JP2002373319A

JP2002373319A - 非接触データキャリアパッケージとそれに用いる非接触データキャリア用アンテナ磁心

Info

Publication number: JP2002373319A
Application number: JP2001183205A
Authority: JP
Inventors: Midori Kobayashi; みどり子林
Original assignee: Kyocera Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】非接触データキャリアパッケージをカード形
状のような薄型パッケージとする場合に、交信距離や交
信感度などの特性を高めると共に、質問器側のアンテナ
コイルに対して垂直に配置した際の交信を可能にする。【解決手段】 100kHzでの透磁率が500以上の薄板状磁
性材料を1層以上積層した平面体からなるアンテナ磁心
１３を、空芯コイルからなるアンテナコイル１２の空芯
部１２ａに挿通する。アンテナ磁心１３はアンテナコイ
ル１２の空芯部１２ａ内に挿通しつつ、アンテナコイル
１２と実質的に同一平面を構成するように配置する。ア
ンテナコイル１２は回路部品１５に電気的に接続され
る。これらアンテナ磁心１３、アンテナコイル１２およ
び回路部品１５は、例えばカード形状を構成するよう
に、外装シート１８などの封止材で封止・一体化され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触データキャ
リアパッケージとそれに用いる非接触データキャリア用
アンテナ磁心に関する。

【０００２】

【従来の技術】非接触データキャリアシステムは、物品
などに取り付けられる非接触デーキャリアと呼ばれる応
答器と、ホスト側に接続される質問器とで構成され、こ
れら応答器と質問器との間で、誘導電磁界、マイクロ波
などの伝送媒体を介して非接触でデータ交信を行うもの
である。非接触データキャリアシステムにおける応答器
（非接触データキャリアパッケージ）は、通常、質問器
との間で信号を送受信するためのアンテナ部品と回路部
品とから構成されている。

【０００３】非接触データキャリアシステムの情報伝送
方式には、電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方
式、光通信方式などがある。これらの伝送方式のうち、
電磁結合方式やマイクロ波方式は、質問器からの伝送信
号のエネルギーを応答器の駆動電力として用いることが
できるため、電池を駆動源とする方式のように、電池の
寿命による応答能力の低下や使用限界の心配がないとい
う利点を有している。

【０００４】ところで、非接触データキャリアパッケー
ジの中で最も普及している、いわゆる非接触ＩＣカード
は、例えば人が持ち歩くことを前提としているため、薄
型のカード形状を有している。このような非接触ＩＣカ
ードにおいては、薄型形状を実現する上で、アンテナ部
品としてのコイル（アンテナコイル）に空芯コイルを用
いることが多く、この場合には交信領域に指向性が存在
する。すなわち、図５（Ａ）に示すように、質問器側の
アンテナコイル１に対して、空芯コイル２を有する非接
触ＩＣカード３のカード面が平行である場合に、交信距
離は最大となる。一方、図５（Ｂ）に示すように、質問
器側のアンテナコイル１に対して非接触ＩＣカード３の
カード面が垂直であると、実質的に交信ができなくな
る。

【０００５】非接触ＩＣカードを人が応答器に晒すよう
な場合には、図５（Ａ）に示したような応答方向（質問
器側アンテナコイル１と非接触ＩＣカード３との位置関
係）で問題はない。しかし、非接触データキャリアの利
用形態として、非接触ＩＣカードのような非接触データ
キャリアパッケージを物品に取り付けて使用する場合に
は、質問器側アンテナコイル１と非接触データキャリア
パッケージ３との配置を、図５（Ｂ）に示した位置関係
にすることが望まれることがあるが、この位置関係では
上述したように交信ができない。

【０００６】一方、非接触データキャリアパッケージの
アンテナ部品には、磁心を有するアンテナコイルも使用
されている。このような非接触データキャリアのアンテ
ナ用磁心としては、フェライトやアモルファス磁性材料
が使用されている。アモルファス磁性材料からなる磁心
を用いる場合には、アモルファス合金薄帯を巻回して磁
心を作製し、この磁心（巻回体）の外周側にコイル導体
を巻くことでアンテナコイルを構成している（例えば特
開平2-223205号公報や特開平11-214209号公報など参
照）。

【０００７】上記したような磁心を有するアンテナコイ
ルを非接触データキャリアパッケージに適用することに
よって、非接触データキャリアシステムの交信距離を伸
ばしたり、また指向性を変化させることができる。しか
しながら、従来の棒状フェライトやアモルファス合金薄
帯の巻回体を磁心として用いた場合には、非接触データ
キャリアパッケージを薄型化することが困難となる。言
い換えると、従来の磁心を有するアンテナコイルは、非
接触ＩＣカードなどの薄型パッケージには実質的に使用
することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の空芯コイルからなるアンテナコイルは、非接触データ
キャリアパッケージを薄型化することが可能であるもの
の、非接触データキャリアパッケージをカード化した際
に交信方向に指向性が生じてしまう。このため、カード
型の非接触データキャリアパッケージを質問器側のアン
テナコイルに対して垂直に配置すると、交信ができなく
なってしまうという難点がある。さらに、空芯コイルか
らなるアンテナコイルは、磁心を有する場合に比べて交
信距離などの特性が劣るという問題を有している。

【０００９】一方、従来の棒状フェライトやアモルファ
ス合金薄帯の巻回体からなる磁心を有するアンテナコイ
ルは、非接触データキャリアシステムの交信距離の向上
や指向性の改善などに有効であるものの、非接触データ
キャリアパッケージの厚さを増大させるため、非接触Ｉ
Ｃカードなどの薄型パッケージには実質的に使用するこ
とができない。なお、フェライトではその透磁率の低さ
に起因して、現状以上の高感度化を図ることはできな
い。また、実際の運用にあたっては、アンテナ部品や回
路部品などの部品全体を樹脂で覆った封止体として用い
られることから、この樹脂封止に伴う磁心の特性劣化や
破損などを考慮する必要がある。

【００１０】さらに、非接触データキャリアシステムの
有用な機能として、複数の非接触データキャリアパッケ
ージと同時に交信する複数同時読取機能がある。このよ
うな場合には、隣接する非接触データキャリアパッケー
ジ間で干渉が起こり、交信距離が著しく低下することが
多い。このため、複数同時読取機能を利用する際には、
非接触データキャリアパッケージの同時交信数量が増え
るにしたがって、交信距離が低下することを考慮に入れ
なければならない。

【００１１】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、交信距離や交信感度などの特性を高め
ると共に、例えばカード形状のような薄型パッケージと
した場合に、質問器側のアンテナコイルに対して垂直に
配置した際の交信を可能にした非接触データキャリアパ
ッケージ、およびそれに用いる非接触データキャリア用
アンテナ磁心を提供することを目的としている。本発明
の他の目的は、複数同時読取機能を利用する際のデータ
送受信の確実性や交信距離の向上を図った非接触データ
キャリアパッケージを提供することにある。また、非接
触データキャリア用アンテナ磁心に関しては、部品全体
を封止することを前提とする非接触データキャリアパッ
ケージにおいて、封止に伴う外部応力によるアンテナ部
品の感度低下を抑制すると共に、データ送受信の確実性
の向上や交信距離の延長などを図ることを目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の非接触データキ
ャリアパッケージは、請求項１に記載したように、100k
Hzでの透磁率が500以上の薄板状磁性材料を1層以上積層
した平面体からなるアンテナ磁心と、前記アンテナ磁心
が挿通される空芯部を有するアンテナコイルと、前記ア
ンテナコイルと電気的に接続された回路部品と、前記ア
ンテナ磁心、アンテナコイルおよび回路部品を一体的に
覆う封止材とを具備することを特徴としている。

【００１３】本発明の非接触データキャリアパッケージ
は、さらに請求項２に記載したように、アンテナ磁心を
アンテナコイルの空芯部内に挿通しつつ、アンテナコイ
ルと実質的に同一平面を構成するように配置することを
特徴としている。本発明の非接触データキャリアパッケ
ージは、カード型のような薄型パッケージに好適であ
り、例えば請求項３に記載したように、アンテナ磁心が
挿通されたアンテナコイルと回路部品を、カード形状を
構成するように封止材により封止・一体化することを特
徴としている。

【００１４】本発明の非接触データキャリアパッケージ
においては、コイル導体を空芯状に巻回したアンテナコ
イルの空芯部に、薄板状磁性材料を1層以上積層した平
面体からなるアンテナ磁心を挿通しているため、アンテ
ナ磁心をアンテナコイル（空芯コイル）と実質的に同一
平面を構成するように配置することができ、これにより
磁心を有するアンテナコイルを用いた上で、例えばカー
ド形状のような薄型パッケージを実現することができ
る。従って、透磁率が500以上の薄板状磁性材料を用い
たアンテナ磁心に基づいて、交信距離や交信感度などの
特性を高めた薄型の非接触データキャリアパッケージパ
ッケージが実現可能となる。

【００１５】さらに、アンテナ磁心とアンテナコイルを
実質的に同一平面を構成するように配置することによっ
て、薄型の非接触データキャリアパッケージを質問器側
のアンテナコイルに対して垂直に配置した際の交信が可
能となる。これは、例えば質問器側のアンテナコイルか
らの磁界がアンテナ磁心に導かれるためであり、これに
よってアンテナコイルが質問器側のアンテナコイルに対
して垂直に配置されていても、高感度の交信を実現する
ことができる。

【００１６】本発明の非接触データキャリアパッケージ
は、さらに請求項４に記載したように、前記アンテナ磁
心に沿って配置され、かつ前記アンテナコイルの全域を
覆う面積を有する金属箔をさらに具備することを特徴と
している。このように、アンテナ磁心に沿って金属箔を
配置することによって、隣接する非接触データキャリア
パッケージ間での干渉を抑制することができる。従っ
て、複数の非接触データキャリアパッケージと同時に交
信する際に、データ送受信の確実性や交信距離の向上を
図ることが可能となる。

【００１７】また、本発明の非接触データキャリア用ア
ンテナ磁心は、請求項７に記載したように、アンテナコ
イルを含む部品全体が封止される非接触データキャリア
パッケージに用いられるアンテナ磁心であって、磁歪定
数が実質的に0以下であると共に、100kHzでの透磁率が5
00以上の薄板状磁性材料を1層以上積層した平面体から
なることを特徴としている。

【００１８】本発明の非接触データキャリア用アンテナ
磁心は、磁歪が小さくかつ透磁率が大きい薄板状磁性材
料を1層以上積層した平面体からなるため、それを用い
たアンテナコイルを樹脂などで封止した場合において
も、外部応力による磁気特性の劣化を抑制することがで
きる。このようなアンテナ磁心を有する非接触データキ
ャリアパッケージによれば、データ送受信の確実性を高
めることができ、さらには交信距離を引き延ばすことが
可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するため形態
について説明する。

【００２０】図１は本発明の第１の実施形態による非接
触データキャリアパッケージの構造を示す図であり、図
１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は断面図である。同
図に示す非接触データキャリアパッケージ１０は、図２
に示すように、被覆導線などのコイル導体１１を所望の
形状に巻回して形成した空芯コイルからなるアンテナコ
イル１２を有している。このアンテナコイル１２におい
て、巻回したコイル導体１１の内側は空芯部１１ａとさ
れている。

【００２１】このようなアンテナコイル（空芯コイル）
１２の空芯部１２ａには、平板状のアンテナ磁心１３が
挿通されている。平板状のアンテナ磁心１３は、100kHz
での透磁率が500以上の薄板状磁性材料、例えばアモル
ファス磁性合金薄帯や組織の20％以上が粒径50nm以下の
微結晶粒により構成された微結晶磁性合金薄帯からなる
薄板状磁性材料を1層以上積層した平面体からなり、形
状やサイズ（幅、長さ、厚さなど）は適宜に調整される
ものである。アンテナ磁心１３はアンテナコイル１２の
近傍に配置するほど特性の向上を図ることができるた
め、その幅は作業性を妨げない範囲でアンテナコイル
（空芯コイル）１２の内径に近付けることが好ましい。

【００２２】上述したアンテナ磁心１３は、アンテナコ
イル１２の空芯部１２ａ内に挿通された状態で、その一
部を湾曲（もしくは屈曲）させることによって、アンテ
ナコイル１２と実質的に同一平面を構成するように配置
されている。このような配置形状は、薄型の空芯コイル
からなるアンテナコイル１２と、可撓性を有する平板状
のアンテナ磁心１３とを組合せることで実現されたもの
である。

【００２３】アンテナコイル１２はＩＣチップ１４を含
む回路部品１５と電気的に接続されている。ＩＣチップ
１４を含む回路部品１５は、基板１６上にＩＣチップ１
４が実装されて構成されており、基板１６上に設けられ
た端子部１７を通じて、アンテナコイル１２の接続端１
２ｂと電気的に接続されている。このようなＩＣチップ
１４を含む回路部品１５は、非接触データキャリアパッ
ケージ１０の送受信アンテナ部品（アンテナコイル１２
とアンテナ磁心１３）を除く各機能部を内蔵している。

【００２４】これら非接触データキャリアパッケージ１
０の内部部品、すなわちアンテナコイル１２とアンテナ
磁心１３とＩＣチップ１４を含む回路部品１５は、封止
材としての外装シート１８により一体的に封止されてお
り、これらによって非接触データキャリアパッケージ１
０が構成されている。内部部品はカード形状を構成する
ように外装シート１８で覆い、この外装シート１８で一
体的に封止することが好ましい。すなわち、本発明の非
接触データキャリアパッケージ１０は、特にカード型の
ような薄型パッケージに好適である。

【００２５】外装シート１８には、例えば塩化ビニル樹
脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂が用いら
れる。自己融着性を持たない樹脂を用いる場合には、酢
酸ビニル共重合体樹脂系、エラストマー系、ポリエステ
ル系、ポリアミド系などのホットメルト接着剤、エポキ
シ樹脂系などの熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、シリ
コーン樹脂系などの湿気硬化性接着剤などの接着剤を塗
布して使用される。また、接着剤付き外装シートを用い
てもよく、このようなものとしては例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなど
のシートを使用することができる。このような外装シー
ト１８によって、非接触データキャリアパッケージ１０
の内部部品は外部環境から保護される。

【００２６】上述した構成を有する非接触データキャリ
アパッケージ１０は、空芯コイルからなるアンテナコイ
ル１２の空芯部１２ａに平板状のアンテナ磁心１３を挿
通し、このアンテナ磁心１３の一部を湾曲（もしくは屈
曲）させることによって、アンテナコイル１２と実質的
に同一平面を構成するように配置しているため、アンテ
ナ磁心１３を有するアンテナコイル１２を用いた上で、
例えばカード形状のような薄型パッケージを実現するこ
とができる。すなわち、カード形状などを有する薄型の
非接触データキャリアパッケージ１０の交信距離や交信
感度などの特性を、100kHzでの透磁率が500以上の薄板
状磁性材料を使用したアンテナ磁心１３を用いることで
大幅に高めることが可能となる。

【００２７】さらに、アンテナコイル１２とアンテナ磁
心１３を実質的に同一平面を構成するように配置してい
るため、薄型の非接触データキャリアパッケージ１０を
質問器側のアンテナコイルに対して垂直に配置した際の
交信が可能となる。すなわち、図４に示すように、アン
テナコイル１２とアンテナ磁心１３を実質的に同一平面
を構成するように配置した非接触データキャリアパッケ
ージ１０は、質問器側のアンテナコイル１に対して垂直
に配置した場合に、質問器側アンテナコイル１からの磁
界などがアンテナコイル１２の空芯部１２ａに挿通され
たアンテナ磁心１３に導かれる。従って、このような非
接触データキャリアパッケージ１０と質問器側アンテナ
コイル１との位置関係において、高感度なデータの送受
信が実現可能となる。

【００２８】上述した非接触データキャリアパッケージ
１０において、アンテナ磁心１３を構成する薄板状磁性
材料には、磁歪定数が0以下であると共に、100kHzで500
以上の透磁率を有するアモルファス磁性合金薄帯、もし
くは組織の20％以上が粒径50nm以下の微結晶粒により構
成された微結晶磁性合金薄帯を用いることが好ましい。
すなわち、アンテナ磁心１３はこのようなアモルファス
磁性合金や微結晶磁性合金の薄帯を所望の形状に切断
し、これを単層もしくは必要に応じて2層以上積層した
平面体により構成することが好ましく、これによってデ
ータ送受信の確実性の向上や交信距離の延長などを図る
ことが可能となる。

【００２９】すなわち、磁歪定数が0以下の薄板状磁性
性料でアンテナ磁心１３を構成することによって、非接
触データキャリアパッケージ１０の内部部品を外装シー
ト１８で封止した際に加わる外部応力で、アンテナ磁心
１３の磁気特性が劣化することを抑制することができ
る。薄板状磁性材料の磁歪定数が正の磁歪を有すると、
外装シート１８を用いた封止構造に基づくアンテナ磁心
１３の磁気特性の劣化が大きくなり、これが非接触デー
タキャリアパッケージ１０の特性低下を引き起こすこと
になる。

【００３０】さらに、アンテナ磁心１３を構成する薄板
状磁性材料の板厚は10〜100μmの範囲であることが好ま
しい。すなわち、薄板状磁性材料の100kHzでの透磁率が
500以上である場合に、板厚が10〜100μmの範囲の薄板
状磁性材料を単層もしくは2層以上積層した平面体でア
ンテナ磁心１３を構成することによって、良好なアンテ
ナ特性を得ることができる。100kHzでの透磁率が500未
満であるとアンテナ部品として良好な特性が得られず、
交信距離や交信感度などの特性を高めることができな
い。アンテナ磁心１３を構成する薄板状磁性材料の100k
Hzでの透磁率は1000以上であることがさらに好ましい。

【００３１】アンテナ磁心１３を構成する薄板状磁性材
料の具体例としては、一般式：Ｔ_aＭ_bＳｉ_cＢ_dＸ_e …(1) （式中、ＴはＣｏ、ＦｅおよびＮｉから選ばれる少なく
とも1種の元素を、ＭはＭｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎから選ばれる少なく
とも1種の元素を、ＸはＣ、Ｇｅ、Ｇａ、ＰおよびＡｌ
から選ばれる少なくとも1種の元素を示し、ａ、ｂ、
ｃ、ｄおよびｅはそれぞれ60≦ａ≦90at％、0≦ｂ≦10a
t％、3≦ｃ≦20at％、5≦ｄ≦25at％、10≦ｃ＋ｄ≦30a
t％、0≦ｅ≦20at％を満足する数である）で表される組
成を有するアモルファス磁性合金、もしくは組織の20％
以上が粒径50nm以下の微結晶粒により構成された微結晶
磁性合金が挙げられる。

【００３２】上述したアモルファス磁性合金もしくは微
結晶磁性合金の合金組成のうち、Ｔ元素（Ｃｏ、Ｆｅ、
Ｎｉ）は磁気特性を主としてもたらす元素であり、その
量（ａ値）は60〜90at％の範囲とすることが好ましい。
ａ値が60at％未満であると透磁率が低下し、100kHzでの
透磁率が500未満となるおそれが大きい。一方、ａ値が9
0at％を超えるとアモルファス化や上記したような条件
を満足する微結晶粒化が困難となり、また薄帯自体が脆
くなる。Ｔ元素量は70〜85at％の範囲とすることがさら
に好ましい。

【００３３】Ｔ元素はＣｏ、ＦｅおよびＦｅから選ばれ
る少なくとも1種の元素であればよいが、特にアモルフ
ァス磁性合金薄帯を使用する際には、Ｃｏ、Ｆｅおよび
Ｎｉから選ばれる少なくともＣｏを含む1種以上の元素
（Ｔ′元素）を用いることが好ましい。Ｃｏ基アモルフ
ァス磁性合金からなる薄板状磁性材料は、未熱処理材で
磁歪係数を0以下とすることができ、封止の影響を受け
にくいため、本発明のアンテナ磁心１３に好適である。

【００３４】このように、薄板状磁性材料の構成材料に
は、一般式：Ｔ′_aＭ_bＳｉ_cＢ_dＸ_e …(2) （式中、Ｔ′はＣｏ、ＦｅおよびＮｉから選ばれる少な
くともＣｏを含む1種以上の元素を示し、その他は(1)式
と同様である）の組成を有するＣｏ基アモルファス磁性
合金を用いることが望ましい。

【００３５】上述した(1)式および(2)式において、Ｍ元
素は薄板状磁性材料の透磁率を向上させる元素であり、
その量（ｂ値）は10at％以下とすることが好ましい。Ｍ
元素の量が10at％を超えるとアモルファス磁性合金薄帯
もしくは微結晶磁性合金薄帯が脆くなる。Ｍ元素の量は
7at％以下とすることがさらに好ましい。

【００３６】ＳｉおよびＢ、さらにはＣ、Ｇｅ、Ｇａ、
ＰおよびＡｌから選ばれる少なくとも1種のＸ元素は、
薄板状磁性材料のアモルファス化や微結晶粒化に寄与す
る元素である。これら各元素の量を表すｃ、ｄおよびｅ
の各値は、それぞれ3≦ｃ≦20at％、5≦ｄ≦25at％、10
≦ｃ＋ｄ≦30at％、0≦ｅ≦20at％を満足する範囲とす
ることが好ましい。

【００３７】Ｓｉ量、Ｂ量およびこれらの合計量が上記
した範囲を超えると、透磁率が低下すると共に、薄板状
磁性材料が脆くなりやすくなる。一方、これらの量が上
記した範囲未満であると、アモルファス化や微結晶粒化
が困難となる。Ｓｉ量、Ｂ量およびこれらの合計量は、
それぞれ5≦ｃ≦15at％、7≦ｄ≦20at％、15≦ｃ＋ｄ≦
25at％の範囲とすることがさらに好ましい。Ｘ元素につ
いても同様であり、20at％を超えると透磁率が低下す
る。Ｘ元素の量は0≦ｅ≦10at％の範囲とすることがさ
らに好ましい。

【００３８】さらに、上記したアモルファス磁性合金薄
帯や微結晶磁性合金薄帯の板厚は10〜100μmの範囲とす
ることが好ましい。これらの薄板状磁性材料の板厚が10
0μmを超えると透磁率が低くなり、交信特性の向上効果
を十分に得ることができなくなるおそれがある。一方、
板厚を10μm未満としてもそれ以上の効果が得られない
ばかりか、逆に製造コストの増加などを招くことにな
る。

【００３９】上述したようなアモルファス磁性合金薄帯
や微結晶磁性合金薄帯では、通常、その磁気特性を十分
に発揮させるために歪取り熱処理を行う。しかし、この
歪取り熱処理によりアモルファス磁性合金薄帯や微結晶
磁性合金薄帯は脆くなり、それを用いて構成したアンテ
ナ磁心１３は外装シート１８で封止する際に破損などが
生じるおそれがある。このため、本発明では歪取り熱処
理や微結晶粒の析出促進のための熱処理を施していない
薄板状磁性材料、すなわち非熱処理材を使用することが
好ましい。このようなことから、非熱処理材で磁歪定数
を0以下とすることが可能なＣｏ基アモルファス磁性合
金を使用することが好ましい。

【００４０】次に、本発明の第２の実施形態による非接
触データキャリアパッケージについて、図３を参照して
説明する。図３（ａ）は本発明の第２の実施形態による
非接触データキャリアパッケージ２０の構造を示す平面
図、図３（ｂ）はその断面図である。同図に示す非接触
データキャリアパッケージ２０は、図１に示した非接触
データキャリアパッケージ２０の構成要素に加えて、ア
ンテナ磁心１３に沿って配置された金属箔２１を有して
おり、この金属箔２１は他の内部部品と共に外装シート
１８により覆われている。

【００４１】上述した金属箔２１には、例えばアルミ箔
や銅箔などが用いられる。このような金属箔２１をアン
テナ磁心１３に沿って配置することによって、複数の非
接触データキャリアパッケージ２０と同時に交信する際
に、隣接する非接触データキャリアパッケージ２０間で
の干渉を抑制することができる。このような干渉抑制効
果を得る上で、金属箔２１はアンテナコイル１２の全域
を覆う面積を有するものとする。さらに、金属箔２１は
アンテナコイル１２より一回り大きいサイズを有するこ
とが好ましい。なお、金属箔２１には作業性を向上させ
るために、粘着層付き金属箔を用いてもよい。

【００４２】このように、金属箔２１で隣接する非接触
データキャリアパッケージ２０間の干渉を抑制すること
によって、複数の非接触データキャリアパッケージ２０
と同時に交信する際に、データ送受信の確実性や交信距
離の向上などを図ることができる。すなわち、非接触デ
ータキャリアシステムの有用な機能の一つである複数同
時読取機能を利用する際に、複数の非接触データキャリ
アパッケージ２０とのデータ送受信の確実性や交信距離
の向上などを図ることが可能となる。

【００４３】

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例およびその評
価結果について述べる。

【００４４】実施例１まず、Ｃｏ₆₈Ｆｅ₄Ｃｒ₂Ｎｂ₁Ｓｉ₁₀Ｂ₁₅の合金組成を
有するＣｏ基アモルファス磁性合金薄板を2枚用意し、
これらを積層することによりアンテナ磁心を構成した。
これらＣｏ基アモルファス磁性合金薄板は、それぞれ板
厚20μm、幅28mm、長さ60mmの形状を有し、かつ熱処理
を施していないもの（非熱処理材）である。このアンテ
ナ磁心の磁気特性は表１に示す通りである。

【００４５】一方、線径0.08mmの被覆銅線を200ターン
巻いて、厚みが0.3mm、内径が30mmの空芯コイルを作製
し、これをアンテナコイルとして用いた。このアンテナ
コイル（空芯コイル）を回路部品と電気的に接続すると
共に、そのコイル空芯部に上記したアンテナ磁心（2枚
のＣｏ基アモルファス磁性合金薄板の積層体）を挿通さ
せた。

【００４６】そして、上述した内部部品（アンテナコイ
ル、アンテナ磁心および回路部品）を厚さ0.1mmの塩化
ビニル樹脂シートの所定位置にセットし、さらに同一の
シートで挟み込んだ後、150℃×20分の条件で加熱プレ
スして封止した。この後、プレス切断により外形を打ち
抜くことによって、図１に構成を示した非接触データキ
ャリアパッケージ１０を完成させた。このようにして得
たカード型の非接触データキャリアパッケージを後述す
る特性評価に供した。

【００４７】実施例２アンテナ磁心にＦｅ基アモルファス磁性合金薄板（合金
組成：Ｆｅ₈₀Ｓｉ₅Ｂ₁ ₅）を用いる以外は、実施例１と
同様にして非接触データキャリアパッケージを作製し、
これを後述する特性評価に供した。なお、アンテナ磁心
に用いたＦｅ基アモルファス磁性合金薄板の形状および
積層数は実施例１と同様とした。このアンテナ磁心の磁
気特性は表１に示す通りである。

【００４８】比較例１アンテナ磁心を用いない以外は、実施例１と同一構成の
非接触データキャリアパッケージを作製し、これを以下
に示す特性評価に供した。

【００４９】上述した実施例１、２および比較例１の非
接触データキャリアパッケージをそれぞれ用いて、質問
器側アンテナコイルとの応答距離を測定した。なお、表
１における交信距離（垂直）は、図４に示したように、
非接触データキャリアパッケージ１０を質問器側アンテ
ナコイル１に対して垂直に配置した場合の交信距離であ
り、交信距離（平行）は図５（Ａ）に示したように、非
接触データキャリアパッケージ１０を質問器側アンテナ
コイル１に対して平行に配置した場合の交信距離であ
る。また、実施例１、２の非接触データキャリアパッケ
ージについては、125kV,2Vにおけるアンテナ磁心入りア
ンテナコイルの封止前後におけるインダクタの劣化率を
測定した。これらの測定結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１から明らかなように、実施例１、２に
よる非接触データキャリアパッケージによれば、従来の
空芯コイルのみを用いた非接触データキャリアパッケー
ジ（比較例１）では交信が不可能であった垂直方向での
交信、すなわち非接触データキャリアパッケージを質問
器側アンテナコイルに対して垂直に配置した場合の交信
が可能となることが分かる。さらに、磁歪が小さくかつ
透磁率が大きいＣｏ基アモルファス磁性合金薄板をアン
テナ磁心として使用した実施例１によれば、封止前後に
おける磁気特性の劣化が少なく、非接触データキャリア
の高感度化が図れることが分かる。

【００５２】実施例３上述した実施例１と同一構成の内部部品（アンテナコイ
ル（外径33mm）、アンテナ磁心および回路部品）を、ポ
リエステル系ホットメルト接着剤を塗布した厚さ0.1mm
のポリエチレンテレフタレートシートの所定位置にセッ
トし、その上に粘着剤付きのアルミ箔（厚さ0.1mm、40m
m角）をアンテナコイルが隠れるように貼り付けた。さ
らに、その上から同一のポリエチレンテレフタレートシ
ートで挟み込んだ後、表面温度が180℃の2軸熱ローラ間
に通して接着、封止した。この後、プレス切断により外
形を打ち抜くことによって、図３に構成を示したカード
型の非接触データキャリアパッケージ２０を完成させ
た。

【００５３】このような非接触データキャリアパッケー
ジ２０を20枚用意し、これらを一定の間隔で並べて質問
器側アンテナコイルとの応答状態を評価した。具体的に
は、20枚の非接触データキャリアパッケージと質問器側
アンテナコイルとの距離を減じながら、応答する非接触
データキャリアパッケージの数を測定した。また、この
実施例３に対する比較として、実施例１で作製した非接
触データキャリアパッケージ２０を20枚用意し、これら
についても同様に質問器側アンテナコイルとの応答状態
を評価した。これらの結果を表２に示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】表２から明らかなように、アンテナコイル
の外径より大きい金属箔をアンテナ磁心に沿って配置す
ることによって、複数同時交信時の非接触データキャリ
アパッケージ間の干渉を抑制することができ、よって複
数同時交信時のデータ送受信の感度を高めることが可能
となる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触デ
ータキャリアパッケージによれば、カード形状のような
薄型パッケージの交信距離や交信感度などの特性を高め
ることができると共に、質問器側のアンテナコイルに対
して垂直に配置した際の交信が実現可能となる。さら
に、金属箔をアンテナ磁心に沿って配置することによっ
て、複数同時交信時のデータ送受信の感度を高めること
ができる。また、本発明の非接触データキャリア用アン
テナ磁心によれば、封止に伴う外部応力によるアンテナ
部品の感度低下を抑制することができ、これによりデー
タ送受信の確実性の向上や交信距離の延長などを図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による非接触データ
キャリアパッケージの構成を示す図である。

【図２】図１に示す非接触データキャリアパッケージ
に使用するアンテナコイルの一構成例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態による非接触データ
キャリアパッケージの構成を示す図である。

【図４】本発明の非接触データキャリアパッケージに
よる質問器側アンテナコイルとの交信位置関係を示す図
である。

【図５】従来の非接触データキャリアパッケージ（非
接触ＩＣカード）による質問器側アンテナコイルとの交
信位置関係を示す図である。

【符号の説明】

１０、２０……非接触データキャリアパッケージ，１２
……アンテナコイル，１２ａ……空芯部，１３……アン
テナ磁心，１５……回路部品，２１……金属箔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 100kHzでの透磁率が500以上の薄板状磁
性材料を1層以上積層した平面体からなるアンテナ磁心
と、前記アンテナ磁心が挿通される空芯部を有するアンテナ
コイルと、前記アンテナコイルと電気的に接続された回路部品と、前記アンテナ磁心、アンテナコイルおよび回路部品を一
体的に覆う封止材とを具備することを特徴とする非接触
データキャリアパッケージ。
【請求項２】請求項１記載の非接触データキャリアパ
ッケージにおいて、前記アンテナ磁心は、前記アンテナコイルの空芯部内に
挿通されつつ、前記アンテナコイルと実質的に同一平面
を構成するように配置されていることを特徴とする非接
触データキャリアパッケージ。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の非接触デ
ータキャリアパッケージにおいて、前記アンテナ磁心が挿通された前記アンテナコイルと前
記回路部品は、カード形状を構成するように前記封止材
により封止・一体化されていることを特徴とする非接触
データキャリアパッケージ。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
記載の非接触データキャリアパッケージにおいて、さらに、前記アンテナ磁心に沿って配置され、かつ前記
アンテナコイルの全域を覆う面積を有する金属箔を具備
することを特徴とする非接触データキャリアパッケー
ジ。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか１項
記載の非接触データキャリアパッケージにおいて、前記薄板状磁性材料は、磁歪定数が0以下のアモルファ
ス磁性合金薄帯、もしくは組織の20％以上が粒径50nm以
下の微結晶粒により構成された微結晶磁性合金薄帯から
なることを特徴とする非接触データキャリアパッケー
ジ。
【請求項６】請求項５記載の非接触データキャリアパ
ッケージにおいて、前記薄板状磁性材料は、一般式：Ｔ′_aＭ_bＳｉ_cＢ_dＸ_e （式中、Ｔ′はＣｏ、ＦｅおよびＮｉから選ばれる少な
くともＣｏを含む1種以上の元素を、ＭはＭｎ、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎか
ら選ばれる少なくとも1種の元素を、ＸはＣ、Ｇｅ、Ｇ
ａ、ＰおよびＡｌから選ばれる少なくとも1種の元素を
示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはそれぞれ60≦ａ≦90at
％、0≦ｂ≦10at％、3≦ｃ≦20at％、5≦ｄ≦25at％、1
0≦ｃ＋ｄ≦30at％、0≦ｅ≦20at％を満足する数であ
る）で表される組成を有するＣｏ基アモルファス磁性合
金薄帯からなることを特徴とする非接触データキャリア
パッケージ。
【請求項７】アンテナコイルを含む部品全体が封止さ
れる非接触データキャリアパッケージに用いられるアン
テナ磁心であって、磁歪定数が実質的に0以下であると共に、100kHzでの透
磁率が500以上の薄板状磁性材料を1層以上積層した平面
体からなることを特徴とする非接触データキャリア用ア
ンテナ磁心。
【請求項８】請求項７記載の非接触データキャリア用
アンテナ磁心において、前記薄板状磁性材料は、10〜100μmの範囲の板厚を有
し、かつ一般式：Ｔ_aＭ_bＳｉ_cＢ_dＸ_e （式中、ＴはＣｏ、ＦｅおよびＮｉから選ばれる少なく
とも1種の元素を、ＭはＭｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎから選ばれる少なく
とも1種の元素を、ＸはＣ、Ｇｅ、Ｇａ、ＰおよびＡｌ
から選ばれる少なくとも1種の元素を示し、ａ、ｂ、
ｃ、ｄおよびｅはそれぞれ60≦ａ≦90at％、0≦ｂ≦10a
t％、3≦ｃ≦20at％、5≦ｄ≦25at％、10≦ｃ＋ｄ≦30a
t％、0≦ｅ≦20at％を満足する数である）で表される組
成を有するアモルファス磁性合金薄帯、もしくは組織の
20％以上が粒径50nm以下の微結晶粒により構成された微
結晶磁性合金薄帯からなることを特徴とする非接触デー
タキャリア用アンテナ磁心。
【請求項９】請求項７または請求項８記載の非接触デ
ータキャリア用アンテナ磁心において、前記薄板状磁性材料は非熱処理材であることを特徴とす
る非接触データキャリア用アンテナ磁心。