(57)【要約】  外部結合電極を両主面に備えた給電回路基板と無線ＩＣチップとで電磁結合モジュールを構成し、包装体（３０）に放射電極（２２），（３２）を形成し、電磁結合モジュールの両主面の外部結合電極がそれぞれ放射電極（２２），（３２）と結合するように包装体（３０）の接合部（９ｃ）に電磁結合モジュールを配置する。これにより、衝撃等に強く、製造が容易で安定した特性が得られ、またＩＣチップの再利用や入れ替えが容易な無線ＩＣデバイスを構成する。
2009011375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣと、
基材に放射電極を形成してなる放射板と、
前記放射電極と電磁界結合する外部結合電極、および前記無線ＩＣと結合され、インダクタンス素子を有する給電回路基板と、
を備えた無線ＩＣデバイスであって、
前記無線ＩＣと前記給電回路基板とからなる電磁結合モジュールの互いに対向する第１・第２の主面に沿ってそれぞれに前記放射板を配置した無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記給電回路基板内に共振回路を備えた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】
前記給電回路基板内に整合回路を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記外部結合電極は、前記放射電極と容量結合する平板電極であり、当該外部結合電極を前記給電回路基板内で当該給電回路基板の主面の近傍に配置した、請求項１〜３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記電磁結合モジュールを、前記放射板の端部同士の接合部または折り返し部分の接合部に配置した、請求項１〜４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
前記接合部に配置した電磁界結合モジュールが前記接合部より出し入れ可能である請求項５に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記電磁結合モジュールを、互いに異なる前記放射板同士の接合部に配置した、請求項１〜６のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記放射電極を、前記電磁結合モジュールから離れた側の前記基材の外面に形成した、請求項１〜７のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記電磁結合モジュールを前記放射板の基材の内部に配置した請求項１〜７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と前記給電回路基板の両方または一方を保護膜で覆った請求項１〜９のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記無線ＩＣは半導体の無線ＩＣチップであり、前記給電回路基板の第１の主面に凹部を備え、当該凹部に前記無線ＩＣチップを配置した請求項１〜１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記給電回路基板の内部に前記無線ＩＣを配置した請求項１〜１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１３】
前記給電回路基板を、電極パターンを形成した誘電体層を積層した多層基板で構成した請求項１〜１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１４】
インダクタンス素子を備えた給電回路基板に無線ＩＣを設けて成る電磁結合モジュールと、長尺状の基材とを用意し、
前記長尺状の基材の少なくとも一方の主面に導電性材料を用いて複数の放射電極を形成する工程と、
前記長尺状の基材の対をなす辺の近傍である接合部で基材同士を接合することにより筒状または袋状の包装材を形成する工程と、
前記基材の接合部に、前記複数の放射板と電磁界結合する電磁結合モジュールを貼着する工程と、
を備えた無線ＩＣデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁波により非接触でデータ通信を行うＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)システムに適用する無線ＩＣデバイスおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の管理システムとして、誘導電磁界を発生するリーダライタと物品に付された所定の情報を記憶したＲＦＩＤタグとで非接触通信し、情報を伝達するＲＦＩＤシステムが利用されている（特許文献１参照）。【０００３】
図１はその特許文献１に示されている、ＩＣタグ用アンテナにＩＣタグラベルを装着した非接触ＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ）の例を示す図である。【０００４】
このＲＦＩＤタグＴ０は、誘電体基板８４の片面に、左右一対の主アンテナ素子８１，８１と、補助アンテナ素子８２と、左右一対の整合部８３，８３とが形成されてなる。【０００５】
主アンテナ素子８１，８１は、導体線がメアンダライン状に形成されたメアンダ型アンテナであって、誘電体基板８４に左右対称に配置されている。主アンテナ素子８１，８１は誘電体基板８４の両端エリアを占有しており、これら左右一対の主アンテナ素子８１，８１間に補助アンテナ素子８２が配置されている。【０００６】
各整合部８３，８３はメアンダライン状に形成された導体線（インダクタ）である。整合部８３，８３の各一端部はそれぞれ主アンテナ素子８１，８１の内側端部に接続されていて、この整合部８３，８３の各他端部に無線ＩＣチップ８６が搭載されている。
【特許文献１】特開２００５−２４４７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の非接触ＩＣタグには以下のような問題点がある。
（ａ）ＩＣチップが主アンテナ上に実装されているため、衝撃等が加わった場合に破損するおそれがある。【０００８】
（ｂ）ＩＣチップと主アンテナ（整合部）とは電気的に導通するように配置する必要があるため、主アンテナの配置位置の自由度が小さく、放射特性や指向性の設計自由度も小さい。また、高い実装精度も必要になり、作製工程が長くなるためコスト高になる。【０００９】
（ｃ）ＩＣチップは主アンテナに導電性材料で接続されるため、ＩＣチップを取り外しての再利用や貼り替えは困難である。【００１０】
そこで、この発明の目的は、衝撃等に強く、製造が容易で安定した特性が得られ、またＩＣチップの再利用や入れ替えが容易な無線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】
【００１１】
前記課題を解決するために、この発明の無線ＩＣデバイスは次のように構成する。
（１）無線ＩＣと、
基材に放射電極を形成してなる放射板と、
前記放射電極と結合する外部結合電極、および前記無線ＩＣと結合され、インダクタンス素子を有する給電回路基板と、
を備えた無線ＩＣデバイスであって、
前記無線ＩＣと前記給電回路基板とからなる電磁結合モジュールの互いに対向する第１・第２の主面に沿ってそれぞれに前記放射板を配置したことを特徴としている。【００１２】
（２）前記給電回路基板内に例えば共振回路を備える。
（３）前記給電回路基板内に例えば整合回路を備える。
（４）前記外部結合電極は、例えば前記給電回路基板内で当該給電回路基板の主面の近傍に配置され、前記放射電極と容量結合する平板電極とする。【００１３】
（５）前記電磁結合モジュールは前記放射板の例えば端部同士のまたは折り返し部分の接合部とする。【００１４】
（６）前記接合部に配置した電磁界結合モジュールは前記接合部より出し入れ可能とする。【００１５】
（７）前記電磁結合モジュールは例えば互いに異なる放射板同士の接合部とする。【００１６】
（８）前記放射電極は、例えば前記電磁結合モジュールから離れた側の基材の外面に形成したものとする。【００１７】
（９）前記電磁結合モジュールは、例えば前記基材の内部に配置する。【００１８】
（１０）前記無線ＩＣと前記給電回路基板は、例えばその両方または一方を保護膜で覆う。【００１９】
（１１）前記無線ＩＣは半導体の無線ＩＣチップであり、前記給電回路基板は、例えばその第１の主面に凹部を備え、当該凹部に前記無線ＩＣを配置する。【００２０】
（１２）前記給電回路基板の内部に前記無線ＩＣを配置してもよい。
（１３）前記給電回路基板は、例えば電極パターンを形成した誘電体層を積層した多層基板で構成する。【００２１】
前記課題を解決するために、この発明の無線ＩＣデバイスの製造方法は次のように構成する。
（１４）インダクタンス素子を備えた給電回路基板に無線ＩＣを設けて成る電磁結合モジュールと、長尺状の基材とを用意し、
前記長尺状の基材の少なくとも一方の主面に導電性材料を用いて複数の放射電極を形成する工程と、
前記長尺状の基材の対をなす辺の近傍である接合部で基材同士を接合することにより筒状または袋状の包装材を形成する工程と、
前記基材の接合部に、前記複数の放射板と電磁界結合する電磁結合モジュールを貼着する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、次のような効果を奏する。
（１）無線ＩＣと給電回路基板とからなる電磁結合モジュールの互いに対向する第１・第２の主面のそれぞれに放射電極を配置したことにより、電磁結合モジュールが放射板で保護され、機械的強度を向上させることができる。また、電磁結合モジュールの第１・第２の主面での放射板との結合量を調整することにより、放射特性を自由に設計することができる。【００２３】
（２）前記給電回路基板内に共振回路を設けることによって、周波数の選択性が高まり、自己共振周波数により無線ＩＣデバイスの動作周波数をほぼ決定することができる。それにともない、ＲＦＩＤシステムで用いる周波数の信号のエネルギーの授受（送受信）を高効率のもとで行うことができる。また、放射体の形状やサイズを考慮して最適な共振周波数に設定することができ、これにより無線ＩＣデバイスの放射特性を向上させることができる。【００２４】
（３）前記給電回路基板内に整合回路を設けることによって、ＲＦＩＤシステムで用いる周波数の信号のエネルギーの授受（送受信）を高効率のもとで行うことができる。【００２５】
（４）給電回路基板内でその主面の近傍に、放射電極と容量結合する平板電極を配置したことにより、放射電極と無線ＩＣとを電気的に絶縁して配置することができ、無線ＩＣが静電破壊されることなく、静電気に対する耐性を高めることができる。【００２６】
（５）放射板の端部同士の接合部または折り返し部分の接合部に電磁結合モジュールを配置することにより、シート材で包装体を構成する際に生じるシート材のつなぎ目部分に電磁結合モジュールを配置することができ、外観上目立つことなく、無線ＩＣデバイスを取り付けることができる。【００２７】
（６）前記接合部に配置した電磁界結合モジュールを前記接合部より出し入れ可能とすることにより、電磁結合モジュールを容易に再利用できる。また、入れ替えも可能であり、電磁結合モジュールを交換することによって異なるＩＤを与えることもできる。【００２８】
（７）互いに異なる放射板同士の接合部に電磁結合モジュールを配置することにより、放射板の基材により電磁結合モジュールを覆うことになり、電磁結合モジュールを保護でき、機械的強度や耐環境性を向上させることができる。【００２９】
（８）電磁結合モジュールから離れた基材の外面（遠い方の面）に放射電極を形成することにより、放射特性を改善することができ、リーダライタとの通信距離を長くでき、また通信不良を低減できる。【００３０】
（９）電磁結合モジュールを前記基材の内部に配置することにより、電磁結合モジュールの機械的強度や耐環境性が向上する。【００３１】
（１０）無線ＩＣと給電回路基板の両方または一方を保護膜で覆うことにより、電磁結合モジュールの機械的強度および耐環境性を向上させることができる。【００３２】
（１１）前記無線ＩＣを半導体の無線ＩＣチップで構成し、給電回路基板の第１の主面に凹部を備え、当該凹部に無線ＩＣチップを配置することにより、電磁結合モジュールを小型化でき、電磁結合モジュールと放射板との積層部分の膨らみが抑えられる。【００３３】
（１２）給電回路基板内部に無線ＩＣを配置することによって、放射電極と結合する結合電極を無線ＩＣの上面にも形成でき、結合容量を大きくできる。【００３４】
（１３）給電回路基板を、電極パターンを形成した誘電体層を積層した多層基板で構成することにより、電磁結合モジュールを小型化でき、電磁結合モジュールと放射板との積層部分の膨らみが抑えられる。【００３５】
（１４）また、この発明の無線ＩＣデバイスの製造方法によれば、長尺状の基材の少なくとも一方の主面に導電性材料を用いて複数の放射電極を形成するので、長尺状の基材に対して複数の放射電極を連続的に形成できる。また、この長尺状の基材の対をなす辺の近傍である接合部で基材同士を接合することにより筒状または袋状の包装材を形成するので、通常の方法で筒状または袋状の包装材を容易に構成できる。さらに、基材の接合部に複数の放射板と電磁界結合する電磁結合モジュールを貼着するので、筒状または袋状となった包装材に従来どおりの方法で物品を封入することができる。そのため、全体にコストアップすることなく、無線ＩＣデバイスを備えた、筒状または袋状の包装体入り物品を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】特許文献１に示されている無線ＩＣデバイスの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。
【図３】同無線ＩＣデバイスの電磁結合モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図４】同無線ＩＣデバイスを備えた袋状物品および放射電極のパターンの例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る幾つかの無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。
【図７】第４の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。
【図８】第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。
【図９】第６の実施形態に係る無線ＩＣデバイスで用いる電磁結合モジュールの構成を示す断面図である。
【図１０】第７の実施形態に係る無線ＩＣデバイスを備えた袋状物品の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１１，１２−電磁結合モジュール
２，３−放射板
４−給電回路基板
５−無線ＩＣチップ
６−保護膜
７−ループ状電極
９−接合部
２０−基材（包装材）
２１，３１−基材
２２，２３，３２−放射電極
３０，５０−包装体
４０−共振回路
４１−誘電体層
４２−上部外部結合電極
４３−下部外部結合電極
４５，４６，４７−インダクタ電極
６１−導体比形成部
１００，１０１−袋状物品
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図２〜図４を参照して説明する。
図２は第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。図２において符号２は基材２１に放射電極２２を形成した放射板、符号３は基材３１に放射電極３２を形成した放射板である。符号１は電磁結合モジュールであり、無線ＩＣチップ５と給電回路基板４とを備えている。この電磁結合モジュール１の互いに対向する第１・第２主面（図における上下面）のそれぞれに前記放射板２，３の放射電極２２，３２を配置している。【００３９】
給電回路基板４には無線ＩＣチップ５と繋がる共振回路４０およびその共振回路４０と導通する、平板電極である上部外部結合電極４２および平板電極である下部外部結合電極４３を備えている。
給電回路基板４は後述するように多層基板からなり、その上面に無線ＩＣチップ５を実装するとともに、無線ＩＣチップ５の周囲および上面に保護膜６を形成していて、保護膜６の上面を平坦にしている。【００４０】
保護膜６は無線ＩＣチップ５のみを覆うように設けてもよく、また給電回路基板のみを覆うようにしてもよい。【００４１】
図２に示す状態で上部外部結合電極４２は放射板２の放射電極２２に対して容量結合（電界結合）し、下部外部結合電極４３が放射板３の放射電極３２に対して容量結合（電界結合）する。【００４２】
このように放射電極２２，３２と無線ＩＣチップ５とを電気的に絶縁して配置することによって、放射電極を介する静電気によって無線ＩＣチップ５が破壊されることがなく、静電気に対して高い耐性が得られる。【００４３】
図３は電磁結合モジュール１の内部の構成を示す分解斜視図である。電磁結合モジュール１は多層基板からなる給電回路基板４、無線ＩＣチップ５、および保護膜６から構成している。【００４４】
給電回路基板４は、それぞれに電極パターンを形成した複数の誘電体層を積層してなる多層基板であり、最上層の誘電体層４１Ａには無線ＩＣチップ実装用ランド３５ａ〜３５ｄおよび上部外部結合電極４２を形成している。誘電体層４１Ｂにはインダクタ電極４６ｅ，４７ｅを形成している。誘電体層４１Ｃにはインダクタ電極４５ａ，４６ａ，４７ａを形成している。誘電体層４１Ｄにはインダクタ電極４５ｂ，４６ｂ，４７ｂを形成している。誘電体層４１Ｅにはインダクタ電極４５ｃ，４６ｃ，４７ｃを形成している。誘電体層４１Ｆにはインダクタ電極４５ｄ，４６ｄ，４７ｄを形成している。さらに誘電体層４１Ｇには下部外部結合電極４３を形成している。各誘電体層の電極同士は図３に示すようにビアホールを介して接続している。【００４５】
上記インダクタ電極４５ａ〜４５ｄによってインダクタＬ１を構成している。またインダクタ電極４６ａ〜４６ｅによってインダクタＬ２を構成している。さらにインダクタ電極４７ａ〜４７ｅによってインダクタＬ３を構成している。これらのインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３による共振回路は図２に示したとおりである。【００４６】
なお、給電回路基板４内に形成する素子としては、インダクタンス素子のみであってもよい。その場合、インダクタンス素子と放射電極２２，３２とを直接結合させても絶縁して配置してもよい。インダクタンス素子は無線ＩＣチップと放射電極とのインピーダンス整合機能をもっている。【００４７】
上記各誘電体層は誘電体セラミックであり、それらを積層し一体焼成することによってセラミック多層基板を構成する。セラミック以外に液晶ポリマ等の樹脂材料を用いることもできる。【００４８】
このようにして給電回路基板４によって無線ＩＣチップ５と放射電極２２，３２との間のインピーダンス整合を図るとともに、共振周波数を所望の値に設定する。この共振周波数を放射電極２２，３２の形状やサイズを考慮して設定しても構わない。そのことによって無線ＩＣデバイスの放射特性を向上させることができる。【００４９】
図２に示した、給電回路基板４上に前記無線ＩＣチップ５を搭載してなる電磁結合モジュール１は、図示しないリーダライタから放射される高周波信号（例えばＵＨＦ周波数帯）を放射電極２２，３２を介して受信し、給電回路基板４内の共振回路を共振させ、所定の周波数帯の受信信号のみを無線ＩＣチップ５に供給する。一方、この受信信号から所定のエネルギーを取り出し、このエネルギーを駆動源として無線ＩＣチップ５にメモリされている情報を、共振回路にて所定の周波数に整合させた後、放射電極２２，３２に伝え、該放射電極２２，３２からリーダライタに送信・転送する。【００５０】
給電回路基板４においては、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３とその浮遊容量とで構成される共振回路にて共振周波数が決定される。放射電極２２，３２から放射される信号の周波数は、共振回路の自己共振周波数によって実質的に決まる。【００５１】
図４は上記無線ＩＣデバイスを含む袋状物品の平面図である。袋状物品１００はたとえば袋入りポテトチップス等の袋入り菓子である。包装体３０は、シート状の包装材を製袋機械により、接合部（かさねしろ部分）９ａ，９ｂ，９ｃで接合することによって袋状にしたものである。この例では包装体３０を長尺方向に沿って接合して筒状に成形するための接合部９ｃに電磁結合モジュール１を配置している。包装体３０には電磁結合モジュール１の貼着位置から延びる放射電極２２，３２をそれぞれ形成している。この放射電極２２，３２は包装体３０の製造時にアルミニウム等の導電材料の蒸着や導電体箔の貼着によって形成したものである。電磁結合モジュールは接合部９ａ，９ｂに設けてもよい。【００５２】
図４に示したように、単一の包装材からなる袋状物品に無線ＩＣデバイスを設ける場合には、図２に示した放射板２，３の基材２１，３１は図４に示した包装体３０に相当する。【００５３】
このようにシート状の包装材を筒状にし、さらに所定間隔でシールすることによって構成する袋状物品には接合部９ａ，９ｂ，９ｃが必然的に生じるので、放射電極を形成するとともにそれらの接合部に電磁結合モジュールを貼着することによって袋状物品の外観（美観）を損なうことなく無線ＩＣデバイスを設けることができる。【００５４】
前記接合部９ｃに配置した電磁界結合モジュール１は、その接合部９ｃの側方から出し入れ可能としてもよい。そのことにより、電磁結合モジュール１を容易に再利用できる。また、別の電磁結合モジュールと入れ替えることによって、異なるＩＤを与えることも可能となる。【００５５】
《第２の実施形態》
図５は第２の実施形態に係る幾つかの無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。
図５（Ａ）の例は、基材２１に放射電極２２を形成した放射板２と、基材３１に放射電極３２を形成した放射板３とを接合する際、放射板３の端部を放射板２の端部より所定距離だけ内側に接合することによってポケット状の空間を形成し、そこに電磁結合モジュール１を挿入するとともにその電磁結合モジュール１を放射板２，３で挟み込むように貼着している。【００５６】
図５（Ｂ）の例は、放射板２，３の放射電極２２，３２形成面側同士を接合するように放射板３の端部を折り返して、その折り返し部分で放射板同士を接合したものである。電磁結合モジュール１はこの放射板２，３の接合位置に貼着している。【００５７】
図５（Ｃ）の例では、基材３１の端部を折り返すとともに基材３１，２１の端部同士を接合するとともに、基材３１の折り返し部分に放射電極２２，３２を形成しておき、その折り返し部分に電磁結合モジュール１を貼着している。この例では、放射電極２２，３２は紙面に垂直方向に延びている。【００５８】
図５（Ｄ）の例では、基材２１が連続している部分で折り返し、その対向する面に放射電極２２，３２を形成しておき、折り返し部分に電磁結合モジュール１を貼着している。この例でも、図５（Ｃ）と同様、放射電極２２，３２は紙面に垂直方向に延びている。【００５９】
図５（Ａ）〜（Ｃ）のいずれの例でも放射板の基材２１，３１は個別のシート材であってもよく、図４に示したような連続する同一の基材の両端部であってもよい。【００６０】
また、放射板は絶縁性の複数の基材と導電層とからなるラミネートフィルムであってもよい。【００６１】
《第３の実施形態》
図６は第３の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。図５（Ａ）に示した例では基材２１，３１の対向する内側の面に放射電極２２，３２を形成したが、図６の例では基材２１，３１の対向する外側の面、すなわち電磁結合モジュール１から離れた側の基材の外面に放射電極２２，３２をそれぞれ形成している。これにより図５（Ａ）に示した構造とは異なった放射特性を得ることができ、たとえばＲＦＩＤタグのリーダライタとの通信距離を長くできる。【００６２】
《第４の実施形態》
図７は第４の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。この例では、基材２１に放射電極２２を形成してなる放射板２の所定位置に、基材３１に放射電極３２を形成してなる放射板３を融着するとともに、放射板２と３との間に電磁結合モジュール１を貼着している。このように基材の端部同士の接合部に限らず、別体の放射板同士を積層するとともに、その間に電磁結合モジュールを配置してもよい。【００６３】
《第５の実施形態》
図８は第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの主要部の断面図である。この例では基材２１の一方の面に放射電極２２、他方の面に放射電極２３をそれぞれ形成し、基材２１の内部で２つの放射電極２２，２３と結合する位置に電磁結合モジュール１を配置している。【００６４】
具体的には基材２１はたとえば紙ベースの基材であり、所定箇所に電磁結合モジュール１を嵌め込む凹部を形成しておき、基材２１の下面にアルミニウム箔や銅箔による放射電極２３を貼着し、上記凹部内に電磁結合モジュール１を嵌め込み、基材２１の上面で電磁結合モジュール１を覆う位置にアルミニウム箔や銅箔からなる放射電極２２を貼着する。【００６５】
なお、基材に電磁結合モジュールを内蔵させ、基材の表裏面に放射電極を印刷などで形成することによって単体で扱うことのできる一体の無線ＩＣデバイスを構成してもよい。【００６６】
《第６の実施形態》
図９は第６の実施形態に係る無線ＩＣデバイスで用いる電磁結合モジュールの構成を示す断面図である。
図９（Ａ）の例では、給電回路基板４の上面に凹部を形成し、その凹部内に無線ＩＣチップ５を実装し、凹部を保護膜６で覆っている。給電回路基板４の内部には図２に示したものと同様に共振回路４０を設けるとともに上部外部結合電極４２および下部外部結合電極４３を設けて電磁結合モジュール１１を構成している。【００６７】
また図９（Ｂ）の例では、給電回路基板４の内部に共振回路４０、上部外部結合電極４２、および下部外部結合電極４３とともに無線ＩＣチップ５を設けて電磁結合モジュール１２を構成している。【００６８】
図９（Ｂ）の構造では上部外部結合電極４２を無線ＩＣチップ５の上面にまで形成できるため、放射電極との間で生じる容量を大きくできる。【００６９】
いずれの構成でも電磁結合モジュールの厚み寸法を小さくでき、これらの電磁結合モジュールを放射板同士の間に配置したり、放射板内に配置したりする際に電磁結合モジュール取り付け位置の膨らみを抑えることができる。【００７０】
なお、以上に示した各実施形態では給電回路基板４の内部に共振回路４０を構成したが、無縁ＩＣチップと放射電極との間のインピーダンス整合をとる整合回路を構成してもよい。【００７１】
《第７の実施形態》
第７の実施形態は、図４に示した、無線ＩＣデバイスを備えた袋状物品の製造方法を示すものである。この製造方法について図１０を参照して説明する。この無線ＩＣデバイスの製造手順は次のとおりである。【００７２】
（１）まず、インダクタンス素子を含む共振回路を備えた給電回路基板に無線ＩＣチップを実装することにより電磁結合モジュールを構成し、その電磁結合モジュールをパーツフィーダによって連続的に供給可能なように配置する。【００７３】
（２）また長尺状の基材２０を連続的に供給可能なように配置し、この長尺状の基材２０に導電性材料を用いて放射電極２２，３２を形成し、基材２０の対をなす辺（図１０（Ａ）における左右両辺）同士を接合することによって筒状の包装材にし、さらにその筒状にした基材（包装材）を、その搬送方向に対して垂直方向に所定間隔でシールするとともに、そのシール部分の中央にミシン目を入れる。【００７４】
（３）袋状になった部分にたとえばポテトチップス等の内容物を投入し、図１０（Ｂ）に示すように開口部をシールすることによって密封し、図１０（Ｃ）に示すように上記ミシン目で切断分離する。【００７５】
放射電極２２，３２は、図１０（Ａ）に示した基材２０の状態で予め形成しておくか、筒状にした段階で形成する。また、基材２０を筒状にした状態または袋状にした状態で、基材の接合部に、その基材の放射電極２２，３２と電磁界結合する電磁結合モジュールを貼着する。【００７６】
以上の工程を連続的に行うことによって、無線ＩＣデバイスを搭載した袋状物品を製造する。【００７７】
なお、以上に示した各実施形態では、無線ＩＣ部分に半導体ウェハから切り出した無線ＩＣチップを用いたが、本発明は無線ＩＣチップを用いるものに限らず、例えば有機半導体回路を基板上に形成して無線ＩＣを構成してもよい。【００７８】
また、以上に示した各実施形態では、無線ＩＣが給電回路基板上の電極に直接接続したが、給電回路基板の回路と無線ＩＣとは容量結合や誘導結合などの電磁界結合によって結合させてもよい。
【図１】
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【図２】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月5日(2009.11.5)
【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】
無線ＩＣと、
基材に放射電極を形成してなる放射板と、
前記放射電極と電磁界結合する外部結合電極、および、前記無線ＩＣと結合するインダクタンス素子を有する給電回路基板と、
を備えた無線ＩＣデバイスであって、
前記無線ＩＣと前記給電回路基板とからなる電磁結合モジュールの互いに対向する第１・第２の主面に沿ってそれぞれに前記放射板が配置され、
前記放射板は、前記外部結合電極と対向している無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記給電回路基板内に共振回路を備えた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】
前記給電回路基板内に整合回路を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記外部結合電極は、前記放射電極と容量結合する平板電極であり、当該外部結合電極を前記給電回路基板内で当該給電回路基板の主面の近傍に配置した、請求項１〜３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記電磁結合モジュールを、前記放射板の端部同士の接合部または折り返し部分の接合部に配置した、請求項１〜４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
前記接合部に配置した電磁界結合モジュールが前記接合部より出し入れ可能である請求項５に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記電磁結合モジュールを、互いに異なる前記放射板同士の接合部に配置した、請求項１〜６のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記放射電極を、前記電磁結合モジュールから離れた側の前記基材の外面に形成した、請求項１〜７のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記電磁結合モジュールを前記放射板の基材の内部に配置した請求項１〜７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と前記給電回路基板の両方または一方を保護膜で覆った請求項１〜９のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記無線ＩＣは半導体の無線ＩＣチップであり、前記給電回路基板の第１の主面に凹部を備え、当該凹部に前記無線ＩＣチップを配置した請求項１〜１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記給電回路基板の内部に前記無線ＩＣを配置した請求項１〜１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１３】
前記給電回路基板を、電極パターンを形成した誘電体層を積層した多層基板で構成した請求項１〜１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１４】
外部結合電極およびインダクタンス素子を備えた給電回路基板に無線ＩＣを設けて成る電磁結合モジュールと、長尺状の基材と、を用意し、
前記長尺状の基材の少なくとも一方の主面に導電性材料を用いて複数の放射電極を形成する工程と、
前記長尺状の基材の対をなす辺の近傍である接合部で基材同士を接合することにより筒状または袋状の包装材を形成する工程と、
前記基材の接合部に、前記複数の放射電極と電磁界結合する外部結合電極が対向するように前記電磁結合モジュールを貼着する工程と、
を備えた無線ＩＣデバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記課題を解決するために、この発明の無線ＩＣデバイスは次のように構成する。
（１）無線ＩＣと、
基材に放射電極を形成してなる放射板と、
前記放射電極と結合する外部結合電極、および、前記無線ＩＣと結合するインダクタンス素子を有する給電回路基板と、
を備えた無線ＩＣデバイスであって、
前記無線ＩＣと前記給電回路基板とからなる電磁結合モジュールの互いに対向する第１・第２の主面に沿ってそれぞれに前記放射板が配置され、前記放射板は、前記外部結合電極と対向していることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
前記課題を解決するために、この発明の無線ＩＣデバイスの製造方法は次のように構成する。
（１４）外部結合電極およびインダクタンス素子を備えた給電回路基板に無線ＩＣを設けて成る電磁結合モジュールと、長尺状の基材と、を用意し、
前記長尺状の基材の少なくとも一方の主面に導電性材料を用いて複数の放射電極を形成する工程と、
前記長尺状の基材の対をなす辺の近傍である接合部で基材同士を接合することにより筒状または袋状の包装材を形成する工程と、
前記基材の接合部に、前記複数の放射板と電磁界結合する外部結合電極が対向するように前記電磁結合モジュールを貼着する工程と、を備える。
【国際調査報告】
2009011375.tif 000013
2009011375.tif 000014