JP2000353227A - Icカード - Google Patents

Icカード

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JP2000353227A
JP2000353227A JP11166321A JP16632199A JP2000353227A JP 2000353227 A JP2000353227 A JP 2000353227A JP 11166321 A JP11166321 A JP 11166321A JP 16632199 A JP16632199 A JP 16632199A JP 2000353227 A JP2000353227 A JP 2000353227A
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JP
Japan
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card
chip
discharge
external connection
connection terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP11166321A
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English (en)
Inventor
Ryozo Yoshino
亮三 吉野
Kentaro Hanma
謙太郎 半間
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】内蔵されたICチップを、放電電流から保護す
るために、静電耐圧を向上させたICカードを提供す
る。 【解決手段】ICカードに配線部10を設けて、外部接
続端子3と接続させる。配線部10は、アンテナコイル
6に対してショートリングを構成しないように、アンテ
ナコイル6を挟んで形成される2つの部分からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICカードに内蔵
するICチップを保護するための技術に係り、特に、非
接触ICカードまたはコンビカードの静電耐圧の向上に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ICカードには接触型と非接触型の2通
りがある。また、最近では、その両機能を備えたコンビ
カードも出現してきている。
【0003】接触型ICカードは、人が持ち運ぶことに
よる静電気からの破壊を防ぐため、ICチップ内にその
防護手段を設けている。その防護手段としては、ICチ
ップの外部接続端子の付近に、保護ダイオードを設ける
ことが主に行なわれている。この保護ダイオードが、I
Cチップの放電耐圧を高くし、放電エネルギーを吸収す
る。よって、ICチップ内の素子が破壊されるのを防ぐ
ことが可能となる。ここで、放電耐圧とは、放電に耐え
得る電圧のことである。
【0004】一方、カード表面に端子部分が露出しない
非接触型ICカードは、特別な保護対策を設けない場合
がある。これは、非接触型ICカードが、接触型ICカ
ードに比べて静電破壊強度が強いことによる。静電破壊
強度が強い理由は、非接触型ICカードにおいては、接
触型ICカードに比べ、ICチップを覆う絶縁物の静電
耐圧が大きいからである。
【0005】また、コンビカードにおいても、非接触型
ICカードと同様の理由から、特別な保護対策を設けて
いない場合がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の非接触型I
Cカードおよびコンビカードでは、通常の厚さである
0.76mmより薄いICカードを製造するにあたり、
放電電流から、ICチップを十分に保護することができ
ない。同様に、カード構造の一部において絶縁層が薄い
ICカード、またはアンテナコイル、ICチップへの配
線等の一部が露出するICカードを製造するにあたって
も、放電電流から、ICチップを十分に保護することが
できない。
【0007】ここで、ICカードへ放電電流が流れるこ
とにより、ICチップが静電破壊される原理について、
図5を用いて説明する。
【0008】図5においては、放電現象の説明を簡単に
するために放電源を模式的に示した。
【0009】放電電流2とは、静電気により生じる電流
の流れである。点線内は、放電源であり、放電電圧が人
体の容量に蓄積されることを模式的に表したものであ
る。放電コンデンサ4に貯えられた静電気は、放電スイ
ッチ8が放電抵抗1の側に倒されることにより、放電電
流2を生じる。放電スイッチ8が放電抵抗1の側に倒さ
れることは、例えば、人体に蓄積された静電気が放電す
ること等を意味する。
【0010】放電電流2は、放電抵抗1を流れる。その
後、ICカードに設けられた外部接続端子3を介して、
ICチップ5を流れる。その後、アンテナコイル6に寄
生するカードアンテナ対地静電容量7を充電する。
【0011】この電流の流れ経路が示すように、放電電
流2の大きさは、放電抵抗1の大きさと、カードアンテ
ナ対地静電容量7の大きさに依存する。放電抵抗1は放
電時の等価抵抗であり、放電時の環境や状態に依存する
ものであるため、ICカードの構造等により制御するこ
とはできない。
【0012】従って、放電電流2を少なくする方法とし
ては、放電抵抗1の抵抗値を大きくすること、またはカ
ードアンテナ対地静電容量7を小さくすることにより実
現される。
【0013】しかし、放電抵抗1は、先にも述べたよう
に制御されないものである。従って、カードアンテナ対
地静電容量7を小さくすることについて、その効果を以
下に示す。放電電流2の電流量をiとし、カードアンテ
ナ対地静電容量7をCとすると次の数1が成り立つ。
【0014】
【数1】
【0015】i:放電電流 C:カードアンテナ対地静電容量 V:静電電圧 t:静電電圧の立ち上がり時間 すなわち、放電電流2は、カードアンテナ対地静電容量
7の大きさに比例する。
【0016】一方、カードアンテナ対地静電容量Cは、
アンテナコイル6の面積に比例する。従って、アンテナ
コイル6の面積を小さくすることにより静電耐圧をあげ
ることは可能である。しかし、現実にはアンテナコイル
6の形状は、通信性能や製法を考えると、大きく変更す
ることは出来ない。
【0017】本発明の目的は、上述の諸事情および課題
を解決して、ICチップの静電耐圧を向上させることに
より、放電電流から有効に保護するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のICカードは、ICチップと接続する静電
容量、例えば、配線部を有するものである。
【0019】また、本発明のICカードは、ICチップ
と外部接続端子とを接続する配線に接続させ、その配線
に比べて幅広な導体を設けるものである。
【0020】また、本発明のICカードは、絶縁体を介
して、アンテナコイルを、ICチップと外部接続端子と
を接続する配線に比べて幅広な導体で覆うものである。
【0021】また、本発明のICカードは、ICチップ
と外部接続端子とを接続する配線に、抵抗体を有するも
のである。
【0022】
【発明の実施の形態】(実施例1)図1に、本発明による
ICカードの実施例を示す。以下、コンビカード、非接
触カード等の静電耐圧が要求されるICカードを、総括
して、ICカードとする。
【0023】このICカードは、ICチップ5、アンテ
ナコイル6、配線部10、外部接続端子3を有するIC
カードである。外部接続端子3は、コンビカードの表面
に露出する外部接続用の端子である。配線部10は、外
部接続端子3に接続されており、アンテナコイル6の周
囲に設けられる。配線部10は、アンテナコイル6との
間に絶縁体を介して形成されており、アンテナコイル6
と直接に接触することはない。また、配線部10は、ア
ンテナコイル6に対してショートリングを構成しないよ
うに、ICカード平面上にて、アンテナコイル6を挟ん
で形成される2つの部分からなる。ここで、2つの部分
に分けたのは、ショートリングを構成しないようにする
ことがアンテナの効率を維持する上で望ましいからであ
る。従って、配線部10は、ショートリングを構成しな
ければ、いかなる形状であってもよく、一つまたは複数
の部分からなるものでもよい。
【0024】この2つの部分からなる配線部10の形状
は、それぞれ幅広な導体であることが好ましい。
【0025】しかし、配線部10は、幅広な導体に限ら
れず、電気的に必要とされる以上に長い配線であっても
良い。
【0026】配線部10の材質は、例えば、銀、銅等の
電気の伝導率の大きいものが好ましい。
【0027】図6を用いて、本実施例を用いた場合の放
電現象について説明する。図5と同様に、図6において
も、その点線部分が、放電源を模式的に示している。
【0028】放電電流2の流れの経路は、図5の経路と
同じである。放電コンデンサ4に貯えられた静電気は、
放電スイッチ8が放電抵抗側に倒されることにより、放
電電流2として流れる。放電電流2のピーク値は、放電
抵抗1により決まるものであり、カードアンテナ対地静
電容量7や外部接続端子対地静電容量9の大きさには依
存しない。放電電流2は、放電抵抗1を通る。その後、
外部接続端子3からICチップ5を介して、アンテナコ
イル6に寄生するカードアンテナ対地静電容量7を充電
する。
【0029】本実施例の場合、ICカードに配線部10
が設けられている。従って、外部接続端子3に接続され
た配線部10の持つ外部接続端子対地静電容量9が存在
する。外部接続端子対地静電容量9は、ICカードと対
地との間における静電容量である。従って、放電電流2
のすべてがICチップを経由してカードアンテナ対地静
電容量7を充電する電流とはならない。放電電流2の一
部は、ICカード内で、外部接続端子対地静電容量9を
充電する電流として分流する。分流する電流の大きさ
は、外部接続端子対地静電容量9の大きさに比例する。
【0030】従って、カードアンテナ対地静電容量7
に、外部接続端子対地静電容量9を付加することによ
り、カードアンテナ対地静電容量7を充電する電流を減
少させることが可能である。外部接続端子対地静電容量
9に流れる電流を大きくさせるほど、ICチップ5の破
壊耐力を向上させることが可能となる。
【0031】図2は、図1の配線部10を、櫛歯状の導
体配線で形成したものである。この場合、図1の配線部
10と同様に実効的な静電容量を維持しつつ、導体の量
を節約することが可能である。従って、ICカードの製
造コストの低減も図ることが可能である。
【0032】図3は、図1の配線部10を、メッシュ状
の導体配線で形成したものである。この場合も、図2の
場合と同様な効果を得ることが可能である。
【0033】図4は、図3に示すメッシュ状の導体配線
により形成した配線部10で、ICカードの両面から、
絶縁体を介してアンテナコイル6を覆うものである。こ
の場合、図1、図2、図3に比べて、より静電破壊強度
を高めることが可能である。静電破壊強度が増大する理
由は、放電電流2が、アンテナコイル6から直接地面等
に放電することがなくなるためである。図6に示すカー
ドアンテナ対地静電容量7を無視することができる。
【0034】なお、図4の場合、配線部10により覆わ
れる面は、ICカードの両面に限られず、ICカードの
片面のみであっても良い。
【0035】なお、本発明は、外部接続端子線3が、I
Cカードの表面より露出する場合のみの適用に限られな
い。例えば、外部接続端子3が、ICカードの表面から
露出せず、表面の近傍に設けられる場合にも、本発明は
適用される。この場合、外部接続端子3と、ICカード
の表面との間に存在する絶縁体により、静電耐圧は大き
くなる。従って、外部接続端子3が、ICカードの表面
より露出する場合に比べて、ICチップを流れる放電電
流2を小さくできる。
【0036】(実施例2)図8は、本発明の他の実施例で
あり、図1に示す配線部10を設けないものである。図
8は、外部接続端子3とICチップ5とを接続する配線
に保護抵抗11を設けたものである。
【0037】また、図7は、図8に示すICカードにお
ける放電現象を示す図である。図5と同様に、図7にお
いても、その点線部分が、放電源を模式的に示してい
る。
【0038】保護抵抗11は、電気的な抵抗体であり、
放電電流2がICチップ5を流れる前に、放電電流2の
大きさを低減させる効果がある。
【0039】通常、人体の放電時のインピーダンスは1
00から200Ωと言われているため、この値より大き
な抵抗値を有する保護抵抗11を挿入する。
【0040】保護抵抗11の材質としては、集中定数形
の抵抗体、例えば、カーボン等の電気的な抵抗値の大き
いものが好ましい。
【0041】また、保護抵抗11の材質として、ICチ
ップ5と外部接続端子3との間を接続する配線の材質と
同様のものを用いることも可能である。この場合、保護
抵抗11の抵抗体の断面積を、外部接続端子3との間を
接続する配線の断面積に比べて小さくすることが好まし
い。また、外部接続端子3との間を接続する配線に対し
ての保護抵抗11の抵抗体の長さを長くすることも好ま
しい。
【0042】なお、保護抵抗11は、ICチップ5と外
部接続端子3とを接続する配線のうちのいずれの部分に
設けても良い。
【0043】保護抵抗11の製造に関しては、局所的に
抵抗値の大きい部分や局所的に抵抗値の小さい部分を設
けないようにすることが好ましい。局所的な抵抗値の大
小部分を設けた場合、放電時に、抵抗値の大きい部分で
静電破壊が生じてしまい、直接放電が行なわれることと
なるからである。従って、局所的な抵抗値の大小部分を
設けないことにより、抵抗体としての効果はより大きい
ものとなる。
【0044】以上、本発明は、外部接続端子3がICカ
ードの表面に露出しており、アンテナコイル6を備えた
ICカードにおいて、ICチップ5が、放電電流2の流
れ経路に含まれる場合に有効である。特に、例えば、接
地された金属板上に置かれたICカードに、放電電流2
が、外部接続端子3およびICチップを介してアンテナ
コイルに流れる場合等に有効である。
【0045】
【発明の効果】本発明により、ICカードの静電耐圧を
向上できる。また、ICチップを放電電流から有効に保
護できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】配線部を有するICカードを示す平面図であ
る。
【図2】櫛歯状の配線部を有するICカードを示す平面
図である。
【図3】メッシュ状の配線部を有するICカードを示す
平面図である。
【図4】配線部によりアンテナコイルを覆うICカード
を示す平面図である。
【図5】静電破壊の原理を模式的に示す回路図である。
【図6】配線部を有するICカードの放電現象を示す回
路図である。
【図7】保護抵抗を有するICカードの放電現象を示す
回路図である。
【図8】外部接続端子とICチップとを接続する配線に
保護抵抗を設けたICカードの平面図である。
【符号の説明】
1・・・放電抵抗 2・・・放電電流 3・・・外部接続端子 4・・・放電コンデンサ 5・・・ICチップ 6・・・アンテナコイル 7・・・カードアンテナ対地静電容量 8・・・放電スイッチ 9・・・外部接続端子対地静電容量 10・・・配線部 11・・・保護抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ICチップと、前記ICチップと接続する
    アンテナ用のコイルとを有するICカードにおいて、前
    記ICチップと接続し、自ICカードの表面に露出する
    外部接続用の端子と、前記端子と接続して、前記コイル
    の周囲に設けられる配線部とを備えることを特徴とする
    ICカード。
  2. 【請求項2】ICチップと、前記ICチップと接続する
    アンテナ用のコイルとを有するICカードにおいて、前
    記ICチップと接続し、自ICカードの表面に露出する
    外部接続用の端子と、前記端子と前記ICチップとの間
    に設けられる抵抗体とを有することを特徴とするICカ
    ード。
JP11166321A 1999-06-14 1999-06-14 Icカード Pending JP2000353227A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6460773B1 (en) * 1999-10-12 2002-10-08 Fujitsu Limited Combination card having an IC chip module
US8797142B2 (en) 2009-04-06 2014-08-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Data processing device, IC card and communication system

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