專利名稱：Ic卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)答由具有初級(jí)線圈的讀卡裝置側(cè)送出的由電磁波構(gòu)成的詢問信號(hào)，并且具有副線圈的IC卡借助負(fù)載變動(dòng)送出應(yīng)答信號(hào)的非接觸式IC卡，特別是可以與內(nèi)置在便攜電話機(jī)和PHS(PersonalHandyphone System個(gè)人便攜系統(tǒng))等便攜無線設(shè)備中的讀卡裝置進(jìn)行通信的IC卡。
背景技術(shù)：
作為僅可以在局部適用的無線通信裝置的一個(gè)例子，可以舉出非接觸IC卡為例。
這種無線通信一般是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)的。即，由帶有存儲(chǔ)功能的IC卡和，針對IC卡的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫存取的讀卡器/寫卡器構(gòu)成，形成有將作為初級(jí)線圈的IC卡側(cè)的環(huán)形線圈和作為副線圈的讀卡器/寫卡器側(cè)的天線作為系統(tǒng)的1個(gè)變壓器。而且，從讀卡器/寫卡器側(cè)對IC卡通過同樣的電磁感應(yīng)作用傳送電力和信息，IC卡側(cè)可以通過被提供的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并針對來自讀卡器/寫卡器側(cè)的詢問信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答。
在讀卡器/寫卡器側(cè)，通過調(diào)制流過天線的電流，借助IC卡上的環(huán)形線圈的感應(yīng)電壓接收調(diào)制的作用，可以進(jìn)行從讀卡器/寫卡器向IC卡的數(shù)據(jù)發(fā)送。并且，IC卡借助環(huán)形線圈的端子間的負(fù)載變動(dòng)，以及借助IC卡讀卡器/寫卡器側(cè)的天線端子間的阻抗變化，天線的流過電流和電壓進(jìn)行變動(dòng)的作用，來進(jìn)行向讀卡器/寫卡器的回復(fù)。
近年來，以IC卡為代表的非接觸或鄰接通信系統(tǒng)，由于操作上的簡便正在開始普及。例如，通過將密碼或其他的個(gè)人認(rèn)證信息、電子票等價(jià)值信息等存儲(chǔ)在IC卡中，設(shè)置在自動(dòng)提款機(jī)或音樂會(huì)的出入口、車站的檢票口等處的讀卡器/寫卡器，可以與使用者舉起的IC卡非接觸地讀取進(jìn)行認(rèn)證處理。
最近，伴隨微細(xì)化技術(shù)的提高，出現(xiàn)了帶有較大容量存儲(chǔ)空間的IC卡。由于帶有大容量存儲(chǔ)器的IC卡可以同時(shí)存儲(chǔ)多個(gè)應(yīng)用程序，所以一枚IC卡可以有多種用途。例如，在一枚IC卡上通過存儲(chǔ)用于電子結(jié)算的電子貨幣或、用于進(jìn)入特定音樂會(huì)場的電子票等多種服務(wù)，就可以將一枚IC卡使用在各種各樣的用途上。
進(jìn)而，IC卡和讀卡器/寫卡器(卡讀寫裝置)通過具有除無線或非接觸接口外的用來和外部設(shè)備連接的有線接口，可以將IC卡或讀卡/寫卡功能中的一方或兩者都內(nèi)置在便攜電話機(jī)、PDA(PersonalDigital Assistant個(gè)人數(shù)字助理)或個(gè)人計(jì)算機(jī)等設(shè)備中。如果這樣將讀卡器/寫卡器內(nèi)置在便攜無線設(shè)備中，可以將IC卡技術(shù)作為帶有通用性的雙向鄰接通信接口來使用。例如計(jì)算機(jī)或信息家電設(shè)備之類的相同設(shè)備構(gòu)成鄰接通信系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)行一對一地通信。而當(dāng)某個(gè)設(shè)備也可以和非接觸IC卡那樣的設(shè)備以外的對象設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，進(jìn)行一個(gè)設(shè)備和多個(gè)卡的一對多通信的應(yīng)用也可以被予以考慮。
并且，開始進(jìn)行電子結(jié)算的和外部的電子價(jià)值信息的交換等各種各樣使用IC卡的應(yīng)用服務(wù)可以在信息處理終端上實(shí)施。例如，使用在信息處理終端上的鍵盤和顯示器等用戶接口，針對IC卡的用戶互動(dòng)可以在信息處理終端上進(jìn)行。并且，通過將讀卡/寫卡功能連接到便攜電話機(jī)上，就可以將存儲(chǔ)在IC卡內(nèi)的個(gè)人認(rèn)證信息通過電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換。進(jìn)而，由便攜電話機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)上利用過的服務(wù)的費(fèi)用就可以通過IC卡進(jìn)行支付?；蛘?，提議在IC卡上存儲(chǔ)有電子貨幣或電子票等價(jià)值信息的情況下，實(shí)現(xiàn)電子結(jié)算等價(jià)值信息的處理和其它各種各樣的服務(wù)。例如，提議將IC卡或讀卡/寫卡功能內(nèi)置到便攜電話和PHS等便攜無線設(shè)備中，利用該便攜無線設(shè)備自身的無線通信功能，利用IC卡的個(gè)人認(rèn)證服務(wù)或利用記錄在IC卡的價(jià)值信息的收費(fèi)處理服務(wù)。
上述那種將讀卡/寫卡功能裝備到便攜通信設(shè)備的方法確實(shí)大有益處，但為了將讀卡器/寫卡器內(nèi)置在便攜設(shè)備中小型化就很必要，為此一般使用MOS(Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝實(shí)際安裝這些電路模塊。所以，通過由MOS柵極構(gòu)成這些電路模塊時(shí)，由于柵極通過矩形波進(jìn)行工作，電路模塊的輸出端子就會(huì)輸出矩形波。該矩形波里含有基本頻率的整數(shù)倍的高次諧波，成為了無用輻射產(chǎn)生的原因。
例如，將讀卡器/寫卡器內(nèi)置在便攜無線設(shè)備中時(shí)，就會(huì)有由于讀卡器/寫卡器釋放的無用輻射，使便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線受到干擾的問題(參照圖1)。同樣，內(nèi)置在便攜無線設(shè)備中的讀卡器/寫卡器和IC卡通信時(shí)，也存在IC卡通過讀卡器/寫卡器發(fā)出的電磁波驅(qū)動(dòng)并針對詢問信號(hào)送出應(yīng)答信號(hào)時(shí)產(chǎn)生無用輻射，使便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線受到干擾的問題(參照圖2)。由于便攜電話和PHS被設(shè)計(jì)為具有即使信號(hào)弱也可以接收的較高靈敏度，所以即使內(nèi)置在設(shè)備中的讀卡器/寫卡器和IC卡釋放出微弱的高次諧波也會(huì)引起接收靈敏度的劣化。讀卡器/寫卡器內(nèi)置在便攜無線設(shè)備時(shí)由讀卡器/寫卡器釋放的無用輻射的問題，例如通過添加低通濾波器用來將無用輻射抑制到電波法規(guī)定的水準(zhǔn)，將用來遮蔽特定頻率的高次諧波的濾波器以串聯(lián)方式插入到讀卡器/寫卡器發(fā)送用端子和讀卡器/寫卡器發(fā)送用天線之間，可以將無用輻射抑制到電波法規(guī)定的水準(zhǔn)。進(jìn)而，提議通過串聯(lián)連接遮蔽特定頻率的濾波器，限定并衰減特定頻率的高次諧波，這些公開在本發(fā)明的發(fā)明人提出的特愿2002-307175號(hào)(2002年10月22日申請)發(fā)明中。但是，在目前的IC卡設(shè)計(jì)制造技術(shù)中，在IC卡內(nèi)部電路設(shè)置濾波器或改變天線形狀是困難的。也就是說，關(guān)于IC卡的高次諧波的輻射問題依然存在。
為了解決IC卡和讀卡器/寫卡器與便攜無線設(shè)備的互相干擾，可以將便攜無線設(shè)備的天線和，組裝于此的讀卡器/寫卡器的天線隔開到?jīng)]有影響那樣來設(shè)置。但是，由于便攜設(shè)備一般都采用小型化的結(jié)構(gòu)，便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線以及組裝在設(shè)備里的讀卡器/寫卡器都是相鄰安裝的。所以，讀卡器/寫卡器和進(jìn)行通信的外部IC卡也是和便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線相鄰使用的。
并且，組裝在設(shè)備中的讀卡器/寫卡器釋放的高次諧波及外部IC卡釋放的高次諧波即使衰減到根據(jù)電波法規(guī)定的水準(zhǔn)，由于便攜無線設(shè)備設(shè)計(jì)為高靈敏度，所以即使是微弱的高次諧波還是會(huì)引起靈敏度受阻。
非接觸IC卡通常使用13.56MHz波段，換言之，這意味著它成為了13.56MHz的整數(shù)倍的噪聲源。另一方面，便攜電話機(jī)使用的是800MHz波段，13.56MHz的60-66倍的高次諧波就會(huì)干擾便攜電話機(jī)和基站間的通信，便攜電話機(jī)的接收靈敏度也會(huì)劣化(參照圖3)。這就導(dǎo)致了，例如在在線狀態(tài)向IC卡進(jìn)行收費(fèi)等服務(wù)時(shí)，便攜電話機(jī)的通信有可能在中途被遮斷。
另一方面，對便攜電話機(jī)，規(guī)定了向周圍的噪音在規(guī)定電平以下(例如對于載波是-60dBc以下)的發(fā)送寄生噪音標(biāo)準(zhǔn)。但是，便攜無線設(shè)備使用的載波頻率載入到內(nèi)置在便攜無線設(shè)備的讀卡器/寫卡器和基于電磁感應(yīng)作用進(jìn)行非接觸通信的外部IC卡(參照圖4)中，在IC卡內(nèi)部混頻，致使使用在便攜無線設(shè)備中的載波頻率±13.56MHz的整數(shù)倍的噪音源電平上升。這就導(dǎo)致了對于便攜無線設(shè)備中使用的載波頻率而發(fā)生發(fā)送寄生噪音(參照圖5)。
根據(jù)便攜無線設(shè)備的通信方式，也要考慮由于發(fā)送寄生噪音導(dǎo)致的接收靈敏度劣化。在目前的IC卡設(shè)計(jì)制造技術(shù)中，在IC卡內(nèi)部電路設(shè)置濾波器或改變天線形狀是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，和組裝在便攜無線設(shè)備的讀卡設(shè)備通信的IC卡，如果不解決無用輻射的問題就沒有實(shí)用的可能。本發(fā)明就是提供一種采用不會(huì)引起便攜電話和PHS等無線通信功能的接收靈敏度的劣化的結(jié)構(gòu)的IC卡，特別是針對與內(nèi)置在便攜無線設(shè)備的讀卡裝置進(jìn)行通信時(shí)，使無用輻射和發(fā)送寄生噪音進(jìn)行衰減的IC卡。
本發(fā)明的目的是提供一種適合進(jìn)行和內(nèi)置在便攜電話和PHS等便攜無線設(shè)備的讀卡器/寫卡器之間的基于電磁感應(yīng)作用的非接觸通信的優(yōu)秀的IC卡。
本發(fā)明的更深的目的是提供一種不會(huì)引起便攜電話和PHS等無線通信功能的接收靈敏度的劣化的優(yōu)秀的IC卡。
本發(fā)明的另一更深的目的是提供一種不用改變IC卡內(nèi)部電路和天線形狀，就可以衰減IC卡釋放的無用的高次諧波，進(jìn)而在和內(nèi)置在便攜無線設(shè)備的讀卡器/寫卡器基于電磁感應(yīng)作用進(jìn)行非接觸通信時(shí)，可以衰減由來自便攜無線通信設(shè)備側(cè)的載入的載波頻率導(dǎo)致的發(fā)送寄生噪音的優(yōu)秀的IC卡。
本發(fā)明就是參考上述問題，利用特定的頻帶可以與組裝到和外部無線設(shè)備進(jìn)行通信的便攜無線設(shè)備中的讀卡器/寫卡器進(jìn)行通信，其特征在于，具備卡IC芯片，其由通過電磁感應(yīng)作用傳送的詢問信號(hào)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，回復(fù)對應(yīng)該詢問信號(hào)的應(yīng)答信號(hào)；天線，接收詢問信號(hào)的同時(shí)，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)；無用輻射應(yīng)對單元，在上述卡IC芯片進(jìn)行由詢問信號(hào)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)針對該詢問信號(hào)輸出應(yīng)答信號(hào)的工作時(shí)，抑制產(chǎn)生的高次諧波。
這里，上述無用輻射應(yīng)對單元是由覆蓋高次諧波產(chǎn)生部位的屏蔽材料構(gòu)成。并且，理想的是，上述無用輻射應(yīng)對單元不僅遮蔽產(chǎn)生自IC卡的高次諧波，還使在上述便攜無線設(shè)備所使用的頻率的電磁波不會(huì)到達(dá)上述IC卡。
上述屏蔽材料最好是由例如電波吸收體或強(qiáng)磁體構(gòu)成的，不會(huì)影響上述卡IC芯片的工作頻帶區(qū)域。
在卡IC芯片的內(nèi)部，通過來自讀卡器/寫卡器接收的13.56MHz的信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)使內(nèi)部電路工作。用于使該內(nèi)部電路工作的時(shí)鐘信號(hào)含有基本頻率的整數(shù)倍的高次諧波，成為了無用輻射的主要原因。
并且，IC卡工作時(shí)，便攜電話無線設(shè)備的載波頻率載入IC卡，該便攜電話無線設(shè)備的載波頻率和IC卡的載波頻率13.56MHz在IC內(nèi)部被混頻，產(chǎn)生便攜無線設(shè)備的載波頻率±(13.56MHz×N倍波)的發(fā)送寄生噪音。該發(fā)送寄生噪音由芯片的表面及與芯片連接的天線向外部釋放。
本發(fā)明由于上述屏蔽材料覆蓋上述卡IC芯片的表面或背面中的至少一面，為了不使IC卡內(nèi)部產(chǎn)生的13.56MHz的高次諧波向外部釋放，要用電波吸收體或鐵氧體片等屏蔽IC卡。通過使用對13.56MHz沒有影響的材料，可以維持IC卡的特性。并且，通過屏蔽IC卡，由于可以防止便攜無線設(shè)備的載波頻率載入IC卡，所以也可以一并防止發(fā)送寄生噪音的發(fā)生。
在上述卡IC芯片的輸入輸出端子處，同步電容器圖案與天線并聯(lián)連接。同步電容器圖案與來自讀卡器/寫卡器的電磁波同步，作為提高了非接觸通信性能的反面、高次諧波的發(fā)送天線發(fā)揮作用，也成為了無用輻射的原因。
因此，通過將卡IC芯片與同步電容器圖案一同用屏蔽材料屏蔽，卡IC芯片和同步電容器圖案產(chǎn)生的13.56MHz的高次諧波不會(huì)釋放到外部。而且，天線也是作為高次諧波的發(fā)送天線發(fā)揮作用，成為了無用輻射的原因。因此，進(jìn)而也通過將天線用屏蔽材料屏蔽，卡IC芯片和天線產(chǎn)生的13.56MHz的高次諧波不會(huì)釋放到外部。
本發(fā)明進(jìn)而的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過基于后述的本發(fā)明的實(shí)施方式以及附圖更詳細(xì)地說明清楚。


圖1是表示由于讀卡器/寫卡器釋放的無用輻射，使便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線受到干擾的情形的附圖；圖2是表示由于IC卡釋放的無用輻射，使便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線受到干擾的情形的附圖；圖3是表示產(chǎn)生非接觸IC卡使用的13.56MHz波段的整數(shù)倍的噪音的情形的附圖；圖4是表示便攜無線設(shè)備使用的載波頻率載入到內(nèi)置IC卡的情形的附圖；圖5是表示便攜無線設(shè)備使用的載波頻率載入到內(nèi)置IC卡，并在IC卡內(nèi)部混頻，結(jié)果針對在便攜無線設(shè)備使用的載波頻率而發(fā)生發(fā)送寄生噪音寄生噪音的情形的附圖；圖6是模式化地表示與本發(fā)明的一實(shí)施方式有關(guān)的IC卡的結(jié)構(gòu)的附圖；圖7是模式化地表示與本發(fā)明的其他實(shí)施方式有關(guān)的IC卡的結(jié)構(gòu)的附圖；圖8是模式化地表示與本發(fā)明的其他實(shí)施方式有關(guān)的IC卡的結(jié)構(gòu)的附圖；圖9是表示在IC卡上的高次諧波發(fā)生部位配備屏蔽材料的情形的附圖；圖10是模式化地表示在卡IC芯片上配備應(yīng)對無用輻射的濾波器的IC卡的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖11是表示低通濾波器22和遮蔽特定頻率的濾波器23的綜合特性的附圖。
具體實(shí)施例方式
下面將一邊參照附圖一邊詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
IC卡具有基于電磁感應(yīng)原理的非接觸通信接口。這種非接觸通信系統(tǒng)由帶有存儲(chǔ)功能的IC卡，針對IC卡的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫存取的讀卡器/寫卡器構(gòu)成，形成有將作為初級(jí)線圈的IC卡側(cè)的環(huán)形線圈和作為副線圈的讀卡器/寫卡器側(cè)的天線作為系統(tǒng)的1個(gè)變壓器。而且，從讀卡器/寫卡器側(cè)對IC卡通過同樣的電磁感應(yīng)作用傳送電力和信息，IC卡側(cè)可以通過被提供的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并針對來自讀卡器/寫卡器側(cè)的詢問信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答。
在本實(shí)施方式中，便攜電話和PHS等便攜無線設(shè)備裝備有讀卡器/寫卡器，該便攜無線設(shè)備在和基站通信的狀態(tài)下，設(shè)備內(nèi)部的讀卡器/寫卡器基于電磁感應(yīng)作用和外部的非接觸IC卡進(jìn)行非接觸通信。例如，利用便攜無線設(shè)備自身的無線通信功能，可以進(jìn)行針對IC卡存儲(chǔ)的價(jià)值信息的收費(fèi)處理服務(wù)。
由于便攜設(shè)備一般都采用小型化結(jié)構(gòu)，便攜無線設(shè)備用來和基站通信的天線以及，組裝在設(shè)備里的讀卡器/寫卡器的天線實(shí)際是相鄰安裝的。
一方面，IC卡通過來自讀卡器/寫卡器接收到的13.56MHz的信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)使內(nèi)部電路工作。用于使該內(nèi)部電路工作的時(shí)鐘信號(hào)成為13.56MHz的整數(shù)倍的噪音源。一旦便攜電話機(jī)使用800MHz波段，則13.56MHz的60-66倍的高次諧波就會(huì)干擾便攜電話機(jī)和基站的通信，便攜電話機(jī)的接收靈敏度也會(huì)劣化。
并且，在IC卡工作時(shí)，一旦便攜電話無線設(shè)備的載波頻率載入到IC卡中，，該便攜電話無線設(shè)備的載波頻率和IC卡的載波頻率13.56MHz在IC內(nèi)部被混頻，產(chǎn)生便攜無線設(shè)備的載波頻率±(13.56MHz×N倍波)的發(fā)送寄生噪音。該發(fā)送寄生噪音由芯片的表面及與芯片連接的天線向外部釋放。
因此，在本實(shí)施方式中，為了不使IC卡內(nèi)部產(chǎn)生的13.56MHz的高次諧波向外部釋放，要用電波吸收體或鐵氧體片等來屏蔽IC卡。通過使用對13.56MHz沒有影響的材料，可以維持IC卡的特性。并且，通過屏蔽IC卡，由于可以防止便攜無線設(shè)備的載波頻率載入到IC卡，所以也可以一并防止發(fā)送寄生噪音的發(fā)生。
在圖6中，模式化地表示了與本發(fā)明的一實(shí)施方式有關(guān)的IC卡的結(jié)構(gòu)。在圖示的例子中，IC卡10在薄型的近似矩形的基板11的一個(gè)角落裝備有卡IC芯片12，進(jìn)而與卡IC芯片12的輸入輸出端子連接的環(huán)狀天線13沿基板11的邊緣被鋪設(shè)。
卡IC芯片12通過來自讀卡器/寫卡器接收的13.56MHz的信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)使內(nèi)部電路工作。用于使該內(nèi)部電路工作的時(shí)鐘信號(hào)含有基本頻率的整數(shù)倍的高次諧波，成為產(chǎn)生無用輻射的主要原因。
在圖6所示的實(shí)施方式中，基板11上配備有覆蓋了卡IC芯片12的由電波吸收體或鐵氧體等強(qiáng)磁體構(gòu)成的屏蔽材料14。該屏蔽材料14使產(chǎn)生在卡IC芯片12的13.56MHz的高次諧波不向外部釋放。另一方面，采用對非接觸IC卡接口使用的13.56MHz沒有影響的結(jié)構(gòu)，保持了非接觸IC卡通信本來的特性。并且，借助通過屏蔽材料14將卡IC芯片12和外界屏蔽，由于可以防止內(nèi)置有讀卡器/寫卡器的便攜無線設(shè)備(沒有圖示)的載波頻率載入到卡IC芯片中，所以也可以一并防止發(fā)送寄生噪音的發(fā)生。
另外，雖然屏蔽材料14僅配備在基板11的表面或背面中的一面就有效果，但理想的是配備在基板11的表面和背面兩面，完全地屏蔽卡IC芯片12。
而且，圖7模式化地表示了與本發(fā)明的其他實(shí)施方式有關(guān)的IC卡的結(jié)構(gòu)。IC卡10，例如與沒有圖示的內(nèi)置在便攜無線設(shè)備的讀卡器/寫卡器之間進(jìn)行基于電磁感應(yīng)作用的非接觸通信。
在圖示的例子中，IC卡10在薄型的近似矩形的基板11的一個(gè)角落裝備有卡IC芯片12，進(jìn)而與卡IC芯片12的輸入輸出端子連接的環(huán)狀天線13沿基板11的邊緣被鋪設(shè)。并且，在卡IC芯片12的輸入輸出端子處，同步電容器圖案15與天線13并聯(lián)連接。
同步電容器圖案15帶有決定環(huán)狀天線13的諧振頻率的作用。在這種情況下，在IC卡10側(cè)構(gòu)成有諧振器，天線13可以高效率地接收磁場。
卡IC芯片12，通過來自讀卡器/寫卡器接收的13.56MHz的信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)使內(nèi)部電路工作。用于使該內(nèi)部電路工作的時(shí)鐘信號(hào)含有基本頻率的整數(shù)倍的高次諧波，成為了無用輻射的主要原因。進(jìn)而，同步電容器圖案15與來自讀卡器/寫卡器(沒有圖示)的電磁波同步，作為提高了非接觸通信性能的反面、高次諧波的發(fā)送天線發(fā)揮作用，也成為了無用輻射的原因。
因此，在圖7所示的實(shí)施方式中，基板11上配備有覆蓋了卡IC芯片12及同步電容器圖案15的由電波吸收體或鐵氧體等強(qiáng)磁體構(gòu)成的屏蔽材料14。該屏蔽材料14使產(chǎn)生在卡IC芯片12或同步電容器圖案15的13.56MHz的高次諧波不向外部釋放。另一方面，采用對非接觸IC卡接口使用的13.56MHz沒有影響的結(jié)構(gòu)，保持了非接觸IC卡通信本來的特性。并且，借助通過屏蔽材料14將卡IC芯片12和外界屏蔽，由于可以防止內(nèi)置有讀卡器/寫卡器的便攜無線設(shè)備(沒有圖示)的載波頻率載入卡IC芯片12，所以也可以一并防止發(fā)送寄生噪音的發(fā)生。
另外，雖然屏蔽材料14僅配備在基板11的表面或背面中的一面就有效果，但理想的是配備在基板11的表面和背面兩面，完全地屏蔽卡IC芯片12及同步電容器圖案15。
而且，圖8模式化地表示了與本發(fā)明的其他實(shí)施方式有關(guān)的IC卡的結(jié)構(gòu)。在圖示的例子中，IC卡10在薄型的近似矩形的基板11的一個(gè)角落裝備有卡IC芯片12，進(jìn)而與卡IC芯片12的輸入輸出端子連接的環(huán)狀天線13沿基板11的邊緣被鋪設(shè)。并且，在卡IC芯片12的輸入輸出端子處，同步電容器圖案15與天線13并聯(lián)連接。而且，IC卡10例如可以內(nèi)置在沒有圖示的便攜無線設(shè)備來使用。
卡IC芯片12，通過來自讀卡器/寫卡器接收的13.56MHz的信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)使內(nèi)部電路工作。用于使該內(nèi)部電路工作的時(shí)鐘信號(hào)含有基本頻率的整數(shù)倍的高次諧波，成為了無用輻射的主要原因。并且，同步電容器圖案15與讀卡器/寫卡器(沒有圖示)的電磁波同步，作為提高了非接觸通信性能的反面、高次諧波的發(fā)送天線發(fā)揮作用，也成為了無用輻射的原因。進(jìn)而，天線13也作為高次諧波的發(fā)送天線發(fā)揮作用，也成為了無用輻射的原因。
因此，在圖8所示的實(shí)施方式中，配備有覆蓋了基板11的前面的由電波吸收體或鐵氧體等強(qiáng)磁體構(gòu)成的屏蔽材料14。該屏蔽材料14使產(chǎn)生在卡IC芯片12和同步電容器圖案15、天線13的13.56MHz的高次諧波不向外部釋放。另一方面，采用對非接觸IC卡接口使用的13.56MHz沒有影響的結(jié)構(gòu)，非接觸IC卡通信本來的特性得到了維持。并且，借助通過屏蔽材料14將卡IC芯片12和外界屏蔽，由于可以防止內(nèi)置有讀卡器/寫卡器的便攜無線設(shè)備(沒有圖示)的載波頻率載入卡IC芯片12，所以也可以一并防止發(fā)送寄生噪音的發(fā)生。
另外，雖然屏蔽材料1 4僅配備在基板11的表面或背面中的一面就有效果，但理想的是配備在基板11的表面和背面兩面，完全地屏蔽卡IC芯片12、同步電容器圖案15及天線13。
在圖9中，表示了在高次諧波產(chǎn)生部位裝備屏蔽材料14的IC卡10的截面結(jié)構(gòu)。象該圖表示的那樣，IC卡10自身，在由聚酰亞胺膜構(gòu)成的基板11上裝備卡IC芯片12的同時(shí)，還安裝了天線13的圖形。并且，基板11的兩面都形成有銅箔的膜。而且，這些部件的兩側(cè)由2枚不銹鋼的強(qiáng)化片31A及31B保護(hù)，并且，強(qiáng)化材料31A～31B內(nèi)部填充有加入了填充物的環(huán)氧樹脂等的密封樹脂33。進(jìn)而，這些部件的外側(cè)由外部裝飾32A及32B覆蓋，整齊美觀。
屏蔽材料14如圖所示，例如可以插在樹脂密封后的強(qiáng)化材料31和外部裝飾32之間。在圖示的例子中，僅在一方的強(qiáng)化材料31A及外部裝飾32A中間插入屏蔽材料14，通過在另一方的強(qiáng)化材料31B及外部裝飾32B中間也插入屏蔽材料14，可以更加加強(qiáng)高次諧波的遮斷及防止來自便攜無線設(shè)備的載波頻率的載入的效果。
并且，在圖9表示的例子中，屏蔽材料14插在樹脂密封后的強(qiáng)化材料31和外部裝飾32之間，但也可以在強(qiáng)化材料31內(nèi)層疊屏蔽材料14?；蛘咭部梢詫⑵帘尾牧?4貼在外部裝飾32的表面。
在目前的IC卡設(shè)計(jì)制造技術(shù)中，象已經(jīng)說明過的那樣在IC卡的內(nèi)部電路設(shè)置濾波器是困難的，當(dāng)然，通過在IC卡的內(nèi)部電路設(shè)置濾波器，可以解決無用輻射的問題。圖10模式化地表示在卡IC芯片上配備無用輻射應(yīng)對用濾波器的IC卡的結(jié)構(gòu)例子。
卡IC模塊12采用使用MOS工藝的結(jié)構(gòu)。而且，在卡IC模塊12的各端子12A及12B處，用來抑制無用輻射的低通濾波器22A及22B和用來遮蔽特定頻率的高次諧波的濾波器23A及23B串聯(lián)連接，介由這些濾波器22、23和環(huán)狀天線13連接。并且，天線13和同步電容器圖案15并聯(lián)連接。
這里用來遮蔽特定頻率的高次諧波的濾波器23，如圖所示，是由線圈L和電容器C的并聯(lián)電路構(gòu)成的。而且，通過改變線圈的電抗L和電容器的靜電容量C的常數(shù)，就可以只衰減包含在特定頻率波段的來自卡IC芯片12的高次諧波。
應(yīng)該衰減的頻率和電抗L及靜電容量C的關(guān)系如下所示。
公式1f＝1/2πLC例如，在裝備有讀卡/寫卡功能的基于電磁感應(yīng)作用通過非接觸通信讀取IC卡10的便攜電話機(jī)中使用800MHz波段和基站通信時(shí)，有必要以850MHz左右為中心使高次諧波衰減。這種情況下，可以讓L＝18[nH]、C＝2[pF]。
或者，在裝備有讀卡/寫卡功能的基于電磁感應(yīng)作用通過非接觸通信讀取IC卡10的PHS中使用1.95GHz波段和基站通信時(shí)，有必要以1.95GHz左右為中心使高次諧波衰減。這種情況下，可以讓L＝3.3[nH]、C＝2[pF]。
圖11表示了低通濾波器22和遮蔽特定頻率的濾波器23的綜合特性。從該圖可以看出，通過將低通濾波器22和天線13串聯(lián)連接，可以將無用輻射抑制到電波法規(guī)定的水準(zhǔn)。進(jìn)而，通過并聯(lián)連接遮蔽特定頻率的濾波器23，可以限定并衰減特定頻率的高次諧波。
上面一邊參照特定的實(shí)施方式一邊對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)解說。但是在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然可以得到該實(shí)施方式的修改和代用。也就是說，本發(fā)明雖然公開了作為例子的方式，但不應(yīng)該解釋為本發(fā)明局限于本說明書所記載的內(nèi)容。應(yīng)該參照權(quán)利要求書部分來判斷本發(fā)明的要旨。
如上所述，本發(fā)明可以提供一種適合與內(nèi)置在便攜電話和PHS等便攜無線設(shè)備的讀卡器/寫卡器基于電磁感應(yīng)作用進(jìn)行非接觸通信的優(yōu)秀的IC卡。并且，本發(fā)明還可以提供一種采用不會(huì)引起便攜電話和PHS等的無線通信功能的接收靈敏度劣化的結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀的IC卡。
并且，本發(fā)明還可以提供一種不用改變IC卡內(nèi)部電路和天線形狀，就可以衰減IC卡釋放的無用的高次諧波，進(jìn)而在和內(nèi)置在便攜無線設(shè)備的讀卡器/寫卡器之間基于電磁感應(yīng)作用進(jìn)行非接觸通信時(shí)，可以衰減由來自便攜無線通信設(shè)備側(cè)的載入的載波頻率導(dǎo)致的發(fā)送寄生噪音的優(yōu)秀的IC卡。
本發(fā)明通過抑制IC卡釋放的無用輻射，將在線狀態(tài)的讀卡寫卡功能變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種IC卡，其利用特定的頻帶，可以與組裝到和外部無線設(shè)備進(jìn)行通信的便攜無線設(shè)備中的讀卡裝置進(jìn)行通信，其特征在于，具備卡IC芯片，其由通過電磁感應(yīng)作用傳送的詢問信號(hào)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，回復(fù)對應(yīng)于該詢問信號(hào)的應(yīng)答信號(hào)；天線，接收詢問信號(hào)的同時(shí)，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)；無用輻射應(yīng)對單元，在上述卡IC芯片進(jìn)行由詢問信號(hào)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)對應(yīng)于該詢問信號(hào)輸出應(yīng)答信號(hào)的工作時(shí)，抑制產(chǎn)生的高次諧波。
2.如權(quán)利要求1所述的IC卡，其特征在于，上述無用輻射應(yīng)對單元，是由覆蓋高次諧波產(chǎn)生部位的屏蔽材料構(gòu)成的。
3.如權(quán)利要求1所述的IC卡，其特征在于，上述無用輻射應(yīng)對單元，使上述便攜無線設(shè)備所使用的頻率的電磁波不會(huì)到達(dá)上述IC卡。
4.如權(quán)利要求2所述的IC卡，其特征在于，上述屏蔽材料是由電波吸收體或強(qiáng)磁體構(gòu)成的。
5.如權(quán)利要求2所述的IC卡，其特征在于，上述屏蔽材料對上述卡IC芯片的工作頻帶域不產(chǎn)生影響。
6.如權(quán)利要求2所述的IC卡，其特征在于，上述屏蔽材料覆蓋上述卡IC芯片的表面或背面中的至少一面。
7.如權(quán)利要求2所述的IC卡，其特征在于，在上述卡IC芯片的輸入輸出端子處，同步用電容器圖案與天線并聯(lián)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的IC卡，其特征在于，上述屏蔽材料覆蓋上述卡IC芯片及上述同步用電容器圖案的表面或背面的至少一面。
9.如權(quán)利要求2所述的IC卡，其特征在于，上述屏蔽材料覆蓋上述卡IC芯片及上述天線的表面或背面的至少一面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不會(huì)引起便攜電話和PHS等無線通信功能的接收靈敏度的劣化的優(yōu)秀的IC卡。為了不使IC卡內(nèi)部產(chǎn)生的13.56MHz的高次諧波向外部釋放，要用電波吸收體或鐵氧體片等屏蔽IC卡，通過使用對13.56MHz沒有影響的材料，可以維持IC卡的特性，并且，通過屏蔽IC卡，由于可以防止便攜無線設(shè)備的載波頻率載入到IC卡，所以也可以一并防止發(fā)送寄生噪音的發(fā)生。
文檔編號(hào)B42D15/10GK1551046SQ200410044
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者吉田祐子, 有澤繁, 吉田 子 申請人:索尼株式會(huì)社