JP2005129827A

JP2005129827A - 非接触ｉｃカード用コンデンサおよびそれを用いた非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JP2005129827A
Application number: JP2003365777A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ohira; 豊大平; Susumu Igarashi; 進五十嵐
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】本発明は、端末装置などの外部装置との間で、非接触にてデータの送受信をおこなう、通信・交通・物流分野などで主に使用されている非接触ＩＣカードにおいて、低コスト、且つＱ値の高い共振回路を実現するための非接触ＩＣカード用コンデンサおよびそれを用いた非接触ＩＣカードを提供することを目的とする。
【解決手段】非接触ＩＣカード用コンデンサにおいて、平板状の誘電体層５３の上下に各々導電性金属層５４、５４´を蒸着により、配置して構成されることを特徴とする非接触ＩＣカード用コンデンサ２である。
【選択図】図２

Description

本発明は、端末装置などの外部装置との間で、非接触にてデータの送受信を行う、通信・交通・物流分野などで主に使用されている非接触ＩＣカードに関し、特に非接触ＩＣカードに使用される非接触ＩＣカード用コンデンサおよびそれを用いた非接触ＩＣカードに関するものである。

近年急速に普及してきた通信・交通・物流分野などで主に使用されている非接触ＩＣカードは、カード表面に外部機器とのデータなどをやり取りする外部接続端子がなく、カード内部に主に半導体チップ（ＩＣチップ）とコイルアンテナとコンデンサとを内蔵しており、外部機器であるリーダ・ライタからの電磁波により、アンテナコイル近傍の磁界を変化させて、アンテナコイル内に誘導電圧を発生させ、電源として利用している。

図５は、従来の非接触式ＩＣカード６の構成例を示した斜視図である。

従来の非接触式ＩＣカード６は、アンテナシート７上に半導体チップ１とアンテナコイル３とコンデンサ２を実装することにより構成されたＩＣカード用フィルムシート４を各々カード化基材５、５´の中に収納することにより構成されている。

該半導体チップ１と該アンテナコイル３と該コンデンサ２は、各端子を並列接続されており、該アンテナコイル３で受信した電磁波は、該半導体チップ１に入力され、該半導体チップ１は電源と送受信信号を作成して処理を行う。

この時、該アンテナコイル３が受信する電磁波の周波数と該半導体チップ１と該アンテナコイル３と該コンデンサ２の共振周波数を同一に合わせることにより、電源を効率よく発生させることができ、通信距離を長くすることができる。

該半導体チップ１の持つ既成容量値と該アンテナコイル３のリアクタンス値は、規定値で固定のため、該コンデンサ２の容量値を共振周波数に合せて同調させる必要がある。

図６は、従来のＩＣカードモジュールを用いたコンデンサの実装例を示した平面図である。

該ＩＣカードモジュール２０は、モジュール基板２６とチップコンデンサ２１と半導体チップ１より構成され、モジュール基板２６には配線パターン２３が描かれている。

該半導体チップ１は、バンプまたはワイヤボンディングによってモジュール基板２６に実装される。

さらに、ＩＣカードモジュール２０内のアンテナ接続部２４にアンテナコイル３を接続することにより、共振回路が構成される。

該モジュール２０を構成する時に、チップコンデンサ２１を該ＩＣカードモジュール２０に実装するための工程の追加とそれに伴うコストの上昇が問題であった。

図７は、従来のアンテナコイルを構成するシート上に、コンデンサを構成する一例を示した側断面図である。

ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などの合成樹脂フィルムで形成される誘電体層３１の上下に銅箔またはアルミ箔などの各々導電性金属箔層３３、３３´を各々接着剤層３２、３２´を介して、貼り付けた後、該アンテナコイル３とコンデンサ２のパターンをエッチングにより構成する。

該ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などの合成樹脂は、誘電体であるから、上下の各々導電性金属箔層３３、３３´で挟まれることにより、コンデンサが構成される。

しかしながら、このコンデンサの場合、各々接着剤層３２、３２´に起因する誘電率の低下が問題であった。

本発明は従来技術の問題点を解決しようとするものであり、端末装置などの外部装置との間で、非接触にてデータの送受信を行う、通信・交通・物流分野などで主に使用されている非接触ＩＣカードにおいて、低コスト、且つＱ値の高い共振回路を実現するための非接触ＩＣカード用コンデンサおよびそれを用いた非接触ＩＣカードを提供することを目的とする。

本発明は、上記のような課題を解決する為に成されたもので、本発明の請求項１に係る発明は、非接触ＩＣカード用コンデンサにおいて、平板状の誘電体層５３の上下に各々導電性金属層５４、５４´を蒸着により、配置して構成されることを特徴とする非接触ＩＣカード用コンデンサである。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載の非接触ＩＣカード用コンデンサにおいて、前記誘電体層５３は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）からなることを特徴とする非接触ＩＣカード用コンデンサである。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の非接触ＩＣカード用コンデンサにおいて、前記各々導電性金属層５４、５４´は、錫からなることを特徴とする非接触ＩＣカード用コンデンサである。

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触ＩＣカード用コンデンサを内部に備えていることを特徴とする非接触ＩＣカードである。

本発明の非接触ＩＣカード用コンデンサおよびそれを用いた非接触ＩＣカードは、平板状のポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）からなる誘電体層の上下に各々錫からなる導電性金属層を蒸着により作製し、該コンデンサを非接触ＩＣカード内部に備えることにより、低コスト、且つＱ値の高い共振回路を実現することができる。

本発明の実施の形態を図１から図４に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明に係る非接触ＩＣカードの構造の１実施例を示す斜視図であり、図２は本発明に係る非接触ＩＣカード用コンデンサの１実施例を示す側断面図であり、図３は本発明に係るアンテナシート上にアンテナコイルと半導体チップとコンデンサを構成した１実
施例を示す平面図であり、図４は本発明に係る非接触ＩＣカード用コンデンサとアンテナコイルを接続した１実施例を示す側断面図である。

本発明の非接触ＩＣカード６は、図１に示すように、アンテナシート４１上にアンテナコイル３と半導体チップ１とコンデンサ２とを実装することにより構成された、ＩＣカード用フィルムシート４を各々カード化基材５、５´の中に収納することにより構成されている。

アンテナコイル３は、Φ＝１００μｍ程度の銅線からなる巻線アンテナやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリイミド樹脂などのフィルム上に厚さ１０〜５０μｍ程度の銅箔やアルミニウム箔などを積層し、その積層した金属箔をエッチング処理することによりアンテナコイル３を形成する。

半導体チップ１は、非接触での通信機能を有し、通常、整流用ダイオードが半導体チップ１内に形成されている。

コンデンサ２は、図２に示すように、平板状の誘電体層５３の上下に各々導電性金属層５４、５４´を蒸着により、配置して構成される。

図３に示すように、該アンテナコイル３は、外周部と内周部をジャンパー線４３により接続されている。

また、コンデンサ２は、配線４２を介して、該アンテナコイル３と接続されている。

さらに、詳しくは、図４に示すように、アンテナコイル５２、５２´、５２´´は、アンテナシート５１上に構成されている。

該アンテナシート５１の構成例としては、厚さ１０〜１００μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリイミド樹脂などのフィルムが挙げられる。

アンテナコイル５２、５２´、５２´´の構成例としては、前述したように、厚さ１０〜５０μｍ程度の銅箔やアルミニウム箔が挙げられる。

該コンデンサ２の構成例としては、前述したように平板状の誘電体層５３の上下に各々導電性金属層５４、５４´を蒸着することにより構成される。

平板状の該誘電体層５３には、厚さ１０〜１００μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリイミド樹脂などのフィルムを使用することができるが、物性面やコスト面を考慮してポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムを使用するのが好ましい。

各々導電性金属層５４、５４´には、導電性のある金属ならば特に制約されないが、物性面やコスト面を考慮して錫を使用するのが好ましい。

次に、該コンデンサ２と該アンテナコイル５２、５２´は、導電性ペースト５５と配線５６により接続される。

該導電性ペースト５５には、銀が構成例として挙げられる。

以上のように構成された、本発明の非接触ＩＣカード用コンデンサを用いることにより
低コスト、且つＱ値の高い非接触ＩＣカードを作製することができる。

本発明の非接触ＩＣカード用コンデンサは、アンテナフィルム５１に厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムを使用し、該フィルム上に厚さ５０μｍの銅箔を積層し、該銅箔面をエッチング処理することによりアンテナコイル５２を形成した。

次に、平板状の該誘電体層５３には、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムを使用し、該フィルムの両面に錫を厚さ３００Å程度蒸着し、コンデンサ２を作製した。

次に、該コンデンサ２と該アンテナコイル５２、５２´を銀ペースト５５と銅線を使用した配線５６により接続した。

以上のようにして作製した該コンデンサ２とアンテナコイル３と半導体チップ１を実装したＩＣカード用フィルムシート４を厚さ３８０μｍの塩化ビニール樹脂シートからなる各々カード化基材５、５´により、熱ラミネート方式で非接触ＩＣカード６を作製した結果、低コストで、且つＱ値の高い非接触ＩＣカードが得られた。

本発明に係る非接触ＩＣカードの構造の１実施例を示す斜視図である。本発明に係る非接触ＩＣカード用コンデンサの１実施例を示す側断面図である。本発明に係るアンテナシート上にアンテナコイルと半導体チップとコンデンサを構成した１実施例を示す平面図である。本発明に係る非接触ＩＣカード用コンデンサとアンテナコイルを接続した１実施例を示す側断面図である。従来の非接触ＩＣカードの構成例を示した斜視図である。従来のＩＣカードモジュールを用いたコンデンサの実装例を示した平面図である。従来のアンテナコイルを構成するシート上に、コンデンサを構成する一実施例を示した側断面図である。

符号の説明

１・・・半導体チップ
２・・・コンデンサ
３・・・アンテナコイル
４・・・ＩＣカード用フィルムシート
５・・・カード化基材
５´・・・カード化基材
６・・・非接触ＩＣカード
７・・・アンテナシート
２０・・・ＩＣカードモジュール
２１・・・チップコンデンサ
２３・・・配線パターン
２４・・・アンテナ接続部
２６・・・モジュール基板
３１・・・誘電体層
３２・・・接着剤層
３２´・・・接着剤層
３３・・・導電性金属箔層
３３´・・・導電性金属箔層
４１・・・アンテナシート
４２・・・配線
４３・・・ジャンパー線
５１・・・アンテナシート
５２・・・アンテナコイル
５２´・・・アンテナコイル
５２´´・・・アンテナコイル
５３・・・誘電体層
５４・・・導電性金属層
５４´・・・導電性金属層
５５・・・導電性ペースト
５６・・・配線

Claims

非接触ＩＣカード用コンデンサにおいて、平板状の誘電体層の上下に各々導電性金属層を蒸着により、配置して構成されることを特徴とする非接触ＩＣカード用コンデンサ。
前記誘電体層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）からなることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード用コンデンサ。
前記各々導電性金属層は、錫からなることを特徴とする請求項１又は２記載の非接触ＩＣカード用コンデンサ。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触ＩＣカード用コンデンサを内部に備えていることを特徴とする非接触ＩＣカード。