JPH10334203A - Ｉｃカードおよびｉｃモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップコンデンサやＩＣチップに内蔵される
静電容量素子を追加することなく共振回路の静電容量を
形成する。 【解決手段】 本ＩＣカードにおいては、アンテナコイ
ル６と静電容量素子２との間に生ずる浮遊容量が、共振
回路の静電容量として利用される。したがって、アンテ
ナコイル６と静電容量調整素子２とは、浮遊容量によっ
て交流的に結合されているのみであり、接点をもって直
流的に接続されているものではない。この浮遊容量は、
アンテナコイル６と静電容量調整素子２との間の距離、
その間に挟まれる材料の誘電率、および静電容量調整素
子２の形状によって決まる。したがって、静電容量調整
素子２の形状を可変とすることにより浮遊容量を調整可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外部からのデー
タの読み書きや電力の供給を電磁波等によって非接触で
行うＩＣカードおよびＩＣモジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】データを記憶し処理する機能を備えたＩ
Ｃカードが知られている。この種のＩＣカードの中に
は、外部からのデータの読み書きや電力の供給を電磁波
等によって非接触で行うものがあり、非接触ＩＣカード
と呼ばれている。非接触ＩＣカードは、データの記憶、
処理および通信制御を行う各種電子部品を搭載したＩＣ
チップと電磁波を受信するアンテナとして機能するアン
テナコイルとからなるインレットと呼ばれる部分をプラ
スチック基体に組み込むことにより構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、非接触ＩＣ
カードの読み書きを電磁波を用いて行う場合、カード内
に電磁波の周波数に合わせた周波数選択回路、すなわち
共振回路が必要となる。この共振回路は、一般にインダ
クタンス素子と静電容量素子によって構成され、インダ
クタンス素子としてアンテナコイルを、静電容量素子と
してチップコンデンサを用いることが多い。

【０００４】アンテナコイルの形状は、共振回路の共振
周波数に依存しており、この共振周波数は、一般に次式
によって与えられる。 ｆ＝１／｛２・π・√（Ｌ・Ｃ）｝ ここで、ｆは共振周波数であり、Ｌはアンテナコイルの
インダクタンスであり、Ｃはアンテナコイルに接続され
る静電容量（例えば、チップコンデンサの場合はその容
量）である。上式より、共振周波数ｆは、インダクタン
スＬと静電容量Ｃとの積の平方根に反比例しているの
で、例えば共振周波数ｆを低くするにはアンテナコイル
のインダクタンスＬを大きくする必要がある。一般に、
コイルのインダクタンスは、その巻数や外形寸法に依存
しており、例えば円形のコイルの場合、巻数が多く、外
径・内径とも大きい方が大きなインダクタンスを得るこ
とができる。しかし、ＩＣカードの機械的強度の面から
みれば、アンテナコイルを小さく構成する方が当該アン
テナコイルに加わるストレスが小さくなる。

【０００５】一方、静電容量Ｃを大きくすれば、インダ
クタンスＬが小さくて済むため、アンテナコイルを小さ
く構成することが可能となる。しかし、この静電容量Ｃ
は、通常チップコンデンサやＩＣチップに内蔵される静
電容量素子で構成されるため、ＩＣカードの厚みを一定
の規格（例えばＩＳＯ７８１６）に収めるためには、チ
ップコンデンサやＩＣチップの大きさにも制約がある。

【０００６】さらに、チップコンデンサを用いることの
問題点として、以下の（１）〜（４）が挙げられる。 （１）機械的強度の低下 ＩＣカードの製造法には、ラミネート法、射出成形法等
があるが、いずれの製造法もインレットをカード基材内
に入れるときに熱や圧力が加えられる。このため、イン
レットは、耐熱性、耐圧性に優れていることが望まし
い。ところが、チップコンデンサは通常セラミックコン
デンサ（積層セラミック）で構成されているため、割れ
やすく、加工時のストレスに耐えられない場合がある。
また、カード化した後においても曲げに対して強度的に
弱くなる。一方、強度を上げるために、チップを厚くす
ると、カードの厚さが一定の規格（例えばＩＳＯ７８１
６では厚さ０．７６ｍｍ）に収まらなくなる。 （２）コストアップ チップコンデンサの分だけ部品点数が増え、また、その
部品を搭載するための工程も必要となり、製造コストが
アップする。 （３）信頼性の低下 チップコンデンサの電気的接続法としては半田付けが一
般的であるが、半田付けされた部分は加工時の加熱によ
って劣化する可能性がある。したがって、チップコンデ
ンサの追加など部品点数が増えることにより故障率が高
くなり、信頼性が低下する。 （４）静電容量の調整困難 部品の製造ばらつきによって変動した共振回路の共振周
波数を補正する場合、チップコンデンサをサンドブラス
ト法により削ることによって調整する方法がある。しか
し、この方法は、削りかすの除去に手間がかかり、ま
た、チップコンデンサにストレスがかかるため品質に影
響を与える可能性があり、好ましくない。一方、インレ
ット内に複数のチップコンデンサを設け、そのチップコ
ンデンサの接続を変えることで静電容量を調整すること
も可能である。しかし、この方法は、チップ面積の増大
による機械的強度の低下、部品点数の増加による製造コ
ストのアップ、および信頼性の低下を招くため、好まし
くない。さらに、上述した方法は、いずれもインレット
の状態では実施可能であるが、カード化した後は実施す
ることができない。

【０００７】一方、ＩＣチップに静電容量素子を内蔵す
ることの問題点として、以下の（１）〜（３）が挙げら
れる。 （１）コストアップ ＩＣチップに静電容量素子を内蔵することでチップ面積
が大きくなるため、ウエハ１枚当たりで製造しうるチッ
プ数が少なくなるので、そのＩＣチップ１個当たりの製
造コストが上昇してしまう。 （２）機械的強度の低下 同様に、チップ面積が大きくなれば、カード加工時ある
いはカード製造後において曲げなどのストレスをより強
く受けることとなり、強度的に不利となる。 （３）静電容量の調整困難 ＩＣチップに静電容量素子を内蔵すると、ＩＣカードの
完成後にその静電容量を調整することが困難になる。

【０００８】結局、共振回路の静電容量としてチップコ
ンデンサを用いたり、あるいはＩＣチップに静電容量素
子を内蔵することには種々の問題があり、望ましいこと
ではなかった。

【０００９】本発明は、このような背景の下になされた
もので、チップコンデンサやＩＣチップに内蔵される静
電容量素子を追加することなく共振回路の静電容量を形
成することができるＩＣカードおよびＩＣモジュールを
提供することを目的とする。また、本発明の他の目的
は、インレット完成後またはＩＣカード完成後に共振回
路の共振周波数を容易に調整できるようにすることにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明は、ＩＣカードであっ
て、データの記憶、処理および通信制御を行うＩＣチッ
プと、該ＩＣチップと接続され、空間を伝搬する所定周
波数の交流磁界を介して電源電圧の発生と信号の授受を
行う結合手段とを備えてなり、前記結合手段と所定の間
隔をあけて、或いは絶縁材を介して導電体を配置してな
ることを特徴としている。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のＩＣカードにおいて、前記導電体は、その一部
を切断することにより、等価容量を変更することが可能
であることを特徴としている。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載のＩＣカードにおいて、前記導電体は箔
状であることを特徴としている。

【００１３】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
または２に記載のＩＣカードにおいて、前記導電体は導
線状であることを特徴としている。

【００１４】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
に記載のＩＣカードにおいて、前記導電体に接して蓄熱
層を設け、該蓄熱層の加熱により前記導電体を切断可能
としたことを特徴としている。

【００１５】また、請求項６に記載の発明は、ＩＣモジ
ュールであって、データの記憶、処理および通信制御を
行うＩＣチップと、該ＩＣチップと接続され、空間を伝
搬する所定周波数の交流磁界を介して電源電圧の発生と
信号の授受を行う結合手段とを備え、前記結合手段と所
定の間隔をあけて、或いは絶縁材を介して導電体を配置
してなることを特徴としている。

【００１６】また、請求項７に記載の発明は、ＩＣカー
ドであって、請求項６に記載のＩＣモジュールをカード
基材に嵌合または内包してなることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。 Ａ：実施形態の構成 図１はこの発明の一実施形態にかかるＩＣカードの構成
を説明するために各層を分離して示した斜視図である。
同図において、本ＩＣカードは、複数の層構造部材を重
ね合わせて１枚のカードとして構成されており、表面樹
脂シート３、インレット１、コア樹脂シート５、静電容
量調整素子２および裏面樹脂シート４からなっている。

【００１８】表面樹脂シート３、裏面樹脂シート４およ
びコア樹脂シート５の材質としては、主としてポリ塩化
ビニル、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチ
レン）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）、ＰＥ（ポリイミド）、エポキ
シ等の樹脂が用いられるが、一般にプリント配線板に用
いられる樹脂や合成紙、紙などのシート状に構成しうる
ものであればその他の材質を用いてもよい。また、樹脂
には、強度や色を調整する目的でガラス繊維やガラスビ
ーズ、あるいは酸化チタン、炭酸カルシウム等を混入し
てもよい。

【００１９】図１に示す層構造は、ラミネート法等の一
般的なプラスチックカードの製造方法によって組み立て
られるが、射出成形法によって構成してもよく、また、
各層間に接着剤を塗布して構成してもよい。

【００２０】表面樹脂シート３および裏面樹脂シート４
には、従来の磁気テープ付きのプラスチックカードやＩ
Ｃカードに一般的に用いられるプラスチックカード用の
材料が使用可能である。また、表面樹脂シート３および
裏面樹シート４のさらに外側に、印刷面を保護するため
の保護層を設けてもよい。この保護層としては、シート
上の部材を貼り付けてもよく、あるいは樹脂等でコーテ
ィングしてもよい。さらに、カードの表面または裏面に
は、印刷を施すためにポリエステル等の受像層が設けら
れる場合もある。

【００２１】次に、図２は、図１に示すインレット１の
平面図であり、図３は、図２に示すインレット１におけ
るモジュール７の断面図である。これらの図において、
インレット１は、アンテナコイル６とモジュール７を接
続パッド８を介して接続して構成されており、モジュー
ル７は、プリント基板１１上にＩＣチップ９を実装して
いる。

【００２２】アンテナコイル６としては、銅線をループ
状の巻いたもの、または銅箔をエッチングして銅箔のパ
ターンを形成したものが用いられる。アンテナコイル６
の材質としては、安価な銅を用いるのが適当であるが、
これに限らず、導電性を有するものであれば、金、銀、
アルミニウム等の金属の他、その他の材料を用いること
も可能である。例えば、カーボンでもよく、導電ペース
ト等を印刷してパターン化したものでもよい。ただし、
アンテナコイル６の直流抵抗値が大きいと、送受信アン
テナとしての特性が低下してしまうため、電気的特性を
考慮して材質を選定する必要がある。

【００２３】また、アンテナコイル６は、スパイラル形
状等、一般的なコイルの巻き方で構成される。スパイラ
ル形状の場合、エッチングあるいは印刷によってパター
ン化することが可能である。また、平角線を用いること
によって、巻き線であってもスパイラル形状を容易に形
成可能であり、エッチングや印刷等の場合より導体断面
のアスペクト比を向上しうる。

【００２４】モジュール７は、上述したようにプリント
基板１１にＩＣチップ９を実装して構成される。その実
装法としては、例えばＣＯＢ(Chip On Board)、フリッ
プチップ、ＴＡＢ(Tape Automated Bonding)法等、周知
のＩＣチップ実装法を各種適用可能である。

【００２５】プリント基板１１の材料としては、通常ガ
ラスエポキシ基板が用いられるが、ポリイミド等のフィ
ルム、またはＩＣのリードフレームに用いられる金属を
採用してもよい。ＩＣチップ９は、エポキシ樹脂等から
なる封止樹脂１０によって保護される。この封止の方法
としては、例えばポッティング法やトランスファーモー
ルド法等のＩＣの樹脂封止として周知の方法が各種用い
られる。モジュール７には、他にコンデンサを実装する
場合がある。この場合のコンデンサとしては、例えば積
層セラミック製のチップコンデンサが用いられる。アン
テナコイル６とモジュール７との接続およびコンデンサ
とモジュール７との接続には、例えば半田付け溶接、導
電性接着剤による接続等、電子部品を接続するための周
知の手法が用いられる。

【００２６】次に、図４は、図１に示す静電容量調整素
子２の外観を示す平面図である。また、図５は、この静
電容量調整素子２とアンテナコイル６との位置関係を示
す斜視図である。本実施形態において、静電容量調整素
子２の形状および材質は、アンテナコイル６のそれと同
じである。なお、図４に示す静電容量調整素子２の形状
は長方形であるが、必ずしもこれに限定されず、アンテ
ナコイル６の形状に合わせて、円形、楕円形、正方形
等、種々の形状を採用可能である。

【００２７】ここで、モジュール７側からみた静電容量
は、コンデンサを別途実装しない場合、アンテナコイル
６自体の浮遊容量と、静電容量調整素子２とアンテナコ
イル６との間に形成された距離ｄの空間に生ずる浮遊容
量とを足し合わせたものとなる。

【００２８】Ｂ：実施形態の作用効果 次に、上記構成からなる実施形態の作用効果を説明す
る。図６は、図１に示すＩＣカードにおける共振回路の
等価回路を示す回路図である。図６において、１２はア
ンテナコイル６のもつインダクタンスであり、１３はＩ
Ｃチップ９の回路部分に相当する。また、図７は、アン
テナコイル６の等価回路を示す回路図であり、図６に示
すインダクタンス１２をさらに詳細に示したものであ
る。図７において、１４、１５、１６は各々アンテナコ
イル６の等価容量Ｃ、等価インダクタンスＬ、等価抵抗
Ｒである。

【００２９】すなわち、本実施形態のＩＣカードにおい
ては、アンテナコイル６と静電容量素子２との間（距離
ｄ）に生ずる浮遊容量（つまり図７に示す等価容量Ｃ）
が、共振回路の静電容量として利用される。したがっ
て、アンテナコイル６と静電容量調整素子２とは、浮遊
容量によって交流的に結合されているのみであり、接点
をもって直流的に接続されているものではない。

【００３０】ここで、上記浮遊容量は、アンテナコイル
６と静電容量調整素子２との間の距離ｄ、その間に挟ま
れる材料の誘電率、および静電容量調整素子２の形状に
よって決まる。したがって、静電容量調整素子２の形状
を可変とすることにより浮遊容量を調整／変更可能であ
る。

【００３１】例えば、以下のようにして浮遊容量を調整
する。まず、静電容量調整素子２を薄膜で製造する。静
電容量調整素子２の材料は、アンテナコイル６と同じく
導電体であればよく、例えば金属の薄膜により構成す
る。次に、静電容量調整素子２に密着させて蓄熱層を設
け、カード化する。その後、当該カードに対し、外部か
らレーザを照射する等により局所的に熱を加えることに
よって当該蓄熱層を発熱させ、静電容量調整素子２を溶
融、切断する等、任意の形状に加工する。このように静
電容量調整素子２の形状を変化させることによって、浮
遊容量を所望の値に調整することが可能となる。

【００３２】ここで、静電容量調整素子２を形成する金
属薄膜層は、例えばすず、ビスマス、インジウム、鉛、
カドミウム、テルル、アルミニウム、銀等の低融点金属
の単体あるいは金属化合物、またはそれらの混合物のい
ずれか１つまたは２つ以上の材料によって構成される。
また、蓄熱層は、例えば赤外線吸収発熱材とバインダか
らなり、その厚さは0.5〜５μｍが望ましい。赤外線吸
収発熱材の材料としては、ポリメチレン系のシアニン色
素やアゾ系色素、ナフトキノン系やアントラキノン系色
素等が望ましく、バインダの材料としては、ポリエステ
ル系樹脂、エチルセルロース、メチルセルロース、酢酸
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリビニル
アルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、
ポリビニルアセタール、ポリアクリルアミド等のビニル
系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン類、ポリアクリレート樹脂類、エポキシ樹脂類、フ
ェノール樹脂類等が望ましい。

【００３３】以上述べたように、本実施形態のＩＣカー
ドにおいては、ＩＣカードの完成後にそのＩＣカードが
内蔵する共振回路の静電容量を可変調整することができ
るので、共振回路を構成する電子部品の特性のばらつき
による共振周波数の変動を容易に調整することができ、
その共振周波数を所望の値に高精度に設定することが可
能になる。

【００３４】また、本実施形態のＩＣカードにおいて
は、共振回路の静電容量として、アンテナコイル６自体
の浮遊容量と、静電容量調整素子２とアンテナコイル６
との間に生ずる浮遊容量を利用しているので、別途チッ
プコンデンサを設けたり、あるいはＩＣチップ内に静電
容量素子を内蔵する必要がなくなる。この結果、ＩＣカ
ードの機械的強度を高めることができるとともに、製造
コストを低減することができる。

【００３５】さらに、本実施形態のＩＣカードにおいて
は、静電容量調整素子２をアンテナコイル６と重なるよ
うに対向配置できるので、導体箔によってコンデンサを
形成する場合のように別途ＩＣカード面上で面積を専有
することがなく、カード表面にエンボスを施す場合等に
有利となる。

【００３６】さらにまた、本実施形態のＩＣカードにお
いては、静電容量調整素子２とアンテナコイル６とが直
流的に接続することなく静電容量を構成するので、ＩＣ
カード内における半田溶接部の数を低減でき、信頼性が
向上する。

【００３７】Ｃ：変形例 図１に示すＩＣカードにおいては、アンテナコイル６と
ほぼ同一形状の静電容量調整素子２をアンテナコイル６
とは異なる層に配置したが、本発明は、これに限定され
るものではない。例えば、図８に示すように、アンテナ
コイル６の外側に隣接して静電容量調整素子２を設けて
もよい。また、図９に示すように、アンテナコイル６の
内側に隣接して静電容量調整素子２を設けてもよい。さ
らに、図１０に示すように、アンテナコイル６の内側と
外側の双方に隣接して静電容量調整素子２を設けてもよ
い。

【００３８】また、図１１に示すように、アンテナコイ
ル６の巻線の隙間に静電容量調整素子２の巻線が位置す
るように静電容量調整素子２を設けてもよい。また、図
１２に示すように、アンテナコイル６の隣に静電容量調
整素子２を配置してもよい。

【００３９】さらに、図１に示す静電容量調整素子２
は、１層構造であるが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、複数層構造で静電容量調整素子２を形成し
てもよい。そして、静電容量調整素子２の巻数は、所望
の共振周波数に対応した静電容量となるように設定すれ
ばよい。

【００４０】また、ＩＣチップ９を含むモジュール７、
アンテナコイル６および静電容量調整素子２からなる部
分をカードとは一体でないＩＣモジュール２０として構
成し、当該ＩＣモジュール２０を、図１３に示すよう
に、カード基材２１と嵌合させたり、あるいは、図１４
に示すように、カード基材２１に埋め込むようにしても
よい。

【００４１】

【実施例】図１５は、アンテナコイル６および静電容量
調整素子２の具体的態様を示す平面図である。同図
（イ）に示すアンテナコイル６は、厚さ１００μｍ（ミ
クロン）の白色ポリ塩化ビニルシート１７上に３５μｍ
厚の銅箔を貼ったシート状部材である。このアンテナコ
イル６は、エッチング法によってパターン形成したもの
である。この例では、線幅を２００μｍ、線間の間隔を
２００μｍ、巻数を４としている。

【００４２】また、同図（ロ）に示す静電容量調整素子
２は、厚さ１００μｍの白色ポリ塩化ビニルシート１８
上に３５μｍ厚の銅箔を貼ったシート状部材である。こ
の静電容量調整素子２は、エッチング法によってパター
ン形成したものである。この例では、上記アンテナコイ
ル６と同様、線幅を２００μｍ、線間の間隔を２００μ
ｍ、巻数を４としている。

【００４３】また、同図（ハ）に示すアンテナコイル６
は、ＩＣチップ９内に静電容量を設ける代わりに、１２
ｐＦ（ピコファラド）のセラミックコンデンサ２１を半
田付けによって接続したものである。この場合の等価回
路を図１６に示す。同図において、２２は静電容量調整
素子２のインダクタンスであり、２３はアンテナコイル
６と静電容量調整素子２の間の浮遊容量である。また、
１２は、アンテナコイル６のインダクタンスである。ま
た、図１６に示す回路を、抵抗成分Ｒ、インダクタンス
成分Ｌおよび容量成分Ｃに分けて示すと、図１７に示す
等価回路となる。同図において、２５は図１６に示す回
路の容量成分Ｃであり、２４は図１６に示す回路のイン
ダクタンス成分Ｌであり、２５は図１６に示す回路の抵
抗成分Ｒである。

【００４４】ここで、図１８は、図１５（ハ）に示す場
合の回路の特性を示すグラフであり、図１８（イ）はイ
ンピーダンス対周波数特性を、図１８（ロ）は位相対周
波数特性を示している。図１８（イ）において、横軸は
周波数を、縦軸はインピーダンスの絶対値を示してい
る。曲線ａは、アンテナコイル６に１２ｐＦのコンデン
サのみを設けた場合の特性を示しており、曲線ｂは、ア
ンテナコイル６に１２ｐＦのコンデンサを設け、さらに
静電容量調整素子２を対向配置した場合の特性を示して
いる。このグラフから、アンテナコイル６に静電容量調
整素子２を対向配置することで、アンテナコイル６につ
いてのインピーダンス対周波数特性が変動し、共振周波
数がシフトしていることが分かる。一方、図１８（ロ）
において、横軸は周波数を、縦軸は位相の変位値を示し
ている。この位相の変位値は、共振周波数における位相
を基準としたものである。図１８（イ）と同様、曲線ａ
は、アンテナコイル６に１２ｐＦのコンデンサのみを設
けた場合の特性を示しており、曲線ｂは、アンテナコイ
ル６に１２ｐＦのコンデンサを設け、さらに静電容量調
整素子２を対向対置した場合の特性を示している。この
グラフから、アンテナコイル６に静電容量調整素子２を
対向対置することで、共振周波数がシフトしていること
が分かる。

【００４５】また、図１９は、図１８（イ）に示す特性
の具体的な数値を示す説明図であり、アンテナコイル６
に１２ｐＦのコンデンサのみを設けた場合（曲線ａの場
合）と、アンテナコイル６に１２ｐＦのコンデンサを設
け、さらに静電容量調整素子２を追加した場合（曲線ｂ
の場合）について、各々静電容量値（ｐＦ）と共振周波
数（Ｈｚ）を示している。この図から、アンテナコイル
６に静電容量調整素子２を追加した場合の方が静電容量
が大きくなり、共振周波数が低下していることが分か
る。

【００４６】さらに、図２０は、アンテナコイル６に１
２ｐＦのコンデンサのみを設けた場合（曲線ａの場合）
と、アンテナコイル６に１２ｐＦのコンデンサを設け、
さらに静電容量調整素子２を２層にして対向配置した場
合について、各々静電容量値（ｐＦ）と共振周波数（Ｈ
ｚ）を示している。図１９の場合と比較すると、静電容
量調整素子２の層を追加することによって静電容量が大
きくなり、共振周波数が低下することが分かる。

【００４７】さて、図１５（ニ）に示す静電容量調整素
子２は、厚さ１００μｍの白色ポリ塩化ビニルシート１
９上に３５μｍ厚の銅箔を貼ったシート状部材である。
この静電容量調整素子２が、図１５（ロ）に示す静電容
量調整素子２と異なる点は、パターンを形成する銅箔に
切れ目ｋを入れたところにある。図に示す切れ目ｋの数
は２つであるが、この切れ目ｋの数を代えることにより
当該共振回路における静電容量値を変化させ、共振周波
数を調整することが可能である。

【００４８】図２１は、図１５（ニ）に示す静電容量調
整素子２において、切れ目ｋの数を変更したときの静電
容量（ｐＦ）および共振周波数（Ｈｚ）を示す説明図で
ある。同図において、ｎ（ｎは１ないし４）巻切断と
は、アンテナコイル２の銅箔のｎ巻に切れ目ｋを入れた
ことを示している。この図から、アンテナコイル２の銅
箔に入れる切れ目ｋの数が多くなるほど、当該共振回路
の静電容量が小さくなり、共振周波数が高くなることが
分かる。

【００４９】このように、静電容量調整素子２の層をＩ
Ｃカード内に設けることで、ＩＣカード内の共振回路の
静電容量を増加させることができる。また、静電容量調
整素子２を加工（例えば、局所的な加熱等による切断）
することで、ＩＣカード内の共振回路の静電容量を可変
にすることができ、共振周波数を調整できる。

【００５０】また、実際に製作したＩＣカードでは、塩
化ビニルシート状にアンテナコイル６を設けるととも
に、モジュール７を実装した。そして、その塩化ビニル
シートに静電容量調整素子２を重ね合わせた。さらに、
その表面および裏面を、印刷済の塩化ビニルシートを用
いてホットコールドラミネート法によりラミネートし
て、カード化した。こうして作成したＩＣカードにおい
ては、そのＩＣカード内にチップコンデンサを内蔵しな
いので、製造コストを低減することができ、機械的強度
を高めることができ、さらに容量成分値の調整を容易に
行うことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、チップコンデンサやＩＣチップに内蔵される静電容
量素子を追加することなく共振回路の静電容量を形成す
ることができ、機械的強度、コストパフォーマンス、信
頼性に優れたＩＣチップを提供することができる。ま
た、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、イ
ンレット完成後またはＩＣカード完成後に外部からの加
熱によって導電体を切断することによって共振回路の静
電容量を変化させることができるので、その共振周波数
を容易に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるＩＣカードの構成
を同カードの各層を分解して示した斜視図である。

【図２】 図１に示すＩＣカードに含まれるインレット
の平面図である。

【図３】 図２に示すインレットの一部をなすモジュー
ルの断面図である。

【図４】 図１に示す静電容量調整素子を示す平面図で
ある。

【図５】 アンテナコイルと静電容量調整素子との位置
関係を示す斜視図である。

【図６】 図１に示すＩＣカードにおける共振回路の等
価回路を示す回路図である。

【図７】 図６に示す回路におけるアンテナコイルの等
価回路を示す回路図である。

【図８】 アンテナコイルの外側に隣接して静電容量調
整素子を設けた変形例を示す平面図である。

【図９】 アンテナコイルの内側に隣接して静電容量調
整素子を設けた変形例を示す平面図である。

【図１０】 アンテナコイルの内側と外側に隣接して静
電容量調整素子を設けた変形例を示す平面図である。

【図１１】 アンテナコイルの巻線の隙間に静電容量調
整素子の巻線が位置するように静電容量調整素子を設け
た変形例を示す平面図である。

【図１２】 アンテナコイルの隣に静電容量調整素子を
配置した変形例を示す平面図である。

【図１３】 ＩＣモジュールをカード基材に嵌合させる
よう構成した変形例を示す斜視図である。

【図１４】 ＩＣモジュールをカード基材に埋め込むよ
う構成した変形例を示す断面図である。

【図１５】 アンテナコイルおよび静電容量調整素子の
具体的態様を示す平面図であり、（イ）、（ハ）はアン
テナコイルを、（ロ）、（ニ）は静電容量調整素子を示
している。

【図１６】 図１５（ハ）に示すアンテナコイルの等価
回路を示す回路図である。

【図１７】 図１６の詳細図である。

【図１８】 図１５（ハ）に示す場合の共振回路の特性
を示すグラフであり、（イ）はインピーダンス対周波数
特性を、（ロ）は位相対周波数特性を示している。

【図１９】 図１８（イ）に示す特性を静電容量（ｐ
Ｆ）および共振周波数（Ｈｚ）の具体的な数値として示
した説明図である。

【図２０】 静電容量調整素子２を２層設けた場合の特
性を静電容量および共振周波数の具体的な数値として示
した説明図である。

【図２１】 図１５（ニ）に示す静電容量調整素子にお
いて切れ目ｋの数を変更した場合の特性を静電容量およ
び共振周波数の具体的な数値として示した説明図であ
る。

【符号の説明】

１ インレット ２ 静電容量調整素子（導電体） ３ 表面樹脂シート ４ 裏面樹脂シート ５ コア樹脂シート（絶縁材） ６ アンテナコイル（結合手段） ７ モジュール ８ 接続パッド ９ ＩＣチップ １０ 封止樹脂 １１ プリント基板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの記憶、処理および通信制御を行
   うＩＣチップと、 該ＩＣチップと接続され、空間を伝搬する所定周波数の
   交流磁界を介して電源電圧の発生と信号の授受を行う結
   合手段とを備えてなり、 前記結合手段と所定の間隔をあけて、或いは絶縁材を介
   して導電体を配置してなることを特徴とするＩＣカー
   ド。
2. 【請求項２】 前記導電体は、その一部を切断すること
   により、等価容量を変更することが可能であることを特
   徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
3. 【請求項３】 前記導電体は箔状であることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のＩＣカード。
4. 【請求項４】 前記導電体は導線状であることを特徴と
   する請求項１または２に記載のＩＣカード。
5. 【請求項５】 前記導電体に接して蓄熱層を設け、該蓄
   熱層の加熱により前記導電体を切断可能としたことを特
   徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
6. 【請求項６】 データの記憶、処理および通信制御を行
   うＩＣチップと、該ＩＣチップと接続され、空間を伝搬
   する所定周波数の交流磁界を介して電源電圧の発生と信
   号の授受を行う結合手段とを備え、 前記結合手段と所定の間隔をあけて、或いは絶縁材を介
   して導電体を配置してなることを特徴とするＩＣモジュ
   ール。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のＩＣモジュールをカー
   ド基材に嵌合または内包してなることを特徴とするＩＣ
   カード。