JPS63193893A

JPS63193893A - 薄膜電磁変換装置

Info

Publication number: JPS63193893A
Application number: JP62025314A
Authority: JP
Inventors: 博明與田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-02-05
Filing date: 1987-02-05
Publication date: 1988-08-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明はＩＣカードなどに内蔵した半導体メモリの電
気信号を磁気信号に変換し、磁気ヘッドを用いた読取り
装置に伝達するためにカードに内蔵された薄膜電磁変換
装置に関する。

（従来の技術）近年、非磁性のカード状媒体に、大容量の半導体メモリ
を内蔵させて、種々のデータ管理に利用できるＩＣカー
ドが開発されている。上記半導体メモリに記憶された情
報を読み出す場合、従来の方法は、読出し側である外部
装置の電気的端子とカードに設けられた端子とを機械的
に接続して読み出していた。しかしながら、カードの使
用回数や使用環境等を考慮すると、機械的接続方法は、
接点の信頼性に問題がある。

この欠点を解決する方法として、カード内部の電気信号
を一旦磁気信号に変換し、これを外部の読取り装置で読
取るという非接触による接続方法が提案されている。

第９図に示す例は、従来の信号伝達装置であり、カード
１１側のスパイラルコイル１２と読取り側のスパイラル
コイル１３を対向させて使用する方法である。即ち、カ
ードに内蔵された半導体メモリから読み出された電気信
号（情報）をスパイラルコイル１２に印加することで生
じる磁界変化を外部のスパイラルコイル１３で検出する
方法である。

（発明が解決しようとする問題点）上記半導体メモリを内蔵したＩＣカードは、上記したよ
うな専用の読取り装置を必要とし、従来から開発されて
いる磁気ストライブ付のカードの情報を読取る装置では
記憶内容を読取ることができないという問題があった。

その理由を第１０図を参照して説明する。従来の磁気ス
トライブ読取り用の磁気ヘッド１５は、図に示すように
、コイル１６を巻回したリング状のコアの配置が、スパ
イラルコイル１２に対して垂直方向に磁路を形成するよ
うな関係となることに原因がある。即ち、読取り磁気ヘ
ッド１５のコア半体１７ｂからコア半体１７ａに流れる
磁束と、コア半体１７ａからコア半体１７ｂに流れる磁
束とが同時に生じるため、検出用コイル１６を貫く磁束
が正味零となってしまう。このため検出用コイル１６の
両端には電圧が生じないか、あるいは生じても非常に小
さいものとなり、従来のカード読取り装置では記憶内容
を読取れない。

そこでこの発明は、上記のような従来の磁気ストライブ
読取りタイプの読取り磁気ヘッドであっても、記憶内容
を読取ることのできる薄膜電磁変換装置を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、非磁性基板あるいは磁性基板上に薄膜技術
を用いて形成され、互いに逆回りに複数回巻かれて併設
され、電気的には直列に接続された一対のスパイラルコ
イルと、前記それぞれのスパイラルコイルのほぼ中心を
貫通した対向部分でギャップ部を形成した磁性コアと、
前記スパイラルコイルに通電するための引出し線と、こ
の引出し線と外部回路との接続を得るためのボンディン
グパッド部とを具備して成る構成とするものである。

（作用）上記の手段により、磁束の発生方向が基板に形成された
一方のコイルのほぼ中心から他方のコイルのほぼ中心に
入るような方向となり、従来の読取り磁気ヘッドであっ
てもそのコアの一方向に磁路を形成することができ効率
の良い電磁結合を達成できる。

（実施例）以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）　、（ｂ）はこの発明の一実施例を示すも
ので、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線の断面図であ
る。一対のスパイラルコイル２１．２２は、非磁性基板
に薄膜技術を用いて形成されている。このスパイラルコ
イル２１．２２はその巻回方向が互いに逆方法であり、
かつ互いの一方の端子は共通接続され、他方の端子は引
出し線２１　ａ　ｓ　２２　ａとして利用されている。

そして引出し線２１ａ１２２ａの端部は基板に形成され
たボンディングパッドに接続されている。

スパイラルコイル２１　ａ　ｓ　２２　ａの中心には、
薄膜技術を用いて形成された磁性コア３０の一部が、貫
通して形成されている。この貫通した対向部分３１．３
２は、互いに対向して磁性コア３０のギャップ部３３を
形成する。磁性コア３０は、軟磁性体である。この実施
例の場合、対向部分３１．３２は、それぞれの対応する
スパイラルコイル２１　ａ　ｓ　２２　ａを覆うような
形状に形成されている。このように形成された磁性コア
３０は、発生する磁束を増大し、かつ磁束の漏洩範囲を
広げ、読取り磁気ヘッドの位置合せの許容範囲を広げる
ことができる。

以下その理由を説明する。第３図は一対のスパイラルコ
イル４１．４２のみを有する構造の電磁変換器を示して
おり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線の断面であり
、読取り磁気ヘッド４３に作用する磁束の状態を示して
いる。尚コイル４１．４２は基板に内蔵されたものとし
て示している。

このように一対のスパイラルコイル４１．４２のみを有
する構造の場合、磁束の分布は、第４図に示すようにな
り、読取り磁気ヘッド４３が、一対のスパイラルコイル
４１．４２のほぼ中心（第４図の原点Ｏ）から±ａだけ
ずれた場合（第５図の位置）、読取り磁気ヘッド４３の
出力は零になる。

また±ａ以上ずれた場合（第６図の位置）、読取り磁気
ヘッド４３からは負の出力が得られる。結局、読取り磁
気ヘッド４３の位置Ｘとそのコイル端子の出力の関係は
、第７図に示すような関係となる。読取り磁気ヘッドが
正常に動作するには、ＶＯ＝　２０ａ＋Ｖ程度の出力電
圧が必要である。

この結果、磁性コアを有しない電磁変換器の場合、ＩＣ
カードを読取り装置に挿入して位置合せを行なうには、
読取り磁気ヘッドの位置に対して、±（ｂ／２）の精度
で行なう必要がある。

これに対して、本発明の構成であると、磁束の漏洩範囲
を広げ、読取り磁気ヘッドの位置合せの許容範囲を広げ
ることができる。このように、磁束の漏洩範囲を広げる
必要性は、薄膜電磁変換装置を形成するためのＩＣカー
ドのスペース的な制約から生じている。この制約は例え
ば、５ｍｍ　Ｘ５ｏ＋ｍ程度のスペースに上記装置を納
めなければならないといものである。第７図のｂは約２
＋ｎｎ程度になる。そこで、本発明のように構成し、対
向部分３１．３２を形成することにより、発生する磁束
を増大するとともに有効磁束の漏洩範囲を広げると、第
１図（ｂ）、第８図（ａ）に示すような広がりが得られ
、第８図（ｂ）に示すような出力特性を得ることができ
る。即ち第７図と第８図（ｂ）を比較するとわかるよう
に、出力特性は、±ａから±Ｃに拡大され、読取り磁気
ヘッドの作用する有効磁束が増大し、それだけ読取り磁
気ヘッドの位置合せ精度が緩和されることになる。

これにより、読取り磁気ヘッドのＩＣカードに対する位
置合せ許容範囲は、ｂ−−３Ｉ１ｍ程度に広げることが
できた。

この発明は上記の実施例に限定されるものではなく、第
２図に示すように構成してもよい。第２図（ｂ）は同図
（ａ）のＢ−Ｂ線の断面であり磁束分布状態を示してい
る。第１図の実施例は、磁性コア３０の対向部分３１．
３２が、スパイラルコイル２１．２２の一部を覆うよう
な形状であったが、この実施例のように、対向部分３１
８１３２ａがスパイラルコイル２１．２２の一部を周回
するような形状としてもよい。この形状にすると、発生
する磁束のうちで、無効となる磁束（読取り磁気ヘッド
に関与しない磁束）が他の部所に漏洩するのを防止する
ことができ、本装置を併設して形成した場合あるいは併
設して使用する場合にクロストークが生じるのを防止す
ることができる。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明は、磁気ストライプ読取り
タイプの読取り磁気ヘッドであっても、記憶内容を読取
ることができ、かつ読取り磁気ヘッドの位置合せ許容範
囲を拡大することのできる薄膜電磁変換装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
はこの発明の他の実施例を示す構成説明図、第３１図は
この発明の詳細な説明するためにスパイラルコイルのみ
による電磁変換器の作用を説明した説明図、第４図も第
３図の電磁変換器により発生する磁束の例を示す説明図
、第５図、第６図は第４図の磁束の分布に対して読取り
磁気ヘッドが配置された場合の例を示す説明図、第７図
は、第４図の磁束分布に対して読取り磁気ヘッドの位置
が変化した場合のヘッド出力特性を示す図、第８図は、
この発明の薄膜電磁変換装置による磁束分布と、これに
対して読取り磁気ヘッドの位置が可変された場合のヘッ
ド出力特性を示す説明図、第９図は従来の電磁変換器の
構成説明図、第１０図は従来の電磁変換器の不都合点を
説明するための説明図である。２１．２２・・・スパイラルコイル、３０・・・磁性コ
ア、３１．３２・・・対向部分、３３・・・ギャップ部
。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ａ）（ｂ）第１図Ｌａ）（ｂ）第２図（ａ）（ｂ）第３図 −シー一興し一四一＝ｘ　　娼坂第４図第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性基板あるいは磁性基板上に薄膜技術を用い
て形成され、互いに逆回りに複数回巻かれて併設され、
電気的には直列に接続された一対のスパイラルコイルと
、前記それぞれのスパイラルコイルのほぼ中心を貫通し
た対向部分でギャップ部を形成した磁性コアと、前記ス
パイラルコイルに通電するための引出し線と、この引出
し線と外部回路との接続を得るためのボンディングパッ
ド部とを具備して成ることを特徴とする薄膜電磁変換装
置。
（２）前記磁性コアの前記ギャップ部を形成する対向部
分は、それぞれ前記スパイラルコイルの中心を貫通して
かつコイルの一部を覆うように突出した形状であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜電磁変換
装置。
（３）前記磁性コアの前記ギャップ部を形成する対向部
分は、それぞれ前記スパイラルコイルの中心を貫通して
かつコイルの一部を周回した形状であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の薄膜電磁変換装置。