではパソコン141 とシーメンス社製リーダ
ライタ142 を組み合わせて５ｍｍ間隔で通信距離を測定
した。ここで得られたデータは粗調整後のデータと呼
ぶ。

【００３７】このインレットシートに、全体の厚さが７
５０μmのシートとなるように、熱硬化型接着剤（エス
ダイン9623／積水化学）を塗布して、それぞれ接着層7
a,7bを設けた表皮層8a,8b となる250μmＰＥＴフィルム
を、ホットプレスを使用して120℃で両側から張り合わ
せた。硬化後カード状に打ち抜き非接触ＩＣカード１１
を得た。この状態のＩＣカードの断面図を図１に示し
た。図１は正確には図５に示したＬ−Ｌ‘断面にてＩＣ
カードを切断した断面である。

【００３８】完成した非接触ＩＣカードは、図７の状態
と同様にして、ネットワークアナライザ１０１で測定し
ながら熱板を接触させ共振周波数を再調整した。図９は
ＩＣカードの共振周波数を測定しながら、熱板を接触さ
せつつコンデンサ容量を調整する状態を示す図である。
図９は熱板によってＩＣカードの共振周波数を調整する
状態を示す側面図である。ここで使用した熱板装置は、
先端が５ｍｍ×５ｍｍ角の金属棒111,111 にヒーター11
2,112 が組み込まれた熱板２組をそれぞれ上昇下降でき
る治具に取り付け、カードの表側と裏側から対向させて
接触させるように構成されたものである。この金属棒を
１５０℃に加熱し、治具により実施例１で得られたＩＣ
カードのコンデンサのある表面部分に押し当て、内部の
誘電体層３の一部を加熱した。この作業によりアンテナ
共振回路の周波数を調整した。この作業を先に説明した
アンテナを切断して行う粗調整に対して、微調整と呼
ぶ。この微調整はズレている共振周波数が13.56ＭＨｚ
になるように行った。このようにして共振周波数を微調
整したカードを再び粗調整後のデータを得た時と同様に
してリーダライタで通信距離を測定した。

【００３９】 塗料１［誘電体層配合］濃度25％ 発泡粒子（マイクロファーF30VS／松本油脂製薬社製） 80部 バインダー（PVA Z-200 7％／日本合成化学） 286部 水 33部 消泡剤（ノプコ1407K／サンノプコ社製） 0.3部 分散剤（アロンＡ30SL／東亜合成社製） １部 濡れ剤（ネオコールSWC／第一工業製薬社製） 0.3部

【００４０】実施例２ 実施例１で使用したエッチングアンテナ回路の代わりに
導電性銀ペースト（ＤＤ１５５０／京都エレックス製）
によりアンテナ回路２ｂおよびコンデンサ電極板２ａ、
電極板層４を印刷により作製した以外は実施例１と同様
にしてＩＣカードを得、実施例１と同様の方法にてアン
テナ共振回路の周波数を調整した。

【００４１】実施例３ 実施例１で使用したエッチングアンテナ回路の代わりに
導電性銀ペースト（ＤＤ１５５０／京都エレックス製）
で20μm厚のアンテナ回路２ｂおよびコンデンサ電極板
２ａを設けた。誘電体層３として（PVA Z-200 7％ 日
本合成化学）溶液を印刷、乾燥して５μm厚になるよう
に設けた。次に電極板層４として塗料２を印刷し、乾燥
して形成し、実施例１と同様にしてＩＣカードを得た。
カード完成後の調整は、超音波発信機を使用して行っ
た。図10に超音波発信機をＩＣカードに接触させつつコ
ンデンサの容量を調整する状態を示した。図10は超音波
発信機によってＩＣカードの共振周波数を調整する状態
を示す側面図である。ここで使用した超音波発信機は、
先端が５ｍｍ×５ｍｍ角のホーン121,121 に超音波発信
部122,122 を組み合わせた超音波発信装置二組をそれぞ
れ上昇下降できる治具に取り付け、カードの表側と裏側
から対向させてカードに接触させるように構成されたも
のである。このホーン121,121 を治具により本発明のＩ
Ｃカードのコンデンサのある表面部分に押し当てた。超
音波によってコンデンサの電極板層中のマイクロカプセ
ルが膨張して、コンデンサの有効電極面積が減少してコ
ンデンサの容量が減少した。この作業によりアンテナ共
振回路の周波数を調整した。

【００４２】 塗料２ 銀粉（AgC209／福田金属箔工業社製） 78部 発泡粒子（マイクロファーF30VS／松本油脂製薬社製） 2部 バインダー（PVA Z-200 7％／日本合成化学社製） 286部 水 33部 消泡剤（ノプコ1407K／サンノプコ社製） 0.3部 分散剤（アロンＡ30SL／東亜合成社製） １部 濡れ剤（ネオコールSWC／第一工業製薬社製） 0.3部

【００４３】実施例４ 実施例１において使用した塗料１の代わりに誘電体層を
形成するためにフェライト粉を配合した塗料３を使用し
た以外は実施例１と同様にしてＩＣカードを得た。カー
ド完成後の調整は、磁場発生機を使用して行った。図11
に磁場発生機をＩＣカードに接触させつつコンデンサの
容量を調整する状態を示した。図11は磁場発生機によっ
てＩＣカードの共振周波数を調整する状態を示す側面図
である。ここで使用した磁場発生機は、先端が５ｍｍ×
５ｍｍ角のホーン131,131 と内径２ｍｍのコイル132,13
2 を組み合わせた装置に１００ＫＨｚの高周波交流電流
を印加し、交流磁場を発生させる装置２組からなる。こ
の交流磁場を発生させる装置２組をそれぞれ上昇下降で
きる治具に取り付け、カードの表側と裏側から対向させ
てカードに接触させるように構成されたものである。こ
のホーン131,131 を治具により本発明のＩＣカードのコ
ンデンサのある表面部分に押し当てた。交流磁場によっ
て誘電体層中の磁性体であるフェライト粉が加熱され、
そのため発泡粒子が発泡してコンデンサの容量が減少し
た。この作業によりアンテナ共振回路の周波数を調整し
た。

【００４４】 塗料３［誘電体層配合］濃度25％ 発泡粒子（マイクロファーF30VS／松本油脂製薬社製） 75部 バインダー（PVA Z-200 7％／日本合成化学） 286部 フェライト粉（Mn-Zn-Cuフェライト／戸田工業社製） 5部 水 33部 消泡剤（ノプコ1407K／サンノプコ社製） 0.3部 分散剤（アロンＡ30SL／東亜合成社製） １部 濡れ剤（ネオコールSWC／第一工業製薬社製） 0.3部 以上の各実施例の各非接触ＩＣカードの主要構成部分の
相違を表１にまとめて示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】カード読み取りテスト結果 各実施例において得られた非接触ＩＣカードについて、
粗調整後のデータ、粗調整後ＩＣカードとして成形した
時のデータ、微調整後のデータを表２にまとめて示し
た。また図12には、実施例１，２，４のように誘電体層
中の熱発泡性物質を発泡させた時のＩＣカードの断面を
示した。

【００４７】

【表２】

【００４８】以上、実施例１から４に示したように、コ
ンデンサの電極板層または誘電体層に熱変形物質を含ま
せて、なんらかのエネルギーを与えてコンデンサ容量を
調整することにより、完成後の非接触ＩＣカードのアン
テナ共振周波数を所望の値に簡単に調整することができ
ることがわかる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明に係る非接触ＩＣカ
ードは、カード製造後に共振周波数を調整可能なカード
である。カード製造後に調整が可能であるために、製造
時の共振周波数のずれが容易に調整できるので、不良率
を大幅に減らすことができ、生産性を飛躍的に向上させ
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる非接触ＩＣカードの一例の断面
図。

【図２】支持体上にアンテナ回路と片側のコンデンサ電
極回路を設けた組み立て途中の非接触ＩＣカードの平面
図。

【図３】図２に示した支持体上に更に誘電体層を設けた
組み立て途中の非接触ＩＣカードの平面図。

【図４】図３の支持体の誘電体層３上に対応する片側の
コンデンサ電極板層４を設けた組み立て途中の非接触Ｉ
Ｃカードの平面図。

【図５】図４のアンテナ回路等を設けた支持体上にＩＣ
を装着した組み立て途中の非接触ＩＣカードの平面図。

【図６】図５に示した組み立て途中のＩＣカードのＬ−
Ｌ‘断面図。

【図７】アンテナ共振回路の粗調整を行う状態を示す
図。

【図８】通信距離の測定を行う状態を示す図。

【図９】熱板によってＩＣカードの共振周波数を調整す
る状態を示す側面図。

【図１０】超音波発信機によってＩＣカードの共振周波
数を調整する状態を示す側面図。

【図１１】磁場発生機によってＩＣカードの共振周波数
を調整する状態を示す側面図。

【図１２】誘電体層中の熱発泡性物質を発泡させた時の
ＩＣカードの断面図。

【符号の説明】

２ｂ アンテナ回路 ３ 誘電体層 ４ 電極板層 １１ 非接触ＩＣカード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部とのデータの送信および／または受信
   のためのアンテナ及びコンデンサを有するアンテナ共振
   回路を備えた非接触ＩＣカードであって、該アンテナ共
   振回路中のコンデンサを形成する電極板層および／また
   は誘電体層の少なくとも一部に熱によって変形させ得る
   熱変形物質を含む非接触ＩＣカード。
2. 【請求項２】前記熱変形物質が熱溶融性物質および／ま
   たは熱発泡性物質である請求項１記載の非接触ＩＣカー
   ド。
3. 【請求項３】請求項１から２に記載のいずれか一つの非
   接触ＩＣカードに対して外部から熱、光、電磁波、磁気
   および音波の中から選択される少なくとも一つのエネル
   ギーを局所的に作用させて、前記電極板層および／また
   は誘電体層の少なくとも一部を熱によって変形させアン
   テナ共振回路の共振周波数を変化させる非接触ＩＣカー
   ドのアンテナ共振回路の調整方法。