(57)【要約】【課題】幅広い周波数領域でアンテナ利得が高く良好な通信が可能で、かつ、エンボス加工を行える領域を広くした通信媒体を得る。【解決手段】ＩＣモジュールをカード本体に設置して成る通信媒体であって、前記ＩＣモジュールが持つ磁界接続コイルと前記カード本体の結合用コイルをトランス結合させ、前記カード本体の前記結合用コイルと並列に接続した通信用コイルと共振用容量性素子を有し、前記通信用コイルが前記結合用コイルを囲んで巻かれ、前記結合用コイルと前記通信用コイルは互いに逆方向に巻かれている通信媒体を用いる。【選択図】図６
2019086821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣモジュールをカード本体に設置して成る通信媒体であって、
前記ＩＣモジュールが持つ磁界接続コイルと前記カード本体の結合用コイルをトランス結合させ、
前記カード本体の前記結合用コイルと並列に接続した通信用コイルと共振用容量性素子を有し、
前記通信用コイルが前記結合用コイルを囲んで巻かれ、前記結合用コイルと前記通信用コイルは互いに逆方向に巻かれていることを特徴とする通信媒体。
【請求項２】
請求項１記載の通信媒体であって、前記通信用コイルの配線の一部を太らせた部分を、前記共振用容量性素子を構成する対向する平板電極の一部と共用させたことを特徴とする通信媒体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信媒体であって、前記結合用コイルが、アンテナ基板の上面側の結合用コイルと下面側の結合用コイルとの２層のコイルで構成されていることを特徴とする通信媒体。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の通信媒体であって、前記共振用容量性素子が、固定容量部平板電極のパターンと可変容量部複数平板電極パターンを有し、前記可変容量部複数平板電極パターンを、複数の平板電極を前記通信媒体の長手方向に配列して骨格用配線パターンで連結し、前記骨格用配線パターンと前記固定容量部平板電極のパターンを前記通信媒体の長手方向の何れか一方の端の通信用コイルに接続して連結したことを特徴とする通信媒体。
【請求項５】
請求項４記載の通信媒体であって、前記固定容量部平板電極のパターンが、前記カード本体の署名禁止領域内に形成されていることを特徴とする通信媒体。
【請求項６】
請求項５記載の通信媒体であって、前記署名禁止領域の外に形成された前記可変容量部複数平板電極パターンの、前記通信媒体の長手方向の長さを、前記固定容量部平板電極のパターンの前記通信媒体の長手方向の長さより短く形成し、該長さの差分の領域に追加加工のエンボス加工領域を設けたことを特徴とする通信媒体。
【請求項７】
請求項６記載の通信媒体であって、前記可変容量部複数平板電極パターンの前記骨格用配線パターンを切断することで、前記骨格用配線パターンが接続する通信用コイル側から遠い側の端の複数の平板電極のパターンを切り離し、該切り離された平板電極のパターンの領域にまで前記追加加工のエンボス加工領域を広げたことを特徴とする通信媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型通信が可能な通信媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触通信機能、および非接触通信機能を有するＩＣチップを搭載したデュアルインターフェース型のＩＣモジュールを製造し、そのＩＣモジュールを組込んだＩＣカード等のデュアルインターフェース型の通信媒体が製造されている。
【０００３】
ここで、カード本体のアンテナ回路と電磁結合によって結合する、磁界接続コイルを有する電磁結合式のＩＣモジュールを用いると、ＩＣモジュールとカード本体の通信用コイルが直接には接合しないので、接合部へのストレスによりＩＣモジュールとカード本体との電気的な結合が不安定になる問題が解決できる。
【０００４】
ＩＣモジュールが持つ磁界接続コイルとカード本体とが電磁結合により電気的に結合された通信媒体としては、例えば特許文献１から３に記載された通信媒体が知られている。
【０００５】
磁界接続コイルを有する電磁結合式のＩＣモジュールには、カード本体のアンテナ回路の配線との電磁結合を介して電力が供給され、また、その電磁結合を介して、ＩＣモジュールがカード本体の通信用コイルとの間で通信用の信号を送受信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第９９／２６１９５号
【特許文献２】国際公開第９８／１５９１６号
【特許文献３】国際公開第９６／３５１９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の通信媒体では、カード本体内のアンテナ基板の面に形成した結合用コイルとトランス結合（電磁結合）する磁界接続コイルを持つＩＣモジュールを用い、カード本体のアンテナ基板においては、その結合用コイルとアンテナコイルと共振用容量性素子を並列に接続して共振回路が形成されていた。
【０００８】
そのＩＣモジュールでは、接触型外部機器との接触インターフェース用の端子（外部接触端子部）が表面に形成されており、そのＩＣモジュールの側面あるいは裏面にトランス結合用の磁界接続コイルが形成されている。
【０００９】
この通信媒体では、ＩＣモジュールが持つ磁界接続コイルの巻き数とカード本体の結合用コイルの巻き数とを調整することによって、インピーダンスマッチングをとり、ＩＣチップへの電力供給を最適化している。
【００１０】
一方、カード本体に対するＩＣモジュールの配置が規格（ＪＩＳ  Ｘ６３２０−２：２００９（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６：２００７））により決まっていたり、カード本体にエンボスが形成可能なエンボス領域（例えば、ＪＩＳ  Ｘ６３０２−１：２００５（ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−１：２００２））を設ける必要がある。
【００１１】
しかし、共振用容量性素子が内蔵されている部分にエンボス加工が施されてしまうと、
加圧プレスにより共振用容量性素子の平板電極間の距離が変化することで共振用容量性素子の静電容量が変化してしまう。その結果、通信性能が完成品として想定していた範囲より逸脱してしまう可能性がある問題があった。
【００１２】
そのため、共振用容量性素子のパターンを避けた位置にエンボス加工を行う必要があるが、共振用容量性素子のパターンが占有する面積が広いため、エンボス加工を行える領域が狭くなる問題があった。また、ＩＣモジュールが持つ磁界接続コイルとトランス結合するためのカード本体における結合用コイルも、エンボス加工を行える領域を狭くするため、結合用コイルの配置位置も制限され、その配置の自由度が低くなるという問題があった。
【００１３】
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、幅広い周波数領域でアンテナ利得が高く良好な通信が可能で、かつ、エンボス加工を行える領域を広くした通信媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、ＩＣモジュールをカード本体に設置して成る通信媒体であって、
前記ＩＣモジュールが持つ磁界接続コイルと前記カード本体の結合用コイルをトランス結合させ、
前記カード本体の前記結合用コイルと並列に接続した通信用コイルと共振用容量性素子を有し、
前記通信用コイルが前記結合用コイルを囲んで巻かれ、前記結合用コイルと前記通信用コイルは互いに逆方向に巻かれていることを特徴とする通信媒体である。
【００１５】
本発明は、この構成により、幅広い周波数領域でアンテナ利得が高く、良好な通信が可能になる効果がある。
【００１６】
また、本発明は、上記の通信媒体であって、前記通信用コイルの配線の一部を太らせた部分を、前記共振用容量性素子を構成する対向する平板電極の一部と共用させたことを特徴とする通信媒体である。
【００１７】
また、本発明は、上記の通信媒体であって、前記結合用コイルが、アンテナ基板の上面側の結合用コイルと下面側の結合用コイルとの２層のコイルで構成されていることを特徴とする通信媒体である。
【００１８】
また、本発明は、上記の通信媒体であって、前記共振用容量性素子が、固定容量部平板電極のパターンと可変容量部複数平板電極パターンを有し、前記可変容量部複数平板電極パターンを、複数の平板電極を前記通信媒体の長手方向に配列して骨格用配線パターンで連結し、前記骨格用配線パターンと前記固定容量部平板電極のパターンを前記通信媒体の長手方向の何れか一方の端の通信用コイルに接続して連結したことを特徴とする通信媒体である。
【００１９】
また、本発明は、上記の通信媒体であって、前記固定容量部平板電極のパターンが、前記カード本体の署名禁止領域内に形成されていることを特徴とする通信媒体である。
【００２０】
また、本発明は、上記の通信媒体であって、前記署名禁止領域の外に形成された前記可変容量部複数平板電極パターンの、前記通信媒体の長手方向の長さを、前記固定容量部平板電極のパターンの前記通信媒体の長手方向の長さより短く形成し、該長さの差分の領域に追加加工のエンボス加工領域を設けたことを特徴とする通信媒体である。
【００２１】
また、本発明は、上記の通信媒体であって、前記可変容量部複数平板電極パターンの前記骨格用配線パターンを切断することで、前記骨格用配線パターンが接続する通信用コイル側から遠い側の端の複数の平板電極のパターンを切り離し、該切り離された平板電極のパターンの領域にまで前記追加加工のエンボス加工領域を広げたことを特徴とする通信媒体である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の通信媒体によれば、幅広い周波数領域でアンテナ利得が高く、良好な通信が可能になる効果がある。また、本発明によれば、通信媒体のカード本体における結合用コイルの配置の自由度を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の通信媒体を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の通信媒体のカード本体の一部を透過させた平面図である。
【図３】（ａ）本発明の実施形態の通信媒体のＩＣモジュールの上面の概略の平面図である。（ｂ）同、ＩＣモジュールの下面の概略の平面図である。
【図４】（ａ）本発明の第１の実施形態の通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図５】本発明の実施形態の通信媒体の原理を説明するための等価回路図である。
【図６】（ａ）本発明の第２の実施形態の通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図７】（ａ）本発明の第３の実施形態の通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図８】（ａ）本発明の第４の実施形態の通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図９】（ａ）本発明の第４の実施形態の変形例１の通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図１０】（ａ）本発明の第５の実施形態の（その１の）通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図１１】（ａ）本発明の第５の実施形態の（その２の）通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【図１２】（ａ）本発明の第５の実施形態の（その３の）通信媒体に用いるアンテナ基板上面の概略の平面図である。（ｂ）同、アンテナ基板の下面の概略の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の通信媒体の第１の実施形態を、図１から図５を参照して説明する。図１は本発明のデュアルインターフェース型の通信媒体を模式的に示す断面図であり、図２は、その平面図である。図３はＩＣモジュール２０の平面図であり、図４は、カード本体１０の内層に埋め込むアンテナ基板１２の上面と下面の平面図である。図５は、等価回路図である。
【００２５】
図１の断面図および図２の平面図に示すように、本発明のＩＣカードタイプの通信媒体は、板状のカード本体１０の凹部１１にＩＣモジュール２０を設置して収納している。
【００２６】
図２の平面図では、カード本体１０に埋め込んだＩＣモジュール２０の、カード本体１０の表面に露出した接触式の外部接触端子２０ａと、カード本体１０の内層に埋め込まれたアンテナ基板１２に形成した結合用コイル１５と通信用コイル１６と共振用容量性素子
１４を透視図で示す。
【００２７】
カード本体１０は、図１の断面図のように、カード基材１０ａ内に絶縁性のアンテナ基板１２を埋め込み、また、カード基材１０ａに凹部１１を設け、その凹部１１にＩＣモジュール２０を収納して構成する。
【００２８】
カード基材１０ａ及びアンテナ基板１２に用いる材料は、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（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＴ−Ｇ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの、カード本体１０やアンテナ基板１２として一般的な絶縁性や耐久性を兼ね備えた材料を用いる。
【００２９】
また、カード本体１０には、エンボスが形成可能なエンボス加工領域ＲがＩＣカードの規格（Ｘ  ６３０２−１：２００５（ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−１：２００２））に基づいて、下辺より２４ｍｍに設定されている。
【００３０】
（ＩＣモジュール２０）
ＩＣモジュール２０は、図３（ａ）の平面図のように、外部の読取装置と接触型通信をするための外部接触端子２０ａをＩＣモジュール２０の基板上面に有する。そして、図３（ｂ）の平面図のように、ＩＣモジュール２０の基板の下面に、非接触式通信部である磁界接続コイル２１を設ける。図３（ｂ）のＩＣモジュール２０の基板の下面の平面図は上面からの透視図で示す。
【００３１】
下面の磁界接続コイル２１は、ＩＣモジュール２０のＩＣチップ２２の電極端子に電気接続する。この磁界接続コイル２１は、図５の等価回路のように、アンテナ基板１２の結合用コイル１５とトランス結合（磁界結合）する。
【００３２】
また、図３（ｂ）の平面図のように、ＩＣモジュール２０の基板の下面にＩＣチップ２２が設置され、樹脂で保護されている。ＩＣモジュール２０の基板の大きさは縦横９ｍｍ×１１ｍｍであり、その基板の下面に設置されたＩＣチップ２２の樹脂保護部分の大きさは縦横５ｍｍ×７ｍｍある。
【００３３】
（アンテナ基板１２）
カード本体１０の内層に埋め込むアンテナ基板１２は、図４の平面図の様に、平面視で矩形状に形成する。アンテナ基板１２の厚さは、例えば１５〜５０μｍ（マイクロメートル）である。
【００３４】
図４（ａ）に、アンテナ基板１２の上面の配線パターンを示し、図４（ｂ）に、アンテナ基板１２の下面の配線パターンを上面からの透視図で示す。アンテナ基板１２の上面に、アンテナ回路として、結合用コイル１５と、通信用コイル１６と共振用容量性素子１４を形成し、アンテナ基板１２の下面に、立体交差させる配線と、アンテナ基板１２の上面側の共振用容量性素子１４と対向する共振用容量性素子１４を形成する。
【００３５】
この通信用コイル１６と共振用容量性素子１４と結合用コイル１５によってブースタアンテナを構成する。通信用コイル１６及び結合用コイル１５は、直径３０μｍ〜１５０μｍ程度の銅などのワイヤーにより形成してもよい。
【００３６】
アンテナ基板１２には、図１の断面図と図４の平面図の様に、ＩＣモジュール２０のＩＣチップ２２の樹脂保護部分を収容する位置に、アンテナ基板１２の厚さ方向に貫通する収容孔１２ｄを形成する。ＩＣチップ２２の樹脂保護部分の収容孔１２ｄは、ＩＣモジュ
ール２０のＩＣチップ２２の樹脂保護部のサイズよりも同等かやや大き目に形成する。
【００３７】
アンテナ基板１２の収容孔１２ｄは、アンテナ基板１２をカード基材１０ａ内に埋め込んだ後でミリング加工、切削加工等のザグリ加工によりカード基材１０ａに凹部１１を形成するのと同時に形成しても良い。
【００３８】
（共振用容量性素子１４）
共振用容量性素子１４を、図５の等価回路のように、アンテナ基板１２の結合用コイル１５、及び非接触型通信を行うための通信用コイル１６に並列に接続する。共振用容量性素子１４は静電容量を有し、結合用コイル１５及び通信用コイル１６に並列に接続した並列共振回路を構成する。
【００３９】
共振用容量性素子１４は、図４（ａ）に示すアンテナ基板１２の上面と、図４（ｂ）に示すアンテナ基板１２の下面で対向させた幅広パターンによって形成する。その共振用容量性素子１４の容量と、通信用コイル１６のインダクタンスとで共振回路を形成する。
【００４０】
図５は、本発明の通信媒体の原理を説明するための等価回路図である。外部機器のリーダ／ライタの送受信回路が発生する高周波電磁界により、通信媒体の通信用コイル１６に高周波電圧が誘起され、共振用容量性素子１４の容量と、通信用コイル１６のインダクタンスとで構成した共振回路に電流が流れる。
【００４１】
通信用コイル１６と共振用容量性素子１４の共振回路で受信した信号は、結合用コイル１５に伝達される。そして、結合用コイル１５とＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１との電磁結合によってＩＣチップ２２に信号が伝達される。
【００４２】
共振用容量性素子１４を結合用コイル１５及び通信用コイル１６に並列に接続してブースタアンテナを構成することで、共振用容量性素子１４と結合用コイル１５と通信用コイル１６を直列に接続してブースタアンテナを構成した場合と比べて、同一共振周波数を有するＬ（コイル）とＣ（容量性素子の容量）による閉ループ共振回路のＱ値を減らすことが可能となる。
【００４３】
ブースタアンテナの共振回路のＱ値を減らすことで、製造公差に伴うブースタアンテナの共振周波数の変動に伴う通信特性への影響を減らすことができ、通信性能を安定させることが可能となる効果がある。
【００４４】
実験の結果、本実施形態の構成で、共振用容量性素子１４と通信用コイル１６と結合用コイル１５を並列に接続して共振回路を構成すると、その共振回路の共振点の周波数から２ＭＨｚ以上離れた周波数領域において、それらを直列に接続して構成した共振回路よりも、アンテナ利得が高くなり、幅広い周波数領域で良好な通信が可能になる効果がある知見を得た。
【００４５】
これにより、本実施形態の構成は、幅広い周波数領域で良好な通信が可能であるため、製造公差に伴う通信用コイル１６及び結合用コイル１５の共振周波数の変動に伴う通信特性への影響を減らすことができ、通信性能を安定させることが可能になる効果がある。
【００４６】
（通信用コイル１６）
アンテナ基板１２における通信用コイル１６は、非接触で外部機器のリーダ／ライタと通信し、結合用コイル１５は、ＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１とトランス結合する。通信用コイル１６と結合用コイル１５は共振用容量性素子１４に並列に接続してアンテナ回路の共振回路を構成する。
【００４７】
通信用コイル１６は、図４（ａ）の平面図のように、結合用コイル１５と共振用容量性素子１４を囲む螺旋状の２巻きで形成し、通信用コイル１６の外形の寸法を例えば、縦４８．６ｍｍで横７９．６ｍｍに形成する。
【００４８】
通信用コイル１６の配線幅は、エンボス加工領域Ｒの外で、カード本体１０の外周に沿って配置される通信用コイル１６の配線の幅を１ｍｍ以上の配線幅で形成することが望ましい。そうすることで配線の断線を防止できる効果がある。
【００４９】
図４（ａ）のように、エンボス加工領域Ｒ内では、通信用コイル１６の配線幅を、エンボス加工領域Ｒの外での配線幅よりも広くする。エンボス加工領域Ｒ内で配線幅を広くすることで、エンボス加工領域Ｒにエンボスが形成されたときに配線が断線するのを防ぐことができる。
【００５０】
通信用コイル１６の最も外側に配された端部には、通信用コイル１６の配線幅よりも幅が広く略円形状に形成されたランド１３ｃを設ける。ランド１３ｃは、直径を２ｍｍ以上に形成し、ランド面内に設けた層間導通孔を介して、図４（ｂ）の平面図のように、アンテナ基板１２の下面のランド１３ｄに電気接続して下面の配線に接続することで配線を立体交差させる。
【００５１】
すなわち、このランド１３ｃと２０ｄはカード面の法線方向からの垂直視で互いに重なるように配置されており、ランド１３ｃ面上に設けた層間導通穴を介して反対側の面のランド１３ｄに電気接続する。
【００５２】
通信用コイル１６と、その通信用コイル１６が囲む結合用コイル１５は、図４（ａ）のように、互いに逆方向に巻いて構成する。実験により、このように通信用コイル１６が結合用コイル１５を囲み、通信用コイル１６と結合用コイル１５の配線の方向を互いに逆方向に巻く構成のブースタアンテナの特性を解析した。
【００５３】
この様に構成することで、外部機器のリーダ／ライタから受ける磁界を通信用コイル１６が受け取るだけでなく、結合用コイル１５もリーダ／ライタから磁界を受け取り、互いに増幅する効果がある知見を得た。その結果、このブースタアンテナとＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１を組合せた際の非接触通信媒体の通信性能を向上させる効果がある。
【００５４】
すなわち、実験の結果、通信用コイル１６と結合用コイル１５の配線の方向を互いに同じ方向に巻いた場合と比べると、通信用コイル１６のアンテナ利得が全周波数領域において高くなる効果がある知見を得た。
【００５５】
また、通信用コイル１６の巻数に関して実験した結果、巻き数が１．５巻きから２巻きで、アンテナ利得が最も高くなり、通信用コイル１６の巻数がそれ以下またはそれ以上にするとアンテナ利得が低下する傾向がある知見を得た。
【００５６】
アンテナ利得の最大値からのアンテナ利得の低下が１ｄＢ程度までとなるコイルの巻数を実用的な構成であると考えると、通信用コイル１６は、大きさがカードサイズ（８５．６ｍｍ×５４．０ｍｍ）以下であるが、概ね７５ｍｍ×４５ｍｍよりも大きく、巻数が概ね１巻きから３巻きの間の通信用コイル１６を用いることが望ましい。
【００５７】
（結合用コイル１５）
結合用コイル１５は、ＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１とトランス結合す
る。通信用コイル１６は、非接触で外部機器のリーダ／ライタと通信する。通信用コイル１６と結合用コイル１５は共振用容量性素子１４に並列に接続してアンテナ回路の共振回路を構成する。
【００５８】
この例では、結合用コイル１５は、図４（ａ）のように、アンテナ基板１２の上面に設けられ、結合用コイル１５は、通信用コイル１６で囲まれて、ＩＣモジュール２０の周りに螺旋状に５回巻回されている。
【００５９】
そして、結合用コイル１５の外周端と通信用コイル１６の内周端と共振用容量性素子１４の一方の平板電極を金属配線により互いに電気的に接続することで、結合用コイル１５と通信用コイル１６と共振用容量性素子１４を並列に接続する。また、結合用コイル１５と通信用コイル１６は互いに逆方向に巻いて構成する。
【００６０】
結合用コイル１５は、エンボス加工領域Ｒ内での配線幅を、エンボス加工領域Ｒの外での配線幅よりも広く形成する。エンボス加工領域Ｒ内で配線幅を広くすることで、エンボス加工領域Ｒにエンボスが形成されたときに配線が断線するのを防ぐことができる。
【００６１】
図４（ａ）の平面図のように、結合用コイル１５の最も内側に配された端部には、結合用コイル１５の配線幅よりも幅が広く略円形状に形成されたランド１３ａが設けられている。ランド１３ａは、直径を２ｍｍ以上に形成し、ランド面内に設けた層間導通孔を介して、図４（ｂ）の平面図のように、アンテナ基板１２の下面のランド１３ｂに電気接続して下面の配線に接続することで配線を立体交差させる。
【００６２】
アンテナ利得の最大値からのアンテナ利得の低下が１ｄＢ程度までとなるコイルの巻数を実用的な構成であると考えると、結合用コイル１５は、内径がＩＣモジュール２０のＩＣチップ２２の樹脂保護部のサイズよりも２．５ｍｍ以上大きく、かつ５ｍｍを超えない大きさに形成することが望ましい。
【００６３】
こうすることで、ブースタアンテナの結合用コイル１５とＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１とのトランス結合の結合効率を下げすぎることがない。
【００６４】
結合用コイル１５の内径をＩＣモジュール２０のＩＣチップ２２の樹脂保護部のサイズよりも２．５ｍｍ以上大きくしておくと、カード本体１０にＩＣモジュール２０を取り付けるために、ザグリ加工でカード本体１０に凹部１１を形成し、その凹部１１によって、アンテナ基板１２の結合用コイル１５の中央部に収容孔１２ｄを形成する際に、加工の位置ズレによって結合用コイル１５の内側が収容孔１２ｄによって削り取られることが防止できる効果がある。そのため、安定した製造品質で通信媒体を製造できる効果がある。
【００６５】
また、結合用コイル１５の巻数に関する実験の結果、巻数が増加する程アンテナ利得が改善する傾向を示した。そして、結合用コイル１５の巻数が５巻き以上では、アンテナ利得がほぼ一定になる知見を得た。
【００６６】
そして、結合用コイル１５の巻数は、概ね４巻き以上にすることが望ましく、また、平面アンテナの配線スペースの制約により、大体８巻き程度を結合用コイル１５巻き数の上限とすることが望ましい。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
本発明の通信媒体の第２の実施形態を、図６を参照して説明する。通信媒体の断面構造は第１の実施形態の図１と同様である。図６（ａ）は、アンテナ基板１２の上面の配線パターンを示し、図６（ｂ）に、アンテナ基板１２の下面の配線パターンを上面からの透視
図で示す。
【００６８】
第２の実施形態が第１の実施形態と相違する点は、図６（ａ）のように、アンテナ基板１２の上面に形成する共振用容量性素子１４の平板電極のパターンを、通信用コイル１６のパターンの一部にし通信用コイル１６と一体化させている点である。
【００６９】
また、第２の実施形態は、共振用容量性素子１４が、一つの固定容量部平板電極(容量固定コンデンサ)１４ａを有する他に、複数の平板電極を骨格用配線パターンで連結して構成した可変容量部複数平板電極パターン１４ｂ及び１４ｃで構成する可変容量部を有する点が第１の実施形態と相違する。
【００７０】
図１０（ａ）の様に、可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃは、複数の平板電極をアンテナ基板１０の長手方向に並べ、骨格用配線パターンで連結して構成する。その骨格用配線パターンを配線切断部Ｃｕｔで切断することで、いくつかの平板電極を共振用容量性素子１４から切り離して、共振用容量性素子１４の電極面積を変更することができる。すなわち、配線切断部Ｃｕｔで切断することで、通信用コイル１６側から遠い側の端の複数の平板電極のパターンを共振用容量性素子１４から切り離すことができる。
【００７１】
そのようにして、共振用容量性素子１４の有効な電極面積を変更することにより共振用容量性素子１４の容量を変え、ブースタアンテナの共振周波数を正規な値に調整することができる。
【００７２】
特に本実施形態では、図６（ａ）の様に、アンテナ基板１２の上面の共振用容量性素子１４の平板電極のパターンを通信用コイル１６のパターンと一体化して形成する。すなわち、通信用コイル１６の配線の一部を太らせた部分を、共振用容量性素子１４を構成する対向する平板電極の一部と共用させることで、共振用容量性素子１４の平板電極パターンがアンテナ基板１２を占有する面積を小さくできる。それにより、後加工でエンボス等を形成できる、共振用容量性素子１４の平板電極パターン以外の領域を広くすることができる効果がある。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
本発明の通信媒体の第３の実施形態を、図７を参照して説明する。通信媒体の断面構造は第１の実施形態の図１と同様である。図７（ａ）は、アンテナ基板１２の上面の配線パターンを示し、図７（ｂ）に、アンテナ基板１２の下面の配線パターンを上面からの透視図で示す。
【００７４】
第３の実施形態が第１と第２の実施形態と相違する点は、結合用コイル１５を、アンテナ基板１２の上面側結合用コイル１５ａと下面側結合用コイル１５ｂで構成する点である。
【００７５】
第３の実施形態では、結合用コイル１５を、アンテナ基板１２の上面と下面を使って形成することで、結合用コイル１５の内径と外径の径の差を、同一巻数の結合用コイル１５を片面に形成するよりも小さくし、全体的に結合用コイルのサイズも小型化することが可能となる。
【００７６】
それにより、結合用コイル１５の径を、ＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１の径と同等程度の大きさまで小さくする。それにより、結合用コイル１５とＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１とのトランス結合の結合効率を高め、ブースタアンテナとＩＣモジュール２０を組合せた際の非接触通信媒体の通信性能を向上させることができ
る効果がある。
【００７７】
また、これにより結合用コイル１５の外径を小さくできるので、結合用コイル１５をエンボス加工領域Ｒに重ならないように設計でき、エンボス加工により結合用コイル１５に加わるストレスを小さくでき、通信媒体の製造品質を高くできる効果がある。
【００７８】
また、アンテナ基板１２の下面側結合用コイル１５ｂの外径は、上面側結合用コイル１５ａの外径よりも小さくし、下面側結合用コイル１５ｂの内径は、上面側結合用コイル１５ａの内径よりも大きくする。そうして、アンテナ基板１２の下面側結合用コイル１５ｂの配線の領域を上面側結合用コイル１５ａの配線の領域内に、その配線領域の境界から余裕を持って配置する。
【００７９】
これにより、ブースタアンテナの結合用コイル１５の上面側結合用コイル１５ａのパターンと下面側結合用コイル１５ｂのパターンに、加工の誤差により相対的な位置ズレが生じたとしても、上面側結合用コイル１５ａの配線と下面側結合用コイル１５ｂの配線が、カード面の法線方向からの垂直視において、下面側結合用コイル１５ｂの配線の領域が上面側結合用コイル１５ａの配線の領域からはみ出さないように設計することが可能となる。
【００８０】
こうすることで、通信媒体を製造する際のブースタアンテナの通信媒体全体に対する位置合わせを、上面の配線パターンを基準に調整するだけで良くなる。例えば、アンテナ基板１２の上下面の配線パターンに相対的な位置ズレが生じた場合も、以下のように、安定した製造品質で通信媒体を製造できる。
【００８１】
すなわち、下面側結合用コイル１５ｂの配線の領域を上面側結合用コイル１５ａの配線の領域内に、その配線領域の境界から余裕を持って配置しているので、カード本体１０の内層にアンテナ基板１２を埋め込んだ後に、結合用コイル１５の中央部に収容孔１２ｄをザグリ加工で形成する際に、加工の位置ズレがあっても、結合用コイル１５の内側が収容孔１２ｄによって削り取られることが防止できる。これにより、安定した製造品質で通信媒体を製造できる効果がある。
【００８２】
また、カード本体１０にエンボス加工をする際に、下面側結合用コイル１５ｂの配線がエンボス加工のストレスによって断線する不良を防止することができる効果がある。
【００８３】
＜第４の実施形態＞
本発明の通信媒体の第４の実施形態を、図８を参照して説明する。通信媒体の断面構造は第１の実施形態の図１と同様である。図８（ａ）は、アンテナ基板１２の上面の配線パターンを示し、図８（ｂ）に、アンテナ基板１２の下面の配線パターンを上面からの透視図で示す。
【００８４】
第４の実施形態が、第１から第３の実施形態と相違する第１の点は、アンテナ基板１２の共振用容量性素子１４のパターンが、固定容量部平板電極１４ａ以外に、第２の固定容量部平板電極１４ａ２を有する点である。また、第４の実施形態は、固定容量部平板電極１４ａ及び第２の固定容量部平板電極１４ａ２が、ＪＩＳ又はＩＳＯの規格（ＪＩＳ  Ｘ  ６３０２−２，ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１１−２）で定められた、カード上端から１９．０５ｍｍ以内の署名禁止領域に収まるように配置位置が限定されている点が第１から第３の実施形態と相違する。
【００８５】
また、第４の実施形態は、図８（ａ）のように、署名禁止領域の外に形成する可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｂの長さを、固定容量部平板電極１４ａの長さより短く形成する。それにより、固定容量部平板電極１４ａの長さと可変容量部複数平板
電極パターン１４ｂの長さの差の長さの、追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を設けることができる。
【００８６】
アンテナ基板１２を内層に埋め込んだカード本体１０を製造した後に、カードの発行処理を行う際に、各種規格等で定められたある情報をカード券面上の決められた位置のエンボス加工領域Ｒにエンボス加工するが、そのエンボス加工領域Ｒ以外の任意の位置に、追加加工で、セキュリティコード等をエンボス加工する場合がある。
【００８７】
本実施形態は、共振用容量性素子１４の固定容量部を成す固定容量部平板電極１４ａと１４ａ２を署名禁止領域内に形成することで、カード本体１０にセキュリティコード等のエンボスを、エンボス加工領域Ｒ以外の位置に追加加工する際にも、固定容量部平板電極１４ａと１４ａ２の部分にはエンボス加工がされないようにできる効果がある。
【００８８】
また、署名禁止領域の外に形成する可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｂの長さを、固定容量部平板電極１４ａの長さより短く形成して、固定容量部平板電極１４ａの長さと可変容量部複数平板電極パターン１４ｂの長さの差の長さの、追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を設ける。
【００８９】
それにより、その追加加工のエンボス加工領域Ｒ２に追加のエンボスを形成する場合に、可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｂの平板電極部分を避けてエンボス加工するので、通信媒体の通信性能に影響を与えることなく追加加工のエンボス加工をすることができる効果がある。
【００９０】
（変形例１）
ここで、変形例１として、図９のように共振用容量性素子１４を形成することができる。図９（ａ）は、アンテナ基板１２の上面の配線パターンを示し、図９（ｂ）に、アンテナ基板１２の下面の配線パターンを上面からの透視図で示す。
【００９１】
変形例１は、署名禁止領域内に、固定容量部平板電極１４ａと可変容量部の第１の可変容量部複数平板電極パターン１４ｂを形成し、署名禁止領域の外に、可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｃを、その長さを、固定容量部平板電極１４ａの長さより短く形成する。
【００９２】
それにより、固定容量部平板電極１４ａの長さと可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの長さの差の長さの、追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を設け、通信媒体の通信性能に影響を与えることなく追加加工のエンボス加工をできるようにする。
【００９３】
＜第５の実施形態＞
本発明の通信媒体の第５の実施形態を、図１０から図１２を参照して説明する。通信媒体の断面構造は第１の実施形態の図１と同様である。
【００９４】
また、第４の実施形態と同様に、署名禁止領域の外に形成する可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｃを、固定容量部平板電極１４ａの長さより短く形成した上で、その長さの差分の領域に追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を設ける。
【００９５】
第５の実施形態が第１から第４の実施形態と相違する点は、その追加加工のエンボス加工領域Ｒ２の境界線に近い可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの平板電極部分を、可変容量部複数平板電極パターン１４ｃを配線切断部Ｃｕｔで切断することで可変容量部複数平板電極パターン１４ｃから切り離されるように形成する点である。
【００９６】
すなわち、その可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの追加加工のエンボス加工領域Ｒ２側の端と反対側の端に、通信用コイル１６への接続点を形成することである。
【００９７】
図１０と図１１は、アンテナ基板１２の下面の配線パターンを示す図１０（ｂ）と図１１（ｂ）が異なるのみで、アンテナ基板１２の上面の配線パターンを示す図１０（ａ）と図１１（ａ）は同じである。
【００９８】
図１０と図１１では、可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの右端を通信用コイル１６へ接続し、追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの配線切断部Ｃｕｔの左側に形成する。
【００９９】
それに対して、図１２は、可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの左端を通信用コイル１６へ接続し、追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を可変容量部複数平板電極パターン１４ｃの配線切断部Ｃｕｔの右側に形成する点が図１０と異なる。
【０１００】
図１０（ａ）と図１１（ａ）と図１２（ａ）は、アンテナ基板１２の上面の共振用容量性素子１４の固定容量部平板電極１４ａのすぐ下側に、可変容量部を成す平板電極を連鎖した可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃを２段設ける場合を示す。可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃは、１段又は複数段設けることができる。
【０１０１】
図１０（ａ）と図１１（ａ）では、その可変容量部の平板電極の骨格用配線パターンを、アンテナ基板１２の右端側で通信用コイル１６の配線パターンに連結する。すなわち、可変容量部の平板電極の骨格用配線パターンを固定容量部平板電極１４ａと並列に接続する。
【０１０２】
この可変容量部の可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃの平板電極の骨格用配線パターンを配線切断部Ｃｕｔで切断することで、可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃの通信用コイル１６側から遠い左側の端の複数の平板電極のパターンを共振用容量性素子１４から切り離すことができる。
【０１０３】
アンテナ基板１２の可変容量部を成す可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃを配線切断部Ｃｕｔで切断して、複数の平板電極を共振用容量性素子１４から切り離す場合に、可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃのパターンの通信用コイル１６側から遠い側の左側の端の、配線切断部Ｃｕｔで切り離された領域を追加加工のエンボス加工領域Ｒ２に加える。
【０１０４】
そして、その追加加工のエンボス加工領域Ｒ２に追加のエンボスを形成する。この様に、カード本体１０にセキュリティコード等のエンボスを、エンボス加工領域Ｒ以外の位置に追加加工するエンボス加工領域Ｒ２を、配線切断部Ｃｕｔで切り離された領域まで広げることで、追加加工のエンボス加工領域Ｒ２を広くできる。
【０１０５】
その追加加工のエンボス加工領域Ｒ２へエンボス加工しても、可変容量部を成す可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃの切り離されていない有効な平板電極部分には影響しない効果がある。
【０１０６】
図１２では、図１２（ａ）の様に、可変容量部の骨格用配線パターンの左端を固定容量部平板電極１４ａに連結する。この可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃの骨格用配線パターンを配線切断部Ｃｕｔで切断することで、可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃの通信用コイル１６側から遠い右側の端の複数の平板電極のパターンを共振用容量性素子１４から切り離すことができる可変容量部を持つ。
【０１０７】
図１２では、アンテナ基板１２の可変容量部を成す可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃを配線切断部Ｃｕｔで切断して、複数の平板電極を共振用容量性素子１４から切り離す場合に、可変容量部複数平板電極パターン１４ｂと１４ｃのパターンの通信用コイル１６側から遠い側の右側の端の、配線切断部Ｃｕｔで切り離された領域を追加加工のエンボス加工領域Ｒ２にする。
【０１０８】
なお、本発明は、デュアルインターフェース型の通信媒体に限定されず、外部接触端子２０ａを持たないＩＣモジュール２０が、そのＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２１をカード本体の結合用コイル１５とトランス結合させて設置されている通信媒体に適用することもできる。
【０１０９】
また、本発明は、カード本体１０に設置するＩＣモジュール２０の設置の様態を、カード本体１０とＩＣモジュール２０を分離可能な状態で設置した通信媒体を構成することもできる。
【０１１０】
例えば、ＩＣモジュール２０を、汎用のブースタアンテナとしたカード本体１０に分離可能な状態で設置し、その元のカード本体１０から取り外して、そのＩＣモジュール２０を他のブースタアンテナのカード本体１０に設置することが可能な通信媒体を構成することができる。例えば、そのＩＣモジュール２０を、通常のＩＣカードより寸法が大きく寸法が大きなブースタアンテナを持つカード本体１０に設置することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０・・・・カード本体
１０ａ・・・カード基材
１１・・・凹部（キャビティ）
１２・・・アンテナ基板
１２ｄ・・・収容孔
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ・・・ランド
１４・・・共振用容量性素子
１４ａ・・・固定容量部平板電極
１４ａ２・・・第２の固定容量部平板電極
１４ｂ、１４ｃ・・・可変容量部複数平板電極パターン
１５・・・結合用コイル
１５ａ・・・上面側結合用コイル
１５ｂ・・・下面側結合用コイル
１６・・・通信用コイル
２０・・・・ＩＣモジュール
２０ａ・・・外部接触端子
２１・・・磁界接続コイル
２２・・・ＩＣチップ
Ｃｕｔ・・・配線切断部
Ｒ・・・エンボス加工領域
Ｒ２・・・追加加工のエンボス加工領域
【図１】
2019086821.tif 000003
【図２】
2019086821.tif 000004
【図３】
2019086821.tif 000005
【図４】
2019086821.tif 000006
【図５】
2019086821.tif 000007
【図６】
2019086821.tif 000008
【図７】
2019086821.tif 000009
【図８】
2019086821.tif 000010
【図９】
2019086821.tif 000011
【図１０】
2019086821.tif 000012
【図１１】
2019086821.tif 000013
【図１２】
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