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JPH1185940A - Radio communication terminal and security method for the same - Google Patents

Radio communication terminal and security method for the same

Info

Publication number
JPH1185940A
JPH1185940A JP9238607A JP23860797A JPH1185940A JP H1185940 A JPH1185940 A JP H1185940A JP 9238607 A JP9238607 A JP 9238607A JP 23860797 A JP23860797 A JP 23860797A JP H1185940 A JPH1185940 A JP H1185940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
communication terminal
wireless communication
antenna
magnetic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9238607A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Furukawa
伸治 古川
Nobuyoshi Yano
暢芳 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP9238607A priority Critical patent/JPH1185940A/en
Priority to CA002246305A priority patent/CA2246305A1/en
Priority to EP98116723A priority patent/EP0901099A2/en
Publication of JPH1185940A publication Critical patent/JPH1185940A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive radio communication terminal with high stability which is difficult to forge or alter. SOLUTION: An IC card 11 is provided with a circuit element 12 constituted of an integrated circuit and an antenna element 13 for communication. Those circuit elements 12 and antenna elements 13 are arranged on a supporting base material 14. The IC card 11 incorporates a magnetic element 15, and soft magnetic materials indicating the rapid reversal of magnetization when an alternating magnetic field is impressed from the outside part are included in the magnetic element 15. When the alternating magnetic field in a prescribed size is inputted as an inquiry signal from the outside part to the radio communication terminal 11, the soft magnetic body included in the magnetic element 15 indicates the rapid reversal of magnetization when an outside magnetic field strength reaches a preliminarily set level, and radiates a magnetic pulse to the outside part. This magnetic pulse is captured as a security signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信端末及び
そのセキュリティ方法に関し、特に、データを蓄積する
とともにそのデータを演算処理する集積回路とアンテナ
を備え、外部端末との間でデータを送受する非接触IC
カード等の無線通信端末及びそのセキュリティ方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio communication terminal and a security method therefor, and more particularly to an integrated circuit for storing data and performing arithmetic processing on the data, and an antenna for transmitting and receiving data to and from an external terminal. Non-contact IC
The present invention relates to a wireless communication terminal such as a card and a security method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気ストライプを用いたカードに
置き換わるものとして、マイクロコンピュータ、メモリ
ー等の集積回路を内蔵した、いわゆるICカードが様々
な分野で利用されつつある。その応用範囲は、交通、金
融、医療、サービスなど多岐にわたり、例えば、クレジ
ットカード、定期券、保険証、社員証などに利用されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, so-called IC cards having built-in integrated circuits such as microcomputers and memories have been used in various fields as replacements for cards using magnetic stripes. Its application range is wide, such as transportation, finance, medical care, and services, and is used for, for example, credit cards, commuter passes, insurance cards, employee ID cards, and the like.

【0003】特に、データ処理端末装置とのデータの送
受を遠隔で可能にした非接触ICカードが近年開発さ
れ、極めて利便性の高いものとして期待されている。こ
れらの非接触ICカードは、ICカードにさらにデータ
通信用のアンテナを内蔵したものであり、リモートセン
シングが可能なものである。
In particular, a non-contact IC card capable of remotely transmitting and receiving data to and from a data processing terminal device has recently been developed and is expected to be extremely convenient. These non-contact IC cards have a built-in IC for data communication and are capable of remote sensing.

【0004】従来のこの種のICカードの一例を図8に
示す。このICカード1は、集積回路からなる回路素子
2と通信用のアンテナ素子3とを備え、これら回路素子
2とアンテナ素子3とは支持基材4の上に配置されてい
る。該支持基材4とその下側に配置されたいま一つの支
持基材との間には、上記回路素子2を機能させるのに必
要な回路が収容されている。アンテナ素子3は10ター
ンのスパイラルループアンテナが用いられている。この
ような構造を有するICカード1では、接触型カードと
異なり、電気的に接続するための接触端子電極を必要と
しないためにカードの信頼性が高く、またカードの搬送
機構などの駆動部分がないためリーダ/ライタ装置がメ
ンテナンスフリーであるという長所も有している。
FIG. 8 shows an example of a conventional IC card of this type. The IC card 1 includes a circuit element 2 composed of an integrated circuit and an antenna element 3 for communication. The circuit element 2 and the antenna element 3 are arranged on a support base 4. A circuit necessary for the circuit element 2 to function is accommodated between the support base 4 and another support base disposed below the support base 4. As the antenna element 3, a 10-turn spiral loop antenna is used. Unlike the contact type card, the IC card 1 having such a structure does not require a contact terminal electrode for electrical connection, so the card has high reliability, and a driving part such as a card transport mechanism is used. There is also an advantage that the reader / writer device is maintenance-free because there is no such device.

【0005】上記のような非接触ICカードに使用され
るアンテナは、無線通信端末に使用される通信方式及び
無線通信端末に給電する方式によって適宜選択されてい
る。現在、非接触式ICカードにおいて用いられている
方式は、外部データ処理端末との交信可能距離に応じ
て、約2mmまでの密着型、約1mまでの近接・近傍
型、数mの交信が可能なマイクロ波型に大別される。密
着型はさらに静電結合方式と電磁結合方式に分けられ
る。
[0005] The antenna used for the non-contact IC card as described above is appropriately selected depending on the communication system used for the wireless communication terminal and the system for supplying power to the wireless communication terminal. Currently, the contactless IC card uses a contact type of up to about 2 mm, a close / close proximity type of up to about 1 m, and several meters of communication, depending on the distance that can be communicated with the external data processing terminal. Microwave type. The contact type is further classified into an electrostatic coupling type and an electromagnetic coupling type.

【0006】外部データ処理端末とのデータ通信には、
スパイラルコイルのようなループコイルが通常使われる
が、使用周波数に応じてその大きさやターン数が異な
り、一般に低周波数ほどターン数が多いものが使用され
ている。例えば、現在135kHz(中波)、4.91
MHz、13.56MHz、2.45GHz(マイクロ
波)のシステムがすでに開発されている。そして最も周
波数の低い中波のもので約100ターンのスパイラルコ
イルが使われており、マイクロ波ではストリップアンテ
ナが使用されている。
[0006] For data communication with the external data processing terminal,
A loop coil such as a spiral coil is usually used, but the size and the number of turns vary depending on the frequency used, and generally, a lower frequency has a larger number of turns. For example, currently 135 kHz (medium wave), 4.91
MHz, 13.56 MHz, 2.45 GHz (microwave) systems have already been developed. A spiral coil of about 100 turns is used for a medium wave having the lowest frequency, and a strip antenna is used for a microwave.

【0007】これらの非接触ICカードに給電する方法
は、データ送受用のアンテナを兼用するものが多い。こ
の給電方法としては、静電結合方式のように金属板から
なる静電プレートが使用される場合もある。
[0007] Many of the methods for supplying power to these non-contact IC cards also use an antenna for data transmission and reception. As this power supply method, there is a case where an electrostatic plate made of a metal plate is used as in an electrostatic coupling method.

【0008】ICカードのような形状を有するものでは
ないが同様の機能を有するものとしては、スキー場のリ
フト券やスポーツクラブの管理タグなどがある。例え
ば、リフト券では、リストバンドに内蔵された無線通信
端末装置によって、利用履歴や残高などがリモートセン
シングされるものが利用されている。
[0008] Although not having the shape of an IC card but having the same function, there are a ski lift lift ticket and a sports club management tag. For example, a lift ticket is used in which a usage history, balance, and the like are remotely sensed by a wireless communication terminal device built in a wristband.

【0009】以上の例のように金銭がやり取りされる場
合は、高度の演算処理を行うマイクロコンピュータを備
え、メモリー容量も大きなものが要求される。しかし、
メモリ容量が小さく、比較的構造の簡単なものも近年利
用が広まっている。これらは、IDタグやトランスポン
ダと呼ばれ、主に識別処理に利用されている。例えば、
選手につけられたタグを無線で自動認識し記録するシス
テムがオリンピックのマラソン大会などで利用されてい
る。このようなシステムも利用価値が高いため、人の入
出管理、家畜の管理、製造や販売における仕分けなど、
近年急速に利用が拡大している。
When money is exchanged as in the above-described example, a microcomputer having a high-performance arithmetic processing and a large memory capacity is required. But,
In recent years, a memory having a small memory capacity and a relatively simple structure has been widely used. These are called ID tags and transponders, and are mainly used for identification processing. For example,
A system for automatically recognizing and recording tags attached to athletes by radio is used at the Olympic marathon and the like. Because such systems are also highly valuable, they can be used to manage people in and out, manage livestock, sort in production and sales, etc.
In recent years, its use has been rapidly expanding.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらのシ
ステムが広く利用されるようになったため、不正使用を
防止するために如何にしてセキュリティを確保するかが
大きな問題となりつつある。従来、接触型のICカード
や非接触型のICカードではともに、信号の暗号化処理
による、いわゆるソフト的な方法によってセキュリティ
対策が施されていた。また、識別処理のためのタグやト
ランスポンダでも、ICカードと同様の暗号化技術が採
用されていた。
By the way, since these systems have been widely used, how to secure security to prevent unauthorized use is becoming a big problem. 2. Description of the Related Art Conventionally, in both a contact type IC card and a non-contact type IC card, security measures have been taken by a so-called software method by signal encryption processing. Also, tags and transponders for identification processing employ the same encryption technology as IC cards.

【0011】従来のICカードを使用したシステムで
は、暗号化処理などのプログラムの内容が暴かれてIC
カードが不正使用されるという問題があった。また、こ
のような不正使用が発生したときに、ICカードを含む
上記のようなシステムの運用者側でこのような不正使用
に対抗する新しいプログラムを開発しても、不正使用者
はさらにその内容を解読してしまう、というようにシス
テムの運用者側と不正使用者との間にプログラムの解読
を巡る攻防が繰り返されることになり、システムのセキ
ュリティを確保するためのコストが高くなるという問題
があった。
In a conventional system using an IC card, the contents of a program such as an encryption
There was a problem that the card was misused. Further, when such unauthorized use occurs, even if the operator of the above-described system including an IC card develops a new program to combat such unauthorized use, the unauthorized user will be required to further understand the content. The attack on the program decryption between the system operator and the unauthorized user is repeated, so that the cost of securing the system security increases. there were.

【0012】本発明の目的は、偽造や変造が困難で高い
安全性を有する低コストの無線通信端末を提供すること
である。
An object of the present invention is to provide a low-cost wireless communication terminal which is difficult to forge or falsify and has high security.

【0013】本発明のいま一つの目的は、低コストでし
かも高い信頼性を有して偽造や変造を検出することがで
きる無線通信端末のセキュリティ方法を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a security method for a wireless communication terminal capable of detecting forgery or falsification at low cost and with high reliability.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項1にかかる発明は、データを蓄積し、
演算処理する集積回路と、外部端末との間でデータを送
受するためのアンテナを内蔵する無線通信端末におい
て、外部から交番磁界が印加されると急峻な磁化反転を
起こす軟磁性材料を含み、上記磁化反転により発生する
磁気パルスをセキュリティ信号として出力する磁気素子
を備えたことを特徴とする。
To achieve the above object, the invention according to claim 1 stores data,
In an integrated circuit for arithmetic processing, a wireless communication terminal having a built-in antenna for transmitting and receiving data between the external terminal, including a soft magnetic material that causes a sharp magnetization reversal when an alternating magnetic field is applied from the outside, A magnetic element for outputting a magnetic pulse generated by the magnetization reversal as a security signal is provided.

【0015】上記無線通信端末とは、CPUやメモリー
からなる集積回路とアンテナを内蔵した小型携帯端末で
あり、いわゆる非接触ICカードやRFトランスポン
ダ、IDタグなどがこれに相当する。ICの性能やメモ
リー容量などは、応用目的に応じて適宜選択される。金
銭処理のような高度で複雑なシステムの場合は、高度な
演算処理能力を有するCPUと比較的大容量のメモリを
有する集積回路が用いられる。一方、識別目的などでは
より簡単なCPUと容量が少ないメモリを有する集積回
路を用いることができる。
The wireless communication terminal is a small portable terminal having a built-in integrated circuit comprising a CPU and a memory and an antenna, and corresponds to a so-called non-contact IC card, RF transponder, ID tag, and the like. The performance and memory capacity of the IC are appropriately selected according to the purpose of application. In the case of a sophisticated and complicated system such as money processing, an integrated circuit having a CPU having a high arithmetic processing capability and a relatively large capacity memory is used. On the other hand, an integrated circuit having a simpler CPU and a small-capacity memory can be used for identification purposes.

【0016】上記アンテナは、データを送受する周波数
に応じて適宜選択され、一般的には、周波数が低いほ
ど、またより遠隔で送受されるほど、巻き数の多いルー
プアンテナが適している。また、後述するようにデータ
送受とセキュリティの両方を兼用する場合も、上記アン
テナは巻き数の多いものが用いられる。アンテナの形態
としては、銅線を巻回したコイル、銅やアルミニウムを
エッチング処理したコイル、銀系の導電塗料の印刷体に
よるコイルなど用いられる。
The above-mentioned antenna is appropriately selected according to the frequency at which data is transmitted and received. In general, a loop antenna having a larger number of windings is suitable as the frequency is lower or the data is transmitted and received more remotely. Also, when both data transmission and reception and security are performed as described later, the antenna having a large number of turns is used. Examples of the form of the antenna include a coil formed by winding a copper wire, a coil formed by etching copper or aluminum, and a coil formed by printing a silver-based conductive paint.

【0017】上記磁気素子は、外部から交番磁界が印加
されると急峻な磁化反転を示す軟磁性材料を含んでい
る。このような軟磁性材料としては、例えば特公平3−
27958号公報や特開平4−218905号公報に開
示されているような、いわゆる大バルクハウゼン反転材
料を用いることができる。これらの材料は、Fe基やC
o基の非晶質あるいは結晶質の合金であり、細線、薄
帯、あるいは薄膜の形態を使用している。このような材
料では、特定の正と負の方向で磁化が極めて安定になる
ような磁区構造を有しており、印加磁界強度がある臨界
値に達すると材料の全体あるいは一部で一斉に磁化が反
転する。磁区構造の安定の度合いにより厳密に大バルク
ハウゼン反転というべきかどうかの判定をすることがで
きるが、本発明では、厳密には大バルクハウゼン反転と
言い得なくとも、類似した磁気特性を備え、急峻な磁化
の反転を示す材料であれば使用することができる。ま
た、上記磁気素子として、特公平3−55873号公報
や特公平3−58072号公報に開示された物品監視マ
ーカに用いられる材料もまた、使用することができる。
これらの材料は、Co基あるいはNi基の非晶質合金、
パーマロイやセンダスト、bcc−Feやfcc−Co
の微細な結晶からなる合金などの低磁歪軟磁性金属から
なり、保磁力が低いため非常に小さな磁界で急激な磁化
変化を示す。
The magnetic element contains a soft magnetic material which exhibits a sharp magnetization reversal when an alternating magnetic field is applied from the outside. As such a soft magnetic material, for example,
A so-called large Barkhausen reversal material as disclosed in Japanese Patent No. 27958 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-218905 can be used. These materials are based on Fe or C
It is an o-based amorphous or crystalline alloy, and uses the form of a thin wire, a ribbon, or a thin film. Such a material has a magnetic domain structure in which the magnetization is extremely stable in specific positive and negative directions, and when the applied magnetic field intensity reaches a certain critical value, the magnetization of all or part of the material is simultaneous. Is inverted. Although it is possible to determine strictly whether it should be a large Barkhausen inversion based on the degree of stability of the magnetic domain structure, in the present invention, strictly speaking, even if it can not be called a large Barkhausen inversion, it has similar magnetic characteristics, Any material showing a steep reversal of magnetization can be used. Further, as the magnetic element, a material used for an article monitoring marker disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-55873 or Japanese Patent Publication No. 3-58072 can also be used.
These materials include Co-based or Ni-based amorphous alloys,
Permalloy and Sendust, bcc-Fe and fcc-Co
Of low magnetostrictive soft magnetic metal such as an alloy composed of fine crystals, and exhibits a sudden change in magnetization in a very small magnetic field due to low coercive force.

【0018】上記のような磁気素子を具備した無線通信
端末に、外部から交番磁界を印加すると、磁気素子の含
む軟磁性材料が、予め設定された磁界強度で急峻な磁化
反転を示し、周囲に磁界を放射する。軟磁性材料の磁化
変化は急激なために、放射される磁界はパルス的なもの
であり、この磁気パルスを信号として検知することによ
り、セキュリティ機能を得ている。
When an alternating magnetic field is externally applied to a wireless communication terminal having the above-described magnetic element, the soft magnetic material included in the magnetic element exhibits a steep magnetization reversal at a predetermined magnetic field strength, and Emit a magnetic field. Since the change in magnetization of the soft magnetic material is rapid, the emitted magnetic field is pulse-like, and a security function is obtained by detecting the magnetic pulse as a signal.

【0019】偽造防止などの目的で、上記磁気素子は、
それが発生する磁気パルス信号の発生の有無を調べてセ
キュリティ信号とする場合には、磁気素子の数は1つで
もよい。一方、例えば無線通信端末の種類や状態などを
識別したい場合には、複数の種類の信号が要求される。
このような識別は、上記磁気素子の数を複数にすること
で実現できる。
For the purpose of preventing forgery or the like, the magnetic element is
When the presence or absence of the generated magnetic pulse signal is checked and used as a security signal, the number of magnetic elements may be one. On the other hand, for example, when it is desired to identify the type or state of the wireless communication terminal, a plurality of types of signals are required.
Such identification can be realized by making the number of the magnetic elements plural.

【0020】磁気素子が含む軟磁性材料が急峻な磁化反
転を示す磁界強度は、例えば特公平3−27958号公
報に開示されたFe系非晶質金属細線では大バルクハウ
ゼン反転臨界磁界に相当し、特公平3−55873号公
報に開示されたパーマロイ薄帯ではほぼ保磁力に相当す
る。従って、大バルクハウゼン反転臨界磁界あるいは保
磁力の異なる軟磁性材料を含む磁気素子を複数個無線通
信端末に内蔵すれば、外部から周期的な交番磁界を印加
した時、外部磁界がそれぞれの大バルクハウゼン反転臨
界磁界あるいは保磁力に達する度に、それぞれの磁気素
子が磁気パルスを発生するので、内蔵した磁気素子の個
数や種類に応じた情報を送信することができる。
The magnetic field strength at which the soft magnetic material included in the magnetic element exhibits a steep magnetization reversal corresponds to a large Barkhausen reversal critical magnetic field in the Fe-based amorphous metal thin wire disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-27958. In the case of the permalloy ribbon disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-55873, the permalloy thickness substantially corresponds to the coercive force. Therefore, if a large number of magnetic elements including a soft magnetic material having a large Barkhausen reversal critical magnetic field or a different coercive force are incorporated in a wireless communication terminal, when a periodic alternating magnetic field is applied from the outside, the external magnetic field becomes large for each of the large magnetic fields. Each magnetic element generates a magnetic pulse each time the critical magnetic field or the coercive force is reached, so that information according to the number and type of the built-in magnetic elements can be transmitted.

【0021】また、請求項2にかかる発明は、請求項1
に記載の無線通信端末において、上記磁気素子は電流、
電圧、磁界、応力、切断のいずれかの印加により磁気特
性が変化することを特徴とする。
Further, the invention according to claim 2 is based on claim 1.
In the wireless communication terminal according to the above, the magnetic element is a current,
It is characterized in that the magnetic properties are changed by application of any one of voltage, magnetic field, stress and cutting.

【0022】外部から交番磁界が印加されると急峻な磁
化反転を示す上記磁気素子が含む軟磁性材料としては、
例えば前述した大バルクハウゼン反転特性を示すFe基
あるいはCo基の非晶質金属細線を用いることができ
る。このような非晶質金属細線は加熱により磁気特性が
変化することが知られており、熱処理によって大バルク
ハウゼン反転特性を消失させたり、あるいは発現させた
りすることができる。特に、磁界あるいは応力を重畳さ
せると上記効果がさらに強調される。上記磁気素子に電
流を通電すると、上記磁気素子をジュール熱によって加
熱することができるばかりでなく、電流によって磁界が
発生する。従って、磁気素子は磁界中で加熱されること
になり、大バルクハウゼン反転特性を消失させることが
可能となる。
As the soft magnetic material included in the above magnetic element which shows a steep magnetization reversal when an alternating magnetic field is applied from the outside,
For example, an Fe-based or Co-based amorphous metal thin wire exhibiting the above-described large Barkhausen inversion characteristic can be used. It is known that the magnetic properties of such an amorphous metal thin wire are changed by heating, and a large Barkhausen inversion property can be eliminated or developed by heat treatment. In particular, when a magnetic field or stress is superimposed, the above effect is further emphasized. When a current is passed through the magnetic element, not only can the magnetic element be heated by Joule heat, but also a magnetic field is generated by the current. Therefore, the magnetic element is heated in the magnetic field, and the large Barkhausen inversion characteristic can be eliminated.

【0023】一方、軟磁性材料は一般に、応力に対して
敏感であり、特に、磁歪の大きな材料にその傾向が強い
が、零磁歪材料においても応力の影響は無視し得ない。
従って、上記磁気素子に、応力を印加あるいは除去する
ことによって、その磁気特性を変化させることができ
る。応力の印加方法としては、軟磁性材料の保持部材と
して弾性体を用いる、磁気素子の上からエンボスを入れ
て応力を与える、軟磁性材料に熱、電気あるいは光学的
に変形する樹脂や金属を密着配置するなどの方法があ
る。また、軟磁性材料を切断すると、その磁気特性は当
然変化する。従って、磁気素子の部分にパンチ穴を開け
るなどによって、磁気素子の特性を変えることができ
る。
On the other hand, soft magnetic materials are generally sensitive to stress. In particular, materials having large magnetostriction tend to have a strong tendency. However, even for zero magnetostrictive materials, the influence of stress cannot be ignored.
Therefore, by applying or removing a stress to the magnetic element, its magnetic characteristics can be changed. As for the method of applying stress, an elastic body is used as a holding member for the soft magnetic material, embossing is applied from above the magnetic element to apply stress, and a resin or metal that is thermally, electrically or optically deformed is adhered to the soft magnetic material. There is a method such as arrangement. Also, when a soft magnetic material is cut, its magnetic properties naturally change. Therefore, the characteristics of the magnetic element can be changed by punching a hole in the magnetic element.

【0024】さらに、請求項3にかかる発明は、請求項
2に記載の無線通信端末において、上記磁気素子の軟磁
性材料は金属系磁性材料であって、コンデンサの電極の
一部を構成しており、通電もしくは電波照射により上記
コンデンサが絶縁破壊されるとともに上記金属系軟磁性
材料の特性が変化することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication terminal according to the second aspect, the soft magnetic material of the magnetic element is a metal-based magnetic material and constitutes a part of an electrode of a capacitor. In addition, the capacitor is characterized by the dielectric breakdown of the capacitor due to the conduction or the irradiation of radio waves, and the characteristics of the metallic soft magnetic material are changed.

【0025】磁気素子が含む軟磁性材料として金属系磁
性材料を使用し、この材料を電極の一部あるいは全部に
使用してコンデンサを構成する。このコンデンサは耐電
圧の低い構造となるように作られており、直接通電する
か、あるいは強い電波を照射すると絶縁破壊されてショ
ートし、上記コンデンサが破壊される。このとき、コン
デンサの電極でもある軟磁性材料は、絶縁破壊時に発生
したアークによって、変質したり、物理的に破壊され、
磁気特性が変化する。従って、このような処理を行った
無線通信端末からは、処理前とは異なる信号が発生され
るため、情報は変更されたことになる。このようにすれ
ば、一度変更された情報は2度と元には戻らないが、セ
キュリティ信号の不正な改変を防ぐことに役立つ。
A metallic magnetic material is used as the soft magnetic material included in the magnetic element, and this material is used for part or all of the electrodes to form a capacitor. This capacitor is made to have a structure with a low withstand voltage, and when it is directly energized or irradiated with strong radio waves, the insulation is broken and short-circuited, and the capacitor is destroyed. At this time, the soft magnetic material, which is also the electrode of the capacitor, is altered or physically destroyed by the arc generated at the time of insulation breakdown,
Magnetic properties change. Therefore, since a signal different from that before the processing is generated from the wireless communication terminal that has performed such processing, the information has been changed. In this way, information that has been changed once will not be restored again, but will help prevent unauthorized modification of the security signal.

【0026】さらにまた、請求項4にかかる発明は、請
求項2に記載の無線通信端末において、上記磁気素子の
近傍に配置され、その上記軟磁性材料よりも大きい保磁
力を有する硬磁性材料を含み、該硬磁性材料を着磁する
ことにより上記軟磁性材料にバイアス磁界を印加してそ
の磁気特性を変化させる磁気バイアス素子を備えたこと
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication terminal according to the second aspect, a hard magnetic material having a coercive force greater than that of the soft magnetic material is provided near the magnetic element. And a magnetic bias element for applying a bias magnetic field to the soft magnetic material by magnetizing the hard magnetic material to change its magnetic characteristics.

【0027】上記硬磁性材料は着磁されると、残留磁化
によって磁気素子の軟磁性材料にバイアス磁界を印加
し、その軟磁性材料の磁気特性を変化させる。バイアス
磁界によって磁気特性を変化させるには、例えば軟磁性
材料の長さ方向に硬磁性材料を含む磁気バイアス素子を
多数個配置し、多数の磁極からバイアス磁界を印加すれ
ばよい。このようにすれば、軟磁性材料の急峻な磁化反
転が抑制される。従って、硬磁性材料が着磁処理された
磁気バイアス素子により、磁気素子は磁気パルスの発生
が抑止される。軟磁性材料の全体に硬磁性材料が配置さ
れていたり、軟磁性材料を含む磁気素子の長手方向の両
端部に磁気バイアス素子が配置されていると、磁気素子
には比較的均一な磁界が印加される。この場合、磁気素
子の軟磁性材料は急峻な磁化反転を発生させるが、その
磁界強度は磁気バイアス素子からのバイアス磁界の分シ
フトされる。従って、磁気パルスの発生タイミングが変
化する。また、特願平7−340291号公報に開示さ
れているように、軟磁性材料の両端部に硬磁性材料を配
置し、これら硬磁性材料を着磁したときのみ急峻な磁化
反転を起こさせることもできる。この場合、硬磁性材料
の着磁処理によって、磁気パルス信号の急峻さと発生タ
イミングの両方が変化する。磁界印加によって軟磁性材
料の磁気特性を変化させるようにすると、非接触で着磁
処理が行え、記録する情報を再び書き換えることができ
る。
When the hard magnetic material is magnetized, a bias magnetic field is applied to the soft magnetic material of the magnetic element by the residual magnetization to change the magnetic characteristics of the soft magnetic material. In order to change the magnetic characteristics by the bias magnetic field, for example, a plurality of magnetic bias elements including a hard magnetic material may be arranged in the longitudinal direction of the soft magnetic material, and the bias magnetic field may be applied from a large number of magnetic poles. In this way, sharp magnetization reversal of the soft magnetic material is suppressed. Therefore, the magnetic element is prevented from generating a magnetic pulse by the magnetic bias element in which the hard magnetic material is magnetized. When a hard magnetic material is disposed over the entire soft magnetic material or a magnetic bias element is disposed at both ends in the longitudinal direction of a magnetic element including a soft magnetic material, a relatively uniform magnetic field is applied to the magnetic element. Is done. In this case, the soft magnetic material of the magnetic element generates a steep magnetization reversal, but its magnetic field strength is shifted by the amount of the bias magnetic field from the magnetic bias element. Therefore, the generation timing of the magnetic pulse changes. Further, as disclosed in Japanese Patent Application No. 7-340291, hard magnetic materials are arranged at both ends of a soft magnetic material, and a sharp magnetization reversal is caused only when these hard magnetic materials are magnetized. Can also. In this case, both the steepness and the generation timing of the magnetic pulse signal are changed by the magnetization process of the hard magnetic material. If the magnetic properties of the soft magnetic material are changed by applying a magnetic field, the magnetization process can be performed without contact, and the information to be recorded can be rewritten again.

【0028】さらにまた、請求項5にかかる発明は、集
積回路とアンテナと磁気素子を内蔵する無線通信端末
に、外部から交番磁界を印加し、上記磁気素子に急峻な
磁化反転を行なわせて磁気パルスを放射させ、放射され
た磁気パルスを検出して処理することによりセキュリテ
ィを得ることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, an alternating magnetic field is externally applied to a wireless communication terminal having a built-in integrated circuit, an antenna, and a magnetic element to cause the magnetic element to perform a steep magnetization reversal. A security is obtained by emitting a pulse and detecting and processing the emitted magnetic pulse.

【0029】上記無線通信端末には外部から交番磁界が
印加される。この磁界は問いかけ信号の機能を有する。
その周波数は、用いる磁性体に応じて適宜選択すればよ
いが、一般的には数Hzから数100kHzである。無
線通信端末のデータ送受用の周波数をそのまま用いても
よく、異なる周波数を使用して重畳してもよい。このと
き、データ送受用の周波数と磁気素子の問いかけ用の周
波数は帯域が互いに離れるようにしている。このように
して交番磁界によって問いかけられたときに、磁気素子
が急峻に磁化反転できる状態であれば、反転磁界強度に
応じて磁気パルスが発生される。この磁気パルスは、ル
ープ形状などの検知用アンテナで検知され、アンテナに
生じた電圧の強度、波形、位相、周波数分布などが適宜
解析されて、セキュリティ信号が読みとられる。最も簡
単な場合、磁気パルスの発生の有無だけが調べられる。
磁気パルスを検知するアンテナは、問いかけする磁界発
生用のアンテナと接近して配置されていても、全く分離
して置かれていてもよいが、問いかけ磁界との位相関係
を解析するときは、一体的に配置される。
An alternating magnetic field is externally applied to the wireless communication terminal. This magnetic field has the function of an interrogation signal.
The frequency may be appropriately selected according to the magnetic material used, but is generally several Hz to several hundred kHz. The data transmission / reception frequency of the wireless communication terminal may be used as it is, or may be superimposed using a different frequency. At this time, the frequency for transmitting and receiving data and the frequency for interrogating the magnetic element are separated from each other in band. When the magnetic element is in a state capable of sharply reversing the magnetization when asked by the alternating magnetic field in this way, a magnetic pulse is generated according to the strength of the reversing magnetic field. The magnetic pulse is detected by a detection antenna having a loop shape or the like, and the intensity, waveform, phase, frequency distribution, and the like of the voltage generated in the antenna are appropriately analyzed, and the security signal is read. In the simplest case, only the presence or absence of a magnetic pulse is examined.
The antenna that detects the magnetic pulse may be located close to or completely separate from the magnetic field generating antenna to be interrogated.However, when analyzing the phase relationship with the interrogating magnetic field, Are arranged in a way.

【0030】さらにまた、請求項6にかかる発明は、請
求項5記載の無線通信端末のセキュリティ方法におい
て、磁気素子が放射する磁気パルスを、無線通信端末自
身が具備する上記アンテナによって検知し、それに対応
したセキュリティ信号を上記アンテナから外部に放射す
ることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the wireless communication terminal security method according to the fifth aspect, a magnetic pulse radiated by the magnetic element is detected by the antenna provided in the wireless communication terminal itself. A corresponding security signal is radiated from the antenna to the outside.

【0031】磁気素子の発生した磁気パルスは、無線通
信端末に内蔵したコイルによって検知することができ
る。しかし非常に小型の磁気素子では、発生する磁気パ
ルスの強度が小さいため、距離の離れた場所ではその信
号を検知することが困難になる。従って、無線通信端末
自身で検知すれば、最も高感度で検知できる。この検知
用のアンテナには、MHz帯以下の周波数で送受する無
線通信端末の場合は、データ送受用のアンテナコイルを
そのまま利用することも可能であるが、データ送受用ア
ンテナとは別に磁気パルス検知のための専用のアンテナ
コイルを備えていてもよい。そして無線通信端末のアン
テナで検知された磁気パルスの信号は、データ送受用の
アンテナから外部端末に向けて送信される。この場合、
検知された磁気パルス信号をそのまま送ってもよく、あ
る程度無線通信端末によってパルス信号が解析され、そ
れに応じた信号に変換したうえで送信するようにするこ
ともできる。
The magnetic pulse generated by the magnetic element can be detected by a coil built in the wireless communication terminal. However, in a very small magnetic element, since the intensity of the generated magnetic pulse is small, it is difficult to detect the signal at a long distance. Therefore, if the detection is performed by the wireless communication terminal itself, the detection can be performed with the highest sensitivity. In the case of a wireless communication terminal transmitting and receiving at a frequency below the MHz band, it is possible to use the antenna coil for data transmission and reception as it is for this detection antenna. However, magnetic pulse detection is performed separately from the antenna for data transmission and reception. May be provided with a dedicated antenna coil. The signal of the magnetic pulse detected by the antenna of the wireless communication terminal is transmitted from the data transmitting / receiving antenna to the external terminal. in this case,
The detected magnetic pulse signal may be sent as it is, or the pulse signal may be analyzed by a wireless communication terminal to some extent, converted into a signal corresponding to the signal, and then transmitted.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して本
発明の実施形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0033】(第1実施形態)本発明にかかる無線通信
端末の第1実施形態を図1に示す。該無線通信端末はI
Cカードであり、該ICカード11は、集積回路からな
る回路素子12と通信用のアンテナ素子13とを備え、
これら回路素子12とアンテナ素子13とは支持基材1
4の上に配置されている。該支持基材14とその下側に
配置された図示しないいま一つの支持基材との間に、上
記回路素子12を機能させるのに必要な回路が収容され
ている。上記アンテナ素子3は10ターンのスパイラル
ループアンテナである。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of a wireless communication terminal according to the present invention. The wireless communication terminal is I
A C card, wherein the IC card 11 includes a circuit element 12 formed of an integrated circuit and a communication antenna element 13;
The circuit element 12 and the antenna element 13 are
4. Circuits necessary for the circuit element 12 to function are accommodated between the support base 14 and another support base (not shown) disposed below the support base 14. The antenna element 3 is a 10-turn spiral loop antenna.

【0034】上記無線通信端末11は、磁気素子15を
内蔵しており、該磁気素子15には外部から交番磁界が
印加されると急峻な磁化反転を示す軟磁性材料が含まれ
ている。ICカード11に対して外部から所定の大きさ
の交番磁界が問いかけ信号として入力されると、磁気素
子15に含まれる軟磁性体は、外部磁界強度が予め設定
されたレベルに達すると急峻な磁化反転を示して外部に
磁気パルスを放射する。この磁気パルスがセキュリティ
信号として捉えられる。図1では、磁気素子15はアン
テナ素子13の上に配置されているが、その場所は無線
通信端末11のどこであってもよい。
The radio communication terminal 11 has a built-in magnetic element 15, and the magnetic element 15 contains a soft magnetic material that shows a sharp magnetization reversal when an alternating magnetic field is applied from the outside. When an alternating magnetic field of a predetermined magnitude is input as an interrogation signal to the IC card 11 from the outside, the soft magnetic material included in the magnetic element 15 sharply magnetizes when the external magnetic field intensity reaches a predetermined level. A magnetic pulse is emitted to the outside indicating inversion. This magnetic pulse is captured as a security signal. In FIG. 1, the magnetic element 15 is arranged on the antenna element 13, but may be located anywhere on the wireless communication terminal 11.

【0035】(第2実施形態)本発明にかかる無線通信
端末の第2実施形態を図2に示す。このICカード11
Aは図1のICカード11において、磁気素子15に代
えて、3つの磁気素子15A,15B,15Cを用いた
ものである。これらの磁気素子15A,15B,15C
は、それぞれ異なる磁界強度レベルで磁気パルス信号が
放射するものであり、具体的にはそれぞれの磁気素子1
5A,15B,15Cは、磁化反転磁界が異なる軟磁性
体を含んでいる。このように、複数の磁気素子15A,
15B,15Cを使用することで、各無線通信端末に識
別性を付与することが可能となる。図2では3つの磁気
素子15A,15B,15Cを利用した例を示したが、
その数は特に限定するものではなく、またその設置場所
も必ずしも図2のように同じ場所に配置しなくてもよ
い。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the wireless communication terminal according to the present invention. This IC card 11
A shows an IC card 11 of FIG. 1 in which three magnetic elements 15A, 15B, and 15C are used instead of the magnetic element 15. These magnetic elements 15A, 15B, 15C
Are emitted by magnetic pulse signals at different magnetic field strength levels. Specifically, each magnetic element 1
5A, 15B, and 15C include soft magnetic materials having different magnetization reversal magnetic fields. Thus, the plurality of magnetic elements 15A,
By using 15B and 15C, it is possible to give distinctiveness to each wireless communication terminal. FIG. 2 shows an example in which three magnetic elements 15A, 15B, and 15C are used,
The number is not particularly limited, and the installation place does not necessarily have to be arranged at the same place as shown in FIG.

【0036】なお、磁気素子15や磁気素子15A,1
5B,15Cの発する磁気パルス信号を無線通信端末1
1や無線通信端末11Aのアンテナ素子13で検知する
場合は、アンテナ素子13のできるだけ近傍、望ましく
はアンテナ素子13の上に配置されていることが望まし
い。したがって、図1及び図2の構造は、ICカード1
1やICカード11Aのアンテナ13によってセキュリ
ティ信号を検知でき、高感度な検知性能を有する無線通
信端末として好適な実施形態を示したものである。
The magnetic element 15 and the magnetic elements 15A, 1
5B and 15C transmit the magnetic pulse signals to the wireless communication terminal 1
1 and the antenna element 13 of the wireless communication terminal 11A, it is desirable that the antenna element 13 is disposed as close to the antenna element 13 as possible, preferably on the antenna element 13. Therefore, the structure of FIG. 1 and FIG.
This embodiment shows a preferred embodiment as a wireless communication terminal capable of detecting a security signal by the antenna 1 of the IC card 11A or the antenna 13 of the IC card 11A and having high sensitivity detection performance.

【0037】(第3実施形態)本発明にかかる無線通信
端末の第3実施形態を図3に示す。ICカード11Bは
第2のアンテナ素子16を有しており、磁気素子15は
このアンテナ素子16の上に配されている。第2のアン
テナ素子16は、磁気素子15の磁気パルス信号を検知
するために専用にICカード11Bに配され、そのため
に特に調整されているため、図1または図2のように通
信用のアンテナ13を併用するのに比べてより高感度で
ある。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the wireless communication terminal according to the present invention. The IC card 11B has a second antenna element 16, and the magnetic element 15 is arranged on the antenna element 16. Since the second antenna element 16 is arranged on the IC card 11B exclusively for detecting the magnetic pulse signal of the magnetic element 15 and is specially adjusted for that purpose, as shown in FIG. 1 or FIG. 13 is higher in sensitivity than when 13 is used in combination.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。本発明にかかる無線通信端末はセキュ
リティ機能を司る磁気素子15や磁気素子15A,15
B,15Cを内蔵したものであり、カード状、チップ
状、あるいはその他の形態が可能であり、またその作製
方法もそれに伴って多数考えられるため、後述の例に限
定されるものではない。以下に示す実施例は、あくまで
本発明の理解を深めるために示したものであり、本発明
の無線通信端末の実施形態の1つである非接触ICカー
ドを想定している。すなわち、プラスティック基体の中
に磁気素子が内蔵された実施例について以下に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples and comparative examples. The wireless communication terminal according to the present invention includes the magnetic element 15 and the magnetic elements 15A and 15
B and 15C are built in, and can be in a card form, a chip form, or other forms, and a number of manufacturing methods can be considered along with them. Therefore, the present invention is not limited to the examples described later. The following examples are provided for the purpose of deepening the understanding of the present invention, and assume a non-contact IC card which is one of the embodiments of the wireless communication terminal of the present invention. That is, an embodiment in which a magnetic element is built in a plastic base will be described below.

【0039】(実施例1)線径30μmφで長さ50m
mのCo39Fe39Si715(原子%)非晶質金属細線
を、粘着材の塗布された厚さ25μmのPETフィルム
2枚の間に挟んで固定し、さらに厚さ100μmのPE
Tフィルム2枚で挟んでパウチ処理して、カード状の試
料を得た。この試料を、長さ300mm、巻数560タ
ーンの励磁コイル、及び長さ100mm、巻数640タ
ーンの検出コイル(補償コイル付き)の中央に挿入し
た。励磁コイルには、ヒューレットパッカード社製HP
−3324Aシンセサイズド・ファンクション・スウィ
ープ・ジェネレータから交流電流を供給し、60Hz、
1エルステッド(Oe)の正弦波磁界を発生させた。検
出コイルには、ヒューレットパッカード社製HP−54
110デジタイジング・オシロスコープを接続し、試料
の磁化反転により検出コイルに誘導された電圧波形を測
定した。
(Example 1) A wire diameter of 30 μmφ and a length of 50 m
m 39 Co 39 Fe 39 Si 7 B 15 (atomic%) amorphous metal fine wire is sandwiched between two 25 μm-thick PET films coated with an adhesive, and then fixed, and a 100 μm-thick PE
A card-shaped sample was obtained by performing a pouch process by sandwiching the two T films. This sample was inserted into the center of an excitation coil having a length of 300 mm and 560 turns and a detection coil (with a compensation coil) having a length of 100 mm and 640 turns. The excitation coil is a Hewlett-Packard HP
AC current is supplied from a −3324A synthesized function sweep generator,
A sinusoidal magnetic field of 1 Oe was generated. Hewlett-Packard HP-54 detection coil
A 110 digitizing oscilloscope was connected, and the voltage waveform induced in the detection coil by the magnetization reversal of the sample was measured.

【0040】図4は、検知コイルに発生した電圧パルス
の波形を示している。非晶質金属細線の磁化反転は極め
て急峻であるため、半値幅の小さな鋭いパルス波形が観
測され、この波形の有無によってカードの正当性の確認
などのセキュリティ機能を得ることができた。この磁気
パルス信号の同定は、波形の照合の他、周波数分布の解
析、特定の高調波成分の測定などによっても行うことが
できた。
FIG. 4 shows a waveform of a voltage pulse generated in the detection coil. Since the magnetization reversal of the amorphous metal thin wire is extremely steep, a sharp pulse waveform having a small half-value width was observed, and a security function such as confirmation of card validity could be obtained by the presence or absence of this waveform. The identification of the magnetic pulse signal could be performed not only by checking the waveform but also by analyzing the frequency distribution and measuring a specific harmonic component.

【0041】(実施例2)実施例1の構成に加えて、上
記金属細線よりも保磁力の大きな半硬質磁性材料からな
る切片、(アーノルド社製アーノクロム」)を金属細線
の上に3個配置したカード状試料を作製した。この試料
に、約100エルステッドの直流磁界を印加し、これら
の磁性切片を着磁した。このようにして得られた試料の
特性を実施例1と同様にして測定した。図5は検知コイ
ルに発生した電圧の波形を示している。図4と比較して
明らかに波形が変化し、磁気パルス信号がもはや放射さ
れてはいないことがわかる。このように、非晶質金属細
線からなる軟磁性材料に半硬質磁性切片からバイアス磁
界を印加することで、磁気パルス信号をコントロールす
ることができた。
(Embodiment 2) In addition to the structure of Embodiment 1, three pieces of a semi-hard magnetic material having a larger coercive force than the above-described fine metal wire (Arnochrome manufactured by Arnold) are arranged on the fine metal wire. A card-shaped sample was prepared. A DC magnetic field of about 100 Oersted was applied to the sample, and these magnetic sections were magnetized. The characteristics of the sample thus obtained were measured in the same manner as in Example 1. FIG. 5 shows a waveform of a voltage generated in the detection coil. The waveform clearly changes as compared with FIG. 4, and it can be seen that the magnetic pulse signal is no longer emitted. Thus, the magnetic pulse signal could be controlled by applying the bias magnetic field from the semi-hard magnetic section to the soft magnetic material made of the amorphous metal thin wire.

【0042】(実施例3)Co39Fe39Si715(原
子%)非晶質金属細線の熱処理条件を変えることで磁化
の反転する磁界の異なる5種類の細線を作製した。反転
磁界は小さい順に、0.7,1.1,1.7,2.2及
び3.4エルステッドであった。これらの細線を長さ1
5mmにして、平行に5本並べてカード状試料を作製し
た。この試料を、コイルの長手方向と細線の長手方向が
一致するようにして、長さ300mm、巻数560ター
ンの励磁コイル、及び長さ15mm、巻数527ターン
の検出コイル(補償コイル付き)の中央に挿入した。実
施例1と同様に、60Hz、4エルステッドの三角波磁
界を励磁コイルに発生させ、試料の磁化反転により検出
コイルに誘導された電圧波形を測定した。
Example 3 Five types of fine wires having different magnetic fields for reversing the magnetization were produced by changing the heat treatment conditions of Co 39 Fe 39 Si 7 B 15 (atomic%) amorphous metal fine wires. The switching field was 0.7, 1.1, 1.7, 2.2, and 3.4 Oersteds in ascending order. Make these thin lines 1
A card-shaped sample was prepared by arranging 5 pieces in parallel with 5 mm. This sample was placed in the center of an exciting coil having a length of 300 mm and a number of turns of 560 and a detection coil having a length of 15 mm and a number of turns of 527 (with a compensating coil) so that the longitudinal direction of the coil and the longitudinal direction of the fine wire coincided. Inserted. As in Example 1, a 60 Hz, 4 Oe triangular wave magnetic field was generated in the excitation coil, and the voltage waveform induced in the detection coil by the magnetization reversal of the sample was measured.

【0043】図6の(a)はこの試料の電圧波形を表し
ている。なお、各電圧パルスとそれを発生させた細線と
は、励磁界の信号(60Hz)をクロックする時間位置
によって照合することができた。さらに図6の(b)〜
(e)は異なる細線を1本ずつ分断したときの電圧波形
を示している。分断処理によって図中で×印を付した箇
所で信号が放射されなくなっていることがわかる。すな
わち、電圧波形をモニタすることで、どの細線が処理さ
れたかを識別することが可能であった。
FIG. 6A shows a voltage waveform of this sample. In addition, each voltage pulse and the thin line which generated it could be collated by the time position which clocks the signal (60 Hz) of an excitation magnetic field. Further, FIG.
(E) shows a voltage waveform when different thin lines are divided one by one. It can be seen that the signal is no longer emitted at the locations marked with a cross in the figure due to the division processing. That is, it was possible to identify which thin line was processed by monitoring the voltage waveform.

【0044】このように種類の違う細線を複数用いる
と、その組み合わせによって複数の種類の信号を扱うこ
とができ、また信号を変化させる方法を併用するとさら
に多くの信号を利用できることが明らかになった。
It has been clarified that when a plurality of different types of thin wires are used, a plurality of types of signals can be handled in accordance with the combination, and more signals can be used when a method of changing the signal is used in combination. .

【0045】(実施例4)はじめに、ポリエチレンテレ
フタレート(PET)フィルム(厚み125μm)上
に、顔料として球状酸化珪素と炭酸カルシウムを含んだ
水溶性インク(大阪印刷インキ社製)を厚みが17μm
となるように、スクリーン印刷した。この際、短辺10
mm、長辺60mmの中に、短辺1mm、長辺50mm
の開口部分が4本並んだような、格子枠状のパターンで
インクが塗られた。次に、特開平4−218905号公
報に開示しているDCマグネトロンスパッタリング装置
により、膜厚0.5μmのCo51Fe26Si1013(数
字は原子%を表す)組成の非晶質薄膜を、スクリーン印
刷されたPETフィルムの上に作製した。フィルムは水
洗により水溶性インクとその上に堆積した薄膜が除去さ
れ、短辺1mm、長辺50mmの細長い短冊状の薄膜が
4本並んだ試料が得られた。
Example 4 First, a polyethylene terephthalate (PET) film (125 μm thick) was coated with a water-soluble ink (manufactured by Osaka Printing Ink Co., Ltd.) containing spherical silicon oxide and calcium carbonate as pigments at a thickness of 17 μm.
Screen printing was performed so that At this time, the short side 10
mm, long side 60mm, short side 1mm, long side 50mm
The ink was applied in a lattice-frame-like pattern in which four openings were arranged. Next, using a DC magnetron sputtering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-218905, an amorphous thin film having a thickness of 0.5 μm and having a composition of Co 51 Fe 26 Si 10 B 13 (the number represents atomic%) is formed. , On a screen printed PET film. The film was washed with water to remove the water-soluble ink and the thin film deposited thereon, thereby obtaining a sample in which four elongated strip-shaped thin films having a short side of 1 mm and a long side of 50 mm were arranged.

【0046】このようにして得た細長い薄膜を含むカー
ド状試料を、交流B−Hトレーサ(AC,BH−100
K、検出コイル幅10mm、理研電子社製)にセットし
て三角波励磁し、検出コイルに誘起された電圧波形をX
Yプロッターに記録した。励磁は、20Hz、0.5O
eで行った。
The card-like sample containing an elongated thin film obtained in this manner was applied to an AC BH tracer (AC, BH-100).
K, detection coil width 10 mm, manufactured by RIKEN ELECTRONICS CO., LTD.), Triangular wave excitation is applied, and the voltage waveform induced in the detection coil is X
Recorded on Y plotter. Excitation is 20Hz, 0.5O
e.

【0047】図7の(a)はこのようにして得られた検
出コイルの電圧波形であり、実施例1〜3で金属細線で
得られる信号と同様の磁気パルス信号が薄膜材料でも得
られ、セキュリティに利用できることが明らかになっ
た。さらに、図7(b)〜(e)は1本ずつ短冊状の薄
膜を分断したときの電圧波形を示している。実施例3の
細線の場合と同じように、薄膜でも分断処理によって磁
気パルス信号の放射が抑制された。このように、電圧波
形のモニターによって、セキュリティ信号の識別が可能
であった。
FIG. 7 (a) shows the voltage waveform of the detection coil obtained in this manner, and a magnetic pulse signal similar to the signal obtained by the thin metal wire in Examples 1 to 3 is obtained by a thin film material. It became clear that it could be used for security. FIGS. 7B to 7E show voltage waveforms when the strip-shaped thin films are divided one by one. As in the case of the thin wire of the third embodiment, the emission of the magnetic pulse signal was suppressed even by the dividing process even in the thin film. Thus, the security signal can be identified by monitoring the voltage waveform.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、外部から交番磁界を印
加すると、磁気素子の軟磁性材料が予め設定された磁界
強度で急峻な磁化反転を示して周囲に磁気パルスを放射
するので、この磁気パルスをセキュリティ信号として検
知することにより、無線通信端末の偽造や変造を検知す
ることができ、偽造や変造が困難で高い安全性を有する
低コストの無線通信端末を得ることができる。
According to the present invention, when an alternating magnetic field is applied from the outside, the soft magnetic material of the magnetic element exhibits a steep magnetization reversal at a predetermined magnetic field intensity and emits a magnetic pulse to the surroundings. By detecting the magnetic pulse as a security signal, forgery or falsification of the wireless communication terminal can be detected, and a low-cost wireless communication terminal that is difficult to forge or falsify and has high security can be obtained.

【0049】また、電流、電圧、磁界、応力、切断のい
ずれかを印加すると磁気素子の磁気特性が変化するの
で、これら物理量を印加することにより大バルクハウゼ
ン反転特性を消失させたり発現させたり、磁気素子の特
性を変化させることができ、それにより、多様なセキュ
リティ信号を発生させることができ、偽造や変造がより
困難で信頼性の高い無線通信端末を得ることができる。
When any one of current, voltage, magnetic field, stress, and cutting is applied, the magnetic properties of the magnetic element change. By applying these physical quantities, the large Barkhausen inversion property can be eliminated or developed. The characteristics of the magnetic element can be changed, whereby various security signals can be generated, and a highly reliable wireless communication terminal that is more difficult to forge or falsify can be obtained.

【0050】さらに、磁気素子がコンデンサの電極の一
部を構成するようにすれば、磁気素子の軟磁性材料が通
電もしくは電波照射により絶縁破壊し、そのときに発生
したアークによって、磁気素子の軟磁性材料が変質した
り物理的に破壊されて磁気特性が変化し、このような処
理をされた無線通信端末からは処理前とは異なる信号が
発生され、磁気素子が以前有していた情報が変更され、
セキュリティ信号の不正な改変を防することができる。
Further, if the magnetic element constitutes a part of the electrode of the capacitor, the soft magnetic material of the magnetic element is broken down by energization or irradiation of radio waves, and the arc generated at that time causes the softening of the magnetic element. The magnetic material is altered or physically destroyed, and the magnetic characteristics change, and a signal different from that before processing is generated from the wireless communication terminal that has been subjected to such processing, and the information previously held by the magnetic element is lost. Changed,
Unauthorized alteration of the security signal can be prevented.

【0051】さらにまた、磁気バイアス素子を着磁する
ことにより磁気素子の軟磁性材料にバイアス磁界を印加
してその磁気特性を変化させるようにすれば、磁気パル
ス信号の急峻さと発生タイミングの両方が変化するの
で、非接触で処理が行えるばかりでなく記録するセキュ
リティ情報を再び書き換えることができる。
Furthermore, if the magnetic characteristics are changed by applying a bias magnetic field to the soft magnetic material of the magnetic element by magnetizing the magnetic bias element, both the steepness of the magnetic pulse signal and the generation timing are improved. Because of the change, not only can the processing be performed without contact, but also the security information to be recorded can be rewritten again.

【0052】さらにまた、交番磁界によって問いかけら
れたときに、磁気素子が急峻に磁化反転し、反転磁界強
度に応じて磁気パルスが発生され、この磁気パルスがル
ープ形状などの検知用アンテナで検知され、アンテナに
生じた電圧の強度、波形、位相、周波数分布などに基づ
いて、簡単かつ高い信頼性を有してセキュリティ信号を
読み取ることができる。
Further, when questioned by the alternating magnetic field, the magnetic element undergoes rapid magnetization reversal, and a magnetic pulse is generated in accordance with the strength of the reversing magnetic field. The magnetic pulse is detected by a loop-shaped detecting antenna. The security signal can be read easily and with high reliability based on the intensity, waveform, phase, frequency distribution, etc. of the voltage generated in the antenna.

【0053】さらにまた、磁気素子が放射する磁気パル
スを、無線通信端末自身が具備するアンテナコイルによ
って検知し、それに対応したセキュリティ信号を上記ア
ンテナから外部に放射するようにすれば、非常に小型の
磁気素子で、発生する磁気パルスの強度が小さい場合で
も、距離の離れた場所でもその信号を検知することがで
きる。
Furthermore, if a magnetic pulse radiated by the magnetic element is detected by an antenna coil provided in the wireless communication terminal itself, and a security signal corresponding to the detected magnetic pulse is radiated from the antenna to the outside, a very small size can be achieved. Even if the intensity of the magnetic pulse generated by the magnetic element is small, the signal can be detected even at a long distance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明にかかる無線通信端末の第1実施形態
の構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a first embodiment of a wireless communication terminal according to the present invention.

【図2】 本発明にかかる無線通信端末の第2実施形態
の構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a second embodiment of the wireless communication terminal according to the present invention.

【図3】 本発明にかかる無線通信端末の第3実施形態
の構成を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a wireless communication terminal according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 実施例1において検知コイルにより検知され
た磁気パルスの測定波形図である。
FIG. 4 is a measurement waveform diagram of a magnetic pulse detected by a detection coil in the first embodiment.

【図5】 実施例2において検知コイルに発生した電圧
の測定波形図である。
FIG. 5 is a measurement waveform chart of a voltage generated in a detection coil in the second embodiment.

【図6】 実施例3において検知コイルにより検知され
た磁気パルスの測定波形図である。
FIG. 6 is a measurement waveform chart of a magnetic pulse detected by a detection coil in the third embodiment.

【図7】 実施例4において検知コイルにより検知され
た磁気パルスの測定波形図である。
FIG. 7 is a measurement waveform diagram of a magnetic pulse detected by a detection coil in a fourth embodiment.

【図8】 従来の無線通信端末の構成を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional wireless communication terminal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ICカード(無線通信端末) 11A ICカード(無線通信端末) 11B ICカード(無線通信端末) 12 集積回路 13 アンテナ素子 14 支持基材 15 磁気素子 15A 磁気素子 15B 磁気素子 15C 磁気素子 16 アンテナ素子 Reference Signs List 11 IC card (wireless communication terminal) 11A IC card (wireless communication terminal) 11B IC card (wireless communication terminal) 12 integrated circuit 13 antenna element 14 support base material 15 magnetic element 15A magnetic element 15B magnetic element 15C magnetic element 16 antenna element

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データを蓄積し、演算処理する集積回路
と、外部端末との間でデータを送受するためのアンテナ
を内蔵する無線通信端末において、 外部から交番磁界が印加されると急峻な磁化反転を起こ
す軟磁性材料を含み、上記磁化反転により発生する磁気
パルスをセキュリティ信号として出力する磁気素子を備
えたことを特徴とする無線通信端末。
A wireless communication terminal having a built-in antenna for transmitting and receiving data between an integrated circuit for storing and performing arithmetic processing on data and an external terminal, wherein a steep magnetization is generated when an external magnetic field is applied from the outside. A wireless communication terminal comprising: a magnetic element that includes a soft magnetic material that causes reversal and outputs a magnetic pulse generated by the magnetization reversal as a security signal.
【請求項2】 請求項1に記載の無線通信端末におい
て、上記磁気素子は電流、電圧、磁界、応力、切断のい
ずれかの印加により磁気特性が変化することを特徴とす
る無線通信端末。
2. The wireless communication terminal according to claim 1, wherein the magnetic characteristics of the magnetic element change when any one of a current, a voltage, a magnetic field, a stress, and a cut is applied.
【請求項3】 請求項2に記載の無線通信端末におい
て、上記磁気素子の軟磁性材料は金属系磁性材料であっ
て、コンデンサの電極の一部を構成しており、通電もし
くは電波照射により上記コンデンサが絶縁破壊されると
ともに上記金属系軟磁性材料の特性が変化することを特
徴とする無線通信端末。
3. The wireless communication terminal according to claim 2, wherein the soft magnetic material of the magnetic element is a metallic magnetic material and constitutes a part of an electrode of the capacitor, and the soft magnetic material is energized or irradiated with radio waves. A radio communication terminal characterized in that the dielectric breakdown of a capacitor and a change in the characteristics of the metal-based soft magnetic material occur.
【請求項4】 請求項2に記載の無線通信端末におい
て、上記磁気素子の近傍に配置され、その上記軟磁性材
料よりも大きい保磁力を有する硬磁性材料を含み、該硬
磁性材料を着磁することにより上記軟磁性材料にバイア
ス磁界を印加してその磁気特性を変化させる磁気バイア
ス素子を備えたことを特徴とする無線通信端末。
4. The wireless communication terminal according to claim 2, further comprising a hard magnetic material disposed near said magnetic element and having a coercive force greater than said soft magnetic material, and magnetizing said hard magnetic material. A wireless communication terminal comprising a magnetic bias element for applying a bias magnetic field to the soft magnetic material to change its magnetic characteristics.
【請求項5】 集積回路とアンテナと磁気素子を内蔵す
る無線通信端末に、外部から交番磁界を印加し、上記磁
気素子に急峻な磁化反転を行なわせて磁気パルスを放射
させ、放射された磁気パルスを検出して処理することに
よりセキュリティを得ることを特徴とする無線通信端末
のセキュリティ方法。
5. An alternating magnetic field is externally applied to a wireless communication terminal having a built-in integrated circuit, an antenna, and a magnetic element to cause the magnetic element to perform a sharp magnetization reversal and emit a magnetic pulse. A security method for a wireless communication terminal, wherein security is obtained by detecting and processing a pulse.
【請求項6】 請求項5記載の無線通信端末のセキュリ
ティ方法において、磁気素子が放射する磁気パルスを、
無線通信端末自身が具備する上記アンテナによって検知
し、それに対応したセキュリティ信号を上記アンテナか
ら外部に放射することを特徴とする無線通信端末のセキ
ュリティ方法。
6. The security method for a wireless communication terminal according to claim 5, wherein the magnetic element emits a magnetic pulse.
A security method for a wireless communication terminal, wherein the security signal is detected by the antenna provided in the wireless communication terminal itself, and a security signal corresponding to the detection is radiated from the antenna to the outside.
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