JP2017156929A - アンテナシートの製造方法、アンテナシート及び非接触情報媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナコイルの共振周波数を容易に調整する。【解決手段】アンテナコイルの製造方法は、フィルム基材３を準備するステップＳ１と、コイル回路部４をフィルム基材３に形成するステップＳ２と、ＩＣチップ配置領域１６に２以上のバンプ９ａ，９ｂを有するＩＣチップ６を配置するステップＳ３と、を有する。コイル回路部４をフィルム基材３に形成するステップでは、第１の接続端部１１ａ、第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａをフィルム基材３に設定された接続端領域１４に形成する。ＩＣチップ６を配置するステップでは、第１の接続端部１１ａ、第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａから２個の接続端部を選択し、選択された２個の接続端部にＩＣチップのバンプ９ａ，９ｂをそれぞれ接続する。【選択図】図５

Description

本発明は、アンテナシートの製造方法、アンテナシート及び非接触情報媒体に関する。

ＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）の信号を用いて無線通信を行う非接触ＩＣカード等のＲＦＩＤ媒体が知られている。ＲＦＩＤ媒体には、外部読み書き装置から提供される電波をエネルギー源として動作する受動型のＲＦＩＤ媒体がある。受動型のＲＦＩＤ媒体は、アンテナコイルとＩＣチップとを備える。アンテナコイルに外部読み書き装置から提供される電波が入射されると、アンテナコイルに起電力が発生する。この起電力により、ＩＣチップが動作する。起電力を入射された電波から効率よく生じさせるために、アンテナコイルの共振周波数は、提供される電波の周波数に適合するように設定される。アンテナコイルの共振周波数は、アンテナコイルのインダクタンスとキャパシタンスとに基づく。従って、所望の共振周波数が得られるように、インダクタンス及びキャパシタンスの少なくとも一方を調整する。

特許文献１には、非接触ＩＣタグラベルが開示されている。この非接触ＩＣタグラベルは、コンデンサを形成する周波数調整パターンを有し、この周波数調整パターンを切断することによりコンデンサ容量を調整する。特許文献２には、共振周波数の微調整ができるアンテナ回路が開示されている。このアンテナ回路は、平面アンテナと、互いにインダクタンスの大きさが異なる複数の調整用配線とを有する。所望の共振周波数に対応するインダクタンスが決定されると、当該インダクタンスを有する調整用配線が選択される。そして、選択された調整用配線は、ＩＣチップを介して平面アンテナと接続される。特許文献３には、ＲＦＩＤアンテナ付きプリント基板が開示されている。このプリント基板は、受信性能の異なる複数のアンテナパターンを有する。受信性能の異なる複数のアンテナパターンを予め設けておくことにより、当該プリント基板を用いて量産化を行う際に、所望の受信特性を有するアンテナパターンを適宜選択することができる。

特開２００７−４８１８３号公報 特開２００６−２１７１８５号公報 特開２０１０−８１２７６号公報

アンテナコイルの共振周波数は、アンテナコイルを備える情報媒体の物理的構成や、情報媒体の使用態様によって変化することがある。従って、実際に使用されるときの情報媒体の構成や使用態様を想定し、それらの構成及び態様においてアンテナコイルの共振周波数を提供される電波の周波数に適合させる。例えば、上記特許文献１では、キャパシタンスの調整のために周波数調整パターンを切断する作業を要する。従って、所望の共振周波数に設定するためだけの追加工程が発生する。

当該技術の分野においては、アンテナコイルの共振周波数を容易に設定できる技術が望まれている。そこで、本発明は、アンテナコイルの共振周波数を容易に設定し得るアンテナシートの製造方法、アンテナシート及び非接触情報媒体を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係るアンテナシートの製造方法は、フィルム基材を準備するステップと、第１の接続端部を含む第１のコイル部と第２の接続端部を含む第２のコイル部と第３の接続端部を含む短絡部とを有するコイル回路部をフィルム基材に形成するステップと、ＩＣチップ配置領域に、２以上の接続電極を有するＩＣチップを配置するステップと、を有し、コイル回路部をフィルム基材に形成するステップでは、第１の接続端部、第２の接続端部及び第３の接続端部を、ＩＣチップ配置領域に含まれるように設定された接続端領域に形成し、ＩＣチップを配置するステップでは、第１の接続端部、第２の接続端部及び第３の接続端部から２個の接続端部を選択し、選択された２個の接続端部にＩＣチップの接続電極をそれぞれ接続する。

このアンテナシートの製造方法では、第１のコイル部と第２のコイル部と短絡部とを有するコイル回路を形成する。そして、第１のコイル部、第２のコイル部及び短絡部の接続端部同士を、ＩＣチップの接続電極によって接続する。この接続ステップによれば、ＩＣチップと第１のコイル部とを含む回路と、ＩＣチップと第２のコイル部とを含む回路と、ＩＣチップと第１のコイル部及び第２のコイル部とを含む回路と、を選択し得る。従って、アンテナシートの製造方法は、コイル部の組み合わせにより互いに異なる複数のインダクタンスのうちの一つを選択することができる。そして、このインダクタンスの選択は、ＩＣチップの接続電極を利用した電気的な接続による。第１のコイル部、第２のコイル部及び短絡部の各接続端部は、接続端領域に設けられる。この接続端領域は、ＩＣチップが配置されるＩＣチップ配置領域に含まれる。従って、ＩＣチップ配置領域においてＩＣチップを取り付ける向きを変更するだけで、第１のコイル部、第２のコイル部及び短絡部の接続態様を選択し得る。従って、所望のインダクタンスの設定が簡易に行えるので、アンテナコイルの共振周波数を容易に設定することができる。

本発明の別の形態に係るアンテナシートは、フィルム基材と、第１の接続端部を含む第１のコイル部と第２接続端部を含む第２のコイル部と第３接続端部を含む短絡部とを有すると共に、フィルム基材に形成されたコイル回路部と、２以上の接続電極を有し、接続電極がコイル回路部に接続されたＩＣチップと、を備え、第１の接続端部、第２の接続端部及び第３の接続端部は、少なくともそれぞれの一部分がフィルム基材に設定された接続端領域に設けられ、ＩＣチップは、フィルム基材に設定されたＩＣチップ配置領域に設けられ、接続端領域は、ＩＣチップ配置領域に含まれ、ＩＣチップは、第１の接続端部、第２の接続端部及び第３の接続端部から選択された２個の接続端部同士を、接続電極によって電気的に接続する。

このアンテナシートは、第１のコイル部と第２のコイル部と短絡部とを有する。そして、第１のコイル部、第２のコイル部及び短絡部の接続端部同士は、ＩＣチップの接続電極によって互いに接続される。この回路構成によれば、ＩＣチップと第１のコイル部とを含む回路と、ＩＣチップと第２のコイル部とを含む回路と、ＩＣチップと第１のコイル部及び第２のコイル部とを含む回路と、を選択し得る。従って、アンテナシートは、コイル部の組み合わせにより互いに異なる複数のインダクタンスのうちの一つを選択することができる。そして、このインダクタンスの選択は、ＩＣチップの接続電極を利用した電気的な接続による。第１のコイル部、第２のコイル部及び短絡部の各接続端部は、接続端領域に設けられる。この接続端領域は、ＩＣチップが配置されるＩＣチップ配置領域に含まれる。従って、ＩＣチップ配置領域においてＩＣチップを取り付ける向きを変更するだけで、第１のコイル部、第２のコイル部及び短絡部の接続態様を選択し得る。従って、所望のインダクタンスの設定が簡易に行えるので、アンテナコイルの共振周波数を容易に設定することができる。

第１のコイル部は、渦巻き状の形状を有し、第２のコイル部は、渦巻き状の形状を有すると共に第１のコイル部に囲まれるように第１のコイル部の内側に配置されてもよい。この構成によれば、第１のコイル部の長さは、第２のコイル部の長さと異なる。従って、第１のコイル部のインダクタンスを第２のコイル部のインダクタンスと異ならせることができる。

第１のコイル部は、短絡部に接続された第４の接続端部をさらに有し、第２のコイル部は、短絡部に接続された第５の接続端部をさらに有してもよい。この構成によれば、２個のコイル部を含むコイル回路部を構成することができる。

ＩＣチップ配置領域は、フィルム基材の中心軸線と、中心軸線と平行であるフィルム基材の外縁との間に配置され、ＩＣチップ配置領域から外縁までの距離は、ＩＣチップ配置領域から中心軸線までの距離より短くてもよい。この構成によれば、ＩＣチップ配置領域がフィルム基材の中心軸線から離れた位置に配置されるので、ＩＣチップが中心軸線から離れた位置に取り付けられる。中心軸線から離れた位置は、曲げによる曲率が小さくなる傾向にある。従って、フィルム基材が曲げられた場合であっても、ＩＣチップは曲率が小さい位置に取り付けられているので、ＩＣチップに作用する物理的な負荷が抑制される。従って、アンテナシートの曲げ耐性を確保することができる。

本発明のさらに別の形態に係る非接触情報媒体は、上記のアンテナシートを備える。この非接触情報媒体は、上記のアンテナシートを備えるので、アンテナコイルの共振周波数を容易に調整できる。

アンテナシートの製造方法、アンテナシート及び非接触情報媒体によれば、アンテナコイルの共振周波数を容易に調整し得る。

図１の（ａ）部は、アンテナシートを主面側から見た斜視図であり、図１の（ｂ）部は、アンテナシートを裏面側から見た斜視図である。 図２は、アンテナシートを主面側から見た分解斜視図である。 図３は、図１の仮想面Ｂ１におけるアンテナシートの断面を示す図である。 図４の（ａ）部はコイル回路部の回路図であり、図４の（ｂ）部はコイル回路部の電気的な接続関係を模式的に示す図である。 図５は、アンテナシートの製造方法における主要な工程を示すフロー図である。 図６は、図１の領域Ｂ２における接続端領域とＩＣチップ配置領域とを示す平面図である。 図７は、アンテナシートを主面側から見た平面図である。 図８の（ａ）部は第１の接続形態におけるＩＣチップの配置を示す平面図であり、図８の（ｂ）部は第１の接続形態におけるコイル回路部の回路図であり、図８の（ｃ）部は第１の接続形態におけるコイル回路部の電気的な接続関係を模式的に示す図である。 図９の（ａ）部は第２の接続形態におけるＩＣチップの配置を示す平面図であり、図９の（ｂ）部は第２の接続形態におけるコイル回路部の回路図であり、図９の（ｃ）部は第２の接続形態におけるコイル回路部の電気的な接続関係を模式的に示す図である。 図１０の（ａ）部は第３の接続形態におけるＩＣチップの配置を示す平面図であり、図１０の（ｂ）部は第３の接続形態におけるコイル回路部の回路図であり、図１０の（ｃ）部は第３の接続形態におけるコイル回路部の電気的な接続関係を模式的に示す図である。 図１１の（ａ）部は変形例に係るアンテナシートが有するコイル回路を示す回路図であり、図１１の（ｂ）部は変形例に係るアンテナシートが有するコイル回路の電気的な接続関係を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、アンテナシートの製造方法によって製造されるアンテナシートを備える非接触ＩＣカードについて説明する。

図１の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、非接触ＩＣカード１（非接触情報媒体）は、ＲＦＩＤ付き無線情報媒体である。非接触ＩＣカード１は、主にＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）の信号を用いて外部読み書き装置（不図示）との間でＲＦＩＤ技術を用いて非接触通信を行う。非接触ＩＣカード１は、アンテナシート２を備え、アンテナシート２は、フィルム基材３とコイル回路部４とＩＣチップ６とを有する。

フィルム基材３は、矩形状を有し、厚みが０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下のシート状部材である。フィルム基材３は、絶縁性の熱可塑性樹脂により形成される。フィルム基材３は、絶縁性及び熱可塑性を有していればよく、透明樹脂又は不透明樹脂を用いてもよい。このような樹脂材料には、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレンなどがある。なお、フィルム基材３は、上述した樹脂材料からなる単層のシート部材に限定されない。フィルム基材３は、上述した樹脂材料からなるシートが積層された積層シート状の部材であってもよい。本実施形態の非接触ＩＣカード１は、接着性及び加工性などの観点からフィルム基材３の材料として、ポリエチレンナフタレートを用いる。フィルム基材３の厚みは例えば０．０３８ｍｍである。

コイル回路部４は、アンテナコイル７と、ブリッジ線８とを有する。

アンテナコイル７は、フィルム基材３の主面３ａに設けられ、外部読み書き装置のアンテナと電磁結合して非接触の無線通信を行う。非接触ＩＣカード１は、この無線通信により、信号の授受及び電力の受給を非接触状態で行う。アンテナコイル７は、アルミニウムのような導体（金属箔）から形成される。アンテナコイル７の形状は、フィルム基材３の周縁部に沿った平面視略矩形の平面渦巻き状である。図２に示されるように、アンテナコイル７は、第１のコイル部１１と第２のコイル部１２と短絡部１３とを有する。

第１のコイル部１１は、フィルム基材３の主面３ａに設けられる。第１のコイル部１１は、一本の導電ラインが環状又は渦巻き状に巻き回された形状を呈する。第１のコイル部１１は、内側に配置された第１の接続端部１１ａと、外側に配置された第４の接続端部１１ｂとを有する。

第２のコイル部１２は、フィルム基材３の主面３ａに設けられる。第２のコイル部１２は、第１のコイル部１１の内側に配置される。換言すると、第１のコイル部１１は、第２のコイル部１２を囲んでいる。第２のコイル部１２は、一本の導電ラインが環状又は渦巻き状にされた形状を呈する。第２のコイル部１２は、第２の接続端部１２ａと、第５の接続端部１２ｂと、を有する。

短絡部１３は、フィルム基材３の主面３ａに設けられる。短絡部１３は、第２のコイル部１２と一体化された部分である。短絡部１３は、第３の接続端部１３ａと第６の接続端部１３ｂとを有する。第６の接続端部１３ｂは、第２のコイル部１２における第５の接続端部１２ｂと一体的に形成される。

ブリッジ線８は、フィルム基材３の裏面３ｂに設けられ、アンテナコイル７の外周側と内周側とを電気的に接続する。ブリッジ線８の材料は、アンテナコイル７と同じであり、一例としてアルミニウムである。フィルム基材３の裏面３ｂに配置されたブリッジ線８によれば、アンテナコイル７に干渉することなく、アンテナコイル７の内側と外側とを電気的に接続することができる。ブリッジ線８の一端は、短絡部１３における第６の接続端部１３ｂに接続され、他端は第１のコイル部１１における第４の接続端部１１ｂに接続される。ブリッジ線８と第４の接続端部１１ｂとは、例えばフィルム基材３を貫通する貫通電極により電気的に接続される。また、ブリッジ線８と第６の接続端部１３ｂとも、貫通電極により電気的に接続される。

コイル回路部４には、ＩＣチップ６が取り付けられる。ＩＣチップ６は、ＩＣカード又はＩＣタグの非接触通信のためのチップである。ＩＣチップ６は、アンテナコイル７を介して無線通信処理を行い、外部読み書き装置との間で所定の信号の授受を行う。図３は、図１に示された仮想面Ｂ１におけるアンテナシート２の断面を示す。図３に示されるように、ＩＣチップ６は、本体部６ａと、複数のバンプ９ａ，９ｂ（接続電極）とを有する。バンプ９ａ，９ｂは、本体部６ａのフィルム基材３と対面する下面に設けられる。ＩＣチップ６は、フィルム基材３の主面３ａ上においてアンテナコイル７の経路上に配置され、バンプ９ａ，９ｂがアンテナコイル７に接続される。

コイル回路部４とＩＣチップ６とを備えるアンテナシート２は、図４の（ａ）部及び（ｂ）部に示された回路構成を有する。図４の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、コイル回路部４は、第１のコイル部１１と、第２のコイル部１２と、短絡部１３と、ブリッジ線８と、を有する。コイル回路部４単体では、第１の接続端部１１ａ、第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａは、開放端である。第４の接続端部１１ｂは、ブリッジ線８を介して第６の接続端部１３ｂに接続される。第５の接続端部１２ｂは、第６の接続端部１３ｂに接続される。

次に、アンテナシート２の製造方法について、図５に示されたフロー図を参照しつつ説明する。

まず、フィルム基材３を準備する（図５：ステップＳ１）。次に、コイル回路部４をフィルム基材３に形成する（図５：ステップＳ２）。このステップＳ２では、同種の金属箔（厚さ５μｍ〜５０μｍの銅箔又はアルミ箔）を、フィルム基材３の表裏に接着剤で貼り合わせた後、エッチングを用いてコイルのパターンを形成する。フィルム基材３の表裏の金属箔を、同じ金属で形成することにより、フィルム基材３の表裏を同時に同じ条件でエッチングすることができる。また、同種の金属によれば溶接作業を容易にできると共に、溶接個所における電食の発生を抑制できる。

図６は、図１における領域Ｂ２を拡大して示す平面図である。図６に示されるように、ステップＳ２では、第１の接続端部１１ａ、第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａを、フィルム基材３の主面３ａに設定された矩形状の接続端領域１４に設ける。例えば、第１の接続端部１１ａを接続端領域１４に設けるとは、少なくとも、第１の接続端部１１ａの一部分を接続端領域１４の内部に設ける構成をいう。なお、第１の接続端部１１ａの全体を接続端領域１４の内部に設けてもよい。第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａも同様である。従って、接続端領域１４は、第１の接続端部１１ａの一部と、第２の接続端部１２ａの一部と、第３の接続端部１３ａの一部と、を含む。さらに、接続端領域１４は、第１の接続端部１１ａと第２の接続端部１２ａとの間隙と、第１の接続端部１１ａと第３の接続端部１３ａとの間隙と、第２の接続端部１２ａと第３の接続端部１３ａとの間隙と、を含む。

この接続端領域１４は、ＩＣチップ６が配置されるＩＣチップ配置領域１６に含まれる。接続端領域１４がＩＣチップ配置領域１６に含まれるとは、ＩＣチップ配置領域１６が接続端領域１４の全体を含むことをいう。ＩＣチップ配置領域１６は、例えば、ＩＣチップ６の外形と略同形状の矩形状である。なお、ＩＣチップ配置領域１６は、ＩＣチップ６の外形寸法に対して、余裕寸法を含んだ大きさとしてもよい。また、ＩＣチップ配置領域１６の一辺は、少なくともＩＣチップ６のバンプ９ａ，９ｂ間の距離よりも長い。このような構成によれば、ＩＣチップ配置領域１６にＩＣチップ６を配置することにより、ＩＣチップ６のバンプ９を第１の接続端部１１ａ、第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａに対して選択的に取り付けることができる。

フィルム基材３上における接続端領域１４の位置について詳細に説明する。図７に示されるように、接続端領域１４は、フィルム基材３の主面３ａにおいて、フィルム基材３の外縁の近傍に設定される。具体的には、フィルム基材３は、主面３ａに平行な２本の中心軸線Ａ１，Ａ２を有する。中心軸線Ａ１は、フィルム基材３の長辺３ｃに対して平行である。中心軸線Ａ２は、フィルム基材３の長辺３ｃに対して直交する。接続端領域１４は、中心軸線Ａ１と、フィルム基材３の長辺３ｃとの間に配置される。そして、接続端領域１４から長辺３ｃまでの距離Ｌ１は、接続端領域１４から中心軸線Ａ１までの距離Ｌ２より短い。また、接続端領域１４は、中心軸線Ａ２と、フィルム基材３の短辺３ｄとの間に配置される。そして、接続端領域１４から短辺３ｄまでの距離Ｗ１は、接続端領域１４から中心軸線Ａ２までの距離Ｗ２より短い。

次に、ＩＣチップ６をコイル回路部４に接続する（図５：ステップＳ３）。このステップＳ３では、まず、非接触ＩＣカード１が用いられる使用態様に応じて、非接触ＩＣカード１が単体で有すべき共振周波数を決める（図５：ステップＳ３ａ）。続いて、式（１）を利用して、当該共振周波数に対応するインダクタンスを算出する（図５：ステップＳ３ｂ）。

ｆ：共振周波数［ＭＨｚ］
Ｌ：インダクタンス［μＨ］
Ｃ：キャパシタンス［ｐＦ］

インダクタンスの値が算出されると、当該インダクタンスとなる第１のコイル部１１及び第２のコイル部１２の組み合わせが決定される。そして、当該組み合わせとなるように、第１の接続端部１１ａ、第２の接続端部１２ａ及び第３の接続端部１３ａから２個の接続端部を選択する。そして、選択された２個の接続端部にＩＣチップ６のバンプ９ａ，９ｂをそれぞれ接続する（図５：ステップＳ３ｃ）。本実施形態のＩＣチップ６は、ベアチップ形状であり、異方性導電ペースト（フィルム）１５によりアンテナコイル７に接合される（図３参照）。なお、ＩＣチップ６の形状として、ベアチップ、パッケージモジュール、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）などが挙げられる。非接触ＩＣカード１の寸法を小さくしたい場合には、ＩＣチップ６は、ベアチップを用いたフリップチップ実装によりアンテナコイル７と接合される。フリップチップ実装方法では、異方性導電ペースト（フィルム）実装、非導電性ペースト、超音波実装などが利用される。パッケージモジュール形状やチップサイズパッケージ形状では、はんだ付けやリフローはんだなどが利用される。また、フィルム基材３上にチップオンボード（ＣＯＢ）モジュールを形成してもよい。

本実施形態に係るコイル回路部４とＩＣチップ６とによれば、第１の接続形態（図８参照）と、第２の接続形態（図９参照）と、第３の接続形態（図１０参照）とを選択することができる。

第１の接続形態について説明する。図８の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部は、第１の接続形態を示す。第１の接続形態では、第１の接続端部１１ａにバンプ９ａが接続され、第３の接続端部１３ａにバンプ９ｂが接続される（図８の（ａ）部参照）。この接続構成によれば、ＩＣチップ６に第１のコイル部１１が接続された回路が構成される（図８の（ｂ）部及び（ｃ）部参照）。この第１の接続形態は、ＩＣチップ６と、第１のコイル部１１と、短絡部１３と、ブリッジ線８とを含む。従って、第１の接続形態とした場合には、コイルのターン数を２回とすることができる。

第２の接続形態について説明する。図９の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部は、第２の接続形態を示す。第２の接続形態では、第２の接続端部１２ａにバンプ９ｂが接続され、第３の接続端部１３ａにバンプ９ａが接続される（図９の（ａ）部参照）。この接続構成によれば、ＩＣチップ６に第２のコイル部１２が接続された回路が構成される（図９の（ｂ）部及び（ｃ）部参照）。この第２の接続形態は、ＩＣチップ６と、第２のコイル部１２と、短絡部１３と、を含む。従って、第２の接続形態とした場合には、コイルのターン数を１回とすることができる。図８の（ａ）部に示されたＩＣチップ６と図９の（ａ）部に示されたＩＣチップ６とを参照すると、第１の接続形態のためのＩＣチップ６に対して、第２の接続形態のためのＩＣチップ６は、主面３ａの法線まわりに９０度回転させた状態である。すなわち、主面３ａ上におけるＩＣチップ６が取り付けられる二次元的な位置は略同じである。

第３の接続形態について説明する。図１０の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部は、第３の接続形態を示す。第３の接続形態では、第１の接続端部１１ａにバンプ９ｂが接続され、第２の接続端部１２ａにバンプ９ａが接続される（図１０の（ａ）部参照）。この接続構成によれば、ＩＣチップ６に第１のコイル部１１と第２のコイル部１２とが接続された回路が構成される（図１０の（ｂ）部及び（ｃ）部参照）。第１のコイル部１１と第２のコイル部１２とはブリッジ線８を介して互いに直列に接続される。従って、第３の接続形態とした場合には、コイルのターン数を３回とすることができる。この第３の接続形態は、ＩＣチップ６と、第１のコイル部１１と、第２のコイル部１２と、ブリッジ線８と、を含む。図８の（ａ）部に示されたＩＣチップ６と図１０の（ａ）部に示されたＩＣチップ６とを参照すると、第１の接続形態のためのＩＣチップ６に対して、第３の接続形態のためのＩＣチップ６は、主面３ａの法線まわりに１８０度回転させた状態である。すなわち、主面３ａ上におけるＩＣチップ６が取り付けられる二次元的な位置は略同じである。

ところで、アンテナコイル７とＩＣチップ６とを備える非接触ＩＣカード１では、アンテナコイル７の共振周波数を外部読み書き装置から出射される電波の周波数に適合するように設計することが通信性能上の点から望ましい。アンテナコイル７の共振周波数は、上記式（１）に示されるように、アンテナコイルのインダクタンス（Ｌ［μＨ］）と、ＩＣチップ６等のキャパシタンス（Ｃ［ｐＦ］）とによって決定される。

しかし、非接触情報媒体の構成材料、ＩＣチップ６の特性、非接触ＩＣカード１の使用環境、非接触ＩＣカード１の運用方法によっては、アンテナコイル７の共振周波数が大きく変動することがある。アンテナコイル７の共振周波数が変化すると、外部読み書き装置との間における通信性能の低下を招く虞がある。特に、非接触ＩＣカード１を複数枚重ねて運用する場合に通信特性が大きく変動する。例えば、非接触ＩＣカード１を複数枚重ねて自動改札を通過する場合や、カードゲームにおいて積み重ねられた複数枚のカードを一括して認識する場合が挙げられる。このような場合には、想定される運用態様において、重ねられた非接触ＩＣカード１におけるアンテナコイル７の周波数が外部読み書き装置の電波の周波数に適合するように、１枚当たりのアンテナコイル７の共振周波数を調整する。

例えば、アンテナコイル７の共振周波数を調整する手段として、アンテナ回路に予め調整用のコイルやキャパシタを設けておき、パターンをカットしたり、ＩＣチップの取付位置を変更することにより所望の特性を得ることがある。しかし、このような構成にあっては、パターンをカットするための作業工程が必要になる。また、ＩＣチップの取付位置を変更した場合には、非接触ＩＣカードの曲げ耐性が低下する虞がある。

本実施形態に係るアンテナシートの製造方法によれば、第１のコイル部１１と第２のコイル部１２と短絡部１３とを有する。そして、第１のコイル部１１、第２のコイル部１２及び短絡部１３の接続端部同士は、ＩＣチップ６のバンプ９ａ，９ｂによって接続される。この回路構成によれば、ＩＣチップ６と第１のコイル部１１とを含む回路と、ＩＣチップ６と第２のコイル部１２とを含む回路と、ＩＣチップ６と第１のコイル部１１及び第２のコイル部１２とを含む回路と、を選択し得る。従って、アンテナシート２は、第１のコイル部１１及び第２のコイル部１２の組み合わせにより複数のインダクタンスを選択することができる。そして、このインダクタンスの選択は、ＩＣチップ６のバンプ９ａ，９ｂを利用した電気的な接続による。第１のコイル部１１の第１の接続端部１１ａ、第２のコイル部１２の第２の接続端部１２ａ、及び短絡部１３の第３の接続端部１３ａは、接続端領域１４に設けられる。この接続端領域１４は、ＩＣチップ６が配置されるＩＣチップ配置領域１６に含まれる。従って、ＩＣチップ配置領域１６においてＩＣチップ６を取り付ける向きを変更するだけで、第１のコイル部１１、第２のコイル部１２及び短絡部１３の接続態様を選択し得る。従って、所望のインダクタンスの設定が簡易に行えるので、アンテナコイル７の共振周波数を容易に設定することができる。

また、第１のコイル部１１の長さは、第２のコイル部１２の長さと異なる。具体的には、第１のコイル部１１の内側に設けられた第２のコイル部１２の長さは、第１のコイル部１１の長さより短い。従って、第２のコイル部のインダクタンスは、第１のコイル部のインダクタンスより大きくすることができる。

また、ＩＣチップ配置領域１６がフィルム基材３の中心軸線Ａ１，Ａ２から離れた位置に配置されるので、ＩＣチップ６が中心軸線Ａ１，Ａ２から離れた位置に取り付けられる。中心軸線Ａ１，Ａ２から離れた位置は、曲げによる曲率が小さくなる傾向にある。従って、フィルム基材３が曲げられた場合であっても、ＩＣチップ６は曲率が小さい位置に取り付けられているので、ＩＣチップ６に作用する物理的な負荷が抑制される。従って、アンテナシート２の曲げ耐性を確保することができる。

また非接触ＩＣカード１では、フィルム基材３に対するＩＣチップ６の向きを変更することにより、インダクタンスを調整する。このＩＣチップ６を取り付けるステップは、非接触ＩＣカード１の製造ステップに含まれていた作業である。従って、非接触ＩＣカード１は、インダクタンスを調整するためだけの追加的な後工程作業を要しないので、容易に製造することができる。

＜実施例＞
まず、図７に示されるようなコイル回路部４を有するシートを３枚作成した。コイル回路部４の具体的な構成は以下のとおりである。
アンテナコイルの外形寸法：長さ７６ｍｍ、幅４６ｍｍ
第１のコイル部、第２のコイル部の線幅：１．０ｍｍ
第１のコイル部、第２のコイル部の厚み：０．０３０ｍｍ（＝３０μｍ）
コイル部同士の間隔：０．５ｍｍ
ブリッジ線の厚み：０．０１０ｍｍ（＝１０μｍ）
フィルム基材の厚み：０．０３８ｍｍ（＝３８μｍ）
ＩＣチップのキャパシタ：２０ｐＦ

そして、それぞれのシートにＩＣチップ６を取り付けて第１の接続形態を有するアンテナシート２と、第２の接続形態を有するアンテナシート２と、第３の接続形態を有するアンテナシート２とを作成した。

第１の接続形態（図８の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部参照）は、第１のコイル部１１を含む回路であり、アンテナコイルの共振周波数が６６ＭＨｚであった。第２の接続形態（図９の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部参照）では、第２のコイル部１２を含む回路であり、アンテナコイルの共振周波数が６０ＭＨｚであった。第２のコイル部１２のインダクタンスは、第１のコイル部１１のインダクタンスよりも大きいので、共振周波数が第１の接続形態よりも小さくなるのは妥当な結果である。第３の接続形態（図１０の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部参照）は、第１のコイル部１１及び第２のコイル部１２を含む回路であり、アンテナコイルの共振周波数が４８ＭＨｚであった。この回路は、第１のコイル部１１のインダクタンスと第２のコイル部１２のインダクタンスとが足し合わされた合計インダクタンスを有する。従って、第３の接続形態の回路の合計インダクタンスは、第１の接続形態及び第２の接続形態のインダクタンスよりも大きいので、共振周波数が第１の接続形態及び第２の接続形態よりも小さくなるのは妥当な結果である。

ところで、外部読み書き装置から出射される電波の周波数が１３．５６ＭＨｚであるとすると、上述した第１の接続形態、第２の接続形態及び第３の接続形態におけるアンテナコイルの共振周波数は、外部読み書き装置から出射される電波の周波数よりも大きい。

これらのアンテナシート２は、複数枚重ね合わせて利用されるＩＣカードへの適用を想定したものである。ＩＣカードを重ね合わせたとき、各カードに含まれるコイルは、所定の結合係数に基づくインダクタンスを有する。具体的には、カードを重ね合わせると、コイルのインダクタンスは大きくなる傾向にある。すなわち、カードを重ね合わせると共振周波数が低下する傾向にある（式（１）参照）。従って、ＩＣカードの使用形態が、複数枚のカードを重ね合わせて用いる場合には、想定されるカード枚数を重ね合わせたときに、アンテナコイルの共振周波数が外部読み書き装置から出射される電波の周波数に適合するように予め高めに設定する。

例えば、共振周波数が６６ＭＨｚである第１の接続形態は、１８枚を重ね合わせたときに、アンテナコイルの共振周波数が１３．５６ＭＨｚに最も近づく。すなわち、第１の接続形態は、１８枚を重ね合わせて利用するカードに対して好適に用いることができる。例えば、共振周波数が６０ＭＨｚである第２の接続形態は、１５枚を重ね合わせたときに、アンテナコイルの共振周波数が１３．５６ＭＨｚに最も近づく。すなわち、第２の接続形態は、１５枚を重ね合わせて利用するカードに対して好適に用いることができる。例えば、共振周波数が４８ＭＨｚである第３の接続形態は、５枚を重ね合わせたときに、アンテナコイルの共振周波数が１３．５６ＭＨｚに最も近づく。すなわち、第３の接続形態は、５枚を重ね合わせて利用するカードに対して好適に用いることができる。

なお、第１の接続形態を備えたＩＣカードは、１８枚を重ね合わせたときに外部読み書き装置から出射される電波の周波数に最も近づく。この状態は、最も効率のよい外部読み書き装置とＩＣカードとの通信状態を実現するものである。従って、第１のアンテナシートを備えたＩＣカードを、例えば１５枚重ね合わせた場合には、アンテナコイルの共振周波数は１３．５６ＭＨｚから離れるが、通信効率が低下するものの、通信自体が行えなくなるものではない。１８枚を重ね合わせた状態が使用形態として想定されたカードにおいて、どの枚数まで増加又は減少させても通信が成立するか否かは、外部読み書き装置の特性等による。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

例えば、コイル回路部の構成は、上記実施形態に開示された構成に限定されない。例えば、コイル回路部は、２以上のコイル部を有していてもよい。すなわち、コイル回路部は、第１のコイル部１１及び第２のコイル部１２に加えて、さらに第３のコイル部を有していてもよい。また、各コイル部の構成も上記実施形態に開示された構成に限定されない。すなわち、予め準備すべきインダクタンスの値の候補に応じて、第１のコイル部のインダクタンス及び第２のコイル部のインダクタンスを所望の値に設定するように、各コイル部の構成を適宜選択してよい。例えば、図１１に示されるように、第２のコイル部１７は、複数回巻き回された渦巻き状であってもよい。

また、アンテナシートを備えた非接触ＩＣカード１は、資産管理、来場者情報、工程管理、物品使用履歴トレーサビリティ、ＮＦＣ、コンテンツ配信サービス、来店誘引プロモーション、スマートポスター、ディスプレイカード、ソーシャルネットワークサービス、各種決済、本人認証等に利用することができる。

１…非接触ＩＣカード（非接触情報媒体）、２…アンテナシート、３…フィルム基材、３ａ…主面、３ｂ…裏面、４…コイル回路部、６…ＩＣチップ、７…アンテナコイル、８…ブリッジ線、９ａ，９ｂ…バンプ（接続電極）、１１…第１のコイル部、１１ａ…第１の接続端部、１１ｂ…第４の接続端部、１２，１７…第２のコイル部、１２ａ…第２の接続端部、１２ｂ…第５の接続端部、１３…短絡部、１３ａ…第３の接続端部、１３ｂ…第６の接続端部、１４…接続端領域、１５…異方性導電ペースト、１６…ＩＣチップ配置領域、Ａ１，Ａ２…中心軸線。

Claims (6)

1. フィルム基材を準備するステップと、
   第１の接続端部を含む第１のコイル部と第２の接続端部を含む第２のコイル部と第３の接続端部を含む短絡部とを有するコイル回路部を前記フィルム基材に形成するステップと、
   ＩＣチップ配置領域に、２以上の接続電極を有するＩＣチップを配置するステップと、を有し、
   前記コイル回路部を前記フィルム基材に形成するステップでは、前記第１の接続端部、前記第２の接続端部及び前記第３の接続端部を、前記ＩＣチップ配置領域に含まれるように設定された接続端領域に形成し、
   前記ＩＣチップを配置するステップでは、前記第１の接続端部、前記第２の接続端部及び前記第３の接続端部から２個の接続端部を選択し、選択された２個の接続端部に前記ＩＣチップの前記接続電極をそれぞれ接続する、アンテナシートの製造方法。
2. フィルム基材と、
   第１の接続端部を含む第１のコイル部と第２の接続端部を含む第２のコイル部と第３の接続端部を含む短絡部とを有すると共に、前記フィルム基材に形成されたコイル回路部と、
   ２以上の接続電極を有し、前記接続電極が前記コイル回路部に接続されたＩＣチップと、
   を備え、
   前記第１の接続端部、前記第２の接続端部及び前記第３の接続端部は、少なくともそれぞれの一部分が前記フィルム基材に設定された接続端領域に設けられ、
   前記ＩＣチップは、前記フィルム基材に設定されたＩＣチップ配置領域に設けられ、
   前記接続端領域は、前記ＩＣチップ配置領域に含まれ、
   前記ＩＣチップは、前記第１の接続端部、前記第２の接続端部及び前記第３の接続端部から選択された２個の接続端部同士を、前記接続電極によって電気的に接続する、アンテナシート。
3. 前記第１のコイル部は、渦巻き状の形状を有し、
   前記第２のコイル部は、渦巻き状の形状を有すると共に前記第１のコイル部に囲まれるように前記第１のコイル部の内側に配置される、請求項２に記載のアンテナシート。
4. 前記第１のコイル部は、前記短絡部に接続された第４の接続端部をさらに有し、
   前記第２のコイル部は、前記短絡部に接続された第５の接続端部をさらに有する、請求項２又は３に記載のアンテナシート。
5. 前記ＩＣチップ配置領域は、前記フィルム基材の中心軸線と、前記中心軸線と平行である前記フィルム基材の外縁との間に配置され、
   前記ＩＣチップ配置領域から前記外縁までの距離は、前記ＩＣチップ配置領域から前記中心軸線までの距離より短い、請求項２〜４の何れか一項に記載のアンテナシート。
6. 請求項２〜５の何れか一項に記載のアンテナシートを備える、非接触情報媒体。

Images