JPH11149536A - Composite ic card - Google Patents

Composite ic card

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Publication number
JPH11149536A
JPH11149536A JP31394497A JP31394497A JPH11149536A JP H11149536 A JPH11149536 A JP H11149536A JP 31394497 A JP31394497 A JP 31394497A JP 31394497 A JP31394497 A JP 31394497A JP H11149536 A JPH11149536 A JP H11149536A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
card
module
antenna
composite
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31394497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Emori
晋 江森
Hidemi Nakajima
英実 中島
Susumu Igarashi
進 五十嵐
Kazuo Kobayashi
一雄 小林
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
凸版印刷株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd, 凸版印刷株式会社 filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP31394497A priority Critical patent/JPH11149536A/en
Priority claimed from PCT/JP1998/005142 external-priority patent/WO1999026195A1/en
Publication of JPH11149536A publication Critical patent/JPH11149536A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To unnecessitate the wiring connection of a non-contact coupling element to a composite IC module, to improve the reception characteristic of a non-contact transfer mechanism and also to attain an application to a magnetic stripe or embossing by providing a transducer coupling circuit element in an IC module and an antenna coil. SOLUTION: A composite IC card is constituted by the non-contact coupling of the IC module and an antenna element by transducer coupling. That is, a signal received in the resonance circuit of the antenna coil 4 with the capacitor 15 is transferred to a second coupling coil 3 in the IC card. After that, the signal is transferred to a composite IC chip 6 by the transducer coupling of the second coupling coil 3 and the first coupling coil 8 in tight coupling arrangement where the second coupling coil 3 and the first coupling coil 8 indicate max. transfer efficiency. The max. transfer efficiency of the transducer coupling of the second coupling coil 3 and the first coupling coil 8 is decided by the selection of a circuit constant number. Thus, the reception characteristic is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は情報媒体に関し、詳
しくは、オフィス・オートメーション(Offi-ce Automa
tionすなわちOA)、ファクトリー・オートメーション
(Factory Auto-mation すなわちFA)、あるいはセキュ
リティー(Security)の分野等で使用されるICカード
等に代表される情報媒体において、電力の受給と信号の
授受とを電気接点を介して行う接触型と、電源電力の受
電、並びに信号の授受を電磁結合方式によってICカー
ドに電気接点を設けることなく非接触状態で行う非接触
型との双方の機能を有する複合ICカードに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information medium, and more particularly, to office automation.
OA), Factory Automation (FA), or an information medium such as an IC card used in the field of security, etc., for transmitting and receiving power and transmitting and receiving signals. A composite IC card having both functions of a contact type through a contact and a non-contact type in which power supply power is received and power is transmitted and received in a non-contact state without providing an electric contact on the IC card by an electromagnetic coupling method. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体メモリー等を内蔵するICカード
の登場により、従来の磁気カード等に比べて記憶容量が
飛躍的に増大するとともに、マイクロコンピュータ等の
半導体集積回路装置を内蔵することによってICカード
自体が演算処理機能を有することで情報媒体に高いセキ
ュリティー性を付与することができるようになった。
2. Description of the Related Art With the advent of an IC card having a built-in semiconductor memory or the like, the storage capacity has been dramatically increased as compared with a conventional magnetic card or the like. By itself having an arithmetic processing function, it has become possible to impart high security to an information medium.

【0003】ICカードはISO(International Orga
nisation for Standardisation)で国際的に規格化され
ており、一般的にICカードはプラスチックなどを基材
とするカード本体に半導体メモリー等のICが内蔵さ
れ、カード表面に外部読み書き装置との接続のために金
属製の導電性端子が設けられており、そのICカードと
外部読み書き装置とのデータの交信のためにICカード
を外部読み書き装置のカードスロットに挿入して用いる
ものである。これは、大量データ交換や決済業務等交信
の確実性と安全性が求められる用途、例えばクレジット
や電子財布応用では好都合である。
An IC card is an ISO (International Orga)
In general, IC cards have a built-in IC such as a semiconductor memory in a card body made of plastic or the like, and are connected to an external read / write device on the surface of the card. Is provided with a metal conductive terminal, and the IC card is inserted into a card slot of the external read / write device for data communication between the IC card and the external read / write device. This is advantageous in applications requiring certainty and security of communication such as mass data exchange and settlement business, for example, credit and electronic wallet applications.

【0004】一方、入退室等のゲート管理への適用に際
しては、認証が主たる交信内容であって、交信データ量
も少量の場合が多く、より簡略な処理が望まれる。この
問題を解決するために考案された技術が非接触ICカー
ドである。これは、空間に高周波電磁界や超音波、光等
の振動エネルギーの場を設けて、そのエネルギーを吸
収、整流してカードに内蔵された電子回路を駆動する直
流電力源とし、この場の交流成分の周波数をそのまま用
いるか、或いは逓倍や分周して識別信号とし、この識別
信号をアンテナコイルやコンデンサ等の結合器を介して
データを半導体素子の情報処理回路に伝送するものであ
る。
On the other hand, in application to gate management such as entry and exit, authentication is the main communication content, and the amount of communication data is often small, so simpler processing is desired. A technology devised to solve this problem is a contactless IC card. This is a DC power source that provides a space for vibration energy such as high-frequency electromagnetic fields, ultrasonic waves, and light in space, absorbs and rectifies the energy, and drives an electronic circuit built in the card. The frequency of the component is used as it is or is multiplied or divided to provide an identification signal, and the identification signal is transmitted to the information processing circuit of the semiconductor element via a coupler such as an antenna coil or a capacitor.

【0005】特に、認証や単純な計数データ処理を目的
とした非接触ICカードの多くは、電池とCPU(Cent
ral Processing Unit 。中央処理装置)を搭載しないハ
ードロジックの無線認証(Radio Frequency IDentifica
tion。以下ではこれを単にRF−IDと呼ぶ)であり、
この非接触ICカードの出現によって、磁気カードに比
較して偽造や改竄に対する安全性が高まるとともに、ゲ
ート通過に際してカードの携帯者は ゲート装置に取り
付けられた読み書き装置のアンテナ部に接近させるか、
携帯したカードを読み書き装置のアンテナ部に触れるだ
けでよく、カードをケースから取り出して読み書き装置
のスロットに挿入するというデータ交信のための煩雑さ
は軽減された。
[0005] In particular, most non-contact IC cards for the purpose of authentication and simple counting data processing include a battery and a CPU (Cent
ral Processing Unit. Radio authentication (Radio Frequency IDentifica) of hard logic without central processing unit
tion. Hereinafter, this is simply referred to as RF-ID).
With the advent of this non-contact IC card, the security against forgery and tampering is increased as compared with the magnetic card, and the card carrier should approach the antenna unit of the read / write device attached to the gate device when passing through the gate,
All that is necessary is to touch the antenna of the read / write device with the carried card, and the complexity of data communication of removing the card from the case and inserting the card into the slot of the read / write device has been reduced.

【0006】近年になって、多目的な用途に1枚のカー
ドで対応することを目的として前者の外部端子を持つ接
触型の機能と後者の無線通信によってデータ交信する非
接触型の機能を有する複合型のICカードが考案されて
いる。接触型のCPU処理という高いセキュリティー性
と非接触型の利便性という双方の利点を結合したもので
ある。
In recent years, a composite card having a contact-type function having an external terminal and a non-contact-type function of exchanging data by wireless communication has been developed for the purpose of supporting a versatile application with one card. Type IC cards have been devised. It combines the advantages of both high security of contact type CPU processing and convenience of non-contact type CPU processing.

【0007】一般的に、複合ICカードは以下のように
実装される。エッチングによって形成された非接触伝達
用の金属箔のアンテナコイルがICモジュールの嵌合穴
を明けられたシートと基材によって挟み込まれ、ラミネ
ートされてカード本体が製作される。このとき、アンテ
ナコイルとICモジュールとの接続のための2つのアン
テナ端子はカード本体の嵌合穴の内部で露出している。
ICモジュールの一方の面は外部機器との接続のための
金属の端子電極が形成されている。もう一方の面にIC
が実装され、アンテナとの接続のための端子が設けられ
る。この端子には導電性接着剤が塗布される。端子に導
電性接着剤が塗布されたICモジュールのその端子とカ
ードのアンテナ端子とが重なり合うようにICモジュー
ルがカード本体の嵌合穴に据え付けられた後、熱と圧力
を加えてICモジュールの端子とアンテナ端子とが結合
されて実装を終了する。
Generally, a complex IC card is mounted as follows. An antenna coil made of metal foil for non-contact transmission formed by etching is sandwiched between a sheet and a base material in which a fitting hole of an IC module is opened, and laminated to produce a card body. At this time, two antenna terminals for connection between the antenna coil and the IC module are exposed inside the fitting hole of the card body.
On one surface of the IC module, a metal terminal electrode for connection to an external device is formed. IC on the other side
Are mounted, and terminals for connection to the antenna are provided. A conductive adhesive is applied to these terminals. After the IC module is installed in the fitting hole of the card body so that the terminal of the IC module with the conductive adhesive applied to the terminal and the antenna terminal of the card overlap, heat and pressure are applied to the terminal of the IC module. And the antenna terminal are combined, and the mounting is completed.

【0008】このような実装法は比較的簡便であるが、
ICモジュールとアンテナとの接続部の状態を確認する
ことが困難であり、その接続信頼性が問題となる。ま
た、機械的な応力により接続部の劣化が起こりやすい。
さらに、ICモジュールとアンテナとの接続のために導
電性接着剤の塗布工程や熱圧着工程が必要となるので、
従来の外部端子付きICカードの製造装置を使用しにく
く、新しく製造ラインを設置しなければならない。
Although such a mounting method is relatively simple,
It is difficult to check the state of the connection between the IC module and the antenna, and the connection reliability becomes a problem. In addition, the mechanical stress tends to cause deterioration of the connection portion.
Furthermore, since a conductive adhesive application step and a thermocompression bonding step are required to connect the IC module and the antenna,
It is difficult to use a conventional IC card manufacturing apparatus with external terminals, and a new manufacturing line must be installed.

【0009】加えて、非接触型伝達機構を備えたICカ
ードの多くは受信電力の確保のためにコイル形状等の制
約からエンボス加工や磁気ストライプ併用ができないも
のであった。市場の需要に十分に答えるためにはエンボ
スと磁気ストライプへの対応は考慮されなければならな
いので、エンボスと磁気ストライプを設けられないもの
は応用範囲に制約を強いられている。非接触型ICカー
ドのうちでエンボス加工と磁気ストライプへも対応した
従来の技術としては、例えば特開平8−227447号
公報に示されるものがある。すなわち、非接触ICカー
ドをISO7811規格に準じた外形形状のカードであ
り、なおかつ磁気ストライプ、エンボッサを同カード上
に乗せるために、該通信ICモジュールは磁気ストライ
プ領域、エンボス領域を外れた領域にIC搭載部、電力
受信コイル、データ送受信コイルを長手方向に並べて形
成される。
In addition, many IC cards provided with a non-contact type transmission mechanism cannot be embossed or used in combination with a magnetic stripe due to restrictions on a coil shape or the like in order to secure received power. In order to sufficiently respond to market demands, correspondence to embossing and magnetic stripes must be considered, so that those without embossing and magnetic stripes are restricted in their application range. Among the non-contact type IC cards, a conventional technology corresponding to embossing and a magnetic stripe is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-22747. That is, the non-contact IC card is a card having an outer shape conforming to the ISO7811 standard, and furthermore, in order to put a magnetic stripe and an embosser on the card, the communication IC module is mounted in an area outside the magnetic stripe area and the emboss area. The mounting part, the power receiving coil, and the data transmitting / receiving coil are formed in a line in the longitudinal direction.

【0010】通信ICモジュールの受信コイル、通信コ
イルは電気鋳造法により形成された単層コイルよりなり
双方が1枚の短冊基板内に埋め込まれ、また同時に各コ
イルよりICチップのパッドと結合するリード部が形成
される。前記短冊基板上にICチップがICチップの回
路面が短冊基板に向き合う形で搭載され、前記リード部
がICのパッドとバンプ結合がなされ、短冊基板とIC
チップ間の空隙はポッティング樹脂により埋められ固着
がなされる。コイルの内端部と内端用リードの端部とは
エナメル銅線によりジャンパー結合される、結合は瞬時
熱圧接により行われポティング樹脂により端子部が保護
される。
The receiving coil and the communication coil of the communication IC module are composed of a single-layer coil formed by an electroforming method, both of which are embedded in one strip substrate, and at the same time, each of the coils is connected to a pad of an IC chip. A part is formed. An IC chip is mounted on the strip substrate such that the circuit surface of the IC chip faces the strip substrate, and the lead portion is bump-bonded to a pad of the IC.
The voids between the chips are filled with potting resin and fixed. The inner end of the coil and the end of the inner end lead are jumpered by enameled copper wire, the connection is made by instantaneous thermal pressure welding, and the terminal is protected by potting resin.

【0011】この通信ICモジュールをカードとを一体
化する方法は、上面をカバーする第1シート、短冊基板
と同厚であり短冊外形の窓のある第2シート、ICチッ
プの逃げ窓と第1ジャンパー結合部逃げ窓のある第3シ
ート、ICチップの逃げ窓のみの第4シート、下面をカ
バーする第5シート、が塩化ビニールよりなり、各シー
トにより通信モジュールを挟み込み、加熱加圧する事に
より通信モジュールを内蔵して一体化するものが記載さ
れている。しかしながら、上記のものでは外部端子付き
の複合ICカードには適用できない、という欠点があっ
た。
The method of integrating the communication IC module with the card includes a first sheet covering the upper surface, a second sheet having a rectangular outer shape and having the same thickness as the strip substrate, an escape window for the IC chip and the first sheet. The third sheet with the jumper joint escape window, the fourth sheet with only the IC chip escape window, and the fifth sheet covering the lower surface are made of vinyl chloride, and the communication module is sandwiched between the sheets and communication is performed by heating and pressing. It describes an integrated module with a built-in module. However, there is a disadvantage that the above-mentioned one cannot be applied to a composite IC card with an external terminal.

【0012】外部端子付きカードの端子の位置に対して
も、ISO7816で規定されている。図6に、ISO
規格で規定された磁気ストライプ領域、エンボス領域、
そして外部端子領域を示す。複合ICカードにおいては
ICモジュールは外部端子領域に実装され、図6におい
て塗りつぶし処理した部分は非接触結合用のアンテナの
実装禁止領域となる。ISO7816に規定されるとこ
ろの、外形形状長辺85.47〜85.72mm、同短
辺53.29〜54.03mmの領域の中に、磁気スト
ライプ領域が上辺より15.82mm、またエンボス領
域が下辺より24mm、左辺から19.87mm、そし
て外部端子は上辺から28.55mmを右下コーナーと
する縦9.32mm、横9.62mmの領域である。
The positions of the terminals of the card with external terminals are also defined by ISO7816. FIG. 6 shows the ISO
Magnetic stripe area, embossed area,
Then, the external terminal area is shown. In the composite IC card, the IC module is mounted in the external terminal area. In FIG. 6, the part painted out is a mounting prohibited area of the non-contact coupling antenna. In a region defined by ISO7816 with a long side of 85.47 to 85.72 mm and a short side of 53.29 to 54.03 mm, the magnetic stripe region is 15.82 mm from the upper side, and the emboss region is 24 mm from the lower side, 19.87 mm from the left side, and the external terminal is an area of 9.32 mm in length and 9.62 mm in width with 28.55 mm from the upper side as the lower right corner.

【0013】複合ICカードの磁気ストライプとエンボ
スが可能とする従来の技術としては、例えば特開平7−
239922号公報に示されるものがある。これによれ
ば、ICカード用ICモジュールであって、該ICモジ
ュールは、ICチップと、該ICチップと電気的に接続
され外部機器との間で情報、及び/又はエネルギーの伝
達を行う伝達機構と、該ICチップ及び該伝達機構とを
支持する支持体とからなり、前記伝達機構が、コイルま
たはアンテナからなる非接触型伝達機構と、前記支持体
表面に設けられた導体をパターン化した複数の端子電極
からなる接触型伝達機構と、を備えた構成とし、接触型
と非接触型の両方の方式に対応可能な機能をモジュール
化して、このICモジュールをプラスチックカード基体
に嵌合固定するので、磁気ストライプやエンボス形成の
支障とならないことを主張している。さらに、前記の実
現手段として非接触伝達のためのアンテナまたはコイル
を端子電極の周囲を囲むように設けるか、逆に、アンテ
ナを中心に据え、その周囲に端子電極を設けるとしてい
る。つまり、非接触伝達用のアンテナをICモジュール
内に収納することで、最終工程におけるアンテナコイル
とICモジュールとの接続を不要としたものである。
[0013] As a conventional technology that enables the magnetic stripe and emboss of a composite IC card, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
There is one disclosed in JP-A-239922. According to this, an IC module for an IC card, wherein the IC module is a transmission mechanism for transmitting information and / or energy between an IC chip and an external device electrically connected to the IC chip. And a support for supporting the IC chip and the transmission mechanism, wherein the transmission mechanism includes a non-contact transmission mechanism including a coil or an antenna and a plurality of patterned conductors provided on the surface of the support. And a contact-type transmission mechanism composed of terminal electrodes of the type described above, and a function capable of supporting both the contact type and the non-contact type is modularized, and this IC module is fitted and fixed to the plastic card base. It does not hinder the formation of magnetic stripes or embossing. Further, as an implementation means, an antenna or a coil for non-contact transmission is provided so as to surround the periphery of the terminal electrode, or conversely, the antenna is set at the center and the terminal electrode is provided around the antenna. That is, the antenna for non-contact transmission is housed in the IC module, so that the connection between the antenna coil and the IC module in the final step is not required.

【0014】しかしながら、端子電極の周囲にアンテナ
コイルを設ける方法では、図6に示す規格に照らしてみ
ると、その実現が困難であることが明確になる。端子電
極とエンボス領域の間隔は最大で1.45mmのみであ
ることから、端子電極の周囲を取り巻くようにアンテナ
やコイルを端子電極と同一面に重ならないように配置す
ることは以下の理由により現実的ではない。つまり、外
部端子の周囲にアンテナコイルを配置する場合コイルの
最大外径および最小内径はそれぞれφ12mmとφ9.
3mmであり、この領域にプリントパターンでアンテナ
コイルを形成するとパターン幅と間隔が0.15mmと
0.1mmのそれぞれの場合には、巻数とインダクタン
スとはおおむね4巻、0.4μHと6巻、1.0μHと
なる。(尚、ここでμHとは、いわゆるマイクロヘンリ
ーを意味する。)よって、エンボス領域を確保しつつ、
端子電極の外周部にコイルを配置した場合には、プリン
トコイルを形成するとしても数巻きしかとれないことに
なり、コイルの面積が小さいことも影響して十分な電力
を受信することができず、交信距離が数ミリメートル以
下の密着結合のみが許される。
However, it is clear that the method of providing the antenna coil around the terminal electrode is difficult to realize in view of the standard shown in FIG. Since the maximum distance between the terminal electrode and the embossed region is only 1.45 mm, it is practical to arrange the antenna or coil so as not to overlap the terminal electrode and the same surface so as to surround the terminal electrode for the following reasons. Not a target. That is, when the antenna coil is arranged around the external terminal, the maximum outer diameter and the minimum inner diameter of the coil are φ12 mm and φ9.
When an antenna coil is formed by a printed pattern in this area, the number of turns and the inductance are approximately four, 0.4 μH and six when the pattern width and the interval are 0.15 mm and 0.1 mm, respectively. 1.0 μH. (Here, μH means a so-called microhenry.) Therefore, while securing an embossed area,
When a coil is arranged on the outer periphery of the terminal electrode, even if a printed coil is formed, only a few turns are taken, and sufficient power cannot be received due to the small coil area. Only tight coupling with a communication distance of a few millimeters or less is allowed.

【0015】これでは非接触伝達機能を付加する効果が
小さい。接触型伝達機構に非接触伝達機構を付与する効
果は数十ミリメートルから百ミリメートルを超える交信
距離によって得られるものであり、この領域においてカ
ードを外部読み書き装置のアンテナ部に「かざす」こと
で交信が達成可能となる。そうするためには、コイルの
面積を大きくするか、巻数を多くすることが必要であ
る。しかし、実用的な巻数にするとエンボス領域にかか
ってしまうことになる。また、後者のアンテナの周囲に
端子電極を設ける配置は、エンボス領域への侵犯が明白
であり、外部端子付きICカードの規格であるISO7
816から大きく逸脱したものであって、市場に受け入
れられる可能性は低い。
In this case, the effect of adding the non-contact transmission function is small. The effect of adding a non-contact transmission mechanism to a contact-type transmission mechanism can be obtained with a communication distance of several tens of millimeters to more than 100 millimeters.In this area, communication is achieved by "holding" the card over the antenna of the external read / write device. Achievable. To do so, it is necessary to increase the area of the coil or increase the number of turns. However, if the number of turns is practical, the embossed area will be applied. Further, in the latter arrangement in which a terminal electrode is provided around the antenna, it is obvious that the embossed area is violated, and ISO7, which is a standard of an IC card with external terminals, is used.
816, which is unlikely to be accepted in the market.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来の技術が持つ問題点に着目してなされたものであ
り、ICモジュールと非接触伝達用のアンテナコイルと
の接続の必要がなく、十分な交信距離が得られる受信感
度を有し、エンボス加工と磁気ストライプ形成に対応可
能で接触型と非接触型の双方の伝達機構を実用的な動作
状態を維持できる複合ICカードを提供することを課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and there is no need to connect an IC module to an antenna coil for non-contact transmission. Provided is a composite IC card having a receiving sensitivity capable of obtaining a sufficient communication distance, capable of coping with embossing and magnetic stripe formation, and capable of maintaining both contact type and non-contact type transmission mechanisms in a practical operation state. That is the task.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、すなわち、請求項1に示
すように、接触型と非接触型の機能の双方を具備した複
合ICカードにおいて、複合ICカードはICモジュー
ルと、該ICモジュールとは電気的接続を持たないアン
テナ素子とを有し、該ICモジュールは接触型伝達機能
と非接触型伝達機能とを内蔵したICチップと、接触型
伝達素子である外部端子と第1の結合コイルとを形成し
た基板とで構成され、該アンテナ素子は外部読み取り装
置と電力の受給と信号の授受を行うアンテナとそのアン
テナに接続された第2の結合コイルとを具備し、該IC
モジュールの第1の結合コイルと非接触伝達用のアンテ
ナ素子の第2の結合コイルとが、互いに密結合するよう
に配設され、ICモジュールとアンテナ素子とがトラン
ス結合によって非接触に結合されてなることを特徴とす
る複合ICカードである。
Means provided by the present invention for solving the above-mentioned problems include a composite IC having both contact-type and non-contact-type functions. In the card, the composite IC card has an IC module and an antenna element having no electrical connection with the IC module. The IC module includes an IC chip having a contact-type transmission function and a non-contact-type transmission function. And an external terminal that is a contact-type transmission element and a substrate on which a first coupling coil is formed. The antenna element is connected to an external reading device, an antenna for receiving power and transmitting and receiving a signal, and the antenna. A second coupling coil;
The first coupling coil of the module and the second coupling coil of the non-contact transmitting antenna element are disposed so as to be tightly coupled to each other, and the IC module and the antenna element are non-contactly coupled by a transformer coupling. A composite IC card characterized in that:

【0018】このように構成することで非接触伝達のた
めのアンテナの面積を許容最大まで大きくすることを可
能とする。また、アンテナとICチップとの結合を密結
合のトランス結合とすることでアンテナ端子とICチッ
プとの電気的な接続が不要になる。
With this configuration, it is possible to increase the area of the antenna for non-contact transmission to an allowable maximum. In addition, since the coupling between the antenna and the IC chip is a tightly coupled transformer coupling, electrical connection between the antenna terminal and the IC chip becomes unnecessary.

【0019】さらに好ましくは、請求項2に示すよう
に、請求項1に記載の複合ICカードを基本構成として
おり、特に、エンボス領域を有する複合ICカードであ
って、前記外部端子付きICモジュールはカードの一方
の短辺側のほぼ中央に設けられ、該エンボス領域はカー
ドの一方の長辺に沿って設けられており、前記非接触伝
達用のアンテナが前記外部端子付きICモジュール領域
と該エンボス領域とのいずれにも干渉しないように設け
られてなることを特徴とする複合ICカードである。こ
の構成は、アンテナコイルの巻数が比較的多い場合に好
適である。
More preferably, as described in claim 2, the composite IC card according to claim 1 has a basic configuration, and in particular, the composite IC card having an embossed area, wherein the IC module with external terminals is The embossed area is provided substantially at the center on one short side of the card, and the embossed area is provided along one long side of the card. The antenna for non-contact transmission is provided between the IC module area with external terminals and the embossed area. A composite IC card which is provided so as not to interfere with any of the areas. This configuration is suitable when the number of turns of the antenna coil is relatively large.

【0020】さらに好ましくは、請求項3に示すよう
に、請求項2に記載の複合ICカードを基本構成として
おり、特に、前記非接触伝達用のアンテナが、前記エン
ボス領域の設けられた長辺とは反対側の長辺と、該エン
ボス領域のカード内部の境界と、ICモジュールのカー
ド内部の境界と、そして前記ICモジュールが設けられ
た短辺と相対する短辺とに囲まれた領域内に設けられて
なることを特徴とする複合ICカードである。この構成
は、アンテナコイルの巻数が数巻程度の場合に特に有用
である。
More preferably, as set forth in claim 3, the composite IC card according to claim 2 has a basic configuration, and in particular, the non-contact transmitting antenna is a long side provided with the embossed region. In a region surrounded by a long side opposite to the above, a boundary inside the card of the embossed area, a boundary inside the card of the IC module, and a short side opposite to the short side provided with the IC module. The composite IC card is characterized by being provided in a multi-purpose IC card. This configuration is particularly useful when the number of turns of the antenna coil is about several.

【0021】また好ましくは、請求項4に示すように、
請求項2に記載の複合ICカードを基本構成としてお
り、特に、前記非接触伝達用のアンテナが、前記エンボ
ス領域と、前記ICモジュールの外部端子領域と、カー
ドの縁との間に、カードの外周に沿って設けられてなる
ことを特徴とする複合ICカードである。
Preferably, as set forth in claim 4,
The basic structure of the composite IC card according to claim 2, wherein the non-contact transmission antenna is provided between the embossed area, the external terminal area of the IC module, and an edge of the card. A composite IC card provided along the outer periphery.

【0022】また好ましくは、請求項5に示すように、
請求項1に記載の複合ICカードを基本構成としてお
り、特に、磁気ストライプ領域とエンボス領域とを有す
る複合ICカードであって、前記外部端子付きICモジ
ュールはカードの一方の短辺側のほぼ中央に設けられ、
前記エンボス領域はカードの一方の長辺に沿って設けら
れ、カードの他方の長辺に沿って前記磁気ストライプ領
域が設けられており、前記非接触伝達用のアンテナが、
該外部端子付きICモジュール領域、該エンボス領域、
および磁気ストライプ領域のいずれにも干渉しないよう
設けられてなることを特徴とする複合ICカードであ
る。これによると、磁気ストライプ領域を有さない前記
の構成と同様に、アンテナコイルの必要とする巻数に応
じてアンテナコイルの配置を選択することで最適な複合
ICカードを可能にする。
Preferably, as set forth in claim 5,
2. The composite IC card according to claim 1, wherein said IC module with an external terminal is substantially at the center of one of the short sides of the card. Provided in
The embossed area is provided along one long side of the card, the magnetic stripe area is provided along the other long side of the card, and the antenna for non-contact transmission is
The IC module area with external terminals, the emboss area,
And a composite IC card provided so as not to interfere with any of the magnetic stripe regions. According to this, similarly to the above-described configuration having no magnetic stripe region, an optimum composite IC card can be realized by selecting the arrangement of the antenna coils according to the required number of turns of the antenna coils.

【0023】さらに好ましくは、請求項6に示すよう
に、請求項5に記載の複合ICカードを基本構成として
おり、特に、前記非接触伝達用のアンテナが、前記磁気
ストライプ領域は避けて、前記エンボス領域とICモジ
ュールの外部端子領域の外周に沿って設けられてなるこ
とを特徴とする複合ICカードである。
More preferably, as set forth in claim 6, the composite IC card according to claim 5 has a basic configuration. In particular, the antenna for non-contact transmission avoids the magnetic stripe region, A composite IC card which is provided along an outer periphery of an emboss area and an external terminal area of an IC module.

【0024】また好ましくは、請求項7に示すように、
請求項5に記載の複合ICカードを基本構成としてお
り、非接触伝達用のアンテナが、前記エンボス領域のカ
ード内部の境界と、前記ICモジュールのカード内部の
境界と、前記磁気ストライプ領域の内部の境界と、そし
て前記ICモジュールが設けられた短辺と相対する短辺
とに囲まれた領域内に設けられてなることを特徴とする
複合ICカードである。
Also preferably, as set forth in claim 7,
6. The composite IC card according to claim 5, wherein the antenna for non-contact transmission includes a boundary inside the card in the embossed region, a boundary inside the card in the IC module, and a boundary inside the magnetic stripe region. A composite IC card provided in a region surrounded by a boundary and a short side opposite to the short side provided with the IC module.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に、本発明における非接触伝
達機構の基本的構成と基本原理について図面を用いて説
明する。図7は、本発明の非接触伝達機構の原理を説明
する非接触結合回路の等価回路図である。この図におい
て、非接触型の外部読み取り装置100の送受信回路1
01には複合ICカード1の非接触伝達機構への電力供
給と情報の授受を行う電磁結合器である送受信コイル1
02が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic structure and basic principle of a non-contact transmission mechanism according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a non-contact coupling circuit for explaining the principle of the non-contact transmission mechanism of the present invention. In this figure, a transmission / reception circuit 1 of a non-contact type external reading device 100 is shown.
Reference numeral 01 denotes a transmission / reception coil 1 which is an electromagnetic coupler for supplying power to the non-contact transmission mechanism of the complex IC card 1 and transmitting / receiving information.
02 is connected.

【0026】一方、複合ICカード1の非接触伝達機構
は、外部読み取り装置100の送受信アンテナ102と
直接電磁的に結合され電力の受信と情報の授受に関与す
るアンテナコイル4と、アンテナコイル4の両端に接続
され並列共振回路を構成するコンデンサ15と、複合I
Cモジュール2に実装された複合ICチップ6とそれに
接続された第1の結合コイル8と、その第1の結合コイ
ル8にアンテナコイルで受信した信号を最大効率で伝送
するために並列共振回路のコンデンサ15の両端に接続
された第2の結合コイル3からなる。このとき、コンデ
ンサ15の接続は並列としたが、アンテナコイル4と第
2の結合コイル3との間に直列に接続することも好適で
ある。また、線間容量を増大させることでコンデンサを
省略することも可能である。
On the other hand, the non-contact transmission mechanism of the complex IC card 1 includes an antenna coil 4 directly electromagnetically coupled to the transmission / reception antenna 102 of the external reading device 100 and involved in power reception and information transmission / reception. A capacitor 15 connected to both ends to form a parallel resonance circuit;
A composite IC chip 6 mounted on the C module 2, a first coupling coil 8 connected thereto, and a parallel resonance circuit for transmitting a signal received by an antenna coil to the first coupling coil 8 with maximum efficiency. The second coupling coil 3 is connected to both ends of the capacitor 15. At this time, the connection of the capacitor 15 is parallel, but it is also preferable to connect the capacitor 15 in series between the antenna coil 4 and the second coupling coil 3. It is also possible to omit the capacitor by increasing the line capacitance.

【0027】ここで、外部読み書き装置100から複合
ICカード1に電力および情報を伝達する場合につい
て、各コイルの結合を以下に説明する。外部読み書き装
置100の送受信回路101で発生された図示しない高
周波信号により、送受信コイル102に高周波磁界が誘
起される。この高周波信号は、磁気エネルギーとして空
間に放射される。このとき、複合ICカード1がこの高
周波磁界中に位置すると、外部読み書き装置100の送
受信コイル102により発生された高周波磁界により、
複合ICカード1のアンテナコイル4とコンデンサ15
で構成する並列共振回路に電流を流す。このとき、複合
ICチップ6に直接接続された第1の結合コイル8と、
前記アンテナコイル4とコンデンサ15の共振回路に接
続され第1の結合コイル8に電力伝送する第2の結合コ
イル3にも高周波磁界による電流が誘起されるが、前記
のアンテナコイル4に誘起される量に比べて一桁以上小
さいので、受信感度はアンテナコイル4の特性に大きく
依存する。
Here, the coupling of each coil in the case of transmitting power and information from the external read / write device 100 to the complex IC card 1 will be described below. A high-frequency magnetic field is induced in the transmission / reception coil 102 by a high-frequency signal (not shown) generated by the transmission / reception circuit 101 of the external read / write device 100. This high frequency signal is radiated into space as magnetic energy. At this time, when the composite IC card 1 is positioned in the high-frequency magnetic field, the high-frequency magnetic field generated by the transmission / reception coil 102 of the external read / write device 100 causes
Antenna coil 4 and capacitor 15 of composite IC card 1
A current flows through the parallel resonance circuit composed of At this time, the first coupling coil 8 directly connected to the composite IC chip 6,
A current due to the high-frequency magnetic field is also induced in the second coupling coil 3 that is connected to the resonance circuit of the antenna coil 4 and the capacitor 15 and transmits power to the first coupling coil 8, but is induced in the antenna coil 4. Since it is smaller by one order of magnitude or more than the amount, the receiving sensitivity greatly depends on the characteristics of the antenna coil 4.

【0028】アンテナコイル4とコンデンサ15の共振
回路で受信した信号は第2の結合コイル3に伝達され
る。その後、第2の結合コイル3と第1の結合コイル8
とが最大伝達効率を示す密結合配置で第2の結合コイル
3と第1の結合コイル8とのトランス結合によって、複
合ICチップ6に信号が伝達される。第2の結合コイル
3と第1の結合コイル8とのトランス結合の最大伝達効
率は回路定数の選択によって決定される。以上のように
して、受信特性の改善が達成される。結果として、アン
テナコイル4の特性が受信感度を決定することになり、
アンテナコイル4の面積は大きいほど有利である。
The signal received by the resonance circuit of the antenna coil 4 and the capacitor 15 is transmitted to the second coupling coil 3. Then, the second coupling coil 3 and the first coupling coil 8
The signal is transmitted to the composite IC chip 6 by the transformer coupling between the second coupling coil 3 and the first coupling coil 8 in a tightly coupled arrangement in which the maximum transmission efficiency is shown. The maximum transfer efficiency of the transformer coupling between the second coupling coil 3 and the first coupling coil 8 is determined by selecting a circuit constant. As described above, the improvement of the reception characteristics is achieved. As a result, the characteristics of the antenna coil 4 determine the receiving sensitivity,
The larger the area of the antenna coil 4 is, the more advantageous it is.

【0029】電磁結合あるいは電磁誘導等の非接触伝達
機構の方式によってアンテナ特性は異なるが、短波帯で
電磁誘導式のアンテナコイル特性の例は表1に示す如く
算出される。尚、ここで*1だけは0.05ピッチ、また
それ以外の場合は全て0.15ピッチである。
Although the antenna characteristics vary depending on the type of non-contact transmission mechanism such as electromagnetic coupling or electromagnetic induction, examples of the antenna coil characteristics of the electromagnetic induction type in the short wave band are calculated as shown in Table 1. Here, only * 1 is 0.05 pitch, and in all other cases, it is 0.15 pitch.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】ちなみに、現在実用化されている短波帯の
RF−IDカードのアンテナコイルのインダクタンスは
約5マイクロヘンリーである。このタイプのアンテナコ
イルはプリントパターン(プリントコイル)でカードの
外周部に配置することが可能である。
Incidentally, the inductance of the antenna coil of the RF-ID card in the short wave band which is currently in practical use is about 5 microhenries. This type of antenna coil can be arranged on the outer periphery of the card in a printed pattern (print coil).

【0032】さて、図6を再度参照すると、エンボス領
域とカードの外周との間隙がもっとも狭いのは図6に正
対してカードの下部であり、その値は2.41mmであ
る。カードの縁から1mm内側からカードの中心に向か
ってスパイラルコイルを、パターン幅とその間隔を0.
15mmで製作すると、巻数5までのコイルが配置可能
である。パターン幅とその間隔を0.1mmにした場合
には、巻数7まで可能である。もし、従来の技術の例に
あるようなICモジュールの外部端子の周囲にアンテナ
コイルを設け、規格で許された1.45mm幅にコイル
を配置して5マイクロヘンリーのインダクタンスを得る
には巻数15が必要となり、パターン幅と間隔はともに
0.05mm以下にしなければならないことになる。
Referring again to FIG. 6, the narrowest gap between the embossed area and the outer periphery of the card is at the lower part of the card, as opposed to FIG. 6, and its value is 2.41 mm. A spiral coil is formed from the inner side of the card 1 mm from the edge of the card toward the center of the card.
When manufactured with 15 mm, coils with up to 5 turns can be arranged. When the pattern width and the interval are set to 0.1 mm, up to 7 turns are possible. If an antenna coil is provided around the external terminal of the IC module as in the example of the prior art, and the coil is arranged in a 1.45 mm width allowed by the standard to obtain an inductance of 5 microhenries, the number of turns is 15 Is required, and both the pattern width and the interval must be 0.05 mm or less.

【0033】一方、結合方式によっては、上記の巻数7
を超えるものもある。例えば、20マイクロヘンリーの
インダクタンスを持つアンテナコイルを必要とする構成
のものを考える。この場合には、表1に示す如くそのコ
イル面積に応じて10から16の巻数となる。巻数8を
超えるコイルの実現は立体形状の巻線コイルと平面形状
のプリントコイルが可能である。巻線コイルでは重ね巻
きすることでカードの外周部に配置することができる。
プリントコイルの場合には一般的には一面に重ならない
ように巻線を形成する。よって、巻数が多い場合にはエ
ンボス領域にかからないようにカードの外周部に配置す
ることは適切ではない。この場合には、アンテナコイル
の内部に、磁気ストライプ、エンボス、外部端子などの
実装禁止領域を含まないようにアンテナコイルを配置す
ることが製造が簡単で信頼性が確保でき、かつ低コスト
でカードを作ることができる。
On the other hand, depending on the coupling method, the above number of turns 7
Some are more than. For example, consider a configuration that requires an antenna coil having an inductance of 20 microhenries. In this case, as shown in Table 1, the number of turns is 10 to 16 depending on the coil area. A coil having more than eight turns can be realized by a three-dimensional winding coil and a planar printing coil. The wound coil can be arranged on the outer peripheral portion of the card by lap winding.
In the case of a print coil, a winding is generally formed so as not to overlap one surface. Therefore, when the number of turns is large, it is not appropriate to dispose it on the outer peripheral portion of the card so as not to cover the emboss area. In this case, it is easy to manufacture the antenna coil so as not to include a mounting prohibited area such as a magnetic stripe, an emboss, and an external terminal inside the antenna coil. Can be made.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明にかかる複合ICカードの概略構成
図である。図1(a)は、全体の構成を示し、図1
(b)は、ICモジュール実装部を横切る横断面図であ
る。本発明の複合ICカード1はICモジュール2とシ
ート状の樹脂の表面にプリントコイルで形成した第2の
結合コイル3とアンテナコイル4とを持つアンテナ基板
5を樹脂封止したカード基板10からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a composite IC card according to the present invention. FIG. 1A shows the entire configuration, and FIG.
(B) is a cross-sectional view across the IC module mounting portion. The composite IC card 1 of the present invention comprises an IC module 2 and a card substrate 10 in which an antenna substrate 5 having a second coupling coil 3 formed by a printed coil and an antenna coil 4 on the surface of a sheet-like resin is resin-sealed. .

【0035】複合ICモジュール2は図示しない接触型
インターフェースと非接触型インターフェースとを内蔵
した複合ICチップ6と接触型伝達部である端子電極7
と非接触型伝達部の第1の結合コイル8とを相異なる面
にパターン形成したモジュール基板9からなる。ここ
で、第1の結合コイル8は絶縁被覆した導線を巻くこと
で形成してもよい。複合ICチップ6はモジュール基板
9の第1の結合コイル8形成面に実装される。複合IC
チップ6とモジュール基板9の端子電極7とはスルーホ
ールで接続される。そして、複合ICチップ6と第1の
結合コイル8の回路パターンとはワイヤボンドされて回
路が形成されている。この接続は、ICチップの回路形
成面と基板とを半田や導電性接着剤を用いて熱溶着する
ことによっても実現されうる。次いで、複合ICチップ
6をモジュール基板9に実装し、回路接続された後に、
複合ICチップ6は樹脂封止され複合ICモジュール2
が完成する。
The composite IC module 2 includes a composite IC chip 6 having a built-in contact type interface and a non-contact type interface (not shown) and a terminal electrode 7 serving as a contact type transmission unit.
And a first coupling coil 8 of a non-contact type transmission unit. Here, the first coupling coil 8 may be formed by winding an insulated conductor. The composite IC chip 6 is mounted on the surface of the module substrate 9 on which the first coupling coil 8 is formed. Composite IC
The chip 6 and the terminal electrodes 7 of the module substrate 9 are connected by through holes. The composite IC chip 6 and the circuit pattern of the first coupling coil 8 are wire-bonded to form a circuit. This connection can also be realized by heat welding the circuit forming surface of the IC chip and the substrate using solder or a conductive adhesive. Next, after mounting the composite IC chip 6 on the module substrate 9 and connecting the circuits,
The composite IC chip 6 is resin-sealed and the composite IC module 2
Is completed.

【0036】続いて、本発明による複合ICカード1は
概略以下のようにして製作される。まず、樹脂基板にプ
リントコイルで第2の結合コイル3とアンテナコイル4
とコンデンサ15を形成したフレキシブルなアンテナ基
板5が準備される。ここで、第2の結合コイル3とアン
テナコイル4とは絶縁被覆した導線を巻いて形成しても
よい。アンテナ基板5の樹脂としては塩化ビニルが使用
されたが、その他、ポリイミド、ポリカーボネート、P
ETなども適用でき、材料は一種に固定されるものでは
ない。
Subsequently, the composite IC card 1 according to the present invention is manufactured as follows. First, the second coupling coil 3 and the antenna coil 4 are printed on a resin substrate by using a printed coil.
And a flexible antenna substrate 5 having the capacitor 15 formed thereon. Here, the second coupling coil 3 and the antenna coil 4 may be formed by winding a conductive wire coated with insulation. Vinyl chloride was used as the resin for the antenna substrate 5, but polyimide, polycarbonate, P
ET and the like can be applied, and the material is not fixed to one kind.

【0037】次に、射出成形によりアンテナ基板5を封
入してカード基板10をつくる。成形の際、第2の結合
コイル3が複合ICモジュール2の実装位置に重なるよ
うに位置決めされ配置される。射出成形によるカード基
板10の製作と同時に複合ICモジュール2の嵌合穴1
1を形成する。最後に、カード基板10の複合ICモジ
ュール2の嵌合穴11に複合ICモジュール2を接着す
ることで複合ICカード1が完成する。カード基材とし
ては塩化ビニルを用いたが、その他、ポリカーボネート
など十分な強度とエンボス性などカードの特性が得られ
るもので有ればすべて本発明に適用できる。図1(a)
において、カード基板10は表面と裏面に分離して描い
てあるが、本来、一体のものであり、図では、カード基
板に封入されるアンテナ基板5における結合コイルと嵌
合穴11との関係を明確に説明するために修飾されてい
る。
Next, the card substrate 10 is formed by enclosing the antenna substrate 5 by injection molding. During molding, the second coupling coil 3 is positioned and arranged so as to overlap the mounting position of the composite IC module 2. At the same time as the production of the card substrate 10 by injection molding, the fitting hole 1 of the composite IC module 2
Form one. Finally, the composite IC module 1 is completed by bonding the composite IC module 2 to the fitting hole 11 of the composite IC module 2 of the card substrate 10. Although vinyl chloride was used as the card base material, the present invention can be applied to any other material, such as polycarbonate, as long as it has sufficient strength and card characteristics such as embossability. FIG. 1 (a)
In FIG. 1, the card substrate 10 is drawn separately on the front surface and the back surface. However, the card substrate 10 is originally integrated, and in the figure, the relationship between the coupling coil and the fitting hole 11 in the antenna substrate 5 sealed in the card substrate is shown. Qualified for clarity.

【0038】本発明において、カードの製作を射出成形
としたが、エンボス特性を維持する方法であればいずれ
も本発明に適用可能であって、例えば、ラミネート方
式、接着剤充填方式であってもよい。また、ICモジュ
ールの嵌合穴11は、カード成形後にくりぬき加工する
ことも本発明に含まれる。
In the present invention, the card is manufactured by injection molding. However, any method can be applied to the present invention as long as the method maintains the embossing characteristics. Good. The present invention also includes a method of forming the fitting hole 11 of the IC module by hollowing out after the card is formed.

【0039】<実施例1>図2はエンボスに対応した複
合ICカード1の平面図であり、アンテナコイル4の複
合ICカード1内部に於ける実装位置を示し、アンテナ
コイル4をカードの周囲全体に配置した場合を示す。こ
のときのコイル仕様は表1の1番に対応する。アンテナ
コイル4の巻数が比較的少なく3乃至7の場合に、より
好ましくは4または5の場合に有効である。この実施例
におけるアンテナ基板5はエンボス領域20に対応する
部分の樹脂シートを切り抜いてある。これは、エンボス
特性に影響を与えないことを目的としている。
<Embodiment 1> FIG. 2 is a plan view of the composite IC card 1 corresponding to embossing, showing the mounting position of the antenna coil 4 inside the composite IC card 1, and showing the antenna coil 4 as a whole around the card. Is shown. The coil specification at this time corresponds to No. 1 in Table 1. This is effective when the number of turns of the antenna coil 4 is relatively small and is 3 to 7, more preferably 4 or 5. In the antenna substrate 5 in this embodiment, a portion of the resin sheet corresponding to the embossed region 20 is cut out. This aims at not affecting the embossing characteristics.

【0040】<実施例2>図3はエンボスに対応した複
合ICカード1の平面図であり、エンボス領域20と外
部端子領域21をアンテナコイル4の内部に配置しない
ようにしたアンテナコイル4の概略形状を示す。このと
きのコイル仕様は表1の3番に対応する。アンテナコイ
ル4の巻数が10以上の時に有効である。
<Embodiment 2> FIG. 3 is a plan view of a composite IC card 1 corresponding to embossing, and schematically shows an antenna coil 4 in which an embossed area 20 and an external terminal area 21 are not arranged inside the antenna coil 4. Show the shape. The coil specification at this time corresponds to No. 3 in Table 1. This is effective when the number of turns of the antenna coil 4 is 10 or more.

【0041】<実施例3>図4は磁気ストライプとエン
ボスの方法に対応した複合ICカード1の平面図であ
り、アンテナコイル4の複合ICカード1内部に於ける
実装位置を示すものであって、アンテナコイル4が磁気
ストライプ領域22にかからないようにしてその他の部
分は複合ICカード1の外周に沿った配置状態を示す。
このときのコイル仕様は表1の2番に対応する。この実
施例においてもアンテナ基板5はエンボス領域20に対
応する部分の樹脂シートを切り抜いてある。
<Embodiment 3> FIG. 4 is a plan view of the composite IC card 1 corresponding to the magnetic stripe and embossing method, showing the mounting position of the antenna coil 4 inside the composite IC card 1. The other portions are arranged along the outer periphery of the composite IC card 1 so that the antenna coil 4 does not cover the magnetic stripe region 22.
The coil specification at this time corresponds to No. 2 in Table 1. Also in this embodiment, a portion of the resin sheet corresponding to the embossed area 20 is cut out from the antenna substrate 5.

【0042】<実施例4>図5は磁気ストライプとエン
ボスの方法に対応した複合ICカードの平面図であり、
エンボス領域20と外部端子領域21、そして磁気スト
ライプ領域22をアンテナコイル4の内部に配置しない
ようにしたアンテナコイル4の概略形状を示す。このと
きのコイル仕様は表1の4番に対応する。図2から図5
においてアンテナ基板5の外形を破線で示した。
<Embodiment 4> FIG. 5 is a plan view of a composite IC card corresponding to a magnetic stripe and embossing method.
The schematic shape of the antenna coil 4 in which the embossed area 20, the external terminal area 21, and the magnetic stripe area 22 are not arranged inside the antenna coil 4 is shown. The coil specification at this time corresponds to No. 4 in Table 1. 2 to 5
, The outline of the antenna substrate 5 is indicated by a broken line.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
おける複合ICカードは、外部端子付きの接触型とアン
テナコイル等の非接触結合素子を持つ非接触型の双方の
方式に対応可能な機能を有しており、ICモジュールと
アンテナコイルとにトランス結合回路素子を設けること
で、ICモジュールとアンテナコイル間を電気的に接続
することなく電力の受給と信号の送受を行うように構成
である。この構成により、アンテナコイルの面積を許さ
れた範囲内で可能な限り大きく取るようにしたことで、
非接触伝達機能の利点である外部読み書き装置のアンテ
ナ近傍にカードを「かざす」ことで通信可能な感度特性
を維持できるという効果がある。また、カードの受信感
度が大きくなることで、通信距離の増大、及び/又は外
部読み書き装置の送信出力の抑制が実現できる。このこ
とは、電波法によって送信出力が規制されているために
カードにとって好都合である。
As is apparent from the above description, the function of the composite IC card according to the present invention is compatible with both the contact type having an external terminal and the non-contact type having a non-contact coupling element such as an antenna coil. With the provision of a transformer coupling circuit element between the IC module and the antenna coil, power is received and signals are transmitted and received without electrically connecting the IC module and the antenna coil. . With this configuration, the area of the antenna coil is made as large as possible within the allowed range.
An advantage of the non-contact transmission function is that the card can be held over the antenna of the external read / write device in the vicinity of the antenna. Also, by increasing the receiving sensitivity of the card, it is possible to increase the communication distance and / or suppress the transmission output of the external read / write device. This is convenient for the card because the transmission output is regulated by the Radio Law.

【0044】加えて、ICモジュールとカード基板に内
蔵されたアンテナ回路との接続が不要なため、ICモジ
ュールをカード基板に設けられた嵌合穴に接着実装する
従来のICカード製造工程がそのまま利用できるととも
に、カードに曲げ応力などの機械的応力が加えられても
ICモジュールとアンテナ回路とが接続点を持たないた
めに故障する危険がきわめて少ない。
In addition, since there is no need to connect the IC module to the antenna circuit built in the card board, the conventional IC card manufacturing process of bonding and mounting the IC module to the fitting hole provided in the card board can be used as it is. In addition, even if mechanical stress such as bending stress is applied to the card, the risk of failure is extremely small because the IC module and the antenna circuit have no connection point.

【0045】さらに、外部読み書き装置と直接非接触結
合するアンテナコイルを接触型の電極である外部端子領
域であると同時にICモジュールの嵌合部とエンボス領
域、及び/又は磁気ストライプ領域にかからないように
配置するようにしたので、従来のカード応用にも十分適
応可能な汎用性を持っている。
Further, the antenna coil which is directly and non-contact-coupled to the external read / write device is provided so as not to cover the external terminal area which is a contact-type electrode and at the same time to the fitting portion of the IC module, the embossed area, and / or the magnetic stripe area. Since it is arranged, it has versatility that can be adequately applied to conventional card applications.

【0046】また、射出成形を用いることとフレキシブ
ルなアンテナ基板の基材がエンボス領域に対応する範囲
に存在しないようにしたので、複数のシートの貼り合わ
せによるエンボス性への影響もない。そして、アンテナ
コイルを含むアンテナ基板をフレキシブルな印刷配線板
としてコイルを平面状に形成したので、カードの厚さも
0.76mmのISO7816規格を十分に満足できる
カードを得ることができる。
In addition, since the injection molding is used and the base material of the flexible antenna substrate is not present in the area corresponding to the embossed area, there is no influence on the embossability due to the bonding of a plurality of sheets. Since the antenna substrate including the antenna coil is formed as a flexible printed wiring board and the coil is formed in a planar shape, a card having a thickness of 0.76 mm and sufficiently satisfying the ISO7816 standard can be obtained.

【0047】以上を総じて、ICモジュールと非接触伝
達用のアンテナコイルとの接続の必要がなく、十分な交
信距離が得られる受信感度を有し、エンボス加工と磁気
ストライプ形成に対応可能で接触型と非接触型の双方の
伝達機構を実用的な動作状態を維持できる複合ICカー
ドを提供することが出来た。
In summary, there is no need to connect the IC module to the antenna coil for non-contact transmission, the receiving sensitivity is sufficient to obtain a sufficient communication distance, and the contact type can be used for embossing and magnetic stripe formation. And a non-contact type transmission mechanism capable of maintaining a practical operation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる複合ICカードの概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a composite IC card according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例のエンボスに対応した複
合ICカードの平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the composite IC card corresponding to the emboss according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例のエンボスに対応した複
合ICカードの平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an embossed composite IC card according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例の磁気ストライプとエン
ボスに対応した複合ICカードの平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a composite IC card corresponding to a magnetic stripe and emboss according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例の磁気ストライプとエン
ボスに対応した複合ICカードの平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a composite IC card corresponding to a magnetic stripe and emboss according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】ISO規格で規定された磁気ストライプ領域、
エンボス領域、そして外部端子領域を説明する図であ
る。
FIG. 6 is a magnetic stripe region defined by the ISO standard,
FIG. 3 is a diagram illustrating an embossed area and an external terminal area.

【図7】本発明の非接触伝達機構の原理を説明する非接
触結合回路の等価回路図である。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a non-contact coupling circuit for explaining the principle of the non-contact transmission mechanism of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・複合ICカード 2・・・・ICモジュール 3・・・・第2の結合コイル 4・・・・アンテナコイル 5・・・・アンテナ基板 6・・・・複合ICチップ 7・・・・端子電極 8・・・・第1の結合コイル 9・・・・モジュール基板 10・・・カード基板 11・・・嵌合穴 15・・・コンデンサ 20・・・エンボス領域 21・・・外部端子領域 22・・・磁気ストライプ領域 100・・外部読み書き装置 101・・送受信回路 102・・送受信アンテナ 1 Composite IC card 2 IC module 3 Second coupling coil 4 Antenna coil 5 Antenna substrate 6 Composite IC chip 7 Terminal electrode 8 First coupling coil 9 Module substrate 10 Card substrate 11 Fitting hole 15 Capacitor 20 Emboss area 21 External Terminal area 22: Magnetic stripe area 100 External read / write device 101 Transmitter / receiver circuit 102 Transmitter / receiver antenna

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 一雄 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Kobayashi Letterpress Printing Co., Ltd., 1-1-1, Taito, Taito-ku, Tokyo

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】接触型と非接触型の機能の双方を具備した
複合ICカードにおいて、 複合ICカードはICモジュールと、該ICモジュール
とは電気的接続を持たないアンテナ素子とを有し、該I
Cモジュールは接触型伝達機能と非接触型伝達機能とを
内蔵したICチップと、接触型伝達素子である外部端子
と第1の結合コイルとを形成した基板とで構成され、 該アンテナ素子は外部読み取り装置と電力の受給と信号
の授受を行うアンテナとそのアンテナに接続された第2
の結合コイルとを具備し、 該ICモジュールの第1の結合コイルと非接触伝達用の
アンテナ素子の第2の結合コイルとが、互いに密結合す
るように配設され、ICモジュールとアンテナ素子とが
トランス結合によって非接触に結合されてなることを特
徴とする複合ICカード。
1. A composite IC card having both contact and non-contact functions, wherein the composite IC card has an IC module and an antenna element having no electrical connection with the IC module. I
The C module includes an IC chip having a built-in contact-type transfer function and a non-contact-type transfer function, and a substrate on which an external terminal serving as a contact-type transfer element and a first coupling coil are formed. An antenna for receiving power and transmitting / receiving signals to / from a reader, and a second antenna connected to the antenna
Wherein the first coupling coil of the IC module and the second coupling coil of the non-contact transmission antenna element are disposed so as to be tightly coupled to each other, and the IC module and the antenna element Are combined in a non-contact manner by a transformer coupling.
【請求項2】エンボス領域を有する複合ICカードであ
って、 前記外部端子付きICモジュールはカードの一方の短辺
側のほぼ中央に設けられ、該エンボス領域はカードの一
方の長辺に沿って設けられており、 前記非接触伝達用のアンテナが前記外部端子付きICモ
ジュール領域と該エンボス領域とのいずれにも干渉しな
いように設けられてなることを特徴とする請求項1に記
載の複合ICカード。
2. A composite IC card having an embossed area, wherein the IC module with external terminals is provided substantially at the center on one short side of the card, and the embossed area extends along one long side of the card. 2. The composite IC according to claim 1, wherein the non-contact transmitting antenna is provided so as not to interfere with any of the IC module area with external terminals and the emboss area. 3. card.
【請求項3】前記非接触伝達用のアンテナが、 前記エンボス領域の設けられた長辺とは反対側の長辺
と、該エンボス領域のカード内部の境界と、ICモジュ
ールのカード内部の境界と、そして前記ICモジュール
が設けられた短辺と相対する短辺とに囲まれた領域内に
設けられてなることを特徴とする請求項2に記載の複合
ICカード。
3. The non-contact transmission antenna according to claim 1, wherein the long side opposite to the long side provided with the embossed area, a boundary inside the card in the embossed area, and a boundary inside the card in the IC module. The composite IC card according to claim 2, wherein the IC module is provided in a region surrounded by a short side opposite to the short side provided with the IC module.
【請求項4】前記非接触伝達用のアンテナが、 前記エンボス領域と、前記ICモジュールの外部端子領
域と、カードの縁との間に、カードの外周に沿って設け
られてなることを特徴とする請求項2に記載の複合IC
カード。
4. The non-contact transmitting antenna is provided along the outer periphery of the card between the embossed area, the external terminal area of the IC module, and an edge of the card. The composite IC according to claim 2,
card.
【請求項5】磁気ストライプ領域とエンボス領域とを有
する複合ICカードであって、 前記外部端子付きICモジュールはカードの一方の短辺
側のほぼ中央に設けられ、前記エンボス領域はカードの
一方の長辺に沿って設けられ、カードの他方の長辺に沿
って前記磁気ストライプ領域が設けられており、 前記非接触伝達用のアンテナが、該外部端子付きICモ
ジュール領域、該エンボス領域、および磁気ストライプ
領域のいずれにも干渉しないよう設けられてなることを
特徴とする請求項1に記載の複合ICカード。
5. A composite IC card having a magnetic stripe area and an embossed area, wherein the IC module with external terminals is provided substantially at the center on one short side of the card, and the embossed area is provided on one side of the card. The magnetic stripe region is provided along a long side of the card, and the magnetic stripe region is provided along the other long side of the card. The antenna for non-contact transmission includes the IC module region with external terminals, the emboss region, and a magnetic field. The composite IC card according to claim 1, wherein the composite IC card is provided so as not to interfere with any of the stripe regions.
【請求項6】前記非接触伝達用のアンテナが、 前記磁気ストライプ領域は避けて、前記エンボス領域と
ICモジュールの外部端子領域の外周に沿って設けられ
てなることを特徴とする請求項5に記載の複合ICカー
ド。
6. The antenna according to claim 5, wherein the antenna for non-contact transmission is provided along the outer periphery of the embossed region and an external terminal region of the IC module, avoiding the magnetic stripe region. The composite IC card according to the above.
【請求項7】非接触伝達用のアンテナが、 前記エンボス領域のカード内部の境界と、前記ICモジ
ュールのカード内部の境界と、前記磁気ストライプ領域
の内部の境界と、そして前記ICモジュールが設けられ
た短辺と相対する短辺とに囲まれた領域内に設けられて
なることを特徴とする請求項5に記載の複合ICカー
ド。
7. An antenna for non-contact transmission includes: a boundary inside the card in the embossed area, a boundary inside the card in the IC module, a boundary inside the magnetic stripe area, and the IC module. 6. The composite IC card according to claim 5, wherein the composite IC card is provided in a region surrounded by the short side opposite to the short side.
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