JPH03232207A

JPH03232207A - 非接触型ｉｃカードシステム

Info

Publication number: JPH03232207A
Application number: JP2094948A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Mizuta; 水田　正治
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-10-16
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JP2529436B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は、汚れやほこりの多い環境に強い非接触型Ｉ
Ｃカード、特にコイルを使用する電磁誘導方式のものに
関するものである。

［従来の技術］ここては、ＩＣカードのうち、この発明の効果の大きい
、８ビツト（Ｎ　＝　８　）のデータをパラレル転送す
るＩＣメモリカードについて説明する。

ＩＣメモリカード（以下ＩＣカードとする）は電子情報
通信学会編、オーム社発行のｒＩＣカード」の第２４頁
に述べられているように、端末装置との結合方法により
、（１）多ビン方式と（２）非接触方式に分類される。

多ピン方式は、８ビツトもしくは１６ビツトのパラレル
データ転送により、ＩＣカードと端末装置との間のデー
タの受は渡しができ、現在、約２００ｎｓｅｃ　（ナノ
秒）の高速の読み出し／書き込みが可能である。非接触
方式は、接触部がないことから、接触による種々のトラ
ブルを回避することができ、さらに完全密閉構造のため
にＦＡ（ファクトリ・オートメーション）などの使用環
境の悪い場所での使用が可能である。非接触方式は、以
下に示すような多ビン方式のＩＣカードの結合方式上の
間圧を解決する手段としてメリットが大きい。

（１）　コネクタ端子から入る静電気に起因する内部デ
ータの変化あるいは内部ＩＣの破壊（２）端子の接触不
良に起因するデータの誤りおよび送受信が不可能になる
こと（３）端子の変形（広がる）などによるカードと端末装
置との結合不能（４）　ピン数が多いことにより挿抜力が大となったり
イジェクタ機構が必要になること非接触で電力の供給やデータの送受信を行う手段として
は、光、電磁誘導およびマイクロウェーブ等が考えられ
るが、現在実用化されている非接触のＩＣカードでは、
カードとしての携帯性および消費電力、そして性能を考
慮して、電磁誘導方式が採用され、−ａにシートコイル
方式と呼ばれている。

第１３図は、従来のシートコイル方式のＩＣカードの内
部部品の実装状態を示す概略図である。

図中、プリント基板（１）には、大型のシートコイル（
２）、３つの小型のシートコイル（３）、制御ＩＣ（４
）、メモリＩＣ（５）およびバッテリ（６）が実装され
る。大型のシートコイル（２）は、端末装置からＩＣカ
ードへの電力およびタロツク信号を受けるコイルである
（以下電力用コイルとする）。小型シートコイル（３）
は、例えばデータ受信用コイル（３ａ）、データ送信用
コイル（３ｂ）および命令信号受信用コイル（３ｃ）の
３つのコイルからなる。

これらのシートコイル（２）（３）は従来のプリント基
板パターン（特に図示せず）を形成するのと同様の方法
により形成されている。メモリＩＣ（５）はデータを記
憶するためのＩＣであり、また制御ＩＣ（４）はシート
コイル（３Ｃ）で受けた命令信号に基づいて、メモリＩ
Ｃ（５）のデータの読み出しあるいは書き込みの制御を
行うためのＩＣである。

バッテリ（６）はメモリＩＣ（５）内のデータを保持す
るための内蔵バッテリである。また、第１４図は第１３
図のＩＣカードの電気的接続を示すブロック図である。

電力用コイル（２）から得られた信号の一部はクロック
信号線（７）を介してタロツク信号として制御ＩＣ（４
）に供給され、また整流回路（８）で整流されたものは
、制御ＩＣ（４）およびメモリＩＣ（５）に直流電力（
９）として供給される。

２つのダイオード（１０）は、整流回路（８）およびバ
ッテリ（６）からの直流電流の電源側への逆流を防止す
る。受信データ線（１１）は受信用コイルく３ａ）から
の受信データを制御ＩＣ（４）へ導く。送信データ線（
１２）は制御ＩＣ（４）からの送信データを送信用コイ
ル（３ｂ）へ導く。命令信号線（１３）は命令信号受信
用コイル（３ｃ）から得られた。′ｄ令倍信号制御ＩＣ
（４）へ導く。カードとこのカードと結合する端末装置
（図示せず）との間の信号の受は渡しは全てシリアル信
号で行われる。制御ＩＣ（４）とメモリＩＣ（５）との
間のデータの受は渡しは、制御ＩＣ（４）がシリアルデ
ータとパラレルデータとの変換機能を有したものであれ
ば、シリアルデータが８ビツトのパラレルデータに変換
され、８ビツトのデータバス（１４〉によって行われる
。また、端末装置側にも当然ながら、シートコイル（２
）（３）と同様のシートコイル（共に図示せず）が設け
られており、カードが端末装置に結合された時に、カー
ド側の各シートコイルと近接して対向するような位置に
設けられている。端末装置側のシートコイルの電磁誘導
によってＩＣカード側の各シートコイルに生じる誘導電
流は微分波形のものである。第１４図の各信号線（７）
（１１）（１２）（１３）には小容量のコンデンサ（図
示せず）が付加されており、微分波形の誘導電流を積分
し、制御ＩＣ（４）が取り扱える信号に変換される。な
お、この種のＩＣカードは通常、第１４図に示す他に幾
つかの制御信号線、アドレス線等を含むが、詳細な説明
は省略する。

第１３図および第１４図に示す従来のシートコイル（２
）（３）は上述したように、プリント基板ノ＜ターンと
同様な方法で形成される。すなわち、メ・ンキ等により
基板上に銅箔を形成し、＠箔の層を残す部分、すなわち
−筆パターンのスパイラル状のコイル巻線となる部分に
レジストをかけて工・ノチングを行い、その後、レジス
トを除去する。これらのシートコイルの寸法は、例えば
電力用コイル（２）が大型で直径が約２０ｍｍ　（巻数
は２０タ一ン程度）、受信用コイル（３ａ）および送信
用コイル（３ｂ）、並びに命令信号受信用コイル（３Ｃ
）は共に小型で直径が約１０ｍｍ（巻数は５タ一ン程度
）である。

また、この電磁誘導結合の非接触型ＩＣカードは上述の
ようにシリアルデータ転送と行う。そのデータ転送速度
は５００Ｋｂ己／　５ｅｃ（２μｓｅｃ／ｂｉｔ）で、
他の非接触方式に比べて高速であるが、８ビットのデー
タをパラレルに転送するバイト転送に変換すると、約６
０Ｋ　ｂｙｔｅ／　５ｅｃ（１６１１ｓｅｃ／ｂｙｔｅ
）となり、パラレル転送が基本の多ビン方式のＩＣカー
ドの５　Ｍ　ｂｙｔｅ／　５ｅｅ（２００ｎｓｅｃ／ｂ
ｙｔｅ）と比べるとかなり遅く、数百にバイトの大容量
ＩＣカードのデータの送受信には不適当である。

また、第１５図は第１３図に示したシートコイルの１つ
を拡大した平面図、第１６図の（ａ）はＩＣカードが端
末装置とずれることなく結合された場合の、ＩＣカード
側と端末装置側の対向するシートコイルが電磁誘導結合
した時の磁力線を示した透視側面図、（ｂ）は双方のシ
ートコイルが少しずれた位置で電磁誘導結合した時の磁
力線を示した透視側面図である。第１５図に示すように
コイル巻線（１８）の両端には電気的接続を行うための
パッドもしくはランド（２０）が設けられる。そして第
１６図の（ａ）に示すように、ＩＣカードが端末装置に
ずれることなく置かれると、端末装置側のシートコイル
（２２）によって生成された磁力線（２６）の殆どが、
近接して対向するＩＣカード側のシートコイル（２４）
ｅＭ交し、「レンツの法則」に基づいて誘導電流がシー
トコイル（２４）に発生し、信号が非接触で伝搬される
。しかし第１６図の（ｂ）のように、ＩＣカードが端末
装置にずれて置かれると、端末装置のシートコイル（２
２）で生成された磁力線（２６）の例えば３／４しかＩ
Ｃカード側のシートコイル（２４）と鎖交しないことに
なり、シートコイル（２４）に発生する誘導起電力は３
　ｙ′４に減り、従って誘導電流も３／４に減り、非接
触によるデータ伝搬力の結合度、信頼性が低下する。

［発明が解決しようとする課題］従来の電磁誘導型の非接触型ＩＣカードは以上のように
構成されていたが、非接触で信号を伝達するためのシー
トコイルがプリント基板上の広い面積を占有するため、
多くのメモリＩＣをプリント基板上に実装する大容量Ｉ
Ｃカードの開発の障害になっていた。また、より高速の
データ転送を行うために、現状のシリアルデータ転送を
例えば８ビツトデータを同時にパラレルに転送するパラ
レルデータ転送にするには、さらに多くのコイルと並べ
て設ける尼・要があるため、パラレルデータ転送を行う
ことは困難であった。さらに、端末装置とＩＣカード間
の位置ずれにより、電磁誘導の結合度が容易に低下して
しまい、対向する側のシートコイルに誘起される電流の
大きさが変化し、安定した一定の電流が得られないため
に、端末装置とＩＣカードとの間のデータ転送のデータ
の信頼性が低下するという問題点もあった。従来の非接
触型ＩＣカードには以上のような課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、データ転送用のコイルをより小形かつ薄形にし
て、コイルのプリント基板上の占有面積を小さくすると
共に、端末装置とＩＣカードとの間でパラレルデータ転
送を行い、より高速でかつ信頼性の高いデータ転送を行
う、電磁誘導方式の非接触型ＩＣカードを得ることを目
的とする。

「課題を解決するための手段］上記の目的に鑑み、この発明は、電磁誘導方式による非
接触型ＩＣカードであって、ＩＣカードのデータの読み
出しおよび書き込みを行う端末装置と対向して近接する
上記ＩＣカード上の位置に、１段もしくは複数段に積層
されたスパイラル状の導電性パターンを絶縁ベース上に
薄膜技術によって形成した薄膜コイルをＮ個並べて設け
、端末装置との間でデータのＮビットのパラレルデータ
転送を行う非接触型ＩＣカードにある。

さらにこの発明の別の実施例では、Ｎ個の薄膜コイルを
それぞれ薄膜技術によって形成されたボットコアを設け
た薄膜ポットコア・コイルとして形成した。

さらにこの発明の別の実施例では、Ｎ個の薄膜ポットコ
ア・コイルの隣接するコイルの間にそれぞれ、薄膜技術
によって形成された磁力線を遮るためのシールド壁を設
けた。

さらにこの発明の別の実施例では、薄膜ポットコア・コ
イルおよびシールド壁を絶縁材て′外装モールドして１
つのコイルモジュールとして形成した。

［作用］この発明に係る非接触型ＩＣカードでは、１段もしくは
複数段に積層されたスパイラル状の導電性パターンを絶
縁ベース上に薄膜技術によって形成した薄膜コイルをＮ
個並べて設け、端末装置との間でＮビットのパラレルデ
ータ転送を行い、データ転送の高速化を図った。さらに
この発明の別の実施例では、Ｎ個のコイルを、コイル巻
線をボットコア内に形成する薄膜技術によって形成され
る薄膜ボツＩ・コア・コイルとし、ＩＣカードと端末装
置に位置ずれがあっても磁力線の漏れがないようにし、
信号の安定化を図った。さらにこの発明の別の実施例で
は、Ｎ個の薄膜ボットコア　コイルの隣接するコイルの
間にそれぞれ、薄膜技術によって形成された磁力線を遮
るためのシールド壁を設け、端末装置側あるいはＩＣカ
ード側のそれぞれの側て隣接するコイル同士の干渉の防
止し、これにより高密度でコイルを配置できるようにし
た。さらにこの発明の別の実施例では、薄膜ボットコア
　コイルおよびシールド壁を絶縁材で外装モールドして
１つのコイルモジュールとして形成し、取り扱いを簡単
にした。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による非接触型ＩＣカードの内
部部品の実装状態を示す概略図であり、例えばＮ＝８ビ
ットのパラレルデータ転送を行うものを示す。第１３図
に示す従来のものと同一符号で示された部分は同一また
は相当部分を示す。薄膜コイルモジユールく１５）は、
８ビツトのパラレルデータ転送を行うための８個のデー
タ送受信用薄膜コイル（１５ａ）〜（１５ｈ）、および
命令信号を受信するための命令信号受信用薄膜コイル（
１５ｉ）の合計９個のコイルを３×３に配列し、これを
絶縁材で外装モールドしたモジュールである。

これらの９（ｌＩｉＩの薄膜コイル（１５ａ）〜（１５
ｉ）は、薄膜コイルモジュール（１５）として一体にま
とめて形成されても、あるいはそれぞれ個別に形成され
たものでもよい。また各コイル（１５ａ）〜（１５ｉ）
の配列も第１図のに示すものに限られず、実装スペース
に合わせて適当な配列にすればよい。制御ＩＣ（４１）
は８ビツトのパラレルデータの送受信を制御できる制御
ＩＣである。また第２図は第１図のＩＣカードの電気的
接続を示すブロック図である。

薄膜コイル（１５ａ）〜（１５ｈ）および送受信用デー
タ線（１６ａ）〜（１６ｈ）は、８ビツトのパラレルデ
ータの受信と送信の双方向の転送が可能なように共用さ
れる。制御ＩＣ（４１）は命令信号線（１３）から受信
した命令がデータの書き込み命令かあるいは読み出し命
令かを判断し、これに従って８ビツトパラレルデータの
双方行′Ｍ御を行う。制（Ｉｃ（４１）の入力段には、
例えば、汎用ゲートＩＣ“’７４ＨＣ２４５゛もしくは
これと同等の機能を有するものを使用すればよい。

第３図および第４図は第１図に示した薄膜コイルモジュ
ール（１５）内の１つのコイル素子を拡大して示したも
のである。第３図は１層のスパイラル状コイル巻線を有
する薄膜コイル、第４図は積層されたスパイラル状コイ
ル巻線を有する薄膜コイルを示すもので、それぞれ（ａ
月産側面断面図、（ｂ）は上方から見たコイル巻線だけ
を示した平面図である。第３図および第４図の薄膜コイ
ルは例えば、現在、固定ハードディスクで用いられてい
る薄膜磁気ヘツド用の薄膜コイルの製造技術（以下薄膜
技術とする）によって形成される。なお、コイル巻線（
１８）の両端には、回路との接続を行うパッド（２０）
も形成される。現在の薄膜技術を使用すれば、４８ター
ンのスパイラル状コイルを縦横０．：’−０，３ｍｍ、
厚さ０．０１ｍｍのサイズで作ることが可能である。こ
こでは１０ターンのスパイラル状コイルを縦横数ｍｌ１
１のサイズに作ればよいので、この薄膜技術によりコイ
ルを形成すれば、複数個のコイルを並べても従来のもの
より占有面積が小さいものを形成することが可能である
。

次の式は、インダクタンス設計で用いられるインダクタ
ンスとコイル巻線の巻数、内径および外径の長さの関係
を示す。

Ｌ＝２０．３２ａ２ｎ”／（６ａ　＋　１０　ｃ）［ｎ
ｌｌ］但し　ａ　ｌｄｏ”ｄ＋）／４　　Ｃ□（ｄｏ−
ｄ＋）／２ｄ、＝外径（ｌＪＩＩＩ）ｄ□−内径（ｐｍ
）　　ｎ−巻数すなわち、スパイラル状ローイルのイン
ダクタンスは、巻数と外径が大きく、内径を外径とをで
きるだけ等しくすると大きくなる。従って、限られたプ
リント基板の面積内に、ある程度のインダクタンスを持
つスパイラル状コイルを数多く準備するためには、内径
を外径に近付けて、その狭い間にできるだけファインピ
ッチのスパイラルパターンを数多く形成することである
。従来のように、プリント基板上の銅箔をエツチングし
てコイル巻線を形成する方法では、エツチングパターン
およびパターン間隔は約１００１１１１１が限界である
が、薄膜技術では数μｍでも可能であり、かつ非常に薄
く積層することもでき、その結果、薄膜コイルの直径は
小さくできて、その分、プリント基板上の薄膜コイルを
実装する面積を小さくできる。

第５図に薄膜技術による薄膜コイルの製造方法の工程を
示し、これについて簡単に説明しておく。

まず、（ａ）に示す絶縁ベース（１７）の上面全面に（
ｂ）に示すように銅下地スパッタを施し、絶縁ベース（
１７）の全面に薄さ０．ＩＩ程度の銅下地層（］８ａ）
を形成する。次に、（ｃ）に示すようにフォトレジスト
パターニングによって、コイル巻線（１８）を形成しな
い部分をレジスト（１８ｂ）で覆う。ずなわちレジスト
（１８ｂ）のパターンはコイルパターンと逆のパターン
となる０次に（ｄ）に示すように銅コイルパターンメツ
キを施し、コイル巻線（１８）の部分の表面にメツキ部
（１８ｃ）を形成する。このメツキ部（１８ｃ）の１さ
は２〜４１１Ｉ１１程度である。次に、（ｅ）に示すよ
うにレジスト（１８ｂ）の除去およびスパッタエツチン
グにより銅下地層（１８ａ）の不要な部分を取り去り、
これにより絶縁ベース（１７）上にコイル巻線（１８）
が形成される。そして（ｆ）に示すようにこれにコイル
巻線（１８）を絶縁層（１つ）で覆う。これはフォトレ
ジスト絶縁層形成、焼成の工程により行われる。

また第６図に示すように、この発明のＩＣカード（１０
０）が挿入く結合）される端末装置！（５０）のコネク
タ（５０ａ）内にも、同様の構造の薄膜コイルモジュー
ル（但し各コイルの配置がＩＣカード側の対応するコイ
ルと対向するようになっているもの）が設けられること
はいうまでもない、このコネクタ（５０ａ＞内に設けら
れるコイルモジュールは、ＩＣカード（１００）がコネ
クタ（５０ａ）内に挿入された時に、ｒｃカード（１０
０）のコイル部分（１５０ａ）と近接して対向するコイ
ル部分（１５０ｂ）に設けられる。

この薄膜コイルを使う電磁誘導方式による非接触型ＩＣ
カードのデータ転送速度は、８ビツトのデータをパラレ
ルに送受信するので、５００Ｋ　ｂｙｔｅ／　５ｅｅ（
２μｓｅｅ／ｂｙｔｅ）になり、従来のビットシリアル
型に比べて８倍高速化される。接触型の多ピン方式に比
べると１桁遅いが、ＩＣカードおよび端末装置が完全密
閉構造にできるため、悪影響下のＦＡ分野でも使用可能
であるというメリットがある。また、コイルの占有面積
が小さくなったこと、およびデータの転送速度が早くな
ったことによって、第１図および第２図に示すようにメ
モリＩＣ（５）の数を増加させ、メモリ容量を増大させ
るのも容易となる。

また、カードと端末装置が、ずれて結合された場合にお
いても、より安定した電磁誘導結合が得られるように、
薄膜コイルモジュールの各薄膜コイルをボットコアを設
けたコイルにしてもよい。

第７図はこのようなポットコア・コイルの外装モ−ルド
されるされる前の１つを拡大して示した斜視図である。

また第８図の（ａ）はＩＣカードが端末装置にずれるこ
となく結合した場合の、ＩＣカード側と端末装置側の双
方の対向するボットコアコイルが電磁誘導結合した時の
磁力線を示した側面透視図、（ｂ）はＩＣカードと端末
装置に位置ずれが生じて、双方のポットコア・コイルが
少しずれた位置で電磁誘導結合した時の磁力線を示した
側面透視図である。第７図に示すように、絶縁ベース（
３５）上に形成されるボットコア　コイル（３０）のボ
ットコア（３３）は、コイル巻線（３１）の中心部、外
周部および底部を囲む、断面がＥ型形状になるものであ
る。ボットコア（３３）の外周部の一部には、コイル巻
線（３１）の両端をボットコア（３３）の外部に引き出
すためのギャップ部分（３３ｄ）が形成される。また、
コイル巻線（３１）の表面は絶縁層（３４）で覆われ、
さらにコイル巻線（３１）の両端にはパッド（３２）が
取り付けられている。このポットコア・コイル（３０）
も上述した薄膜技術により形成される。従って各ボット
コアコイル、さらにはこのポットコア・コイルを複数個
まとめて収納したコイルモジュール全体の大きさも従来
のものに比べてかなり小ざく形成することができる。な
おポットコア・コイルの製造工程に関しては後述する。

このようなポットコア・コイルを使用したＩＣカードの
場合、第８図の（ａ）に示すように、ＩＣカードが端末
装置にずれることなく結合され、双方のポットコア・コ
イル（３０ａ）（３０ｂ）の中心が一致した場合は当然
ながら、第８図の（ｂ）のように、ＩＣカードが端末装
置にずれて結合された場合においても、例えば端末装置
側のポットコア・コイル（３０ａ）で生成された磁力１
ｔ（３８）の殆どは、より磁気抵抗の小さい磁路である
、近接して対抗するＩＣカード側のボットコア　コイル
（３０ｂ）のボットコアに集結する。従って、磁束漏れ
が少なく、ボットコア　コイル（３０ｂ）のコイル巻線
（３１）に、同図（ａ）と同様の一定した電磁誘導電流
が発生する。このように、コイル巻線の中心部、外周部
およびこれら企接続する底部を、フェライト等の比透磁
率の高い材料でできたコアにより囲む構造のポットコア
・コイルを使用すれば、端末装置とＩＣカードの位置ず
れてデータ転送に不具合が生じることがなくなる。また
、ボットコアにフェライト等の比透磁率が高い材料を使
用するため、従来のプリント基板上に形成されるシート
コイルと比較して、より少ない巻数、短い直径および小
さいコイル電流で同等の電磁誘導電流を発生させること
が可能である。

さらに、上記のようにＩＣカード側および端末装置側で
それぞれ複数個のコイルを隣接して並べた場合、端末装
置とＩＣカード間の対向するコイル間ではなく、例えば
同じＩＣカード内の隣接するコイル間で磁力線が相互に
漏れる、いわゆる干渉が発生してデータを正しく送受信
てきなくなる可能性かある。そこて、隣接するボットコ
ア　コイルの間にシールド壁を設けてもよい。第９図は
シールド壁を設けたボットコア・コ、イルのモジュール
の一部の、外装モールドされる前の状態を示す斜視図、
第１０図はシールド壁含設けたそれぞれＩＣカード側と
端末装置側のボットコア　コイルが電磁結合した際の磁
力線を示す側面透視図である。このように、端末装置側
のポットコア・コイル（３０ａ）によって発生された磁
力線（３８）は殆ど対向するＩＣカード側のポットコア
・コイル（３ｏｂ）と鎖交する。ＩＣカード側のポット
コア・コイル（３０ｂ）の外周部から発生される磁力線
（３８）の漏れ磁力線は、シールド壁（３９〉に当って
その内部においてエネルギ損失され、隣のボットコアコ
イルまたは対向する端末装置の別の組のポットコア・コ
イルに到達する可能性は非常に少ない。

従って、隣接するコイル同士の干渉を防止でき、かつコ
イルを狭い間隔で高密度に実装でき、ひいてはコイル部
分の占有面積を小さくできる。このシールド壁（３９）
は、アルミ等の導電性の材料で形成され、コアより高く
またコアの外周部の数分の１の幅を有するものであれば
よい。そして、ボットコア、コイル巻線、絶縁層と同様
に薄膜技術により形成すればよい。

次に、第１１図および第１２図を使ってポットコア・コ
イルの製造工程について説明する。第１１図はポットコ
ア・コイルを真上から見た平面図、第１２図は側面断面
図である。まず、両図の工程（ａ）においては、ガラス
あるいはセラミック等からなる絶縁ベース（サブストレ
ート）（３５）上に磁性体材料（好ましくはフェライト
あるいはパーマロイ等の強磁性体材料）を円形にパター
ンメツキして、ボットコア底部（３３ａ）を形成する。

但し、コイル巻線（３１）を外部に引き出すためのギャ
ップ部分（３３ｄ）を設けている。次に（ｂ）工程では
、ドーナツ状にフォトレジスト絶縁層（３４ａ）を形成
し、焼成処理を行う。次に（ｃ）工程では、パターンメ
ツキによりスパイラル状の導電性パターン、例えば銅コ
イルを生成してコイル巻線く３１）およびその一端にパ
ッド（３２）を形成する。このコイル巻線（３１）の製
造方法は第５図に従って説明したものと同様である。次
に（ｄ）工程では、コイル巻線（３１）の内側端を除い
て、（ｂ）工程と同様に図示のようにドーナツ状にフォ
トレジスト絶縁層（３４ｂ）を形成し焼成処理を行う。

次に（ｅ）工程ては、（Ｃ）工程と同様にパターンメツ
キによりコイル巻線（３１）の内側端からの引き出し線
（３１ａ）およびパッド（３２）を形成する。そして（
ｆ）工程では、（ａ）工程と同様に強磁性体材料を中心
部と外周部にパターンメツキして、ボットコア中心部（
３３ｂ）およびボットコア外周部（３３ｃ）を形成する
。さらにシールド壁（３９）を設ける場合には、（ｇ）
工程で、アルミ等の導電性材料を蒸着もしくはスパッタ
リングすることによりシールド壁（３つ）を形成する。

このようにして形成された１個あるいは複数個のポット
コア・コイル（３０）およびシールド壁（３つ）は全体
を絶縁材料で外装モールドされ、例えば第１図に示すＴ
ｌ’ｆｌＡコイルモジュール（１５）の形て使用される
。また、上記実施例ではポットコア・コイル中のコイル
巻線は１段のスパイラル状のパターンであったが、複数
段に積層したスパイラル状のパターン（第４図参照）に
してもよい。

この場合の製造工程は、例えば工程（ｂ）から工程（ｄ
）を複数回繰り返し、その際コイル巻線が一筆パターン
になるようにコイル巻線の両端を接続していくようにす
ればよい。

以上のような薄膜技術によりボ・ントコア・コイルを形
成すれば、１つ１つのボ・ントコア・コイルが１形、小
形に形成することが可能となり、ひいてはこのポットコ
ア・コイルを複数個収納した薄膜コイルモジュールも薄
形、小形に形成することができる。

また、このポットコア・コイルは薄形、小形に形成でき
るため、０．７６ｍｍ厚みのＩＳＯ仕様のＩＣマイコン
カードにおいて実施することも可能であり、ＩＣマイコ
ンカードを非接触形に容易にできる。

また、上記実施例では８ビツトデータをパラレル転送す
る場合について述べたが、これに限定されることな・＜
、実装面積を考慮してＮ個（Ｎは正の整数）のデータ送
受信用コイルを設ければ、Ｎビ・ソトデータのパラレル
転送が可能となることは言うまでもない。

また、メモリＩｃ（５）としてはデータ保持用の！＜・
Ｉテリ（６〉を必要とする揮発性のＲＡ　Ｍを図示した
が、バッテリ（６）を必要としない不揮発性ＲＯＭであ
ってもよ（、同様な効果を奏する。

し発明の効果］以上のようにこの発明によれば、電磁誘導方式の非接触
型ＩＣカードにおいて、小形で薄い薄膜コイルを形成し
、この薄膜コイルをＮ個並べて設け、Ｎビット（実施例
では８ビツト）のパラレルデータ転送を行うようにした
ので、従来のシリアルのデータ転送方式に比べてより高
速なデータ転送が可能になった。また、各薄膜コイルを
ボットコアを設けた構造にしたことにより、端末装置と
ＩＣカードの間に位置ずれが生じても高い信頼性でデー
タ転送ができようになった。さらに、端末装置側あるい
はＩＣカード側の隣接する薄膜コイルの間にシールド壁
を設けるようにしたので、隣接するコイル同士の干渉を
防止でき、かつコイルを狭い間隔で高密度に実装でき、
ひいてはコイル部分の占有面積を小さくできるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による非接触型ＩＣカードの内部部品
の実装状態を示す概略図、第２図は第１図のＩＣカード
の電気的接続を示すブロック図、第３図は１層のスパイ
ラル状コイル巻線を有する薄膜コイルの側面断面図およ
び平面図、第４図は積層されたスパイラル状コイル巻線
を有する薄膜コイルの側面断面図および平面図、第５図
は第３図に示す薄膜コイルの製造工程を説明するための
図、第６図はこの発明によるＩＣカードと端末装置との
関係を示す透視図、第７図はこの発明による１つのポッ
トコア・コイルを拡大した斜視図、第８図はＩＣカード
側と端末装置側の双方の対向する１つのポットコア・コ
イルが電磁誘導結合した時に発生する磁力線を示した側
面透視図、第９図はこの発明によるポットコア・コイル
間にシールド壁を設けた状態を示す斜視図、第１０図は
第９図に示すシールド壁を設けた場合のＩＣカード側と
端末装置側の双方の対向するポットコア・コイルが電磁
誘導結合した時に発生する磁力線な示した側面透視図、
第１１図および第１２図はこの発明によるボットコア　
コ、イルの製造工程を説明するためのそれぞれ平面図お
よび断面図、第１３図は従来のシートコイルを使用した
非接触型ＩＣカードの内部部品の実装状態を示す概略図
、第１４図は第１３図のＩＣカードの電気的接続を示す
ブロック図、第１５図は第１３図に示したシートコイル
の１つを拡大して示した平面図、第１６図は従来のＩＣ
カード側と端末装置側の対向するシートコイルが電磁誘
導結合した時に発生する磁力線を示した側面透視図であ
る。図において、（１）はプリント基板、（２）は電力用コ
イル、（５）はメモリＩＣ１（６）はバッテリ、（７）
はクロック信号線、（８）は整流回路、くっ）は直流電
力、（１０）はダイオード、（１３）は命令信号線、（
１４）はデータバス、（１５）は薄膜コイルモジュール
、（１５ａ）〜（１５ｈ）はデータ送受信用薄膜コイル
、（１５ｉ）は面会信号受信用薄膜コイル、（１６ａ）
〜（１６ｈ）は送受信データ線、（１７）と（３５）は
絶縁ベース、（１８）と（３１）はコイル巻線、（１９
）と（３４）は絶縁層、（２０）と（３２）はパッド、
（３０）はポットコア・コイル、（３３）はボットコア
、（３８）は磁力線、（３９）はシールド壁、（５０）
は端末装置、（５０ａ）はコネクタ、（１００）はＩＣ
カードである。尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電磁誘導方式による非接触型ＩＣカードであって
、上記ＩＣカードのデータの読み出しおよび書き込みを
行う端末装置と対向して近接する上記ＩＣカード上の位
置に、１段もしくは複数段に積層されたスパイラル状の
導電性パターンを絶縁ベース上に薄膜技術によって形成
した薄膜コイルをＮ個並べて設け、上記端末装置との間
で上記データのＮビットのパラレルデータ転送を行う非
接触型ＩＣカード。
（２）上記Ｎ個の薄膜コイルがそれぞれ薄膜技術によっ
て形成されたポットコアを設けた薄膜ポットコア・コイ
ルである特許請求の範囲第１項に記載の非接触型ＩＣカ
ード。
（３）上記Ｎ個の薄膜ポットコア・コイルの隣接するコ
イルの間にそれぞれ、上記薄膜技術によって形成された
磁力線を遮るためのシールド壁を設けた特許請求の範囲
第２項に記載の非接触型ＩＣカード。
（４）上記薄膜ポットコア・コイルおよびシールド壁を
絶縁材で外装モールドして１つのコイルモジュールとし
て形成した特許請求の範囲第３項に記載の非接触型ＩＣ
カード。