JP2001216491A - 非接触データキャリア - Google Patents
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Abstract
高圧にさらしても、樹脂ケースが膨らむことなく、また
静電気にも強い非接触データキャリアを提供する。 【解決手段】 第一の部品6aと第二の部品6bとから
構成される中空のある樹脂ケース6内に、アンテナコイ
ル7および回路基板8上に設けられた集積回路9とから
なる電子回路モジュールが設けられ、第一の部品6aと
第二の部品6bとが接合した樹脂ケース6の一つの側面
に中空に通じた第一のスリット10を設けられたもので
ある。
Description
けられ、ID番号や商品の特性を記憶することにより、
商品管理や工程管理に用いられ、電磁誘導方式により電
気的接点不要で質問器と通信を行う非接触データキャリ
アに関する。
をICチップに集積してタグあるいはICカードに内蔵
し、電磁誘導結合等を利用して電源の授受やデータの送
受信を電気的な接点無しで行う非接触データキャリアな
どのデータキャリアが開発されている。例えば、非接触
データキャリアは、記憶容量の大きさと高度なセキュリ
ティ機能を有するという特徴に加え、タグあるいはIC
カード自身をリーダライタのアンテナ部に近づけたり、
スロットに挿入するだけで、通信ができるために、接点
等の機構部が不要でメンテナンスフリーとなり、商品管
理や工程管理あるいは機器内で使用するリムーバブルな
部品に取り付け、部品の管理や特性向上に役立たせるこ
とができる。このような非接触データキャリアは、電波
等の媒体を用いてリーダライタとしての質問器との間で
情報の授受を行うものであり、タグあるいはICカード
の制御回路やメモリ部の動作に必要な電力は、質問器か
ら送出された電波によりタグあるいはICカード内に設
けられたコイルの電磁誘導作用による誘起電流を整流す
ることにより得ている。
キャリアの構造について説明する。
ャリアは、樹脂ケース1と薄板状の樹脂ケース5内に、
回路基板3上に設けられた集積回路4とアンテナコイル
2とからなる電子回路モジュールが備えられた構造のも
のである。集積回路4はダイオード回路、復調回路、電
源回路、変調回路、メモリおよび制御回路を含むもので
ある。
は円形状に複数回巻くことにより作製され、質問器(図
示せず)との間で通信制御を行うための集積回路4は、
回路基板3上にボンディングされ、回路基板3上でアン
テナコイル2と電気的接続がされている。なお、図7に
おいては、アンテナコイル2は、コイルが束状になった
概略図を表している。
1の形成は、通常成型樹脂を射出成型することにより行
う。これは、薄板状の樹脂ケース5上に集積回路4が実
装された回路基板3およびアンテナコイル2を設置し、
この樹脂ケース5を成型用金型のキャビティ内に挿入し
た後、樹脂を金型内に注入するインジェクション成型に
より行うものである。
ャリアの一部として、パッケージ成型されることにな
る。また、金型内に成型用樹脂が注入される際に、樹脂
の圧力によるずれを防止するために、上記アンテナコイ
ル2および回路基板3は薄板状の樹脂ケース5に貼りつ
け等により固定されることもある。
インジェクションによる製造方法は、成型段階におい
て、集積回路4、回路基板3およびアンテナコイル2を
成型用樹脂の高温高圧にさらしてしまうことで、集積回
路の割れや、アンテナコイルの断線といった不具合が発
生することがあった。
1の間に、ピンホール無く作製することが困難なため、
ピンホールが電子回路モジュールのアンテナや集積回路
に接することがあるため、静電耐圧特性を安定して確保
することができない。
り、非接触データキャリアの成型時に内部を高温、高圧
にさらすことなく、また、高温時に樹脂ケース内部の圧
力が高まっても、樹脂ケースが膨らむことなく、また、
静電気にも強い非接触データキャリアの提供を目的とす
る。
に、本発明の非接触データキャリアは、アンテナコイル
および集積回路を電気的に接続した電子回路モジュール
が、第一のスリットを設けた中空の樹脂ケースに内蔵さ
れたものである。
一のスリットを予め設けているので、非接触データキャ
リアの形成時に、集積回路及びアンテナコイルをインジ
ェクション成型時のように高温高圧にさらすことが無く
なるので、集積回路の割れやアンテナコイルの断線と言
う不具合を防止することができ、また、高温時に樹脂ケ
ース内の空気圧の上昇により樹脂ケースが膨らむという
ことも防ぐことができる。また、中空の樹脂ケースにス
リットを設けているので、ケース内の圧力が上がらない
ため、樹脂ケース融着時にピンホールができにくく、静
電気に強くなる。
アンテナコイルおよび集積回路を電気的に接続した電子
回路モジュールが、第一のスリットを設けた中空の樹脂
ケースに内蔵され、前記電子回路モジュールと前記第一
のスリットの間に遮蔽板が設けられ、前記遮蔽板に第二
のスリットが設けられたものである。
モジュールまでの沿面距離を大きくすることができ、静
電耐圧性能を向上させることができる。
さらに、アンテナコイルおよび集積回路が同一基板上に
設けられたものである。
よび基板が一体となった電子回路モジュールを構成で
き、樹脂ケースに固定しやすくすることができる。
さらに、樹脂ケースが、第一の部品および第二の部品を
接合させることにより形成され、第一のスリットが前記
第一の部品および前記第二の部品の接合する部分に設け
られているものである。
の部品に予め切り込み凹部を形成させておくことで、容
易に第一のスリットを樹脂ケースに設けることができ
る。
さらに、樹脂ケース内の電子回路モジュールが、前記樹
脂ケースの一つの面に寄せて配置され、前記樹脂ケース
の前記一つの面とは対向する面に第一のスリットが設け
られたものである。
回路モジュールより遠ざけることにより、耐静電気特性
をよくすることができる。
さらに、樹脂ケース内の遮蔽板が複数個設けられ、前記
遮蔽板のそれぞれにスリットが設けられたものである。
コイルまでの沿面距離を大きくすることができ、静電気
に対して強くすることができる。
リアにおける実施の形態について、図面を用いて詳細に
説明する。
第1の実施形態の非接触データキャリアの一部断面斜視
図を示す。
は、枡形の第一の部品6aと側面に切り込まれた凹部が
設けられた枡形の第二の部品6bとから構成される樹脂
ケース6の中空内に、回路配線を表面に形成できる回路
基板8上に設けられた集積回路9とアンテナコイル7と
からなる電子回路モジュールが備えられ、第一の部品6
aと第二の部品6bとが接合した樹脂ケース6の一つの
側面に中空に貫通した第一のスリット10が設けられた
ものである。なお、集積回路9はダイオード回路、復調
回路、電源回路、変調回路、メモリおよび制御回路を含
むものである。
線を矩形状あるいは円形状に複数回巻くことにより作製
されており、質問器(図示せず)との間で通信制御を行
うための集積回路9は、回路基板8上にボンディングさ
れており、アンテナコイル7と集積回路9は回路基板8
上で金属配線(図示せず)を介して電気的接続がされて
いる。
は、コイルが束状になったものを表している。
bのそれぞれの側面に切り込まれた凹部を設けて、第一
のスリット10を設けてもよい。
けず、第一の部品6aにのみ切り込み凹部を設けて、第
一のスリット10を設けてもよい。
造工程を示す。
二の部品6b上に、集積回路9が設けられた回路基板8
とアンテナコイル7とからなる電子回路モジュールを配
置し、電子回路モジュールを、第二の部品6bに接着し
て固定する。
超音波溶着等の方法で接着して、第一の部品6aと第二
の部品6bとが接合した樹脂ケース6の一つの側面に矩
形状の第一のスリット10を設け、樹脂ケース6の内部
と外部が空間的につながった状態にする。これにより、
中空の樹脂ケース6内に電子回路モジュールを内蔵させ
る構造となる。
例えば、温度上昇による内部の空気圧が高まって、樹脂
ケース6を膨らませることもなくなる。なお、樹脂ケー
ス6が膨らんでいると、樹脂ケース6の外面で位置あわ
せをして機器に接着して使用する場合、膨らみがある部
分だけ樹脂ケース6の外面とアンテナコイル7との位置
が変わり、通信特性が劣化する。
にゆがみを生じて、内部のアンテナコイル7の断線や、
集積回路9の割れを引き起こすこともなくなる。
7と回路基板8とを直接第二の部品6bの凹部上に配置
するのではなく、アンテナコイル7が基板表面に配線形
成できる回路基板11にアンテナコイル7を形成し、そ
の回路基板11の上に集積回路9を設け、アンテナコイ
ル7と集積回路9を金属配線(図示せず)を介して回路
基板11上で、電気的に接続した電子回路モジュール1
2を用いると、第二の部品6bに配置しやすくなる。
とにより、静電気が電子回路モジュール12に入り込む
可能性があるが、図3に示すように、電子回路モジュー
ル12を第一のスリット10から遠くなるように樹脂ケ
ース6の第一のスリット10が設けられた面とは反対の
面に寄せた位置に配置させたことにより、沿面距離を大
きくして、静電耐圧性能を向上させることができる。な
お、第一のスリット10の大きさで静電耐圧性能が異な
る。
横が30mm、縦が15mm、高さが4mmとした場
合、この非接触データキャリアをアースに接続した金属
上に置いて静電気をかけたとき、矩形状の第一のスリッ
ト10の寸法を、横が5mm、縦が0.2mm程度の大
きさにすることにより、30kVの静電耐圧を持たすこ
とができる。
を、横が2mm、縦が0.2mm程度の大きさでも、樹
脂ケース1内の空気圧の調整ができ、高温に放置しても
樹脂ケース6が膨らむことはないので、さらに静電耐圧
を向上させることができる。なお、第一のスリット10
の形状は、矩形状に限らず、楕円、円などの形状でもか
まわない。要するに、その大きさが、高温にさらしても
樹脂ケース6が膨らまない程度の大きさであればよい。
第2の実施形態の非接触データキャリアの断面図を示
す。
断面図を示し、図4(b)は、非接触データキャリアの
上断面図を示している。
に、この構造は、図3に示した樹脂ケース6内に第二の
スリット14を設けた樹脂からなる遮蔽板13を設け、
第一の部品6aと第二の部品6bとの接合部に設けられ
た第一のスリット10と回路基板11上にアンテナコイ
ル7と集積回路9が形成された電子回路モジュール12
の間に空間領域を設けたものである。なお、16は集積
回路9を回路基板11上でアンテナコイル7と接続する
ための金属配線である。
び第二の部品6bと同一の樹脂で形成し、第一の部品6
aあるいは第二の部品6bと同時の工程で設けておく
と、工程が簡単になる。
の、上部、下部あるいは遮蔽板13の途中に第二のスリ
ット14が設けられ(図では上部に第二のスリット14
を作製)、電子回路モジュール12が内蔵されている中
空部分は、第二のスリット14および第一のスリット1
0を通して、外部と通じている。
面距離が増加し、静電気に対し、強くすることができ
る。
アの側断面図を表す図5(a)に示すように、樹脂ケー
ス6の第一の部品6aと第二の部品6bの両方に切り込
み凹部を設けておいて、第一の部品6aと第二の部品6
bを超音波溶着して、第一のスリット10と同様に、第
二のスリット14を作製してもよい。
図を表す図5(b)に示すように、第二のスリット14
の位置と第一のスリット10の位置を上方向から見てず
らす位置に配置することにより、図4の場合と同様に、
沿面距離が増加し、静電気に対して強くすることができ
る。
平行にだけずらせているが、さらに垂直方向にもずらす
ことにより沿面距離がさらに大きくすることができる。
14と第三のスリット15を設けた遮蔽板13aと13
bを2つ設けると、さらに、沿面距離を増加させること
ができる。
合を示したが、使用される状況に応じて、遮蔽板を追加
してもよい。この場合も、スリットもその遮蔽板の数に
合わせて設けられ、上述のように、スリットの配置の仕
方はいろいろある。
子モジュールを樹脂ケースの中空に内蔵し、樹脂ケース
に中空に貫通するスリットを設けることにより、高温時
の空気の膨張によるケースの膨らみを防止することがで
き、樹脂ケースの外面とリーダライタのアンテナコイル
の位置合わせが正確にでき、通信特性をよくすることが
できる。また、アンテナコイルの断線や、集積回路の割
れを引き起こすことがなくなる。
ンホールができにくく、さらに、樹脂ケース内にスリッ
トを設けた遮蔽板を設けることにより静電気対策ができ
る。
キャリアの一部断面斜視図
ュールの構成図
ュールの配置図
た非接触データキャリアの断面図
置が異なる遮蔽板を設けた非接触データキャリアの断面
図
を設けた非接触データキャリアの断面図
Claims (6)
- 【請求項1】 アンテナコイルおよび集積回路を電気的
に接続した電子回路モジュールが、第一のスリットを設
けた中空の樹脂ケースに内蔵された非接触データキャリ
ア。 - 【請求項2】 アンテナコイルおよび集積回路を電気的
に接続した電子回路モジュールが、第一のスリットを設
けた中空の樹脂ケースに内蔵され、前記電子回路モジュ
ールと前記第一のスリットの間に遮蔽板が設けられ、前
記遮蔽板に第二のスリットが設けられた非接触データキ
ャリア。 - 【請求項3】 アンテナコイルおよび集積回路が同一基
板上に設けられた請求項1または請求項2に記載の非接
触データキャリア。 - 【請求項4】 樹脂ケースが、第一の部品および第二の
部品を接合させることにより形成され、第一のスリット
が前記第一の部品および前記第二の部品の接合する部分
に設けられている請求項1または請求項2に記載の非接
触データキャリア。 - 【請求項5】 樹脂ケース内の電子回路モジュールが、
前記樹脂ケースの一つの面に寄せて配置され、前記樹脂
ケースの前記一つの面とは対向する面に第一のスリット
が設けられた請求項1記載の非接触データキャリア。 - 【請求項6】 遮蔽板が複数個設けられ、前記遮蔽板の
それぞれにスリットが設けられた請求項2記載の非接触
データキャリア。
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