(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともどちらかにアンテナコイルを有する、第１の配線層と、第２の配線層とを、誘電体層を介して、重ね合せ、両配線層を容量結合させ、且つ、両配線層間をかしめて直接接続している、ブースターアンテナ部と、該ブースターアンテナ部を一次コイルとし、これと電磁結合するための二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールとを備えた、非接触式のデータキャリア装置であって、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、あるいは、第１の配線層、第２の配線層の一方が、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設け、他方が、面状の導体部のみを有するもので、且つ、アンテナコイルの内側および外側に設けた面状導体部は、それぞれ、他配線層の面状の導体部と相対して、その一方は、両配線層の面状の導体部間に容量部を形成し、両配線層を、容量結合させ、他方は、両配線層の面状の導体部同志をかしめて導通させており、配線層のアンテナコイルは、その一周辺部において、データキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールの、二次コイルの外形に沿い、ほぼこれに重ね合わさるように、略四角状に迂回する迂回路を設けて、該半導体チップ上あるいは他のデータキャリアモジュール上の前記二次コイルと電磁結合して形成されていることを特徴とする非接触式データキャリア装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触式データキャリア装置であって、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、第１のアンテナコイルの迂回路部と第２のアンテナコイルの迂回路部とは、互いに同形状、同サイズで、ほぼ一致して重なっていることを特徴とする非接触式データキャリア装置。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の非接触式データキャリア装置であって、非接触ＩＣタグあるいは非接触ＩＣカードであることを特徴とする非接触式データキャリア装置。
【請求項４】
コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールのコイルを二次コイルとし、これと電磁結合するための一次コイルであるブースターアンテナ部を形成する、非接触式データキャリア装置用の、ブースターアンテナ部用配線部材であって、少なくともどちらかにアンテナコイルを有する第１の配線層と、第２の配線層とを、誘電体層を介して、重ね合せ、両配線層を容量結合させ、且つ、両配線層間をかしめて直接接続しているもので、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、あるいは、第１の配線層、第２の配線層の一方が、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設け、他方が、面状の導体部のみを有するもので、且つ、アンテナコイルの内側および外側に設けた面状導体部は、それぞれ、他配線層の面状の導体部と相対して、その一方は、両配線層の面状の導体部間に容量部を形成し、両配線層を、容量結合させ、他方は、両配線層の面状の導体部同志をかしめて導通させており、コイル配線部は、非接触式のデータキャリア装置作製の際に、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールの、二次コイルと電磁結合するように、その一周辺部に、前記二次コイルの外形に沿いほぼこれに重ね合わさる略四角状の迂回路を設けていることを特徴とするブースターアンテナ部用配線部材。
【請求項５】
請求項４に記載のブースターアンテナ部用配線部材であって、第１の配線層と第２の配線層とが、エッチング加工により外形加工されたことを特徴とするブースターアンテナ部用配線部材。
【請求項６】
請求項４ないし５のいずれか１項に記載のブースターアンテナ部用配線部材であって、第１の配線層ないし第２の配線層の、容量結合する面状の導体部の少なくとも一つに、その面積を変化させるための、切断部をハーフエッチング部およびまたは貫通孔部を設けて形成していることを特徴とするブースターアンテナ部用配線部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブースターアンテナ部と、コイルオンチップ型の、データキャリア用半導体チップあるいはコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップモジュールとを設けた、非接触式のデータキャリア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報の機密性の面からＩＣカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置（リーダライター）と接触せずに情報の授受を行う非接触型のＩＣカードが提案されている。
中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが一般的である。
一方、データを搭載したＩＣを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のＩＣタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム等に利用されるようになってきた。
このような、非接触型のＩＣカード、ＩＣタグ等の非接触式データキャリアにおいて、外部との信号交換を、あるいは外部との信号交換と電力供給とを電磁波により行う、コイル配線は、品質面、生産性の面からエッチングにより形成されるようになってきた。
そして、場合によっては、サイズの限られた面積で、十分な巻き数を達成し、充分なインダクタンスを得るため、コイル配線を２層に形成する方法も採られるようになってきた。
【０００３】
最近では、データキャリアであるＩＣチップ自体にアンテナを設けた、即ちコイルオンチップ型の、半導体チップまたは半導体チップモジュールの試験品が提供され、それを使用した非接触式ＩＣタグや非接触式ＩＣカードが研究されている。
このような非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ等の非接触式データキャリア装置では、外部と信号交換用のブースターアンテナコイルを設け、且つ、これを一次コイルとして、これと電磁結合するための二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールとを備えて、非接触方式を実現する方法が、通常となつている。
この場合、ブースターアンテナコイル（一次コイル）とコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールの二次コイルとは、直接接続されないで、相対的な位置含わせをして使用する。
従来は、例えば図４（ａ）に示すように、ブースターアンテナ３１１側にコイル密集部３１１ａを設け、その上にコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップの二次イルを、重なるように、図４（ａ）の点線で示す枠部に搭載していた。
コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップのコイル形状とコイル密集部３１１ａの形状とを、ほぼ一致させ、電磁結合の効率を良くしている。
【０００４】
このような非接触方式の場合、コイル密集部３１１ａの中心にスルーホールを穿ってアンテナコイル３１１の他方側に接続３１１ｓを行うような精密な導通手法が必要となる。
コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップ上のコイル（二次コイル）は、３〜５ｍｍ角程度の小サイズであり、それに対応する一次コイル（ブースターアンテナコイル）のコイル密集部３１１ａも小サイズであり、その中心部にスルーホールを穿孔するのは高度の精密加工で、位置合わせが困難なことから、図４（ａ）に示す構成を持つデータキャリア装置では、歩留りが低下するという問題があった。
図４（ｂ）は、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップ（データキャリア用半導体チップモジュールとも言う）を図示したものである。
このコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップは、半導体チップ３５１に通信機能を持たせるため、半導体チップ３５１の端子面側に、アンテナコイル３５５をめっき形成法等により形成したもので、アンテナコイル３５５の両端は、半導体チップ３５１の端子３５２に接続される。
二次コイルを設けたデータキャリアモジュールとは、二次コイルとなる微細なコイルを有し、これをデータキャリア部に直接接続しているモジュールの総称である。
このように、ブースターアンテナ（一次コイル）と、二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールとを備えることにより、非接触方式で、実用レベルのデータキャリア装置が実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、最近では、外部と信号交換用のブースターアンテナコイル（一次コイル）と、これと電磁結合する二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールとを備えた、図４（ａ）に示すような非接触式のデータキャリア装置が研究されるようになってきたが、スルホール加工等、複雑、且つ高度の精密加工が要求され、歩留りが低く、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、外部と信号交換用のブースターアンテナコイル（一次コイル）と、これと電磁結合する二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールとを備えた非接触式のデータキャリア装置で、スルーホール加工のような、高度の精密加工を必要とせず、これによる歩留り低下が発生せず、且つ、ブースターアンテナコイル（一次コイル）と二次コイルとの、磁気結合効率が高い、非接触式のデータキャリア装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の非接触式のデータキャリア装置は、少なくともどちらかにアンテナコイルを有する、第１の配線層と、第２の配線層とを、誘電体層を介して、重ね合せ、両配線層を容量結合させ、且つ、両配線層間をかしめて直接接続している、ブースターアンテナ部と、該ブースターアンテナ部を一次コイルとし、これと電磁結合するための二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールとを備えた、非接触式のデータキャリア装置であって、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、あるいは、第１の配線層、第２の配線層の一方が、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設け、他方が、面状の導体部のみを有するもので、且つ、アンテナコイルの内側および外側に設けた面状導体部は、それぞれ、他配線層の面状の導体部と相対して、その一方は、両配線層の面状の導体部間に容量部を形成し、両配線層を、容量結合させ、他方は、両配線層の面状の導体部同志をかしめて導通させており、配線層のアンテナコイルは、その一周辺部において、データキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールの、二次コイルの外形に沿い、ほぼこれに重ね合わさるように、略四角状に迂回する迂回路を設けて、該半導体チップ上あるいは他のデータキャリアモジュール上の前記二次コイルと電磁結合して形成されていることを特徴とするものである。
そして、上記の非接触式データキャリア装置であって、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、第１のアンテナコイルの迂回路部と第２のアンテナコイルの迂回路部とは、互いに同形状、同サイズで、ほぼ一致して重なっていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの非接触式データキャリア装置であって、非接触ＩＣタグあるいは非接触ＩＣカードであることを特徴とするものである。
【０００７】
尚、ここでは、「二次コイルの外形に沿い、ほぼこれに重ね合わさるように略四角状に迂回する迂回路を設けて、」とは、各配線層のアンテナコイルと二次コイルとの電磁結合が効率的になるように、重ね合わさっていることで、各配線層のアンテナコイルの迂回路の中心部と二次コイルの中心部とを一致させて、迂回路と二次コイルとが、ほぼ重なっている状態を意味する。
また、ここでは、二次コイルの外形が四角状であることを前提としている。
【０００８】
本発明のブースターアンテナ部用配線部材は、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールのコイルを二次コイルとし、これと電磁結合するための一次コイルであるブースターアンテナ部を形成する、非接触式データキャリア装置用の、ブースターアンテナ部用配線部材であって、少なくともどちらかにアンテナコイルを有する第１の配線層と、第２の配線層とを、誘電体層を介して、重ね合せ、両配線層を容量結合させ、且つ、両配線層間をかしめて直接接続しているもので、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、あるいは、第１の配線層、第２の配線層の一方が、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設け、他方が、面状の導体部のみを有するもので、且つ、アンテナコイルの内側および外側に設けた面状導体部は、それぞれ、他配線層の面状の導体部と相対して、その一方は、両配線層の面状の導体部間に容量部を形成し、両配線層を、容量結合させ、他方は、両配線層の面状の導体部同志をかしめて導通させており、コイル配線部は、非接触式のデータキャリア装置作製の際に、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールの、二次コイルと電磁結合するように、その一周辺部に、前記二次コイルの外形に沿いほぼこれに重ね合わさる略四角状の迂回路を設けていることを特徴とするものである。
そして、上記のブースターアンテナ部用配線部材であって、第１の配線層と第２の配線層とが、エッチング加工により外形加工されたことを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのブースターアンテナ部用配線部材であって、第１の配線層ないし第２の配線層の、容量結合する面状の導体部の少なくとも一つに、その面積を変化させるための、切断部をハーフエッチング部およびまたは貫通孔部を設けて形成していることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
本発明の非接触式のデータキャリア装置は、上記のような構成にすることによって、外部と信号交換用のブースターアンテナコイル（一次コイル）とコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体モジュールの、半導体チップ上のコイル（二次コイル）とを備えた非接触式のデータキャリア装置で、スルーホールを穿孔のような、高度の精密加工を必要とせず、これによる歩留り低下が発生せず、且つ、ブースターアンテナコイル（一次コイル）と半導体チップ上のコイル（二次コイル）との、磁気結合効率が高い、非接触式のデータキャリア装置の提供を可能としている。
具体的には、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたもので、あるいは、第１の配線層、第２の配線層の一方が、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設け、他方が、面状の導体部のみを有するもので、且つ、アンテナコイルの内側および外側に設けた面状導体部は、それぞれ、他配線層の面状の導体部と相対して、その一方は、両配線層の面状の導体部間に容量部を形成し、両配線層を、容量結合させ、他方は、両配線層の面状の導体部同志をかしめて導通させており、配線層のアンテナコイルは、その一周辺部において、データキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールの、二次コイルの外形に沿い、ほぼこれに重ね合わさるように、略四角状に迂回する迂回路を設けて、該半導体チップ上あるいは他のデータキャリアモジュール上の前記二次コイルと電磁結合して形成されていることにより、これを達成している。
そして、ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたものの場合、第１のアンテナコイルの迂回路部と第２のアンテナコイルの迂回路部とは、互いに同形状、同サイズで、ほぼ一致して重なっていることにより、電磁結合効率のよいものとできる。
特に、非接触式データキャリア装置が非接触ＩＣタグあるいは非接触ＩＣカードである場合には有効である。
ブースターアンテナ部の第１の配線層、第２の配線層がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたものの場合、容量部形成のための面状の導体部を、アンテナコイル部の内側と外側に設け、第１の配線層のコイル配線部と第２の配線層のコイル配線部とを、その両端において直列に容量結合させていることにより、また、面状の導体部間でかしめによる、第１の配線層のコイル配線部と第２の配線層との直接接続を行っていることにより、スルーホールをあけ、第１の配線層のコイル配線部と第２の配線層のコイル配線部とを導通するといった工程が不要となり、結果、歩留りを高く製造でき、低コストになる。
更に、スルーホールをあけ、第１の配線層のコイル配線部と第２の配線層のコイル配線部とを導通する場合においても、導通させるパッドを広く設けることが可能で（例えば、片方の面状の導体部容を導通用パッドとして使用することにより）、微細部のスルーホール製造といった微細加工を伴う難しい導通技術を使わなくてすむ。
【００１０】
本発明のブースターアンテナ部用配線部材は、上記のような構成にすることによって、ブースターアンテナ（一次コイル）と、二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア半導体チップあるいはデータキャリアモジュールとを有する非接触式データキャリア装置で、安価で、ブースターアンテナと半導体チップ上のアンテナコイルとの電磁結合効率の良いものの提供を可能としている。
配線部材がエッチング加工により外形加工されたものの場合、配線を微細に精度良く形成することができ、品質面で優れ、量産にも向いている。
この場合、第１の配線層ないし第２の配線層の、面状の導体部の少なくとも一つに、その面積を変化させるための、切断部をハーフエッチング部およびまたは貫通孔部を設けて形成していることにより、形成する容量部の電極面積を変化させることができ、自由度の大きいものとできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の非接触式データキヤリア装置の実施の形態の１例の層構成を示した概略断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２側からみた第１のコイル配線層の概略図で、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ３−Ａ４側からみた第２のコイル配線層の概略図で、図１（ｄ）は四角状の迂回路部を拡大して示した図で、図２（ａ）は図１（ａ）に示す非接触式データキヤリア装置の概略回路全体図で、図２（ｂ）はコイルオンチップ型の半導体チップ（半導体チップモジュールとも言う）の構成の１例を示した図である。
また、図３（ａ）は本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第１の例の層構成を示した概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ２側からみた第１のコイル配線層の概略図で、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ３−Ｂ４側からみた第２のコイル配線層の概略図で、図３（ｄ）は図３（ａ）に示すブースターアンテナ部用配線部材の概略回路図で、図５（ａ）は本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第２の例の第１の配線層の概略図で、図５（ｂ）はその第２の配線層の概略図で、図６（ａ）は、本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第３の例の第１の配線層の概略図で、図６（ｂ）はその第２の配線層の概略図である。
尚、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図５、図６に示す各配線層のコイル巻き数は便宜上、実際よりも少なくして図示してある。
図１〜図３、図５、図６中、１１０は第１の配線層、１１１は第１のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）、１１１ａは四角状の迂回路部、１１１Ａは（四角状の迂回路部の）中心部、１１６、１１７は面状の導体部、１１８は位置合わせ用マーク、１２０は第２の配線層、１２１は第２のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）、１２１ａは四角状の迂回路部、１２１Ａは（四角状の迂回路部の）中心部、１２６、１２７は面状の導体部、１２６ａは切り欠け部、１３０は絶縁性シート（誘電体層あるいは単に絶縁層とも言う）、１５０は半導体チップ（データキャリア用半導体チップとも言う）、１６１、１６２は保護シート、１８０はかしめ接続部、５１０は第１の配線層、５１１は第１のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）、５１１ａは四角状の迂回路部、５１６、５１７は面状の導体部、５１６ａは切り欠け部、５１８は位置合わせ用マーク、５２０は第２の配線層、５２１は第２のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）、５２１ａは四角状の迂回路部、５２６、５２７は面状の導体部、５２８は位置合わせ用マーク、６１０は第１の配線層、６１１はアンテナコイル（コイル配線部とも言う）、６１１ａは四角状の迂回路部、６１６、６１７は面状の導体部、６１６ａは切り欠け部、６１８は位置合わせ用マーク、６２０は第２の配線層、６２６、６２７は面状の導体部である。
【００１２】
本発明の非接触式データキヤリア装置の実施の形態の１例を図１に基づいて説明する。
本例は、アンテナコイル部が同形状同サイズの、第１のアンテナコイル１１１を有する第１の配線層１１０と、第２のアンテナコイル１２１を有する第２の配線層１２０とを、絶縁性シート（誘電体層）１３０を介して、重ね合せ、面状の導体部で両配線層を容量結合させ、且つ、面状の導体部とをかしめにより接触させ、両配線層を電気的に直接接続している、ブースターアンテナ部と、該ブースターアンテナ部と電磁結合するためのコイルを半導体チップ上に設けた、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップとを備えた、非接触式のデータキャリア装置（ＩＣタグ）である。
そして、ブースターアンテナ部の第１の配線層１１０、第２の配線層１２０がともに、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部と、該コイル配線部の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部を、それぞれ、アンテナコイルの内側および外側に設けたものであり、配線層１１０、１２０は、それぞれ、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部（１１１、１２１）と、コイル配線部（１１１、１２１）の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部１１６、１２６を、それぞれ、アンテナコイルの内側に、面状の導体部１１７、１２７をそれぞれ、アンテナコイルの外側に設けたもので、両配線層１１０、１２０の面状の導体部１１６、１２６間に容量部（図１（ａ）のＡ５部）を形成し、両配線層をコイル配線部の一端において容量接続しており、且つ、面状の導体部１１７と１２７とをかしめにより接触させて、かしめ接続部１８０を形成し、両配線層をコイル配線部の他端において電気的に直接接続している。
表裏は、保護シート１６１、１６２により覆われている。
本例においては、特に、各配線層（１１０、１２０）のアンテナコイル（１１１、１２１）は、それぞれ図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、その一周辺部において、データキャリア用半導体チップ１５０の端子面上に形成されたコイル（以下、二次コイルとも言い、図２のコイルＬ３に相当する）の外形に沿いほぼこれに重ね合わさるように略四角状に迂回する迂回路１１１ａ，１２１ａを設けて、半導体チップ１５０上の二次コイルと電磁結合して形成されている。
尚、各配線層のアンテナコイルは、半導体チップの二次コイルの外形に沿いほぼこれに重ね合わさるように略四角状に迂回する迂回路１１１ａ，１２１ａを設けているが、これは、先にも述べたように、各配線層のアンテナコイル１１１、１２１と半導体チップの二次コイルとの電磁結合が効率的になるように、重ね合わさっていることを意味する。即ち、迂回路１１１ａ，１２１ａの中心部１１１Ａ（１２１Ａ）と半導体チップのアンテナコイルの中心部（図示していない）を一致させて、迂回路１１１ａ，１２１ａと半導体チップのアンテナコイルとが、ほぼ重なっている状態を意味する。
半導体チップ１５０上の二次コイルは、高密度集積したものでその線幅や密度が、配線層１１０、１２０のアンテナコイルの線幅や密度に一致するものではないが、このような状態にすることにより、磁気結合効率を高くすることができる。
尚、ここでは、半導体チップ１５０上の二次コイルの外形が四角状であることを前提としている。
【００１３】
図１（ａ）に示すデータキャリア装置（ＩＣタグ）の回路の概略構成は、図２（ａ）のようになる。
即ち、コイルＬ１（第１のアンテナコイル１１１に相当）、コイルＬ２（第２のアンテナコイル１２１に相当）は、その一端において容量結合されて、直列に外部回路との交信のＬＣ共振回路を形成している。
尚、図２（ａ）中、Ｃ１は、面状の導体部１１６と１２６とで形成される容量である。
面状の導体部１１７と１２７とはかしめによりをかしめ接続部１８０を形成している。
第１のアンテナコイル１１１と第２のアンテナコイル１２１とは、半導体チップ１５０上のアンテナコイルに比べ、大きく形成され、外部読み書き装置（リーダライター）からの信号の共振のピークを大きくとることができ、半導体チップ１５０上のアンテナコイルに比べ遠距離通信が可能である。
図２（ａ）は、また、コイルＬ１（第１のアンテナコイル１１１に相当）とコイルＬ２（第２のアンテナコイル１２１に相当）とが、それぞれの一部で、半導体チップ１５０上の二次コイル（コイルＬ３）と電磁結合していることを示している。
このため、外部読み書き装置は、ブースターアンテナ部（図２の、コイルＬ１（第１のアンテナコイル１１１に相当）、コイルＬ２（第２のアンテナコイル１２１に相当）を、容量Ｃ１で直列接続した回路部を介して、これに対応した所定の距離範囲で、半導体チップ１５０の二次コイルと交信できる。
即ち、外部読み書き装置から、ブースターアンテナ部を介してデータキャリア半導体装置をアクセスすることができる。
図２（ｂ）はデータキャリア装置であるコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップの概略構成を示した図で、コイルＬ３もまた共振回路を構成している。
コイルＬ３からの入力信号は制御部１８３を介してメモリ１８４へアクセスされ、メモリからの信号は制御部１８３を介して送信回路１８２へ送られ、更に、コイルＬ３を経て、ブースターアンテナ部を経て、外部回路へと送られる。
このメモリ１８４には、データキヤリア装置に必要な各種の情報が記憶される。
非接触式の本例のデータキヤリア装置（ＩＣタグ）は、コイルとコンデンサーとにより共振回路を形成して一定周波数の電波を送受信する。
一般的には、１２５ｋＨｚ（中波）、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ（マイクロ波）の周波数帯が使用され、１２５ｋＨｚでは、２ｃｍ程度、１３．５６ＭＨｚでは、２０ｃｍ程度の通信距離となる。
実際の通信距離は、アンテナの面積やリーダライターの出力電力によって大きく変化する。
通常、５０ｍｍ×５０ｍｍサイズのＩＣタグでは、５０〜６０ｃｍの通信距離が得られる。
【００１４】
次に、各部について説明する。
絶縁性シート（誘電体層）１３０としては、データキヤリア装置の使用目的によって選択されるが、絶縁性であって、容量形成のための誘電体層としても機能する、硬質の塩化ビニルシートやポリエステルシート（ＰＥＴ）、あるいはポリイミドやガラスエポキシ樹脂シート等が使用される。
絶縁性シート１３０の厚みは２０〜１５０μｍ程度であり、好ましくは２５〜１００μｍ程度となる。
通常はこの基材の両面に、５〜５０μｍ厚のアルミや銅箔あるいは鉄箔を積層した材料を使用し、当該アルミや銅箔等をエッチングして、第１のアンテナコイル配線層１１０や第２のアンテナコイル配線層１２０を形成する。
【００１５】
保護シート１６１，１６２も同様の基材が使用され得るが、紙等の安価なものであっても良い。
ＩＣタグ（データキャリ装置）は、一般的には生産や流通過程で使用されることが多く、定期券等のように人が携帯して使用する以外の場合は装飾的要素はあまり要求されない。
特別の目的以外の場合は、小サイズのデータキャリア半導体チップが望まれるので、通常は、５０ｍｍ×５０ｍｍ以内の単位の大きさに製造される。
【００１６】
図１（ｂ）、図１（ｃ）は、それぞれ、アンテナコイルを有する第１のアンテナコイル配線層１１０、第２のアンテナコイル配線層１２０の一例を示す図である。
コイルオンチップ型のデータキャリア半導体チップ１５０の半導体チップ上のコイルと電磁結合を効率的に行なえるように、各四角状の迂回路部１１１ａ、１２１ａでは互いに一致して重なっている。
本例の場合、両配線層はアンテナコイル部が同形状、同サイズで、四角状の迂回路部１１１ａ、１２１ａ以外でも、両配線層はアンテナコイル部同志は一致して重なっているが、四角状の迂回路部１１１ａ、１２１ａ以外では、必ずしも、両配線層のアンテナコイル部同志は一致して重なる必要は無く、一方が他方に内挿ないし外挿されていても良い。
尚、第１のアンテナコイル配線層１１０のアンテナコイル１１１、第２のアンテナコイル配線層１２０のアンテナコイルとは、磁束が互いに打ち消しあう方向とならないように、コイルの巻き方向が調整されている。
【００１７】
次に、本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第１の例を図３に基づいて説明する。
第１の例は、図３（ａ）に示すように、第１のアンテナコイル１１１を有する第１のアンテナコイル配線層１１０と、第２のアンテナコイルを有する第２のアンテナコイル配線層１２０とを絶縁性シート（誘電体層）１３０を介して、両層を重ね合せ、第１のアンテナコイル１１１と第２のアンテナコイル１２１とを、その一端において直列に容量結合させ、且つ、その他端において面状の導体部とをかしめにより接触させ、両配線層を電気的に直接接続したもので、図１（ａ）に示すＩＣタグ用の、ブースターアンテナ部用配線部材である。
コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップを二次コイルとし、これと電磁結合するための一次コイルであるブースターアンテナ部を形成する、非接触式ＩＣタグ用の、ブースターアンテナ部用配線部材である。
各アンテナコイル配線層１１０、１２０は、それぞれ、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、一平面上を周回してアンテナコイルを形成するコイル配線部１１１、１２１と、コイル配線部１１１、１２１の端部に接続し、アンテナコイル面に沿った、面状の導体部１１６、１２６をアンテナコイルの内側に、面状の導体部１１７、１２７をアンテナコイルの外側に設けている。
コイル配線部１１１、１２１は、非接触式のデータキャリア装置作製の際に、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップの、二次コイルと電磁結合するように、その一周辺部に、前記二次コイルの外形に沿いほぼこれに重ね合わさる略四角状の迂回路１１１ａ，１２１ａを設けている。
本例は、図１（ａ）に示すＩＣタグの内の、絶縁性シート１３０と配線層１１０、１２０とから成るもので、各部については、図１（ａ）に示すＩＣタグと同じで、ここでは説明を省く。
本例のブースターアンテナ部の回路の概略構成は図３（ｄ）のようになる。
図１（ａ）に示すＩＣタグの場合と同様、両配線層１１０、１２０の面状の導体部１１６、１２６間に、それぞれ容量部（図２のＣ１，Ｃ２に相当）が形成され、、第１のアンテナコイル１１１と第２のアンテナコイル１２１とが、その一端において直列に容量結合されて、外部回路との交信のＬＣ共振回路を形成している。
面状の導体部１１７、１２７間は、かしめによりかしめ接続部１８０を形成している。
【００１８】
図３（ｃ）に示すブースターアンテナ部用配線部材の第２のアンテナコイル配線層の、面状の導体部１２６には、その切断部に貫通孔を設けた切り欠き部１２６ａが形成されており、これにより、波長調整（チューニング）を可能にしている。
切り欠き部１２６ａは、この部分で端部から切断し、コンデンサ容量を調整する際、切断を容易とし、且つ単位調整量の目安とすることができる。
本例では、面状の導体部１１６、１１７、１２７には切り欠け部を設けていないが、勿論、これらに切り欠け部を設けても良い。
これにより、原材料のロットのバラツキ、製造条件の違いにより生ずる共振波長のずれを微調整することができる。
切り欠き部としては、その切断部に貫通孔部のみを設けたものの他、貫通孔部とハーフエッチング部とを設けたもの、ハーフエッチングのみを設けたものが挙げられる。
【００１９】
また、図３（ｂ）においては、円形の位置合わせ用マーク１１８を設けてあるが、これにより、半導体チップを実装する際、例えば、フリップチップボンダ等の実装装置により実装する場合に、チップを装着機に位置含わせしてチップを保持させた後、マーク１１６を撮影して両像処理することができ、正確な位置に実装することができる。
【００２０】
尚、本例のブースターアンテナ部用配線部材においては、面状の導体部１１７と１２７とを、かしめ以外の方法で直接接続して使用することもできる。
例えば、絶縁性シート１３０と面状の導体部１１７、１２７を貫通するスルーホールを形成した後、蒸着処理等を施すことにより導通がとれる。
【００２１】
次に、本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第２の例を図５に基づいて説明する。
第２の例は、第１の例において、図３（ｂ）に示す第１の配線層１１０、図３（ｃ）に示す第２の配線層１２０を、それぞれ、図５（ａ）、図５（ｂ）に示す、配線層５１０、５２０に置き換えたもので、第１のアンテナコイル５１１を有する第１の配線層５１０と、第２のアンテナコイル５２１を有する第２の配線層５２０とを絶縁性（誘電体）シート（図示していない）を介して、両層を重ね合せ、第１のアンテナコイル５１１と第２のアンテナコイル５２１とを、第１の例と同様、その一端において直列に容量結合させ、且つ、その他端においてかしめ接続した、ＩＣタグ用のブースターアンテナ部用配線部材である。
第２の例の場合も、第１の例と同様、コイル配線部は、非接触式のデータキャリア装置作製の際に、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールの、二次コイルと電磁結合するように、その一周辺部に、前記二次コイルの外形に沿いほぼこれに重ね合わさる略四角状の迂回路５１１ａ，５２１ａを設けているが、第１の例が周回するコイルの外側に設けているのに対し、周回するコイルの内側に設けている。
また、面状の導体部５１６には、２方向に切断分離するための切りかけ部５１６ａが設けられている。
尚、本例の場合も、第１の例と同様、両配線層はアンテナコイル部が同形状、同サイズで、四角状の迂回路部５１１ａ、５２１ａ以外でも、両配線層はアンテナコイル部同志は一致して重なっている。
各部については、第１の例と同様で、ここでは説明を省く。
【００２２】
次に、本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第３の例を図６に基づいて説明する。
第３の例は、第１の例において、図３（ｂ）に示す第１の配線層１１０、図３（ｃ）に示す第２の配線層１２０を、それぞれ、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す、配線層６１０、６２０に置き換えたもので、アンテナコイル６１１、面状の導体部６１６、６１７を有する第１の配線層６１０と、コイル配線部をもたない面状の導体部６２６、６２７からなる第２の配線層６２０とを絶縁性（誘電体）シート（図示していない）を介して、両層を重ね合せ、アンテナコイル６１１の一端において容量結合させ、且つ、その他端においてかしめ接続した、ＩＣタグ用のブースターアンテナ部用配線部材である。
第３の例の場合も、第１の例、第２の例と同様、第１の配線層６１０のコイル配線部（アンテナコイル６１１）は、非接触式のデータキャリア装置作製の際に、コイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいはデータキャリアモジュールの、二次コイルと電磁結合するように、その一周辺部に、前記二次コイルの外形に沿いほぼこれに重ね合わさる略四角状の迂回路６１１ａを設けているが、これを、第２の例と同様、周回するコイルの内側に設けている。
第３の例の場合、アンテナコイル６１１の、迂回路６１１ａとそれに接続する部分以外は、迂回路６１１ａとそれに接続する部分に比べ配線幅が広くとられているが、これは、アンテナコイル６１１全体の抵抗を所望値にしながら、迂回路６１１ａを微細に形成するためである。
また、面状の導体部６１６には、２方向に切断分離するための切りかけ部６１６ａが設けられている。
各部については、第１の例と同様で、ここでは説明を省く。
【００２３】
尚、第２の例、第３の例のブースターアンテナ部用配線部材の場合も、これを用いて、第１の例の場合と同様に、ブースターアンテナ部のコイル配線部を一次コイルとし、これと電磁結合するための二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールの二次コイル部を、ブースターアンテナ部のコイル配線部の迂回路に合せて搭載して、非接触式のデータキャリア装置とすることができる。
【００２４】
【実施例】
実施例は、図３（ａ）に示すブースターアンテナ部用配線部材を用いて、図１（ａ）に示す、ＩＣタグを形成したものである。
図３（ａ）、図１（ａ）を参照にして説明する。
以下、各部については、図３（ａ）、図１（ａ）に対応した図番を用いている。
先ず、ブースターアンテナ部用配線部材を以下のようにして作製した。
厚み、２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製）に３０μｍ厚の銅箔をそれぞれ両面にラミネートした基材を用い、その両面の銅箔にカゼイン系レジストを塗布し、乾燥した後、その各面に、形成する配線層の形状のパタンを有する所定のパタン版をそれぞれ用いて、位置合せして密着露光を行い、現像し、硬化し、レジストの開口から露出した銅箔部を塩化第２鉄溶液でエッチングして、絶縁性シート１３０となるポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に、アンテナコイル部が同形状、同サイズで、ほぼ一致して重なった状態で、第１のアンテナコイル配線層１１０、第２のアンテナコイル配線層１２０を形成した。
本実施例では、アンテナコイルの巻き数は６回巻き，パターンの全長４５ｍｍで、アンテナコイル部の線幅は８０μｍであった。
【００２５】
次いで、所定の治具を用いて、面状の導体部１１７側からかしめを行ない、かしめ接続部１８０を形成した。
このようにして、図３（ａ）に示すブースターアンテナ部用配線部材を作製した。
【００２６】
次いで、作製されたブースターアンテナ部用配線部材の、第１の配線層１１０側において、四角状の迂回路１１１ａ（１２１ａ）位置に合せ、コイルオンチップ型のデータキヤリア用半導体チップ（３ｍｍ×３ｍｍサイズ）を搭載した。
半導体チップは、その二次コイル側（図２（ａ）のＬ３）をブースターアンテナ部用配線部材側にして、第１のアンテナコイル配線層１１０との間に、接着剤を挟み押し付けながら熱を加え、接着剤を硬化させる方法で装着した。
次いで、厚み、２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製）を上下の保護シート１６１，１６２として積層し、非接触式のＩＣタグ（データキャリア装置）を作製した。
このようにして、図１（ａ）に示すＩＣタグが作製された。
尚、作製された非接触式のＩＣタグは、周波数１３．５６ＭＨｚで、リーダライタが、微弱出力の場合でも、約３ｃｍの通信距離を得ることができた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の非接触式データキヤリア装置は、外部読み書き装置と信号交換用の、ブースターアンテナコイル（一次コイル）と、二次コイルを設けたコイルオンチップ型のデータキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャリアモジュールとを備えた非接触式のデータキャリア装置で、スルーホール加工のような、高度の精密加工を必要とせず、これによる歩留りが低下が発生せず、且つ、ブースターアンテナコイルと二次コイルとの、磁気結合効率が高い、非接触式のデータキャリア装置の提供を可能とした。
これにより、低コストの非接触式のデータキャリア装置の提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の非接触式データキヤリア装置の実施の形態の１例の概略断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２側からみた第１のコイル配線層の概略図で、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ３−Ａ４側からみた第２のコイル配線層の概略図で、図１（ｄ）は四角状の迂回路部を示した図である。
【図２】図２（ａ）は図１（ａ）に示す非接触式データキヤリア装置の概略回路全体図で、図２（ｂ）はコイルオンチップ型の半導体チップの構成の１例を示した図である。
【図３】図３（ａ）は本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第１の例の概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ２側からみた第１のコイル配線層の概略図で、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ３−Ｂ４側からみた第２のコイル配線層の概略図で、図３（ｄ）は図３（ａ）に示すブースターアンテナ部用配線部材の概略回路図である。
【図４】従来のブースターアンテナ部とコイルオンチップ型のデータキャリア半導体チップとを有するデータキャリア装置と、コイルオンチップ型のデータキャリア半導体チップとを説明するための図
【図５】図５（ａ）は、本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第２の例の第１の配線層の概略図で、図５（ｂ）はその第２の配線層の概略図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明のブースターアンテナ部用配線部材の実施の形態の第３の例の第１の配線層の概略図で、図６（ｂ）はその第２の配線層の概略図である。
【符号の説明】
１１０              第１のアンテナコイル配線層
１１１              第１のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）
１１１ａ            四角状の迂回路部
１１１Ａ          （四角状の迂回路部の）中心部
１１６、１１７      面状の導体部
１１８              位置合わせ用マーク
１２０              第２のアンテナコイル配線層
１２１              第２のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）
１２１ａ            四角状の迂回路部
１２１Ａ          （四角状の迂回路部の）中心部
１２６、１２７      面状の導体部
１２６ａ            切り欠け部
１３０              絶縁性シート（誘電体層あるいは単に絶縁層とも言う）
１５０              半導体チップ（データキャリア用半導体チップとも言う）
１６１、１６２      保護シート
１８０              かしめ接続部
５１０              第１の配線層
５１１              第１のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）
５１１ａ            四角状の迂回路部
５１６、５１７      面状の導体部
５１６ａ            切り欠け部
５１８              位置合わせ用マーク
５２０              第２の配線層
５２１              第２のアンテナコイル（コイル配線部とも言う）
５２１ａ            四角状の迂回路部
５２６、５２７      面状の導体部
５２８              位置合わせ用マーク
６１０              第１の配線層
６１１              アンテナコイル（コイル配線部とも言う）
６１１ａ            四角状の迂回路部
６１６、６１７      面状の導体部
６１６ａ            切り欠け部
６１８              位置合わせ用マーク
６２０              第２の配線層
６２６、６２７      面状の導体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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