(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部との通信により情報の書き込み、読み出しを行なう集積回路部が備えられたＩＣチップ（２００）と、
ポリシリコンを含む第１の抵抗（３００）を介して、前記集積回路部に接続された第１の端子（４２０）と、
ポリシリコンを含む第２の抵抗（３１０）を介して、前記集積回路部に接続された第２の端子（４３０）と、
所定電圧レベルの電源（１２０）と前記第１の抵抗との間に配置される第３の抵抗（２７０、２７０ａ）と、
接地端子（１３０）と前記第２の抵抗との間に配置される第４の抵抗（２８０、２８０ａ）と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された導体パターン（４５０）とを備え、
前記集積回路部に前記第１の端子と前記第２の端子のいずれかの電位を入力すると共に、前記導体パターンを断線させたときに、前記集積回路部にて前記第１、第２の端子のいずれかの電位がハイレベルもしくはローレベルへ変化することを検出することにより、前記導体パターンの断線検出を行うことを特徴とする非接触型ＩＣカード。
【請求項２】
前記集積回路部は、前記断線検出を行うと能動状態に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項３】
前記第１、第２の抵抗は、それぞれ第１、第２の保護素子（２５０、２６０）に接続されており、これら第１、第２の保護素子を介して前記集積回路部に接続されており、前記第１、第２の端子を通じて前記第１、第２の保護素子の耐量を超えるノイズが侵入した際に、前記保護素子よりも先に溶断されるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項４】
所定電圧レベルの電源（１２０）と接地端子（１３０）との間に接続された整流器（２２０）と、該整流器に並列接続されたキャリア抽出回路（２３０）及び制御回路（２４０）と、前記電源と前記接地端子との間に互いに並列的に接続された第１、第２の保護素子（２５０、２６０）と、前記第１の保護素子に一端側が接続された第１の抵抗（３００）と、前記第１の抵抗の他端側に接続された第１の端子（４２０）と、前記第２の保護素子に一端側が接続された第２の抵抗（３１０）と、前記第２の抵抗の他端側に接続された第２の端子（４３０）と、前記電源（１２０）と前記第１の抵抗との間に配置される第３の抵抗（２７０、２７０ａ）と、前記接地端子（１３０）と前記第２の抵抗との間に配置される第４の抵抗（２８０、２８０ａ）と、を含むＩＣチップ（２００）と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された導体パターン（４５０）と、を備え、
前記制御回路に前記第１の端子と前記第２の端子のいずれかの電位を入力すると共に、前記導体パターンを断線させたときに、前記制御回路にて前記第１、第２の端子のいずれかの電位がハイレベルもしくはローレベルへ変化することを検出することにより、前記導体パターンの断線検出を行うように構成され、
かつ、前記第１、第２の抵抗は、ポリシリコンを含んで構成されており、前記第１、第２の端子を通じて前記第１、第２の保護素子の耐量を超えるノイズが侵入した際に、前記保護素子よりも先に溶断されるように設定されていることを特徴とする非接触型ＩＣカード。
【請求項５】
前記第１、第２の保護素子を前記電源と前記接地端子との間に接続するための引き回し配線は、前記キャリア抽出回路及び前記制御回路を前記電源と前記接地端子との間に接続するための引き回し配線から分離されていることを特徴とする請求項４に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項６】
前記第１、第２の保護素子は共に、ＰＭＯＳトランジスタ（２５０ａ、２６０ａ）とＮＭＯＳトランジスタ（２５０ｂ、２６０ｂ）が直列接続された構成となっており、該２つのＭＯＳトランジスタの間に前記第１、第２の抵抗が接続されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の非接触型ＩＣ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、ＩＣチップを内蔵した非接触型ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、宅配便の配送システムに使用される電子荷札として、特開平６−１１５６７６号公報に示されるものがある。この電子荷札は、外部に設けられた発行機との間の非接触通信に応じて情報の書き込み及び読み出しを行なうＩＣチップを内蔵している。このＩＣチップは、入力端子とグランド端子との間に接続された導体パターンがパンチ穴により切断されたときに、導体パターンの断線状態を入力端子の電圧レベルの変化に基づいて検出して能動状態に切り替わるように構成されおり、この切り替えによって電子荷札が起動状態とされるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電子荷札では、導体パターンがパンチ穴によって断線された場合に、導体パターンが外部に露出した状態になってしまうため、その露出部分に使用者が不用意に接触すると、ＩＣチップを破損させてしまうという問題がある。
この問題を解決するものとして、米国特許第５，４０４，０４１号明細書にＩＣチップの入力部に配置された保護素子を強化する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、このような方法では、保護素子の大型化を招き、近年のＬＳＩの微細化と共に進むＩＣ内部の回路の小型化に反するという問題がある。また、非接触型ＩＣカードではコイル部が大地との容量カップリングや誘導カップリングにより仮想接地され、露出部分から侵入したノイズが保護素子を経由してＩＣ内部の弱い個所を破損させ、機能不良を発生させるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされ、導体パターンの切断による露出部分からのノイズの侵入によってＩＣ内部破損することを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明においては、外部との通信により情報の書き込み、読み出しを行なう集積回路部が備えられたＩＣチップ（２００）と、ポリシリコンを含む第１の抵抗（３００）を介して、集積回路部に接続された第１の端子（４２０）と、ポリシリコンを含む第２の抵抗（３１０）を介して、集積回路部に接続された第２の端子（４３０）と、所定電圧レベルの電源（１２０）と第１の抵抗との間に配置される第３の抵抗（２７０、２７０ａ）と、接地端子（１３０）と第２の抵抗との間に配置される第４の抵抗（２８０、２８０ａ）と、第１の端子と第２の端子との間に接続された導体パターン（４５０）とを備え、集積回路部に第１の端子と第２の端子のいずれかの電位を入力すると共に、導体パターンを断線させたときに、集積回路部にて第１、第２の端子のいずれかの電位がハイレベルもしくはローレベルへ変化することを検出することにより、導体パターンの断線検出を行うことを特徴としている。
【０００７】
このように、導体パターンが接続される両端子がポリシリコンを含む第１、第２の抵抗を介して集積回路部に接続されるようにすることにより、第１、第２の抵抗が溶断しやすくなるようにでき、ＩＣチップ内部が破壊されるよりも前に第１、第２の抵抗が溶断されて、その部分がオープン状態となるようにできる。たとえば、請求項３に示すように、第１、第２の端子を通じて第１、第２の保護素子の耐量を超えるノイズが侵入した際に、保護素子よりも先に溶断されるように設定されていればよい。
【０００８】
具体的には、請求項４に示すように、所定電圧レベルの電源（１２０）と接地端子（１３０）との間に接続された整流器（２２０）と、該整流器に並列接続されたキャリア抽出回路（２３０）及び制御回路（２４０）と、電源と接地端子との間に互いに並列的に接続された第１、第２の保護素子（２５０、２６０）と、第１の保護素子に一端側が接続された第１の抵抗（３００）と、第１の抵抗の他端側に接続された第１の端子（４２０）と、第２の保護素子に一端側が接続された第２の抵抗（３１０）と、第２の抵抗の他端側に接続された第２の端子（４３０）と、電源（１２０）と第１の抵抗との間に配置される第３の抵抗（２７０、２７０ａ）と、接地端子（１３０）と第２の抵抗との間に配置される第４の抵抗（２８０、２８０ａ）と、を含むＩＣチップ（２００）と、第１の端子と第２の端子との間に接続された導体パターン（４５０）とを備えた非接触型ＩＣカードにおいて、制御回路に第１の端子と前記第２の端子のいずれかの電位を入力すると共に、導体パターンを断線させたときに、制御回路にて前記第１、第２の端子のいずれかの電位がハイレベルもしくはローレベルへ変化することを検出することにより、導体パターンの断線検出を行うように構成し、かつ、第１、第２の抵抗を、ポリシリコンを含んだもので構成し、第１、第２の端子を通じてノイズが侵入した際に、保護素子よりも先に溶断されるように設定されるようにできる。
【０００９】
請求項５に記載の発明においては、第１、第２の保護素子を電源と接地端子との間に接続するための引き回し配線を、キャリア抽出回路及び制御回路を電源と接地端子との間に接続するための引き回し配線から分離して構成することを特徴としている。このような構成とすることにより、第１、第２の端子を通じて侵入したノイズがキャリア抽出回路及び制御回路とは異なる部分に抜けるようにできる。これにより、より内部回路が破壊されることを防止することができる。
【００１０】
なお、請求項６に示すように、第１、第２の保護素子は共に、ＰＭＯＳトランジスタ（２５０ａ、２６０ａ）とＮＭＯＳトランジスタ（２５０ｂ、２６０ｂ）が直列接続された構成とし、該２つのＭＯＳトランジスタの間に第１、第２の抵抗が接続されるような構成とできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明の実施形態について説明する。
図１に本発明の１実施形態を適用した非接触型ＩＣカード１００の回路構成を示す。以下、図１に基づいて非接触型ＩＣカード１００の回路構成について説明する。
【００１２】
図１に示すように、非接触型ＩＣカード１００は、カード１００内に非接触型ＩＣ（集積回路部）２００を内蔵している。非接触型ＩＣ２００には、外部に接続される２つのの端子４００、４１０、４２０、４３０が備えられており、その一方は、非接触型ＩＣ２００とは別構成として非接触型ＩＣカード１００に内蔵されたコイル１１０に接続され、他方はパンチ穴形成用の導体パターン（配線）４５０が形成されている。
【００１３】
そして、非接触型ＩＣ２００には、コイル１１０に並列接続された容量２１０が備えられており、この容量２１０の両端には、整流器２２０が接続されている。この整流器２２０は、内部電源１２０に接続されており、この整流器２２０によって整流された電圧にて、非接触型ＩＣ２００の内部動作が行えるようになっている。
【００１４】
また、キャリア信号の抽出を行なうキャリア抽出回路と、非接触型ＩＣ２００の全体の制御を行なう制御回路が内部電源１２０接続されている。さらに、２つの保護素子２５０、２６０が内部電源１２０に接続されている。具体的には、内部電源１２０に、保護素子として機能するＰＭＯＳトランジスタ２５０ａ、２５０ｂ及びＮＭＯＳトランジスタ２５０ｂ、２６０ｂが接続されており、それぞれのＰＭＯＳトランジスタ２５０ａ、２６０ａのソース及びゲートが内部電源１２０に接続され、ＮＭＯＳトランジスタ２５０ｂ、２６０ｂのソース、ゲートが接地端子１３０に接続されている。さらに、一方の保護素子２５０のＰＭＯＳトランジスタ２５０ａのソース及びゲートとドレインとの間を接続するように、抵抗２７０が備えられている。また、他方の保護素子２６０のドレインとＧＮＤ端子１３０との間を接続するように、抵抗２８０が備えられている。そして、保護素子２６０のＰＭＯＳトランジスタ２６０ａとＮＭＯＳトランジスタ２６０ｂとの間の電位が制御回路２４０に入力されるようになっている。
【００１５】
また、２つの保護素子２５０、２６０のＰＭＯＳトランジスタ２５０ａ、２６０ａとＮＭＯＳトランジスタ２５０ｂ、２６０ｂとの間には、それぞれ抵抗３００、３１０の一端が接続されており、これら抵抗３００、３１０の他端が導体パターン４５０に接続される端子に接続されている。これら抵抗３００、３１０は、ポリシリコンを挿入したＰｏｌｙ−Ｓｉ抵抗であり、溶断され易い構成とされている。
【００１６】
このように構成された非接触型ＩＣカード１００の作動について説明する。非接触型ＩＣカード１００の導体パターン４５０にパンチ穴５００が空けられる前には、抵抗２７０、２８０、３００、３１０によって分圧された電源電圧、つまりハイレベル信号が制御回路２４０に入力される。このため、非接触型ＩＣ２００は待機状態を持続する。そして、導体パターン４５０にパンチ穴５００が空けられると、抵抗２８０の一端がＧＮＤ端子１３０に接続されていることから、制御回路２４０の入力電圧が零、つまり制御回路２４０にローレベル信号が入力され、非接触型ＩＣ２００は起動状態となる。
【００１７】
このように導体パターン４５０にパンチ穴５００が空けられると、パンチ穴５００から導体パターン４５０が露出するため、この露出部分からノイズが侵入する可能性がある。このような場合、上述したように、ノイズが内部電源１２０も若しくはＧＮＤ端子１３０へ侵入し、大地とのカップリングにより、コイル１１０が仮想接地となり、内部電源１２０やＧＮＤ端子１３０に接続されているキャリア抽出回路２３０や制御回路２４０など回路的に弱い個所から破壊されてしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態では、抵抗３００、３１０をＰｏｌｙ−Ｓｉ抵抗で構成しているため、ノイズ侵入時には抵抗３００、３１０がキャリア抽出回路２３０や制御回路２４０が破壊されるよりも先に溶断され、この部分をオープン状態にできる。このため、導体パターン４５０の露出部分からノイズが侵入しても、キャリア抽出回路２３０や制御回路２４０が破壊されないようにできる。
【００１８】
なお、このような場合、抵抗３００、３１０が溶断されるまでの間、キャリア抽出回路２３０や制御回路２４０がノイズに耐えられればいいため、キャリア抽出回路２３０や制御回路２４０を大型化して、耐久性を向上させる必要もない。
（第２実施形態）
図２に、本発明の第２実施形態における非接触型ＩＣカード１００の回路構成を示す。以下、図２に基づいて非接触型ＩＣカード１００の回路構成について説明するが、第１実施形態とほぼ同様の構成であるため、異なる構成についてのみ説明を行なう。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態では、内部電源１２０及びＧＮＤ端子１３０との間に配置される２つの保護素子２５０、２６０の引き回し経路を他の内部回路（キャリア抽出回路２３０や制御回路２４０）から分離して構成している。
このような構成では、侵入したノイズが、キャリア抽出回路２３０や制御回路２４０を通過することなく、整流器２２０を介してコイル１１０側に抜けるようにできるため、ノイズによるキャリア抽出回路２３０や制御回路２４０の影響をさらに少なくすることができる。
【００２０】
（第３実施形態）
図３に本発明の第３実施形態における非接触型ＩＣカード１００の回路構成を示す。本実施形態における非接触型ＩＣカード１００は、第２実施形態における非接触型ＩＣカード１００の抵抗２７０、２８０をＭＯＳトランジスタ２７０ａ、２８０ａで構成したものである。
【００２１】
このように、抵抗２７０、２８０をＭＯＳトランジスタ２７０ａ、２８０ａで構成した場合、制御回路２４０にて各ＭＯＳトランジスタ２７０ａ、２８０ａのゲート印加電圧を制御することで、ＭＯＳトランジスタ２７０ａ、２８０ａをオン、オフできるため、内部電源１２０とＧＮＤ端子１３０との間に常時電流が流れない構成を実現できる。
【００２２】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態において、抵抗３００、３１０を溶断させやすくするために、抵抗３００、３１０をレイアウト上曲げて引き回し、コーナー部に電界集中が起こるようにしたり、抵抗３００、３１０の配線幅を局所的に狭くしたりすることも可能である。
【００２３】
また、上記各実施形態では、パンチ穴５００によって導体パターン４５０を切断するものを例にあげて説明を行なったが、他の方法、例えばミシン目の網目を付加し、そのミシン目の部分を切断することによって導体パターン４５０を断線させるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、導体パターン４５０を切断して稼動状態を検出する非接触型ＩＣカードについて説明したが、端子４２０、４３０を検出用の端子に用いる非接触型ＩＣカードに本発明を適用しても良い。さらに、端子４２０、４３０を用いて信号入力を行なう非接触型ＩＣカードに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における非接触型ＩＣカード１００の回路構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態における非接触型ＩＣカード１００の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態における非接触型ＩＣカード１００の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１００…非接触型ＩＣカード、１１０…コイル、
２００…非接触型ＩＣ、２１０…容量、２２０…整流器、
２３０…キャリア抽出回路、２４０…制御回路、
２５０、２６０…保護素子、２７０、２８０…抵抗、
３００、３１０…Ｐｏｌｙ−Ｓｉを含んだ抵抗、
４２０、４３０…端子、４５０…導体パターン、５００…パンチ穴。
【図１】
0003988301.tif 000002
【図２】
0003988301.tif 000003
【図３】
0003988301.tif 000004