(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信用のアンテナ（３）を内蔵するモジュール基板（１）にＩＣチップ（２）が実装されているＩＣモジュールであって、
モジュール基板（１）は、複数のセラミックス基材層（７）を積層して構成されており、
アンテナ（３）は、積層されるセラミックス基材層（７）の間に形成されて、一対の接続端子（１７・１７）を備えており、
ＩＣチップ（２）は、アンテナ（３）の各接続端子（１７・１７）がそれぞれ接続される接続電極（５・５）を備えており、
モジュール基板（１）に、ＩＣチップ（２）を収容する収容凹部（８）が凹み形成されており、
ＩＣチップ（２）は、収容凹部（８）に収容されており、
アンテナ（３）の各接続端子（１７・１７）は、収容凹部（８）の内部に配置されており、
ＩＣチップ（２）の一対の接続電極（５・５）と、アンテナ（３）の一対の接続端子（１７・１７）と、これらを接続する接続体（２２）の全てが、収容凹部（８）の内部に収容された状態で、収容凹部（８）の開口面が蓋体（２３）で塞がれており、
収容凹部（８）の開口面側に、磁束透過層（２６）が設けられていることを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項２】
磁束透過層（２６）は、フェライトを含むシート体からなる請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項３】
収容凹部（８）に蓋体（２３）を兼ねるモールド樹脂（２４）が充填されており、収容凹部（８）に収容したＩＣチップ（２）と、接続電極（５・５）および接続端子（１７・１７）と、接続体（２２）が密封されている請求項１または２に記載のＩＣモジュール。
【請求項４】
収容凹部（８）は、ＩＣチップ（２）の平面形状よりも十分に大きい開口形状を有する第１収容凹部（９）と、第１収容凹部（９）の下側に設けられてＩＣチップ（２）の平面形状よりも僅かに大きい開口形状を有する第２収容凹部（１０）とで構成されており、
第１収容凹部（９）の底面（１１）に両接続端子（１７・１７）が設けられ、第２収容凹部（１０）にＩＣチップ（２）が収容されている請求項１から３のいずれかひとつに記載のＩＣモジュール。
【請求項５】
第２収容凹部（１０）の深さ寸法が、ＩＣチップ（２）の厚み寸法と略同一寸法に設定されており、第２収容凹部（１０）に収容されたＩＣチップ（２）の上面（２ａ）が、第１収容凹部（９）の底面（１１）と略面一状に構成されている請求項４に記載のＩＣモジュール。
【請求項６】
モジュール基板（１）にコンデンサ（４）が内蔵されており、アンテナ（３）にコンデンサ（４）を並列、または直列に接続して共振回路が構成されている請求項１から５のいずれかひとつに記載のＩＣモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信用のアンテナを内蔵するモジュール基板にＩＣチップが実装されているＩＣモジュールに関する。ＩＣモジュールは、非接触型のＲＦＩＤタグとして、あるいはカードに担持させて非接触式ＩＣカードとして使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
この種のＩＣモジュールは、特許文献１に公知である。係る特許文献１では、給電基板（モジュール基板）の内部に形成されたコイルアンテナ（アンテナ）と、給電基板の上面に配置され、先のコイルアンテナに接続されるＲＦＩＣ素子（ＩＣチップ）とで、ＲＦＩＤタグ（ＩＣモジュール）を構成している。給電基板は、コイル状導体及び層間導体を形成した、複数のセラミック誘電体層の積層体として構成されており、積層体の層間のコイル状導体が層間導体で連続状に接続されてコイルアンテナが形成されている。セラミック誘電体層は低温焼成セラミックスからなり、積層した複数のセラミック誘電体層を焼結することにより、給電基板を構成している。
【０００３】
本発明においては、ＩＣチップをモジュール基板に設けた装填凹部内に配置するが、同様の無線通信モジュールが特許文献２に開示されている。係る特許文献２では、無線ＩＣチップ（ＩＣチップ）と、無線ＩＣチップに電気的に接続されるループ状電極（アンテナ）及び補助電極を含む給電回路基板（モジュール基板）とで無線通信モジュール（ＩＣモジュール）を構成している。給電回路基板は、コイルパターンを形成した絶縁体、あるいは熱硬化性樹脂からなる複数の基材層を積層した多層基板で構成されている。給電回路基板の中央部には、無線ＩＣチップを実装するためのキャビティが凹み形成されている。無線ＩＣチップは、キャビティの底部に設けた２個のランドに対して、同チップが備える入力用および出力用の端子電極を、それぞれはんだバンプで接続してキャビティ内に固定されている。なお、前記２個のランドはループ状電極の両端部分であり、各ランドを介して無線ＩＣチップとループ状電極とが接続されている。無線ＩＣチップを固定したのち、キャビティには封止材が充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３７０５８１号公報（段落番号００１６、００１９、図１）
【特許文献２】特開２０１４−１７８８４号公報（段落番号００１８、００２０、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のＲＦＩＤタグのように、低温焼成セラミックスからなるセラミック誘電体層を積層した積層体で構成したモジュール基板によれば、例えばガラスエポキシ基板などの樹脂を含む基板材料で構成したモジュール基板に比べて、その構造強度を向上することができるので、衝撃や圧力が加わることによるモジュール基板の損壊を防止できる。また、高温の環境下でＲＦＩＤタグを使用した場合であっても、モジュール基板が熱で変形し、あるいは溶解するのを防止できる。従って、モジュール基板の内部に形成したアンテナの機能が損なわれることがなく、ＲＦＩＤタグを適正に機能させることができる。しかし、特許文献１のＲＦＩＤタグは、モジュール基板の上面にＩＣチップが配置されているため、他物と接触しやすい環境下でＲＦＩＤタグを使用した場合には、他物との接触によりＩＣチップが破壊されて、ＲＦＩＤタグの機能が損なわれるおそれがある。
【０００６】
その点、特許文献２の無線通信モジュールでは、ＩＣチップはキャビティ内に収容固定され、さらに、キャビティに充填した封止材で覆われているため、他物と接触しやすい環境下であってもＩＣチップが破壊されることはない。また、高湿度の環境下であっても水分が付着してはんだバンプ部分が腐食することがなく、全体として耐環境性に優れた無線通信モジュールを得ることができる。しかし、特許文献２の無線通信モジュールでは、無線ＩＣチップの裏面の端子電極と、キャビティ表面のランドとをはんだバンプで接続している。そのため、はんだバンプを溶融させて端子電極とランドとを接続する必要上、リフロー炉を使用する必要がある。従って、ＩＣチップとアンテナとの接続に手間と時間を要し、無線通信モジュールの製造コストが高くつく。
【０００７】
本発明の目的は、高度の耐環境性を発揮できるにもかかわらず、ＩＣチップとアンテナとの接続に要する手間と時間を削減して、より低コストで製造できるＩＣモジュールを提供することにある。
本発明の目的は、高温環境下、あるいは高湿度環境下など様々な環境の下で使用でき、さらにＩＣモジュールの装着対象が金属であるか、あるいは非金属であるかを問わず使用できる、耐環境性と汎用性に優れたＩＣモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、無線通信用のアンテナ３を内蔵するモジュール基板１にＩＣチップ２が実装されているＩＣモジュールを対象とする。モジュール基板１は、複数のセラミックス基材層７を積層してブロック状に構成されている。アンテナ３は、積層されるセラミックス基材層７の間に形成されて、一対の接続端子１７・１７を備えており、ＩＣチップ２は、アンテナ３の各接続端子１７・１７がそれぞれ接続される接続電極５・５を備えている。モジュール基板１に、ＩＣチップ２を収容する収容凹部８が凹み形成されている。ＩＣチップ２は、接続電極５・５が収容凹部８の開口面に臨む状態で収容凹部８に収容されている。アンテナ３の各接続端子１７・１７は、平面視におけるＩＣチップ２の外郭線の外の収容凹部８の内部に配置されている。そして、ＩＣチップ２の一対の接続電極５・５と、アンテナ３の一対の接続端子１７・１７と、これらを接続する接続体２２の全てが、収容凹部８の内部に収容された状態で、収容凹部８の開口面が蓋体２３で塞がれていることを特徴とする。
【０００９】
収容凹部８に蓋体２３を兼ねるモールド樹脂２４を充填して、収容凹部８に収容したＩＣチップ２と、接続電極５・５および接続端子１７・１７と、接続体２２を密封する。
【００１０】
収容凹部８は、ＩＣチップ２の平面形状よりも十分に大きい開口形状を有する第１収容凹部９と、第１収容凹部９の下側に設けられてＩＣチップ２の平面形状よりも僅かに大きい開口形状を有する第２収容凹部１０とで構成する。第１収容凹部９の底面１１に両接続端子１７・１７を設け、第２収容凹部１０にＩＣチップ２を収容する。
【００１１】
第２収容凹部１０の深さ寸法を、ＩＣチップ２の厚み寸法と略同一寸法に設定し、第２収容凹部１０に収容されたＩＣチップ２の上面２ａを、第１収容凹部９の底面１１と略面一状に構成する。
【００１２】
ブロック状のモジュール基板１の外面に磁束透過層２６を設ける。
【００１３】
収容凹部８が凹み形成されるモジュール基板１の上面にフェライトを含むシート体からなる磁束透過層２６を設ける。
【００１４】
モジュール基板１にコンデンサ４を内蔵し、アンテナ３にコンデンサ４を並列、または直列に接続して共振回路を構成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＩＣモジュールにおいては、モジュール基板１をセラミックス基材層７の積層体で構成したので、該モジュールの構造強度の向上を図ることができる。また、高温の環境下での変形、あるいは溶解を防止して、ＩＣモジュールを適正に機能させることができる。さらに、ＩＣチップ２、接続体２２などを収容凹部８に収容し蓋体２３で塞いだため、他物と接触しやすい環境下であってもＩＣチップ２が破壊されるのを防止でき、また、高湿度の環境下であっても接続電極５、接続端子１７、および接続体２２に水分が付着して腐食するのを解消して、ＩＣモジュールを適正に機能させることができる。従って、高度の耐環境性を発揮できるＩＣモジュールを得ることができる。
【００１６】
加えて、本発明に係るＩＣモジュールにおいては、ＩＣチップ２が備える接続電極５・５を収容凹部８の開口面に臨む状態で収容凹部８に収容し、平面視におけるＩＣチップ２の外郭線の外の収容凹部８の内部にアンテナ３の各接続端子１７・１７を配置し、ＩＣチップ２の一対の接続電極５・５と、アンテナ３の一対の接続端子１７・１７とを、接続体２２で接続した。これによれば、収容凹部８の開口面から接続端子１７と接続電極５とを接続体２２で接続することができるので、接続体２２をはんだ付け、ないしはワイヤボンディング装置を用いて接続電極５と接続端子１７とに接続することができる。とくに、より高速で接続でき、自動化が可能なワイヤボンディング装置を用いることが好ましい。以上より、リフロー炉を使用して端子電極とランドとをはんだバンプで接続する従来の無線通信モジュールに比べて、ＩＣチップ２とアンテナ３との接続に要する手間と時間を削減することが可能となり、より低コストでＩＣモジュールを製造することができる。
【００１７】
収容凹部８に蓋体２３を兼ねるモールド樹脂２４を充填して、収容凹部８に収容したＩＣチップ２と、接続電極５・５および接続端子１７・１７と、接続体２２を密封すると、ＩＣチップ２および接続体２２をモールド樹脂２４で保護して、他物との接触を確実に阻止することができる。また、ＩＣチップ２および接続体２２をモジュール基板１に対して強固に固定して、大きな衝撃が作用する環境の下であっても、ＩＣチップ２および接続体２２がずれ動いて接続体２２が破断することを阻止することができる。以上より、本発明によれば、ＩＣモジュールの耐久性の向上を図り、信頼性に優れたＩＣモジュールを得ることができる。さらに、モールド樹脂２４を充填するだけで、収容凹部８の開口面を塞ぐことができるので、ＩＣモジュールの製造コストが安価に済む利点もある。
【００１８】
ＩＣチップ２の平面形状よりも十分に大きい開口形状を有する第１収容凹部９と、第１収容凹部９の下側に設けられてＩＣチップ２の平面形状よりも僅かに大きい開口形状を有する第２収容凹部１０とで収容凹部８を構成し、第１収容凹部９の底面１１に両接続端子１７・１７を設け、第２収容凹部１０にＩＣチップ２を収容する。これによれば、ＩＣモジュールの製造時に、ＩＣチップ２を第２収容凹部１０に収容するだけで、ＩＣチップ２とモジュール基板１との位置決めを完了させることができ、両者１・２の位置決めの手間を省いて、ＩＣチップ２とアンテナ３との接続に要する手間と時間を削減できる。また、第１収容凹部９の開口形状をＩＣチップ２の平面形状よりも十分に大きくすると、ＩＣチップ２とアンテナ３との接続作業スペースを確保して、接続端子１７と接続電極５との接続作業を適正かつ容易に行うことができる。
【００１９】
第２収容凹部１０の深さ寸法をＩＣチップ２の厚み寸法と略同一寸法に設定し、第２収容凹部１０に収容されたＩＣチップ２の上面２ａを第１収容凹部９の底面１１と略面一状に構成すると、接続端子１７と接続電極５との高さ方向の位置をほぼ同一高さにすることができるので、段差がない分だけ接続端子１７と接続電極５との接続作業をさらに適正かつ容易に行うことができる。
【００２０】
ブロック状のモジュール基板１の外面に磁束透過層２６を設けると、ＩＣモジュールの装着対象が金属面Ｓの場合であっても、磁束透過層２６を金属面Ｓに密着させた状態でＩＣモジュールを装着することにより、ＩＣモジュールを無線通信可能な状態で金属面Ｓに装着することができる。詳しくは、モジュール基板１を直接金属面Ｓに装着した場合には、金属面Ｓに無線通信用の磁束が吸収されてループ状の磁路が形成されないため、アンテナ３で無線通信の磁束を受けることができず通信を確立できない。しかし、磁束透過層２６を介して金属面Ｓにモジュール基板１を装着する場合には、磁束透過層２６を磁束が通過してアンテナ３の周囲にループ状の磁路が形成されるので、アンテナ３で磁束を適正に受けて通信を確立することができ、無線通信が可能となる。従って、ＩＣモジュールの装着対象が金属であるか、あるいは非金属であるかを問わず使用できる、汎用性に優れたＩＣモジュールを得ることができる。
【００２１】
収容凹部８が凹み形成されるモジュール基板１の上面にフェライトを含むシート体からなる磁束透過層２６を設けると、モールド樹脂２４に加えて磁束透過層２６でもＩＣチップ２および接続体２２を保護することができる。また、モールド樹脂２４で磁束透過層２６をモジュール基板１に固定できるので、別途接着剤などで磁束透過層２６を固定する必要がなく、ＩＣモジュールの製造コストの低廉化に貢献できる。
【００２２】
加えて、磁束透過層２６をモジュール基板１の上面に設けると、モールド樹脂２４を省いた場合であっても、収容凹部８の開口面を塞ぐことができる。従って、磁束透過層２６を蓋体２３として機能させることができ、モールド樹脂２４を使用しない分、ＩＣモジュールの製造コストの低廉化に貢献できる。
【００２３】
モジュール基板１に内蔵したコンデンサ４をアンテナ３に並列、または直列に接続して共振回路を構成すると、別途共振回路を構成するコンデンサ４をモジュール基板１に実装する必要がなく、ＩＣモジュールの部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＩＣモジュールの第１実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】ＩＣモジュールの一部を破断した平面図である。
【図３】ＩＣモジュールの分解斜視図である。
【図４】モジュール基板の分解斜視図である。
【図５】ＩＣモジュールとリーダライタとの無線通信状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係るＩＣモジュールの第２実施形態を示す縦断正面図である。
【図７】本発明に係るＩＣモジュールの第３実施形態を示す縦断正面図である。
【図８】本発明に係るＩＣモジュールの第４実施形態を示す縦断正面図である。
【図９】本発明に係るＩＣモジュールの第５実施形態を示す縦断正面図である。
【図１０】本発明に係るＩＣモジュールの参考実施形態を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１実施形態）  図１から図５に、本発明に係るＩＣモジュールの第１実施形態を示す。本実施形態における前後、左右、上下とは、図１から図３に示す矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。図１において、ＩＣモジュールは、モジュール基板１と、モジュール基板１に実装されるＩＣチップ２と、ＩＣチップ２に接続されてリーダライタＲＷとの間で無線通信を行うためのアンテナ３と、アンテナ３に接続されるコンデンサ４とを備える。アンテナ３およびコンデンサ４は、モジュール基板１に内蔵されている。ＩＣチップ２は正方形状であり、同チップ２の上面２ａの対向する隅部に接続電極５・５を備えている（図３参照）。ＩＣチップ２はＩＤ情報が格納されており、これよりＩＣモジュールは、非接触型のＲＦＩＤタグとして機能する。
【００２６】
図１および図３に示すようにモジュール基板１は、複数のセラミックス基材層７を上下に積層して構成されており、平面視が正方形のブロック状に形成されている。モジュール基板１の上面には、ＩＣチップ２を収容する収容凹部８が凹み形成されている。収容凹部８は、ＩＣチップ２の平面形状よりも十分に大きい開口形状を有する第１収容凹部９と、第１収容凹部９の下側に設けられてＩＣチップ２の平面形状より僅かに大きい開口形状を有する第２収容凹部１０とで構成されている。これにより、収容凹部８は段付状の凹みとして形成される。第１収容凹部９および第２収容凹部１０の開口形状は、相似する正方形状に形成されている。
【００２７】
ＩＣチップ２は、接続電極５・５が収容凹部８の開口面に臨む状態で第２収容凹部１０に収容される。また、第２収容凹部１０の深さ寸法は、ＩＣチップ２の厚み寸法と略同一寸法に設定されており、第２収容凹部１０に収容されたＩＣチップ２の上面２ａは、第１収容凹部９の底面１１と略面一状になるように構成されている。
【００２８】
各セラミックス基材層７は低温焼成セラミックスからなり、図４に示すようにモジュール基板１は、合計８層のセラミックス基材層７ａ〜７ｈで構成されている。具体的には、セラミックス基材層７ａ〜７ｈはそれぞれ厚み寸法が同一で外郭形状が正方形の板体で形成されており、上から１層目と２層目のセラミックス基材層７ａ・７ｂには、第１収容凹部９となる開口１３が開口されて四角枠状に形成されている。また、上から３層目と４層目のセラミックス基材層７ｃ・７ｄには、第２収容凹部１０となる開口１４が開口されて四角枠状に形成されている。上から３層目から８層目のセラミックス基材層７ｃ〜７ｈには、銀ペーストからなる配線パターンがシルクスクリーン印刷法などにより印刷されている。
【００２９】
配線パターンは、アンテナ３となるアンテナパターン１６と、アンテナ３の両端部の接続端子１７となる接続端子パターン１８と、セラミックス基材層７の中央部に印刷されてコンデンサ４の電極板１９となるパターンとで構成されている。具体的には、セラミックス基材層７ｃには、開口１４の左右縁に点対称状に２個の端子パターン１８が印刷されており、セラミックス基材層７ｃ〜７ｈには、その周縁部に沿って巻回状に印刷されるアンテナパターン１６がそれぞれ印刷されており、セラミックス基材層７ｆ・７ｈには、巻回状のアンテナパターン１６の内部に電極板１９のパターンがそれぞれ印刷されている。また、各アンテナパターン１６の両終端部には、上側のセラミックス基材層７のアンテナパターン１６、あるいは下側のセラミックス基材層７のアンテナパターン１６と接続するためのスルーホール（図示していない）が設けられている。これら配線パターンが印刷されたものを含む８層のセラミックス基材層７ａ〜７ｈを積層したのち焼結することにより、モジュール基板１として一体化することができる。このように、アンテナパターン１６と電極板１９のパターンとをセラミックス基材層７に印刷することにより、アンテナ３およびコンデンサ４をモジュール基板１に内蔵することができる。
【００３０】
８層のセラミックス基材層７ａ〜７ｈを焼結してモジュール基板１として一体化したのちは、端子パターン１８・１８は接続端子１７・１７として機能する。接続端子１７・１７は、平面視におけるＩＣチップ２の外郭線の外の収容凹部８の内部、すなわち第１収容凹部９の底面１１に配置される（図２および図３参照）。また、積層されたセラミックス基材層７の間のアンテナパターン１６は直列に接続され、その両端部が接続端子１７・１７に接続されて１個のループアンテナとして構成され、アンテナ３として機能する。また、２個の電極板１９のパターンは、間に絶縁体（セラミックス基材層７）を介して対向配置され、対向する２個の電極板１９・１９と絶縁体とで構成されるコンデンサ４として機能する。各電極板１９はそれぞれ接続端子１７に接続されており、コンデンサ４はアンテナ３に並列に接続されて、共振回路を構成している。所望する共振周波数に対応したアンテナ３の全長、および電極板１９の面積および離間距離に対応するように配線パターンを印刷することにより、共振回路の共振周波数は自在に設定することができる。
【００３１】
モジュール基板１に対するＩＣチップ２の実装は、ＩＣチップ２とアンテナ３とを、ワイヤボンディング装置を使用して接続して行う。まず、ＩＣチップ２の一対の接続電極５・５と、アンテナ３の一対の接続端子１７・１７とが隣り合う状態で、第２収容凹部１０にＩＣチップ２を収容する。このとき、ＩＣチップ２の平面形状よりも僅かに大きい開口形状の第２収容凹部１０の周囲壁とＩＣチップ２の周縁面とで、モジュール基板１に対するＩＣチップ２の位置決めが行われるので、別途位置決め作業を行う必要はない。この状態で、モジュール基板１をワイヤボンディング装置にセットして、予めティーチングされた動作に基づいてワイヤボンディング装置を作動させ、ＩＣチップ２の接続電極５とアンテナ３の接続端子１７とをリード（接続体）２２で接続する。このとき、リード２２が収容凹部８の開口面から食み出すことはなく、収容凹部８の内部に収容されるように接続する。これにて、ＩＣチップ２はモジュール基板１に実装される。なお、リード２２での接続時には、ワイヤボンディング装置が備えるキャピラリを第１収容凹部９内に挿入する必要があるが、第１収容凹部９の開口形状は、ＩＣチップ２の平面形状に比べて十分大きく形成しており、さらに、ＩＣチップ２の上面２ａと第１収容凹部９の底面１１とは略面一状になるように構成してある。従って、キャピラリがモジュール基板１と干渉することなく、リード２２による接続電極５と接続端子１７との接続を的確に行える。
【００３２】
上記のようにして、ＩＣチップ２とアンテナ３の接続作業が終了したのち、収容凹部８の開口面を蓋体２３で塞ぐ。本実施形態では、収容凹部８にモールド樹脂２４を充填して、モールド樹脂２４が蓋体２３を兼ねるようにした。モールド樹脂２４を収容凹部８に充填することにより、ＩＣチップ２およびリード２２をモールド樹脂２４で密封してモジュール基板１に強固に固定でき、また、ＩＣチップ２およびリード２２を周囲環境から隔離することができる。モールド樹脂２４としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂、あるいは２液性樹脂などで構成できるが、加熱により軟化し充填後に自然冷却で硬化できる熱可塑性樹脂でモールド樹脂２４を構成することが好ましい。
【００３３】
ＩＣモジュールの装着対象が金属面Ｓである場合であっても、リーダライタＲＷからの無線通信の磁束をアンテナ３で適正に受けることができるようにするために、モジュール基板１の外面にフェライトを含むシート体からなる磁束透過層２６が設けられている。磁束透過層２６は、磁性を有する微粉状のフェライトとバインダー樹脂とを含有する柔軟性のあるシート体であり、収容凹部８が凹み形成されるモジュール基板１の上面に固定されている。磁束透過層２６は、充填したモールド樹脂２４が硬化する前にモジュール基板１の上面に載置することにより、モールド樹脂２４の硬化に伴いモジュール基板１の上面に固定される。なお、磁束透過層２６は、モールド樹脂２４の硬化後に接着剤などを使用してモジュール基板１の上面に固定することも可能である。
【００３４】
図５に示すように、モジュール基板１を金属面Ｓに磁束透過層２６を介して装着することにより、リーダライタＲＷのアンテナＡから放射された磁束は、磁束透過層２６を通過してアンテナ３の周囲にループ状の磁路が形成される。これにより、アンテナＡから放射された磁束をアンテナ３で適正に受けて通信を確立することができ、無線通信が可能となる。なお、モジュール基板１を直接金属面Ｓに装着すると、リーダライタＲＷのアンテナＡから放射された磁束が金属側に吸収されて、ループ状の磁路が形成されないため、アンテナＡから放射された磁束をアンテナ３で適正に受けることができず通信を確立することができない。
【００３５】
（第２実施形態）  図６に本発明に係るＩＣモジュールの第２実施形態を示す。本実施形態では、第２収容凹部１０の深さ寸法をＩＣチップ２の厚み寸法よりも大きく設定し、第２収容凹部１０に収容されたＩＣチップ２の上面２ａが、第１収容凹部９の底面１１よりも下側になるように構成した点が先の第１実施形態と異なる。第２収容凹部１０は、焼結前の上から３層目のセラミックス基材層７ｃから５層目のセラミックス基材層７ｅ（図４参照）に開口１４を設けることにより、その深さ寸法を大きくしている。他は先の第１実施形態と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施形態においても同じとする。
【００３６】
上記のように、ＩＣチップ２の上面２ａが、第１収容凹部９の底面１１より下側になるようにすると、両者２ａ・１１を略面一状に構成した第１実施形態に比べて、第１収容凹部９の底面１１からリード２２の上端までの高さ寸法ｈを低く抑えることができる。これは、ワイヤボンディング装置で、アンテナ３の接続端子１７をまずボンディングし、次いでＩＣチップ２の接続電極５をボンディングすることにより、リード２２を下方に引張りながら終端側のボンディングを行うことができるからである。従って、リード２２の上端から収容凹部８の開口面までの距離を大きくすることができ、モールド樹脂２４によるリード２２の保護を確実に行うことができる。また、ＩＣチップ２の上面２ａから収容凹部８の開口面までの距離を大きくして、モールド樹脂２４によるＩＣチップ２の保護を確実に行うことができる。
【００３７】
第２実施形態では、第２収容凹部１０に収容されたＩＣチップ２の上面２ａが、第１収容凹部９の底面１１よりも下側になるように構成したが、ＩＣチップ２の上面２ａが、第１収容凹部９の底面１１よりも上側になるように構成してもよい。この場合には、第１実施形態において、焼結前の上から３層目のセラミックス基材層７ｃ（図４参照）に開口１３を設けることにより、第１収容凹部９の深さ寸法を大きくして、第１収容凹部９の底面１１よりも上側にＩＣチップ２の上面２ａを位置させることができる。
【００３８】
（第３実施形態）  図７に本発明に係るＩＣモジュールの第３実施形態を示す。本実施形態では、収容凹部８をＩＣチップ２の平面形状より十分大きい開口形状に形成された第１収容凹部９のみで形成した点が先の第１実施形態と異なる。収容凹部８はストレート状の凹みとして形成され、その底面１１にアンテナ３の接続端子１７・１７が設けられている。本実施形態においては、モジュール基板１に対するＩＣチップ２の実装は、まず、ＩＣチップ２を接着剤などでモジュール基板１の所定位置に接着して位置決めしたのち、ワイヤボンディング装置を使用して接続して行う。収容凹部８は、開口形状がＩＣチップ２の平面形状よりも十分大きく形成される第１収容凹部９で構成されているので、ワイヤボンディング装置のキャピラリを収容凹部８の内部に問題なく挿入することができる。このように、収容凹部８を第１収容凹部９のみとして、ストレート状に凹み形成したので、第１収容凹部９となる開口１３が開口されたセラミックス基材層７と、開口が形成されていない正方形状のセラミックス基材層７の２種のセラミックス基材層７を用意すればよく、モジュール基板１の製造コストの低廉化を図ることができる。
【００３９】
（第４実施形態）  図８に本発明に係るＩＣモジュールの第４実施形態を示す。本実施形態では、モールド樹脂２４を省略した点が先の第１実施形態と異なる。磁束透過層２６は、モジュール基板１の上面の周縁部に接着剤などで接着固定されており、収容凹部８の開口面を塞いでいる。これにより、モールド樹脂２４に替わり、磁束透過層２６が蓋体２３として機能するので、モールド樹脂２４を使用しない分、ＩＣモジュールの製造コストの低廉化を図ることができる。
【００４０】
（第５実施形態）  図９に本発明に係るＩＣモジュールの第５実施形態を示す。本実施形態では、磁束透過層２６をモジュール基板１の下面に接着剤で固定した点が先の第１実施形態と異なる。このように、モジュール基板１の下面に磁束透過層２６を設けた場合でも、モジュール基板１を金属面Ｓに磁束透過層２６を介して装着することにより、リーダライタＲＷのアンテナＡから放射された磁束をアンテナ３で適正に受けて、通信を確立することができる。なお、先の第２および第３実施形態のＩＣモジュールにおいても、本実施形態と同様にモジュール基板１の下面に磁束透過層２６を設けることができる。
【００４１】
以上のように、上記各実施形態のＩＣモジュールにおいては、複数のセラミックス基材層７を積層してブロック状に構成したモジュール基板１の内部にループアンテナからなるアンテナ３を構成したので、モジュール基板１の構造強度を向上し、また、高温の環境下での変形、あるいは溶解を防止して、アンテナ３の機能が損なわれることなくＩＣモジュールを適正に機能させることができる。また、ＩＣチップ２の一対の接続電極５・５と、アンテナ３の一対の接続端子１７・１７と、これらを接続する接続体２２の全てを収容凹部８の内部に収容した状態で、収容凹部８の開口面を蓋体２３で塞ぐようにしたので、他物と接触しやすい環境下であってもＩＣチップが破壊されるのを防止して、高湿度の環境下であっても接続電極５、接続端子１７、および接続体２２に水分が付着して腐食するのを解消して、ＩＣモジュールを適正に機能させることができる。従って、高度の耐環境性を発揮できるＩＣモジュールとすることができる。
【００４２】
加えて、接続電極５・５を収容凹部８の開口面に臨む状態で収容凹部８に収容し、平面視におけるＩＣチップ２の外郭線の外の収容凹部８の内部にアンテナ３の各接続端子１７・１７を配置し、ＩＣチップ２の一対の接続電極５・５と、アンテナ３の一対の接続端子１７・１７とを、接続体２２で接続したので、収容凹部８の開口面から接続端子１７と接続電極５とを接続体２２で接続することができる。従って、リフロー炉を使用して接続する従来の無線通信モジュールに比べて、ＩＣチップ２とアンテナ３との接続に要する手間と時間を削減して、より低コストでＩＣモジュールを製造できる。
【００４３】
収容凹部８に蓋体２３を兼ねるモールド樹脂２４を充填する場合には、ＩＣチップ２、接続電極５、接続端子１７、および接続体２２をモールド樹脂２４で密封して保護でき、他物との接触を確実に阻止することができる。また、ＩＣチップ２および接続体２２をモジュール基板１に対して強固に固定でき、大きな衝撃が作用する環境の下であっても、ＩＣチップ２および接続体２２がずれ動くことがない。これにより、接続体２２が破断するのを阻止して、ＩＣモジュールの耐久性を向上して適正に機能させることができる。モールド樹脂２４が蓋体２３を兼ねるようにしたので、モールド樹脂２４で収容凹部８の開口面を塞ぐことができ、ＩＣモジュールの製造コストの低廉化を図ることができる。
【００４４】
ＩＣチップ２の平面形状よりも十分に大きい開口形状を有する第１収容凹部９と、第１収容凹部９の下側に設けられてＩＣチップ２の平面形状よりも僅かに大きい開口形状を有する第２収容凹部１０とで収容凹部８を構成したので、ＩＣモジュールの製造時に、ＩＣチップ２を第２収容凹部１０に収容するだけで、ＩＣチップ２とモジュール基板１との位置決めを完了させることができ、両者１・２の位置決めの手間を省くことができる。また、第１収容凹部９の底面１１に両接続端子１７・１７を設け、第２収容凹部１０にＩＣチップ２を収容したので、ＩＣチップ２とアンテナ３との接続作業スペースを確保して、ワイヤボンディング装置による接続端子１７と接続電極５との接続作業を適正かつ容易に行うことができる。
【００４５】
第２収容凹部１０の深さ寸法をＩＣチップ２の厚み寸法と略同一寸法に設定し、第２収容凹部１０に収容されたＩＣチップ２の上面２ａを第１収容凹部９の底面１１と略面一状に構成したので、段差がない分ワイヤボンディング装置による接続端子１７と接続電極５との接続作業をさらに適正かつ容易に行うことができる。
【００４６】
ブロック状のモジュール基板１の上面または下面（外面）に磁束透過層２６を設けたので、ＩＣモジュールの装着対象が金属面Ｓの場合であっても、磁束透過層２６を金属面Ｓに密着させた状態でＩＣモジュールを装着することにより、アンテナ３の周囲にループ状の磁路が形成され、ＩＣモジュールを無線通信可能な状態で金属面Ｓに装着することができる。これにより、ＩＣモジュールの装着対象が金属であるか、あるいは非金属であるかを問わず使用できる、汎用性に優れたＩＣモジュールとすることができる。磁束透過層２６は、上面または下面以外に、前後または左右の側面のいずれかひとつの面に設けてもよいし、複数の面にそれぞれ設けてもよい。要は、モジュール基板１を金属面Ｓに磁束透過層２６を介して装着したときに、金属面Ｓとアンテナ３との間を磁束が通過してループ状の磁路が形成されるように、磁束透過層２６が設けてあればよい。
【００４７】
収容凹部８が凹み形成されるモジュール基板１の上面にフェライトを含むシート体からなる磁束透過層２６を設けたので、モールド樹脂２４に加えて磁束透過層２６でもＩＣチップ２および接続体２２を保護して、ＩＣモジュールを適正に機能させることができる。また、モールド樹脂２４で磁束透過層２６をモジュール基板１に固定できるので、別途接着剤などで磁束透過層２６を固定する必要がなく、ＩＣモジュールの製造コストの低廉化を図ることができる。
【００４８】
モジュール基板１の焼結時に内蔵したコンデンサ４をアンテナ３に並列、または直列に接続して共振回路を構成したので、別途共振回路を構成するコンデンサ４をモジュール基板１に実装する必要がなく、ＩＣモジュールの部品点数を削減することができる。
【００４９】
（参考実施形態）  図１０に本発明に係るＩＣモジュールの参考実施形態を示す。そこでは、ＩＣチップ２の接続電極５・５は、同チップ２の下面２ｂの対向する隅部に設け、アンテナ３の接続端子１７・１７は、接続電極５・５に対応するように第２収容凹部１０の底面１０ａに設けた。ＩＣチップ２は、第２収容凹部１０に収容した状態で、接続電極５と接続端子１７とをはんだバンプ（接続体）２２で接続した。モジュール基板１に対するＩＣチップ２の実装は、接続端子１７上または接続電極５上にはんだバンプ２２を載置し、ＩＣチップ２を第２収容凹部１０に収容した状態で、リフロー炉を通過させて行う。このように、第２収容凹部１０にＩＣチップ２を収容した状態でリフロー炉を通過させるので、はんだバンプ２２が溶融した際に、第２収容凹部１０の周囲壁でＩＣチップ２が位置ずれするのを規制して、確実にモジュール基板１にＩＣチップ２を実装することができる。従って、ＩＣチップ２の実装不良による不良品の発生を防止して、ＩＣモジュールの製造コストの低廉化を図ることができる。なお、本実施形態においても第５実施形態と同様に、磁束透過層２６をモジュール基板１の下面に設けてもよく、また、磁束透過層２６をモジュール基板１の上面に設けて磁束透過層２６が蓋体２３を兼ねるように構成した場合には、モールド樹脂２４は省略することができる。
【００５０】
図１０のＩＣモジュールは次の形態で実施することができる。
無線通信用のアンテナ３を内蔵するモジュール基板１にＩＣチップ２が実装されているＩＣモジュールを対象とする。モジュール基板１は、複数のセラミックス基材層７を積層してブロック状に構成されており、積層されるセラミックス基材層７の間に、一対の接続端子１７・１７を備えるアンテナ３が形成されており、モジュール基板１に、ＩＣチップ２を収容する収容凹部８が凹み形成されており、収容凹部８は、ＩＣチップ２の平面形状よりも十分に大きい開口形状を有する第１収容凹部９と、第１収容凹部９の下側に設けられてＩＣチップ２の平面形状よりも僅かに大きい開口形状を有する第２収容凹部１０とで構成され、第２収容凹部１０にＩＣチップ２が収容されており、ＩＣチップ２の下面に、アンテナ３の各接続端子１７・１７がそれぞれ接続される接続電極５・５が設けられ、一対の接続端子１７・１７が、第２収容凹部１０の底面１０ａに設けられており、ＩＣチップ２の一対の接続電極５・５と、アンテナ３の一対の接続端子１７・１７と、これらを接続する接続体２２の全てが、収容凹部８の内部に収容された状態で、収容凹部８の開口面が蓋体２３で塞がれているＩＣモジュール。
【００５１】
収容凹部８に蓋体２３を兼ねるモールド樹脂２４を充填して、第２収容凹部１０に収容したＩＣチップ２と、接続電極５・５および接続端子１７・１７と、接続体２２を密封することができる。
【００５２】
上記各実施形態のＩＣモジュールはＲＦＩＤタグとして機能するように構成したが、ＩＣチップ２を鉄道事業者などが発行する定期券情報などを格納できるチップとして構成した場合には、ＩＣモジュールをカードに担持させることにより、非接触式のＩＣカードとして利用することができる。モジュール基板１は平面視において四角形状に形成したが、円形あるいは多角形状に形成することができる。磁束透過層２６はアモルファス磁性体を含むシート体、あるいはフェライトとアモルファス磁性体の両者を含むシート体であってもよく、シート体は硬質のシート体であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  モジュール基板
２  ＩＣチップ
２ａ  上面
３  アンテナ
４  コンデンサ
５  接続電極
７  セラミックス基材層
８  収容凹部
９  第１収容凹部
１０  第２収容凹部
１１  底面
１７  接続端子
２２  接続体（リード）
２３  蓋体
２４  モールド樹脂
２６  磁束透過層
【図１】
0006367661.tif 000002
【図２】
0006367661.tif 000003
【図３】
0006367661.tif 000004
【図４】
0006367661.tif 000005
【図５】
0006367661.tif 000006
【図６】
0006367661.tif 000007
【図７】
0006367661.tif 000008
【図８】
0006367661.tif 000009
【図９】
0006367661.tif 000010
【図１０】
0006367661.tif 000011