(57)【要約】【課題】無線ＩＣの実装精度を緩和でき、放射特性を向上させるとともに、近距離での通信にも使用できる無線ＩＣデバイスを得る。【解決手段】無線ＩＣチップ５と、一対の端部２６ａ，２６ｂを有する環状電極２５と、給電回路を内蔵した給電回路基板１０と、環状電極２５の電流最大点である接続部２７に接続された放射板１５とを備えた無線ＩＣデバイス。無線ＩＣチップ５は給電回路と結合し、環状電極２５と放射板とは一部で電磁界結合している。放射板１５は電界用放射板として遠距離通信に用いられ、環状電極２５は磁界用放射板として近距離通信に用いられる。給電回路基板１０を省略し、無線ＩＣチップ５を環状電極２５に整合部を介して結合させてもよい。【選択図】図４
0003148168.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣと、
少なくとも一対の端部を有する環状電極と、
前記環状電極の一対の端部に設けられた整合部と、
前記環状電極の電流最大点に接続されたダイポール型の放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣは前記整合部と結合し、
前記環状電極と前記放射板とは少なくとも一部で電磁界結合していること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
無線ＩＣと、
少なくとも一対の端部を有する環状電極と、
インダクタンス素子を含んで所定の共振周波数を有する共振回路及び／又は整合回路からなる給電回路と、
前記環状電極の電流最大点に接続されたダイポール型の放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣは前記給電回路と結合し、
前記環状電極と前記放射板とは少なくとも一部で電磁界結合していること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記給電回路はセラミック又は樹脂からなる多層基板で構成された給電回路基板に形成されており、
前記無線ＩＣと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成していること、
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】
前記環状電極は矩形形状をなし、前記放射板は前記環状電極の長手方向の中央部に接続されていること、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】
前記環状電極の電流最大点は前記放射板において発生する電流の最大点に接続されていること、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】
前記環状電極の電流最大点は前記放射板の長手方向の中央部に接続されていること、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】
前記環状電極は矩形形状をなし、該矩形形状の３辺において前記放射板と電磁界結合していること、を特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記放射板の両端部に該放射板の長手方向の中央部分の線幅よりも広い幅広部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記放射板の両端部は、平面視で前記環状電極を両側から挟む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】
前記環状電極の前記一対の端部を該環状電極の内側に向けて配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、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チップはアンテナ、即ち、放射板と接続されることによりリーダライタとの通信が可能になる。
【０００３】
ＩＣチップを搭載するためのタグアンテナとしては、従来、特許文献１に記載されているものが知られている。このタグアンテナは、給電部とダイポールアンテナとインダクタンス部とを備え、給電部はダイポールアンテナの中心点に配置されている。しかしながら、このタグアンテナでは、給電部の配置がダイポールアンテナの中心点に限定されるため、給電部に配置されるＩＣチップの実装精度が低下すると、無線タグとしての性能が低下するという問題点を有していた。また、リーダライタとの通信は電界を利用するダイポールアンテナのみを使用して行うため、近距離のみの通信には適さなかった。
【特許文献１】特開２００６−２９５８７９号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本考案の目的は、無線ＩＣの実装精度を緩和でき、放射特性を向上させるとともに、近距離での通信にも使用できる無線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】
【０００５】
本考案の第１の形態である無線ＩＣデバイスは、
無線ＩＣと、
少なくとも一対の端部を有する環状電極と、
前記環状電極の一対の端部に設けられた整合部と、
前記環状電極の電流最大点に接続されたダイポール型の放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣは前記整合部と結合し、
前記環状電極と前記放射板とは少なくとも一部で電磁界結合していること、
を特徴とする。
【０００６】
本考案の第２の形態である無線ＩＣデバイスは、
無線ＩＣと、
少なくとも一対の端部を有する環状電極と、
インダクタンス素子を含んで所定の共振周波数を有する共振回路及び／又は整合回路からなる給電回路と、
前記環状電極の電流最大点に接続されたダイポール型の放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣは前記給電回路と結合し、
前記環状電極と前記放射板とは少なくとも一部で電磁界結合していること、
を特徴とする。
【０００７】
第１の形態である無線ＩＣデバイスにおいては、無線ＩＣは環状電極の一対の端部に設けられた整合部に結合されるため、無線ＩＣの整合部への実装精度はそれほど厳密なものではない。また、第２の形態である無線ＩＣデバイスにおいては、無線ＩＣは給電回路に結合されるため、無線ＩＣの給電回路への実装密度はそれほど厳密なものではない。
【０００８】
第１及び第２の形態である無線ＩＣデバイスにおいては、環状電極とダイポール型の放射板との結合度が高く、放射特性が向上する。ダイポール型の放射板は電界を利用して遠距離での通信が可能であり、環状電極は磁界を利用して近距離での通信が可能である。
【０００９】
第２の形態である無線ＩＣデバイスにおいては、所定の共振周波数を有する共振回路及び／又は整合回路からなる給電回路により、リーダライタとの通信に使用する信号の周波数を実質的に決定している。この給電回路を、使用する無線ＩＣや放射板のインピーダンスに合わせて設計することにより、種々のインピーダンスに対応することができ、インピーダンス整合可能な周波数帯域を広くすることができる。また、給電回路とダイポール型の放射板とに結合するように環状電極を配置しているので、環状電極から放射板へ伝達される信号の損失を小さくすることができ、信号の放射特性が向上する。
【００１０】
さらに、インピーダンスの整合を給電回路で行えば、磁界用放射板として機能する環状電極はインピーダンスのマッチングとは関係なく比較的自由に設計できるので、磁束が交差する面積を広く取ることができる。その結果、小さなエネルギーでリーダライタと近距離での通信が可能になる。
【００１１】
また、第１の形態である無線ＩＣデバイスのように、給電回路を省略し、無線ＩＣを整合部を介して環状電極と結合させ、該環状電極に共振回路機能を持たせてもよい。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、無線ＩＣの実装精度が緩和され、環状電極を備えたことにより所望の放射特性を広帯域に得ることができる。また、環状電極によって近距離での通信が可能となり、ダイポール型の放射板による遠距離での通信と併用することにより、近距離及び遠距離での通信を使い分けることができる。環状電極はインピーダンスのマッチングとは関係なく磁束が交差する面積を広く取ることができるので、小さなエネルギーでリーダライタと近距離での通信が可能になる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本考案に係る無線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、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
（第１実施例、図１及び図２参照）
図１及び図２に本考案の第１実施例である無線ＩＣデバイス１Ａを示す。この無線ＩＣデバイス１Ａ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、ＰＥＴフィルムなどの基材２０上に形成した放射板１５と環状電極２５にて構成されている。
【００１５】
環状電極２５は一対の端部２６ａ，２６ｂが幅広に形成されており、この幅広な端部２６ａ，２６ｂに無線ＩＣチップ５が搭載されている。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、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。そして、一対の入出力端子電極が環状電極２５の一対の端部２６ａ，２６ｂ上に、図２に示すように、導電性接合剤６を介して実装される。
【００１６】
放射板１５は、環状電極２５の両側に延在するように配置され、いわゆるダイポール型の形状とされている。環状電極２５の一部は放射板１５と接続部２７を介して電気的に導通するように接続されている。放射板１５は、環状電極２５を含めてアルミ箔、銅箔などの導電材からなる金属薄板を基材２０上に貼着してパターニングしたり、あるいは、基材２０上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇなどの導電性ペーストを塗布したり、めっき処理により設けた膜をパターニングすることにより形成されている。
【００１７】
環状電極２５は、端部２６ａから端部２６ｂまでの所定の長さを有し、この電気長に相当する所定の共振周波数を有し、かつ、位相を整合させる整合部としても機能する。また、放射板１５も同様にその電気長に相当する所定の共振周波数を有している。さらに、環状電極２５は、無線ＩＣチップ５のインピーダンス（通常５０Ω）と放射板１５のインピーダンス（空間のインピーダンス３７７Ω）とのマッチングを図っている。
【００１８】
従って、無線ＩＣチップ５から発信された所定の周波数を有する送信信号は環状電極２５を介して放射板１５に伝達し、かつ、放射板１５で受信した信号は環状電極２５で所定の周波数を有する信号が選択され、無線ＩＣチップ５に供給される。それゆえ、この無線ＩＣデバイス１Ａは、放射板１５で受信した信号によって無線ＩＣチップ５が動作され、該無線ＩＣチップ５からの応答信号が放射板１５から外部に放射される。
【００１９】
前述のように、環状電極２５と放射板１５とは、接続部２７を介して電気的に導通するように接続されている。より望ましくは、環状電極２５に流れる電流及び放射板１５に流れる電流が最大となる点を接続部とする。電流最大点は電流により発生する磁界の強さも最大になるので、信号の伝達効率も最大になる。これにより、無線ＩＣチップ５から送信された信号は、環状電極２５内を伝播し、直接放射板１５に伝達され、両者の電流が最大となる点を接続点とすることにより両者の結合をより強くすることができ、信号の伝達効率を向上させることができる。より具体的には、環状電極２５における電流最大点は長手方向の中央部であり、接続部２７はこの中央部に設けられている。放射板１５における電流最大点は長手方向の中央部であり、接続部２７はこの中央部に設けられている。
【００２０】
接続部２７における環状電極２５と放射板１５との結合度は、接続部２７における幅Ｗ及び間隔Ｌが影響する。幅Ｗ及び間隔Ｌが大きくなると結合度は小さくなる。
【００２１】
環状電極２５からは、その信号の一部が無線ＩＣデバイス１Ａの外部に磁界として放射され、かつ、放射板１５からも信号が外部に電界として放射される。このとき、環状電極２５の共振周波数を放射板１５の共振周波数よりも低い周波数になるように設計することにより、無線ＩＣデバイスとしての放射特性を広帯域化することができる。
【００２２】
また、環状電極２５の３辺と放射板１５とは近接しており、この近接部分で副次的な電磁界結合が発生し、環状電極２５と放射板１５との結合をさらに強くすることができ、無線ＩＣデバイスの放射利得の向上や放射特性のさらなる広帯域化を図ることができる。
【００２３】
なお、環状電極２５の一対の端部２６ａ，２６ｂは、本第１実施例においてはダイポール型の放射板１５との接続部２７から最も離れた位置に配置しているが、端部２６ａ，２６ｂをダイポール型の放射板１５に近接して配置しても構わない。
【００２４】
また、環状電極２５は本第１実施例のように矩形状ではなく、楕円形状など種々の形状であってもよい。この点は以下に説明する他の実施例においても同様である。
【００２５】
以上のように、無線ＩＣデバイス１Ａにあっては、環状電極２５で信号の共振周波数を設定するため、無線ＩＣデバイス１Ａ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１５などの設計変更をする必要がなくなる。そして、放射板１５から放射する送信信号の周波数及び無線ＩＣチップ５に供給する受信信号の周波数は、環状電極２５の共振周波数に実質的に相当する。環状電極２５において送受信信号の周波数が決まるため、放射板１５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１Ａ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なく、安定した周波数特性が得られる。
【００２６】
（整合部の構成、図３参照）
前記第１実施例において、無線ＩＣチップ５と結合する整合部は、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、環状電極２５の一対の端部２６ａ，２６ｂに様々な構成で配置することができる。
【００２７】
図３（Ａ）は、端部２６ａ，２６ｂを接続するライン状の整合部３８ａを環状線路として形成したものを示す。図３（Ｂ）は、端部２６ａ，２６ｂを接続するライン状の整合部３８ｂを蛇行線路として形成したものを示す。図３（Ｃ）は、端部２６ａ，２６ｂにそれぞれライン状の整合部３８ｃを蛇行線路として形成したものを示す。図３（Ｄ）は、端部２６ａ，２６ｂにそれぞれライン状の整合部３８ｄを螺旋線路として形成したものを示す。
【００２８】
（第２実施例、図４〜図８参照）
図４に本考案の第２実施例である無線ＩＣデバイス１Ｂを示す。この無線ＩＣデバイス１Ｂは、電磁結合モジュール２と、ＰＥＴフィルムなどの基材２０上に形成した放射板１５と、環状電極２５とで構成されている。電磁結合モジュール２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、該無線ＩＣチップ５を搭載した給電回路基板１０とからなる。
【００２９】
なお、図４（Ａ）は電磁結合モジュール２を搭載した状態での無線ＩＣデバイス１Ｂを示し、図４（Ｂ）は電磁結合モジュール２を搭載していない状態での放射板１５と環状電極２５を示している。図４（Ｃ）は放射板１５と環状電極２５との接続部２７の変形例を示している。
【００３０】
放射板１５及び環状電極２５は、基本的には前記第１実施例と同様であり、環状電極２５の端部２６ａ，２６ｂに電磁結合モジュール２が搭載されている。
【００３１】
給電回路基板１０は、図５に等価回路として示すように、互いに異なるインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆相で磁気結合（相互インダクタンスＭで示す）されている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１１（詳細は図８を参照して以下に説明する）を備えている。
【００３２】
無線ＩＣチップ５は、図６に示すように、入出力端子電極が給電回路基板１０上に形成した給電端子電極４２ａ，４２ｂに、実装用端子電極は実装電極４３ａ，４３ｂに金属バンプなどを介して電気的に接続されている。
【００３３】
給電回路１１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５が処理する周波数に共振し、かつ、環状電極２５の端部２６ａ，２６ｂと電磁界結合している。また、給電回路１１は無線ＩＣチップ５のインピーダンス（通常５０Ω）と放射板１５のインピーダンス（空間のインピーダンス３７７Ω）とのマッチングを図っている。
【００３４】
従って、給電回路１１は、無線ＩＣチップ５から発信された所定の周波数を有する送信信号を環状電極２５を介して放射板１５に伝達し、かつ、放射板１５で受信して環状電極２５を経由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５に供給する。それゆえ、この無線ＩＣデバイス１Ｂは、放射板１５で受信した信号によって無線ＩＣチップ５が動作され、該無線ＩＣチップ５からの応答信号が放射板１５から外部に放射される。
【００３５】
また、環状電極２５は、端部２６ａから端部２６ｂまでの所定の長さを有し、この電気長に相当する所定の共振周波数を有している。また、放射板１５も同様にその電気長に相当する所定の共振周波数を有している。環状電極２５の共振周波数をｆ１、放射板１５の共振周波数をｆ２としたとき、ｆ１がｆ２よりも低い共振周波数となるように設計する。即ち、環状電極２５と放射板１５とをそれぞれ単体でみたとき、環状電極２５の電気長を放射板１５の電気長と同じかそれより長く設計する。さらに、環状電極２５と放射板１５とは、接続部２７を介して電気的に導通するように接続されている。より望ましくは、環状電極２５に流れる電流及び放射板１５に流れる電流が最大となる点を接続部とする。これにより、電磁結合モジュール２から送信された信号は、環状電極２５内を伝播し、直接放射板１５に伝達され、両者の電流が最大となる点を接続点とすることにより両者の結合をより強くすることができ、信号の伝達効率を向上させることができる。
【００３６】
そして、環状電極２５からは、その信号の一部が無線ＩＣデバイス１Ｂの外部に磁界として放射され、かつ、放射板１５からも信号が外部に電界として放射される。このとき、環状電極２５の共振周波数ｆ１を放射板１５の共振周波数ｆ２よりも低い周波数になるように設計することにより、無線ＩＣデバイスとしての放射特性を広帯域化することができる。このように環状電極２５は、放射板に信号を伝達する機能を有するとともに、信号の一部を外部に放射する機能も有している。
【００３７】
図７は第２実施例である無線ＩＣデバイス１Ｂの放射利得の周波数特性を示している。図７から明らかなように、環状電極２５と放射板１５とが結合している状態での環状電極２５による共振周波数と、放射板１５による共振周波数との間の周波数帯域１００ＭＨｚという広帯域にわたって１．５ｄＢ以上の高い放射利得が得られていることが分かる。なお、図７におけるマーカ１とマーカ２は、それぞれＵＨＦ帯のＲＦＩＤの上限と下限の使用周波数を示している。
【００３８】
さらに、無線ＩＣデバイス１Ｂが送受信する信号の周波数をｆ０としたとき、ｆ０がマーカ１の周波数ｆ１'とマーカ２の周波数ｆ２'との間になるように設定することにより、所定の信号周波数ｆ０において十分な放射利得を得ることができる。また、環状電極２５及び放射板１５の製造上のばらつきにより周波数ｆ１'，ｆ２'が多少変動したとしても、二つの周波数ｆ１'，ｆ２'間では無線ＩＣデバイスとして問題なく動作させることができるため、無線ＩＣデバイスとしての信頼性が向上する。
【００３９】
ところで、環状電極２５と放射板１５とは接続部２７を介して接続されているため、環状電極２５と放射板１５とが結合することにより放射板１５の共振周波数ｆ２が単体での設計値よりも低くなる。このため、環状電極２５の単体での共振周波数ｆ１は、放射板１５の共振周波数ｆ２よりも低くなるように設計することが好ましい。それにより、無線ＩＣデバイス１Ｂに前記周波数ｆ１'，ｆ２'の帯域内において十分な放射特性を持たせることができる。また、環状電極２５の単体での共振周波数ｆ１は、給電回路１１の有する共振回路の共振周波数よりも高く設計することが好ましい。前述のように、環状電極２５が放射板１５と結合することにより環状電極２５の共振周波数ｆ１が低くなる。そのため、環状電極２５の単体での共振周波数ｆ１を共振回路の共振周波数ｆ０よりも高く設計しておくことにより、無線ＩＣデバイス１Ｂが動作している際、つまり、環状電極２５と放射板１５とが結合している状態では、共振周波数ｆ０を前記周波数ｆ１'，ｆ２'の帯域内に設定することができ、高い放射利得を有した状態で安定した通信を行うことができる。なお、放射板１５の共振周波数ｆ２は、信号の波長λに対して、λ／２未満であることが好ましい。
【００４０】
以上のように、無線ＩＣデバイス１Ｂにあっては、給電回路基板１０に設けた給電回路１１で信号の共振周波数を設定するため、無線ＩＣデバイス１Ｂ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１５などの設計変更をする必要がなくなる。そして、放射板１５から放射する送信信号の周波数及び無線ＩＣチップ５に供給する受信信号の周波数は、給電回路基板１０における給電回路１１の共振周波数に実質的に相当する。給電回路基板１０において送受信信号の周波数が決まるため、放射板１５及び環状電極２５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１Ｂ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なく、安定した周波数特性が得られる。
【００４１】
接続部２７における環状電極２５と放射板１５との結合度は、接続部２７における幅Ｗ及び間隔Ｌ（図４（Ｂ）参照）が影響する。幅Ｗ及び間隔Ｌが大きくなると結合度は小さくなる。
【００４２】
また、接続部２７は、図４（Ｃ）に示すように、２箇所で分岐していてもよい。この場合、幅Ｗ'が大きくなると結合度は大きくなり、間隔Ｌ'が大きくなると結合度は小さくなる。
【００４３】
ここで、給電回路基板１０の構成について図８を参照して説明する。給電回路基板１０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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
以上の給電回路１１において、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ逆方向に巻かれているため、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界が相殺される。磁界が相殺されるため、所望のインダクタンス値を得るためには配線電極４６ａ，４６ｂをある程度長くする必要がある。これにてＱ値が低くなるので共振特性の急峻性がなくなり、共振周波数付近で広帯域化することになる。
【００４７】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は、給電回路基板１０を平面透視したときに、左右の異なる位置に形成されている。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界はそれぞれ逆向きになる。これにて、給電回路１１を環状電極２５の端部２６ａ，２６ｂに結合させたとき、端部２６ａ，２６ｂには逆向きの電流が励起され、環状電極２５にて放射板１５へ信号を送受信することができる。
【００４８】
（第３実施例、図９参照）
図９に本考案の第３実施例である無線ＩＣデバイス１Ｃを示す。この無線ＩＣデバイス１Ｃは、無線ＩＣチップ５と給電回路基板１０とからなる電磁結合モジュール２、環状電極２５、放射板１５を備えている点は前記第２実施例と同様である。異なるのは、放射板１５の端部１６ａ，１６ｂを環状電極２５の側方に沿って折り曲げ、端部１６ａ，１６ｂが平面視で環状電極２５を両側から挟むように配置している点である。
【００４９】
本第３実施例においては、放射板１５の端部１６ａ，１６ｂを環状電極２５側に折り曲げることにより、無線ＩＣデバイス１Ｃを小型化できる。さらに、放射板１５の端部１６ａ，１６ｂを所定の方向に向けることにより、所定の方向への指向性を向上することができる。また、端部１６ａ，１６ｂを含む折曲げ部分が環状電極２５に近接して配置されるので、副次的な電磁界結合が発生し、環状電極２５と放射板１５との結合をさらに強くすることができ、無線ＩＣデバイスの放射利得の向上や放射特性のさらなる広帯域化を図ることができる。
【００５０】
（第４実施例、図１０参照）
図１０に本考案の第４実施例である無線ＩＣデバイス１Ｄを示す。この無線ＩＣデバイス１Ｄは、放射板１５の端部を幅広部１７ａ，１７ｂとしたものである。他の構成は前記第２及び第３実施例と同様であり、その作用効果も第２及び第３実施例と同様である。なお、前記実施例１（図１参照）も、放射板１５の両端部を幅広部１７ａ，１７ｂとしている。
【００５１】
（第５実施例、図１１参照）
図１１に本考案の第５実施例である無線ＩＣデバイス１Ｅを示す。この無線ＩＣデバイス１Ｅは、放射板１５の幅広部１７ａ，１７ｂに空隙１８ａ，１８ｂを形成したものである。他の構成は前記第２及び第４実施例と同様であり、その作用効果も第２及び第４実施例と同様である。特に、本第５実施例では、幅広部１７ａ，１７ｂに空隙１８ａ，１８ｂを設けることにより、放射板１５の共振周波数を低くすることができ、放射板１５の全体的な長さを短くでき、無線ＩＣデバイスの放射特性を向上させながら、小型化を図ることができる。
【００５２】
（第６実施例、図１２参照）
図１２に本考案の第６実施例である無線ＩＣデバイス１Ｆを示す。この無線ＩＣデバイス１Ｆは、環状電極２５の端部２６ａ，２６ｂを環状電極２５の内側に向けて折り曲げたものである。他の構成は前記第２及び第４実施例と同様であり、その作用効果も第２及び第４実施例と同様である。特に、本第６実施例では、端部２６ａ，２６ｂを環状電極２５の内側に向けて配置したため、端部２６ａ，２６ｂを含む折曲げ部分とそれに隣接する環状電極２５の線路部分とで容量が発生する。この容量と環状電極２５の長さにより環状電極２５の共振周波数を設計することができ、環状電極２５の全体的な長さを短くでき、無線ＩＣデバイスの小型化を図ることができる。また、環状電極２５の設計自由度が向上する。
【００５３】
（他の実施例）
なお、本考案に係る無線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。
【００５４】
例えば、前記実施例に示した放射板や基材の材料はあくまで例示である、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。また、無線ＩＣチップを電極に接続するのに、金属バンプ以外の処理を用いてもよい。
【００５５】
さらに、無線ＩＣは給電回路基板内の素子として作製しても構わない。給電回路基板内に無線ＩＣ部を形成することにより、無線ＩＣ部と給電回路との接続部における寄生成分をなくすことができ、無線ＩＣデバイスの特性を向上させることができる。また、無線ＩＣデバイスの低背化も可能である。さらに、給電回路基板の環状電極との結合部の電極形状や配置を変更することにより、給電回路と環状電極との結合を電界のみあるいは磁界のみにすることも可能である。
【００５６】
また、各実施例において、環状電極や放射板は左右対称に形成したものを示したが、左右対称ではなく、それぞれの環状電極は異なる位置で放射板と接続ないし結合していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図。
【図２】第１実施例である無線ＩＣデバイスの要部を示す断面図。
【図３】第１実施例における整合部の様々な形状を示す平面図。
【図４】第２実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図。
【図５】第２実施例である無線ＩＣデバイスの給電回路を示す等価回路図。
【図６】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上に無線ＩＣチップを搭載した状態を示す斜視図。
【図７】第２実施例である無線ＩＣデバイスの放射利得の周波数特性を示すグラフ。
【図８】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の積層構造を示す平面図。
【図９】第３実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図。
【図１０】第４実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図。
【図１１】第５実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図。
【図１２】第６実施例である無線ＩＣデバイスを示す平面図。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ〜１Ｆ…無線ＩＣデバイス
２…電磁結合モジュール
５…無線ＩＣチップ
１０…給電回路基板
１１…給電回路
１５…放射板
１６ａ，１６ｂ…端部
１７ａ，１７ｂ…幅広部
１８ａ，１８ｂ…空隙
２５…環状電極
２６ａ，２６ｂ…端部
２７…接続部
３８ａ〜３８ｄ…整合部
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス素子
【図１】
0003148168.tif 000003
【図２】
0003148168.tif 000004
【図３】
0003148168.tif 000005
【図４】
0003148168.tif 000006
【図５】
0003148168.tif 000007
【図６】
0003148168.tif 000008
【図７】
0003148168.tif 000009
【図８】
0003148168.tif 000010
【図９】
0003148168.tif 000011
【図１０】
0003148168.tif 000012
【図１１】
0003148168.tif 000013
【図１２】
0003148168.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月18日(2008.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣと、
少なくとも一対の端部を有する環状電極と、
前記環状電極の一対の端部に設けられた整合部と、
前記環状電極の電流最大点に接続されたダイポール型の放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣは前記整合部と結合し、
前記環状電極と前記放射板とは少なくとも一部で電磁界結合していること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
無線ＩＣと、
少なくとも一対の端部を有する環状電極と、
インダクタンス素子を含んで所定の共振周波数を有する共振回路及び／又は整合回路からなる給電回路と、
前記環状電極の電流最大点に接続されたダイポール型の放射板と、
を備え、
前記無線ＩＣは前記給電回路と結合し、
前記環状電極と前記放射板とは少なくとも一部で電磁界結合していること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記給電回路はセラミック又は樹脂からなる多層基板で構成された給電回路基板に形成されており、
前記無線ＩＣと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成していること、
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】
前記環状電極は矩形形状をなし、前記放射板は前記環状電極の長手方向の中央部に接続されていること、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】
前記環状電極の電流最大点は前記放射板において発生する電流の最大点に接続されていること、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】
前記環状電極の電流最大点は前記放射板の長手方向の中央部に接続されていること、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】
前記環状電極は矩形形状をなし、該矩形形状の３辺において前記放射板と電磁界結合していること、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】
前記放射板の両端部に該放射板の長手方向の中央部分の線幅よりも広い幅広部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記放射板の両端部は、平面視で前記環状電極を両側から挟む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】
前記環状電極の前記一対の端部を該環状電極の内側に向けて配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。