(57)【要約】  広帯域で安定した動作が可能であり、高精度な実装を必要としない、ＲＦＩＤシステムに好適な無線ＩＣデバイスを得る。送受信信号を処理する無線ＩＣチップ（５）と、給電回路基板（２０）とで電磁結合モジュール（１）を構成し、給電回路基板（２０）に設けた共振回路を放射板と電磁界結合させた無線ＩＣデバイス。共振回路は、分岐電極（２２ａ），（２２ｂ）を有する線状電極（２２）と、分岐電極（２３ａ），（２３ｂ）を有する線状電極（２３）とで構成され、線状電極（２２），（２３）の一端は無線ＩＣチップ（５）の入出力端子電極（６），（６）に電気的に接続され、他端は互いに電気的に接続（短絡）されている。線状電極（２２），（２３）の他端に放射板と容量結合するための電極を備えていてもよい。
2008149946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力端子を有し、送受信信号を処理する無線ＩＣチップと、
２本の異なる線状電極のそれぞれの一端を前記無線ＩＣチップの入出力端子に電気的に接続し、他端を互いに電気的に接続することにより形成した第１線状電極を含む共振回路を有する給電回路基板と、
前記共振回路と電磁界結合する放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣチップを前記給電回路基板上に搭載して電磁結合モジュールを構成し、
前記放射板で受信された信号によって前記共振回路を介して前記無線ＩＣチップが動作され、該無線ＩＣチップからの応答信号が前記共振回路を介して前記放射板から外部に放射されること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記第１線状電極が前記給電回路基板の一方主面に形成され、
前記第１線状電極と絶縁状態で配置された第２線状電極が前記給電回路基板の他方主面に形成されていること、
を特徴とする請求の範囲第１項に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記第１線状電極及び前記第２線状電極はそれぞれ長さが異なっていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記第１線状電極又は前記第２線状電極の他端に前記放射板と容量結合するための電極を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記第１線状電極及び前記第２線状電極の両端部は前記給電回路基板を介して互いに対向して容量を形成していることを特徴とする請求の範囲第２項ないし第４項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
前記２本の線状電極はそれぞれ隣接するように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
隣接する前記２本の線状電極は２重の螺旋形状に配置されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記２本の線状電極はそれぞれに流れる電流が逆向きになるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記第１線状電極及び前記第２線状電極のうち少なくとも一方はミアンダ状に配置されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記２本の線状電極の少なくとも１本は分岐されて終端が短絡されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記放射板は螺旋形状に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記放射板の開放端が螺旋形状の外方に引き出されていることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１３】
前記無線ＩＣチップ、前記給電回路基板及び前記放射板の少なくとも一つはフレキシブル基板にて形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１４】
前記給電回路基板は多層基板にて形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１５】
前記給電回路基板の表面に前記放射板と容量結合するための電極と電気的に導通する外部端子電極が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１６】
前記無線ＩＣチップ、前記給電回路基板及び前記放射板の少なくとも一つを覆う保護膜が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１５項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チップを有する無線ＩＣデバイスに関する。
【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や容器などに付された所定の情報を記憶したＩＣチップ（ＩＣタグ、無線ＩＣチップとも称する）とを非接触方式で通信し、情報を伝達するＲＦＩＤシステムが開発されている。ＩＣチップを搭載した無線ＩＣデバイスとしては、従来、特許文献１に記載されているように、ＩＣチップの裏面に第１のアンテナコイルを配置し、該第１のアンテナコイルと対向するように配置された第２のアンテナコイルと第１のアンテナコイルとを磁界結合させたものが知られている。この無線ＩＣデバイスでは、第２のアンテナコイルと電気的に接続されている第３のアンテナコイルによりリーダライタと信号の送受信を行う。【０００３】
しかし、前記従来の無線ＩＣデバイスでは、スパイラル形状の第３のアンテナコイルの長さで決まる単一の共振周波数でのみ動作する。それゆえ、ＲＦＩＤシステムとしての使用周波数帯域が狭く、動作周波数の異なる複数のＲＦＩＤシステムに対応できないという問題点を有していた。また、これと関連して、第３のアンテナコイルの長さが作製条件などによって変化すると共振周波数も変化し、それにより動作周波数も変化していた。このように、動作周波数が変化するとアンテナとしての十分な放射特性が得られないため、ＲＦＩＤシステムとして動作不良を招来していた。【０００４】
さらに、前記第１及び第２のアンテナコイルを結合させるためには、両者の間隔を２０μｍ以下になるように高精度に実装する必要がある。しかし、このような高精度での実装は非常に難しく、また、間隔が狭いことに起因する実装位置のばらつきで放射特性が大きく変化するという問題点をも有していた。また、この種の無線ＩＣデバイスでは小型化を図ることも重要な課題とされている。
【特許文献１】特開２０００−３１１２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、広帯域で安定した動作が可能であり、高精度な実装を必要としない、ＲＦＩＤシステムに好適な無線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】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の１形態である無線ＩＣデバイスは、
入出力端子を有し、送受信信号を処理する無線ＩＣチップと、
２本の異なる線状電極のそれぞれの一端を前記無線ＩＣチップの入出力端子に電気的に接続し、他端を互いに電気的に接続することにより形成した第１線状電極を含む共振回路を有する給電回路基板と、
前記共振回路と電磁界結合する放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣチップを前記給電回路基板上に搭載して電磁結合モジュールを構成し、
前記放射板で受信された信号によって前記共振回路を介して前記無線ＩＣチップが動作され、該無線ＩＣチップからの応答信号が前記共振回路を介して前記放射板から外部に放射されること、
を特徴とする。【０００７】
前記無線ＩＣデバイスにおいては、前記第１線状電極が前記給電回路基板の一方主面に形成され、前記第１線状電極と絶縁状態で配置された第２線状電極が前記給電回路基板の他方主面に形成されていてもよい。【０００８】
前記無線ＩＣデバイスにおいては、２本の異なる線状電極からなる共振回路が無線ＩＣチップと放射板とのインピーダンス整合及び／又は信号の共振周波数を設定する。そして、電磁結合モジュールの実装位置から見た２本の線状電極がそれぞれ長さなどの異なるものであるため、２本の線状電極は異なる共振周波数となる。これにて、アンテナとして機能する放射板の利得のピーク周波数も変化し、広帯域な利得特性を得ることができる。しかも、設計変更や複数の無線ＩＣデバイスを用意することなく、一つの無線ＩＣデバイスによって異なる周波数のＲＦＩＤシステムに対応することができる。また、広帯域な特性を有しているため、給電回路基板に設けた共振回路を構成するインダクタンスやキャパシタンスなどの回路定数が変化したとしてもＲＦＩＤシステムで動作しない不具合を生じることはない。【０００９】
さらに、無線ＩＣデバイスの動作周波数は給電回路基板に設けた共振回路により決定され、放射板が共振回路と結合する部分の長さや大きさなどには依存しないため、給電回路基板の放射板への実装位置が多少ずれたりしても動作不良を生じることがなく、実装精度が緩和される。また、放射板と給電回路基板とは電気的に直接接続されていないため、放射板から侵入する静電気が無線ＩＣチップに印加されることはなく、静電気による無線ＩＣチップの破壊を防止できる。【００１０】
なお、各線状電極の共振周波数は専らその線路長によって決定される。但し、隣接する線状電極の線路長が同じであっても、電極間容量などの相違によって共振周波数を異ならせることが可能である。即ち、線状電極の線幅を変更することで電極のインダクタンスが変化する。また、電極間隔を変更することで、電極間のキャパシタンスが変化する。【００１１】
なお、無線ＩＣチップは、本無線ＩＣデバイスが取り付けられる物品に関する各種情報がメモリされている以外に、情報が書き換え可能であってもよく、ＲＦＩＤシステム以外の情報処理機能を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放射板と電磁界結合する共振回路を２本の異なる線状電極にて構成したため、２本の線状電極は異なる共振周波数を有し、広帯域で安定した動作が可能である。また、動作周波数は給電回路基板に設けた共振回路にて決定されるため、給電回路基板の実装に高精度が要求されることはない。さらに、放射板から侵入する静電気による無線ＩＣチップの破壊を防止することができる。【００１３】
また、放射板と電磁界結合する共振回路を形成する第１線状電極及び第２線状電極を、給電回路基板の一方主面及び他方主面にそれぞれ配置すれば、給電回路基板の専有面積が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例における放射板の形状を示す平面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）ともに第１実施例の断面図である。
【図４】第１実施例における共振回路を示す平面図である。
【図５】無線ＩＣチップを示す斜視図である。
【図６】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第２実施例における共振回路を示す平面図である。
【図７】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第３実施例における共振回路を示す平面図である。
【図８】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第４実施例における共振回路を示す平面図である。
【図９】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第５実施例における共振回路を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第６実施例における共振回路を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第７実施例における共振回路を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第８実施例を示す斜視図である。
【図１３】第８実施例における放射板の形状を示す平面図である。
【図１４】（Ａ），（Ｂ）ともに第８実施例の断面図である。
【図１５】第８実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第９実施例における給電回路基板の要部を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１０実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１１実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図１９】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１２実施例を示す側面図である。
【図２０】第１２実施例を示す斜視図である。
【図２１】第１２実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図２２】第１２実施例における共振回路の等価回路図である。
【図２３】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１３実施例を示す側面図である。
【図２４】第１３実施例を示す斜視図である。
【図２５】第１３実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図２６】第１３実施例における共振回路の等価回路図である。
【図２７】第１４実施例を示す斜視図である。
【図２８】第１４実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図２９】第１４実施例における共振回路の等価回路図である。
【図３０】第１５実施例を示す斜視図である。
【図３１】第１５実施例における放射板の形状を示す平面図である。
【図３２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに第１５実施例の断面図である。
【図３３】第１５実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３４】第１５実施例における共振回路の等価回路図である。
【図３５】第１６実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３６】第１６実施例における共振回路の等価回路図である。
【図３７】第１７実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３８】第１８実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３９】第１８実施例における共振回路の等価回路図である。
【図４０】第１９実施例における共振回路を示す平面図である。
【図４１】第１９実施例における共振回路の等価回路図である。
【図４２】第２０実施例における共振回路を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１…電磁結合モジュール
５…無線ＩＣチップ
６…入出力端子電極
１１，１２…保護層
２０…給電回路基板
２２，２３…線状電極
３０…放射板
４０，５０，６０，７０，８０，９０…給電回路基板
７２，７３，８２，８３，９２．９３，９４，９６…線状電極
７７，８７，９７，９８…容量電極
８８…外部端子電極
１１１，１１２…保護層
１２０…給電回路基板
１２１…フィルム基板
１２２…第１線状電極
１２３…第２線状電極
１３０…放射板
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。【００１７】
（第１実施例、図１〜図５参照）
図１、図２及び図３に無線ＩＣデバイスの第１実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を設けた給電回路基板２０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板２０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。【００１８】
放射板３０は、図２に示すように、フィルム基板３２上に線状電極３１ａを螺旋形状に配置したもので、中央部は短絡され、両端部３１ｂは螺旋形状の外方に引き出されて開放端とされている。【００１９】
給電回路基板２０は、図４に示すように、ＰＥＴフィルムからなる基板２１上に２本の長さの異なる線状電極２２，２３を互いに隣接させて螺旋形状に配置したもので、各線状電極２２，２３はさらに線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂに分岐され、それぞれの終端は電極部２４ａ，２４ｂによって短絡されている。また、電気的には浮いているグランド電極２５が形成されている。【００２０】
前記電極２２，２３や放射板３０（電極３１ａ，３１ｂ）などは、アルミ箔、銅箔などの導電材からなる金属薄板を基板２１，３２に貼着したり、基板２１，３２上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属めっき、あるいは導電性ペーストなどにより形成した電極膜を設けたものである。【００２１】
無線ＩＣチップ５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おり、図５に示すように、裏面に入出力端子電極６，６及びグランド端子電極７，７が設けられている。無線ＩＣチップ５は入出力端子電極６，６が前記線状電極２２，２３の中央部開放端２２'，２３'に半田やＡｕなどの金属バンプを介して電気的に接続されている。また、グランド端子電極７，７はグランド電極２５，２５に金属バンプを介して電気的に接続されている。【００２２】
図３（Ａ）に示すように、基板３２上には放射板３０を覆う保護層１１が設けられ、該保護層１１にて給電回路基板２０を接着している。また、基板２１上には線状電極２２，２３及び無線ＩＣチップ５を覆う保護層１２が設けられている。あるいは、図３（Ｂ）に示すように、保護層１１と基板２１との間に接着剤層１３を介在させてもよい。【００２３】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイスは、基板３２をＲＦＩＤシステムの対象となる物品の容器などに貼着され、無線ＩＣチップ５が放射板３０を介して、例えば、ＵＨＦ周波数帯の高周波信号を用いて、リーダライタと交信する。即ち、放射板３０で受信された高周波信号によって給電回路基板２０の共振回路を介して無線ＩＣチップ５が動作され、該無線ＩＣチップ５からの応答信号が共振回路を介して放射板３０からリーダライタに放射される。【００２４】
詳しくは、線状電極２２，２３（分岐電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ）はそれぞれインダクタンス及び線間容量（キャパシタンス）を備え、所定の共振周波数を有する共振回路を構成し、この共振回路と放射板３０とが電磁界結合する。そして、共振回路が無線ＩＣチップ５と放射板３０とのインピーダンス整合及び信号の共振周波数を決定することになる。本第１実施例では分岐電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂごとに異なる共振周波数に設定され、広帯域にて動作可能であり、一つの無線ＩＣデバイスによって異なる周波数のＲＦＩＤシステムに対応可能である。【００２５】
特に、線状電極２２，２３を互いに隣接させて螺旋形状に配置しているため、線状電極２２，２３は周回を重ねるごとに線路長が変化していき、共振周波数が異なる。ちなみに、線路長Ｌと共振周波数ｆに相当する波長λとの関係は、Ｌ＝λ／２である。また、螺旋形状とすることで給電回路基板２０の占有面積が小さくて済む。【００２６】
なお、隣接する線状電極２２，２３の線路長が同じであっても、線路幅や電極間容量などの相違によって共振周波数を異ならせることが可能である。線路幅を変更することで電極のインダクタンスが変化する。即ち、線路幅を大きくするとインダクタンスが大きくなる。また、電極間隔を変更することで、電極間のキャパシタンスが変化する。即ち、電極間隔を大きくするとキャパシタンスが小さくなる。従って、線路幅及び／又は電極間隔を変更することで、共振周波数を微調整することが可能となる。【００２７】
本第１実施例での動作周波数は前記共振回路によって決定されるため、放射板３０の長さなどに依存することはなく、給電回路基板２０の放射板３０への実装位置が多少ずれたりしても動作不良を生じることがなく、実装精度が緩和される。【００２８】
さらに、共振回路の線状電極２２，２３と放射板３０とをそれぞれ螺旋形状に配置しているため、両者の電磁界結合が強くなり、信号の損失が小さく、送受信信号の伝送効率が向上する。特に、螺旋形状に配置された放射板３０の両端部３１ｂを螺旋形状の外方に同じ方向に引き出して開放端としており、引出し方向に高周波信号の指向性を揃えることができる。即ち、開放端の引出し方向に応じて放射特性や指向性を変化させることができ、円偏波の送受信も可能になる。また、給電回路基板２０はフレキシブルな樹脂基板２１にて形成されているため、無線ＩＣデバイスの低背化が達成される。【００２９】
また、放射板３０と給電回路基板２０とは電気的に直接接続されていないため、放射板３０から侵入する静電気が無線ＩＣチップ５に印加されることはなく、静電気による無線ＩＣチップ５の破壊を防止できる。【００３０】
（第２実施例、図６参照）
図６に無線ＩＣデバイスの第２実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。この線状電極２２，２３は分岐電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂのそれぞれの終端を電極部２４ｃによって短絡したものである。本第２実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。【００３１】
（第３実施例、図７参照）
図７に無線ＩＣデバイスの第３実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。線状電極２２は３周目で電極２２ａ，２２ｂに分岐し、この分岐電極２２ａ，２２ｂの終端と分岐していない線状電極２３の終端とを電極部２４ｆによって短絡したものである。本第３実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。【００３２】
（第４実施例、図８参照）
図８に無線ＩＣデバイスの第４実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。この線状電極２２，２３は分岐することなく、終端を電極部２４ｇによって短絡したものである。本第４実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。【００３３】
（第５実施例、図９参照）
図９に無線ＩＣデバイスの第５実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。この線状電極２２，２３はそれぞれ隣接してミアンダ形状に配置され、線状電極２２は途中で電極２２ａ，２２ｂに分岐し、この分岐電極２２ａ，２２ｂの終端と分岐していない線状電極２３の終端とを電極部２４ｈによって短絡したものである。本第５実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。【００３４】
（第６実施例、図１０参照）
図１０に無線ＩＣデバイスの第６実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。線状電極２２は直線状に延在し、線状電極２３は湾曲した状態で線状電極２２に隣接して配置され、それぞれの終端は電極部２４ｉによって短絡されている。本第６実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。【００３５】
本第６実施例にあっても、長さの異なる線状電極２２，２３ごとに異なる共振周波数を有する共振回路を構成し、かつ、放射板３０と電磁界結合する。従って、その作用効果は前記第１実施例と同様である。特に、隣接する線状電極２２，２３に流れる電流の向きが逆になり、該電流によって発生する磁界が互いに打ち消されるので、共振回路から電界のみを放射することになる。【００３６】
（第７実施例、図１１参照）
図１１に無線ＩＣデバイスの第７実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。線状電極２２は直線状に延在し、線状電極２３は屈曲した状態で線状電極２２に隣接して配置され、それぞれの終端は電極部２４ｉによって短絡されている。本第７実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。【００３７】
本第７実施例にあっても、長さの異なる線状電極２２，２３ごとに異なる共振周波数を有する共振回路を構成し、かつ、放射板３０と電磁界結合する。従って、その作用効果は前記第１実施例及び第６実施例と同様である。【００３８】
（第８実施例、図１２〜図１５参照）
図１２、図１３及び図１４に無線ＩＣデバイスの第８実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板４０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板４０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。【００３９】
放射板３０は、図１３に示すように、フィルム基板３２上に線状電極３１ａを螺旋形状に配置したもので、中央部は短絡され、両端部３１ｂは螺旋形状の外方に引き出されて開放端とされている。即ち、放射板３０の形状や材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。【００４０】
給電回路基板４０は、図１５に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図４に示した線状電極２２，２３（２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ）と等価なものであり、以下に詳述する。【００４１】
図１４（Ａ）に示すように、基板３２上には放射板３０を覆う保護層１１が設けられ、該保護層１１にて給電回路基板４０を接着している。また、給電回路基板４０上には無線ＩＣチップ５を覆う保護層１２が設けられている。あるいは、図１４（Ｂ）に示すように、保護層１１と給電回路基板４０との間に接着剤層１３を介在させてもよい。【００４２】
ここで、給電回路基板４０の多層構造について図１５を参照して説明する。この給電回路基板４０は、誘電体からなるセラミックシート４１Ａ〜４１Ｅを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート４１Ａ〜４１Ｅを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。【００４３】
詳しくは、シート４１Ａには、接続用電極２２'，２３'、グランド電極２５、ビアホール導体４２ａ，４２ｂが形成されている。シート４１Ｂには、電極２２，２３、ビアホール導体４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅが形成されている。シート４１Ｃ，４１Ｄには、それぞれ、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ、ビアホール導体４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉが形成されている。さらに、シート４１Ｅには、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ、接続用電極部２４ａ，２４ｂが形成されている。【００４４】
以上のシート４１Ａ〜４１Ｅを積層することにより、線状電極２２ａがビアホール導体４２ｆにより螺旋形状に接続され、線状電極２２ｂがビアホール導体４２ｇにより螺旋形状に接続される。また、線状電極２３ａがビアホール導体４２ｈにより螺旋形状に接続され、線上電極２３ｂがビアホール導体４２ｉにより螺旋形状に接続される。【００４５】
さらに、線状電極２２ａ，２２ｂの一端はビアホール導体４２ｃ，４２ｄにより電極２２に接続され、該電極２２はビアホール導体４２ａにより接続用電極２２'に接続される。線状電極２３ａ，２３ｂの一端はビアホール導体４２ｂ，４２ｅにより電極２３に接続され、該電極２３はシート４１Ａに形成したビアホール導体４２ｂにより接続用電極２３'に接続される。また、線状電極２２ａ，２３ａの終端及び線状電極２２ｂ，２３ｂの終端は、それぞれ、シート４１Ｅ上において電極部２４ａ，２４ｂにて短絡されている。【００４６】
以上のごとく接続された線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂは前記第１実施例として図４に示した共振回路と等価の共振回路を形成している。従って、本８実施例の作用効果は第１実施例と同様である。特に、第８実施例では、給電回路基板４０が多層基板にて形成されているため、共振回路をコンパクトに精度よく内蔵でき、給電回路基板４０を小さな専有面積とすることができる。【００４７】
（第９実施例、図１６参照）
図１６に無線ＩＣデバイスの第９実施例の要部を示す。本第９実施例は、図６に示した共振回路を多層基板に内蔵したもので、最下層のシート４１Ｅのみを示している。他のシートは図１５に示したシート４１Ａ〜４１Ｄと同じものが積層され、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの終端は、それぞれ、シート４１Ｅ上において電極部２４ｃにて短絡されている。【００４８】
（第１０実施例、図１７参照）
図１７に無線ＩＣデバイスの第１０実施例における給電回路基板５０の多層構造を示す。給電回路基板５０以外の構成は前記第８実施例と同様であり、その説明は省略する。【００４９】
給電回路基板５０に内蔵されている共振回路は、図７に示した線状電極２２，２３を備えたものと等価であり、電極２２ａ，２２ｂが接続用電極２２'の直後から分岐されている点で若干相違している。【００５０】
詳しくは、シート５１Ａには、接続用電極２２'，２３'、グランド電極２５、ビアホール導体５２ａ，５２ｂが形成されている。シート５１Ｂには、電極２２、ビアホール導体５２ｃ，５２ｄが形成されている。シート５１Ｃ，５１Ｄには、それぞれ、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３、ビアホール導体５２ｅ，５２ｆ，５２ｇが形成されている。さらに、シート５１Ｅには、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３、接続用電極部２４ｆが形成されている。【００５１】
以上のシート５１Ａ〜５１Ｅを積層することにより、線状電極２２ａがビアホール導体５２ｅにより螺旋形状に接続され、線状電極２２ｂがビアホール導体５２ｆにより螺旋形状に接続される。また、線状電極２３がビアホール導体５２ｇにより螺旋形状に接続される。【００５２】
さらに、線状電極２２ａ，２２ｂの一端はビアホール導体５２ｃ，５２ｄにより電極２２に接続され、該電極２２はビアホール導体５２ａにより接続用電極２２'に接続される。線状電極２３の一端はビアホール導体５２ｂにより接続用電極２３'に接続される。また、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３の終端は、それぞれ、シート５１Ｅ上において電極部２４ｆにて短絡されている。【００５３】
（第１１実施例、図１８参照）
図１８に無線ＩＣデバイスの第１１実施例における給電回路基板６０の多層構造を示す。給電回路基板６０以外の構成は前記第８実施例と同様であり、その説明は省略する。【００５４】
給電回路基板６０に内蔵されている共振回路は、図８に示した線状電極２２，２３を備えたものと等価である。【００５５】
詳しくは、シート６１Ａには、接続用電極２２'，２３'、グランド電極２５、ビアホール導体６２ａ，６２ｂが形成されている。シート６１Ｂには、電極２２，２３、ビアホール導体６２ｃ，６２ｄが形成されている。シート６１Ｃ，６１Ｄには、それぞれ、線状電極２２，２３、ビアホール導体６２ｃ，６２ｄが形成されている。さらに、シート６１Ｅには、線状電極２２，２３、接続用電極部２４ｇが形成されている。【００５６】
以上のシート６１Ａ〜６１Ｅを積層することにより、線状電極２２がビアホール導体６２ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極２３がビアホール導体６２ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極２２の一端はビアホール導体６２ａにより接続用電極２２'に接続される。線状電極２３の一端はビアホール導体６２ｂにより接続用電極２３'に接続される。また、線状電極２２，２３の終端はシート６１Ｅ上において電極部２４ｇにて短絡されている。【００５７】
（第１２実施例、図１９〜図２２参照）
図１９〜図２２に無線ＩＣデバイスの第１２実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板７０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板７０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。【００５８】
放射板３０は、図２０に示すように、フィルム基板３２上に線状に配置したもので、中央部に円形状の広面積部３０ａを有し、両端部は開放端とされている。放射板３０の材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。【００５９】
給電回路基板７０は、図２１に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図２２の等価回路に示すように、インダクタンスＬ１，Ｌ２、キャパシタンスＣ１，Ｃ２及び以下に説明する容量電極７７と放射板３０との間に形成されるキャパシタンスＣ３からなり、以下に詳述する。【００６０】
即ち、給電回路基板７０は、図２１に示すように、誘電体からなるセラミックシート７１Ａ〜７１Ｇを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート７１Ａ〜７１Ｇを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。【００６１】
詳しくは、シート７１Ａには、接続用電極７２'，７３'、グランド電極７５、ビアホール導体７６ａ，７６ｂが形成されている。シート７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄには、それぞれ、線状電極７２，７３、ビアホール導体７６ｃ，７６ｄが形成されている。シート７１Ｅには、電極部７４、ビアホール導体７６ｅが形成されている。複数枚のシート７１Ｆには、ビアホール導体７６ｅが形成されている。さらに、シート７１Ｇには、容量電極７７が形成されている。【００６２】
以上のシート７１Ａ〜７１Ｇを積層することにより、線状電極７２がビアホール導体７６ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極７３がビアホール導体７６ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極７２の一端はビアホール導体７６ａを介して接続用電極７２'に接続される。線状電極７３の一端はビアホール導体７６ｂを介して接続用電極７３'に接続される。また、線状電極７２，７３の終端は、それぞれ、シート７１Ｅ上において電極部７４にて短絡され、ビアホール導体７６ｅを介して容量電極７７に接続されている。【００６３】
以上のごとく接続された線状電極７２，７３は図２２に示す共振回路を形成し、線状電極７２がインダクタンスＬ１を形成するとともに、線状電極７３がインダクタンスＬ２を形成し、それらの線間容量がキャパシタンスＣ１，Ｃ２を形成している。また、接続用電極７２'，７３'が無線ＩＣチップ５の入出力端子電極６，６と半田バンプ８，８を介して電気的に接続される（図１９参照）。容量電極７７は線状電極７２，７３の終端に電気的に接続されるとともに、放射板３０と容量結合（キャパシタンスＣ３）する。【００６４】
本第１２実施例の作用効果は、基本的には前記第８実施例と同様である。特に、第１２実施例では、給電回路基板７０に容量電極７７を設けたため、放射板３０と共振回路とを容量のみで結合させることができ、放射板３０との結合調整を容易に行うことができる。即ち、線状電極７２，７３のそれぞれの線間に発生する浮遊容量Ｃ１，Ｃ２とインダクタンスＬ１，Ｌ２とでインピーダンス設計を行うと、浮遊容量Ｃ１，Ｃ２は小さいので制約が大きい。しかし、給電回路基板７０に容量電極７７を設けて放射板３０との間にキャパシタンスＣ３を形成することにより、放射板３０とのインピーダンス整合設計に使用できる容量が大きくなり、設計自由度が大きくなる。そして、容量値が大きくなると、必要なインダクタンス値を小さくでき、線状電極７２，７３を小型化できる。【００６５】
（第１３実施例、図２３〜図２６参照）
図２３〜図２６に無線ＩＣデバイスの第１３実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板８０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板８０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。【００６６】
放射板３０は、図２４に示すように、フィルム基板３２上に線状に配置したもので、両端部は開放端とされている。放射板３０の材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。【００６７】
給電回路基板８０は、図２５に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図２６の等価回路に示すように、インダクタンスＬ１，Ｌ２、キャパシタンスＣ１，Ｃ２及び以下に説明する容量電極８７と放射板３０との間に形成されるキャパシタンスＣ３からなり、以下に詳述する。【００６８】
即ち、給電回路基板８０は、図２５に示すように、誘電体からなるセラミックシート８１Ａ〜８１Ｆを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート８１Ａ〜８１Ｆを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。【００６９】
詳しくは、シート８１Ａには、接続用電極８２'，８３'、グランド電極８５、ビアホール導体８６ａ，８６ｂが形成されている。シート８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄには、それぞれ、線状電極８２，８３、ビアホール導体８６ｃ，８６ｄが形成されている。シート８１Ｅには、電極部８４、ビアホール導体８６ｅが形成されている。複数枚のシート８１Ｆには、ビアホール導体８６ｅが形成されている。【００７０】
以上のシート８１Ａ〜８１Ｆを積層した後、最下層のシート８１Ｆの裏面に容量電極８７が形成され、複数枚のシート８１Ｆの積層体の両側面には外部端子電極８８，８８が形成される。この外部端子電極８８の材質は容量電極８７と同じであり、容量電極８７と導通するように形成されている。なお、容量電極８７は最下層のシート８１Ｆの裏面に積層前に予め形成されていてもよい。【００７１】
以上のシート８１Ａ〜８１Ｆを積層することにより、線状電極８２がビアホール導体８６ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極８３がビアホール導体８６ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極８２の一端はビアホール導体８６ａを介して接続用電極８２'に接続される。線状電極８３の一端はビアホール導体８６ｂを介して接続用電極８３'に接続される。また、線状電極８２，８３の終端は、それぞれ、シート８１Ｅ上において電極部８４にて短絡され、ビアホール導体８６ｅを介して容量電極８７に接続されている。【００７２】
この給電回路基板８０は、図２４に示すように、放射板３０上に貼着される。このとき、接着剤としては絶縁性のものが使用される。そして、線状電極８２，８３は図２６に示す共振回路を形成し、線状電極８２がインダクタンスＬ１を形成するとともに、線状電極８３がインダクタンスＬ２を形成し、それらの線間容量がキャパシタンスＣ１，Ｃ２を形成している。また、接続用電極８２'，８３'が無線ＩＣチップ５の入出力端子電極６，６と半田バンプ８，８を介して電気的に接続される（図２３参照）。容量電極８７は線状電極８２，８３の終端に電気的に接続されるとともに、放射板３０と容量結合する。また、外部端子電極８８も放射板３０と容量結合する。【００７３】
本第１３実施例の作用効果は、基本的には前記第８及び第１２実施例と同様である。特に、第１３実施例では、給電回路基板８０に容量電極８７に加えて外部端子電極８８を設けたため、放射板３０と共振回路とを容量のみで結合させることができて放射板３０との結合調整を容易に行うことができる以外に、外部端子電極８８にて容量が増加するため、放射板３０とのキャパシタンスＣ３をより大きくすることができる。また、本第１３実施例では、各シート８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄ上で隣接する線状電極８２，８３に流れる電流の向きは互いに逆方向である（図２５の矢印ａ，ｂ参照）。このように、電流の向きが逆方向であると、電流によって発生する磁界が相殺され、共振回路から電界のみが放射されて放射板３０と結合する。【００７４】
（第１４実施例、図２７〜図２９参照）
図２７〜図２９に無線ＩＣデバイスの第１４実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、前記図１９と同じ側面構成を有し、図２７に示すように、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板９０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板９０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。【００７５】
放射板３０は、図２７に示すように、フィルム基板３２上に線状に配置したもので、中央部に方形状の広面積部３０ａを有し、両端部は開放端とされている。放射板３０の材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。【００７６】
給電回路基板９０は、図２８に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図２９の等価回路に示すように、インダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３、キャパシタンスＣ１，Ｃ２，Ｃ５及び以下に説明する容量電極９８と放射板３０との間に形成されるキャパシタンスＣ３、容量電極９７，９８間に形成されるキャパシタンスＣ４からなり、以下に詳述する。【００７７】
即ち、給電回路基板９０は、図２８に示すように、誘電体からなるセラミックシート９１Ａ〜９１Ｇを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート９１Ａ〜９１Ｇを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。【００７８】
詳しくは、シート９１Ａには、接続用電極９２'，９３'、グランド電極９５、ビアホール導体９６ａ，９６ｂが形成されている。シート９１Ｂ，９１Ｃには、それぞれ、線状電極９２，９３、ビアホール導体９６ｃ，９６ｄが形成されている。シート９１Ｄには、線状電極９２，９３、ビアホール導体９６ｅが形成されている。シート９１Ｅには、線状電極９６、ビアホール導体９６ｆが形成されている。シート９１Ｆ，９１Ｇには、それぞれ、容量電極９７，９８が形成されている。【００７９】
以上のシート９１Ａ〜９１Ｇを積層することにより、線状電極９２がビアホール導体９６ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極９３がビアホール導体９６ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極９２の一端はビアホール導体９６ａを介して接続用電極９２'に接続される。線状電極９３の一端はビアホール導体９６ｂを介して接続用電極９３'に接続される。また、線状電極９２，９３の終端は、それぞれ、シート９１Ｄ上において短絡され、ビアホール導体９６ｅを介して線状電極９６に接続され、さらに、ビアホール導体９６ｆを介して容量電極９７に接続されている。【００８０】
以上のごとく接続された線状電極９２，９３は図２９に示す共振回路を形成し、線状電極９２がインダクタンスＬ１を形成するとともに、線状電極９３がインダクタンスＬ２を形成し、それらの線間容量がキャパシタンスＣ１，Ｃ２を形成している。このインダクタンスＬ１，Ｌ２は若干結合している。さらに、線状電極９６がインダクタンスＬ３を形成し、その線間容量がキャパシタンスＣ５を形成している。インダクタンスＬ３は前記インダクタンスＬ１，Ｌ２と直列に接続されている。【００８１】
また、接続用電極９２'，９３'が無線ＩＣチップ５の入出力端子電極６，６と半田バンプ８，８を介して電気的に接続される（図１９参照）。容量電極９７は線状電極９６を介して線状電極９２，９３の終端に電気的に接続されるとともに、容量電極９８とでキャパシタンスＣ４を形成している。さらに、容量電極９８は放射板３０と容量結合する（キャパシタンスＣ３）。【００８２】
本第１４実施例の作用効果は、基本的には前記第８及び第１２実施例と同様である。特に、第１４実施例では、給電回路基板９０に放射板３０と容量結合する容量電極９８に加えてキャパシタンスＣ４を形成する容量電極９７を設けたため、放射板３０と共振回路とを容量のみで結合させることができて放射板３０との結合調整を容易に行うことができる以外に、共振回路のキャパシタンス成分が増加し、共振回路設計の自由度が向上する。また、本第１４実施例においても、各シート９１Ｂ，９１Ｃ上で隣接する線状電極９２，９３に流れる電流の向きは互いに逆方向である（図２８の矢印ａ，ｂ参照）。このように、電流の向きが逆方向であると、電流によって発生する磁界が相殺され、共振回路から電界のみが放射されて放射板３０と結合する。【００８３】
なお、本第１４実施例と前記第１２実施例にあっては、電磁結合モジュール１を放射板３０上に貼着する接着剤として、必ずしも絶縁性のものを用いる必要はなく、導電性の接着剤を用いてもよい。【００８４】
（第１５実施例、図３０〜図３４参照）
図３０、図３１及び図３２に無線ＩＣデバイスの第１５実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を設けた給電回路基板１２０と、ＰＥＴフィルムからなる基板１３２上に形成したアンテナとして機能する放射板１３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板１２０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１０１を構成している。【００８５】
放射板１３０は、図３１に示すように、フィルム基板１３２上に線状電極１３１ａを螺旋形状に配置したもので、中央部は短絡され、両端部１３１ｂは螺旋形状の外方に引き出されて開放端とされている。【００８６】
給電回路基板１２０は、図３３に示すように、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面（表面）１２１ａ上に第１線状電極１２２を螺旋形状に配置するとともに、第２主面（裏面）１２１ｂ上に第２線状電極１２３を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３は、互いに透視した状態で重なるように電極線１２２ａ，１２２ｂ，１２３ａ，１２３ｂとされてそれぞれ２重に隣接した螺旋形状とされ、終端は接続用電極部１２２ｃ，１２３ｃで短絡されている。【００８７】
第１主面１２１ａに形成された第１線状電極１２２（電極線１２２ａ，１２２ｂ）の両端部は接続用電極１２２’とされ、該第１主面１２１ａには電気的には浮いているグランド電極１２５が形成されている。また、第２主面１２１ｂに形成された第２線状電極１２３（電極線１２３ａ，１２３ｂ）の両端部は接続用電極１２２’と基板１２１を介して対向する容量電極１２３’とされている。【００８８】
前記線状電極１２２，１２３や放射板１３０（電極１３１ａ，１３１ｂ）などは、アルミ箔、銅箔などの導電材からなる金属薄板を基板１２１，１３２に貼着したり、基板１２１，１３２上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属めっき、あるいは導電性ペーストなどにより形成した電極膜を設けたものである。【００８９】
無線ＩＣチップ５は、図５に示して既に説明したものであり、入出力端子電極６，６が前記第１線状電極１２２の接続用電極１２２’，１２２’に半田やＡｕなどの金属バンプを介して電気的に接続されている。また、グランド端子電極７，７はグランド電極１２５，１２５に金属バンプを介して電気的に接続されている。【００９０】
図３２（Ａ）に示すように、基板１３２上には放射板１３０を覆う保護層１１１が設けられ、該保護層１１１にて給電回路基板１２０を接着している。あるいは、図３２（Ｂ）に示すように、基板１２１上に線状電極１２２及び無線ＩＣチップ５を覆う保護層１１２が設けられていてもよい。さらに、図３２（Ｃ）に示すように、保護層１１１と基板１２１との間に接着剤層１１３を介在させてもよい。【００９１】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイスは、基板１３２がＲＦＩＤシステムの対象となる物品の容器などに貼着され、無線ＩＣチップ５が放射板１３０を介して、例えば、ＵＨＦ周波数帯の高周波信号を用いて、リーダライタと交信する。即ち、放射板１３０で受信された高周波信号によって給電回路基板１２０の共振回路を介して無線ＩＣチップ５が動作され、該無線ＩＣチップ５からの応答信号が共振回路を介して放射板１３０からリーダライタに放射される。【００９２】
詳しくは、図３４に示すように、第１線状電極１２２の各電極線１２２ａ，１２２ｂによるインダクタンスＬ１０１，Ｌ１０２と、第２線状電極１２３の各電極線１２３ａ，１２３ｂによるインダクタンスＬ１０３，Ｌ１０４と、対向する電極１２２’，１２３’間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。本第１５実施例では、電極線１２２ａ，１２２ｂが線路長が異なることによる異なる２種類の共振周波数を有し、電極線１２３ａ，１２３ｂが線路長が異なることによる２種類の共振周波数を有し、電極線１２２ａ，１２３ａの共振周波数は同じであり、電極線１２２ｂ，１２３ｂの共振周波数は同じである。【００９３】
以上の共振回路と放射板１３０とが電磁界結合する。そして、共振回路が無線ＩＣチップ５と放射板１３０とのインピーダンス整合及び信号の共振周波数を決定することになる。本第１５実施例では電極線１２２ａ，１２３ａと電極線１２２ｂ，１２３ｂとで異なる共振周波数に設定され、広帯域にて動作可能であり、一つの無線ＩＣデバイスによって異なる周波数のＲＦＩＤシステムに対応可能である。また、線状電極１２２，１２３を基板１２１の両主面１２１ａ，１２１ｂにそれぞれ配置しているため、給電回路基板１２０の小型化、ひいては無線ＩＣデバイスの小型化が達成される。【００９４】
特に、電極線１２２ａ，１２２ｂ及び電極線１２３ａ，１２３ｂを互いに隣接させて螺旋形状に配置しているため、電極線１２２ａ，１２２ｂ及び電極線１２３ａ，１２３ｂは周回を重ねるごとに線路長が変化していき、共振周波数が異なる。ちなみに、線路長Ｌと共振周波数ｆに相当する波長λとの関係は、Ｌ＝λ／２である。また、螺旋形状とすることで給電回路基板１２０の占有面積が小さくて済む。【００９５】
なお、隣接する線状電極１２２，１２３の線路長が同じであっても、線路幅や電極間容量などの相違によって共振周波数を異ならせることが可能である。線路幅を変更することで電極のインダクタンスが変化する。即ち、線路幅を大きくするとインダクタンスが大きくなる。また、電極間隔を変更することで、電極間のキャパシタンスが変化する。即ち、電極間隔を大きくするとキャパシタンスが小さくなる。従って、線路幅及び／又は電極間隔を変更することで、共振周波数を微調整することが可能となる。また、電極１２２’，１２３’の面積を変更することにより、その間に形成されるキャパシタンス値を調整することができ、共振周波数の設計自由度が向上する。【００９６】
本第１５実施例での動作周波数は前記共振回路によって決定されるため、放射板１３０の長さなどに依存することはなく、給電回路基板１２０の放射板１３０への実装位置が多少ずれたりしても動作不良を生じることがなく、実装精度が緩和される。【００９７】
さらに、共振回路の線状電極１２２，１２３と放射板１３０とをそれぞれ螺旋形状に配置しているため、両者の電磁界結合が強くなり、信号の損失が小さく、送受信信号の伝送効率が向上する。特に、螺旋形状に配置された放射板１３０の両端部１３１ｂを螺旋形状の外方に同じ方向に引き出して開放端としており、引出し方向に高周波信号の指向性を揃えることができる。即ち、開放端の引出し方向に応じて放射特性や指向性を変化させることができ、円偏波の送受信も可能になる。また、給電回路基板１２０はフレキシブルな樹脂基板１２１にて形成されているため、無線ＩＣデバイスの低背化が達成される。【００９８】
（第１６実施例、図３５及び図３６参照）
図３５に無線ＩＣデバイスの第１６実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３は、互いに透視した状態で重なるようにコ字形状とされ、それぞれの両端部には電極１２２’，１２３’が形成されている。本第１６実施例の他の構成は前記第１５実施例と同様であり、その説明は省略する。【００９９】
本第１６実施例での共振回路は、図３６に示すように、第１線状電極１２２によるインダクタンスＬ１０１と、第２線状電極１２３によるインダクタンスＬ１０２と、対向する電極１２２’，１２３’間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。従って、その作用効果は前記第１５実施例と基本的に同様である。【０１００】
（第１７実施例、図３７参照）
図３７に無線ＩＣデバイスの第１７実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示す。この線状電極１２２，１２３は互いに線路長が異なる点以外は前記第１６実施例と同様である。従って、共振回路も図３６に示したとおりである。但し、インダクタンスＬ１０１，Ｌ１０２は各線状電極１２２，１２３の線路長が異なるために異なった値となり、２種類の共振周波数を備えていることになる。【０１０１】
（第１８実施例、図３８及び図３９参照）
図３８に無線ＩＣデバイスの第１８実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２（電極線１２２ａ，１２２ｂ）を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３（電極線１２３ａ，１２３ｂ）を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３の両端部にはそれぞれ電極１２２’，１２３’が形成されている。【０１０２】
電極線１２２ａ，１２２ｂは途中でさらに電極線１２２ａ１，１２２ａ２及び電極線１２２ｂ１，１２２ｂ２に分岐され、電極線１２３ａ，１２３ｂは途中でさらに電極線１２３ａ１，１２３ａ２及び電極線１２３ｂ１，１２３ｂ２に分岐されている。これらの電極線は螺旋形状に配置され、電極線１２２ａ１，１２２ｂ２の終端は接続用電極部１２２ｄで短絡され、電極線１２２ａ２，１２２ｂ１の終端は接続用電極部１２２ｅで短絡されている。また、電極線１２３ａ１，１２３ｂ２の終端は接続用電極部１２３ｄで短絡され、電極線１２３ａ２，１２３ｂ１の終端は接続用電極部１２３ｅで短絡されている。【０１０３】
本第１８実施例での共振回路は、図３９に示すように、各電極線によるインダクタンスＬ１０１〜Ｌ１０８と、対向する電極１２２’，１２３’間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。その作用効果は前記第１５実施例と同様である。特に、第１８実施例では、電極線１２２ａ１，１２２ａ２，１２２ｂ１，１２２ｂ２の線路長が異なることによる異なる４種類の共振周波数を有し、より広帯域での動作が可能である。【０１０４】
（第１９実施例、図４０及び図４１参照）
図４０に無線ＩＣデバイスの第１９実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２（電極線１２２ａ，１２２ｂ）を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３（電極線１２３ａ，１２３ｂ）を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３の両端部にはそれぞれ電極１２２’，１２３’が形成されている。【０１０５】
電極線１２２ｂは途中でさらに電極線１２２ｂ１，１２２ｂ２に分岐され、電極線１２３ｂは途中でさらに電極線１２３ｂ１，１２３ｂ２に分岐されている。これらの電極線は螺旋形状に配置され、電極線１２２ａ，１２２ｂ１，１２２ｂ２の終端は接続用電極部１２２ｆで短絡されている。また、電極線１２３ａ，１２３ｂ１，１２３ｂ２の終端は接続用電極部１２３ｆで短絡されている。【０１０６】
本第１９実施例での共振回路は、図４１に示すように、各電極線によるインダクタンスＬ１０１〜Ｌ１０６と、対向する電極１２２’，１２３’間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。その作用効果は前記第１５施例と同様である。特に、第１９実施例では、電極線１２２ａ，１２２ｂ１，１２２ｂ２の線路長が異なることによる異なる３種類の共振周波数を有し、より広帯域での動作が可能である。【０１０７】
（第２０実施例、図４２参照）
図４２に無線ＩＣデバイスの第２０実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３を配置したものである。第１線状電極１２２は前記第１５実施例に示したもの（図３３（Ａ）参照）と同じ形状を有する電極線１２２ａ，１２２ｂにて形成されている。第２線状電極１２３は第１線状電極１２２の外郭線に沿って配置され、両端部に電極１２３’が形成され、終端は短絡されている。【０１０８】
本第２０実施例での共振回路は、第１５実施例と同様である（図３４参照）。従って、その作用効果は第１５実施例と同様である。特に、第２０実施例にあっては、線路長の異なる電極線１２２ａ，１２２ｂで構成されるインダクタンス値Ｌ１０１，Ｌ１０２による２種類の共振周波数に対して、電極線１２３ａ，１２３ｂで構成されるインダクタンス値Ｌ１０３，Ｌ１０４による共振周波数を加えた３種類の共振周波数を有し、より広帯域での動作が可能である。【０１０９】
（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。【０１１０】
例えば、前記実施例に示した線状電極２２，２３，１２２，１２３などや放射板３０，１３０、基板２０，２１，３２，１２０，１２１，１３２などの材料はあくまで例示であり、必要な特性を有する材料であれば、任意のものを使用することができる。放射板３０，１３０における開放端の引出し方向も任意である。【０１１１】
また、前記実施例に示した線状電極２２，２３，１２２，１２３や放射板３０，１３０の螺旋形状は右巻きになっているが、左巻きでもよく、あるいは、二つの中心を有する螺旋形状であってもよい。さらに、無線ＩＣチップを共振回路に接続するのに、金属バンプ以外の処理を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上のように、本発明は、無線ＩＣデバイスに有用であり、特に、広帯域で安定した動作が可能であり、高精度な実装を必要としない点で優れている。
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【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】
入出力端子を有し、送受信信号を処理する無線ＩＣチップと、
螺旋形状又はミアンダ形状に形成され、異なる共振周波数を有する２本の線状電極のそれぞれの一端を前記無線ＩＣチップの入出力端子に電気的に接続し、他端を互いに電気的に接続することにより形成した第１線状電極を含む共振回路を有する給電回路基板と、
前記共振回路と電磁界結合する放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣチップを前記給電回路基板上に搭載して電磁結合モジュールを構成し、
前記放射板で受信された信号によって前記共振回路を介して前記無線ＩＣチップが動作され、該無線ＩＣチップからの応答信号が前記共振回路を介して前記放射板から外部に放射されること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記第１線状電極と絶縁状態で配置され、前記無線ＩＣチップの入出力端子に結合した第２線状電極をさらに有し、
前記第１線状電極が前記給電回路基板の一方主面に形成され、
前記第２線状電極が前記給電回路基板の他方主面に形成されていること、
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】
前記第１線状電極及び前記第２線状電極はそれぞれ長さが異なっ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】
前記第１線状電極又は前記第２線状電極の他端に前記放射板と容量結合するための電極を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記第１線状電極及び前記第２線状電極の両端部は前記給電回路基板を介して互いに対向して容量を形成していることを特徴とする請求項２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】
前記２本の線状電極のそれぞれが所定の共振周波数を有する共振回路を構成し、信号の共振周波数は共振回路の共振周波数に実質的に相当すること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記２本の線状電極はそれぞれ隣接するように配置されてい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】
隣接する前記２本の線状電極は２重の螺旋形状に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記２本の線状電極はそれぞれに流れる電流が逆向きになるように配置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１０】
前記第１線状電極及び前記第２線状電極のうち少なくとも一方はミアンダ状に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記２本の線状電極の少なくとも１本は分岐されて終端が短絡されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記放射板は螺旋形状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１３】
前記放射板の開放端が螺旋形状の外方に引き出されていることを特徴とする請求項１２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１４】
前記無線ＩＣチップ、前記給電回路基板及び前記放射板の少なくとも一つはフレキシブル基板にて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１３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１５】
前記給電回路基板は多層基板にて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１４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１６】
前記給電回路基板の表面に前記放射板と容量結合するための電極と電気的に導通する外部端子電極が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１５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１７】
前記無線ＩＣチップ、前記給電回路基板及び前記放射板の少なくとも一つを覆う保護膜が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１６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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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チップを有する無線ＩＣデバイスに関する。
【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や容器などに付された所定の情報を記憶したＩＣチップ（ＩＣタグ、無線ＩＣチップとも称する）とを非接触方式で通信し、情報を伝達するＲＦＩＤシステムが開発されている。ＩＣチップを搭載した無線ＩＣデバイスとしては、従来、特許文献１に記載されているように、ＩＣチップの裏面に第１のアンテナコイルを配置し、該第１のアンテナコイルと対向するように配置された第２のアンテナコイルと第１のアンテナコイルとを磁界結合させたものが知られている。この無線ＩＣデバイスでは、第２のアンテナコイルと電気的に接続されている第３のアンテナコイルによりリーダライタと信号の送受信を行う。
【０００３】
しかし、前記従来の無線ＩＣデバイスでは、スパイラル形状の第３のアンテナコイルの長さで決まる単一の共振周波数でのみ動作する。それゆえ、ＲＦＩＤシステムとしての使用周波数帯域が狭く、動作周波数の異なる複数のＲＦＩＤシステムに対応できないという問題点を有していた。また、これと関連して、第３のアンテナコイルの長さが作製条件などによって変化すると共振周波数も変化し、それにより動作周波数も変化していた。このように、動作周波数が変化するとアンテナとしての十分な放射特性が得られないため、ＲＦＩＤシステムとして動作不良を招来していた。
【０００４】
さらに、前記第１及び第２のアンテナコイルを結合させるためには、両者の間隔を２０μｍ以下になるように高精度に実装する必要がある。しかし、このような高精度での実装は非常に難しく、また、間隔が狭いことに起因する実装位置のばらつきで放射特性が大きく変化するという問題点をも有していた。また、この種の無線ＩＣデバイスでは小型化を図ることも重要な課題とされている。
【特許文献１】特開２０００−３１１２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、広帯域で安定した動作が可能であり、高精度な実装を必要としない、ＲＦＩＤシステムに好適な無線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】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の１形態である無線ＩＣデバイスは、
入出力端子を有し、送受信信号を処理する無線ＩＣチップと、
螺旋形状又はミアンダ形状に形成され、異なる共振周波数を有する２本の線状電極のそれぞれの一端を前記無線ＩＣチップの入出力端子に電気的に接続し、他端を互いに電気的に接続することにより形成した第１線状電極を含む共振回路を有する給電回路基板と、
前記共振回路と電磁界結合する放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣチップを前記給電回路基板上に搭載して電磁結合モジュールを構成し、
前記放射板で受信された信号によって前記共振回路を介して前記無線ＩＣチップが動作され、該無線ＩＣチップからの応答信号が前記共振回路を介して前記放射板から外部に放射されること、
を特徴とする。
【０００７】
前記無線ＩＣデバイスにおいては、前記第１線状電極と絶縁状態で配置され、前記無線ＩＣチップの入出力端子に結合した第２線状電極をさらに有し、前記第１線状電極が前記給電回路基板の一方主面に形成され、前記第２線状電極が前記給電回路基板の他方主面に形成されていてもよい。
【０００８】
前記無線ＩＣデバイスにおいては、２本の異なる線状電極からなる共振回路が無線ＩＣチップと放射板とのインピーダンス整合及び／又は信号の共振周波数を設定する。そして、電磁結合モジュールの実装位置から見た２本の線状電極がそれぞれ長さなどの異なるものであるため、２本の線状電極は異なる共振周波数となる。これにて、アンテナとして機能する放射板の利得のピーク周波数も変化し、広帯域な利得特性を得ることができる。しかも、設計変更や複数の無線ＩＣデバイスを用意することなく、一つの無線ＩＣデバイスによって異なる周波数のＲＦＩＤシステムに対応することができる。また、広帯域な特性を有しているため、給電回路基板に設けた共振回路を構成するインダクタンスやキャパシタンスなどの回路定数が変化したとしてもＲＦＩＤシステムで動作しない不具合を生じることはない。
【０００９】
さらに、無線ＩＣデバイスの動作周波数は給電回路基板に設けた共振回路により決定され、放射板が共振回路と結合する部分の長さや大きさなどには依存しないため、給電回路基板の放射板への実装位置が多少ずれたりしても動作不良を生じることがなく、実装精度が緩和される。また、放射板と給電回路基板とは電気的に直接接続されていないため、放射板から侵入する静電気が無線ＩＣチップに印加されることはなく、静電気による無線ＩＣチップの破壊を防止できる。
【００１０】
なお、各線状電極の共振周波数は専らその線路長によって決定される。但し、隣接する線状電極の線路長が同じであっても、電極間容量などの相違によって共振周波数を異ならせることが可能である。即ち、線状電極の線幅を変更することで電極のインダクタンスが変化する。また、電極間隔を変更することで、電極間のキャパシタンスが変化する。
【００１１】
なお、無線ＩＣチップは、本無線ＩＣデバイスが取り付けられる物品に関する各種情報がメモリされている以外に、情報が書き換え可能であってもよく、ＲＦＩＤシステム以外の情報処理機能を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放射板と電磁界結合する共振回路を異なる共振周波数を有する２本の線状電極にて構成したため、広帯域で安定した動作が可能である。また、動作周波数は給電回路基板に設けた共振回路にて決定されるため、給電回路基板の実装に高精度が要求されることはない。さらに、放射板から侵入する静電気による無線ＩＣチップの破壊を防止することができる。
【００１３】
また、放射板と電磁界結合する共振回路を形成する第１線状電極及び第２線状電極を、給電回路基板の一方主面及び他方主面にそれぞれ配置すれば、給電回路基板の専有面積が小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（第１実施例、図１〜図５参照）
図１、図２及び図３に無線ＩＣデバイスの第１実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を設けた給電回路基板２０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板２０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。
【００１６】
放射板３０は、図２に示すように、フィルム基板３２上に線状電極３１ａを螺旋形状に配置したもので、中央部は短絡され、両端部３１ｂは螺旋形状の外方に引き出されて開放端とされている。
【００１７】
給電回路基板２０は、図４に示すように、ＰＥＴフィルムからなる基板２１上に２本の長さの異なる線状電極２２，２３を互いに隣接させて螺旋形状に配置したもので、各線状電極２２，２３はさらに線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂに分岐され、それぞれの終端は電極部２４ａ，２４ｂによって短絡されている。また、電気的には浮いているグランド電極２５が形成されている。
【００１８】
前記電極２２，２３や放射板３０（電極３１ａ，３１ｂ）などは、アルミ箔、銅箔などの導電材からなる金属薄板を基板２１，３２に貼着したり、基板２１，３２上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属めっき、あるいは導電性ペーストなどにより形成した電極膜を設けたものである。
【００１９】
無線ＩＣチップ５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おり、図５に示すように、裏面に入出力端子電極６，６及びグランド端子電極７，７が設けられている。無線ＩＣチップ５は入出力端子電極６，６が前記線状電極２２，２３の中央部開放端２２'，２３'に半田やＡｕなどの金属バンプを介して電気的に接続されている。また、グランド端子電極７，７はグランド電極２５，２５に金属バンプを介して電気的に接続されている。
【００２０】
図３（Ａ）に示すように、基板３２上には放射板３０を覆う保護層１１が設けられ、該保護層１１にて給電回路基板２０を接着している。また、基板２１上には線状電極２２，２３及び無線ＩＣチップ５を覆う保護層１２が設けられている。あるいは、図３（Ｂ）に示すように、保護層１１と基板２１との間に接着剤層１３を介在させてもよい。
【００２１】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイスは、基板３２をＲＦＩＤシステムの対象となる物品の容器などに貼着され、無線ＩＣチップ５が放射板３０を介して、例えば、ＵＨＦ周波数帯の高周波信号を用いて、リーダライタと交信する。即ち、放射板３０で受信された高周波信号によって給電回路基板２０の共振回路を介して無線ＩＣチップ５が動作され、該無線ＩＣチップ５からの応答信号が共振回路を介して放射板３０からリーダライタに放射される。
【００２２】
詳しくは、線状電極２２，２３（分岐電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ）はそれぞれインダクタンス及び線間容量（キャパシタンス）を備え、所定の共振周波数を有する共振回路を構成し、この共振回路と放射板３０とが電磁界結合する。そして、共振回路が無線ＩＣチップ５と放射板３０とのインピーダンス整合及び信号の共振周波数を決定することになる。本第１実施例では分岐電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂごとに異なる共振周波数に設定され、広帯域にて動作可能であり、一つの無線ＩＣデバイスによって異なる周波数のＲＦＩＤシステムに対応可能である。
【００２３】
特に、線状電極２２，２３を互いに隣接させて螺旋形状に配置しているため、線状電極２２，２３は周回を重ねるごとに線路長が変化していき、共振周波数が異なる。ちなみに、線路長Ｌと共振周波数ｆに相当する波長λとの関係は、Ｌ＝λ／２である。また、螺旋形状とすることで給電回路基板２０の占有面積が小さくて済む。
【００２４】
なお、隣接する線状電極２２，２３の線路長が同じであっても、線路幅や電極間容量などの相違によって共振周波数を異ならせることが可能である。線路幅を変更することで電極のインダクタンスが変化する。即ち、線路幅を大きくするとインダクタンスが大きくなる。また、電極間隔を変更することで、電極間のキャパシタンスが変化する。即ち、電極間隔を大きくするとキャパシタンスが小さくなる。従って、線路幅及び／又は電極間隔を変更することで、共振周波数を微調整することが可能となる。
【００２５】
本第１実施例での動作周波数は前記共振回路によって決定されるため、放射板３０の長さなどに依存することはなく、給電回路基板２０の放射板３０への実装位置が多少ずれたりしても動作不良を生じることがなく、実装精度が緩和される。
【００２６】
さらに、共振回路の線状電極２２，２３と放射板３０とをそれぞれ螺旋形状に配置しているため、両者の電磁界結合が強くなり、信号の損失が小さく、送受信信号の伝送効率が向上する。特に、螺旋形状に配置された放射板３０の両端部３１ｂを螺旋形状の外方に同じ方向に引き出して開放端としており、引出し方向に高周波信号の指向性を揃えることができる。即ち、開放端の引出し方向に応じて放射特性や指向性を変化させることができ、円偏波の送受信も可能になる。また、給電回路基板２０はフレキシブルな樹脂基板２１にて形成されているため、無線ＩＣデバイスの低背化が達成される。
【００２７】
また、放射板３０と給電回路基板２０とは電気的に直接接続されていないため、放射板３０から侵入する静電気が無線ＩＣチップ５に印加されることはなく、静電気による無線ＩＣチップ５の破壊を防止できる。
【００２８】
（第２実施例、図６参照）
図６に無線ＩＣデバイスの第２実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。この線状電極２２，２３は分岐電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂのそれぞれの終端を電極部２４ｃによって短絡したものである。本第２実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００２９】
（第３実施例、図７参照）
図７に無線ＩＣデバイスの第３実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。線状電極２２は３周目で電極２２ａ，２２ｂに分岐し、この分岐電極２２ａ，２２ｂの終端と分岐していない線状電極２３の終端とを電極部２４ｆによって短絡したものである。本第３実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００３０】
（第４実施例、図８参照）
図８に無線ＩＣデバイスの第４実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。この線状電極２２，２３は分岐することなく、終端を電極部２４ｇによって短絡したものである。本第４実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００３１】
（第５実施例、図９参照）
図９に無線ＩＣデバイスの第５実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。この線状電極２２，２３はそれぞれ隣接してミアンダ形状に配置され、線状電極２２は途中で電極２２ａ，２２ｂに分岐し、この分岐電極２２ａ，２２ｂの終端と分岐していない線状電極２３の終端とを電極部２４ｈによって短絡したものである。本第５実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００３２】
（第６実施例、図１０参照）
図１０に無線ＩＣデバイスの第６実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。線状電極２２は直線状に延在し、線状電極２３は湾曲した状態で線状電極２２に隣接して配置され、それぞれの終端は電極部２４ｉによって短絡されている。本第６実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００３３】
本第６実施例にあっても、長さの異なる線状電極２２，２３ごとに異なる共振周波数を有する共振回路を構成し、かつ、放射板３０と電磁界結合する。従って、その作用効果は前記第１実施例と同様である。特に、隣接する線状電極２２，２３に流れる電流の向きが逆になり、該電流によって発生する磁界が互いに打ち消されるので、共振回路から電界のみを放射することになる。
【００３４】
（第７実施例、図１１参照）
図１１に無線ＩＣデバイスの第７実施例において共振回路を構成する線状電極２２，２３の平面形状を示す。線状電極２２は直線状に延在し、線状電極２３は屈曲した状態で線状電極２２に隣接して配置され、それぞれの終端は電極部２４ｉによって短絡されている。本第７実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００３５】
本第７実施例にあっても、長さの異なる線状電極２２，２３ごとに異なる共振周波数を有する共振回路を構成し、かつ、放射板３０と電磁界結合する。従って、その作用効果は前記第１実施例及び第６実施例と同様である。
【００３６】
（第８実施例、図１２〜図１５参照）
図１２、図１３及び図１４に無線ＩＣデバイスの第８実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板４０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板４０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。
【００３７】
放射板３０は、図１３に示すように、フィルム基板３２上に線状電極３１ａを螺旋形状に配置したもので、中央部は短絡され、両端部３１ｂは螺旋形状の外方に引き出されて開放端とされている。即ち、放射板３０の形状や材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。
【００３８】
給電回路基板４０は、図１５に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図４に示した線状電極２２，２３（２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ）と等価なものであり、以下に詳述する。
【００３９】
図１４（Ａ）に示すように、基板３２上には放射板３０を覆う保護層１１が設けられ、該保護層１１にて給電回路基板４０を接着している。また、給電回路基板４０上には無線ＩＣチップ５を覆う保護層１２が設けられている。あるいは、図１４（Ｂ）に示すように、保護層１１と給電回路基板４０との間に接着剤層１３を介在させてもよい。
【００４０】
ここで、給電回路基板４０の多層構造について図１５を参照して説明する。この給電回路基板４０は、誘電体からなるセラミックシート４１Ａ〜４１Ｅを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート４１Ａ〜４１Ｅを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。
【００４１】
詳しくは、シート４１Ａには、接続用電極２２'，２３'、グランド電極２５、ビアホール導体４２ａ，４２ｂが形成されている。シート４１Ｂには、電極２２，２３、ビアホール導体４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅが形成されている。シート４１Ｃ，４１Ｄには、それぞれ、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ、ビアホール導体４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉが形成されている。さらに、シート４１Ｅには、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ、接続用電極部２４ａ，２４ｂが形成されている。
【００４２】
以上のシート４１Ａ〜４１Ｅを積層することにより、線状電極２２ａがビアホール導体４２ｆにより螺旋形状に接続され、線状電極２２ｂがビアホール導体４２ｇにより螺旋形状に接続される。また、線状電極２３ａがビアホール導体４２ｈにより螺旋形状に接続され、線上電極２３ｂがビアホール導体４２ｉにより螺旋形状に接続される。
【００４３】
さらに、線状電極２２ａ，２２ｂの一端はビアホール導体４２ｃ，４２ｄにより電極２２に接続され、該電極２２はビアホール導体４２ａにより接続用電極２２'に接続される。線状電極２３ａ，２３ｂの一端はビアホール導体４２ｂ，４２ｅにより電極２３に接続され、該電極２３はシート４１Ａに形成したビアホール導体４２ｂにより接続用電極２３'に接続される。また、線状電極２２ａ，２３ａの終端及び線状電極２２ｂ，２３ｂの終端は、それぞれ、シート４１Ｅ上において電極部２４ａ，２４ｂにて短絡されている。
【００４４】
以上のごとく接続された線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂは前記第１実施例として図４に示した共振回路と等価の共振回路を形成している。従って、本８実施例の作用効果は第１実施例と同様である。特に、第８実施例では、給電回路基板４０が多層基板にて形成されているため、共振回路をコンパクトに精度よく内蔵でき、給電回路基板４０を小さな専有面積とすることができる。
【００４５】
（第９実施例、図１６参照）
図１６に無線ＩＣデバイスの第９実施例の要部を示す。本第９実施例は、図６に示した共振回路を多層基板に内蔵したもので、最下層のシート４１Ｅのみを示している。他のシートは図１５に示したシート４１Ａ〜４１Ｄと同じものが積層され、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの終端は、それぞれ、シート４１Ｅ上において電極部２４ｃにて短絡されている。
【００４６】
（第１０実施例、図１７参照）
図１７に無線ＩＣデバイスの第１０実施例における給電回路基板５０の多層構造を示す。給電回路基板５０以外の構成は前記第８実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００４７】
給電回路基板５０に内蔵されている共振回路は、図７に示した線状電極２２，２３を備えたものと等価であり、電極２２ａ，２２ｂが接続用電極２２'の直後から分岐されている点で若干相違している。
【００４８】
詳しくは、シート５１Ａには、接続用電極２２'，２３'、グランド電極２５、ビアホール導体５２ａ，５２ｂが形成されている。シート５１Ｂには、電極２２、ビアホール導体５２ｃ，５２ｄが形成されている。シート５１Ｃ，５１Ｄには、それぞれ、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３、ビアホール導体５２ｅ，５２ｆ，５２ｇが形成されている。さらに、シート５１Ｅには、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３、接続用電極部２４ｆが形成されている。
【００４９】
以上のシート５１Ａ〜５１Ｅを積層することにより、線状電極２２ａがビアホール導体５２ｅにより螺旋形状に接続され、線状電極２２ｂがビアホール導体５２ｆにより螺旋形状に接続される。また、線状電極２３がビアホール導体５２ｇにより螺旋形状に接続される。
【００５０】
さらに、線状電極２２ａ，２２ｂの一端はビアホール導体５２ｃ，５２ｄにより電極２２に接続され、該電極２２はビアホール導体５２ａにより接続用電極２２'に接続される。線状電極２３の一端はビアホール導体５２ｂにより接続用電極２３'に接続される。また、線状電極２２ａ，２２ｂ，２３の終端は、それぞれ、シート５１Ｅ上において電極部２４ｆにて短絡されている。
【００５１】
（第１１実施例、図１８参照）
図１８に無線ＩＣデバイスの第１１実施例における給電回路基板６０の多層構造を示す。給電回路基板６０以外の構成は前記第８実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００５２】
給電回路基板６０に内蔵されている共振回路は、図８に示した線状電極２２，２３を備えたものと等価である。
【００５３】
詳しくは、シート６１Ａには、接続用電極２２'，２３'、グランド電極２５、ビアホール導体６２ａ，６２ｂが形成されている。シート６１Ｂには、電極２２，２３、ビアホール導体６２ｃ，６２ｄが形成されている。シート６１Ｃ，６１Ｄには、それぞれ、線状電極２２，２３、ビアホール導体６２ｃ，６２ｄが形成されている。さらに、シート６１Ｅには、線状電極２２，２３、接続用電極部２４ｇが形成されている。
【００５４】
以上のシート６１Ａ〜６１Ｅを積層することにより、線状電極２２がビアホール導体６２ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極２３がビアホール導体６２ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極２２の一端はビアホール導体６２ａにより接続用電極２２'に接続される。線状電極２３の一端はビアホール導体６２ｂにより接続用電極２３'に接続される。また、線状電極２２，２３の終端はシート６１Ｅ上において電極部２４ｇにて短絡されている。
【００５５】
（第１２実施例、図１９〜図２２参照）
図１９〜図２２に無線ＩＣデバイスの第１２実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板７０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板７０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。
【００５６】
放射板３０は、図２０に示すように、フィルム基板３２上に線状に配置したもので、中央部に円形状の広面積部３０ａを有し、両端部は開放端とされている。放射板３０の材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。
【００５７】
給電回路基板７０は、図２１に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図２２の等価回路に示すように、インダクタンスＬ１，Ｌ２、キャパシタンスＣ１，Ｃ２及び以下に説明する容量電極７７と放射板３０との間に形成されるキャパシタンスＣ３からなり、以下に詳述する。
【００５８】
即ち、給電回路基板７０は、図２１に示すように、誘電体からなるセラミックシート７１Ａ〜７１Ｇを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート７１Ａ〜７１Ｇを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。
【００５９】
詳しくは、シート７１Ａには、接続用電極７２'，７３'、グランド電極７５、ビアホール導体７６ａ，７６ｂが形成されている。シート７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄには、それぞれ、線状電極７２，７３、ビアホール導体７６ｃ，７６ｄが形成されている。シート７１Ｅには、電極部７４、ビアホール導体７６ｅが形成されている。複数枚のシート７１Ｆには、ビアホール導体７６ｅが形成されている。さらに、シート７１Ｇには、容量電極７７が形成されている。
【００６０】
以上のシート７１Ａ〜７１Ｇを積層することにより、線状電極７２がビアホール導体７６ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極７３がビアホール導体７６ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極７２の一端はビアホール導体７６ａを介して接続用電極７２'に接続される。線状電極７３の一端はビアホール導体７６ｂを介して接続用電極７３'に接続される。また、線状電極７２，７３の終端は、それぞれ、シート７１Ｅ上において電極部７４にて短絡され、ビアホール導体７６ｅを介して容量電極７７に接続されている。
【００６１】
以上のごとく接続された線状電極７２，７３は図２２に示す共振回路を形成し、線状電極７２がインダクタンスＬ１を形成するとともに、線状電極７３がインダクタンスＬ２を形成し、それらの線間容量がキャパシタンスＣ１，Ｃ２を形成している。また、接続用電極７２'，７３'が無線ＩＣチップ５の入出力端子電極６，６と半田バンプ８，８を介して電気的に接続される（図１９参照）。容量電極７７は線状電極７２，７３の終端に電気的に接続されるとともに、放射板３０と容量結合（キャパシタンスＣ３）する。
【００６２】
本第１２実施例の作用効果は、基本的には前記第８実施例と同様である。特に、第１２実施例では、給電回路基板７０に容量電極７７を設けたため、放射板３０と共振回路とを容量のみで結合させることができ、放射板３０との結合調整を容易に行うことができる。即ち、線状電極７２，７３のそれぞれの線間に発生する浮遊容量Ｃ１，Ｃ２とインダクタンスＬ１，Ｌ２とでインピーダンス設計を行うと、浮遊容量Ｃ１，Ｃ２は小さいので制約が大きい。しかし、給電回路基板７０に容量電極７７を設けて放射板３０との間にキャパシタンスＣ３を形成することにより、放射板３０とのインピーダンス整合設計に使用できる容量が大きくなり、設計自由度が大きくなる。そして、容量値が大きくなると、必要なインダクタンス値を小さくでき、線状電極７２，７３を小型化できる。
【００６３】
（第１３実施例、図２３〜図２６参照）
図２３〜図２６に無線ＩＣデバイスの第１３実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板８０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板８０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。
【００６４】
放射板３０は、図２４に示すように、フィルム基板３２上に線状に配置したもので、両端部は開放端とされている。放射板３０の材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。
【００６５】
給電回路基板８０は、図２５に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図２６の等価回路に示すように、インダクタンスＬ１，Ｌ２、キャパシタンスＣ１，Ｃ２及び以下に説明する容量電極８７と放射板３０との間に形成されるキャパシタンスＣ３からなり、以下に詳述する。
【００６６】
即ち、給電回路基板８０は、図２５に示すように、誘電体からなるセラミックシート８１Ａ〜８１Ｆを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート８１Ａ〜８１Ｆを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。
【００６７】
詳しくは、シート８１Ａには、接続用電極８２'，８３'、グランド電極８５、ビアホール導体８６ａ，８６ｂが形成されている。シート８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄには、それぞれ、線状電極８２，８３、ビアホール導体８６ｃ，８６ｄが形成されている。シート８１Ｅには、電極部８４、ビアホール導体８６ｅが形成されている。複数枚のシート８１Ｆには、ビアホール導体８６ｅが形成されている。
【００６８】
以上のシート８１Ａ〜８１Ｆを積層した後、最下層のシート８１Ｆの裏面に容量電極８７が形成され、複数枚のシート８１Ｆの積層体の両側面には外部端子電極８８，８８が形成される。この外部端子電極８８の材質は容量電極８７と同じであり、容量電極８７と導通するように形成されている。なお、容量電極８７は最下層のシート８１Ｆの裏面に積層前に予め形成されていてもよい。
【００６９】
以上のシート８１Ａ〜８１Ｆを積層することにより、線状電極８２がビアホール導体８６ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極８３がビアホール導体８６ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極８２の一端はビアホール導体８６ａを介して接続用電極８２'に接続される。線状電極８３の一端はビアホール導体８６ｂを介して接続用電極８３'に接続される。また、線状電極８２，８３の終端は、それぞれ、シート８１Ｅ上において電極部８４にて短絡され、ビアホール導体８６ｅを介して容量電極８７に接続されている。
【００７０】
この給電回路基板８０は、図２４に示すように、放射板３０上に貼着される。このとき、接着剤としては絶縁性のものが使用される。そして、線状電極８２，８３は図２６に示す共振回路を形成し、線状電極８２がインダクタンスＬ１を形成するとともに、線状電極８３がインダクタンスＬ２を形成し、それらの線間容量がキャパシタンスＣ１，Ｃ２を形成している。また、接続用電極８２'，８３'が無線ＩＣチップ５の入出力端子電極６，６と半田バンプ８，８を介して電気的に接続される（図２３参照）。容量電極８７は線状電極８２，８３の終端に電気的に接続されるとともに、放射板３０と容量結合する。また、外部端子電極８８も放射板３０と容量結合する。
【００７１】
本第１３実施例の作用効果は、基本的には前記第８及び第１２実施例と同様である。特に、第１３実施例では、給電回路基板８０に容量電極８７に加えて外部端子電極８８を設けたため、放射板３０と共振回路とを容量のみで結合させることができて放射板３０との結合調整を容易に行うことができる以外に、外部端子電極８８にて容量が増加するため、放射板３０とのキャパシタンスＣ３をより大きくすることができる。また、本第１３実施例では、各シート８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄ上で隣接する線状電極８２，８３に流れる電流の向きは互いに逆方向である（図２５の矢印ａ，ｂ参照）。このように、電流の向きが逆方向であると、電流によって発生する磁界が相殺され、共振回路から電界のみが放射されて放射板３０と結合する。
【００７２】
（第１４実施例、図２７〜図２９参照）
図２７〜図２９に無線ＩＣデバイスの第１４実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、前記図１９と同じ側面構成を有し、図２７に示すように、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を内蔵した給電回路基板９０と、ＰＥＴフィルムからなる基板３２上に形成したアンテナとして機能する放射板３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板９０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１を構成している。
【００７３】
放射板３０は、図２７に示すように、フィルム基板３２上に線状に配置したもので、中央部に方形状の広面積部３０ａを有し、両端部は開放端とされている。放射板３０の材質は前記第１実施例で説明したとおりである。また、無線ＩＣチップ５も前記第１実施例で説明したとおりである。
【００７４】
給電回路基板９０は、図２８に示す多層基板にて形成したもので、共振回路を内蔵している。この共振回路は図２９の等価回路に示すように、インダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３、キャパシタンスＣ１，Ｃ２，Ｃ５及び以下に説明する容量電極９８と放射板３０との間に形成されるキャパシタンスＣ３、容量電極９７，９８間に形成されるキャパシタンスＣ４からなり、以下に詳述する。
【００７５】
即ち、給電回路基板９０は、図２８に示すように、誘電体からなるセラミックシート９１Ａ〜９１Ｇを以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート９１Ａ〜９１Ｇを積層、圧着、焼成したものである。なお、セラミックシートに換えて樹脂シートを用いてフレキシブルな多層基板として形成することも可能である。
【００７６】
詳しくは、シート９１Ａには、接続用電極９２'，９３'、グランド電極９５、ビアホール導体９６ａ，９６ｂが形成されている。シート９１Ｂ，９１Ｃには、それぞれ、線状電極９２，９３、ビアホール導体９６ｃ，９６ｄが形成されている。シート９１Ｄには、線状電極９２，９３、ビアホール導体９６ｅが形成されている。シート９１Ｅには、線状電極９６、ビアホール導体９６ｆが形成されている。シート９１Ｆ，９１Ｇには、それぞれ、容量電極９７，９８が形成されている。
【００７７】
以上のシート９１Ａ〜９１Ｇを積層することにより、線状電極９２がビアホール導体９６ｃにより螺旋形状に接続され、線状電極９３がビアホール導体９６ｄにより螺旋形状に接続される。さらに、線状電極９２の一端はビアホール導体９６ａを介して接続用電極９２'に接続される。線状電極９３の一端はビアホール導体９６ｂを介して接続用電極９３'に接続される。また、線状電極９２，９３の終端は、それぞれ、シート９１Ｄ上において短絡され、ビアホール導体９６ｅを介して線状電極９６に接続され、さらに、ビアホール導体９６ｆを介して容量電極９７に接続されている。
【００７８】
以上のごとく接続された線状電極９２，９３は図２９に示す共振回路を形成し、線状電極９２がインダクタンスＬ１を形成するとともに、線状電極９３がインダクタンスＬ２を形成し、それらの線間容量がキャパシタンスＣ１，Ｃ２を形成している。このインダクタンスＬ１，Ｌ２は若干結合している。さらに、線状電極９６がインダクタンスＬ３を形成し、その線間容量がキャパシタンスＣ５を形成している。インダクタンスＬ３は前記インダクタンスＬ１，Ｌ２と直列に接続されている。
【００７９】
また、接続用電極９２'，９３'が無線ＩＣチップ５の入出力端子電極６，６と半田バンプ８，８を介して電気的に接続される（図１９参照）。容量電極９７は線状電極９６を介して線状電極９２，９３の終端に電気的に接続されるとともに、容量電極９８とでキャパシタンスＣ４を形成している。さらに、容量電極９８は放射板３０と容量結合する（キャパシタンスＣ３）。
【００８０】
本第１４実施例の作用効果は、基本的には前記第８及び第１２実施例と同様である。特に、第１４実施例では、給電回路基板９０に放射板３０と容量結合する容量電極９８に加えてキャパシタンスＣ４を形成する容量電極９７を設けたため、放射板３０と共振回路とを容量のみで結合させることができて放射板３０との結合調整を容易に行うことができる以外に、共振回路のキャパシタンス成分が増加し、共振回路設計の自由度が向上する。また、本第１４実施例においても、各シート９１Ｂ，９１Ｃ上で隣接する線状電極９２，９３に流れる電流の向きは互いに逆方向である（図２８の矢印ａ，ｂ参照）。このように、電流の向きが逆方向であると、電流によって発生する磁界が相殺され、共振回路から電界のみが放射されて放射板３０と結合する。
【００８１】
なお、本第１４実施例と前記第１２実施例にあっては、電磁結合モジュール１を放射板３０上に貼着する接着剤として、必ずしも絶縁性のものを用いる必要はなく、導電性の接着剤を用いてもよい。
【００８２】
（第１５実施例、図３０〜図３４参照）
図３０、図３１及び図３２に無線ＩＣデバイスの第１５実施例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ５と、共振回路を設けた給電回路基板１２０と、ＰＥＴフィルムからなる基板１３２上に形成したアンテナとして機能する放射板１３０とで構成されている。無線ＩＣチップ５は給電回路基板１２０上に搭載され、両者で電磁結合モジュール１０１を構成している。
【００８３】
放射板１３０は、図３１に示すように、フィルム基板１３２上に線状電極１３１ａを螺旋形状に配置したもので、中央部は短絡され、両端部１３１ｂは螺旋形状の外方に引き出されて開放端とされている。
【００８４】
給電回路基板１２０は、図３３に示すように、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面（表面）１２１ａ上に第１線状電極１２２を螺旋形状に配置するとともに、第２主面（裏面）１２１ｂ上に第２線状電極１２３を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３は、互いに透視した状態で重なるように電極線１２２ａ，１２２ｂ，１２３ａ，１２３ｂとされてそれぞれ２重に隣接した螺旋形状とされ、終端は接続用電極部１２２ｃ，１２３ｃで短絡されている。
【００８５】
第１主面１２１ａに形成された第１線状電極１２２（電極線１２２ａ，１２２ｂ）の両端部は接続用電極１２２'とされ、該第１主面１２１ａには電気的には浮いているグランド電極１２５が形成されている。また、第２主面１２１ｂに形成された第２線状電極１２３（電極線１２３ａ，１２３ｂ）の両端部は接続用電極１２２'と基板１２１を介して対向する容量電極１２３'とされている。
【００８６】
前記線状電極１２２，１２３や放射板１３０（電極１３１ａ，１３１ｂ）などは、アルミ箔、銅箔などの導電材からなる金属薄板を基板１２１，１３２に貼着したり、基板１２１，１３２上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属めっき、あるいは導電性ペーストなどにより形成した電極膜を設けたものである。
【００８７】
無線ＩＣチップ５は、図５に示して既に説明したものであり、入出力端子電極６，６が前記第１線状電極１２２の接続用電極１２２'，１２２'に半田やＡｕなどの金属バンプを介して電気的に接続されている。また、グランド端子電極７，７はグランド電極１２５，１２５に金属バンプを介して電気的に接続されている。
【００８８】
図３２（Ａ）に示すように、基板１３２上には放射板１３０を覆う保護層１１１が設けられ、該保護層１１１にて給電回路基板１２０を接着している。あるいは、図３２（Ｂ）に示すように、基板１２１上に線状電極１２２及び無線ＩＣチップ５を覆う保護層１１２が設けられていてもよい。さらに、図３２（Ｃ）に示すように、保護層１１１と基板１２１との間に接着剤層１１３を介在させてもよい。
【００８９】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイスは、基板１３２がＲＦＩＤシステムの対象となる物品の容器などに貼着され、無線ＩＣチップ５が放射板１３０を介して、例えば、ＵＨＦ周波数帯の高周波信号を用いて、リーダライタと交信する。即ち、放射板１３０で受信された高周波信号によって給電回路基板１２０の共振回路を介して無線ＩＣチップ５が動作され、該無線ＩＣチップ５からの応答信号が共振回路を介して放射板１３０からリーダライタに放射される。
【００９０】
詳しくは、図３４に示すように、第１線状電極１２２の各電極線１２２ａ，１２２ｂによるインダクタンスＬ１０１，Ｌ１０２と、第２線状電極１２３の各電極線１２３ａ，１２３ｂによるインダクタンスＬ１０３，Ｌ１０４と、対向する電極１２２'，１２３'間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。本第１５実施例では、電極線１２２ａ，１２２ｂが線路長が異なることによる異なる２種類の共振周波数を有し、電極線１２３ａ，１２３ｂが線路長が異なることによる２種類の共振周波数を有し、電極線１２２ａ，１２３ａの共振周波数は同じであり、電極線１２２ｂ，１２３ｂの共振周波数は同じである。
【００９１】
以上の共振回路と放射板１３０とが電磁界結合する。そして、共振回路が無線ＩＣチップ５と放射板１３０とのインピーダンス整合及び信号の共振周波数を決定することになる。本第１５実施例では電極線１２２ａ，１２３ａと電極線１２２ｂ，１２３ｂとで異なる共振周波数に設定され、広帯域にて動作可能であり、一つの無線ＩＣデバイスによって異なる周波数のＲＦＩＤシステムに対応可能である。また、線状電極１２２，１２３を基板１２１の両主面１２１ａ，１２１ｂにそれぞれ配置しているため、給電回路基板１２０の小型化、ひいては無線ＩＣデバイスの小型化が達成される。
【００９２】
特に、電極線１２２ａ，１２２ｂ及び電極線１２３ａ，１２３ｂを互いに隣接させて螺旋形状に配置しているため、電極線１２２ａ，１２２ｂ及び電極線１２３ａ，１２３ｂは周回を重ねるごとに線路長が変化していき、共振周波数が異なる。ちなみに、線路長Ｌと共振周波数ｆに相当する波長λとの関係は、Ｌ＝λ／２である。また、螺旋形状とすることで給電回路基板１２０の占有面積が小さくて済む。
【００９３】
なお、隣接する線状電極１２２，１２３の線路長が同じであっても、線路幅や電極間容量などの相違によって共振周波数を異ならせることが可能である。線路幅を変更することで電極のインダクタンスが変化する。即ち、線路幅を大きくするとインダクタンスが大きくなる。また、電極間隔を変更することで、電極間のキャパシタンスが変化する。即ち、電極間隔を大きくするとキャパシタンスが小さくなる。従って、線路幅及び／又は電極間隔を変更することで、共振周波数を微調整することが可能となる。また、電極１２２'，１２３'の面積を変更することにより、その間に形成されるキャパシタンス値を調整することができ、共振周波数の設計自由度が向上する。
【００９４】
本第１５実施例での動作周波数は前記共振回路によって決定されるため、放射板１３０の長さなどに依存することはなく、給電回路基板１２０の放射板１３０への実装位置が多少ずれたりしても動作不良を生じることがなく、実装精度が緩和される。
【００９５】
さらに、共振回路の線状電極１２２，１２３と放射板１３０とをそれぞれ螺旋形状に配置しているため、両者の電磁界結合が強くなり、信号の損失が小さく、送受信信号の伝送効率が向上する。特に、螺旋形状に配置された放射板１３０の両端部１３１ｂを螺旋形状の外方に同じ方向に引き出して開放端としており、引出し方向に高周波信号の指向性を揃えることができる。即ち、開放端の引出し方向に応じて放射特性や指向性を変化させることができ、円偏波の送受信も可能になる。また、給電回路基板１２０はフレキシブルな樹脂基板１２１にて形成されているため、無線ＩＣデバイスの低背化が達成される。
【００９６】
（第１６実施例、図３５及び図３６参照）
図３５に無線ＩＣデバイスの第１６実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３は、互いに透視した状態で重なるようにコ字形状とされ、それぞれの両端部には電極１２２'，１２３'が形成されている。本第１６実施例の他の構成は前記第１５実施例と同様であり、その説明は省略する。
【００９７】
本第１６実施例での共振回路は、図３６に示すように、第１線状電極１２２によるインダクタンスＬ１０１と、第２線状電極１２３によるインダクタンスＬ１０２と、対向する電極１２２'，１２３'間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。従って、その作用効果は前記第１５実施例と基本的に同様である。
【００９８】
（第１７実施例、図３７参照）
図３７に無線ＩＣデバイスの第１７実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示す。この線状電極１２２，１２３は互いに線路長が異なる点以外は前記第１６実施例と同様である。従って、共振回路も図３６に示したとおりである。但し、インダクタンスＬ１０１，Ｌ１０２は各線状電極１２２，１２３の線路長が異なるために異なった値となり、２種類の共振周波数を備えていることになる。
【００９９】
（第１８実施例、図３８及び図３９参照）
図３８に無線ＩＣデバイスの第１８実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２（電極線１２２ａ，１２２ｂ）を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３（電極線１２３ａ，１２３ｂ）を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３の両端部にはそれぞれ電極１２２'，１２３'が形成されている。
【０１００】
電極線１２２ａ，１２２ｂは途中でさらに電極線１２２ａ１，１２２ａ２及び電極線１２２ｂ１，１２２ｂ２に分岐され、電極線１２３ａ，１２３ｂは途中でさらに電極線１２３ａ１，１２３ａ２及び電極線１２３ｂ１，１２３ｂ２に分岐されている。これらの電極線は螺旋形状に配置され、電極線１２２ａ１，１２２ｂ２の終端は接続用電極部１２２ｄで短絡され、電極線１２２ａ２，１２２ｂ１の終端は接続用電極部１２２ｅで短絡されている。また、電極線１２３ａ１，１２３ｂ２の終端は接続用電極部１２３ｄで短絡され、電極線１２３ａ２，１２３ｂ１の終端は接続用電極部１２３ｅで短絡されている。
【０１０１】
本第１８実施例での共振回路は、図３９に示すように、各電極線によるインダクタンスＬ１０１〜Ｌ１０８と、対向する電極１２２'，１２３'間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。その作用効果は前記第１５実施例と同様である。特に、第１８実施例では、電極線１２２ａ１，１２２ａ２，１２２ｂ１，１２２ｂ２の線路長が異なることによる異なる４種類の共振周波数を有し、より広帯域での動作が可能である。
【０１０２】
（第１９実施例、図４０及び図４１参照）
図４０に無線ＩＣデバイスの第１９実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２（電極線１２２ａ，１２２ｂ）を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３（電極線１２３ａ，１２３ｂ）を配置したものである。第１及び第２線状電極１２２，１２３の両端部にはそれぞれ電極１２２'，１２３'が形成されている。
【０１０３】
電極線１２２ｂは途中でさらに電極線１２２ｂ１，１２２ｂ２に分岐され、電極線１２３ｂは途中でさらに電極線１２３ｂ１，１２３ｂ２に分岐されている。これらの電極線は螺旋形状に配置され、電極線１２２ａ，１２２ｂ１，１２２ｂ２の終端は接続用電極部１２２ｆで短絡されている。また、電極線１２３ａ，１２３ｂ１，１２３ｂ２の終端は接続用電極部１２３ｆで短絡されている。
【０１０４】
本第１９実施例での共振回路は、図４１に示すように、各電極線によるインダクタンスＬ１０１〜Ｌ１０６と、対向する電極１２２'，１２３'間に形成されるキャパシタンスＣ１０１，Ｃ１０２とで共振回路が形成され、この共振回路は放射板１３０と電磁界結合する。その作用効果は前記第１５施例と同様である。特に、第１９実施例では、電極線１２２ａ，１２２ｂ１，１２２ｂ２の線路長が異なることによる異なる３種類の共振周波数を有し、より広帯域での動作が可能である。
【０１０５】
（第２０実施例、図４２参照）
図４２に無線ＩＣデバイスの第２０実施例において共振回路を構成する線状電極１２２，１２３の平面形状を示し、ＰＥＴフィルムからなる基板１２１の第１主面１２１ａ上に第１線状電極１２２を配置するとともに、第２主面１２１ｂ上に第２線状電極１２３を配置したものである。第１線状電極１２２は前記第１５実施例に示したもの（図３３（Ａ）参照）と同じ形状を有する電極線１２２ａ，１２２ｂにて形成されている。第２線状電極１２３は第１線状電極１２２の外郭線に沿って配置され、両端部に電極１２３'が形成され、終端は短絡されている。
【０１０６】
本第２０実施例での共振回路は、第１５実施例と同様である（図３４参照）。従って、その作用効果は第１５実施例と同様である。特に、第２０実施例にあっては、線路長の異なる電極線１２２ａ，１２２ｂで構成されるインダクタンス値Ｌ１０１，Ｌ１０２による２種類の共振周波数に対して、電極線１２３ａ，１２３ｂで構成されるインダクタンス値Ｌ１０３，Ｌ１０４による共振周波数を加えた３種類の共振周波数を有し、より広帯域での動作が可能である。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
例えば、前記実施例に示した線状電極２２，２３，１２２，１２３などや放射板３０，１３０、基板２０，２１，３２，１２０，１２１，１３２などの材料はあくまで例示であり、必要な特性を有する材料であれば、任意のものを使用することができる。放射板３０，１３０における開放端の引出し方向も任意である。
【０１０９】
また、前記実施例に示した線状電極２２，２３，１２２，１２３や放射板３０，１３０の螺旋形状は右巻きになっているが、左巻きでもよく、あるいは、二つの中心を有する螺旋形状であってもよい。さらに、無線ＩＣチップを共振回路に接続するのに、金属バンプ以外の処理を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のように、本発明は、無線ＩＣデバイスに有用であり、特に、広帯域で安定した動作が可能であり、高精度な実装を必要としない点で優れている
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例における放射板の形状を示す平面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）ともに第１実施例の断面図である。
【図４】第１実施例における共振回路を示す平面図である。
【図５】無線ＩＣチップを示す斜視図である。
【図６】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第２実施例における共振回路を示す平面図である。
【図７】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第３実施例における共振回路を示す平面図である。
【図８】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第４実施例における共振回路を示す平面図である。
【図９】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第５実施例における共振回路を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第６実施例における共振回路を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第７実施例における共振回路を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第８実施例を示す斜視図である。
【図１３】第８実施例における放射板の形状を示す平面図である。
【図１４】（Ａ），（Ｂ）ともに第８実施例の断面図である。
【図１５】第８実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第９実施例における給電回路基板の要部を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１０実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１１実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図１９】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１２実施例を示す側面図である。
【図２０】第１２実施例を示す斜視図である。
【図２１】第１２実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図２２】第１２実施例における共振回路の等価回路図である。
【図２３】本発明に係る無線ＩＣデバイスの第１３実施例を示す側面図である。
【図２４】第１３実施例を示す斜視図である。
【図２５】第１３実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図２６】第１３実施例における共振回路の等価回路図である。
【図２７】第１４実施例を示す斜視図である。
【図２８】第１４実施例における給電回路基板を示す分解斜視図である。
【図２９】第１４実施例における共振回路の等価回路図である。
【図３０】第１５実施例を示す斜視図である。
【図３１】第１５実施例における放射板の形状を示す平面図である。
【図３２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに第１５実施例の断面図である。
【図３３】第１５実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３４】第１５実施例における共振回路の等価回路図である。
【図３５】第１６実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３６】第１６実施例における共振回路の等価回路図である。
【図３７】第１７実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３８】第１８実施例における共振回路を示す平面図である。
【図３９】第１８実施例における共振回路の等価回路図である。
【図４０】第１９実施例における共振回路を示す平面図である。
【図４１】第１９実施例における共振回路の等価回路図である。
【図４２】第２０実施例における共振回路を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１…電磁結合モジュール
５…無線ＩＣチップ
６…入出力端子電極
１１，１２…保護層
２０…給電回路基板
２２，２３…線状電極
３０…放射板
４０，５０，６０，７０，８０，９０…給電回路基板
７２，７３，８２，８３，９２．９３，９４，９６…線状電極
７７，８７，９７，９８…容量電極
８８…外部端子電極
１１１，１１２…保護層
１２０…給電回路基板
１２１…フィルム基板
１２２…第１線状電極
１２３…第２線状電極
１３０…放射板
【国際調査報告】
2008149946.tif 000045
2008149946.tif 000046
2008149946.tif 000047
2008149946.tif 000048