JPH1131784A - 非接触ｉｃカード - Google Patents

非接触ｉｃカード

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JPH1131784A
JPH1131784A JP9184702A JP18470297A JPH1131784A JP H1131784 A JPH1131784 A JP H1131784A JP 9184702 A JP9184702 A JP 9184702A JP 18470297 A JP18470297 A JP 18470297A JP H1131784 A JPH1131784 A JP H1131784A
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coil
terminals
substrate
card
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Yoshihiro Ikuto
義弘 生藤
Koji Okada
浩治 岡田
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ用のコイルとＩＣチップとの接続を
確実にし、かつ製造の容易な非接触ＩＣカードを提供す
る。 【解決手段】 基板表面にコイルを形成し、対角隅に２
つの端子を形成したＩＣチップをコイル上に配置して、
両端子とコイルの外側および内側の端点とを接続する。
端子形成面を基板に向けてＩＣチップを固定することに
より端子とコイル端点とを接続してもよく、端子形成面
の反対面を基板に向けてＩＣチップを固定し、ワイヤに
よって端子とコイル端点とを接続してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部の読み書き装
置が発する電波から電力と信号を得て、ＩＣチップの読
み書きを行う非接触式のＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】情報を記憶するための集積回路（ＩＣ）
を備え、情報を利用または供給する外部装置と非接触の
状態で情報の授受を行う非接触式のＩＣカードが提案さ
れている。非接触ＩＣカードを使用する情報管理システ
ムでは、情報を電磁波（ＲＦ）によって送受しており、
外部装置はＲＦキャリアを変調して命令や情報を送出
し、ＩＣカードにはＲＦ受信用のアンテナとしてのコイ
ルとキャパシタから成る同調回路が設けられている。
【０００３】ＩＣカードは、外部装置が発する変調され
たＲＦキャリアを復調して命令や情報を取り出すととも
に、ＲＦキャリアが変調されていない期間に、返送する
情報を表す信号によって上記同調回路のインピーダンス
を変化させる。これにより外部装置は変調されたＲＦキ
ャリアを受けることになり、これを復調してＩＣカード
からの情報を得る。
【０００４】ＩＣカードは、無期限に使用することが可
能でしかも薄型であることが望ましく、そのために、寿
命のある電源をカードに備えるのではなく、ＲＦキャリ
アから電力を得るようにしている。情報の送受と電力の
供給は同一のＲＦキャリアによって行うことも、異なる
ＲＦキャリアによって行うことも可能であり、ＩＣカー
ドには、同調回路を１つ備えるものと２つ備えるものが
ある。
【０００５】図７、８にＩＣカードの構成を模式的に示
す。図７において、１１は情報の記憶および処理をする
ためのＩＣチップ、１２はアンテナとしてのコイル、１
３はコイル１２と並列に接続された共振用のキャパシタ
であり、コイル１２とキャパシタ１３から成る同調回路
１４によって情報の送受と電力の取得を行う構成であ
る。１５はＲＦキャリアから得た電力を平滑化するため
のキャパシタである。図８のＩＣカードは、ＩＣチップ
２１、コイル２２とキャパシタ２３から成る同調回路２
４、コイル２７とキャパシタ２８から成る同調回路２
９、および電力平滑用キャパシタ２５から成り、同調回
路２４によって電力を取得し、同調回路２９によって情
報の送受を行う構成である。
【０００６】図７に対応するＩＣカードのＩＣチップ１
１と同調回路１４の配設例を図９に示し、同図のＡ−Ａ
断面を図１０に示す。基板５０の表面にコイル１２が形
成されており、その外側にＩＣチップ１１、共振用キャ
パシタ１３、平滑用キャパシタ１５が配置されている。
ＩＣチップ１１は回路や端子が形成されている面を基板
５０に向けて固定されており、２つのキャパシタ１３、
１５は基板５０の上面に設けられた配線５７によってＩ
Ｃチップ１１の端子に接続されている。コイル１２の外
側の端点１２ａは直接ＩＣチップ１１の端子１１ａに接
続されている。
【０００７】一方、コイル１２の内側の端点１２ｂとＩ
Ｃチップ１１の端子を接続するために基板５０の表面に
配線を設けると、その配線はコイル１２と交差すること
になってコイル１２が短絡し機能しなくなる。このた
め、基板５０を上下方向に貫通する２つのスルーホール
５１、５２を形成し、スルーホール５１、５２を通り基
板５０の下面でコイル１２の内側と外側を結ぶ配線５３
を設けて、この配線５３によってコイル１２の内側の端
点１２ｂをＩＣチップ１１の端子１１ｂに接続してい
る。
【０００８】諸構成要素がこのように配設された基板５
０を、上下両面から樹脂製の薄板で挟むことにより非接
触ＩＣカードが作製されている。なお、ＩＣチップ１１
およびキャパシタ１３、１５をコイル１２の外側ではな
く、内側に配置することも行われている。その場合は、
コイル１２の外側の端点を、スルーホールおよび基板の
裏面を経由してＩＣチップの端子に接続している。
【０００９】図８に示した２つの同調回路２４、２９を
有するＩＣカードにおいても、２つのコイル２２、２７
の内側または外側の端点は、基板に形成されたスルーホ
ールおよび基板の裏面を経由してＩＣチップ２１の端子
に接続されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、基板の裏面
を経てコイルとＩＣチップを接続する構成では、基板に
スルーホールを形成する工程が必要である上、基板の上
面に配線を設ける工程と下面に設ける工程とを別にしな
ければならず、さらにはスルーホール内面にも配線用の
金属を蒸着する工程が必要になって、製造工程が複雑化
し、製造効率の面でもコストの面でも好ましいものでは
ない。また、ＩＣカードのように薄く撓み易いものでは
スルーホールを介しての配線は断線し易く、このため、
従来のＩＣカードは動作不良が生じ易くなっていた。
【００１１】回路や端子を形成した面を上に向けてＩＣ
チップを基板に固定し、ボンディングワイヤによってキ
ャパシタやコイルとＩＣチップの端子とを接続すること
も可能であり、コイルを跨ぐようにボンディングワイヤ
を設けることで、スルーホールを通してのコイルとＩＣ
チップの接続を避けることができる。しかしながら、そ
のような構成ではボンディングワイヤが必然的に長くな
り、外力によってワイヤが切断したりコイルに接触した
りして、動作不良を生じ易くなる。
【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、アンテナ用のコイルとＩＣチップとの接続を
確実にし、かつ製造の容易な非接触ＩＣカードを提供す
ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、基板と、基板に形成されたアンテナ用
のコイルと、このコイルの両端点に接続される２つの端
子を有し基板上に載置されたＩＣチップを備える非接触
ＩＣカードにおいて、ＩＣチップを、その２つの端子が
それぞれコイルの内側の端点と外側の端点とに略達する
ように、コイル上に配置した構成とする。このようにす
ると、コイルの内側の端点とＩＣチップの一方の端子、
およびコイルの外側の端点とＩＣチップの他方の端子が
ともに極めて近くなって、基板の裏面を経由することな
く、コイルの両端点とＩＣチップの両端子を基板の上面
で直接接続することが可能になる。
【００１４】ＩＣチップの２つの端子をチップの一面の
対角隅に設けると特によい。ＩＣチップ表面上の距離は
対角隅間で最も長いため、コイルの巻数が多くコイルの
巻幅がＩＣチップの大きさを超える場合でも、コイルの
両端点とＩＣチップの両端子の距離を最小にすることが
できる。
【００１５】ＩＣチップをその２つの端子が形成されて
いる面を基板に向けて固着するとよい。ＩＣチップをコ
イル上に固着するだけで、その両端子とコイルの両端点
とを接続することが可能になる。
【００１６】例えば、ＩＣチップの両端子にそれぞれバ
ンプを設けて、これらのバンプをコイルの両端点に固着
してもよく、ＩＣチップを異方性導電帯によって基板に
固着するとともに、この異方性導電帯によってＩＣチッ
プの両端子をコイルの両端点に接続するようにしてもよ
い。
【００１７】ＩＣチップを、その両端子が形成されてい
る面の反対側の面を基板に向けて固着し、両端子をボン
ディングワイヤによってコイルの両端点に接続してもよ
い。コイルの巻数が多くコイルの巻幅がＩＣチップの大
きさを超える場合でも、ＩＣチップとコイルとを接続す
ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の非接触ＩＣカード
について図面を参照して説明する。図１は第１の実施形
態の非接触ＩＣカード１の諸構成要素の配設状態を模式
的に示す平面図である。本ＩＣカード１は、情報の送受
と電力の取得を１つの同調回路で行う図７に示した構成
のものである。
【００１９】基板１０の表面にアンテナとしてのコイル
１２が形成されており、コイル１２の上にＩＣチップ１
１が配置されている。コイル１２の外側と内側にはそれ
ぞれ、共振用キャパシタ１３および平滑用キャパシタ１
５が配置されている。ＩＣチップ１１の一面には、コイ
ル１２およびキャパシタ１３、１５と接続するための端
子が形成されており、コイル１２の外側の端点１２ａと
接続される端子１１ａおよび内側の端点１２ｂと接続さ
れる端子１１ｂは、チップ表面の対角隅に形成されてい
る。ＩＣチップ１１はこれらの端子が形成されている面
を基板１０に向けて設置されており、端子１１ａおよび
１１ｂはそれぞれコイル１２の外側の端点１２ａおよび
内側の端点１２ｂの上に位置している。
【００２０】基板１０へのＩＣチップ１１の固定の様子
を図４に示す。同図は、端子１１ａおよび端子１１ｂを
通る面での基板１０およびＩＣチップ１１の一部断面図
である。ＩＣチップ１１の端子１１ａと端子１１ｂに
は、チップ表面から突出するように金属材料でバンプが
形成されており、端子上に形成されたバンプが半田１６
によってコイル１２の端点１２ａ、１２ｂに固着されて
いる。これにより、端子１１ａと端点１２ａ、および端
子１１ｂと端点１２ｂをそれぞれ電気的に接続するとと
もに、ＩＣチップ１１を固定しつつＩＣチップ１１と基
板１０間に空隙を形成して、ここにコイル１２の中間部
分を配線することを可能にし、その中間部分をＩＣチッ
プ１１に接触し難くしている。
【００２１】図示しないが、キャパシタ１３、１５と接
続されるＩＣチップ１１の端子にも同様にバンプが形成
されており、各バンプは、基板１０上に形成され各キャ
パシタの両極に接続されている配線１７に半田で固着さ
れている。このように端子に形成されたバンプによって
基板に固定された上下反転のチップは、一般にフリップ
チップと呼ばれるものである。
【００２２】第２の実施形態の非接触ＩＣカード２も同
調回路を１つ備えるもので、ＩＣチップやキャパシタの
配設位置は図１に示した第１の実施形態のものと同じで
ある。本実施形態の非接触ＩＣカード２は、ＩＣチップ
１１の基板１０への固着方法およびコイル１２への接続
方法がＩＣチップ１と異なる。
【００２３】図４に対応する、基板１０およびＩＣチッ
プ１１の一部断面を図５に示す。端子１１ａ、１１ｂお
よびキャパシタ１３、１５との接続用端子が形成されて
いるＩＣチップ１１の表面は、端子を除く全面に絶縁性
膜１８が形成されており、異方導電性の接着フィルム１
９によって、コイル１２が形成された基板表面に固着さ
れている。
【００２４】異方導電性接着フィルム１９の構造を図６
に示す。異方導電性接着フィルム１９は導電部分１９ａ
と粘着性を有する絶縁部分１９ｂより構成されている。
絶縁部分１９ｂは粘着性と絶縁性を有する軟質の樹脂ま
たはゴム材料から成り、導電部分１９ａは絶縁部分１９
ｂと同様の材料に金属あるいはカーボン等の導電性物質
の粉末を混入し、非常に細い繊維状に成型したものであ
る。導電部分１９ａは厚さ方向に沿って、かつ互いに離
間して、絶縁部分１９ｂ中に多数配されている。
【００２５】上記構造の異方導電性接着フィルム１９
は、その厚さ方向にのみ導電性を有しており、ＩＣチッ
プ１１の端子１１ａと基板１０上のコイル１２の端点１
２ａ、端子１１ｂと端点１２ｂを電気的に接続する。コ
イル１２の端点以外の部分も導電部分１９ａに接触する
が、端子を除くＩＣチップ１１の表面は絶縁性膜１８が
形成されているため、端点１２ａ、１２ｂ以外の部位で
コイル１２がＩＣチップ１１と電気的に接続されること
はない。
【００２６】図１のキャパシタ１３、１５それぞれの両
極に接続されている配線１７も、異方導電性接着フィル
ム１９によって、これらと接続すべきＩＣチップ１１の
端子に接続されている。
【００２７】第３の実施形態の非接触ＩＣカード３の諸
構成要素の配設状態を、図２に模式的に示す。本ＩＣカ
ード３も、情報の送受と電力の取得を１つの同調回路で
行うものである。
【００２８】本実施形態のＩＣカード３は、端子が形成
されている面を上にしてＩＣチップ１１が配設されてお
り、コイル１２およびキャパシタ１３、１５とＩＣチッ
プ１１の接続方法が前記ＩＣカード１、２と異なる。す
なわち、ＩＣチップ１１の端子１１ａとコイル１２の外
側の端点１２ａ、および端子１１ｂと内側の端点１２ｂ
は、それぞれ金属性のボンディングワイヤ２０によって
接続されている。キャパシタ１３、１５は基板１０に形
成された配線に接続され、配線からボンディングワイヤ
によってＩＣチップ１１の端子に接続されている。な
お、キャパシタ１３、１５とＩＣチップ１１とを、配線
を介することなく、ボンディングワイヤによって直接接
続するようにしてもよい。
【００２９】ＩＣカード３ではまた、コイル１２に対す
るＩＣチップ１１の向きもＩＣカード１、２と異なり、
ＩＣチップ１１の対角線がコイル１２と略直交するよう
に配置されている。ＩＣチップ１１をこのように配置す
ると、巻数が多くコイル１２の幅が広い場合でも、対角
隅に形成した端子１１ａおよび１１ｂをそれぞれコイル
１２の外側と内側に位置させることができて、端点１２
ａ、１２ｂと接続するためのボンディングワイヤ２０を
短くすることができる。この配置は、通信距離を長くす
るためにコイルの巻数を多くする場合に特に有用であ
る。
【００３０】第４の実施形態の非接触ＩＣカード４の諸
構成要素の配設状態を、図３に模式的に示す。本ＩＣカ
ード４は、情報の送受と電力の取得を異なる同調回路で
行う図８に示した構成のものである。
【００３１】基板１０の表面にアンテナとしてのコイル
２２および２７が隣接して形成されており、両コイル２
２、２７の上にＩＣチップ２１が配置されている。コイ
ル２２の内側には共振用キャパシタ２３および平滑用キ
ャパシタ２５が配置されており、コイル２７の内側には
共振用キャパシタ２８が配置されている。
【００３２】ＩＣチップ２１の一面には、コイル２２、
２７と接続するための端子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２
１ｄおよびキャパシタ２３、２５、２８と接続するため
の端子が形成されており、ＩＣチップ２１はこれらの端
子が形成されている面の反対側の面を基板１０に向けて
設置されている。ＩＣチップ２１とコイル２２、２７と
は、上述のＩＣカード３と同様に、ボンディングワイヤ
２０によって接続されている。ＩＣチップ２１とキャパ
シタ２３、２５、２８の接続も、ＩＣカード３と同様
に、配線およびボンディングワイヤを介して行われてい
る。
【００３３】ここでも、ＩＣチップ２１は対角線がコイ
ル２２、２７と略直交するように配置されており、２つ
の対角隅はそれぞれ２つのコイルの内側に位置してい
る。コイル２２および２７の内側の端点２２ｂおよび２
７ｂと接続されるＩＣチップ２１の端子２１ｂおよび２
１ｄは、対角隅からずらして、ＩＣチップ２１の対向す
る辺の中央近傍に設けられているが、これは、キャパシ
タ２３、２８と接続するためのボンディングワイヤを短
くするために、隅にそれらの端子を設けたことによる。
ＩＣチップ２１をその対角線がコイル２２、２７と略直
交するように配置したことにより、このように辺の中央
部に端子２１ｂ、２１ｄを設けても、それぞれが端点２
２ｂ、２７ｂと近接することになり、これらを接続する
ためのボンディングワイヤ２０も短くなっている。
【００３４】一方、コイル２２および２７の外側の端点
２２ａおよび２７ａと接続されるＩＣチップ２１の端子
２１ａおよび２１ｃは対角隅に設けられており、それぞ
れ端点２２ａおよび２７ａに近接している。そのため、
これらを接続するボンディングワイヤ２０も短くなって
いる。結局、ＩＣチップ２１とコイル２２、２７および
キャパシタ２３、２５、２８とを接続するボンディング
ワイヤは、全て短くなっており、外力によってワイヤが
切断したりコイル２２、２７に接触したりする危険性は
最小限に抑えられている。
【００３５】上記４つの実施形態の非接触ＩＣカード
１、２、３、４はいずれも、ＩＣチップやキャパシタを
載置した基板１０を、両面から樹脂製の薄板で挟むこと
により、製品とされている。各ＩＣカードは柔軟性を有
し外力によって撓みを生じるが、基板にスルーホールを
形成して諸構成要素を接続する構造ではないので、配線
がスルーホールで断線することがなく、接続不良は生じ
難いものとなっている。
【００３６】基板１０を両面から樹脂薄板で挟む構造で
はなく、樹脂薄板そのものを基板とし、これにコイルを
形成してＩＣチップおよびキャパシタを載置し、もう１
枚の樹脂薄板と貼り合わせる構造としてもよい。スルー
ホールを有しない構造であるから、そのようにしても配
線が外部に露出することがなく、したがって、摩擦によ
って配線が切断する恐れがない。
【００３７】なお、上記実施形態ではコイルを矩形状と
しキャパシタをコイルの内側に配設する例を示したが、
コイルの形状やキャパシタの配設位置は例示したものに
限られるものではなく、任意に設定してよい。例えば、
コイルを円形状としてもよく、キャパシタを全てコイル
の外側に配置することも可能である。
【００３８】また、ＩＣチップは必ずしもコイルの内側
と外側に達する必要はなく、チップの大きさがコイル幅
よりも小さくても構わない。その場合、第３および第４
の実施形態で示したように、ボンディングワイヤでコイ
ルの両端点とＩＣチップの両端子を接続することが可能
であり、ＩＣチップがコイル上にあるから、短いボンデ
ィングワイヤで接続することができる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１の非接触ＩＣカードによるとき
は、コイルの両端点とこれらに接続するＩＣチップの両
端子が近接するため、基板上面でコイルとＩＣチップと
を接続することが可能になる。このため、基板にスルー
ホールを形成し基板裏面に配線を設ける必要がなくな
り、製造工程が簡略になる上、接続不良が生じ難い。ま
た、ボンディングワイヤによって接続する場合でも、そ
の長さを短くすることができて、断線や短絡の危険性が
大きく減少する。したがって、動作不良の恐れが少な
く、信頼性の高い非接触ＩＣカードとなる。
【００４０】請求項２の非接触ＩＣカードでは、ＩＣチ
ップの両端子をコイルの外側と内側に位置させること、
または両端子をコイルの外側と内側に最接近させること
が可能であり、両端子とコイルの両端点との距離を短く
することが容易になる。
【００４１】請求項３ないし請求項５の非接触ＩＣカー
ドでは、ＩＣチップをコイル上に固着するだけで、その
両端子とコイルの両端点とを接続することが可能であ
り、製造が容易である。
【００４２】請求項６の非接触ＩＣカードでは、コイル
の巻数が多くコイルの巻幅がＩＣチップの大きさを超え
る場合でも、ＩＣチップとコイルとを接続することが可
能である。しかも、ボンディングワイヤの長さが短くな
るため、断線やコイルへの接触の危険性が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１および第２の実施形態の非接触ＩＣカー
ドの諸構成要素の配設状態を模式的に示す平面図。
【図２】 第３の実施形態の非接触ＩＣカードの諸構成
要素の配設状態を模式的に示す平面図。
【図３】 第４の実施形態の非接触ＩＣカードの諸構成
要素の配設状態を模式的に示す平面図。
【図４】 第１の実施形態の非接触ＩＣカードにおける
ＩＣチップの固定の様子を示す基板およびＩＣチップの
一部断面図。
【図５】 第２の実施形態の非接触ＩＣカードにおける
ＩＣチップの固定の様子を示す基板およびＩＣチップの
一部断面図。
【図６】 第２の実施形態の非接触ＩＣカードに用いる
異方導電性接着フィルムの構造を示す斜視図。
【図７】 同調回路を１つ備える非接触ＩＣカードの構
成を模式的に示す図。
【図８】 同調回路を２つ備える非接触ＩＣカードの構
成を模式的に示す図。
【図９】 従来の非接触ＩＣカードの諸構成要素の配設
状態を模式的に示す平面図。
【図１０】 上記従来の非接触ＩＣカードの断面図。
【符号の説明】
１、２、３、４ 非接触ＩＣカード １０ 基板 １１ ＩＣチップ １１ａ、１１ｂ 端子 １２ コイル １２ａ、１２ｂ 端点 １３、１５ キャパシタ １４ 同調回路 １６ 半田 １７ 配線 １８ 絶縁性膜 １９ 異方導電性接着フィルム（異方導電
性帯） ２０ ボンディングワイヤ ２１ ＩＣチップ ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 端子 ２２、２７ コイル ２２ａ、２２ｂ、２７ａ、２７ｂ 端点 ２３、２５、２８ キャパシタ ２４、２９ 同調回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と、該基板に形成されたアンテナ用
    のコイルと、該コイルの両端点に接続される２つの端子
    を有し前記基板上に載置されたＩＣチップを備える非接
    触ＩＣカードにおいて、 前記ＩＣチップは、前記２つの端子がそれぞれ前記コイ
    ルの内側の端点と外側の端点とに略達するように、前記
    コイル上に配置されていることを特徴とする非接触ＩＣ
    カード。
  2. 【請求項２】 前記２つの端子は前記ＩＣチップの一面
    の対角隅に設けられていることを特徴とする請求項１に
    記載の非接触ＩＣカード。
  3. 【請求項３】 前記ＩＣチップは、前記２つの端子が形
    成されている面を前記基板に向けて、前記基板に固着さ
    れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の非接触ＩＣカード。
  4. 【請求項４】 前記２つの端子にはそれぞれバンプが設
    けられており、これらのバンプが前記コイルの両端点に
    固着されていることを特徴とする請求項３に記載の非接
    触ＩＣカード。
  5. 【請求項５】 前記ＩＣチップは異方性導電帯によって
    前記基板に固着され、前記２つの端子は前記異方性導電
    帯によって前記コイルの両端点に接続されていることを
    特徴とする請求項３に記載の非接触ＩＣカード。
  6. 【請求項６】 前記ＩＣチップは、前記２つの端子が形
    成されている面の反対側の面を前記基板に向けて固着さ
    れ、前記２つの端子はボンディングワイヤによって前記
    コイルの両端点に接続されていることを特徴とする請求
    項１または請求項２に記載の非接触ＩＣカード。
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