(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣと、
前記無線ＩＣと結合され、二つのインダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路と、
前記給電回路から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信した信号を前記給電回路に供給する放射板と、
を備え、
前記二つのインダクタンス素子はそれぞれ逆方向に磁界が発生するように巻かれた螺旋状に形成されており、それぞれの巻回軸は異なる位置に配置されており、
前記放射板は二つの螺旋状結合部を有し、該螺旋状結合部は螺旋面がそれぞれ前記二つのインダクタンス素子にその巻回軸とほぼ直交するように近接して配置され、かつ、前記螺旋状結合部はそれぞれ近接している前記インダクタンス素子の巻回方向とは逆方向に巻回していること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記放射板は１本の導線によって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】
前記放射板の長さはλ／２の整数倍であること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記送信信号及び／又は受信信号の共振周波数は、前記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３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記二つのインダクタンス素子の一方の端部どうしは導通接続され、他方端部はそれぞれ前記無線ＩＣと結合されていること、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】
前記二つのインダクタンス素子はそれぞれのインダクタンス値が実質的に同じであ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】
二つのインダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路と、該給電回路から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信した信号を前記給電回路に供給する放射板と、の結合方法であって、
前記二つのインダクタンス素子はそれぞれ逆方向に磁界が発生するように巻かれた螺旋状に形成されており、それぞれの巻回軸は異なる位置に配置されており、
前記放射板は二つの螺旋状結合部を有し、
前記二つの螺旋状結合部を螺旋面がそれぞれ前記二つのインダクタンス素子にその巻回軸とほぼ直交するように近接して配置させるとともに、前記螺旋状結合部をそれぞれ近接している前記インダクタンス素子の巻回方向とは逆方向に巻回させ、前記二つの螺旋状結合部に渦電流を生じさせることにより、前記給電回路と前記放射板とを結合させること、
を特徴とする給電回路と放射板との結合方法。
【請求項８】
前記給電回路と結合される無線ＩＣを有することを特徴とする請求項７に記載の給電回路と放射板との結合方法。
【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、及び、無線ＩＣデバイスを構成する給電回路と放射板との結合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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無線タグ（無線ＩＣデバイスとも称する）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。この種のＲＦＩＤシステムに使用される無線タグとして、特許文献１には、ＩＣ回路と一次コイルアンテナと二次コイルアンテナとを備え、一次コイルアンテナと二次コイルアンテナとを電磁結合させたデータキャリアが記載されている。【０００３】
しかしながら、前記データキャリアでは、一次コイルアンテナと二次コイルアンテナとの結合度は小さく、結合ロスが発生してしまう。二次コイルアンテナのインダクタンス値を大きくすることで、磁界の結合度を向上させることが可能であるが、これでは二次コイルアンテナが大型化してしまう。また、結合が通信周波数に依存するので、二次コイルアンテナの小型化が困難である。さらに、アンテナどうしを電界結合させた場合も、前記同様に、結合度が小さい、大型化するといった問題点を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２９３８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、無線ＩＣを有する給電回路と放射板とを高い結合度で結合させることができ、放射板の小型化が可能な無線ＩＣデバイス及び給電回路と放射板との結合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の第１の形態である無線ＩＣデバイスは、
無線ＩＣと、
前記無線ＩＣと結合され、二つのインダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路と、
前記給電回路から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信した信号を前記給電回路に供給する放射板と、
を備え、
前記二つのインダクタンス素子はそれぞれ逆方向に磁界が発生するように巻かれた螺旋状に形成されており、それぞれの巻回軸は異なる位置に配置されており、
前記放射板は二つの螺旋状結合部を有し、該螺旋状結合部は螺旋面がそれぞれ前記二つのインダクタンス素子にその巻回軸とほぼ直交するように近接して配置され、かつ、前記螺旋状結合部はそれぞれ近接している前記インダクタンス素子の巻回方向とは逆方向に巻回していること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の形態である給電回路と放射板との結合方法は、
二つのインダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路と、該給電回路から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信した信号を前記給電回路に供給する放射板と、の結合方法であって、
前記二つのインダクタンス素子はそれぞれ逆方向に磁界が発生するように巻かれた螺旋状に形成されており、それぞれの巻回軸は異なる位置に配置されており、
前記放射板は二つの螺旋状結合部を有し、
前記二つの螺旋状結合部を螺旋面がそれぞれ前記二つのインダクタンス素子にその巻回軸とほぼ直交するように近接して配置させるとともに、前記螺旋状結合部をそれぞれ近接している前記インダクタンス素子の巻回方向とは逆方向に巻回させ、前記二つの螺旋状結合部に渦電流を生じさせることにより、前記給電回路と前記放射板とを結合させること、
を特徴とする。
【００１１】
前記第１及び第２の形態である無線ＩＣデバイス及び結合方法においては、放射板の螺旋状結合部は螺旋面が互いに逆方向に磁界が発生するように巻回されたインダクタンス素子に巻回軸とほぼ直交するように近接配置され、かつ、螺旋状結合部がそれぞれ近接しているインダクタンス素子の巻回方向とは逆方向に巻回しているため、二つの螺旋状結合部に渦電流が発生する。この渦電流の方向は二つの螺旋状結合部では逆向きであり、放射板に電流が流れる。即ち、給電回路と放射板とが渦電流によって結合する。このような渦電流による結合は、結合度が高く、また、結合が通信周波数に依存しないので放射板が小型であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無線ＩＣを有する給電回路と放射板とを渦電流による高い結合度で結合させることができ、結合が周波数に依存しないので放射板の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示す斜視図。
【図２】第１実施例である無線ＩＣデバイスを構成する給電回路基板を示す斜視図。
【図３】図２に示した給電回路基板の積層構造を示す斜視図。
【図４】第１実施例での給電回路と放射板の等価回路図。
【図５】第１実施例での給電回路と放射板との結合方法を示す説明図。
【図６】給電回路基板の変形例の積層構造を示す斜視図。
【図７】図６に示した変形例の給電回路と放射板の等価回路図。
【図８】第２実施例である無線ＩＣデバイスを示す斜視図。
【図９】第２実施例である無線ＩＣデバイスを構成する給電回路基板と無線ＩＣチップを示す斜視図。
【図１０】第２実施例での給電回路基板の積層構造を示す平面図。
【図１１】第２実施例での給電回路と放射板の等価回路図。
【図１２】給電回路基板の変形例の積層構造を示す平面図。
【図１３】図１２に示した変形例の給電回路と放射板の等価回路図。
【図１４】放射板のインピーダンスの変更を説明するための模式図。
【図１５】第３実施例である無線ＩＣデバイスを示す斜視図。
【図１６】第３実施例での放射板の構造を示す分解平面図。
【図１７】第３実施例での給電回路と放射板との結合方法を示す説明図。
【図１８】第３実施例での給電回路と放射板との結合方法を示す説明図、図１７の続き。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る無線ＩＣデバイス及び結合方法の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施例、図１〜図５参照）
第１実施例である無線ＩＣデバイスは、ＵＨＦ帯で用いられるものであって、図１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１０と、この無線ＩＣチップ１０を搭載した給電回路基板２０と、二つの放射板３０Ａ，３０Ｂとで構成されている。
【００１６】
給電回路基板２０は、図４に等価回路として示すように、実質的に同じインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆方向に巻かれた螺旋状に形成されたインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を含む共振回路・整合回路を有する給電回路２１を備えている。インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の巻回軸は平面視で異なる位置に互いに平行に配置されている。
【００１７】
無線ＩＣチップ１０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、裏面に図示しない一対の入出力端子電極及び一対の実装用端子電極が設けられている。この入出力端子電極は給電回路基板２０上に形成した給電端子電極１２２ａ，１２２ｂに、実装用端子電極は実装電極１２３ａ，１２３ｂに金属バンプなどを介して電気的に接続されている。なお、無線ＩＣチップ１０と給電回路２１とは電気的に接続されておらず、結合（電磁界結合）していてもよい。
【００１８】
放射板３０Ａ，３０Ｂは、図示しないフレキシブルな樹脂フィルム上にそれぞれミアンダ状に形成されたもので、非磁性金属材料からなる。放射板３０Ａ，３０Ｂの一端は平板状結合部３１ａ，３１ｂとされ、この結合部３１ａ，３１ｂ上に給電回路基板２０が貼着されている。即ち、平板状結合部３１ａはインダクタンス素子Ｌ１に、平板状結合部３１ｂはインダクタンス素子Ｌ２に、それぞれの巻回軸と直交するように近接して配置されている。なお、平板状結合部３１ａ，３１ｂは、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を構成しているコイルパターンの開口面を覆ってしまうような大きさの方が好ましい。
【００１９】
給電回路２１に含まれるインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は逆相で磁気結合して無線ＩＣチップ１０が処理する周波数に共振し、かつ、放射板３０Ａ，３０Ｂの結合部３１ａ，３１ｂと以下に説明するように渦電流によって結合している。また、給電回路２１は無線ＩＣチップ１０のインピーダンスと放射板３０Ａ，３０Ｂのインピーダンスとのマッチングを図っている。インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２のインダクタンス値は互いに異なっていてもあるいは実質的に同じであってもよい。実質的に同じにすると、閉ループの漏れ磁界が少なくなり、結合ロスを少なくすることができる。
【００２０】
ここで、給電回路２１と放射板３０Ａ，３０Ｂとの結合について図５を参照して説明する。まず、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は逆方向に巻回されており（図５（Ａ）参照）、電流経路が左右反転しているので、磁界も反転し、遠方磁界はゼロとなるので給電回路基板２０はアンテナとして機能しない。また、素子Ｌ１，Ｌ２が逆方向に巻回されているので、磁界は一つの閉ループとして流れ、外部に漏れない（図５（Ｂ）参照）。これにより、通常の磁界結合のように、エネルギーの一部が結合以外に放射されることはない。
【００２１】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２と対向する平板状結合部３１ａ，３１ｂに着目すると、素子Ｌ１，Ｌ２から発生する磁界が結合部３１ａ，３１ｂに垂直に作用するので（図５（Ｃ）参照）、結合部３１ａ，３１ｂに渦電流Ａが発生する（図５（Ｄ）参照）。この渦電流Ａが流れる方向は、近接する平板状結合部３１ａ，３１ｂにおいては逆向きであり、渦電流Ａより発生する磁界は一つの閉ループを形成し、互いに近づこうとする２次磁界Ｂが発生する（図５（Ｅ）参照）。この２次磁界Ｂが起点となり、磁界の中和のため電子が一方の端部から他方の端部に流れようとし、放射板３０Ａ，３０Ｂが２本に分かれていても、近接する結合部３１ａ，３１ｂに外部から電流が流入、流出し、放射板３０Ａ，３０Ｂに電流が流れる（図５（Ｆ）参照）。
【００２２】
なお、以下に示す第２実施例（図８参照）のように、ループ状の放射板３０においても電流が流れることになる。このように、渦電流を利用した結合方法では、放射板の線路長に影響しない。また、放射板が２枚に分割されている、あるいは１本のループ状であるなどは結合効率に影響しない。但し、放射板３０Ａ，３０Ｂの線路長がλ／４のとき（全体の線路長はλ／２）、端部で電圧が最大、電流が最小となり、共振条件を満たすので電流がより流れやすくなる。
【００２３】
つまり、近接する渦電流にて形成された磁場により、渦電流は対向する平板状結合部３１ａ，３１ｂを起点として放射板３０Ａ，３０Ｂを流れる。このように、従来の磁界結合や電界結合とは異なり、磁界が平板状結合部３１ａ，３１ｂに対して垂直にぶつかることで、渦電流を積極的に形成し、近接する渦電流が起点となって放射板３０Ａ，３０Ｂに電流を流すエネルギーが発生する。このようなエネルギーの伝達（結合）は、逆向きの一対のコイルと垂直に対向する平板が配置され、該平板に渦電流が流れるときに実現される。従って、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の一方にだけ平板状結合部を配置しても、放射板にエネルギーを伝達することはできない。
【００２４】
前述の渦電流による新規な結合方法は、磁界が強ければ周波数に依存することはなく、低周波である１３．５６ＭＨｚなどのＨＦ帯においても、給電回路２１と放射板３０Ａ，３０Ｂとを結合することができる。高周波においても、放射板３０Ａ，３０Ｂにエネルギーを伝達する効率が高く、小型の給電回路基板２０であっても平板状結合部３１ａ，３１ｂに対して０．８〜１．０（特に０．９６以上）の結合度を実現できる。この結合度は、給電回路２１と放射板３０Ａ，３０ＢとをＤＣ接続した直結時で−１４．７ｄＢｍ、渦電流による本結合時で−１１．５ｄＢｍの最小駆動電力により換算した値である。本実験で僅かに結合ロスが出た原因は、コイル状電極パターンの抵抗成分及び誘電損失（ｔａｎδ）などが考えられる。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２のインダクタンス値のずれも、閉ループの漏れ磁界の発生原因となり、結合ロスの原因となる。
【００２５】
従って、給電回路２１は、無線ＩＣチップ１０から発信された所定の周波数を有する送信信号を放射板３０Ａ，３０Ｂに伝達し、かつ、放射板３０Ａ，３０Ｂで受信した信号から所定の周波数を有する受信信号を選択し、無線ＩＣチップ１０に供給する。それゆえ、この無線ＩＣデバイスは、放射板３０Ａ，３０Ｂで受信した信号によって無線ＩＣチップ１０が動作され、該無線ＩＣチップ１０からの応答信号が放射板３０Ａ，３０Ｂから外部に放射される。
【００２６】
以上のごとく、本無線ＩＣデバイスにあっては、給電回路基板２０に設けた給電回路２１で信号の周波数を設定するため、本無線ＩＣデバイスを種々の物品に取り付けてもそのままで動作し、放射特性の変動が抑制され、個別の物品ごとに放射板３０Ａ，３０Ｂなどの設計変更をする必要がなくなる。そして、放射板３０Ａ，３０Ｂから放射する送信信号の周波数及び無線ＩＣチップ１０に供給する受信信号の周波数は、給電回路基板２０における給電回路２１の共振周波数に実質的に相当し、信号の最大利得は、給電回路２１のサイズ、形状、給電回路と放射板３０Ａ，３０Ｂとの距離及び媒質の少なくとも一つで実質的に決定される。給電回路基板２０において送受信信号の周波数が決まるため、放射板３０Ａ，３０Ｂの形状やサイズ、配置関係などによらず、例えば、無線ＩＣデバイスを丸めたり、誘電体で挟んだりしても、周波数特性が変化することがなく、安定した周波数特性が得られる。
【００２７】
ここで、給電回路基板２０の構成について図３を参照して説明する。給電回路基板２０は、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート１２１ａ〜１２１ｇを積層、圧着、焼成したものである。最上層のシート１２１ａ上には給電端子電極１２２ａ，１２２ｂ、実装電極１２３ａ，１２３ｂが形成され、シート１２１ｂ〜１２１ｇ上には配線電極１２５ａ，１２５ｂが形成されている。
【００２８】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は配線電極１２５ａ，１２５ｂをそれぞれビアホール導体にて螺旋状に接続することにより形成され、シート１２１ｂ上の配線電極１２５ａ，１２５ｂにて一体化されている。シート１２１ｇ上の配線電極１２５ａの端部１２５ａ’がビアホール導体を介して給電端子電極１２２ａに接続され、シート１２１ｇ上の配線電極１２５ｂの端部１２５ｂ’がビアホール導体を介して給電端子電極１２２ｂに接続されている。
【００２９】
（給電回路基板の変形例、図６及び図７参照）
図６に給電回路基板２０の変形例を示す。この給電回路基板２０は図３に示した積層構造の最下層にシート１２１ｈを設け、該シート１２１ｈ上に平面電極１２８ａ，１２８ｂを形成したものである。図７にその等価回路を示す。
【００３０】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２と平板状結合部３１ａ，３１ｂとの間に平面電極１２８ａ，１２８ｂが介在されていても、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２と放射板３０Ａ，３０Ｂとの結合は前記と同様である。平面電極１２８ａ，１２８ｂに渦電流が形成されるが、その平面電極１２８ａ，１２８ｂに近接した平板状結合部３１ａ，３１ｂにもインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２からの磁界が伝達される。即ち、平面電極１２８ａと平板状結合部３１ａ、平面電極１２８ｂと平板状結合部３１ｂのそれぞれが、２枚一組として磁界を遮蔽する平板として働く。これにより、放射板３０Ａ，３０Ｂに電流が流れる。なお、平面電極１２８ａ，１２８ｂは給電回路基板２０の外面（シート１２１ｈの裏面）に形成されていてもよい。外面に形成することにより、平面電極１２８ａ，１２８ｂを実装用の電極として用いることができる。
【００３１】
（第２実施例、図８〜図１１参照）
第２実施例である無線ＩＣデバイスは、図８に示すように、平板状結合部３１ａ，３１ｂを有する放射板３０をループ状としたものであり、他の部品は前記第１実施例と同様である。互いに逆方向に巻回されたインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２に近接して平板状結合部３１ａ，３１ｂが垂直に配置されることにより、給電回路２１と平板状結合部３１ａ，３１ｂが渦電流によって結合し、ループ状の放射板３０に電流が流れることは前記第１実施例で説明したとおりである。
【００３２】
本第２実施例での等価回路を図１１に示す。また、給電回路基板２０は図１０に示す積層構造のものが用いられている。即ち、給電回路基板２０は、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート４１ａ〜４１ｈを積層、圧着、焼成したものである。最上層のシート４１ａには、給電端子電極４２ａ，４２ｂ、実装電極４３ａ，４３ｂ、ビアホール導体４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂが形成されている。２層目〜８層目のシート４１ｂ〜４１ｈ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４６ａ，４６ｂが形成され、必要に応じてビアホール導体４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂが形成されている。
【００３３】
以上のシート４１ａ〜４１ｈを積層することにより、配線電極４６ａがビアホール導体４７ａ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４６ｂがビアホール導体４７ｂ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４６ａ，４６ｂの線間にキャパシタンスが形成される。
【００３４】
シート４１ｂ上の配線電極４６ａの端部４６ａ−１はビアホール導体４５ａを介して給電端子電極４２ａに接続され、シート４１ｈ上の配線電極４６ａの端部４６ａ−２はビアホール導体４８ａ，４５ｂを介して給電端子電極４２ｂに接続される。シート４１ｂ上の配線電極４６ｂの端部４６ｂ−１はビアホール導体４４ｂを介して給電端子電極４２ｂに接続され、シート４１ｈ上の配線電極４６ｂの端部４６ｂ−２はビアホール導体４８ｂ，４４ａを介して給電端子電極４２ａに接続される。
【００３５】
図９に示すように、給電端子電極４２ａ，４２ｂは無線ＩＣチップ１０の入出力端子電極に電気的に接続され、実装電極４３ａ，４３ｂは無線ＩＣチップ１０の実装用端子電極に電気的に接続される。
【００３６】
（給電回路基板の変形例、図１２及び図１３参照）
図１２に給電回路基板２０の変形例を示し、図１３にその等価回路を示す。この給電回路基板２０は、図１０に示した給電回路基板２０の最下層に設けたシート４１ｉの裏面に、給電回路基板２０を平面透視したときに、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の外形と同じ又は小さい平面電極４９ａ，４９ｂを設けたものである。
【００３７】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２と平板状結合部３１ａ，３１ｂとの間に平面電極４９ａ，４９ｂが介在されていても、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２と放射板３０との結合は前記と同様である。平面電極４９ａ，４９ｂに渦電流が形成されるが、その平面電極４９ａ，４９ｂに近接した平板状結合部３１ａ，３１ｂにもインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２からの磁界が伝達される。即ち、平面電極４９ａと平板状結合部３１ａ、平面電極４９ｂと平板状結合部３１ｂのそれぞれが、２枚一組として磁界を遮蔽する平板として働く。これにより、放射板３０に電流が流れる。
【００３８】
（インダクタンス素子の接続関係）
前記各実施例においては、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の端部どうしを接続する場合（図３及び図４参照）と、給電端子電極４２ａ，４２ｂにより無線ＩＣチップ１０に並列に接続する場合（図１０及び図１１参照）を示した。インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の端部どうしを直列に接続したほうが、電流の流れる量が多くなり、磁界の量も多くなるので、結合度をより高くすることができる。
【００３９】
（放射板のインピーダンスの変更、図１４参照）
ところで、放射板３０Ａ，３０Ｂのインピーダンスは、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２との結合部分を、図１４に示すように、仮想グランドからの距離を変えることにより、変更することが可能である。結合部分Ｔ１のように仮想グランドから遠いと放射板３０Ａ，３０Ｂのインピーダンスが高くなる。結合部分Ｔ２のように仮想グランドに近くなると放射板３０Ａ，３０Ｂのインピーダンスが低くなる。このような結合部分の変更は、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を構成するコイル状の配線電極の層間接続関係を変えることで可能である。
【００４０】
（第３実施例、図１５〜図１８参照）
第３実施例である無線ＩＣデバイスは、図１５に示すように、無線ＩＣチップ１０と、この無線ＩＣチップ１０を搭載した給電回路基板２０と、二つの線状をなす放射板３０Ａ，３０Ｂとで構成されている。給電回路基板２０は、前記第１実施例で示したもの（内部構造は、例えば図３参照）と同様である。
【００４１】
放射板３０Ａ，３０Ｂの一端はそれぞれ螺旋状結合部３２ａ，３２ｂとされている。この螺旋状結合部３２ａ，３２ｂは、螺旋面がそれぞれ二つのインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２（第１実施例参照）にその巻回軸と直交するように近接して配置され、かつ、螺旋状結合部３２ａ，３２ｂはそれぞれ近接しているインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の巻回方向とは逆方向に巻回している。即ち、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は螺旋状結合部３２ａ，３２ｂと以下に説明するように渦電流によって結合している。
【００４２】
ここで、給電回路２１と放射板３０Ａ，３０Ｂとの結合について図１７及び図１８を参照して説明する。まず、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は逆方向に巻回されており（図１７（Ａ）参照）、電流経路が左右反転しているので、磁界も反転し、遠方磁界はゼロとなるので給電回路基板２０はアンテナとして機能しない。また、素子Ｌ１，Ｌ２が逆方向に巻回されているので、磁界は一つの閉ループとして流れ、外部に漏れない（図１７（Ｂ）参照）。このように閉磁路が形成されることにより、通常の磁界結合のように、エネルギーの一部が結合以外に放射されることはない。
【００４３】
図１７（Ｃ）に示すように、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２と対向する螺旋状結合部３２ａ，３２ｂに着目すると、結合部３２ａ，３２ｂにはそれぞれ対向する素子Ｌ１，Ｌ２で形成される磁界とは逆向きの磁界が形成され（図１７（Ｄ）参照）、素子Ｌ１，Ｌ２の磁界を遮断する（図１７（Ｅ）参照）。結合部３２ａ，３２ｂも互いに逆向きに巻回されているので、それぞれに発生する磁界は逆向きである。この磁界によって結合部３２ａ，３２ｂには渦電流Ａが発生する（図１８（Ａ）参照）。結合部３２ａ，３２ｂは近接しており、渦電流Ａが流れる方向は、近接する部分において逆向きであるため、閉ループの２次磁界Ｂが発生する（図１８（Ｂ）参照）。この２次磁界Ｂが起点となり、磁界の中和のため電子が一方の端部から他方の端部に流れようとし、放射板３０Ａ，３０Ｂが２本に分かれていても、近接する結合部３２ａ，３２ｂに外部から電流が流入、流出し、放射板３０Ａ，３０Ｂに電流が流れる（図１８（Ｃ）参照）。
【００４４】
換言すれば、結合部３２ａ，３２ｂは磁界Ｂを受けて電流Ｉが生じ、力Ｆを受ける。各結合部３２ａ，３２ｂにあっては、磁界Ｂ及び電流Ｉの方向が逆向きなので、電子が受ける力Ｆは放射板３０Ａ，３０Ｂとしては同じ方向になり、放射板３０Ａ，３０Ｂに電流が流れることになる。
【００４５】
螺旋状結合部３２ａ，３２ｂが渦電流で結合する作用、効果は、前記平板状結合部３１ａ，３１ｂの渦電流結合で説明したとおりである。従って、前記第１実施例での作用効果の説明は、本第３実施例にも妥当する。
【００４６】
ここで、螺旋状結合部３２ａ，３２ｂの積層構造について図１５及び図１６を参照して説明する。各放射板３０Ａ，３０Ｂの端部はループ状をなす配線電極１３１ａ、１３１ｂの一端に接続され、該電極１３１ａ，１３１ｂの他端はビアホール導体１３５ａ，１３５ｂを介して２層目のループ状をなる配線電極１３２ａ，１３２ｂの一端に接続されている。該電極１３２ａ，１３２ｂの他端はビアホール導体１３６ａ，１３６ｂを介して３層目の配線電極１３３に接続されている。この電極１３３にて螺旋状結合部３２ａ，３２ｂが連結され、放射板３０Ａ，３０Ｂが１本の導線によって形成されていることになる。このような放射板３０Ａ，３０Ｂの長さは信号の波長をλとすると、λ／２の整数倍であることが好ましい。
【００４７】
なお、図１５及び図１６では螺旋状結合部３２ａ，３２ｂを基板に配線電極を形成して積層する構造として示した。しかし、これ以外に銅線を螺旋状に整形して構成してもよい。
【００４８】
（他の実施例）
なお、本発明に係る無線ＩＣデバイス及び結合方法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できることは勿論である。
【００４９】
例えば、無線ＩＣは、チップタイプではなく、給電回路基板に一体的に形成されていてもよい。また、放射板は種々の形状を採用することができる。
【００５０】
前記各実施例や変形例において示したそれぞれの放射板、給電回路基板を任意に組み合わせることができる。また、給電回路の構成は前記実施例に限定するものではないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
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、給電回路と放射板とを渦電流による高い結合度で結合させることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００５２】
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス素子
１０…無線ＩＣチップ
２０…給電回路基板
２１…給電回路
３０，３０Ａ，３０Ｂ…放射板
３１ａ，３１ｂ…平板状結合部
３２ａ，３２ｂ…螺旋状結合部
【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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