JP2004151968A

JP2004151968A - 非接触型データ受送信体

Info

Publication number: JP2004151968A
Application number: JP2002315943A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Saito; 貢斎藤
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】メモリ容量の大きい、小型化の可能な、通信距離範囲の広い、多機能化の可能な非接触型データ受送信体を提供する。
【解決手段】絶縁部材からなる基板２と、基板２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行う第１のＩＣチップ３および第２のＩＣチップ４と、第１のＩＣチップ３および第２のＩＣチップ４に接続され、導電部材からなるアンテナ体５とを備え、このアンテナ体５は、複数の周回部６と周回部６の両端部から延びる接続部７を有し、アンテナ体５を構成する周回部６の一端は、周回部６の上方に設けた第２の絶縁部材８の上を通して第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４に接続され、他端は直接第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４に接続されており、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４は、アンテナ体５に並列に接続されている非接触型データ受送信体１。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からのデータの読み書きや電力の供給を電磁波などによって非接触で行う非接触型データ受送信体に関する。
本発明に係る非接触型データ受送信体は、ＩＣを搭載したカードやタグなどに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非接触ＩＣタグやＲＦ−ＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用途の情報記録メディアのように、電磁波を媒体として外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体が提案されている。
【０００３】
従来、このような非接触型データ受送信体は、絶縁部材からなる基板上に、データの記憶、処理および通信制御を行う各種電子部品を搭載したＩＣチップ１個と、電磁波を送受信するコイル状としたアンテナ体を実装した構造を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３３４２０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の非接触型データ受送信体は、ＩＣチップを１個のみ備えたものであるから、メモリ容量が小さいため、データの記憶容量も小さく、大量のデータを同時に処理したり、メモリに記憶させたデータのバックアップをすることが難しかった。
また、従来の非接触型データ受送信体はメモリ容量が少ないため、電磁波によるデータ通信を行うために必要な共振周波数を確保するために、アンテナ体を小型化することができなかった。このようなことから、非接触型データ受送信体ではアンテナ体の占める面積が大きいため、非接触型データ受送信体をより小型化することが難しかった。
【０００６】
さらに、従来の非接触型データ受送信体はＩＣチップを１個のみ備えたものであるから、所定の通信距離においてのみ使用可能であり、この所定の通信距離を外れると使用できなかった。また、従来の非接触型データ受送信体はＩＣチップを１個のみ備え、このＩＣチップのメモリ容量は少ないことから、多機能化することが難しかった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、メモリ容量の大きい、小型化の可能な、通信距離範囲の広い、多機能化の可能な非接触型データ受送信体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、絶縁部材からなる基板と、該基板上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行う複数のＩＣチップと、該複数のＩＣチップに接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えた非接触型データ受送信体であって、前記複数のＩＣチップは、前記アンテナ体に設けた複数の端子を介して並列接続されたことを特徴とする非接触型データ受送信体によって解決できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明に係る非接触型データ受送信体について図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係る非接触型データ受送信体の第１の実施形態を示す模式的な平面図である。
図１の非接触型データ受送信体１は、第１の絶縁部材からなる基板２と、基板２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行う２つのＩＣチップ（ここでは第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４）と、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４に両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体５とを備えている。このアンテナ体５は、複数の周回部６と周回部６の両端部から延びて第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４と接続される接続部７を有している。なお、アンテナ体５を構成する周回部６の一端は、周回部６の上方に設けた第２の絶縁部材８の上を通して第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４に接続され、他端は直接第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４に接続されており、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４は、アンテナ体５に並列に接続されている。
【００１０】
基板２としては、例えば、ガラス繊維などの無機繊維またはアルミナ繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙あるいはこれらを組み合わせたもの、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基材、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン・ビニルアルコール共重合体系樹脂基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理およびオゾン処理、あるいは各種易接着処理などの表面処理を施したもの、など公知のものから選択して用いることができる。
【００１１】
非接触型データ受送信体１を構成するアンテナ体５は、複数の周回部６の他に、周回部６の両端部から延びる第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４と接続される接続部７を備えている。接続部７の先端は、２つに分岐して第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４と接続される接続端子をなしている。
【００１２】
導電部材からなるアンテナ体５（周回部６と接続部７）を形成する方法としては、公知の製造法を用いることができる。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型、あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属線を貼り付ける方法、エッチング法、金属箔を貼り付ける方法、金属を直接蒸着する方法、金属蒸着膜を転写する方法、導電性高分子膜を形成する方法などが挙げられる。
これらの中でも、導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法は、減圧雰囲気を必要とせず、通常の大気中において、任意の線幅からなるアンテナ体５を基板２における所望の位置に容易に形成できるので好ましい。
また、図１では、接続部７は周回部６の外側に配置されているが、もちろん内側に配置されていてもよい。接続部７を周回部６の内側に配置し、この接続部７の端部に第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４を接続するように、周回部６の内側に第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４を配置すれば、基板２上においてスペースの有効利用を図ることができる。加えて、基板２上において周回部６の外側に、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４を配置するためのスペースを設ける必要がないから、非接触型データ受送信体１をより小型化することができる。
【００１３】
第２の絶縁部材８の形成は、絶縁性ペーストの印刷、絶縁性フィルムの接着剤を介した貼り付け、絶縁性テープの貼り付けなどの公知の方法で行うことができるが、絶縁性ペーストを用いたスクリーン印刷が最も好ましい。スクリーン印刷による第２の絶縁部材８の形成では、塗布剤として絶縁性粒子とバインダーからなる組成物を用いるが、絶縁性粒子としてはシリカ、アルミナ、タルクなどが挙げられる。この絶縁性粒子の材質やその混在比率などを適宜選択することにより、第２の絶縁部材８は、その誘電率を微調整することが可能である。ただし、絶縁性粒子が無くても絶縁性が確保される場合は、バインダーのみからなる組成物を用い、第２の絶縁部材８を形成しても構わない。
【００１４】
また、第２の絶縁部材８の形成には、上記組成物の代わりに絶縁インキを用いてもよい。この絶縁インキとしては、浸透乾燥型、溶剤揮発型、熱硬化型、光硬化型など公知の何れの材料も使用できる。さらに、この絶縁インキを構成するバインダーに光硬化性樹脂を含ませれば、硬化時間を短縮して作業効率を向上できるのでより好ましい。無溶剤（溶剤を含まない）の絶縁インキは、溶剤が揮発する際に生じるマイクロクラックの発生を防げるので好ましい。
【００１５】
非接触型データ受送信体１では、第１のＩＣチップ３と第２のＩＣチップ４としては、電磁波を媒体として外部から情報を受送信可能な非接触型データ受送信体に用いられるものは全て使用可能である。また、第１のＩＣチップ３と第２のＩＣチップ４とは、その機能およびメモリ容量が同じであっても、異なっていてもよい。
【００１６】
このように、非接触型データ受送信体１では、２つのＩＣチップ（第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４）を設けることにより、従来の非接触型データ受送信体よりも見かけ上メモリ容量を２倍以上にすることができる。これにより、大量のデータを同時に処理することが可能となる。また、一方のＩＣチップ（例えば第１のＩＣチップ３）に記憶させたデータを、他方のＩＣチップ（例えば第２のＩＣチップ４）でバックアップすることが可能となり、一方のＩＣチップが破損、あるいは故障しても、データを損失することがない。
【００１７】
さらに、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４として異なる機能を有するものを用いれば、２つ以上の異なるデータを同時に処理することが可能となるため、非接触型データ受送信体１を多機能化することができる。
多機能化の具体的な例としては、例えば、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４として、通信距離の異なるものを用いれば、近傍、近接型を兼用することができ、通信距離範囲の広い非接触型データ受送信体１とすることができる。また、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４のそれぞれに、異なるデータ呼び出し保護手段を設けることにより、他者によるデータの偽造や呼び出しを困難なものとし、データをより厳密に保護することができる。これにより、２以上の異なる通信相手に対して、他者のデータに影響を及ぼすことなく、それぞれ独立にデータの受送信が可能となる。すなわち、第１のＩＣチップ３によって通信相手Ａとデータの受送信を行い、第２のＩＣチップ４によって通信相手Ｂとデータの受送信を行うように、非接触型データ受送信体１内に、異なる通信相手との通信手段として、第１のＩＣチップ３と第２のＩＣチップ４を併存させることができる。よって、２以上の異なる通信相手と非接触によるデータ受送信を行うために、それぞれの相手に応じた非接触型データ受送信体をそれぞれ所有することなく、１つの非接触型データ受送信体を共用することも可能となる。
【００１８】
図２は、図１に示した非接触型データ受送信体１における共振回路の等価回路を示す回路図である。
図２において、符号１１はアンテナ体５の等価回路、１２は第１のＩＣチップ３の回路部分、１３は第２のＩＣチップ４の回路部分に相当する。また、アンテナ体５の等価回路１１において、符号１４はアンテナ体５の等価容量Ｃ_Ａ、１５は等価抵抗Ｒ_Ａ、１６は等価インダクタンスＬ_Ａである。さらに、符号１７は第１のＩＣチップ３の等価容量Ｃ_１、１８は第２のＩＣチップ４の等価容量Ｃ_２である。
非接触型データ受送信体１のデータの受送信を、電磁波を用いて行う場合、非接触型データ受送信体１内に電磁波の周波数に合わせた共振回路が必要となる。非接触型データ受送信体１では、この共振回路は、インダクタンス素子としてのアンテナ体５と、静電容量素子として第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４とから構成さている。この共振回路の共振周波数ｆは、一般に下記式（１）で表される。
ｆ＝１／｛２π［Ｌ_Ａ（Ｃ_Ａ＋Ｃ_１＋Ｃ_２）］^１／２｝（１）
【００１９】
上記式（１）から、非接触型データ受送信体１の共振周波数ｆは、アンテナ体５の等価インダクタンスＬ_Ａと、アンテナ体５の等価容量Ｃ_Ａと第１のＩＣチップ３の等価容量Ｃ_１と第２のＩＣチップ４の等価容量Ｃ_２との積により決定される。よって、非接触型データ受送信体１に第１のＩＣチップ３と第２のＩＣチップ４を設けることにより、非接触型データ受送信体１における共振回路の等価回路上の等価容量が増大し、非接触型データ受送信体１を共振周波数の共振点に合わせるために必要とされる、アンテナ体５の等価インダクタンスＬ_Ａの値を小さくすることができる。その結果として、アンテナ体５の大きさを小さくすることができるから、非接触型データ受送信体１をより小型化することができる。
【００２０】
なお、この実施形態では、基板２の一方の面上に第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４およびアンテナ体５が配置されたものを示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されず、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４、アンテナ体５のうちいずれか１つまたは２つが基板２の他方の面上に配置されていてもよい。
また、この実施形態では、２個のＩＣチップ（第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ４）が、アンテナ体５に並列接続された非接触型データ受送信体１を示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されるものではなく、アンテナ体にＩＣチップが３個以上並列接続されていてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の非接触型データ受送信体は、絶縁部材からなる基板と、該基板上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行う複数のＩＣチップと、該複数のＩＣチップに接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えた非接触型データ受送信体であって、前記複数のＩＣチップは、前記アンテナ体に設けた複数の端子を介して並列接続されたものであるから、従来の非接触型データ受送信体よりもメモリ容量を大きくすることができる。これにより、大量のデータを同時に処理することが可能となる上に、一のＩＣチップに記憶させたデータを、他のＩＣチップでバックアップすることが可能となり、一のＩＣチップが破損、あるいは故障しても、データを損失することがない。また、複数のＩＣチップとして、異なる機能を有するものを用いれば、複数の異なるデータを同時に処理することが可能となるため、非接触型データ受送信体を多機能化することができる。具体的には、複数のＩＣチップとして通信距離の異なるものを用いれば、通信距離範囲の広い非接触型データ受送信体とすることができる。さらに、アンテナ体の等価インダクタンスの値を小さくすることができるから、アンテナ体の大きさを小さくすることができ、非接触型データ受送信体をより小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】図１に示した非接触型データ受送信体１における共振回路の等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１・・・非接触型データ受送信体、２・・・基板、３・・・第１のＩＣチップ、４・・・第２のＩＣチップ、５・・・アンテナ体、６・・・周回部、７・・・接続部、８・・・第２の絶縁部材

Claims

絶縁部材からなる基板と、該基板上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行う複数のＩＣチップと、該複数のＩＣチップに接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えた非接触型データ受送信体であって、
前記複数のＩＣチップは、前記アンテナ体に設けた複数の端子を介して並列接続されたことを特徴とする非接触型データ受送信体。