JP2003242474A - 非接触型ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ内のパターンで形成されたコンデン
サの面積を小さくし通信の弊害となる遮蔽物を少なくし
て通信距離を伸ばすことを可能とする。 【解決手段】 絶縁性基板１１の周辺部に固着されたア
ンテナコイル１４の一端１４ａ集積回路素子１６のダイ
パッドパターン１７に接続し、アンテナコイル１４の他
端１４ｂに絶縁性基板１１を挟んでダイパッドパターン
１７と対向する位置に形成されたコンデンサパターン１
８ａ，１８ｂに接続する。アンテナコイル１４の一端１
４ａと他端１４ｂは、それぞれ受信された信号電波に基
づいて生成された電力で受信信号の演算処理を行うとと
もに、該演算結果を外部に返信するための送受信部機能
を有する集積回路素子１６の所望の端子にそれぞれ接続
する。アンテナ磁界に影響を及ぼす余分な遮蔽物を少な
くすることで通信特性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通信障害を抑え
て通信距離を伸ばすことを可能にした非接触型ＩＣカー
ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５にリーダライタと称される無線送受
信機からの信号の送受を行う従来の非接触型ＩＣカード
を示し説明する。図５（ａ）において、５１は絶縁性基
板であり、この絶縁性基板５１上に固着されたアルミ箔
をエッチングして配線パターン５２を形成する。絶縁性
基板５１の外形は、カード外装より若干小さい程度の大
きさとする。絶縁性基板５１にはさらに配線パターン５
２の形成と同時にエッチングによりアンテナコイル５４
を形成する。アンテナコイル５４は、絶縁性基板５１の
外周辺部に１回以上巻回する。アンテナコイル５４の両
端子５４ａ，５４ｂは、アンテナコイル５４を介して外
部からの信号電波を受信し、これに基づいた電力を生成
するとともに演算処理を行い、この結果を演算処理で使
用された電力の余剰分で外部に返信する機能を備えてい
る集積回路素子５５に接続する。

【０００３】また、絶縁性基板５１の表面にはコンデン
サを構成する一方のコンデンサパターン５７をエッチン
グにより配線パターン５２の形成と同時に形成する。コ
ンデンサパターン５７には複数の幅の狭いパターンカッ
ト部位５８を形成する。

【０００４】絶縁性基板５１の表面のコンデンサパター
ン５７の対向する位置には、図５（ｂ）に示すようにコ
ンデンサを構成する他方のコンデンサパターン５９を形
成する。コンデンサパターン５７と５９は、絶縁性基板
５１を誘電体とするコンデンサを構成する。コンデンサ
パターン５７と同様にコンデンサパターン５９にも幅の
狭いパターンカット部位６０を形成する。

【０００５】コンデンサパターン５７は配線パターン５
２を介し、コンデンサパターン５９は配線パターン５２
１から図示しないスルーホール６１を介して絶縁性基板
５１の表面に取り出して集積回路素子５５にそれぞれ接
続する。これによりアンテナコイル５４との間に並列共
振回路を構成する。共振回路は、コンデンサパターン５
７のパターンカット部位５８を所望の同調周波数となる
トリミングを行うことによって調整可能となる。

【０００６】このように、非接触の状態で外部とのデー
タ通信を可能とする非接触型ＩＣカードを実現すること
ができる。しかしながら、アンテナコイルがアンテナと
して機能するために必要なアンテナコイルの内側に配置
されるコンデンサが相当な面積を占め、これが短い通信
距離をさらに短くしてしまう一因となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
は、アンテナの磁界に影響を及ぼす位置にコンデンサパ
ターンが配置されており、これが通信を行うときの遮蔽
板となって通信距離をより短くしてしまう、という問題
があった。

【０００８】この発明の目的は、アンテナ内のパターン
で形成されたコンデンサの面積を小さくし通信の弊害と
なる遮蔽物を少なくして通信距離を伸ばすことを可能と
した非接触型ＩＣカードを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明の非接触型ＩＣカードは、絶縁性基板
の周辺部に固着したアンテナコイルと、該アンテナコイ
ルの一端に一方の電極を、他端に他方の電極をそれぞれ
接続したコンデンサおよび受信された信号電波に基づい
て生成された電力で受信信号の演算処理を行うととも
に、該演算結果を外部に返信するための送受信部を有
し、該送受信部の一部を前記アンテナコイルの両端に接
続した集積回路素子とにより非接触状態でデータ通信を
可能とするものであって、前記コンデンサは、前記集積
回路素子のダイパッドパターンを前記一方の電極とし、
前記絶縁性基板の裏面に対向配置して形成されたパター
ンを前記他方の電極としたことを特徴とする。

【００１０】上記した手段によれば、アンテナコイル内
の通信に弊害となるコンデンサの占めるスペースを極力
小さくすることができることから、通信可能距離を伸ば
すことが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の一実施の形態について説明するための構成図で
ある。まず図１において、１１は、たとえば厚さ０．０
５ｍｍ程度のポリエチレンテレフタレートを用いて形成
した絶縁性基板である。この絶縁性基板１１上にたとえ
ば厚さ０．０１２ｍｍ程度のアルミ箔を固着し、アルミ
箔をエッチングして配線パターン１２を形成する。絶縁
性基板１１の外形は、カード外装１３より若干小さい程
度の大きさとする。

【００１２】絶縁性基板１１にはさらに配線パターン１
２の形成と同時にエッチングによりアンテナコイル１４
を形成する。アンテナコイル１４は、絶縁性基板１１の
外周辺部に１回以上巻回する。アンテナコイル１４の一
端１４ａをスルーホール１５ａ、絶縁性基板１１の裏面
に形成された配線パターン１２１、スルーホール１５ｂ
を介して再び表面に引き回す。配線パターン１２を介し
て集積回路素子１６の所望の端子とボンディングワイヤ
を用いて接続する。アンテナコイル１４の他端１４ｂ
は、配線パターン１２を介して集積回路素子１６の所望
の端子とボンディングワイヤを用いて接続する。

【００１３】集積回路素子１６は、アンテナコイル１４
を介して外部からの信号電波を受信し、この受信電波に
基づいた電力を生成するとともに演算処理を行い、演算
処理で得られた結果を、演算処理で使用された電力の余
剰分で外部に返信する機能を備えている。

【００１４】１７は、集積回路素子１６をダイボンドす
るとともに、コンデンサの一方の電極となる配線パター
ン１２に接続されたダイパッドパターンである。このダ
イパッドパターンは、集積回路素子１６の外部に例えば
接地用として集積回路素子１６に形成されるものであ
る。ダイパッドパターン１７と絶縁性基板１１を介して
対向する位置には、絶縁性基板１１に固着されたアルミ
箔をエッチングにより形成されたコンデンサの他方の電
極を構成するコンデンサパターン１８ａ，１８ｂが形成
されている。コンデンサパターン１８ａ，１８ｂは、絶
縁性基板１１の裏面側に形成された配線パターン１９を
介してスルーホール１５ｂに接続する。ダイパッドパタ
ーン１７とコンデンサパターン１８ａ，１８ｂは、絶縁
性基板１１を誘電体としてコンデンサを構成する。な
お、２０は半導体チップである。

【００１５】図３は、アンテナコイル１４と集積回路素
子１６およびコンデンサパターン１８ａ，１８ｂとの間
に並列共振回路３１が形成される等価回路である。図中
Ｌはアンテナコイル１４、Ｃ１はダイパッドパターン１
７とコンデンサパターン１８ａで形成されるコンデン
サ、Ｃ２はダイパッドパターン１７とコンデンサパター
ン１８ｂで形成されるコンデンサである。

【００１６】並列共振回路３１の調整は、コンデンサパ
ターン１７は配線パターン１２を介し、コンデンサパタ
ーン１８ａ，１８ｂのパターン幅の狭い部分をカットす
ることにより所望の同調周波数となるように調整を図る
ことができる。当たり前のことながら、コンデンサパタ
ーンの大きさを小さくすることにより細かな調整が可能
である。

【００１７】このようにして、非接触の状態で外部との
データ通信を可能とする非接触型ＩＣカードを構成する
ことが可能となる。この実施の形態では、アンテナコイ
ルの内側の絶縁性基板には集積回路素子以外にアンテナ
の磁界に影響を及ぼすものがないことから通信効率を図
れることから通信距離を伸ばすことが可能となる。

【００１８】図４は、この発明の他の実施の形態につい
て説明するための構成図である。この実施の形態は、ダ
イパッドパターンと対向する位置のコンデンサパターン
とにより構成されるコンデンサに加え、絶縁性基板の両
面に固着したコンデンサパターンとにより構成されるコ
ンデンサを並列接続したものである。なお、上記実施の
形態と同一の構成部分には同一の符号を付してここでは
異なる部分について説明する。

【００１９】すなわち、ダイパッドパターン１７と絶縁
性基板１１を挟んで対向する位置のコンデンサパターン
１８とによりコンデンサを形成する。さらに、絶縁性基
板１１に配線パターン１２を形成すると同時にコンデン
サパターン４１，４２を形成し、これらコンデンサパタ
ーン４１，４２と絶縁性基板１１を挟んだ対向位置に配
線パターン１２１と同時にコンデンサパターンを形成す
る。ダイパッドパターン１７とコンデンサパターン４
１，４２はそれぞれ電気的に接続し、コンデンサパター
ン１８とコンデンサパターン４１，４２と対向する位置
にそれぞれ形成されたコンデンサパターンもそれぞれ電
気的に接続する。

【００２０】ダイパッドパターン１７とコンデンサパタ
ーン１８とにより構成されるコンデンサとコンデンサパ
ターン４１，４２と対向位置のコンデンサパターンとに
より構成されるコンデンサは並列接続の関係にある。こ
れにより全体の容量を増加させることが可能となる。

【００２１】この場合、アンテナの磁界に影響を及ぼす
位置にコンデンサパターンが配置されることになるもの
の、ダイパッドパターン１７とコンデンサパターン１８
とにより構成されるコンデンサが主となることから、ア
ンテナの磁界に影響を及ぼす位置に形成するコンデンサ
パターンの面積は小さくすることができる。従って、ア
ンテナの磁界に及ぼす影響を小さくすることができる。
ダイパッドパターン１７の面積が小さいことで容量を得
られない場合には有効である。

【００２２】この実施の形態は、アンテナコイルの内側
の絶縁性基板には集積回路素子以外にアンテナの磁界に
影響を及ぼすコンデンサパターンが配置されるものの、
このコンデンサパターンは容量を増やす程度であること
から、従来に比べるとやはり通信距離の向上を図ること
が可能となる。

【００２３】なお、上記の説明では、絶縁性基板の表裏
の導体はアルミ箔を用いたが、銅箔とアルミ箔の組み合
わせでもかまわない。また、集積回路素子の実装方式と
してはフリップチップ方式でもかまわない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の非接触
型ＩＣカードによれば、チップ搭載部の面積で通信に必
要なパターンコンデンサを形成可能としたことで、アン
テナ磁界に影響を及ぼす余分な遮蔽物を少なくすること
で通信特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態について説明するた
めの正面図。

【図２】 図１の要部の拡大図。

【図３】 図１の要部の等価回路。

【図４】 この発明の他の実施の形態について説明する
ための正面図。

【図５】 従来の非接触型ＩＣカードについて説明する
ための正面図。

【符号の説明】

１１…絶縁性基板 １２，１２１，１９…配線パターン １４…アンテナコイル １６…集積回路素子 １７…ダイパッドパターン １８，１８ａ，１８ｂ…コンデンサパターン ２０…半導体チップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板の周辺部に固着したアンテナ
   コイルと、該アンテナコイルの一端に一方の電極を、他
   端に他方の電極をそれぞれ接続したコンデンサおよび受
   信された信号電波に基づいて生成された電力で受信信号
   の演算処理を行うとともに、該演算結果を外部に返信す
   るための送受信部を有し、該送受信部の一部を前記アン
   テナコイルの両端に接続した集積回路素子とにより非接
   触状態でデータ通信を可能とする非接触型ＩＣカードに
   おいて、 前記コンデンサは、前記集積回路素子の外部に形成さ
   れ、該集積回路素子に電気的に接続されたパターンを前
   記一方の電極とし、前記絶縁性基板の裏面に前記パター
   ンと対向配置して形成されたコンデンサパターンを前記
   他方の電極としたことを特徴とする非接触型ＩＣカー
   ド。
2. 【請求項２】 前記絶縁性基板は、前記コンデンサの誘
   電体であることを特徴とする請求項１記載の非接触型Ｉ
   Ｃカード。
3. 【請求項３】 前記一方の電極に、直列接続して前記絶
   縁性基板に固着したコンデンサパターンを接続し、前記
   他方の電極に、直列接続して前記絶縁性基板に固着した
   コンデンサパターンを接続したことを特徴とする請求項
   １記載の非接触型ＩＣカード。
4. 【請求項４】 前記一方および他方の電極とにより構成
   されるコンデンサに、前記絶縁性基板の両面に固着した
   コンデンサパターンとにより構成されるコンデンサを並
   列接続してなることを特徴とする請求項１記載の非接触
   型ＩＣカード。