(57)【要約】  フレキシブルなベース基材に貼着されても脱落のおそれが少なく、かつ、低背化を達成できる無線通信モジュール及び無線通信デバイスを得る。  複数のフレキシブル基材を積層してなり、キャビティ１６を有するフレキシブル積層基板１５と、キャビティ１６に配置された無線ＩＣチップ１０と、無線ＩＣチップ１０を覆うようにキャビティ１６に充填された封止材１７とからなる無線通信モジュール。封止材１７はフレキシブル基材よりも硬質な素材である。フレキシブル積層基板１５にはコイルパターン２１ａ〜２１ｄからなるループ状電極２０が内蔵されており、ループ状電極２０は無線ＩＣチップ１０に電気的に接続されている。
2011108340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレキシブル基材を積層してなり、キャビティ部を有するフレキシブル積層基板と、
前記キャビティ部に配置された無線ＩＣチップと、
前記無線ＩＣチップを覆うように前記キャビティ部に充填された、前記フレキシブル基材よりも硬質な封止材と、
前記フレキシブル積層基板に形成されたコイルパターンからなり、前記無線ＩＣチップに結合されたループ状電極と、
を備えたことを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項２】
前記フレキシブル基材は熱可塑性樹脂からなり、前記封止材は熱硬化性樹脂からなること、を特徴とする請求項１に記載の無線通信モジュール。
【請求項３】
前記キャビティ部の深さは前記フレキシブル積層基板の厚みの半分以上であること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信モジュール。
【請求項４】
前記コイルパターンは、前記フレキシブル基材よりも硬質な導電性材料にて形成されており、かつ、複数ターン巻回され、コイル軸方向から平面視したときに外周から内周に向かってコイルパターンの密度が連続的に又は段階的に大きいこと、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通信モジュール。
【請求項５】
前記コイルパターンは前記フレキシブル積層基板内に複数層に形成されており、隣接する層に形成されたコイルパターンはコイル軸方向から平面視したときに少なくとも一部が重なっていないこと、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通信モジュール。
【請求項６】
前記封止材は磁性体フィラーを含有すること、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通信モジュール。
【請求項７】
無線通信モジュールと、該無線通信モジュールを搭載したフレキシブルなベース基材と、を備えた無線通信デバイスであって、
前記無線通信モジュールは、
複数のフレキシブル基材を積層してなり、キャビティ部を有するフレキシブル積層基板と、
前記キャビティ部に配置された無線ＩＣチップと、
前記無線ＩＣチップを覆うように前記キャビティ部に充填された、前記フレキシブル基材よりも硬質な封止材と、
前記フレキシブル積層基板に形成されたコイルパターンからなり、前記無線ＩＣチップに結合されたループ状電極と、
を備えたこと、
を特徴とする無線通信デバイス。
【請求項８】
前記ベース基材にはアンテナパターンが形成されており、該アンテナパターンは前記ループ状電極と磁界結合していること、を特徴とする請求項７に記載の無線通信デバイス。
【請求項９】
前記無線通信モジュールは、平面視したとき、前記コイルパターンが前記アンテナパターンと重なっている第１領域と、重なっていない第２領域とを有するように、前記ベース基材上に配置されていること、を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の無線通信デバイス。
【請求項１０】
前記無線通信モジュールは、そのキャビティの開口部分が前記ベース基材に対向した状態で、前記ベース基材上に搭載されていること、を特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信モジュール及び無線通信デバイス、特にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる無線通信モジュール及び無線通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたＲＦＩＤタグ（無線通信デバイスとも称する）とを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するＲＦＩＤシステムが実用化されている。ＲＦＩＤタグは、所定の情報を記憶し、所定の無線信号を処理する無線ＩＣと、高周波信号の送受信を行うアンテナとを備えている。【０００３】
特許文献１には、多層構造のアンテナコイルを備えた無線ＩＣタグが記載されている。この無線ＩＣタグは、複数の絶縁基板を積層した多層基板の表面及び内層に設けられた積層型コイルと、該多層基板の表面に搭載された無線ＩＣチップとを備えている。多層基板に設けた積層型コイルを放射素子としているため、通信距離はそれほど期待できないものの、５ｍｍ角程度に無線ＩＣタグの小型化を図ることができる。【０００４】
しかしながら、前記無線ＩＣタグを構成する絶縁基板は、ガラスエポキシ系基板であって非常に硬質であるため、この絶縁基板をフレキシブルなベースフィルムに貼着すると、貼着した部分ではベースフィルムのフレキシブル性が損なわれてしまう。さらに、ベースフィルムが曲がったり撓むと、絶縁基板自体がベースフィルムから脱落してしまう可能性がある。また、平板状の絶縁基板の表面に無線ＩＣチップが搭載されているため、無線ＩＣタグの全体的な高さが大きくなってしまい、低背化が要求される用途には利用しにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０２３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、フレキシブルなベース基材に貼着されても脱落のおそれが少なく、かつ、低背化を達成できる無線通信モジュール及び無線通信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】
【０００７】
本発明の第１の形態である無線通信モジュールは、
複数のフレキシブル基材を積層してなり、キャビティ部を有するフレキシブル積層基板と、
前記キャビティ部に配置された無線ＩＣチップと、
前記無線ＩＣチップを覆うように前記キャビティ部に充填された、前記フレキシブル基材よりも硬質な封止材と、
前記フレキシブル積層基板に形成されたコイルパターンからなり、前記無線ＩＣチップに結合されたループ状電極と、
を備えたことを特徴とする。【０００８】
本発明の第２の形態である無線通信デバイスは、前記無線通信モジュールを備えたことを特徴とする。【０００９】
前記無線通信モジュールにおいては、フレキシブル基材を積層してなるフレキシブル積層基板に形成したキャビティ部に無線ＩＣチップを配置し、フレキシブル基材よりも硬質な封止材にて無線ＩＣチップを覆うようにキャビティ部に充填したため、無線ＩＣチップは封止材にて保護される。それゆえ、フレキシブル積層基板に外力が作用して曲がったり撓んだ場合であっても、無線ＩＣチップに応力が加わりにくい。また、積層基板自体はフレキシブルであるため、フレキシブルなベース基材に貼着した際も、ベース基材に合わせて曲がったり撓むことになり、ベース基材から脱落する可能性は小さい。さらに、無線ＩＣチップはフレキシブル積層基板のキャビティ部に収容されるために、無線通信モジュールが低背化される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フレキシブルなベース基材に貼着されても脱落のおそれが少なく、かつ、低背化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である無線通信モジュールを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は積層基板に外力が作用した場合の説明図である。
【図２】第１実施例である無線通信モジュールを構成する積層基板の積層構造を示す斜視図である。
【図３】無線通信モジュールを搭載した無線通信デバイスの第１例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）ベース基材に外力が作用した場合の模式的な説明図である。
【図４】図３（Ａ）に示した無線通信モジュールを構成するアンテナパターン（第１例）示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面図である。
【図５】第２実施例である無線通信モジュールを示す断面図である。
【図６】第３実施例である無線通信モジュールを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図７】第４実施例である無線通信モジュールを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図８】第５実施例である無線通信モジュールを示す断面図である。
【図９】無線通信モジュールを搭載した無線通信デバイスの第２例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は要部の平面図である。
【図１０】第６実施例である無線通信モジュールを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は該無線通信モジュールを搭載した無線通信デバイスを示す断面図である。
【図１１】無線通信デバイスの第３例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す無線通信デバイスを構成するアンテナパターン（第２例）を示し、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面図である。
【図１３】第２例であるアンテナパターンの等価回路図である。
【図１４】アンテナパターの第３例を示す表面図である。
【図１５】アンテナパターンの第４例を示す表面図である。
【図１６】アンテナパターンの第５例を示す表面図である。
【図１７】アンテナパターンの第６例を示す表面図である。
【図１８】第６例であるアンテナパターンの等価回路図である。
【図１９】無線ＩＣチップを積層基板の表面に外付けした比較例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る無線通信モジュール及び無線通信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。
【００１３】
（第１実施例、図１及び図２参照）
図１（Ａ）に示すように、第１実施例である無線通信モジュール５は１３．５６ＭＨｚ帯に使用されるものであり、無線信号を処理する無線ＩＣチップ１０と、無線ＩＣチップ１０に電気的に接続され、コイルパターン２１ａ〜２１ｄが所定幅Ｗ１（図２参照）で巻回されてなるループ状電極２０を含む給電回路基板１５と、を備えている。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いる。無線ＩＣチップ１０は、その裏面に設けた入力用端子電極及び出力用端子電極がループ状電極２０の両端に電気的に接続されている。
【００１４】
給電回路基板１５はフレキシブルな積層基板であって、中央部にキャビティ１６を有し、該キャビティ１６には前記無線ＩＣチップ１０が収容され、封止材１７が充填されている。給電回路基板１５には複数のコイルパターン２１ａ〜２１ｄを多層に積層したループ状電極２０が内蔵されている。具体的には、図２に示すように、複数の基材層１８ａ〜１８ｅを積層、圧着したものである。
【００１５】
ここで、基材層１８ａ〜１８ｅは、フレキシブルな材料、例えば、液晶ポリマなどのような熱可塑性樹脂からなる。このように、熱可塑性樹脂からなる基材層を積層した基板１５は、フレキシブルでありながらも弾性を有するようになる。封止材１７は、フレキシブル基材層１８ａ〜１８ｅよりも硬質な樹脂材、例えば、エポキシ系ポリマなどのような熱硬化性樹脂からなる。
【００１６】
図２において、最上層の基材層１８ａには、中央に開口部２５が形成されている。２〜４層目の基材層１８ｂ〜１８ｄには、中央に開口部２５が形成され、コイルパターン２１ａ〜２１ｃが形成されている。最下層の基材層１８ｅには、一端にランド２３ｂを有するコイルパターン２１ｄ、一端にランド２３ａを有するパターン２１ｅ及びランド２３ｃ，２３ｄが形成されている。これらのコイルパターンやランドは、Ａｇ，Ｃｕなどを主成分とする金属材料で形成されていてもよく、金属膜をフォトリソ法やエッチング法によってパターニングして形成してもよく、あるいは、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成してもよい。
【００１７】
以上の基材層１８ａ〜１８ｅを積層することにより、最下層のコイルパターン２１ｄは一端２１ｄ−１が層間導体を介して４層目のコイルパターン２１ｃの一端２１ｃ−１に接続され、該コイルパターン２１ｃの他端２１ｃ−２は層間導体を介して３層目のコイルパターン２１ｂの一端２１ｂ−１に接続される。該コイルパターン２１ｂの他端２１ｂ−２は層間導体を介して２層目のコイルパターン２１ａの一端２１ａ−１に接続される。該コイルパターン２１ａの他端２１ａ−２は層間導体を介して最下層に設けたパターン２１ｅに接続される。
【００１８】
開口部２５はキャビティ１６を形成し、該キャビティ１６に収容された無線ＩＣチップ１０は入力用端子電極がランド２３ｂに、出力用端子電極がランド２３ａに、それぞれはんだバンプ２９（図１参照）などの導電性接合材で接続される。また、無線ＩＣチップ１０の裏面に設けた実装用端子電極が最下層に設けたランド２３ｃ，２３ｄに接続される。
【００１９】
以上のごとくコイルパターン２１ａ〜２１ｄが巻回されることにより、平面視で矩形状のループ状電極２０が形成される。コイルパターン２１ａ〜２１ｄが巻回されている所定幅Ｗ１とは内周側のパターンから外周側のパターンまでの幅である。ランド２３ａから電流が供給されると、該電流は各コイルパターン２１ａ〜２１ｄを矢印ｘで示す第１の方向及び第１の方向とは反対方向の矢印ｙで示す第２の方向に流れる。即ち、各コイルパターン２１ａ〜２１ｄは、積層方向に隣接する部分では、同方向に電流が流れるように巻回されている。コイル軸方向から平面視したとき、第１の方向ｘに延在している領域を第１領域Ｘと称し、第２の方向ｙに延在している領域を第２領域Ｙと称する。
【００２０】
前記無線ＩＣチップ１０は、シリコンなどの半導体基板からなり、曲げや撓みの応力で破損するおそれがある。無線通信モジュール５においては、フレキシブル基材層１８ａ〜１８ｅを積層してなるフレキシブル積層基板（給電回路基板１５）に形成したキャビティ１６に無線ＩＣチップ１０を配置し、フレキシブル基材層１８ａ〜１８ｅよりも硬質な封止材１７を無線ＩＣチップ１０を覆うようにキャビティ１６に充填したため、無線ＩＣチップ１０は封止材１７にて保護される。それゆえ、図１（Ｂ）に点線で示すように、給電回路基板１５に外力が作用して曲がったり撓んだ場合であっても、応力はキャビティ１６と封止材１７の界面Ａに発生し、無線ＩＣチップ１０に応力が生じることがない。基板１５において、封止材１７が配置されている部分をリジッド領域１５ａと称し、その周辺から縁部までの部分をフレキシブル領域１５ｂと称する。
【００２１】
ちなみに、図１９に示す比較例のように、無線ＩＣチップ１０をフレキシブル積層基板１５の表面に搭載し、硬質封止材１７で被覆した場合、積層基板１５の曲げや撓みによる応力は、積層基板１５と封止材１７の界面Ｂに発生する。応力が界面Ｂに作用してクラックなどが発生すると、無線ＩＣチップ１０とランド２３ａ，２３ｂとの接合信頼性が低下する。本実施例では、無線ＩＣチップ１０の接合部に近い界面Ｂには応力が発生することはないので、接合信頼性は十分に保障されている。
【００２２】
また、本第１実施例において、無線ＩＣチップ１０は基板１５のキャビティ１６に収容されるために、無線通信モジュール５が低背化される。キャビティ１６の深さは基板１５の厚みの半分以上であることが好ましい。これにて、ループ状電極２０の内周部は封止材１７が大半を占めることになり（リジッド領域１５ａの剛性が高くなり）、フレキシブル領域１５ｂが曲がったり撓んだ際の応力をキャビティ１６の側面にて確実に遮ることができ、キャビティ１６の底面、即ち、無線ＩＣチップ１０のループ状電極２０との接合部には応力がほとんど加わらない。
【００２３】
また、本第１実施例において、封止材１７はフェライト粉末のような磁性体フィラーを含有していることが好ましい。これにより、無線ＩＣチップ１０からの輻射ノイズを低減できるとともに、コイルパターン２１ａ〜２１ｄのインダクタンス値を大きくすることができる。インダクタンス値を大きくするという点で、前述したように、キャビティ１６を深くすることが好ましい。
【００２４】
（無線通信デバイスの第１例、図３及び図４参照）
次に、前記無線通信モジュール５を搭載した無線通信デバイスの第１例について説明する。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、無線通信デバイス１は、前記無線通信モジュール５と、ループ状電極２０と磁界結合（電磁界結合であってもよい、以下同じ）された第１例としてのアンテナパターン３５と、からなる。アンテナパターン３５は、ＰＥＴなどからなるフレキシブルなベース基材３６の表面及び裏面にコイル状に３ターン巻回され、かつ、両端が開放状態で形成されたもので、図４（Ａ）は表面側のアンテナパターン３５を示し、図４（Ｂ）は裏面側のアンテナパターン３５を表面側から透視した状態で示している。表裏のアンテナパターン３５は、線幅Ｗ２が同じであり、平面視で重なってベース基材３６を介して容量結合しており、電流は同じ方向に流れる。アンテナパターン３５は、Ａｇ，Ｃｕなどを主成分とする金属材料で形成され、金属膜をフォトリソ法やエッチング法によってパターニングして形成してもよく、あるいは、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成してもよい。
【００２６】
無線通信モジュール５は給電回路基板１５が表面のアンテナパターン３５の内側のコーナー部に沿った状態で配置され（図４（Ａ）参照）、絶縁性の接着剤１９で貼着される（図３（Ｂ）参照）。
【００２７】
以上の構成からなる無線通信デバイス１において、ループ状電極２０がアンテナパターン３５と磁界結合している。それゆえ、ＲＦＩＤシステムのリーダライタから放射されてアンテナパターン３５で受信された高周波信号がループ状電極２０を介して無線ＩＣチップ１０に供給され、無線ＩＣチップ１０が動作する。一方、無線ＩＣチップ１０からの応答信号がループ状電極２０を介してアンテナパターン３５に伝達されてリーダライタに放射される。
【００２８】
ループ状電極２０は、それぞれのコイルパターン２１ａ〜２１ｄによるインダクタンス成分と線間のキャパシタンス成分とで所定周波数の共振回路を形成し、かつ、無線ＩＣチップ１０とアンテナパターン３５とのインピーダンスの整合回路としても機能する。ループ状電極２０はその電気長やパターン幅などを調整することで、共振周波数やインピーダンスが調整される。
【００２９】
また、前述のように、給電回路基板１５はそれ自体フレキシブルであり、かつ、弾性を有しているため、基板１５をフレキシブルなベース基材３６に貼着した際も、ベース基材３６に合わせて曲がったり撓むことになり（図３（Ｃ）参照）、接着剤１９に無理な応力が作用してベース基材３６から脱落する可能性は小さい。ベース基材３６に合わせて給電回路基板１５が曲がったり撓んでも内蔵されている無線ＩＣチップ１０が保護されることは前述のとおりである。
【００３０】
なお、無線通信モジュール５は、前記アンテナパターン３５と組み合わせることなく、単独でもリーダライタと近距離ではあるが通信が可能である。この場合は、ループ状電極２０が放射素子として機能する。
【００３１】
（第２実施例、図５参照）
図５に示すように、第２実施例である無線通信モジュール５Ａは、給電回路基板１５のキャビティ１６に無線ＩＣチップ１０を収容し、ランド２３ａ，２３ｂに接続した後、アンダーフィル樹脂からなる封止材１７ａにて固定し、その後に硬質な樹脂からなる封止材１７にて封止したものである。アンダーフィル樹脂からなる封止材１７ａとしては、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。封止材１７ａの硬度を給電回路基板１５と封止材１７との中間程度に設定することにより、基板１５と封止材１７との間に生じる応力を分散させることができ、接合信頼性が向上する。
【００３２】
（第３及び第４実施例、図６及び図７参照）
ループ状電極２０を構成する前記コイルパターン２１ａ〜２１ｄは、フレキシブルな基材層１８ａ〜１８ｅよりも硬質な導電性材料にて形成されており、かつ、複数ターン巻回されている。このようなコイルパターン２１ａ〜２１ｄは、コイル軸方向から平面視したときに外周から内周に向かって密度が連続的に又は段階的に大きくなっていてもよい。これにて、給電回路基板１５のフレキシブル領域１５ｂの硬さが外周から内周に向かって大きくなり、曲げや撓みによる応力が封止材１７の側面部分（界面Ａ）に集中するのを防ぐことができる。即ち、曲げや撓みによる応力を、封止材１７の側面部分（界面Ａ）からより給電回路基板１５の外側にかかるようにすることができるので、キャビティ１６に収容された無線ＩＣチップ１０をより保護することができる。
【００３３】
具体的には、図６に示す第３実施例である無線通信モジュール５Ｂは、コイルパターン２１ａ〜２１ｄを同一幅であって隣接するパターンの間隔が外周から内周に向かって狭くなるように配置したものである。
【００３４】
また、図７に示す第４実施例である無線通信モジュール５Ｃは、コイルパターン２１ａ〜２１ｄを隣接するパターンの間隔が均等であって外周から内周に向かって線幅が広くなるように配置したものである。
【００３５】
（第５実施例、図８参照）
図８に示す第５実施例である無線通信モジュール５Ｄは、隣接する層に形成されたコイルパターン２１ａ〜２１ｄを平面視で重ならないように配置したものである。仮に、上下に隣接しているコイルパターンが平面視で重なっていると、給電回路基板１５が曲がったり撓んだりすると、上下に隣接するコイルパターンの間隔が小さくなり、線間容量が変動し（大きくなり）、ループ状電極２０にて形成されるＬＣ共振回路の共振周波数が変動してしまう。しかし、本第５実施例では、上下に隣接するコイルパターンが平面視で重なっていないことにより、基板１５の曲がりや撓みによる線間容量（ひいては共振周波数）の変動を防止することができる。
【００３６】
（無線通信デバイスの第２例、図９参照）
次に、前記無線通信モジュール５を搭載した無線通信デバイスの第２例について説明する。
【００３７】
図９（Ａ）に示すように、この無線通信デバイス１Ａにおいては、無線通信モジュール５を給電回路基板１５が表面のアンテナパターン３５の内側のコーナー部に対向するように配置したものである。他の構成は図３に示した第１例である無線通信デバイス１と同様である。
【００３８】
アンテナパターン３５に対するループ状電極２０の垂直方向の配置関係は図９（Ｂ）に示すとおりであり、第１領域Ｘがアンテナパターン３５に重なるように配置され、第２領域Ｙはアンテナパターン３５に重ならないように配置されている。また、第１の方向ｘ（コイルパターン２１ａ〜２１ｄの線路長方向）とアンテナパターン３５の線路長方向とが一致している。
【００３９】
以上の構成からなる無線通信デバイス１Ａにおいて、ループ状電極２０の第１領域Ｘがアンテナパターン３５と磁界結合している。それゆえ、ＲＦＩＤシステムのリーダライタから放射されてアンテナパターン３５で受信された高周波信号がループ状電極２０を介して無線ＩＣチップ１０に供給され、無線ＩＣチップ１０が動作する。一方、無線ＩＣチップ１０からの応答信号がループ状電極２０を介してアンテナパターン３５に伝達されてリーダライタに放射される。
【００４０】
無線通信デバイス１Ａにおいては、ループ状電極２０の第１の方向ｘに延在している第１領域Ｘがアンテナパターン３５に重なるように配置されて磁界結合しているため、仮に他の金属体が近接したとしても、ループ状電極２０とアンテナパターン３５との磁界結合が重なり部分では保たれ、両者の結合に支障が生じることはない。特に、本実施例のように、第１領域Ｘでループ状電極２０の全幅Ｗ１がアンテナパターン３５と重なるようにすると、ループ状電極２０とアンテナパターン３５との間に形成される浮遊容量の値が実質的にばらつくことがなく、周波数特性の変動を最小限に抑えることができる。
【００４１】
また、第１の方向ｘ（コイルパターン２１ａ〜２１ｄの線路長方向）とアンテナパターン３５の線路長方向とが一致しているため、高周波信号の送信時であれば、コイルパターン２１ａ〜２１ｄに流れた電流がアンテナパターン３５にその線路長方向に誘導電流として導かれ、高周波電力が効率よく伝送される。なお、磁界結合部分においてコイルパターン２１ａ〜２１ｄ及びアンテナパターン３５の線路長方向は必ずしも完全に一致している必要はなく、略一致していればよい。換言すれば、両者の線路長方向は直交していなければよい。
【００４２】
また、給電回路基板１５がアンテナパターン３５の内側のコーナー部に対向して配置されているため、ループ状電極２０の第１の方向に対して直交する方向である第３の方向（矢印ｚ参照）に延在している第３領域Ｚもアンテナパターン３５と重なるようになり、第３の方向ｚとアンテナパターン３５の線路長方向とが一致している。これにより、第１領域Ｘと第３領域Ｚの２つの領域で、ループ状電極２０とアンテナパターン３５とが磁界結合することになり、両者の結合度が強くなる。
【００４３】
（第６実施例、図１０参照）
第６実施例である無線通信モジュール５Ｅは、図１０（Ａ）に示すように、給電回路基板１５にキャビティ部１６を基板１５の裏面側に開口するように形成し、該キャビティ部１６に無線ＩＣチップ１０を収容して封止材１７を充填したものである。他の構成は前記第１実施例と同様である。但し、ループ状電極２０の巻回数が増加されている。この無線通信モジュール５Ｅは、図１０（Ｂ）に示すように、キャビティ部１６の開口部分がベース基材３６に対向した状態でベース基材３６上に絶縁性の接着剤１９にて貼着され、無線通信デバイス１Ｂとされる。
【００４４】
この無線通信モジュール５Ｅ及び無線通信デバイス１Ｂの作用効果は、基本的には図１、図３に示したものと同様であり、特にキャビティ部１６の底面（図１０（Ａ）では上面に配置されている）によって無線ＩＣチップ１０が保護される。また、給電回路基板１５の底面（図１０（Ａ）では上面となっている）は平坦性が高いので、無線通信モジュール５Ｅをベース基材３６上にマウンタで真空吸引して搭載する場合の吸引性能が良好である。さらに、図１０（Ａ）に示すように、封止材１７がキャビティ部１６から若干突出した状態となるので、ベース基材３６への搭載時（接着剤１９での接着時）に突出部分がアンカー効果を発揮し、給電回路基板１５がベース基材３６上に強固に接合されることになる。なお、封止材１７がこれとは逆に凹状となっていても、アンカー効果が発揮される。
【００４５】
（無線通信デバイスの第３例、図１１〜図１３参照）
次に、無線通信モジュール５を搭載した無線通信デバイスの第３例について説明する。
【００４６】
図１１に示すように、無線通信デバイス１Ｃは、無線通信モジュール５を円形状をなすフレキシブルなベース基材３６Ａ上に搭載したもので、ベース基材３６Ａの表裏面には図１２（Ａ），（Ｂ）に示す第２例としてのアンテナパターン３５Ａが形成されている。なお、図１２（Ｂ）に示す裏面側のアンテナパターン３５Ａは表面側から透視した状態で示している。アンテナパターン３５Ａは、円形状に巻回され、ほぼ全長にわたって互いに平面視で重なっており、互いに容量結合している。アンテナパターン３５Ａは、図１３に示す等価回路を形成しており、表面側のアンテナパターン３５ＡによるインダクタＬ１と裏面側のアンテナパターン３５ＡによるインダクタＬ２とが、最内パターンどうしの容量Ｃ１と最外パターンどうしの容量Ｃ２によって結合され、かつ、表裏のパターン間にも容量Ｃ３が発生している。
【００４７】
互いに容量結合しているアンテナパターン３５Ａの作用は図３に示したアンテナパターン３５と同様であり、電流は同じ方向に流れる。そして、ベース基材３６Ａの表面であってアンテナパターン３５Ａと部分的に重なるように配置された無線通信モジュール５のコイル状電極２０とアンテナパターン３５Ａとが磁界結合している。それゆえ、リーダライタのアンテナと無線通信モジュール５とがアンテナパターン３５Ａを介して通信が可能となる。無線通信デバイス１Ｃの基本的な作用効果は前記無線通信デバイス１で説明したとおりである。
【００４８】
なお、本無線通信デバイス１Ｃにおいて、ベース基材３６Ａの表裏に配置されたアンテナパターン３５Ａの両端部をそれぞれクリンピング（パウチング）によって直流的に結合させてもよく、一方端部どうしを同様に直流的に結合させてもよい。要は、表裏のアンテナパターン３５Ａに流れる電流の向きが同じ方向となるように結合していればよい。
【００４９】
（アンテナパターンの第３例、図１４参照）
図１４に第３例であるアンテナパターン３５Ｂを示す。このアンテナパターン３５Ｂは方形部３５Ｂ'を有する概略円形状をなし、ベース基材３６Ａの表裏面に形成され、裏面側のアンテナパターンは表面側のアンテナパターン３５Ｂと平面視で重なるように形成されている。表裏面のアンテナパターン３５Ｂは互いに容量結合しており、その等価回路は図１３と同様である。
【００５０】
無線通信モジュール５は、ベース基材３６Ａの表面側であって、方形部３５Ｂ'の内周部分に沿って搭載され、無線通信モジュール５に内蔵されているコイル状電極２０がアンテナパターン３５Ｂと磁界結合し、無線通信デバイスを構成する。アンテナパターン３５Ｂの作用効果は前記アンテナパターン３５Ａで説明したとおりである。特に、アンテナパターン３５Ｂは、コイル状電極２０と３辺で結合しており、アンテナパターン３５Ｂとコイル状電極２０との結合量が多くなる。
【００５１】
（アンテナパターンの第４例、図１５参照）
図１５に第４例であるアンテナパターン３５Ｃを示す。このアンテナパターン３５Ｃは階段状部３５Ｃ'を有する概略円形状をなし、ベース基材３６Ａの表裏面に形成され、裏面側のアンテナパターンは表面側のアンテナパターン３５Ｃと平面視で重なるように形成されている。表裏面のアンテナパターン３５Ｃは互いに容量結合しており、その等価回路は図１３と同様である。
【００５２】
無線通信モジュール５は、ベース基材３６Ａの表面側であって、階段状部３５Ｃ'の内周部分に沿って搭載され、コイル状電極２０がアンテナパターン３５Ｃと磁界結合し、無線通信デバイスを構成する。アンテナパターン３５Ｃの作用効果は前記アンテナパターン３５Ａで説明したとおりである。特に、アンテナパターン３５Ｃは、コイル状電極２０と２辺で結合しており、アンテナパターン３５Ｃとコイル状電極２０との結合量が多くなる。
【００５３】
（アンテナパターンの第５例、図１６参照）
図１６に第５例であるアンテナパターン３５Ｄを示す。このアンテナパターン３５Ｄは、図１２に示したアンテナパターン３５Ａと基本的には同じ形状に配置され、最外ターン部分３５Ｄ’が他の部分よりも線太に形成されている。他の構成及び作用効果は基本的には前記アンテナパターン３５Ａで説明したとおりである。加えて、最外ターン部分３５Ｄ’での結合容量値が大きくなるため、アンテナパターン３５Ｄの共振周波数を低下させることができる。換言すれば、アンテナパターン３５Ｄでは開口径を小さくしないで磁束の通過領域を大きくできる。つまり、アンテナパターン３５Ｄでは全体のサイズを大きくすることなく、共振周波数の低域側へのシフト、及び、通信距離の維持、向上を実現できる。
【００５４】
（アンテナパターンの第６例、図１７及び図１８参照）
図１７に第６例であるアンテナパターン３５Ｅを示す。このアンテナパターン３５Ｅは、図１６に示したアンテナパターン３５Ｄと同様に最外ターン部分３５Ｅ'を線太とし、ベース基材３６Ａの表裏面に配置したアンテナパターン３５Ｅの一端３５Ｅ”どうしをクリンピング（パウチング）によって直流的に結合したものである。アンテナパターン３５Ｅは図１８に示す等価回路を形成し、表面側のアンテナパターン３５ＥによるインダクタＬ１と裏面側のアンテナパターン３５ＥによるインダクタＬ２とが互いに磁気結合Ｍし、かつ、一端３５Ｅ”で直流的に結合し、最外ターン部分３５Ｅ'どうしは容量Ｃ２によって結合されている。
【００５５】
互いに磁気結合しているアンテナパターン３５Ｅの作用は図１２に示したアンテナパターン３５Ａと同様である。特に、アンテナパターン３５Ｅでは、前記アンテナパターン３５Ｄと同様に、最外ターン部分３５Ｅ’での結合容量値が大きくなるため、アンテナパターン３５Ｅの共振周波数を低下させることができる。換言すれば、アンテナパターン３５Ｅでは開口径を小さくしないで磁束の通過領域を大きくできる。つまり、アンテナパターン３５Ｅでは全体のサイズを大きくすることなく、共振周波数の低域側へのシフト、及び、通信距離の維持、向上を実現できる。
【００５６】
（他の実施例）
なお、本発明に係る無線通信モジュール及び無線通信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。
【００５７】
例えば、前記実施例において、ループ状電極は、コイルパターンを複数ターン巻回させて所定幅としたが、１ターン巻回させて所定幅としてもよい。また、コイルパターンを多層に巻回せず、単層に巻回してもよい。
【００５８】
また、無線ＩＣチップとループ状電極とはＤＣ接続（直結）していなくてもよく、電磁界を介して結合していてもよい。即ち、電気的に接続していればよい。
【００５９】
また、アンテナパターンはアンテナとしての役割を果たすものであれば、種々の形状であってもよい。アンテナパターンに対する給電回路基板の配置関係は、図３及び図９に示した配置以外に種々の配置を採用することができる。また、１３．５６ＭＨｚ帯のようなＨＦ帯に限定されず、ＵＨＦ帯やＳＨＦ帯の無線通信デバイスにも利用できる。無線通信デバイスはカード型デバイスとして構成されていてもよいし、携帯電話のような通信端末装置として構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明は、無線通信モジュール及び無線通信デバイスに有用であり、特に、フレキシブルなベースフィルムに貼着されても脱落のおそれが少なく、かつ、低背化を達成できる点で優れている。
【符号の説明】
【００６１】
１，１Ａ〜１Ｃ…無線通信デバイス
５，５Ａ〜５Ｅ…無線通信モジュール
１０…無線ＩＣチップ
１５…給電回路基板
１６…キャビティ
１７…封止材
１８ａ〜１８ｅ…フレキシブル基材層
２０…ループ状電極
２１ａ〜２１ｄ…コイルパターン
３５，３５Ａ〜３５Ｅ…アンテナパターン
３６，３６Ａ…ベース基材
【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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【国際調査報告】
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