(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面内で複数回巻かれると共にその両端部をジャンパ部でつないで閉回路パターンを構成し、誘導電磁界を伝送媒体として非接触状態で情報伝達をするためのアンテナコイルにおいて、
上記ジャンパ部が、導電性ペーストと、電気的な良導体とから構成され、
上記良導体が、上記導電性ペーストの途中に介在してあるいは当該導電性ペーストの少なくとも一部に沿って密着して設けられたことを特徴とするアンテナコイル。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナコイルにおいて、
上記良導体が、上記導電性ペーストよりも体積抵抗率が低いことを特徴とするアンテナコイル。
【請求項３】
請求項１に記載のアンテナコイルにおいて、
上記ジャンパ部を上記導電性ペーストと上記良導体とから構成して、当該ジャンパ部全体の抵抗率を低くしたことを特徴とするアンテナコイル。
【請求項４】
カード基板と、当該カード基板の表面内で複数回巻かれると共にその両端部をジャンパ部でつないで構成したアンテナコイルとを備え、当該アンテナコイルによって誘導電磁界を伝送媒体として非接触状態で情報伝達をする非接触型カードにおいて、
上記アンテナコイルとして、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナコイルを用いたことを特徴とする非接触型カード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個人認証、商品管理、物流等において、非接触状態で情報伝達をするためのアンテナコイル及びそれを用いた非接触型カードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な非接触型カードは主として、図５に示すように、プラスチックフィルム基板２０と、このプラスチックフィルム基板２０の片面に形成されたアンテナコイル２及びＩＣ３を搭載したＩＣチップ搭載部７等の電子回路パターンと、この電子回路パターンを覆って保護するカバーフィルム（図示せず）とから構成されている。
【０００３】
このような非接触型カード、例えば非接触ＩＣカードに用いられる電子回路パターンは通常、銅やアルミニウムのエッチング又は銀ペーストを用いて印刷することによって形成されるのが一般的である。この中で閉回路を作ってアンテナコイルを構成するために、同心円上に複数回巻かれた電子回路パターンの始点と終点を互いに接続する。即ち、複数回巻かれたパターンの始点と終点とを接続するために、ジャンパ部６が設けられている。このジャンパ部は接続の容易性等から銀ペーストによって構成され、複数回巻かれたパターンの途中の線と絶縁された状態でその始点と終点とを接続している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した非接触ＩＣカードでは、接続の容易性等からジャンパ部６を銀ペーストで構成するが、銀ペーストは抵抗率が比較的高い。即ち、銀ペーストの体積抵抗率は１．６×１０-5［Ω・ｍ］程度であり、銅の体積抵抗率１．６７×１０-６［Ω・ｍ］に比べて１０倍程度高い。このため、エネルギー損失が大きくなり、通信効率を下げる原因となっている。
【０００５】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、ジャンパ部の抵抗率を低くして、電力損失を低減し、通信効率を向上させたアンテナコイル及びそれを用いた非接触型カードを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の発明に係るアンテナコイルは、同一平面内で複数回巻かれると共にその両端部をジャンパ部でつないで閉回路パターンを構成し、誘導電磁界を伝送媒体として非接触状態で情報伝達をするためのアンテナコイルにおいて、上記ジャンパ部が、導電性ペーストと、電気的な良導体（以下「良導体」という）とから構成され、上記良導体が、上記導電性ペーストの途中に介在してあるいは当該導電性ペーストの少なくとも一部に沿って密着して設けられたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、ジャンパ部の導電性ペーストの途中に良導体を介在されることで、ジャンパ部全体としての抵抗率を低くすることができる。これにより、電力損失が低減し、通信効率を向上させることができる。また、良導体が導電性ペーストの代わりに電気を通す部分では抵抗率が低くなる。これにより、抵抗率の比較的高い導体と抵抗率の低い良導体の直列配線と同様に、ジャンパ部全体としての抵抗率が低くなり、電力損失が低減して通信効率が向上する。さらに、抵抗率が比較的高い導電性ペーストと抵抗率の低い良導体とが沿っている部分では両方に電気が流れるため、並列配線と同じ効果があり、その部分の抵抗率が低くなる。これに応じて、ジャンパ部全体としての抵抗率も低くなり、電力損失が低減して通信効率が向上する。
【０００８】
第２の発明に係るアンテナコイルは、第１の発明に係るアンテナコイルにおいて、上記良導体が、上記導電性ペーストよりも体積抵抗率が低いことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、良導体が導電性ペーストよりも体積抵抗率が低いことで、ジャンパ部全体としての抵抗率が低くなり、電力損失が低減して通信効率が向上する。
【００１０】
第３の発明に係るアンテナコイルは、第１の発明に係るアンテナコイルにおいて、上記ジャンパ部を上記導電性ペーストと上記良導体とから構成して、当該ジャンパ部全体の抵抗率を低くしたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、ジャンパ部全体の抵抗率を低くしたため、電力損失が低減して通信効率が向上する。
【００１２】
第４の発明に係る非接触型カードは、カード基板と、当該カード基板の表面内で複数回巻かれると共にその両端部をジャンパ部でつないで構成したアンテナコイルとを備え、当該アンテナコイルによって誘導電磁界を伝送媒体として非接触状態で情報伝達をする非接触型カードにおいて、上記アンテナコイルとして、第１乃至第３の発明のいずれかに係るアンテナコイルを用いたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、抵抗率の比較的高い導体と抵抗率の低い良導体の直列配線又は並列配線と同様に、ジャンパ部全体としての抵抗率が低くなり、電力損失が低減して、非接触型カードの通信効率を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態に係るアンテナコイル及び非接触型カードについて、添付図面に基づいて説明する。なおここでは、非接触型カードとして非接触ＩＣカードを例に説明する。
【００１５】
非接触ＩＣカードは、上述した従来の非接触ＩＣカードと同様に、主として、プラスチックフィルム基板と、このプラスチックフィルム基板の片面に形成されたアンテナコイル及びＩＣチップ搭載部等の電子回路パターンと、この電子回路パターンを覆って保護するカバーフィルムとから構成されている。
【００１６】
図１に電子回路パターン１を示す。この電子回路パターン１は主に、アンテナコイル２と、ＩＣチップ３とから構成されている。
【００１７】
アンテナコイル２は、巻き線部５と、ジャンパ部６と、ＩＣチップ搭載部７とから構成されている。巻き線部５は、誘導電磁界における送受信を行う部分で、カード基板であるプラスチックフィルム基板の片面に沿って四角形の螺旋状に８回巻かれている。ジャンパ部６は、巻き線部５の両端部をつないで閉回路パターンを構成するための部材である。このジャンパ部６の具体的な構造は後述する。ＩＣチップ搭載部７は、ＩＣチップ３をアンテナコイル２に組み込む部分である。
【００１８】
ジャンパ部６は、図２に示すように、導電性ペースト１０と、この導電性ペースト１０の途中に介在されるホット用ターミナル１１とから構成され、巻き線部５の両端部は、それに隣接するホット用ターミナル１１とそれぞれ導電性ペースト１０を用いて接続されている。隣接するホット用ターミナル１１同士も導電性ペースト１０を用いて接続されている。
【００１９】
導電性ペースト１０は、例えば銀ペーストによって構成され、巻き線部５とジャンパ部６の間には絶縁レジスト膜（図示せず）が設けられ、巻き線部５と導電性ペースト１０との間を絶縁している。
【００２０】
ホット用ターミナル１１はジャンパ部６全体としての抵抗率を低減するための部材であり、良導体で構成されている。この良導体としては例えば、銅、金、銀、アルミニウム等の金属、即ち、導電性ペーストより体積抵抗率の低い金属を用いることができる。ホット用ターミナル１１は、隣り合う２本の巻き線部５の間に設けられている。巻き線部５は８回巻かれているため、８つのホット用ターミナル１１が各巻き線部５の間に設けられている。ホット用ターミナル１１と巻き線部５との間には隙間が設けられ、互いに絶縁されている。導電性ペースト１０はホット用ターミナル１１の縁部に接続され、隣り合う各ホット用ターミナル１１の縁部が導電性ペースト１０で接続されている。これにより、抵抗率の比較的高い導電性ペーストと抵抗率の低い良導体の直列配線構造となり、ジャンパ部６全体の抵抗率が低減される。
【００２１】
ＩＣチップ搭載部７は、ＩＣチップ３を設置する部分で、巻き線部５の最内側に設けられている。
【００２２】
ＩＣチップ３は、個人認証、商品管理、物流等の用途に応じた情報が格納されている。ＩＣチップ３はアンテナコイル２の巻き線部５に接続されている。これにより、ＩＣチップ３は、アンテナコイル２を介して誘導電磁界を伝送媒体として、外部の処理装置と非接触状態で情報のやりとりをする。
【００２３】
次に、本発明の他の実施形態に係るアンテナコイルについて説明する。
【００２４】
上記アンテナコイル２において、ジャンパ部６はホット用ターミナル１１を導電性ペーストの途中に介在して設けたが、良導体を導電性ペーストの少なくとも一部に沿って密着して設けてもよい。具体的には、図３に示すように、ホット用ターミナル１１の上側面を導電性ペースト１０で覆う状態で巻き線部５の両端部を接続したり、あるいは図４に示すように、導電性ペースト１０の表面に良導体１２を沿わせて密着させてジャンパ部６とするなどの構成があげられる。導電性ペーストとしては、例えば銀ペースト等を用いることができ、良導体としては、銅、金、銀、アルミニウム等の金属を用いることができる。
【００２５】
このような構造とすることにより、良導体が導電性ペーストに沿って密着している部分では、良導体と導電性ペーストの両方に電気が流れるため、並列配線と同じ効果があり、その部分の抵抗率が低くなる。これに応じて、ジャンパ部全体としての抵抗率も低くなって電力損失が低減するので、通信効率を向上させることができる。
【００２６】
［実施例１］
次に、上記構成の電子回路パターン１の具体例を示す。
【００２７】
非接触ＩＣカードを次の寸法で構成した。カード基板の厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績（株）製  商品名「ＰＥＴ  Ａ−４３００」）に、厚さ２０μｍのポリエステル系接着剤（東洋紡績（株）製  商品名「バイロン３００」）を介して、厚さ３５μｍの銅箔を貼付した。次に第二塩化鉄溶液を用いてウエットエッチングにより、巻き線部５とＩＣチップ搭載部７及びホット用ターミナル１１を形成した。巻き線部５の短辺Ｌ１は５０ｍｍ、長辺Ｌ２は８０ｍｍ、巻き線部５を８本並べた幅Ｌ３は１７．５ｍｍ、１本の巻き線部５の幅Ｌ５は０．５ｍｍ、ホット用ターミナル１１の幅Ｌ６は１．０ｍｍ、巻き線部５とホット用ターミナル１１との隙間の幅Ｌ８は０．２５ｍｍとした。
【００２８】
次に巻き線部５上のジャンパ部６に相当する部分を厚さ２０μｍのアクリル樹脂系絶縁レジスト（日本アチソン（株）製  商品面「ＭＬ２５０８９」）で被い、その上から導電性ペーストとして銀ペースト（東洋紡績（株）製  商品名「ＤＷ２５０Ｌ−１」）で、巻き線部５の端部と、それと隣り合うホット用ターミナル、及び隣り合うホット用ターミナル同士を接続してジャンパー部６を形成し、アンテナコイル２とした。導電性ペースト１０がホット用ターミナル１１と重なる幅Ｌ７は０．２ｍｍ、ジャンパ部６の幅Ｌ４は２．０ｍｍとした。
【００２９】
以上のようにして導電性ペーストの途中に、銅箔からなるホット用ターミナルが介在されたジャンパ部６を形成することにより、ジャンパ部６の体積抵抗率は６．０７［Ω・ｍ］となった。
【００３０】
次にＩＣチップ搭載部７にＩＣチップ３（フィリップス（株）製  商品名「Ｉ−ＣＯＤＥ」）を搭載して非接触ＩＣカードを作製した。そして、読取機（marantz社製、商品名「ＩＣＷ９００Ｆ」）に測定用アンテナを接続した測定機を用いて交信可能距離（非接触ＩＣカードと測定用アンテナとの間の距離）を測定した結果、この非接触ＩＣカードの交信可能距離は２０ｃｍであった。
【００３１】
［実施例２］
実施例１と同様にして、ポリエチレンテレフタレートフィルムに巻き線部５、ＩＣチップ搭載部７及びホット用ターミナル１１を形成し、巻き線部５上のジャンパ部６に相当する部分を絶縁レジストで覆った。次にホット用ターミナル１１の上側面に密着するようにして、厚さ２０μｍの銀ペースト（東洋紡績（株）製、商品名「ＤＷ２５０Ｌ−１」）で巻き線部５の両端部を接続しジャンパ部を形成し、アンテナコイルとした。次に実施例１と同様に、ＩＣチップを搭載して非接触ＩＣカードを作製した。そして、実施例１と同様にして交信可能距離を測定したところ、この非接触ＩＣカードの交信可能距離は２０ｃｍであった。
【００３２】
［比較例］
ホット用ターミナルを形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、巻き線部とＩＣチップ搭載部を形成し、巻き線部上のジャンパ部に相当する部分を絶縁レジストで覆った。次に厚さ２０μｍの銀ペーストで巻き線部の両端部を接続しジャンパ部を形成した。この銀ペーストのみで形成したジャンパ部の体積抵抗率は９．３３［Ω・ｍ］であり、実施例１のジャンパ部の１．５４倍であった。
【００３３】
次に実施例１と同様にしてＩＣチップを搭載して非接触ＩＣカードとした。そして、実施例１と同様にして交信可能距離を測定したところ、この非接触ＩＣカードの交信可能距離は１７ｃｍであった。
【００３４】
［効果］
（１）  以上のように、ジャンパ部６に抵抗率の低い良導体を介在させたので、ジャンパ部６全体の抵抗率を低くすることができる。この結果、アンテナコイル２での電力損失が低減し、通信効率を向上させることができる。
【００３５】
（２）  さらに、通信効率の向上に伴って交信距離を延ばすことができる。上記実験例、比較例では、従来の非接触型カードの交信距離が１７ｃｍであるのに対して、本発明の非接触型カードでは交信距離が先端係止部２０ｃｍとなり、交信距離を３ｃｍ延ばすことができた。
【００３６】
［変形例］
（１）  上記実施形態では、非接触ＩＣカードを例に説明したが、本発明はこの非接触ＩＣカードに限らず、非接触状態で情報伝達をする必要のあるカード全てに適用することができる。
【００３７】
さらに、カードに限らず、分離した２つ物の間で非接触状態で情報伝達をする必要があるものすべてについて本発明を適用することができる。
【００３８】
（２）  上記実施形態では、ホット用ターミナル１１は、各巻き線部５の間のすべてに設けたが、１つ置き又は２つ置き以上の間隔を置いて設けてもよい。この場合も、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るアンテナコイル及び非接触型カードでは、次のような効果を奏することができる。
【００４０】
ジャンパ部に抵抗率の低い良導体を介在させたので、ジャンパ部全体の抵抗率を低くすることができる。この結果、アンテナコイルでの電力損失が低減し、通信効率を向上させることができる。
【００４１】
さらに、通信効率の向上に伴って交信距離を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子回路パターンを示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る導電性ペースト及びホット用ターミナルを示す平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る導電性ペースト及びホット用ターミナルを示す平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る導電性ペースト及び良導体を示す平面図である。
【図５】従来の電子回路パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１：電子回路パターン、２：アンテナコイル、３：ＩＣチップ、５：巻き線部、６：ジャンパ部、７：ＩＣチップ搭載部、１０：導電性ペースト、１１：ホット用ターミナル、１２：良導体、２０：プラスチックフィルム基板。
【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】
0004810033.tif 000006