JP2002207982A - 接触非接触両用icモジュール及びicカード - Google Patents
接触非接触両用icモジュール及びicカードInfo
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Abstract
通信特性が良好な接触非接触両用ICモジュール及びI
Cカードを提供する。 【解決手段】 接触端子11Tが形成された面の反対側
に、接触端子11Tと同程度以下のサイズのアンテナ1
2を含む配線パターンを形成されたICチップ実装基板
11に、ICチップ13と、アンテナ12に並列に接続
されたコンデンサ14を設け、接触非接触両用ICモジ
ュール15の通信特性を良好に保ち、通信可能距離を長
くする。
Description
通信を行う接触方式と、接触端子を介さずに通信を行う
非接触方式の両方式の通信を行うことができる接触非接
触両用ICモジュール及びICカードに関するものであ
る。
ード100を示す図である。図7(a)は、ICカード
100の正面透視図であり、図7(b)は、主要部の断
面図である。従来の接触非接触両用のICカード100
は、カードと同程度の大きさのアンテナ102を有して
いる。ICカード100を作製する場合には、まず、ア
ンテナ102を内蔵したカード本体を作製した後、アン
テナ102の両端のアンテナ端子102aを露出させる
切削工程を行う。その後、切削工程において露出された
アンテナ端子102aとICチップ103を実装したI
Cチップ実装基板101とを導電性接着材106を介し
て接続し、ICカード100が完成する。
は、図8に示すように、ICチップ203を実装したI
Cチップ実装基板201上に接触端子を含むアンテナ2
02が形成されたICモジュール205と、このICモ
ジュール205を埋設したICカード200が提案され
ている。
ード100(図7)に示したような形態では、アンテナ
102を内蔵するカード本体の作製工程、アンテナ端子
102aを露出させる切削工程、アンテナ端子102a
とICチップ実装基板101とを接続する接続工程とい
う多くの複雑な工程を要するという問題があった。特に
切削工程は、カード本体に内蔵されたアンテナ102を
確実に露出させると共に、アンテナ102を切除しない
ようにする必要があり、非常に高精度な加工が必要であ
り、切削装置が高価であると共に、切削自体も困難であ
り信頼性が低いため、更に歩留まりが悪く、得られるI
Cカード100の単価が高くなるという問題があった。
記載のICモジュール205及びICカード200で
は、アンテナ202の形状が小型であるので、通信可能
な距離が短いという問題があった。
造することができ、通信特性が良好な接触非接触両用I
Cモジュール及びICカードを提供することである。
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、請求項1の発明は、接触端子(11T)が形成さ
れた第1面及び前記第1面の反対側であって前記接触端
子と同程度以下のサイズのアンテナ(12)を含む配線
パターンが形成された第2面を有する基板(11)と、
前記第2面側に実装されたICチップ(13)と、前記
第2面側にあって、前記アンテナに接続されたコンデン
サ(14)と、を備えた接触非接触両用ICモジュール
(15)である。
非接触両用ICモジュールにおいて、前記コンデンサ
(14)は、導電性接着剤(16)によって前記配線パ
ターンに接続されていること、を特徴とする接触非接触
両用ICモジュールである。
非接触両用ICモジュールにおいて、前記コンデンサ
は、異方性導電素材によって前記配線パターンに接続さ
れていること、を特徴とする接触非接触両用ICモジュ
ールである。
までのいずれか1項に記載の接触非接触両用ICモジュ
ールにおいて、前記コンデンサ(14)は、セラミック
コンデンサであること、を特徴とする接触非接触両用I
Cモジュールである。
までのいずれか1項に記載の接触非接触両用ICモジュ
ールにおいて、前記コンデンサは、折り曲げ可能なシー
ト状のコンデンサ(24,34)であること、を特徴と
する接触非接触両用ICモジュールである。
非接触両用ICモジュールにおいて、前記コンデンサ
(24)は、前記基板(21)に直接形成されているこ
と、を特徴とする接触非接触両用ICモジュールであ
る。
に記載の接触非接触両用ICモジュールにおいて、前記
コンデンサは、前記基板と前記ICチップとに挟まれる
位置に設けられていること、を特徴とする接触非接触両
用ICモジュールである。
非接触両用ICモジュールにおいて、前記ICチップ
(13)は、前記基板(21)と前記コンデンサ(3
4)とに挟まれる位置に設けられていること、を特徴と
する接触非接触両用ICモジュールである。
非接触両用ICモジュールにおいて、前記ICチップ
(13)と前記コンデンサ(34)とを接続するチップ
/コンデンサ接続部と、前記アンテナ(12)と前記コ
ンデンサ(34)とを接続するアンテナ/コンデンサ接
続部と、を有することを特徴とする接触非接触両用IC
モジュールである。
触非接触両用ICモジュールにおいて、前記ICチップ
(13)と前記アンテナ(12)とを接続するチップ/
アンテナ接続部と、前記アンテナ(12)と前記コンデ
ンサ(34)とを接続するアンテナ/コンデンサ接続部
と、を有することを特徴とする接触非接触両用ICモジ
ュールである。
10までのいずれか1項に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、前記ICチップ(13)は、前記配
線パターンとの接続部に、金ワイヤ(17)を有するこ
と、を特徴とする接触非接触両用ICモジュールであ
る。
11までのいずれか1項に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、前記ICチップ(13)は、前記配
線パターンとの接続部に、異方性導電素材を有するこ
と、を特徴とする接触非接触両用ICモジュールであ
る。
カード基材に埋設された請求項1から請求項12までの
いずれか1項に記載の接触非接触両用ICモジュール
と、を有するICカードである。
発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明によるICモジュール
15の第1実施形態を簡略化して示した図である。ま
た、図2は、第1実施形態を図1よりも詳細に示した図
である。本実施形態におけるICモジュール15は、接
触通信を行うための接触端子11Tと、非接触通信を行
うためのアンテナ12と、接触機能と非接触機能を併せ
持つICチップ13と、アンテナ12に並列接続される
コンデンサ14とをICチップ実装基板11に設けてい
る。
のガラスエポキシ製の基板であり、片面(第1面)に接
触端子11Tの端子パターンを備え、もう一面(第2
面)にアンテナ12及びアンテナ端子12a等の配線パ
ターンを備えている。接触端子11T及びアンテナ12
等の形成は、ICチップ実装基板11の両面に厚さ18
μmの銅箔を貼り付け、エッチング処理によって行っ
た。
1の第1面のほぼ全面に設けられており、図示しない接
触式のリーダライタの接触端子と接触して電気的導通を
行う複数の端子を有している。尚、ICチップ実装基板
11は、接触端子11Tの各端子に対応した貫通孔11
aを有しており、第2面側から接触端子11Tの裏面に
電気的接続ができるようになっている。
の外周に沿って複数回巻かれたアンテナコイルであり、
本実施形態では、外形寸法:10×10mm,5巻き
(図1及び2では、簡単のため3巻きで示している)と
なっている。また、アンテナ12は、両端部にアンテナ
端子12aを有しており、少なくともアンテナ端子12
aの部分には、Niメッキ又は金メッキを施してある。
通信機能を併せ持つICチップであり、ICチップ実装
基板11の第2面に絶縁性ペースト(不図示)によって
接着されている。ICチップ13は、複数の接続用パッ
ド13aを有しており、この接続用パッド13aとアン
テナ端子12a及び接触端子11Tとの接続部には、金
ワイヤ17が用いられている。
ミックコンデンサであり、アンテナ端子12aに銀ペー
スト等の導電性ペーストによって接続されている。した
がって、コンデンサ14は、電気的に見ると、アンテナ
12に並列に接続されている(図1)。
ップ13を覆うようにエポキシ樹脂等の封止樹脂18に
よって封止され、ICチップ13や配線等の保護が保護
されている。
ード本体に埋設部を切削加工等によって形成し、この埋
設部に接着剤等を用いて埋設され、接触非接触両用のI
Cカードとして使用される。ここで、ICモジュール1
5をICカード本体に埋設するときには、電気的に接続
を行う部分がないので、埋設部の加工は、従来技術にお
いて説明したような高精度の加工が不要である。
が長い方が望ましく、アンテナが大きい方が有利であ
る。しかし、本実施形態におけるICモジュール15
や、従来技術において説明した特開平07−23992
2号公報に記載のICモジュール205等では、アンテ
ナのサイズを大きくすることができない。
アンテナコイルの自己インダクタンス,C:コンデンサ
の静電容量として次の式で与えられる。 f=1/(2π√(LC))・・・(式1) リーダライタとの非接触通信距離を長くするには、IC
カードの共振周波数をICカード・リーダライタ間の交
信周波数に近くすることが必要であるが、アンテナのサ
イズを小型化する場合、コイルの巻き数が同じならば、
Lの値は、小さくなる。この場合、アンテナサイズを小
型化する前と同等の共振周波数を得るには、式1より、
コイルの巻き数を増やすか、静電容量Cを増やせばよ
い。
えると、限られたスペース内でアンテナの巻き数を増や
すことは困難である。また、アンテナの巻き数を増やす
と、電気抵抗が増加するので、その分は、逆に通信可能
距離を短くする方向に働いてしまう。そこで、本実施形
態では、コンデンサ14を追加することによって、静電
容量Cを増加させて、小型のアンテナであっても、通信
可能距離が長くなるようにしている。
態によるICモジュール15の通信可能距離が長くなっ
ていることを確認するために、アンテナの巻き数と外付
けコンデンサを変更した比較例との比較を行った。比較
するICモジュールとして、アンテナ外形がICモジュ
ール15と同じで、外付けコンデンサが無く、巻き数が
20巻きの物(比較例1)と、5巻きの物(比較例2)
の2つのICモジュールを用意し、同じリーダライタを
使用して通信可能距離を比較した。この比較結果を表1
に示す。
信を行うことができず、また、アンテナの巻き数の多い
比較例1であっても5mmであった通信可能距離が、本
実施形態では、15mmまで長くなっていることが確認
できた。
加したので、アンテナ12を小型にしても、長い通信距
離を確保することができる。
施形態におけるICモジュール25をシートキャパシタ
24付近で切断した断面図である。図4は、ICモジュ
ール25を第2面側から見た図である。第2実施形態に
おけるICモジュール25は、第1実施形態におけるI
Cモジュール15のICチップ実装基板11の材質を変
更してICチップ実装基板21とした点と、コンデンサ
14がセラミックコンデンサを接続した形態であるの
を、シートキャパシタ24とした点が異なるのみである
ので、他の共通する部分については、第1実施形態と共
通の符号を付して、重複する説明は省略する。
のポリイミド製の基板である他は、第1実施形態におけ
るICチップ実装基板11と同様の形態をしている。
基板21に直接形成された薄型の折り曲げ可能なシート
状のコンデンサである。シートキャパシタ24の形成
は、アンテナ端子12aに電極としてアルミニウム、誘
電体層としてポリ尿素を交互に蒸着により形成して行っ
た。
ートキャパシタ24を蒸着により形成するので、ICチ
ップ実装基板21とシートキャパシタ24との接続が不
要であると共に、シートキャパシタ24を形成するため
のベース基板とアンテナを形成するための基板とをIC
チップ実装基板21によってまとめることができる。し
たがって、ICモジュール25を薄型にすることができ
る。また、蒸着により形成したコンデンサ(シートキャ
パシタ24)は、セラミックコンデンサと比較して、曲
げや、局部的な圧力印加に対して強度が優れているた
め、信頼性の高いICモジュールを作製することができ
る。
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。例えば、第2実施
形態において、コンデンサ(シートキャパシタ24)を
ICチップ実装基板21に直接形成を行ったが、図5に
示すように、予めシートキャパシタ34をポリイミド製
等の絶縁基板39に蒸着形成した後、ICチップ実装基
板21に導電性接着剤、異方性導電接着剤等を用いて接
続してもよい。
パシタ34を絶縁基板39に蒸着形成した後、ICチッ
プ13に導電性接着剤、異方性導電接着剤等を用いて接
続してもよい。
シートキャパシタ34とを接続するチップ/コンデンサ
接続部は、導電性接着剤36を用い、アンテナ12とシ
ートキャパシタ34とを接続するアンテナ/コンデンサ
接続部は、金ワイヤ17を用いている形態であるが、こ
れは、ICチップ13とアンテナ12とを接続するチッ
プ/アンテナ接続部及びアンテナ12とシートキャパシ
タ34とを接続するアンテナ/コンデンサ接続部を設け
る形態としてもよい。
れば、接触端子と同程度以下のサイズのアンテナと、ア
ンテナに並列に接続されたコンデンサとを備えるので、
ICカードの作製が容易であって、接触非接触両用のI
Cカードを低価格に提供することができると共に、通信
可能距離も長くすることができる。また、シートキャパ
シタを基板に直接形成するようにすれば、ICモジュー
ルを薄型にすることができ、更に曲げや、局部的な圧力
印加に対して強度が優れているため、信頼性を高くする
ことができる。
態を簡略化して示した図である。
る。
25をシートキャパシタ24付近で切断した断面図であ
る。
る。
に形成し、ICチップ実装基板21に接続する変形形態
を説明する図である。
に形成し、ICチップ13に接続する変形形態を説明す
る図である。
す図である。
Cモジュール205と、このICモジュール205を埋
設したICカード200を説明する図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 接触端子が形成された第1面及び前記第
1面の反対側であって前記接触端子と同程度以下のサイ
ズのアンテナを含む配線パターンが形成された第2面を
有する基板と、 前記第2面側に実装されたICチップと、 前記第2面側にあって、前記アンテナに接続されたコン
デンサと、 を備えた接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項2】 請求項1に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、 前記コンデンサは、導電性接着剤によって前記配線パタ
ーンに接続されていること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項3】 請求項1に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、 前記コンデンサは、異方性導電素材によって前記配線パ
ターンに接続されていること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれか1
項に記載の接触非接触両用ICモジュールにおいて、 前記コンデンサは、セラミックコンデンサであること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項5】 請求項1から請求項3までのいずれか1
項に記載の接触非接触両用ICモジュールにおいて、 前記コンデンサは、折り曲げ可能なシート状のコンデン
サであること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項6】 請求項5に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、 前記コンデンサは、前記基板に直接形成されているこ
と、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項7】 請求項5又は請求項6に記載の接触非接
触両用ICモジュールにおいて、 前記コンデンサは、前記基板と前記ICチップとに挟ま
れる位置に設けられていること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項8】 請求項5に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、 前記ICチップは、前記基板と前記コンデンサとに挟ま
れる位置に設けられていること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項9】 請求項8に記載の接触非接触両用ICモ
ジュールにおいて、 前記ICチップと前記コンデンサとを接続するチップ/
コンデンサ接続部と、 前記アンテナと前記コンデンサとを接続するアンテナ/
コンデンサ接続部と、 を有することを特徴とする接触非接触両用ICモジュー
ル。 - 【請求項10】 請求項8に記載の接触非接触両用IC
モジュールにおいて、 前記ICチップと前記アンテナとを接続するチップ/ア
ンテナ接続部と、 前記アンテナと前記コンデンサとを接続するアンテナ/
コンデンサ接続部と、 を有することを特徴とする接触非接触両用ICモジュー
ル。 - 【請求項11】 請求項1から請求項10までのいずれ
か1項に記載の接触非接触両用ICモジュールにおい
て、 前記ICチップは、前記配線パターンとの接続部に、金
ワイヤを有すること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項12】 請求項1から請求項11までのいずれ
か1項に記載の接触非接触両用ICモジュールにおい
て、 前記ICチップは、前記配線パターンとの接続部に、異
方性導電素材を有すること、 を特徴とする接触非接触両用ICモジュール。 - 【請求項13】 カード基材と、 前記カード基材に埋設された請求項1から請求項12ま
でのいずれか1項に記載の接触非接触両用ICモジュー
ルと、 を有するICカード。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2011104241A Division JP5344000B2 (ja) | 2011-05-09 | 2011-05-09 | 接触非接触両用icモジュール及びicカード |
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