JP2005129019A - Ic card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RFID(Radio Frequency Identification)等の非接触型ICカードに関する。 The present invention relates to a non-contact type IC card such as RFID (Radio Frequency Identification).
質問器(リーダ/ライタ)が発した電磁波により、非接触で応答器(非接触型ICカード)のアンテナコイルに誘導電圧を発生させ、信号の送受信を行うデータキャリアシステムが普及している。 2. Description of the Related Art Data carrier systems that transmit and receive signals by generating an induced voltage in an antenna coil of a responder (non-contact type IC card) in a non-contact manner by an electromagnetic wave emitted from an interrogator (reader / writer) have become widespread.
この非接触型ICカードの基本的な回路要素は、図9に示すように、アンテナコイル及びコンデンサーからなる共振回路とICチップとからなるので、その具体的構造は、基板上にアンテナコイル、コンデンサー及びICチップを配設したものとなっている。 As shown in FIG. 9, the basic circuit elements of this non-contact type IC card are composed of a resonance circuit composed of an antenna coil and a capacitor, and an IC chip. And an IC chip.
このアンテナコイルとしては、従前は、金属の細線を同一面上でリング状に巻回したものが使用されていたが、近年は、アンテナ特性や機械的強度の向上、組立工程数の削減の点から、絶縁基板の片面に積層されている銅箔等の導電層をリング状にエッチングしたものが多く使用されている。 As this antenna coil, a metal thin wire wound in a ring shape on the same surface has been used in the past, but in recent years, the antenna characteristics and mechanical strength have been improved, and the number of assembly processes has been reduced. Therefore, a material obtained by etching a conductive layer such as a copper foil laminated on one side of an insulating substrate into a ring shape is often used.
また、アンテナコイルを形成する積層板の絶縁基板、あるいはコンデンサーの誘電体としては、一般にポリイミドフィルムが使用されている。 In general, a polyimide film is used as an insulating substrate of a laminated plate forming an antenna coil or a dielectric of a capacitor.
しかしながら、ポリイミドは吸水率が大きく、その誘電率は吸湿により変化するため、ポリイミドフィルムを誘電体とするコンデンサーは、吸湿により静電容量が変化し、ICカードの共振周波数がずれるという問題がある。 However, since polyimide has a large water absorption rate and its dielectric constant changes due to moisture absorption, a capacitor using a polyimide film as a dielectric has a problem that the capacitance changes due to moisture absorption and the resonance frequency of the IC card shifts.
特に、ポリイミドフィルムと銅箔を接着剤により貼着した積層板からコンデンサーを形成した場合には、ポリイミドフィルムに加えて接着剤も誘電率の変動の原因になるので、ICカードの共振周波数がいっそう不安定になる。 In particular, when a capacitor is formed from a laminated board in which a polyimide film and copper foil are bonded with an adhesive, the adhesive frequency in addition to the polyimide film also causes fluctuations in the dielectric constant. It becomes unstable.
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、共振周波数が安定化し、アンテナ特性が向上したICカードを安価に製造できるようにすることを目的としている。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to make it possible to inexpensively manufacture an IC card having a stabilized resonance frequency and improved antenna characteristics.
本発明者らは、コンデンサーとして、マイカフィルムを誘電体とするマイカコンデンサーを使用すると、マイカフィルムは吸水率が著しく低いためにICカードの共振周波数が安定すること、また、マイカコンデンサーの誘電体となるマイカフィルムを、アンテナコイルやICチップを形成あるいは実装する基板としても使用すると、ICカードを薄型化でき、また低コストに製造できることを見出し本発明を完成させるに至った。 The present inventors use a mica capacitor having a mica film as a dielectric as a capacitor. Since the mica film has a remarkably low water absorption, the resonance frequency of the IC card is stabilized, and the dielectric of the mica capacitor When the mica film is used as a substrate for forming or mounting an antenna coil or an IC chip, it was found that the IC card can be thinned and manufactured at a low cost, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、マイカフィルムとその両面に形成された電極からなるマイカコンデンサー、ならびに前記マイカフィルムを基板として設けられているアンテナコイル及びICチップを有することを特徴とするICカードを提供する。 That is, the present invention provides an IC card comprising a mica capacitor comprising a mica film and electrodes formed on both sides thereof, and an antenna coil and an IC chip provided with the mica film as a substrate.
本発明のICカードによれば、マイカコンデンサーを使用するので共振周波数を安定させることができ、また、マイカコンデンサーの誘電体となるマイカフィルムをアンテナコイルやICチップを実装する基板としても使用するので、ICカードを薄型化し、製造コストも低下させることができる。 According to the IC card of the present invention, since a mica capacitor is used, the resonance frequency can be stabilized, and a mica film serving as a dielectric of the mica capacitor is also used as a substrate for mounting an antenna coil or an IC chip. The IC card can be made thinner and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same numerals indicate the same or equivalent components.
図5は、本発明の一態様のICカード10Bの平面図(同図(a))及び断面図(同図(b)、(c))である。また、図6は、このICカード10Bの、ICチップ3の実装前の上面図(同図(a))及び下面図(同図(b))である。
5A is a plan view of the IC card 10B according to one embodiment of the present invention (FIG. 5A) and FIG. 5B is a cross-sectional view thereof. FIG. 6 is a top view (FIG. 6A) and a bottom view (FIG. 6B) of the IC card 10B before the
このICカード10Bは、透明なマイカフィルム1の片面にアンテナコイル2及びICチップ3を有している。また、マイカフィルム1の両面に電極6a、6bを有し、この電極6a、6bとこの電極6a、6bで挟まれたマイカフィルム1とからマイカコンデンサー5が構成されている。なお、図5(a)において、マイカコンデンサー5内のドットで塗りつぶしした部分は、マイカフィルム1の下面に形成されている電極6aを表している。
This IC card 10B has an
このICカード10Bにおいて、アンテナコイル2は、銀ペースト等の導電ペーストを用いてマイカフィルム1にコイルパターンを印刷したものでもよく、あるいはマイカフィルム1とその表面に形成された銅等の導電層からなる積層板の当該導電層をエッチングすることにより形成したものでもよい。
In this IC card 10B, the
ICチップ3は、異方導電性接着剤4を用いてフェイスダウン式にマイカフィルム1上に実装されている。この場合、ICチップ3はその二つの端子3a、3bでアンテナコイル2を跨ぐように実装されており、一方の端子3aがアンテナコイル2の内側端子2aと接続し、他方の端子3bがアンテナコイル2の外側端子2bと接続している。
The
マイカコンデンサー5は、マイカフィルム1とその両面に形成された電極6a、6bから構成されている。この電極6a、6bのうち、マイカフィルム1の下面に形成されている電極6aにはコンデンサー端子5aが形成されており、そのコンデンサー端子5aがスルーホール8aを介してアンテナコイルの内側端子2aaと接続している。また、マイカフィルム1の上面に形成されたマイカコンデンサー5の電極6bにはコンデンサー端子5bが形成されており、このコンデンサー端子5bがスルーホール8bを介してマイカフィルム1の下面に形成されている配線7と接続し、さらにその配線7がスルーホール8cでアンテナコイル2の外側端子2bbと接続している。
The
この図5のICカード10Bは、例えば、次のようにして製造することができる。 The IC card 10B of FIG. 5 can be manufactured as follows, for example.
まず、図6(a)に示すように、マイカフィルム1にスルーホール8a、8b、8c用の孔をあけ、次に銀ペースト等の導電ペーストを用いて、マイカフィルム1の片面にマイカコンデンサー5の上面の電極6bとアンテナコイル2とを印刷する。また、マイカフィルム1の他面には、図6(b)に示すように、マイカコンデンサー5の下面の電極6aと配線7を印刷する。この導電ペーストの印刷により、スルーホール8a、8b、8c用の孔に導電ペーストが充填され、スルーホール8a、8b、8cが導通し、アンテナコイル2とマイカコンデンサー5との接続も完了したことになる。
First, as shown in FIG. 6A, holes for through
次に、ICチップ3をマイカフィルム1の上面に異方導電性接着剤4を用いてフェイスダウン式に実装する。なお、ここで使用する異方導電性接着剤4としては、公知のものを使用することができ、その形態もフィルム状、ペースト状等のいずれでもよい。
Next, the
こうして得られたICカード10Bは、コンデンサー5の誘電体としてマイカフィルム1が使用されているので、吸湿による共振周波数のずれがなく、アンテナ特性が向上したものとなる。また、このマイカフィルム1がアンテナコイル2やICチップ3の実装基板にもなっているので、コンデンサー5の誘電体と別個に実装基板が使用される従来のICチップに比してICチップの薄型化を図ることができる。さらに、アンテナコイル2やコンデンサー5の電極6a、6bだけでなく、それらの接続に必要な配線7やスルーホール8a、8b、8cが導電ペーストの印刷により同時に形成でき、それらの接続作業も不要となるので、製造工程を簡略化できICチップを低コストで製造することが可能となる。
The IC card 10B thus obtained uses the
図1は、本発明の他の態様のICカード10Aの平面図(同図(a))及び断面図(同図(b)、(c))である。なお、図1(a)においても、マイカコンデンサー5内のドットで塗りつぶした部分は、マイカフィルム1の下面に形成されている電極6aを表している。また、図2は、このICカード10Aの、ICチップ3の実装前の上面図(同図(a))及び下面図(同図(b))である。
FIG. 1 is a plan view (FIG. 1 (a)) and sectional views (FIG. 1 (b), (c)) of an
このICカード10Aは、上述のICカード10Bと略同様に製造されるが、マイカフィルム1の下面の電極6aからは、アンテナコイル2の外側端子2bとスルーホール8cを介して接続するコンデンサー端子5bの他に、ICチップ3の端子3bと配線7及びスルーホール8bを介して接続するコンデンサー端子5cも設けられている。一方、マイカフィルム1の上面の電極6bからは、ICチップ3の他方の端子3aと接続するコンデンサー端子5aが形成されており、このコンデンサー端子5aはアンテナコイル2の内側端子2aと連続している。したがって、このICカード10Aによれば、ICチップ3の二つの端子3a、3bをそれぞれアンテナコイル2の内側端子2a、外側端子2bと接続するにあたり、ICチップ3の二つの端子3a、3bでアンテナコイル2を跨ぐことが不要となり、アンテナコイル2の全巻幅をICチップ3の二つの端子3a、3bの間に納めることが不要となっている。よって、このICカード10Aによれば、アンテナコイル2の設計の自由度を高めることができる。
This
本発明のICカードは、必要に応じて樹脂封止したり、ICカードの上面あるいは下面に任意のシート材を積層することができる。例えば、図3は、図1に示したICカード10Aを、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエステル等のホットメルト樹脂等からなる封止樹脂11で封止し、その一方の面にアクリル系樹脂等の粘着剤12を介してポリエステルフィルム等の外層フィルム13を積層し、他方の面に粘着剤14を介して剥離紙15を積層することにより、ビデオフィルムその他種々の物品に貼着するID機能付きのラベル10Xとして構成したものである。即ち、ラベル10Xを物品に貼り付ける時に剥離紙15は剥がされ、粘着剤14が物品への貼付面となり、一方、外層フィルム13が筆記性を有するラベル面となる。
The IC card of the present invention can be resin-sealed as required, or an arbitrary sheet material can be laminated on the upper surface or lower surface of the IC card. For example, FIG. 3 shows a case where the
このようなICカード10Aを用いたラベル10Xの製造方法としては、図4に示すように、ICカード10Aの一方の面に外層フィルム13を粘着剤(図示せず)で貼着し、反対側に封止樹脂11を塗布し、その上に粘着剤付きの剥離紙15をローラー16を用いて被せると共に、加熱加圧する。この場合、外層フィルム13と剥離紙15との間隔を所定のギャップ幅dに調整する。これにより図3に示したラベル10Xを得ることができる。
As shown in FIG. 4, as a method of manufacturing the
図7は、本発明の他の態様のICカード10Cをラベル10Yの形態にしたものの平面図(同図(a))及び断面図(同図(b)、(c))である。また、図8は、このICカード10Cの、ICチップ3の実装前の上面図(同図(a))及び下面図(同図(b))である。
FIG. 7 is a plan view (FIG. 7 (a)) and sectional views (FIG. 7 (b), (c)) of an IC card 10C according to another embodiment of the present invention in the form of a
このICカード10Cは、上述のICカード10Aが矩形に巻回したアンテナコイル2を有しているのに対し、円形に巻回したアンテナコイル2を有している以外は、ICカード10Aと略同様の構成を有している。即ち、マイカフィルム1の下面の電極6aからは、アンテナコイル2の外側端子2bとスルーホール8cを介して接続するコンデンサー端子5bの他に、ICチップ3の端子3bと配線7及びスルーホール8bを介して接続するコンデンサー端子5cが設けられている。一方、マイカフィルム1の上面の電極6bからは、ICチップ3の他方の端子3aと接続するコンデンサー端子5aが形成されており、このコンデンサー端子5aはアンテナコイル2の内側端子2aと連続している。したがって、このICカード10Cにおいても、ICチップ3の二つの端子3a、3bでアンテナコイル2を跨ぐことが不要となり、アンテナコイル2の全巻幅をICチップ3の二つの端子3a、3bの間に納めることが不要となり、アンテナコイル2の設計の自由度を高めることができる。
The IC card 10C is substantially the same as the
なお、このICカード10Cのマイカフィルム1上には、ICチップ3の端子が載るランド9が形成されている。このランド9は、アンテナコイル2やコンデンサー5と直接的には接続しないが、アース等の他の配線端子として使用することができ、また、ICチップ3の実装時にICチップが不要に傾かないようにするための足として作用する。
A
本発明のICカードは、上述の例に限らず、種々の態様をとることができる。マイカコンデンサーの誘電体となるマイカフィルムが、アンテナコイルやICチップの実装基板としても使用されている限り、マイカコンデンサー5の電極6a、6bやアンテナコイル2について、それらの形状や端子形状、形成位置等は適宜定めることができる。
The IC card of the present invention is not limited to the above example, and can take various forms. As long as the mica film serving as the dielectric of the mica capacitor is also used as a mounting substrate for the antenna coil or IC chip, the shape, terminal shape, and formation position of the electrodes 6a and 6b of the
本発明のICカードによれば、マイカコンデンサーを使用するので共振周波数を安定させることができ、また、マイカコンデンサーの誘電体となるマイカフィルムをアンテナコイルやICチップを実装する基板としても使用するので、ICカードを薄型化し、製造コストも低下させることができる。 According to the IC card of the present invention, since a mica capacitor is used, the resonance frequency can be stabilized, and a mica film serving as a dielectric of the mica capacitor is also used as a substrate for mounting an antenna coil or an IC chip. The IC card can be made thinner and the manufacturing cost can be reduced.
1 マイカフィルム
2 アンテナコイル
2a 内側端子
2b 外側端子
3 ICチップ
3a、3b ICチップの端子
4 異方導電性接着剤
5 マイカコンデンサー
5a、5b、5c コンデンサー端子
6a、6b マイカコンデンサーの電極
7 配線
8a、8b、8c スルーホール
10A、10B、10C ICカード
10X、10Y ICカードからなるラベル
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The IC card according to claim 1, wherein one electrode of the antenna coil and the mica capacitor is formed simultaneously by printing a conductive paste on a mica film.
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