JP2020095348A - Contactless communication medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触式通信媒体に関する。 The present invention relates to contactless communication media.
従来から、クレジットカードや、キャッシュカード、プリペイドカード、会員カード、ギフトカード、会員証など、多くの種類のカード型媒体(以下、単に「カード」という)が展開されている。以前のカードは、情報を磁気によって保持するタイプが主流であった。しかし、近年では、埋め込んだICチップなどに情報を保持するタイプのカードも普及している。さらに、近年では、通信機能を備えたICモジュールなどを埋め込むことによって、様々な機能を実現するカードも普及している。このような通信機能を備えたカードでは、例えば、RFID(Radio Frequency IDentifier)など、電磁誘導方式の通信技術を用いて、リーダーライターとの間で非接触での通信も行われている。 Conventionally, many types of card-type media (hereinafter simply referred to as “card”) such as credit cards, cash cards, prepaid cards, member cards, gift cards, and membership cards have been developed. In the past, cards that held information by magnetism were the mainstream. However, in recent years, a card of a type that holds information in an embedded IC chip or the like has become widespread. Furthermore, in recent years, cards that realize various functions by embedding an IC module or the like having a communication function have become widespread. In a card having such a communication function, non-contact communication is also performed with a reader/writer by using an electromagnetic induction type communication technology such as RFID (Radio Frequency IDentifier).
また、カードは、様々な顧客が利用している。そして、近年では、それぞれの顧客との間で結ばれるカードの利用契約などによって複数にクラス分けし、それぞれのクラスに応じてカードの表面の色を変えるなど、顧客の差別化も図られている。このため、近年では、最上位クラスのカードを所有していることに対する顧客の満足度を上げる目的で、カードの表面に高級感を出す処理をすることが望まれている。このため、例えば、印刷技術によって、プラスチック(例えば、ポリ塩化ビニル:PVC)製のカード本体の表面をチタンなどの金属風の仕上がりにするなど、様々な方法で高級感を出すことが行われている。そして、カードの表面に高級感を出すための様々な技術が開示されている。 In addition, the card is used by various customers. In recent years, customers are differentiated by classifying them into multiple classes according to the usage contract of the card that is concluded with each customer and changing the color of the surface of the card according to each class. .. For this reason, in recent years, it has been desired to perform a treatment for giving a high-class feeling to the surface of the card in order to increase the customer's satisfaction with owning the highest-class card. Therefore, for example, a printing technique is used to give a high-class feeling by various methods such as finishing the surface of a card body made of plastic (for example, polyvinyl chloride: PVC) with a metal-like finish such as titanium. There is. And various techniques for giving a high-grade feeling to the surface of the card are disclosed.
例えば、特許文献1には、カードの表面にメタリック色の印刷層を形成したカードに関する技術が開示されている。特許文献1に開示された技術では、外装シートの外面側、つまり、カードの表面側に設けられた印刷層に、表面積の10%以上が樹脂で被覆された金属質粉末を含有する塗料を塗布することによって、メタリック色の印刷層を形成している。
For example,
ところで、特許文献1に開示された技術では、カードの表面を塗装しているのみである。このため、特許文献1に開示された技術を採用したカードでは、本来の金属の質感や重量感を得ることができない。そこで、カードに本物に近い金属の質感や重量感を持たせてさらなる差別化を図ることが望まれている。このため、例えば、ステンレス板などの金属プレートで作製したカードや、表面を金属箔で構成したカードなどが求められている。
By the way, in the technique disclosed in
しかしながら、電磁誘導方式で通信をするカードにおいてカードの表面、つまり、カードの最外層を金属箔で構成すると、カードとリーダーライターとの間の通信距離が短くなってしまうという課題がある。これは、通信のためにカードをリーダーライターに近づけると、リーダーライターからの電波をカードに埋め込まれているICモジュールが動作するために必要な電力に変換するが、このときにカードの表面の金属箔に渦電流が誘導され、渦電流損が起きてしまうからである。また、カードの表面の金属箔に誘導された渦電流によって生じる磁界の向きが、通信をするための磁界とは逆向きになる(反磁界になる)ため、それぞれの磁界同士が相殺されてしまうからである。 However, if the surface of the card, that is, the outermost layer of the card is made of a metal foil in a card that communicates by the electromagnetic induction method, there is a problem that the communication distance between the card and the reader/writer becomes short. This is because when the card is moved closer to the reader/writer for communication, the radio waves from the reader/writer are converted into the electric power required for the IC module embedded in the card to operate. At this time, the metal on the surface of the card is converted. This is because eddy currents are induced in the foil and eddy current loss occurs. Further, the direction of the magnetic field generated by the eddy current induced in the metal foil on the surface of the card is opposite to the magnetic field for communication (becomes a demagnetizing field), so that the respective magnetic fields cancel each other out. Because.
本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、電磁誘導方式の通信技術を用いて非接触での通信を行う非接触式通信媒体において、リーダーライターとの間の通信距離が短くなることなく、表面を金属箔で構成することができる非接触式通信媒体を提供することを目的としている。 The present invention has been made based on the above problems, and in a non-contact type communication medium that performs non-contact communication using an electromagnetic induction type communication technology, the communication distance between the reader and writer is shortened. It is an object of the present invention to provide a non-contact type communication medium whose surface can be formed of a metal foil without any need.
上記の課題を解決するため、本発明の非接触式通信媒体は、少なくとも非接触式通信機能を備えた半導体集積回路を備え、非接触型の外部機器との間で非接触式通信を行う非接触式通信媒体であって、前記半導体集積回路、および電磁誘導方式による前記非接触式通信を行うための主コイルを含むアンテナ回路を封止する絶縁性の基材と、前記基材の最外層に金属材料で形成される金属箔と、を有し、前記金属箔は、前記金属材料の全体の領域が、予め定めた複数の分割領域に分割されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a non-contact communication medium of the present invention includes a semiconductor integrated circuit having at least a non-contact communication function, and performs non-contact communication with a non-contact external device. An insulating base material which is a contact communication medium and seals the semiconductor integrated circuit and an antenna circuit including a main coil for performing the non-contact communication by an electromagnetic induction method, and an outermost layer of the base material. And a metal foil formed of a metal material, wherein the entire area of the metal foil is divided into a plurality of predetermined divided areas.
また、本発明の非接触式通信媒体における前記金属箔は、前記金属材料の全体の領域が、2方向に複数の前記分割領域に分割されていてもよい。 Further, in the metal foil in the non-contact communication medium of the present invention, the entire region of the metal material may be divided into a plurality of divided regions in two directions.
また、本発明の非接触式通信媒体における前記2方向は、直交してもよい。 Further, the two directions in the non-contact communication medium of the present invention may be orthogonal.
また、本発明の非接触式通信媒体における隣接する前記分割領域同士の間の距離は、0.01mm以上であってもよい。 The distance between the adjacent divided areas in the non-contact communication medium of the present invention may be 0.01 mm or more.
また、本発明の非接触式通信媒体は、前記金属箔の上層に、印刷が施されてもよい。 Further, the non-contact communication medium of the present invention may be printed on the upper layer of the metal foil.
本発明によれば、電磁誘導方式の通信技術を用いて非接触での通信を行う非接触式通信媒体において、リーダーライターとの間の通信距離が短くなることなく、表面を金属箔で構成することができる非接触式通信媒体を提供することができるという効果が得られる。 According to the present invention, in a non-contact type communication medium that performs non-contact communication using an electromagnetic induction type communication technology, the surface is made of metal foil without shortening the communication distance with the reader/writer. The effect that a contactless communication medium capable of being provided can be provided is obtained.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明の実施形態の非接触式通信媒体が、接触式通信機能および非接触式通信機能の両方の通信機能を備えたデュアルICカードに構成されている場合について説明する。図1は、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード)の概略構成を模式的に示した側面図である。また、図2は、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード)の概略構成を模式的に示した平面図である。なお、図2には、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード)を上面から見たときの本体の一部を透過させて、それぞれの構成要素が配置されている状態の一例を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the case where the non-contact type communication medium according to the embodiment of the present invention is configured as a dual IC card having both contact type communication function and non-contact type communication function will be described. To do. FIG. 1 is a side view schematically showing a schematic configuration of a non-contact type communication medium (dual IC card) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view schematically showing a schematic configuration of the non-contact communication medium (dual IC card) according to the embodiment of the present invention. In addition, FIG. 2 shows a state in which respective components are arranged with a part of the main body of the non-contact communication medium (dual IC card) of the embodiment of the present invention seen through from above. An example is shown.
図1および図2に示したように、デュアルICカード1は、板状のカード本体10に凹部11が形成されている。そして、デュアルICカード1は、凹部11の部分にICモジュール20が収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
カード本体10は、アンテナシート12と、アンテナシート12を封止するカード基材15と、最外層の金属箔16とによって構成されている。
The
アンテナシート12は、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)などの絶縁性を有する材料を用いて、平面視で矩形状に形成された絶縁性のベース基材である(図2参照)。アンテナシート12の厚さは、例えば、15〜50μm(マイクロメートル)である。アンテナシート12には、アンテナ13と、アンテナ13に接続(電気的に接続)されるコンデンサ14とが形成されている。また、図1に示したように、アンテナシート12には、短辺12cよりの位置に、アンテナシート12の厚さ方向Dに貫通する収容孔12dが形成されている。収容孔12dは、平面視でアンテナシート12の短辺および長辺に平行な辺を有する矩形状に形成されている。この収容孔12dの位置には、ICモジュール20が配置される。なお、図2では、カード本体10を透過させて、アンテナシート12に形成されたアンテナ13およびコンデンサ14の外形の一例を示している。
The
アンテナ13は、リーダーライターなどの非接触型の外部機器と非接触式通信を行うためのアンテナ回路として、後述するICモジュール20のモジュール側結合用コイル23と電磁結合(トランス結合)するためのカード側結合用コイル18と、カード側結合用コイル18に接続されてリーダーライターとの間で非接触式通信を行うための主コイル19とを含んで構成されている。なお、図1および図2では、カード側結合用コイル18や主コイル19のコイルの巻き数を簡略化して示している。また、図1では、モジュール側結合用コイル23のコイルの巻き数を簡略化して示している。
The
カード側結合用コイル18は、層状の導体からなる平面コイルである。図1および図2に示すように、カード側結合用コイル18は、カード本体10に形成された凹部11の開口11a(図1参照)側となるアンテナシート12の表側の面である第一面12a上に形成されている。カード側結合用コイル18は、素線18aが、アンテナシート12の面方向Eおよび面方向Fに広がる螺旋状に収容孔12dの周りに巻き回されるように形成されている。つまり、カード側結合用コイル18は、アンテナシート12の厚さ方向Dから見たときに、凹部11、すなわちICモジュール20の周りに素線18aが巻き回されている。図1および図2では、カード側結合用コイル18の素線18aが、凹部11の周りに3回巻き回されている状態を示している。また、カード側結合用コイル18において最も内側に配置された素線18aの端部には、素線18aよりも幅が広く略円形状に形成された端子部18bが設けられている。この端子部18bも、第一面12a上に形成されている。
The card-
主コイル19は、層状の導体からなる平面コイルである。主コイル19は、素線19aが、第一面12aにおいてアンテナシート12の面方向Eおよび面方向Fに螺旋状に広がり、アンテナシート12の周縁まで達するように形成されている。図1および図2では、主コイル19が、アンテナシート12の周縁から2回巻き回されている状態を示している。また、主コイル19において最も内側に配置された素線19aの端部には、カード側結合用コイル18において最も外側に配置された素線18aの端部が接続されている。また、主コイル19において最も外側に配置された素線19aの端部には、素線19aよりも幅が広く略円形状に形成された端子部19bが設けられている。
The
コンデンサ14は、主コイル19におけるインピーダンスを調整するための複数の容量性素子を含んで構成される。なお、図1および図2では、複数の容量性素子をまとめて、1つのコンデンサ14として示している。コンデンサ14においてそれぞれの容量性素子は、図1および図2に示したように、コンデンサ14は、アンテナシート12の厚さ方向Dの両側の面のうち、第一面12aと反対側(裏側)の面である第二面12b上に形成(配置)されている。そして、コンデンサ14を構成するそれぞれの容量性素子の電極(不図示)は、主コイル19に設けられた端子部19bと、カード側結合用コイル18に設けられた端子部18bとのそれぞれに接続されている。より具体的には、コンデンサ14を構成する1つの容量性素子を考えた場合、この容量性素子の一方の電極が端子部19bに接続され、他方の電極が端子部18bに接続されている。ここで、コンデンサ14を構成するそれぞれの容量性素子の電極と、端子部19bおよび端子部18bとは、公知のクリンピング加工などによって電気的に接続される。これにより、コンデンサ14は、カード側結合用コイル18と主コイル19との間に、複数の容量性素子が並列に接続されている構成となる。
The
アンテナシート12において、アンテナ13やコンデンサ14は、エッチングによって形成することができる。つまり、アンテナシート12に形成するカード側結合用コイル18の素線18aと、主コイル19の素線19aと、それぞれの容量性素子の電極とは、それぞれのパターンをエッチングによって形成することができる。より具体的には、アンテナシート12の厚さ方向Dの表裏の両面に、例えば、厚さが5〜50μmの銅箔やアルミニウム箔などの導体を材料とした金属層を形成し、一般的なグラビア印刷によってカード側結合用コイル18や主コイル19などの所定のパターンのレジストを塗工し、その後に金属層の一部をエッチングによって除去することで形成することができる。
In the
カード基材15は、非晶質ポリエステルなどのポリエステル系材料、ポリ塩化ビニル(PVC)などの塩化ビニル系材料、ポリカーボネート系材料、ポリエチレンテレフタレート共重合体(PET−G)など、カード基材として一般的な絶縁性や耐久性を兼ね備えた材料を用いて、平面視で矩形状に形成されている(図2参照)。凹部11は、図1に示したように、カード基材15に形成されている。凹部11は、カード基材15の側面に形成された第一の凹部111と、第一の凹部111の底面に形成され、第一の凹部111よりも小径の第二の凹部112とを有している。第一の凹部111には、後述するICモジュール20の外部接続端子基板が装着される。また、第二の凹部112では、後述するICモジュール20のモジュール側結合用コイル23とカード側結合用コイル18とが電磁結合(トランス結合)によって電気的に接続される。カード基材15では、第一の凹部111のカード基材15の側面側の開口が、開口11aとなっている。
The
なお、カード基材15は、アンテナ13やコンデンサ14が形成されたアンテナシート12を一対のカード基材の間に挟み込み、熱圧によるラミネートあるいは接着剤などで一対のカード基材同士を一体化させる。そして、カード基材15における第一の凹部111と第二の凹部112とを、ミリング加工によって切削加工する。その後、カード基材15をカード個片の形状に打ち抜くことによって、カード本体10の形状に形成してもよい。
The
金属箔16は、金、アルミニウム、銀、スズなどの金属材料の箔(金属箔)である。金属箔16の厚さは、例えば、0.3〜200μm程度である。なお、金属箔16は、金属材料をシート状の基材に蒸着させ、熱圧によるラミネートによって金属材料を蒸着させたシート基材とカード基材15とを融着させることにより、カード基材15の最外層に金属箔16を貼付してもよい。また、金属箔16は、金属材料を蒸着させたシート基材とカード基材15との間に接着剤層を形成し、接着剤によってカード基材15の最外層に金属箔16を貼付してもよい。また、金属箔16は、金箔、アルミニウム箔、銀箔、スズ箔などの金属箔を直接カード基材15に押し当てる、いわゆる、箔押しによって形成してもよい。
The
また、金属箔16は、カード本体10の平面視において、金属材料の全体の領域が予め定めた複数の領域に分割されている。ここで、金属箔16において分割されたそれぞれの金属材料の領域(以下、「分割領域」という)の間の幅、つまり、隣接する分割領域同士の隙間は、0.01mm以上である。言い換えれば、金属箔16には、全体の領域を複数に分割するスリット幅が0.01mm以上のスリットが設けられている。なお、金属箔16は、切削加工、レーザー加工、放電加工などの任意の方法によって、全体の領域を分割してもよい(スリットを設けてもよい)。また、金属箔16の全体の領域を分割する方法は、シート状の基材に分割領域同士の隙間(スリット)となる部分をマスク、つまり、線状のマスクをした後に金属材料を蒸着させることによって、全体の領域を分割する方法であってもよい。
Further, in the
また、金属箔16の全体の領域を分割する方向は、カード本体10の短辺方向であっても長辺方向であってもよい。この場合、金属箔16の全体の領域は、少なくとも2分割される。つまり、金属箔16は、2つの分割領域を有することになる。また、金属箔16の全体の領域を分割する方向は、短辺方向と長辺方向との両方向、つまり、2方向であってもよい。この場合、金属箔16の全体の領域は、少なくとも4分割される。つまり、金属箔16は、4つの分割領域を有することになる。また、金属箔16の全体の領域を分割する方向は、カード本体10に対して斜め方向(例えば、斜め45°)であってもよい。
The direction in which the entire area of the
なお、デュアルICカード1では、金属箔16における金属材料の領域を分割したことを目立たなくする、つまり、それぞれの分割領域同士の隙間(スリット)を目立たなくするために、金属箔16の上層に印刷を施してもよい。金属箔16の上層に施す印刷としては、例えば、デュアルICカード1の表面の色やデザインなどが考えられる。
In the
ICモジュール20は、接触式通信機能と非接触式通信機能との両方の通信機能によってデュアルICカード1における機能を実現するICチップを搭載した通信モジュールである。ICモジュール20は、図1に示すように、シート状のモジュール基材21と、ICチップ22とを含んで構成されている。
The
モジュール基材21は、ガラスエポキシやポリエチレンテレフタレート(PET)などの絶縁性を有する材料を用いて、平面視で矩形状に形成された絶縁基材である。モジュール基材21の厚さは、例えば、50〜200μmである。モジュール基材21には、第一の面および第二の面に、銅箔やアルミニウム箔をエッチングでパターン化した配線が形成される。モジュール基材21の第一の面と第二の面とに形成された銅箔やアルミニウム箔のパターン(配線)は、例えば、スルーホールなどを介して電気的に接続される場合もある。
The
モジュール基材21には、デュアルICカード1における表面となる第一の面に、接触式通信において用いる複数の外部接続端子(外部接続端子部)24が形成され、第一の面と反対側(裏側)の第二の面に、非接触式通信において用いられ、カード本体10のカード側結合用コイル18と電磁結合(トランス結合)するモジュール側結合用コイル23が形成されている。また、モジュール基材21には、第二の面に、ICチップ22が実装されている。なお、ICモジュール20では、図1に示したように、モジュール基材21に実装されたICチップ22を、さらにIC樹脂封止部25によって封止してもよい。
In the
モジュール側結合用コイル23は、第二の面に銅箔やアルミニウム箔をエッチングでパターン化することによって形成される。モジュール側結合用コイル23は、ICチップ22およびIC樹脂封止部25を囲うように螺旋状に形成されている。モジュール側結合用コイル23を形成する銅箔やアルミニウム箔の厚さは、例えば、5〜50μmである。モジュール側結合用コイル23は、カード本体10内のアンテナシート12に形成されたカード側結合用コイル18との電磁結合(トランス結合)による非接触端子部を構成する。
The module-
複数の外部接続端子24のそれぞれは、第一の面に、例えば、銅箔をラミネートすることによって、所定のパターンに形成される。それぞれの外部接続端子24を形成する銅箔が外部に露出する部分には、厚さが0.5〜3μmのニッケルのメッキ層を設けてもよく、さらにこのニッケルのメッキ層の上層に、厚さが0.01〜0.3μmの金のメッキ層を設けてもよい。それぞれの外部接続端子24は、接触型の外部機器と接触式通信を行うための端子である。それぞれの外部接続端子24は、ICチップ22に内蔵された不図示の回路素子などに接続されている。
Each of the plurality of
なお、モジュール基材21は、第一の面に、厚さが50〜200μmのリードフレームで外部接続端子24を形成し、第二の面に、銅線によってモジュール側結合用コイル23を形成する構成であってもよい。
In addition, the
ICチップ22は、接触式通信機能と非接触式通信機能との両方の通信機能を有する半導体集積回路である。ICチップ22は、接触式通信機能と非接触式通信機能とを実現する公知の構成のものを用いることができる。ICチップ22は、ダイアタッチ用接着剤などによって接着されることにより、モジュール基材21やリードフレームに実装される。そして、ICチップ22は、不図示のワイヤーによって、モジュール基材21に形成されたモジュール側結合用コイル23や外部接続端子24に接続される。このとき、ICチップ22は、例えば、φ10〜40μmの金あるいは銅などのボンディングワイヤーによって、モジュール側結合用コイル23や外部接続端子24に直接、またはモジュール側結合用コイル23や外部接続端子24に接続された端子のパターンにワイヤーボンディングされる。これにより、ICモジュール20では、ICチップ22、モジュール側結合用コイル23、および外部接続端子24がボンディングワイヤーによって接続された閉回路が構成される。
The
IC樹脂封止部25は、例えば、公知のエポキシ樹脂などで形成することができる。ICモジュール20では、IC樹脂封止部25によってICチップ22や不図示のワイヤーを封止することによって、ICチップ22を保護したり、不図示のワイヤーの断線を防いだりすることができる。
The IC
デュアルICカード1においてICモジュール20は、モジュール基材21の第二の面側が、カード本体10に形成された凹部11に収容される。このとき、ICモジュール20は、モジュール基材21の第二の面側を、ホットメルトシートなどの接着剤によって、凹部11に接着する。これにより、ICモジュール20のモジュール基材21に実装されたICチップ22が、第二の凹部112内に収容され、ICモジュール20のモジュール基材21が、第一の凹部111に収容される。そして、デュアルICカード1では、ICモジュール20のモジュール側結合用コイル23と、カード本体10内のアンテナシート12に形成されたカード側結合用コイル18とが、電磁結合(トランス結合)によって接続されるようになる。これにより、デュアルICカード1では、ICチップ22が、外部接続端子24に印加された電力によって接触式通信機能を実現し、主コイル19に電磁誘導され、カード側結合用コイル18およびモジュール側結合用コイル23を介して印加された電力によって非接触式通信機能を実現する。
In the
次に、デュアルICカード1において非接触式通信を行う際の動作について説明する。図3は、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード1)における非接触式通信の原理を説明するための等価回路図である。図3には、リーダーライター(非接触型の外部機器)D10と、デュアルICカード1において非接触式通信を行う構成要素との関係を示している。
Next, the operation of the
リーダーライターD10は、デュアルICカード1との間で非接触式通信を行うときに、送受信回路D11で発生された不図示の高周波信号によって、送受信コイルD12に高周波磁界が誘起される。この高周波磁界は、磁気エネルギーとして空間に放射される。
When the reader/writer D10 performs non-contact type communication with the
このときデュアルICカード1がこの高周波磁界中に位置すると、高周波磁界によってデュアルICカード1のアンテナ13およびコンデンサ14で構成する並列共振回路に電流が流れる。このとき、アンテナシート12の第一面12a側から見ると、主コイル19の電流の流れと、カード側結合用コイル18の電流の流れとは、正反対になっている。例えば、主コイル19の電流の流れが時計回りである場合、カード側結合用コイル18の電流の流れは反時計回りである。このアンテナ13およびコンデンサ14で構成された並列共振回路に流れた電流は、モジュール側結合用コイル23を介してICチップ22に供給され、ICチップ22が動作する電力として利用される。
At this time, when the
また、主コイル19とコンデンサ14の共振回路で受信した信号は、カード側結合用コイル18に伝達される。その後、この信号は、カード側結合用コイル18とモジュール側結合用コイル23との電磁結合によってICチップ22に伝達される。これにより、ICチップ22は、リーダーライターD10との間の非接触式通信で、信号のやり取りをする。
Further, the signal received by the resonance circuit of the
なお、図示はしないが、デュアルICカード1が、例えば、現金自動預け払い機などの接触型の外部機器との間で、電力供給と接触式通信とを行う場合には、接触型の外部機器に設けられた端子をデュアルICカード1の外部接続端子24に接触させる。これにより、デュアルICカード1では、接触型の外部機器の制御部とICチップ22との間で電力供給および接触式通信を行うことができる。
Although not shown, when the
次に、デュアルICカード1においてカード本体10の最外層に形成する金属箔16の全体の領域を分割した形状について説明する。なお、以下の説明においては、寸法が85.60mm×54.00mmであるデュアルICカード1の全面に金属箔16を形成し、金属箔16の全体の領域を、スリットによって分割する場合の一例について説明する。
Next, the shape of the entire area of the
図4〜図6は、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード1)に形成した金属箔16の形状の一例を示した図である。図4には、カード本体10の短辺方向にスリットを設けることによって、金属箔16の全体の領域を左右に2分割した場合の一例を示している。また、図5には、カード本体10の長辺方向にスリットを設けることによって、金属箔16の全体の領域を上下に2分割した場合の一例を示している。また、図6には、カード本体10の短辺方向と、短辺方向に直交する長辺方向との両方向(2方向)にスリットを設けることによって、金属箔16の全体の領域を上下左右に4分割した場合の一例を示している。
4 to 6 are diagrams showing an example of the shape of the
図4〜図6に示したように金属箔16の全体の領域を分割することによって、デュアルICカード1において非接触式通信を行うときに、カード本体10の最外層に形成した金属箔16に誘導される渦電流の大きさを、金属材料の領域を分割しない場合よりも小さくすることができる。より具体的には、図4に示したように金属箔16の全体の領域を左右に2分割した場合では、左右のそれぞれの分割領域に発生する渦電流の合計を、金属材料の領域を分割しない場合、つまり、金属箔16の全体に発生する渦電流よりも小さくすることができる。また、図5に示したように金属箔16の全体の領域を上下に2分割した場合では、上下のそれぞれの分割領域に発生する渦電流の合計を、金属材料の領域を分割しない場合よりも小さくすることができる。また、図6に示したように金属箔16の全体の領域を上下左右に4分割した場合では、上下左右のそれぞれの分割領域に発生する渦電流の合計を、金属材料の領域を分割しない場合よりも小さくすることができる。これにより、デュアルICカード1では、金属箔16の全体の領域を分割することによって、金属箔16に誘導される渦電流による渦電流損を低減することができる。
By dividing the entire area of the
このことにより、デュアルICカード1では、金属箔16に誘導された渦電流によって生じる磁界の向きが、リーダーライターD10などの非接触型の外部機器との間で非接触式通信をするための磁界とは逆向きになる(反磁界になる)のを低減することができる。つまり、デュアルICカード1では、金属箔16の全体の領域を分割することによって、渦電流により生じる反作用磁束などを低減させることができる。このことにより、デュアルICカード1では、それぞれの磁界同士が相殺されて非接触式通信の通信距離が短くなってしまうなど、非接触式通信における通信特性の劣化を抑え、良好な非接触式通信特性を得ることができる。
As a result, in the
<実験例>
ここで、デュアルICカード1において金属箔16の全体の領域を分割したことによって非接触式通信の通信距離が短くなってしまうのを抑えることができることを示す実験の一例について説明する。なお、以下の説明においては、寸法が85.60mm×54.00mmであるデュアルICカード1の全面に金属箔16を形成し、金属箔16の全体の領域を様々に設けたスリットによって分割した複数のデュアルICカード1における非接触式通信距離を確認した結果の一例について説明する。
<Experimental example>
Here, an example of an experiment showing that it is possible to prevent the communication distance of the non-contact communication from being shortened by dividing the entire area of the
図7は、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード1)における通信距離を比較する金属箔16の形状の一例を示した図である。また、図8は、本発明の実施形態の非接触式通信媒体(デュアルICカード1)に形成した金属箔16の形状による通信距離(非接触式通信距離)の比較結果の一例を示した図である。なお、図7および図8において示した実験例は、金属箔16がアルミニウム箔である場合の一例である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the shape of the
図7の(a)に示したデュアルICカード1Aは、金属箔16を形成していない構成のデュアルICカード1である。また、図7の(b)に示したデュアルICカード1Bは、金属箔16を全面に形成し、スリットを設けていない構成のデュアルICカード1である。なお、図7の(a)に示したデュアルICカード1Aと、図7の(b)に示したデュアルICカード1Bとの構成は、金属箔16にスリットを設けることによって通信距離が短くなることが抑えられることを確認するための比較用の構成である。また、図7の(c)に示したデュアルICカード1Cは、金属箔16の全体の領域を、短辺方向と長辺方向との両方向(2方向)に4分割するスリットを設けた構成のデュアルICカード1である。また、図7の(d)に示したデュアルICカード1Dは、金属箔16の全体の領域を、長辺方向にのみ、つまり、1方向にのみ3分割するスリットを設けた構成のデュアルICカード1である。
The
そして、図8には、図7の(a)〜図7の(d)に示したそれぞれのデュアルICカード1(デュアルICカード1A〜デュアルICカード1D)における通信距離の計測結果をまとめている。なお、図8には、ブースターアンテナ、つまり、主コイル19の共振周波数が、一般的に用いられる14.0MHz、15.0MHz、および15.9MHzである場合におけるそれぞれのデュアルICカード1の通信距離の計測結果を示している。
Then, FIG. 8 summarizes the measurement results of the communication distances in the respective dual IC cards 1 (
図8に示したように、主コイル19のそれぞれの共振周波数において、金属箔16を形成していない構成のデュアルICカード1Aの通信距離が最も長くなっている。より具体的には、デュアルICカード1Aでは、共振周波数が14.0MHzのときに通信距離が40mm、共振周波数が15.0MHzのときに通信距離が48mm、共振周波数が15.9MHzのときに通信距離が51mmである。これは、デュアルICカード1Aでは、渦電流が発生しないため、渦電流損がないためである。
As shown in FIG. 8, at each resonance frequency of the
また、図8に示したように、主コイル19のそれぞれの共振周波数において、金属箔16を全面に形成した構成のデュアルICカード1Bの通信距離が最も短くなっている。より具体的には、デュアルICカード1Bでは、共振周波数が14.0MHzのときに通信距離が37mm、共振周波数が15.0MHzのときに通信距離が43mm、共振周波数が15.9MHzのときに通信距離が44mmである。これは、デュアルICカード1Bでは、金属箔16に誘導される渦電流が大きく、多くの渦電流損が起こっているからである。
Further, as shown in FIG. 8, at each resonance frequency of the
これに対して、デュアルICカード1CおよびデュアルICカード1Dは、図8に示したように、デュアルICカード1Aよりは通信距離が短くなるものの、デュアルICカード1CとデュアルICカード1Dとのいずれにおいても、通信距離はデュアルICカード1Bよりも長くなっている。より具体的には、デュアルICカード1Cでは、共振周波数が14.0MHzのときに通信距離が40mm、共振周波数が15.0MHzのときに通信距離が47mm、共振周波数が15.9MHzのときに通信距離が50mmである。また、デュアルICカード1Dでは、共振周波数が14.0MHzのときに通信距離が38mm、共振周波数が15.0MHzのときに通信距離が45mm、共振周波数が15.9MHzのときに通信距離が47mmである。これは、金属箔16に設けたスリットによって、金属箔16におけるそれぞれの分割領域に誘導される渦電流が小さくなり、渦電流による渦電流損が低減されていることを表している。
On the other hand, the dual IC card 1C and the
このように、デュアルICカード1では、カード本体10の表面に高級感を出すために金属箔16を形成した場合でも、金属箔16の全体の領域を予め定めた複数の分割領域に分割することによって、金属箔16に誘導される渦電流による渦電流損を低減し、非接触式通信の通信距離が短くなってしまうことによる通信特性の劣化を抑え、良好な非接触式通信特性を得ることができる。
As described above, in the
なお、デュアルICカード1CおよびデュアルICカード1Dにおける通信距離には、通信距離を計測するときの多少の誤差が含まれていると考えられるが、デュアルICカード1CとデュアルICカード1Dとを比べると、デュアルICカード1Cの方が、全体的に通信距離が長くなっている。これは、金属箔16の全体の領域を分割した方向の数の差であると考えられる。より具体的には、デュアルICカード1Cでは、金属箔16の全体の領域を短辺方向と長辺方向との両方向(2方向)に分割しているのに対して、デュアルICカード1Dでは、金属箔16の全体の領域を長辺方向(1方向)のみに分割していることによる差であると考えられる。このため、デュアルICカード1において金属箔16の全体の領域を分割する際には、短辺方向または長辺方向のいずれか1方向であるよりも、短辺方向と長辺方向との2方向である方が望ましいと考えられる。
Although it is considered that the communication distances in the dual IC card 1C and the
上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、非接触式通信媒体の最外層に金属箔を形成する。そして、本発明を実施するための形態では、金属箔における金属材料の全体の領域を、予め定めた複数の分割領域に分割する。これにより、本発明を実施するための形態の非接触式通信媒体では、表面に金属箔を形成した場合でも、非接触式通信における通信距離が短くなることによる通信特性の劣化を抑えることができる。このことにより、本発明を実施するための形態の非接触式通信媒体では、表面に金属風の仕上がりを持たせることによって高級感を出し、非接触式通信媒体を利用する顧客の満足度を上げた場合でも、良好な非接触式通信特性を得ることができる。 As described above, according to the embodiment for carrying out the present invention, the metal foil is formed on the outermost layer of the non-contact communication medium. Then, in the embodiment for carrying out the present invention, the entire region of the metal material in the metal foil is divided into a plurality of predetermined divided regions. As a result, in the non-contact communication medium of the embodiment for carrying out the present invention, even when the metal foil is formed on the surface, it is possible to suppress the deterioration of the communication characteristics due to the shortened communication distance in the non-contact communication. .. As a result, in the non-contact communication medium of the embodiment for carrying out the present invention, by giving the surface a metal-like finish, a high-class feeling is provided, and customer satisfaction using the non-contact communication medium is increased. Even in the case of being good, good non-contact type communication characteristics can be obtained.
なお、本発明を実施するための形態では、金属箔16における金属材料の全体の領域を、カード本体10に対して短辺方向や長辺方向、またはその両方向(2方向)に分割した場合の一例につて説明した。しかし、上述したように、金属箔16において金属材料の全体の領域を分割する方向は、カード本体10に対して斜め方向(例えば、斜め45°)であってもよい。この場合、デュアルICカード1においてカード本体10の最外層に形成する金属箔16の形状は、例えば、図9に示した金属箔16の形状の一例のようになる。図9には、カード本体10の短辺方向および長辺方向に対して斜め45°の方向にスリットを設けることによって、金属箔16における金属材料の全体の領域を分割したデュアルICカード2の一例を示している。図9に示したように金属箔16の全体の領域を分割した場合でも、デュアルICカード2において金属箔16に誘導される渦電流は、本発明を実施するための形態において説明したデュアルICカード1と同様に考えることができる。これにより、図9に示したデュアルICカード2においても、本発明を実施するための形態において説明したデュアルICカード1と同様の効果を得ることができる。つまり、図9に示したデュアルICカード2においても、金属箔16に誘導される渦電流による渦電流損を低減し、非接触式通信の通信距離が短くなってしまうことによる通信特性の劣化を抑え、良好な非接触式通信特性を得ることができる。
In the embodiment for carrying out the present invention, when the entire region of the metal material in the
また、本発明を実施するための形態では、本発明の非接触式通信媒体が、接触式通信機能および非接触式通信機能の両方の通信機能を備えたデュアルICカードである場合について説明した。しかし、本発明の非接触式通信媒体における通信特性の劣化を抑えた上で表面に金属箔を形成する構成考え方は、本発明を実施するための形態で説明したデュアルICカードに限定されるものではない。例えば、非接触式通信機能のみを備えたICカードやラベルなど、電磁誘導方式の通信技術を用いて非接触式通信を行う非接触式通信媒体であれば、いかなる非接触式通信媒体に対しても、本発明の考え方を適用することができる。そして、本発明を実施するための形態で説明したデュアルICカードと同様の効果を得ることができる。 Further, in the embodiment for carrying out the present invention, the case where the non-contact type communication medium of the present invention is a dual IC card having both the contact type communication function and the non-contact type communication function has been described. However, the configuration concept of forming the metal foil on the surface while suppressing the deterioration of the communication characteristics of the non-contact communication medium of the present invention is limited to the dual IC card described in the embodiment for carrying out the present invention. is not. For example, any non-contact type communication medium such as an IC card or label having only a non-contact type communication function can be used as long as it is a non-contact type communication medium that performs non-contact type communication using electromagnetic induction type communication technology. Also, the idea of the present invention can be applied. Then, the same effects as those of the dual IC card described in the embodiment for carrying out the present invention can be obtained.
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment and includes various modifications without departing from the spirit of the present invention. Be done.
1・・・デュアルICカード
10・・・カード本体
11・・・凹部
11a・・・開口
111・・・第一の凹部
112・・・第二の凹部
12・・・アンテナシート
12a・・・第一面
12b・・・第二面
12c・・・短辺
12d・・・収容孔
13・・・アンテナ
14・・・コンデンサ
15・・・カード基材
16・・・金属箔
18・・・カード側結合用コイル
18a・・・素線
18b・・・端子部
19・・・主コイル
19a・・・素線
19b・・・端子部
20・・・ICモジュール
21・・・モジュール基材
22・・・ICチップ
23・・・モジュール側結合用コイル
24・・・外部接続端子
25・・・IC樹脂封止部
D・・・厚さ方向
E・・・面方向
F・・・面方向
D10・・・リーダーライター
D11・・・送受信回路
D12・・・送受信コイル
1...
Claims (5)
前記半導体集積回路、および電磁誘導方式による前記非接触式通信を行うための主コイルを含むアンテナ回路を封止する絶縁性の基材と、
前記基材の最外層に金属材料で形成される金属箔と、
を有し、
前記金属箔は、
前記金属材料の全体の領域が、予め定めた複数の分割領域に分割されている、
ことを特徴とする非接触式通信媒体。 A non-contact communication medium comprising a semiconductor integrated circuit having at least a non-contact communication function, and performing non-contact communication with a non-contact external device,
An insulating base material for sealing the semiconductor integrated circuit, and an antenna circuit including a main coil for performing the non-contact communication by an electromagnetic induction method,
A metal foil formed of a metal material on the outermost layer of the substrate,
Have
The metal foil is
The entire area of the metal material is divided into a plurality of predetermined divided areas,
A non-contact communication medium characterized by the above.
前記金属材料の全体の領域が、2方向に複数の前記分割領域に分割されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触式通信媒体。 The metal foil is
The entire region of the metallic material is divided into a plurality of divided regions in two directions,
The non-contact type communication medium according to claim 1, wherein
直交する、
ことを特徴とする請求項2に記載の非接触式通信媒体。 The two directions are
Orthogonal,
The non-contact type communication medium according to claim 2, wherein
0.01mm以上である、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の非接触式通信媒体。 The distance between the adjacent divided areas is
0.01 mm or more,
The non-contact type communication medium according to any one of claims 1 to 3, wherein
印刷を施す、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の非接触式通信媒体。 On the upper layer of the metal foil,
Print,
The non-contact communication medium according to any one of claims 1 to 4, characterized in that
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