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JP2000163540A - Composite IC module, composite IC card, and composite IC card system - Google Patents

Composite IC module, composite IC card, and composite IC card system

Info

Publication number
JP2000163540A
JP2000163540A JP33296798A JP33296798A JP2000163540A JP 2000163540 A JP2000163540 A JP 2000163540A JP 33296798 A JP33296798 A JP 33296798A JP 33296798 A JP33296798 A JP 33296798A JP 2000163540 A JP2000163540 A JP 2000163540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite
module
card
antenna
contact
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
JP33296798A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Emori
晋 江森
Susumu Igarashi
進 五十嵐
Hidemi Nakajima
英実 中島
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.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co 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 Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP33296798A priority Critical patent/JP2000163540A/en
Publication of JP2000163540A publication Critical patent/JP2000163540A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】接触型と非接触型の双方の電力、信号の伝達機
能を兼備する複合ICカードシステムで、カード基材に
設けた非接触結合素子と複合ICモジュールとの接続を
不要にし、製造が簡単で、且つ非接触伝達機構の伝達特
性を改善する複合ICモジュールと複合ICカードそし
て複合ICカードシステムを提供する。 【解決手段】複合ICカードとその読み書き装置からな
る複合ICカードシステムで、複合ICモジュールは接
触型伝達機能と非接触型伝達機能とを内蔵した複合IC
チップ、接触型伝達機構である外部端子付きのモジュー
ル基板、及び非接触伝達機構のアンテナを備え、外部端
子はモジュール基板の一方の面に導体パターンで形成さ
れ、アンテナは、モジュール基板の外部端子形成面の反
対面に配置されてあり、読み書き装置は接触型と非接触
型の読み書き機構からなり、高透磁率の磁心を有する非
接触読み書き機構の読み書き用アンテナを備える。
(57) [Summary] A composite IC card system having both a contact type and a non-contact type power and signal transmission function, and connecting a non-contact coupling element provided on a card base to a composite IC module. And a composite IC module, a composite IC card, and a composite IC card system which are simple to manufacture and which improve the transmission characteristics of the non-contact transmission mechanism. A composite IC card system comprising a composite IC card and a read / write device thereof, wherein the composite IC module has a built-in contact type transfer function and a non-contact type transfer function.
A chip, a module substrate with external terminals as a contact-type transmission mechanism, and an antenna of a non-contact transmission mechanism; the external terminals are formed with a conductor pattern on one surface of the module substrate; The read / write device is disposed on the opposite surface, and includes a read / write antenna of a non-contact read / write mechanism including a contact type and a non-contact type read / write mechanism and having a magnetic core with high magnetic permeability.

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】本発明は非接触型情報媒体に
関し、詳しくは、オフィス・オートメーション(いわゆ
るOA)、ファクトリー・オートメーション(いわゆる
FA)、あるいはセキュリティ(Security)の
各分野等で使用されるICカード等に代表される情報媒
体に、電力の受給や信号の授受を電気接点を介して行う
接触型と、電源電力の受給か又は信号の授受の少なくと
もいずれかを、電磁結合方式によってICカードに電気
接点を設けることなく非接触状態で行う非接触型の双方
の機能を有する複合ICカードとそれを用いた複合IC
カードシステム、およびそれらに用いる複合ICモジュ
ールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact type information medium, and more particularly, to an IC used in each field of office automation (so-called OA), factory automation (so-called FA), security (Security), and the like. An information medium represented by a card or the like is provided with a contact type in which power is received and a signal is transmitted and received via an electrical contact, and at least one of power supply power and signal transmission / reception is provided to an IC card by an electromagnetic coupling method. Composite IC card having both functions of non-contact type which is performed in a non-contact state without providing electrical contacts, and a composite IC using the same
The present invention relates to a card system and a composite IC module used for the card system.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体メモリー等を内蔵するICカード
の登場により、従来の磁気カード等に比べて記憶容量が
飛躍的に増大するとともに、マイクロコンピュータ等の
半導体集積回路装置を内蔵することによってICカード
自体が演算処理機能を有することで情報媒体に高いセキ
ュリティー性を付与することができるようになった。
2. Description of the Related Art With the advent of an IC card having a built-in semiconductor memory or the like, the storage capacity has been dramatically increased as compared with a conventional magnetic card or the like, and an IC card has been built by incorporating a semiconductor integrated circuit device such as a microcomputer. By itself having an arithmetic processing function, it has become possible to impart high security to an information medium.

【0003】ICカードは、いわゆるISOで国際的に
規格化されており、一般的にICカードはプラスチック
などを基材とするカード本体に半導体メモリー等のIC
が内蔵され、カード表面に外部読み書き装置との接続の
ために金属製の導電性端子が設けられており、そのIC
カードと外部読み書き装置とのデータの交信のためにI
Cカードを外部読み書き装置のカードスロットに挿入し
て用いるものである。これは、大量データ交換や決済業
務等交信の確実性と安全性が求められる用途、例えばク
レジットや電子財布応用では好都合である。
[0003] IC cards are internationally standardized by the so-called ISO. Generally, IC cards are mounted on a card body made of plastic or the like as an IC, such as a semiconductor memory.
And a metal conductive terminal is provided on the card surface for connection to an external read / write device.
I for communication of data between the card and the external read / write device
The C card is used by inserting it into a card slot of an external read / write device. This is advantageous in applications requiring certainty and security of communication such as mass data exchange and settlement business, for example, credit and electronic wallet applications.

【0004】一方、入退室等のゲート管理への適用に際
しては、認証が主たる交信内容であって、交信データ量
も少量の場合が多く、より簡略な処理が望まれる。この
問題を解決するために考案された技術が非接触ICカー
ドである。これは、空間に高周波電磁界や超音波、光等
の振動エネルギーの場を発生させ、そのエネルギーを吸
収、整流してカードに内蔵された電子回路を駆動する直
流電力源とし、この場の交流成分の周波数をそのまま用
いるか、或いは逓倍や分周して識別信号とし、この識別
信号をアンテナコイルやコンデンサ等の結合器を介して
データを半導体素子の情報処理回路に伝送するものであ
る。
On the other hand, in application to gate management such as entry and exit, authentication is the main communication content, and the amount of communication data is often small, so simpler processing is desired. A technology devised to solve this problem is a contactless IC card. This generates a field of vibration energy such as high-frequency electromagnetic fields, ultrasonic waves, and light in space, absorbs and rectifies the energy, and uses it as a DC power source to drive the electronic circuit built into the card. The frequency of the component is used as it is or is multiplied or divided to provide an identification signal, and the identification signal is transmitted to the information processing circuit of the semiconductor element via a coupler such as an antenna coil or a capacitor.

【0005】特に、認証や単純な計数データ処理を目的
とした非接触ICカードの多くは、電池とCPU(中央
処理装置)を搭載しないハードロジックの無線認証(Ra
dioFrequency IDentification;以下ではこれを単にR
F−IDと呼ぶ)であり、この非接触ICカードの出現
によって、磁気カードに比較して偽造や改竄に対する安
全性が高まるとともに、ゲート通過に際してカードの携
帯者はゲート装置に取り付けられた読み書き装置のアン
テナ部に接近させるか、携帯したカードを読み書き装置
のアンテナ部に触れるだけでよく、カードをケースから
取り出して読み書き装置のスロットに挿入するというデ
ータ交信のための煩雑さは軽減された。
[0005] In particular, many non-contact IC cards for the purpose of authentication and simple counting data processing are provided by wireless authentication (Ra) of hard logic without a battery and a CPU (central processing unit).
dioFrequency IDentification;
With the advent of this non-contact IC card, the security against forgery and tampering is increased as compared with a magnetic card, and the card holder passes through the gate by a reader / writer attached to the gate device. All that is necessary is to approach the antenna unit of the reader / writer or touch the antenna unit of the reader / writer, and the complexity of data exchange of removing the card from the case and inserting the card into the slot of the reader / writer is reduced.

【0006】近年になって、多目的な用途に1枚のカー
ドで対応することを目的として前者の外部端子を持つ接
触型の機能と後者の無線通信によってデータ交信する非
接触型の機能を有する複合型のICカードが考案されて
いる。接触型のCPU処理という高いセキュリティー性
と非接触型の利便性という双方の利点を結合したもので
ある。
In recent years, a composite card having a contact-type function having an external terminal and a non-contact-type function of exchanging data by wireless communication has been developed for the purpose of supporting a versatile application with one card. Type IC cards have been devised. It combines the advantages of both high security of contact type CPU processing and convenience of non-contact type CPU processing.

【0007】ところで、複合ICカードは一般的に以下
のように製作される。エッチングによって形成された非
接触伝達用の金属箔のアンテナコイルがICモジュール
の嵌合穴を明けられたシートと基材によって挟み込ま
れ、ラミネートされてカード本体が製作される。このと
き、アンテナコイルとICモジュールとの接続のための
2つのアンテナ端子はカード本体の嵌合穴の内部で露出
している。ICモジュールの一方の面は外部機器との接
続のための金属の端子電極が形成されている。もう一方
の面にICが実装され、アンテナとの接続のための端子
が設けられる。この端子には例えば導電性接着剤が塗布
される。端子に導電性接着剤が塗布されたICモジュー
ルのその端子とカードのアンテナ端子とが重なり合うよ
うにICモジュールがカード本体の嵌合穴に据え付けら
れた後、熱と圧力を加えてICモジュールの端子とアン
テナ端子とが結合されて実装を終了する。尚、接続方法
としては、半田ボール付けも用いることが出来る。
[0007] A composite IC card is generally manufactured as follows. An antenna coil made of metal foil for non-contact transmission formed by etching is sandwiched between a sheet and a base material in which a fitting hole of an IC module is opened, and laminated to produce a card body. At this time, two antenna terminals for connection between the antenna coil and the IC module are exposed inside the fitting hole of the card body. On one surface of the IC module, a metal terminal electrode for connection to an external device is formed. An IC is mounted on the other surface, and terminals for connection to an antenna are provided. For example, a conductive adhesive is applied to the terminals. After the IC module is installed in the fitting hole of the card body such that the terminal of the IC module having the conductive adhesive applied to the terminal and the antenna terminal of the card overlap, heat and pressure are applied to the terminal of the IC module. And the antenna terminal are combined, and the mounting is completed. In addition, as a connection method, solder ball attachment can also be used.

【0008】このような実装法は比較的簡便であるが、
ICモジュールとアンテナとの接続部の状態を確認する
ことが困難であり、その接続信頼性が問題となる。ま
た、機械的な応力により接続部の劣化が起こりやすい。
さらに、ICモジュールとアンテナとを接続するために
導電性接着剤の塗布工程や熱圧着工程が必要となるの
で、従来の接触型ICカードの製造装置を利用すること
は困難であり、もし高い生産性の下に製造を行おうとす
る場合には、新しく別の製造ラインを設置しなければな
らない。
Although such a mounting method is relatively simple,
It is difficult to check the state of the connection between the IC module and the antenna, and the connection reliability becomes a problem. In addition, the mechanical stress tends to cause deterioration of the connection portion.
Furthermore, since a conductive adhesive application step and a thermocompression bonding step are required to connect the IC module and the antenna, it is difficult to use the conventional contact IC card manufacturing apparatus, and if the production is high, If production is to be carried out under the gender, a new production line must be newly established.

【0009】複合ICカードのカード製造工程でのIC
モジュールとアンテナとの接続を不要とする従来の技術
としては、例えば特開平7−239922号公報に示さ
れるものがある。これによれば、ICカード用ICモジ
ュールであって、該ICモジュールは、ICチップと、
該ICチップと電気的に接続され外部機器との間で情報
及び/またはエネルギーの伝達を行う伝達機構と、該I
Cチップ及び該伝達機構とを支持する支持体とからな
り、前記伝達機構が、コイルまたはアンテナからなる非
接触型伝達機構と、前記支持体表面に設けられた導体を
パターン化した複数の端子電極からなる接触型伝達機構
と、を備えた構成とし、接触型と非接触型の両方の方式
に対応可能な機能をモジュール化して、このICモジュ
ールをプラスチックカード基体に嵌合固定するものであ
る。
An IC in a card manufacturing process of a composite IC card
As a conventional technique that does not require connection between a module and an antenna, there is a technique disclosed in, for example, JP-A-7-239922. According to this, an IC module for an IC card, the IC module comprising: an IC chip;
A transmission mechanism electrically connected to the IC chip and transmitting information and / or energy to and from an external device;
A non-contact type transmission mechanism comprising a coil or an antenna, and a plurality of terminal electrodes formed by patterning conductors provided on the surface of the support, comprising: a C chip; and a support for supporting the transmission mechanism. And a module capable of supporting both contact and non-contact types, and this IC module is fitted and fixed to a plastic card base.

【0010】さらに、前記の実現手段として非接触伝達
のためのアンテナまたはコイルを端子電極の周囲を囲む
ように設けるか、逆に、アンテナを中心に据え、その周
囲に端子電極を設けるものであって、端子電極とアンテ
ナとがモジュール基板に対して同じ側でしかもカード表
面側に露出して配置されるものである。つまり、非接触
伝達用のアンテナをICモジュール内に収納すること
で、最終工程であるICモジュールのカード基板への実
装工程におけるアンテナコイルとICモジュールとの接
続を不要としたものである。
Further, as the above-mentioned realizing means, an antenna or a coil for non-contact transmission is provided so as to surround the periphery of the terminal electrode, or conversely, the antenna is centered and the terminal electrode is provided around the antenna. Thus, the terminal electrode and the antenna are disposed on the same side of the module substrate and exposed on the card surface side. In other words, by storing the non-contact transmitting antenna in the IC module, the connection between the antenna coil and the IC module in the final step of mounting the IC module on the card substrate is eliminated.

【0011】しかしながら、ICモジュール基板の端子
電極の周囲にプリントパターンでアンテナコイルを設け
る方法では、通常のICモジュールの寸法が12mm×
12mm程度であるのでアンテナコイルの大きさは上記
の数値を超えることは許容されない。よって、ICモジ
ュール内で端子電極の外周部にコイルを配置した場合に
は、プリントコイルを形成するとしても数巻きしかとれ
ないことになり、コイルの面積が小さいことも影響して
十分な電力を受信することができず、交信距離が数ミリ
メートル以下の密着結合のみが許される。これでは非接
触伝達機能を付加する効果が小さい。また、一般的な空
心の送受信コイルを有する読み書き装置を使用した場
合、出力を規定値以内に設定すると、非接触伝達がほと
んど行えないことは明らかであるが、その問題に関して
一切言及されていない。
However, in the method of providing the antenna coil in a printed pattern around the terminal electrodes of the IC module substrate, the size of a normal IC module is 12 mm.
Since it is about 12 mm, the size of the antenna coil is not allowed to exceed the above value. Therefore, when the coil is arranged on the outer peripheral portion of the terminal electrode in the IC module, even if a printed coil is formed, only a few turns are taken, and sufficient electric power is affected by the small area of the coil. No signal can be received, and only tight connections with communication distances of a few millimeters or less are allowed. In this case, the effect of adding the non-contact transmission function is small. Also, when a read / write device having a general air-core transmitting / receiving coil is used, if the output is set within a specified value, it is clear that non-contact transmission can hardly be performed, but there is no mention of the problem.

【0012】接触型伝達機構に非接触伝達機構を付与す
る効果は数十ミリメートルから百ミリメートルを超える
交信距離によって得られるものであり、この領域におい
て、カードを外部読み書き装置のアンテナ部に「かざ
す」ことで交信が達成可能となる。そうするためには、
コイルの面積を大きくするか、巻数を多くすることが必
要である。しかし、実用的な巻数にするとエンボス領域
にかかってしまうことになる。
The effect of imparting the non-contact transmission mechanism to the contact-type transmission mechanism is obtained by a communication distance of several tens of millimeters to more than one hundred millimeters. In this area, the card is "held" over the antenna of the external read / write device. This makes communication possible. To do so,
It is necessary to increase the area of the coil or increase the number of turns. However, if the number of turns is practical, the embossed area will be applied.

【0013】また、後者のアンテナの周囲に端子電極を
設ける配置は、エンボス領域への侵犯が明白であり、外
部端子付きICカードの規格であるISO7816から
大きく逸脱したものであって、市場に受け入れられる可
能性は低い。結果として、外部端子と同一面にプリント
コイルを設ける方法では収容効率が低く、実用的でな
い。
In the latter arrangement of providing the terminal electrodes around the antenna, the intrusion into the embossed area is obvious, and the arrangement largely deviates from ISO7816 which is the standard of an IC card with external terminals. It is unlikely to be done. As a result, the method of providing the printed coil on the same surface as the external terminal has a low accommodation efficiency and is not practical.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来の技術が持つ問題点に着目してなされたものであ
り、ICモジュールと非接触伝達用のアンテナコイルと
が一体化されたICモジュールであり、最終工程でのア
ンテナ接続の必要がなく、十分な交信距離が得られる受
信感度を有し、しかも、接触型と非接触型の双方の伝達
機構を実用的な動作状態を維持できる技術の複合ICカ
ードシステムおよび複合ICカードを提供することを課
題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is directed to an IC in which an IC module and an antenna coil for non-contact transmission are integrated. It is a module that does not require antenna connection in the final process, has sufficient receiving sensitivity to obtain a sufficient communication distance, and can maintain both contact-type and non-contact-type transmission mechanisms in a practical operating state. It is an object to provide a complex IC card system and a complex IC card.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、すなわち、まず請求項1
に示すように、ICカード用の接触型伝達機能と非接触
型伝達機能とを内蔵した複合ICチップ、接触型伝達機
構である外部端子を形成したモジュール基板、および非
接触伝達機構としてのアンテナを備えて構成されている
複合ICモジュールであって、該外部端子は、モジュー
ル基板の一方の面に導体パターンにて形成されており、
該アンテナは、該モジュール基板の外部端子形成面とは
反対側の面に配置されてあること、を特徴とする複合I
Cモジュールである。
Means provided by the present invention for solving the above-mentioned problems are:
As shown in the figure, a composite IC chip incorporating a contact-type transmission function and a non-contact type transmission function for an IC card, a module substrate having an external terminal serving as a contact-type transmission mechanism, and an antenna as a non-contact transmission mechanism Wherein the external terminal is formed of a conductor pattern on one surface of a module substrate,
The composite antenna according to claim 1, wherein the antenna is disposed on a surface of the module substrate opposite to a surface on which external terminals are formed.
It is a C module.

【0016】また請求項2に示すように、請求項1の複
合ICモジュールを基本構成にして、特に、前記複合I
Cモジュールに配置されたアンテナは、絶縁皮膜を施し
た導線が巻かれた部分を有することを特徴とするもので
ある。これによると、導体パターンを用いたコイル(本
明細書ではプリントコイルとも称する。)を用いた場合
に比較して、アンテナの巻数をより多くすることができ
る。
According to a second aspect of the present invention, the composite IC module of the first aspect has a basic structure,
The antenna arranged in the C module has a portion around which a conductive wire provided with an insulating film is wound. According to this, the number of turns of the antenna can be increased as compared with the case where a coil using a conductor pattern (also referred to as a print coil in this specification) is used.

【0017】また請求項3に示すように、請求項1又は
2のいずれかの複合ICモジュールを基本構成にして、
特に、前記複合ICモジュールに配置されたアンテナ
は、前記ICチップの封止材の周囲に巻かれて形成して
あることを特徴とするものである。これは、請求項1の
複合ICモジュールについての、より具体的な実現手段
である。
According to a third aspect of the present invention, the composite IC module according to any one of the first and second aspects has a basic configuration,
In particular, the antenna arranged in the composite IC module is formed by being wound around a sealing material of the IC chip. This is a more specific means for realizing the composite IC module of the first aspect.

【0018】また請求項4に示すように、請求項1乃至
2のいずれかの複合ICモジュールを基本構成にして、
特に、前記複合ICモジュールに配置されたアンテナ
は、前記ICチップの周囲に巻かれて形成してあり、該
アンテナがICチップと共に樹脂封止されてあることを
特徴とするものである。これによると、導体パターンを
用いたコイル(本明細書ではプリントコイルとも称す
る。)を用いた場合に比較して、アンテナの巻数をより
多くすることができる。このような複合ICモジュール
のように構成することも、やはり請求項2の複合ICモ
ジュールのより具体的な別の実現手段である。
According to a fourth aspect of the present invention, the composite IC module according to any one of the first and second aspects has a basic configuration,
In particular, the antenna arranged in the composite IC module is formed by being wound around the IC chip, and the antenna is resin-sealed together with the IC chip. According to this, the number of turns of the antenna can be increased as compared with the case where a coil using a conductor pattern (also referred to as a print coil in this specification) is used. The configuration of such a composite IC module is another specific means for realizing the composite IC module of the second aspect.

【0019】また請求項5に示すように、請求項1の複
合ICモジュールを基本構成にして、特に、前記複合I
Cモジュールに配置されたアンテナは、前記モジュール
基板の端面部の周囲に絶縁皮膜を施した導線を巻いて形
成されていることを特徴とするものである。このように
複合ICモジュールを構成することも、やはり請求項2
の複合ICモジュールのより具体的な別の実現手段であ
って、複合ICモジュールのアンテナコイルを前記モジ
ュール基板の周囲に巻くことで実現したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the composite IC module according to the first aspect has a basic structure,
The antenna arranged in the C module is formed by winding a conductive wire coated with an insulating film around an end face of the module substrate. The composite IC module may be configured as described above.
This is another specific means for realizing the composite IC module, which is realized by winding an antenna coil of the composite IC module around the module substrate.

【0020】また請求項6に示すように、請求項1乃至
5のいずれかの複合ICモジュールを基本構成にして、
特に、前記複合ICモジュールに配置されたアンテナ
は、絶縁皮膜を施した導線がトロイダル状に巻かれて形
成してあることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect, the composite IC module according to any one of the first to fifth aspects has a basic configuration,
In particular, the antenna arranged in the composite IC module is characterized in that a conductive wire provided with an insulating film is formed by being wound in a toroidal shape.

【0021】それから、請求項7に示すように、ICカ
ード用の接触型伝達機能と非接触型伝達機能とを内蔵し
た複合ICチップ、接触型伝達機構である外部端子を形
成したモジュール基板、および非接触伝達機構としての
アンテナを備えて構成されたICモジュールと、カード
基体とを備えた、複合ICカードであって、該外部端子
は、モジュール基板の一方の面に導体パターンにて形成
されており、該アンテナは、該モジュール基板の外部端
子形成面とは反対側の面に配置されてあることを特徴と
する複合ICカードである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a composite IC chip having a built-in contact-type transmission function and a non-contact type transmission function for an IC card, a module substrate having an external terminal serving as a contact-type transmission mechanism, and A composite IC card including an IC module including an antenna as a non-contact transmission mechanism and a card base, wherein the external terminals are formed in a conductive pattern on one surface of a module substrate. The antenna is a composite IC card, wherein the antenna is disposed on a surface of the module substrate opposite to a surface on which external terminals are formed.

【0022】また請求項8に示すように、請求項7の複
合ICカードを基本構成にして、特に、前記複合ICモ
ジュールに配置されたアンテナは、絶縁皮膜を施した導
線が巻かれた部分を有することを特徴とするものであ
る。これによると、導体パターンを用いたコイル(本明
細書ではプリントコイルとも称する。)を用いた場合に
比較して、アンテナの巻数をより多くすることができ
る。
According to the eighth aspect of the present invention, the composite IC card according to the seventh aspect has a basic structure. In particular, the antenna arranged in the composite IC module has a portion around which a conductive wire coated with an insulating film is wound. It is characterized by having. According to this, the number of turns of the antenna can be increased as compared with the case where a coil using a conductor pattern (also referred to as a print coil in this specification) is used.

【0023】また請求項9に示すように、請求項7又は
8のいずれかの複合ICカードを基本構成にして、特
に、前記複合ICモジュールに配置されたアンテナは、
前記ICチップの封止材の周囲に巻かれて形成してある
ことを特徴とするものである。これは、請求項7の複合
ICカードについての、より具体的な実現手段である。
According to a ninth aspect of the present invention, based on the composite IC card according to any one of the seventh and eighth aspects, in particular, the antenna arranged in the composite IC module includes:
It is characterized by being formed by being wound around the sealing material of the IC chip. This is a more specific means for realizing the composite IC card of the seventh aspect.

【0024】また請求項10に示すように、請求項7乃
至9のいずれかの複合ICカードを基本構成にして、特
に、前記複合ICモジュールに配置されたアンテナは、
前記ICチップの周囲に巻かれて形成してあり、該アン
テナがICチップと共に樹脂封止されてあることを特徴
とするものである。これによると、導体パターンを用い
たコイル(本明細書ではプリントコイルとも称する。)
を用いた場合に比較して、アンテナの巻数をより多くす
ることができる。このような複合ICカードのように構
成することも、やはり請求項8の複合ICカードのより
具体的な別の実現手段である。
According to a tenth aspect of the present invention, the composite IC card according to any one of the seventh to ninth aspects has a basic structure.
The antenna is wound around the IC chip, and the antenna is resin-sealed together with the IC chip. According to this, a coil using a conductor pattern (also referred to as a print coil in this specification).
, The number of turns of the antenna can be increased. The configuration of such a composite IC card is another specific means for realizing the composite IC card according to the eighth aspect.

【0025】また請求項11に示すように、請求項7の
複合ICカードを基本構成にして、特に、前記複合IC
モジュールに配置されたアンテナは、前記モジュール基
板の端面部の周囲に絶縁皮膜を施した導線を巻いて形成
されていることを特徴とするものである。このように複
合ICモジュールを構成することも、やはり請求項8の
複合ICモジュールのより具体的な別の実現手段であっ
て、複合ICモジュールのアンテナコイルを前記モジュ
ール基板の周囲に巻くことで実現したものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, the composite IC card of the seventh aspect has a basic structure, and
The antenna arranged in the module is formed by winding a conductive wire coated with an insulating film around an end face of the module substrate. The configuration of the composite IC module in this way is another specific means for realizing the composite IC module according to claim 8, and is realized by winding an antenna coil of the composite IC module around the module substrate. It was done.

【0026】また請求項12に示すように、請求項7乃
至11のいずれか複合ICカードを基本構成にして、特
に、前記複合ICモジュールに配置されたアンテナは、
絶縁皮膜を施した導線がトロイダル状に巻かれて形成し
てあることを特徴とするものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, the composite IC card according to any one of the seventh to eleventh aspects has a basic structure.
A conductive wire provided with an insulating film is formed by being wound in a toroidal shape.

【0027】それから、請求項13に示すように、IC
カードとその読み書き装置から成るICカードシステム
であって、該ICカードは、ICモジュールとカード基
体を備え、該ICモジュールは、ICカード用の接触型
伝達機能と非接触型伝達機能とを内蔵した複合ICチッ
プ、接触型伝達機構である外部端子を形成したモジュー
ル基板、および非接触伝達機構としてのアンテナを備え
て構成されており、該外部端子は、モジュール基板の一
方の面に導体パターンにて形成されており、該アンテナ
は、該モジュール基板の外部端子形成面とは異なる面に
配置されてある複合ICカードであって、前記読み書き
装置は、接触型読み書き機構と非接触型読み書き機構を
備え、前記ICモジュールとの間で非接触に電力の供給
か又は情報伝達の少なくともいずれかを行う非接触読み
書き機構の読み書き用アンテナが、高透磁率の磁心を有
することを特徴とする複合ICカードシステムである。
[0027] Then, as in claim 13, an IC
An IC card system comprising a card and a read / write device thereof, wherein the IC card includes an IC module and a card base, and the IC module has a built-in contact-type transfer function and a non-contact-type transfer function for an IC card. It is provided with a composite IC chip, a module substrate on which an external terminal as a contact-type transmission mechanism is formed, and an antenna as a non-contact transmission mechanism, and the external terminal is formed by a conductor pattern on one surface of the module substrate. Wherein the antenna is a complex IC card arranged on a surface different from the external terminal forming surface of the module substrate, wherein the read / write device includes a contact-type read / write mechanism and a non-contact-type read / write mechanism. Read / write of a non-contact read / write mechanism for non-contact power supply and / or information transmission with the IC module Use antenna, a composite IC card system characterized by having a high permeability core.

【0028】これによると、従来の接触型ICモジュー
ルの外形寸法を変更することなく、ICカードの規格を
満足できる。また、カード基体にアンテナを封止するこ
となく非接触伝達機能を実現する。また、接触型ICカ
ードと同一の加工設備を使用でき、エンボス加工、磁気
記録層など接触型ICカードの規格のすべてにほぼ準拠
できる。更に、このような非接触読み書き機構のアンテ
ナのように構成することによって、より長い通信距離を
実現できる。
According to this, the standard of the IC card can be satisfied without changing the external dimensions of the conventional contact type IC module. Further, the non-contact transmission function is realized without sealing the antenna to the card base. Further, the same processing equipment as the contact type IC card can be used, and almost all the standards of the contact type IC card such as embossing and magnetic recording layer can be complied with. Furthermore, a longer communication distance can be realized by configuring the antenna as an antenna of such a non-contact read / write mechanism.

【0029】また請求項14に示すように、請求項8乃
12のいずれかの複合ICカードを用いることを特徴
とする複合ICカードシステムである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an eighth aspect.
A composite IC card system which comprises using either a composite IC card Itaru 12.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明における非接触伝達機構の
基本構成と基本原理とを図面を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic structure and basic principle of a non-contact transmission mechanism according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0031】図6は、本発明の非接触伝達機構の原理を
説明する非接触結合回路の等価回路図である。図6にお
いて、非接触型の外部読み取り装置100の送受信回路
101には複合ICカード1の非接触伝達機構への電力
供給と情報の授受を行う電磁結合器である送受信コイル
102が接続されている。送受信コイル102は、矩
形、多角形あるいは円形状に巻かれ、送受信コイル10
2に近接または同軸状に高透磁率の磁性体(強磁性体)
が設けられている。一方、複合ICカード1の非接触伝
達機構は、外部読み取り装置100の送受信アンテナ1
02と直接電磁的に結合され電力の受信と情報の授受に
関与するアンテナコイル3のみである。ここで、外部読
み書き装置100から複合ICカード1に電力および情
報を伝達する場合について、コイル間の結合を以下に説
明する。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a non-contact coupling circuit for explaining the principle of the non-contact transmission mechanism of the present invention. 6, a transmission / reception circuit 101 of a non-contact type external reading device 100 is connected to a transmission / reception coil 102 which is an electromagnetic coupler for supplying power to the non-contact transmission mechanism of the complex IC card 1 and transmitting / receiving information. . The transmission / reception coil 102 is wound in a rectangular, polygonal, or circular shape.
Magnetic material with high magnetic permeability (ferromagnetic material) close to or coaxial with 2
Is provided. On the other hand, the non-contact transmission mechanism of the composite IC card 1 is
02 is only the antenna coil 3 that is directly electromagnetically coupled to the antenna coil 3 and is involved in receiving power and transmitting and receiving information. Here, the coupling between the coils in the case where power and information are transmitted from the external read / write device 100 to the composite IC card 1 will be described below.

【0032】外部読み書き装置100の送受信回路10
1で発生された図示しない高周波信号により、送受信コ
イル102に高周波磁界が誘起される。この高周波信号
は、磁気エネルギーとして空間に放射される。このと
き、複合ICカード1がこの高周波磁界中に位置する
と、外部読み書き装置100の送受信コイル102によ
り発生された高周波磁界により、複合ICカード1のア
ンテナコイル3に電流を流す。このとき、受信感度はア
ンテナコイル3の特性と送受信コイル102の特性に大
きく依存する。
Transmission / reception circuit 10 of external read / write device 100
A high-frequency magnetic field is induced in the transmission / reception coil 102 by the high-frequency signal (not shown) generated in 1. This high frequency signal is radiated into space as magnetic energy. At this time, when the composite IC card 1 is located in the high-frequency magnetic field, a current flows through the antenna coil 3 of the composite IC card 1 by the high-frequency magnetic field generated by the transmission / reception coil 102 of the external read / write device 100. At this time, the receiving sensitivity greatly depends on the characteristics of the antenna coil 3 and the characteristics of the transmitting and receiving coil 102.

【0033】外部読み書き装置100の送受信コイル1
02により発生された磁界は磁性体コア103の存在に
より磁性体コア103の近傍で磁束密度が高められる。
一方、複合ICカード1のアンテナコイル3は、受信効
率を最適化するようにインピーダンス整合される。結果
として、外部読み書き装置100の送受信コイル102
と複合ICカード1のアンテナコイル3とが最大伝達効
率を示す結合を実現している。外部読み書き装置100
の送受信コイル102と複合ICカード1のアンテナコ
イル3間の最大伝達効率は回路定数の選択によって決定
される。以上のようにして、受信特性の改善が達成さ
れ、複合ICモジュール2に実装可能な小径のアンテナ
コイルによっても十mmを超える通信距離を可能とする
ことができた。
Transmission / reception coil 1 of external read / write device 100
In the magnetic field generated by 02, the magnetic flux density is increased near the magnetic core 103 due to the presence of the magnetic core 103.
On the other hand, the antenna coil 3 of the composite IC card 1 is impedance-matched so as to optimize the reception efficiency. As a result, the transmission / reception coil 102 of the external read / write device 100
And the antenna coil 3 of the composite IC card 1 realizes the coupling exhibiting the maximum transmission efficiency. External read / write device 100
The maximum transmission efficiency between the transmitting / receiving coil 102 and the antenna coil 3 of the composite IC card 1 is determined by the selection of circuit constants. As described above, the reception characteristics are improved, and a communication distance of more than 10 mm can be achieved even with a small-diameter antenna coil that can be mounted on the composite IC module 2.

【0034】さらに、アンテナコイル3の巻数を多くす
ることによって送受信コイル102との結合係数が大き
くなり、複合ICチップ6に伝達されるエネルギーはさ
らに増大する。しかしながら、現在の印刷配線板の製造
技術では0.1mmのパターン幅が限界でありプリント
コイルではICカードのモジュール基面内に数十巻きす
ることは困難である。
Further, by increasing the number of turns of the antenna coil 3, the coupling coefficient with the transmitting / receiving coil 102 increases, and the energy transmitted to the composite IC chip 6 further increases. However, with the current printed wiring board manufacturing technology, the pattern width of 0.1 mm is the limit, and it is difficult for a printed coil to wind several tens of turns in the module base surface of the IC card.

【0035】一方、絶縁皮膜を施した導線によってコイ
ルを形成することは磁気ヘッド技術の進歩により、数十
ミクロン径まで可能となっている。その技術に着目し
て、本発明の複合ICモジュールのアンテナコイルを絶
縁皮膜を施した導線によって形成する手段を考案するに
至った。
On the other hand, it is possible to form a coil with a conductive wire provided with an insulating film to a diameter of several tens of microns due to advances in magnetic head technology. Paying attention to the technique, the inventors have devised a means for forming the antenna coil of the composite IC module of the present invention by a conductive wire coated with an insulating film.

【0036】[0036]

【実施例】図1は、本発明にかかる複合ICカードシス
テムの概略構成図である。本発明にかかる複合ICカー
ドシステムは、外部読み書き装置100と複合ICカー
ド1からなる。外部読み書き装置100は複合ICカー
ド1との非接触な情報伝達のための送受信コイル102
を具備する。送受信コイル102の内側には適切な厚さ
を有する磁性体コア103を配置してある。磁性体コア
103は、本実施例では、フェライトを用いたが、それ
以外に鉄、ニッケルなど比透磁率100から500程度
の強磁性を示すものであればいずれも使用可能であり特
に材料を限定するものではない。また、図1では送受信
コイル103の形状を円形で描いたがその他矩形、多角
形、楕円などコイルの形状に限定されるものではない。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a complex IC card system according to the present invention. The composite IC card system according to the present invention includes an external read / write device 100 and a composite IC card 1. The external read / write device 100 includes a transmitting / receiving coil 102 for transmitting information to and from the complex IC card 1 in a non-contact manner.
Is provided. A magnetic core 103 having an appropriate thickness is arranged inside the transmission / reception coil 102. In the present embodiment, ferrite is used for the magnetic core 103, but any other material such as iron or nickel may be used as long as it exhibits ferromagnetism with a relative magnetic permeability of about 100 to about 500. It does not do. In FIG. 1, the shape of the transmission / reception coil 103 is drawn as a circle, but the shape of the coil is not limited to a rectangle, a polygon, an ellipse, or the like.

【0037】複合ICカード1は、本発明にかかるアン
テナコイル3を内蔵した複合ICモジュール2とカード
基板10のみからなる。
The composite IC card 1 includes only the composite IC module 2 having the antenna coil 3 according to the present invention and the card substrate 10.

【0038】図2は、本発明にかかる複合ICカードの
概略構成図である。複合ICモジュール2は接触型伝達
部であるパターン形成した端子電極7と、図示しない接
触型インターフェースと非接触型インターフェースとを
内蔵した複合ICチップ6と、複合ICチップ6の周
囲、またはモジュール基板9の周囲に絶縁皮膜を施した
導線によって形成された非接触型伝達部のアンテナコイ
ル3、そしてモジュール基板9からなる。複合ICチッ
プ6はモジュール基板9の端子電極7の形成面とは反対
側の面に実装される。複合ICチップ6とモジュール基
板9の端子電極7とはスルーホールで接続される。複合
ICチップ6とアンテナコイル3の回路パターンとは半
田や導電性接着剤を用いて熱溶着されて回路が形成され
る。この接続は、フェースダウンでは、半田ボール付け
も有用であり、フェースアップでは、複合ICチップ6
の回路形成面とモジュール基板9とをワイヤボンドする
ことによっても実現されうる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a composite IC card according to the present invention. The composite IC module 2 includes a patterned terminal electrode 7 serving as a contact-type transmission unit, a composite IC chip 6 having a built-in contact type interface and a non-contact type interface (not shown), a periphery of the composite IC chip 6, or a module substrate 9. And an antenna coil 3 of a non-contact type transmission part formed by a conductive wire provided with an insulating film around the module, and a module substrate 9. The composite IC chip 6 is mounted on the surface of the module substrate 9 opposite to the surface on which the terminal electrodes 7 are formed. The composite IC chip 6 and the terminal electrodes 7 of the module substrate 9 are connected by through holes. The circuit is formed by heat welding the composite IC chip 6 and the circuit pattern of the antenna coil 3 using solder or a conductive adhesive. For this connection, solder ball attachment is also useful in face-down, and the composite IC chip 6 is used in face-up.
It can also be realized by wire-bonding the circuit forming surface to the module substrate 9.

【0039】複合ICチップ6をモジュール基板9に実
装し、回路接続された後に、複合ICチップ6は樹脂封
止16され、その後、複合ICチップ6の周囲、または
モジュール基板9の周囲に絶縁皮膜を施した導線を巻
き、モジュール基板9の回路パターンとアンテナコイル
3の端子とを接続することで複合ICモジュール2が完
成する。図2(b)はアンテナコイル3を複合ICチッ
プ6の樹脂封止16の周囲に巻線コイルを形成した場合
について示した。十分な通信感度が得られれば、モジュ
ール基板9の複合ICチップ6実装面に導体パターンで
アンテナを形成してもよい。
After the composite IC chip 6 is mounted on the module substrate 9 and connected to the circuit, the composite IC chip 6 is sealed with a resin 16 and then an insulating film is formed around the composite IC chip 6 or around the module substrate 9. The composite IC module 2 is completed by winding the conducting wire subjected to the above and connecting the circuit pattern of the module substrate 9 and the terminal of the antenna coil 3. FIG. 2B shows a case where the antenna coil 3 is formed with a wound coil around the resin sealing 16 of the composite IC chip 6. If sufficient communication sensitivity is obtained, an antenna may be formed on the mounting surface of the composite IC chip 6 of the module substrate 9 with a conductor pattern.

【0040】続いて、本発明による複合ICカード1は
概略以下のようにして製作される。まず、射出成形によ
りカード基板10を成形する。成形金型にICモジュー
ル勘合穴11用のチャンバーを設け、射出成形によるカ
ード基板10の製作と同時に複合ICモジュール2の嵌
合穴11を形成する。最後に、カード基板10の複合I
Cモジュール2の嵌合穴11に複合ICモジュール2を
接着することで複合ICカード1が完成する。
Subsequently, the composite IC card 1 according to the present invention is manufactured as follows. First, the card substrate 10 is formed by injection molding. A chamber for the IC module fitting hole 11 is provided in the molding die, and the fitting hole 11 of the composite IC module 2 is formed simultaneously with the production of the card substrate 10 by injection molding. Finally, the composite I of the card substrate 10
The composite IC card 1 is completed by bonding the composite IC module 2 to the fitting hole 11 of the C module 2.

【0041】カード基材としては塩化ビニルを用いた
が、その他、PET、ポリカーボネート、合成紙など十
分なカードの特性が得られるもので有ればすべて本発明
に適用できる。
Although vinyl chloride was used as the card base material, any other material, such as PET, polycarbonate, synthetic paper, etc. that can provide sufficient card characteristics can be applied to the present invention.

【0042】本発明において、カードの製作を射出成形
としたが、カード特性を維持する方法であればいずれも
本発明に適用可能であって、例えば、ラミネート方式で
あってもよい。また、ICモジュールの嵌合穴11は、
カード成形後にくりぬき加工することも本発明に含まれ
る。
In the present invention, the card is manufactured by injection molding. However, any method that maintains the card characteristics can be applied to the present invention. For example, a laminate method may be used. The fitting hole 11 of the IC module is
Hollowing after card molding is also included in the present invention.

【0043】図3は、複合ICチップ6の周囲にアンテ
ナコイル3を巻いた実施例である。アンテナコイル3の
形成の準備として、樹脂封止16の工程まで製作した複
合ICモジュール2の樹脂封止16の周囲を切削手段な
どにより巻線しやすくなるように加工する。その後、図
示しない巻線機によって複合ICモジュール2の樹脂封
止16の周囲に直接巻線を施す。所定巻数の巻線作業終
了後、アンテナコイル3の図示しない接続端子の絶縁皮
膜を除去して、モジュール基板9の図示しない所定の回
路パターンに接続する。
FIG. 3 shows an embodiment in which the antenna coil 3 is wound around the composite IC chip 6. As a preparation for forming the antenna coil 3, the periphery of the resin seal 16 of the composite IC module 2 manufactured up to the step of resin seal 16 is processed by a cutting means or the like so as to be easily wound. Thereafter, winding is directly performed around the resin sealing 16 of the composite IC module 2 by a winding machine (not shown). After the winding operation of the predetermined number of turns is completed, the insulating film of the connection terminal (not shown) of the antenna coil 3 is removed, and the module is connected to a predetermined circuit pattern (not shown) of the module substrate 9.

【0044】このとき、樹脂封止16を施す際に巻線を
容易にするように型を用いるなどして樹脂封止すること
により樹脂封止16の切削加工を省略できる。また、巻
線を複合ICチップ6の周囲に直接巻かずに、コイル巻
線機を用いて別工程で平面コイルを製作し、モジュール
基板9に接着してアンテナコイル3としてもよい。本実
施例では、製作されたコイルの断面形状を角丸の矩形と
したが、この他にも楕円形や円形あるいはその他の形状
であってもよく、本発明はその形状を特に限定するもの
ではない。
At this time, when the resin sealing 16 is applied, the cutting process of the resin sealing 16 can be omitted by using a mold or the like so as to facilitate winding. Alternatively, the antenna coil 3 may be manufactured by forming a planar coil in a separate process using a coil winding machine without directly winding the winding around the composite IC chip 6 and bonding it to the module substrate 9. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the manufactured coil is a rounded rectangle, but may be an elliptical shape, a circular shape, or another shape, and the present invention does not particularly limit the shape. Absent.

【0045】図4は、複合ICチップ6の周囲にアンテ
ナコイル3を実装した後に樹脂封止16を施した実施例
である。アンテナコイル3は、複合ICモジュール2に
複合ICチップ6を実装した後、複合ICチップ6の周
囲に整列巻きされる。アンテナコイル3の図示しない接
続端子がモジュール基板9の図示しない所定の回路パタ
ーンに接続される。最後に、複合ICチップ6とアンテ
ナコイル3とをともに樹脂封止16することで複合IC
モジュール2が完成する。本実施例に於けるアンテナコ
イル3の断面形状は角丸の矩形としたが、前記同様に円
形あるいはその他の形状であってもよい。
FIG. 4 shows an embodiment in which the resin coil 16 is applied after mounting the antenna coil 3 around the composite IC chip 6. After mounting the composite IC chip 6 on the composite IC module 2, the antenna coil 3 is aligned and wound around the composite IC chip 6. A connection terminal (not shown) of the antenna coil 3 is connected to a predetermined circuit pattern (not shown) of the module substrate 9. Finally, the composite IC chip 6 and the antenna coil 3 are both resin-sealed 16 to form a composite IC.
Module 2 is completed. Although the cross-sectional shape of the antenna coil 3 in this embodiment is a rectangle with rounded corners, it may be circular or another shape as described above.

【0046】図5は、モジュール基板9の端面にアンテ
ナコイル3を巻いた実施例である。角丸を施した複合I
Cモジュール2のモジュール基板9の周囲(厚さ方向)
に巻線を施すことによってもアンテナコイル3を形成で
きる。モジュール基板9の周囲への巻線は複合ICチッ
プ6の実装に先立って実行された。これは、複合ICモ
ジュール2の製作工程の最後に行ってもよく、工程の順
序を制限するものではない。角丸を施した複合ICモジ
ュール2のモジュール基板9の周囲(厚さ方向)に巻線
を施すことにより、モジュール基板9の厚さを0.3m
mとすると、エンボス形成を考慮してもモジュール基板
9の外形から、1mmの幅でコイルを巻くことが可能で
あり、巻線径を0.1mmとすると3×10=30回巻
くことが可能である。これは、プリントパターンで巻線
を形成した場合の5倍以上になる。
FIG. 5 shows an embodiment in which the antenna coil 3 is wound around the end face of the module substrate 9. Compound I with rounded corners
Around the module substrate 9 of the C module 2 (in the thickness direction)
The antenna coil 3 can also be formed by winding a wire. The winding around the module substrate 9 was executed before the mounting of the composite IC chip 6. This may be performed at the end of the manufacturing process of the composite IC module 2 and does not limit the order of the processes. By winding around the module substrate 9 (thickness direction) of the rounded composite IC module 2, the thickness of the module substrate 9 is reduced to 0.3 m.
m, it is possible to wind a coil with a width of 1 mm from the outer shape of the module substrate 9 even if embossing is taken into consideration. If the winding diameter is 0.1 mm, it is possible to wind 3 × 10 = 30 times. It is. This is five times or more the case where the winding is formed by the print pattern.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に於ける複合ICモジュールは、外部端子付きの接触型
とアンテナコイル等の非接触結合素子を持つ非接触型の
双方の方式に対応可能な機能を有しており、この複合I
Cモジュールを組み込んだ複合ICカードは、接触型I
Cカード構成と同等性を持つようにように構成した。
As is apparent from the above description, the composite IC module according to the present invention is compatible with both the contact type having an external terminal and the non-contact type having a non-contact coupling element such as an antenna coil. Has a possible function, and this complex I
The compound IC card incorporating the C module is a contact type I card.
The configuration was made so as to be equivalent to the C card configuration.

【0048】そして、ICモジュールのアンテナコイル
を巻線コイルで実現し、ICチップの樹脂封止部の周囲
に直接巻き付けるか、あらかじめ製作された平面コイル
となしモジュール基板に直接接着するか、あるいはモジ
ュール基板の端面に巻くなどして、モジュール基板の結
合コイルの巻数を許された範囲内で可能な限り多く取る
ようにしたことで、この複合ICモジュールを組み込ん
だ複合ICカードでは、アンテナコイルで受信した電磁
エネルギーを高い結合係数でトランス結合してICチッ
プに伝達できるようになった。
Then, the antenna coil of the IC module is realized by a winding coil and is directly wound around the resin sealing portion of the IC chip, or is directly adhered to a pre-fabricated planar coil and a module substrate, or By taking the number of turns of the coupling coil of the module substrate as large as possible within the permissible range, for example, by winding it around the end surface of the substrate, the composite IC card incorporating this composite IC module can receive the antenna coil. The electromagnetic energy thus obtained can be transmitted to an IC chip by transformer coupling with a high coupling coefficient.

【0049】また、外部読み書き装置のアンテナを強磁
性体のコアを持つ有心コイルとすることで空心コイルの
アンテナに比較して2桁ほどの通信特性の改善ができ
る。結果として、非接触伝達機能の利点である外部読み
書き装置のアンテナ近傍にカードを「かざす」ことで通
信可能な感度特性を一層向上できるという効果を得られ
た。加えて、カードの受信感度が大きくなることで通信
距離の増大、そして/または 外部読み書き装置の送信
出力の抑制が実現できるようになった。このことは、電
波法によって非接触型ICカード用(複合ICカード
用)の送信出力が規制されているためにこのようなIC
カードにとって好都合である。そして、ICモジュール
とカード基板に内蔵されたアンテナ回路との間の接続が
不要であることから、カード基板に設けられた嵌合穴に
ICモジュールを接着実装するという従来の技術に関わ
るICカード製造工程をそのまま利用することが出来る
とともに、そのカードに曲げ応力などの機械的応力が加
えられた場合でも、その間の接続点を持たないために故
障を生じる危険がきわめて少ない。
Further, by using a cored coil having a ferromagnetic core as the antenna of the external read / write device, communication characteristics can be improved by about two digits as compared with an antenna of an air-core coil. As a result, the advantage of the non-contact transmission function, that is, the effect of being able to further improve the communication sensitivity characteristic by "holding" the card near the antenna of the external read / write device, was obtained. In addition, an increase in the receiving sensitivity of the card has made it possible to increase the communication distance and / or suppress the transmission output of the external reading / writing device. This is because the transmission output for non-contact type IC cards (for composite IC cards) is regulated by the Radio Law.
It is convenient for cards. Since the connection between the IC module and the antenna circuit built in the card substrate is unnecessary, the IC card manufacturing related to the conventional technology of bonding and mounting the IC module in the fitting hole provided in the card substrate is not required. The process can be used as it is, and even if a mechanical stress such as a bending stress is applied to the card, there is no connection point between them, so that the risk of failure is extremely small.

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

【図1】本発明にかかるICカードシステムの概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an IC card system according to the present invention.

【図2】本発明にかかるICカードシステムの概略構成
図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an IC card system according to the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例に関わるICモジュール
の結合コイル実装の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of mounting of a coupling coil of the IC module according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例に関わるICモジュール
の結合コイル実装の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of mounting a coupling coil of an IC module according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例に関わるICモジュール
の結合コイル実装の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of mounting a coupling coil of an IC module according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の非接触伝達機構の原理を説明するため
の、非接触結合回路の等価回路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a non-contact coupling circuit for explaining the principle of the non-contact transmission mechanism of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・複合ICカード 2・・・・ICモジュール 3・・・・アンテナコイル 6・・・・複合ICチップ 7・・・・端子電極 9・・・・モジュール基板 10・・・カード基板 11・・・嵌合穴 16・・・樹脂封止 100・・外部読み書き装置 101・・送受信回路 102・・送受信アンテナ 103・・磁性体コア 1 ··· Compound IC card 2 ··· IC module 3 ··· Antenna coil 6 ··· Composite IC chip 7 ··· Terminal electrode 9 ··· Module board 10 ··· Card board 11 Fitting hole 16 Resin encapsulation 100 External read / write device 101 Transmitter / receiver circuit 102 Transmitter / receiver antenna 103 Magnetic core

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C005 MA33 MB01 MB07 NA02 NA09 NB03 NB16 PA02 RA07 RA15 RA16 TA22 5B035 AA04 AA13 BA03 BB09 CA01 CA23 5B058 CA13 CA17 KA32  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 2C005 MA33 MB01 MB07 NA02 NA09 NB03 NB16 PA02 RA07 RA15 RA16 TA22 5B035 AA04 AA13 BA03 BB09 CA01 CA23 5B058 CA13 CA17 KA32

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ICカード用の接触型伝達機能と非接触型
伝達機能とを内蔵した複合ICチップ、接触型伝達機構
である外部端子を形成したモジュール基板、および非接
触伝達機構としてのアンテナを備えて構成されている複
合ICモジュールであって、 該外部端子は、モジュール基板の一方の面に導体パター
ンにて形成されてあり、 該アンテナは、該モジュール基板の外部端子形成面とは
反対側の面に配置されてあること、 を特徴とする複合ICモジュール。
A composite IC chip having a built-in contact-type transmission function and a non-contact type transmission function for an IC card, a module substrate having an external terminal serving as a contact-type transmission mechanism, and an antenna as a non-contact transmission mechanism. A composite IC module comprising: an external terminal formed on one surface of a module substrate by a conductor pattern; and an antenna opposite to an external terminal forming surface of the module substrate. A composite IC module, wherein the composite IC module is disposed on a surface of the composite IC module.
【請求項2】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、絶縁皮膜を施した導線が巻かれた部分を有する
こと、 を特徴とする請求項1に記載の複合ICモジュール。
2. The composite IC module according to claim 1, wherein the antenna arranged in the composite IC module has a portion around which a conductive wire provided with an insulating film is wound.
【請求項3】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、前記ICチップの封止材の周囲に巻かれて形成
してあること を特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の複合I
Cモジュール。
3. The composite according to claim 1, wherein the antenna arranged in the composite IC module is formed by being wound around a sealing material of the IC chip. I
C module.
【請求項4】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、前記ICチップの周囲に巻かれて形成してあ
り、該アンテナがICチップと共に樹脂封止されてある
こと、 を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の複合I
Cモジュール。
4. The antenna arranged in the composite IC module is formed by being wound around the IC chip, and the antenna is resin-sealed together with the IC chip. The composite I according to any one of 1 to 3,
C module.
【請求項5】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、前記モジュール基板の端面部の周囲に絶縁皮膜
を施した導線を巻いて形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の複合ICモジュール。
5. The composite according to claim 1, wherein the antenna arranged in the composite IC module is formed by winding a conductive wire coated with an insulating film around an end face of the module substrate. IC module.
【請求項6】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、絶縁皮膜を施した導線がトロイダル状に巻かれ
て形成してあること、 を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の複合I
Cモジュール。
6. The antenna according to claim 1, wherein the antenna provided in the composite IC module is formed by winding a conductor coated with an insulating film in a toroidal shape. Complex I
C module.
【請求項7】ICカード用の接触型伝達機能と非接触型
伝達機能とを内蔵した複合ICチップ、接触型伝達機構
である外部端子を形成したモジュール基板、および非接
触伝達機構としてのアンテナを備えて構成されたICモ
ジュールと、カード基体とを備えた、複合ICカードで
あって、 該外部端子は、モジュール基板の一方の面に導体パター
ンにて形成されており、 該アンテナは、該モジュール基板の外部端子形成面とは
反対側の面に配置されてあること、 を特徴とする複合ICカード。
7. A composite IC chip having a built-in contact-type transmission function and a non-contact type transmission function for an IC card, a module substrate having an external terminal serving as a contact-type transmission mechanism, and an antenna as a non-contact transmission mechanism. A composite IC card comprising an IC module provided and a card base, wherein the external terminals are formed by a conductor pattern on one surface of a module substrate, and the antenna is A composite IC card disposed on a surface of the substrate opposite to the surface on which the external terminals are formed.
【請求項8】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、絶縁皮膜を施した導線が巻かれた部分を有する
こと、 を特徴とする請求項7に記載の複合ICカード。
8. The composite IC card according to claim 7, wherein the antenna arranged in the composite IC module has a portion wound with a conductive wire provided with an insulating film.
【請求項9】前記複合ICモジュールに配置されたアン
テナは、前記ICチップの封止材の周囲に巻かれて形成
してあることを特徴とする請求項7又は8のいずれかに
記載の複合ICカード。
9. The composite according to claim 7, wherein the antenna arranged in the composite IC module is formed by being wound around a sealing material of the IC chip. IC card.
【請求項10】前記複合ICモジュールに配置されたア
ンテナは、前記ICチップの周囲に巻かれて形成してあ
り、該アンテナがICチップと共に樹脂封止されてある
こと、 を特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の複合I
Cカード。
10. The antenna disposed in the composite IC module is formed by being wound around the IC chip, and the antenna is resin-sealed together with the IC chip. The composite I according to any one of 7 to 9,
C card.
【請求項11】前記複合ICモジュールに配置されたア
ンテナは、前記モジュール基板の端面部の周囲に絶縁皮
膜を施した導線を巻いて形成されていることを特徴とす
る請求項7に記載の複合ICカード。
11. The composite according to claim 7, wherein the antenna arranged in the composite IC module is formed by winding a conductive wire coated with an insulating film around an end surface of the module substrate. IC card.
【請求項12】前記複合ICモジュールに配置されたア
ンテナは、絶縁皮膜を施した導線がトロイダル状に巻か
れて形成してあること、 を特徴とする請求項7乃至11のいずれかに記載の複合
ICカード。
12. The antenna according to claim 7, wherein the antenna disposed in the composite IC module is formed by winding a conductor coated with an insulating film in a toroidal shape. Composite IC card.
【請求項13】ICカードとその読み書き装置から成る
ICカードシステムであって、 該ICカードは、ICモジュールとカード基体を備え、 該ICモジュールは、ICカード用の接触型伝達機能と
非接触型伝達機能とを内蔵した複合ICチップ、接触型
伝達機構である外部端子を形成したモジュール基板、お
よび非接触伝達機構としてのアンテナを備えて構成され
ており、 該外部端子は、モジュール基板の一方の面に導体パター
ンにて形勢されており、 該アンテナは、該モジュール基板の外部端子形成面とは
異なる面に配置されてある複合ICカードであって、 前記読み書き装置は、接触型読み書き機構と非接触型読
み書き機構を備え、 前記ICモジュールとの間で非接触に電力の供給か又は
情報伝達の少なくともいずれかを行う非接触読み書き機
構の読み書き用アンテナが、高透磁率の磁心を有するこ
と、 を特徴とする複合ICカードシステム。
13. A IC card system comprising an IC card and its reading and writing apparatus, the IC card comprises an IC module and the card substrate, said IC module contact type transfer function and the non-contact type for IC card A composite IC chip having a built-in transmission function, a module substrate having an external terminal which is a contact type transmission mechanism, and an antenna serving as a non-contact transmission mechanism. The external terminal is provided on one side of the module substrate. The antenna is a composite IC card arranged on a surface different from the external terminal forming surface of the module substrate, wherein the read / write device is provided with a contact type read / write mechanism. A contact-type read / write mechanism for supplying power and / or transmitting information to and from the IC module without contact; Composite IC card system for reading and writing antenna read and write mechanism, to have a high permeability core, characterized by.
【請求項14】請求項8乃至12のいずれかに記載の複
合ICカードを用いることを特徴とする複合ICカード
システム。
14. A composite IC card system using the composite IC card according to claim 8.
JP33296798A 1998-11-24 1998-11-24 Composite IC module, composite IC card, and composite IC card system Pending JP2000163540A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003078435A (en) * 2001-09-03 2003-03-14 Dainippon Printing Co Ltd Wireless communication device
CN112018499A (en) * 2019-05-28 2020-12-01 Tdk株式会社 Antenna device and IC card provided with same

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