JP2001229356A - 非接触icカード用アンテナと非接触icカード - Google Patents
非接触icカード用アンテナと非接触icカードInfo
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Abstract
設けられる非接触ICカードにおいて、狭いカード面積
内に効率良く配置できる非接触ICカード用アンテナと
非接触ICカードを提供する。 【解決手段】 本発明の非接触ICカード用アンテナ2
0は、非接触ICカードのカード基体内を経路に沿って
導線が周回するようにして形成されたICカード用アン
テナであって、当該経路が複数の経路201,202が
組み合わされた構成からなることを特徴とする。また、
本発明の非接触ICカードは、非接触ICカードのカー
ド基体内を経路に沿って導線が周回するようにして形成
されたアンテナ20の当該経路が複数の経路201,2
02が組み合わされた構成からなることを特徴とする。
Description
技術に関する。特にカード基体の少なくとも一方の面に
磁気記録部やエンボス加工記録部などの情報記録部が設
けられ、またカード基体の内部にICモジュールと通信
用アンテナが内蔵された、非接触でデータ送受信可能な
非接触ICカード用のアンテナと当該アンテナを使用し
た非接触ICカードに関するものである。
工及び非接触ICモジュールをインプラントする場合、
非接触交信のためのアンテナを配置できるスペースが限
定され、単一形状のアンテナでは、非接触ICカードに
要求されるR/W(リーダーライタ)とのデータ通信距
離を確保できないという問題がある。例えば、図3は、
通常の磁気カード表面を示すものであるが、JIS規格
等により磁気ストライプ12位置およびエンボス加工領
域14が定められている。加えてクレジットカードの場
合は、カード裏面に署名領域13を設けることが必要と
なる。
須なコイル状アンテナを埋め込む場合、アンテナを磁気
ストライプの下に配置すると磁気ストライプの磁気特性
が変化するため、磁気ストライプの下にアンテナを配置
することは望ましくない。一方、エンボス加工領域にア
ンテナを配置すると、エンボス加工時にアンテナが断線
し非接触ICカードとして動作しないことになるので、
エンボス加工部にアンテナを配置することも望ましくな
い。
設ける位置は、カードの用途によって予め規格で定めら
れていて、例えば、クレジットカードにおける共通の規
格としては、磁気ストライプをカードの上辺から9.0
mmの位置を磁気ストライプの中央位置として定め、ま
た、磁気ストライプの幅を6.3mmとして設けること
が定められている。一方、エンボス加工領域14は、カ
ード基材の横方向に3〜4列のエンボス加工文字を形成
することができるように規格で定められ、各エンボス加
工文字の形成位置もそれぞれ定められている。例えば、
エンボス加工文字の最下部の位置をカード基材11の底
辺から2.489mm離して形成し、エンボス加工領域
14の一字目の文字または数字の形成位置は、カード基
材の左端から10.185mmに1字目の数字の中央部
が位置するように形成することを定めている。
形成領域を示す図、図5はアンテナ形成領域にアンテナ
を形成したカードを示す図である。上記制限領域を避け
てコイル状アンテナの配置可能な領域を表示すと、図4
の点状のハッチングを施した部分となり、アンテナを配
置できる領域がかなり狭いことが分かる。このようなハ
ッチング部にアンテナ20を設計すると、図5のアンテ
ナデザインとなり狭く捲線数も少なく十分な通信距離が
得られない。
図、図7は、エンボス間隙部にアンテナを形成した例を
示す図である。実際のカードは、エンボス加工領域のす
べてにエンボスが施されるわけではない。例えば代表的
なクレジットカードは、第1行目にカード番号、第2行
目にカード有効期限、第3行目に入会日、第4行目に氏
名がエンボス加工文字15で加工され、第1行目と第2
行目との間には、図6のように約5mm程の間隙部16
が得られる。図7は、この間隙部16を利用して単一形
状の線路からなるアンテナ20を配置した非接触ICカ
ードである。ICチップ21は署名領域等に埋設され
る。この場合、アンテナ寸法を短辺約25mm、長辺約
80mmに設計してR/Wとの最大通信距離は約8.5
cmが得られる。しかし、この通信距離でも実用上十分
でない。
のように、カード表面に磁気記録部やエンボス加工記録
部などの情報記録部が設けられ、またカード基材の内部
にICチップと通信用アンテナコイルが内臓された非接
触ICカードにおいて、R/Wとの間のより長い通信距
離、具体的には10cm以上の通信距離を確保すべく検
討してなされたものである。
の本発明の要旨の第1は、非接触ICカードのカード基
体内を経路に沿って導線が周回するようにして形成され
た非接触ICカード用アンテナであって、当該経路が複
数の経路が組み合わされた構成からなることを特徴とす
る非接触ICカード用アンテナ、にある。かかる非接触
ICカード用アンテナであるため狭いカード面で十分な
通信距離を確保することができる。
第2は、非接触ICカードのカード基体内を経路に沿っ
て導線が周回するようにして形成されたアンテナの当該
経路が複数の経路が組み合わされた構成からなることを
特徴とする非接触ICカード、にある。かかるICカー
ドあるため狭いカード面で十分な通信距離を確保するこ
とができる。
について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の
非接触ICカードの一例を示す透視平面図である。本発
明の非接触ICカード10は、アンテナ20が一定の経
路に沿って導線が周回するように形成されているが、当
該経路が形または大きさが異なる2以上の経路の組み合
わせからなっていることに特徴がある。図1の場合で
は、略矩形状の内側の経路201と同じく略矩形状の外
側の経路202の組み合わせから構成されている。IC
チップ21のバンプ211に接続するアンテナは最初に
内側の経路201を周回した後、外側の経路202を周
回して最後にバンプ212に接続している。
前述のように磁気ストライプ12や署名領域13、エン
ボス加工領域14を有するような多機能なカードではア
ンテナを形成する領域が極めて限定されるため、その経
路を分散してアンテナ導線の集中によるカードの凹凸化
を防止することと巻き線数を確保する必要からである。
図1の例では、経路201は、署名領域13と磁気スト
ライプ12の間をとおりエンボス領域14の前記した通
常は使用されない隙間をとおって周回しており、経路2
02は、署名領域13と磁気ストライプ12の間および
カードの下端側辺をとおって周回するようにされてい
る。
に限らず、円形や楕円形のもの、円形と矩形状のものの
組み合わせ等であっても良いが、実際にはアンテナを形
成できる領域が限定されるので自由なアンテナ設計は困
難となる。アンテナ導線が被覆導線の場合は、通常0.
05mm〜0.15mmの径ものが使用され、印刷配線
やエッチングして形成した導線の場合は、0.1mm〜
0.15mmの線幅に形成される。捲線回数は多いほど
アンテナ効率を高くすることができるが、アンテナを配
置できるスペースの制約上、ターン数は制限される。
である。図1のA−A線に沿う断面を図示するもので、
カードの厚み方向の縮尺は拡大して図示されている。カ
ード基体は各種の構成とすることができるが多用される
構成の一例を示している。多重構造のカード基体11の
中央には厚さ0.3mmの塩化ビニル樹脂等の白色のセ
ンターコアシート111が設けられ、前記白色センター
コアシート111の表裏両面に、それぞれ厚さ0.2m
mの塩化ビニル樹脂等の白色コアシート112,113
が前記白色センターコアシート111を挟んで接着され
ている。また、前記各々の白色コアシート112,11
3の表出面には、それぞれ厚さ0.02mmのオーバー
シート114,115が積層されている。上記におい
て、樹脂基材には塩化ビニール樹脂の他、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナ
イロン、ポリイミド等の樹脂基材が使用できるが、塩化
ビニール樹脂以外の場合は自己接着性がないので、接着
剤を使用した熱プレスが必要になる。
チップ、211,212はICチップのバンプ、20は
アンテナであって導線の断面が見えている。17はサイ
ンパネルであって筆記可能にされたパネルが転写され筆
記による署名がなされる。また、14はエンボス加工領
域であって、カードの表面をダイで押さえた状態でカー
ド裏面から凸状の活字体を押圧してカード表面に突出し
たエンボス加工文字15が形成される。
ンターコアシート111に通信用アンテナを形成した
後、アンテナの両端部である接続端子201,202上
にICチップのバンプ211,212が位置するように
して配置してから両者間を導電性接着剤または異方導電
性フィルム等を用いて加圧接続してICチップを装着す
る。
ンサパターンが形成されていないが、コンデンサはIC
チップに内蔵することができ、当該コンデンサの静電容
量CとアンテナコイルのインダクタンスLとによりLC
共振回路が形成されている。一般に共振周波数13.5
6MHzに対応するものが良く使用される。このような
アンテナは、熱溶融性の被覆樹脂層を有する導線をキャ
ピラリーに通して加熱しながら導線をカード基材に圧着
して接着させる方法や、導電性金属箔層を有するカード
基材を印刷レジストやフォトレジストでパターン形成し
てエッチングする方法や、導電性インキを用いた印刷配
線の技術で形成することができる。アンテナとICチッ
プを覆う全面にはコアシートやオーバーシートが積層さ
れるのが通常である。
らなるカード基材(センターコアシート)に、絶縁層で
被覆したワイヤ導線(被覆銅線0.10mm径)を用い
てアンテナコイルを形成した。被覆導線のカード基材へ
の固定は、被覆銅線を先端に加熱部を有するキャピラリ
ー中を通して絶縁層を溶かしながら導線をカード基材に
圧着してキャピラリーを経路に沿って動かすことにより
導線をカード基材に接着して固定させる方法を行った。
経路のように、その大きさを短辺約25mm、長辺約8
0mmの矩形状とし、第2の経路を図1の202の経路
のように、その大きさを短辺約35mm、長辺約80m
mの矩形状とした。導線の線間幅を約0.2mmとし
て、第1の経路に沿って3ターンの導線を周回させ、同
様に第2の経路に沿って2ターンの導線を周回させてア
ンテナの最後の端部をICチップ接続端部とした。すな
わち、接続端部201から出発する導線は一筆書きの要
領で第1の経路の内側の経路を描いた後、3周して第2
の経路に移る。第2の経路を2周して接続端部202に
至って終了する。この際、図中のジャンピング部203
では先に描いた導線を跨ぐことになるが導線は絶縁層で
被覆されているため短絡を生じることはない。
端子上にICチップを導電性接着剤を使用したフェイス
ダウン状態で装着した後、その表裏にコアシート(0.
2mm)を積層し、さらに上下面に透明オーバーシート
(0.02mm)を被せ、さらに磁気テープの転写をし
てから熱プレスしてカード基体を完成した。その後、エ
ンボシングを行ってICカードを完成した。
最大通信距離において、10cmの通信距離を確保する
ことができ、図7の実施形態に比べて、約1.5cm通
信距離を伸ばすことができた。また、磁気ストライフプ
の書込み読込みやエンボス加工領域へのエンボス加工の
際にも支障を生じることはなかった。
ド用アンテナはカードの磁気記録やエンボス加工記録に
支障のない領域に通信用アンテナが形成されるように、
複数の組み合わされた経路に沿ってアンテナを形成して
いるので、カードの磁気記録やエンボス加工記録機能を
損なうことなく、かつ非接触ICカードとして十分な通
信距離を確保することができる。また、本発明の非接触
ICカードはこのようなアンテナを利用しているので、
非接触ICカードとして十分な機能を有する。
図である。
示す図。
ドを示す。
す。
Claims (6)
- 【請求項1】 非接触ICカードのカード基体内を経路
に沿って導線が周回するようにして形成された非接触I
Cカード用アンテナであって、当該経路が複数の経路が
組み合わされた構成からなることを特徴とする非接触I
Cカード用アンテナ。 - 【請求項2】 複数の経路のそれぞれが略矩形状である
ことを特徴とする請求項1記載の非接触ICカード用ア
ンテナ。 - 【請求項3】 導線が被覆導線または印刷配線またはエ
ッチング法で形成した導線であることを特徴とする請求
項1および請求項2記載の非接触ICカード用アンテ
ナ。 - 【請求項4】 非接触ICカードのカード基体内を経路
に沿って導線が周回するようにして形成されたアンテナ
の当該経路が複数の経路が組み合わされた構成からなる
ことを特徴とする非接触ICカード。 - 【請求項5】 複数の経路のそれぞれが略矩形状である
ことを特徴とする請求項4記載の非接触ICカード用ア
ンテナ。 - 【請求項6】 導線が被覆導線または印刷配線またはエ
ッチング法で形成した導線であることを特徴とする請求
項4および請求項5記載の非接触ICカード。
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JP2000040501A JP4531183B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 非接触icカード用アンテナと非接触icカード |
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Cited By (3)
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JP2007213357A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Jr East Mechatronics Co Ltd | 複合型icカード |
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JPH11353439A (ja) * | 1998-06-04 | 1999-12-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 非接触型icカードとその製造方法、非接触型icカード用基体 |
-
2000
- 2000-02-18 JP JP2000040501A patent/JP4531183B2/ja not_active Expired - Lifetime
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