(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体に設けられたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、を備えたアンテナモジュールであって、
前記アンテナ素子は、
所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、
前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、
前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、
前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、
前記少なくとも一つのコイルパターンは、
前記外周側端部を含む第一部分パターンと、
前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、
前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する、アンテナモジュール。
【請求項２】
前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい、請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項３】
前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、
前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは同じである、請求項１または２に記載のアンテナモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て同方向に設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項５】
前記ＩＣチップは、前記積層体の主面に搭載され、
前記アンテナモジュールは、前記主面に搭載された前記ＩＣチップを封止する封止層を、さらに備え、
前記封止層の表面が対象物に取り付けられる、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項６】
前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも多い、請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも少ない、請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい、請求項５〜７のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい、請求項５〜８のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する請求項１〜９のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項１１】
前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、
前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する、請求項１０に記載のアンテナモジュール。
【請求項１２】
前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい、請求項１０または１１に記載のアンテナモジュール。
【請求項１３】
前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、
前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである、請求項１〜１２のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項１４】
前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、
各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは同じである、請求項１〜１３のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【請求項１５】
前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、
前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは異なっている、請求項１〜１３のいずれかに記載のアンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子と、ＩＣチップと、これらが設けられる積層体と、を備えたアンテナモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアンテナモジュールとして、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。このアンテナモジュールは、複数の絶縁性基材が所定方向に積層された積層体を備えている。各基材の表面には、スパイラル状のコイルパターンが形成される。所定方向に隣り合うコイルパターンはビア導体によって接続され、アンテナ素子が形成される。ここで、積層体の一隅近辺で、ビア導体を位置させるように退避レイアウトがなされ、退避レイアウトがなされた一隅を除く少なくとも他の一隅では退避レイアウトがなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９９７７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各絶縁性基材は、典型的には、樹脂材料やセラミックス材料からなり、コイルパターンおよびビア導体は、銅等の金属材料からなる。一般的に、金属材料は、樹脂材料やセラミック材料と比較して、熱による形状変化が小さい。よって、アンテナモジュールの製造工程の一部である加圧・加熱工程でビア導体の配置箇所では応力が発生しやくなる。【０００５】
また、コイルパターンのターン数を増やすために、隣り合うターン同士の間隔が狭くなってきている。モジュール全体の薄型化のために、より薄い基材が用いられることがある。このような条件下では、加熱工程において、まず基材が軟化するため、形状変化の小さなビア導体の影響で、基材に歪みまたはクラックが生じる場合がある。また、その後、ビア導体が軟化して、基材の歪みまたはクラックに流入すると断線したり、隣接ターンとの間でショートを引き起こしたりする。【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、より信頼性の高いアンテナモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１局面は、主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体に設けられたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、を備えたアンテナモジュールであって、前記アンテナ素子は、所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部を含む第一部分パターンと、前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する。【０００８】
ここで、第２局面は、第１局面において、前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい。
また、第３局面は、第１局面または第２局面において、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは同じである。
また、第４局面は、第１局面〜第３局面のいずれかにおいて、前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て同方向に設けられている。
また、第５局面は、第１局面〜第４局面のいずれかにおいて、前記ＩＣチップは、前記積層体の主面に搭載され、前記アンテナモジュールは、前記主面に搭載された前記ＩＣチップを封止する封止層を、さらに備え、前記封止層の表面が対象物に取り付けられる。
【０００９】
また、第６局面は、第５局面において、前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも多い。
また、第７局面は、第５局面において、前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも少ない。
また、第８局面は、第５局面〜第７局面のいずれかにおいて、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。
また、第９局面は、第５局面〜第８局面のいずれかにおいて、前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい。
また、第１０局面は、第１局面〜第９局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する。【００１０】
また、第１１局面は、第１０局面において、前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する。
また、第１２局面は、第１０局面または第１１局面において、前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい。
また、第１３局面は、第１局面〜第１２局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである。
また、第１４局面は、第１局面〜第１３局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは同じである。
また、第１５局面は、第１局面〜第１３局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは異なっている。【００１１】
また、第１６局面は、アンテナモジュールであって、主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体の前記主面上に搭載されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、前記ＩＣチップを封止する封止層と、を備えており、前記封止層の表面を用いて対象物に取り付けられるアンテナモジュールであって、前記アンテナ素子は、所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記複数のコイルパターンにおいて、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも多い。【００１２】
第１７局面は、第１６局面において、前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部を含む第一部分パターンと、前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する。
第１８局面は、第１７局面において、前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい。
第１９局面は、第１７局面または第１８局面において、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは概ね同じである。
第２０局面は、第１７局面〜第１９局面のいずれかにおいて、前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て概ね同方向に設けられている。【００１３】
第２１局面は、第１６局面〜第２０局面のいずれかにおいて、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。
第２２局面は、第１６局面〜第２１局面のいずれかにおいて、前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい。
第２３局面は、第１６局面〜第２２局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する。
第２４局面は、第２３局面において、前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する。
第２５局面は、第２３局面または第２４局面において、前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい。【００１４】
第２６局面は、第１６局面〜第２５局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである。
第２７局面は、第１６局面〜第２６局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは同じである。
第２８局面は、第１６局面〜第２６局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは異なっている。【００１５】
第２９局面は、主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体の前記主面上に搭載されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、前記ＩＣチップを封止する封止層と、を備えており、前記封止層の表面を用いて対象物に取り付けられるアンテナモジュールであって、前記アンテナ素子は、所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記複数のコイルパターンにおいて、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも少ない。【００１６】
第３０局面は、第２９局面において、前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部を含む第一部分パターンと、前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する。
第３１局面は、第３０局面において、前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい。
第３２局面は、第３０局面または第３１局面において、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは概ね同じである。【００１７】
第３３局面は、第３０局面〜第３２局面のいずれかにおいて、前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て概ね同方向に設けられている。
第３４局面は、第２９局面〜第３３局面のいずれかにおいて、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。
第３５局面は、第２９局面〜第３４局面のいずれかにおいて、前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい。
第３６局面は、第２９局面〜第３５局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する。
第３７局面は、第３６局面において、前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する。【００１８】
第３８局面は、第３６局面または第３７局面において、前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい。
第３９局面は、第２９局面〜第３８局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである。
第４０局面は、第２９局面〜第３９局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは同じである。
第４１局面は、第２９局面〜第３９局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは異なっている。【００１９】
第４２局面は、主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体の前記主面上に搭載されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、前記ＩＣチップを封止する封止層と、を備えており、前記封止層の表面を用いて対象物に取り付けられるアンテナモジュールであって、前記アンテナ素子は、所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。【００２０】
第４３局面は、第４２局面において、前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部を含む第一部分パターンと、前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する。【００２１】
第４４局面は、第４３局面において、前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい。
第４５局面は、第４３局面または第４４局面において、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは概ね同じである。
第４６局面は、第４３局面〜第４５局面のいずれかにおいて、前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て概ね同方向に設けられている。
第４７局面は、第４３局面〜第４６局面のいずれかにおいて、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。
第４８局面は、第４２局面〜第４７局面のいずれかにおいて、前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい。【００２２】
第４９局面は、第４２局面〜第４８局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する。
第５０局面は、第４９局面において、前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する。
第５１局面は、第４９局面または第５０局面において、前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい。
第５２局面は、第４２局面〜第５１局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである。【００２３】
第５３局面は、第４２局面〜第５２局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは同じである。
第５４局面は、第４２局面〜第５２局面のいずれかにおいて、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは異なっている。【００２４】
第５５局面は、主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体に設けられたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、を備えたアンテナモジュールであって、前記アンテナ素子は、所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは同じである。【００２５】
第５６局面は、第５５局面において、前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部を含む第一部分パターンと、前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する。
第５７局面は、第５６局面において、前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい。
第５８局面は、第５６局面または第５７局面において、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは概ね同じである。【００２６】
第５９局面は、第５６局面〜第５８局面のいずれかにおいて、前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て概ね同方向に設けられている。
第６０局面は、第５６局面〜第５９局面のいずれかにおいて、前記ＩＣチップは、前記積層体の主面に搭載され、前記アンテナモジュールは、前記主面に搭載された前記ＩＣチップを封止する封止層を、さらに備え、前記封止層の表面が対象物に取り付けられる。
第６１局面は、第６０局面において、前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも多い。
第６２局面は、第６０局面において、前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも少ない。
第６３局面は、第６０局面〜第６２局面のいずれかにおいて、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。【００２７】
第６４局面は、第６０局面〜第６３局面のいずれかにおいて、前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい。
第６５局面は、第５６局面〜第６４局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する。
第６６局面は、第６５局面において、前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する。
第６７局面は、第６５局面または第６６局面において、前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい。
第６８局面は、第５５局面〜第６７局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである。【００２８】
第６９局面は、主面を有し絶縁性材料からなる積層体と、前記積層体に設けられたＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続されたアンテナ素子と、を備えたアンテナモジュールであって、前記アンテナ素子は、所定方向に並ぶ複数のコイルパターンと、前記所定方向に隣り合う二個のコイルパターン同士を電気的に接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記複数のコイルパターンは、互いに逆向きの電流が流れる第一部分パターンおよび第二部分パターンを少なくとも有し、
各前記コイルパターンにおいて、前記第一部分パターンの数と前記第二部分パターンの数は異なっており、かつ、前記アンテナ素子において、前記第一部分パターンの総数と前記第二部分パターンの総数とは異なっている。【００２９】
第７０局面は、第６９局面において、前記複数のコイルパターンのうち少なくとも一つは、前記主面の外縁に対して実質的に平行にかつ三ターン以上巻回されたスパイラル形状を有しており、前記複数のビア導体の一つは、前記少なくとも一つのコイルパターンの外周側端部に接合され、前記複数のビア導体の他の一つは、該コイルパターンの内周側端部に接合され、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部を含む第一部分パターンと、前記第一部分パターンに平行で、第一線間ギャップをあけて該第一部分パターンと隣接する第二部分パターンと、前記第二部分パターンに平行で、前記第一線間ギャップよりも小さな第二線間ギャップをあけて該第二部分パターンと隣接する第三部分パターンと、を少なくとも有する。【００３０】
第７１局面は、第７０局面において、前記第一部分パターンの線幅は、前記第二部分パターンおよび前記第三部分パターンの線幅よりも大きい。
第７２局面は、第７０局面または第７１局面において、前記少なくとも一つのコイルパターンは、前記外周側端部に向かって延びかつ前記第一部分パターンに対し垂直な第四部分パターンを、さらに有しており、前記第一部分パターンの線幅と、前記第四部分パターンの線幅とは概ね同じである。
第７３局面は、第７０局面〜第７２局面のいずれかにおいて、前記少なくとも一つのコイルパターンにおいて、前記外周側端部に接合されるビア導体と、前記内周側端部に接合されるビア導体とは、前記スパイラルの巻回中心から見て概ね同方向に設けられている。
第７４局面は、第７０局面〜第７３局面のいずれかにおいて、前記ＩＣチップは、前記積層体の主面に搭載され、前記アンテナモジュールは、前記主面に搭載された前記ＩＣチップを封止する封止層を、さらに備え、前記封止層の表面が対象物に取り付けられる。【００３１】
第７５局面は、第７４局面において、前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも多い。
第７６局面は、第７４局面において、前記アンテナ素子において、前記対象物に相対的に近いコイルパターンのターン数は、該対象物から相対的に遠いコイルパターンのターン数よりも少ない。
第７７局面は、第７４局面〜第７６局面のいずれかにおいて、前記封止層の前記所定方向に沿う厚さは、前記積層体内において、該所定方向に沿う両端のコイルパターン間の距離よりも大きい。
第７８局面は、第７４局面〜第７７局面のいずれかにおいて、前記封止層の誘電率は、前記絶縁性基材の誘電率よりも小さい。【００３２】
第７９局面は、第７０局面〜第７８局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記少なくとも一つのコイルパターンの最内周側のターンから、前記第一部分パターンと平行な方向に前記内周側端部位置まで引き出されている引出導体パターンを、さらに有する。
第８０局面は、第７９局面において、前記引出導体パターンは、前記所定方向に隣り合う二つのコイルパターンの一方および他方にそれぞれ設けられ、前記一方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンと、前記他方のコイルパターンに設けられる引出導体パターンとは互いに直交する。
第８１局面は、第７９または第８０局面において、前記引出導体パターンの線幅は、前記コイルパターンの最内周側のターンの線幅よりも大きい。
第８２局面は、第７０局面〜第８１局面のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記積層体内で前記所定方向に並ぶ少なくとも三個のコイルパターンと、該所定方向に隣り合う二個のコイルパターンを接続する複数のビア導体と、を含んでおり、前記所定方向に隣接する二個のコイルパターンにおいて、所定方向からの平面視で、外周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じであり、内周側端部に設けられるビア導体の位置は互いに同じである。
【発明の効果】
【００３３】
上記各局面によれば、より信頼性の高いアンテナモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】各実施形態のアンテナモジュールを備えたＲＦＩＤタグシステムの構成を示す模式図である。
【図２】各アンテナモジュールの外観を示す斜視図である。
【図３】第一実施形態に係るアンテナモジュールを構成する各層の上面図である。
【図４】図３の下から一層目のコイルパターンを示す上面図である。
【図５】図３の下から二層目，四層目のコイルパターンを示す上面図である。
【図６】図３の下から三層目のコイルパターンを示す上面図である。
【図７】第二実施形態に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【図８】第二実施形態の変形例に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【図９】第三実施形態に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【図１０】第三実施形態の変形例に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【図１１】第四実施形態に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【図１２】第五実施形態に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【図１３】第五実施形態の変形例に係るアンテナモジュールの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（はじめに）
まず、いくつかの図面に示されるｘ軸、ｙ軸およびｚ軸について説明する。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、互いに直交しており、アンテナモジュールの左右方向、前後方向および高さ方向を示す。また、ｚ軸はさらに、複数の絶縁性基材の積層方向を示す。
【００３６】
（ＲＦＩＤシステムの構成）
図１において、ＲＦＩＤシステムは、例えば、１３．５６ＭＨｚ帯を利用しており、第一実施形態から第五実施形態に係るＲＦＩＤタグ１ａ〜１ｅと、これらＲＦＩＤタグ１ａ〜１ｅに対しデータの書き込みおよび読み出しを行うリーダ／ライタ装置（以下、ＲＷＵと記す）３と、を備えている。
【００３７】
（第一実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
ＲＦＩＤタグ１ａは、アンテナモジュールの一例であり、図２〜図６に示すように、大略的には、ＩＣチップ１１と、積層体１３と、アンテナ素子１５と、を備えている。
【００３８】
ＩＣチップ１１は、例えばフリップチップボンディングにより、後述の主面３３ｅに実装される。そして、ＩＣチップ１１が備える端子電極２１ａ，２１ｂは、後述の共振回路に接続される。
【００３９】
このＩＣチップ１１は、ＩＤ情報を内部に格納可能に構成されており、ＲＷＵ３（図１参照）との近距離無線通信を制御する。受信処理の具体例を挙げると、ＩＣチップ１１は、後述の共振回路を介して、ＲＷＵ３からの高周波信号を受信し、ＩＤ情報を再生する。ＩＣチップ１１は、再生したＩＤ情報を内部に格納する。送信処理の具体例を挙げると、ＩＣチップ１１は、内部に保持するＩＤ情報でキャリアをデジタル変調した高周波信号を生成し、後述の共振回路に出力する。
【００４０】
積層体１３は、複数の絶縁性基材３１からなる。複数の絶縁性基材３１として、図３には、五個の基材３１ａ〜３１ｅが例示されている。これら、基材３１ａ〜３１ｅは、この順番に、ｚ軸の正方向に、つまり下から上へと積層される。
【００４１】
各絶縁性基材３１ａ〜３１ｅは、本実施形態では、電気絶縁性および柔軟性を有する樹脂材料からなる、樹脂材料の典型例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはエポキシ樹脂のような樹脂フィルムがある。なお、基材３１ａ〜３１ｅは、セラミック材料からなっていても構わない。各基材３１ａ〜３１ｅは、本実施形態では、ｚ軸方向からの平面視で略矩形形状の主面３３ａ〜３３ｅを有するシートである。各基材３１は、ｘ軸およびｙ軸方向に、例えば、約３．０ｍｍの大きさを有する。また、ｚ軸方向に、約０．３〜０．５ｍｍの厚さを有する。
【００４２】
基材３１ｅの主面３３ｅの中央部には、ＩＣチップ１１を実装するためのランド電極３５ａ，３５ｂが形成されている。このランド電極３５ａ，３５ｂに端子電極２１ａ，２１ｂが接合する。また、ランド電極３５ａ，３５ｂの真下には、ビア導体１７ａ，１７ｂが設けられている。ビア導体１７ａ，１７ｂはそれぞれ、基材３１ｅをｚ軸方向に貫通する孔に、例えばスズを含む金属ペーストを充填して加熱・加圧することで形成される。このようなビア導体１７ａは、ランド電極３５ａと、基材３１ｄに形成されたビア導体１７ｈと接合して、これらを電気的に接続する。
【００４３】
また、各基材３１ａ〜３１ｄには、アンテナ素子１５を構成するコイルパターン４１ａ〜４１ｄのための開口領域３７ａ〜３７ｄが定められている。各開口領域３７ａ〜３７ｄは、各基材３１ａ〜３１ｄの中央部に設けられ、コイルパターン４１ａ〜４１ｄが形成されない領域である。
【００４４】
また、基材３１ａ〜３１ｄには、コイルパターン４１ａ〜４１ｄが形成される。コイルパターン４１ａ〜４１ｄは、導電性材料（典型的には銅）からなる。このコイルパターン４１ａ〜４１ｄは、主面３３ａ〜３３ｄの中心Ｃａ〜Ｃｄを巻回中心として、主面３３ａ〜３３ｄ上で渦巻状に三ターン以上巻回するスパイラルコイルのような形状を有する。ここで、巻回中心Ｃａ〜Ｃｄの中心は、図３中、二本の二点鎖線の交点で示される。以下、これらコイルパターン４１ａ〜４１ｄを、図４〜図６を参照して説明する。
【００４５】
図４に示すように、コイルパターン４１ａは、主面３３ａにおいて、引出導体パターン４３ａを含んでいる。引出導体パターン４３ａは、ｚ軸方向からの平面視でビア導体１７ａと同じ位置から開口領域３７ａ（点線枠で示す）の外縁まで、ｙ軸の負方向に延びる。この位置から、コイルパターン４１ａは、主面３３ａの外縁に実質的に平行に、図４の紙面上で例えば反時計周りにスパイラル状に旋回する。より具体的には、コイルパターン４１ａは、開口領域３７ａの周縁から、主面３３ａの周縁に向けて、巻回中心Ｃａからの直線距離を増加させながら巻回する。そして、コイルパターン４１ａは、主面３３ａの一隅で終端する。ここで、この隅は、主面３３ａの四個の隅のうち、巻回中心Ｃａを始点とし、ｚ軸方向からの平面視でビア導体１７ｂの位置を通過する半直線に最も近い隅である。なお、以下では、コイルパターン４１ａの開始位置および終端位置を、コイルパターン４１ａの内周側端部Ｓａおよび外周側端部Ｅａという。
【００４６】
また、コイルパターン４１ａは、第一部分パターン４５ａ、第二部分パターン４７ａ、第三部分パターン４９ａおよび第四部分パターン４１１ａを含んでいる。第一部分パターン４５ａは、コイルパターン４１ａにおいて、外周側端部Ｅａを通過しかつｙ軸に平行な線分状のパターン部分である。この第一部分パターン４５ａは、第四部分パターン４１１ａと共に、コイルパターン４１ａにおいて最も線幅が広くなっている。また、第二部分パターン４７ａは、コイルパターン４１ａにおいて、第一部分パターン４５ａと間隔Δ１をあけてｘ軸の負方向側に隣接しかつｙ軸に平行な線分状のパターン部分である。また、第三部分パターン４９ａは、コイルパターン４１ａにおいて、第二部分パターン４７ａと間隔Δ２（Δ２＜Δ１）をあけてｘ軸の負方向側に隣接しかつｙ軸に平行な線分状のパターン部分である。なお、第一部分パターン４５ａと第二部分パターン４７ａとの間隔Δ１を除いて、ｙ軸に平行な二つの部分パターン間の間隔はΔ２であることが好ましい。
【００４７】
また、第四部分パターン４１１ａは、コイルパターン４１ａにおいて、第一部分パターン４５ａに対し垂直であってかつ外周側端部Ｅａに向かって延在する。ここで、第四部分パターン４１１ａの線幅は、第一部分パターン４５ａの線幅と実質的に等しい。
【００４８】
また、図５に示すように、コイルパターン４１ｂは、主面３３ｂにおいて、引出導体パターン４３ｂを含んでいる。引出導体パターン４３ｂは、ｚ軸方向からの平面視でビア導体１７ｂと同じ位置から開口領域３７ｂ（点線枠で示す）の外縁まで、ｘ軸の正方向に延びる。この位置から、コイルパターン４１ｂは、主面３３ｂの外縁に実質的に平行に、図５の紙面上で例えば時計周りにスパイラル状に巻回する。より具体的には、コイルパターン４１ｂは、開口領域３７ｂの周縁から、主面３３ｂの周縁に向けて、巻回中心Ｃｂからの直線距離を増加させながら巻回する。そして、コイルパターン４１ｂは、主面３３ｂの一隅で終端する。ここで、この隅は、主面３３ｂの四個の隅のうち、巻回中心Ｃｂを始点とし、ｚ軸方向からの平面視でビア導体１７ｂの位置を通過する半直線に最も近い隅である。なお、以下では、コイルパターン４１ｂの開始位置および終端位置を、コイルパターン４１ｂの内周側端部Ｓｂおよび外周側端部Ｅｂという。
【００４９】
また、コイルパターン４１ｂは、第一部分パターン４５ｂ、第二部分パターン４７ｂ、第三部分パターン４９ｂおよび第四部分パターン４１１ｂを含んでいる。第一部分パターン４５ｂは、コイルパターン４１ｂにおいて、外周側端部Ｅｂを通過しかつｘ軸に平行な線分状のパターン部分である。この第一部分パターン４５ｂは、第四部分パターン４１１ｂと共に、コイルパターン４１ｂにおいて最も線幅が広くなっている。また、第二部分パターン４７ｂは、コイルパターン４１ｂにおいて、第一部分パターン４５ｂと間隔Δ１をあけてｙ軸の負方向側に隣接しかつｘ軸に平行な線分状のパターン部分である。また、第三部分パターン４９ｂは、コイルパターン４１ｂにおいて、第二部分パターン４７ｂと間隔Δ２（Δ２＜Δ１）をあけてｙ軸の負方向側に隣接しかつｘ軸に平行な線分状のパターン部分である。なお、第一部分パターン４５ｂと第二部分パターン４７ｂとの間隔Δ１を除いて、ｙ軸に平行な二つの部分パターン間の間隔はΔ２であることが好ましい。
【００５０】
また、第四部分パターン４１１ｂは、コイルパターン４１ｂにおいて、第一部分パターン４５ｂに対し垂直であってかつ外周側端部Ｅｂに向かって延在する。ここで、第四部分パターン４１１ｂの線幅は、第一部分パターン４５ｂの線幅と実質的に等しい。
【００５１】
また、図６には、コイルパターン４１ｃが示されている。コイルパターン４１ｃの形状は、コイルパターン４１ｂを反時計回りに９０°回転させた後、基準面Ｐについて対称に移動させたものと実質的に等しい。ここで、基準面Ｐは、巻回中心Ｃｂを通過しかつｙｚ平面に平行な面である。上記観点から、コイルパターン４１ｃの詳細な形状の説明を省略される。また、コイルパターン４１ｄは、コイルパターン４１ｂと実質的に同じ形状であるため、その詳細な説明は省略される。
【００５２】
ここで、再度図３を参照する。アンテナ素子１５は、上記コイルパターン４１ａ〜４１ｄに加え、複数のビア導体１７を備えている。複数のビア導体１７として、図３には、前述のビア導体１７ａ,１７ｂに加え、ビア導体１７ｃ〜１７ｈが示されている。ビア導体１７ｃ〜１７ｈもまた、ビア導体１７ａ，１７ｂと同様の方法で形成される。ビア導体１７ｃは、基材３１ｄをｚ軸方向に貫通しており、コイルパターン４１ｄの外周側端部Ｅｄと、コイルパターン４１ｃの外周側端部Ｅｃと接続して、これらを電気的に接続する。ビア導体１７ｄは、基材３１ｃをｚ軸方向に貫通しており、コイルパターン４１ｃの内周側端部Ｓｃと、コイルパターン４１ｂの内周側端部Ｓｂと接続して、これらを電気的に接続する。ビア導体１７ｅは、基材３１ｂをｚ軸方向に貫通し、コイルパターン４１ｂの外周側端部Ｅｂと、コイルパターン４１ａの外周側端部Ｅａと接合して、これらを電気的に接続する。ビア導体１７ｆは、基材３１ｂをｚ軸方向に貫通して、コイルパターン４１ａと、ビア導体１７ｇと接合して、これらを電気的に接続する。ビア導体１７ｇは、基材３１ｃをｚ軸方向に貫通して、ビア導体１７ｆ，１７ｈと接合して、これらを電気的に接続する。ここで、上記ビア導体１７ｃ，１７ｅはｚ軸方向からの平面視で同じ位置に設けられる。
【００５３】
上記のようなコイルパターン４１ａ〜４１ｄを、複数のビア導体１７を用いて順番に電気的に接続することで、アンテナ素子１５が構成される。このアンテナ素子１５は、図示しないコンデンサと共にＩＣチップ１１に対して並列接続され、該コンデンサと共に並列共振回路を構成する。この並列共振回路の両端には、ＩＣチップ１１が受信処理時には、ＲＷＵ３の放射磁界に基づき誘導起電力が発生する。それに対し、ＩＣチップ１１が送信処理時には、ＩＣチップ１１から与えられた高周波信号に基づき共振して、ＲＷＵ３側のアンテナと磁界結合する。
【００５４】
（第一実施形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法）
次に、ＲＦＩＤタグ１の製造方法について説明する。以下では、一つのＲＦＩＤタグ１の製造工程を説明するが、実際には、大判の絶縁性基材が積層及びカットされることにより、大量のＲＦＩＤタグ１が同時に生産される。
【００５５】
工程（１）：まず、表面のほぼ全域にわたり銅箔が形成された大判の絶縁性基材が必要な枚数だけ準備される。各大判の絶縁性基材は、ＲＦＩＤタグ１の完成後に、基材３１ａ〜３１ｅのいずれかになる。
【００５６】
工程（２）：工程（１）の次に、フォトリソグラフィ工程により、各大判の絶縁性基材の表面には、コイルパターン４１ａが形成される。より具体的には、まず、各大判の絶縁性基材の銅箔上に、コイルパターン４１ａと同じ形状のレジストが印刷される。その後、銅箔に対しエッチング処理が施され、レジストで覆われていない露出部分の銅箔が除去される。その後、レジストが除去される。これにより、大判の絶縁性基材の表面に、コイルパターン４１ａが形成される。なお、他の大判の絶縁性基材に対しても、上記と同様にして、コイルパターン４１ｂ〜４１ｄのいずれか、もしくはランド電極３５ａ，３５ｂの組みが形成される。
【００５７】
工程（３）：工程（２）の次に、各大判の絶縁性基材において、ビア導体１７が形成されるべき位置に、他方表面側（つまり、パターンが形成されていない面側）からレーザービームが照射される。これによって、貫通孔が形成され、その後、形成された貫通孔のそれぞれに、金属ペーストが充填される。金属ペーストは、錫および銀を主成分とする金属またはそれらの合金等からなる。
【００５８】
工程（４）：工程（３）の次に、基材３１ａ〜３１ｅとなるべき大判の絶縁性基材が下から上へとこの順番に積み重ねられる。その後、積み重ねられた絶縁性基材に、上下両方向から熱および圧力が加えられる。この加圧・加熱によって、各大判の絶縁性基材が軟化して圧着および一体化するとともに、各貫通孔内の金属ペーストが固化されて、ビア導体１７ａから１７ｈが形成される。
【００５９】
工程（５）：工程（４）の加圧・加熱工程が終了すると、一体化された絶縁性基材には、ＩＣチップ１１が実装された後、所定サイズにカットされる。これによって、ＩＣチップ１１を実装し、内部にアンテナ素子１５を備えたＲＦＩＤタグ１（図２を参照）が完成する。
【００６０】
（第一実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
以上説明したように、本実施形態のＲＦＩＤタグ１では、ビア導体１７ｃ，１７ｅはｚ軸方向からの平面視で概ね同じ位置に形成される。ここで、ビア導体１７と基材３１とを比較すると、ビア導体１７の方が高い融点を有する。よって、上記製造工程における加圧・加熱工程にてビア導体の形成箇所で応力が発生しやすくなる。しかし、本実施形態では、Δ１＞Δ２であり、ビア導体１７ｃ，１７ｅの周辺では、線間ギャップが広くされている。よって、これらビア導体１７ｃ，１７ｅで発生した応力を相対的に広い線間ギャップに逃がすことが可能となる。これにより、基材３１に歪みまたはクラックが生じにくくなり、従来よりも信頼性の高いアンテナモジュールを提供することが可能となる。
【００６１】
また、外周側端部Ｅａに向って延びる第一部分パターン４５ａと第四部分パターン４１１ａとは、コイルパターン４１ａにおいて最も線幅が広くなっている部分である。同様に、第一部分パターン４５ｂ〜４５ｄと第四部分パターン４１１ｂ〜４１１ｄとは、コイルパターン４１ｂ〜４１ｄにおいて最も線幅が広くなっている部分である。よって、例えば、第一部分パターン４５ａと、第四部分パターン４１１ｂとの間に生じる層間の容量値を大きくすることができる。これにより、アンテナ素子１５の自己共振周波数を低くすることができ、そのインダクタンス値を小さくすることができる。また、線幅を大きくすることで、各コイルパターン４１の抵抗値を小さくすることができるので、アンテナ素子１５のＱ値を向上させることができる。
【００６２】
また、放熱性の良いビア導体１７ｅに、相対的に幅広の第一部分パターン４５ｂと第一部分パターン４５ａとを接合させることで、ビア導体１７ｅと、第一部分パターン４５ｂ，４５ａとの間に温度差が発生しにくくなる。その結果、これらの接続の安定性が高まる。この点については、ビア導体１７ｃと、第一部分パターン４５ｄ，４５ｃとに関しても同様である。
【００６３】
また、ＲＷＵ３との通信時、ＩＣチップ１１は発熱し高温になる。しかし、相対的に幅広の第一部分パターン４５ａ〜４５ｄから放熱が可能となるため、ＩＣチップ１１を過剰な温度上昇から保護することができる。
【００６４】
また、本ＲＦＩＤタグ１がパッシブタグの場合、第一部分パターン４５ａ〜４５ｄを幅広とすることで各コイルパターン４１ａ〜４１ｄの最外径を大きくできるため、ＲＷＵ３から効率的に電力を受け取ることが可能となる。その結果、通信距離の低下を招きにくくなる。
【００６５】
また、巻回中心Ｃａ〜Ｃｄから見て、特定方向の第一部分パターン４５ａ〜４５ｄのみを幅広にすることで、アンテナ素子１５の指向性や熱放射の指向性を制御することが可能となる。これによって、不必要な方向へと放射される磁界の強度や熱放射を小さくすることが可能となり、それぞれの影響を軽減することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、コイルパターン４１ｂに関しては、巻回中心Ｃｂから見て内周側端部Ｓｂおよび外周側端部Ｅｂは実質的に同じ方向に設けられる。コイルパターン４１ｃ，４１ｄについても同様である。より具体的には、ｚ軸方向からの平面視で、内周側端部Ｓｂ〜Ｓｄの形成位置は実質的に同じであり、外周側端部Ｅｂ〜Ｅｄの形成位置は実質的に同じである。その結果、最上層および最下層を除く基材３１ｂ〜３１ｄ上のコイルパターン４１ｂ〜４１ｄにおいて、アンテナ素子１５の両端に電流を与えた時に、電流の向きが同じになる線数を互いに同じにすることができる。これにより、積層体１３の形状に生じる歪みを低減でき、積層体１３の主面（つまり、主面３３ｅ）やその対向面を平坦に近づけることが可能となる。また、巻回中心軸から各方向へバランスよく放熱することが可能となる。
【００６７】
また、ｚ軸方向からの平面視で、ビア導体１７ｃ，１７ｅの形成位置、ビア１７ｂ，１７ｄの形成位置およびビア導体１７ａおよび１７ｆ〜１７ｈの形成位置を実質的に揃えることで、ｚ軸方向からの平面視で、ビア数を少なくしている。これにより、ｚ軸方向の電流によるアンテナ素子１５の特性劣化を抑制することが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態では、引出導体パターン４３ａ，４３ｃはｙ軸に平行である。引出導体パターン４３ｂ，４３ｄはｘ軸に平行であり、かつｚ軸方向からの平面視でオーバーラップしている。このように、引出導体パターン４３ａ〜４３ｄにおいて、ｚ軸方向に隣り合うもの同士は互いに直交している。また、引出導体パターン４３ｂ，４３ｄは、ｚ軸方向からの平面視でオーバーラップしている。このように、引出導体パターン４３ａ〜４３ｄを規則的に配置することで、これら引出導体パターン４３ａ〜４３ｄから放射される磁界によって、コイルパターン４１ａ〜４１ｄの本体部分から放射される磁界が乱されることを抑制することが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態では、各ビア導体１７ｃ，１７ｅに向かって、相対的に幅広の第一部分パターン４５ａ〜４５ｄと、相対的に幅広の第四部分パターン４１１ａ〜４１１ｄとが延在している。また、第一部分パターン４５ａ〜４５ｄによって、各ビア導体１７ｃ，１７ｄをビア受けしている。その結果、ｚ軸方向に隣り合う第一部分パターン４５および第四部分パターンの間の間隔が大きくなるので、各部分パターン４５，４１１の層厚のばらつきの影響を受けにくくなり、アンテナ素子１５の特性ばらつきを抑えることが可能となる。
【００７０】
また、全ての引出導体パターン４３ａ〜４３ｄが同方向に延在せずに互い違いの方向に延在している。よって、もし基材３１がセラミックからなる場合には、焼成時の変形（歪み）を抑制することができる。
【００７１】
また、外周側端部Ｅから延びる第一部分パターン４５と、内周側端部Ｓから延びる引出導体パターン４３とを平行に形成することで、工程（４）で発生しうる積みずれに強くすることが可能となり、これによってアンテナ素子１５の特性を安定的にすることが可能となる。
【００７２】
（付記）
本実施形態では、外周側端部Ｅａ〜Ｅｄに接続される第一部分パターン４５ａ〜４５ｄを幅広にすると説明した。しかし、これに限らず、内周側端部Ｓａ〜Ｓｄに接続される引出導体パターン４３ａ〜４３ｄの幅を広くしても構わない。
【００７３】
（第二実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
図７は、本発明の第二実施形態に係るＲＦＩＤタグ１ｂの構成を示す縦断面図である。図７において、ＲＦＩＤタグ１ｂは、前述のＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、実質的に、積層体１３がセラミック製である点と、封止層５１を備えている点と、アンテナ素子１５においてＩＣチップ１１側のコイルパターン４１のターン数が相対的に多い点とで相違する。それ以外に相違点は無いので、図７において、図１〜図６の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００７４】
封止層５１は、例えば樹脂からなり、積層体１３の主面３３ｅに実装されたＩＣチップ１１を封止する。本ＲＦＩＤタグ１ｂは例えば金属や非金属からなる取付対象物７に取り付けられる。本実施形態では、ＲＦＩＤタグ１ｂは、封止層５１において主面３３ｅと対向する面５３で取付対象物７に取り付けられる。
【００７５】
また、複数のコイルパターン４１において、ＩＣチップ１１の近くのコイルパターン４１は、遠くのものと比較して、より多くのターン数を有する。
【００７６】
（第二実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
ＩＣチップ１１に近接するコイルパターン４１のターン数が多いため、ＲＦＩＤタグ１ｂの重心を対向面５３側に持ってくることが可能となる。これにより、ＲＦＩＤタグ１ｂを取付対象物７に安定的に取り付けることが可能となる。
【００７７】
また、金属の取付対象物７に近接する側に、ターン数が多いコイルパターン４１を設けることで、放熱効果が高くなる。
【００７８】
線膨張係数が相対的に高い樹脂製の封止層５１の近くに、線膨張係数が相対的に高い金属が設けられるので、封止層５１と基材３１との接合強度を向上させることが可能となる。
【００７９】
また、非金属の取付対象物７に取り付ける場合、アンテナ素子１５に高周波信号を印加してＲＦＩＤタグ１ｂが磁界を形成しても、取付対象物７が非金属であるため渦電流による反磁界が生じない。したがってＲＦＩＤタグ１ｂの磁界強度は低下すること無く、そのまま非金属を貫くため、通信距離の低下を招かない。
【００８０】
（変形例）
上記第二実施形態では、ＩＣチップ１１側のコイルパターン４１のターン数が相対的に多くするとともに、封止層５１の対向面５３を用いて取付対象物７に取り付けるＲＦＩＤタグ１ｂについて説明した。しかし、これに限らず、ＲＦＩＤタグ１ｂは、図８に示すように、ＩＣチップ１１から相対的に遠い側のコイルパターン４１のターン数が相対的に多くするとともに、積層体１３の主面３３ｅと対向する面５５で取付対象物７に取り付けても構わない。
【００８１】
（第三実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
図９は、本発明の第三実施形態に係るＲＦＩＤタグ１ｃの構成を示す縦断面図である。図９において、ＲＦＩＤタグ１ｃは、図７のＲＦＩＤタグ１ｂと比較すると、実質的に、アンテナ素子１５においてＩＣチップ１１側のコイルパターン４１のターン数が相対的に少ない点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図９において、図７の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００８２】
（第三実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
ＩＣチップ１１に近接するコイルパターン４１のターン数が少ないため、たとえ取付対象物７が金属であっても、アンテナ素子１５が磁界放射時に、金属による反磁界の影響を受けにくくなる。
【００８３】
また、相対的に線膨張係数の小さなＩＣチップ１１側に、コイルパターン４１を構成する金属が少なくなるので、ＩＣチップ１１と積層体１３との接合強度を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、取付対象物７の材料によっては、取付対象物７とコイルパターン４１との間に浮遊容量が発生する。しかし、本実施形態の場合、取付対象物７に近接する側には、コイルパターン４１を構成する金属が少ない。よって、ＲＦＩＤタグ１ｃを取付対象物７に取り付けた時に、取付対象物７の材料に起因する浮遊容量のばらつきが少なくなる。
【００８５】
（変形例）
上記第三実施形態では、ＩＣチップ１１寄りにターン数の少ないコイルパターン４１を設け、封止層５１の対向面５３を用いて取付対象物７に取り付けるＲＦＩＤタグ１ｃについて説明した。しかし、これに限らず、ＲＦＩＤタグ１ｃは、図１０に示すように、ＩＣチップ１１から遠い側に、相対的にターン数の少ないコイルパターン４１を設け、積層体１３の主面３３ｅと対向する面５５で取付対象物７に取り付けられても構わない。
【００８６】
（第四実施形態のＲＦＩＤタグの構成）
図１１は、本発明の第四実施形態に係るＲＦＩＤタグ１ｄの構成を示す縦断面図である。図１１において、ＲＦＩＤタグ１ｄは、前述のＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、実質的に、各基材３１が相対的に高い誘電率の誘電体材料からなる点と、相対的に低い誘電率の誘電体材料からなる封止層５７をさらに備える点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図１１において、図１〜図６の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００８７】
封止層５７は、積層体１３の主面３３ｅに実装されたＩＣチップ１１を封止する。本ＲＦＩＤタグ１ｄは、例えば金属からなる取付対象物７に取り付け可能であり、本実施形態では、封止層５７において主面３３ｅと対向する面５９で取付対象物７に取り付けられる。
【００８８】
（第四実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
本実施形態において、ＲＦＩＤタグ１ｄは対向面５９を用いて取付対象物７に取り付けられる場合がある。この場合、アンテナ素子１５と取付対象物７の間に、相対的に低い誘電率の封止層５７が介在する。ここで、封止層５７の透磁率は、その誘電率と比例関係（比例定数は特性インピーダンスの自乗値）にあるため、アンテナ素子１５から放射された磁界は、相対的に誘電率が低い封止層５７をｚ軸方向に通り抜け難くなり、金属製の取付対象物７まで届き難くなる。これによって、アンテナ素子１５からの放射磁界が渦電流に起因する反磁界の影響を受けにくくなる。
【００８９】
また、基材３１が相対的に高い誘電率の材料から構成されるため、アンテナ素子１５のインダクタンス値を上げることが可能となる。その結果、アンテナ素子１５を構成するコイルパターン４１の数（換言すると、基材３１の層数）を減らすことができ、アンテナ素子１５におけるｚ軸方向に沿う両端のコイルパターン４１間の距離を、封止層５７のｚ軸方向の厚さよりも小さくすることができる。
【００９０】
また、取付対象物７が金属であっても、封止層５７の材料が低い誘電率であることから、アンテナ素子１５と取付対象物７との間の浮遊容量の発生を抑えることができる。その結果、アンテナ素子１５の自己共振周波数の変動（特に低下）を抑制することが可能となる。また、基材３１の高い誘電率とすることで、アンテナ素子１５の自己共振周波数は、複数のコイルパターン４１間の線間容量が支配的となるため、取付対象物７の材料によらず、アンテナ素子１５の自己共振周波数を所望の値から変動させにくくなる。
【００９１】
（第五実施形態のＲＦＩＤタグの構成）
図１２は、本発明の第五実施形態に係るＲＦＩＤタグ１ｅの構成を示す縦断面図である。図１２において、ＲＦＩＤタグ１ｅは、前述のＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、実質的に、アンテナ素子１５が下記の点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図１２において、図１〜図６の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００９２】
図１２において、各コイルパターン４１は、アンテナ素子１５の両端に電流を与えた時に、電流の流れる方向によって四種類の部分パターン４１３ａ〜４１３ｄに分類することができる。ここで、図１２には、互いに電流の向きが逆方向の二種類の第一部分パターン４１３ａおよび第二部分パターン４１３ｂのみが示され、図示の都合上、第三部分パターン４１３ｃおよび第四部分パターン４１３ｄは示されていない。本実施形態では、アンテナ素子１５全体で見た時、第一部分パターン４１３ａの総数ＴＮａと、第二部分パターン４１３ｂの総数ＴＮｂとは同じである。しかし、一個のコイルパターン４１で見れば、第一部分パターン４１３ａの数Ｎａと、第二部分パターン４１３ｂの数Ｎｂとは異なっている。
【００９３】
（第五実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
上記の通り、総数ＴＮａ，ＴＮｂを互いに同一にした場合、ＲＦＩＤタグ１ｅから放射される磁力線はｚ方向に延びる。よって、ＲＦＩＤタグ１ｅは、自身に対しｚ軸方向に存在するＲＷＵ３と通信が可能となる。
【００９４】
また、総数ＴＮａ，ＴＮｂを互いに同一にすることで、ＲＦＩＤタグ１ｅの内部で発生した熱を自身の周囲に略均等に放熱することができる。また、総数ＴＮａ，ＴＮｂを同一にすることで、複数の基材３１を積層することにより生じる歪みを低減することが可能となり、より正確な直方体形状を有するＲＦＩＤタグ１ｅを作製することができる。
【００９５】
（変形例）
なお、上記第五実施形態では、アンテナ素子１５全体で見た時、総数ＴＮａ，ＴＮｂが同じであるが、一個のコイルパターン４１で見た時、数Ｎａ，Ｎｂが異なっているＲＦＩＤタグ１ｅを説明した。しかし、これに限らず、ＲＦＩＤタグ１ｅは、図１３に示すように、アンテナ素子１５全体で見た時、総数ＴＮａ，ＴＮｂは互いに異なっていても構わない。
【００９６】
（変形例に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
上記の通り、総数ＴＮａ，ＴＮｂを互いに異ならせた場合、ＲＦＩＤタグ１ｅから放射される磁界の強度は、総数が多い方（図示した例では総数ＴＮａ側）に偏る。よって、ＲＦＩＤタグ１ｅは、磁界強度が大きな方向であれば、より遠距離に存在するＲＷＵ３と通信が可能となる。このように、本実施形態によれば、コイルパターン４１を構成する部分パターンの総数を調整することで、アンテナ素子１５の指向性を制御することが可能となる。
【００９７】
また、総数ＴＮａ，ＴＮｂに応じて、ＲＦＩＤタグ１ｅの内部で発生した熱の放熱方向を調整することが可能となる。これにより、熱に弱い電子部品は、ＲＦＩＤ５を基準として放熱の少ない方向に配置するなど、本ＲＦＩＤタグ１ｅを搭載する電子機器の設計自由度を高めることができる。
【００９８】
（付記）
なお、上記では、ＲＦＩＤタグ１ａ〜１ｅのそれぞれについて説明した。しかし、これに限らず、ＲＦＩＤタグ１ａ〜１ｅのうち、少なくとも二つ以上を組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明に係るアンテナモジュールは、高い信頼性を有しており、ＲＦＩＤタグや非接触ＩＣカード等に好適である。
【符号の説明】
【０１００】
１ａ〜１ｅ  アンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）
７  取付対象物
Ｅ  外周側端部
Ｓ  内周側端部
１１  ＩＣチップ
１３  積層体
１５  アンテナ素子
１７  ビア導体
３１  絶縁性基材
４１  コイルパターン
４３  引出導体パターン
５１，５７  封止層
【図１】
0005655987.tif 000002
【図２】
0005655987.tif 000003
【図３】
0005655987.tif 000004
【図４】
0005655987.tif 000005
【図５】
0005655987.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005655987.tif 000008
【図８】
0005655987.tif 000009
【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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