WO1998053423A1 - Dispositif de reponse dans un systeme de communication a carte a circuit integre - Google Patents

Dispositif de reponse dans un systeme de communication a carte a circuit integre Download PDF

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WO1998053423A1
WO1998053423A1 PCT/JP1998/002154 JP9802154W WO9853423A1 WO 1998053423 A1 WO1998053423 A1 WO 1998053423A1 JP 9802154 W JP9802154 W JP 9802154W WO 9853423 A1 WO9853423 A1 WO 9853423A1
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antenna
contact terminal
substrate
interrogator
switching
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PCT/JP1998/002154
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Yoshihiro Ikefuji
Hiroharu Okada
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Rohm Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a transponder in an IC card communication system and a communication module used for the transponder, and more particularly to a transponder for both contact and non-contact.
  • Ic cards Communication systems using IC cards are used for prepaid cards, ski lifts, automatic ticket gates for railways, and automatic sorting of luggage.
  • Ic card a contact-type Ic card that supplies power and exchanges data through contact terminals connected to an IC embedded in the force, and a power supply and data exchange that uses electromagnetic waves
  • non-contact type IC card that performs both contact and non-contact types
  • contactless and non-contact type IC card that combines both contact and non-contact types.
  • FIG. 1 An example of a conventional contact / non-contact IC card 2 (one-coil type) is shown in FIG.
  • a board 4 is disposed inside the IC card 2 shown in FIG.
  • An IC chip 8 is mounted on the lower surface of the substrate 4, and metal contact terminals 6 are formed on the upper surface of the substrate 4.
  • the IC chip 8 is electrically connected to the contact terminal 6.
  • the contact terminals 6 are formed so as to be exposed on the surface of the IC card 2.
  • the IC force 2 receives power from a contact-type reader / writer (interrogator, not shown) and transfers data via the contact terminal 6.
  • a control circuit (not shown) provided in the IC chip 8 decodes the data, and rewrites data in a non-volatile memory (not shown) provided in the IC chip 8 or a contact type reader / writer. Or reply to the writer.
  • An antenna 10 is arranged inside the IC card 2.
  • the antenna 10 is electrically connected to the IC chip 8 via the wire 12.
  • the IC card 2 receives an electromagnetic wave transmitted from a non-contact type reader / writer (not shown) by a resonance circuit (not shown) including the antenna 10 and uses this as a power source. Also IC card 2 receives the data sent superimposed on the electromagnetic wave. The response is made by changing the impedance of the resonant circuit.
  • the non-contact reader / writer knows the response by detecting the impedance change (impedance reflection) of its own resonance circuit (not shown) due to the impedance change of the resonance circuit on the IC card 2 side.
  • the use of the contact / non-contact IC card 2 is advantageous because communication can be performed regardless of whether the reader / writer is a contact type or a non-contact type.
  • the conventional contactless non-contact IC card 2 as described above has the following problems.
  • the substrate 4 on which the contact terminals 6 and the IC chip 8 are mounted, and the antenna 10 must be separately prepared, and these must be electrically connected with the wires 12. Therefore, the manufacturing process of the IC card 2 is complicated, which has been a factor of increasing the manufacturing cost of the IC card 2.
  • the manufacturing process of the IC card 2 is complicated, which has been a factor of increasing the manufacturing cost of the IC card 2.
  • due to deformation applied to the IC card 2 malfunctions due to disconnection of the wire 12 were likely to occur, and the reliability of the IC card was not very high.
  • An object of the present invention is to solve such problems as the conventional contact / non-contact Ic force and the like, and to provide an inexpensive and highly reliable transponder and a communication module used therefor. I do. Disclosure of the invention
  • the transponder capable of communicating with the interrogator includes the communication module.
  • the communication module includes a substrate, a contact terminal, an antenna, and a processing circuit.
  • the contact terminals are provided on the substrate and make electrical contact with the interrogator.
  • the antenna is provided on the substrate and receives electromagnetic waves from the interrogator.
  • the processing circuit is provided on the substrate, connected to the contact terminal and the antenna, and outputs a signal supplied from the interrogator through the contact terminal or the antenna and a signal supplied to the interrogator through the contact terminal or the antenna. Process.
  • the contact terminal is provided on one surface of the substrate, and the antenna and the processing circuit are provided on the other surface of the substrate. Therefore, the communication module becomes more compact.
  • the antenna is formed directly on the substrate. Therefore, the antenna can be easily formed on the substrate by using a general etching technique or the like.
  • the processing circuit includes a switching unit and a setting unit.
  • the switching unit switches the resonance frequency of the antenna.
  • the setting unit sets the switching mode by the switching unit so that the output from the antenna is at a desired level. Therefore, the resonance frequency can be automatically adjusted irrespective of the material, shape, or size of the contact terminal, or the positional relationship or distance between the contact terminal and the antenna.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an entire configuration of an IC force according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a principal part taken along line S1-S1 in the IC force shown in FIG.
  • FIG. 3 is a bottom view of the communication module shown in FIG. 2 as viewed from the point V1.
  • FIG. 4 is a bottom view showing a communication module according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 5 to 7 are cross-sectional views of relevant parts showing a communication module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an IC chip used in a communication module according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the resonance circuit when various metals and the like are arranged near the antenna.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a circuit for adjusting a resonance frequency in an IC chip.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a processing circuit in the IC chip.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the reference voltage generation circuit and the output value measurement circuit shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the automatic adjustment processing by the CPU shown in FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation process based on the preferred resonance frequency determined by the automatic adjustment process shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the frequency characteristics of the resonance circuit and the transport frequency of the non-contact interrogator in each switching mode.
  • FIG. 16 is a diagram showing the contents stored in the nonvolatile memory in the automatic adjustment processing shown in FIG.
  • FIG. 17 and FIG. 18 are block diagrams showing other examples of the processing circuit in the IC chip, respectively.
  • FIG. 19 is a circuit diagram showing another example of the resonance circuit.
  • FIG. 20 is a perspective view showing an example of a conventional contact / non-contact IC card (one-coil type).
  • FIG. 1 shows an overall configuration of an IC card 80 which is a transponder according to an embodiment of the present invention.
  • the IC card 80 is a contactless and non-contact IC card (single-coil type) and can be used for prepaid power, ski lifts, automatic ticket gates for railways, automatic sorting of luggage, and the like.
  • the IC card 80 includes a communication module 20 to enable communication with an interrogator (not shown).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the IC card 80 shown in FIG. 1 along the line S1-S1.
  • the IC card 80 has a structure in which a surface layer material 28, a core member 30 and a surface layer material 26 are sequentially laminated.
  • the surface layer material 28, the core member 30 and the surface layer material 26 form a housing for supporting the communication module 20. Function.
  • the core member 30 is made of synthetic resin.
  • the communication module 20 is provided on the core member 30.
  • the communication module 20 is mounted on the substrate 22, a plurality of contact terminals 24 formed on the upper surface of the substrate 22, the antenna 60 formed on the lower surface of the substrate 22, and the lower surface of the substrate 22.
  • the contact terminals 24 are for making electrical contact with the interrogator.
  • the antenna 60 is for receiving electromagnetic waves from the interrogator.
  • the IC chip 82 has a processing circuit described later therein. This processing circuit processes a signal supplied from the interrogator via the contact terminal 24 or the antenna 60 and a signal to be supplied to the interrogator via the contact terminal 24 or the antenna 60.
  • the antenna 60 and the IC chip 82 are provided at positions facing the contact terminal 24.
  • FIG. 3 is a bottom view of the communication module 20 shown in FIG. 2 as viewed from the point V1.
  • a plurality (for example, eight) of contact terminals 24 are arranged on the upper surface of the substrate 22 so as to be adjacent to each other. However, these contact terminals 24 are insulated from each other.
  • the surface of the contact terminal 24 is configured to be exposed through an opening 26 a provided in the surface material 26.
  • the IC chip 82 is provided with a terminal 82a, and the IC chip 82 is attached to the lower surface of the substrate 22 by connecting the terminal 82a to the printed wiring 22b.
  • the antenna 60 is formed directly on the lower surface of the substrate 22 by etching, printing, or the like. In addition, the antenna 60 can be formed by attaching a metal wire to the lower surface of the substrate 22 using an adhesive or the like.
  • the processing circuit in the IC chip 82 includes a capacitor, a processing unit 90, and the like that constitute the resonance circuit 40 together with the antenna 60.
  • Each contact terminal 24 is connected to the processing unit 90 built in the IC chip 82 via the through hole 22 a provided on the substrate 22, the printed wiring 22 b, and the terminal 82 a. Is performed.
  • the antenna 60 is connected to a capacitor, a processing unit 90, and the like built in the IC chip 82 via a terminal 82a.
  • the core member 30 As described above, if one communication module 20 having the contact terminals 24, the antenna 60, and the IC chip 82 mounted on the same substrate 22 is prepared, this is used as the core member 30.
  • the IC card 80 is completed simply by embedding it in the space and sandwiching it between the surface materials 28 and 26. For this reason, the assembling work of the IC card 80 becomes extremely simple. As a result, it is possible to reduce the occurrence of defective products in the assembling work and to reduce the assembling cost. Further, since the antenna 60 is formed on the substrate 22, a wire for connecting the antenna 60 and the substrate 22 is not required. For this reason, functional failure due to wire breakage does not occur due to deformation applied to the IC card 80 or the like. That is, an inexpensive and highly reliable contact / non-contact IC force can be realized.
  • FIG. 4 shows a bottom view of a communication module 14 according to another embodiment of the present invention.
  • the capacitor forming the resonance circuit 40 together with the antenna 60 is configured to be built in the IC chip 82.
  • the communication module 14 according to this embodiment Does not include the capacitor 90 constituting the resonance circuit 40 together with the antenna 60 in the IC chip 82, but directly on the substrate 22. With this configuration, the capacitance of the capacitor 90 can be easily changed, so that it is convenient when the resonance frequency of the resonance circuit 40 is changed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a communication module 15 according to still another embodiment of the present invention. In the above-mentioned communication module 20 (see FIG.
  • the terminal 82 is connected by using a soldering technique or a bump technology using eutectic bonding. a and the printed wiring 22 b are directly connected. However, in the communication module 15 according to the present embodiment, the terminal 8 2 a and the printed wiring 22 2 are connected via the anisotropic conductor 32. It is configured to connect to b.
  • the anisotropic conductor 32 is a conductor having conductivity only in one direction and has adhesiveness.
  • anisotropic conductor for example, anisolum (Hitachi Chemical), which is a thermosetting adhesive, can be used.
  • anisolum Hitachi Chemical
  • the IC chip 82 and the substrate 22 can be firmly bonded.
  • the use of the anisotropic conductor 32 can prevent moisture from entering the inside of the IC chip 82 to some extent.
  • FIG. 6 is a sectional view of a main part of a communication module 16 according to still another embodiment of the present invention.
  • the terminal 82 a of the IC chip 82 is directly or indirectly connected to the printed wiring 22 b and the antenna 60 on the substrate 22 via the anisotropic conductor 32.
  • the communication module 16 according to the present embodiment is configured as described above, the terminal 82 a is connected to the printed wiring 22 b and the antenna 60 using the wire 34.
  • the IC chip 82 is fixed to the recess 22 c provided below the substrate 22 using an adhesive 38. After connecting the terminal 82 a with the printed wiring 22 b and the antenna 60 using the wire 34, the connection portion is covered with the sealing resin 36.
  • a communication module can be formed using a general wire bonding technique.
  • the connection portion can be waterproofed, and the accident of cutting the wire 34 can be prevented to some extent.
  • the antenna 60 is provided on the lower surface of the substrate 22.
  • the antenna 60 may be provided on the upper surface of the substrate 22, that is, on the same surface as the contact terminals 24.
  • the substrate 22 may be formed slightly larger than the contact terminal 24, and the antenna 60 may be formed so as to surround the contact terminal 24.
  • FIG. 7 is a sectional view of a main part of a communication module 17 according to still another embodiment of the present invention.
  • the antenna 60 is configured to be provided on the substrate 22.
  • An antenna (not shown) is built into the IC chip 84. That is, the antenna is formed using an aluminum wiring layer (not shown) inside the IC chip 84.
  • the printed wiring 2 2 b and the IC chip 8 4 terminals 8 4 a substrate 2 2 are connected by using a bump technique using soldering Ya eutectic bond.
  • a method for connecting the print wiring 2 2 b and the IC chip 8 4 terminals 8 4 a this in not intended to be limited constant, for example, the anisotropic conductor 3 2 and wires 3 4 above It can also be used.
  • the antenna constituting the resonance circuit 40 together with the capacitor is substantially integrated with the processing unit 90 (see FIG. 10).
  • the processing unit 90 see FIG. 10
  • the work of assembling the communication module is simplified. For this reason, it is possible to reduce the occurrence of defective products in the assembling work and to reduce the assembling cost.
  • FIG. 8 shows an IC chip 86 used in a communication module according to still another embodiment of the present invention.
  • the antenna is formed by using the aluminum wiring layer inside the IC chip 84.
  • the antenna 6 0 is formed on the lower surface of the IC chip 86 by etching, printing, or the like.
  • the antenna 60 is connected to a capacitor (not shown) built into the IC chip 86 and a processing unit 90 (see FIG. 10) via a terminal 86 a provided on the lower surface of the IC chip 86. It is connected.
  • the antenna 60 by forming the antenna 60 on the surface of the IC chip 86, the antenna 60 forming the resonance circuit 40 together with the capacitor is substantially integrated with the processing unit 90 (see FIG. 10). Can be formed. Therefore, the work of assembling the communication module is simplified. For this reason, it is possible to reduce the occurrence of defective products in the assembling work, and to reduce the assembling cost. Further, with this configuration, it is possible to change the inductance of the antenna 60 after the IC chip 86 is manufactured, which is convenient. Although the antenna 60 is formed on the lower surface of the IC chip 86 in this embodiment, the antenna 60 may be formed on the upper surface of the IC chip 86.
  • FIG. 9 shows the frequency characteristics of the resonance circuit 40 (see FIG.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents output.
  • the antenna 60 is formed on the same substrate 22 as the contact terminal 24, the antenna 60 is greatly affected by the contact terminal 24, and a relatively large capacitive or inductive reactance is generated. Parasitic to 60 . Therefore, the contact terminal 24 disposed near the antenna 60 differs in the material, shape, size, the positional relationship between the contact terminal 24 and the antenna 60, the distance, etc. The force fluctuates, and as a result, the resonance frequency of the resonance circuit 40 may fluctuate.
  • the IC card 80 shown in FIG. 1 has a function of automatically adjusting the resonance frequency even if such a change in the resonance frequency occurs.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the processing unit 90 in the IC chip 82 having such an adjustment function.
  • the resonance circuit 40 including the antenna 60 is configured so that its resonance frequency can be switched.
  • the processing unit 90 includes a switching unit 48 for sequentially switching the resonance frequency of the resonance circuit 40, and a setting unit for setting the switching mode by the switching unit 48 so that the output from the resonance circuit 40 becomes a desired level. 4 and 2.
  • the setting unit 42 is determined by the determining unit 44, which determines a suitable switching mode in which the output from the resonance circuit 40 is at a desired level, from among a plurality of switching modes, and by the determining unit 44.
  • a switching mode storage section 46 for storing a preferred switching mode.
  • the determination unit 44 includes a reference voltage generation circuit 50, an output value measurement circuit 52, an output value storage unit 54, and a mode determination unit 56.
  • the reference voltage generation circuit 50 receives an output from the resonance circuit 40 and converts it into a DC voltage. Although the magnitude of the DC voltage fluctuates due to the switching of the resonance frequency, the reference voltage generation circuit 50 generates a constant reference voltage Vref regardless of the fluctuation.
  • the output value measurement circuit 52 measures the output value from the resonance circuit 40 at each switching mode, that is, at each resonance frequency, based on the reference voltage V ref. Measured output The value is stored in the output value storage unit 54 in association with each switching mode. That is, the output value storage unit 54 stores a plurality of switching modes and a plurality of output values corresponding thereto.
  • the mode determination unit 56 selects the maximum output value from the plurality of output values stored in the output value storage unit 54, and determines the corresponding switching mode as the preferred switching mode. In this way, a preferred switching mode of the resonance frequency at which the power can be received most efficiently is obtained. This preferred switching mode is stored in the switching mode storage unit 46.
  • the switching unit 48 determines the resonance frequency of the resonance circuit 40 in accordance with the preferred switching mode stored in the switching mode storage unit 46.
  • a non-volatile memory capable of retaining data even when power is not supplied is used as the switching mode storage unit 46. Therefore, it is not necessary to adjust the resonance frequency every time the IC force 80 is used.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a circuit configuration of the IC card 80. As shown in FIG. In this embodiment, the elements other than the antenna 60 and the contact terminal 24 constitute a processing circuit of the IC chip 82.
  • the IC card 80 functions as a contact IC card as follows. That is, the IC card 80 receives power supply and data transfer from a contact interrogator (not shown) via the contact terminal 24.
  • the CPU 68 provided in the IC chip 82 decodes the data, rewrites the data in the non-volatile memory 70, and responds to the contact type interrogator.
  • the IC card 80 functions as a contactless IC card as follows.
  • the rectifying circuit 62 rectifies the high-frequency carrier wave received from the non-contact interrogator (not shown) and supplies the rectified carrier wave to the regulator 64.
  • the regulator 64 stabilizes this and generates electric power to supply to each part.
  • the demodulation circuit 66 detects and demodulates the modulated high-frequency carrier and reproduces data. This data is provided to CPU 68, where a predetermined process is performed.
  • the CPU 68 When sending data to a non-contact interrogator, the CPU 68 turns on and off the modulation transistor MQ when the non-contact interrogator outputs an unmodulated high-frequency carrier. Switch the connection of resistor RM. This allows non-contact The amplitude of the carrier is changed by changing the impedance seen from the interrogator. A non-contact interrogator can recover the data by detecting this change in amplitude.
  • Such an operation program of the CPU 68 is stored in the nonvolatile memory 70.
  • the capacitances of the capacitors C1, C2,..., Cn are set to gradually decrease in this order.
  • the capacitances are set so that the resonance frequencies of the other capacitors are slightly different from each other around this resonance frequency f m.
  • the intervals between the resonance frequencies of the adjacent capacitors are formed so that the resonance frequency f1 of the capacitor C1 is the lowest and the resonance frequency f ⁇ of the capacitor Cn is the highest.
  • the output of the regulator 64 is supplied to the reference voltage generation circuit 50 and the output value measurement circuit 52. Details of the reference voltage generation circuit 50 and the output value measurement circuit 52 are shown in FIG. In this embodiment, a band gap voltage generation circuit 76 is used as the reference voltage generation circuit 50. The band gap voltage generation circuit 76 keeps its output voltage constant even when the voltage supplied from the regulator 64 fluctuates. Therefore, this output voltage is used as the reference voltage Vref.
  • the reference voltage Vref is divided by resistors R1 to R4 to obtain threshold values Va, Vb and Vc.
  • the output voltage from the regulator 64 is divided by R5 and R6, and the divided voltage value is compared with these threshold values Va, Vb,: by the comparators 78 &, 78b, 78c.
  • level A, level B and level C outputs are obtained. That is, the output from Regiyureta 6 4 reception intensity is large carrier is greater than the threshold value V a, the output from to base of the comparator 78 a, 78 b and 78 c are obtained. If the output from regulator 64 is less than threshold value Va and greater than threshold value Vb, outputs are provided from comparators 78b and 78c.
  • the nonvolatile memory 70 stores a program for automatic adjustment of the resonance frequency in addition to a program for contact-type and non-contact type communication.
  • Figure 13 shows the flowchart of the automatic adjustment program.
  • the automatic adjustment processing of the resonance frequency will be described with reference to the flowchart of FIG. 13 and the block diagram of FIG.
  • the frequency characteristics of the resonant circuit in this case are shown in CAS E1 in Fig. 15. In FIG. 15, the vertical axis represents the voltage at node ⁇ in FIG. Here, as shown in Fig.
  • any of the comparators 78a, 78b, 78c No output can be obtained from.
  • the CPU 68 stores the output levels A, B, and C of the comparators 78a, 78b, and 78c in the nonvolatile memory 70 in association with the switching mode j (step S3, see FIG. 16).
  • the portion of the nonvolatile memory 70 shown in FIG. 16 corresponds to the output value storage section 54 and the switching mode storage section 46 (see FIG. 10). Therefore, the switching mode storage unit 46 stores which of the transistors SQ1 to SQn should be turned on.
  • step S6 the output value in each switching mode is stored in the nonvolatile memory 70 as shown in FIG.
  • step S6 the largest output value is selected from the stored output values.
  • step S6 corresponds to the mode determining unit 56 (see FIG. 10).
  • step S10 the switching mode j in which the suitable flag is stored is obtained from the nonvolatile memory 70.
  • step S11 the transistor SQj specified by the switching mode j is turned on.
  • step S12 predetermined communication processing is performed.
  • steps S10 and S11 correspond to the switching section 48 (see FIG. 10).
  • the IC card 80 can automatically adjust the resonance frequency of the resonance circuit 40 so as to maximize the power supply from the contactless interrogator. Therefore, the resonance frequency of the resonance circuit 40 caused by the difference in the material, shape, and size of the contact terminal 24 disposed near the antenna 60, the positional relationship between the contact terminal 24 and the antenna 60, the distance, and the like. The deviation of the resonance frequency of the resonance circuit 40, which is caused by the fluctuation of the number of components and the variation of the number of parts, can be easily adjusted at the time of manufacturing.
  • the switching mode storage unit 46 stores the preferred switching mode. In use, a suitable resonance frequency can be obtained by simply performing the operation shown in FIG. 14, and the operating speed is not impaired.
  • the regulator 64 generates power based on the electromagnetic wave given to the antenna 60 from the interrogator, and the reference voltage generation circuit 50 generates a constant reference voltage V ref regardless of the power fluctuation. Therefore, this IC card 80 can accurately adjust the resonance frequency without having an internal power supply.
  • the output value measurement circuit 52 is configured to measure the output value from the resonance circuit 40 each time the switching section 48 sequentially switches the switching mode, so that an output value exceeding a predetermined threshold can be obtained. Then, the study on the switching mode may be stopped thereafter, and the switching mode at that time may be determined as the preferred switching mode. Thereby, the automatic adjustment of the resonance frequency can be performed quickly.
  • the examination of the switching mode thereafter is stopped, and the maximum output value up to that point is stopped.
  • the corresponding switching mode may be determined as a suitable switching mode. As a result, the optimum switching mode can be quickly obtained.
  • the IC card 80 (one-coil type) that performs power supply and information communication in the same carrier wave in non-contact communication has been described.
  • power supply and information communication are different in non-contact communication.
  • the present invention is also applicable to an IC mode (two-coil type) performed by a carrier wave of a frequency.
  • Figure 17 shows the configuration of such an embodiment. The power supply from the non-contact interrogator is received by the unmodulated carrier f 0, and the information communication with the interrogator is performed by the carrier f L.
  • the resonance circuit for information communication is composed of the antenna 63 and the capacitor CI.
  • the demodulation circuit 66 demodulates the data from the modulated carrier and supplies the data to the CPU 68.
  • the CPU 68 turns on / off the modulation transistor MQ when the non-contact interrogator outputs an unmodulated carrier fL. This switches the connection of the resistor RM.
  • the resonant circuit for receiving power is: antenna 61, capacitor C :! To SQn, and transistors SQ1 to SQn.
  • the point that the CPU 68 determines a preferable switching mode of the transistors SQ1 to SQn based on the output of the regulator 64 and stores the determined switching mode in the nonvolatile memory 70 is the same as the above embodiment.
  • FIG. 18 shows still another embodiment.
  • automatic adjustment of the resonance frequency is performed not only in the resonance circuit for power supply but also in the resonance circuit for information communication.
  • the capacitors TCl to TCn are configured to be switched by the transistors TQ1 to TQn even in the resonance circuit for information communication.
  • the output of the demodulation circuit 66 is compared with a reference voltage to determine a suitable switching mode.
  • the configuration of the reference voltage generation circuit 73 is the same as that of the reference voltage generation circuit 50, and the configuration of the output value measurement circuit # 5 is the same as that of the output value measurement circuit 52.
  • the resonance frequency for information communication can be automatically adjusted.
  • a modulation circuit (a circuit corresponding to the transistor MQ and the resistor RM in FIG. 17) for information communication to the non-contact interrogator is not separately provided. This is because, by controlling the CPU 68, the preferred switching mode and the other switching modes are switched according to the data, thereby changing the impedance as viewed from the non-contact type interrogator. is there.
  • one of capacitors C1 to Cn (TC1 to TCn) is connected to antenna 60 (61, 63).
  • a switching mode in which a plurality of capacitors are connected to the antenna at the same time may be provided. In this way, many switching modes can be obtained with a small number of capacitors.
  • FIG. 19 shows another configuration example of the resonance circuit. In this resonance circuit, the capacitors C1, C2 and C3 connected in series are switched. The configuration of the resonance circuit may be determined in consideration of the number of connection points associated with the range of the IC chip.
  • the resonance frequency is automatically adjusted when the communication module or the IC card is manufactured.
  • the automatic adjustment may be performed when a predetermined date and time comes, the automatic adjustment may be performed after a predetermined period has elapsed from the previous adjustment, or the automatic adjustment may be performed every predetermined number of times of use. Les ,.
  • a clock is provided, and when the date and time of the clock coincides with the predetermined date and time, the suitable switching mode may be determined again.
  • a timer that is reset at the time of adjustment and starts operating should be provided, and when the timer time matches the predetermined time, the suitable switching mode is determined again.
  • a counter that is incremented each time the IC card communicates with the interrogator is provided, and when the value of the counter matches the predetermined value, the suitable switching mode is determined again. I just need.
  • the measurement of date and time, elapsed time, and number of uses may be performed by a contact or non-contact interrogator, or may be performed by an IC force. In addition, both parties may work together to make such measurements.
  • the automatic adjustment may be performed each time the card is used as a contactless IC card.
  • the carrier is pulse-width modulated for non-contact information communication.
  • the present invention can be applied to any modulation method such as pulse frequency modulation, pulse phase modulation, analog amplitude modulation, analog frequency modulation, and analog phase modulation.
  • the present invention is applied to a single-coil type or a two-coil type Ic force for both contact Z and non-contact has been described as an example. It can also be applied to contact Z non-contact ICs with coils. Further, the present invention can be applied not only to an IC card but also to a general transponder for both contact and non-contact, irrespective of its form such as a box type and a notebook type.
  • data communication is performed between the interrogator and the IC card.
  • This communication is wireless communication using electromagnetic action. Communication by coupling may be used.
  • a transistor is used to make it possible to switch the resonance frequency of the resonance circuit.
  • a switch element may be used. Therefore, not only an electrical switch element such as a transistor but also a mechanical switch element can be used.
  • a switch element that is turned on and off digitally but also a switch element that continuously switches constants such as resistance values in an analog manner can be used.
  • an element having an inductance component necessary to receive a desired electromagnetic wave can be used without any limitation on its external shape, formation method, or the like.
  • the capacitor an element having a capacitance necessary for forming a resonance circuit together with the antenna can be used without any limitation on its external shape, formation method, or the like. Therefore, the stray capacitance of the antenna may be used as a capacitor.

Description

明細書
I cカード通信システムにおける応答器 技術分野
この発明は、 I Cカード通信システムにおける応答器およびこれに用いられる 通信モジュールに関し、 特に、 接触 Z非接触両用の応答器などに関する。 背景技術
プリペイ ドカード、 スキー場のリフト、 鉄道の自動改札、 荷物の自動仕分けな どに、 I Cカードを用いた通信システムが用いられる。 I cカードとしては、 力 一ドに埋込まれた I Cに接続された接触端子を通じて、 電源供給およびデータ交 換を行なう接触式の I cカードや、 電磁波を用いて、 電源供給およびデータ交換 を行なう非接触式の I Cカードの他、 1 枚で接触式および非接触式を兼ねた接触 非接触両用の I Cカードがある。
従来の接触/非接触両用の I Cカード 2 ( 1コイル型） の一例を図 2 0に示す。 図 2◦に示す I Cカード 2の内部には基板 4が配置されている。 基板 4の下面に は I Cチップ 8が搭載されており、 基板 4の上面には金属製の接触端子 6が形成 されている。 I Cチップ 8は接触端子 6と電気的に接続されている。 接触端子 6 は I Cカード 2の表面に露出するよう形成されている。 I C力一ド 2は、 接触端 子 6を介して、 接触式のリーダ/ライタ （質問器、 図示せず） から電力の供給を 受けたり、 データの受け渡しを行なったりする。 I Cチップ 8内に設けられた制 御回路 （図示せず） がデータを解読し、 I Cチップ 8内に設けられた不揮発性メ モリ （図示せず） のデータを書換えたり、 接触式のリーダ/ライタに返答を行な つたりする。
また、 I Cカード 2の内部にはアンテナ 1 0が配置されている。 アンテナ 1 0 は、 ワイヤ 1 2を介して I Cチップ 8と電気的に接続されている。 I Cカード 2 は、 非接触式のリーダ/ライタ （図示せず） から送られる電磁波を、 アンテナ 1 0を含む共振回路 （図示せず） で受け、 これを電力源とする。 また、 I Cカード 2は、 その電磁波に重畳して送られるデータを受取る。 返答は、 共振回路のイン ピーダンスを変化させることにより行なわれる。 非接触式のリーダ Zライタは、 I Cカード 2側の共振回路のィンピーダンス変化に伴う自己の共振回路 （図示せ ず） のインピーダンス変化 （インピーダンス反射） を検出することにより、 その 返答内容を知る。
このように、 接触/非接触両用の I Cカード 2を用いれば、 リーダ Zライタが 接触式であるか非接触式であるかを問わず通信を行なうことができるため、 好都 合である。
し力 しながら、 上述のような従来の接触 非接触両用の I Cカード 2には、 次 のような問題点があった。 従来の I Cカード 2においては、 接触端子 6および I Cチップ 8を搭載した基板 4と、 アンテナ 1 0とを別に用意し、 これらをワイヤ 1 2で電気的に接続しなければならなかった。 したがって、 I Cカード 2の製造 工程が煩雑となり、 I Cカード 2の製造コストを引上げる要因となっていた。 ま た、 I Cカード 2に加えられる変形などに起因して、 ワイヤ 1 2の断線による機 能不良が発生しやすく、 I Cカードの信頼性があまり高くなかった。
この発明は、 このような従来の接触/非接触両用の I c力一ドなどの問題点を 解決し、 安価で信頼性の高い応答器およびこれに用いられる通信モジュールを提 供することを目的とする。 発明の開示
この発明に従うと、 質問器と通信可能な応答器は、 通信モジュールを備える。 通信モジュールは、 基板と、 接触端子と、 アンテナと、 処理回路とを含む。 接触 端子は、 基板に設けられ、 質問器と電気的に接触する。 アンテナは、 基板に設け られ、 質問器からの電磁波を受ける。 処理回路は、 基板に設けられ、 接触端子お よびアンテナに接続され、 質問器からの接触端子またはアンテナを介して与えら れた信号および接触端子またはアンテナを介して質問器に与えるための信号を処 理する。
このような通信モジュールにおいては、 接触端子、 アンテナ、 および処理回路 が同一の基板に設けられているため、 通信モジュールの筐体への組付け作業が極 めて簡単になる。 この結果、 組付け作業における不良品の発生を低减させること ができるとともに、 組付けコストを低下させることができる。 また、 アンテナを 基板に接続するためのワイヤを必要としないので、 応答器に強い力が加えられて も断線のような不良は生じない。 また、 アンテナが基板に設けられているため、 基板が曲げやねじれなどに対して強くなる。
好ましくは、 上記接触端子は基板の一方の面に設けられ、 上記アンテナおよび 処理回路は基板の他方の面に設けられる。 したがって、 通信モジュールはよりコ ンパク トになる。
好ましくは、 上記アンテナは基板上に直接形成される。 したがって、 一般的な エツチング技術などを用いてァンテナを基板上に容易に形成することができる。 好ましくは、 上記処理回路は、 切換部と、 設定部とを含む。 切換部は、 アンテ ナの共振周波数を切換える。 設定部は、 アンテナからの出力が所望のレベルとな るように切換部による切換態様を設定する。 したがって、 接触端子の材質、 形状 もしくは大きさ、 または接触端子とアンテナとの位置関係、 距離などに関係なく、 共振周波数を自動的に調整することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明の一実施の形態による I C力一ドの全体構成を示す斜視図で ある。
図 2は、 図 1に示された I C力一ドにおける S 1— S 1線に沿った要部断面図 である。
図 3は、 図 2に示された通信モジュールを V 1点から見た底面図である。
図 4は、 この発明の他の実施の形態による通信モジュールを示す底面図である。 図 5〜図 7は、 この発明のさらに他の実施の形態による通信モジュールをそれ ぞれ示す要部断面図である。
図 8は、 この発明のさらに他の実施の形態による通信モジュールに用いられる I Cチップを示す斜視図である。
図 9は、 アンテナの近傍に種々の金属などを配置した場合における共振回路の 周波数特性を示す図である。 図 1 0は、 I Cチップにおける共振周波数を調整する回路を示すブロック図で ある。
図 1 1は、 I Cチップ中の処理回路を示すブロック図である。
図 1 2は、 図 1 1に示された基準電圧発生回路および出力値計測回路の構成を 示すブロック図である。
図 1 3は、 図 1 1に示された C P Uによる自動調整処理を示すフローチヤ一ト である。
図 1 4は、 図 1 3に示された自動調整処理によって決定された好適共振周波数 による動作処理を示すフロ一チヤ一トである。
図 1 5は、 各切換態様における共振回路の周波数特性と非接触式の質問器の搬 送周波数との関係を示す図である。
図 1 6は、 図 1 3に示された自動調整処理において不揮発性メモリに記憶され る内容を示す図である。
図 1 7および図 1 8は、 I Cチップ中の処理回路の他の例をそれぞれ示すブロ ック図である。
図 1 9は、 共振回路の他の例を示す回路図である。
図 2 0は、 従来の接触/非接触両用の I Cカード（ 1コイル型） の一例を示す 斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 この発明の一実施の形態による応答器である I Cカード 8 0の全体構 成を示す。 I Cカード 8 0は、 接触 非接触両用の I Cカード （1コイル型） で あり、 プリペイド力一ド、 スキー場のリフト、 鉄道の自動改札、 荷物の自動仕分 けなどに用いることができる。 I Cカード 8 0は、 図 1に示すように、 質問器 (図示せず） との通信を可能にするために通信モジュール 2 0を備える。
図 2は、 図 1に示した I Cカード 8 0における S 1— S 1線に沿った要部断面 図である。 図 1および図 2に示すように、 I Cカード 8 0は、 表層材 2 8、 コア 部材 3 0、 および表層材 2 6を順に積層した構造を有している。 表層材 2 8、 コ ァ部材 3 0、 および表層材 2 6が、 通信モジュール 2 0を支持するための筐体と して機能する。 表層材 2 8および2 6として、 塩化ビュル、 P E T (ポリエチレ ンテレフタレ一ト） などの合成樹脂を用いている。 また、 コア部材 3 0は合成樹 脂により構成されている。
コア部材 3 0に、 通信モジュール 2 0が坦設されている。 通信モジュール 2 0 は基板 2 2と、 基板 2 2の上面に形成された複数の接触端子 2 4と、 基板 2 2の 下面に形成されたアンテナ 6 0と、 基板 2 2の下面に取付けられた I Cチップ 8 2とを備えている。 接触端子 2 4は質問器と電気的に接触するためのものである。 アンテナ 6 0は質問器からの電磁波を受けるためのものである。 I Cチップ 8 2 は内部に後述する処理回路を有する。 この処理回路は、 質問器から接触端子 2 4 またはアンテナ 6 0を介して与えられた信号と、 接触端子 2 4またはアンテナ 6 0を介して質問器に与えるための信号とを処理する。 アンテナ 6 0および I Cチ ップ 8 2は、 接触端子 2 4に対向する位置に設けられている。
基板 2 2の材質としては種々あるが、 たとえば、 ガラスエポキシで形成された ものが用いられる。 基板 2 2の下面にはプリント配線 2 2 bが形成されている。 図 3は、 図 2に示した通信モジュール 2 0を V 1点から見た底面図である。 基 板 2 2の上面には、 互いに隣接するように複数 （たとえば 8個） の接触端子 2 4 が配置されている。 ただし、 これらの接触端子 2 4は互いに絶縁されている。 接 触端子 2 4の材質としては種々あるが、 たとえば、 基板 2 2の上に銅 （C u ) 、 ニッケル （N i ) 、 および硬化金 （A u + C o ) を順に重ねて形成したものが用 レヽられる。 接触端子 2 4の表面は、 表層材 2 6に設けられた開口部 2 6 aから露 出するよう構成されている。
I Cチップ 8 2には端子 8 2 aが設けられ、 端子 8 2 aとプリント配線 2 2 b とを接続することにより、 I Cチップ 8 2を基板 2 2の下面に取付ける。 端子 8 2 aとプリント配線 2 2 bとの接続方法としては種々ある力 たとえば、 はんだ 付けや、 金 （A u ) とすず （S n ) などの共晶結合を利用したバンプ技術などが 用いられる。
アンテナ 6 0は、 エッチング、 印刷などにより基板 2 2の下面に直接形成され る。 このほか、 基板 2 2の下面に、 接着剤などを用いて金属線を貼付けることに より、 アンテナ 6 0を形成することもできる。 後述するように （図 1 0参照） 、 I Cチップ 8 2中の処理回路は、 アンテナ 6 0とともに共振回路 4 0を構成するコンデンサ、 処理部 9 0などを含む。 各接触 端子 2 4は、 基板 2 2に設けられたスル一ホール 2 2 a、 プリント配線 2 2 b、 および端子 8 2 aを介して、 I Cチップ 8 2に内蔵された処理部 9 0に接続され る。 アンテナ 6 0は、 端子 8 2 aを介して、 I Cチップ 8 2に内蔵されたコンデ ンサ、 処理部 9 0などに接続される。
このように、 同一の基板 2 2上に接触端子 2 4、 アンテナ 6 0、 および I Cチ ップ 8 2を搭載した 1つの通信モジュール 2 0を用意しておけば、 これをコア部 材 3 0に埋設して表層材 2 8および 2 6で挟み込むだけで I Cカード 8 0が完成 する。 このため、 I Cカード 8 0の組付け作業が極めて簡単になる。 この結果、 組付け作業における不良品の発生を低減させることができるとともに、 組付けコ ストを低下させることができる。 また、 アンテナ 6 0を基板 2 2上に形成するか ら、 アンテナ 6 0と基板 2 2とを接続するワイヤが不要となる。 このため、 I C カード 8 0に加えられる変形などに起因して、 ワイヤの断線による機能不良は発 生しない。 すなわち、 安価で信頼性の高い接触/非接触両用の I C力一ドを実現 することができる。
図 4は、 この発明の他の実施の形態による通信モジュール 1 4の底面図を示す。 前述の通信モジュール 2 0 (図 3参照） においては、 アンテナ 6 0とともに共振 回路 4 0を構成するコンデンサを I Cチップ 8 2に内蔵するよう構成したが、 こ の実施の形態による通信モジュール 1 4においては、 アンテナ 6 0とともに共振 回路 4 0を構成するコンデンサ 9 0を I Cチップ 8 2に内蔵せず、 基板 2 2に直 接搭載している。 このように構成すれば、 コンデンサ 9 0の容量を容易に変更す ることができるため、 共振回路 4 0の共振周波数を変更する場合に都合がよい。 図 5は、 この発明のさらに他の実施の形態による通信モジュール 1 5の要部断 面図を示す。 前述の通信モジュール 2 0 (図 2参照） においては、 基板 2 2と I Cチップ 8 2とを接続する方法として、 はんだ付けや、 共晶結合を利用したバン プ技術などを用いて、 端子 8 2 aとプリント配線 2 2 bとを直接接続するよう構 成したが、 この実施の形態による通信モジュール 1 5においては、 異方性導電体 3 2を介して、 端子 8 2 aとプリント配線 2 2 bとを接続するよう構成している。 異方性導電体 3 2は、 一方向にのみ導電性を有する導電体で、 接着性を有して いる。 異方性導電体 3 2を用いて、 I Cチップ 8 2と基板 2 2とを接着すること により、 互いに対向する位置に設けられた端子8 2 aとプリント配線2 2 bと力 S 電気的に接続される。
異方性導電体として、 たとえば熱硬化性の接着剤であるァニソルム （日立化 成） を用いることができる。 このような異方性導電体 3 2を用いることにより、 I Cチップ 8 2と基板 2 2とを強固に接着することができる。 また、 異方性導電 体 3 2を用いることにより、 I Cチップ 8 2内部への湿気の侵入をある程度防止 することができる。
図 6は、 この発明のさらに他の実施の形態による通信モジュール 1 6の要部断 面図を示す。 前述の各通信モジュールにおいては、 I Cチップ 8 2の端子 8 2 a を基板 2 2上のプリント配線 2 2 bおよびアンテナ 6 0と直接または異方性導電 体 3 2を介して間接的に接続するよう構成したが、 この実施の形態による通信モ ジュール 1 6においては、 ワイヤ 3 4を用いて端子 8 2 aをプリント配線 2 2 b およびアンテナ 6 0接続するよう構成している。
基板 2 2の下方に設けた凹部 2 2 cに、 接着剤 3 8を用いて I Cチップ 8 2を 固定している。 ワイヤ 3 4を用いて、 端子 8 2 aをプリント配線 2 2 bおよびァ ンテナ 6 0と接続した後、 封止樹脂 3 6を用いてこの接続部を覆う。
このように構成することにより、 一般的なワイヤボンディング技術を用いて通 信モジュールを形成することができる。 また、 封止樹脂 3 6を用いることにより、 接続部を防水することができるとともに、 ワイヤ 3 4の切断事故をある程度防止 することができる。
なお、 上述の各実施の形態においてはアンテナ 6 0を基板 2 2の下面に設けた 力 アンテナ 6 0を基板 2 2の上面、 すなわち接触端子 2 4と同一面に設けるこ ともできる。 この場合、 基板 2 2を接触端子 2 4よりもやや大きめに形成し、 接 触端子 2 4を取囲むようにアンテナ 6 0を形成すればよレ、。
図 7は、 この発明のさらに他の実施の形態による通信モジュール 1 7の要部断 面図を示す。 前述の各通信モジュールにおいては、 アンテナ 6 0を基板 2 2に設 けるよう構成したが、 この実施の形態による通信モジュール 1 7においては、 ァ ンテナ （図示せず） は I Cチップ 8 4に内蔵されている。 すなわち、 アンテナは、 I Cチップ 8 4内部のアルミ配線層 （図示せず） を利用して形成されている。 基板 2 2上のプリント配線 2 2 bと I Cチップ8 4の端子 8 4 aとは、 はんだ 付けゃ共晶結合を利用したバンプ技術などを用いて接続されている。 ただし、 プ リント配線 2 2 bと I Cチップ 8 4の端子 8 4 aとを接続する方法は、 これに限 定されるものではなく、 たとえば前述の異方性導電体 3 2やワイヤ3 4を用いる こともできる。
このように、 I Cチップ 8 4内部にアルミ配線層などを用いてアンテナを形成 することにより、 コンデンサとともに共振回路 4 0を構成するアンテナを処理部 9 0 (図 1 0参照） と実質的に一体に形成することができる。 したがって、 通信 モジュールの組付け作業が簡単になる。 このため、 組付け作業における不良品の 発生を低減させることができるとともに、 組付けコストを低下させることができ る。
図 8は、 この発明のさらに他の実施の形態による通信モジュールに用いられる I Cチップ 8 6を示す。 上述の通信モジュール 1 7 (図 7参照） においては、 ァ ンテナを I Cチップ 8 4内部のアルミ配線層を利用して形成するよう構成した力 この実施の形態による I Cチップ 8 6においては、 アンテナ 6 0は、 I Cチップ 8 6の下面にエッチング、 印刷などにより形成されている。 アンテナ 6 0は、 I Cチップ 8 6の下面に設けられた端子 8 6 aを介して、 I Cチップ 8 6に内蔵さ れたコンデンサ （図示せず） および処理部 9 0 (図 1 0参照） と接続されている。 このように、 I Cチップ 8 6表面にアンテナ 6 0を形成することにより、 コン デンサとともに共振回路 4 0を構成するアンテナ 6 0を処理部 9 0 (図 1 0参 照） と実質的に一体に形成することができる。 したがって、 通信モジュールの組 付け作業が簡単になる。 このため、 組付け作業における不良品の発生を低減させ ることができるとともに、 組付けコストを低下させることができる。 また、 この ように構成することで、 I Cチップ 8 6の製造後にアンテナ 6 0のインダクタン スを変更することが可能となり、 好都合である。 なお、 この実施の形態において は、 アンテナ 6 0を I Cチップ 8 6の下面に形成したが、 アンテナ 6 0を I Cチ ップ 8 6の上面に形成してもよレ、。 図 9は、 アンテナ 6 0の近傍に種々の金属などを配置した場合における共振回 路 4 0 (図 1 0参照） の周波数特性を示す。 図 9において、 横軸は周波数を表わ し、 縦軸は出力を表わす。 アンテナ 6 0の近傍に何も配置しない場合 （a ) 、 シ リコンを配置した場合 （b ) 、 金を配置した場合 （c ) 、 および銅を配置した場 合 （d ) で、 アンテナ 6 0からの出力が大きくなる共振周波数が異なることがわ かる。
この実施の形態においては、 アンテナ 6 0が接触端子 2 4と同じ基板 2 2上に 形成されているため、 接触端子 2 4からの影響を大きく受け、 比較的大きな容量 性または誘導性リアクタンスがアンテナ 6 0に寄生する。 したがって、 アンテナ 6 0の近傍に配置される接触端子 2 4の材質、 形状、 大きさ、 接触端子 2 4とァ ンテナ 6 0との位置関係、 距離などが異なることにより、 アンテナ 6 0からの出 力が変動し、 その結果、 共振回路 4 0の共振周波数に変動が生じ得る。 図 1に示 す I Cカード 8 0は、 このような共振周波数の変動が生じても、 共振周波数を自 動的に調整することができる機能を備えている。
図 1 0は、 このような調整機能を有する I Cチップ 8 2中の処理部 9 0の構成 を示すブロック図である。 アンテナ 6 0を含む共振回路 4 0は、 その共振周波数 が切換え可能に構成されている。 処理部 9 0は、 共振回路 4 0の共振周波数を順 次切換える切換部 4 8と、 共振回路 4 0からの出力が所望のレベルとなるように 切換部 4 8による切換態様を設定する設定部 4 2とを備える。 設定部 4 2は、 複 数の切換態様の中から共振回路 4 0からの出力が所望のレベルとなる好適切換態 様を判定する判定部 4 4と、 判定部 4 4によつて判定された好適切換態様を記憶 する切換態様記憶部 4 6とを備える。 判定部 4 4は、 基準電圧発生回路 5 0と、 出力値計測回路 5 2と、 出力値記憶部 5 4と、 態様决定部 5 6とを備える。 基準電圧発生回路 5 0は、 共振回路 4 0からの出力を受けてこれを直流電圧に 変換する。 なお、 共振周波数の切換によりこの直流電圧の大きさが変動するが、 基準電圧発生回路 5 0はこの変動にかかわらず一定の基準電圧 V r e f を発生す る。
出力値計測回路 5 2は、 この基準電圧 V r e f を基準として、 各切換態様、 つ まり各共振周波数における共振回路 4 0からの出力値を計測する。 計測した出力 値は、 各切換態様に対応付けて出力値記憶部 5 4に記憶される。 すなわち、 出力 値記憶部 5 4は、 複数の切換態様と、 それらに対応する複数の出力値とを記憶す る。
態様決定部 5 6は、 出力値記憶部 5 4に記憶された複数の出力値の中から最大 の出力値を選択し、 これに対応する切換態様を好適切換態様と決定する。 このよ うにして、 最も効率よく電力洪給を受けることのできる共振周波数の好適切換態 様が得られる。 この好適切換態様は、 切換態様記憶部 4 6に記憶される。
以上のようにして共振周波数の調整が完了した後、 切換部 4 8は切換態様記憶 部 4 6に記憶された好適切換態様に従って共振回路 4 0の共振周波数を決定する。 この実施の形態では、 切換態様記憶部 4 6として電源が供給されなくてもデータ を保持することができる不揮発性メモリが用いられている。 そのため、 I C力一 ド 8 0を使用するたびに共振周波数を調整する必要はない。
図 1 1は、 この I Cカード 8 0の回路構成を示すブロック図である。 この実施 の形態では、 アンテナ 6 0および接触端子 2 4を除いた他の要素は、 I Cチップ 8 2の処理回路を構成する。
I C力一ド 8 0は、 接触式 I Cカードとして次のように機能する。 すなわち、 I Cカード 8 0は接触端子 2 4を介して接触式の質問器 （図示せず） から電力の 供給を受けたりデータの受け渡しを行なったりする。 I Cチップ 8 2に設けられ た C P U 6 8がデータを解読し、 不揮発性メモリ 7 0のデータを書換えたり、 接 触式の質問器に返答を行なったりする。
一方、 I Cカード 8 0は、 非接触式 I Cカードとして次のように機能する。 整 流回路 6 2は、 非接触式の質問気 （図示せず） から受信した高周波搬送波を整流 し、 レギユレ一タ 6 4に与える。 レギユレ一タ 6 4はこれを安定化し、 各部に供 給するための電力を発生する。 復調回路 6 6は、 変調された高周波搬送波を検波 して復調し、 データを再生する。 このデータは C P U 6 8に与えられ、 ここで所 定の処理が行なわれる。
非接触式の質問器に向けてデータを送る場合には、 非接触式の質問器が無変調 の高周波搬送波を出力しているときに、 C P U 6 8が変調用トランジスタ MQを オン オフすることにより抵抗 RMの接続を切換える。 これにより、 非接触式の 質問器から見たインピーダンスを変化させて搬送波の振幅を変化させる。 非接触 式の質問器はこの振幅の変化を検出することによりデータを復元することができ る。 このような CPU 68の動作プログラムは不揮発性メモリ 70に記憶されて いる。
この実施の形態では、 アンテナ 60、 コンデンサ C l， C 2， ···, C n、 およ ぴトランジスタ SQ 1， SQ 2, ·■·, SQ nが共振回路 40を構成している。 コ ンデンサ C l， C 2， ···， C nの静電容量はこの順で徐々に小さくなるよう設定 されている。 コンデンサ Cm (m= n/2) の静電容量はそのコンデンサ C mに よって形成される共振回路 40の共振周波数 f mが非接触式の質問器から送られ てくる搬送波の周波数と合致するように設計されている。 他のコンデンサによる 共振周波数がこの共振周波数 f mを中心としてわずかずつ異なったものとなるよ うに、 それらの静電容量は設定されている。 この実施の形態では、 コンデンサ C 1による共振周波数 f 1が最も低く、 コンデンサ Cnによる共振周波数 f ηが最 も高くなるように、 隣接するコンデンサの共振周波数の間隔が等しく形成されて いる。
レギユレ一タ 64の出力は、 基準電圧発生回路 50および出力値計測回路 5 2 に与えられる。 基準電圧発生回路 50および出力値計測回路 5 2の詳細を図 1 2 に示す。 この実施の形態では、 基準電圧発生回路 50としてバンドギヤップ電圧 発生回路 76が用いられている。 バンドギャップ電圧発生回路 76は、 レギユレ —タ 64から与えられる電圧が変動してもその出力電圧を一定に保つ。 したがつ て、 この出力電圧が基準電圧 V r e f として用いられている。
基準電圧 V r e f を抵抗 R 1〜R4によって分圧し、 しきい値 V a, Vbおよ び V cを得る。 レギュレ一タ 64からの出力電圧を R 5および R 6によって分圧 した分圧値をこれらのしきい値 V a， V b, ：と比較器78 &， 78 b, 7 8 cによって比較し、 これによりレベル A、 レベル Bおよびレベル Cの出力を得る。 つまり、 搬送波の受信強度が大きくレギユレータ 6 4からの出力がしきい値 V a よりも大きい場合には、 比較器 78 a， 78 bおよび 78 cのすベてから出力が 得られる。 レギュレ一タ 64からの出力がしきい値 V aよりも小さくかっしきい 値 Vbよりも大きい場合には、 比較器 78 bおよび 78 cから出力が得られる。 レギュレータ 64からの出力がしきい値 V bよりも小さくかっしきい値 Vじより も大きい場合には、 比較器 78 cからの出力のみが得られる。 レギユレータ 64 からの出力がしきい値 V cよりも小さい場合には、 いずれの比較器からも出力は 得られない。 比較器 78 a， 78 b, 78 cの出力はそれぞれ C PU 68に与え られる。
図 1 1に戻って、 不揮発性メモリ 70には、 接触式および非接触式の通信のた めのプログラムの他、 共振周波数の自動調整のためのプログラムが記憶されてい る。 自動調整プログラムのフローチャートを図 1 3に示す。 以下、 図 1 3のフロ —チヤ一トおよび図 1 1のブロック図を参照して共振周波数の自動調整処理を説 明する。
自動調整のモードに入ると、 CPU 68は、 まず切換態様を示す変数 jを 1に セッ卜する （ステップ S 1) 。 次に、 CPU 68は、 トランジスタ SQ jをオン にし、 他のトランジスタをオフにするよう制御する （ステップ S 2) 。 今、 j = 1であるから、 トランジスタ SQ 1のみがオンになる。 したがって、 コンデンサ C 1が接続され、 最も低い共振周波数となる。 この場合の共振回路の周波数特性 を図 1 5の CAS E 1に示す。 図 1 5において、 縦軸は図 1 2のノード αにおけ る電圧を表わす。 ここで、 図 1 5に示すように、 非接触式の質問器の搬送波の周 波数が f 0であったとすると、 CAS E 1の場合には、 いずれの比較器 78 a， 78 b, 78 cからも出力が得られなレ、。 CPU 6 8は、 各比較器 78 a， 7 8 b， 78 cの出力レベル A， B， Cを切換態様 jに対応付けて不揮発性メモリ 7 0に記憶する （ステップ S 3、 図 1 6参照） 。 ここでは、 A=0、 B = 0、 C = 0を記憶する。 この実施の形態においては、 不揮発性メモリ 70の図 1 6に示す 部分が出力値記憶部 54および切換態様記憶部 4 6に対応している （図 1 0参 照） 。 したがって、 切換態様記憶部 4 6がトランジスタ S Q 1〜S Q nのうちい ずれをオンにすべきかを記憶する。
次にステップ S 4において、 切換態様 jが最大値 nに達したか否かを判断する。 達していなければ、 切換態様 jをインクリメントし、 j = 2とする （ステップ S 5) 。 次にステップ S 2に戻って、 2番目の切換態様について上記と同様の処理 を行なう。 つまり、 トランジスタ SQ 2をオンにしかつ他のトランジスタをオフ にし、 コンデンサ C 2を接続する。 これにより、 共振回路の周波数特性は図 1 5 の CAS E 2に示すようになる。 したがって、 f 0の高周波搬送波に対して比較 器 78 cのみから出力が得られる。 CPU 6 8はこの出力を受け、 図 1 6に示す ように j = 2に対応付けて A=0、 B = 0、 C= 1を不揮発性メモリ 70に記憶 する。
切換態様 jが nになるまで、 上記の処理を繰返し、 次にステップ S 6に進む。 j =nまで処理を行なうと、 不揮発性メモリ 70には図 1 6に示すように各切換 態様における出力値が記憶される。 ステップ S 6においては、 記憶された出力値 のうちから最大のものを選び出す。 ここでは、 切換態様 j =4， 5， 6の場合が 最も大きい出力値である。 これらのうち、 中心にある切換態様 j = 5を好適切換 態様として選択する。 切換態様 j = 5が好ましいことは図 1 5からも明らかであ る。 次に、 CPU 6 8はこの好適切換態様 j = 5に対して好適フラグを立てて記 憶する （ステップ S 7) 。 この実施の形態では、 ステップ S 6が態様決定部 5 6 に対応している （図 1 0参照） 。
上記のようにして好適切換態様を決定すると、 CPU 6 8は次にその好適共振 周波数にて動作を行なう。 この処理のフローチャートを図 1 4に示す。 まずステ ップ S 1 0において、 不揮発性メモリ 70から好適フラグの記憶された切換態様 jを得る。 次に、 この切換態様 jにより指定されたトランジスタ SQ jをオンに する （ステップ S 1 1) 。 これにより、 非接触式の質問器からの高周波搬送波に よる電力供給を最も効率のよい状態で得ることができる。 以降は、 予め定められ た通信処理を行なう （ステップ S 1 2) 。 この実施の形態では、 ステップ S 1 0 および S 1 1が切換部 4 8に対応している （図 1 0参照） 。
以上のように、 I Cカード 80は、 非接触式の質問器からの電力供給を最大に するよう共振回路 40の共振周波数を自動的に調整することができる。 したがつ て、 アンテナ 60の近傍に配置される接触端子 24の材質、 形状、 大きさや、 接 触端子 24とアンテナ 60との位置関係、 距離などが異なることにより生じる共 振回路 40の共振周波数の変動や、 部品点数のばらつきなどに起因して生じる共 振回路 40の共振周波数のずれを製造時に容易に調整することができる。 また、 切換態様記憶部 4 6が好適切換態様を記憶するので、 一度調整すれば、 実際の使 用時には図 1 4に示す動作を行なうだけで好適共振周波数を得ることができ、 動 作速度を損なうこともない。
また、 レギユレ一タ 6 4が質問器からアンテナ 6 0に与えられた電磁波に基づ いて電力を発生し、 基準電圧発生回路 5 0がその電力変動にかかわらず一定の基 準電圧 V r e f を発生するので、 この I Cカード 8 0は内部電源を持たなくても 共振周波数を正確に調整することができる
上記実施の形態では、 好適切換態様を得るためにすベての切換態様について検 討を行なうようにしている。 しかし、 切換部 4 8が切換態様を順次切換えるたび に出力値計測回路 5 2が共振回路 4 0からの出力値を計測するように構成し、 所 定のしきい値を超える出力値が得られたとき、 それ以降、 切換態様についての検 討を止め、 そのときの切換態様を好適切換態様と判定してもよい。 これにより、 共振周波数の自動調整を迅速に行なうことができる。
また、 出力値が所定のしきい値を超え、 さらにその後、 出力値が前回の切換態 様のものよりも下がったとき、 それ以後の切換態様についての検討を止め、 それ までの最大出力値に対応する切換態様を好適切換態様と判定してもよい。 これに より、 最適な切換態様を迅速に得ることができる。
上記実施の形態においては、 非接触通信に際して電力供給と情報通信を同じ搬 送波にて行なう I Cカード 8 0 ( 1コイル型） について説明したが、 非接触通信 に際して電力供給と情報通信をそれぞれ異なる周波数の搬送波にて行なう I C力 —ド （2コイル型） にもこの発明を適用することができる。 このような実施の形 態の構成を図 1 7に示す。 非接触式の質問器からの電力の供給は無変調の搬送波 f 0にて受け、 質問器との情報通信は搬送波 f Lによって行なう。
情報通信のための共振回路は、 アンテナ 6 3とコンデンサ C Iによって構成さ れている。 復調回路 6 6は、 変調された搬送波からデータを復調し、 C P U 6 8 に与える。 非接触式の質問器に向けてデータを送る場合には、 非接触式の質問器 が無変調の搬送波 f Lを出力しているときに、 C P U 6 8が変調用トランジスタ MQをオン/オフすることにより、 抵抗 RMの接続を切換える。 これにより、 非 接触式の質問器から見たィンピ一ダンスを変化させて搬送波 f Lの振幅を変化さ せ、 非接触式の質問器においてデータを復元することができる。 電力供給を受けるための共振回路は、 アンテナ 6 1、 コンデンサ C :！〜 Cn、 およびトランジスタ SQ 1〜S Q nによって構成されている。 CPU 68がレギ ュレータ 64の出力に基づいてトランジスタ S Q 1〜S Q nの好適切換態様を決 定し、不揮発性メモリ 70に記憶する点は、 上記の実施の形態と同じである。
図 1 8は、 さらに他の実施の形態を示す。 この実施の形態においては、 電力供 給のための共振回路だけでなく、 情報通信のための共振回路においても共振周波 数の自動調整を行なうように構成している。 このため、 情報通信のための共振回 路においても、 コンデンサ TC l〜TCnをトランジスタ TQ 1〜TQnによつ て切換えるように構成している。 また、 復調回路 66の出力を基準電圧と比較し て、 好適切換態様を判定するように構成している。 なお、 基準電圧発生回路 7 3 の構成は基準電圧発生回路 50と同様であり、 出力値計測回路 Ί 5の構成は出力 値計測回路 5 2と同様である。
この実施の形態によれば、 情報通信のための共振周波数も自動的に調整するこ とができる。 また、 この実施の形態では、 非接触式の質問器への情報通信のため の変調回路 （図 1 7のトランジスタ MQおよび抵抗 RMに該当する回路） を別途 設けていない。 CPU 6 8の制御により、 好適切換態様とそれ以外の切換態様と をデータに応じて切換えることにより、 非接触式の質問器から見たインピ一ダン スを変化させるように構成しているからである。
上述の各実施の形態においては、 コンデンサ C l〜Cn (TC l〜TCn) の うちいずれか 1つをアンテナ 60 (6 1 , 6 3) に接続している。 しかしながら、 同時に複数のコンデンサをアンテナに接続するような切換態様を設けてもよい。 このようにすれば、 少ないコンデンサの数で多くの切換態様を得るごとができる。 図 1 9は、 共振回路の他の構成例を示す。 この共振回路では、 直列に接続され たコンデンサ C l、 C 2および C 3が切換えられる。 共振回路の構成をいずれの ようにするかは、 I Cチップ化の範囲に伴う接続点の数などを考慮して決定すれ ばよい。
上述の各実施の形態では、 通信モジュールまたは I Cカードの製造時に共振周 波数の自動調整を行なうようにしている。 しかしながら、 接触端子 24の磨耗、 経年変化や周辺温度変化による共振周波数の変化を補正するため、 所定時期ごと に自動調整を行なうようにしてもよい。 たとえば、 所定の日時になった場合に自 動調整を行なったり、 前回調整時から所定期間経過した後に自動調整を行なった り、 所定の使用回数ごとに自動調整を行なったりするようにしてもよレ、。 所定の 日時に自動調整を行なうためには、 時計を設け、 その時計の日時が所定の日時に 一致したとき好適切換態様を再び判定すればよい。 前回調整時から所定期間経過 した後に自動調整を行なうためには、 調整時にリセットされかつ動作し始めるタ イマを設け、 そのタイマの時間が所定時間と一致したときに好適切換態様を再び 判定すればよい。 所定の使用回数ごとに自動調整を行なうためには、 I Cカード が質問器と通信するたびにインクリメントされるカウンタを設け、 そのカウンタ の値が所定の値に一致したとき好適切換態様を再び判定すればよい。 これらの場 合、 日時、 経過時間、 および使用回数の計測は、 接触式または非接触式の質問器 の側で行なつてもよく、 I C力一ドの側で行なつてもよい。 また、 両者が協動し てこのような計測を行なつてもよレ、。
さらにまた、 処理速度に問題がなければ、 非接触 I Cカードとしての使用ごと に自動調整を行なうようにしてもよレ、。
上述の各実施の形態においては、 非接触の情報通信のために搬送波をパルス振 幅変調している。 しカゝしながら、 パルス周波数変調、 パルス位相変調、 アナログ 振幅変調、 アナログ周波数変調、 アナログ位相変調など、 いずれの変調方式にお いてもこの発明を適用することができる。
なお、 上述の各実施の形態においては、 1コイル型または 2コイル型の接触 Z 非接触両用の I c力一ドにこの発明を適用した場合を例に説明したが、 この発明 は 3以上のコィルを有する接触 Z非接触両用の I C力一ドにも適用することがで きる。 また、 I Cカードのみならず、 箱型、 ノートブック型など、 その形態によ らず接触/非接触両用の応答器一般にこの発明を適用することができる。
上述の各実施の形態においては質問器と I Cカードとの間でデータ通信が行な われているが、 この通信は電磁的作用を利用した無線通信であり、 電波を用いた 通信の他、 電磁結合による通信であってもよい。 また、 上述の実施の形態では共 振回路の共振周波数を切換え可能にするためにトランジスタを用いているが、 こ れに代えて、 回路の結線状態、 定数などを切換えることができるその他のスイツ チ素子を用いてもよい。 したがって、 トランジスタのような電気的なスィッチ素 子だけでなく、 機械的なスィッチ素子を用いることもできる。 また、 デジタル的 にオン オフになるスィツチ素子だけでなく、 アナログ的に抵抗値などの定数を 連続的に切換えるスィッチ素子を用いることもできる。 また、 アンテナは、 その 外観形状、 形成方法などを何ら限定されることなく、 所望の電磁波を受けるため に必要なインダクタンス成分を有する素子を用いることができる。 また、 コンデ ンサは、 その外観形状、 形成方法などを何ら限定されることなく、 アンテナとと もに共振回路を構成するのに必要な静電容量を有する素子を用いることができる。 したがって、 アンテナの有する浮遊容量をコンデンサとして用いてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない と考えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲に よって示され、 請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ ることが意図される。

Claims

請求の範囲
1. 通信モジュール （20 ; 1 4 ; 1 5 ; 1 6 ; 1 7) を備え、 質問器と通信可 能な応答器であって、
前記通信モジュール （20 ; 1 4 ; 1 5 ; 1 6 ; 1 7) は、
基板 （22) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器と電気的に接触するための接触端子 (24) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器からの電磁波を受けるためのアンテ ナ （60) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記接触端子 （24) および前記アンテナ （6 0) に接続され、 前記質問器から前記接触端子 （24) または前記アンテナ （6 0) を介して与えられた信号および前記接触端子 （24) または前記アンテナ (60) を介して前記質問器に与えるための信号を処理する処理回路 （8 2 ； 8 4 ； 86) とを含む、 応答器。
2. 前記接触端子 （24) は前記基板 （22) の一方の面に設けられ、 前記アン テナ （60) および前記処理回路 （82) は前記基板 （22) の他方の面に設け られる、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
3. 前記アンテナ （60) は前記基板 （22) 上に直接形成される、 請求の範囲 第 1項に記載の応答器。
4. 前記処理回路 （82) は、 前記アンテナ （60) と結合されて共振回路 （4 0) を形成するコンデンサ （C l〜Cn) を含む、 請求の範囲第 1項に記載の応
5. 前記通信モジュール （1 4) はさらに、 前記基板 （22) 上に形成され、 前 記アンテナ （60) と結合されて共振回路 （40) を形成するコンデンサ （9 0) を含む、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
6. 前記アンテナ （60) は前記処理回路 （84, 86) と一体的に形成される、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
7. 前記処理回路 （8 2) は、
前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、 前記接触端子と前記アンテナとの間のリアクタンスに応じて変動する前記アン テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （4 2) とを含む、 請求の範囲第 1項に記載の応 答器。
8. 前記設定手段 （4 2) は、
前記切換手段 （4 8) による切換態様の中から前記アンテナ （60) からの出 力が所望のレベルとなる好適切換態様を判定する判定手段 （44) と、
前記判定手段 （44) によって判定された好適切換態様を記憶する切換態様記 憶手段 （46) とを含む、 請求の範囲第 7項に記載の応答器。
9. 前記処理回路 （8 2) はさらに、 前記質問器から前記アンテナ （60) に与 えられた電磁波に基づいて電力を発生する電力発生手段 （6 2， 64) を含み、 前記判定手段 （44) は、
前記電力発生手段 （6 2， 64) からの電力変動にかかわらず一定の基準電圧 (V r e f ) を発生する基準電圧発生手段 （50) と、
前記基準電圧発生手段 （50) からの基準電圧 (V r e f ) を基準として各切 換態様における前記アンテナ （60) からの出力値を計測する出力値計測手段 (5 2) と、
前記出力値計測手段 （5 2) からの出力値に基づいて前記好適切換態様を決定 する態様決定手段 （56) とを含む、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。
1 0. 前記判定手段 （44) はさらに、 前記出力値計測手段 （5 2) からの出力 値を各切換態様に対応付けて記憶する出力値記憶手段 （54) を含み、
前記態様決定手段 （56) は前記出力値記憶手段に記憶された出力値に基づい て前記好適切換態様を決定する、 請求の範囲第 9項に記載の応答器。
1 1. 前記判定手段 （44) は前記アンテナ （60) からの出力が最大レベルと なる切換態様を前記好適切換態様と判定する、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。 1 2. 前記判定手段 （44) は切換態様が順次切換えられるごとに前記ァンテナ (60) からの出力値を計測し、 その出力値が所定のしきい値を超えたときその 切換態様を前記好適切換態様と判定する、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。 1 3. 前記切換手段 （48) は前記アンテナ （60) に結合される静電容量を切 換えることにより前記共振周波数を切換える、 請求の範囲第 7項に記載の応答器。 1 4. 前記処理回路 （8 2) は、
複数のコンデンサ （C l〜Cn) と、
前記コンデンサ （C l〜Cn) を前記アンテナ （60) と選択的に結合して共 振回路 （40) を形成する複数のトランジスタ （SQ l〜SQn) とを含み、 前記切換態様記憶手段 （46) は前記トランジスタ （SQ l〜SQn) のうち いずれをオンにすべきかを記憶する、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。
1 5. 前記アンテナ （60) は前記処理回路 （8 2) に電力を供給するために用 いられる、 請求の範囲第 7項に記載の応答器。
1 6. 前記アンテナ （60) は前記質問器と通信するために用いられる、 請求の 範囲第 7項に記載の応答器。
1 7. 前記判定手段 （44) は前記応答器の製造時に前記好適切換態様を判定す る、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。
1 8. 前記判定手段 （44) は所定日時に前記好適切換態様を判定する、 請求の 範囲第 8項に記載の応答器。
1 9. 前記判定手段 （44) は前記好適切換態様を判定した後に所定期間が経過 するごとに前記好適切換態様を判定する、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。
20. 前記判定手段 （44) は前記応答器が所定回数使用されるごとに前記好適 切換態様を判定する、 請求の範囲第 8項に記載の応答器。
2 1. 質問器と通信可能な応答器であって、
前記質問器と電気的に接触するための接触端子 （24) と、
前記質問器からの電磁波を受けるためのアンテナ （60) と、
前記接触端子 （24) および前記アンテナ （60) に接続され、 前記質問器か ら前記接触端子 （24) または前記アンテナ （60) を介して与えられた信号お よび前記接触端子 （24) または前記アンテナ （60) を介して前記質問器に与 えるための信号を処理する処理回路 （8 2) とを備え、
前記処理回路 （8 2) は、
前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、 前記接触端子と前記アンテナとの間のリアクタンスに応じて変動する前記アン テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （42) とを含む、 応答器。
22. 質問器と通信可能な応答器 （80) に用いられる通信モジュール （20 ； 14 ; 15 ; 16 ; 1 7) であって、
基板 （ 22 ) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器と電気的に接触するための接触端子 (24) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器からの電磁波を受けるためのアンテ ナ （60) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記接触端子 （24) および前記アンテナ （6 0) に接続され、 前記質問器から前記接触端子 （24) または前記アンテナ （6 0) を介して与えられた信号および前記接触端子 （24) または前記アンテナ (60) を介して前記質問器に与えるための信号を処理する処理回路 （82 ； 8 4 ； 86) とを備える、 通信モジュール。
23. 前記処理回路 （82) は、
前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、
前記接触端子と前記ァンテナとの間のリアクタンスに応じて変動する前記ァン テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （42) とを含む、 請求の範囲第 22項に記載の 通信モジュール。
24. 開口部 （26 a) を有する筐体 （26， 28， 30) と、
前記筐体 （26， 28， 30) に埋設される通信モジュール （20) とを備え、 前記通信モジュール （20) は、
基板 （22) と、
前記基板 （22) 上に形成され、 前記筐体 （26， 28， 30) の開口部 （2
6 a) から露出する接触端子 （24) と、
前記基板 （22) 上に形成されたアンテナ （60) と、
前記基板 （22) 上に実装され、 前記接触端子 （24) および前
(60) に接続された I Cチップ （82) とを含む、 I Cカード。
25. 前記 I Cチップ （8 2) は、
前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、 前記接触端子と前記ァンテナとの間のリアクタンスに応じて変動する前記ァン テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （4 2) とを含む、 請求の範囲第 24項に記載の
I Cカード。
補正書の請求の範囲
[1 998年 10月 1 2日 （12. 10. 98 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1， 22及び 24は補正された；新しい請求の範囲 26及び 27が加えられた；他の請求の範囲 は変更なし。 （3頁） ]
1. (補正後） 通信モジュール （20 ; 14 ; 1 5 ; 16 ; 1 7) を備え、 質問 器と通信可能な応答器であつて、
前記通信モジュール （20 ； 14 ； 15 ； 16 ； 1 7) は、
δ 基板 （ 22 ) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器と電気的に接触するための接触端子 (24) と、
前記基板 (22) に設けられ、 前記質問器からの電磁波を受けるために前記接 触端子の影饗による共振周波数の変動を捕正可能に形成されたアンテナ （60)0 と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記接触端子 （24) および前記アンテナ （6 0) に接続され、 前記質問器から前記接触端子 （24) または前記アンテ (6 0) を介して与えられた信号および前記接触端子 （24) または前記アンテナ (60) を介して前記質問器に与えるための信号を処理する処理回路 （82 ； 8 5 4 ； 86 ) とを含む、 応答器。
2. 前記接触端子 （24) は前記基板 （22) の一方の面に設けられ、 前記アン テナ （60) および前記処理回路 （82) は前記基板 （22) の他方の面に設け られる、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
3. 前記アンテナ （60) は前記基板 （22) 上に直接形成される、 請求の範囲 20 第 1項に記載の応答器。
4. 前記処理回路 （82) は、 前記アンテナ （60) と結合されて共振回路 （4 0) を形成するコンデンサ （C l〜Cn) を含む、 請求の範囲第 1項に記載の応 答器
5. 前記通信モジュール （14) はさらに、 前記基板 （22) 上に形成され、 前 25 記アンテナ （60) と結合されて共振回路 （40) を形成するコンデンサ （9
0) を含む、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
6. 前記アンテナ （60) は前記処理回路 （84， 86) と一体的に形成される、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
7. 前記処理回路 （82) は、
30 前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、
23 補正された用紙 （条約第 19条） テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （42) とを含む、 応答器。
22. (補正後） 質問器と通信可能な応答器 （80) に用いられる通信モジユー ノレ （20 ; 14 ; 1 5 ; 1 6 ; 1 7) であって、
基板 （ 22 ) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器と電気的に接触するための接触端子 (24) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記質問器からの電磁波を受けるために前記接 触端子の影響による共振周波数の変動を補正可能に形成されたアンテナ （60) と、
前記基板 （22) に設けられ、 前記接触端子 （24) および前記アンテナ （6 0) に接続され、 前記質問器から前記接触端子 （24) または前記アンテナ （6 0) を介して与えられた信号および前記接触端子 （24) または前記アンテナ (60) を介して前記質問器に与えるための信号を処理する処理回路 （82 ； 8 4 ； 86) とを備える、 通信モジュール。
23. 前記処理回路 （82) は、
前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、
前記接触端子と前記ァンテナとの間のリアクタンスに応じて変動する前記ァン テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （42) とを含む、 請求の範囲第 22項に記載の 通 モシユーノレ。
24. (補正後） 開口部 （26 a) を有する筐体 （26， 28， 30) と、 前記筐体 （26， 28， 30) に埋設される通信モジュール （20) とを備え、 前記通信モジュール （20) は、
基板 （ 22 ) と、
前記基板 （22) 上に形成され、 前記筐体 （26， 28， 30) の開口部 （2 6 a) から露出する接触端子 （24) と、
前記基板 （22) 上に前記接触端子の影響による共振周波数の変動を補正可能 に形成されたアンテナ （60) と、
24
補正された用紙 （条約第 19条） 前記基板 （22) 上に実装され、 前記接触端子 （24) および前記アンテナ (60) に接続された I Cチップ （82) とを含む、 I Cカード。
25. 前記 I Cチップ （82) は、
前記アンテナ （60) の共振周波数を切換える切換手段 （48) と、
前記接触端子と前記ァンテナとの間のリアクタンスに応じて変動する前記ァン テナ （60) からの出力が所望のレベルとなるように前記切換手段 （48) によ る切換態様を設定する設定手段 （42) とを含む、 請求の範囲第 24項に記載の
1 Cカード。
26. (追加） 前記通信モジュール （20 ； 14 ； 15 ； 1 6 ； 1 7) はさらに、 前記基板 （22) 上に形成されたプリント配線 （22 b) を含み、
前記処理回路 （82 ； 84 ； 86) の端子 （82 a) はバンプ技術により前記 プリント配線 （22 b) に接続される、 請求の範囲第 1項に記載の応答器。
27. (追加） 前記通信モジュール （20 ； 14 ； 1 5 ； 1 6 ； 1 7) はさらに、 前記基板 （22) 上に形成されたプリント配線 (22 b) を含み、
前記処理回路 （ 82 ； 84 ； 86 ) の端子 （82 a) は異方性導電体 （32) を介して前記プリント配線 （22 b) に接続される、 請求の範囲第 1項に記載の 応答器。
25
補正された用紙 （条約第 19条）
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