JPH04112096A - 非接触型ｉｃカード - Google Patents

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〉 本発明は、反射型ＩＣカードに関し、特にマイクロ波を
用いたいわゆる非接触型ＩＣカードである反射型ＩＣカ
ードに関する。

〈発明の概要〉 本発明による反射型ＩＣカードは、カード構造体内部に
、入射する連続波の電波を反射させるアンテナとこのア
ンテナのインピーダンス変化を制御するＩＣとを内蔵し
た反射型ＩＣカードにおいて、カード構造体の両面にお
けるアンテナ配置部を除く少なくともＩＣ配置部を含む
領域にシールド材を設けて、静電チャージによる放電や
電磁波による誘導電流を平面的に分散させて１ｉＴ１１
波ノイズに対してシールドを行うことにより、ＳＲＡＭ
のデータ変化やデータ消滅或いはＩＣ自体の破壊を防止
し、信軌性を高めた反射型ＩＣカードである。

〈従来の技術〉 カード状構造体の内部にＩＣ（集積回路）を内蔵してな
るＩＣカードは、種々の用途に用いられている。例えば
、物流管理システムにおいて、ＩＣカードをタグ（付は
札）状に形成して物品の識別のために用いたり、或いは
セキュリティシステムにおいて、カード状に形成してＩ
Ｄ（個人Ｐ！認識票とし、ゲートにおける入退出者のチ
エツクのために用いられている。

このＩＣカードとしては、従来、いわゆる接触型ＩＣカ
ードが一般的に用いられていた。この接触型ＩＣカード
に対し、近年、本願出願人によってマイクロ波を用いた
非接触型ＩＣカードである反射型ＩＣカードが開発され
、実用化されつつある。この反射型ＩＣカードの送信原
理は、例えば入射する２、４５［ＧＨｚｌのマイクロ波
を反射させるアンテナと、送信データの発生回路と、こ
の送信データに対応させてアンテナのインピーダンスを
変化させるインピーダンス変化回路とを具備する反射型
送信装置を用い、アンテナの反射特性がアンテナのイン
ピーダンスの変化に応じて変わるのを利用してデータを
送信するようになっている（特開平１−１８２７８２号
公報参照）。

コノ反射型ＩＣカードによれば、通常の接触型ＩＣカー
ドでは少なくとも３〜５ａ＋ｍ程度であったカード自体
の厚みを１．２＋＋＋１ｍ程度にまで薄型にすることが
でき、しかも極めて低電力で動作する信顛性の高いＩＣ
カードを提供できることになる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、反射型ＩＣカードにおいては、発振器、アド
レスカウンタ、Ｓ（スタティック）ＲＡＭ等が一体的に
組み込まれた構成のワンチップＩＣが、アンテナのイン
ピーダンス変化の制御を司ることになるが、ＩＣカード
の近（で静電チャージやスパークによる電磁誘導や電磁
波等が発生したり、ＩＣカードにフラッシュライトのよ
うな強い光線が照射されたりした場合、ＳＲＡＭにおけ
るいわゆるデータ化けと称されるデータ変化或いはデー
タ消滅が発生し、これにより誤動作を生したり、極端な
場合にはＩＣ自体が破壊される可能性があることがフィ
ールドテストにおいて確認されている。

すなわち、一般の環境下、例えば低湿度（１０〜２０χ
ＲＨ）下において、カーペットの上を人が歩いた場合に
は、静電チャージによる放電時の静を電位が最大３５　
［ＫＶ］程度にも達し、このような高電圧のスパークが
発生した場合、誘導電流が流れず、スパークにより発生
した電磁波ノイズによってＳＲＡＭのデータ変化やデー
タ消滅が起こることなる。

また、反射型ＩＣカードは、ペアチップがガラスエポキ
シ基板（厚さ０．１ａｕｓ　）上の金メツキしたパター
ンに対してボンディングされ薄型に構成されているため
、部品を搭載しない基板面からみると半透明となり、モ
ールド用レジンも黒色ではあるが薄いので少し光を透過
する。したがって、部品が搭載されていない基板面から
フラッシュライトのような強い光線が照射されると、Ｓ
ＲＡＭのデータが変化したり或いは消滅し、極端な場合
にはＩＣ自体が破壊されることもあり得る。

そこで、本発明は、静電チャージやスパークによる電磁
誘導、電磁波、放射線等からＳＲＡＭのデータ変化やデ
ータ消滅或いはＩＣ自体の破壊を防止し、信幀性の高い
反射型ＩＣカードを提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 かかる目的を達成するために、本発明は、カード構造体
内部に、入射する連続波の電波を反射させるアンテナと
このアンテナのインピーダンス変化を制御するＩＣとを
内蔵した反射型ＩＣカードにおいて、カード構造体の両
面におけるアンテナ配置部を除く少なくともＩＣ配置部
を含む領域にシールド材を設けた構成を採っている。

また、カード構造体の両面におけるシールド材間を、Ｉ
Ｃ配置部の周辺の少なくとも１箇所にて導通させたこと
により、上記誘導電流を閉ループ電流としてショートし
て拡散させることができるため、より優れたシールド作
用が得られることになる。

ここに、シールド材としては、銅箔等の導電性材料が用
いられる。

〈作用〉 本発明による反射型ＩＣカードにおいては、アンテナ配
置部を除く少なくともＩＣ配置部を覆うようにカード構
造体の両面にシールド材を設けたことにより、静電チャ
ージによる放電や電磁波による誘導電流を平面的に分散
させて電磁波ノイズに対してシールドを行うことができ
るため、ＳＲＡＭのデータ変化やデータ消滅或いはＩＣ
自体の破壊を防止できることになる。

また、シールド材として、遮光性を有する例えば銅箔を
用いることにより、フラッシュライトのような強い光線
の照射による破壊等からＩＣ自体を保護できることにも
なる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例につき図面を参照しつつ詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示すＩＣカードの組立図で
ある。図において、本発明によるＩＣカード１は、その
主要部となるカード基板２上にＩＣチップ３（第３図参
照）をボンディングしてレジン４でポツティングし、Ｉ
Ｃの動作電源として例えばベーパーバッテリ５を内蔵し
た構成となっている。カード基板２は、シート材を矩形
枠状に打ち抜いて形成された枠体６の枠内に収納される
。

カード基板２の部品搭載面である上面には、シート部材
７ａが感熱型の接着剤で接着される。

このシート部材７ａはその上面二二所定の印刷が施され
ており、その上にさらに透明な、・−上部材８ａが感熱
型の接着剤で接着されることより印刷面の保護が図られ
ている。一方、カード基板２の部品搭載面の反対側、即
ち基板の裏側にあるシート部材７ｂは、その下面に当該
ＩＣカードの使用上の注意書等の印刷が施されており、
その下側からさらに透明なシート部材８ｂが感熱型の接
着剤で接着されることより印刷面の保護が図られている
。

第２図は第１図におけるカード基板の具体的な構成を示
す斜視図、第３図は第２図の■−■矢視断面図である。

これら図において、カード基板２は、厚さ０．１ｍｍ程
度の配線基板２１と厚さ０．３５ｍｆｆ１程度のスペー
サ基板２２との積層によって形成されている。配線基板
２１の上面には、アンテナパターン９やＩＣチンプボン
ディング用のパッド等が形成されている。ベーパーバッ
テリ５は、その接続用電極に正負の電極端子５ａ、５ｂ
がレーザー溶接され、スペーサ基板２２に形成された角
孔２２ａに収納されている。ＩＣチップ３は、第３図か
ら明らかなように、アンテナパターン９の近傍に位置す
るように形成された貫通孔２２ｂに収納され、ボッティ
ングされたレジン４によって保護されている。

また、カード基板２の表裏の両面には、アンテナパター
ン９の配置部を除く少なくともＩＣチップ３の配置部（
レジン４の部分）を含む領域に導電性の良いシールド材
としての例えばシールド用銅箔１０が接着剤等によって
貼付されている。

シールド用銅箔１０は１８μｍ程度の厚みの銅箔を、例
えば第４図に示すように、−点鎖線に関してほぼ対称な
形状の一対の銅箔１０ａ、１０ｂとして切り抜くことに
よって形成される。そして、このようにして形成された
シールド用銅箔１０ａ。

１０ｂを、−点鎖線に沿って折り曲げ、この折曲部分が
カード基板２の縁（辺）に当接するように表側から裏側
に回り込ませることによって当該基板２の表裏両面に装
着し、一方の端部をペーパーバッテリ５の負電極側に接
触させ、他方の端部をペーパーバッテリ５の正電極側に
対向させる。

このシールド用銅箔１０ａ、１０ｂは、アンテナパター
ン９のアンテナとしての機能を阻害しない程度に当該パ
ターン９を避けて設けられる必要がある。このため、シ
ールド用銅箔１０ａ、１０ｂの装着時の位置決めが重要
であり、ベーパーバッテリ５の縁（辺）や配線パターン
の所定の位置等を基準として装着することで、シールド
用銅ＦｇｌＯａ、１０ｂのアンテナパターン９に対する
正確な位置決めが達成できることになる。なお、シール
ド用銅箔１０ａ、ＩＱＩ）を一体に形成して折り曲げて
用いる場合には、当該銅箔１０ａ、１０ｂを装着する上
で、ＩＣチップ３をカード基板２の端部に配置するよう
にした方が有利である。

このようにして、カード基ｖｉ２の表裏に装着されたシ
ールド用銅箔１０ａ、１０ｂは、当該基板２の縁（辺）
の２箇所の折曲部Ａ、Ｂで互いに導通しており、また一
方の銅箔の端部Ｃがペーパーバッテリ５の負電極側に接
触し、他方の銅箔の端部Ｃが配線基板２１を挾んでペー
パーバッテリ５の正電極側に対向していることで、両端
部Ｃ１Ｃ間が２０ｐＦ程度の容量結合となって交流的に
導通し、これによりシールド用銅箔１０ａ、１０ｂがＩ
Ｃチップ３の配置部周辺の３箇所Ａ、ＢＣで導通したこ
とになる。

このように、カード基板２の表裏の両面には、アンテナ
パターン９の配置部を除く少なくともＩＣチップ３の配
置部を含む領域にシールド用銅箔１０ａ、１０ｂを設け
、しかもＩＣチップ３の配置部周辺の少なくとも３箇所
にて両者１０ａ、１０ｂを導通させることにより、ＩＣ
カード１の外部で発生した静電チャージによる放電や電
磁波による誘導電流を平面的に分散させて閉ループ電流
として逃がすことによって、電磁波ノイズに対してシー
ルドできるため、Ｉｓチップ３内のＳＲＡＭのデータ変
化やデータ消滅を防止できることになる。

ここで、静電チャージによる放電時のスパークのパルス
波形が数〜数十ＭＨｚの半周期のサイン波であるとする
と、シールド用Ｒ’；ｆ３１０　ａ、　　１０ｂの端部
Ｃは数にΩ〜数数百子ショートされていると考えること
ができる。

また、シールド用銅７ｔ３１０ａ、１０ｂは遮光性を有
するため、フラッシュライトのような強い光線の照射に
よる破壊等からＩＣ自体を保護する作用をなし、さらに
は８！械的強度の補強材としても作用することになる。

なお、上記実施例では、シールド用銅箔１０ａ１０ｂに
よってＩＣチップ３をシールドするとしたが、ＩＣチ・
２プ３のみならずアンテナパターン９のインピーダンス
をＩＣの制御によって変化させるためのＦＥＴや引出電
極等の他の素子も同時にシールドするようにしても良く
、要は、アンテナパターン９のアンテナ機能を阻害しな
い程度に当該パターンを避けて少なくともＩＣチップ３
の配置部を含む領域にシールド用銅箔１０ａ、１０ｂを
装着できれば良く、さらにはアンテナパターン９の配置
部を除く全面に亘ってシールド用銅箔１０ａ、１０ｂを
設けることも可能である。

また、上記実施例においては、シールド用銅箔１０ａ、
１０ｂを一体的に形成し、これを折り曲げることによっ
て２点Ａ、Ｂで導通させつつカード基板２の表裏に装着
し、さらに各端部Ｃ３Ｃ間を容量結合によって交流的に
導通させることにより、ＩＣチップ３の配置部周辺の計
３箇所にてシールド用！１４Ｆｉｌ　Ｏａ、　　１０　
ｂを導通させるとしたが、３箇所に限定されるものでは
なく、例えば１箇所であっても良く、又導通箇所をさら
に増やして密封性を高めることにより、高電圧の火花放
電に対してより良好なシールド効果が得られることにな
る。さらにまた、両面の銅箔１０ａ、１０ｂの例えば３
箇所の導通構造も、上記実施例に限定されるものではな
く、基本的には第５図に示すように、配線基板２１．ス
ペーサ基板２２に貫通孔を穿設し、スズメツキ線等の短
絡線１２によって導通させるようにすれば良い。

さらには、ＩＣチップ３を引出線を残してハーメチック
シールする方がより好ましいことは容易に理解できる。

この場合のシールド構造としては、第６図に示すように
、ペーパーバッテリ１１の一方の電極１１ａをシールド
パターンになるように形成し、さらに足部１１ｂ、Ｉｌ
ｂを設けて両面化シタ配線基板２１に差し込んで接触を
とる方法が考えられる。この場合、ペーパーバッテリ１
１は特殊なものとなるが、１０カードの構成部品の導電
部をシールド材に兼用できることにより、専用のシール
ド材を用意する必要がなく、部品点数が少なくて済むと
いう利点がある。

さらにはまた、上記実施例においては、シールド材とし
て導電性の良い銅箔を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、導電性ペイントの印刷、導電性材料
の蒸着、吹き付は或いは溶射、さらにはメツキ等によっ
てシールド材を形成するようにしても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明による反射型■ｃカードに
おいては、アンテナ配置部を除く少なくともＩＣ配置部
を覆うようにカード構造体の両面にンールト材を設けた
二と乙こより、静電チー−ジ；こよる放電や電磁波５二
よる誘導電流を平面的に分散させて電磁波ノーイズに対
巳でシールドを行うことができるため、ＳＲＡＭのデー
タ変化やデータ消滅或いはＩＣ自体の破壊を防止できる
ことになる。

また、ノールド材とじて、遮光性を有する例えば銅箔を
用いることにより、フラノンニライトのような強い光線
の照射による破壊等からＩＣ自体を保護できることにも
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すＩＣカードの組立図
、 第２図は、第１図におけるカード基板の具体的な構成を
示す斜視図、 第３図は、第２図の■−■矢視断面図、第４図は、シー
ルド用銅箔の形状を示す展開図、第５図は、本発明の変
形例を示す断面図、第６図は、本発明の他の変形例を示
す断面図である。 ■・・・Ｉｃカード、　　２・・・カード基板３・・・
ＩＣチップ、　　５・・・ペーパーバッテリ９・・・ア
ンテナパターン、１０・・ノールド用ＩＡ　７ｇ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カード構造体内部に、入射する連続波の電波を反
   射させるアンテナとこのアンテナのインピーダンス変化
   を制御するＩＣとを内蔵した反射型ＩＣカードにおいて
   、 前記カード構造体の両面における前記アンテナの配置部
   を除く少なくとも前記ＩＣの配置部を含む領域にシール
   ド材を設けたことを特徴とする反射型ＩＣカード。
2. （２）前記カード構造体の両面における前記シールド材
   間を、前記ＩＣの配置部の周辺の少なくとも１箇所にて
   導通させたことを特徴とする請求項１記載の反射型ＩＣ
   カード。