JP2001010264A

JP2001010264A - 非接触型ｉｃカードとそのアンテナ特性調整方法

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Publication number: JP2001010264A
Application number: JP18842499A
Authority: JP
Inventors: Shiko Honda; 志行本多
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-16
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP4286977B2

Abstract

(57)【要約】【課題】調整用のコンデンサと抵抗を内蔵する非接触
ＩＣカードであって、共振回路中の抵抗値を調整するこ
とにより共振回路の先鋭度（Ｑ）を調整することができ
る非接触ＩＣカードとそのアンテナ特性調整法を提供す
る。【解決手段】本発明の非接触型ＩＣカードは、外部リ
ーダライタと非接触で通信することができる非接触型Ｉ
Ｃカードであって、カード基体内にアンテナコイル１３
と平面状の調整用抵抗からなる共振回路を有し、当該共
振回路中の調整用抵抗１４の抵抗値を調整することによ
り共振回路の先鋭度（Ｑ）を調整して良好な通信状態を
確保することが可能とされていることを特徴とし、ま
た、調整用コンデンサ１５を設けて共振周波数（ｆ）を
調整することもできる。このような非接触型ＩＣカード
のアンテナ特性調整は、アンテナコイルに分岐して設け
られた複数の回路の一部を切断することにより先鋭度
（Ｑ）を調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導および電
磁結合により非接触で通信を行う非接触型ＩＣカードと
そのアンテナ特性調整方法に関する。詳しくは、基体に
アンテナコイルと平面状のコンデンサと抵抗を内蔵する
非接触型ＩＣカードにおいて、共振周波数を一定範囲で
調整してリーダライタの周波数にマッチングできるとと
もに、先鋭度を調整して良好な通信状態を得ることがで
きる、共振回路の抵抗成分が調整可能な非接触型ＩＣカ
ードとそのアンテナ特性調整方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】非接触ＩＣカードに内蔵されるアンテナコ
イルには以下の３種類がある。（１）巻線方式導線などを絶縁物質で被覆し、数回〜数十回巻いたも
の。基本的にアンテナの両端はＩＣチップの端子部に直
接接続するので、調整可能なコンデンサの付加機能加工
を行った例は見られない。（２）導電ペーストを用いた方式シルクスクリーンインキ等に銀などの粒子を含ませ、導
電性を持たせた材料である。これをシルク印刷と同様の
方法でアンテナ状に印刷する。一般的にアンテナの両端
とＩＣチップの端子部をつなぐ際には導電性接着剤や異
方性導電フィルム等を利用する。この場合も、調整可能
なコンデンサの付加機能加工を行った例は見られない。（３）エッチング方式基材に銅箔等を蒸着させ、銅箔のアンテナ部を除いた部
分をエッチングして除去し、アンテナを形成する方法で
ある。一般的にアンテナの両端とＩＣチップの端子部を
つなぐ際には導電性接着剤や異方性導電フィルム等を利
用する。この場合には、コンデンサの付加機能加工を行
った例が見られる。

【０００３】しかし、上記形態のＩＣカードでは、それ
ぞれ次のような問題がある。（１）巻線方式アンテナの断面積が大きく抵抗が小さいため、下記（式
１）のように抵抗Ｒに反比例する共振回路の先鋭度
（Ｑ）が大きくなる傾向がある。この場合、カードとリ
ーダライタ（Ｒ／Ｗ）とで共振周波数が合った状態では
良好な通信を行うことができるが、共振周波数が僅かに
ずれても通信できなくなる可能性が高くなる。従って、
Ｑが大きくなると、Ｒ／Ｗとのマッチング範囲が狭くな
る。先鋭度（Ｑ）は、アンテナコイルのインダクタンス
（Ｌ）と静電容量（Ｃ）と抵抗成分（Ｒ）との関数で表
されるが、巻線方式ではＬやＣを可変にして調整するこ
とが困難であるため、同じ仕様の通信方式を用いたＩＣ
チップ（例えば、ＩＳＯ１４４４３：ＣＤ）でも異なる
メーカー毎にＲ／Ｗとマッチングをとるためにアンテナ
設計を行う必要が生じ、納期に間に合わなかったりコス
トが高くなる問題が生じる。非接触型ＩＣカードの場
合、並列共振回路となり、この場合の先鋭度（Ｑ）は以
下の（式１）で表される。Ｑ＝（１／Ｒ）×（√Ｃ）×（１／√Ｌ）（式１）

【０００４】（２）導電ペーストを用いた方式導電ペーストの場合はアンテナ抵抗が大きいため、共振
回路の先鋭度が小さくなる傾向がある。Ｑが小さくなる
とＲ／Ｗとのマッチング範囲が広くはなるが、ＩＣチッ
プを動作させるために最低限必要な電圧が得られなくな
る可能性が高くなる。先鋭度Ｑは前述（式１）の通りア
ンテナコイルのインダクタンス（Ｌ）と静電容量（Ｃ）
と抵抗成分（Ｒ）との関数で表されるが、導電ペースト
を用いた方式ではＬやＣを可変にして調整することが困
難であるため、異なるメーカー毎にＲ／Ｗとマッチング
をとるためにアンテナ設計を行う必要が生じ、巻線方式
と同様に納期、コストの問題が生じる。

【０００５】（３）エッチング方式アンテナの抵抗は前記２種類の中間に位置しており、共
振回路の先鋭度（Ｑ）は中途半端となる。Ｒ／Ｗとのマ
ッチング範囲は広くはなく、狭くもない。Ｑを大きくす
るために外付けコンデンサを設けることができ、小さく
するために外付けコンデンサを削ることもできる。ただ
し、コンデンサの静電容量を変えて（Ｑ）を変更する
と、以下の（式２）で示される共振周波数（ｆ）が変化
してしまい、Ｒ／Ｗとの適合性を得られなくなる可能性
がある。ｆ（Ｈｚ）＝（１／２π）×（１／√（ＬＣ））（式２）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
上記３種類のアンテナ方式のうち、最も柔軟に対応でき
るエッチング方式によるアンテナに付加機能を持たせ
て、所定の適合した共振周波数が得られた後は、共振周
波数を変えずにＱ値を変えることができる非接触型ＩＣ
カードとその調整方法を提供する。これにより、Ｒ／Ｗ
とのアンテナ特性マッチングが容易になり、汎用性の高
いアンテナを持ったＩＣカードを供給することができ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨の第１は、外部リーダライタと非接触で
通信することができる非接触型ＩＣカードであって、カ
ード基体内にアンテナコイルと平面状の調整用抵抗を含
む共振回路を有し、当該共振回路中の調整用抵抗の抵抗
値を調整することにより共振回路の先鋭度（Ｑ）を調整
して良好な通信状態を確保することが可能とされている
ことを特徴とする非接触型ＩＣカード、にある。かかる
非接触型ＩＣカードであるため、先鋭度を調整して良好
な通信状態を確保することができる。

【０００８】上記課題を解決するための本発明の要旨の
第２は、外部リーダライタと非接触で通信することがで
きる非接触型ＩＣカードであって、カード基体内にアン
テナコイルと平面状の調整用コンデンサを含む共振回路
を有し、当該共振回路中のコンデンサ容量を調整するこ
とにより共振回路の共振周波数（ｆ）を調整して良好な
通信状態を確保することが可能とされていることを特徴
とする非接触型ＩＣカード、にある。かかる非接触型Ｉ
Ｃカードであるため、コンデンサ容量を調整して共振周
波数を適合させることができる。

【０００９】上記課題を解決するための本発明の要旨の
第３は、外部リーダライタと非接触で通信することがで
きる非接触型ＩＣカードであって、カード基体内にアン
テナコイルと平面状の調整用コンデンサと調整用抵抗か
らなる共振回路を有し、当該共振回路中のコンデンサ容
量と抵抗値を調整することにより共振回路の共振周波数
（ｆ）と先鋭度（Ｑ）を調整して良好な通信状態を確保
することが可能とされていることを特徴とする非接触型
ＩＣカード、にある。かかる非接触型ＩＣカードである
ため、コンデンサ容量を調整して共振周波数を適合させ
ることができるとともに先鋭度を調整して良好な通信状
態を確保することができる。

【００１０】上記課題を解決するための本発明の要旨の
第４は、フォトエッチング法で形成されたアンテナコイ
ルと平面状の調整用コンデンサと調整用抵抗からなるア
ンテナ付き基板をカード基体中に有する非接触型ＩＣカ
ードにおいて、当該調整用抵抗の抵抗値を調整すること
により、共振回路の先鋭度（Ｑ）が調整可能とされてい
ることを特徴とする非接触型ＩＣカード、にある。かか
る非接触型ＩＣカードであるため、先鋭度を調整して良
好な通信状態を確保することができる。

【００１１】上記課題を解決するための本発明の要旨の
第５は、カード基体内にアンテナコイルと平面状の調整
用抵抗からなる共振回路を有する非接触ＩＣカードのア
ンテナ特性を調整する方法であって、アンテナコイルに
分岐して設けられた複数の回路の一部を切断することに
より共振回路の先鋭度（Ｑ）を調整することを特徴とす
るアンテナ特性調整方法、にある。かかるアンテナ特性
の調整方法であるため、先鋭度（Ｑ）を容易に調整でき
る。

【００１２】上記課題を解決するための本発明の要旨の
第６は、カード基体内にアンテナコイルと平面状の調整
用コンデンサからなる共振回路を有する非接触ＩＣカー
ドのアンテナ特性を調整する方法であって、アンテナコ
イルに設けられた複数の調整用コンデンサの一部を切断
することにより共振回路の共振周波数（ｆ）を調整する
ことを特徴とするアンテナ特性調整方法、にある。かか
るアンテナ特性の調整方法であるため、共振周波数
（ｆ）を容易に調整できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、非接触型ＩＣカードと
Ｒ／Ｗとをマッチングさせ、良好な通信状態を得るため
アンテナ特性を調整するものである。具体的にはコンデ
ンサを調整してあるいは調整しなくとも、Ｒ／Ｗとの所
定の共振周波数が得られた後は当該共振周波数を変えず
に、抵抗成分を調整して先鋭度（Ｑ）を変化させようと
するものである。一般に、Ｒ／Ｗの共振周波数に対し
て、ＬＳＩであるＩＣチップの容量、カードアンテナ回
路の容量が一定で不変のものであれば、調整用コンデン
サを設ける必要はないが、実際には、ＬＳＩの容量：Ｃ
₁と、カードアンテナ回路の容量：Ｃ₂にバラツキが生
じる。両者のバラツキが全くない場合は、初期設計どお
りの効果が期待できるが、実際はこのロット毎や個体差
からバラツキは無視できない。そのため実際の生産にお
いては、Ｃ₂の値を調整する必要が生じる。これが所定
の共振周波数を得る工程になる。また、共振周波数が得
られても先鋭度（Ｑ）が適当でない場合は良好な通信が
できないので、これの調整も行う。このようなアンテナ
特性の調整をカード製造工程のアンテナ付き基板で行っ
て一定の特性を有するものとした後、オーバーシートを
積層して非接触ＩＣカードに仕上げるものである。

【００１４】以下、本発明の非接触型ＩＣカードの実施
形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明
の非接触型ＩＣカードに使用するアンテナ付き基板の実
施形態を示す平面図である。図１（Ａ）は、そのＩＣチ
ップ実装側から見た平面図、図１（Ｂ）は、ＩＣチップ
実装側と反対側の面を表面から透視して見た図である。
図１のようにアンテナ付き基板１２１Ａは、カードの基
体材料となる塩化ビニールやポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）樹脂シートの上に複数の面付け状態で形成
されている。図中、１０１は打ち抜き用の見当マークで
あり、オーバーシートと積層後、点線１０２により切断
して個々のカードに仕上げる。なお、完成後のＩＣカー
ド全体図は図示されていないが、ＩＣチップ、アンテナ
コイルはカード基体内に埋設されているので、外見上
は、平板なカード体であって表面には必要に応じて印刷
図柄等が設けられる。

【００１５】アンテナ付き基板１２１Ａの各面にはアン
テナコイル１３が形成されている。アンテナコイルの一
端は、ＬＳＩであるＩＣチップ１１に接続し、他方の端
部はスルーホール１３１から裏面の配線１３Ｂに通じ、
スルーホール１３２を通ってＩＣチップ１１に接続して
いる。本発明の非接触ＩＣカードの特徴は、アンテナ回
路に並列共振回路を形成する抵抗値（Ｒ成分）調整用の
抵抗１４と容量（Ｃ成分）調整用コンデンサ１５がアン
テナ付き基板に形成されていることにある。調整用抵抗
１４は各種の形態を採用できるが、図１の場合はアンテ
ナコイル１３から分岐して梯子状の回路が８段に形成さ
れている。調整用コンデンサ１５も各種の形態で形成で
きるが、図１の場合は８個のコンデンサパターン１５
１，１５２をアンテナ付き基板の表裏面に設けることで
コンデンサが形成されている。従って、この場合、基材
シートを誘電体層として形成されている。このコンデン
サ容量を調整する場合は調整用コンデンサの先端部分か
ら回路を切断して（回路を挟む２つの点間で）調整する
ことになる。

【００１６】一般にカードアンテナ回路（並列共振回
路）において、ＬＳＩであるＩＣチップは、４０〜５０
ｐＦのＣ成分を有し、コイル自体のＣ成分は、実質的に
０または０とみなせる。また、コイル（３〜４ターン）
のＬ成分は、１〜４μＨ程度となる。そこで、ＬＳＩの
静電容量が大幅にばらつくものでなければ、調整範囲を
過大とする必要はなく、常用される非接触ＩＣカードの
共振周波数に調整するためには、調整用コンデンサのＣ
成分合計量が４０〜１００ｐＦ程度であれば十分と考え
られる。

【００１７】図１の場合、コンデンサパターンは基材シ
ートを介した平板状のパターンとして形成されている
が、この例に限らず、細線の直線状パターンが平行配列
してなる直線群として形成してもよい。また、基材シー
トを誘電体層とするものでなく、アンテナ付き基板の一
方の面にコンデンサパターンを形成した後、薄膜状に絶
縁層である誘電体層を平板状に塗布して形成し、当該誘
電体層上に導電層を形成してコンデンサとするものであ
ってもよい。調整できる容量はコンデンサの層構成（２
つの電極プレート間の距離）および材料（誘電体の誘電
率）により単位面積当たりの容量が決定すれば、平板状
または櫛状のパターンの面積により調整単位量が決定さ
れる。パターンの大きさを段階的に調整し、その組み合
わせにより、０．１ｐＦから１００ｐＦ程度の容量を任
意に設けることもできる。

【００１８】図２は、調整用抵抗を調整する方法を示す
図である。抵抗値を調整する場合は梯子状に形成された
調整用抵抗パターン１４１を必要な調整抵抗値に応じて
切断線１４Ｃ₁，１４Ｃ₂，・・，１４Ｃｎのいずれ
かの部分で切断することにより全体の抵抗値を調整する
ことができる。抵抗パターンがほぼ一定の線幅と線長の
形状に形成できれば、切断箇所による抵抗値の変化が予
測（算出）できるので、（式１）よりＱ値を計算し所定
の特性に調整することができる。切断はカッターのよう
な刃物でもよいし、抜き型を使って機械的に切断する方
法でもよい。

【００１９】図３は、アンテナ付き基板の等価回路を示
す図である。ＬＳＩであるＩＣチップ１１に対して、ア
ンテナコイル１３によるインダクタンスＬ、回路全体の
抵抗Ｒと調整用抵抗Ｒａｄ、主としてＩＣチップに基づ
く容量や回路に生じる浮遊容量等の回路全体の静電容量
Ｃと調整用コンデンサ容量Ｃａｄ、とにより並列共振回
路を形成している。

【００２０】ここで並列回路が共振するのは、インピー
ダンスＺ（式３）が見かけ上最大になる場合、すなわち
複素数成分が０になるときであり、そこから共振周波数
を導き出すことが出来る（式４、式５）。なお、ω
_cは、角共振周波数、ｆ_cは、共振周波数を示す。Ｚ＝１／〔１／Ｒ＋ｉ（ω_cＣ−（１／ω_cＬ））〕（式３） ω_c＝１／（ＬＣ）^1/2＝２πｆ_c （式４）ｆ_c＝１／（２π（ＬＣ）^1/2）（式５）〔なお（式５）は前記した（式２）と同一のものであ
る。〕この時のＣが共振時の回路全体の静電容量であ
り、これを導けば、Ｃ＝１／（（２πｆ）²Ｌ）（式６）となる。例えば、共振周波数が、１３．５６ＭＨｚ、コ
イルが、３．０μＨの場合の数値を代入すると、Ｃ＝４
６．０ｐＦが必要となる。従って、ＬＳＩのＣ成分が、
４０ｐＦである場合には、Ｃａｄとしては、６．０ｐＦ
が必要となる。

【００２１】次に、本発明のアンテナ特性調整方法を非
接触ＩＣカードの製造方法に関連して説明する。図４
は、本発明の非接触型ＩＣカードの製造工程を説明する
図である。図４では、３枚構成のカード基体の場合につ
いて説明するが、カード基材は４層ないしそれ以上の多
層あってももよく、３枚構成に限られない。

【００２２】（１）＜アンテナ付き基板形成＞まず、ガラスエポキシ基板、ポリイミド、塩化ビニー
ル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−
Ｇ等の樹脂基材１２１ｉの両面に銅箔１２１ｃが積層さ
れた基材シート１２１を準備する。銅箔１２１ｃは１０
〜３０μｍ程度の厚さに形成されているものが好まし
い。次に、アンテナコイル１３、アンテナコイル接続端
子、調整用抵抗１４および調整用コンデンサ１５等を銅
箔のフォトエッチングにより形成してアンテナ付き基板
１２１Ａを準備する。

【００２３】調整用コンデンサン１５は、単位調整容量
をもつコンデンサパターン１５１が直列に接続した図１
の形式のものを採用できる。図１の設計思想では、調整
用コンデンサパターン１個の面積を１０ｍｍ²として単
位調整量を５．０ｐＦ、８個で合計４０ｐＦ程度の調整
量となるように設計されている。もっとも静電容量はコ
ンデンサパターンの大きさのみではなく、絶縁層である
基材１２１ｉの誘電率や厚みが影響するので、それらの
要素を十分考慮する必要がある。調整用抵抗１４は、同
じくアンテナコイル１３から分岐した複数の回路を形成
するようにして作ることができる。図１の場合は梯子状
の回路として形成している。調整用抵抗１４についても
梯子状に限らず各種の形式を採用することができる。

【００２４】（２）＜ＩＣチップ実装、コンデンサ容
量、抵抗値調整＞次に、アンテナ付き基板１２１Ａに対してＩＣチップ１
１を実装する。ＩＣチップをアンテナ付き基板に対して
平面的に装着できることから、異方性導電フィルム（Ａ
ＣＦ）を用いたフリップチップ実装法を好ましく採用で
きる。ＡＣＦで実装する際は、アンテナコイルの接続端
子上にＡＣＦを介してＩＣチップのパッドと位置合わせ
して仮貼りした後、熱圧をかけて本接着させる方法によ
る。

【００２５】ＩＣチップを実装した後、モジュールチュ
ーニングを行う。具体的にはＲ／Ｗとのマッチングをと
るためのアンテナ特性の調整であり、調整用コンデンサ
１５と調整用抵抗１４のコンデンサ容量と抵抗値を減少
させるために回路を切断する操作を行う。本発明の場合
は、コンデンサ容量や抵抗を増加させる方向の調整はで
きないので減らす方向になる。調整用コンデンサは実際
には、ＬＳＩ（ＩＣチップ）に対して容量を付加する形
になるため、ＬＳＩは最適なコンデンサ容量よりやや少
なめに設計されていることが望ましい。コンデンサ容量
調整の際、アンテナコイル接続端子間のコンデンサ容量
をインピーダンスアナライザ等の測定器でモニタリング
しながら所定値の範囲より容量が大きい場合は、コンデ
ンサパターン１５１の連結部を切断して、容量の調整を
行う。切断して特性調整後の合成容量は、固定Ｃ成分と
切断後に残存するＣａｄの合計容量（Ｃ＋Ｃａｄ）とな
る。コンデンサ容量を調整して共振周波数が得られた
ら、調整用抵抗の調整を行う。切断して特性調整後の合
成抵抗は、固定Ｒ成分と切断後に残存するＲａｄの合成
抵抗１／｛（１／Ｒ）＋（１／Ｒａｄ）｝となる。

【００２６】（３）＜オーバーシートの準備＞一方、アンテナ付き基板の両面に積層するオーバーシー
トにカードを装飾する絵柄や必要な表示等の印刷および
オーバーコート（保護層）を予め施して準備する。磁気
ストライプを設ける場合は、オーバーシートの表面側に
転写しておく。その他の付加機能を設ける場合はそれら
も施しておく。これらは通常のカード製造プロセスで行
われる工程であり特別のものではない。印刷にはオフセ
ット印刷やシルクスクリーン印刷を採用できる。オーバ
ーシートには、ＰＥＴ基材が用いられることが多いの
で、その場合には接着剤シート１２４，１２５または接
着剤を使用して積層する。

【００２７】（４）＜仮貼り・プレスラミネート＞モジュールチューニング後のアンテナ付き基板１２１Ａ
と、印刷済みオーバーシート１２２，１２３を接着剤シ
ート１２４，１２５等を介して積層し、まず最初に適当
箇所を超音波シーラーにより加熱して仮貼りし、プレス
ラミネート時におけるシート間のズレを防止する。仮貼
り後の基材を鏡面板に挟んでセットし、プレス機に導入
してプレスラミネートする。なお、アンテナ付き基板の
樹脂シートとオーバーシートが塩化ビニールやＰＥＴ−
Ｇシートである場合は自己融着するのでラミネートのた
めに接着剤や接着剤シートは不要である。

【００２８】熱圧プレス後、見当マークを基準として個
々のカード形状に打ち抜きを行う。カードに対して顔写
真印刷、サインパネル、ホログラム箔転写等の付加機能
を設ける場合は、この打ち抜き後に行う。以上により本
発明の非接触型ＩＣカードが完成する。

【００２９】（その他の材質に関する実施例）（１）＜カード基材＞カード基材には、塩化ビニール樹脂やＰＥＴの他、各種
の基材シートを採用でき、例えば、ＰＥＴ−Ｇ、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、
ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
アセタール樹脂等が挙げられる。（２）＜積層用接着剤＞積層用接着剤には、熱可塑（ホットメルト）型または熱
硬化型・湿気硬化型の接着剤や接着剤シートを使用する
ことかできる。また、粘着シート、粘着剤やコールドグ
ルー等であってもよい。

【００３０】

【実施例】本発明の非接触型ＩＣカードの実施例を図１
〜図４を参照して説明する。なお、実施例中の符号は、
参照した図面中の符号に対応するものである。（実施例）（１）＜アンテナ付き基板形成＞アンテナ付き基板の基材シートとして、厚み２５μｍの
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの両面
に銅箔３０μｍを電着した基材を使用した。この基材シ
ートのＩＣチップ装着面側に、図１図示のように、線幅
２ｍｍで、ほぼ３ターンとなるようにアンテナコイル１
３と、８個の分岐した等面積のコンデンサパターン１５
１からなる調整用コンデンサ１５と、同じく８個の分岐
を有する梯子状の調整用抵抗１４、およびＩＣチップの
装着部にアンテナコイル接続端子と、をフォトエッチン
グ法にて形成した。基材シートのＩＣチップ装着面と反
対面側には、表面側と対応する位置に同様に８個のコン
デンサパターン１５２からなる調整用コンデンサと、ス
ルーホール１３１，１３２を接続する部分に裏面配線１
３Ｂを形成した。エッチング後の銅箔厚みは、いずれの
箇所においても約３０μｍとなった。

【００３１】なお、コンデンサパターンの１個の面積は
１０ｍｍ²（２．５ｍｍ×４．０ｍｍ＝１０ｍｍ²）と
なるようにし、単位のコンデンサ容量は５．０ｐＦ、合
計容量は４０ｐＦであった。一方、梯子状の調整用抵抗
１４は、１個がほぼ１辺が４ｍｍの正方形枠状となるよ
うにし、８個のパターンを線幅１ｍｍに形成した。この
調整用抵抗の両端ＸＹ間（図２）の合成抵抗（抵抗パタ
ーンを切断しない場合）は、０．０３Ωであった。一
方、最先端部の抵抗を図２の１４Ｃ₁のカット線で切断
したときには０．０４Ωとなった。下表に調整用抵抗を
切断した位置とＸＹ間の抵抗値（Ω）を示す。

【表１】なお、調整用抵抗自体の合成抵抗（Ｒａｄ）は、０．３
Ωであり、アンテナコイル全体の抵抗値Ｒ＝３．５０Ω
（Ｒａｄがない場合）である。

【００３２】（２）＜ＩＣチップ実装、コンデンサ容
量、抵抗値調整＞ＩＣチップには非接触ＩＣカード用のチップ（ＩＳＯ１
４４３ＴＹＰＥＢ：ＣＤ用チップ）をＡＣＦ（ソニーケ
ミカル株式会社製「ＦＰ２０６２６」）を使用してアン
テナ付き基板１２１Ａのアンテナコイル接続端子上に実
装した。ＡＣＦの仮貼り条件を８０°Ｃ、１０ｋｇｆ／
ｃｍ²、１秒とし、仮貼り後、２００°Ｃ、５００ｇｆ
／ｃｍ²、２０秒の条件で熱圧をかけて実装した。

【００３３】このＩＣチップの固有静電容量は、５０ｐ
Ｆであり、アンテナコイルのＬ成分（インダクタンス）
は、１．３６μＨである。また、アンテナコイルのＣ成
分は無視できるものとし、Ｒ／Ｗの共振周波数１４．３
９ＭＨｚに調整するためには、（式１）より、カードの
合成容量が、９０ｐＦとなることが必要となる。そこ
で、調整用コンデンサの容量が、４０ｐＦとなるように
した。すなわち、本例の場合は調整用コンデンサの切断
を行わず全てのコンデンサパターンを残すことで、Ｒ／
Ｗの共振周波数にマッチングすることができた。

【００３４】共振周波数ｆ＝１４．３９ＭＨｚとし、抵
抗値Ｒａｄを調整した場合の、先鋭度（Ｑ）を（式１）
に基づいて計算すると以下のようになる。Ｑ₈＝２．３２×１０^-3（Ｒａｄがない場合、８個とも
切断した場合）Ｑ₀＝２．６８×１０^-3（Ｒａｄが全て残っている場
合）Ｑ₆＝２．６１×１０^-3（Ｒａｄを６個切断した場合）Ｑ₇＝２．５５×１０^-3（Ｒａｄを７個切断した場合）本実施例の場合は、Ｑ＝２．５５×１０^-3程度とするた
め、調整用抵抗７個を先端部から切断した。

【００３５】（３）＜オーバーシートの準備＞一方、ＩＣカードの上下表面となるオーバーシート１２
２，１２３には、厚み１８８μｍの乳白ＰＥＴ基材（東
レ株式会社製「Ｅ２２」）を使用し、その表面にオフセ
ット印刷による絵柄とオーバーコート層１２２Ｐ，１２
３Ｐを設けた。また、オーバーシートはカードのカール
を抑えるため、その延伸方向がオーバーシート１２２と
１２３とでは直交するようにした。

【００３６】（４）＜仮貼り・プレスラミネート＞エッチング後のアンテナ付き基板１２１Ａと印刷済のオ
ーバーシート１２２，１２３とを厚み３００μｍのポリ
エステル系接着剤シート（東亜合成株式会社製「アロン
メルト」）１２４と、同一材料で厚み１００μｍの接着
剤シート１２５とを積層し、超音波シーラーで仮貼りを
行った。その後、基材を鏡面板に挟んでセットし、プレ
ス機内に導入して、１３０°Ｃ、１０ｋｇｆ／ｃｍ²、
１５分間等の条件でプレスラミネートした。

【００３７】熱圧プレス後、予め設けた見当マーク１０
１を基準として個々のカードサイズに打ち抜きを行い、
カード表面にホログラム箔、サインパネル転写等の加工
を行った。これにより、カード厚８００μｍの非接触Ｉ
Ｃカードが得られた。この非接触ＩＣカードの共振周波
数は、ｆ＝１４．３９ＭＨｚであり、先鋭度、Ｑ＝２．
５５×１０^-3であった。これにより外部リーダ・ライタ
装置と良好な通信状態を得ることができた。なお、交信
距離は５ｃｍであった。

【００３８】

【発明の効果】本発明の非接触型ＩＣカードでは、製造
過程においてコンデンサ容量と抵抗値を最適な値に簡単
に調整することができるので、使用するＬＳＩの個体差
により微妙なばらつきがある場合にも最適な共振周波数
と先鋭度のアンテナ特性に調整することができ通信安定
性に優れたものとすることができる。従って、歩留りも
向上する。また、本発明のアンテナ特性調整方法は、ア
ンテナ付き基板において簡単な方法で共振周波数と先鋭
度のアンテナ特性を調整することができる。また、カー
ド基体を熱圧プレス前のアンテナ付き基板において、コ
ンデンサ容量と抵抗値の調整を行うので、プレスラミネ
ート後のカード外観を損ねることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非接触型ＩＣカードに使用するアン
テナ付き基板の実施形態を示す平面図である。

【図２】調整用抵抗を調整する方法を示す図である。

【図３】アンテナ付き基板の等価回路を示す図であ
る。

【図４】本発明の非接触型ＩＣカードの製造工程を説
明する図である。

【符号の説明】

１１ＩＣチップ１３アンテナコイル１４調整用抵抗１５調整用コンデンサ１０１見当マーク１２１Ａアンテナ付き基板１２１基材シート１２１ｉ樹脂基材１２１ｃ銅箔１２２，１２３オーバーシート１２４，１２５接着剤シート１３１，１３２スルーホール１４１抵抗パターン１５１，１５２コンデンサパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部リーダライタと非接触で通信するこ
とができる非接触型ＩＣカードであって、カード基体内
にアンテナコイルと平面状の調整用抵抗を含む共振回路
を有し、当該共振回路中の調整用抵抗の抵抗値を調整す
ることにより共振回路の先鋭度（Ｑ）を調整して良好な
通信状態を確保することが可能とされていることを特徴
とする非接触型ＩＣカード。
【請求項２】調整用抵抗がアンテナコイルから分岐し
た複数の回路からなり、当該分岐した回路のいずれかを
切断することにより抵抗値を調整することを特徴とする
請求項１記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項３】調整用抵抗がアンテナコイルから梯子状
に分岐した複数の回路からなることを特徴とする請求項
２記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項４】外部リーダライタと非接触で通信するこ
とができる非接触型ＩＣカードであって、カード基体内
にアンテナコイルと平面状の調整用コンデンサを含む共
振回路を有し、当該共振回路中のコンデンサ容量を調整
することにより共振回路の共振周波数（ｆ）を調整して
良好な通信状態を確保することが可能とされていること
を特徴とする非接触型ＩＣカード。
【請求項５】調整用コンデンサが、等しい単位調整量
の静電容量からなる複数のコンデンサパターンからなる
ことを特徴とする請求項４記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項６】調整用コンデンサが、アンテナ付き基板
の基材シートを誘電体層として基板の両面に形成したコ
ンデンサパターンからなることを特徴とする請求項５記
載の非接触型ＩＣカード。
【請求項７】外部リーダライタと非接触で通信するこ
とができる非接触型ＩＣカードであって、カード基体内
にアンテナコイルと平面状の調整用コンデンサと調整用
抵抗からなる共振回路を有し、当該共振回路中のコンデ
ンサ容量と抵抗値を調整することにより共振回路の共振
周波数（ｆ）と先鋭度（Ｑ）を調整して良好な通信状態
を確保することが可能とされていることを特徴とする非
接触型ＩＣカード。
【請求項８】調整用コンデンサが、等しい単位調整量
の静電容量からなる複数のコンデンサパターンからなる
ことを特徴とする請求項７記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項９】調整用コンデンサが、アンテナ付き基板
の基材シートを誘電体層として基板の両面に形成したコ
ンデンサパターンからなることを特徴とする請求項７記
載の非接触型ＩＣカード。
【請求項１０】フォトエッチング法で形成されたアン
テナコイルと平面状の調整用コンデンサと調整用抵抗か
らなるアンテナ付き基板をカード基体中に有する非接触
型ＩＣカードにおいて、当該調整用抵抗の抵抗値を調整
することにより、共振回路の先鋭度（Ｑ）が調整可能と
されていることを特徴とする非接触型ＩＣカード。
【請求項１１】カード基体内にアンテナコイルと平面
状の調整用抵抗からなる共振回路を有する非接触ＩＣカ
ードのアンテナ特性を調整する方法であって、アンテナ
コイルに分岐して設けられた複数の回路の一部を切断す
ることにより共振回路の先鋭度（Ｑ）を調整することを
特徴とするアンテナ特性調整方法。
【請求項１２】カード基体内にアンテナコイルと平面
状の調整用コンデンサからなる共振回路を有する非接触
ＩＣカードのアンテナ特性を調整する方法であって、ア
ンテナコイルに設けられた複数の調整用コンデンサの一
部を切断することにより共振回路の共振周波数（ｆ）を
調整することを特徴とするアンテナ特性調整方法。