(57)【要約】【課題】センサを利用した無線通信システムの構成要素となる電子装置の小型化を図る。【解決手段】第１特徴点は、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ１の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ１がベアチップ実装されているとともに、配線基板ＷＢ２の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ２がベアチップ実装されている点にある。また、第２特徴点は、モジュールを構成する無線通信部とデータ処理部とを実装構成上で分離した点にある。さらに、第３特徴点は、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とを基板の厚さ方向に積層して配置することによりモジュール（電子装置）を構成している点にある。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの構成要素となる電子装置であって、
センサからの出力信号を処理するデータ処理部と、
前記データ処理部で処理されたデータを送信する無線通信部と、
を備え、
前記データ処理部は、第１配線基板の第１表面上にチップ状態で実装された第１半導体チップを含み、
前記無線通信部は、第２配線基板の第２表面上にチップ状態で実装された第２半導体チップを含み、
前記第１配線基板と前記第２配線基板とは、電気的に接続され、
前記第１配線基板には、外部機器と電気的に接続するための外部接続端子が設けられている、電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置において、
前記電子装置は、さらに、前記第２配線基板の前記第２表面上に実装され、かつ、前記第２半導体チップと電気的に接続されたアンテナを含む、電子装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子装置において、
前記第２半導体チップは、前記第２配線基板の前記第２表面の第１領域に配置され、
前記アンテナは、前記第１領域と異なる前記第２配線基板の前記第２表面の第２領域に配置されている、電子装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子装置において、
前記第１配線基板と前記第２配線基板は、厚さ方向に積層するように配置され、
前記第２配線基板の前記第２表面と反対側の第２裏面側に、前記第１配線基板が配置されている、電子装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電子装置において、
前記第２配線基板の前記第２裏面のうち、平面視において、前記第１領域と重なる領域に、前記第１配線基板と前記第２配線基板を電気的、かつ、機械的に接続する第１接続部が配置されている、電子装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電子装置において、
前記第１接続部は、コネクタから構成されている、電子装置。
【請求項７】
請求項５に記載の電子装置において、
前記第１接続部は、半田接合から構成されている、電子装置。
【請求項８】
請求項４に記載の電子装置において、
前記第２配線基板の前記第２裏面のうち、平面視において、前記第２領域と重なる領域に、前記第１配線基板と前記第２配線基板を機械的に接続する第２接続部が配置されている、電子装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電子装置において、
前記第２接続部は、絶縁部材から構成されている、電子装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の電子装置において、
平面視において、前記第１領域と重なる前記第２配線基板の内部に、基準電位が供給されるグランドパターンが配置されている、電子装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の電子装置において、
平面視において、前記第２配線基板の面積は、前記第１配線基板の面積よりも大きく、
平面視において、前記第２配線基板に搭載されている前記アンテナは、前記第１配線基板と重ならない領域に配置されている、電子装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の電子装置において、
平面視において、前記第２配線基板の面積は、前記第１配線基板の面積よりも小さい、電子装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の電子装置において、
前記第１配線基板と前記第２配線基板は、厚さ方向に積層され、
前記第２配線基板の前記第２表面側に、前記第１配線基板が配置されている、電子装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の電子装置において、
前記第１配線基板と前記第２配線基板は、厚さ方向に積層され、
前記第２配線基板の前記第２表面と反対側の第２裏面側に、前記第１配線基板が配置されている、電子装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子装置において、
前記外部接続端子は、
前記第１配線基板の側面に形成される端面端子、
前記第１配線基板の前記第１表面とは反対側の第１裏面に形成される裏面パッド、
前記第１裏面に形成されるボール端子、
前記第１裏面に形成される裏面ピン、
前記第１表面に配置される表面コネクタ、
前記第１裏面に配置される裏面コネクタのいずれかから構成される、電子装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の電子装置において、
前記データ処理部は、少なくとも、前記センサから出力されたアナログデータを処理し、処理したアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログデータ処理部と、前記アナログデータ処理部から出力されたデジタルデータを処理するデジタルデータ処理部とのいずれかを含む、電子装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電子装置において、
前記第１配線基板には、さらに、前記アナログデータ処理部を含むセンサが搭載され、
前記第１半導体チップには、前記デジタルデータ処理部が含まれる、電子装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の電子装置において、
前記第１配線基板には、
前記センサと接続されるセンサ接続用端子と、
前記センサ接続用端子と電気的に接続される前記第１半導体チップと、
前記第１半導体チップと電気的に接続される第３半導体チップと、
が配置され、
前記第１半導体チップには、前記アナログデータ処理部のうち、前記センサから前記センサ接続用端子を介して出力されたアナログデータを処理する第１処理部が含まれ、
前記第３半導体チップには、前記アナログデータ処理部のうち、前記第１処理部で処理されたアナログデータをデジタルデータに変換する第２処理部が含まれる、電子装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の電子装置において、
前記第２半導体チップには、前記デジタルデータ処理部が含まれる、電子装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の電子装置において、
前記第１配線基板には、種類の異なる前記センサと接続可能なセンサ接続用端子が配置され、
前記データ処理部で実現される機能のうち、少なくとも、前記センサ接続用端子を介して前記センサと電気的に接続されている前記第１半導体チップで実現される機能は、接続される前記センサの種類に応じてカスタマイズ可能とされ、
前記第２半導体チップを含む前記無線通信部は、種類の異なる前記センサに対応した前記電子装置の間で共通化されている、電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関し、例えば、無線通信システムの構成要素となる電子装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−３１３５９４号公報（特許文献１）には、センサコントロール部およびＲＦ部の形成面がＭＥＭＳ層と接する側となるようにセンサコントロール層およびＲＦ層がそれぞれ配置され、ＭＥＭＳ層を挟み込む構造が記載されている。
【０００３】
特表２００６−５０５９７３号公報（特許文献２）には、基板上にアンテナエリアが配置され、ダイにはＲＦ端子が含まれている技術が記載されている。
【０００４】
国際公開第２０１０／０２６９９０号（特許文献３）には、アンテナ基板上に、高周波回路パッケージとして、送信回路パッケージおよび受信回路パッケージが搭載されている技術が記載されている。
【０００５】
特開２００５−２０７７９７号公報（特許文献４）には、信号処理されたセンシング信号を高周波信号に変換するＲＦインタフェースブロックを有する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１３５９４号公報
【特許文献２】特表２００６−５０５９７３号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０２６９９０号
【特許文献４】特開２００５−２０７７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、無線通信システムのノードとなる電子装置においては、小型化が望まれている。特に、センサを利用した無線通信システムの一種であるワイヤレスセンサネットワーク（Wireless Sensor Network：ＷＳＮと呼ぶ場合がある）のノードを構成する現状の電子装置は、人が可搬して「苦にはならない」レベルのサイズであり、さらに、人が可搬して「意識しない」レベルへの小型化が望まれている。
【０００８】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態における電子装置は、データ処理部と無線通信部を備え、データ処理部は、第１配線基板の第１表面上にチップ状態で実装された第１半導体チップ（ベアチップ）を含む一方、無線通信部は、第２配線基板の第２表面上にチップ状態で実装された第２半導体チップ（ベアチップ）を含む。このとき、第１配線基板と第２配線基板とは、電気的に接続され、第１配線基板には、外部機器と電気的に接続するための外部接続端子が設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
一実施の形態によれば、電子装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ワイヤレスセンサネットワークを用いたアプリケーションの一般的な構成例を示す模式図である。
【図２】ノードの構成を示すブロック図である。
【図３】ノードに含まれるデータ処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図４】ノードに含まれる無線通信部の送信部における詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】ノードに含まれる無線通信部の受信部における詳細な構成例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１におけるノードの機能構成とノードの実装部品との間の対応関係を示す図である。
【図７】実施の形態１におけるモジュールの外観構成を示す図である。
【図８】実施の形態１における配線基板の裏面を示す平面図である。
【図９】表面から１層下層に存在する配線パターンを示す図である。
【図１０】表面から２層下層に存在する配線パターンを示す図である。
【図１１】表面から３層下層に存在する配線パターンを示す図である。
【図１２】実施の形態２におけるノードの機能構成とノードの実装部品との間の対応関係を示す図である。
【図１３】実施の形態２におけるモジュールの外観構成を示す図である。
【図１４】実施の形態３におけるモジュールを構成する２つの配線基板の配置例を示す模式図である。
【図１５】実施の形態３の変形例１におけるモジュールを構成する２つの配線基板の配置例を示す模式図である。
【図１６】実施の形態３の変形例２におけるモジュールを構成する２つの配線基板の配置例を示す模式図である。
【図１７】実施の形態４におけるモジュールの構成例を示す模式図である。
【図１８】実施の形態４の変形例におけるモジュールの構成例を示す模式図である。
【図１９】実施の形態５において、２つの配線基板の接続構成の一例を示す模式図である。
【図２０】実施の形態５の変形例１において、２つの配線基板の接続構成の一例を示す模式図である。
【図２１】実施の形態５の変形例２において、２つの配線基板の接続構成の一例を示す模式図である。
【図２２】実施の形態５の変形例３において、２つの配線基板の接続構成の一例を示す模式図である。
【図２３】実施の形態６において、配線基板に設けられる外部接続端子の構成例を示す模式図である。
【図２４】実施の形態６の変形例１において、配線基板に設けられる外部接続端子の構成例を示す模式図である。
【図２５】実施の形態６の変形例２において、配線基板に設けられる外部接続端子の構成例を示す模式図である。
【図２６】実施の形態６の変形例３において、配線基板に設けられる外部接続端子の構成例を示す模式図である。
【図２７】実施の形態６の変形例４において、配線基板に設けられる外部接続端子の構成例を示す模式図である。
【図２８】実施の形態６の変形例５において、配線基板に設けられる外部接続端子の構成例を示す模式図である。
【図２９】ワイヤレスセンサネットワークの一部を構成するノードと中継ノードを示す図である。
【図３０】実施の形態７におけるモジュールの外観構成を示す図である。
【図３１】実施の形態７におけるモジュールの裏面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１３】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１４】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１５】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１６】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１７】
（実施の形態１）
＜ワイヤレスセンサネットワーク＞
以下に説明する実施の形態１では、無線通信システムの一例として、ワイヤレスセンサネットワークを取り挙げて説明するが、実施の形態１における技術的思想は、これに限らず、センサを利用した無線通信システムに幅広く適用できるものである。
【００１８】
センサを利用した無線通信システムの一例であるワイヤレスセンサネットワークは、近年非常に注目されている技術であり、広く利用されることが期待されている。ワイヤレスセンサネットワークを構成するノード（端末）は、例えば、温度、照度、加速度などのセンサから出力されるデータを取得して、取得したデータを無線波で送信するように構成されている。例えば、ワイヤレスセンサネットワークでは、ノードで取得したデータをノード間のバケツリレー方式で転送する「マルチホップ・アドホック通信」が利用される。
【００１９】
すなわち、従来型の移動体通信では、基地局、および、これらを繋ぐ固定網などの基盤整備が必要である。これに対し、「マルチホップ・アドホック通信」を利用したワイヤレスセンサネットワークでは、各ノード自身の自律的なルーティングで通信を行なうことができる。このため、ワイヤレスセンサネットワークに固定ネットワークは不要であり、ネットワークを構築したい環境にノードを配置するだけで、ネットワークを即座に構築できる利点がある。
【００２０】
このように、ワイヤレスセンサネットワークは、ノードを配置するだけで自律的なネットワークを構成できるため、利用現場での敷設作業を軽減できる利点が得られる。また、センサから出力されるデータを取得することにより、現実世界の動態を捉えることができるため、対象物のトラッキングや自然環境のモニタリングが、ワイヤレスセンサネットワークにおける有望なアプリケーションとして期待されている。
【００２１】
図１は、ワイヤレスセンサネットワークを用いたアプリケーションの一般的な構成例を示す模式図である。図１において、ワイヤレスセンサネットワークでは、複数のノードＮＤが配置されており、各ノードＮＤは、センサ機能を使用して周辺環境を観測するように構成されている。そして、各ノードＮＤで観測された環境データは、例えば、ノードＮＤ間の「マルチホップ・アドホック通信」によりベースステーションＢＳに集められる。
【００２２】
ベースステーションＢＳは、ワイヤレスセンサネットワークにアクセス可能なコンピュータであり、例えば、ワイヤレスセンサネットワークから得られた環境データを集約して保持している。ここで、ワイヤレスセンサネットワークから環境データを取得したいシステム運用者のコンピュータは、例えば、ベースステーションＢＳにアクセスして必要なデータを取得し、取得したデータを解析することにより、実環境の状態を把握し、解析された状態に基づいてアプリケーションで要求されている処理を実施することができる。
【００２３】
＜ノードの構成＞
続いて、ワイヤレスセンサネットワークを構成するノードについて説明する。図２は、ノードの構成を示すブロック図である。図２に示すように、ワイヤレスセンサネットワークの構成要素であるノードは、例えば、センサＳＲ、データ処理部ＤＰＵ、無線通信部ＲＦＵ、および、アンテナＡＮＴを備えている。
【００２４】
センサＳＲは、温度・圧力・流量・光・磁気などの物理量やそれらの変化量を検出する素子や装置から構成され、さらに、検出量を適切な信号に変換して出力するように構成されている。このセンサＳＲには、例えば、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、光センサ、磁気センサ、照度センサ、加速度センサ、角速度センサ、あるいは、画像センサなどが含まれる。
【００２５】
データ処理部ＤＰＵは、センサＳＲから出力された信号を処理し、処理したデータを出力するように構成されている。また、無線通信部ＲＦＵは、データ処理部ＤＰＵで処理されたデータを無線周波数の信号に変換して、アンテナＡＮＴから送信するように構成されている。さらに、無線通信部ＲＦＵは、アンテナＡＮＴを介して無線周波数の信号を受信するようにも構成されている。
【００２６】
このように構成されているノードにおいては、センサＳＲで物理量が検出されると、センサＳＲから信号が出力され、この出力された信号がデータ処理部ＤＰＵに入力される。そして、データ処理部ＤＰＵでは、入力した信号を処理して、処理したデータが無線通信部ＲＦＵへ出力される。その後、無線通信部ＲＦＵでは、入力したデータを無線周波数の信号に変換して、無線周波数の信号がアンテナＡＮＴから送信される。このようにして、ノードでは、センサＳＲで検出された物理量に基づいて、この物理量に対応した無線周波数の信号が送信されることになる。
【００２７】
＜ノードの詳細構成＞
さらに、ノードの詳細な構成の一例について説明する。図３は、主に、ノードに含まれるデータ処理部ＤＰＵの詳細な構成例を示すブロック図である。図３に示すように、ノードに含まれるデータ処理部ＤＰＵは、アナログデータ処理部ＡＤＰＵとデジタルデータ処理部ＤＤＰＵから構成されている。そして、アナログデータ処理部ＡＤＰＵは、センシング部ＳＵとＡＤ変換部ＡＤＵを含むように構成され、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵは、数値解析部ＮＡＵと判断部ＪＵを含むように構成されている。
【００２８】
まず、アナログデータ処理部ＡＤＰＵについて説明する。アナログデータ処理部ＡＤＰＵは、センサＳＲから出力されるアナログ信号を入力して、このアナログ信号を取扱い易いデータに変換するように構成されており、センシング部ＳＵとＡＤ変換部ＡＤＵを含む。
【００２９】
センシング部ＳＵは、例えば、増幅回路や、トランスインピーダンス回路や、フィルタ回路などを含むように構成されている。センサＳＲから出力される出力信号は、微小であり、かつ、信号形式がデジタルデータ処理部ＤＤＰＵの処理に適していない場合が多い。そこで、センサＳＲから出力される微小なアナログ信号を、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵの入力に適した大きさのアナログ信号に増幅する回路が必要となる。また、センサＳＲから出力される出力信号が電圧ではなく電流である場合もある。この場合、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路では、電圧信号しか受け取ることができない。このことから、電流信号を電圧信号に変換しながら、適切な大きさの電圧信号に増幅する回路が必要となる。この回路は、トランスインピーダンス回路と呼ばれ、変換回路と増幅回路を兼ねるアナログ回路である。さらに、センサＳＲからの出力信号には、不要な周波数信号（雑音）が混じっていることがある。この場合、雑音によって、センサＳＲからの出力信号の取得がしにくくなる。このため、例えば、雑音が出力信号よりも高い周波数である場合には、ローパスフィルタ回路によって雑音を取り除く必要がある。一方、雑音が出力信号よりも低い周波数である場合には、ハイパスフィルタ回路によって雑音を取り除く必要がある。
【００３０】
このようにセンサＳＲからの出力信号を直接取り扱うことは困難であるため、アナログデータ処理部ＡＤＰＵが設けられており、このアナログデータ処理部ＡＤＰＵにおいては、上述した増幅回路やトランスインピーダンス回路やフィルタ回路を含むセンシング部ＳＵが設けられている。このセンシング部を構成する一連のアナログ回路は、「アナログフロントエンド（ＡＦＥ）」とも呼ばれる。
【００３１】
次に、ＡＤ変換部ＡＤＵは、センシング部ＳＵから出力されたアナログデータをデジタルデータに変換するように構成されている。つまり、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵでは、デジタルデータしか取り扱うことができないため、ＡＤ変換部ＡＤＵによって、アナログデータをデジタルデータに変換する必要があるのである。
【００３２】
続いて、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵは、アナログデータ処理部ＡＤＰＵから出力されるデジタルデータを入力して、このデジタルデータを処理するように構成され、例えば、数値解析部ＮＡＵと判断部ＪＵを含む。このとき、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵは、例えば、マイコン（ＭＣＵ：Micro Control Unit）から構成される。
【００３３】
数値解析部ＮＡＵは、アナログデータ処理部ＡＤＰＵから出力されたデジタルデータを入力し、プログラムに基づいて、このデジタルデータに数値演算処理を施すように構成されている。そして、判断部ＪＵは、数値解析部ＮＡＵでの数値演算処理の結果に基づいて、例えば、無線通信部ＲＦＵに出力するデータを選別するように構成されている。
【００３４】
データ処理部ＤＰＵは上記のように構成されており、以下に動作について説明する。まず、センサＳＲで温度・圧力・流量・光・磁気などの物理量が検出され、この検出結果に基づいて、センサＳＲからアナログ信号である微弱な検出信号が出力される。そして、出力された微弱な検出信号は、アナログデータ処理部ＡＤＰＵ内のセンシング部ＳＵに入力する。そして、センシング部ＳＵにおいては、増幅回路によって入力した検出信号が増幅される。また、検出信号が電圧信号ではなく電流信号である場合には、トランスインピーダンス回路によって、電流信号が電圧信号に変換される。さらに、検出信号に含まれる雑音を除去するために、フィルタ回路によって、検出信号に含まれる雑音が除去される。このようにして、センシング部ＳＵにおいては、センサＳＲから入力した検出信号（アナログ信号）を処理してアナログデータ（アナログ信号）が生成されて出力される。続いて、ＡＤ変換部ＡＤＵでは、センシング部ＳＵから出力されたアナログデータを入力して、デジタルデータに変換する。その後、ＡＤ変換部ＡＤＵで変換されたデジタルデータは、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵ内の数値解析部ＮＡＵに入力する。そして、数値解析部ＮＡＵでは、入力したデジタルデータに基づいて、数値演算処理を実施し、その後、数値演算処理の結果に基づいて判断部ＪＵで無線通信部ＲＦＵに出力されるデジタルデータが選別される。次に、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵから出力されたデジタルデータは、無線通信部ＲＦＵに入力して、無線周波数の信号に変換された後、アンテナＡＮＴから送信される。以上のようにして、ノードでは、センサＳＲで検出された物理量に基づいて、この物理量に対応した無線周波数の信号が送信されることになる。
【００３５】
次に、ノードに含まれる無線通信部ＲＦＵの詳細な構成例について説明する。図４は、主に、ノードに含まれる無線通信部ＲＦＵの送信部における詳細な構成例を示すブロック図である。図４において、無線通信部ＲＦＵは、ベースバンド処理部ＢＢＵ、ミキサＭＩＸ、発振器ＯＳＲ、電力増幅器ＰＡ、バランＢＬを有している。
【００３６】
ベースバンド処理部ＢＢＵは、データ処理部から入力したデジタルデータから変調用のベースバンド信号を生成して処理するように構成されており、発振器ＯＳＲは、無線周波数の搬送波を生成するように構成されている。また、ミキサＭＩＸは、ベースバンド処理部ＢＢＵで生成されたベースバンド信号を、発振器ＯＳＲで生成された搬送波に重畳して、無線周波数の信号を生成するように構成されている。さらに、電力増幅器ＰＡは、ミキサＭＩＸから出力される無線周波数の信号を増幅するように構成され、バランＢＬは、平衡と不平衡の状態にある電気信号を変換するための素子である。
【００３７】
無線通信部ＲＦＵの送信部は上記のように構成されており、以下にその動作を説明する。まず、ベースバンド処理部ＢＢＵにおいて、データ処理部から入力したデジタルデータから変調用のベースバンド信号が生成される。そして、このベースバンド信号と、発振器ＯＳＲで生成された搬送波とをミキサＭＩＸで混合することにより変調されて、無線周波数の信号が生成される。この無線周波数の信号は、電力増幅器ＰＡで増幅された後、バランＢＬを介して無線通信部ＲＦＵから出力される。その後、無線通信部ＲＦＵから出力された無線周波数の信号は、無線通信部ＲＦＵと電気的に接続されているアンテナＡＮＴから送信される。以上のようにして、ノードから無線周波数の信号を送信することができる。
【００３８】
続いて、図５は、主に、ノードに含まれる無線通信部ＲＦＵの受信部における詳細な構成例を示すブロック図である。図５において、無線通信部ＲＦＵは、ベースバンド処理部ＢＢＵ、ミキサＭＩＸ、発振器ＯＳＲ、低雑音増幅器ＬＮＡ、バランＢＬを有している。
【００３９】
バランＢＬは、平衡と不平衡の状態にある電気信号を変換するための素子である。また、低雑音増幅器ＬＮＡは、受信した微弱な受信信号を増幅するように構成されている。発振器ＯＳＲは、無線周波数の搬送波を生成するように構成されており、ミキサＭＩＸは、低雑音増幅器ＬＮＡで増幅された受信信号を、発振器ＯＳＲで生成された搬送波に重畳して、ベースバンド信号を生成するように構成されている。ベースバンド処理部ＢＢＵは、復調されたベースバンド信号からデジタルデータを生成して処理するように構成されている。
【００４０】
無線通信部ＲＦＵの受信部は上記のように構成されており、以下にその動作を説明する。まず、アンテナＡＮＴで受信された受信信号は、バランＢＬを介して低雑音増幅器ＬＮＡに入力して増幅される。その後、増幅された受信信号は、発振器ＯＳＲで生成された搬送波とミキサＭＩＸで混合することにより復調されて、ベースバンド信号が生成される。そして、復調されたベースバンド信号は、ベースバンド処理部ＢＢＵにおいて、デジタルデータに変換されて処理される。以上のようにして、ノードで受信信号を受信することができる。
【００４１】
＜ノードの実装構成における関連技術および改善の余地＞
次に、上述した機能を有するノードの実装構成における関連技術について説明し、この関連技術に存在する改善の余地について説明する。
【００４２】
例えば、ノードの実装構成に関する関連技術として、アンテナと、ＱＦＰ（Quad Flat Package）に代表されるパッケージ形態の半導体装置とセンサとを配線基板上に一体的に配置するモジュールの開発例が報告されている。しかしながら、この関連技術では、半導体チップをパッケージ形態の半導体装置として配線基板上に搭載しているため、モジュールのサイズが大きくなる。さらに、関連技術では、例えば、無線通信部が形成された半導体装置とセンサを一体的に形成しているため、センサの種類に応じた個々のモジュール毎に電波認証を取得する必要があり、モジュールの製造コストが増大する。
【００４３】
このように関連技術におけるモジュールでは、モジュールの小型化および製造コストの観点からさらなる改善の余地が存在することがわかる。そこで、本実施の形態１では、上述した関連技術の改善の余地に対する工夫を施している。以下に、この工夫を施した本実施の形態１における技術的思想について説明することにする。
【００４４】
＜実施の形態１におけるノードの実装構成＞
図６は、本実施の形態１におけるノードの機能構成とノードの実装部品との間の対応関係を示す図である。図６において、本実施の形態１では、センサＳＲとセンシング部ＳＵとＡＤ変換部ＡＤＵが一体的にセンサモジュールＳＭを構成している。一方、数値解析部ＮＡＵおよび判断部ＪＵがＭＣＵを構成する半導体チップＣＨＰ１に形成されている。そして、センサモジュールＳＭおよび半導体チップＣＨＰ１は、共通する配線基板ＷＢ１に搭載されることになる。
【００４５】
これに対し、無線通信部ＲＦＵおよびアンテナＡＮＴは、配線基板ＷＢ１とは別基板である配線基板ＷＢ２に配置されることになる。このとき、図４および図５に示すように、無線通信部ＲＦＵの構成要素のうち、ベースバンド処理部ＢＢＵ、発振器ＯＳＲ、ミキサＭＩＸ、電力増幅器ＰＡ、および、低雑音増幅器ＬＮＡは、ＭＣＵを構成する半導体チップＣＨＰ２に形成されている。
【００４６】
以下では、上述したノードの実装構成に対応する本実施の形態１におけるモジュール（電子装置）の外観構成について説明する。図７は、本実施の形態１におけるモジュールの外観構成を示す図である。図７において、本実施の形態１におけるモジュールは、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２を有し、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が積層配置された構成をしている。
【００４７】
ここで、配線基板ＷＢ１には、センサモジュールＳＭと、半導体チップＣＨＰ１と、コネクタＣＮＴ１が搭載されており、配線基板ＷＢ１の側面には、外部接続端子として機能する端面端子ＥＧＴが形成されている。このとき、本実施の形態１では、配線基板ＷＢ１の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ１が実装されている。すなわち、本実施の形態１では、配線基板ＷＢ１に半導体チップＣＨＰ１が、いわゆるベアチップ実装されていることになる。そして、例えば、半導体チップＣＨＰ１と配線基板ＷＢ１とは、ワイヤによって電気的に接続されている。具体的には、半導体チップＣＨＰ１に形成されているパッド（図示せず）と配線基板ＷＢ１に形成されている端子（図示せず）が、例えば、金線からなるワイヤで電気的に接続されている。そして、ワイヤを保護するため、ワイヤを含む半導体チップＣＨＰ１の表面は、ポッティング樹脂によって覆われている。
【００４８】
一方、配線基板ＷＢ１とは別基板である配線基板ＷＢ２には、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴが配置されている。このとき、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴとは、なるべく離間するように配置される。例えば、半導体チップＣＨＰ２は、図７に示す配線基板ＷＢ２の右側領域である第１領域に配置され、アンテナＡＮＴは、図７に示す配線基板ＷＢ２の左側領域である第２領域に配置される。このとき、配線基板ＷＢ２においても、配線基板ＷＢ２の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ２が実装されている。すなわち、本実施の形態１では、配線基板ＷＢ２に半導体チップＣＨＰ２が、いわゆるベアチップ実装されていることになる。そして、例えば、半導体チップＣＨＰ２と配線基板ＷＢ２とは、ワイヤによって電気的に接続されている。具体的には、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッド（図示せず）と配線基板ＷＢ２に形成されている端子（図示せず）が、例えば、金線からなるワイヤで電気的に接続されている。そして、ワイヤを保護するため、ワイヤを含む半導体チップの表面は、ポッティング樹脂によって覆われている。なお、図７では示されないが、配線基板ＷＢ２の裏面には、コネクタが配置されており、この配線基板ＷＢ２の裏面に配置されているコネクタと、配線基板ＷＢ１の表面に配置されているコネクタＣＮＴ１が接続することにより、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２が電気的に接続されることになる。そして、本実施の形態１におけるモジュールでは、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が積層して配置されることになる。なお、配線基板ＷＢ２の裏面に、さらに、チップ状態の半導体チップ（ベアチップ）や、表面実装部品などが実装されていてもよい。
【００４９】
＜実施の形態１における特徴＞
本実施の形態１におけるモジュールは上記のように構成されており、以下に、その特徴点について説明することにする。
【００５０】
本実施の形態１における第１特徴点は、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ１の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ１がベアチップ実装されているとともに、配線基板ＷＢ２の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ２がベアチップ実装されている点にある。これにより、本実施の形態１によれば、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２の占有面積を小さくすることができ、これによって、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２のサイズを小型化することができる。したがって、本実施の形態１によれば、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２を含むモジュールのサイズを小型化することができる。つまり、本実施の形態１によれば、ベアチップ実装を使用することにより、電子装置であるモジュールの小型化を図ることができるのである。
【００５１】
以下に、この理由について説明する。例えば、上述した関連技術のように、配線基板の表面上にパッケージ形態の半導体装置を実装する場合を考える。この場合、半導体チップは、例えば、タブと呼ばれるチップ搭載部上に搭載され、タブの周囲に配置されている複数のリードとワイヤで接続されることになる。そして、半導体チップ、ワイヤ、およびリードのそれぞれの一部は、樹脂からなる封止体で封止されることになる。このことから、必然的に、半導体チップの平面サイズよりも封止体の面積は大きくなり、パッケージ形態の半導体装置の実装面積は大きくなる。
【００５２】
さらには、半導体チップと配線基板が直接ワイヤで接続される構成ではなく、半導体チップがワイヤでリードと接続され、このリードが配線基板と接続されることになる。この結果、半導体チップと配線基板との間にリードが介在するため、半導体チップからの出力信号がリードを介することにより、必然的にロスが大きくなり、出力信号の大きさが小さくなる。したがって、半導体チップの内部に余分な増幅回路などを設ける必要性があり、これによって、半導体チップのサイズが大きくなってしまう。
【００５３】
すなわち、パッケージ形態の半導体装置を配線基板に実装する場合、半導体チップから出力される出力信号の減衰を補填する回路を半導体チップの内部に設けることに起因する半導体チップのサイズの増大による第１要因と、パッケージ形態自体のサイズが半導体チップのサイズよりも遥かに大きいサイズであるという第２要因によって、配線基板のサイズが大きくなってしまうのである。これにより、関連技術では、モジュール全体の面積が増大することになる。
【００５４】
これに対し、本実施の形態１におけるモジュールでは、配線基板ＷＢ１の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ１がベアチップ実装されているとともに、配線基板ＷＢ２の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ２がベアチップ実装されている。この場合、第１に、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２がパッケージ形態の半導体装置を構成していない。このため、配線基板ＷＢ１あるいは配線基板ＷＢ２での実装面積を小さくすることができる。つまり、半導体チップＣＨＰ１および半導体チップＣＨＰ２自体の平面サイズは、パッケージ形態の半導体装置の平面サイズよりも遥かに小さいため、配線基板ＷＢ１あるいは配線基板ＷＢ２の平面サイズを小さくすることができるのである。これが配線基板ＷＢ１あるいは配線基板ＷＢ２の平面サイズを小さくできる第１要因である。
【００５５】
さらに、本実施の形態１では、半導体チップＣＨＰ１が配線基板ＷＢ１にベアチップ実装されており、半導体チップＣＨＰ２が配線基板ＷＢ２にベアチップ実装されているが、このことは、半導体チップＣＨＰ１と配線基板ＷＢ１がワイヤで直接接続され、かつ、半導体チップＣＨＰ２と配線基板ＷＢ２がワイヤで直接接続されることを意味する。言い換えれば、本実施の形態１では、関連技術と異なり、半導体チップと配線基板との間にリードが介在することはないということができる。このことは、半導体チップＣＨＰ１からの出力信号が配線基板ＷＢ１に伝達する際のロスが低減され、また、半導体チップＣＨＰ２からの出力信号が配線基板ＷＢ２に伝達する際のロスが低減されることを意味する。したがって、本実施の形態１では、関連技術のように、半導体チップＣＨＰ１からの出力信号の減衰を補填する増幅回路などを半導体チップＣＨＰ１の内部に形成する必要性が低くなる。同様に、半導体チップＣＨＰ２からの出力信号の減衰を補填する増幅回路などを半導体チップＣＨＰ２の内部に形成する必要性が低くなる。このことから、半導体チップＣＨＰ１自体のサイズや半導体チップＣＨＰ２自体のサイズも、関連技術よりも小さくすることができる。この結果、半導体チップＣＨＰ１の実装面積、および、半導体チップＣＨＰ２の実装面積を小さくできることから、配線基板ＷＢ１や配線基板ＷＢ２の平面サイズを小さくすることができる。これが配線基板ＷＢ１あるいは配線基板ＷＢ２の平面サイズを小さくできる第２要因である。
【００５６】
なお、半導体チップＣＨＰ１や半導体チップＣＨＰ２の内部に余計な回路を形成する必要もなくなるため、モジュール全体で消費する消費電力も低減することができる。特に、この利点は、ワイヤレスセンサネットワークを構成するノードに本実施の形態１におけるモジュールを適用する際に有用である。つまり、ノード自体には、電力を供給する電池などが備わっており、この電池からモジュールに電力が供給される。したがって、モジュール全体の消費電力が低減されれば、それだけ電池の寿命も長くすることができ、頻繁に電池を交換することなくノードを動作させることができることになる。
【００５７】
以上のことから、本実施の形態１における第１特徴点は、半導体チップＣＨＰ１が配線基板ＷＢ１にベアチップ実装され、半導体チップＣＨＰ２が配線基板ＷＢ２にベアチップ実装されている点にあるが、この第１特徴点の構成によって、上述した第１要因と第２要因に起因する利点がもたらされる。この結果、本実施の形態１によれば、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２の平面サイズの小型化を図ることができる。このことから、本実施の形態１によれば、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を含むモジュール全体の小型化を図ることができる。
【００５８】
このように本実施の形態１におけるモジュールでは、モジュール全体の小型化を図ることができるが、この利点は、ワイヤレスセンサネットワークを構成するノードに本実施の形態１におけるモジュールを適用する観点から有用性が高い。なぜなら、例えば、本実施の形態１におけるモジュールは、セット機器（外部機器）に搭載されることが想定されるが、このセット機器に搭載する上で、モジュールのコストなどよりも小型化が重要ポイントとして注目されるようになってきているからである。すなわち、ワイヤレスセンサネットワークで使用されるノードにおいては、モジュールが搭載されるセット機器の小型化が進められる傾向があり、必然的にセット機器の小型化に伴ってモジュールの小型化が必要とされる。このことから、本実施の形態１のように、充分な小型化を図ることができるモジュールは、これからのワイヤレスセンサネットワークのノードの小型化を推進するにあたって、非常に有用となることがわかる。
【００５９】
続いて、本実施の形態１における第２特徴点は、モジュールを構成する無線通信部とデータ処理部とを実装構成上で分離した点にある。具体的には、本実施の形態１におけるモジュールを、互いに異なる配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２から構成し、配線基板ＷＢ１に搭載される実装部品によってデータ処理部を実現し、配線基板ＷＢ２に搭載される実装部品によって無線通信部を実現する点に第２特徴点がある。
【００６０】
この第２特徴点について、具体的に説明する。図７において、配線基板ＷＢ１には、センサモジュールＳＭと半導体チップＣＨＰ１が実装されている。このとき、図６に示すように、センサモジュールＳＭには、例えば、加速度センサなどからなるセンサＳＲ、センシング部ＳＵおよびＡＤ変換部ＡＤＵが含まれている。このセンシング部ＳＵとＡＤ変換部ＡＤＵは、図３に示すように、アナログデータ処理部ＡＤＰＵを構成している。一方、図６に示すように、半導体チップＣＨＰ１には、数値解析部ＮＡＵおよび判断部ＪＵが含まれている。この数値解析部ＮＡＵおよび判断部ＪＵは、図３に示すように、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵを構成している。したがって、本実施の形態１では、配線基板ＷＢ１上に実装されるセンサモジュールＳＭおよび半導体チップＣＨＰ１によって、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵとアナログデータ処理部ＡＤＰＵが実現される。すなわち、本実施の形態１では、配線基板ＷＢ１上に実装される実装部品によって、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵとアナログデータ処理部ＡＤＰＵとを含むデータ処理部ＤＰＵが実現されていることがわかる。
【００６１】
一方、図７において、配線基板ＷＢ２には、半導体チップＣＨＰ２が実装されている。このとき、図４および図５に示すように、半導体チップＣＨＰ２には、無線通信部ＲＦＵの一部を構成する発振器ＯＳＲ、ミキサＭＩＸ、および、ベースバンド処理部ＢＢＵが形成されている。そして、配線基板ＷＢ２上に実装される実装部品によってバランＢＬが構成され、さらに、図７に示すように、配線基板ＷＢ２上には、アンテナＡＮＴも実装されている。したがって、配線基板ＷＢ２に実装されている実装部品によって、無線通信部ＲＦＵおよびアンテナＡＮＴが実現されていることがわかる。
【００６２】
以上のことから、本実施の形態１では、データ処理部ＤＰＵと無線通信部ＲＦＵが、モジュールの実装構成上で分離されていることがわかる。以下に、この第２特徴点による利点について説明する。例えば、関連技術のように、無線通信部とデータ処理部とセンサを実装構成上で一体的にモジュールを構成する場合、センサの異なるモジュール毎に電波認証を取得する必要があり、モジュールの製造コストが上昇することになる。
【００６３】
これに対し、本実施の形態１における第２特徴点のように、無線通信部ＲＦＵとデータ処理部ＤＰＵとを実装構成上で分離する場合には、電波認証が取得された無線通信部ＲＦＵを共通として、データ処理部ＤＰＵだけをカスタマイズすることができる。つまり、無線通信部ＲＦＵが形成された配線基板ＷＢ２を共通化することができるため、たとえデータ処理部ＤＰＵの構成が異なる場合であっても、センサの種類の異なるモジュールごとに電波認証を取得する必要がなくなり、モジュール全体の製造コストを低減することができるのである。特に、無線通信部ＲＦＵが形成される配線基板ＷＢ２の実装構成を共通とし、データ処理部ＤＰＵが形成される配線基板ＷＢ１の実装構成だけをカスタマイズするだけで、異なる種類のセンサに対応したモジュールを構成することができる。このため、モジュールを構成する実装部品の共通化を推進した汎用性を向上させることができ、この観点からもモジュールの製造コストを低減することができる。つまり、本実施の形態１における第２特徴点によれば、無線通信部ＲＦＵを共通化することによる電波認証の取得の容易性と、実装部品の共通化に起因する汎用性の向上によって、大幅にモジュールの製造コストを低減できるという顕著な効果を得ることができる。
【００６４】
次に、本実施の形態１における第３特徴点は、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とを基板の厚さ方向に積層して配置することによりモジュールを構成している点にある。これにより、モジュール全体の平面サイズを小さくすることができる。例えば、１つの配線基板上に無線通信部ＲＦＵ、データ処理部ＤＰＵ、アンテナＡＮＴ、および、センサを一体的に配置する場合には、配線基板上に実装される実装部品の数も多くなり、これによって、配線基板の平面サイズが大きくなってしまい、モジュール全体の平面サイズが増大することになる。
【００６５】
これに対し、本実施の形態１の第３特徴点のように、センサおよびデータ処理部ＤＰＵを配置した配線基板ＷＢ１上に、無線通信部ＲＦＵおよびアンテナＡＮＴを配置した配線基板ＷＢ２を積層配置する場合には、配線基板ＷＢ１あるいは配線基板ＷＢ２に実装され実装部品の数も少なくなる。この結果、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２の平面サイズを小さくすることができる。そして、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２を積層配置することにより、モジュール全体の平面サイズは大幅に低減される。この結果、本実施の形態１におけるモジュールによれば、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を含むモジュール全体の小型化を図ることができる。特に、本実施の形態１における第１特徴点と第３特徴点の相乗効果によって、さらに、本実施の形態１におけるモジュールの小型化を推進することができる。さらに、本実施の形態１における第３特徴点によって、下層に配置される配線基板ＷＢ１にだけセット機器と接続される外部接続端子を設ければよくなる。このことは、本実施の形態１におけるモジュールによれば、外部接続端子の数を必要最小限に低減できることを意味する。この結果、本実施の形態１におけるモジュールとセット機器との間の接続面積を小さくすることができる。このため、セット機器に設けられるモジュールとの接続領域の占有面積を小さくすることができ、これによって、本実施の形態１におけるモジュールだけでなく、セット機器自体のサイズも小さくすることができる。つまり、本実施の形態１における第３特徴点によれば、モジュール自体とともに、セット機器自体のサイズも小さくすることができるため、モジュールとセット機器で構成されるノードの小型化をさらに推進することができる。
【００６６】
続いて、本実施の形態１における第４特徴点は、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子が端面端子ＥＧＴから構成されている点にある。この場合、配線基板ＷＢ１の裏面はフラットになる。この結果、本実施の形態１によれば、モジュールをセット機器にぴったり密着させて接合することができるため、モジュールとセット機器との接続信頼性を向上することができる。さらに、端面端子ＥＧＴの利点は、セット機器への半田実装が可能であるとともに、接続確認の容易性を向上することができる。
【００６７】
さらに、本実施の形態１における第５特徴点は、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とをコネクタで接続している点にある。この場合、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とは、着脱可能となる。このことから、例えば、上層に配置される配線基板ＷＢ２に実装される実装部品で実現されている無線通信部ＲＦＵに不具合が生じた場合、不具合が発生した配線基板ＷＢ２を配線基板ＷＢ１から外すことが容易となる。そして、不具合が発生した配線基板ＷＢ２に替えて良品の配線基板ＷＢ２を配線基板ＷＢ１に接続することにより、問題なく良品のモジュールとして使用することができる。
【００６８】
次に、本実施の形態１における第６特徴点は、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ１にＭＣＵから構成される半導体チップＣＨＰ１を実装するとともに、配線基板ＷＢ２にＭＣＵから構成される半導体チップＣＨＰ２を実装している点にある。言い換えれば、本実施の形態１における第６特徴点は、モジュールに２つの異なるＭＣＵ（ツインＭＣＵ）を設けている点にある。この場合、以下に示す利点が得られる。
【００６９】
例えば、本実施の形態１において、配線基板ＷＢ１に実装されているＭＣＵを含む半導体チップＣＨＰ１には、数値解析部ＮＡＵと判断部ＪＵを含むデジタルデータ処理部ＤＤＰＵが形成されており、主に、数値演算処理が実施される。一方、配線基板ＷＢ２に実装されているＭＣＵを含む半導体チップＣＨＰ２は、無線通信部ＲＦＵの一部が形成されている。したがって、本実施の形態１のように半導体チップＣＨＰ１と半導体チップＣＨＰ２を設ける場合、半導体チップＣＨＰ１で数値演算処理を行ない、必要なデータだけを半導体チップＣＨＰ２に出力して、半導体チップＣＨＰ２による無線通信機能によって送信することが可能となる。つまり、本実施の形態１では、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵが形成されている半導体チップＣＨＰ１と、無線通信部ＲＦＵの一部が形成されている半導体チップＣＨＰ２を分離することにより、必要な情報だけをワイヤレスセンサネットワークに送信することができる。この結果、送信されるデータ量が低減されることから、ワイヤレスセンサネットワークにおける通信トラフィックを改善することができる。
【００７０】
さらには、半導体チップＣＨＰ１に形成されているＭＣＵ（演算機能）と、半導体チップＣＨＰ２に形成されているＭＣＵ（通信機能）による機能分担によって、割り込み制御の単純化を図ることができる。この結果、本実施の形態１によれば、モジュールで実現されているシステムの安定化を図ることもできる。
【００７１】
続いて、本実施の形態１における第７特徴点は、アンテナＡＮＴの周囲になるべく導体パターンを配置しない点にある。具体的には、第１工夫点として、配線基板ＷＢ２の裏面に形成されているコネクタと、配線基板ＷＢ２の表面に形成されているアンテナＡＮＴとをできるだけ離すようにコネクタを配置している。
【００７２】
図８は、本実施の形態１における配線基板ＷＢ２の裏面を示す平面図である。図８において、配線基板ＷＢ２の裏面のうち、平面視において、図７に示す半導体チップＣＨＰ２が配置されている第１領域（右側領域）と重なる領域に、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を電気的、かつ、機械的に接続するコネクタＣＮＴ２が配置されている。これにより、図８に示すように、配線基板ＷＢ２の表面側の第２領域（左側領域）に配置されるアンテナＡＮＴと、上述したコネクタＣＮＴ２の平面的な位置を離すことができる。この結果、アンテナＡＮＴの放射特性を改善することができる。この結果、モジュールの通信距離を長くすることができる。つまり、アンテナＡＮＴの周囲に導体パターンが存在すると、この導体パターンによる電磁波の遮蔽効果によって、アンテナＡＮＴの放射特性が著しく悪化することになる。そこで、本実施の形態１では、なるべくアンテナＡＮＴの周囲に導体パターンを配置しないように構成するため、例えば、第１工夫点として、導体から構成されるコネクタＣＮＴ２をアンテナＡＮＴからできるだけ離すように配置している。これにより、コネクタＣＮＴ２に起因するアンテナＡＮＴの放射特性への影響を抑制することができる。
【００７３】
さらに、本実施の形態１におけるモジュールでは、アンテナＡＮＴの放射特性を改善する第２工夫点として、配線基板ＷＢ２に形成される導体パターンの配置位置にも配慮している。例えば、配線基板ＷＢ２は、多層配線基板から構成されており、図９に表面から１層下層に存在する配線パターンが図示されている。図９に示すように、この層には、基準電位が供給される大面積のグランドパターンＧＰ１が形成されているが、このグランドパターンＧＰ１は、なるべくアンテナＡＮＴの配置位置と平面的な重なりが存在しないように配置されている。また、図１０には、表面から２層下層に存在する配線パターンが図示されている。図１０に示すように、この層にも、基準電位が供給される大面積のグランドパターンＧＰ２が形成されているが、このグランドパターンＧＰ２も、なるべくアンテナＡＮＴの配置位置と平面的な重なりが存在しないように配置されている。さらに、図１１には、表面から３層下層に存在する配線パターンが図示されている。図１１に示すように、この層にも、基準電位が供給される大面積のグランドパターンＧＰ３が形成されているが、このグランドパターンＧＰ３も、なるべくアンテナＡＮＴの配置位置と平面的な重なりが存在しないように配置されている。
【００７４】
このように本実施の形態１における配線基板ＷＢ２においては、配線基板ＷＢ２の内部の複数層に形成されるグランドパターンＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３がアンテナＡＮＴの周囲には配置されないような配慮がなされている。この結果、本実施の形態１によれば、グランドパターンＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３に起因する電磁波の遮蔽効果がアンテナＡＮＴに及ぶことを抑制することができる。つまり、本実施の形態１では、グランドパターンＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３に起因するアンテナＡＮＴの放射特性への影響が小さくなるように、グランドパターンＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３の配置に工夫が施されている。
【００７５】
これにより、本実施の形態１におけるモジュールによれば、上述したコネクタＣＮＴ２の配置位置に関する第１工夫点と、上述したグランドパターンＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３の配置位置に関する第２工夫点の相乗効果によって、アンテナＡＮＴを配線基板ＷＢ２に実装する場合であっても、アンテナＡＮＴの放射特性の悪化を抑制することができる。この結果、本実施の形態１におけるモジュールによれば、ノードの通信距離を長くすることができる。このことは、ワイヤレスセンサネットワークにおけるノード間通信である「マルチホップ・アドホック通信」の通信経路の選択の余地が拡大することを意味する。つまり、ノードの通信距離が長くなることによって、例えば、近接するノードとの間の通信経路が通信障害で使用不能の状態となったとしても、離れたノードとの間での通信経路を確保することが可能となる。このため、本実施の形態１におけるモジュールをワイヤレスセンサネットワークのノードに使用することによって、通信障害の影響を受けにくいワイヤレスセンサネットワークを構築することができる。
【００７６】
＜変形例１＞
前記実施の形態１では、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ１と半導体チップＣＨＰ１の電気的な接続や、配線基板ＷＢ２と半導体チップＣＨＰ２の電気的な接続にワイヤを使用する例について説明した。ただし、上述した電気的な接続は、これに限定されるものではなく、例えば、配線基板ＷＢ１と半導体チップＣＨＰ１の電気的な接続や、配線基板ＷＢ２と半導体チップＣＨＰ２の電気的な接続に、バンプ電極を使用したフリップチップ接続を使用してもよい。
【００７７】
＜変形例２＞
前記実施の形態１では、例えば、図４および図５に示すように、バランＢＬは、半導体チップＣＨＰ２とは別の実装部品として構成される例について説明したが、これに限らず、例えば、半導体チップＣＨＰ２の内部にバランＢＬを含むように構成してもよいし、半導体チップＣＨＰ２と直接アンテナＡＮＴ（アンテナ回路）を接続できる場合には、特に、バランを設けなくてもよい。
【００７８】
＜変形例３＞
前記実施の形態１では、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ２の表面にアンテナＡＮＴを実装する例について説明したが、これに限らず、配線基板ＷＢ２にアンテナＡＮＴが搭載されていなくてもよい。ただし、モジュール全体の小型化を考慮すると、前記実施の形態１にように、無線通信部ＲＦＵが形成された配線基板ＷＢ２の表面にアンテナＡＮＴも実装することが望ましい。
【００７９】
＜変形例４＞
前記実施の形態１では、例えば、図７に示すように、配線基板ＷＢ１の表面にセンサモジュールＳＭが搭載されている例について説明したが、これに限らず、センサＳＲを外付けとし、このセンサと電気的に接続されるアナログデータ処理部ＡＤＰＵを配線基板ＷＢ１に形成してもよい。この場合、配線基板ＷＢ１に形成されるデータ処理部ＤＰＵは、アナログデータ処理部ＡＤＰＵとデジタルデータ処理部ＤＤＰＵを含むことになる。
【００８０】
また、アナログデータ処理部ＡＤＰＵとセンサＳＲを含むセンサモジュールＳＭ全体を外付けとしてもよい。この場合、配線基板ＷＢ１に形成されるデータ処理部ＤＰＵは、デジタルデータ処理部ＤＤＰＵとなる。
【００８１】
＜変形例５＞
また、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２には、チップ状態の半導体チップだけではなく、パッケージ化された半導体装置が実装されていてもよい。すなわち、本実施の形態１における技術的思想では、配線基板ＷＢ１や配線基板ＷＢ２に実装される半導体チップのうち、少なくとも一部の半導体チップがチップ状態で実装（ベアチップ実装）されていればよく、この構成においても、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を含むモジュール全体の小型化を図ることができる。
【００８２】
＜変形例６＞
また、本実施の形態１では、無線通信システムの一例として、「マルチホップ・アドホック通信」を利用するワイヤレスセンサネットワークを例に挙げて説明したが、本実施の形態１における技術的思想は、これに限らず、例えば、ピアツーピア（peer to peer）通信を利用する無線通信システムなどの様々な通信形態の無線通信システムにも適用することができる。ピアツーピア通信を利用する無線通信システムとしては、例えば、個人の体温を測定する温度センサからの出力信号を処理する無線通信モジュール（ノード）から個人のスマートフォンに処理したデータを送信するというケースが考えられる。
【００８３】
特に、ピアツーピア通信を利用したマスタ−スレーブ方式の無線通信システムでは、常に、端末（スレーブ）が起動している必要はなく、イベント毎に端末が起動すればよいので、消費電力を低減できる効果を得ることができる。
【００８４】
（実施の形態２）
＜実施の形態２におけるノードの実装構成＞
本実施の形態２では、さらに汎用性を高めたモジュールについて説明する。図１２は、本実施の形態２におけるノードの機能構成とノードの実装部品との間の対応関係を示す図である。図１２において、本実施の形態２では、センシング部ＳＵが半導体チップＣＨＰ３に形成され、ＡＤ変換部ＡＤＵが半導体チップＣＨＰ４に形成されている。そして、半導体チップＣＨＰ３および半導体チップＣＨＰ４は、共通する配線基板ＷＢ１に搭載されている。一方、デジタルデータ処理部を構成する数値解析部ＮＡＵおよび判断部ＪＵは無線通信部ＲＦＵに含まれ、この無線通信部ＲＦＵとアンテナＡＮＴは、配線基板ＷＢ１とは別基板である配線基板ＷＢ２に配置されることになる。
【００８５】
以下では、上述したノードの実装構成に対応する本実施の形態２におけるモジュール（電子装置）の外観構成について説明する。図１３は、本実施の形態２におけるモジュールの外観構成を示す図である。図１３において、本実施の形態２におけるモジュールは、配線基板ＷＢ１および配線基板ＷＢ２を有し、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が積層配置された構成をしている。
【００８６】
ここで、配線基板ＷＢ１には、半導体チップＣＨＰ３と、半導体チップＣＨＰ４と、コネクタＣＮＴ１と、センサ接続用コネクタＣＮＴ３が搭載されており、配線基板ＷＢ１の側面には、外部接続端子として機能する端面端子ＥＧＴが形成されている。このとき、半導体チップＣＨＰ３、半導体チップＣＨＰ４、コネクタＣＮＴ１、および、センサ接続用コネクタＣＮＴ３は、電気的に接続されている。例えば、センサ接続用コネクタＣＮＴ３と半導体チップＣＨＰ３は電気的に接続されており、半導体チップＣＨＰ３と半導体チップＣＨＰ４は電気的に接続されている。
【００８７】
ここで、本実施の形態２では、配線基板ＷＢ１の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ３および半導体チップＣＨＰ４が実装されている。すなわち、本実施の形態２では、配線基板ＷＢ１に半導体チップＣＨＰ３および半導体チップＣＨＰ４が、いわゆるベアチップ実装されていることになる。
【００８８】
そして、例えば、半導体チップＣＨＰ３と配線基板ＷＢ１とは、ワイヤによって電気的に接続されている。具体的には、半導体チップＣＨＰ３に形成されているパッド（図示せず）と配線基板ＷＢ１に形成されている端子（図示せず）が、例えば、金線からなるワイヤで電気的に接続されている。そして、ワイヤを保護するため、ワイヤを含む半導体チップＣＨＰ３の表面は、ポッティング樹脂によって覆われている。
【００８９】
同様に、半導体チップＣＨＰ４と配線基板ＷＢ１とは、ワイヤによって電気的に接続されている。具体的には、半導体チップＣＨＰ４に形成されているパッド（図示せず）と配線基板ＷＢ１に形成されている端子（図示せず）が、例えば、金線からなるワイヤで電気的に接続されている。そして、ワイヤを保護するため、ワイヤを含む半導体チップＣＨＰ４の表面は、ポッティング樹脂によって覆われている。
【００９０】
一方、配線基板ＷＢ１とは別基板である配線基板ＷＢ２には、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴが配置されている。このとき、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴとは、なるべく離間するように配置される。例えば、半導体チップＣＨＰ２は、図１３に示す配線基板ＷＢ２の右側領域である第１領域に配置され、アンテナＡＮＴは、図１３に示す配線基板ＷＢ２の左側領域である第２領域に配置される。このとき、配線基板ＷＢ２においても、配線基板ＷＢ２の表面上にチップ状態で半導体チップＣＨＰ２が実装されている。すなわち、本実施の形態２でも、配線基板ＷＢ２に半導体チップＣＨＰ２が、いわゆるベアチップ実装されていることになる。そして、例えば、半導体チップＣＨＰ２と配線基板ＷＢ２とは、ワイヤによって電気的に接続されている。具体的には、半導体チップＣＨＰ２に形成されているパッド（図示せず）と配線基板ＷＢ２に形成されている端子（図示せず）が、例えば、金線からなるワイヤで電気的に接続されている。そして、ワイヤを保護するため、ワイヤを含む半導体チップの表面は、ポッティング樹脂によって覆われている。なお、図１３では示されないが、配線基板ＷＢ２の裏面には、コネクタが配置されており、この配線基板ＷＢ２の裏面に配置されているコネクタと、配線基板ＷＢ１の表面に配置されているコネクタＣＮＴ１が接続することにより、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２が電気的に接続されることになる。そして、本実施の形態２におけるモジュールでは、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が積層して配置されることになる。
【００９１】
＜実施の形態２における特徴＞
本実施の形態２における特徴点は、例えば、図１３に示すように、配線基板ＷＢ１にセンサ接続用コネクタＣＮＴ３が搭載されており、このセンサ接続用コネクタＣＮＴ３によって、外部に配置される種類の異なるセンサＳＲ１〜ＳＲ３と配線基板ＷＢ１が電気的に接続される点にある。すなわち、本実施の形態２における特徴点は、配線基板ＷＢ１が種類の異なるセンサＳＲ１〜ＳＲ３に対して共通化されている点にある。これにより、本実施の形態２におけるモジュールの汎用性を高めることができる。
【００９２】
このとき、配線基板ＷＢ１に搭載されているセンサ接続用コネクタＣＮＴ３を介して、配線基板ＷＢ１とセンサＳＲ１とを接続する場合、このセンサＳＲ１に対応して、半導体チップＣＨＰ３に形成されているセンシング部ＳＵや半導体チップＣＨＰ４に形成されているＡＤ変換部ＡＤＵをカスタマイズすることができる。
【００９３】
具体的には、センサＳＲ１から出力される出力信号を増幅する機能や、出力信号に含まれる雑音を除去する機能や、出力信号が電流信号である場合には電圧信号に変換する機能やアナログ信号をデジタル信号に変換する機能などをセンサＳＲ１専用にカスタマイズすることができる。同様に、配線基板ＷＢ１に搭載されているセンサ接続用コネクタＣＮＴ３を介して、配線基板ＷＢ１とセンサＳＲ２やセンサＳＲ３とを接続する場合も、このセンサＳＲ２やセンサＳＲ３に対応して、半導体チップＣＨＰ３に形成されているセンシング部ＳＵや半導体チップＣＨＰ４に形成されているＡＤ変換部ＡＤＵをセンサＳＲ２やセンサＳＲ３に専用のカスタマイズを実施することができる。
【００９４】
このように本実施の形態２におけるモジュールによれば、汎用性が向上するため、モジュールに接続できるセンサの種類が増加し、異なるセンサに対応するモジュールの共通化を推進することができ、これによって、モジュールの製造コストを低減することができる。すなわち、本実施の形態２においては、無線通信部ＲＦＵが配置される配線基板ＷＢ２の実装構成と、データ処理部ＤＰＵが配置される配線基板ＷＢ１の実装構成を変更することなく、配線基板ＷＢ１に実装されている半導体チップＣＨＰ３および半導体チップＣＨＰ４内の機能をカスタマイズするだけで、異なる種類のセンサに対応したモジュールを構成することができる。このため、モジュールを構成する実装部品の共通化を推進した汎用性を向上させることができ、モジュールの製造コストを低減することができる。
【００９５】
＜変形例＞
前記実施の形態２では、配線基板ＷＢ２に実装される半導体チップＣＨＰ２に、数値解析部ＮＡＵおよび判断部ＪＵを含むデジタルデータ処理部ＤＤＰＵが形成される例について説明したが、これに限らず、例えば、配線基板ＷＢ１にデジタルデータ処理部ＤＤＰＵが形成された半導体チップを実装してもよい。
【００９６】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、モジュールを構成する配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２の配置関係について説明する。図１４は、本実施の形態３におけるモジュールを構成する配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２の配置例を示す模式図である。図１４に示すように、本実施の形態３におけるモジュールにおいては、データ処理部が配置された配線基板ＷＢ１上に、無線通信部が配置された配線基板ＷＢ２が積層して配置されている。つまり、本実施の形態３におけるモジュールにおいて、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２は、厚さ方向に積層され、配線基板ＷＢ２の表面と反対側の裏面側に、配線基板ＷＢ１が配置されている。そして、例えば、配線基板ＷＢ１の裏面に外部接続端子ＥＣＴが形成されている。
【００９７】
このように構成されている本実施の形態３におけるモジュールによれば、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を積層して配置しているため、モジュールの底面積を小さくすることができる。そして、本実施の形態３では、上層に配置されている配線基板ＷＢ２に搭載される実装部品の高さ制限を緩和することができる。
【００９８】
＜変形例１＞
図１５は、本変形例１におけるモジュールを構成する配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２の配置例を示す模式図である。図１５に示すように、本変形例１におけるモジュールにおいては、無線通信部が配置された配線基板ＷＢ２上に、データ処理部が配置された配線基板ＷＢ１が積層して配置されている。つまり、本変形例１におけるモジュールにおいて、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２は、厚さ方向に積層され、配線基板ＷＢ２の表面側に、配線基板ＷＢ１が配置されている。そして、例えば、配線基板ＷＢ１の表面に外部接続端子ＥＣＴが形成されている。
【００９９】
このように構成されている本変形例１におけるモジュールによれば、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を積層して配置しているため、モジュールの底面積を小さくすることができる。そして、本変形例１では、上層に配置されている配線基板ＷＢ１に搭載される実装部品の高さ制限を緩和することができる。
【０１００】
＜変形例２＞
図１６は、本変形例２におけるモジュールを構成する配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２の配置例を示す模式図である。図１６に示すように、本変形例２におけるモジュールにおいては、データ処理部が配置された配線基板ＷＢ１と、無線通信部が配置された配線基板ＷＢ２が水平方向に並ぶように配置されている。そして、配線基板ＷＢ１の表面には、コネクタＣＮＴ１が配置され、配線基板ＷＢ２の表面には、コネクタＣＮＴ２が配置されている。このコネクタＣＮＴ１とコネクタＣＮＴ２は電気的に接続されている。さらに、配線基板ＷＢ１の表面には、外部接続端子ＥＣＴも配置されている。
【０１０１】
このように構成されている本変形例２におけるモジュールによれば、配線基板ＷＢ１上に搭載される実装部品の高さ制限を緩和できるとともに、配線基板ＷＢ２上に搭載される実装部品の高さ制限も緩和することができる。さらに、例えば、無線通信部が配置された配線基板ＷＢ２上にアンテナも搭載する場合に、アンテナの設計自由度を向上させることができる。
【０１０２】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が配置される構成において、配線基板ＷＢ１の平面サイズと、配線基板ＷＢ２の平面サイズが異なる例について説明する。図１７は、本実施の形態４におけるモジュールの構成例を示す模式図である。図１７において、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が配置されており、上層に配置されている配線基板ＷＢ２の平面サイズが、下層に配置される配線基板ＷＢ１の平面サイズよりも大きくなっている。つまり、本実施の形態４では、平面視において、配線基板ＷＢ２の面積が配線基板ＷＢ１の面積よりも大きくなっている。この構成において、例えば、上層に配置される配線基板ＷＢ２上にアンテナが搭載されている場合、平面視において、配線基板ＷＢ２に搭載されているアンテナは、配線基板ＷＢ１と重ならない領域に配置されていることが望ましい。なぜなら、この場合、アンテナの放射特性を良好にすることができ、これによって、本実施の形態４におけるモジュールの通信性能を向上させることができるからである。
【０１０３】
＜変形例＞
図１８は、本変形例におけるモジュールの構成例を示す模式図である。図１８において、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が配置されており、上層に配置されている配線基板ＷＢ２の平面サイズが、下層に配置される配線基板ＷＢ１の平面サイズよりも小さくなっている。つまり、本変形例では、平面視において、配線基板ＷＢ２の面積が配線基板ＷＢ１の面積よりも小さくなっている。この構成においては、配線基板ＷＢ１の表面領域のうち、配線基板ＷＢ２と平面的に重ならない領域に高さの高い実装部品を搭載できる利点が得られる。
【０１０４】
（実施の形態５）
本実施の形態５では、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が配置される構成において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とを接続する構成例について説明する。
【０１０５】
図１９は、本実施の形態５において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２との接続構成の一例を示す模式図である。図１９において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とは、例えば、コネクタＣＮＴによって、電気的、かつ、機械的に接続されている。つまり、第１領域Ｒ１に、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を電気的、かつ、機械的に接続するコネクタＣＮＴが配置されている。この場合、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２は、着脱可能なように構成されることになる。
【０１０６】
なお、図１９に示すように、第１領域Ｒ１と異なる第２領域において、配線基板ＷＢ２上にはアンテナＡＮＴが配置されている。これにより、配線基板ＷＢ２の第２領域Ｒ２に配置されるアンテナＡＮＴと、第１領域Ｒ１に配置されるコネクタＣＮＴの平面的な位置を離すことができる。この結果、アンテナＡＮＴの放射特性を改善しながら、コネクタＣＮＴによって、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を接続することができる。
【０１０７】
＜変形例１＞
図２０は、本変形例１において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２との接続構成の一例を示す模式図である。図２０において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とは、例えば、半田接合ＳＪによって、電気的、かつ、機械的に接続されている。この場合、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２は、狭ピッチに対応可能なように構成することができる。
【０１０８】
なお、図２０に示すように、第１領域Ｒ１と異なる第２領域において、配線基板ＷＢ２上にはアンテナＡＮＴが配置されている。これにより、配線基板ＷＢ２の第２領域Ｒ２に配置されるアンテナＡＮＴと、第１領域Ｒ１に配置される半田接合ＳＪの平面的な位置を離すことができる。この結果、アンテナＡＮＴの放射特性を改善しながら、半田接合ＳＪによって、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を接続することができる。
【０１０９】
＜変形例２＞
図２１は、本変形例２において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２との接続構成の一例を示す模式図である。図２１において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とは、例えば、コネクタＣＮＴによって、電気的、かつ、機械的に接続されている。つまり、第１領域Ｒ１に、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を電気的、かつ、機械的に接続するコネクタＣＮＴが配置されている。さらに、本変形例２では、第２領域Ｒ２に、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を機械的に接続する接続部ＣＵが配置されている。このとき、接続部ＣＵは、例えば、絶縁部材から構成されているため、第２領域Ｒ２に配置されるアンテナＡＮＴの放射特性に悪影響を与えることはない。このことから、本変形例２によれば、アンテナＡＮＴの放射特性の劣化を防止しながら、第１領域Ｒ１に配置されるコネクタＣＮＴと、第２領域Ｒ２に配置される接続部ＣＵの両方で、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とを接続することができる。この結果、本変形例２によれば、アンテナＡＮＴの放射特性に影響を与えることなく、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２の接続強度を向上することができる。
【０１１０】
＜変形例３＞
図２２は、本変形例３において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２との接続構成の一例を示す模式図である。図２２において、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とは、例えば、半田接合ＳＪによって、電気的、かつ、機械的に接続されている。さらに、本変形例３では、第２領域Ｒ２に、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２を機械的に接続する接続部ＣＵが配置されている。このとき、接続部ＣＵは、例えば、絶縁部材から構成されているため、第２領域Ｒ２に配置されるアンテナＡＮＴの放射特性に悪影響を与えることはない。このことから、本変形例３によれば、アンテナＡＮＴの放射特性の劣化を防止しながら、第１領域Ｒ１に配置される半田接合ＳＪと、第２領域Ｒ２に配置される接続部ＣＵの両方で、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２とを接続することができる。この結果、本変形例３によれば、アンテナＡＮＴの放射特性に影響を与えることなく、配線基板ＷＢ１と配線基板ＷＢ２の接続強度を向上することができる。
【０１１１】
（実施の形態６）
本実施の形態６では、配線基板ＷＢ１上に配線基板ＷＢ２が配置される構成において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例について説明する。
【０１１２】
図２３は、本実施の形態６において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例を示す模式図である。図２３に示すように、本実施の形態６において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴは、配線基板ＷＢ１の側面に形成された端面端子ＥＧＴから構成することができる。この場合、（１）配線基板ＷＢ１の裏面がフラット面となる、（２）セット機器への半田実装が可能となる、（３）接続確認が容易になるという利点が得られる。
【０１１３】
＜変形例１＞
図２４は、本変形例１において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例を示す模式図である。図２４に示すように、本変形例１において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴは、配線基板ＷＢ１の裏面に形成された裏面パッドＢＰＤから構成することができる。この場合、（１）配線基板ＷＢ１の裏面がフラット面となる、（２）セット機器への半田実装が可能となるという利点が得られる。
【０１１４】
＜変形例２＞
図２５は、本変形例２において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例を示す模式図である。図２５に示すように、本変形例２において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴは、配線基板ＷＢ１の裏面に形成されたボール端子ＢＴから構成することができる。この場合、セット機器への半田実装が可能となるという利点が得られる。
【０１１５】
＜変形例３＞
図２６は、本変形例３において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例を示す模式図である。図２６に示すように、本変形例３において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴは、配線基板ＷＢ１の裏面に形成された裏面ピンＢＰＮから構成することができる。この場合、（１）セット機器への半田実装が可能となる、（２）接続確認が容易になるという利点が得られる。
【０１１６】
＜変形例４＞
図２７は、本変形例４において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例を示す模式図である。図２７に示すように、本変形例４において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴは、配線基板ＷＢ１の表面に形成された表面コネクタＳＣＮＴから構成することができる。この場合、（１）配線基板ＷＢ１の裏面がフラット面となる、（２）接続確認が容易になるという利点が得られる。
【０１１７】
＜変形例５＞
図２８は、本変形例５において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴの構成例を示す模式図である。図２８に示すように、本変形例５において、配線基板ＷＢ１に設けられる外部接続端子ＥＣＴは、配線基板ＷＢ１の裏面に形成された裏面コネクタＢＣＮＴから構成することができる。
【０１１８】
（実施の形態７）
本実施の形態７では、ワイヤレスセンサネットワークの構成要素として、センサからの出力信号を処理して送信する機能を有する複数のノードの他に、複数のノード間の通信を中継する機能に特化した中継ノードも含む場合において、この中継ノードを構成するモジュールについて説明する。
【０１１９】
図２９は、ワイヤレスセンサネットワークの一部を構成するノードＮＤ１とノードＮＤ２と中継ノードＲＮＤを示す図である。
【０１２０】
例えば、ワイヤレスセンサネットワークでは、ノードで取得したデータをノード間のバケツリレー方式で転送する「マルチホップ・アドホック通信」が利用される。図２９においても、ノードＮＤ１とノードＮＤ２の間で「マルチホップ・アドホック通信」がされる場合がある。ところが、ノードＮＤ１とノードＮＤ２の間の距離が通信可能距離よりも離れている場合には、ノードＮＤ１とノードＮＤ２の間で「マルチホップ・アドホック通信」が実現できない場合が考えられる。
【０１２１】
そこで、例えば、中継ノードＲＮＤをワイヤレスセンサネットワークの構成要素に加えることが考えられる。この場合、例えば、ノードＮＤ１とノードＮＤ２が通信可能距離よりも離れている場合であっても、中継ノードＲＮＤが通信可能距離の範囲内に存在する場合には、この中継ノードを介して「マルチホップ・アドホック通信」を実施することができる。具体的には、図２９において、ノードＮＤ１からの送信信号を中継ノードＲＮＤが受信した後、中継ノードＲＮＤから再び送信信号をノードＮＤ２に向かって送信することにより、中継ノードＲＮＤを介して、通信可能距離よりも離れているノードＮＤ１とノードＮＤ２の間の通信を行なうことができる。この結果、中継ノードＲＮＤを含むワイヤレスセンサネットワークでは、信頼性の高いネットワークを構築することができる。
【０１２２】
さらには、ノードＮＤ１とノードＮＤ２との間の距離が通信可能距離の範囲内で通信することができる場合であっても、中継ノードＲＮＤを配置することにより、ノードＮＤ１からノードＮＤ２への通信経路の他に、ノードＮＤ１から中継ノードＲＮＤへの通信経路も確保することができる。この場合、「マルチホップ・アドホック通信」における通信経路の選択自由度が増加する利点も得られる。
【０１２３】
ここで、中継ノードＲＮＤは、センサからの出力信号を処理して送信する機能を有する必要はなく、複数のノード間の通信を中継する機能を有していればよい。このことから、例えば、中継ノードＲＮＤを実現するモジュールとしては、前記実施の形態１や前記実施の形態２で説明したモジュールの一部から構成することができる。すなわち、前記実施の形態１におけるモジュールを示す図７や、前記実施の形態２におけるモジュールを示す図１３において、半導体チップＣＨＰ２やアンテナＡＮＴが配置された配線基板ＷＢ２によって中継ノードＲＮＤを構成するモジュールを実現することができる。
【０１２４】
図３０は、本実施の形態７におけるモジュールの外観構成を示す図である。図３０において、本実施の形態７におけるモジュールは、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴが実装された配線基板ＷＢ２を有している。この配線基板ＷＢ２の裏面には、図３１に示すようにコネクタＣＮＴ２が配置されている。このコネクタＣＮＴ２は、本実施の形態７におけるモジュールでは、例えば、セット機器との接続に使用される外部接続端子として機能することになる。
【０１２５】
なお、本実施の形態７におけるモジュールでは、上述した外部接続端子として、コネクタＣＮＴ２に替えて、例えば、配線基板ＷＢ２の側面に形成される端面端子、配線基板ＷＢ２の表面とは反対側の裏面に形成される裏面パッド、裏面に形成されるボール端子、裏面に形成される裏面ピンのいずれかから構成されるように変更することもできる。
【０１２６】
このように構成されている本実施の形態７におけるモジュールは、前記実施の形態１におけるモジュールや前記実施の形態２におけるモジュールとの共通要素で構成されていることがわかる。すなわち、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴが実装された配線基板ＷＢ２は、ワイヤレスセンサネットワークのノードを構成する前記実施の形態１のモジュールや前記実施の形態２のモジュールの共通部品として使用することができるとともに、中継ノードＲＮＤを構成する本実施の形態７におけるモジュールにも適用することができる。このことから、半導体チップＣＨＰ２とアンテナＡＮＴが実装された配線基板ＷＢ２は、汎用性の高い共通部品を構成することになる。
【０１２７】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１２８】
前記実施の形態は、下記の形態を含む。
【０１２９】
（付記１）
センサからの出力信号を処理して送信する機能を有する複数のノードと、
前記複数のノード間の通信を中継する機能に特化した中継ノードと、
を含む無線通信システムの前記中継ノードの構成要素となる電子装置であって、
前記複数のノードとの間で送受信を行なう無線通信部を備え、
前記無線通信部は、配線基板の表面にチップ状態で実装された半導体チップを含み、
前記配線基板には、外部機器と電気的に接続するための外部接続端子が設けられている、電子装置。
【０１３０】
（付記２）
付記１に記載の電子装置において、
前記電子装置は、さらに、前記配線基板の前記表面上に実装され、かつ、前記半導体チップと電気的に接続されたアンテナを含む、電子装置。
【０１３１】
（付記３）
付記１に記載の電子装置において、
前記外部接続端子は、
前記配線基板の側面に形成される端面端子、
前記配線基板の前記表面とは反対側の裏面に形成される裏面パッド、
前記裏面に形成されるボール端子、
前記裏面に形成される裏面ピン、
前記裏面に配置される裏面コレクタのいずれかから構成される、電子装置。
【０１３２】
（付記４）
付記１に記載の電子装置において、
前記中継ノードは、マルチホップ・アドホック通信の構成要素となる、電子装置。
【符号の説明】
【０１３３】
ＡＤＰＵ  アナログデータ処理部
ＡＤＵ  ＡＤ変換部
ＡＮＴ  アンテナ
ＢＢＵ  ベースバンド処理部
ＢＣＮＴ  裏面コネクタ
ＢＬ  バラン
ＢＰＤ  裏面パッド
ＢＰＮ  裏面ピン
ＢＳ  ベースステーション
ＢＴ  ボール端子
ＣＨＰ１  半導体チップ
ＣＨＰ２  半導体チップ
ＣＨＰ３  半導体チップ
ＣＨＰ４  半導体チップ
ＣＮＴ  コネクタ
ＣＮＴ１  コネクタ
ＣＮＴ２  コネクタ
ＣＮＴ３  センサ接続用コネクタ
ＣＵ  接続部
ＤＤＰＵ  デジタルデータ処理部
ＤＰＵ  データ処理部
ＥＣＴ  外部接続端子
ＥＧＴ  端面端子
ＧＰ１  グランドパターン
ＧＰ２  グランドパターン
ＧＰ３  グランドパターン
ＪＵ  判断部
ＬＮＡ  低雑音増幅器
ＭＩＸ  ミキサ
ＮＡＵ  数値解析部
ＮＤ  ノード
ＮＤ１  ノード
ＮＤ２  ノード
ＯＳＲ  発振器
ＰＡ  電力増幅器
ＲＦＵ  無線通信部
ＲＮＤ  中継ノード
ＳＣＮＴ  表面コネクタ
ＳＪ  半田接合
ＳＭ  センサモジュール
ＳＲ  センサ
ＳＲ１  センサ
ＳＲ２  センサ
ＳＲ３  センサ
ＳＵ  センシング部
ＷＢ１  配線基板
ＷＢ２  配線基板
【図１】
2014220593.tif 000003
【図２】
2014220593.tif 000004
【図３】
2014220593.tif 000005
【図４】
2014220593.tif 000006
【図５】
2014220593.tif 000007
【図６】
2014220593.tif 000008
【図７】
2014220593.tif 000009
【図８】
2014220593.tif 000010
【図９】
2014220593.tif 000011
【図１０】
2014220593.tif 000012
【図１１】
2014220593.tif 000013
【図１２】
2014220593.tif 000014
【図１３】
2014220593.tif 000015
【図１４】
2014220593.tif 000016
【図１５】
2014220593.tif 000017
【図１６】
2014220593.tif 000018
【図１７】
2014220593.tif 000019
【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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