WO2016158123A1 - 電子回路および通信装置 - Google Patents

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雄児 酒井
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    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/067Record 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
    • G06K19/07Record 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
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic circuit and a communication device.
  • Such a communication device is referred to as an IC (Integrated Circuit) card, a wireless IC tag, an RFID (Radio Frequency Identification) tag, or the like.
  • IC Integrated Circuit
  • RFID Radio Frequency Identification
  • a communication device that performs non-contact communication as described above includes an IC chip that reads and writes data and a spiral antenna, and communication in which the IC chip and the antenna are connected using a wiring called a bridge unit. There is a device.
  • an IC chip provided on the front side is connected to one end of a spiral antenna coil portion that is also provided on the front side, and the antenna coil portion is connected via a bridge portion provided on the back surface.
  • a communication device connected to the other end is disclosed.
  • a circuit of such a communication device is generally manufactured by performing etching of a metal foil or printing of a metal paste.
  • the present disclosure proposes a new and improved electronic circuit and communication apparatus capable of improving communication characteristics while suppressing an increase in manufacturing cost.
  • the bridge is provided on the surface opposite to the surface on which the antenna coil is provided, and electrically connects the antenna coil and the IC (Integrated Circuit) chip, and is provided on the opposite surface to form a capacitor. And a first connection point of the bridge unit with the antenna coil, a second connection point with the IC chip, and the first capacitor unit are adjacent to each other, and An integrated electrical circuit is provided.
  • the antenna coil, an IC (Integrated Circuit) chip provided on a surface on which the antenna coil is provided, and a surface opposite to the surface on which the antenna coil is provided, the antenna coil and the IC are provided.
  • a bridge portion that electrically connects the chip, and a first capacitor portion that is provided on the surface where the antenna coil is provided and on the opposite surface and forms a capacitor, and the antenna coil of the bridge portion A communication device is provided in which the first connection point, the second connection point to the IC chip, and the first capacitor portion provided on the opposite surface are adjacent to each other and integrally provided.
  • an electronic circuit and a communication device capable of improving communication characteristics while suppressing an increase in manufacturing cost are provided.
  • the above effects are not necessarily limited, and any of the effects shown in the present specification, or other effects that can be grasped from the present specification, together with or in place of the above effects. May be played.
  • FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing an electric circuit of a communication device according to an embodiment of the present disclosure. It is a circuit diagram which shows roughly the example of the electric circuit of the conventional communication apparatus. It is a circuit diagram which shows roughly the other example of the electric circuit of the conventional communication apparatus. It is a circuit diagram showing roughly an electric circuit of a communication apparatus concerning the 1st modification of the embodiment. It is a circuit diagram showing roughly an electric circuit of a communication apparatus concerning the 2nd modification of the embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit diagram for explaining an electric circuit of a conventional communication apparatus.
  • a conventional communication apparatus generally has a front circuit 400, a back circuit 500, a conduction point 600, and a film 700 positioned between the front circuit 400 and the back circuit 500 (not shown in FIG. 1). ) And an IC chip (not shown).
  • the front side circuit 400 includes a front side coil unit 410, a front side capacitor unit 420, and a front side IC chip mounting unit 430.
  • the back side circuit 500 includes a back side bridge unit 510 and a back side capacitor unit 520.
  • the front side coil unit 410 generates electric power by electromagnetic induction generated by receiving a magnetic field. Further, a capacitor is formed by the front-side capacitor unit 420 and the back-side capacitor unit 520. Note that the operating frequency of the communication device varies depending on the capacitance of the capacitor.
  • the front side IC chip mounting portion 430A is an inner end portion of the front side coil portion 410, and the front side IC chip mounting portion 430B is connected to the front side coil portion 410 via the conduction point 600A, the back side bridge portion 510, and the conduction point 600B. It is electrically connected to the outer end.
  • connection includes electrical connection.
  • the IC chip mounted on the front side IC chip mounting unit 430 is supplied with the power generated by the front side coil unit 410, and the IC chip is operated by the power.
  • the circuit of the communication apparatus as described above is generally manufactured by performing etching of metal foil or printing of metal paste.
  • etching of metal foil is often used in the manufacture of circuits such as contactless cards whose operating frequency is 13.56 MHz.
  • FIG. 2 and FIG. 3 the manufacturing method of a communication apparatus is demonstrated in detail.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a circuit manufacturing method using metal foil etching
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a circuit manufacturing method using metal paste printing.
  • the metal foil is first bonded to both sides of the film.
  • the metal foil 40 is bonded to the front side of the film 700, and the metal foil 50 is bonded to the back side.
  • a metal such as copper or aluminum is used.
  • the communication device is a credit card (EMV standard card)
  • copper is generally used to ensure the reliability of the contact terminals.
  • parts other than the circuit are removed by etching.
  • a part of each of the front-side metal foil 40 and the back-side metal foil 50 is etched away, so that the front-side circuit 400 and the back-side circuit 500 are formed.
  • a circuit is formed by scraping off the metal foil bonded to the film, so that the amount of the metal foil, that is, the material cost is not easily affected by the area of the circuit.
  • a copper foil that is often used as a metal foil is more expensive than other materials, and thus the manufacturing cost tends to increase.
  • Metal paste printing On the other hand, there is a manufacturing method called metal paste printing.
  • a manufacturing method in which metal paste printing and etching of the metal foil are used together hereinafter also referred to as a combined manufacturing method.
  • metal paste printing is used for one side of the film 700
  • metal paste printing is used for the other side of the film 700.
  • a metal foil is bonded to one side of the film.
  • the metal foil 40 is bonded to the front side of the film 700.
  • a copper foil is used as the metal foil.
  • portions other than the circuit on one side where the metal foil is bonded are etched away. For example, as shown in the middle diagram of FIG. 2, a part of the front side metal foil 40 is removed by etching, so that the front side circuit 400 is formed.
  • a circuit is printed with a metal paste on one side opposite to the side on which the metal foil is bonded.
  • a circuit is formed by applying a metal paste on the side opposite to the etched side.
  • Metal paste is generally less expensive than metal foil, but has higher conductor resistance.
  • metal paste printing a metal paste that is less expensive than a metal foil is applied, so that the manufacturing cost is reduced compared to the etching of the metal foil.
  • the metal paste has a higher conductor resistance than the metal foil, the communication characteristics are more likely to deteriorate than the metal foil.
  • the manufacturing cost varies depending on the amount of metal paste to be applied, that is, the area of the circuit. Therefore, the effect of suppressing the manufacturing cost may be reduced depending on the pattern shape of the circuit.
  • the present disclosure provides a communication device capable of improving communication characteristics while suppressing an increase in manufacturing cost.
  • a communication device according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail.
  • FIG. 4 is a circuit diagram schematically illustrating the electrical circuit 10 of the communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the communication device includes an electric circuit 10 and an IC chip.
  • the electric circuit 10 includes a front side circuit 100, a back side circuit 200, a conduction point 300, and a film (not shown) as shown in FIG.
  • the front side circuit 100 includes a front side coil part 110, a front side capacitor part 120, and a front side IC chip mounting part 130.
  • the front circuit 100 is formed by etching a metal foil.
  • the front side coil unit 110 generates electric power in the electric circuit 10 as an antenna coil. Specifically, the front side coil unit 110 generates electromagnetic induction by receiving a magnetic field of an operating frequency, and electric power is generated by the electromagnetic induction.
  • the front side coil portion 110 is provided in a spiral shape and wound a plurality of times, for example, about three turns as shown in FIG.
  • the front-side capacitor unit 120 and the back-side capacitor unit 220 form a capacitor.
  • the front-side capacitor unit 120 and the back-side capacitor unit 220 are provided at positions that are paired with the film interposed therebetween, and each overlapping portion functions as a capacitor.
  • a rectangular overlapping portion of the front-side capacitor unit 120 and the back-side capacitor unit 220 as shown in FIG. 4 functions as a capacitor.
  • the operating frequency of the communication device varies depending on the capacitance of the formed capacitor, that is, the area of each overlapping portion.
  • An IC chip is arranged on the front side IC chip mounting part 130.
  • the front side IC chip mounting portion 130A is an inner end portion of the front side coil portion 110
  • the front side IC chip mounting portion 130B is connected to the front side coil via the conduction point 300A, the back side bridge portion 210, and the conduction point 300B. It is connected to the outer end of the part 110.
  • each of front side IC chip mounting part 130A and 130B connects with the IC chip arrange
  • the back side circuit 200 includes a back side bridge unit 210 and a back side capacitor unit 220.
  • the back side circuit 200 is formed by metal paste printing.
  • the metal paste can be a mixture of metal particles such as silver, copper or aluminum and a resin. Therefore, the resistance value is higher than that of the front side circuit 200 formed of copper foil.
  • the back side bridge part 210 connects the front side coil part 110 and the IC chip. Specifically, the back side bridge part 210 connects the conduction point 300A connected to the outer end of the front side coil part 110 and the conduction point 300B connected to the front side IC chip mounting part 130B.
  • the back-side capacitor unit 220 forms a capacitor together with the front-side capacitor unit 120.
  • FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing an example of an electric circuit of a conventional communication apparatus
  • FIG. 6 is a circuit diagram schematically showing another example of an electric circuit of the conventional communication apparatus.
  • connection point A a connection point between the conduction point 300A connected to the outer end of the front side coil unit 110 and the back side bridge unit 210
  • connection point B the connection point between the conduction point 300B connected to the front side IC chip mounting part 130B and the back side bridge part 210
  • connection point B the connection point between the connection point B connected to the front side IC chip mounting part 130B and the back side bridge part 210
  • connection point B the connection point between the connection point B connected to the front side IC chip mounting part 130B and the back side bridge part 210
  • connection point B the back side capacitor part 220 are as shown in FIG. Adjacent to each other.
  • the gap between the connection point A and the connection point B of the back side bridge part 210 and the back side capacitor part 220 is formed wide.
  • each of the connection points of the back side bridge unit 210 is provided at a position where the distance between the connection points is equal to or less than the distance in any other arrangement with the front side coil unit 110 interposed therebetween.
  • the conduction point 300 ⁇ / b> A and the conduction point 300 ⁇ / b> B that is, the connection point A and the connection point B are provided at positions as close as possible with the front coil unit 110 interposed therebetween.
  • difference in mounting may arise, the shift
  • connection point of the back side bridge unit 510 with the conduction point 600A, the connection point with the conduction point 600B, and the back side capacitor unit 520 are adjacent to each other. is doing.
  • the connection point between the back-side bridge portion 510 and the conduction point 600A and the connection point with the conduction point 600B are connected by the back-side bridge portion 510 having a line shape like a thin wire compared to each of the connection points.
  • connection point of the back side bridge unit 510 with the conduction point 600B and the back side capacitor unit 520 are adjacent to each other.
  • the back-side bridge portion 510 is provided so as to straddle the IC chip mounting position, and the connection point between the back-side bridge portion 510 and the conduction point 600B and the connection between the back-side capacitor portion 520 and the conduction point 600A of the back-side bridge portion 510. It is not adjacent to a point.
  • the connection point of the back side bridge unit 510 with the conduction point 600A and the connection point with the conduction point 600B are like thin wires compared to each of the connection points. They are connected by a back side bridge portion 510 of the wire.
  • the connection point with the conduction point 600B and the back-side capacitor unit 520 are similarly connected by a line like a thin wire compared to each of the connection points.
  • the back-side bridge unit 210 and the back-side capacitor unit 220 are opposite to the corner where the IC chip is arranged with the central short side direction of the rectangular electric circuit 10 as an axis. Is provided.
  • the front side IC chip mounting part 130 is provided so that the IC chip is arranged in the upper left corner of the electric circuit 10, and the back side bridge part 210 and the back side capacitor part 220 are connected to the electric circuit 10. It is provided in the upper right corner opposite to the mounting position of the IC chip with the central short side direction as an axis.
  • the front side IC chip mounting portion 430 is provided so that the IC chip is arranged in the upper right corner of the electric circuit, and the back side bridge portion 510 and the back side
  • the capacitor unit 520 is provided in the downward direction of the short side of the electric circuit from the mounting position of the IC chip, that is, in the lower right corner of the electric circuit.
  • the back-side bridge portion 510 and the back-side capacitor portion 520 have a long side of the electric circuit adjacent to the position corresponding to the mounting position of the front-side IC chip. In the left direction, that is, near the center of the electric circuit.
  • the IC chip, the back-side bridge unit 210, and the back-side capacitor unit 220 have different corners corresponding to the central long side direction of the electric circuit 10 as axes. May be provided respectively.
  • the IC chip, the back-side bridge unit 210, and the back-side capacitor unit 220 may be provided at each of corners that are diagonal with respect to the center of the electric circuit 10, respectively.
  • the electrical circuit 10 of the communication device is provided on the surface opposite to the surface on which the front coil unit 110 is provided, and electrically connects the front coil unit 110 and the IC chip.
  • condenser part 220 are each adjoining and provided integrally. For this reason, when the length between the connection points of the back side bridge
  • first connection point and the second connection point described above may be arranged in any other distance between the first connection point and the second connection point across the position corresponding to the front coil portion 110. Are respectively provided at positions equal to or less than the distance. For this reason, the communication characteristic can be further improved by further decreasing the resistance value.
  • the back side bridge part 210 and the back side capacitor part 220 are provided at the corner opposite to the corner where the IC chip is arranged with the central short side direction of the rectangular electric circuit 10 as an axis. For this reason, the IC chip and the back-side bridge portion 210 and the back-side capacitor portion 220 are respectively disposed at the corresponding corners of the electric circuit 10, thereby causing stress acting near the center of the electric circuit 10, such as bending stress or torsional stress. It is possible to avoid being affected.
  • the IC chip, the back-side bridge portion 210, and the back-side capacitor portion 220 are respectively arranged at the corners symmetrical about the central short side direction of the electric circuit 10, so that it is possible to avoid an embossed region described later.
  • the material of the back side bridge part 210 and the back side capacitor part 220 is different from the material of the front side coil part 110. For this reason, by selecting suitable materials for the front circuit 100 and the back circuit 200, it is possible to adjust communication characteristics and manufacturing costs.
  • the back side bridge part 210 and the back side capacitor part 220 are formed of a metal paste. For this reason, it becomes possible to reduce manufacturing cost compared with the case where metal foil is used. In addition, it is possible to further improve the manufacturing cost reduction effect due to the reduction of the area of the back side circuit 200.
  • the back side bridge unit 210 and the back side capacitor unit 220 may be provided in the vicinity of the IC chip. Specifically, the back side bridge unit 210 and the back side capacitor unit 220 are provided on the surface where the front side coil unit 110 is provided, and the front side capacitor unit 120 which is paired with the back side capacitor unit 220 is provided adjacent to the IC chip. . Furthermore, with reference to FIG. 7, the electric circuit 10 which concerns on this modification is demonstrated in detail.
  • FIG. 7 is a circuit diagram schematically showing the electric circuit 10 of the communication apparatus according to the first modification of the present embodiment.
  • the front side IC chip mounting part 130 is provided so that the IC chip is arranged at the upper left corner of the electric circuit 10.
  • the back-side bridge unit 210 and the back-side capacitor unit 220 are arranged in the right direction of the long side of the electric circuit 10 from the position corresponding to the mounting position of the IC chip so that the IC chip and the front-side capacitor unit 120 are adjacent to each other, that is, 10 is provided near the upper center of the center.
  • condenser part 220 may be provided in the other position in the range where the IC chip and the front side capacitor
  • the back-side bridge part 210 and the back-side capacitor part 220 can be provided in the downward direction of the short side of the electric circuit 10 from the mounting position of the IC chip as shown in FIG.
  • the back-side bridge unit 210 and the back-side capacitor unit 220 are provided on the surface on which the front-side coil unit 110 is provided and are paired with the back-side capacitor unit 220.
  • the unit 120 is provided adjacent to the IC chip. For this reason, by reducing the length from the end of the front side coil part 110 connected via the back side bridge part 210 to the front side IC chip mounting part 130, the resistance value is lowered and the communication characteristics are improved. Is possible.
  • the capacitor is formed at a position close to the end of the front coil portion 110, circuit design considering the operating frequency can be facilitated.
  • the front coil portion 110 may be formed so as to avoid the embossed region.
  • the front-side coil unit 110 includes wiring to an IC chip that is provided so as to avoid an embossed region.
  • the electric circuit 10 which concerns on this modification is demonstrated in detail.
  • FIG. 8 is a circuit diagram schematically showing the electric circuit 10 of the communication apparatus according to the second modification of the present embodiment.
  • the embossed area means an area where embossing is performed on the exterior covering the communication device.
  • the embossed areas may be areas 20A and 20B surrounded by a broken line as shown in FIG.
  • the front coil part 110 in the overlapping part may be damaged by embossing.
  • the width of the front side coil portion 110 in the overlapping portion is widened so that it can generally withstand embossing.
  • the portion of the front coil portion 110 that overlaps the embossed region 20B as shown in FIG. 8 is formed wider than the other portions.
  • the front coil section 110 is wired so as to avoid the emboss area.
  • the front side coil unit 110 includes a wiring extending from the short side of the electric circuit 10 toward the front side IC chip mounting unit 130B, and the wiring avoids the embossed region 20A.
  • the number of turns of the front coil part 110 is about 3.5 turns, which is longer than the number of turns in FIG.
  • the front coil portion 110 includes wiring to an IC chip provided so as to avoid the embossed region. For this reason, even if there is an embossed region, the number of turns of the front coil unit 110, that is, the inductance of the front coil unit 110 is adjusted without increasing the area of the front coil unit 110, thereby reducing the manufacturing cost.
  • a flexible circuit design can be performed while suppressing the increase.
  • the length between the connection points of the back-side bridge unit 210 is shortened, so that the resistance value is reduced and the communication characteristics are improved. Further, when the material cost varies depending on the area of the back side circuit 200 due to the reduction of the area of the back side circuit 200, the material cost decreases. This makes it possible to improve communication characteristics while suppressing an increase in manufacturing cost.
  • the shape of the front-side capacitor unit 120 and the back-side capacitor unit 220 (hereinafter also referred to as a capacitor shape) is rectangular, but the present technology is not limited to such an example.
  • the shape of the capacitor may be any other shape.
  • the capacitor shape may be circular, elliptical, or other polygonal.
  • a bridge portion that is provided on a surface opposite to the surface on which the antenna coil is provided and electrically connects the antenna coil and an IC (Integrated Circuit) chip; and a first portion that is provided on the opposite surface and forms a capacitor.
  • a first connection point of the bridge unit with the antenna coil, a second connection point with the IC chip, and the first capacitor unit are adjacent to each other and integrally formed with each other.
  • An electric circuit provided.
  • the distance between the first connection point and the second connection point may be any distance between the first connection point and the second connection point with a position corresponding to the antenna coil interposed therebetween.
  • the electric circuit according to (1) which is provided at a position equal to or less than the distance in the arrangement.
  • the bridge part and the first capacitor part are provided at a corner opposite to a corner where the IC chip is disposed with a central short side direction of the rectangular electric circuit as an axis.
  • the electric circuit according to 2). (4) The bridge portion and the first capacitor portion are provided on a surface on which the antenna coil is provided, and a second capacitor portion paired with the first capacitor portion is adjacent to the IC chip.
  • (6) The electric circuit according to (5), wherein the bridge portion and the first capacitor portion are formed of a metal paste.

Abstract

【課題】製造コストの増加を抑制しながら、通信特性を向上させることが可能な電子回路および通信装置を提供する。 【解決手段】アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルとIC(Integrated Circuit)チップとを電気的に接続するブリッジ部と、前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、を備え、前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、電気回路。

Description

電子回路および通信装置
 本開示は、電子回路および通信装置に関する。
 近年、リーダ・ライタと非接触通信を行う通信装置が普及している。このような通信装置は、例えばIC(Integrated Circuit)カード、無線ICタグまたはRFID(Radio Frequency Identification)タグ等のように称される。
 上記のような非接触通信を行う通信装置の中には、データの読み書き等を行うICチップおよびスパイラル式のアンテナを備え、ブリッジ部と呼ばれる配線を用いてICチップとアンテナとが接続される通信装置がある。
 例えば、特許文献1には、表側に設けられるICチップが、同じく表側に設けられるスパイラル状のアンテナコイル部の一方の端部と接続され、かつ裏面に設けられるブリッジ部を介してアンテナコイル部の他方の端部と接続される通信装置が開示されている。
 また、このような通信装置の回路は概して、金属箔のエッチングまたは金属ペースト印刷等を行うことによって製造される。
特開2011-238016号公報
 しかし、特許文献1で開示される通信装置に代表される従来の通信装置では、通信特性の向上と製造コストの増加抑制との両立が困難である。例えば、回路がエッチングにより形成される場合、エッチングされる金属箔として用いられることの多い銅箔は、概して他の採用され得る金属よりも高価であるため、通信装置の製造コストは高くなる傾向にある。また、回路が金属ペースト印刷により形成される場合、金属ペーストはエッチングに用いられる金属箔よりも廉価であるが、金属ペーストの導体抵抗はエッチングに用いられる金属箔に比べて高いことが多いため、通信特性が低くなりやすい。
 そこで、本開示では、製造コストの増加を抑制しながら、通信特性を向上させることが可能な、新規かつ改良された電子回路および通信装置を提案する。
 本開示によれば、アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルとIC(Integrated Circuit)チップとを電気的に接続するブリッジ部と、前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、を備え、前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、電気回路が提供される。
 また、本開示によれば、アンテナコイルと、前記アンテナコイルの設けられる面に設けられるIC(Integrated Circuit)チップと、前記アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルと前記ICチップとを電気的に接続するブリッジ部と、前記アンテナコイルの設けられる面および前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、を備え、前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記反対面に設けられる前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、通信装置が提供される。
 以上説明したように本開示によれば、製造コストの増加を抑制しながら、通信特性を向上させることが可能な電子回路および通信装置が提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
従来の通信装置の電気回路を説明するための回路図である。 金属箔のエッチングを用いた回路の製造方法を説明するための図である。 金属ペースト印刷を用いた回路の製造方法を説明するための図である。 本開示の一実施形態に係る通信装置の電気回路を概略的に示す回路図である。 従来の通信装置の電気回路の例を概略的に示す回路図である。 従来の通信装置の電気回路の他の例を概略的に示す回路図である。 同実施形態の第1の変形例に係る通信装置の電気回路を概略的に示す回路図である。 同実施形態の第2の変形例に係る通信装置の電気回路を概略的に示す回路図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
 1.従来技術と課題
 2.本開示の一実施形態に係る通信装置
  2-1.通信装置の構成
  2-2.変形例
 3.むすび
 <1.従来技術と課題>
 まず、図1を参照して、従来の通信装置および当該従来の通信装置の課題について説明する。図1は、従来の通信装置の電気回路を説明するための回路図である。
 従来の通信装置は概して、図1に示したように、表側回路400、裏側回路500、導通点600、表側回路400と裏側回路500との間に位置するフィルム700(図1においては図示せず)およびICチップ(図示せず)を備える。
 表側回路400は、表側コイル部410、表側コンデンサ部420および表側ICチップ実装部430を備える。また、裏側回路500は、裏側ブリッジ部510および裏側コンデンサ部520を備える。
 表側コイル部410は、磁界を受けることによって生じる電磁誘導により電力を発生させる。また、表側コンデンサ部420および裏側コンデンサ部520によってコンデンサが形成される。なお、当該コンデンサの容量に応じて通信装置の動作周波数は変化する。
 そして、表側ICチップ実装部430Aは、表側コイル部410の内側の端部であり、表側ICチップ実装部430Bは、導通点600A、裏側ブリッジ部510および導通点600Bを介して表側コイル部410の外側の端部と電気的に接続される。なお、以下では、接続という用語には電気的な接続が含まれる。
 このため、表側ICチップ実装部430に実装されるICチップには、表側コイル部410によって発生した電力が供給され、当該電力によってICチップが動作する。
 ここで、上述のような通信装置の回路は概して、金属箔のエッチングまたは金属ペースト印刷等を行うことによって製造される。特に、金属箔のエッチングは、13.56MHzが動作周波数である非接触カード等の回路の製造において用いられることが多い。さらに、図2および図3を参照して、通信装置の製造方法について詳細に説明する。図2は、金属箔のエッチングを用いた回路の製造方法を説明するための図であり、図3は、金属ペースト印刷を用いた回路の製造方法を説明するための図である。
  (金属箔のエッチング)
 金属箔のエッチングでは、まずフィルムの両側に金属箔が貼り合わされる。例えば、図2の左図に示したように、フィルム700の表側に金属箔40が貼り合わされ、裏側に金属箔50が貼り合わされる。なお、金属箔としては銅またはアルミニウム等の金属が用いられ、通信装置がクレジット対応カード(EMV規格対応カード)である場合、接触端子の信頼性を確保するため、概して銅が用いられる。
 次に、回路以外の部分がエッチングにより削がれる。例えば、図2の右図に示したように、表側の金属箔40および裏側の金属箔50の各々の一部がエッチングによって削がれた結果、表側回路400および裏側回路500が形成される。
 このように、金属箔のエッチングでは、フィルムに貼り合わされた金属箔が削がれることによって回路が形成されるため、金属箔の量すなわち材料コストは回路の面積による影響を受けにくい。しかし、金属箔として用いられることの多い銅箔は他の材料と比べて高価であるため、製造コストが高くなる傾向にある。
  (金属ペースト印刷)
 これに対し、金属ペースト印刷という製造方法がある。ここでは、金属ペースト印刷および上記の金属箔のエッチングが併用される製造方法(以下、併用製造方法とも称する。)を例として詳細を説明する。例えば、併用製造方法では、フィルム700の一側については金属箔のエッチングが用いられ、フィルム700の他側については金属ペースト印刷が用いられる。
 具体的には、併用製造方法では、まずフィルムの片側に金属箔が貼り合わされる。例えば、図3の左図に示したように、フィルム700の表側に金属箔40が貼り合わされる。なお、当該金属箔としては銅箔が用いられる。
 次に、金属箔が貼り合わされた片側の回路以外の部分がエッチングにより削がれる。例えば、図2の中図に示したように、表側の金属箔40の一部がエッチングによって削がれた結果、表側回路400が形成される。
 次に、金属箔が貼り合わされた片側と反対側に金属ペーストで回路が印刷される。例えば、図3の右図に示したように、エッチングが施された側と反対側に金属ペーストが塗布されることにより回路が形成される。なお、金属ペーストは概して、金属箔よりも廉価であるが、導体抵抗が高い。
 このように、金属ペースト印刷では、金属箔よりも廉価な金属ペーストが塗布されるため、製造コストが金属箔のエッチングよりも低減される。しかし、金属ペーストは金属箔よりも導体抵抗が高いため、通信特性が金属箔よりも劣化しやすい。また、金属ペースト印刷では、塗布される金属ペーストの量すなわち回路の面積に応じて製造コストが変動するため、回路のパタン形状によっては製造コストの抑制効果が薄れる場合がある。
 したがって、従来の通信装置では、通信特性の向上と製造コストの増加抑制との両立が困難であった。
 そこで、本開示では、製造コストの増加を抑制しながら、通信特性を向上させることが可能な通信装置を提供する。以下、本開示の一実施形態に係る通信装置について詳細に説明する。
 <2.本開示の一実施形態に係る通信装置>
 以上、従来の通信装置および当該従来の通信装置の課題について説明した。次に、本開示の一実施形態に係る通信装置および当該通信装置の電気回路10について説明する。
  <2-1.通信装置の構成>
 まず、図4を参照して、本開示の一実施形態に係る通信装置の電気回路10について説明する。図4は、本開示の一実施形態に係る通信装置の電気回路10を概略的に示す回路図である。
 通信装置は、電気回路10およびICチップを備える。電気回路10は、図4に示したような表側回路100、裏側回路200および導通点300、ならびにフィルム(図示せず)を備える。
   (電気回路の表側)
 表側回路100は、表側コイル部110、表側コンデンサ部120および表側ICチップ実装部130を備える。なお、表側回路100は、金属箔のエッチングにより形成される。
 表側コイル部110は、アンテナコイルとして、電気回路10において電力を発生させる。具体的には、表側コイル部110は、動作周波数の磁界を受けることによって電磁誘導を生じさせ、当該電磁誘導により電力が発生する。例えば、表側コイル部110は、スパイラル状に設けられ、複数回、例えば図4に示したように3ターン程度巻かれる。
 表側コンデンサ部120は、裏側コンデンサ部220と共にコンデンサを形成する。具体的には、表側コンデンサ部120と裏側コンデンサ部220とは、フィルムを挟んで対になる位置に設けられ、各々の重複部分がコンデンサとして機能する。例えば、図4に示したような表側コンデンサ部120と裏側コンデンサ部220との矩形の重複部分がコンデンサとして機能する。なお、形成されるコンデンサの容量すなわち各々の重複部分の面積に応じて通信装置の動作周波数は変化する。
 表側ICチップ実装部130には、ICチップが配置される。具体的には、表側ICチップ実装部130Aは、表側コイル部110の内側の端部であり、表側ICチップ実装部130Bは、導通点300A、裏側ブリッジ部210および導通点300Bを介して表側コイル部110の外側の端部と接続される。これにより、表側ICチップ実装部130Aおよび130Bの各々は、配置されるICチップと接続する。
   (電気回路の裏側)
 裏側回路200は、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220を備える。なお、裏側回路200は、金属ペースト印刷によって形成される。例えば、金属ペーストは、銀、銅またはアルミニウム等の金属の粒子と樹脂との混合物であり得る。そのため、銅箔で形成される表側回路200よりも抵抗値が高くなる。
 裏側ブリッジ部210は、表側コイル部110とICチップとを接続する。具体的には、裏側ブリッジ部210は、表側コイル部110の外側の端部と接続される導通点300Aと、表側ICチップ実装部130Bと接続される導通点300Bとを接続する。
 裏側コンデンサ部220は、上述したように、表側コンデンサ部120と共にコンデンサを形成する。
 続いて、電気回路10の裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220の詳細にについて説明する。以下では、従来の通信装置の電気回路と電気回路10とを比較しながら説明する。図5は、従来の通信装置の電気回路の例を概略的に示す回路図であり、図6は、従来の通信装置の電気回路の他の例を概略的に示す回路図である。
 まず、裏側ブリッジ部210の表側コイル部110との第1の接続点およびICチップとの第2の接続点ならびに裏側コンデンサ部220は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる。例えば、第1の接続点としての、表側コイル部110の外側の端部と接続される導通点300Aと裏側ブリッジ部210との接続箇所(以下、接続点Aとも称する)、第2の接続点としての、表側ICチップ実装部130Bと接続される導通点300Bと裏側ブリッジ部210との接続箇所(以下、接続点Bとも称する。)、および裏側コンデンサ部220は、図4に示したように互いに隣接する。また、裏側ブリッジ部210の接続点Aおよび接続点Bならびに裏側コンデンサ部220の各々の間は幅広に形成されている。
 さらに、裏側ブリッジ部210の接続点の各々は、表側コイル部110を挟んで接続点間の距離がいずれの他の配置における当該距離以下となる位置にそれぞれ設けられる。例えば、図4に示したように、導通点300Aおよび導通点300Bすなわち接続点Aおよび接続点Bは、表側コイル部110を挟んで可能な限り近接する位置にそれぞれ設けられる。なお、接続点Aおよび接続点Bの配置については実装上のずれが生じ得るが、当該実装上のずれは許容される。
 これに対し、従来の通信装置の例では、図5に示したように、裏側ブリッジ部510の導通点600Aとの接続点、導通点600Bとの接続点、および裏側コンデンサ部520は、互いに隣接している。しかし、裏側ブリッジ部510の導通点600Aとの接続点および導通点600Bとの接続点は、接続点の各々と比べて細い配線のような線条の裏側ブリッジ部510で接続されている。
 また、従来の通信装置の他の例では、図6に示したように、裏側ブリッジ部510の導通点600Bとの接続点および裏側コンデンサ部520は、互いに隣接している。しかし、裏側ブリッジ部510はICチップの実装位置を跨ぐように設けられており、裏側ブリッジ部510の導通点600Bとの接続点および裏側コンデンサ部520と裏側ブリッジ部510の導通点600Aとの接続点とは隣接していない。また、図5で示した従来の通信装置の例と同様に、裏側ブリッジ部510の導通点600Aとの接続点および導通点600Bとの接続点は、接続点の各々と比べて細い配線のような線条の裏側ブリッジ部510で接続されている。さらに、導通点600Bとの接続点および裏側コンデンサ部520も同様に、接続点の各々と比べて細い配線のような線条で接続されている。
 図4を参照して電気回路10の説明に戻ると、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、矩形の電気回路10の中央短辺方向を軸にICチップが配置される隅と反対の隅に設けられる。例えば、図4に示したように、電気回路10の左上隅にICチップが配置されるように表側ICチップ実装部130が設けられ、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、電気回路10の中央短辺方向を軸に当該ICチップの実装位置と反対側の右上隅に設けられている。
 これに対し、従来の通信装置の例では、図5に示したように、電気回路の右上隅にICチップが配置されるように表側ICチップ実装部430が設けられ、裏側ブリッジ部510および裏側コンデンサ部520は、当該ICチップの実装位置から電気回路の短辺の下方向すなわち電気回路の右下隅に設けられている。
 また、従来の通信装置の他の例では、図6に示したように、裏側ブリッジ部510および裏側コンデンサ部520は、表側のICチップの実装位置に対応する位置と隣接する電気回路の長辺の左方向すなわち電気回路の中央付近に設けられている。
 なお、電気回路10に後述するエンボス領域が設けられない場合は、ICチップと裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220とは、電気回路10の中央長辺方向を軸に対応する互いに異なる隅の各々にそれぞれ設けられてもよい。また、ICチップと裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220とは、電気回路10の中央を中心に対角となる隅の各々にそれぞれ設けられてもよい。
 このように、本開示の一実施形態によれば、通信装置の電気回路10は、表側コイル部110の設けられる面と反対面に設けられ、表側コイル部110とICチップとを電気的に接続する裏側ブリッジ部210と、当該反対面に設けられ、コンデンサを形成する裏側コンデンサ部220と、を備える。そして、当該裏側ブリッジ部210の表側コイル部110との第1の接続点およびICチップとの第2の接続点ならびに裏側コンデンサ部220は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる。このため、裏側ブリッジ部210の接続点間の長さが短縮されることにより、抵抗値が低下し、通信特性が向上する。また、裏側回路200の面積が縮小されることにより、裏側回路200の面積によって材料コストが変動する場合は、材料コストが低下する。これにより、製造コストの増加を抑制しながら、通信特性を向上させることが可能となる。
 また、上記の第1の接続点および第2の接続点は、表側コイル部110と対応する位置を挟んで第1の接続点と第2の接続点との間の距離がいずれの他の配置における当該距離以下となる位置にそれぞれ設けられる。このため、抵抗値がより低下することにより、通信特性のさらなる向上が可能となる。
 また、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、矩形の電気回路10の中央短辺方向を軸にICチップが配置される隅と反対の隅に設けられる。このため、ICチップと裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220とが電気回路10の対応する隅にそれぞれ配置されることにより、電気回路10の中央付近に働く応力、例えば曲げ応力または捻れ応力等による影響を受けることを回避することが可能となる。また、ICチップと裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220とが電気回路10の中央短辺方向を軸に対称な隅にそれぞれ配置されることにより、後述するエンボス領域を避けることも可能となる。
 また、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220の材質は、表側コイル部110の材質と異なる。このため、表側回路100と裏側回路200とでそれぞれ適した材質が選択されることにより、通信特性および製造コストの調整が可能となる。
 また、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、金属ペーストで形成される。このため、金属箔が用いられる場合と比べて製造コストを低減することが可能となる。また、裏側回路200の面積が縮小されることによる製造コストの低減効果をさらに向上させることが可能となる。
  <2-2.変形例>
 以上、本開示の一実施形態について説明した。なお、本実施形態は、上述の例に限定されない。以下に、本実施形態の第1および第2の変形例について説明する。
   (第1の変形例)
 本実施形態の第1の変形例として、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、ICチップの近傍に設けられてもよい。具体的には、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、表側コイル部110の設けられる面に設けられ、裏側コンデンサ部220と対になる表側コンデンサ部120がICチップと隣接するように設けられる。さらに、図7を参照して、本変形例に係る電気回路10について詳細に説明する。図7は、本実施形態の第1の変形例に係る通信装置の電気回路10を概略的に示す回路図である。
 例えば、図7に示したように、電気回路10の左上隅にICチップが配置されるように表側ICチップ実装部130が設けられる。そして、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、当該ICチップと表側コンデンサ部120とが隣接するように、ICチップの実装位置に対応する位置から電気回路10の長辺の右方向すなわち電気回路10の中央上部付近に設けられる。
 なお、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、ICチップと表側コンデンサ部120とが隣接する範囲内の他の位置に設けられてもよい。例えば、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、図7に示したようなICチップの実装位置から電気回路10の短辺の下方向に設けられ得る。
 このように、本実施形態の第1の変形例によれば、裏側ブリッジ部210および裏側コンデンサ部220は、表側コイル部110の設けられる面に設けられ、裏側コンデンサ部220と対になる表側コンデンサ部120がICチップと隣接するように設けられる。このため、裏側ブリッジ部210を介して接続される表側コイル部110の端部から表側ICチップ実装部130までの長さが短縮されることにより、抵抗値が低下し、通信特性を向上させることが可能となる。また、表側コイル部110の端部に近い位置にコンデンサが形成されることにより、動作周波数を考慮した回路設計が容易となり得る。
   (第2の変形例)
 本実施形態の第2の変形例として、表側コイル部110はエンボス領域を避けるように形成されてもよい。具体的には、表側コイル部110は、エンボス領域を避けるように設けられるICチップへの配線を含む。さらに、図8を参照して、本変形例に係る電気回路10について詳細に説明する。図8は、本実施形態の第2の変形例に係る通信装置の電気回路10を概略的に示す回路図である。
 エンボス領域とは、通信装置を覆う外装についてエンボス加工が行われる領域を意味する。例えば、エンボス領域は、図8に示したような破線で囲まれる領域20Aおよび20Bであり得る。
 ここで、エンボス領域と表側コイル部110とが重複すると、重複部分における表側コイル部110がエンボス加工によって損傷する可能性がある。そのため、エンボス領域を迂回することが困難である場合、重複部分における表側コイル部110は、概してエンボス加工に耐え得るように幅が広げられる。例えば、図8に示したようなエンボス領域20Bと重複する表側コイル部110の部分は、他の部分と比べて幅が広く形成される。
 これに対し、エンボス領域を迂回することが可能である場合、例えば表側回路100に配線余地がある場合、表側コイル部110は、エンボス領域を避けるように配線される。例えば、表側コイル部110は、図8に示したように、表側ICチップ実装部130Bに向けて電気回路10の短辺から伸長される配線を含み、当該配線は、エンボス領域20Aを避けるように設けられる。なお、図8では、表側コイル部110の巻き数は3.5ターン程度であり、図4における巻き数よりも長くなっている。
 このように、本実施形態の第2の変形例によれば、表側コイル部110は、エンボス領域を避けるように設けられるICチップへの配線を含む。このため、エンボス領域がある場合であっても、表側コイル部110の面積が広げられることなく、表側コイル部110の巻き数すなわち表側コイル部110のインダクタンスの調整が行われることにより、製造コストの増加を抑制しながら柔軟な回路設計を行うことが可能となる。
 <3.むすび>
 以上、本開示の一実施形態によれば、裏側ブリッジ部210の接続点間の長さが短縮されることにより、抵抗値が低下し、通信特性が向上する。また、裏側回路200の面積が縮小されることにより、裏側回路200の面積によって材料コストが変動する場合は、材料コストが低下する。これにより、製造コストの増加を抑制しながら、通信特性を向上させることが可能となる。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、上記実施形態では、表側コンデンサ部120および裏側コンデンサ部220の形状(以下、コンデンサの形状とも称する。)は矩形であるとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、所望の容量が確保されればコンデンサの形状は他の任意の形状であってもよい。具体的には、コンデンサの形状は、円形、楕円形または他の多角形であり得る。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルとIC(Integrated Circuit)チップとを電気的に接続するブリッジ部と、前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、を備え、前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、電気回路。
(2)前記第1の接続点および前記第2の接続点は、前記アンテナコイルと対応する位置を挟んで前記第1の接続点と前記第2の接続点との間の距離がいずれの他の配置における前記距離以下となる位置にそれぞれ設けられる、前記(1)に記載の電気回路。
(3)前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部は、矩形の前記電気回路の中央短辺方向を軸に前記ICチップが配置される隅と反対の隅に設けられる、前記(1)または(2)に記載の電気回路。
(4)前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部は、前記アンテナコイルの設けられる面に設けられ、前記第1のコンデンサ部と対になる第2のコンデンサ部が前記ICチップと隣接するように設けられる、前記(1)または(2)に記載の電気回路。
(5)前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部の材質は、前記アンテナコイルの材質と異なる、前記(1)~(4)のいずれか1項に記載の電気回路。
(6)前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部は、金属ペーストで形成される、前記(5)に記載の電気回路。
(7)前記ICチップへの配線を含む前記アンテナコイルをさらに備え、前記ICチップへの配線は、エンボス領域を避けるように形成される、前記(1)~(6)のいずれか1項に記載の電気回路。
(8)アンテナコイルと、前記アンテナコイルの設けられる面に設けられるIC(Integrated Circuit)チップと、前記アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルと前記ICチップとを電気的に接続するブリッジ部と、前記アンテナコイルの設けられる面および前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、を備え、前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記反対面に設けられる前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、通信装置。
 10   電気回路
 100  表側回路
 110  表側コイル部
 120  表側コンデンサ部
 130  表側ICチップ実装部
 200  裏側回路
 210  ブリッジ部
 220  裏側コンデンサ部
 300  導通点

Claims (8)

  1.  アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルとIC(Integrated Circuit)チップとを電気的に接続するブリッジ部と、
     前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、
     を備え、
     前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、電気回路。
  2.  前記第1の接続点および前記第2の接続点は、前記アンテナコイルと対応する位置を挟んで前記第1の接続点と前記第2の接続点との間の距離がいずれの他の配置における前記距離以下となる位置にそれぞれ設けられる、請求項1に記載の電気回路。
  3.  前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部は、矩形の前記電気回路の中央短辺方向を軸に前記ICチップが配置される隅と反対の隅に設けられる、請求項1に記載の電気回路。
  4.  前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部は、前記アンテナコイルの設けられる面に設けられ、前記第1のコンデンサ部と対になる第2のコンデンサ部が前記ICチップと隣接するように設けられる、請求項1に記載の電気回路。
  5.  前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部の材質は、前記アンテナコイルの材質と異なる、請求項1に記載の電気回路。
  6.  前記ブリッジ部および前記第1のコンデンサ部は、金属ペーストで形成される、請求項5に記載の電気回路。
  7.  前記ICチップへの配線を含む前記アンテナコイルをさらに備え、
     前記ICチップへの配線は、エンボス領域を避けるように形成される、請求項1に記載の電気回路。
  8.  アンテナコイルと、
     前記アンテナコイルの設けられる面に設けられるIC(Integrated Circuit)チップと、
     前記アンテナコイルの設けられる面と反対面に設けられ、前記アンテナコイルと前記ICチップとを電気的に接続するブリッジ部と、
     前記アンテナコイルの設けられる面および前記反対面に設けられ、コンデンサを形成する第1のコンデンサ部と、
     を備え、
     前記ブリッジ部の前記アンテナコイルとの第1の接続点および前記ICチップとの第2の接続点ならびに前記反対面に設けられる前記第1のコンデンサ部は、それぞれ隣接し、かつ一体的に設けられる、通信装置。
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