(57)【要約】【課題】リーダ／ライタ用アンテナとカードＩＣ用アンテナを重ねて構成することによって実装面積を小さくする。【解決手段】フレキシブル基板の表裏にそれぞれカードＩＣ用アンテナ及びリーダ／ライタ用アンテナをスパイラル状のパターンに形成することによって、開口面積の大きいアンテナを構成する。また、カードＩＣ用のループ・アンテナのスパイラル線間にリーダ／ライタ用のループ・アンテナを形設して、スパイラルの線間容量の増大を抑える。この結果、共振周波数を合わせることを容易にし、カード互換機能のアナログ・フロントエンドでの整流効率を向上させる。【選択図】　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を搬送波として質問信号を送出するとともにこれに対する応答信号を受信するリーダ／ライタ機能部と、
搬送波を整流して直流電源を生成して内部回路を駆動させ、質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なうカードＩＣ機能部と、
前記カードＩＣ機能部の入出力端子に接続される第１のループ・アンテナと、
前記リーダ／ライタ機能部の入出力端子に接続される第２のループ・アンテナとを具備し、
前記第１のループ・アンテナと前記第２のループ・アンテナは、絶縁層を介してフレキシブル基板上に積層されてなる、
ことを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項２】
前記リーダ／ライタ機能と前記カードＩＣ機能は、ＭＯＳプロセスを利用して単一の半導体回路チップ上に実装されてなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項３】
前記第１のループ・アンテナのスパイラル線間に前記第２のループ・アンテナを形設する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項４】
カードＩＣ用アンテナの開口面積の方をリーダ／ライタ用アンテナの開口面積よりも大きくとる、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項５】
前記第１のループ・アンテナの巻数を前記第２のループ・アンテナの巻数以上にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項６】
前記第１のループ・アンテナ側にのみ、共振周波数を決定する同調用コンデンサを並列接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項７】
電磁波を搬送波として質問信号を送出するとともにこれに対する応答信号を受信するリーダ／ライタ機能と、この搬送波を整流して直流電源を生成して内部回路を駆動させ、質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なうカードＩＣ機能とが一体化されたＩＣモジュール用アンテナであって、
前記カードＩＣ機能部の入出力端子に接続される第１のループ・アンテナと、前記リーダ／ライタ機能部の入出力端子に接続される第２のループ・アンテナとを具備し、
前記第１のループ・アンテナと前記第２のループ・アンテナは、絶縁層を介してフレキシブル基板上に積層されてなる、
を特徴とするＩＣモジュール用アンテナ。
【請求項８】
前記ＩＣモジュールは、ＭＯＳプロセスを利用して前記リーダ／ライタ機能と前記カードＩＣ機能が単一の半導体回路チップ上に実装されてなる、
ことを特徴とする請求項７に記載のＩＣモジュール用アンテナ。
【請求項９】
前記第１のループ・アンテナのスパイラル線間に前記第２のループ・アンテナを形設する、
ことを特徴とする請求項７に記載のＩＣモジュール用アンテナ。
【請求項１０】
カードＩＣ用アンテナの開口面積の方をリーダ／ライタ用アンテナの開口面積よりも大きくとる、
ことを特徴とする請求項７に記載のＩＣモジュール用アンテナ。
【請求項１１】
前記第１のループ・アンテナの巻数を前記第２のループ・アンテナの巻数以上にする、
ことを特徴とする請求項７に記載のＩＣモジュール用アンテナ。
【請求項１２】
前記第１のループ・アンテナ側にのみ、共振周波数を決定する同調用コンデンサを並列接続する、
ことを特徴とする請求項７に記載のＩＣモジュール用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波からなる質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なうＩＣカード又はＩＣチップなどのＩＣモジュールに係り、特に、ＭＯＳプロセスを利用してリーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能が単一の半導体回路チップ上に一体化して構成されるＩＣモジュールに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、携帯機器などの小型化が要求される機器に搭載して用いられる、カードＩＣ機能とリーダ／ライタ機能が一体化されたＩＣモジュール並びにＩＣモジュール用アンテナに係り、特に、リーダ／ライタ用アンテナとカードＩＣ用アンテナを重ねて構成することによって実装面積を小さくしたＩＣモジュール並びにＩＣモジュール用アンテナに関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、本人確認や認証処理のために暗証番号やパスワードを用いたさまざまな装置が考案され、実用に供されている。例えば、銀行やその他の金融機関において、キャッシュ・カードやクレジット・カードを使用する際には、キャッシュ・ディスペンサやその他の金融端末上で、本人認証の手段として、暗証番号やパスワードの入力を使用者に対して促し、使用者から正しい暗証番号やパスワードが入力されたことを確認してから、入出金動作を行なうようになっている。
【０００４】
１枚のキャッシュ・カード上に配設されている磁気ストライプなどの記憶媒体の中には、その銀行に対してのみ使用可能な記憶領域しか設けられていない。したがって、上述したような暗証番号あるいはパスワードの入力は、この単一の記憶領域へのアクセスに過ぎないので、偽造や盗用に対する保護は充分とは言い難い。
【０００５】
このため、偽造防止などの観点から、キャッシュ・カードやクレジット・カードなどに電気的な接点を持った接触式ＩＣカードや、無線データを介して非接触でデータの読み書きを行なう非接触ＩＣカードが携帯型の認証媒体としてよく使われるようになってきている。非接触方式のＩＣカードの場合、リーダ／ライタからは電磁波からなる質問信号が送出され、ＩＣカード側ではこの搬送波を整流して直流電源を生成して内部回路を駆動させ、質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なう。
【０００６】
例えば、キャッシュ・ディスペンサやコンサート会場の出入口、駅の改札口などに設置されたＩＣカード・リーダ／ライタは、利用者がかざしたＩＣカードに非接触でアクセスすることができる。
【０００７】
また、大容量メモリ付きのＩＣカードによれば、複数のアプリケーションを同時に格納しておくことができるので、１枚のＩＣカードを複数の用途に利用することができる。例えば、１枚のＩＣカード上に、電子決済を行なうための電子マネーや、特定のコンサート会場に入場するための電子チケットなど、２以上のアプリケーションを格納しておき、１枚のＩＣカードをさまざまな用途に適用させることができる。
【０００８】
利用者が暗証番号をＩＣカード・リーダ側に入力して、入力された暗証番号をＩＣカード上に格納された暗証番号と照合することで、ＩＣカードとＩＣカード・リーダ／ライタ間で本人確認又は認証処理が行なわれる。そして、本人確認又は認証処理に成功した場合には、例えば、ＩＣカード内に保存されているアプリケーションの利用が可能となる。ここで、ＩＣカードが保持するアプリケーションとしては、例えば、電子マネーや電子チケットなどの価値情報を挙げることができる。（ＩＣカード・アクセス時に使用する暗証番号のことを、特にＰＩＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｕｍｂｅｒ）と呼ぶ。）
【０００９】
最近では、実装技術の進歩により、ＩＣカード機能とその読み書き装置を一体化して単一の半導体回路チップとして構成することが可能となってきている。このようなＩＣチップは、電磁波検出によりＩＣカードとして起動し、通常のパワーオン操作により読み書き装置として起動することができる。
【００１０】
さらに、ＩＣカードがカード用リーダ／ライタ（カード読み書き装置）との非接触インターフェースの他に、外部機器と接続するための有線インターフェースを備えることにより、ＩＣカードを携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やパーソナル・コンピュータなどの情報処理端末に接続しあるいは内蔵して用いることができる（但し、端末に内蔵される多くの場合、ＩＣカードはワンチップ化して構成される。以下では、ＩＣカード及びＩＣチップを総称して単に「ＩＣカード」と呼ぶことにする）。
【００１１】
このような場合、ＩＣカードを利用したさまざまなアプリケーション・サービスを、情報処理端末上で実行することができる。例えば、情報処理端末上のキーボードやディスプレイなどのユーザ・インターフェースを用いてＩＣカードに対するユーザインタラクションを情報処理端末上で行なうことができる。また、ＩＣカードが携帯電話機と接続されていることにより、ＩＣカード内に記憶された内容を電話網経由でやり取りすることもできる。さらに、携帯電話機からインターネット接続して利用したサービスの代金をＩＣカードで支払うことができる。
【００１２】
勿論、ＩＣカード上に電子マネーや電子チケットなどの価値情報を格納している場合には、情報処理端末は、電子決済などの価値情報の処理や、その他のさまざまなサービスを実現することができる。さらに、ＩＣカードとカード読み書き装置間のデータ転送のフェーズに応じた処理や、ＩＣカードの内部状態に応じた処理を提供することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなＩＣカードに関連するさまざまな機能を複数のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いて実現することは比較的容易であるが、コスト面や信頼性の面で問題が多い。また、バイポーラ・プロセスを利用したＬＳＩでは１チップ化は比較的容易に実現することができるが、この場合もコスト面の問題が大きい。
【００１４】
従来の非接触ＩＣカード用チップは、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）プロセスを用いて上述した機能の１チップ化を実現したものである。但し、ＩＣカード機能は、基本的に、外部のリーダ／ライタからの搬送波を整流して直流電源を生成しこれを内部のプロセッサやメモリなどの回路の駆動用電源とするものであり、携帯機器などの電源を持った装置に内蔵してもその装置電源を利用することができない。また、このＩＣカード用チップ自体は電波送出器を備えていないので、自らリーダ／ライタとなって他のＩＣカードに対してアクセスを行なうことはできない。また、チップの駆動電源を搬送波にのみ依存しているので、ＩＣカードとして動作するときにリーダ／ライタとの距離が大きくなると通信が困難になる。
【００１５】
一方、リーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能が単一の半導体回路チップ上に一体化して構成した場合、実装面積を節減することができるので、携帯電話などの小型機器に搭載するのに有利である。このようなＩＣモジュール・チップの各入出力端子にリーダ／ライタ用のアンテナと、カードＩＣ用のアンテナを接続して、外部のＩＣカード又は外部のリーダ／ライタと非接触通信を行なうことが可能になる。
【００１６】
携帯機器などでは小型化が強く要求されている。このため、リーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能を一体化した半導体回路チップをこの種の機器に搭載する場合、リーダ／ライタ用及びカードＩＣ用の２つのアンテナを重ねて、あるいは同一のアンテナを共用するように構成することが好ましいと思料される。
【００１７】
しかしながら、このような構成では、カードＩＣ機能を使用する際、外部のリーダ／ライタから空中電力が供給されたときに、リーダ／ライタ側の送信回路にもこれが入力されて（図１を参照のこと）、電源電圧が上昇してしまうという現象が生じる。
【００１８】
これは、ＭＯＳの構造上起こり得る現象である。図２には、一般的なＭＯＳ構造の断面を模式的に示している。ＭＯＳ　ＦＥＴには、キャリアが電子であるｎチャネルのもの（ｎ−ＭＯＳ）と、キャリアが正孔であるｐチャネルのもの（ｐ−ＭＯＳ）とがある。
【００１９】
ｎ−ＭＯＳでは、ゲートＧがソースＳに対して高電位（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）になると、ソースとドレインＤ間にｎ型チャネルが形成され、その間の抵抗値が減少する。これがスイッチ・オンに相当する。また、ゲートがソースに対して低電位（ｎｅｇａｔｉｖｅ）になると、チャネルが形成されず、ソースとドレイン間の抵抗は大となり、これがスイッチ・オフに相当する。一方、ｐ−ＭＯＳでは、ゲートがソースより低電位になると、ソースとドレイン間にｐ型チャネルが形成され、トランジスタはオンとなる。また、ゲートがソースより高電位になると、チャネルは形成されず、トランジスタはオフとなる。
【００２０】
図２に示すように、ｐ−ＭＯＳ及びｎ−ＭＯＳそれぞれのソース及びドレイン電極には寄生ダイオードが形成されている。
【００２１】
ＭＯＳゲートを用いた回路構造は、図３に示す通りとなるが、これにソース及びドレイン電極に形成された寄生ダイオードを書き加えると、図４に示す通りとなる。但し、現実の電流方向から、ソース電極に形成された寄生ダイオードは有効に作用しないことから、図４に示した回路は実際には図５に示したものと等価である。図示の通り、ｐ−ＭＯＳ及びｎ−ＭＯＳの各ドレイン電極に形成された寄生ダイオードが直列的に接続された構造を含んでいる。
【００２２】
ここで、図５に示したＭＯＳゲートを、リーダ／ライタ用送信回路の出力バッファに当てはめると、図６に示す通りとなる。同図に示すように、出力バッファは、２つのＭＯＳゲートが並列して同じ電源電圧に接続される構成となっている。また、各ＭＯＳゲートは、２個の直列接続された寄生ダイオードを含んでいるが、出力バッファにおいては、これらがグラウンドを介してさらに直列的に接続され、この結果、図７に示すように、４個の寄生ダイオードからなる全波整流回路が形成されることになる。
【００２３】
この全波整流回路は、送受信アンテナと並列接続するとともに、点Ａにてリーダ／ライタ用送信回路の電源ラインに結線される。ここで、送受信アンテナに空中電力が供給されると、全波整流回路によって整流されて、リーダ／ライタ送信回路の電源端子に電圧を生じさせ、点Ａの電圧が電源電圧よりも上昇することがある。
【００２４】
このように上昇した電圧が、ＩＣチップの電源電圧よりも高くなったときには、電流の逆流が起こる。また、ＩＣの動作保証ができず、ＩＣの破壊を招く可能性もある。
【００２５】
また、カード互換機能のアナログ・フロントエンドは半端整流器で構成しているため、この寄生ダイオードにより形成される全波整流回路は非常に相性が悪く、カード用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナの共用化が困難である。したがって、２つのアンテナを重ねて構成せざるを得ない。
【００２６】
本発明は上述したような技術的課題を鑑みたものであり、その主な目的は、ＭＯＳプロセスを利用してリーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能が単一の半導体回路チップ上に一体化して構成される、優れたＩＣモジュール並びにＩＣモジュール用アンテナを提供することにある。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、リーダ／ライタ用アンテナとカードＩＣ用アンテナを重ねて構成することによって実装面積を小さくした、優れたＩＣモジュール並びにＩＣモジュール用アンテナを提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、電磁波を搬送波として質問信号を送出するとともにこれに対する応答信号を受信するリーダ／ライタ機能部と、
搬送波を整流して直流電源を生成して内部回路を駆動させ、質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なうカードＩＣ機能部と、
前記カードＩＣ機能部の入出力端子に接続される第１のループ・アンテナと、
前記リーダ／ライタ機能部の入出力端子に接続される第２のループ・アンテナとを具備し、
前記第１のループ・アンテナと前記第２のループ・アンテナは、絶縁層を介してフレキシブル基板上に積層されてなる、
ことを特徴とするＩＣモジュールである。
【００２９】
ここで、前記リーダ／ライタ機能と前記カードＩＣ機能は、ＭＯＳプロセスを利用して単一の半導体回路チップ上に実装されている。
【００３０】
携帯機器などでは小型化が強く要求されているので、ＩＣモジュールをこの種の機器に搭載することを考慮し、リーダ／ライタ用及びカードＩＣ用の２つのアンテナを重ねて構成することによって、実装面積を節約することができる。
【００３１】
そして、カードＩＣ用アンテナ及びリーダ／ライタ用アンテナをスパイラル状のパターンに形成することによって、開口面積の大きいアンテナを構成することができる。
【００３２】
このとき、カードＩＣ用のループ・アンテナのスパイラル線間にリーダ／ライタ用のループ・アンテナを形設することによって、両ループ・アンテナを電極として構成されるコンデンサの線間容量の増大を押さえることができる。この結果、共振周波数を合わせることを容易にし、カード互換機能のアナログ・フロントエンドでの整流効率を向上させることができる。
【００３３】
また、カードＩＣ用アンテナの開口面積の方をリーダ／ライタ用アンテナの開口面積よりも大きくとるようにしてもよい。このような場合、カード互換機能を使用した場合に、カードＩＣ用アンテナの受信感度が増大する分だけ、リーダ／ライタ用アンテナで受信する磁界を減らすことができる。したがって、エネルギー・ロスの減少、寄生ダイオードでの電流の減少、カード互換機能の性能アップという効果がある。
【００３４】
また、カードＩＣ用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナの２つのアンテナは交流的には結合しており、トランスを構成しているようにも見える。そこで、カードＩＣ用アンテナの巻線の方を大きくすることによって、カードＩＣ用アンテナの方で効率よく磁界を受信させることができ、カード互換機能の性能を向上することができる。
【００３５】
また、カードＩＣ用のループ・アンテナ側にのみ、共振周波数を決定する同調用コンデンサを並列接続するようにしてもよい。このような場合、カードＩＣ側で共振器を構成することでカードＩＣ用アンテナの方で効率よく磁界を受信させることができ、上述と同様に、カード互換機能の性能を向上することができる。
【００３６】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００３８】
本発明に係るＩＣモジュールは、電磁波を搬送波として質問信号を送出するとともにこれに対する応答信号を受信するリーダ／ライタ機能と、この搬送波を整流して直流電源を生成して内部回路を駆動させ、質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なうカードＩＣ機能とが、ＭＯＳプロセスを利用して、単一の半導体回路チップ上で一体化して構成されている。
【００３９】
そして、ＩＣモジュールは、携帯電話やＰＤＡなどの携帯機器に搭載して、携帯機器の情報処理機能とＩＣモジュールによる非接触データ転送機能の連携により付加価値の高いサービスを実現することができる。
【００４０】
このようなＩＣモジュールにおいては、各入出力端子にリーダ／ライタ用のアンテナと、カードＩＣ用のアンテナを接続して、外部のＩＣカード又は外部のリーダ／ライタと非接触通信を行なうことが可能になる。
【００４１】
一方、携帯機器などでは小型化が強く要求されているので、リーダ／ライタ用及びカードＩＣ用の２つのアンテナを重ねて、あるいは同一のアンテナを共用するように構成することが好ましい。しかしながら、カード互換機能のアナログ・フロントエンドは半端整流器で構成され、リーダ／ライタ送信回路の出力バッファにおいて寄生ダイオードにより形成される全波整流回路は非常に相性が悪いので（前述）、カード用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナの共用化が困難である。したがって、２つのアンテナを重ねて構成せざるを得ない。
【００４２】
また、携帯機器などは、アンテナから見ると金属の塊のようなものであり、その周辺金属の影響をなるべく抑えるため、携帯機器の筐体表面近く若しくは携帯機器の外周にアンテナを実装することが必要である。
【００４３】
そこで、本実施形態では、アンテナは、フレキシブル基板又はその他の薄膜で形成された基板に所定の導電体のパターンを描くことによって構成する。そして、カードＩＣ用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナを絶縁層を介して積層することによって、２つのアンテナを重ねて構成して、実装面積を節約する。
【００４４】
しかしながら、カードＩＣ用アンテナと、リーダ／ライタ用アンテナを重ねとしまうと、両アンテナが電極として作用するコンデンサが形成される。そして、基板が薄いため、電極の間隙が狭くなり、線間容量が増大してしまう。この結果、共振周波数を合わせることができない、ＩＣモジュールのカード互換機能のアナログ・フロントエンドでの整流効率が落ちてしまうという弊害が生じる。
【００４５】
図８には、カードＩＣ用アンテナ及びリーダ／ライタ用アンテナのパターンを示している。
【００４６】
同図に示すように、カードＩＣ用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナをフレキシブル基板の表裏にそれぞれ実装することによって、２つのアンテナの開口面積を大きくとることができる。また、カードＩＣ用アンテナ及びリーダ／ライタ用アンテナをスパイラル状のパターンに形成することによって、開口面積の大きいアンテナを構成することができる。
【００４７】
そして、カードＩＣ用のループ・アンテナのスパイラル線間にリーダ／ライタ用のループ・アンテナを形設することによって、両ループ・アンテナを電極として構成されるコンデンサの線間容量の増大を抑えている。この結果、共振周波数を合わせることを容易にし、カード互換機能のアナログ・フロントエンドでの整流効率を向上させることができる。
【００４８】
また、カードＩＣ用アンテナの開口面積の方をリーダ／ライタ用アンテナの開口面積よりも大きくとることができる。これにより、カード互換機能を使用した場合に、カードＩＣ用アンテナの受信感度が増大する分だけ、リーダ／ライタ用アンテナで受信する磁界を減らすことができる。したがって、エネルギー・ロスの減少、寄生ダイオードでの電流の減少、カード互換機能の性能アップという効果が得られる。
【００４９】
ここで、カードＩＣ用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナの２つのアンテナは交流的には結合しており、トランスを構成しているようにも見える。そこで、カードＩＣ用のループ・アンテナの巻数をリーダ／ライタ用のループ・アンテナの巻数よりも大きくすることによって、カードＩＣ用アンテナの方で効率よく磁界を受信させることができ、上述と同様に、カード互換機能の性能を向上することができる。
【００５０】
また、カードＩＣ用のループ・アンテナ側にのみ、共振周波数を決定する同調用コンデンサ（図示しない）を並列接続することによって、カードＩＣ用アンテナの方で効率よく磁界を受信させることができ、上述と同様に、カード互換機能の性能を向上することができる。
【００５１】
一方、本実施形態に係るＩＣモジュールのリーダ／ライタ互換機能を使用するときは、リーダ／ライタ用アンテナによって磁界を発生させるのだが、この際、カードＩＣ用アンテナによる２次放射によって効率よく磁界を外部に出すことができる。このとき、カードＩＣ側で同調をとっていると、リーダ／ライタ用アンテナにとってカードＩＣ側のアンテナが強力な共振器として作用するので、さらに効率よく磁界を発生させることができる。
【００５２】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、ＭＯＳプロセスを利用してリーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能が単一の半導体回路チップ上に一体化して構成される、優れたＩＣモジュール並びにＩＣモジュール用アンテナを提供することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、リーダ／ライタ用アンテナとカードＩＣ用アンテナを重ねて構成することによって実装面積を小さくした、優れたＩＣモジュール並びにＩＣモジュール用アンテナを提供することができる。
【００５５】
本発明によれば、２つのアンテナ両方ともなるべく大きな開口面積をとることにより、非接触ＩＣカードの通信性能の向上及び周辺金属からの影響の減少といった効果を期待することができる。また、携帯機器の限りある実装面積を有効に使うことが可能になる。
【００５６】
また、本発明によれば、カードＩＣ用アンテナのスパイラルの線間にリーダ／ライタ用アンテナを配置することで、カードＩＣ用アンテナの開口面積の方をリーダ／ライタ用アンテナの開口面積より大きくとることができる。これにより、カード互換機能を使用した場合に、リーダ／ライタ用アンテナで受信する磁界を減らすことによって、エネルギー・ロスの減少、寄生ダイオードでの電流の逆流の減少、カード互換機能の性能アップという効果を得ることができる。
【００５７】
ここで、カードＩＣ用アンテナとリーダ／ライタ用アンテナの２つのアンテナは交流的には結合しており、トランスを構成しているようにも見える。そこで、カードＩＣ用アンテナの巻線の方を大きくすることによって、カードＩＣ用アンテナの方で効率よく磁界を受信させることができ、カード互換機能の性能を向上させることができる。
【００５８】
また、本発明によれば、カードＩＣ用アンテナ側に同調用コンデンサを接続し、カードＩＣ側で共振器を構成することで、カード互換機能の効果をさらに期待することができる。
【００５９】
また、本発明に係るＩＣモジュールのリーダ／ライタ互換機能を使用するときは、リーダ／ライタ用アンテナによって磁界を発生させるのだが、この際、カードＩＣ用アンテナによる２次放射によって効率よく磁界を外部に出すことができる。このとき、カードＩＣ側で同調をとっていると、リーダ／ライタ用アンテナにとってカードＩＣ側のアンテナが強力な共振器として作用するので、さらに効率よく磁界を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能を一体化したＩＣモジュールのカードＩＣ機能を使用する際、外部のリーダ／ライタから空中電力が供給されたときに、リーダ／ライタ側の送信回路にもこれが入力される様子を示した図である。
【図２】一般的なＭＯＳ構造の断面を模式的に示した図である。
【図３】ＭＯＳゲートの回路構造を示した図である。
【図４】ソース及びドレイン電極に形成された寄生ダイオードを書き加えＭＯＳゲートの回路構造を示した図である。
【図５】図４に示した回路の等価回路を示した図である。
【図６】図５に示した等価回路を当てはめて構成されるリーダ／ライタ用送信回路の出力バッファの回路構成を示した図である。
【図７】各ＭＯＳゲートに含まれる寄生ダイオードが直列的に接続されて全波整流回路が構成される様子を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係るカードＩＣ用アンテナ及びリーダ／ライタ用アンテナのパターンを示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004145452.tif 000009
【図８】
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