JPS6362085A - 薄膜電磁変換器 - Google Patents

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、例えばＩＣカードシステムにおいて、ＩＣ
カードに内蔵された半導体メモリから出力される電気信
号をＩＣカード内部で磁気信号に変換することにより、
上記半導体メモリの記憶情報を磁気ヘッドを用いた読取
り装置で読取れるようにしたＷｓ膜電磁変換器に関する
。

（従来の技術） ＩＣカードシステムにおいては、ＩＣカードに内蔵され
た半導体メモリの記憶情報を読み出す場合、読取り装置
に設けられた電気的端子とＩＣカードに設けられた電気
的端子とをは械的に接続するようになっている。しかし
、このような構成では、ＩＣカードの使用回数や使用環
境等により、接点の信頼性が悪くなるという問題がある
。

この問題を解決するものとして、電気信号を一旦磁気信
号に変換し、非接触で信号を伝達する方法が提案されて
いる。従来は、この方法として、ＩＣカードにスパイラ
ルコイル 取り装置に設けられたスパイラルコイルに対向配置する
ことにより、ＩＣカードから記憶情報を読取る方法が実
用化されていた。

しかし、このような方法の場合、スパイラルコイルは高
周波信号に対して大きなインダクタンスを持つため、高
周波信号の伝達には不向きであるという問題があった。

この問題を解決するには、スパイラルコイルの巻き数を
少なくすればよいが、このようにすると信号電流を増や
さなければならなくなり、ＩＣカードに内蔵される電池
の寿命が短くなるという問題が新たに生じてしまう。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、ＩＣカードに内蔵された半導体メモ
リから出力される電気信号をＩＣカード内部で磁気信号
に変換することにより、磁気ヘッドを用いた読取り装置
で記憶情報を読み取れるようにしたＩＣ力−ドシテムに
おいては、従来、コイルのインダクタンスにより高周波
を伝達し難く、これを解決しようとすると信号電流を大
きくせざるを得ないという問題があった。

そこでこの発明は、信号電流を増やすことなく高周波の
伝達を可能とするＩＷＡ電磁変換器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） 上記目的を達成するためにこの発明は、スパイラルコイ
ルの中心部以外の巻線部を絶縁体を介して非磁性材によ
って形成される導電体により覆うようにしたものである
。

（作用） 上記構成においては、レンツの法則により導電体に渦電
流が誘起される。これにより、この導電体によって覆わ
れているスパイラルコイルの巻線部では、磁束の流れが
妨げられ、このスパイラルコイルのインダクタンスが減
少する。したがって、この発明では、信号電流を増やす
ことなく高周波信号を良好に伝達することができる。

（実施例） 第１図は一実施例の構成を示す斜視図であり、第２図は
同じく側面図である。なお、第１図では一部を分解して
示しである。また、第２図では、読取り装置の磁気ヘッ
ドも示しである。

この第１図，第２図において、１１はガラス等によって
作られる非磁性基板である。この非磁性基板１１の上に
は、例えば、Ｆｅ，Ｎｔ等からなり、透磁率の高い磁性
ｉｌＢ１１２が真空技術等により形成されている。この
磁性ＩＩＩ！１２の上には、絶縁体１３を介して一対の
スパイラルコイル１４。

１５が薄膜技術によって形成されている。スパイラルコ
イル１４．１５は互いに逆回りに複数回巻かれて併置さ
れるとともに、電気的に接続されている。

各スパイラルコイル１４．１５には引き出し線１６、１
７の一端が接続されている。これら引き出し線１６．１
７の他端は、それぞれポンディングパッド１８．１９に
接続されている。これらポンディングパッド１８．１９
は、外部回路、例えば、半導体メモリから記憶情報を読
み出す回路（図示せず）に接続されている。

なお、引き出し線１６．１７によるスパイラルコイル１
４．１５とポンディングパッド１８。

１９の接続には、例えば、多層配線技術を用いればよい
。

上記スパイラルコイル１４．１５の中心部以外の巻線部
は、絶縁体２へ（第２図参照）を介して導電体２１で覆
われている。この導電対はＣｕ。

Ａ１等の非磁性材によって形成されている。

上記構成においては、スパイラルコイル１４。

１５に電流を流すと、各スパイラルコイル１４。

１５の中心付近において、基板面（コイル面）から外向
きに発生する磁界は互いに逆向きになる。

例えば、第２図に示すように、スパイラルコイル１２か
ら下向きの磁束が発生するとすると、スパイラルコイル
１５がらは上向きの磁束が発生する。

したがって、これら２つのスパイラルコイル１４。

１５の中間に磁気ヘッド２２を基板面に対向するように
配置すると、例えば、スパイラルコイル１４から発生し
た磁束は、磁性薄膜１２を通ってスパイラルコイル１５
に至る。そしてこのスパイラルコイル１５よりこのコイ
ル１５側に位置するコア２２１を通ってスパイラルコイ
ル１４側に位置するコア２２２に至り、このコア２２２
よりコイル１４に戻る。この場合、スパイラルコイル１
４．１５に流れる電流が交流電流であれば、磁束が時間
的に変化し、磁気ヘッド２２のスパイラルコイル２２３
に誘導起電力が生じる。

上記構成によれば、レンツの法則により導電体２１に渦
電流が誘起される。これにより、この導電体２１によっ
て覆われているスパイラルコイル１４．１５の巻線部で
は、磁束の流れが妨げられ、このスパイラルコイル１４
．１５のインダクタンスが減少する。したがって、この
実施例では、信＠電流を増やすことなく周波数５００　
Ｋ　８１以上の高周波信号を良好に伝達することができ
る。この場合、磁束はスパイラルコイル１４．１５の中
心部を通ってスパイラルコイル２２３に流れるため、記
憶情報の読取りに問題を与えることはない。

また、スパイラルコイル１４．１５が互いに逆回りに巻
かれているため、磁気ヘッド２２を、第２図に示すよう
にスパイラルコイル１４．１５の中間に位置決めするこ
とにより、磁気ヘッド２２のスパイラルコイル２２３に
互いに打消しあう方向の磁束が同時に流れることはない
。したがって、第１図の構成の薄膜電磁変換器をＩＣカ
ードシステムの電磁変換に適用した場合、読取り装置に
磁気カードシステムの読取り装置を用いることができる
。

また、磁気回路中を通る磁束の量は、スパイラルコイル
２２．２３の起磁力に比例し、磁気回路の磁気抵抗に反
比例するが、この実施例では、磁気回路中に透磁率の高
い磁性ＷＪ膜１２が配置されるので、上記磁気回路の磁
気抵抗が小さく、磁束伝導効率が良い。したがって、こ
の実施例では、磁気回路を流れる磁束の量を増やすこと
ができ、高レベルの読み取り出力を得ることができる。

第３図はこの発明の第２の実施例の構成を示す斜視図で
ある。なお、第３図において、先の第１図と同一部には
同一符号を付す。

この実施例は磁気回路の磁気抵抗を小さくするための構
成が先の実施例と異なる。すなわち、非磁性基板１１の
一方の面には、スパイラルコイル１４．１５が形成され
、他方の面には、軟磁性薄板３１が形成されている。

このような構成によれば、第４図に示すように、軟磁性
薄板３１が磁気回路中に配置され、この磁気回路の磁気
抵抗を小さくするので、磁気回路中の磁束の増大を図る
ことができる。

なお、磁気回路の磁気抵抗を小さくする方法と・　　　
しては、他にも例えば基板１１自体を非磁性基板ではな
く、磁性基板とする構成にしてもよいことは勿論である
。

以上この発明の実施例をいくつか説明したが、この発明
はこのような実施例の限定されるものではなく、他にも
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能な
ことは勿論である。

し発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、信号電流の増加を
招くことなく、スパイラルコイルのインダクタンスを減
少させることができる薄膜電磁変換器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す斜視図、第２
は第１図の動作を説明するための側面図、第３図はこの
発明の他の実施例の構成を示す斜視図、第４図は第３図
の動作を説明するための側面図である。 １１・・・非磁性基板、１２・・・磁性薄膜、１３゜２
０・・・絶縁体、１４．１５・・・スパイラルコイル、
１６．１７・・・引き出し線、１８．１９・・・ポンデ
ィングパッド、２１・・・導電体、２２・・・磁気ヘッ
ド、３１・・・軟磁性薄板。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 手続補正書坊式） １．事件の表示 特願昭６１−２０７１９７号 ２、発明の名称 薄膜電磁変換器 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 （３０７）　　株式会社　東芝 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル昭和
６１年１１月２５日 ７、補正の内容 （１）　　明細書第１０頁第６行目に「第２」とあるを
「第２図」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　薄膜技術を用いて形成され、互いに逆回りに複
   数回巻かれて併置され、電気的に接続された一対のスパ
   イラルコイルと、 このスパイラルコイルに通電するための引き出し線と、 この引き出し線を外部回路に接続するためのボンディン
   グパットと、 高透磁率材を使って形成され、上記スパイラルコイルか
   ら発生される磁束が通る磁気回路中に配置される高透磁
   率部と 非磁性材によつて形成され、上記スパイラルコイルの中
   心部以外の巻線部を絶縁体を介して覆うように配置され
   る導電体とを具備することにより、上記一対のスパイラ
   ルコイルに通電すると、各スパイラルコイルの中心付近
   において、互いに逆相の磁界がコイル面から外向きに発
   生するように構成されていることを特徴とする薄膜電磁
   変換器。