WO2018105650A1 - デュアルｉｃカードおよびアンテナシート - Google Patents

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WO2018105650A1
WO2018105650A1 PCT/JP2017/043801 JP2017043801W WO2018105650A1 WO 2018105650 A1 WO2018105650 A1 WO 2018105650A1 JP 2017043801 W JP2017043801 W JP 2017043801W WO 2018105650 A1 WO2018105650 A1 WO 2018105650A1
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card
dual
antenna
card body
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哲也 塚田
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凸版印刷株式会社
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    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
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Definitions

  • the present invention relates to a dual IC card capable of contact communication and non-contact communication and an antenna sheet used therefor.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-236839 for which it applied to Japan on December 6, 2016, and uses the content here.
  • An IC module equipped with an IC chip having a contact communication function and a non-contact communication function has been used for various applications because the communication mode can be properly used according to the application.
  • a dual IC card in which an IC module is attached to a card body and power supply and communication can be performed by electromagnetic coupling (electromagnetic coupling, transformer coupling, etc.) between the IC module and the card body.
  • contact communication is used in applications that require certainty and safety such as exchange of large amounts of data such as credits and exchange of settlement information.
  • authentication is the main communication content such as entrance / exit gate management, and contactless communication is used in applications where the amount of communication data is small.
  • the electrical connection between the IC module and the card body can be suppressed by electrically connecting the IC module and the card body by electromagnetic coupling.
  • the connecting member may be damaged when the dual IC card is bent.
  • a dual IC card in which such an IC module and a card body can be electrically connected by electromagnetic coupling for example, those described in Patent Documents 1 and 2 are known.
  • a contact communication terminal contact terminal portion
  • a connection coil for non-contact communication is formed on the back surface of the IC module.
  • the card body is obtained by laminating a resin sheet on the front and back of an antenna sheet having a coupling coil formed by a printed coil and an antenna coil (main coil) on a sheet-like resin (base material).
  • An IC module is disposed in a recess formed in the vicinity of the coupling coil of the card body. In the region near the recess, the thickness of the card body changes abruptly. Therefore, when an external force is applied to bend the card body, stress concentrates on the outer periphery of the bottom of the recess. For this reason, the dual IC card is easily damaged from the recess.
  • the coupling coil when the coupling coil is arranged in a region overlapping with the concave portion in a plan view or in the vicinity of the concave portion, the coupling coil is affected by the stress concentration, in addition to the problem of damage to the card body. There is a problem that breaks easily.
  • Patent Document 3 describes a dual IC card that can suppress a failure due to breakage of a coupling coil even when a bending stress due to an external force is generated in the dual IC card.
  • the coupling coil is disposed outside the recess in plan view.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a dual IC card having high contactless communication performance. Another object is to provide a dual IC card with high durability and an antenna sheet.
  • a dual IC card includes an IC chip having both a contact-type transmission function and a non-contact-type transmission function, an external terminal that is a contact-type transmission unit, and a non-contact type transmission unit.
  • a module substrate having a connection coil; an IC module having a first surface; a second surface coil provided on a second surface of the antenna substrate; and an antenna substrate having a first surface and a second surface.
  • An antenna sheet comprising: a coupling coil that can be electromagnetically coupled to the connection coil of the IC module; and an antenna coil connected to the coupling coil to perform non-contact communication with a non-contact external device.
  • a plate-shaped card body having a concave portion for accommodating the IC module, wherein the antenna sheet is accommodated therein, and at least one of the second surface coils. , When viewed in the thickness direction of the card body, the recess of the card body is arranged in the region that has been formed.
  • the line width of the portion of the second surface coil at the boundary between the region where the recess is formed and the region where the recess is not formed It may be thicker than the line width of the other part of the second surface coil.
  • the concave portion is a rectangular shape composed of two first sides parallel to the long side of the card body and two second sides parallel to the short side of the card body when viewed in the thickness direction of the card body.
  • the second surface coil may have a shape and straddle one or both of the two second sides when viewed in the thickness direction of the card body.
  • the concave portion of the card body has a first concave portion formed in the vicinity of the surface of the card main body, and a second concave portion communicating with the first concave portion and having an opening width narrower than the first concave portion, At least a part of the two-sided coil is a region in which the first concave portion is formed and the second concave portion is not formed when viewed in the thickness direction of the card body. May be arranged.
  • the coupling coil further includes a first surface coil provided on a first surface of the antenna substrate, and a connection portion that connects between the first surface coil and the second surface coil.
  • the first surface coil may be disposed outside the region where the concave portion of the card body is formed when viewed in the thickness direction of the card body.
  • An antenna sheet includes a non-contact type external device and an antenna base member having a first surface and a second surface, a coupling coil that can be electromagnetically coupled to a connection coil of an IC module, and a non-contact external device.
  • An antenna sheet connected to the coupling coil to perform contact communication, wherein the coupling coil is a first surface coil provided on a first surface of the antenna substrate.
  • a second surface coil provided on the second surface, and a connecting portion for connecting the first surface coil and the second surface coil, wherein at least a part of the second surface coil is When it sees in the thickness direction of the said antenna base material, it is arrange
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows typically the dual IC card which concerns on one Embodiment of this invention. It is a top view which shows the antenna sheet
  • a direction D indicates a thickness direction of the dual IC card 1 (antenna sheet 12), and directions E and F are parallel to the short side and the long side of the dual IC card 1 (antenna sheet 12), respectively. Shows direction.
  • the dual IC card 1 is housed in the antenna sheet 12, the plate-like card body 10 in which the antenna sheet 12 is housed and the recess 11 is formed, and the recess 11.
  • IC module 30 is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the dual IC card 1, in which the number of turns of an antenna 13 described later is simplified.
  • FIG. 2 shows the antenna sheet 12 inside the card body 10.
  • the antenna sheet 12 includes an antenna base 12A having a first surface 12a and a second surface 12b, and an antenna 13.
  • the antenna sheet 12 further includes a capacitive element 14 that is electrically connected to the antenna 13.
  • FIG. 2 shows an example of the arrangement of the antenna 13 and the capacitive element 14 in the antenna sheet 12.
  • the antenna base 12A is formed using a material having insulation and durability such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN). As shown in FIGS. 2 to 4, the antenna base 12A has a rectangular shape including a long side 12e and a short side 12c in a plan view (referred to as viewed in the direction D in the figure).
  • the thickness of the antenna base 12A is, for example, 15 to 50 ⁇ m (micrometer).
  • An accommodation hole 12g penetrating in the thickness direction D of the antenna base 12A is formed in the vicinity of the short side 12c of the antenna base 12A. When viewed in the thickness direction D, the accommodation hole 12g has a rectangular shape including sides parallel to the long side 12e and the short side 12c of the antenna base 12A.
  • the antenna 13 is a coupling coil 18 that can be electromagnetically coupled to a connection coil 31 of the IC module 30 described later, and a coupling coil 18 for non-contact communication with a non-contact type external device (not shown) such as a reader / writer.
  • a main coil 19 (antenna coil) connected to the.
  • the coupling coil 18 is disposed in the coupling coil region R1 in which the accommodation hole 12g is provided, and the main coil 19 is disposed in the main coil region R2 adjacent to the coupling coil region R1. Yes.
  • an embossed region R3 where embossing can be formed conforms to the IC card standard (X 6302-1: 2005 (ISO / IEC 7811-1: 2002)). Is set based on.
  • the capacitive element 14 includes an electrode plate 14a provided on the first surface 12a of the antenna base 12A, and a second surface 12b opposite to the first surface 12a. And an electrode plate 14b provided thereon.
  • the electrode plate 14a and the electrode plate 14b are disposed so as to face each other with the antenna base 12A interposed therebetween.
  • the electrode plate 14 a is connected to the end portion of the wire 19 a disposed on the innermost side of the main coil 19.
  • the electrode plate 14b is connected to a connection wiring 21 provided on the second surface 12b.
  • the connection wiring 21 is connected to a first end of a strand 52b of a second surface coil 52 described later.
  • the capacitive element 14 is connected in series between the coupling coil 18 and the main coil 19.
  • the antenna 13, the capacitive element 14, and the connection wiring 21 can be formed, for example, by etching copper foil or aluminum foil coated with a resist by general gravure printing.
  • the card substrate 15 has a rectangular shape in plan view.
  • a polyester material such as amorphous polyester, a vinyl chloride material such as PVC (polyvinyl chloride), a polycarbonate material, an insulation such as PET-G (polyethylene terephthalate copolymer) Materials having properties.
  • the card body 10 sandwiches the antenna sheet 12 between two card base materials 15, integrates the antenna sheet 12 and the card base material 15 by lamination or adhesion by heat pressure, and then punches into the shape of the card body 10. To be molded. A plurality of base materials may be laminated to form the card base material 15.
  • the surface of the card body 10 facing the first surface 12a of the antenna base 12A is referred to as a card body surface 10a
  • the surface opposite to the card body surface 10a is referred to as a card body back surface 10b.
  • the recess 11 can be formed, for example, by subjecting the card substrate 15 to milling.
  • the concave portion 11 includes a first accommodating portion 24 (first concave portion) that opens at the card body surface 10 a and a second accommodating portion 25 that communicates with the first accommodating portion 24 and has a narrower width than the first accommodating portion 24. (Second recess).
  • the opening 11a of the first accommodating portion 24 is formed in the card body surface 10a.
  • the second housing part 25 penetrates the antenna base 12A and forms a housing hole 12g of the antenna base 12A.
  • the recess 11 has two sides (first side) parallel to the long side of the card base 15 and two sides (second side) parallel to the short side of the card base 15 when viewed in the thickness direction D. Side).
  • the first accommodating portion 24 is parallel to the first side surface 24c parallel to the short side 12c, the second side surface 24d facing the first side surface 24c, and the long side 12e in plan view. It has a third side surface 24e and a fourth side surface 24f facing the third side surface 24e.
  • the coupling coil 18 includes a first surface coil 51 provided on the first surface 12a (front surface) of the antenna base 12A and a second surface of the antenna base 12A. And a second surface coil 52 provided on 12b (back surface).
  • a first terminal 20a having a substantially circular shape is provided at the first end of the strand 51a arranged on the innermost side of the first surface coil 51.
  • a substantially circular second terminal 20 b is provided at the second end of the wire 52 b disposed on the innermost side of the second surface coil 52.
  • the shape of the 1st terminal 20a and the 2nd terminal 20b can be changed suitably.
  • the diameters of the first terminal 20a and the second terminal 20b are larger than the widths of the strands 51a and 52b as shown in FIGS. 3 and 4 in order to ensure the connection between them. Also good. Further, part or all of the first terminal 20a and the second terminal 20b overlap each other when viewed in the thickness direction D.
  • the first terminal 20a and the second terminal 20b are electrically connected to each other by a known crimping process or the like to form a connection portion.
  • the coupling coil 18 is formed in a spiral shape when viewed in the thickness direction D.
  • the first surface coil 51 is disposed outside and the second surface coil 52 is disposed inside.
  • the first surface coil 51 is wound twice around the accommodation hole 12g when viewed in the thickness direction D.
  • the second surface coil 52 is wound twice around the accommodation hole 12g.
  • Coupling coils 18 can be disposed on both sides of the antenna substrate 12A. In this case, the degree of freedom in designing the number of windings and the arrangement of the coupling coil 18 can be increased.
  • the first surface coil 51 is provided on the first surface 12a of the antenna base 12A, and when viewed in the thickness direction D, the first accommodating portion 24 of the recess 11 is provided. It is formed outside. Further, the first surface coil 51 is not arranged inside the first housing portion 24 when viewed in the thickness direction D. In this case, the recess 11 can be formed deeply to the vicinity of the antenna base 12A. Thereby, the coupling coil 18 and the connection coil 31 of the IC module 30 can be arranged closer to each other. 2 and 3, the width of the strand 51e constituting the first surface coil 51 in the embossed region R3 is wider than the width of the strand 51a constituting the first surface coil 51 other than the embossed region R3.
  • the second surface coil 52 is provided on the second surface 12 b of the antenna base 12 ⁇ / b> A, and is formed outside the second housing portion 25 of the recess 11 when viewed in the thickness direction D. A part or all of the second surface coil 52 is disposed outside the second housing part 25 of the recess 11 and inside the first housing part 24.
  • the thickness of the card body 10 changes abruptly. Therefore, when an external force is applied to bend the card body 10, stress concentrates on the outer periphery of the bottom of the recess 11.
  • the coupling coil 18 is disposed near the outer periphery of the bottom of the recess 11, the coupling coil 18 is easily disconnected due to the influence of the stress concentration. Therefore, only from the viewpoint of preventing disconnection of the coupling coil 18, when viewed in the thickness direction D, the boundary between the region where the recess 11 is formed and the region where the recess 11 is not formed, that is, the recess 11. It is desirable to arrange the coupling coil 18 outside the first housing portion 24 so as not to straddle the corners Pc, Pd, Pe, Pf.
  • the coupling coil 18 when the coupling coil 18 is disposed inside the first housing portion 24 in a plan view, the coupling coil 18 can be brought closer to the connection coil 31 of the IC module 30, and the electromagnetic wave therebetween Since the general coupling can be further strengthened, the performance of contactless communication can be enhanced.
  • part or all of the second surface coil 52 provided on the second surface 12 b is disposed inside the first housing portion 24. Further, all of the first surface coils 51 provided on the first surface 12 a are disposed outside the first accommodating portion 24.
  • the coupling coil 18 can be brought closer to the connection coil 31 of the IC module 30.
  • all the 1st surface coils 51 are arrange
  • the coupling coil 18 is disposed so as to straddle one or more of the corners Pc, Pd, Pe, and Pf of the recess 11 on the second surface 12b.
  • the second surface 12b of the antenna substrate 12A is less susceptible to the stress generated at the corners Pc, Pd, Pe, and Pf of the recess 11. Therefore, by disposing the coupling coil 18 so as to straddle one or more of the corners Pc, Pd, Pe, Pf of the recess 11 on the second surface 12b, disconnection of the coupling coil 18 occurs. It becomes difficult to do.
  • the width of the portion straddling the corners Pc, Pd, Pe, Pf of the recess 11 may be made wider than the width of the other portions. In this case, disconnection of the coupling coil 18 can be more suitably prevented.
  • the corner Pc that is the boundary between the first side surface 24c and the bottom surface of the first accommodating portion 24, and the second side surface 24d.
  • the stress generated at the corner Pd which is the boundary between the bottom surface and the bottom surface is smaller than the stress generated at the other corners. Therefore, when the coupling coil 18 is disposed so as to straddle one or both of the corner Pc and the corner Pd, disconnection of the coupling coil 18 can be more suitably prevented.
  • the main coil 19 is formed in a spiral shape when viewed in the thickness direction D.
  • the main coil 19 is wound twice in the main coil region R2.
  • the width of the wire 19e constituting the main coil 19 in the embossed region R3 is wider than the width of the wire 19a constituting the main coil 19 outside the embossed region R3.
  • the end of the strand 51e disposed on the outermost side of the first surface coil 51 is connected to the end of the strand 19e disposed on the outermost side of the main coil 19.
  • the widths of the strands 19a and 51a are, for example, about 0.1 mm to 1 mm, and the spacing between the strands 19a and 51a may be, for example, about 0.1 mm to 1 mm. Further, the widths of the strands 19e and 51e in the embossed region R3 are about 1 mm to 15 mm, and the interval between the widths of the strands 19e and 51e may be, for example, about 0.1 mm to 1 mm.
  • the first surface coil 51, the first terminal 20a, the main coil 19, and the electrode plate 14a are disposed on the first surface 12a of the antenna base 12A.
  • the second surface coil 52, the second terminal 20b, and the electrode plate 14b are disposed on the second surface 12b of the antenna base 12A.
  • the IC module 30 includes a sheet-like module base 33, an IC chip 34 and a connection coil 31 provided on the first surface of the module base 33, and a module base 33 And a plurality of contact terminals (contact terminal portions) 35 provided on the second surface.
  • the first surface of the module substrate 33 faces the first surface 12a of the antenna substrate 12A.
  • the IC module 30 may further include an IC resin sealing portion 36.
  • the module base material 33 is formed in a rectangular shape in plan view.
  • Examples of the material of the module base material 33 include insulating materials such as glass epoxy and PET (polyethylene terephthalate).
  • the thickness of the module substrate 33 is, for example, 50 to 200 ⁇ m.
  • the IC chip 34 As the IC chip 34, a known IC chip having a contact communication function and a non-contact communication function can be used.
  • the IC chip 34 is bonded to glass epoxy or PET with a die attach adhesive, and is connected directly to the connection coil 31 and the contact terminal 35 by a wire of gold or copper having a diameter of 10 to 40 ⁇ m or a pattern connected to them. Wire bonding is performed on the wiring through a hole formed in glass epoxy or PET.
  • connection coil 31 is formed in a spiral shape so as to surround the IC chip 34 and the resin sealing portion 36.
  • the connection coil 31 can be formed, for example, by etching a copper foil or an aluminum foil.
  • the thickness of the connection coil 31 is, for example, 5 to 50 ⁇ m.
  • the connection coil 31 constitutes a non-contact communication unit capable of electromagnetic coupling with the coupling coil 18 of the card body 10.
  • the plurality of contact terminals 35 can be formed, for example, by etching a copper foil provided on the second surface of the module substrate 33.
  • a nickel layer having a thickness of 0.5 to 3 ⁇ m may be provided by plating on a portion exposed to the outside of the copper foil, and a gold layer having a thickness of 0.01 to 0.3 ⁇ m is further plated on the nickel film. It may be provided.
  • the plating on the plurality of contact terminals 35 can be performed by electrolytic plating using a plated wiring connected to the contact terminals 35 or by electroless plating.
  • Each contact terminal 35 is used for communication with a contact-type external device such as an automatic teller machine.
  • the contact terminal 35 is connected to the IC chip 34 by a wire (not shown).
  • the IC chip 34 and the connection coil 31 are connected by a wire (not shown), and the IC chip 34, the connection coil 31 and the wire constitute a closed circuit.
  • the plurality of contact terminals 35 may be formed of a lead frame having a thickness of 50 to 200 ⁇ m.
  • the connection coil 31 may be formed of a copper wire.
  • the resin sealing portion 36 can be formed of, for example, a known epoxy resin.
  • the IC module 30 includes the resin sealing portion 36, the IC chip 34 can be protected and wire breakage can be prevented.
  • the dual IC card 1 is completed.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a state where the dual IC card 1 is deformed by bending the dual IC card 1.
  • members other than the card body 10 are omitted.
  • the dual IC card 1 Since the dual IC card 1 has a rectangular thin plate shape in plan view, the dual IC card 1 is deformed when subjected to an external force, and the wiring may be broken depending on the magnitude of the internal stress of the dual IC card 1 generated thereby and the number of repeated deformations. There is. In particular, since the dual IC card 1 has a recess 11 for accommodating the IC module 30, stress concentrates on the recess 11 where the thickness of the card body 10 changes suddenly.
  • the dual IC card 1 when the dual IC card 1 is bent so that the long side 12 e is curved, bending stress is generated inside the dual IC card 1.
  • the bending stress due to the external force becomes maximum near the O axis passing through the center of the dual IC card 1 and decreases as the distance from the O axis increases.
  • a large stress is generated by the corner Pc that is the boundary between the first side surface 24 c and the bottom surface of the first housing portion 24 and the corner Pd that is the boundary between the second side surface 24 d and the bottom surface.
  • the stress generated at the corner Pd closer to the center (O axis) of the dual IC card 1 is larger.
  • a bending stress is similarly generated inside the dual IC card 1.
  • the bending stress due to the external force becomes maximum near the O axis passing through the center of the dual IC card 1 and decreases as the distance from the O axis increases.
  • a large stress is generated by the corner Pe that is the boundary between the third side surface 24 e and the bottom surface of the first accommodating portion 24 and the corner Pf that is the boundary between the fourth side surface 24 f and the bottom surface.
  • the stress generated at the corner Pe closer to the center (O-axis) of the dual IC card 1 is larger.
  • the recess 11 is arranged so that the corners Pc and Pd are separated from the corners Pe and Pf with respect to the central axis O, and the inside of the first accommodating portion 24 in the plan view.
  • the coupling coil 18 is disposed in the case, when the second surface coil 52 is disposed so as to straddle the corner Pc and / or the corner Pd, disconnection of the coupling coil 18 can be more suitably prevented.
  • the corner Pe and the corner Pf parallel to the long side 12e of the dual IC card 1 are avoided, and the corner Pc and / or the corner Pd parallel to the short side 12c of the dual IC card 1 are straddled (thickness).
  • the second surface coil 52 is disposed so as to straddle one or both of two sides (second sides) parallel to the short side of the card base 15 when viewed in the direction D This is more preferable from the viewpoint of preventing the coil 18 from being disconnected.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram for explaining an electrical connection relationship between each element in the dual IC card 1.
  • a high frequency magnetic field is induced in the transmission / reception coil D12 by a high frequency signal generated in the transmission / reception circuit D11 of the reader / writer (non-contact type external device) D10. This high frequency magnetic field is radiated to space as magnetic energy.
  • the terminal provided on the automatic teller machine is connected to the dual IC card. Contact the contact terminal 35 of the card 1. Power supply and communication are performed between the control unit of the automatic teller machine and the IC chip 34 by contact communication.
  • the coupling coil 18 (second surface coil 52) of the dual IC card 1 is arranged in a region where the recess 11 is formed when viewed in the thickness direction of the card body 10.
  • the antenna substrate 12A is provided on the second surface 12b.
  • the coupling coil of the dual IC card is arranged on the second surface of the antenna base so that it is disposed outside the region where the recess is formed when viewed in the thickness direction of the card body. It is provided above.
  • the dual IC card 1 according to the present embodiment and the dual IC card according to the comparative example have the same configuration except for the arrangement of the coupling coil described above.
  • FIG. 8 shows the results of evaluating the communication characteristics of these dual IC cards.
  • FIG. 8A shows the communication characteristics of one embodiment of the dual IC card 1
  • FIG. 8B shows the communication characteristics of a conventional dual IC card (comparative example).
  • the horizontal axis of the graph indicates the frequency
  • the vertical axis indicates the ratio of the power supplied to the IC module with respect to the input power to the coupling coil (supply power ratio to the IC module).
  • the change in the supplied power due to the frequency is smaller than that in the dual IC card according to the comparative example. That is, the dual IC card 1 according to the present embodiment can supply a certain level of power in a wider frequency band.
  • the dual IC card 1 according to the present embodiment a dual IC card corresponding to a wider communication frequency band can be provided.
  • the coupling coil 18 has the second surface coil 52 provided on the second surface 12b of the antenna base 12A, and at least a part of the second surface coil 52 is When viewed in the thickness direction of the card body 10, the electromagnetic coupling between the coupling coil 18 and the connection coil 30 of the IC module is efficient because the card body 10 is disposed in the region where the recess 11 is formed. Can be done well. As a result, a dual IC card corresponding to a wider communication frequency band can be provided.
  • the first surface coil 51 may be omitted.
  • the coupling coil 18 When the coupling coil 18 further includes the first surface coil 51 provided on the first surface 12a of the antenna base 12A, the coupling coil 18 may be disposed on both sides of the antenna base 12A. It is possible to increase the degree of freedom in designing the number of windings and the arrangement of the coupling coil 18. Moreover, when the 1st surface coil 51 is arrange
  • production of 18 disconnection can be suppressed more suitably.
  • the first surface coil 51 may be omitted.
  • the coupling coil 18 When at least a part of the second surface coil 52 is viewed in the thickness direction of the card body 10, it is within the region where the first housing portion 24 is formed and the second housing portion 25. Since the distance in the thickness direction D between the coupling coil 18 (second surface coil 52) and the connection coil 31 of the IC module 30 becomes smaller, the coupling coil 18 is disposed. And the coupling coil 31 can be made more electromagnetically coupled. Further, when viewed in the thickness direction D, the arrangement of the strands of the coupling coil 18 (second surface coil 52) is closer to the arrangement of the strands of the connection coil 31 of the IC module 30, and thus the coupling coil 18 And the connection coil 31 can be more efficiently electromagnetically coupled.
  • the coupling coil 18 when viewed in the thickness direction D, the coupling coil 18 is disposed on the second surface 12b (back surface) in the region where the recess 11 (first housing portion 24) is formed.
  • the recess 11 When not disposed on one surface 12a (front surface), the recess 11 can be formed deeply to the vicinity of the first surface 12a (front surface) of the antenna base 12A by milling or the like.
  • the tolerance of processing such as milling can be widened.
  • the concave portion 11 Even if the concave portion 11 reaches the first surface 12a (front surface) of the antenna base 12A by milling, if the coupling coil 18 on the second surface 12b (back surface) is not disconnected, the coupling coil 18 and the connection coil 31 of the IC module 30 can be electromagnetically coupled, and non-contact communication can be performed.
  • the concave portion 11 is formed deeper, the connection coil 31 of the IC module 30 and the coupling coil 18 of the card body 10 can be arranged closer to each other, and electromagnetic coupling can be further strengthened. The performance of non-contact communication can be improved.
  • the capacitive element 14 necessary for adjusting the resonance frequency for electromagnetic coupling between the coupling coil 18 and the connection coil 31 of the IC module 30. It is easy to adjust the capacity. The capacity adjustment effort required according to the type of the IC module 30 is reduced, and the design load of the antenna sheet 12 is greatly reduced. Further, since the resonance frequency tolerance of the IC card can be widened, the resonance frequency management at the time of manufacture becomes easy and the yield is improved, so that the cost can be reduced.
  • a part or all of the main coil 19 may be provided on the second surface 12b.
  • the degree of freedom in design such as the number of turns and arrangement of the main coil 19 can be increased.
  • a dual IC card and an antenna sheet with high contactless communication performance it is possible to provide a dual IC card and an antenna sheet with high contactless communication performance.
  • a dual IC card and an antenna sheet with high durability can be provided.

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Abstract

接触型伝達機能と非接触型伝達機能との双方の機能を備えたＩＣチップと、接触型伝達部である外部端子と非接触型伝達部である接続コイルを有するモジュール基材と、を有するＩＣモジュールと、第一の面及び第二の面を有するアンテナ基材と、前記アンテナ基材の第二の面上に設けられた第二面コイルを含み前記ＩＣモジュールの前記接続コイルと電磁結合可能な結合用コイルと、非接触型外部機器との非接触型通信を行うために前記結合用コイルに接続されたアンテナコイルと、を有するアンテナシートと、前記アンテナシートを内部に収容し、前記ＩＣモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、を備えるデュアルＩＣカードであって、前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の凹部が形成されている領域内に配置されている。

Description

デュアルＩＣカードおよびアンテナシート
　本発明は、接触通信と非接触通信が可能なデュアルＩＣカードおよびそれに用いられるアンテナシートに関する。
　本願は、２０１６年１２月６日に、日本に出願された特願２０１６－２３６８３９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　接触通信機能および非接触通信機能を有するＩＣチップを搭載したＩＣモジュールは、用途に応じて通信形態を使い分けることができるため、様々な用途に用いられてきている。一例として、ＩＣモジュールがカード本体に取付けられ、ＩＣモジュールとカード本体との間で電磁的な結合（電磁結合、トランス結合など）により電力供給と通信が可能なデュアルＩＣカードが知られている。
　デュアルＩＣカードにおいて、例えば、クレジットのような大量のデータ交換や決算情報の交信のような確実性と安全性が求められる用途では接触通信が用いられる。一方で、入退室のゲート管理などのように認証が主たる交信内容であり、交信データ量が少量の用途では非接触通信が用いられる。
　ＩＣモジュールとカード本体とを電磁的な結合により電気的に接続することで、ＩＣモジュールとカード本体との電気的な接続が不安定になることを抑制することができる。これに対し、ＩＣモジュールとカード本体とをはんだなどの導電性の接続部材で直接接続した場合には、デュアルＩＣカードが曲げられたときに接続部材が破損する可能性がある。
　このようなＩＣモジュールとカード本体とが電磁的な結合により電気的に接続可能なデュアルＩＣカードとして、例えば特許文献１から２に記載されたものが知られている。
　ＩＣモジュールとカード本体とが電磁的な結合により電気的に接続可能なデュアルＩＣカードにおいて、ＩＣモジュールの表面に接触型外部機器との接触通信用の端子（接触端子部）が形成されており、ＩＣモジュールの裏面に非接触通信用の接続コイルが形成されている。
　カード本体は、シート状の樹脂（基材）にプリントコイルで形成した結合用コイルとアンテナコイル（主コイル）とを持つアンテナシートの表裏に樹脂シートをラミネートしたものである。カード本体の結合用コイルの近傍に形成された凹部に、ＩＣモジュールが配置される。
　凹部の近傍の領域では、カード本体の厚さが急激に変化しているため、カード本体を曲げようとする外力が作用すると、凹部の底の外周に応力が集中する。このため、デュアルＩＣカードは、凹部から破損しやすい。
　アンテナシートにおいて、平面視にて凹部に重なる領域や凹部の近傍の領域に結合用コイルが配置されている場合、カード本体の破損の問題とは別に、上記応力集中の影響を受けて結合用コイルが断線しやすいという問題がある。
　特許文献３には、デュアルＩＣカードに外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイルの破断による故障を抑制することができるデュアルＩＣカードが記載されている。
国際公開第９９／２６１９５号 国際公開第９６／３５１９０号 国際公開第２０１４／２０８４３７号
　しかしながら、特許文献３に記載のデュアルＩＣカードでは、上述した結合用コイルの配線の断線を防ぐため、平面視において凹部の外側に結合用コイルが配置されている。
　ＩＣモジュールの接続コイルとカード本体の結合用コイルとが近接しているほど両コイルの電磁的な結合が強くなり、非接触通信の性能を高めることができる。この観点においては、平面視において凹部内側にも結合用コイルを配置することが望まれる。
　平面視において凹部内側にも結合用コイルが配置された場合においても、結合用コイルの配線の断線を防ぐことは依然として望まれている。
　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、非接触通信の性能が高いデュアルＩＣカードの提供を一つの目的とする。また、耐久性が高いデュアルＩＣカード、およびアンテナシートの提供を一つの目的とする。
　本発明の一態様に係るデュアルＩＣカードは、接触型伝達機能と非接触型伝達機能との双方の機能を備えたＩＣチップと、接触型伝達部である外部端子と非接触型伝達部である接続コイルを有するモジュール基材と、を有するＩＣモジュールと、第一の面及び第二の面を有するアンテナ基材と、前記アンテナ基材の第二の面上に設けられた第二面コイルを含み前記ＩＣモジュールの前記接続コイルと電磁結合可能な結合用コイルと、非接触型外部機器との非接触型通信を行うために前記結合用コイルに接続されたアンテナコイルと、を有するアンテナシートと、前記アンテナシートを内部に収容し、前記ＩＣモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、を備えるデュアルＩＣカードであって、前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の凹部が形成されている領域内に配置されている。
　前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記第二面コイルのうちの、前記凹部が形成されている領域と前記凹部が形成されていない領域との境界にある部分の線幅が、前記第二面コイルの他の部分の線幅よりも太くてもよい。
　前記凹部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の長辺に平行な２つの第一辺と前記カード本体の短辺に平行な２つの第二辺とからなる矩形状を有しており、前記第二面コイルは、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記２つの第二辺のうちの１つ又は両方を跨いでいてもよい。
　前記カード本体の凹部は、前記カード本体の表面近傍に形成された第一凹部と、前記第一凹部に連通し前記第一凹部よりも狭い開口幅を有する第二凹部とを有し、前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記第一凹部が形成されている領域の内であって、かつ、前記第二凹部が形成されていない領域に配置されていてもよい。
　前記結合用コイルは、前記アンテナ基材の第一の面に設けられた第一面コイルと、前記第一面コイルと前記第二面コイルとの間を接続する接続部と、をさらに有し、前記第一面コイルは、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の凹部が形成されている領域の外に配置されていてもよい。
　本発明の一態様に係るアンテナシートは、第一の面及び第二の面を有するアンテナ基材と、ＩＣモジュールの接続コイルと電磁結合可能な結合用コイルと、非接触型外部機器との非接触型通信を行うために前記結合用コイルに接続されたアンテナコイルと、を有するアンテナシートであって、前記結合用コイルは、前記アンテナ基材の第一の面に設けられた第一面コイルと、前記第二の面に設けられた第二面コイルと、前記第一面コイルと前記第二面コイルとの間を接続する接続部を有し、前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記アンテナ基材の厚さ方向に見たときに、前記第一面コイルの内側に配置されている。
　上記態様のいくつかによれば、非接触通信の性能が高いデュアルＩＣカード、およびアンテナシートを提供することができる。また、上記態様のいくつかによれば、耐久性が高いデュアルＩＣカード、およびアンテナシートを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るデュアルＩＣカードを模式的に示す断面図である。 同デュアルＩＣカードのアンテナシートを示す平面図である。 同デュアルＩＣカードのアンテナシートを示す平面図である。 同デュアルＩＣカードのアンテナシートを示す平面図である。 同デュアルＩＣカードに曲げを加えて変形させた様子を示す模式図である。 同デュアルＩＣカードに曲げを加えて変形させた様子を示す模式図である。 同デュアルＩＣカードにおける各要素間の電気的接続関係を説明するための等価回路図である。 同デュアルＩＣカードの一実施例の通信特性を示すグラフである。
　以下、一実施形態に係るデュアルＩＣカード１およびアンテナシート１２を、図１～図４を参照しながら説明する。図１～図４において、方向ＤはデュアルＩＣカード１（アンテナシート１２）の厚さ方向を示し、方向Ｅ及びＦはそれぞれデュアルＩＣカード１（アンテナシート１２）の短辺及び長辺に平行な方向を示している。
　図１および図２に示すように、デュアルＩＣカード１は、アンテナシート１２と、アンテナシート１２を内部に収容し、凹部１１が形成された板状のカード本体１０と、凹部１１に収容されたＩＣモジュール３０とを備えている。
　なお、図１はデュアルＩＣカード１を模式的に示す断面図であり、後述するアンテナ１３の巻き数を簡略化して示している。図２は、カード本体１０の内部にあるアンテナシート１２を示している。
　アンテナシート１２は、第一の面１２ａ及び第二の面１２ｂを有するアンテナ基材１２Ａと、アンテナ１３とを有している。図２の例において、アンテナシート１２は、アンテナ１３に電気的に接続された容量性素子１４をさらに有している。図２は、アンテナシート１２におけるアンテナ１３および容量性素子１４の配置の一例を示している。
　アンテナ基材１２Ａは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの絶縁性および耐久性を有する材料を用いて形成される。
　アンテナ基材１２Ａは、図２～図４に示すように、平面視（図中のＤ方向で視ることをいう）において長辺１２ｅと短辺１２ｃとを含む矩形状を有しており、アンテナ基材１２Ａの厚さは、例えば１５～５０μｍ（マイクロメートル）である。
　アンテナ基材１２Ａの短辺１２ｃの近傍に、アンテナ基材１２Ａの厚さ方向Ｄに貫通する収容孔１２ｇが形成されている。収容孔１２ｇは、厚さ方向Ｄに見たときにアンテナ基材１２Ａの長辺１２ｅと短辺１２ｃに平行な辺からなる矩形状を有している。
　アンテナ１３は、後述するＩＣモジュール３０の接続コイル３１と電磁的に結合可能な結合用コイル１８、およびリーダライタ等の図示されない非接触型外部機器との非接触通信を行うために結合用コイル１８に接続された主コイル１９（アンテナコイル）を有している。図２の例において、結合用コイル１８は、収容孔１２ｇが設けられる結合用コイル領域Ｒ１内に配置され、主コイル１９は、結合用コイル領域Ｒ１に隣り合う主コイル領域Ｒ２内に配置されている。アンテナ基材１２Ａの長辺１２ｅと収容孔１２ｇとの間には、エンボスが形成可能なエンボス領域Ｒ３がＩＣカードの規格（Ｘ　６３０２－１：２００５（ＩＳＯ／ＩＥＣ　７８１１－１：２００２））に基づいて設定されている。
　容量性素子１４は、図１および図２に示すように、アンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａ上に設けられた電極板１４ａと、第一の面１２ａと反対側の第二の面１２ｂ上に設けられた電極板１４ｂとを有している。電極板１４ａと電極板１４ｂは、アンテナ基材１２Ａを挟んで対向するように配置されている。
　電極板１４ａは、図３に示すように、主コイル１９の最も内側に配された素線１９ａの端部に接続されている。電極板１４ｂは、図４に示すように、第二の面１２ｂに設けられた接続配線２１に接続されている。接続配線２１は、後述する第二面コイル５２の素線５２ｂの第一端に接続されている。容量性素子１４は、結合用コイル１８と主コイル１９との間に直列に接続されている。
　アンテナ１３、容量性素子１４および接続配線２１は、例えば、一般的なグラビア印刷によりレジストが塗工された銅箔やアルミニウム箔に対してエッチングを行うことで形成することができる。
　カード基材１５は、平面視において矩形状を有している。カード基材１５の材料として、たとえば、非晶質ポリエステルなどのポリエステル系材料、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの塩化ビニル系材料、ポリカーボネート系材料、ＰＥＴ－Ｇ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）などの絶縁性を有する材料が挙げられる。
　カード本体１０は、アンテナシート１２を２つのカード基材１５の間に挟み込み、熱圧によるラミネートあるいは接着等によりアンテナシート１２及びカード基材１５を一体化させ、その後にカード本体１０の形状に打ち抜いて成形される。複数の基材を積層してカード基材１５を形成してもよい。
　以降の説明において、アンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａに対向するカード本体１０の表面をカード本体表面１０ａ、カード本体表面１０ａの反対側の面をカード本体裏面１０ｂという。
　凹部１１は、たとえば、カード基材１５にミリング加工を施すことにより形成できる。凹部１１は、カード本体表面１０ａで開口する第一の収容部２４（第一凹部）と、第一の収容部２４に連通し第一の収容部２４よりも狭い幅の第二の収容部２５（第二凹部）とを有している。第一の収容部２４の開口１１ａは、カード本体表面１０ａに形成されている。第二の収容部２５は、アンテナ基材１２Ａを貫通してアンテナ基材１２Ａの収容孔１２ｇを形成している。
　また、凹部１１は、厚さ方向Ｄに見たときにカード基材１５の長辺に平行な２つの辺（第一辺）とカード基材１５の短辺に平行な２つの辺（第二辺）とからなる矩形状を有している。
　第一の収容部２４は、図２に示すように、平面視において、短辺１２ｃに平行な第一側面２４ｃと、第一側面２４ｃに対向する第二側面２４ｄと、長辺１２ｅに平行な第３側面２４eと、第３側面２４ｅに対向する第４側面２４ｆとを有する。
　結合用コイル１８は、図１および図２に示すように、アンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａ（表面）上に設けられた第一面コイル５１と、アンテナ基材１２Ａの第二の面１２ｂ（裏面）上に設けられた第二面コイル５２とを有している。
　第一面コイル５１の最も内側に配された素線５１ａの第一端には、図３に示すように、略円形状の第一の端子２０ａが設けられている。第二面コイル５２の最も内側に配された素線５２ｂの第二端には、図４に示すように、略円形状の第二の端子２０ｂが設けられている。なお、第一の端子２０ａ及び第二の端子２０ｂの形状は適宜に変更可能である。
　第一の端子２０ａ及び第二の端子２０ｂの径は、これらの間での接続を確実に行うために、図３及び図４に示すように素線５１ａ及び素線５２ｂの幅よりも大きくてもよい。
　また、第一の端子２０ａ及び第二の端子２０ｂの一部もしくは全部は、厚さ方向Ｄに見たときに、互いに重なっている。第一の端子２０ａ及び第二の端子２０ｂは、公知のクリンピング加工などにより互いに電気的に接続されて接続部を構成している。
　結合用コイル１８は、厚さ方向Ｄに見たときに渦巻状に形成されている。厚さ方向Ｄに見たときに、外側に第一面コイル５１、内側に第二面コイル５２が配置されている。
　図１～４の例において、第一面コイル５１は、厚さ方向Ｄに見たときに、収容孔１２ｇの周りに２回巻回されている。第二面コイル５２は、厚さ方向Ｄに見たときに、収容孔１２ｇ周りに２回巻回されている。
　結合用コイル１８をアンテナ基材１２Ａの両面に配置することができる。この場合、結合用コイル１８の巻き数や配置等の設計における自由度を増すことができる。
　図１～４の例において、第一面コイル５１は、アンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａに設けられており、厚さ方向Ｄに見たときに、凹部１１の第一の収容部２４の外側に形成されている。また、第一面コイル５１は、厚さ方向Ｄに見たときに、第一の収容部２４の内側に配置されていない。この場合、凹部１１をアンテナ基材１２Ａ近傍まで深く形成することができる。これにより、結合用コイル１８と、ＩＣモジュール３０の接続コイル３１をより近接させて配置できる。
　図２及び３の例において、エンボス領域Ｒ３において第一面コイル５１を構成する素線５１ｅの幅は、エンボス領域Ｒ３以外において第一面コイル５１を構成する素線５１ａの幅よりも広い。
　第二面コイル５２は、アンテナ基材１２Ａの第二の面１２ｂに設けられており、厚さ方向Ｄに見たときに、凹部１１の第二の収容部２５の外側に形成されている。
　また、第二面コイル５２の一部または全部は、凹部１１の第二の収容部２５の外側、かつ、第一の収容部２４の内側に配置されている。
　凹部１１の近傍の領域では、カード本体１０の厚さが急激に変化しているため、カード本体１０を曲げようとする外力が作用すると、凹部１１の底の外周に応力が集中する。凹部１１の底の外周近傍に結合用コイル１８が配置されている場合、上記応力集中の影響を受けて結合用コイル１８が断線しやすい。
　したがって、結合用コイル１８の断線防止の観点のみにおいては、厚さ方向Ｄに見たときに、凹部１１が形成されている領域と凹部１１が形成されていない領域との境界、すなわち凹部１１の隅Ｐｃ，Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆを跨がないように第一の収容部２４の外側に結合用コイル１８を配置することが望ましい。
　他方で、結合用コイル１８が平面視において第一の収容部２４の内側に配置されている場合、結合用コイル１８をＩＣモジュール３０の接続コイル３１により近接させることができ、これらの間の電磁的な結合をより強くすることができるため、非接触通信の性能を高めることができる。
　図１～４の例では、第二の面１２ｂに設けられる第二面コイル５２の一部または全部は、第一の収容部２４の内側に配置されている。また、第一の面１２ａに設けられる第一面コイル５１の全ては、第一の収容部２４の外側に配置されている。
　第二面コイル５２が第一の収容部２４の内側に配置されている場合、結合用コイル１８をＩＣモジュール３０の接続コイル３１により近接させることができる。また、第一面コイル５１の全てが第一の収容部２４の外側に配置されている場合、上記応力集中による結合用コイル１８の断線を抑制することができる。
　図１～４の例において、結合用コイル１８は、第二の面１２ｂにおいて凹部１１の隅Ｐｃ，Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆのうちの１つ又は２つ以上を跨ぐように配されている。アンテナ基材１２Ａの第二の面１２ｂは、第一の面１２ａに比べて、凹部１１の隅Ｐｃ，Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆに発生する応力の影響を受けにくい。したがって、第二の面１２ｂにおいて凹部１１の隅Ｐｃ，Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆのうちの１つ又は２つ以上を跨ぐように結合用コイル１８を配置することにより、結合用コイル１８の断線が発生しにくくなる。
　結合用コイル１８のうちの、凹部１１の隅Ｐｃ，Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆを跨ぐ部分の幅を他の部分の幅よりも太くしてもよい。この場合、結合用コイル１８の断線をより好適に防ぐことができる。また、図５に示すようにカード本体１０を長辺１２ｅが湾曲するように曲げた場合、第一の収容部２４の第一側面２４ｃと底面との境界である隅Ｐｃ、及び第二側面２４ｄと底面との境界である隅Ｐｄに発生する応力は、他の隅に発生する応力よりも小さい。したがって、隅Ｐｃ、及び隅Ｐｄの一方又は両方を跨ぐように結合用コイル１８を配置した場合、結合用コイル１８の断線をより好適に防ぐことができる。
　主コイル１９は、図２に示すように、厚さ方向Ｄに見たときに渦巻状に形成されている。図２の例において、主コイル１９は主コイル領域Ｒ２内で２回巻回されている。エンボス領域Ｒ３において主コイル１９を構成する素線１９ｅの幅は、エンボス領域Ｒ３以外において主コイル１９を構成する素線１９ａの幅よりも広い。この場合、エンボス領域Ｒ３にエンボスが形成されるときに素線１９ｅ、５１ｅが断線することを防ぐことができる。
　主コイル１９の最も外側に配された素線１９ｅの端部に、第一面コイル５１の最も外側に配された素線５１ｅの端部が接続されている。
　素線１９ａ及び５１ａの幅は、たとえば、約０．１ｍｍ～１ｍｍ程度であり、素線１９ａ及び５１ａの間隔は、たとえば、約０．１ｍｍ～１ｍｍであればよい。また、エンボス領域Ｒ３における素線１９ｅ及び５１ｅの幅は約１ｍｍ～１５ｍｍであり、素線１９ｅ及び５１ｅの幅の間隔は、たとえば、約０．１ｍｍ～１ｍｍであればよい。
　アンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａには、図３に示すように、第一面コイル５１と、第一の端子２０ａと、主コイル１９と、電極板１４ａとが配置されている。
　一方、アンテナ基材１２Ａの第二の面１２ｂには、図４に示すように、第二面コイル５２と、第二の端子２０ｂと、電極板１４ｂとが配置されている。
　ＩＣモジュール３０は、図１に示すように、シート状のモジュール基材３３と、モジュール基材３３の第一の面上に設けられたＩＣチップ３４および接続コイル３１と、モジュール基材３３の第二の面上に設けられた複数の接触端子（接触端子部）３５とを備えている。図１の例において、モジュール基材３３の第一の面はアンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａに対向している。
　ＩＣモジュール３０は、さらにＩＣ樹脂封止部３６を備えていてもよい。
　モジュール基材３３は、平面視で矩形状に形成されている。モジュール基材３３の材料として、たとえば、ガラスエポキシやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの絶縁材料が挙げられる。モジュール基材３３の厚さは、例えば５０～２００μｍである。
　ＩＣチップ３４には、接触通信機能および非接触通信機能を有する公知のＩＣチップを用いることができる。
　ＩＣチップ３４は、ガラスエポキシやＰＥＴに対してダイアタッチ用接着剤により接着され、直径１０～４０μｍの金あるいは銅などのワイヤによって接続コイル３１および接触端子３５に直接、あるいはそれらに接続されたパターン配線に対して、ガラスエポキシやＰＥＴに開けた穴を介してワイヤボンディングされている。
　接続コイル３１は、ＩＣチップ３４と樹脂封止部３６を囲うように螺旋状に形成されている。接続コイル３１は、たとえば、銅箔やアルミニウム箔にエッチングを行うことにより形成できる。接続コイル３１の厚さは、例えば５～５０μｍである。
　接続コイル３１は、カード本体１０の結合用コイル１８との電磁的な結合が可能な非接触通信部を構成する。
　複数の接触端子３５は、たとえば、モジュール基材３３の第二の面上に設けた銅箔にエッチングを行うことで、形成できる。銅箔の外部に露出する部分には、厚さ０．５～３μｍのニッケル層をメッキにより設けてもよく、さらにこのニッケル膜上に厚さ０．０１～０．３μｍの金層をメッキにより設けてもよい。複数の接触端子３５へのメッキは、接触端子３５に接続されたメッキ配線を用いる電解メッキ、又は、無電解メッキによって行うことができる。
　各接触端子３５は、現金自動預け払い機などの接触型外部機器との通信のために用いられる。接触端子３５は、ＩＣチップ３４と不図示のワイヤにより接続されている。
　ＩＣチップ３４と接続コイル３１とは不図示のワイヤにより接続されていて、ＩＣチップ３４、接続コイル３１およびワイヤにより、閉回路が構成される。
　なお、複数の接触端子３５は厚さ５０～２００μｍのリードフレームで形成してもよい。接続コイル３１は銅線により形成してもよい。
　樹脂封止部３６は、例えば、公知のエポキシ樹脂などで形成することができる。ＩＣモジュール３０が樹脂封止部３６を備える場合、ＩＣチップ３４を保護し、また、ワイヤの断線を防ぐことができる。
　ＩＣモジュール３０をカード本体１０の凹部１１に収容し、ホットメルトシート等の接着剤によりＩＣモジュール３０をカード本体１０に接合すると、デュアルＩＣカード１が完成する。
　図５は、デュアルＩＣカード１に曲げが加えられてデュアルＩＣカード１が変形した様子を示す模式図である。なお、図５において、カード本体１０以外の部材は省略されている。
　デュアルＩＣカード１は、平面視で矩形の薄板状であるため、外力を受けると変形し、これにより生ずるデュアルＩＣカード１の内部応力の大きさや、変形の繰り返し回数によっては、配線が破断するおそれがある。特に、デュアルＩＣカード１には、ＩＣモジュール３０を収容するための凹部１１が形成されているため、カード本体１０の厚さが急変する凹部１１に応力が集中する。
　例えば、図５に示すように、デュアルＩＣカード１が、長辺１２ｅが湾曲するように曲げられると、デュアルＩＣカード１の内部に曲げ応力が発生する。この外力による曲げ応力は、デュアルＩＣカード１の中心を通るＯ軸の近傍で最大となり、Ｏ軸から離れるほど減少する。
　凹部１１において、第一の収容部２４の第一側面２４ｃと底面との境界である隅Ｐｃ、及び、第二側面２４ｄと底面との境界である隅Ｐｄにより大きな応力が発生する。特に、デュアルＩＣカード１の中心（Ｏ軸）により近い隅Ｐｄに発生する応力がより大きい。
　また、図６に示すように、デュアルＩＣカード１が、短辺１２ｃが湾曲するように曲げられた場合も同様に、デュアルＩＣカード１の内部に曲げ応力が発生する。この外力による曲げ応力は、デュアルＩＣカード１の中心を通るＯ軸の近傍で最大となり、Ｏ軸から離れるほど減少する。
　凹部１１において、第一の収容部２４の第３側面２４eと底面との境界である隅Ｐe、及び、第４側面２４ｆと底面との境界である隅Ｐｆにより大きな応力が発生する。特に、デュアルＩＣカード１の中心（Ｏ軸）により近い隅Ｐeに発生する応力がより大きい。
　したがって、図５及び６の例のように中心軸Ｏに対して隅Ｐｃ及びＰｄが隅Ｐｅ及びＰｆよりも離れるように凹部１１が配されて且つ、平面視において第一の収容部２４の内側に結合用コイル１８を配置する構成において、隅Ｐｃ及び／又は隅Ｐｄを跨ぐように第二面コイル５２が配置される場合、結合用コイル１８の断線をより好適に防ぐことができる。すなわち、上記構成において、デュアルＩＣカード１の長辺１２ｅと平行な隅Ｐｅ及び隅Ｐｆを避け、デュアルＩＣカード１の短辺１２ｃと平行な隅Ｐｃ及び／又は隅Ｐｄを跨ぐように（厚さ方向Ｄに見たときに、カード基材１５の短辺に平行な２つの辺（第二辺）のうちの１つ又は両方を跨ぐように）第二面コイル５２を配置することが結合用コイル１８の断線を防止する観点でより好ましい。
　図７は、デュアルＩＣカード１における各要素間の電気的接続関係を説明するための等価回路図である。
　リーダライタ（非接触型外部機器）Ｄ１０の送受信回路Ｄ１１で発生した高周波信号により、送受信コイルＤ１２に高周波磁界が誘起される。この高周波磁界は、磁気エネルギーとして空間に放射される。
　デュアルＩＣカード１がこの高周波磁界中に位置すると、高周波磁界により、デュアルＩＣカード１のアンテナ１３および容量性素子１４で構成する直列共振回路に電流が流れる。
　主コイル１９と容量性素子１４の共振回路で受信した信号は、結合用コイル１８に伝達される。その後、結合用コイル１８と接続コイル３１との電磁結合によってＩＣチップ３４に信号が伝達される。
　なお、図示はしないが、デュアルＩＣカード１と現金自動預け払い機などの接触型外部機器との間で電力供給と通信を行う場合には、現金自動預け払い機に設けられた端子をデュアルＩＣカード１の接触端子３５に接触させる。接触通信により、現金自動預け払い機の制御部とＩＣチップ３４との間で電力供給及び通信を行う。
　以下に、一実施例に係るデュアルＩＣカード１の通信特性と、従来のデュアルＩＣカード（比較例）の通信特性とを評価した結果を説明する。
　本実施例において、デュアルＩＣカード１の結合用コイル１８（第二面コイル５２）は、カード本体１０の厚さ方向に見たときに凹部１１が形成されている領域内に配置されるように、アンテナ基材１２Ａの第二の面１２ｂ上に設けられている。
　一方、比較例において、デュアルＩＣカードの結合用コイルは、カード本体の厚さ方向に見たときに凹部が形成されている領域の外に配置されるように、アンテナ基材の第二の面上に設けられている。
　本実施例に係るデュアルＩＣカード１及び比較例に係るデュアルＩＣカードは、上述した結合用コイルの配置を除いて同一の構成を有している。図８に、これらデュアルＩＣカードの通信特性の評価を行った結果を示す。
　図８において、（ａ）はデュアルＩＣカード１の一実施例の通信特性を示し、（ｂ）は従来のデュアルＩＣカード（比較例）の通信特性を示している。グラフの横軸は周波数を示し、縦軸は結合用コイルへの入力電力に対してＩＣモジュールへ供給された電力の比（ＩＣモジュールへの供給電力比）を示している。
　図８から明らかなように、本実施例に係るデュアルＩＣカード１では、比較例に係るデュアルＩＣカードと比較して、周波数による供給電力の変化がより少ないことが分かる。すなわち、本実施例に係るデュアルＩＣカード１は、より広い周波数帯域において、一定以上の電力供給を行うことができる。一方、比較例に係るデュアルＩＣカードでは、ピーク周波数（図８の１５ＭＨｚ近傍）における供給電力と、その他の周波数帯域における供給電力との差がより大きいことが分かる。
　したがって、本実施例に係るデュアルＩＣカード１によれば、より広い通信周波数帯域に対応したデュアルＩＣカードを提供できる。
　以上説明したデュアルＩＣカード１によれば、結合用コイル１８はアンテナ基材１２Ａの第二の面１２ｂに設けられた第二面コイル５２を有し、第二面コイル５２の少なくとも一部は、カード本体１０の厚さ方向に見たときに、カード本体１０の凹部１１が形成されている領域内に配置されているため、結合用コイル１８とＩＣモジュールの接続コイル３０との電磁結合を効率よく行うことができる。この結果、より広い通信周波数帯域に対応したデュアルＩＣカードを提供できる。ここで、第一面コイル５１を省略してもよい。
　また、結合用コイル１８がアンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａに設けられた第一面コイル５１をさらに有している場合、結合用コイル１８をアンテナ基材１２Ａの両面に配置することができ、結合用コイル１８の巻き数や配置等の設計における自由度を増すことができる。
　また、第一面コイル５１が凹部１１（第一の収容部２４）の外側に配置されている場合、応力集中による第一面コイル５１の断線をより好適に抑制することができる。
　さらに、厚さ方向Ｄに見たときに、結合用コイル１８（第二面コイル５２）のうちの、凹部１１の隅を跨ぐ部分の線幅が、他の部分よりも太い場合、結合用コイル１８の断線の発生をより好適に抑制することができる。ここで、第一面コイル５１を省略してもよい。
　第二面コイル５２の少なくとも一部が、カード本体１０の厚さ方向に見たときに、第一の収容部２４が形成されている領域の内であって、かつ、第二の収容部２５が形成されていない領域に配置されている場合、結合用コイル１８（第二面コイル５２）とＩＣモジュール３０の接続コイル３１との厚さ方向Ｄにおける距離がより小さくなるため、結合用コイル１８と接続コイル３１との間の電磁的な結合をより強くすることができる。また、厚さ方向Ｄに見たときに、結合用コイル１８（第二面コイル５２）の素線の配置がＩＣモジュール３０の接続コイル３１の素線の配置により近くなるため、結合用コイル１８と接続コイル３１との間で電磁的な結合をより効率的に行うことができる。
　さらに、厚さ方向Ｄに見たときに、凹部１１（第一の収容部２４）が形成されている領域の内において結合用コイル１８が第二の面１２ｂ（裏面）に配置されており第一の面１２ａ（表面）に配置されていない場合、ミリング加工等により凹部１１をアンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａ（表面）近くまで深く形成できる。第一の面１２ａ（表面）に結合用コイル１８が配置されている場合に比べ、ミリング加工等の加工の公差を広くすることができる。仮に、アンテナ基材１２Ａの第一の面１２ａ（表面）までミリング加工により凹部１１が到達したとしても、第二の面１２ｂ（裏面）の結合用コイル１８が断線していなければ、結合用コイル１８とＩＣモジュール３０の接続コイル３１との間で電磁的な結合が可能であり、非接触通信を行うことができる。
　凹部１１がより深く形成されている場合、ＩＣモジュール３０の接続コイル３１と、カード本体１０の結合用コイル１８とを互いにより近接するように配置でき、電磁的な結合をより強くすることができ、非接触通信の性能を高めることができる。
　上記で述べた非接触通信の性能の向上により、例えば、結合用コイル１８とＩＣモジュール３０の接続コイル３１との間で電磁的な結合を行う共振周波数を調整するために必要な容量性素子１４の容量調整が容易になる。ＩＣモジュール３０の種類に応じて必要となる容量調整の労力が軽減され、アンテナシート１２の設計の負荷低減に大きな効果がある。また、ＩＣカードの共振周波数公差を広くとれるため製造時の共振周波数管理が容易となるとともに歩留まりが向上するためコストを低減することができる。
　以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。
　主コイル１９の一部または全部を第二の面１２ｂに設けてもよい。主コイル１９の巻き数や配置等の設計自由度を増すことができる。
　上記実施形態のいくつかによれば、非接触通信の性能が高いデュアルＩＣカード、およびアンテナシートを提供できる。また、上記実施形態のいくつかによれば、耐久性が高いデュアルＩＣカード、およびアンテナシートを提供できる。
　１　デュアルＩＣカード
　１０　カード本体
　１０ａ　カード本体表面
　１０ｂ　カード本体裏面
　１１　凹部
　１１ａ　開口
　１２　アンテナシート
　１２Ａ　アンテナ基材
　１２ａ　第一の面
　１２ｂ　第二の面
　１２ｃ　短辺
　１２ｅ　長辺
　１２ｇ　収容孔
　１３　アンテナ
　１４　容量性素子
　１４ａ、１４ｂ　電極板
　１５　カード基材
　１８　結合用コイル
　１９　主コイル（アンテナコイル）
　１９ａ、１９ｅ　素線
　２０ａ　第一の端子
　２０ｂ　第二の端子
　２１　接続配線
　２４　第一の収容部（第一凹部）
　２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ　側面
　２５　第二の収容部（第二凹部）
　３０　ＩＣモジュール
　３１　接続コイル
　３３　モジュール基材
　３４　ＩＣチップ
　３５　接触端子（接触端子部）
　３６　樹脂封止部
　５１　第一面コイル
　５１ａ、５１ｅ　素線
　５２　第二面コイル
　５２ｂ　素線
　Ｄ　厚さ方向
　Ｄ１０　リーダライタ
　Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆ　隅

Claims (6)

  1. 　接触型伝達機能と非接触型伝達機能との双方の機能を備えたＩＣチップと、接触型伝達部である外部端子と非接触型伝達部である接続コイルを有するモジュール基材と、を有するＩＣモジュールと、
    　第一の面及び第二の面を有するアンテナ基材と、前記アンテナ基材の第二の面上に設けられた第二面コイルを含み前記ＩＣモジュールの前記接続コイルと電磁結合可能な結合用コイルと、非接触型外部機器との非接触型通信を行うために前記結合用コイルに接続されたアンテナコイルと、を有するアンテナシートと、
    　前記アンテナシートを内部に収容し、前記ＩＣモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、
    を備えるデュアルＩＣカードであって、
    　前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の凹部が形成されている領域内に配置されている、デュアルＩＣカード。
  2. 　前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記第二面コイルのうちの、前記凹部が形成されている領域と前記凹部が形成されていない領域との境界にある部分の線幅が、前記第二面コイルの他の部分の線幅よりも太い、
    請求項１に記載のデュアルＩＣカード。
  3. 　前記凹部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の長辺に平行な２つの第一辺と前記カード本体の短辺に平行な２つの第二辺とからなる矩形状を有しており、
    　前記第二面コイルは、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記２つの第二辺のうちの１つ又は両方を跨いでいる、
    請求項１又は２に記載のデュアルＩＣカード。
  4. 　前記カード本体の凹部は、前記カード本体の表面近傍に形成された第一凹部と、前記第一凹部に連通し前記第一凹部よりも狭い開口幅を有する第二凹部とを有し、
    　前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記第一凹部が形成されている領域の内であって、かつ、前記第二凹部が形成されていない領域に配置されている、
    請求項１～３のいずれか一項に記載のデュアルＩＣカード。
  5. 　前記結合用コイルは、前記アンテナ基材の第一の面に設けられた第一面コイルと、前記第一面コイルと前記第二面コイルとの間を接続する接続部と、をさらに有し、
    　前記第一面コイルは、前記カード本体の厚さ方向に見たときに、前記カード本体の凹部が形成されている領域の外に配置されている、
    請求項１～４のいずれか一項に記載のデュアルＩＣカード。
  6. 　第一の面及び第二の面を有するアンテナ基材と、ＩＣモジュールの接続コイルと電磁結合可能な結合用コイルと、非接触型外部機器との非接触型通信を行うために前記結合用コイルに接続されたアンテナコイルと、を有するアンテナシートであって、
    　前記結合用コイルは、前記アンテナ基材の第一の面に設けられた第一面コイルと、前記第二の面に設けられた第二面コイルと、前記第一面コイルと前記第二面コイルとの間を接続する接続部を有し、
    　前記第二面コイルの少なくとも一部は、前記アンテナ基材の厚さ方向に見たときに、前記第一面コイルの内側に配置されている、
    アンテナシート。
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