(57)【要約】【課題】外部読み取り装置との通信の安定性を向上可能な非接触型情報媒体を設計する方法を提供する。【解決手段】受動型の非接触ＩＣカード１０を設計する方法は、ＩＣチップ１２に供給される電力の大きさとＩＣチップ１２のインピーダンスとの関係を示す第１の関係を取得する工程と、ＩＣチップ１２の反射係数を算出する工程と、第１供給電力から反射電力を除いた第２供給電力を算出する工程と、アンテナコイル１３によって発生される起電力と第２供給電力との関係を示す関数を得る工程と、関数を利用して、アンテナコイル１３のインピーダンス設計値を決定する工程と、を有する。【選択図】図４
2017084099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路と、前記集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体の設計に用いられる前記非接触型情報媒体を設計する方法であって、
第１変域において大きさが変化する第１供給電力を前記集積回路に供給したときの前記集積回路のインピーダンスを取得することにより、前記集積回路に供給される電力の大きさと前記集積回路のインピーダンスとの関係を示す第１の関係を取得する工程と、
前記第１の関係を利用して、前記集積回路の反射係数を算出する工程と、
前記第１供給電力と前記反射係数とを利用して前記第１供給電力を前記集積回路に供給したときに前記集積回路に入力されずに反射される反射電力を算出した後に、前記第１供給電力から前記反射電力を除いた第２供給電力を算出する工程と、
前記第２供給電力と、前記第１の関係と、前記アンテナコイルのインピーダンスと、を利用して、前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記第２供給電力との関係を示す関数を得る工程と、
前記関数を利用して、前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程と、を有し、
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程は、
前記アンテナコイルのインピーダンスを所望の条件に設定する工程と、
前記関数と前記所望の条件とを利用して、前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記第２供給電力との関係を示す第２の関係を得る工程と、を含み、
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、前記所望の条件を設定する工程と、前記第２の関係を得る工程と、を前記所望の条件を変化させながらこの順で繰り返し実施して、前記第２の関係が、前記起電力の単調増加に伴って前記第２供給電力も単調増加する第１の部分を含むように前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する、非接触型情報媒体を設計する方法。
【請求項２】
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、前記所望の条件を第２変域において変化させながら、前記所望の条件に設定する工程と、前記第２の関係を得る工程と、をこの順で繰り返し実施して、前記第２の関係が、前記アンテナコイルによって発生される起電力が第１の値まで単調増加する範囲において、前記第２供給電力が第２の値まで単調増加する前記第１の部分と、前記アンテナコイルによって発生される起電力が前記第１の値から単調増加する範囲において、前記第２供給電力が前記第２の値よりも小さい第３の値に低下する第２の部分と、を含み、前記第３の値が前記集積回路の動作開始電力よりも大きくなるように前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する、請求項１に記載の非接触型情報媒体を設計する方法。
【請求項３】
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、前記所望の条件を第２変域において変化させながら、前記所望の条件に設定する工程と、前記第２の関係を得る工程と、をこの順で繰り返し実施して、前記第２の関係が、前記アンテナコイルによって発生される起電力が前記第１の値よりも小さい第４の値から単調減少する範囲において、前記第２供給電力が第５の値から前記第１の部分に含まれる第６の値に増加する第３の部分をさらに含むように前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する、請求項２に記載の非接触型情報媒体を設計する方法。
【請求項４】
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、前記所望の条件を第２変域において変化させながら、前記所望の条件に設定する工程と、前記第２の関係を得る工程と、をこの順で繰り返し実施して、前記第２の関係において、前記第５の値が前記集積回路の動作開始電力よりも小さくなるように前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する、請求項３に記載の非接触型情報媒体を設計する方法。
【請求項５】
集積回路と、前記集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体を設計する方法であって、
第１変域において大きさが変化する第１供給電力を前記集積回路に供給したときの前記集積回路のインピーダンスを取得することにより、前記集積回路に供給される電力の大きさと前記集積回路のインピーダンスとの関係を示す第１の関係を取得する工程と、
前記第１の関係を利用して、前記集積回路の反射係数を算出する工程と、
前記第１供給電力と前記反射係数とを利用して前記第１供給電力を前記集積回路に供給したときに前記集積回路に入力されずに反射される反射電力を算出した後に、前記第１供給電力から前記反射電力を除いた第２供給電力を算出する工程と、
前記第２供給電力と、前記第１の関係と、前記アンテナコイルのインピーダンスと、を利用して、前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記第２供給電力との関係を示す関数を得る工程と、
前記関数を利用して、前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程と、を有し、
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程は、
前記アンテナコイルのインピーダンスを所望の条件に設定する工程と、
前記関数と前記所望の条件とを利用して、前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記第２供給電力との関係を示す第２の関係を得る工程と、
前記第２の関係を利用して、前記集積回路が動作を開始する電力と等しくなる前記第２供給電力に対応する前記アンテナコイルによって発生される起電力の値を得る工程と、を含み、
前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、前記所望の条件に設定する工程と、前記第２の関係を得る工程と、前記アンテナコイルによって発生される起電力の値を得る工程とを、前記所望の条件を第２変域において変化させながらこの順で繰り返し実施して、前記集積回路が動作を開始する電力と等しくなる前記アンテナコイルによって発生される起電力の値が最も小さくなる前記所望の条件に前記アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する、非接触型情報媒体を設計する方法。
【請求項６】
集積回路と、前記集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体を製造する方法であって、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の非接触型情報媒体を設計する方法を有する、非接触型情報媒体を製造する方法。
【請求項７】
集積回路と、前記集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体であって、
前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記集積回路に供給される電力との関係が、前記アンテナコイルによって発生される起電力が単調増加したときに前記集積回路に供給される電力も単調増加する第１の部分を含むように前記アンテナコイルのインピーダンスが設定されている、非接触型情報媒体。
【請求項８】
前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記集積回路に供給される電力との関係が、前記第１の部分と、前記アンテナコイルによって発生される起電力が単調増加したときに前記集積回路に供給される電力が単調減少する第２の部分と、を含み、前記第２の部分における前記集積回路に供給される電力の最小値が前記集積回路の動作開始電力よりも大きくなるように前記アンテナコイルのインピーダンスが設定されている、請求項７に記載の非接触型情報媒体。
【請求項９】
前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記集積回路に供給される電力との関係が、ヒステリシス性を有するように前記アンテナコイルのインピーダンスが設定されている、請求項８に記載の非接触型情報媒体。
【請求項１０】
前記アンテナコイルによって発生される起電力と前記集積回路に供給される電力との関係が、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記アンテナコイルによって発生される起電力が単調減少したときに前記集積回路に供給される電力が単調増加する第３の部分と、を含み、
前記第３の部分に対応する前記アンテナコイルによって発生される起電力は、前記第２の部分に対応する前記アンテナコイルによって発生される起電力よりも小さく、
前記第３の部分における前記集積回路に供給される電力の最小値が前記集積回路の動作開始電力よりも小さくなるように前記アンテナコイルのインピーダンスが設定されている、請求項９に記載の非接触型情報媒体。
【請求項１１】
集積回路と、前記集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体であって、
前記集積回路の動作開始電力と等しくなる前記アンテナコイルによって発生される起電力が最も小さくなるように前記アンテナコイルのインピーダンスが設定されている、非接触型情報媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型情報媒体を設計する方法、非接触型情報媒体を製造する方法、及び、非接触型情報媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）やＵＨＦ帯（例えば、９２０ＭＨｚ又は２．４５ＧＨｚ）の信号を用いて無線通信を行う非接触ＩＣカード等のＲＦＩＤ媒体が知られている。ＲＦＩＤ媒体には、外部読み書き装置から提供される電波をエネルギー源として動作する受動型の媒体と、内蔵電池をエネルギー源として動作する能動型の媒体とがある。受動型のＲＦＩＤ媒体は、アンテナコイルとＩＣチップとを備えており、アンテナコイルからＩＣチップへ効率よく電力を供給するためにアンテナコイルとＩＣチップとの間でインピーダンス整合がなされている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３５８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンテナコイルとＩＣチップとの間のインピーダンス整合は、ＩＣチップがその動作を開始する電力が供給された状態を条件として設計されることがある。しかし、ＩＣチップのインピーダンスは、ＩＣチップに供給される電力の大きさによって変動する上に、一般的なＲＦＩＤ媒体の使用環境においてＩＣチップに供給される電力の大きさは変動し得る。このＩＣチップのインピーダンスの変動は、アンテナコイルとＩＣチップとの間のインピーダンス整合の状態の変動を招き、ＩＣチップの動作を不安定化させ、ひいては外部読み取り装置との通信の安定性を低下させる虞があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、外部読み取り装置との間で安定した通信を可能とする非接触型情報媒体を設計する方法、非接触型情報媒体の製造方法及び非接触型情報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】
【０００６】
本発明の一形態は、集積回路と、集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体の設計に用いられる非接触型情報媒体を設計する方法であって、第１変域において大きさが変化する第１供給電力を集積回路に供給したときの集積回路のインピーダンスを取得することにより、集積回路に供給される電力の大きさと集積回路のインピーダンスとの関係を示す第１の関係を取得する工程と、第１の関係を利用して、集積回路の反射係数を算出する工程と、第１供給電力と反射係数とを利用して第１供給電力を集積回路に供給したときに集積回路に入力されずに反射される反射電力を算出した後に、第１供給電力から反射電力を除いた第２供給電力を算出する工程と、第２供給電力と、第１の関係と、アンテナコイルのインピーダンスと、を利用して、アンテナコイルによって発生される起電力と第２供給電力との関係を示す関数を得る工程と、関数を利用して、アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程と、を有し、アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程は、アンテナコイルのインピーダンスを所望の条件に設定する工程と、関数と所望の条件とを利用して、アンテナコイルによって発生される起電力と第２供給電力との関係を示す第２の関係を得る工程と、を含み、アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、所望の条件を設定する工程と、第２の関係を得る工程と、を所望の条件を変化させながらこの順で繰り返し実施して、第２の関係が、起電力の単調増加に伴って第２供給電力も単調増加する部分を含むようにアンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する。
【０００７】
非接触型情報媒体を外部読み取り装置に近づけると、外部読み取り装置から放射されている電波がアンテナコイルに入射して、アンテナコイルにおいて起電力が生じる。そして、アンテナコイルから集積回路に対して電力が供給される。非接触型情報媒体を外部読み取り装置にさらに近づけると、電波の強度が強くなるので、集積回路が動作を開始した状態からさらにそれ以上の電力が集積回路に供給される。ここで、この方法を利用して設定されたアンテナコイルのインピーダンスによれば、アンテナコイルの起電力の変化により集積回路のインピーダンスが変化しても、集積回路への供給電力である第２供給電力が動作開始電力よりも小さくなることがない。従って、この設計方法によれば、非接触型情報媒体を外部読み取り装置に近づける期間において、外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することが可能な非接触型情報媒体を設計することができる。
【０００８】
アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、所望の条件を第２変域において変化させながら、所望の条件に設定する工程と、第２の関係を得る工程と、をこの順で繰り返し実施して、第２の関係が、アンテナコイルによって発生される起電力が第１の値まで単調増加する範囲において、第２供給電力が第２の値まで単調増加する第１の部分と、アンテナコイルによって発生される起電力が第１の値から単調増加する範囲において、第２供給電力が第２の値よりも小さい第３の値に低下する第２の部分と、を含み、第３の値が集積回路の動作開始電力よりも大きくなるようにアンテナコイルのインピーダンス設計値を決定してもよい。この方法により決定されたアンテナコイルのインピーダンスによれば、集積回路のインピーダンスの変動により、アンテナコイルと集積回路のインピーダンス整合が一時的に悪化したとしても、集積回路への供給電力である第２供給電力が動作開始電力を下回ることがない。従って、この設計方法によれば、外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することが可能な非接触型情報媒体を設計することができる。
【０００９】
アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、所望の条件を第２変域において変化させながら、所望の条件に設定する工程と、第２の関係を得る工程と、をこの順で繰り返し実施して、第２の関係が、アンテナコイルによって発生される起電力が第１の値よりも小さい第４の値から単調減少する範囲において、第２供給電力が第５の値から第１の部分に含まれる第６の値に増加する第３の部分をさらに含むようにアンテナコイルのインピーダンス設計値を決定してもよい。この方法により決定されたインピーダンスによれば、アンテナコイルの起電力と集積回路への供給電力との関係が、いわゆるヒステリシス性を有する場合であって、アンテナコイルと集積回路のインピーダンス整合が一時的に悪化したとしても、集積回路への供給電力が動作開始電力を下回ることがない。従って、この設計方法によれば、外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することが可能な非接触型情報媒体を設計することができる。
【００１０】
アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、所望の条件を第２変域において変化させながら、所望の条件に設定する工程と、第２の関係を得る工程と、をこの順で繰り返し実施して、第２の関係において、第５の値が集積回路の動作開始電力よりも小さくなるようにアンテナコイルのインピーダンス設計値を決定してもよい。この方法により決定されたアンテナコイルのインピーダンスによれば、非接触型情報媒体の集積回路が動作している状態で、アンテナコイルの起電力が減少した場合において、集積回路への供給電力が動作開始電力を下回ったとしても、一時的にアンテナコイルと集積回路のインピーダンス整合が改善する。従って、この設計方法によれば、非接触型情報媒体を外部読み取り装置から離すといった、アンテナコイルの起電力が減少するような過程においても集積回路を安定して動作させることが可能な非接触型情報媒体を設計することができる。
【００１１】
本発明の別の形態は、集積回路と、集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体を設計する方法であって、第１変域において大きさが変化する第１供給電力を集積回路に供給したときの集積回路のインピーダンスを取得することにより、集積回路に供給される電力の大きさと集積回路のインピーダンスとの関係を示す第１の関係を取得する工程と、第１の関係を利用して、集積回路の反射係数を算出する工程と、第１供給電力と反射係数とを利用して第１供給電力を集積回路に供給したときに集積回路に入力されずに反射される反射電力を算出した後に、第１供給電力から反射電力を除いた第２供給電力を算出する工程と、第２供給電力と、第１の関係と、アンテナコイルのインピーダンスと、を利用して、アンテナコイルによって発生される起電力と第２供給電力との関係を示す関数を得る工程と、関数を利用して、アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程と、を有し、アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程は、アンテナコイルのインピーダンスを所望の条件に設定する工程と、関数と所望の条件とを利用して、アンテナコイルによって発生される起電力と第２供給電力との関係を示す第２の関係を得る工程と、第２の関係を利用して、集積回路が動作を開始する電力と等しくなる第２供給電力に対応するアンテナコイルによって発生される起電力の値を得る工程と、を含み、アンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する工程では、所望の条件を第２変域において変化させながら、所望の条件に設定する工程と、第２の関係を得る工程と、アンテナコイルによって発生される起電力の値を得る工程とをこの順で繰り返し実施して、集積回路が動作を開始する電力と等しくなるアンテナコイルによって発生される起電力の値が最も小さくなる所望の条件にアンテナコイルのインピーダンス設計値を決定する。
【００１２】
この方法により決定されたアンテナコイルのインピーダンスによれば、非接触型情報媒体のアンテナコイルの寸法がある程度のものに限定される場合であっても、その制約下で設計されたアンテナコイルを備える非接触型情報媒体の集積回路が最も低い電力で動作する。すなわち、外部読み書き装置からより離れた位置において集積回路の動作が開始される。従って、この設計方法によれば、外部読み書き装置と非接触型情報媒体との通信距離を拡張することが可能な非接触型情報媒体を設計することができる。
【００１３】
本発明のさらに別の形態は、集積回路と、集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体を製造する方法であって、上記の非接触型情報媒体を設計する方法を有する。この製造方法は、非接触型情報媒体を設計する方法を有するので、外部読み取り装置との間で安定した通信を可能とする非接触型情報媒体を製造することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の形態は、集積回路と、集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体であって、アンテナコイルによって発生される起電力と集積回路に供給される電力との関係が、アンテナコイルによって発生される起電力が単調増加したとき集積回路に供給される電力も単調増加する第１の部分を含むようにアンテナコイルのインピーダンスが設定されている。この非接触型情報媒体は、アンテナコイルの起電力の変化により集積回路のインピーダンスが変化しても、集積回路への供給電力が動作開始電力よりも小さくなることがない。従って、非接触型情報媒体は、外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することができる。
【００１５】
アンテナコイルによって発生される起電力と集積回路に供給される電力との関係が、第１の部分と、アンテナコイルによって発生される起電力が単調増加したとき集積回路に供給される電力が単調減少する第２の部分と、を含み、第２の部分における集積回路に供給される電力の最小値が集積回路の動作開始電力よりも大きくなるようにアンテナコイルのインピーダンスが設定されていてもよい。この非接触型情報媒体は、アンテナコイルと集積回路のインピーダンス整合が一時的に悪化したとしても、集積回路への供給電力が動作開始電力を下回ることがない。従って、集積回路の動作の不安定化を抑制できるので、非接触型情報媒体は外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することができる。
【００１６】
アンテナコイルによって発生される起電力と集積回路に供給される電力との関係が、ヒステリシス性を有するようにアンテナコイルのインピーダンスが設定されていてもよい。この非接触型情報媒体によれば、アンテナコイルの起電力と集積回路への供給電力との関係が、いわゆるヒステリシス性を有する場合であって、アンテナコイルと集積回路のインピーダンス整合が一時的に悪化したとしても、集積回路への供給電力が動作開始電力を下回ることがない。従って、集積回路の動作の不安定化を抑制できるので、外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することができる。
【００１７】
アンテナコイルによって発生される起電力と集積回路に供給される電力との関係が、第１の部分と、第２の部分と、アンテナコイルによって発生される起電力が単調減少したとき集積回路に供給される電力が単調増加する第３の部分と、を含み、第３の部分に対応するアンテナコイルによって発生される起電力は、第２の部分に対応するアンテナコイルによって発生される起電力よりも小さく、第３の部分における集積回路に供給される電力の最小値が集積回路の動作開始電力よりも小さくなるようにアンテナコイルのインピーダンスが設定されていてもよい。この非接触型情報媒体によれば、非接触型情報媒体の集積回路が動作している状態で、集積回路への供給電力が減少した場合において、供給電力が動作開始電力を下回ったとしても、一時的にアンテナコイルと集積回路のインピーダンス整合が改善する。従って、さらに集積回路への供給電力を減少させても集積回路が安定して動作させることが可能となる。非接触型情報媒体を外部読み取り装置から離すといった、アンテナコイルの起電力が減少するような過程においても集積回路を安定して動作させて、外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の形態は、集積回路と、集積回路に電力を供給するアンテナコイルと、を備える受動型の非接触型情報媒体であって、集積回路の動作開始電力と等しくなるアンテナコイルによって発生される起電力が最も小さくなるようにアンテナコイルのインピーダンスが設定されている。この非接触型情報媒体は、外部読み書き装置からより離れた位置において集積回路の動作を開始することができる。従って、非接触型情報媒体は、外部読み書き装置と非接触型情報媒体との通信距離を拡張することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、外部読み取り装置との間で安定した通信を可能とする非接触型情報媒体を設計する方法、非接触型情報媒体の製造方法及び非接触型情報媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る非接触ＩＣカードの内部構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す非接触ＩＣカードのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１に示す非接触ＩＣカードの等価回路を示す回路図である。
【図４】図４は、本実施形態の非接触型情報媒体を設計する方法の主要な工程を示す図である。
【図５】図５は、アンテナコイル起電力とＩＣチップへの供給電力との関係を示すグラフである。
【図６】図６はライン搬送電力とＩＣチップへの供給電力との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、ライン搬送電力とＩＣチップのインピーダンスとの関係を示すグラフである。
【図８】図８の（ａ）部〜（ｄ）部は、アンテナ起電力とＩＣチップへの供給電力との関係を例示するグラフである。
【図９】図９の（ａ）部〜（ｃ）部は、アンテナ起電力とＩＣチップへの供給電力との関係を例示するグラフである。
【図１０】図１０は、ヒステリシス性を有するアンテナ起電力とＩＣチップへの供給電力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
まず、図１及び図２に示されるように、本発明の実施形態に係る非接触ＩＣカード（非接触型情報媒体）について説明する。非接触ＩＣカード１０は、主にＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）又はＵＨＦ帯（例えば、９２０ＭＨｚ又は２．４５ＧＨｚ）の信号を用いてリーダーライター等の外部読み書き装置（不図示）との間でＲＦＩＤ技術を用いて非接触通信を行うことができるＲＦＩＤ付き無線通信媒体である。非接触ＩＣカード１０は、矩形形状のフィルム基材１１を備えている。フィルム基材１１の表面１１ａ上には、ＩＣチップ（集積回路）１２、アンテナコイル１３、第１の端子１４、及び第２の端子１６が配置され、フィルム基材１１の裏面１１ｂ上には、ジャンパ線１７が配置される。
【００２３】
フィルム基材１１は、誘電体からなる例えば三層構造の基材であり、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）等の絶縁性や耐久性を有する中間基材を主基材として構成される。
【００２４】
フィルム基材１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂには、エッチング等による加工前には金属箔が貼り合わされており、これら金属箔をエッチング等によって加工して、アンテナコイル１３、第１の端子１４、第２の端子１６、及びジャンパ線１７を形成する。フィルム基材１１の表面１１ａと裏面１１ｂそれぞれに配置される金属箔は、その厚みが同じであってもよいが、アンテナコイル１３ではコイルが狭ピッチで配置されることから、アンテナコイル１３での電気抵抗を下げるため、アンテナコイル１３を配置する表面１１ａ側の金属箔の厚みを、ジャンパ線１７を配置する裏面１１ｂ側の金属箔の厚みよりも厚くするようにしてもよい。
【００２５】
ＩＣチップ１２は、例えばＩＤ情報が格納されたＩＣタグから構成される。ＩＣチップ１２は、フィルム基材１１の表面１１ａ上においてアンテナコイル１３の経路上に配置され、その両端子がアンテナコイル１３に接続される。ＩＣチップ１２は、導通されたアンテナコイル１３を介して無線通信処理を行い、外部読み書き装置との間で所定の信号の授受を行う。
【００２６】
アンテナコイル１３は、リーダ―ライター等の外部読み書き装置のアンテナと電磁結合して非接触の無線通信を行うための平面渦巻き状のアンテナである。アンテナコイル１３は、この無線通信により、信号の授受及び電力の受給を非接触状態で行う。すなわち、非接触ＩＣカード１０は、いわゆる受動型（パッシブ型）のＲＦＩＤ媒体である。アンテナコイル１３は、フィルム基材１１の表面１１ａ上に配置された導体（金属箔）から形成される。具体的には、例えば厚さ１５μｍ〜５０μｍのフィルム基材１１の表面１１ａ側に貼り合わされた厚さ５μｍ〜５０μｍの銅箔又はアルミ箔をエッチングすることにより、パターン形成される。アンテナコイル１３は、その内側終端において第１の端子１４に接続され、その外側終端において第２の端子１６に接続される。第１の端子１４は、アンテナコイル１３と同様に、フィルム基材１１の表面１１ａ側に貼り合わされた金属箔をエッチングすることによりパターン形成される。第２の端子１６及びジャンパ線１７も同様に形成される。ジャンパ線１７は、フィルム基材１１の裏面１１ｂ上において第１の端子１４を第２の端子１６に連結する配線である。図２に示されるように、ジャンパ線１７と第１の端子１４とは、カシメ部１５ｂによって電気的に連結される。同様に、ジャンパ線１７と第２の端子１６とは、カシメ部１５ａによって電気的に連結される。ジャンパ線１７は、アンテナコイル１３との間の静電容量を小さくすることが好ましいため、その幅は出来るだけ細いことが好ましく例えば１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。
【００２７】
このような構成を有する非接触ＩＣカード１０は、図３に示すような等価回路として表される。つまり、図３に示すように、非接触ＩＣカード１０は、ＩＣチップ１２、アンテナコイル１３を含む回路から構成される。
【００２８】
次に非接触ＩＣカード１０の動作について、図５を参照しつつ説明する。図５のグラフＧ５は、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係を示す一例である。
【００２９】
非接触ＩＣカード１０を外部読み書き装置に近づけると、外部読み書き装置から発せられる電波がアンテナコイル１３に入射される。非接触ＩＣカード１０を外部読み書き装置に近づけるに従って、この電波の強度は大きくなる。電波の強度が大きくなると、アンテナコイル起電力（ＥＬ）とが大きくなる。この起電力（ＥＬ）は、ＩＣチップ１２に供給され、供給された電力量に対応する電力がＩＣチップ１２へ供給される。従って、アンテナ起電力（ＥＬ）が大きくなると、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も大きくなる（図５の範囲Ａ５ａ参照）。
【００３０】
ＩＣチップ１２はその動作が開始される所定の電力値（以下、「動作開始電力」：図５のＬ１参照）を有する。ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を超えると（グラフＧ５とＬ１の交点Ｄ５ａ参照）、ＩＣチップ１２の動作が開始される。このとき、非接触ＩＣカード１０は、外部読み書き装置には未だ接触していないこともあり得る。そして、さらに非接触ＩＣカード１０を外部読み書き装置に近づけると、アンテナコイル起電力（ＥＬ）がさらに増加するので、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も増加する。非接触ＩＣカード１０が外部読み書き装置に接触したときに、ＩＣチップ１２への供給電力が最大となる（グラフＧ５上の点Ｄ５ｂ参照）。
【００３１】
続いて、非接触ＩＣカード１０を外部読み書き装置から離していくと、アンテナコイル１３に入射される電波の強度が小さくなるので、アンテナ起電力（ＥＬ）が減少する。そして、アンテナ起電力（ＥＬ）の減少に伴ってＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が減少し、非接触ＩＣカード１０の動作開始電力（Ｌ１）を下回ったとき、ＩＣチップ１２の動作が停止する。
【００３２】
次に、本発明の一形態に係る非接触ＩＣカード１０を設計する方法を説明する。上述した構造を有する非接触ＩＣカード１０を組み立てる工程の前には、種々の仕様を満たすように非接触ＩＣカード１０の物理的構造や電気的特性を決定する工程が実施される。本発明の一形態に係る非接触ＩＣカード１０を設計する方法はその一部を構成する。この方法では、アンテナコイル１３の電気的特性、具体的にはアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）が決定される。続いて、このインピーダンスを有するようにアンテナコイル１３の物理的な構成が決定される。その後、ＩＣチップ１２やアンテナコイル１３を含む種々の構成部品を備える非接触ＩＣカード１０が組み立てられる。
【００３３】
まず、ＩＣチップ１２への供給電力に関する注目すべき点について述べる。第１の注目点は、ＩＣチップ１２に供給される電力と、ＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）との関係である。ＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）は、ＩＣチップ１２に供給される電力の大きさによって変動する（例えば図７参照）。第２の注目点は、ＩＣチップ１２に供給される電力反射の存在である。図６は、ＩＣチップ１２へ供給されるライン搬送電力（Ｐ５０）と、ＩＣチップ１２への供給電力との関係を示すグラフである。横軸に示すライン搬送電力（Ｐ５０）から反射電力を差し引いた電力が、縦軸に示すＩＣチップ１２への供給電力である。グラフＧ６に示されるように、アンテナコイル１３で所定の電力が発生したとき、ＩＣチップ１２にその全ての電力が供給されるものではない。アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）と、ＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）との関係によっては、ＩＣチップ１２に供給される電力が所定の割合で反射され、残りの電力がＩＣチップ１２に実際に供給される。これら第１及び第２の注目点を鑑みると、ＩＣチップ１２に供給される電力の大きさが変化すると、ＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）が変化する。このインピーダンスの変化は、アンテナコイル１３とＩＣチップ１２との間の反射係数の変化をもたらす。従って、ＩＣチップ１２に実際に供給される電力（ＩＣチップ１２への供給電力（第２供給電力））が変動する可能性がある。
【００３４】
以下の説明では、アンテナ起電力（ＥＬ）がＩＣチップ１２へ入力されるときに反射された電力を除いた電力、つまりＩＣチップ１２の動作に実際に寄与する電力を「ＩＣチップ１２への供給電力（第２供給電力）」と称する。
【００３５】
本実施形態に係る設計方法は、上述した現象の存在を前提としつつＩＣチップ１２の動作に要する電力の供給を確保し、ひいては非接触ＩＣカード１０と外部読み書き装置との間の通信の安定性を図ることが可能なアンテナコイル１３を設計するものである。以下、発明の一形態に係る設計方法について具体的な手順を示しつつ説明する。
【００３６】
まず、ＩＣチップ１２へ供給される電力の大きさとＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）との関係を示す第１の関係を取得する（図４の工程Ｓ１）。具体的には、非接触ＩＣカード１０として組み立てられる前のＩＣチップ１２を準備する。次に、ＩＣチップ１２に電力を供給する伝送ラインを接続する。次に、伝送ラインを介してＩＣチップ１２にライン搬送電力（Ｐ５０）（第１供給電力）を供給する。このライン搬送電力（Ｐ５０）は、第１変域において変化される。例えば、第１変域は、０ｄＢｍ以上３０ｄＢｍ以下である。従って、ＩＣチップ１２には、０ｄＢｍから３０ｄＢｍまで変化するライン搬送電力（Ｐ５０）が供給される。そして、ライン搬送電力（Ｐ５０）に対応するＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）を取得する。この工程により、図７に示されるようなグラフＧ７Ａ，Ｇ７Ｂが得られる。グラフＧ７Ａは、ＩＣチップ１２の実部インピーダンス（Ｒｉｃ）である。グラフＧ７Ｂは、ＩＣチップ１２の虚部インピーダンス（Ｘｉｃ）である。
【００３７】
次に、図７のグラフＧ７Ａ，Ｇ７Ｂに示されたライン搬送電力（Ｐ５０）の大きさとＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）との関係を利用して、ＩＣチップ１２の反射係数（Γ）を算出する（図４の工程Ｓ２）。反射係数（Γ）は、式（１）により示される。
Γ＝（Ｚｉｃ−Ｚｏ）／（Ｚｉｃ＋Ｚｏ）…（１）
Γ：反射係数（複素数）
Ｚｉｃ：ＩＣチップ１２のインピーダンス（複素数）
Ｚｏ：伝送ラインの特性インピーダンス
式（１）において、ＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）は、図７のグラフＧ７Ａ，Ｇ７Ｂから得られる。この伝送ライン特性インピーダンスは５０Ωである。
【００３８】
次に、ライン搬送電力（Ｐ５０）と反射係数（Γ）とを利用して、ライン搬送電力（Ｐ５０）をＩＣチップ１２に供給したときにＩＣチップ１２に入力されずに反射される反射電力（Ｐｒ）を算出する（図４の工程Ｓ３）。反射電力（Ｐｒ）は、式（２）により示される。
Ｐｒ＝１０×ｌｏｇ１０（１−｜Γ｜）２…（２）
Ｐｒ［ｄＢｍ］：反射電力
Γ：反射係数（複素数）
【００３９】
次に、ライン搬送電力（Ｐ５０）から反射電力（Ｐｒ）を除いたＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）を算出する（図４の工程Ｓ４）。ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）は、式（３）により示される。すなわち、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）は、伝送ラインを搬送されるライン搬送電力（Ｐ５０）がＩＣチップ１２に入力されたとき、実際にＩＣチップ１２に供給される電力である。
Ｐｉｃ＝Ｐ５０−｜Ｐｒ｜…（３）
Ｐｉｃ［ｄＢｍ］：ＩＣチップ１２への供給電力（第２供給電力）
Ｐ５０［ｄＢｍ］：伝送ライン上での搬送電力（第１供給電力）
Ｐｒ［ｄＢｍ］：反射電力
【００４０】
次に、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）と、第１の関係と、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）と、を利用して、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係を示す関数を得る（図４の工程Ｓ５）。アンテナ起電力（ＥＬ）は、閉ループコイル起電力ともいえる。この閉ループは、ＩＣチップ１２とアンテナコイル１３とを含むループである。まず、閉ループに流れる閉ループ電流（ＩＬ）を算出する。ループ電流（ＩＬ）は式（４）により示される。
ＩＬ＝√（Ｐｉｃ／Ｒｉｃ）…（４）
ＩＬ［Ａ］：閉ループ電流
Ｐｉｃ［Ｗ］：ＩＣチップ１２への供給電力（第２供給電力）
Ｒｉｃ［Ω］：ＩＣチップ１２の実部インピーダンス
【００４１】
続いて、アンテナ起電力（ＥＬ）を得る。アンテナ起電力（ＥＬ）は式（５）により示される。
｜ＥＬ｜＝｜ＩＬ×ＺＬ｜…（５）
ＥＬ［Ｖ］：アンテナ起電力
ＩＬ［Ａ］：ループ電流
ＺＬ［Ω］：ＩＣチップ１２を含む閉ループコイルのインピーダンス
【００４２】
ＩＣチップ１２を含む閉ループコイルのインピーダンス（ＺＬ）は、式（６）により示される。
ＺＬ＝Ｒａｎｔ＋Ｒｉｃ＋ｊ（｜Ｘａｎｔ｜−｜Ｘｉｃ｜）…（６）
ＺＬ：ＩＣチップ１２を含む閉ループコイルのインピーダンス
Ｒａｎｔ：アンテナコイルの実部インピーダンス
Ｒｉｃ：ＩＣチップの実部インピーダンス
Ｘａｎｔ：アンテナコイルの虚部インピーダンス（正）
Ｘｉｃ：ＩＣチップの虚部インピーダンス（負）
ここで、アンテナコイル１３の実部インピーダンス（Ｒａｎｔ）と虚部インピーダンス（Ｒｉｃ）とは、本実施形態の設計方法における設計値である。本実施形態の設計方法では、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）が、設計条件を満たすように、このアンテナコイル１３の実部インピーダンス（Ｒａｎｔ）と虚部インピーダンス（Ｘａｎｔ）を決定する。この工程では、仮の値（例えば、Ｒａｎｔ＝５Ω、Ｘａｎｔ＝ｊ１２０Ω）とする。ＩＣチップ１２の実部インピーダンス（Ｒｉｃ）と虚部インピーダンス（Ｘｉｃ）とは、図７のグラフＧ７Ａ，Ｇ７Ｂから得られる。
【００４３】
以上の工程により、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係を示す関数（式（７））が得られる。
｜ＥＬ｜＝｜√（Ｐｉｃ／Ｒｉｃ）×ＺＬ｜…（７）
ＥＬ［Ｖ］：閉ループコイル起電力
Ｐｉｃ［Ｗ］：ＩＣチップへの供給電力（第２供給電力）
Ｒｉｃ［Ω］：ＩＣチップ１２の実部インピーダンス
ＺＬ［Ω］：閉ループコイルのインピーダンス
【００４４】
次に、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係が設計条件を満たすアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｒａｎｔ，Ｘａｎｔ）を探索する（図４の工程Ｓ６）。例えば、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｒａｎｔ，Ｘａｎｔ）を仮定し（図４の工程Ｓ６ａ）、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係を示すグラフを得る（図４の工程Ｓ６ｂ）。次にそのグラフが設計条件を満たしているか判断する。設計条件を満たしている場合には、仮定したアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｒａｎｔ，Ｘａｎｔ）を設計値として採用する（図４の工程Ｓ６ｃ）。設計条件を満たしていない場合には、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｒａｎｔ，Ｘａｎｔ）を別の値に仮定し直して、再びアンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係を示すグラフを得て、そのグラフが設計条件を満たしているか判断する。
【００４５】
次に、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係が満たすべき設計条件について説明する。
【００４６】
再び図５を参照する。非接触ＩＣカード１０を外部読み書き装置に近づけると、非接触ＩＣカード１０へ入射する電波の強度が大きくなるので、アンテナ起電力（ＥＬ）が大きくなる。アンテナ起電力（ＥＬ）の増加に対応して、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も大きくなっていく。そして、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）がＩＣチップ１２の動作開始電力（Ｌ１）を越えたとき、ＩＣチップ１２の動作が開始される。すなわち、グラフＧ５とラインＬ１との交点Ｄ５ａは、ＩＣチップ１２の動作が開始される状態を示す。そうすると、交点Ｄ５ａに対応するアンテナ起電力（ＥＬ）が発生したときに、ＩＣチップ１２の動作が開始するといえる。そこで、第１の設計条件として、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を所定の範囲で変化させたときに、この交点Ｄ５ａのＸ座標、つまりアンテナ起電力（ＥＬ）が最も小さくなるという条件を設定する。
【００４７】
具体的な工程を説明する。はじめに、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を所望の条件に設定する。今、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）の変域（第２変域）を実部が５Ω（一定）、虚部が１２０ｊΩから２４０ｊΩであるとする。まず、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を５＋２４０ｊΩに設定する。
【００４８】
次に、関数（式（７））とアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ＝５＋２４０ｊΩ）とを利用して、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係を示す第２の関係を得る（例えば、図８の（ａ）部参照）。次に、第２の関係（図８の（ａ）部）を利用して、動作開始電力（Ｌ１）に対応するアンテナ起電力（ＥＬ）を得る。つまり、ＩＣチップ１２の動作開始電力（Ｌ１）と等しくなるＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）に対応するアンテナ起電力（ＥＬ）の値を得る。アンテナコイル１３のインピーダンスが（Ｚａｎｔ＝５＋２４０ｊΩ）である場合には、アンテナ起電力（ＥＬ）の値は１．２Ｖである。
【００４９】
そして、上述した工程を繰り返し実行し、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）と、動作開始電力（Ｌ１）に対応するアンテナ起電力（ＥＬ）との関係を逐次取得する。
【００５０】
図８の（ａ）〜（ｄ）部及び図９の（ａ）〜（ｃ）部は、互いに異なるアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）における、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）の関係を示す。グラフＧ８ａ〜Ｇ８ｄ、及び、グラフＧ９ａ〜Ｇ９ｃと、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）との関係を以下に示す。
グラフＧ８ａ：Ｚａｎｔ＝５＋２４０ｊΩ
グラフＧ８ｂ：Ｚａｎｔ＝５＋２２０ｊΩ
グラフＧ８ｃ：Ｚａｎｔ＝５＋２００ｊΩ
グラフＧ８ｄ：Ｚａｎｔ＝５＋１８０ｊΩ
グラフＧ９ａ：Ｚａｎｔ＝５＋１６０ｊΩ
グラフＧ９ｂ：Ｚａｎｔ＝５＋１４０ｊΩ
グラフＧ９ｃ：Ｚａｎｔ＝５＋１２０ｊΩ
【００５１】
それぞれのグラフＧ８ａ〜Ｇ８ｄとラインＬ１との交点８ａ〜Ｄ８ｄ及びグラフＧ９ａ〜Ｇ９ｃとラインＬ１との交点Ｄ９ａ〜Ｄ９ｃを参照すると、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）によって、交点Ｄ８ａ〜Ｄ８ｄ、及び、交点Ｄ９ａ〜Ｄ９ｃに対応するアンテナ起電力（ＥＬ）の大きさが変化していることがわかる。各グラフにおけるアンテナ起電力（ＥＬ）の大きさを以下に示す。
グラフＧ８ａ：ＥＬ＝１．２Ｖ
グラフＧ８ｂ：ＥＬ＝１．０Ｖ
グラフＧ８ｃ：ＥＬ＝０．８Ｖ
グラフＧ８ｄ：ＥＬ＝０．８Ｖ
グラフＧ９ａ：ＥＬ＝０．８Ｖ
グラフＧ９ｂ：ＥＬ＝０．９Ｖ
グラフＧ９ｃ：ＥＬ＝１．１Ｖ
【００５２】
そして、アンテナ起電力（ＥＬ）が最も小さくなるアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を選択し、このアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）をインピーダンス設計値として採用する。例えば、上述の結果によれば、グラフＧ８ｃ，Ｇ８ｄ，Ｇ９ａのアンテナ起電力（ＥＬ）が最も小さいことがわかる。従って、第１の設計条件を満たし得るアンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）は、５＋１６０ｊΩから５＋２００ｊΩの間に存在することがわかる。例えば、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を、５＋１６０ｊΩとすることができる。
【００５３】
非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１３を、この第１の設計条件に基づいて設定されたインピーダンス（Ｚａｎｔ）とすることによれば、アンテナ起電力（ＥＬ）が小さい、換言すると外部読み書き装置から離れた位置においてＩＣチップ１２の動作を開始することができる。従って、外部読み書き装置に対する非接触ＩＣカード１０の通信距離を拡大したアンテナコイル１３を設計できる。
【００５４】
要するに、非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１３の寸法がある程度のものに限定される場合において、その制約下で設計されたアンテナコイル１３を用いた非接触ＩＣカード１０が最も低い電力（磁界）で動作することが可能となる。従って、外部読み書き装置を使用した場合において非接触ＩＣカード１０との通信距離を最も長くすることができる。
【００５５】
再び図５を参照する。グラフＧ５では、アンテナ起電力（ＥＬ）が交点Ｄ５ａよりも大きくなった後も継続してＩＣチップ１２の供給電力（Ｐｉｃ）も増加している（範囲Ａ５ｂ：第１の部分Ｇ５ａ）。しかし、アンテナ起電力（ＥＬ）が範囲Ａ５ｃ（第２の部分Ｇ５ｂ）であるとき、ＩＣチップ１２の供給電力（Ｐｉｃ）が低下していることがわかる。これは、ＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚｉｃ）が供給される電力に対応して不連続に変化したことによるものと考えられている（図６のグラフＧ６における範囲Ａ６ａ参照、図７のグラフＧ７Ａ、Ｇ７Ｂにおける範囲Ａ７ａ参照）。ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が低下したとき、この供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を下回るとＩＣチップ１２の動作が不安定になる虞がある。
【００５６】
そこで、第２の設計条件として、アンテナ起電力（ＥＬ）が単調増加したとき、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も単調増加するという条件を設定してもよい。より具体的には、アンテナ起電力（ＥＬ）が単調増加する変域において、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も単調増加する。すなわち、アンテナ起電力（ＥＬ）が単調増加する変域において、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が一度も低下することがない。そして、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係がこの条件を満たすように、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を設定する。例えば、図９の（ａ）部に示されるように、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を５＋１６０ｊΩに設定したとき、アンテナ起電力（ＥＬ）が単調増加する範囲にわたって、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も単調増加し続ける特性を得ることができる。
【００５７】
第２の設計条件に基づいて設定されたインピーダンス（Ｚａｎｔ）によれば、供給電力（Ｐｉｃ）の変化によりＩＣチップ１２のインピーダンス（Ｚａｎｔ）が変化しても、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が低下することがない（図９の（ａ）部参照）。従って、ＩＣチップ１２の動作開始電力以上のエネルギーを非接触ＩＣカード１０に加えても外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することができる。
【００５８】
再び図５を参照する。第３の設計条件として、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が、アンテナ起電力（ＥＬ）が第１の値Ｄ５ｃまで単調増加する範囲Ａ５ａにおいてＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が第２の値Ｄ５ｄまで単調増加する第１の部分Ｇ５ａと、アンテナ起電力（ＥＬ）が第１の値Ｄ５ｃから単調増加する範囲Ａ５ｃにおいてＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が第２の値Ｄ５ｄよりも小さい第３の値Ｄ５ｅに低下する第２の部分Ｇ５ｂと、を含むという条件を設定してもよい。そして、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係がこの条件を満たすように、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を設定する。例えば、図１０に示されるように、アンテナコイル１３のインピーダンス（Ｚａｎｔ）を５＋２４０ｊΩに設定したとき、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が低下する領域Ａ１０ａが存在するが、低下した供給電力は動作開始電力を下回っていないことがわかる。
【００５９】
第３の設計条件に基づいて設定されたインピーダンス（Ｚａｎｔ）によれば、アンテナコイル１３とＩＣチップ１２のインピーダンス整合が一時的に悪化したとしても、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を下回ることがない（図１０の領域Ａ１０ａ参照）。従って、非接触ＩＣカード１０の動作の不安定化を抑制できるので、ＩＣチップ１２の動作開始電力以上のエネルギーを非接触ＩＣカード１０に加えても外部読み取り装置との間で安定した通信を継続することができる。
【００６０】
再び図５を参照する。第１の部分Ｇ５ａに示されるように、アンテナ起電力（ＥＬ）の増加に伴って、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が増加する。第２の部分Ｇ５ｂに示されるように、さらにアンテナ起電力（ＥＬ）が増加すると、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が減少する。第３の部分Ｇ５ｃに示されるように、さらにアンテナ起電力（ＥＬ）が増加すると、再びＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が増加する。
【００６１】
逆に、点Ｄ５ｂの状態からアンテナ起電力（ＥＬ）が減少する場合を説明する。第３の部分Ｇ５ｃに示されるように、アンテナ起電力（ＥＬ）が減少すると、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）も減少する。ここで、アンテナ起電力（ＥＬ）が点Ｄ５ｇに対応する値に達したとき、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）は、第２の部分Ｇ５ｂに示されるように変化せずに、第４の部分Ｇ５ｄに示されるように減少傾向を示す。そして、動作開始電力（Ｌ１）を下回る第５の値Ｄ５ｈに対応するアンテナ起電力（ＥＬ）に達した後に、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）は第５の部分Ｇ５ｅに示されるように変化して、第６の値Ｄ５ｋに達する。そして、第１の部分Ｇ５ａに示されるように、アンテナ起電力（ＥＬ）の減少に伴って、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が減少する。
【００６２】
グラフＧ５によれば、アンテナ起電力（ＥＬ）が同じであっても、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が異なる範囲Ａ５ｂがあることがわかる。すなわち、アンテナ起電力（ＥＬ）を増加させたときと減少させたときとで、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が相違する。このような性質は、いわゆるヒステリシス性とも呼ばれる。
【００６３】
そこで、第４の設計条件として、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係がヒステリシス性を有し、且つ、アンテナ起電力（ＥＬ）を増加させたときに一時的にＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が減少したとしても供給電力（Ｐｉｃ）がＩＣチップ１２の動作開始電力（Ｌ１）を下回らないという条件を設定してもよい。
【００６４】
この第４の設計条件は、換言すると、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２の供給電力（Ｐｉｃ）との関係が、アンテナ起電力（ＥＬ）が第１の値Ｄ５ｃよりも小さい第４の値Ｄ５ｆから単調減少する範囲において、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が第５の値Ｄ５ｈから第６の値Ｄ５ｋに増加する第５の部分Ｇ５ｅをさらに含むような条件であるともいえる。
【００６５】
さらには、第４の設計条件は、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）との関係において、アンテナ起電力（ＥＬ）に対してＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）がヒステリシス的な特性を示し、アンテナ起電力（ＥＬ）の漸増時においてＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を超え、さらにアンテナ起電力（ＥＬ）を漸増させた場合に、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が一時的に減少する第２の部分Ｇ５ｂが存在したとしても、第２の部分Ｇ５ｂにおいて、アンテナ起電力（ＥＬ）の減少後におけるＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）は動作開始電力（Ｌ１）を上回っている条件であるともいえる。
【００６６】
例えば、図１０のグラフＧ１０ａ，Ｇ１０ｂに示されるように、アンテナ起電力（ＥＬ）を漸増させる場合には、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を一度上回れば、それ以降は動作開始電力を下回ることはない。一方、アンテナ起電力（ＥＬ）を漸減させた場合には、アンテナ起電力（ＥＬ）が１．６Ｖ〜１．２Ｖの領域においてＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（１０ｄＢｍ）を下回る。ここで、アンテナ起電力（ＥＬ）を漸増させる場合には、１．６Ｖ〜１．２Ｖの領域Ａ１０ｂではＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）は動作開始電力（Ｌ１）を上回っている。ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を下回った場合には、初期段階では閉ループ内の残留電荷によってＩＣチップ１２は動作し続ける。次に、残留電荷が消費されると、ＩＣチップ１２は一瞬停止するが、直ちにアンテナ起電力（ＥＬ）を漸増させた場合の領域へ移行する。従って、アンテナ起電力（ＥＬ）を漸減させる場合であって、ＩＣチップ１２への供給電力が動作開始電力を下回った場合であっても、ＩＣチップ１２の動作を確保することができる。
【００６７】
このように、非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１３を、この第４の設計条件に基づいて設定されたインピーダンスとすることによれば、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力との関係がヒステリシス性を有する場合であっても、上述した第３の条件を満たすインピーダンスのように、非接触ＩＣカード１０と外部読み取り装置との間で安定した通信を確保することができる。
【００６８】
また、第４の設計条件に追加条件を付加した第５の設計条件を設定してもよい。この追加条件とは、アンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２の供給電力との関係において、第５の値がＩＣチップ１２の動作開始電力よりも小さいという条件である。換言すると、閉ループ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力との関係がヒステリシス的な特性を示し、閉ループ起電力（ＥＬ）の漸減時において、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）がヒステリシス性を示す領域で動作開始電力（Ｌ１）を下回る領域があったとしても、同領域において、アンテナ起電力（ＥＬ）の漸増時におけるアンテナ起電力（ＥＬ）とＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）の相関においては、アンテナ起電力（ＥＬ）に対してＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を上回っているという条件である。
【００６９】
非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１３を、この第５の設計条件に基づいて設定されたインピーダンス（Ｚａｎｔ）とすることによれば、非接触ＩＣカード１０のＩＣチップ１２が動作している状態で、ＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）が減少した場合において、供給電力（Ｐｉｃ）が動作開始電力（Ｌ１）を下回ったとしても、一時的にアンテナコイル１３とＩＣチップ１２のインピーダンス整合が改善する。従って、さらにＩＣチップ１２への供給電力（Ｐｉｃ）を減少させてもＩＣチップ１２が動作することが可能となる。従って、低エネルギ領域においても非接触ＩＣカード１０を安定して動作させることができる。
【００７０】
本発明に係る非接触型情報媒体を設計する方法、非接触型情報媒体を製造する方法、及び、非接触型情報媒体は、上記実施形態に限定されることない。
【符号の説明】
【００７１】
１０…非接触ＩＣカード（非接触型情報媒体）、１１…フィルム基材、１２…ＩＣチップ、１３…アンテナコイル、１４…第１の端子、１５ａ，１５ｂ…カシメ部、１６…第２の端子、１７…ジャンパ線、Ｚａｎｔ…アンテナコイルのインピーダンス、Ｚｉｃ…ＩＣチップのインピーダンス、ＥＬ…アンテナコイル起電力、Ｐｉｃ…ＩＣチップへの供給電力（第２の供給電力）、Ｐ５０…ライン搬送電力（第１の供給電力）
【図１】
2017084099.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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