JPH11306303A - 非接触ｉｃカード - Google Patents
非接触ｉｃカードInfo
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- JPH11306303A JPH11306303A JP10816998A JP10816998A JPH11306303A JP H11306303 A JPH11306303 A JP H11306303A JP 10816998 A JP10816998 A JP 10816998A JP 10816998 A JP10816998 A JP 10816998A JP H11306303 A JPH11306303 A JP H11306303A
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
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Abstract
(57)【要約】
【課題】取り扱いの容易な基板上に配置された導電体パ
ターンから構成されたコイル又はアンテナを有してい
て、共振用のコンデンサをチップコンデンサ等の個別部
品を用いることなく、かつ信号伝送効率に係わるコイル
面積の低下の無いコンデンサを基板上に実現できるこ
と、しかも、厚さは薄く、且つ信頼性は高いこと、これ
らを共に満たすことができる非接触ＩＣカードを提供す
る。 【解決手段】非接触ＩＣカードの基板上にパターン化さ
れたある導電体のコイル又はアンテナ、２個以上の信号
端子を有しその一個はコイル又はアンテナの一端に接続
され、コイル又はアンテナを介して電磁気的作用により
外部との間でデータ又はエネルギの授受を行う電子回
路、そして、基板上にコイル又はアンテナとは反対側の
面に設けられコイル又はアンテナとの間で前記基板を介
して所定の静電容量を有し、信号端子の別の１個に接続
されてある第２の導電体、これらを全て具備することを
特徴とする。
ターンから構成されたコイル又はアンテナを有してい
て、共振用のコンデンサをチップコンデンサ等の個別部
品を用いることなく、かつ信号伝送効率に係わるコイル
面積の低下の無いコンデンサを基板上に実現できるこ
と、しかも、厚さは薄く、且つ信頼性は高いこと、これ
らを共に満たすことができる非接触ＩＣカードを提供す
る。 【解決手段】非接触ＩＣカードの基板上にパターン化さ
れたある導電体のコイル又はアンテナ、２個以上の信号
端子を有しその一個はコイル又はアンテナの一端に接続
され、コイル又はアンテナを介して電磁気的作用により
外部との間でデータ又はエネルギの授受を行う電子回
路、そして、基板上にコイル又はアンテナとは反対側の
面に設けられコイル又はアンテナとの間で前記基板を介
して所定の静電容量を有し、信号端子の別の１個に接続
されてある第２の導電体、これらを全て具備することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触型情報媒体
に関し、詳しくは、オフィスオートメイション（Office
Automation ，ＯＡ）、ファクトリーオートメーション
（Factory Automation、ＦＡ）、セキュリティ（Securi
ty）分野等で使用されるＩＣカード等の情報媒体におい
て電磁気的作用によって電源電力の受電並びにデータの
授受を、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ＩＣカードに関する。
に関し、詳しくは、オフィスオートメイション（Office
Automation ，ＯＡ）、ファクトリーオートメーション
（Factory Automation、ＦＡ）、セキュリティ（Securi
ty）分野等で使用されるＩＣカード等の情報媒体におい
て電磁気的作用によって電源電力の受電並びにデータの
授受を、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ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、認証などを行う目的で入退室等の
ゲート管理へ適用されている非接触ＩＣカードがある。
これは、空間に高周波電磁界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源とし、この交流成分
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、この識別信号をコイル等のアンテナ素子を
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。
ゲート管理へ適用されている非接触ＩＣカードがある。
これは、空間に高周波電磁界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源とし、この交流成分
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、この識別信号をコイル等のアンテナ素子を
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。
【０００３】このような目的の非接触ＩＣカードの多く
は、電池とＣＰＵ（Central Processing Unit 、中央処
理装置）を搭載しないハードロジックのＲＦ−ＩＤ（Ra
dioFrequency Identification、無線認証：以下、これ
を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
き装置のスロット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
うデータ交信の為の煩雑さは軽減された。
は、電池とＣＰＵ（Central Processing Unit 、中央処
理装置）を搭載しないハードロジックのＲＦ−ＩＤ（Ra
dioFrequency Identification、無線認証：以下、これ
を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
き装置のスロット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
うデータ交信の為の煩雑さは軽減された。
【０００４】従来から、図４（ａ）に示す様な構成の非
接触ＩＣカード４が用いられてきた。非接触ＩＣカード
４は、導電体の巻き線により形成されたコイル１０３、
基板１２０上にコイル１０３を介して外部との間で電磁
気的作用により信号の授受を行う電子回路１０１、外部
との伝送効率を上げる為の共振用チップコンデンサ１０
２から構成されている。
接触ＩＣカード４が用いられてきた。非接触ＩＣカード
４は、導電体の巻き線により形成されたコイル１０３、
基板１２０上にコイル１０３を介して外部との間で電磁
気的作用により信号の授受を行う電子回路１０１、外部
との伝送効率を上げる為の共振用チップコンデンサ１０
２から構成されている。
【０００５】このような構成の問題点として、チップコ
ンデンサを用いるとカードに曲げ等の力が加わるなどし
た時にチップコンデンサ自体や電子回路を実装した基板
上の配線パターンの破壊が生じ易くなり、非接触ＩＣカ
ードの信頼性が低下してしまう事や、チップコンデンサ
部品の厚みの為に非接触ＩＣカードが厚くなってしま
う。また、導電体の巻き線でコイルを形成している為、
コイルの変形などが生じぬ様にその取り扱いも注意が必
要となり製造上の問題も生じ易い。
ンデンサを用いるとカードに曲げ等の力が加わるなどし
た時にチップコンデンサ自体や電子回路を実装した基板
上の配線パターンの破壊が生じ易くなり、非接触ＩＣカ
ードの信頼性が低下してしまう事や、チップコンデンサ
部品の厚みの為に非接触ＩＣカードが厚くなってしま
う。また、導電体の巻き線でコイルを形成している為、
コイルの変形などが生じぬ様にその取り扱いも注意が必
要となり製造上の問題も生じ易い。
【０００６】このような問題を解決する為に図５（ｂ）
−１や図６（ｃ）−１に示す様な非接触ＩＣカード５や
６が提案されている。非接触ＩＣカード５においては基
板１２１上に、前記導電体の巻き線により形成されたコ
イルの代わりにその外周に沿って導電体パターンとして
設けられたコイル１０４が形成され、前記共振用チップ
コンデンサの代わりに同じく基板１２１上に設けられた
導電体１０５と１０６との間で基板１２１を介して所定
の静電容量を有すコンデンサ６０が形成され、等価回路
で示せば図５（ｂ）−２に示すように並列共振回路を形
成可能な構成としたものである。
−１や図６（ｃ）−１に示す様な非接触ＩＣカード５や
６が提案されている。非接触ＩＣカード５においては基
板１２１上に、前記導電体の巻き線により形成されたコ
イルの代わりにその外周に沿って導電体パターンとして
設けられたコイル１０４が形成され、前記共振用チップ
コンデンサの代わりに同じく基板１２１上に設けられた
導電体１０５と１０６との間で基板１２１を介して所定
の静電容量を有すコンデンサ６０が形成され、等価回路
で示せば図５（ｂ）−２に示すように並列共振回路を形
成可能な構成としたものである。
【０００７】また、ＩＣカード６においては基板１２２
上に、前記導電体の巻き線により形成されたコイルの代
わりにその外周に沿って導電体パターンとして設けられ
たコイル１０７が形成され、前記共振用チップコンデン
サの代わりに同じく基板１２２上に設けられた導電体１
０８と１０９と１１０との間で基板１２２を介して所定
の静電容量を有すコンデンサ７０が形成され、等価回路
で示せば図６（ｃ）−２に示すように直列共振回路を形
成可能な構成としたものである。
上に、前記導電体の巻き線により形成されたコイルの代
わりにその外周に沿って導電体パターンとして設けられ
たコイル１０７が形成され、前記共振用チップコンデン
サの代わりに同じく基板１２２上に設けられた導電体１
０８と１０９と１１０との間で基板１２２を介して所定
の静電容量を有すコンデンサ７０が形成され、等価回路
で示せば図６（ｃ）−２に示すように直列共振回路を形
成可能な構成としたものである。
【０００８】しかしながら、上述した非接触ＩＣカード
５又は６におけるように、基板を介して所定の静電容量
を有するコンデンサを形成すると、コンデンサを形成す
る為の導電体の面積の分だけ最大に取ることの出来る導
電体パターンで形成されたコイルの内部面積よりも小さ
くなる。これはこの面積の低下の分だけ信号伝送効率が
低下することとなる。
５又は６におけるように、基板を介して所定の静電容量
を有するコンデンサを形成すると、コンデンサを形成す
る為の導電体の面積の分だけ最大に取ることの出来る導
電体パターンで形成されたコイルの内部面積よりも小さ
くなる。これはこの面積の低下の分だけ信号伝送効率が
低下することとなる。
【０００９】また、共振の為に必要な静電容量の一部を
前記電子回路を構成する半導体ＩＣ内部に持たせたもの
もあるが、あまり大きな静電容量は半導体ＩＣの大きさ
を増大させ、半導体ＩＣの値段も高くなると言う欠点が
ある。半導体ＩＣに内蔵する静電容量を減らす方法とし
て、例えばコイルを導電体の巻き線により形成すること
によりその密着した隣接する導電体間の静電容量を利用
することも考えられる。しかしながら、前述したように
コイルを導電体の巻き線により形成する方法では、その
取り扱いに注意が必要となり製造上の問題も生じ易い。
前記電子回路を構成する半導体ＩＣ内部に持たせたもの
もあるが、あまり大きな静電容量は半導体ＩＣの大きさ
を増大させ、半導体ＩＣの値段も高くなると言う欠点が
ある。半導体ＩＣに内蔵する静電容量を減らす方法とし
て、例えばコイルを導電体の巻き線により形成すること
によりその密着した隣接する導電体間の静電容量を利用
することも考えられる。しかしながら、前述したように
コイルを導電体の巻き線により形成する方法では、その
取り扱いに注意が必要となり製造上の問題も生じ易い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、取り扱いの容易な基板上に配置された導電体パター
ンから構成されたコイル又はアンテナを有していて、共
振用のコンデンサをチップコンデンサ等の個別部品を用
いることなく、かつ信号伝送効率に係わるコイル面積の
低下の無いコンデンサを基板上に実現できること、しか
も、厚さは薄く、且つ信頼性は高いこと、これらを共に
満たすことができる非接触ＩＣカードを提供することに
ある。
の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、取り扱いの容易な基板上に配置された導電体パター
ンから構成されたコイル又はアンテナを有していて、共
振用のコンデンサをチップコンデンサ等の個別部品を用
いることなく、かつ信号伝送効率に係わるコイル面積の
低下の無いコンデンサを基板上に実現できること、しか
も、厚さは薄く、且つ信頼性は高いこと、これらを共に
満たすことができる非接触ＩＣカードを提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
為に、本発明にかかる第１の発明は、請求項１に示すよ
うに、外部装置との間でデータ又はエネルギの授受を非
接触で行う非接触ＩＣカードであって、非接触ＩＣカー
ドの基板上に設けられパターン化されてある導電体から
なるコイル又はアンテナ、少なくとも２個の信号端子を
有し、該信号端子の一個は前記コイル又はアンテナの一
端に接続され、該コイル又はアンテナを介して電磁気的
作用により外部との間でデータ又はエネルギの授受を行
う電子回路、そして、前記基板上に前記コイル又はアン
テナとは反対側の面に設けられ、該コイル又はアンテナ
との間で前記基板を介して所定の静電容量を有し、前記
信号端子の別の１個に接続されてある第２の導電体、こ
れらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカード
である。
為に、本発明にかかる第１の発明は、請求項１に示すよ
うに、外部装置との間でデータ又はエネルギの授受を非
接触で行う非接触ＩＣカードであって、非接触ＩＣカー
ドの基板上に設けられパターン化されてある導電体から
なるコイル又はアンテナ、少なくとも２個の信号端子を
有し、該信号端子の一個は前記コイル又はアンテナの一
端に接続され、該コイル又はアンテナを介して電磁気的
作用により外部との間でデータ又はエネルギの授受を行
う電子回路、そして、前記基板上に前記コイル又はアン
テナとは反対側の面に設けられ、該コイル又はアンテナ
との間で前記基板を介して所定の静電容量を有し、前記
信号端子の別の１個に接続されてある第２の導電体、こ
れらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカード
である。
【００１２】また、本発明にかかる請求項２に示す発明
は、外部装置との間でデータ又はエネルギの授受を非接
触で行う非接触ＩＣカードであって、非接触ＩＣカード
の基板上に設けられパターン化されてある導電体からな
る第１のコイル又はアンテナ、少なくとも２個の信号端
子を有し、該信号端子の一個が前記第１のコイル又はア
ンテナの一端に接続され、該コイル又はアンテナを介し
て電磁気的作用により外部との間で信号の授受を行う電
子回路、そして、前記基板上の前記第１のコイル又はア
ンテナとは反対側の面に設けられ、該第１のコイル又は
アンテナとの間で前記基板を介して所定の静電容量を有
し、前記信号端子の別の１個に接続されてあるパターン
化された導電体からなる第２のコイル又はアンテナ、こ
れらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカード
である。
は、外部装置との間でデータ又はエネルギの授受を非接
触で行う非接触ＩＣカードであって、非接触ＩＣカード
の基板上に設けられパターン化されてある導電体からな
る第１のコイル又はアンテナ、少なくとも２個の信号端
子を有し、該信号端子の一個が前記第１のコイル又はア
ンテナの一端に接続され、該コイル又はアンテナを介し
て電磁気的作用により外部との間で信号の授受を行う電
子回路、そして、前記基板上の前記第１のコイル又はア
ンテナとは反対側の面に設けられ、該第１のコイル又は
アンテナとの間で前記基板を介して所定の静電容量を有
し、前記信号端子の別の１個に接続されてあるパターン
化された導電体からなる第２のコイル又はアンテナ、こ
れらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカード
である。
【００１３】また、本発明にかかる請求項３に示す発明
は、外部装置との間でデータ又はエネルギの授受を非接
触で行う非接触ＩＣカードであって、非接触ＩＣカード
の基板上に設けられパターン化されてある導電体からな
るコイル又はアンテナ、少なくとも２個の信号端子を有
し、前記コイル又はアンテナの両端それぞれに該信号端
子の少なくとも１個づつが接続され、前記コイル又はア
ンテナを介して電磁気的作用により外部との間で信号の
授受を行う電子回路、前記基板上の前記コイル又はアン
テナとは反対側の面に設けられ、該コイル又はアンテナ
との間で前記基板を介して所定の静電容量を有する第３
の導電体、これらを全て具備することを特徴とする非接
触ＩＣカードである。
は、外部装置との間でデータ又はエネルギの授受を非接
触で行う非接触ＩＣカードであって、非接触ＩＣカード
の基板上に設けられパターン化されてある導電体からな
るコイル又はアンテナ、少なくとも２個の信号端子を有
し、前記コイル又はアンテナの両端それぞれに該信号端
子の少なくとも１個づつが接続され、前記コイル又はア
ンテナを介して電磁気的作用により外部との間で信号の
授受を行う電子回路、前記基板上の前記コイル又はアン
テナとは反対側の面に設けられ、該コイル又はアンテナ
との間で前記基板を介して所定の静電容量を有する第３
の導電体、これらを全て具備することを特徴とする非接
触ＩＣカードである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明にかかる非接触ＩＣカード
の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は
本発明の請求項１にかかる非接触ＩＣカード１の構成を
示す図であって、（ａ）は非接触ＩＣカード１の基板の
配線パターン及び構成を示し、（ｂ）は非接触ＩＣカー
ド１の等価回路を示し、（ｃ）は非接触ＩＣカード１の
基板配線パターンをＸ−Ｘ’方向に切断したところを断
面図で示したものである。
の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は
本発明の請求項１にかかる非接触ＩＣカード１の構成を
示す図であって、（ａ）は非接触ＩＣカード１の基板の
配線パターン及び構成を示し、（ｂ）は非接触ＩＣカー
ド１の等価回路を示し、（ｃ）は非接触ＩＣカード１の
基板配線パターンをＸ−Ｘ’方向に切断したところを断
面図で示したものである。
【００１５】図１（ａ）に示すように、基板１４の一方
の面の外周に沿って導電性物質を用いた配線パターンと
して実現されたコイル１２が配置され、そのコイル１２
の一端のみが電子回路１１の信号端子３０に接続され、
コイル１２の他端３４は開放のまま配置される。
の面の外周に沿って導電性物質を用いた配線パターンと
して実現されたコイル１２が配置され、そのコイル１２
の一端のみが電子回路１１の信号端子３０に接続され、
コイル１２の他端３４は開放のまま配置される。
【００１６】一方、電子回路１１の他方の信号端子３１
は基板１４の他方の面に導かれ、コイル１２に対向して
基板１４の他方の面に導電性物質を用いて構成された導
電体１３に接続される。ここで、図１（ａ）では導電体
１３を示す点線がコイル１２の内外周よりはみ出て記載
されているのは図面を見やすくする為である。静電容量
は一方の面のコイル１２を形成する導電性物質を用いた
パターンと基板１４を介して他方の面に導電性物質を用
いて構成された導電体１３とで形成されると言う原理に
基づき、図１（ｂ）の等価回路における直列コンデンサ
１５で表される。
は基板１４の他方の面に導かれ、コイル１２に対向して
基板１４の他方の面に導電性物質を用いて構成された導
電体１３に接続される。ここで、図１（ａ）では導電体
１３を示す点線がコイル１２の内外周よりはみ出て記載
されているのは図面を見やすくする為である。静電容量
は一方の面のコイル１２を形成する導電性物質を用いた
パターンと基板１４を介して他方の面に導電性物質を用
いて構成された導電体１３とで形成されると言う原理に
基づき、図１（ｂ）の等価回路における直列コンデンサ
１５で表される。
【００１７】また、図１（ｃ）に示す様にコイル１２の
幅Ｗ12と導電体１３の幅Ｗ13は必要な静電容量が形成さ
れれば厳密に等しくしなければならないものではない
が、少なくともコイル１２の幅Ｗ12の端面３２よりも導
電体１３の幅Ｗ13の端面３３がはみ出さないように配置
させるのは、前述したようにコイル１２で形成されるコ
イル面積の低下を防ぐ意味から好ましい。また、図１で
は、コイル12は巻き数２のコイルであるが、必要なイン
ダクタンス及び静電容量を形成できればその巻き数及び
そのパターン幅を特に規定するものではなく任意に設定
してもよい。
幅Ｗ12と導電体１３の幅Ｗ13は必要な静電容量が形成さ
れれば厳密に等しくしなければならないものではない
が、少なくともコイル１２の幅Ｗ12の端面３２よりも導
電体１３の幅Ｗ13の端面３３がはみ出さないように配置
させるのは、前述したようにコイル１２で形成されるコ
イル面積の低下を防ぐ意味から好ましい。また、図１で
は、コイル12は巻き数２のコイルであるが、必要なイン
ダクタンス及び静電容量を形成できればその巻き数及び
そのパターン幅を特に規定するものではなく任意に設定
してもよい。
【００１８】また、本発明ではコイル１２の他端３４は
任意の場所で開放とすることができ巻き数１以上のコイ
ル１２の持つインダクタンスをコイル１２を形成するパ
ターンの長さでも調整することがでる。一方、導電体１
３もコイル１２と対向する面積を任意に設定し必要な静
電容量を形成させることができるのは言うまでもない。
したがって、本発明ではコイルが形成する面積およびそ
の巻き数でしかそのインダクタンスを調整できない従来
の方法に比べ、容易にインダクタンス及び静電容量を調
整できると言う利点もある。
任意の場所で開放とすることができ巻き数１以上のコイ
ル１２の持つインダクタンスをコイル１２を形成するパ
ターンの長さでも調整することがでる。一方、導電体１
３もコイル１２と対向する面積を任意に設定し必要な静
電容量を形成させることができるのは言うまでもない。
したがって、本発明ではコイルが形成する面積およびそ
の巻き数でしかそのインダクタンスを調整できない従来
の方法に比べ、容易にインダクタンス及び静電容量を調
整できると言う利点もある。
【００１９】図２は本発明の請求項２にかかる非接触Ｉ
Ｃカード２の構成を示す図であって、（ａ）は非接触Ｉ
Ｃカード２の基板の配線パターン及び構成を示し、
（ｂ）は非接触ＩＣカード２の等価回路を示し、（ｃ）
は非接触ＩＣカード２の基板配線パターンをＹ−Ｙ‘方
向に切断した断面図である。図２（ａ）に示すように、
基板１８の一方の面の外周に沿って導電性物質を用いた
配線パターンとして実現されたコイル１６が配置され、
そのコイル１６の一端のみが電子回路１１の信号端子３
０に接続され、コイル１６の他端３７は開放のまま配置
される。
Ｃカード２の構成を示す図であって、（ａ）は非接触Ｉ
Ｃカード２の基板の配線パターン及び構成を示し、
（ｂ）は非接触ＩＣカード２の等価回路を示し、（ｃ）
は非接触ＩＣカード２の基板配線パターンをＹ−Ｙ‘方
向に切断した断面図である。図２（ａ）に示すように、
基板１８の一方の面の外周に沿って導電性物質を用いた
配線パターンとして実現されたコイル１６が配置され、
そのコイル１６の一端のみが電子回路１１の信号端子３
０に接続され、コイル１６の他端３７は開放のまま配置
される。
【００２０】一方、電子回路１１の他方の信号端子３１
は基板１８の他方の面に導かれ、コイル１６に対向して
基板１８の他方の面に導電性物質を用いた配線パターン
として実現されたコイル１７の一端に接続され、コイル
１７の他端３８は開放のまま配置される。ここで、図２
（ａ）ではコイル１７を示す点線がコイル１６のパター
ン幅よりはみ出て記載されているのは図面を見やすくす
る為である。静電容量は一方の面のコイル１６を形成す
る導電性物質を用いたパターンと基板１８を介して他方
の面のコイル１７を形成する導電性物質を用いたパター
ンとで形成されると言う原理に基づき、図２（ｂ）の等
価回路における直列コンデンサ１９で表される。
は基板１８の他方の面に導かれ、コイル１６に対向して
基板１８の他方の面に導電性物質を用いた配線パターン
として実現されたコイル１７の一端に接続され、コイル
１７の他端３８は開放のまま配置される。ここで、図２
（ａ）ではコイル１７を示す点線がコイル１６のパター
ン幅よりはみ出て記載されているのは図面を見やすくす
る為である。静電容量は一方の面のコイル１６を形成す
る導電性物質を用いたパターンと基板１８を介して他方
の面のコイル１７を形成する導電性物質を用いたパター
ンとで形成されると言う原理に基づき、図２（ｂ）の等
価回路における直列コンデンサ１９で表される。
【００２１】また、図２（ｃ）に示す様にコイル１６の
幅Ｗ16とコイル１７の幅Ｗ17は必要な静電容量が形成さ
れれば厳密に等しくしなければならないものではない
が、少なくともコイル１６の幅Ｗ16の端面３５よりもコ
イル１７の幅Ｗ17の端面３６がはみ出さないように配置
させるのは、前述したようにコイル１６で形成されるコ
イル面積の低下を防ぐ意味から好ましい。また、図２で
は、コイル1 ６及びコイル１７は巻き数２のコイルであ
るが、必要なインダクタンス及び静電容量を形成できれ
ばその巻き数及びそのパターン幅を特に規定するもので
はなく任意に設定してもよい。
幅Ｗ16とコイル１７の幅Ｗ17は必要な静電容量が形成さ
れれば厳密に等しくしなければならないものではない
が、少なくともコイル１６の幅Ｗ16の端面３５よりもコ
イル１７の幅Ｗ17の端面３６がはみ出さないように配置
させるのは、前述したようにコイル１６で形成されるコ
イル面積の低下を防ぐ意味から好ましい。また、図２で
は、コイル1 ６及びコイル１７は巻き数２のコイルであ
るが、必要なインダクタンス及び静電容量を形成できれ
ばその巻き数及びそのパターン幅を特に規定するもので
はなく任意に設定してもよい。
【００２２】また、本発明ではコイル１６の他端３７及
びコイル１７の他端３８は任意の場所で開放とすること
ができコイル１６の持つインダクタンスをコイル１６を
形成するパターンの長さ、及びコイル１７の持つインダ
クタンスをコイル１７を形成するパターンの長さで調整
することがでる。一方、静電容量はコイル１６とコイル
１７が対向して形成された面積に応じて増加するので、
少なくともコイル１６とコイル１７が対向して形成され
た面積を持つことが必要なのは言うまでもない。したが
って、本発明ではコイルが形成する面積およびその巻き
数でしかそのインダクタンスを調整できない従来の方法
に比べ、容易にインダクタンス及び静電容量を調整でき
ると言う利点もある。
びコイル１７の他端３８は任意の場所で開放とすること
ができコイル１６の持つインダクタンスをコイル１６を
形成するパターンの長さ、及びコイル１７の持つインダ
クタンスをコイル１７を形成するパターンの長さで調整
することがでる。一方、静電容量はコイル１６とコイル
１７が対向して形成された面積に応じて増加するので、
少なくともコイル１６とコイル１７が対向して形成され
た面積を持つことが必要なのは言うまでもない。したが
って、本発明ではコイルが形成する面積およびその巻き
数でしかそのインダクタンスを調整できない従来の方法
に比べ、容易にインダクタンス及び静電容量を調整でき
ると言う利点もある。
【００２３】図３は本発明の請求項３にかかる非接触Ｉ
Ｃカード３の構成を示す図であって、（ａ）は非接触Ｉ
Ｃカード３の基板の配線パターン及び構成を示し、
（ｂ）は非接触ＩＣカード３の等価回路を示し、（ｃ）
は非接触ＩＣカード３の基板配線パターンをＺ−Ｚ‘方
向に切断した断面図である。
Ｃカード３の構成を示す図であって、（ａ）は非接触Ｉ
Ｃカード３の基板の配線パターン及び構成を示し、
（ｂ）は非接触ＩＣカード３の等価回路を示し、（ｃ）
は非接触ＩＣカード３の基板配線パターンをＺ−Ｚ‘方
向に切断した断面図である。
【００２４】図３（ａ）に示すように、基板２２の一方
の面の外周に沿って導電性物質を用いた配線パターンと
して実現されたコイル２０が配置され、そのコイル２０
の一端が電子回路１１の信号端子３０に接続され、他端
は電子回路１１の信号端子３１に接続される。基板２２
の他方の面にはコイル２０に対向して導電性物質を用い
た導電体２１が配置される。ここで、図３（ａ）では導
電体２１を示す点線がコイル２０の内外周よりはみ出て
記載されているのは図面を見やすくする為である。この
場合の静電容量はコイル２０の隣接したパターン間の静
電容量に導電体２１を介したコイル２０の隣接したパタ
ーン間の静電容量が追加形成される原理に基づき、図３
（ｂ）の等価回路における並列コンデンサ２３で表され
る。
の面の外周に沿って導電性物質を用いた配線パターンと
して実現されたコイル２０が配置され、そのコイル２０
の一端が電子回路１１の信号端子３０に接続され、他端
は電子回路１１の信号端子３１に接続される。基板２２
の他方の面にはコイル２０に対向して導電性物質を用い
た導電体２１が配置される。ここで、図３（ａ）では導
電体２１を示す点線がコイル２０の内外周よりはみ出て
記載されているのは図面を見やすくする為である。この
場合の静電容量はコイル２０の隣接したパターン間の静
電容量に導電体２１を介したコイル２０の隣接したパタ
ーン間の静電容量が追加形成される原理に基づき、図３
（ｂ）の等価回路における並列コンデンサ２３で表され
る。
【００２５】また、図３（ｃ）に示す様にコイル２０の
幅Ｗ20と導電体２１の幅Ｗ21は必要な静電容量が形成さ
れれば厳密に等しくするものではないが、少なくともコ
イル２０の幅Ｗ20の端面３９よりも導電体２１の幅Ｗ21
の端面４０がはみ出さないように配置させるのは、前述
したようにコイル２０で形成されるコイル面積の低下を
防ぐ意味から好ましい。また、図３では、コイル２０は
巻き数２のコイルであるが、必要なインダクタンスを形
成できればその巻き数及びそのパターン幅を特に規定す
るものではなく任意に設定してもよい。また、導電体２
１は電子回路１１の信号端子３０又は信号端子３１のど
ちらか一端に接続されていても良い。
幅Ｗ20と導電体２１の幅Ｗ21は必要な静電容量が形成さ
れれば厳密に等しくするものではないが、少なくともコ
イル２０の幅Ｗ20の端面３９よりも導電体２１の幅Ｗ21
の端面４０がはみ出さないように配置させるのは、前述
したようにコイル２０で形成されるコイル面積の低下を
防ぐ意味から好ましい。また、図３では、コイル２０は
巻き数２のコイルであるが、必要なインダクタンスを形
成できればその巻き数及びそのパターン幅を特に規定す
るものではなく任意に設定してもよい。また、導電体２
１は電子回路１１の信号端子３０又は信号端子３１のど
ちらか一端に接続されていても良い。
【００２６】また、本発明では図３（ａ）に示すように
基板の一方の面に導電性物質を用いた配線パターンとし
て実現されたコイル２０がスルーホールを用いること無
しに形成できれば、並列共振用のコンデンサをスルーホ
ールを用いず、単にコイル２０に対向する他方の基板面
に導電性物質を用いた導電体２１を配置するのみで簡単
に形成できる利点もある。
基板の一方の面に導電性物質を用いた配線パターンとし
て実現されたコイル２０がスルーホールを用いること無
しに形成できれば、並列共振用のコンデンサをスルーホ
ールを用いず、単にコイル２０に対向する他方の基板面
に導電性物質を用いた導電体２１を配置するのみで簡単
に形成できる利点もある。
【００２７】
【実施例】以下、図７〜図１０を参照して本発明の一実
施例を説明する。図７（ａ）は非接触ＩＣカードを用い
たシステムの構成を示す図である。非接触型の外部装置
３００の送受信回路３０１には非接触ＩＣカード１への
電力供給と情報の授受を行うアンテナである送受信コイ
ル３０２が接続されている。一方、非接触ＩＣカード１
は外部装置３００と電磁的に結合され、データ又はエネ
ルギの授受に関与するアンテナとしてのコイル１２とコ
イル１２に接続され直列共振回路を構成するコンデンサ
１５と、電磁的作用により外部との間でデータ又はエネ
ルギの授受を行う電子回路１１とからなる。また、電子
回路１１はコイル１２で受けた交流磁界エネルギーを直
流電力に変換する電源回路と情報の授受の為の変復調回
路とを含むアナログインターフェイス２００と、情報の
処理を行うデータ処理装置２０１と、情報を蓄積するメ
モリ２０２とで構成されている。
施例を説明する。図７（ａ）は非接触ＩＣカードを用い
たシステムの構成を示す図である。非接触型の外部装置
３００の送受信回路３０１には非接触ＩＣカード１への
電力供給と情報の授受を行うアンテナである送受信コイ
ル３０２が接続されている。一方、非接触ＩＣカード１
は外部装置３００と電磁的に結合され、データ又はエネ
ルギの授受に関与するアンテナとしてのコイル１２とコ
イル１２に接続され直列共振回路を構成するコンデンサ
１５と、電磁的作用により外部との間でデータ又はエネ
ルギの授受を行う電子回路１１とからなる。また、電子
回路１１はコイル１２で受けた交流磁界エネルギーを直
流電力に変換する電源回路と情報の授受の為の変復調回
路とを含むアナログインターフェイス２００と、情報の
処理を行うデータ処理装置２０１と、情報を蓄積するメ
モリ２０２とで構成されている。
【００２８】図８（ｂ）は本発明にかかる非接触ＩＣカ
ードの概略構成図であり、図９（ｃ）−１は基板１４の
一方の面に形成されたコイル１２の配線パターンの配置
を示し、図９（ｃ）−２は基板１４の他方の面に形成さ
れた導電体１３の配置を示している。また、図１０は、
非接触ＩＣカード１をＷ−Ｗ‘方向に切断した断面図で
ある。本発明の非接触ＩＣカード１は、樹脂により封止
された電子回路１１とシート状の樹脂の表面に導電体で
形成されたコイル１２と導電体１３とを持つ基板１４を
封止したカード基板１０−１とカード基板１０−２とか
らなる。
ードの概略構成図であり、図９（ｃ）−１は基板１４の
一方の面に形成されたコイル１２の配線パターンの配置
を示し、図９（ｃ）−２は基板１４の他方の面に形成さ
れた導電体１３の配置を示している。また、図１０は、
非接触ＩＣカード１をＷ−Ｗ‘方向に切断した断面図で
ある。本発明の非接触ＩＣカード１は、樹脂により封止
された電子回路１１とシート状の樹脂の表面に導電体で
形成されたコイル１２と導電体１３とを持つ基板１４を
封止したカード基板１０−１とカード基板１０−２とか
らなる。
【００２９】続いて、本発明による非接触ＩＣカード１
は概略以下のように作成される。まず、導電性物質で覆
われた樹脂基板にエッチングによりパターンコイル１２
と導電体１３を形成した基板１４が準備される。導電性
物質としては銅が使用されたが、その他、アルミニウム
なども適用でき、材料は一種に固定されるものではな
い。また、基板１４の樹脂としては塩化ビニルが使用さ
れたが、その他、ポリカーボネートなども適用でき、材
料は一種に固定されるものではない。
は概略以下のように作成される。まず、導電性物質で覆
われた樹脂基板にエッチングによりパターンコイル１２
と導電体１３を形成した基板１４が準備される。導電性
物質としては銅が使用されたが、その他、アルミニウム
なども適用でき、材料は一種に固定されるものではな
い。また、基板１４の樹脂としては塩化ビニルが使用さ
れたが、その他、ポリカーボネートなども適用でき、材
料は一種に固定されるものではない。
【００３０】本実施例の基板１４の諸元は、基板１４の
厚さ１５０μｍ、比誘電率３．１、コイル１２の内径７
５ｍｍ×４４．５ｍｍ、パターン幅５００μｍ、パター
ン間隔１００μｍ、巻き数４、導電体１３のパターン幅
２３０μｍ、長さ２００ｍｍであり、形成されたインダ
クタは１．８μＨ、静電容量は３５ｐＦである。
厚さ１５０μｍ、比誘電率３．１、コイル１２の内径７
５ｍｍ×４４．５ｍｍ、パターン幅５００μｍ、パター
ン間隔１００μｍ、巻き数４、導電体１３のパターン幅
２３０μｍ、長さ２００ｍｍであり、形成されたインダ
クタは１．８μＨ、静電容量は３５ｐＦである。
【００３１】つぎに、基板１４に樹脂により封止された
電子回路１１を接着剤を用いて固定させる。この際、電
子回路１１の信号端子３０、３１部分はコイル１２の一
端に接続された電極端子５１及び導電体１３の一端に接
続された電極端子５２に導電性接着剤を用いて接続され
る。次に、電子回路１１を備えた基板１４を両側よりカ
ード基板１０−１とカード基板１０−２て挟み込む形で
接着剤を用いて張り合わせ完成させる。本発明におい
て、カードの作成を接着剤を用いてカード基板を張り合
わせる方式としたが、その他、射出成形方式やラミネー
ト方式であってもよい。
電子回路１１を接着剤を用いて固定させる。この際、電
子回路１１の信号端子３０、３１部分はコイル１２の一
端に接続された電極端子５１及び導電体１３の一端に接
続された電極端子５２に導電性接着剤を用いて接続され
る。次に、電子回路１１を備えた基板１４を両側よりカ
ード基板１０−１とカード基板１０−２て挟み込む形で
接着剤を用いて張り合わせ完成させる。本発明におい
て、カードの作成を接着剤を用いてカード基板を張り合
わせる方式としたが、その他、射出成形方式やラミネー
ト方式であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる非接触
ＩＣカードによれば、取り扱い容易な基板上に配置され
た導電体パターンで構成されたコイルを有し、その導電
体パターンコイルに対向して導電体を形成することでチ
ップコンデンサ等の個別部品を用いることなく伝送効率
に係わるコイル面積の低下のないコンデンサを基板上に
形成でき、非接触ＩＣカードの信頼性を高めることがで
きる。総じて、本発明によれば、取り扱いの容易な基板
上に配置された導電体パターンから構成されたコイル又
はアンテナを有していて、共振用のコンデンサをチップ
コンデンサ等の個別部品を用いることなく、かつ信号伝
送効率に係わるコイル面積の低下の無いコンデンサを基
板上に実現できること、しかも、厚さは薄く、且つ信頼
性は高いこと、これらを共に満たすことができる非接触
ＩＣカードを提供することが出来た。
ＩＣカードによれば、取り扱い容易な基板上に配置され
た導電体パターンで構成されたコイルを有し、その導電
体パターンコイルに対向して導電体を形成することでチ
ップコンデンサ等の個別部品を用いることなく伝送効率
に係わるコイル面積の低下のないコンデンサを基板上に
形成でき、非接触ＩＣカードの信頼性を高めることがで
きる。総じて、本発明によれば、取り扱いの容易な基板
上に配置された導電体パターンから構成されたコイル又
はアンテナを有していて、共振用のコンデンサをチップ
コンデンサ等の個別部品を用いることなく、かつ信号伝
送効率に係わるコイル面積の低下の無いコンデンサを基
板上に実現できること、しかも、厚さは薄く、且つ信頼
性は高いこと、これらを共に満たすことができる非接触
ＩＣカードを提供することが出来た。
【図１】本発明にかかる非接触ＩＣカードの第１の例の
概略構成を示す説明図。
概略構成を示す説明図。
【図２】本発明にかかる非接触ＩＣカードの第２の例の
概略構成を示す説明図。
概略構成を示す説明図。
【図３】本発明にかかる非接触ＩＣカードの第３の例の
概略構成を示す説明図。
概略構成を示す説明図。
【図４】従来の非接触ＩＣカードの一例の概略構成を示
す説明図。
す説明図。
【図５】従来の非接触ＩＣカードの他の一例の概略構成
を示す説明図。
を示す説明図。
【図６】従来の非接触ＩＣカードの他の一例の概略構成
を示す説明図。
を示す説明図。
【図７】本発明にかかる非接触ＩＣカードの一実施例に
ついての説明図
ついての説明図
【図８】本発明にかかる非接触ＩＣカードの他の一実施
例についての説明図
例についての説明図
【図９】本発明にかかる非接触ＩＣカードの他の一実施
例についての説明図
例についての説明図
【図１０】本発明にかかる非接触ＩＣカードの他の一実
施例についての説明図
施例についての説明図
１、２、３、４、５、６ …非接触ＩＣカード １１、１０１…電子回路 １２、１６、２０、１７、１０４、１０７…導電体コイ
ル １０３…巻き線コイル １５、１９、２３、７０、６０、１０２、…コンデンサ １３、２１、１０５、１０６、１０８、１０９、１１０
…導電体 ３０、３１…信号端子 １４、１８、２２、１２０、１２１、１２２…基板 ５１、５２…電極端子 ５５…接着剤 ３００…外部装置 ３０１…送受信装置 ３０２…送受信コイル
ル １０３…巻き線コイル １５、１９、２３、７０、６０、１０２、…コンデンサ １３、２１、１０５、１０６、１０８、１０９、１１０
…導電体 ３０、３１…信号端子 １４、１８、２２、１２０、１２１、１２２…基板 ５１、５２…電極端子 ５５…接着剤 ３００…外部装置 ３０１…送受信装置 ３０２…送受信コイル
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
Claims (3)
- 【請求項１】外部装置との間でデータ又はエネルギの授
受を非接触で行う非接触ＩＣカードであって、 非接触ＩＣカードの基板上に設けられパターン化されて
ある導電体からなるコイル又はアンテナ、 少なくとも２個の信号端子を有し、該信号端子の一個は
前記コイル又はアンテナの一端に接続され、該コイル又
はアンテナを介して電磁気的作用により外部との間でデ
ータ又はエネルギの授受を行う電子回路、 そして、前記基板上に前記コイル又はアンテナとは反対
側の面に設けられ、該コイル又はアンテナとの間で前記
基板を介して所定の静電容量を有し、前記信号端子の別
の１個に接続されてある第２の導電体、 これらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカー
ド。 - 【請求項２】外部装置との間でデータ又はエネルギの授
受を非接触で行う非接触ＩＣカードであって、 非接触ＩＣカードの基板上に設けられパターン化されて
ある導電体からなる第１のコイル又はアンテナ、 少なくとも２個の信号端子を有し、該信号端子の一個が
前記第１のコイル又はアンテナの一端に接続され、該コ
イル又はアンテナを介して電磁気的作用により外部との
間で信号の授受を行う電子回路、 そして、前記基板上の前記第１のコイル又はアンテナと
は反対側の面に設けられ、該第１のコイル又はアンテナ
との間で前記基板を介して所定の静電容量を有し、前記
信号端子の別の１個に接続されてあるパターン化された
導電体からなる第２のコイル又はアンテナ、 これらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカー
ド。 - 【請求項３】外部装置との間でデータ又はエネルギの授
受を非接触で行う非接触ＩＣカードであって、 非接触ＩＣカードの基板上に設けられパターン化されて
ある導電体からなるコイル又はアンテナ、 少なくとも２個の信号端子を有し、前記コイル又はアン
テナの両端それぞれに該信号端子の少なくとも１個づつ
が接続され、前記コイル又はアンテナを介して電磁気的
作用により外部との間で信号の授受を行う電子回路、 前記基板上の前記コイル又はアンテナとは反対側の面に
設けられ、該コイル又はアンテナとの間で前記基板を介
して所定の静電容量を有する第３の導電体、 これらを全て具備することを特徴とする非接触ＩＣカー
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10816998A JPH11306303A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 非接触ｉｃカード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10816998A JPH11306303A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 非接触ｉｃカード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11306303A true JPH11306303A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14477742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10816998A Pending JPH11306303A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 非接触ｉｃカード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11306303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398116B1 (en) * | 1997-06-20 | 2002-06-04 | Angewandte Digital Gmbh | Chip card with at least two coil devices for transferring data and/or energy |
| EP1538558A2 (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Hitachi, Ltd. | RFID with a resonant circuit |
| US20090072628A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Nigel Power, Llc | Antennas for Wireless Power applications |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10816998A patent/JPH11306303A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398116B1 (en) * | 1997-06-20 | 2002-06-04 | Angewandte Digital Gmbh | Chip card with at least two coil devices for transferring data and/or energy |
| EP1538558A2 (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Hitachi, Ltd. | RFID with a resonant circuit |
| EP1538558A3 (en) * | 2003-12-03 | 2006-05-03 | Hitachi, Ltd. | RFID with a resonant circuit |
| US20090072628A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Nigel Power, Llc | Antennas for Wireless Power applications |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050314 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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