JP2015075782A - アンテナシートと非接触icカード - Google Patents
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Abstract
【課題】非接触ICの動作中は、CPUを始めとした内部回路が通電により発熱し、ICチップ自身の動作を不安定になることがある。小型または高性能なICチップほど回路の集積度が上がるためこの動作異常が発生しやすくなる。ICチップの発熱により短時間に動作異常を生じさせないアンテナシート等を提供する。【解決手段】本発明のアンテナシート20は、絶縁性基材201に形成された金属箔からなるアンテナコイル21と、該アンテナコイルに装着された非接触ICチップ2を有するアンテナシートにおいて、該非接触ICチップ2を中心にしてその直下に置かれるアンテナコイル21の2つの金属箔端子板21a,21bが、幅0.15〜2.0mmの溝21mを介して対向配置されており、かつ該2つの端子板の合計面積が、100mm2以上の範囲であることを特徴とする。【選択図】 図1
Description
本発明は、放熱性を高めたアンテナシートと非接触ICカードに関する。
詳しくは、絶縁性基材に形成したアンテナコイルに非接触IC(Integrated
Circuit)チップを実装したアンテナシートにおいて、アンテナコイルに金属箔からなる一定以上の面積を有する端子板を持たせ、チップの放熱性を高めたアンテナシートに関する。また、当該アンテナシートをJISX6301で規定する札入れサイズカード(ID−1型)に組み込みした非接触ICカードに関するものでもある。
詳しくは、絶縁性基材に形成したアンテナコイルに非接触IC(Integrated
Circuit)チップを実装したアンテナシートにおいて、アンテナコイルに金属箔からなる一定以上の面積を有する端子板を持たせ、チップの放熱性を高めたアンテナシートに関する。また、当該アンテナシートをJISX6301で規定する札入れサイズカード(ID−1型)に組み込みした非接触ICカードに関するものでもある。
非接触ICカードは、非接触ICチップと、該非接触ICチップに接続されるアンテナコイル、および同調用コンデンサから構成されている。ICチップを駆動する電力は、リーダライタ(以下、R/Wとも略記する)装置から送出される電磁波をアンテナコイルで受信することにより得られる。
ICチップを動作させるために必要とされる電力はICチップにより異なるが、R/W装置からの電力の供給が過剰になる場合があり、ICチップの発熱をもたらす。
その発熱はICチップの誤動作や破損を招き、局所的な発熱によりカード基材を変形させるという問題も生じさせている。近年のICチップの小型化、高性能化は回路の集積度を高くし、ICに生じる熱を集中化させ放熱し難くなるため、問題を加速させている。
その発熱はICチップの誤動作や破損を招き、局所的な発熱によりカード基材を変形させるという問題も生じさせている。近年のICチップの小型化、高性能化は回路の集積度を高くし、ICに生じる熱を集中化させ放熱し難くなるため、問題を加速させている。
非接触ICカードは、R/W装置に置いたり、かざしたりするだけで瞬時に情報のやりとりを行うことが可能であるという利便性から、交通機関における出改札等の交通系用途を中心に、多様な分野で使用されている。しかし、発熱が原因で1秒程度の交信でも動作が不安定になることが認められている。R/W装置側にはICカードの状態に応じた出力調整機能がないことから、この問題を早急に解決する必要がある。
ICチップの発熱防止対策として、チップ内に熱変換回路等を設けることも行われているが十分ではなく、チップ以外の対策も必要となる。カード側の対策として、ICチップ部分に放熱用金属板を使用することが検討され、既に先行技術文献もある。
例えば、特許文献1には、ICチップが実装される実装面の領域に対応する非実装面に金属箔からなる放熱用パターンを形成することが記載されている。しかし、この放熱板はアンテナコイルとは別個に形成するもので、本願のものとは相違している(図3、段落[0034]〜[0035])。
また、特許文献2も、同様にICチップが実装される実装面の領域に対応する非実装面に金属箔からなるパターンを形成することを記載しているが、該パターンが透光部を有することを要件としている。この放熱板もアンテナコイルとは別個に形成されている。
特許文献3は、放熱板43を熱変換回路からの熱伝導線に接続することを記載している。また、放熱板を省略して熱伝導線をアンテナに直接接続することも記載しているが、本願のようにICチップの入力端子が放熱板の機能を行うものとは相違している。
例えば、特許文献1には、ICチップが実装される実装面の領域に対応する非実装面に金属箔からなる放熱用パターンを形成することが記載されている。しかし、この放熱板はアンテナコイルとは別個に形成するもので、本願のものとは相違している(図3、段落[0034]〜[0035])。
また、特許文献2も、同様にICチップが実装される実装面の領域に対応する非実装面に金属箔からなるパターンを形成することを記載しているが、該パターンが透光部を有することを要件としている。この放熱板もアンテナコイルとは別個に形成されている。
特許文献3は、放熱板43を熱変換回路からの熱伝導線に接続することを記載している。また、放熱板を省略して熱伝導線をアンテナに直接接続することも記載しているが、本願のようにICチップの入力端子が放熱板の機能を行うものとは相違している。
非接触ICの動作中は、CPU(Central Processing Unit)を始めとした内部回路が通電により発熱し、ICチップ自身の動作を不安定にすることがある。小型または高性能なICチップほど回路の集積度が上がるため、この動作異常が発生する可能性が高くなる。本発明はこのような非接触ICカードにおいて、使用中のICチップの発熱により動作が不安定になることを防止しようとするものである。
本発明の要旨の第1は、絶縁性基材の1の面に形成された金属箔からなるアンテナコイルと、該アンテナコイル両端の端子板に装着された非接触ICチップを有するアンテナシートにおいて、該非接触ICチップ直下に置かれるアンテナコイルの前記金属端子板が、幅0.15〜2.0mmの溝を介して対向配置されており、かつ該2つの金属端子板の合計面積が100mm2 以上であって、該アンテナコイル巻線の内周内に納まる端子板外形の面積であることを特徴とするアンテナシート、にある。
本発明の要旨の第2は、絶縁性基材の1の面に形成された金属箔からなるアンテナコイルと、該アンテナコイル両端の端子板に装着された非接触ICチップを有するアンテナシートにおいて、該非接触ICチップ直下に置かれるアンテナコイルの前記金属端子板が、幅0.15〜2.0mmの溝を介して対向配置されており、かつ該2つの金属端子板の合計面積が100mm2 以上であって、該アンテナコイル巻線の内周内に納まる端子板外形の面積であり、さらに前記絶縁性基材の他方の面であって前記金属端子板の直下に、放熱用金属箔板を有することを特徴とするアンテナシート、にある。
上記において、前記金属端子板外形全体の幾何学的中心とICチップ実装位置が一致しているようにしてもよく、アンテナシートにコンデンサパターンを有するようにしても良い。
本発明の要旨の第3は、上記アンテナシートを両面の絶縁性基材シート間に挟んで積層してなることを特徴とする非接触ICカード、にある。
本発明のアンテナシートは、ICチップ直下のアンテナコイル端子板部分が金属箔により広い面積に形成されているので、放熱効果が高く、ICチップにより発生した熱を効率的に放散することができる。そのため、動作中のICチップの温度を、IC動作可能な温度範囲に抑えることが可能となる。
アンテナコイルとは別の金属材料を使用せずに、アンテナと同一材料で同一の製造工程で金属箔端子板を製造できるので、アンテナシートや非接触ICカードの製造コストを高めない利点がある。
アンテナコイルとは別の金属材料を使用せずに、アンテナと同一材料で同一の製造工程で金属箔端子板を製造できるので、アンテナシートや非接触ICカードの製造コストを高めない利点がある。
始めに非接触ICカードの構成について概説する。
非接触ICカードは、アンテナシートを中心層とし、その両面に保護シートを積層した構成からなっている。接触型ICカードと異なり、カード外表面に接触用端子基板を持たないので、カード内におけるICチップの位置規制は特にないが、通常は応力変形を受け難くすることを考慮して、カードの中心位置を避けて実装される。
一方、アンテナシートは、シート状の絶縁性基材にアンテナコイルを形成し、非接触ICチップを装着したものである。裏面配線や同調用コンデンサを形成する必要から、両面に銅やアルミニウムからなる金属箔をラミネートした材料が使用されることが多い。
非接触ICカードは、アンテナシートを中心層とし、その両面に保護シートを積層した構成からなっている。接触型ICカードと異なり、カード外表面に接触用端子基板を持たないので、カード内におけるICチップの位置規制は特にないが、通常は応力変形を受け難くすることを考慮して、カードの中心位置を避けて実装される。
一方、アンテナシートは、シート状の絶縁性基材にアンテナコイルを形成し、非接触ICチップを装着したものである。裏面配線や同調用コンデンサを形成する必要から、両面に銅やアルミニウムからなる金属箔をラミネートした材料が使用されることが多い。
図6は、非接触式ICカードの構成例を概略的に示すブロック図である。
図6に示すように、非接触式ICカード10は、送受信アンテナ部21、変復調部12、CPU13、メモリ14、および電源生成部15などの機能により構成されている。例えば、これらの機能を実現する各部は、上記送受信アンテナ部21を除いて、1つのICチップ内に格納され、非接触式ICカード10内に埋め込まれる。
図6に示すように、非接触式ICカード10は、送受信アンテナ部21、変復調部12、CPU13、メモリ14、および電源生成部15などの機能により構成されている。例えば、これらの機能を実現する各部は、上記送受信アンテナ部21を除いて、1つのICチップ内に格納され、非接触式ICカード10内に埋め込まれる。
CPU13は、各種のデータ処理や当該非接触式ICカード10の全体的な制御を行う。メモリ14は、書き換え可能な不揮発性メモリなどにより構成され、各種データを記憶する。例えば、メモリ14は、EEPROMやフラッシュROM等の不揮発性メモリにより構成される。
送受信アンテナ部21は、ループアンテナなどにより構成され、電波の送受信を行うものである。送受信アンテナ部21は、R/W装置30へ電波を送信したり、R/W装置30からの電波を受信したりするものである。変復調部12は、送受信アンテナ部21により外部装置としてのR/W装置30へ送信する送信データを変調したり、送受信アンテナ部21によりR/W装置30から受信した電波の受信データを復調したりする。
電源生成部15は、当該非接触式ICカードの動作用の電源電圧を生成するものである。例えば、電源生成部15は、送受信アンテナ部21により受信した電波を整流回路にて整流および平滑することにより安定化した直流電圧を生成し、その直流電圧を所定の一定動作電圧として非接触式ICカード10内の各部に供給する。
電源生成部15は、当該非接触式ICカードの動作用の電源電圧を生成するものである。例えば、電源生成部15は、送受信アンテナ部21により受信した電波を整流回路にて整流および平滑することにより安定化した直流電圧を生成し、その直流電圧を所定の一定動作電圧として非接触式ICカード10内の各部に供給する。
次に、非接触式ICカード10内の具体的な回路構成例について説明する。
図7は、非接触式ICカード10内の回路構成例を示す図である。
図7に示すように、非接触式ICカード10内には、送受信アンテナ部21、同調用コンデンサ(C1)22、整流ブリッジ回路23、平滑コンデンサ(C2)24、レギュレータ25、電圧検知回路26、負荷回路28、リセット生成回路210、クロック生成回路211などが設けられている。上記送受信用アンテナ部21と同調用コンデンサ(C1)22以外の各構成要素は、ICチップ化されて使用されることが多い。
図7は、非接触式ICカード10内の回路構成例を示す図である。
図7に示すように、非接触式ICカード10内には、送受信アンテナ部21、同調用コンデンサ(C1)22、整流ブリッジ回路23、平滑コンデンサ(C2)24、レギュレータ25、電圧検知回路26、負荷回路28、リセット生成回路210、クロック生成回路211などが設けられている。上記送受信用アンテナ部21と同調用コンデンサ(C1)22以外の各構成要素は、ICチップ化されて使用されることが多い。
上記送受信用アンテナ部21は、R/W装置30との電波の送受信を行う。上記同調用コンデンサ22は、上記送受信用アンテナ部21にてR/W装置30との間で電力の受け取り及びデータの送受信をしやすいよう、非接触IC媒体の回路特性を調整するものである。すなわち、上記送受信用アンテナ部21と同調用コンデンサ22とは、LC共振回路を形成し、R/W装置30からの送信電力を誘起することにより交流電圧を生成する。
この交流電圧は、整流ブリッジ回路23により全波整流される。上記整流ブリッジ回路23にて全波整流された電圧は、平滑コンデンサ24により平滑化された直流電圧(V1)となる。この直流電圧V1は、当該非接触式ICカード10が受信した電波(電波により受電した電力)の強弱により変化する電圧である。このため、R/W装置30から電波により受信した電力が強い場合、上記直流電圧V1は大きくなり、R/W装置30から電波により受信電力が弱い場合、上記直流電圧V1は小さくなる。また、上記レギュレータ25は、上記のような直流電圧V1を所定の一定な内部回路の動作電圧(Vcc)として、非接触式ICカード10内の各部に供給する。
近年、ICチップの集積化、小型化が進み、R/W装置にかざす時間が長くなる場合や、短時間であっても接近させてかざす場合に、過大な電力が供給され、発熱量が大きくなることが多くなってきている。
近年、ICチップの集積化、小型化が進み、R/W装置にかざす時間が長くなる場合や、短時間であっても接近させてかざす場合に、過大な電力が供給され、発熱量が大きくなることが多くなってきている。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、非接触ICカードのアンテナシートを示す平面図である。
アンテナシート20は、シート状の絶縁性基材201にアンテナコイル21を形成し、非接触ICチップ2を装着した構成からなっている。非接触ICチップ2の直下には非接触IC実装面側に放熱機能を果たす端子板21a,21bを配置して溝21mにより分断し、ICチップを装着するための接続端子として利用する。
本発明では、アンテナコイル21の端子板に放熱機能を持たせるため、端子板21a,21bの合計面積が、100mm2以上になるような大面積に形成する。合計面積とは、一方の端子と他方の端子の合計面積であって、両端子板間の溝21mの面積を含まない面積である。また、該合計面積は、端子板の外形が巻線状に形成するアンテナコイル21の内周内に納まる形状であるものの面積とする。
ICチップは微小化されていて、溝21mはICチップ2の両端子板間に形成されるので、幅は、0.15〜2.0mm程度にできる。従って、溝21m自体はあまり大面積にはならない。溝21mは、端子板21a,21bを直線状に分割するものであってもよく、図1のようにL字型、または図5(d)のようにV字型に屈曲した溝であってもよく、図5(f)のように曲線状の形状でも良い。
図1は、非接触ICカードのアンテナシートを示す平面図である。
アンテナシート20は、シート状の絶縁性基材201にアンテナコイル21を形成し、非接触ICチップ2を装着した構成からなっている。非接触ICチップ2の直下には非接触IC実装面側に放熱機能を果たす端子板21a,21bを配置して溝21mにより分断し、ICチップを装着するための接続端子として利用する。
本発明では、アンテナコイル21の端子板に放熱機能を持たせるため、端子板21a,21bの合計面積が、100mm2以上になるような大面積に形成する。合計面積とは、一方の端子と他方の端子の合計面積であって、両端子板間の溝21mの面積を含まない面積である。また、該合計面積は、端子板の外形が巻線状に形成するアンテナコイル21の内周内に納まる形状であるものの面積とする。
ICチップは微小化されていて、溝21mはICチップ2の両端子板間に形成されるので、幅は、0.15〜2.0mm程度にできる。従って、溝21m自体はあまり大面積にはならない。溝21mは、端子板21a,21bを直線状に分割するものであってもよく、図1のようにL字型、または図5(d)のようにV字型に屈曲した溝であってもよく、図5(f)のように曲線状の形状でも良い。
図1の場合、金属箔をエッチングして形成したアンテナコイル21がカードの縁辺を略3ターンするように図示されているが、実際には1ターン以上であれば良い。コイルの一方端は端子板21aに導かれ、他端側は左側のブリッジ(端子18と端子19の間)によりカード裏面を通って、表面側端子板21bに導かれている。
非接触ICチップ2に並列して同調用コンデンサ22が形成されている。同調用コンデンサ22は、アンテナコイル21と同質の金属箔により形成したもので、絶縁性基材201を誘電体として、その両面にパターンを形成して、コンデンサとしたものである。同調用コンデンサ22は、複数の微小パターンから構成されていて、切断して必要なパターンのみを残すことで容量を調整できるようにされている。
端子板21a,21bの合計面積が、100mm2以上とするのは、100mm2未満では、十分な放熱効果が得られないためである。ただし、アンテナ巻線の内周に納まる形状とすることが必要である。
端子板21aと端子板21bの外形や面積は同一である必要はないが、ICチップ2は両端子板を組み合わせた外形の幾何学的中心に位置することが好ましい。両者を組み合わせた外形は、方形状に限らず、円形状や円形に近い楕円形状など、任意の形状で構わない。
端子板21aと端子板21bの外形や面積は同一である必要はないが、ICチップ2は両端子板を組み合わせた外形の幾何学的中心に位置することが好ましい。両者を組み合わせた外形は、方形状に限らず、円形状や円形に近い楕円形状など、任意の形状で構わない。
非接触ICチップ2の端子板21a,21bへの実装は、フリップチップ実装法による。すなわち、先端が尖った鋭利なバンプを有するICチップ2を用い、バンプを端子板21a,21bに突き刺すようにして装着する。
図2は、図1のICチップ実装部分の断面図である。バンプ部分を横断する断面を示している。図2のように、絶縁性基材201の面にアンテナコイル端子板21a,21bが形成され、非接触ICチップ2が当該端子板面に実装されている。ICチップ2は、鋭利な先端を有するバンプ22a,22bを有していて、端子板21a,21bに突き刺されている。
ICチップ2下の端子板21a,21b面や溝21m内には異方導電性や非導電性の接着剤8が塗布されている。
ICチップ2下の端子板21a,21b面や溝21m内には異方導電性や非導電性の接着剤8が塗布されている。
図3は、非接触ICカードのアンテナシートの他の例を示す平面図である。
先の例と同一の絶縁性基材201を使用し、同様に製造したアンテナコイルを使用してICチップ2を実装する。アンテナコイル端子板21a,21bも同じ条件で形成する。
図1と同様に図示されているが、非接触ICチップ2を中心として、鎖線状の円形Cが図示されているのは、絶縁性基材201の非接触ICチップ2実装面とは反対側面(ICチップ非実装面)に放熱用金属板6を有することを示している。
先の例と同一の絶縁性基材201を使用し、同様に製造したアンテナコイルを使用してICチップ2を実装する。アンテナコイル端子板21a,21bも同じ条件で形成する。
図1と同様に図示されているが、非接触ICチップ2を中心として、鎖線状の円形Cが図示されているのは、絶縁性基材201の非接触ICチップ2実装面とは反対側面(ICチップ非実装面)に放熱用金属板6を有することを示している。
図4は、図3のICチップ実装部分の断面図である。同様に、バンプ部分の断面を示している。放熱用金属板6は、端子板21a,21bの外形形状と同一形状であるか異なる形状の金属板であって、中心をそろえて配置することが好ましい。放熱用金属板6と端子板21a,21bの外形形状が同一である必要はなく、面積も特に限定されずより大きくしても良い。端子板21a,21bの合計面積は、図1の実施形態と同様にする。
表面側の端子板21a,21bと裏面の放熱用金属板6とは、金属材料を使用して結合させる必要はない。電気的に結合させなくとも薄い絶縁性基材201を介して熱伝導するからであり、結合させた場合にはアンテナコイル21の両端が短絡し、機能しなくなるためである。図4のようにする場合は、ICチップ2の放熱が一層促進されることになる。
図5は、アンテナコイル端子板の各種形状を示す例である。中心部の四角形は非接触ICチップ2を示す。ただし、これらの形状に限定されるものではない。
(a)は、同形の矩形状の2枚の板からなるもの、(b)は、略半円形状の2枚の同形板からなるもの、(c)は、方形の小板と切り欠いた方形板からなるもの、(d)は、三角形の小板と切り欠いた方形板からなるもの、(e)は、扇形と切り欠いた円形からなるもの、(f)は、湾曲した溝で分断した円形からなるものである。溝21mは、直線状やL字型、またはV字型、あるいは曲線状にされている。
(a)は、同形の矩形状の2枚の板からなるもの、(b)は、略半円形状の2枚の同形板からなるもの、(c)は、方形の小板と切り欠いた方形板からなるもの、(d)は、三角形の小板と切り欠いた方形板からなるもの、(e)は、扇形と切り欠いた円形からなるもの、(f)は、湾曲した溝で分断した円形からなるものである。溝21mは、直線状やL字型、またはV字型、あるいは曲線状にされている。
本発明のアンテナシート20は、通常のエッチング方式の非接触ICカードの製造工程と同一の工程で製造することができる。材料として、両面に金属箔をラミネートした絶縁性基材シートを使用する限り、通常のアンテナ形状のものとレジストパターンを僅かに変更することだけでよく、特別の加工工程を伴わないからである。
アンテナシートに使用する絶縁性基材201には、通常、厚み20〜180μm程度の透明または不透明のポリエチレンテレフタレート(PET)、またはポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、PET−G(ポリエチレンテレフタレートにおけるエチレングリコール成分の一部をシクロヘキサンジメタノールで置換した共重合ポリエステル樹脂)、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS)、ポリプロピレン、トリアセテートなどのフィルムまたはシート基材を使用できる。
アンテナシート20の両面に積層する材料にも同様なフィルムまたはシート基材を使用できる。
アンテナシート20の両面に積層する材料にも同様なフィルムまたはシート基材を使用できる。
金属箔材料には、銅またはアルミニウム、錫、または銀を使用できる。一般的には、銅、アルミニウムであるが、電気抵抗を小さく熱伝導性を高くする観点からは銅が優れるが、厚み30μm程度のアルミニウム箔も多用される。
(実施例1)
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のICチップ装着面側に、10×12mmの矩形状の端子板中に、図1のようにL字状に屈曲する幅0.2mmの溝21mを形成した。端子板21bは4.9×5.9mmの大きさであり、面積は28.9mm2となった。他方のL型の端子板21aは88.9mm2の面積となった。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は117.8mm2となる。
前記溝21mの屈曲部である金属端子板外形の中心(幾何学的中心)において、当該溝21mを跨ぐようにして双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のICチップ装着面側に、10×12mmの矩形状の端子板中に、図1のようにL字状に屈曲する幅0.2mmの溝21mを形成した。端子板21bは4.9×5.9mmの大きさであり、面積は28.9mm2となった。他方のL型の端子板21aは88.9mm2の面積となった。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は117.8mm2となる。
前記溝21mの屈曲部である金属端子板外形の中心(幾何学的中心)において、当該溝21mを跨ぐようにして双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
(実施例2)
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のICチップ装着面側に、1個の大きさが10×5mmである同形の矩形状端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状の溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は100mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のICチップ装着面側に、1個の大きさが10×5mmである同形の矩形状端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状の溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は100mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
(実施例3)
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。また、アンテナコイル21の端部であってIC直下のICチップ装着面側に、1個の大きさが10×5mmである同形の矩形状端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状の溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は100mm2である。
さらに、絶縁性基材201のICチップ装着面の反対側面に、その中心がICチップの中心に一致するようにして、直径10mmの放熱板を形成した。
前記溝21mを跨ぐようにして双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。また、アンテナコイル21の端部であってIC直下のICチップ装着面側に、1個の大きさが10×5mmである同形の矩形状端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状の溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は100mm2である。
さらに、絶縁性基材201のICチップ装着面の反対側面に、その中心がICチップの中心に一致するようにして、直径10mmの放熱板を形成した。
前記溝21mを跨ぐようにして双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
(比較例1)
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のIC装着面側に、1個の大きさが7×6mmである同形の端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は84mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のIC装着面側に、1個の大きさが7×6mmである同形の端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は84mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
(比較例2)
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のIC装着面側に、半径5mmである半円形の端子板21a、21bを形成した(図5(b)参照)。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は78.5mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。アンテナコイル21の端部であってIC直下のIC装着面側に、半径5mmである半円形の端子板21a、21bを形成した(図5(b)参照)。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は78.5mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
(比較例3)
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。また、アンテナコイル21の端部であってIC直下のIC装着面側に、1個の大きさが3×5mmである同形の矩形状端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は30mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
絶縁性基材201として、厚み40μmのPETフィルムを用い、該基材に厚み30μmのアルミニウム箔を両面にラミネートして使用した。この材料のアルミニウム箔をエッチングすることで、図1図示のようなアンテナコイル21と同調用コンデンサ22を形成した。また、アンテナコイル21の端部であってIC直下のIC装着面側に、1個の大きさが3×5mmである同形の矩形状端子板21a、21bを形成した。また、端子板21a、21bの中間には幅0.2mmの直線状溝21mを形成した。従って、溝21mを除く端子板21a,21bの合計面積は30mm2となる。
前記溝21mを跨ぐようにして金属端子板外形の中心(幾何学的中心)である双方の端子板21a、21b間に、0.7mm角のICチップ2を実装した。
以上で作成されたアンテナシート20に対して、通信周波数13.56MHzのR/W装置を用い、非接触交信を行い、非接触ICの動作持続可能時間を測定し、通信状態を確認した。なお、動作持続可能時間の測定は、短時間で終わるコマンドを連続で投げ続け、カードからの応答がなくなるまでの時間をストップウォッチで測定する方法によった。
また、Avio社製サーモグラフィ装置TVS−500EXを用い、通信開始から1分経過後のICチップ部のカード表面温度を測定した。なお、通信状態も通信開始から1分経過後の通信状態を示す。
それらの結果を(表1)に示す。
また、Avio社製サーモグラフィ装置TVS−500EXを用い、通信開始から1分経過後のICチップ部のカード表面温度を測定した。なお、通信状態も通信開始から1分経過後の通信状態を示す。
それらの結果を(表1)に示す。
以上の結果から、端子板の合計面積は、84mm2では十分な効果が認められず、100mm2以上であることが適切であると判断される。
2 非接触ICチップ
6 放熱用金属板
8 接着剤
10 非接触式ICカード
12 変復調部
13 CPU
14 メモリ
15 電源生成部
20 アンテナシート
21 送受信アンテナ部、アンテナコイル
21a、21b 端子板
21m 溝
22 同調用コンデンサ
23 整流ブリッジ回路
24 平滑コンデンサ
25 レギュレータ
26 電圧検知回路
28 負荷回路
30 リーダライタ(R/W)装置
201 絶縁性基材
210 リセット生成回路
211 クロック生成回路
6 放熱用金属板
8 接着剤
10 非接触式ICカード
12 変復調部
13 CPU
14 メモリ
15 電源生成部
20 アンテナシート
21 送受信アンテナ部、アンテナコイル
21a、21b 端子板
21m 溝
22 同調用コンデンサ
23 整流ブリッジ回路
24 平滑コンデンサ
25 レギュレータ
26 電圧検知回路
28 負荷回路
30 リーダライタ(R/W)装置
201 絶縁性基材
210 リセット生成回路
211 クロック生成回路
Claims (5)
- 絶縁性基材の1の面に形成された金属箔からなるアンテナコイルと、該アンテナコイル両端の端子板に装着された非接触ICチップを有するアンテナシートにおいて、該非接触ICチップ直下に置かれるアンテナコイルの前記金属端子板が、幅0.15〜2.0mmの溝を介して対向配置されており、かつ該2つの金属端子板の合計面積が100mm2 以上であって、該アンテナコイル巻線の内周内に納まる端子板外形の面積であることを特徴とするアンテナシート。
- 絶縁性基材の1の面に形成された金属箔からなるアンテナコイルと、該アンテナコイル両端の端子板に装着された非接触ICチップを有するアンテナシートにおいて、該非接触ICチップ直下に置かれるアンテナコイルの前記金属端子板が、幅0.15〜2.0mmの溝を介して対向配置されており、かつ該2つの金属端子板の合計面積が100mm2 以上であって、該アンテナコイル巻線の内周内に納まる端子板外形の面積であり、さらに前記絶縁性基材の他方の面であって前記金属端子板の直下に、放熱用金属箔板を有することを特徴とするアンテナシート。
- 請求項1または請求項2において、前記金属端子板外形全体の幾何学的中心とICチップ実装位置が一致していることを特徴とするアンテナシート。
- アンテナシートにコンデンサパターンを有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1の請求項記載のアンテナシート。
- 請求項1乃至請求項4の何れか1の請求項記載のアンテナシートを両面の絶縁性基材シート間に挟んで積層してなることを特徴とする非接触ICカード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013209473A JP2015075782A (ja) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | アンテナシートと非接触icカード |
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- 2013-10-04 JP JP2013209473A patent/JP2015075782A/ja active Pending
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