JPH07307439A - 非接触型ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力供給用のループ型コイルが損傷した場合
にも、内部回路に記憶された情報の読み出しが可能であ
り、信頼性が高い非接触型ＩＣカードを提供する。 【構成】 非接触型ＩＣカード１にはループ型の電力供
給用コイル２が設けられており、このコイル２の内側に
ＬＳＩチップ３が配置されている。このＬＳＩチップ３
上には高透磁率磁性膜からなる磁芯を有する薄膜インダ
クタコイル５が形成されており、この薄膜インダクタコ
イル５は配線６を介して内部回路４に接続されている。
機械的外力により電力供給コイルが損傷した場合は、薄
膜インダクタコイル５を介して電力を非接触型ＩＣカー
ドに供給することにより、内部回路４に記憶された情報
を読み出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はループ型コイル（アンテ
ナ）を有し、静電誘導により前記ループ型コイルを介し
て外部から電力が供給される非接触型ＩＣカードに関
し、特に前記ループ型コイルが損傷を受けてもメモリに
記憶されたデータの読み出しが可能な非接触型ＩＣカー
ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカードは、その内部にＣＰＵ等の演
算素子及びＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子等により構成され
た内部回路を有している。これらの内部回路を駆動する
ための電力を供給する方法としては、ＩＣカード内に電
池を内蔵する方法及び静電誘導により外部から供給する
方法がある。静電誘導により電力を供給する方法におい
ては、電池を内蔵する方法に比して、ＩＣカードの薄型
化が容易であると共に、電池交換が不要である等の利点
がある。

【０００３】図３は静電誘導により電力を供給する従来
の非接触型ＩＣカードを示すブロック図、図４は同じく
その非接触型ＩＣカードを示す平面図である。この非接
触型ＩＣカードには送受信用コイル１２が設けられてお
り、この送受信用コイル１２は復調回路１４及び変調回
路１５に接続されている。復調回路１４は入出力処理回
路１６に接続されている。また、変調回路１５も入出力
処理回路１６に接続されている。入出力処理回路１６は
メモリ１９に接続されていると共に、ＣＰＵ１８に接続
されている。

【０００４】また、この非接触型ＩＣカード２０には、
電力供給用コイル１１が設けられており、この電力供給
用コイル１１は電源回路１７に接続されている。そし
て、この電源回路１７から各回路に電力が供給されるよ
うになっている。

【０００５】図４に示すように、ＩＣカード２０は矩形
板状をなし、その表面には縁部に沿ってループ型のコイ
ル２１が配設されている。このコイル２１が図３に示し
た電力供給用コイル１１である。このコイル２１の内側
にＬＳＩ（大規模集積回路）チップ２２が配置されてい
る。このＬＳＩチップ２２には、図３に示した復調回路
１４、変調回路１５、入出力処理回路１６、ＣＰＵ１８
及びメモリ１９が形成されている。

【０００６】次に、このように構成されたＩＣカード２
０の動作について説明する。このＩＣカード２０は静電
誘導により外部から電力供給用コイル１１に電力が供給
される。電源回路１７はコイル１１から与えられる交流
電圧を整流して直流電圧とし、この直流電圧をＬＳＩチ
ップ２２に供給する。この直流電圧によりＬＳＩチップ
２２の内部の回路が駆動される。そして、外部から送信
された信号を送受信用コイル１２で受信すると、復調回
路１４は、この信号を復調して情報を取り出す。この情
報は入出力処理回路１６に入力される。そして、ＣＰＵ
１８は、例えば入出力回路１６を制御して前記情報をメ
モリ１９に記憶させる。

【０００７】また、メモリ１９に記憶されている情報を
外部に出力する場合には、ＣＰＵ１８は入出力処理回路
１６を制御してメモリ１９から情報を読み出し、この情
報を変調回路１５に入力する。変調回路１５は信号（キ
ャリア波）に情報を付加し、この信号を送受信用コイル
１２を介して外部に送信する。このようにして、非接触
型ＩＣカード２０の内部の情報は外部に出力される。こ
のように、非接触型ＩＣカード２０は、外部から電力供
給用コイル１１を介して電力が供給されて動作する。

【０００８】ところで、非接触型ＩＣカード２０の使用
状態によっては、機械的外力により電力供給用コイル１
１が損傷を受けることがある。仮に、電力供給用コイル
１１以外に電力供給手段が設けられていないとすると、
メモリ１９に記憶された情報を読み出すことができなく
なる。

【０００９】そこで、予備のコイルが複数個設けられて
おり、一つのコイルが損傷した場合にも、予備のコイル
を介して電力を供給できるようにしたＩＣカードが使用
されている。図５は、この種の非接触型ＩＣカードを示
す平面図である。この非接触型ＩＣカード２５は矩形板
状をなし、その表面が３個の領域に分割され、各領域に
ループ型のコイル２６，２７，２８が配置されている。
そして、コイル２６の内側の領域にＬＳＩチップ２９が
配置されている。

【００１０】この非接触型ＩＣカード２５においては、
コイル２６が損傷した場合は、予備のコイル２７を使用
して電力の供給が行われる。また、コイル２７も損傷し
た場合は、コイル２８を使用して電力の供給が行われ
る。

【００１１】また、接続端子を有し、コイルが損傷した
場合は、この端子を介して外部から電力を供給できるＩ
Ｃカードもある。図６はこの種の非接触型ＩＣカードを
示す平面図である。この非接触型ＩＣカード３０は矩形
板状をなし、その表面にループ型のコイル３１が配置さ
れている。このコイル３１の内側の角部近傍にＬＳＩチ
ップ３２が配置されている。ＬＳＩチップ３２は端子３
３，３４に配線３５を介して電気的に接続されている。
この非接触型ＩＣカード３０のコイル３１が損傷を受け
た場合は、端子３３、３４に外部電源を直接接続し、こ
の端子３３，３４を介してＩＣカードに電力を直接供給
する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の非接触型ＩＣカードには、以下に示す問題点が
ある。一般的に、静電誘導により非接触型ＩＣカードに
電力を供給する場合、電力の伝達効率はコイルが囲む面
積が大きいほど高くなる。従って、図５に示すように予
備のコイルを設ける場合は、各コイルを可及的に大きく
する必要がある。しかし、各コイルを大きくすることに
より各コイル同士の距離が小さくなり、メインの電力供
給用コイル２６が機械的外力により損傷を受ける場合
に、予備のコイル２７，２８も同時に損傷を受ける可能
性が大きい。メインのコイル及び予備のコイルが全て損
傷を受けた場合は、非接触型ＩＣカードに記憶された情
報を読み出すことができなくなる。

【００１３】また、電力供給用の外部端子を設けた非接
触型ＩＣカードにおいては、接触部分である端子に劣化
が生じ、電力の供給ができなくなることがあるという問
題点がある。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、電力供給用のループ型コイルが損傷した場
合にも、内部回路に記憶された情報の読み出しが可能で
あり、信頼性が高い非接触型ＩＣカードを提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非接触型Ｉ
Ｃカードは、外部から静電誘導により電力を受けるルー
プ型コイルと、内部回路が形成された半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された薄膜インダクタコイル
とを有することを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に係る非接触型ＩＣカードにおいては、
通常は静電誘導により外部からループ型コイルを介して
電力が供給され、この電力により内部回路が動作する。
非接触型ＩＣカードに機械的外力が作用して、ループ型
コイルが断線等の損傷を受けた場合は、ループ型コイル
により内部回路に電力を供給することが不可能になる
が、本発明に係るＩＣカードは半導体チップ上に薄膜イ
ンダクタコイルが形成されているため、この薄膜インダ
クタコイルを介して電力を供給することができる。この
薄膜インダクタコイルは半導体チップ上に形成されてい
るため、機械的強度が高いと共に、ループ型コイルに比
して前記薄膜インダクタコイルの占める面積が小さいた
めに機械的応力等による損傷を受けにくい。即ち、機械
的外力によりループ型コイルが損傷した場合において
も、薄膜インダクタコイルは損傷を回避することができ
る。

【００１７】このように、本発明に係る非接触型ＩＣカ
ードにおいては、ループ型コイルが損傷を受けても、薄
膜インダクタコイルを介して内部回路に電力を供給し、
内部回路に記憶された情報を読み出すことができるので
信頼性が高い。また、この非接触型ＩＣカードは外部と
の接触端子を持たないので、接触による端子の劣化を考
慮する必要がない。

【００１８】なお、静電誘導による電力の供給効率はコ
イルが占める面積に依存し、コイル面積が大きい程、電
力の供給効率は高まる。前記薄膜インダクタコイルはそ
の占める面積がループ型コイルに比して小さいが、高透
磁率磁性膜の磁芯を付加することにより、電力の供給効
率を高めることができる。従って、前記薄膜インダクタ
コイルは磁性膜の磁芯を有するものであることが好まし
い。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係
る非接触型ＩＣカードを示す平面図である。図１に示す
ように、非接触型ＩＣカード１は矩形板状をなし、その
表面の縁部に沿ってループ型の電力供給用コイル２が配
置され、この電力供給用コイル２の内側の領域にＬＳＩ
チップ３が配置されている。

【００２０】また、非接触型ＩＣカードには、従来と同
様に送受信用コイル（図示せず）が設けられており、こ
の送受信用コイルを介して情報を外部に送信すると共に
外部から情報を受信するようになっている。

【００２１】図２は図１に示したＬＳＩチップ３を示す
模式図である。ＬＳＩチップ３には内部回路４が設けら
れている。この内部回路４は、例えばＣＰＵ、メモリ、
入出力処理回路、復調回路及び変調回路等が設けられて
いる。また、このＬＳＩチップ３上には高透磁率磁性膜
からなる磁芯５ａを有する薄膜インダクタコイル５が形
成されており、内部回路４と薄膜インダクタコイル５と
は配線６により電気的に接続されている。

【００２２】次に、このように構成された非接触型ＩＣ
カードの動作について説明する。通常、非接触型ＩＣカ
ード１は静電誘導により外部からループ型の電力供給コ
イル２を介して電力が供給される。内部回路４はこの電
力により動作する。また、外部からの情報は、前記送受
信用コイルを介して非接触型ＩＣカード１の内部回路４
に入力され、メモリに記憶される。更に、内部回路４の
メモリに記憶された情報は、送受信用コイルを介して外
部に送信される。

【００２３】この非接触型ＩＣカード１に機械的外力が
作用して電力供給用コイル２が損傷を受けた場合におい
ても、薄膜インダクタコイル５はＬＳＩチップ３上に配
設されているために機械的強度が強く、またコイルの占
める面積が小さく機械的応力を受けにくいので、損傷を
受ける虞が少ない。従って、外部から薄膜インダクタコ
イル５に電力を供給することにより内部回路４に記憶さ
れた情報を読み出すことができる。この場合に、薄膜イ
ンダクタコイル５には高透磁率磁性膜からなる磁芯５ａ
が設けられているため、コイル５が占める面積が比較的
小さいにも拘わらず、電力の供給効率が高い。

【００２４】このように本実施例に係る非接触型ＩＣカ
ードは電力供給用コイル２が損傷を受けても、薄膜イン
ダクタコイル５を介して外部から電力を供給することに
より、内部回路４に記憶された情報を読み出すことがで
きるので信頼性が高い。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る非接触
型ＩＣカードは、電力を供給するためのループ型コイル
が損傷を受けても、半導体チップ上に設けられた薄膜イ
ンダクタコイルを介して電力を供給することにより、内
部回路に記憶された情報を読み出すことができる。従っ
て、本発明に係るＩＣカードは、信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る非接触型ＩＣカードを示
す平面図である。

【図２】ＬＳＩチップを示す模式図である。

【図３】従来の非接触型ＩＣカードを示すブロック図で
ある。

【図４】同じくその平面図である。

【図５】予備コイルを備えた従来の非接触型ＩＣカード
を示す平面図である。

【図６】接続端子を備えた従来の非接触型ＩＣカードを
示す平面図である。

【符号の説明】

１，２０，２５，３０；非接触型ＩＣカード ２，１１；電力供給用コイル ３，２２，２９，３２；ＬＳＩチップ ４；内部回路 ５；薄膜インダクタコイル ５ａ；磁芯 ６，３５；配線 １２；送受信用コイル １４；復調回路 １５；変調回路 １６；入出力処理回路 １７；電源回路 １８；ＣＰＵ １９；メモリ ２１，２６，２７，２８，３１；コイル ３３，３４；端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から静電誘導により電力を受けるル
   ープ型コイルと、内部回路が形成された半導体チップ
   と、前記半導体チップ上に形成された薄膜インダクタコ
   イルとを有することを特徴とする非接触型ＩＣカード
2. 【請求項２】 前記薄膜インダクタコイルは磁性膜から
   なる磁芯を有することを特徴とする請求項１に記載の非
   接触型ＩＣカード。