特開 2024-37364 ＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024037364

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】ＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/07 20060101AFI20240312BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

G06K19/07 260

G06K19/077 144

G06K19/077 244

G06K19/077 272

G06K19/077 296

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142169

(22)【出願日】2022-09-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】片岡 慎

(57)【要約】

【課題】ブースターアンテナにおける静電容量を精度よく確実に調整できる。
【解決手段】ブースターアンテナ１２は、アンテナシート１１の表面に二巻き以上で形成された導電性の主コイル１３と、アンテナシート１１の表裏面に形成され、開口部から少なくとも一部が露出する導電性の結合コイル１４と、アンテナシート１１の裏面面に形成され、主コイル１３及び結合コイル１４と直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる平板電極１５と、を備え、平板電極１５は、所定の静電容量となる位置で部分的に電気的に切り離されて設けられている。平板電極１５のうちアンテナシート１１を挟んでカード基材側の一方の第１平板電極１５１がアンテナシート１１の板厚方向でカード基材側から見た平面視で他方の第２平板電極１５２を覆っているＩＣカードを提供する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＩＣモジュールが収容可能な開口部を有するカード基材をなす金属板と、前記金属板の裏面側に絶縁体を介して設けられたアンテナ基板と、を備えたＩＣカードであって、
前記アンテナ基板は、絶縁性のアンテナシートと、前記アンテナシートに形成されるブースターアンテナと、を備え、
前記ブースターアンテナは、
前記アンテナシートの表裏面のいずれか一方に、又は表裏の両面に亘って二巻き以上で形成された導電性のアンテナコイルと、
前記アンテナシートの表裏面に形成され、前記開口部から少なくとも一部が露出する導電性の結合コイルと、
前記アンテナシートの裏面面に形成され、前記アンテナコイル及び前記結合コイルと直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる平板電極と、を備え、
前記平板電極は、所定の静電容量となる位置で部分的に電気的に切り離されて設けられ、
前記平板電極のうち前記アンテナシートを挟んで前記金属板側の一方の第１平板電極が前記アンテナシートの板厚方向で前記金属板側から見た平面視で他方の第２平板電極を覆っている、ＩＣカード。

【請求項2】

前記第１平板電極及び前記第２平板電極は、切断可能な切断用配線によって電気的に接続された複数の可変容量電極部を有する、請求項１に記載のＩＣカード。

【請求項3】

前記第１平板電極及び前記第２平板電極の両方の前記切断用配線が切断されている、請求項２に記載のＩＣカード。

【請求項4】

前記第２平板電極の前記切断用配線のみが切断されている、請求項２に記載のＩＣカード。

【請求項5】

前記第１平板電極の第１切断用配線と前記第２平板電極の第２切断用配線とは、前記平面視して重ならない位置に配置されている、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のＩＣカード。

【請求項6】

前記平板電極のうち前記第２平板電極のみに切断可能な切断用配線によって電気的に接続された複数の可変容量電極部を有し、
前記第１平板電極は、前記平面視で前記第２平板電極の前記複数の可変容量電極部を覆っている、請求項１に記載のＩＣカード。

【請求項7】

前記第１平板電極は、前記平面視で前記第２平板電極よりも全周において０．２ｍｍ～０．６ｍｍ外側に大きく形成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣカード。

【請求項8】

ＩＣモジュールが収容可能な開口部を有するカード基材をなす金属板と、前記金属板の裏面側に絶縁体を介して設けられたアンテナ基板と、を備えたＩＣカードの製造方法であって、
前記アンテナ基板は、絶縁性のアンテナシートと、前記アンテナシートに形成されるブースターアンテナと、を備え、
前記ブースターアンテナは、
前記アンテナシートの表裏面のいずれか一方に、又は表裏の両面に亘って二巻き以上で形成された導電性のアンテナコイルと、
前記アンテナシートの表裏面に形成され、前記開口部から少なくとも一部が露出する導電性の結合コイルと、
前記アンテナシートの裏面面に形成され、前記アンテナコイル及び前記結合コイルと直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる平板電極と、を備え、
前記平板電極のうち前記アンテナシートを挟んで前記金属板側の一方の第１平板電極を、前記アンテナシートの板厚方向で前記金属板側から見た平面視で他方の第２平板電極を覆って形成し、
前記平板電極を部分的に電気的に切り離すことにより、前記ブースターアンテナを所定の静電容量に調整する、ＩＣカードの製造方法。

【請求項9】

前記第１平板電極及び前記第２平板電極は、切断可能な切断用配線によって電気的に接続された複数の可変容量電極部を有し、
前記切断用配線を選択的に切断するようにした、請求項８に記載のＩＣカードの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体メモリー等を内蔵するＩＣカードとして、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）の信号を用いて通信するものであり、接触型及び非接触型の双方として機能する、いわゆる複合ＩＣカード（デュアルＩＣカード）が知られている。複合ＩＣカードは、例えば、クレジットカードや、キャッシュカード、プリペイドカード、会員カード、ギフトカード、交通カード、パスポートおよび免許証などに使用されている。複合ＩＣカードは、例えば、接触型外部機器と接触するための接触端子と、接触型及び非接触型の双方として機能するＩＣチップと、を搭載し、コイルが形成されたＩＣモジュールと、ＩＣモジュールに形成されたコイルへ非接触で電気的に結合するための結合コイルと外部の端末と非接触通信するための通信用のアンテナコイル（主コイル）とを有するブースターアンテナを備えたアンテナシートと、を外装基材で挟持して構成される。外装基材としては、主にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニルまたは酢酸ビニル共重合体等からなるシートが用いられる。

【0003】

近年の顧客要望の多種多様化により、外装基材の表面に金属を施したり、外装基材に金属板を用いたりして、独特の高級感を持つように視覚的・意匠的にメタリック感を演出することで、一般的なカードとの差別化を図るＩＣカードのニーズが増加している。このように外装基材に金属を用いた非接触通信用のＩＣカードは、外装基材である金属板にＩＣモジュールを収容する貫通孔を設けることで、ＩＣモジュールと結合コイルとを電気的に接続させる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０２３５１２２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のようなＩＣカードでは、ブースターアンテナに金属板が積層されるため、ブースターアンテナの配線パターンによって形成される可変容量部分と外層基材の金属板との間に生じる浮遊容量が大きくなる場合がある。このように浮遊容量が大きい場合には、可変容量の配線パターンをトリミングして可変容量部の面積を減少させても、ブースターアンテナの共振用キャパシタの静電容量を所望の容量に調整することが難しいという問題があった。

【0006】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ブースターアンテナにおける静電容量を精度よく確実に調整できるＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係るＩＣカードの態様１は、ＩＣモジュールが収容可能な開口部を有するカード基材をなす金属板と、前記金属板の裏面側に絶縁体を介して設けられたアンテナ基板と、を備えたＩＣカードであって、前記アンテナ基板は、絶縁性のアンテナシートと、前記アンテナシートに形成されるブースターアンテナと、を備え、前記ブースターアンテナは、 前記アンテナシートの表裏面のいずれか一方に、又は表裏の両面に亘って二巻き以上で形成された導電性のアンテナコイルと、前記アンテナシートの表裏面に形成され、前記開口部から少なくとも一部が露出する導電性の結合コイルと、前記アンテナシートの裏面面に形成され、前記アンテナコイル及び前記結合コイルと直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる平板電極と、を備え、前記平板電極は、所定の静電容量となる位置で部分的に電気的に切り離されて設けられ、前記平板電極のうち前記アンテナシートを挟んで前記金属板側の一方の第１平板電極が前記アンテナシートの板厚方向で前記金属板側から見た平面視で他方の第２平板電極を覆っていることを特徴としている。

【0008】

（２）本発明の態様２は、態様１のＩＣカードにおいて、前記第１平板電極及び前記第２平板電極は、切断可能な切断用配線によって電気的に接続された複数の可変容量電極部を有することを特徴としてもよい。

【0009】

（３）本発明の態様３は、態様２のＩＣカードにおいて、前記第１平板電極及び前記第２平板電極の両方の前記切断用配線が切断されていることが好ましい。

【0010】

（４）本発明の態様３は、態様２のＩＣカードにおいて、前記第２平板電極の前記切断用配線のみが切断されていることを特徴としてもよい。

【0011】

（５）本発明の態様５は、態様２から態様４のいずれか一つのＩＣカードにおいて、前記第１平板電極の第１切断用配線と前記第２平板電極の第２切断用配線とは、前記平面視して重ならない位置に配置されていることを特徴としてもよい。

【0012】

（６）本発明の態様６は、態様１のＩＣカードにおいて、前記平板電極のうち前記第２平板電極のみに切断可能な切断用配線によって電気的に接続された複数の可変容量電極部を有し、前記第１平板電極は、前記平面視で前記第２平板電極の前記複数の可変容量電極部を覆っていることを特徴としてもよい。

【0013】

（７）本発明の態様７は、態様１から態様４のいずれか一つのＩＣカードにおいて、前記第１平板電極は、前記平面視で前記第２平板電極よりも全周において０．２ｍｍ～０．６ｍｍ外側に大きく形成されていることが好ましい。

【0014】

（８）本発明に係るＩＣカードの製造方法の態様８は、ＩＣモジュールが収容可能な開口部を有するカード基材をなす金属板と、前記金属板の裏面側に絶縁体を介して設けられたアンテナ基板と、を備えたＩＣカードの製造方法であって、前記アンテナ基板は、絶縁性のアンテナシートと、前記アンテナシートに形成されるブースターアンテナと、を備え、前記ブースターアンテナは、前記アンテナシートの表裏面のいずれか一方に、又は表裏の両面に亘って二巻き以上で形成された導電性のアンテナコイルと、前記アンテナシートの表裏面に形成され、前記開口部から少なくとも一部が露出する導電性の結合コイルと、前記アンテナシートの裏面面に形成され、前記アンテナコイル及び前記結合コイルと直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる平板電極と、を備え、前記平板電極のうち前記アンテナシートを挟んで前記金属板側の一方の第１平板電極を、前記アンテナシートの板厚方向で前記金属板側から見た平面視で他方の第２平板電極を覆って形成し、前記平板電極を部分的に電気的に切り離すことにより、前記ブースターアンテナを所定の静電容量に調整することを特徴としている。

【0015】

（９）本発明の態様９は、態様８の床材の補修方法において、前記第１平板電極及び前記第２平板電極は、切断可能な切断用配線によって電気的に接続された複数の可変容量電極部を有し、前記切断用配線を選択的に切断するようにしたことを特徴としてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明のＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法によれば、ブースターアンテナにおける静電容量を精度よく確実に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態によるＩＣカードを模式的に示す平面図である。

【図2】図１のＩＣカードの構成を説明する斜視図である。

【図3】図２に示すＩＣカードの分解斜視図である。

【図4】図３に示すＩＣカードのアンテナ基板の分解斜視図である。

【図5】ＩＣカードのカード基材を模式的に示す平面図である。

【図6】ＩＣカードのアンテナ基板を模式的に示す平面図である。

【図7】平板電極の可変容量電極部を一部を模式的に示す斜視図である。

【図8】可変容量電極部の切断位置の一例を示す斜視図である。

【図9】図８に示すＡ－Ａ線断面図である。

【図10】図８の切断位置で可変容量電極部を分離したＩＣカードの等価回路を模式的に示す図である。

【図11】第１調整方法で静電容量を調整したＩＣカードの等価回路を模式的に示す図である。

【図12】第２調整方法で静電容量を調整したＩＣカードの等価回路を模式的に示す図である。

【図13】第３調整方法で静電容量を調整したＩＣカードの等価回路を模式的に示す図である。

【図14】第２実施形態による可変容量電極部の一例を示す斜視図である。

【図15】図１４の可変容量電極部を含むＩＣカードの等価回路を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の一実施形態によるＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法について、図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態や変形例において、相互に対応する構成については同一の符号を付し、重複部分については説明を省略する場合がある。さらに、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的または絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。

【0019】

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るＩＣカード１を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＩＣカード１の構成を説明する斜視図である。図３は、図２に示すＩＣカード１の分解斜視図である。図４は、図３に示すＩＣカード１のアンテナ基板１０の分解斜視図である。

【0020】

以下のＩＣカード１の説明において、ＩＣカード１の長辺に沿う方向を長辺方向Ｄ１とし、水平面上で長辺方向Ｄ１に直交するＩＣカード１の短辺に沿う方向を短辺方向Ｄ２とする。長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２に沿う面は水平面とする（以下、単に水平面という）。また、長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２と直交する鉛直方向を板厚方向Ｄｔとする。

【0021】

長辺方向Ｄ１において、ＩＣカード１の板厚方向Ｄｔに沿う中心軸（不図示）から離れる一方側を左方ＬＨとし、他方側を右方ＲＨとする。また、短辺方向Ｄ２において、一方側を前方ＦＲとし、他方側を後方ＲＲとする。さらに、ＩＣカード１の板厚方向Ｄｔにおいて、上方側を上側ＵＰとし、下方側を下側ＤＷとする。なお、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側に備えられた面を表面とし、下側ＤＷに備えられた面を裏面とする。

【0022】

図１及び図２に示すように、本実施形態によるＩＣカード１は、例えばクレジットカード、デビットカード、キャッシュカード、アクセスコントロール用カード等の金属板をカード基材とするメタルカードに適用される。

【0023】

ＩＣカード１は、外部機器との間で、接触型通信と非接触型通信とを可能としたデュアルＩＣカードである。非接触型通信の通信領域は、本実施形態では、一般に市場において流通しているＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ)を用いる。ＩＣカード１は、板状であり、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰから見て、互いに対抗する長辺及び短辺を有する長方形形状に形成されている。ＩＣカード１は、板厚方向Ｄｔの厚みが、例えば、０．５～１．０ｍｍ程度に形成されている（ＩＣカード１がクレジットカードである場合、ＩＣカード１の厚みは０．７６ｍｍ）。

【0024】

図３に示すように、ＩＣカード１は、ＩＣモジュール２０が収容可能な開口部５１を有するカード基材５（金属板）と、カード基材５の裏面側に絶縁層４０（絶縁体）を介して設けられたアンテナ基板１０（図４参照）と、を備えている。

【0025】

［ＩＣモジュール２０］
ＩＣモジュール２０は、図１及び図２に示すように、カード基材５の開口部５１に嵌め込まれる。ＩＣモジュール２０は、モジュール基板と、不図示のＩＣチップ、接続コイル、接触端子および樹脂封止部を備える。ＩＣモジュール２０の外形サイズは、例えば接触端子が、６端子で構成されている場合には、水平面において、約８ｍｍ×１０．６ｍｍの寸法で形成される。ＩＣモジュール２０は、本実施形態では、ＩＣカード１の中心軸（不図示）よりも長辺方向Ｄ１において左方ＬＨであって、短辺方向Ｄ２において前方ＦＲへ配置される。ＩＣモジュール２０の板厚方向Ｄｔの厚みは、カード基材５の板厚方向Ｄｔの厚みよりも小さい。また、ＩＣモジュール２０は、開口部５１の内周面に当接して電気的な短絡を生じないように、開口部５１の内周面とＩＣモジュール２０との間に、わずかな隙間を介して配置される。

【0026】

モジュール基板は、ガラスエポキシやＰＥＴなどの材料を用いて水平面上に形成されたシート状の基板である。ＩＣチップは、モジュール基板の裏面へ備えられる。ＩＣチップは、接触型通信機能および非接触型通信機能を有する公知の構成のものを用いることができる。モジュール基板の裏面に取り付けられたＩＣチップは、図示しない複数の端子を備えており、接続コイルや表面に取り付けられた接触端子の電極に対し、モジュール基板に形成された配線、ワイヤ、銅メッキ等によって形成されたスルーホールまたはビア等を介して電気的に接続される。

【0027】

［カード基材５］
図５は、ＩＣカード１のカード基材５を模式的に示す平面図である。
カード基材５は、図２及び図３に示すように、ＩＣカード１の表面１ｆ側に配置される基材である。カード基材５の表面５ｆは、ＩＣカード１の表面１ｆである。カード基材５の板厚方向Ｄｔの厚みは、例えば、後述のＩＣモジュール２０の板厚方向Ｄｔの厚みよりも大きい。カード基材５は、本実施形態では、金属によって形成され、材料としては、鉄、ステンレス、銅、ニッケル、錫、亜鉛鉄、アルミニウム、マグネシウム、クロム、コバルト、モリブデン、チタン及びこれらの合金などを利用することが出来るが、重量感を一層求める上では、比重が大きく、金などの貴金属に比べ安価で、人体に対する毒性も低いタングステンを用いることが望ましい。

【0028】

カード基材５の外形等の形状は、適宜カード規格に準じた外形等の形状を採用することができる。カード基材５は、二層以上の積層体として構成されていてもよい。また、カード基材５は、さらに磁気層、保護層等を設けてもよいし、感熱、熱転写またはインクジェット等の機能性の表面コートが施されていてもよい。カード基材５の表面５ｆは、透光性、着色透明性、または無色透明性を備えているのが好ましい。また、カード基材５には、細かい線状の凸部または凹部が形成されていてもよい。カード基材５は、開口部５１を備えている。

【0029】

開口部５１は、図３及び図５に示すように、カード基材５を板厚方向Ｄｔに貫通する。開口部５１は、例えばカード基材５をミリング加工することで形成される。開口部５１を板厚方向Ｄｔの上側ＵＰであるカード基材５の表面５ｆから見た形状は、特に限定されないが、本実施形態では、図１に示すように後述のＩＣモジュール２０のモジュール基板２１に合わせて略矩形状に形成されている。また、開口部５１は、開口部５１の内周面とＩＣモジュール２０との間に、わずかな隙間を備える。この隙間を備えることで、モジュール基板２１が導電性の金属によって形成されたカード基材５に接触して電気的な短絡が生じ、ＩＣカードが通信不良となってしまう虞を無くすことができる。

【0030】

［絶縁層４０］
絶縁層４０は、図２及び図３に示すように、カード基材５と、アンテナ基板１０とを接着する。絶縁層４０は、接着剤を塗布または接着用のシートを積層して形成された絶縁体である。絶縁層４０は、例えば、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ニトロセルロース等の材料より構成されている。絶縁層４０として、接着機能を有する層のみに限定されることはなく、例えば、磁性体を含有する層等複数の絶縁体層の積層体であっても良い。

【0031】

ＩＣカード１は、アンテナ基板１０と、アンテナ基板１０に積層されたカード基材５及び絶縁層４０と、カード基材５の開口部５１に嵌め込まれたＩＣモジュール２０とを、熱圧によるラミネートあるいは接着等により挟み込んで一体化させ、その後、カードの形状に打ち抜いて成形される。ＩＣカード１は、さらに成形されたあとにエンボス加工等を施されていてもよい。

【0032】

［アンテナ基板１０］
図６は、ＩＣカード１のアンテナ基板１０を模式的に示す平面図である。
アンテナ基板１０は、本実施形態において、図３に示すように、カード基材５の裏面５ｇ側に設けられる。アンテナ基板１０の裏面１０ｇは、ＩＣカード１の裏面１ｇである。アンテナ基板１０は、図４及び図６に示すように、絶縁性のアンテナシート１１と、アンテナシート１１に形成されるブースターアンテナ１２と、を備える。

【0033】

アンテナシート１１は、可撓性を有する絶縁性の基板である。アンテナシート１１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＴ－Ｇ（テレフタル酸－シクロヘキサンジメタノール－エチレングリコール共重合体）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリイミド、ガラスエポキシ、フェノール樹脂等の材料を適宜選択することができる。

【0034】

［ブースターアンテナ１２］
ブースターアンテナ１２は、図４に示すように、アンテナシート１１の表面１１ｆと裏面１１ｇとの両面に備えられたアンテナパターンである。ブースターアンテナ１２は、主コイル１３（アンテナコイル）と、結合コイル１４と、平板電極１５と、を備える。

【0035】

［結合コイル１４］
結合コイル１４は、導電性の第１結合コイル１４１と、導電性の第２結合コイル１４２と、を備える。

【0036】

第１結合コイル１４１は、アンテナシート１１の表面１１ｆに略円形を描くように二巻き以上形成され、螺旋状に備えられる。具体的に第１結合コイル１４１は、主コイル部１４１Ａと、接続コイル部１４１Ｂと、有する。主コイル部１４１Ａは、コイル中心がカード基材５の開口部５１の中心に位置する（図２参照）。接続コイル部１４１Ｂは、その中心が主コイル部１４１Ａの中心から半径方向外側にずれた位置となり、主コイル部１４１Ａの一部から外側に膨出するように半円状に形成されている。

【0037】

図２に示すように、結合コイル１４は、カード基材５の開口部５１から少なくとも一部が露出している。ここでは、主コイル部１４１Ａの一部が開口部５１から露出している。第１結合コイル１４１は、内周側の中央部に、端子部（図示省略）を備える。端子部は、第１結合コイル１４１の線幅（太さ）よりも幅を広くして、略円状に形成されている。また、図４に示すように、第１結合コイル１４１は、第１接続配線１６１を介して平板電極１５（第１平板電極１５１）へ電気的に接続される。

【0038】

第２結合コイル１４２は、アンテナシート１１の裏面１１ｇに略円形を描くように二巻き以上形成され、螺旋状に備えられる。第２結合コイル１４２は、上側ＵＰから見て、第１結合コイル１４１と同形状で重なるように形成されている。すなわち、具体的に第２結合コイル１４２は、主コイル部１４２Ａと、接続コイル部１４１Ｂと、有する。主コイル部１４２Ａは、コイル中心がカード基材５の開口部５１の中心に位置する（図２参照）。接続コイル部１４２Ｂは、その中心が主コイル部１４２Ａの中心から半径方向外側にずれた位置となり、主コイル部１４２Ａの一部から外側に膨出するように半円状に形成されている。

【0039】

第２結合コイル１４２は、内周側の中央部に、端子部（図示省略）を備える。端子部は、第２結合コイル１４２の線幅（太さ）よりも幅を広くして、略円状に形成されている。第２結合コイル１４２は、第２接続配線１６２を介して平板電極１５（第２平板電極１５２）へ電気的に接続される。

【0040】

［主コイル１３］
主コイル１３は、図４及び図６に示すように、導電性を有し、アンテナシート１１の表面１１ｆに備えられる。主コイル１３は、配線等によってアンテナシート１１の表面１１ｆの第１平板電極１５１と、裏面１１ｇの第２平板電極１５２とに電気的に接続されて、リーダライタなどの非接触型外部機器との非接触型通信を行う。主コイル１３は、図６に示すように、アンテナシート１１の周縁１１ｋに沿って矩形状に形成され、アンテナシート１１の周縁１１ｋに沿って一巻き、または二巻きに形成されている。ただし、主コイル１３は、非接触型外部機器との非接触型通信が可能であればよく、巻き数、形状及び線幅等については限定されない。

【0041】

主コイル１３の線幅は、結合コイル１４の線幅よりも広い。結合コイル１４および主コイル１３の線幅は適宜設定することができ、設定により設定通信周波数における両者の虚部インピーダンスを同等とするのが好ましい。ただし、主コイル１３の線幅は、結合コイル１４の線幅と略同じであってもよいし、結合コイル１４の線幅よりも細くてもよい。

【0042】

図３及び図４に示すように、カード基材５の開口部５１と、第１結合コイル１４１と、アンテナシート１１と、第２結合コイル１４２とは、板厚方向Ｄｔに沿って上側ＵＰから下側ＤＷに向かってこの順に配置される。

【0043】

主コイル１３および結合コイル１４の製造方法に特に制限はなく、様々な方法で形成することができる。製造方法として、金属板や金属箔のレーザー切断や打ち抜き、金属箔や金属層のエッチング、金属線の配置などを例示できる。打ち抜きは、特に主コイル１３を幅広に形成する際に好適である。絶縁被覆された金属線を使って結合コイル１４を形成すると、立体交差部位に別途絶縁体を配置する必要がなく、簡便に形成できる。主コイル１３と結合コイル１４とを異なる材料で形成する場合、両者の接続方法としては、はんだ付け、溶接、圧接などを採用できる。主コイル１３および結合コイル１４の幅（太さ）、間隔、巻数は、ブースターアンテナ１２の特性や配置による制限などに応じて適宜設定できる。

【0044】

また、アンテナシート１１の表面１１ｆに備えられた第１結合コイル１４１の内周側と、裏面１１ｇに備えられた第２結合コイル１４２の内周側とには、第１結合コイル１４１と第２結合コイル１４２を導通させる導通部（図示省略）が設けられている。

【0045】

［平板電極１５］
平板電極１５は、図４及び図６に示すように、例えばチップコンデンサ等（平板コンデンサも含む）である。平板電極１５は、主コイル１３と共振回路を構成し共振周波数を調整する。すなわち、平板電極１５は、主コイル１３及び結合コイル１４と直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる。平板電極１５は、所定の静電容量となる位置で部分的に電気的に切り離し可能に形成されている。平板電極１５は、製造時において、所定位置で部分的に電気的に切り離すことにより所定の静電容量に調整される。平板電極１５は、アンテナシート１１の表面１１ｆに備えられる第１平板電極１５１と、アンテナシート１１の裏面１１ｇに備えられる第２平板電極１５２と、を備える。

【0046】

平板電極１５の静電容量は、第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との重なる面積によって静電容量を変更することができる。平板電極１５は、第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との双方の電極の線幅、長さ、双方の相対的な配置等を変えることによって静電容量を調整することができる。本実施形態の平板電極１５における重なる面積を変更する方法としては、一定の長さ、線幅、双方の相対的な配置関係にある電極を形成した後に、電極を除去して長さや線幅を、短くしたり、狭くしたりすることで、平板電極１５の静電容量を変更できる。平板電極１５は、一般的なグラビア印刷によりレジストが塗工された銅箔やアルミニウム箔に対してエッチングを行うことで形成することができる。

【0047】

第１平板電極１５１は、第１結合コイル１４１に第１接続配線１６１を介して直列または並列に接続されるとともに、主コイル１３に直列または並列に接続される。第２平板電極１５２は、第２結合コイル１４２に直列または並列に接続されている。第１平板電極１５１は、板厚方向Ｄｔでカード基材５側から見た平面視で第２平板電極１５２を覆った状態で形成されている。すなわち、第１平板電極１５１は、平面視で第２平板電極１５２よりも全周において０．２ｍｍ～０．６ｍｍ外側に大きく形成されている。この数値は、配線パターンの製造位置ズレ公差分に相当する。第１平板電極１５１及び第２平板電極１５２は、それぞれ固定容量電極部１５３と、可変容量電極部１５４と、を備えている。

【0048】

固定容量電極部１５３は、接続配線１６１、１６２を介して結合コイル１４に電気的に接続されている。固定容量電極部１５３は、後述する可変容量電極部１５４に設けられるような切断用配線１５５（図７参照）が形成されず、電気的な切り離しができない構成である。固定容量電極部１５３は、第１平板電極１５１に設けられる第１固定容量電極部１５３Ａと、第２平板電極１５２に設けられ第１固定容量電極部１５３Ａに板厚方向Ｄｔに重なる第２固定容量電極部１５３Ｂと、を有する。第１固定容量電極部１５３Ａと第２固定容量電極部１５３Ｂとの間には、静電容量（図１０に示す符号Ｅ１）が生じる。

【0049】

図７は、平板電極１５の可変容量電極部１５４を一部を模式的に示す斜視図である。図８は、可変容量電極部１５４の切断位置の一例を示す斜視図である。図９は、図８に示すＡ－Ａ線断面図である。図１０は、ＩＣカード１の等価回路を模式的に示す図である。

【0050】

図６に示すように、可変容量電極部１５４は、第３接続配線１６３を介して固定容量電極部１５３に電気的に接続されている。可変容量電極部１５４は、図７及び図８に示すように、長辺方向Ｄ１を分断するように複数に分割されている。すなわち、複数の可変容量電極部１５４は、それぞれ間隔をあけて長辺方向Ｄ１に沿って配列されている。図９に示すように、分割された第１平板電極１５１の第１可変容量電極部１５４Ａは、板厚方向Ｄｔでカード基材５側から見た平面視で、分割された第２平板電極１５２の第２可変容量電極部１５４Ｂを覆っている。すなわち、第１可変容量電極部１５４Ａは、平面視で第２可変容量電極部１５４Ｂよりも全周において０．２ｍｍ～０．６ｍｍ外側に大きく形成されている。

【0051】

複数の可変容量電極部１５４は、切断可能な切断用配線１５５によって電気的に接続されている。切断用配線１５５は、可変容量電極部１５４の領域外となる位置で円孔状に湾曲した形状に形成されている。第１平板電極１５１の第１切断用配線１５５Ａと第２平板電極１５２の第２切断用配線１５５Ｂとは、平面視して重ならない位置に配置されている。すなわち、第２切断用配線１５５Ｂの内周部１５５ｂの内径は、第１切断用配線１５５Ａの外周部１５５ａの外径より大きくなるように設定されている。

【0052】

図９及び図１０に示すように、ブースターアンテナ１２では、切断用配線１５５によって電気的に切り離されていない可変容量電極部１５４において、第１可変容量電極部１５４Ａと第２可変容量電極部１５４Ｂとの平板電極間に静電容量Ｅ２が生じる。また、第１可変容量電極部１５４Ａと金属板からなるカード基材５との間には、浮遊容量Ｅ３が生じる。また、固定容量電極部１５３は、切り離されることはないので、第１固定容量電極部１５３Ａと第２固定容量電極部１５３Ｂとの間には静電容量Ｅ１が生じ、さらに第１固定容量電極部１５３Ａとカード基材５との間にも浮遊容量Ｅ４が生じている。

【0053】

このようにＩＣカード１は、製造時において、複数の可変容量電極部１５４を電気的に接続した切断用配線１５５を選択的に切断することで、ブースターアンテナ１２を所望の静電容量に調整される。

【0054】

［調整方法］
ブースターアンテナ１２の静電容量の調整方法の一例について、図１１～図１３を用いて説明する。図１１は、第１調整方法Ｋ１で静電容量を調整したＩＣカード１Ａの等価回路を模式的に示す図である。図１２は、第２調整方法Ｋ２で静電容量を調整したＩＣカード１Ｂの等価回路を模式的に示す図である。図１３は、第３調整方法Ｋ３で静電容量を調整したＩＣカード１Ｃの等価回路を模式的に示す図である。

【0055】

図１１に示すように、第１調整方法Ｋ１で調整されたＩＣカード１Ａは、第２平板電極１５２の複数の第２可変容量電極部１５４Ｂを接続する第２切断用配線１５５Ｂのみを第１切断位置Ｐ１で切断することにより静電容量が調整されている。

【0056】

この場合のＩＣカード１Ａでは、切断によって電気的に切り離された第２可変容量電極部１５４Ｂと、この第２可変容量電極部１５４Ｂに対向する第１可変容量電極部１５４Ａとの間に静電容量Ｅ２が生じないので、第１切断位置Ｐ１で切り離された部分の静電容量Ｅ２が減少される。なお、第１可変容量電極部１５４Ａは切り離されていないので、第１可変容量電極部１５４Ａとカード基材５との間に生じる浮遊容量Ｅ３は有効となる。つまり、第１調整方法Ｋ１では、第１切断位置Ｐ１の第２切断用配線１５５Ｂで切り離された第２可変容量電極部１５４Ｂがもつ静電容量Ｅ２のみを減少できる調整となる。すなわち、この第１調整方法Ｋ１では、カード基材５と第１平板電極１５１の面積は常に一定となるため、カード基材５と第１平板電極１５１との間で生じる浮遊容量Ｅ３、Ｅ４は常に一定となり、第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との間の静電容量Ｅ２のみを減らすことが可能となるため、より精度よく静電容量を調整できる。

【0057】

図１２に示すように、第２調整方法Ｋ２で調整されたＩＣカード１Ｂは、第１平板電極１５１の複数の第１可変容量電極部１５４Ａを接続する第１切断用配線１５５Ａのみを第２切断位置Ｐ２で切断することにより静電容量が調整されている。

【0058】

この場合のＩＣカード１Ｂでは、第２切断位置Ｐ２で電気的に切り離された第１可変容量電極部１５４Ａと、この第１可変容量電極部１５４Ａに対向する第２可変容量電極部１５４Ｂとの間の静電容量Ｅ２１と、第２切断位置Ｐ２で切り離された第１可変容量電極部１５４Ａとカード基材５との間の浮遊容量Ｅ３１と、が直列に接続された直列容量Ｅ５が有効となる。つまり、第２調整方法Ｋ２では、上述した第１調整方法Ｋ１のように単に静電容量Ｅ２を減少させる調整ではなく、直列容量Ｅ５を想定した調整となる。

【0059】

図１３に示すように、第３調整方法Ｋ３で調整されたＩＣカード１Ｃは、第１平板電極１５１の複数の第１可変容量電極部１５４Ａを接続する第１切断用配線１５５Ａと、第２平板電極１５２の複数の第２可変容量電極部１５４Ｂを接続するとともに、切断する第１切断用配線１５５Ａに対して板厚方向Ｄｔに対向する位置の第２切断用配線１５５Ｂと、の両方を第３切断位置Ｐ３で切断することにより静電容量が調整されている。

【0060】

この場合のＩＣカード１Ｃでは、第３切断位置Ｐ３で電気的に切り離された第１可変容量電極部１５４Ａと、この第１可変容量電極部１５４Ａに対向して第３切断位置Ｐ３で電気的に切り離された第２可変容量電極部１５４Ｂとの間に静電容量Ｅ２が生じないので、切り離された部分の静電容量Ｅ２が減少される。また、第３切断位置Ｐ３で切り離された第１可変容量電極部１５４Ａとカード基材５との間の浮遊容量Ｅ３も生じない。つまり、第３調整方法Ｋ３では、第３切断位置Ｐ３で切り離された可変容量電極部１５４Ａ、１５４Ｂの全てが無効化される調整となる。

【0061】

次に、上述したＩＣカード１およびＩＣカード１の製造方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態のＩＣカード１は、図１～図６に示すように、ＩＣモジュール２０が収容可能な開口部５１を有する金属板からなるカード基材５と、カード基材５の裏面側に絶縁層４０を介して設けられたアンテナ基板１０と、を備える。アンテナ基板１０は、絶縁性のアンテナシート１１と、アンテナシート１１に形成されるブースターアンテナ１２と、を備えている。ブースターアンテナ１２は、アンテナシート１１の表裏面のいずれか一方に二巻き以上で形成された導電性の主コイル１３と、アンテナシート１１の表裏面に形成され、開口部５１から少なくとも一部が露出する導電性の結合コイル１４と、アンテナシート１１の裏面面に形成され、主コイル１３及び結合コイル１４と直列又は並列に接続され電気的な閉ループを形成し、特定の周波数で閉ループ回路において自己共振を発生させる平板電極１５と、を備えている。そして、平板電極１５は、所定の静電容量となる位置で部分的に電気的に切り離されて設けられている。平板電極１５のうちアンテナシート１１を挟んでカード基材５側の一方の第１平板電極１５１がアンテナシート１１の板厚方向Ｄｔでカード基材５側から見た平面視で他方の第２平板電極１５２を覆っている。

【0062】

また、本実施形態によるＩＣカード１の製造方法では、先ず、平板電極１５のうちアンテナシート１１を挟んでカード基材５側の一方の第１平板電極１５１を、アンテナシート１１の板厚方向Ｄｔでカード基材５側から見た平面視で他方の第２平板電極１５２を覆って形成する。次に、平板電極１５を部分的に電気的に切り離すことにより、ブースターアンテナ１２を所定の静電容量に調整する。

【0063】

本実施形態では、ＩＣカード１の製造時において、第１平板電極１５１及び第２平板電極１５２の適宜な位置で切断して切り離すことで、平板電極１５と金属板からなるカード基材５との間に発生する浮遊容量、および／または平板電極１５間（第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との間）の静電容量を適宜切り離すことでブースターアンテナ１２の静電容量を調整できる。
しかも、本実施形態では、平板電極１５のうちアンテナシート１１を挟んでカード基材５側の第１平板電極１５１が板厚方向Ｄｔでカード基材５側から見た平面視で他方の第２平板電極１５２を覆っているので、第２平板電極１５２と金属板からなるカード基材５との間で生じる大きな浮遊容量が無くなることから、ブースターアンテナ１２の静電容量の大きさをより精度よく、かつ確実に予測、計算、調整することが可能となる。つまり、従来のように第２平板電極１５２が第１平板電極１５１より大きく、第１平板電極１５１によって覆われていないブースターアンテナの場合のように第２平板電極１５２とカード基材５との間に生じる浮遊容量が大きくなり、ブースターアンテナ１２の静電容量の予測や計算が困難になることを抑制できる。

【0064】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１及び第２平板電極１５２は、切断可能な切断用配線１５５によって電気的に接続された複数の可変容量電極部１５４を有する。これにより、ブースターアンテナ１２の静電容量のうち、複数の可変容量電極部１５４を適宜切り離すことで、その可変容量電極部１５４の静電容量を確実にアンテナ回路（閉ループ回路）から切り離すことが可能となる。

【0065】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１及び第２平板電極１５２の両方の切断用配線１５５が切断されている。この構成によれば、ブースターアンテナ１２の静電容量のうち、切り離された第１可変容量電極部１５４Ａと第２可変容量電極部１５４Ｂのそれぞれにおいて、金属板からなるカード基材５との間で生じ得る浮遊容量を無効化できる。そのため、ブースターアンテナ１２の静電容量の予測や計算がし易くなり、精度よく静電幼鳥を調整できる。

【0066】

また、本実施形態では、第２平板電極１５２の第２切断用配線１５５Ｂのみが切断されている場合には、切断によって電気的に切り離された第２可変容量電極部１５４Ｂと、この第２可変容量電極部１５４Ｂに対向する第１可変容量電極部１５４Ａとの間に静電容量Ｅ２が生じないので、切り離された部分の静電容量Ｅ２が減少される。そして、第１可変容量電極部１５４Ａは切り離されていないので、第１可変容量電極部１５４Ａとカード基材５との間に生じる浮遊容量Ｅ３は有効となる。つまり、第２切断用配線１５５Ｂで切り離された第２可変容量電極部１５４Ｂがもつ静電容量Ｅ２のみを減少できる調整となる。すなわち、本実施形態では、カード基材５と第１平板電極１５１の面積は常に一定となるため、カード基材５と第１平板電極１５１との間で生じる浮遊容量Ｅ３、Ｅ４は常に一定となり、第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との間の静電容量Ｅ２のみを減らすことが可能となるため、より精度よく静電容量を調整できる。

【0067】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１の第１切断用配線１５５Ａと第２平板電極１５２の第２切断用配線１５５Ｂとは、平面視して重ならない位置に配置されている。この構成によれば、例えばパンチ等による打ち抜きによって切断用配線１５５を切断する際に、第１切断用配線１５５Ａと第２切断用配線１５５Ｂとがずれた位置であるので、第１切断用配線１５５Ａと第２切断用配線１５５Ｂとを同時に切断されることを抑制できる。そのため、切断用配線１５５Ａ、１５５Ｂ同士が接触して可変容量電極部１５４が短絡することを防止することができる。

【0068】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１が平面視で第２平板電極１５２よりも全周において０．２ｍｍ～０．６ｍｍ外側に大きく形成されている。すなわち、配線パターンの製造位置ズレ公差分に相当する０．２ｍｍ～０．６ｍｍであるので、第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との平面方向の相対的な製造誤差が生じた場合でも、板厚方向Ｄｔで第１平板電極１５１によって第２平板電極１５２を覆った状態に形成することができる。

【0069】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１及び第２平板電極１５２が切断可能な切断用配線１５５によって電気的に接続された複数の可変容量電極部１５４を有し、切断用配線１５５を選択的に切断できるので、可変容量電極部１５４の切り離し方を選択することで調整可能な静電容量の幅を広げることが可能となり、共振周波数の調整をより適切に行うことができる。

【0070】

このように、本実施形態では、ブースターアンテナ１２における静電容量を精度よく確実に調整できる。

【0071】

（第２実施形態）
図１４は、第２実施形態による可変容量電極部１５４の一例を示す斜視図である。図１５は、図１４の可変容量電極部１５４を含むＩＣカード１Ｄの等価回路を模式的に示す図である。
図１４及び図１５に示すように、第２実施形態によるＩＣカード１Ｄは、第１平板電極１５１が切断用配線によって複数に分割されていない一体に形成された第１可変容量電極部１５４Ｃを備えている。第２平板電極１５２は、上述した第１実施形態と同様に、切断可能な第２切断用配線１５５Ｂによって電気的に接続された複数の第２可変容量電極部１５４Ｂを有している。そして、複数の第２可変容量電極部１５４Ｂのすべてが、１つの第１可変容量電極部１５４Ｃによって板厚方向Ｄｔから見て覆われている。

【0072】

第２実施形態では、カード基材５と第１平板電極１５１の面積は常に一定となるため、カード基材５と第１平板電極１５１との間で生じる浮遊容量Ｅ３、Ｅ４は常に一定となり、第１平板電極１５１と第２平板電極１５２との間の静電容量Ｅ２のみを減らすことが可能となるため、より精度よく静電容量を調整できる。

【0073】

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。

【0074】

例えば、本実施形態では、第１平板電極１５１及び第２平板電極１５２が切断可能な切断用配線１５５によって電気的に接続された複数の可変容量電極部１５４を有する構成としているが、可変容量電極部１５４が切断用配線１５５によって接続されて複数に分割された構成であることに限定されることはなく、分割されずに一体で設けられる構成であってもよい。要は、製造時に、可変容量電極部の一部を切り離し可能に設けられていればよく、切断用配線１５５を省略することも可能である。

【0075】

また、本実施形態では、主コイル１３（アンテナコイル）がアンテナシート１１の表面１１ｆに形成された構成としているが、表面１１ｆであることに限定されることはない。例えば、アンテナシート１１の表裏面のうち裏面にアンテナコイルが形成されていてもよいし、表裏面の両面に亘って二巻き以上でアンテナコイルが形成された構成のものを採用することも可能である。

【0076】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１の第１切断用配線１５５Ａと第２平板電極１５２の第２切断用配線１５５Ｂとが平面視して重ならない位置に配置されているが、これに限定されることはなく、平面視して互いに重なっていてもよい。

【0077】

また、本実施形態では、第１平板電極１５１が平面視で第２平板電極１５２よりも全周において０．２ｍｍ～０．６ｍｍ外側に大きく形成された構成としているが、第１平板電極１５１が第２平板電極１５２を覆っていればよいのであって、０．２ｍｍ～０．６ｍｍとする寸法に制限されることはない。

【0078】

また、上述した実施形態では、ＩＣカードの例として、接触型及び非接触型の双方として機能する、いわゆる複合ＩＣカードの例を説明したが、特に限定されず、接触型のみ機能するＩＣカードや、非接触型のみ機能するＩＣカードにおいても適用可能である。

【0079】

いずれの上記形態においても、本発明に係るＩＣカードによれば、アンテナの設計を最適化して通信性能を向上させるＩＣカードを提供することができる。

【符号の説明】

【0080】

１ ＩＣカード
１ｆ 表面
１ｇ 裏面
５ カード基材（金属板）
５１ 開口部
１０ アンテナ基板
１０ｆ 表面
１０ｇ 裏面
１１ アンテナシート
１２ ブースターアンテナ
１３ 主コイル（アンテナコイル）
１４ 結合コイル
１４１ 第１結合コイル
１４２ 第２結合コイル
１５ 平板電極
１５１ 第１平板電極
１５２ 第２平板電極
１５３ 固定容量電極部
１５４ 可変容量電極部
１５４Ａ、１５４Ｃ 第１可変容量電極部
１５４Ｂ 第２可変容量電極部
１５５ 切断用配線
１５５Ａ 第１切断用配線
１５５Ｂ 第２切断用配線
２０ ＩＣモジュール
４０ 絶縁層（絶縁体）
Ｄ１ 長辺方向
Ｄ２ 短辺方向
Ｄｔ 板厚方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】