JP6481517B2 - Non-contact information medium - Google Patents
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Description
本発明は、非接触型情報媒体に関し、特にHF帯の信号を用いて無線通信を行う非接触ICカードや非接触ICタグ等に関する。 The present invention relates to a non-contact type information medium, and more particularly to a non-contact IC card, a non-contact IC tag, and the like that perform wireless communication using an HF band signal.
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カードが知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の非接触ICカードでは、両面に金属箔が貼り合わされたフィルム基材をエッチング等により加工することで、平面コイルアンテナや当該平面コイルアンテナの両端に接続される平板電極をフィルム基材の一方の面に形成すると共に、フィルム基材の他方の面にこれら平板電極に対向してコンデンサを構成するための別の平板電極を形成している。この非接触ICカードでは、フィルム基材の他方の面に形成される平板電極同士を導体配線(ジャンパ)で導通させることで、平面アンテナコイルの内側終端部と外側終端部とが高周波領域において導通させられる。 A non-contact IC card that performs wireless communication using a signal in an HF band (for example, 13.56 MHz) is known (for example, see Patent Document 1). In the non-contact IC card described in Patent Document 1, a planar substrate connected to both ends of the planar coil antenna or the planar coil antenna is obtained by processing a film substrate having metal foils bonded to both sides by etching or the like. While forming on one surface of the substrate, another plate electrode for forming a capacitor is formed on the other surface of the film substrate so as to face these plate electrodes. In this non-contact IC card, the flat plate electrodes formed on the other surface of the film base are connected to each other by a conductor wiring (jumper) so that the inner terminal portion and the outer terminal portion of the planar antenna coil are electrically connected in a high frequency region. Be made.
ところで、特許文献1に記載の非接触ICカードのように対向する平板電極によってコンデンサを構成するタイプの非接触情報媒体では、コンデンサの容量を変更しようとした場合、フィルム基材の厚み等を含む再設計や導体の切断等による平板電極の形状変更が必要となってしまう。 By the way, in the non-contact information medium of the type which comprises a capacitor | condenser by the flat electrode which opposes like the non-contact IC card of patent document 1, when it is going to change the capacity | capacitance of a capacitor | condenser, the thickness etc. of a film base material are included It is necessary to change the shape of the plate electrode by redesigning or cutting the conductor.
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、対向する平板電極によって構成されるコンデンサの容量を容易に調整可能な非接触型情報媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a non-contact type information medium capable of easily adjusting the capacitance of a capacitor constituted by opposing flat plate electrodes.
本発明は、非接触型情報媒体に関し、当該非接触型情報媒体は、誘電体からなるフィルム基材と、フィルム基材の少なくとも一方の面に配置されるアンテナコイルと、アンテナコイルを介して無線通信処理を行うICチップと、アンテナコイルに接続され、フィルム基材の一方の面に配置される第1の平板電極と、フィルム基材を挟んでその厚み方向において第1の平板電極と対向するようにフィルム基材の他方の面に配置される第2の平板電極と、を備える。そして、この非接触型情報媒体では、フィルム基材は、誘電体からなる中間基材と、誘電体からなり中間基材の一方の面に形成される第1の調整用誘電体層と、誘電体からなり中間基材の他方の面に形成される第2の調整用誘電体層と、を有している。 The present invention relates to a non-contact type information medium. The non-contact type information medium includes a film base made of a dielectric, an antenna coil disposed on at least one surface of the film base, and wirelessly via the antenna coil. An IC chip that performs communication processing, a first flat plate electrode that is connected to the antenna coil and disposed on one surface of the film base, and faces the first flat plate electrode in the thickness direction across the film base And a second flat plate electrode disposed on the other surface of the film base. In this non-contact type information medium, the film substrate includes an intermediate substrate made of a dielectric, a first adjustment dielectric layer made of a dielectric and formed on one surface of the intermediate substrate, and a dielectric And a second adjustment dielectric layer formed on the other surface of the intermediate substrate.
この非接触型情報媒体では、第1及び第2の平板電極に挟まれるフィルム基材が、中間基材と第1及び第2の調整用誘電体層の少なくとも三層構造となっている。このため、誘電帯からなるフィルム基材の厚み、即ち第1及び第2の平板電極間の離間距離を、例えば第1又は第2の調整用誘電体層の厚みを変えることで、容易に調整することができ、コンデンサを構成する平板電極の電極パターンの形状等を変更しなくても、第1及び第2の平板電極によるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。また、この非接触型情報媒体では、アンテナコイルに接続される第1の平板電極と、裏面側に配置される第2の平板電極との間で形成するコンデンサにより導通を図る構成であるため、アンテナコイルの始点や終点を裏面側導体パターンに直接接続させる場合に比べて、製造や検査工程を簡略化することができ、また導通に対する信頼性を向上させることも可能となる。 In this non-contact type information medium, the film base material sandwiched between the first and second flat plate electrodes has at least a three-layer structure of an intermediate base material and first and second adjustment dielectric layers. For this reason, the thickness of the film substrate made of a dielectric band, that is, the separation distance between the first and second flat plate electrodes can be easily adjusted, for example, by changing the thickness of the first or second adjustment dielectric layer. Therefore, the capacitance of the capacitor by the first and second plate electrodes can be easily adjusted without changing the shape of the electrode pattern of the plate electrodes constituting the capacitor. In addition, since this non-contact type information medium is configured to conduct by a capacitor formed between the first flat plate electrode connected to the antenna coil and the second flat plate electrode arranged on the back surface side, Compared with the case where the start point and end point of the antenna coil are directly connected to the backside conductor pattern, the manufacturing and inspection processes can be simplified, and the reliability with respect to conduction can be improved.
上記の非接触型情報媒体では、第1及び第2の調整用誘電体層を構成する誘電体の比誘電率は、中間基材を構成する誘電体の比誘電率と同等以上であることが好ましい。この場合、第1及び第2の調整用誘電帯層の層厚が薄くても第1及び第2の平板電極によるコンデンサの容量を調整することが容易に行える。 In the non-contact type information medium, the relative dielectric constant of the dielectric constituting the first and second adjustment dielectric layers may be equal to or greater than the relative dielectric constant of the dielectric constituting the intermediate substrate. preferable. In this case, it is possible to easily adjust the capacitance of the capacitor by the first and second plate electrodes even if the first and second adjustment dielectric band layers are thin.
上記の非接触型情報媒体では、第1及び第2の調整用誘電体層の厚みが中間基材の厚みよりも薄いことが好ましい。この場合、第1及び第2の平板電極によるコンデンサの容量を調整するための調整用誘電体層を薄くすることができるため、各製品毎のフィルム基材の総厚のバラツキを抑えることが可能となる。 In the non-contact information medium, the first and second adjustment dielectric layers are preferably thinner than the intermediate base material. In this case, since the adjustment dielectric layer for adjusting the capacitance of the capacitor by the first and second plate electrodes can be thinned, it is possible to suppress variations in the total thickness of the film base material for each product. It becomes.
上記の非接触型情報媒体では、第1及び第2の調整用誘電体層を構成する誘電体材料が中間基材を構成する誘電体材料と異なっていてもよいし、同じであってもよい。 In the above non-contact type information medium, the dielectric material constituting the first and second adjustment dielectric layers may be different from or the same as the dielectric material constituting the intermediate substrate. .
上記の非接触型情報媒体では、アンテナコイルを構成する金属箔の厚みが第2の平板電極を構成する金属箔の厚みよりも厚いことが好ましい。この場合、アンテナコイルにおける電気抵抗を下げることができ、非接触型情報媒体のアンテナの放射効率を向上させることが可能となる。 In the non-contact type information medium, it is preferable that the thickness of the metal foil constituting the antenna coil is thicker than the thickness of the metal foil constituting the second flat plate electrode. In this case, the electric resistance in the antenna coil can be lowered, and the radiation efficiency of the antenna of the non-contact type information medium can be improved.
上記の非接触型情報媒体では、第1及び第2の調整用誘電体層は、中間基材に対して誘電体材料を塗布して硬化することにより形成されてもよい。この場合、第1及び第2の調整用誘電体層の厚み等を容易に調整することができるので、第1及び第2の平板電極によるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。 In the non-contact type information medium, the first and second adjustment dielectric layers may be formed by applying a dielectric material to the intermediate base material and curing it. In this case, the thickness and the like of the first and second adjustment dielectric layers can be easily adjusted, so that the capacitance of the capacitor by the first and second plate electrodes can be easily adjusted.
上記の非接触型情報媒体では、第2の平板電極の平面方向における面積が第1の平板電極の平面方向における面積よりも大きく、第1及び第2の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、第1の平板電極が第2の平板電極内に包含されてもよい。第1及び第2の平板電極それぞれを基材フィルムの何れかの面に形成する際、製造誤差等により、両平板電極の位置等が設計値よりも多少ずれてしまうことがあるが、上記構成とすることにより、第1及び第2の平板電極の配置位置が設計値よりも多少ずれてしまった場合でも、既定の容量値のコンデンサとすることが可能となる。なお、上記とは逆に、第1の平板電極の平面方向における面積が第2の平板電極の平面方向における面積よりも大きく、第1及び第2の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、第2の平板電極が第1の平板電極内に包含されるようにしてもよい。但し、第1の平板電極が形成される側にはアンテナコイルも形成されているため、第2の平板電極の方を大きく作成することで、非接触型情報媒体全体としては小型化を図り易くなる。 In the non-contact information medium, the area of the second plate electrode in the plane direction is larger than the area of the first plate electrode in the plane direction, and is orthogonal to the plane direction of the first and second plate electrodes. When viewed from the direction, the first plate electrode may be included in the second plate electrode. When each of the first and second flat plate electrodes is formed on either surface of the base film, the position of both flat plate electrodes may be slightly deviated from the design value due to manufacturing errors or the like. Thus, even when the arrangement positions of the first and second plate electrodes are slightly deviated from the design values, a capacitor having a predetermined capacitance value can be obtained. Contrary to the above, the area in the plane direction of the first plate electrode is larger than the area in the plane direction of the second plate electrode, and the direction is orthogonal to the plane direction of the first and second plate electrodes. When viewed from above, the second plate electrode may be included in the first plate electrode. However, since the antenna coil is also formed on the side where the first flat plate electrode is formed, it is easy to reduce the size of the non-contact type information medium as a whole by making the second flat plate electrode larger. Become.
上記の非接触型情報媒体では、第1及び第2の平板電極は、アンテナコイルを流れる電流の流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成し、第1の平板電極を流れる電流量よりも第2の平板電極を流れる電流量の方が大きくなる領域では、第2の平板電極の方が第1の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されており、第2の平板電極を流れる電流量よりも第1の平板電極を流れる電流量の方が大きくなる領域では、第1の平板電極の方が第2の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されていてもよい。このように第1及び第2の平板電極がアンテナコイルを流れる流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成する場合、平板電極をアンテナの一部として利用することができ、限られたアンテナ形成領域下において、コイルの巻き数を増やすと共に、アンテナの開口面積を大きくすることが可能となる。また、流れる電流量が少ない箇所で平板電極を小さくすることで、アンテナコイル等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。 In the non-contact type information medium, the first and second flat plate electrodes are formed on the flow path of the current flowing through the antenna coil to form a part of the coil pattern, and from the amount of current flowing through the first flat plate electrode In the region where the amount of current flowing through the second plate electrode is larger, the area of the second plate electrode is larger than that of the first plate electrode. In a region where the amount of current flowing through the first plate electrode is larger than the amount of current flowing through the first plate electrode, the area of the first plate electrode is larger than that of the second plate electrode. Good. In this way, when the first and second flat plate electrodes are formed on the flow path flowing through the antenna coil to constitute a part of the coil pattern, the flat plate electrode can be used as a part of the antenna, and the limited antenna Under the formation region, the number of turns of the coil can be increased and the opening area of the antenna can be increased. Moreover, it becomes possible to enlarge the formation area of other members, such as an antenna coil, by making a flat electrode small in the location where the amount of flowing electric currents is small.
上記の非接触型情報媒体では、第1及び第2の平板電極は、アンテナコイルを流れる電流の流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成し、第1の平板電極上の電極断面における平均的電流密度よりも第2の平板電極上の電極断面における平均的電流密度の方が大きくなる領域では、第2の平板電極の方が第1の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されており、第2の平板電極上の電極断面における平均的電流密度よりも第1の平板電極上の電極断面における平均的電流密度の方が大きくなる領域では、第1の平板電極の方が第2の平板電極よりもその面積が大きくなるように形成されていてもよい。このように第1及び第2の平板電極がアンテナコイルを流れる流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成する場合、平板電極をアンテナの一部として利用することができ、限られたアンテナ形成領域下において、コイルの巻き数を増やすと共に、アンテナの開口面積を大きくすることが可能となる。また、流れる電流量が少ない箇所で平板電極を小さくすることで、アンテナコイル等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。 In the non-contact type information medium, the first and second flat plate electrodes are formed on the flow path of the current flowing through the antenna coil to form a part of the coil pattern, and in the cross section of the electrode on the first flat plate electrode In the region where the average current density in the electrode cross section on the second plate electrode is larger than the average current density, the area of the second plate electrode is larger than that of the first plate electrode. In the region where the average current density in the electrode cross section on the first flat plate electrode is larger than the average current density in the electrode cross section on the second flat plate electrode, the first flat plate electrode May be formed to have a larger area than the second flat plate electrode. In this way, when the first and second flat plate electrodes are formed on the flow path flowing through the antenna coil to constitute a part of the coil pattern, the flat plate electrode can be used as a part of the antenna, and the limited antenna Under the formation region, the number of turns of the coil can be increased and the opening area of the antenna can be increased. Moreover, it becomes possible to enlarge the formation area of other members, such as an antenna coil, by making a flat electrode small in the location where the amount of flowing electric currents is small.
本発明によれば、対向する平板電極によって構成されるコンデンサの容量を容易に調整可能な非接触型情報媒体を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the non-contact-type information medium which can adjust easily the capacity | capacitance of the capacitor | condenser comprised by the opposing flat electrode can be provided.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る非接触ICカードについて詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a non-contact IC card according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals may be used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態に係る非接触ICカード(非接触型情報媒体)について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る非接触ICカードの内部構成を示す図であり、(a)は、上面側からの図であり、(b)は、裏面側からの図である。図2(a)は、図1に示す非接触ICカードのII(a)−II(a)線に沿った断面図であり、図2(b)は、図1に示す非接触ICカードのII(b)−II(b)線に沿った断面図である。図3は、図1に示す非接触ICカードの等価回路を示す回路図である。なお、図1の(b)は、図1の(a)に示す長手方向における中心線を軸として反転した裏側の図を示している。
[First Embodiment]
First, a non-contact IC card (non-contact information medium) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a non-contact IC card according to the first embodiment of the present invention, (a) is a diagram from the top surface side, and (b) is a diagram from the back surface side. is there. 2A is a cross-sectional view taken along line II (a) -II (a) of the non-contact IC card shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the non-contact IC card shown in FIG. It is sectional drawing along the II (b) -II (b) line. FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the non-contact IC card shown in FIG. Note that FIG. 1B shows a reverse side view that is inverted about the center line in the longitudinal direction shown in FIG.
非接触ICカード10は、主にHF帯(例えば13.56MHz)の信号を用いてリーダーライター等の外部読み書き装置(不図示)との間でRFID技術を用いて非接触通信を行うことができるRFID付き無線通信媒体である。非接触ICカード10は、図1及び図2に示すように、矩形形状のフィルム基材11を備えている。フィルム基材11の表面11a上には、ICチップ12、アンテナコイル13、及び、第1の平板電極14a,14bが配置され、フィルム基材11の裏面11b上には、第2の平板電極16a,16b及びジャンパ線17が配置される。
The
フィルム基材11は、誘電体からなる例えば三層構造の基材であり、ポリエチレンナフタレート(PEN)やポリエチレンテレフタレート共重合体(PET−G)等の絶縁性や耐久性を備えた中間基材11cを主基材として備えて構成されている。中間基材11cの表裏両面には、中間基材11cよりもその厚みが薄い第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eが設けられている。なお、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eの詳細については後述する。
The
フィルム基材11の表裏両面11a,11bには、エッチング等による加工前には金属箔が貼り合わされており、これら金属箔をエッチング等によって加工して、アンテナコイル13、第1の平板電極14a,14b、第2の平板電極16a,16b、及びジャンパ線17を形成する。フィルム基材11の表裏両面11a,11bそれぞれに配置される金属箔は、その厚みが同じであってもよいが、アンテナコイル13ではコイルが狭ピッチで配置されることから、アンテナコイル13での電気抵抗を下げるため、アンテナコイル13を配置する表面11a側の金属箔の厚みを、第2の平板電極16a,16bを配置する裏面11b側の金属箔の厚みよりも厚くするようにしてもよい。
Metal foils are bonded to the front and
ICチップ12は、例えばID情報が格納されたICタグから構成される。ICチップ12は、フィルム基材11の表面11a上においてアンテナコイル13の経路上に配置され、その両端子がアンテナコイル13に接続される。ICチップ12は、導通されたアンテナコイル13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。
The
アンテナコイル13は、リーダ―ライター等の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ための平面渦巻き状のアンテナである。アンテナコイル13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13は、フィルム基材11の表面11a上に配置された導体(金属箔)から形成される。具体的には、例えば厚さ15μm〜50μmのフィルム基材11の表面11a側に貼り合わされた厚さ5μm〜50μmの銅箔又はアルミ箔をエッチングすることにより、パターン形成される。このようなアンテナコイル13は、その外側終端において平板電極14aに接続され、その内側終端において平板電極14bに接続される。
The
第1の平板電極14a,14bは、それぞれ矩形形状の平面電極であり、アンテナコイル13の一部をその間に挟んだ状態で、フィルム基材11の表面11a上の一方の端側に並列して配置される。平板電極14bは、アンテナコイル13の内側に形成されることから、平板電極14aよりもその電極面積が小さくなっている。但し、平板電極14a,14bの電極面積は同じでもよいし、平板電極14bの方が平板電極14aより大きくなっていてもよい。また、平板電極14aは、上述したように、アンテナコイル13の外側終端に接続され、平板電極14bは、アンテナコイル13の内側終端に接続される。なお、第1の平板電極14a,14bは、アンテナコイル13と同様に、フィルム基材11の表面11a側に貼り合わされた金属箔をエッチングすることによりパターン形成される。後述する第2の平板電極16a,16b及びジャンパ線17も同様に形成される。
The first
第2の平板電極16a,16bは、それぞれ矩形形状の平面電極であり、アンテナコイル13に対応する領域の一部をその間に挟んだ状態で、フィルム基材11の裏面11b上の一方の端側に並列して配置される。平板電極16bは、アンテナコイル13に対応する領域(図1の(b)のアンテナコイル13を点線で示す領域)の内側に形成されることから、平板電極16aよりもその電極面積が小さくなっているが、第1の平板電極14a,14bと同様に、それに限定されるものではない。また、図2の(a)及び(b)に示すように、第2の平板電極16a,16bは、フィルム基材11の厚み方向において、第1の平板電極14a,14bと対向するように形成される。より具体的には、平板電極14aと平板電極16aとが互いに対向し、平板電極14bと平板電極16bとが互いに対向する。このような対向配置により、第1の平板電極14a,14bと第2の平板電極16a,16bが2つの容量部(図3参照)をそれぞれ形成する。
Each of the
また、互いに対向する平板電極14a,16aは、同じ形状及び同じ大きさ(面積)を有しており、互いに対向する平板電極14b,16bも同様に同じ形状及び同じ大きさを有している。そして、これら第1の平板電極14a,14bと第2の平板電極16a,16bとは、フィルム基材11の厚み方向から視た場合に、各平板電極が一致する。なお、第2の平板電極16a,16bは、第1の平板電極14a,14bとは異なり、アンテナコイル13には接続されていない。
The
ジャンパ線17は、第2の平板電極16a,16bをフィルム基材11の裏面11b上において互いに連結する配線である。ジャンパ線17は、対向するアンテナコイル13との間の静電容量を小さくすることが好ましいため、その幅は出来るだけ細いことが好ましく例えば1〜3mm程度である。このようなジャンパ線17により、平板電極16aと平板電極16bとの導通が図られる。なお、図1の(b)に示す例では、ジャンパ線17は、平板電極16a,16bの長手方向の図示上方で平板電極16a,16bを連結しているが、中央部など他の部分で連結するようにしてもよい。
The
このような構成を有する非接触ICカード10は、図3に示すような等価回路として表すことができる。つまり、図3に示すように、非接触ICカード10は、ICチップ12、アンテナコイル13、第1の容量部14a,16a、ジャンパ線17、及び、第2の容量部14b,16bの順に並ぶ回路から構成される。
The
ここで、このような構成を備えた非接触ICカード10のフィルム基材11の層構成及びそれによる作用効果について、図2(a)及び(b)を参照して、更に詳細に説明する。
Here, the layer configuration of the
図2(a)及び(b)に示すように、非接触ICカード10を構成するフィルム基材11は、主基材である中間基材11cに加え、誘電体からなり中間基材11cの図示上方の面に形成される第1の調整用誘電体層11dと、誘電体からなり中間基材11cの図示下方の面に形成される第2の調整用誘電体層11eと、を有しており、三層構造となっている。本実施形態に係る非接触ICカード10においてフィルム基材11がこのような三層構造となっているのは、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eの厚みや比誘電率等を調整することで、第1及び第2の平板電極14a,16aによって形成される容量部(コンデンサ)や、第1及び第2の平板電極14b,16bによって形成される容量部(コンデンサ)の静電容量値を簡易な手段で調整できるようにするためである。第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eは、静電容量値を調整するための層であり、非接触ICカード10の薄型化の観点からは中間基材11cよりも薄くなっていることが好ましいが、それに限定される訳ではない。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
このような静電容量値の調整を行えるようにするため、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eを構成する誘電体材料は、例えば、PETなどからなる中間基材11cの誘電体材料とは異なる材料から構成されることができるが、同じ材料から構成されていてもよい。第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eを構成する材料としては、例えばポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、EVA樹脂などを挙げることができる。第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eは、中間基材11cの表裏両面に対して、これら誘電体材料を塗布してそれを硬化することにより形成してもよい。このような製造方法を採用する場合、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eの厚みや使用材料(即ち比誘電率)を適宜調整することが可能である。
In order to enable such adjustment of the capacitance value, the dielectric material constituting the first and second
以上、本実施形態に係る非接触ICカード10では、第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bに挟まれるフィルム基材11が、中間基材11cと第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eの三層構造となっている。このため、誘電体からなるフィルム基材11の厚み、即ち第1及び第2の平板電極14a,16a間と14b,16b間の離間距離を、例えば第1又は第2の調整用誘電体層11d,11eの厚みを変えることで、容易に調整することができ、コンデンサを構成する平板電極14a,14b,16a,16bの電極パターンの形状(面積)等を変更しなくても、第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bによるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。また、非接触ICカード10では、アンテナコイル13に接続される第1の平板電極14a,14bと、裏面側に配置される第2の平板電極16a,16bとの間で形成するコンデンサにより導通を図る構成であるため、アンテナコイル13の始点や終点を裏面側導体パターンに直接接続させる場合に比べて、製造や検査工程を簡略化することができ、また導通に対する信頼性を向上させることも可能となる。
As described above, in the
また、非接触ICカード10では、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eを構成する誘電体の比誘電率は、中間基材11cを構成する誘電体の比誘電率と同等以上である。このため、第1及び第2の調整用誘電帯層11d,11eの層厚が薄くても第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bによるコンデンサの容量を調整することが容易に行える。
In the
また、非接触ICカード10では、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eの厚みが中間基材11cの厚みよりも薄くなっている。このように、第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bによるコンデンサの容量を調整するための調整用誘電体層を薄くすることができるため、各製品毎のフィルム基材11の総厚のバラツキを抑えることが可能となる。また、非接触ICカード10全体の薄型化を図ることもできる。
In the
また、非接触ICカード10では、例えば、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eは、中間基材11cに対して所定の誘電体材料を塗布して硬化することにより形成されている。このため、第1及び第2の調整用誘電体層11d,11eの厚みや比誘電率等を容易に調整することができるので、これにより、第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bによるコンデンサの容量を容易に調整することが可能となる。
In the
また、非接触ICカード10では、アンテナコイル13を構成する金属箔の厚みが第2の平板電極16a,16bを構成する金属箔の厚みよりも厚くなっている。このため、アンテナコイル13における電気抵抗を下げることができ、非接触ICカード10のアンテナの放射効率を向上させることが可能となる。
Further, in the
なお、上記実施形態では、非接触ICカード10のコンデンサを構成する平板電極14a,16aの平面方向における面積が互いに一致すると共に、別のコンデンサを構成する平板電極14b,16bの平面方向における面積が互い一致する例を示したが、これに限定される訳ではない。例えば、図4の(a)及び(b)に示すように、裏面11b側に配置される第2の平板電極16aの平面方向における面積が第1の平板電極14aの平面方向における面積よりも大きく、第1及び第2の平板電極14a,16aの平面方向に対して直交する方向から視た際に、第1の平板電極14aが第2の平板電極16a内に包含されるようにしてもよい。第1及び第2の平板電極14a,16aそれぞれをフィルム基材11の何れかの面に形成する際、製造誤差等により、両平板電極14a,16aの位置等が設計値よりも多少ずれてしまうことがあるが、上記構成とすることにより、第1及び第2の平板電極14a,16aの配置位置が設計値よりも多少ずれてしまった場合でも、既定の容量値のコンデンサとすることが可能となる。
In the above embodiment, the
また、上記とは逆に、図5の(a)及び(b)に示すように、第1の平板電極14aの平面方向における面積が第2の平板電極16aの平面方向における面積よりも大きく、第1及び第2の平板電極14a,16aの平面方向に対して直交する方向から視た際に、第2の平板電極16aが第1の平板電極14a内に包含されるようにしてもよい。但し、第1の平板電極14aが形成される側にはアンテナコイル13も形成されているため、第2の平板電極16aの方を大きく作成することで、非接触ICカード10全体としては小型化を図り易くなる。なお、上記では、第1及び第2の平板電極14a,16aの面積の関係について説明したが、第1及び第2の平板電極14b,16bの面積の関係も同様である。
On the contrary, as shown in FIGS. 5A and 5B, the area of the
[第2実施形態]
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態に係る非接触ICカードについて説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係る非接触ICカードの内部構成を示す図であり、(a)は、上面側からの図であり、(b)は、裏面側からの図である。図7は、図6に示す非接触ICカードの平板電極間での電流の流れを模式的に示す断面図である。図8は、図6に示す非接触ICカードの等価回路を示す回路図である。図6に示すように、非接触ICカード10aは、第1実施形態と同様に、フィルム基材11、ICチップ12、アンテナコイル13、第1の平板電極14a,14b、第2の平板電極16a,16b、及び、ジャンパ線17を備えている。
[Second Embodiment]
Next, a non-contact IC card according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6A and 6B are diagrams showing the internal configuration of the non-contact IC card according to the second embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a diagram from the top surface side, and FIG. 6B is a diagram from the back surface side. is there. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the flow of current between the plate electrodes of the non-contact IC card shown in FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the non-contact IC card shown in FIG. As shown in FIG. 6, the
その一方、非接触ICカード10aは、図6の(a)及び(b)に示すように、第1実施形態と異なり、平板電極14a,14b,16a,16bをアンテナコイル13を流れる電流の流路上となるように形成し、コイルパターンの一部を構成させるようにしている。アンテナコイル13を含むコイルパターンに平板電極14a,14b,16a,16bが含まれるため、例えば図7に示すように、平板電極14bから平板電極16bへと電流がフィルム基材11を横断して流れる。このように、図示矢印で示す進行方向に沿って電流が流れるため、領域αでは、第2の平板電極16bを流れる電流量よりも第1の平板電極14bを流れる電流量の方が大きく、一方、領域βでは、第1の平板電極14bを流れる電流量よりも第2の平板電極16bを流れる電流量の方が大きくなる。この電流量の関係は、平面電極14a,16aの間においても同様である。また、電流量の代わりに、各平板電極14a,14b,16a,16b上の電極断面における平均的電流密度を指標として用いてもよく、その場合も電流量の場合と同様である。このように第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bがアンテナコイル13を流れる流路上に形成されてコイルパターンの一部を構成する場合、平板電極14a,14b,16a,16bをアンテナの一部として利用することができ、限られたアンテナ形成領域下において、コイルの巻き数を増やすと共に、アンテナの開口面積を大きくすることが可能となる。なお、このような非接触ICカード10aの等価回路図を図8に示す。
On the other hand, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
また、図7に示すように、平板電極14bを流れる電流は一端Aから他端Bに向かって減少するのに対し、平板電極16bを流れる電流は一端A’から他端B’に向かって増加する。このため、例えば、平板電極14bの形状を、図9の(a)に示すように、一方を幅厚部分14cとし、他方を幅薄部分14dとし、平板電極16bの形状を、図9の(b)に示すように、一方を幅薄部分16cとし、他方を幅厚部分16dとしてもよい。この場合、図9の(c)に示すように、第2の平板電極16bを流れる電流量よりも第1の平板電極14bを流れる電流量の方が大きくなる領域αでは、第1の平板電極14b(14c)の方が第2の平板電極16b(16c)よりもその面積が大きくなり、第1の平板電極14bを流れる電流量よりも第2の平板電極16bを流れる電流量の方が大きくなる領域βでは、第2の平板電極16b(16d)の方が第1の平板電極14b(14d)よりもその面積が大きくなっている。このように、流れる電流量が少ない箇所で平板電極を小さくすることで、電流の抵抗を低く保ちつつアンテナコイル13等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 7, the current flowing through the
なお、平板電極14b,16bの形状は上記に限定されず、他の形状を適宜選択することができる。例えば、図10の(a)及び(b)に示すように、平面形状が三角形形状の平板電極14b,16bとしてもよい。この場合も図10の(c)に示すように、第2の平板電極16bを流れる電流量よりも第1の平板電極14bを流れる電流量の方が大きくなる領域αでは、第1の平板電極14bの方が第2の平板電極16bよりもその面積が大きくなり、第1の平板電極14bを流れる電流量よりも第2の平板電極16bを流れる電流量の方が大きくなる領域βでは、第2の平板電極16bの方が第1の平板電極14bよりもその面積が大きくなっており、上記同様に、アンテナコイル13等の他の部材の形成領域を大きくすることが可能となる。
The shape of the
以上、本実施形態に係る非接触ICカードについて説明してきたが、本発明に係るRFID付きの無線通信媒体は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形を適用することができる。例えば、上記実施形態では、フィルム基材11が三層構造から構成されていたが、三層構造に限られる訳ではなく、それぞれが誘電体からなる4層以上の構造からフィルム基材11が形成されていてもよい。この場合は、第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bによって構成されるコンデンサの容量値をより細かく調整することが可能となる。また、上記実施形態では、第1及び第2の平板電極14a,14b,16a,16bにより、2つのコンデンサを形成して、アンテナコイル13の両端を導通させるようにしていたが、少なくとも一方がコンデンサ構成であればよく、他方の電極については直接導通させるようにしてもよい。
The contactless IC card according to the present embodiment has been described above, but the wireless communication medium with RFID according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be applied. For example, in the above-described embodiment, the
10,10a…非接触ICカード(非接触型情報媒体)、11…フィルム基材、11c…中間基材、11d…第1の調整用誘電体層、11e…第2の調整用誘電体層、12…ICチップ、13…アンテナコイル、14a,14b…第1の平板電極、16a,16b…第2の平板電極、17…ジャンパ線。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記フィルム基材の少なくとも一方の面に配置されるアンテナコイルと、
前記アンテナコイルを介して無線通信処理を行うICチップと、
前記アンテナコイルに接続され、前記フィルム基材の前記一方の面に配置される第1の平板電極と、
前記フィルム基材を挟んでその厚み方向において前記第1の平板電極と対向するように前記フィルム基材の他方の面に配置される第2の平板電極と、
を備え、
前記フィルム基材は、誘電体からなる中間基材と、誘電体からなり前記中間基材の一方の面に形成される第1の調整用誘電体層と、誘電体からなり前記中間基材の他方の面に形成される第2の調整用誘電体層と、を有し、
前記第1及び第2の調整用誘電体層を構成する誘電体の比誘電率は、前記中間基材を構成する誘電体の比誘電率と同等以上である、非接触型情報媒体。 A film substrate made of a dielectric;
An antenna coil disposed on at least one surface of the film substrate;
An IC chip that performs wireless communication processing via the antenna coil;
A first flat plate electrode connected to the antenna coil and disposed on the one surface of the film substrate;
A second flat plate electrode disposed on the other surface of the film base so as to face the first flat plate electrode in the thickness direction across the film base;
With
The film substrate includes an intermediate substrate made of a dielectric, a first adjustment dielectric layer made of a dielectric and formed on one surface of the intermediate substrate, and a dielectric made of the intermediate substrate. A second adjustment dielectric layer formed on the other surface,
The non-contact type information medium, wherein a dielectric constant of a dielectric constituting the first and second adjustment dielectric layers is equal to or greater than a dielectric constant of a dielectric constituting the intermediate base material.
前記第1及び第2の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、前記第1の平板電極が前記第2の平板電極内に包含される、請求項1〜4の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。 The area of the second plate electrode in the plane direction is larger than the area of the first plate electrode in the plane direction;
When viewed from a direction orthogonal to the plane direction of the first and second plate electrodes, the first plate electrode is included within the second plate electrodes, any claim 1-4 A non-contact type information medium according to claim 1.
前記第1及び第2の平板電極の平面方向に対して直交する方向から視た際に、前記第2の平板電極が前記第1の平板電極内に包含される、請求項1〜4の何れか一項に記載の非接触型情報媒体。 The area in the plane direction of the first plate electrode is larger than the area in the plane direction of the second plate electrode,
When viewed from a direction orthogonal to the plane direction of the first and second plate electrodes, the second plate electrode is included within the first plate electrode, any claim 1-4 A non-contact type information medium according to claim 1.
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