(57)【要約】  基板の大型化を招くことなく、放射利得を向上させ、容易にインピーダンスを調整できる無線ＩＣデバイスを得る。  基材層（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）を積層した多層基板からなる無線ＩＣデバイス。多層基板の上面を第１主面、下面を第２主面と称する。多層基板の第１主面側には高周波信号を処理する無線ＩＣ素子（５０）が設けられ、第２主面側には第１層間導体（３１ａ，３１ｂ）を含む給電回路（２０）を介して無線ＩＣ素子（５０）に結合された第１放射体（４１）が設けられ、さらに、第１主面側には第２層間導体（３２ａ），（３２ｂ）を介して第１放射体（４１）に結合された第２放射体（４２）が設けられている。
2012043432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び該第１主面に対向する第２主面を有する基板と、
前記第１主面側に設けられ、高周波信号を処理する無線ＩＣ素子と、
前記第２主面側に設けられ、第１層間導体を含む給電回路を介して前記無線ＩＣ素子に結合された第１放射体と、
前記第１主面側に設けられ、第２層間導体を介して前記第１放射体に結合された第２放射体と、
を備えたことを特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記給電回路は前記第１層間導体を含むループ状に形成されており、
前記ループ状給電回路は直流的に又は電磁界を介して前記第１放射体に結合されていること、
を特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記ループ状給電回路は電磁界を介して前記第２放射体にも結合していること、を特徴とする請求項２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記ループ状給電回路はそのループ面が前記第１放射体及び第２放射体に対して略垂直となるように形成されていること、を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記第１放射体及び／又は前記第２放射体はループ状に形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
ループ状に形成された前記第１放射体及び／又は前記第２放射体は、その一部にスリットを有していること、を特徴とする請求項５に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記第１放射体はソリッドな状態で形成されており、前記第２放射体はループ状に形成されており、
前記第１放射体と前記第２放射体とは、平面視したときに、前記第２放射体のループ内で互いに重ならない領域を有すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記基板の第２主面側に設けられている第１グランド電極が前記第１放射体として使用され、前記基板の第１主面側に設けられている第２グランド電極が前記第２放射体として使用されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記無線ＩＣ素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップであること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記無線ＩＣ素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップと、所定の共振周波数を有する給電回路を含んだ給電回路基板とで構成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記基板は親基板に搭載された子基板であり、
前記親基板には前記ループ状給電回路と電磁界を介して結合されたいま一つの放射体が設けられていること、
を特徴とする請求項２ないし請求項１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣデバイス、特にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる無線ＩＣデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたＲＦＩＤタグとを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するＲＦＩＤシステムが実用化されている。このＲＦＩＤタグは、所定の情報を記憶し、所定の高周波信号を処理する無線ＩＣチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ（放射体）とを備えている。【０００３】
ＲＦＩＤシステムは、各種電子機器に内蔵されるプリント配線板の情報管理に用いられることがあり、この種のプリント配線板としては、特許文献１，２に記載のものが知られている。【０００４】
特許文献１に記載のプリント配線板は、多層基板の表面に無線信号を処理するＲＦＩＤ素子を搭載し、表面及び内層に放射素子となるアンテナパターンを形成したものである。このプリント配線板では、アンテナの利得を向上させるためには、アンテナパターンのサイズを大きくする必要がある。しかし、アンテナパターンのサイズを大きくするとプリント配線板自体の大型化を伴う。【０００５】
一方、特許文献２に記載のプリント配線板は、ループ状電極を利用し、プリント配線板におけるグランドとして機能している電極を放射素子としても機能させるものである。それゆえ、プリント配線板の大型化を招くことなく利得を向上させることができる。しかしながら、一般に、プリント配線板の表層には半導体ＩＣチップやチップコンデンサなどの各種実装部品が搭載されているため、これら実装部品の影響により、特に表層側への放射利得が十分に得られないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表平１１−５１５０９４号公報
【特許文献２】特開２００９−１５３１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、基板の大型化を招くことなく、放射利得を向上させ、容易にインピーダンスを調整できる無線ＩＣデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である無線ＩＣデバイスは、
第１主面及び該第１主面に対向する第２主面を有する基板と、
前記第１主面側に設けられ、高周波信号を処理する無線ＩＣ素子と、
前記第２主面側に設けられ、第１層間導体を含む給電回路を介して前記無線ＩＣ素子に結合された第１放射体と、
前記第１主面側に設けられ、第２層間導体を介して前記第１放射体に結合された第２放射体と、
を備えたことを特徴とする。【０００９】
前記無線ＩＣデバイスにおいて、無線ＩＣ素子は第１放射体と第１層間導体を含む給電回路を介して結合するとともに、該第１放射体及び第２層間導体を介して第２放射体と結合する。それゆえ、無線ＩＣ素子から第１及び第２放射体に効率的に高周波エネルギーが供給され、第１及び第２放射体から放射される高周波信号の利得が大きくなる。しかも、第１放射体は基板の第２主面側に設けられ、第２放射体は基板の第１主面側に設けられているため、無線ＩＣデバイスの表層に実装部品が搭載された場合であっても、表層側への放射利得の低下を抑制でき、結果的に放射利得が向上する。特に、無線ＩＣ素子を基板の第１主面側に設け、この無線ＩＣ素子を第２主面側に配置された第１放射体に結合させているため、基板面積の大型化を招くことなく、無線ＩＣ素子と第１放射体との間に形成される給電回路の形成領域を大きく設定することができ、かつ、インピーダンスを高く設計できるなど、給電回路のインピーダンスが調整しやすくなる。【００１０】
また、給電回路の形成領域を大きく設定できるので、給電回路をループ状に形成する場合、ループを通過する磁束を増やすことができ、放射利得が向上する。しかも、第１層間導体、第１放射体、第２層間導体、第２放射体をそれぞれループ状に形成すれば、これらの導体によって形成されるループにも磁束が通過することになり、さらに放射利得が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板の大型化を招くことなく、放射利得を向上させ、容易にインピーダンスを調整できる無線ＩＣデバイスを得ることができ、ＲＦＩＤシステムに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図２】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図である。
【図３】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は図２のＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）は図２のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】第１実施例である無線ＩＣデバイスでの結合状態を示す斜視図である。
【図５】無線ＩＣ素子としての無線ＩＣチップを示す斜視図である。
【図６】無線ＩＣ素子として給電回路基板上に前記無線ＩＣチップを搭載した状態を示す斜視図である。
【図７】給電回路の一例を示す等価回路図である。
【図８】前記給電回路基板の積層構造を示す平面図である。
【図９】第２実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図１０】第３実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図１１】第４実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図１２】第５実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は平面図である。
【図１３】第６実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図１４】第７実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図１５】第８実施例である無線ＩＣデバイスを示す分解斜視図である。
【図１６】第８実施例である無線ＩＣデバイスにおいて、放射体の結合関係を示す説明図である。
【図１７】第８実施例である無線ＩＣデバイスに種々の電子部品を搭載した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る無線ＩＣデバイスの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
（第１実施例、図１〜図４参照）
第１実施例である無線ＩＣデバイス１Ａは、図１及び図２に示すように、基材層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを積層した多層基板からなり、該多層基板の上面を第１主面、下面を第２主面と称する。多層基板の第１主面側には高周波信号を処理する無線ＩＣ素子５０が設けられ、第２主面側には第１層間導体３１ａ，３１ｂを含む給電回路２０を介して無線ＩＣ素子５０に結合された第１放射体４１が設けられ、さらに、第１主面側には第２層間導体３２ａ，３２ｂを介して第１放射体４１に結合された第２放射体４２が設けられている。
【００１５】
無線ＩＣ素子５０は、高周波信号を処理するもので、その詳細は図５〜図８を参照して以下に詳述する。第１及び第２放射体４１，４２は、以下に説明するようにアンテナとして機能するものであるが、多層基板上に搭載される電子部品（図１５参照）のグランド電極として機能してもよい。
【００１６】
詳しくは、基材層１１ａ〜１１ｄは周知のガラスエポキシ材料から形成されている。基材層１１ａ上には、１辺部分に給電導体２１ａ，２１ｂが形成され、一端が無線ＩＣ素子５０の図示しない第１端子電極及び第２端子電極に電気的に接続されている。即ち、給電導体２１ａ，２１ｂの一端は給電端子として機能している。基材層１１ｄ上には略全面に第１放射体４１が形成され、基材層１１ｂ，１１ｃを貫通する第１層間導体（ビアホール導体）３１ａ，３１ｂによって直流的に結合している。
【００１７】
図３（Ａ）の断面図に示すように、給電導体２１ａ，２１ｂと第１層間導体３１ａ，３１ｂと第１放射体４１の１辺部分とでループ状の給電回路２０が構成されている。また、基材層１１ａ上には、給電導体２１ａ，２１ｂを形成した残りの略全面に第２放射体４２が平面視でループ状に形成されている。この第２放射体４２は多層基板の他辺部分において基材層１１ｂ，１１ｃを貫通する第２層間導体（ビアホール導体）３２ａ，３２ｂによって直流的に結合している。
【００１８】
図４に示すように、ループ状の給電回路２０は、第１放射体４１と、直流的（ＤＣ）に結合しているとともに電磁界結合（Ｍ１）している。さらに、ループ状の給電回路２０は、第２放射体４２とも互いに近接した部分で電磁界結合（Ｍ２）している。ここで、電磁界結合とは電界及び／又は磁界結合を意味する。ループ状の給電回路２０と第１放射体４１とを電気的に接続（直流結合）することで、高周波信号の伝達効率を向上させることができる。
【００１９】
無線ＩＣデバイス１ＡをＹ−Ｙ断面で見た場合、図３（Ｂ）に示すように、第１層間導体３１ｂ（３１ａ）と第１放射体４１と第１層間導体３２ｂ（３２ａ）と第２放射体４２によってもループ状の導体パターンが形成されている。
【００２０】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイス１Ａにおいては、ループ状の給電回路２０が第１及び第２放射体４１，４２と結合していることにより、ＲＦＩＤシステムのリーダライタから放射されて第１及び第２放射体４１，４２で受信された高周波信号が給電回路２０を介して無線ＩＣ素子５０に供給され、無線ＩＣ素子５０が動作する。一方、無線ＩＣ素子５０からの応答信号が給電回路２０を介して第１及び第２放射体４１，４２に伝達されてリーダライタに放射される。
【００２１】
より詳しくは、給電回路２０と第１放射体４１とは、第１放射体４１の１辺領域において直流的に結合し、かつ、電磁界結合（Ｍ１）している。また、第２放射体４２は、第１放射体４１と第２層間導体３２ａ，３２ｂを介して直流的（ＤＣ）に結合し、かつ、給電回路２０とも電磁界結合（Ｍ２）している。即ち、無線ＩＣ素子５０から供給された高周波電力は、第１放射体４１には給電回路２０を介して直流的にかつ電磁界的に供給され、第２放射体４２には給電回路２０、第１放射体４１及び第２層間導体３２ａ，３２ｂを介して直流的に供給され、かつ、給電回路２０を介して電磁界的にも供給される。それゆえ、無線ＩＣ素子５０から第１及び第２放射体４１，４２に効率的に高周波エネルギーが供給され、第１及び第２放射体４１，４２から放射される高周波信号の利得が大きくなる。
【００２２】
また、無線ＩＣデバイス１Ａにおいて、第１放射体４１は多層基板の第２主面側に設けられ、第２放射体４２は多層基板の第１主面側に設けられているため、無線ＩＣデバイス１Ａの表層に実装部品が搭載された場合であっても、表層側への放射利得の低下を抑制でき、結果的に放射利得が向上する。特に、無線ＩＣ素子５０を多層基板の第１主面側に設け、この無線ＩＣ素子５０を第２主面側に配置された第１放射体４１に結合させているため、基板面積の大型化を招くことなく、無線ＩＣ素子５０と第１放射体４１との間に形成される給電回路２０の形成領域を大きく設定することができ、かつ、インピーダンスを高く設計できるなど、給電回路２０のインピーダンスが調整しやすくなる。
【００２３】
また、給電回路２０の形成領域を大きく設定できるので、給電回路２０をループ状に形成する場合、ループを通過する磁束を増やすことができ、放射利得が向上する。しかも、第１層間導体３１ａ，３１ｂ、第１放射体４１、第２層間導体３２ａ，３２ｂ、第２放射体４２をそれぞれループ状に形成すれば（図３（Ｂ）参照）、これらの導体によって形成されるループにも磁束が通過することになり、さらに放射利得が向上する。特に、第２放射体４２を平面視でループ状に形成することによって、ループ状パターンにも磁界が形成されやすくなり、放射利得が向上する。
【００２４】
前記給電回路２０は、無線ＩＣ素子５０と第１放射体４１とを結合させてインピーダンスの整合回路として機能し、かつ、無線ＩＣ素子５０と第２放射体４２とを結合させてインピーダンスの整合回路として機能する。給電回路２０はその電気長や給電導体２１ａ，２１ｂの幅などを調整することで、インピーダンスの整合をとることができる。
【００２５】
特に、ループ状給電回路２０はそのループ面が第１放射体４１及び第２放射体４２に対して略垂直となるように形成されているため、多層基板の面積を大きくすることなく給電回路２０を配置でき、ループ状給電回路２０を第１放射体４１及び第２放射体４２と高い結合度にて結合できる。
【００２６】
なお、前記第１実施例において、無線ＩＣ素子５０は、多層基板の第１主面上に設けられている必要はなく、第１放射体４１よりも第１主面側であれば、多層基板の内層に設けられていてもよい。同様に、第１放射体４１は、多層基板の第２主面に設けられている必要はなく、無線ＩＣ素子５０よりも第２主面側であれば、多層基板の内層に設けられていてもよい。即ち、第１実施例において、第１放射体４１は基材層１１ｄの内側に設けられている。また、第２放射体４２も、多層基板の第１主面に設けられている必要はなく、多層基板の内層に設けられていてもよい。つまり、第２放射体４２は第１放射体４１よりも第１主面側に設けられていればよい。
【００２７】
また、無線ＩＣデバイス１Ａの第２主面側に設けられているグランド電極を第１放射体４１として利用してもよく、無線ＩＣデバイス１Ａの第１主面側に設けられているグランド電極を第２放射体４２として利用してもよい。これであれば、放射体４１，４２を別途形成する必要がなくなる。
【００２８】
（無線ＩＣ素子、図５〜図８参照）
無線ＩＣ素子５０は、図５に示すように、高周波信号を処理する無線ＩＣチップ５１であってもよく、あるいは、図６に示すように、無線ＩＣチップ５１と所定の共振周波数を有する共振回路を含んだ給電回路基板６５とで構成されていてもよい。
【００２９】
図５に示す無線ＩＣチップ５１は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされている。無線ＩＣチップ５１は、その裏面に入出力用端子電極５２、５２及び実装用端子電極５３，５３が設けられている。入出力用端子電極５２、５２は前記第１実施例で示した第１及び第２端子電極であって、前記給電導体２１ａ，２１ｂと金属バンプなどを介して電気的に接続される。なお、金属バンプの材料としては、Ａｕ、はんだなどを用いることができる。
【００３０】
図６に示すように、無線ＩＣチップ５１と給電回路基板６５とで無線ＩＣ素子５０を構成する場合、給電回路基板６５には種々の給電回路（共振回路／整合回路を含む）を設けることができる。例えば、図７に等価回路として示すように、互いに異なるインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆相で磁気結合（相互インダクタンスＭで示す）されているインダクタンス素子Ｌ１、Ｌ２を含む給電回路６６であってもよい。給電回路６６は、所定の共振周波数を有するとともに、無線ＩＣチップ５１のインピーダンスと第１及び第２放射体４１，４２とのインピーダンスマッチングを図っている。なお、無線ＩＣチップ５１と給電回路６６とは、電気的に接続（直流接続）されていてもよいし、電磁界を介して結合されていてもよい。
【００３１】
給電回路６６は、無線ＩＣチップ５１から発信された所定の周波数を有する高周波信号を前記給電回路２０を介して第１及び第２放射体４１，４２に伝達し、かつ、第１及び第２放射体４１，４２で受信した高周波信号を給電回路２０を介して無線ＩＣチップ５１に供給する。給電回路６６が所定の共振周波数を有するので、第１及び第２放射体４１，４２とのインピーダンスマッチングが図りやすくなり、給電回路２０の電気長を短くすることができ、また、通信上の諸特性が第１及び第２放射体４１，４２の材質、サイズなどに依存する程度が少なくなる。
【００３２】
次に、給電回路基板６５の構成について説明する。図５及び図６に示すように、無線ＩＣチップ５１の入出力用端子電極５２は、給電回路基板６５上に形成した給電端子電極１４２ａ、１４２ｂに、実装用端子電極５３は、実装端子電極１４３ａ、１４３ｂに金属バンプなどを介して接続される。
【００３３】
給電回路基板６５は、図８に示すように、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート１４１ａ〜１４１ｈを積層、圧着、焼成したものである。但し、給電回路基板６５を構成する絶縁層はセラミックシートに限定されるものではなく、例えば、液晶ポリマなどのような熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のような樹脂シートであってもよい。最上層のシート１４１ａには、給電端子電極１４２ａ，１４２ｂ、実装端子電極１４３ａ，１４３ｂ、ビアホール導体１４４ａ，１４４ｂ，１４５ａ，１４５ｂが形成されている。２層目〜８層目のシート１４１ｂ〜１４１ｈには、それぞれ、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を構成する配線電極１４６ａ，１４６ｂが形成され、必要に応じてビアホール導体１４７ａ，１４７ｂ，１４８ａ，１４８ｂが形成されている。
【００３４】
以上のシート１４１ａ〜１４１ｈを積層することにより、配線電極１４６ａがビアホール導体１４７ａにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子Ｌ１が形成され、配線電極１４６ｂがビアホール導体１４７ｂにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子Ｌ２が形成される。また、配線電極１４６ａ，１４６ｂの線間にキャパシタンスが形成される。
【００３５】
シート１４１ｂ上の配線電極１４６ａの端部１４６ａ−１はビアホール導体１４５ａを介して給電端子電極１４２ａに接続され、シート１４１ｈ上の配線電極１４６ａの端部１４６ａ−２はビアホール導体１４８ａ，１４５ｂを介して給電端子電極１４２ｂに接続される。シート１４１ｂ上の配線電極１４６ｂの端部１４６ｂ−１はビアホール導体１４４ｂを介して給電端子電極１４２ｂに接続され、シート１４１ｈ上の配線電極１４６ｂの端部１４６ｂ−２はビアホール導体１４８ｂ，１４４ａを介して給電端子電極１４２ａに接続される。
【００３６】
以上の給電回路６６において、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ逆方向に巻かれているため、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界が相殺される。磁界が相殺されるため、所望のインダクタンス値を得るためには配線電極１４６ａ，１４６ｂをある程度長くする必要がある。これにてＱ値が低くなるので共振特性の急峻性がなくなり、共振周波数付近で広帯域化することになる。
【００３７】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は、給電回路基板６５を平面透視したときに、左右の異なる位置に形成されている。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界はそれぞれ逆向きになる。これにて、給電回路６６を給電回路２０に結合させたとき、給電回路２０には逆向きの電流が励起され、第１及び第２放射体４１，４２に電流を発生させることができ、その電流による電位差で第１及び第２放射体４１，４２をアンテナとして動作させることができる。
【００３８】
給電回路基板６５に共振／整合回路を内蔵することにより、外部の物品の影響による特性変動を抑えることができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。また、無線ＩＣ素子５０を構成する無線ＩＣチップ５１を給電回路基板６５の厚み方向の中央側に向けて配置すれば、無線ＩＣチップ５１の破壊を防ぐことができ、無線ＩＣ素子５０としての機械的強度を向上させることができる。
【００３９】
（第２実施例、図９参照）
第２実施例である無線ＩＣデバイス１Ｂは、図９に示すように、基材層１１ｄ上に第１放射体４１を設け、基材層１１ｂ上に第２放射体４２を設け、さらに基材層１１ｃ上に第３放射体４３を設けたもので、それぞれの放射体４１，４２，４３は平面視でループ状に形成されている。給電回路２０は前記第１実施例と同じ構成であり、それぞれの放射体４１，４２，４３は他辺部分において第２層間導体３２ａ，３２ｂによって直流的に結合している。
【００４０】
本第２実施例である無線ＩＣデバイス１Ｂの作用効果は前記第１実施例と基本的には同様であり、各放射体４１，４２，４３が平面視でループ状に形成されていることから、ループ状パターンの内側に沿っても磁界が発生し、放射利得がさらに向上する。
【００４１】
（第３実施例、図１０参照）
第３実施例である無線ＩＣデバイス１Ｃは、図１０に示すように、第２放射体４２を基材層１１ｂ上に広い面積でソリッドに設けたもので、この第２放射体４２と第１放射体４１とは多数の第２層間導体３２ａ，３２ｂ，３２ｃによって直流的に結合している。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例と基本的に同様である。
【００４２】
特に、本第３実施例のごとく、第２放射体４２をソリッドに形成して第１放射導体４１と複数の第２層間導体３２ａ，３２ｂ，３２ｃで接続すると、グランド機能が強化される。また、側面視において、第１及び第２放射体４１，４２が第２層間導体３２ａ，３２ｂ，３２ｃにてループ状のパターンとなるように構成されているため、磁界が発生しやくなり、放射利得が向上する。
【００４３】
（第４実施例、図１１参照）
第４実施例である無線ＩＣデバイス１Ｄは、図１１に示すように、基材層１１ｂ上に設けたループ状の第２放射体４２の一部（給電回路２０から離れた箇所）にスリット４２ａを形成したものである。
【００４４】
本第４実施例において、他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例と基本的に同様である。特に、第２放射体４２にスリット４２ａを形成することにより、誘起電流がスリット４２ａで回り込むため、第２放射体４２の電流経路が実質的に長くなる。換言すれば、第２放射体４２を小型化することができる。なお、第１放射体４１にもスリットを形成してもよい。
【００４５】
（第５実施例、図１２参照）
第５実施例である無線ＩＣデバイス１Ｅは、図１２（Ａ）に示すように、基材層１１ａ上に給電回路２０を構成する給電導体２１ａ，２１ｂに隣接して第２放射体４２を形成し、基材層１１ｂを介して積層された基材層１１ｃに第１放射体４１を形成したものである。第１放射体４１は略Ｔ字をなし、ソリッドな状態で形成されている。
【００４６】
給電導体２１ａ，２１ｂの端部は、それぞれ、基材層１１ｂを貫通する第１層間導体３１ａ，３１ｂを介して第１放射体４１の一端両側部分に直流的に結合している。第２放射体４２はスリット４２ａが形成されたループ状をなし、スリット４２ａの対向部分は、それぞれ、基材層１１ｂを貫通する第２層間導体３２ａ，３２ｂを介して第１放射体４１の他端部分に直流的に結合している。
【００４７】
本第５実施例の作用効果は前記第１及び第４実施例と基本的に同様である。特に、図１２（Ｂ）に示すように、第１及び第２放射体４１，４２が平面視で重ならない領域Ｃが設けられているため、第２放射体４２によって形成される磁束が、第１放射体４１によって遮られにくくなり、第２放射体４２の放射特性が向上する、即ち、第１主面（無線ＩＣデバイス１Ｅの上面）方向への放射利得が大きくなる。
【００４８】
（第６実施例、図１３参照）
第６実施例である無線ＩＣデバイス１Ｆは、図１３に示すように、基材層１１ｄ上に給電導体２１ａ，２１ｂと平面視で同じ位置に給電導体２２を形成し、この給電導体２２は第１層間導体３１ａ，３１ｂを介して給電導体２１ａ，２１ｂに接続されている。第１放射体４１は基材層１１ｄ上に給電導体２２に近接して設けられている。また、第２放射体４２は基材層１１ｂ上に設けられており、第１放射体４１とは第２層間導体３２ａ，３２ｂを介して接続されている。
【００４９】
本第６実施例において、給電回路２０は、給電導体２１ａ，２１ｂ，２２と第１層間導体３１ａ，３１ｂとによって形成され、該給電回路２０は第１放射体４１と電磁界結合（Ｍ１）のみで結合されている。その作用効果は前記第１実施例と基本的には同様である。本第６実施例では、第１及び第２放射体４１，４２が給電回路２０とは、電磁界結合Ｍ１，Ｍ２のみで結合し、直流的に接続されていないため、第１及び第２放射体４１，４２にサージ電圧が加わっても該サージ電圧が無線ＩＣ素子５０に印加されることを防止できる。
【００５０】
（第７実施例、図１４参照）
第７実施例である無線ＩＣデバイス１Ｇは、図１４に示すように、第２放射体４２を給電導体２１ａ，２１ｂから離れた基材層１１ａの他辺側に形成したものである。他の構成は前記第１実施例と同様である。第２放射体４２は第２層間導体３２ａ，３２ｂ及び第１放射体４１を介して給電回路２０と結合しており、第１実施例と同様の作用効果を奏する。
【００５１】
（第８実施例、図１５〜図１７参照）
第８実施例である無線ＩＣデバイス１Ｈは、親基板３５と該親基板３５上に搭載された子基板１’とから構成されている。子基板１’は前記第１実施例として示した無線ＩＣデバイス１Ａと同じものであり、それ以外の実施例として示した無線ＩＣデバイス１Ｂ〜１Ｇのいずれであってもよい。親基板３５は、基材層３６ｂ上に放射体３７を形成し、基材層３６ａ上に複数の端子電極３８を形成し、基材層３６ａ，３６ｂを積層した多層基板である。基材層３６ａ，３６ｂは前記基材層１１ａ〜１１ｄと同様の材料からなる。放射体３７は以下に説明するようにアンテナ素子として機能するものであり、親基板３５や子基板１’に搭載される電子部品（図１７参照）のグランド電極として機能させてもよい。
【００５２】
図１６に示すように、子基板１’の下面には複数の端子電極２５が形成されており、該端子電極２５は層間導体（ビアホール導体）２６を介して第１放射体４１に電気的に接続されている。親基板３５上に形成された端子電極３８は層間導体（ビアホール導体）３９を介して放射体３７に電気的に接続されている。そして、子基板１’は親基板３５上に、端子電極２５をはんだや導電ピンなどの接合材２７によって端子電極３８上に電気的に接続・固定されている。
【００５３】
放射体３７は、ループ状の給電回路２０と電磁界結合（Ｍ３）しており、かつ、第１放射体４１とは直流的に結合（ＤＣ）している。子基板１’の動作は前記第１実施例で説明したとおりである。第１放射体４１と放射体３７との間で高周波信号が伝達されることになり、本第８実施例では第１及び第２放射体４１，４２に加えて親基板３５の放射体３７もアンテナ素子として機能するため、全体として放射体の面積が増え、放射利得が向上する。また、１個の無線ＩＣ素子５０で、子基板１’と親基板３５の両方の情報を管理することができ、複数の無線ＩＣ素子５０を配置する必要がない。さらに、面積の小さな子基板１’の熱を層間導体２６及びはんだなどの接合材２７を介して面積の大きな親基板３５に効率よく伝達、放熱することができる。
【００５４】
なお、第１放射体４１と放射体３７とは必ずしも直流的に結合（ＤＣ）している必要はなく、主に容量Ｃを介する電磁界結合であってもよい。
【００５５】
前記無線ＩＣデバイス１Ｈ上には種々の電子部品が搭載され、コンピュータなどの電子機器に内蔵される。そのような例を図１７に示す。親基板３５上にはＩＣ回路部品４５やチップタイプの電子部品４６が多数搭載されている。また、子基板１’上にもＩＣ回路部品４７が搭載されている。
【００５６】
（他の実施例）
なお、本発明に係る無線ＩＣデバイスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、多層基板の第１主面にキャビティが形成されており、該キャビティに無線ＩＣ素子が収容されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明は、基板の大型化を招くことなく、放射利得を向上させ、容易にインピーダンスを調整できる点で優れている。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ〜１Ｈ…無線ＩＣデバイス
１’…子基板
２０…給電回路
３１ａ，３１ｂ…第１層間導体
３２ａ，３２ｂ…第２層間導体
３５…親基板
３７…放射体
４１…第１放射体
４２…第２放射体
４２ａ…スリット
５０…無線ＩＣ素子
５１…無線ＩＣチップ
６５…給電回路基板
６６…給電回路
【図１】
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【図２】
2012043432.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び該第１主面に対向する第２主面を有する基板と、
前記第１主面側に設けられ、高周波信号を処理する無線ＩＣ素子と、
前記第２主面側に設けられ、第１層間導体を含む給電回路を介して前記無線ＩＣ素子に結合された第１放射体と、
前記第１主面側に設けられ、第２層間導体を介して前記第１放射体に結合された第２放射体と、
を備え、
前記第１層間導体と前記第１放射体との接続位置と、前記第２層間導体と前記第１放射体との接続位置とが異なること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記給電回路は前記第１層間導体を含むループ状に形成されており、
前記ループ状給電回路は直流的に又は電磁界を介して前記第１放射体に結合されていること、
を特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記ループ状給電回路は電磁界を介して前記第２放射体にも結合していること、を特徴とする請求項２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記ループ状給電回路はそのループ面が前記第１放射体及び第２放射体に対して略垂直となるように形成されていること、を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記第１放射体及び／又は前記第２放射体はループ状に形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
ループ状に形成された前記第１放射体及び／又は前記第２放射体は、その一部にスリットを有していること、を特徴とする請求項５に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記第１放射体はソリッドな状態で形成されており、前記第２放射体はループ状に形成されており、
前記第１放射体と前記第２放射体とは、平面視したときに、前記第２放射体のループ内で互いに重ならない領域を有すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記基板の第２主面側に設けられている第１グランド電極が前記第１放射体として使用され、前記基板の第１主面側に設けられている第２グランド電極が前記第２放射体として使用されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記無線ＩＣ素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップであること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記無線ＩＣ素子は、高周波信号を処理する無線ＩＣチップと、所定の共振周波数を有する給電回路を含んだ給電回路基板とで構成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記基板は親基板に搭載された子基板であり、
前記親基板には前記ループ状給電回路と電磁界を介して結合されたいま一つの放射体が設けられていること、
を特徴とする請求項２ないし請求項１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一形態である無線ＩＣデバイスは、
第１主面及び該第１主面に対向する第２主面を有する基板と、
前記第１主面側に設けられ、高周波信号を処理する無線ＩＣ素子と、
前記第２主面側に設けられ、第１層間導体を含む給電回路を介して前記無線ＩＣ素子に結合された第１放射体と、
前記第１主面側に設けられ、第２層間導体を介して前記第１放射体に結合された第２放射体と、
を備え、
前記第１層間導体と前記第１放射体との接続位置と、前記第２層間導体と前記第１放射体との接続位置とが異なること、
を特徴とする。
【国際調査報告】
2012043432.tif 000020
2012043432.tif 000021
2012043432.tif 000022
2012043432.tif 000023