(57)【要約】【課題】  容易に小型化を図ることができる電子機器およびその製造方法を提供する。【解決手段】  基板１１の表面ＳにはＩＣチップ４１およびアンテナコイル６１が実装されている。このＩＣチップ４１は、アンテナコイル６１を介した通信を制御する通信回路を備える。ＩＣチップ４１の周囲には封止材（モールド）５３が設けられている。アンテナコイル６１はＩＣチップ４１と電気的に接続されている。このアンテナコイル６１は、表面Ｓに垂直な方向からみてＩＣチップ４１を包囲する姿態にて封止材５３の内部に配置されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材に配置されたＩＣチップと、
前記基材に接合されて前記ＩＣチップを封止する封止材と、
前記ＩＣチップを包囲する姿態にて前記封止材の内部に配置されたアンテナコイルと
を具備する電子機器。
【請求項２】
前記アンテナコイルは、前記ＩＣチップに対して電気的に接続され、
前記ＩＣチップは、前記アンテナコイルを介したデータの送受信を制御する通信回路を含む
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
複数の画素が配列された基板と、
前記各画素に駆動信号を供給する駆動回路を有し前記基板に配置された第１のＩＣチップと、
データの送受信を制御する通信回路を有し前記基板に配置された第２のＩＣチップと、
前記基板に接合されて前記各ＩＣチップを封止する封止材と、
前記第２のＩＣチップを包囲する姿態にて前記封止材の内部に配置され、前記第２のＩＣチップに対して電気的に接続されたアンテナコイルと
を具備する電子機器。
【請求項４】
基材にＩＣチップを配置するチップ配置工程と、
前記ＩＣチップを包囲するようにアンテナコイルを配置するアンテナ配置工程と、
前記基材に封止材を堆積させて、前記封止材により前記アンテナコイルを包容させるとともに前記ＩＣチップを封止する封止工程と
を有する電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の機器と通信する機能を備えた電子機器に関し、特に、この種の電子機器において通信に利用されるアンテナコイルを基材上に実装する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
他の機器と無線により通信する機能を備えた種々の電子機器が従来から広く普及している。例えば、利用者や物品を識別するためのＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用した技術のもとでは、種々のデータが記憶されたＩＣタグ（ＲＦＩＤ）と、このＩＣタグに対して非接触にてデータの書込みや読出しを行なう機器（以下「リーダライタ」という）とが利用される。このＩＣタグやリーダライタといった電子機器は、携帯性の確保や消費電力の低減といった観点から一般的に小型であることが要求される。このような小型化の要求に応えるために、例えば特許文献１には、表示機能を備えた電子機器において、画像を表示するための走査線やデータ線をアンテナとして兼用する構成が開示されている。この構成によれば、走査線やデータ線からアンテナを独立に配設した構成と比較して小型化が図られる。
【特許文献１】特開平７−４６５１５号公報（段落００３４および図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示された構成においては、画像を表示する領域にアンテナが配置されることになるため、このアンテナと通信を制御する通信回路を備えたＩＣチップとが相当の距離をもって離間した位置に配置されることになる。したがって、アンテナとＩＣチップとの間で授受される信号にノイズが重畳され易いという問題が生じ得る。また、走査線やデータ線をアンテナとして兼用すると、画素の表示駆動信号と無線通信の信号の分離が必要になってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、容易に小型化を図ることができる電子機器およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するため、本発明に係る電子機器は、基材と、基材に配置されたＩＣチップと、基材に接合されてＩＣチップを封止する封止材と、ＩＣチップを包囲する姿態にて封止材の内部に配置されアンテナコイルとを具備する。
【０００５】
この構成によれば、アンテナコイルがＩＣチップを取り囲む状態で封止材の内部に配置されるから、封止材と重ならない領域にアンテナコイルが配置された構成と比較して、アンテナコイルの配置に要するスペースを低減することができる。なお、本発明における封止材（いわゆるモールド）は、ＩＣチップの一部を覆ってＩＣチップとこれが電気的に接続される接続端子を封止して保護するものであれば足り、ＩＣチップをその全体にわたって完全に被覆するものである必要は必ずしもない。また、本発明における基材は、板状の部材である必要は必ずしもない。例えば本発明における電子機器をＲＦＩＤに適用した場合には商品など各種の物品に対して直接的にＩＣチップが配置され得るが、この場合にはＩＣチップの配置の対象となる物品が基材に相当する。但し、基材は、画像を表示する機能を備えた電子機器の基板であってもよい。この場合には、多数の画素および画素を駆動する駆動回路などが基板に配置されることになる。画素の駆動回路は、通信回路を有するＩＣチップに設けられていてもよいし、これとは別個に設けられていてもよい。
【０００６】
本発明において、アンテナコイルにより包囲されるＩＣチップの機能や作用の如何は不問である。例えば、基板に配列された画素によって画像を表示する機能を備えた電子機器においては、画素を駆動する駆動回路または他の制御回路を有するＩＣチップをアンテナコイルで包囲することも可能である。
ただし、アンテナコイルがＩＣチップに接続されるとともに当該ＩＣチップがアンテナコイルを介したデータの送受信を制御する通信回路を含む構成とすれば、通信に関連しない回路のみが搭載されたＩＣチップを包囲するようにアンテナコイルが配置された構成と比較してアンテナコイルと通信回路との距離が短くて済むから、アンテナコイルおよび通信回路の相互間で授受される信号に重畳され得るノイズを低減することができる。
【０００７】
また、複数の画素が配列された基板と、各画素に駆動信号を供給する駆動回路を有し基板に配置された第１のＩＣチップと、データの送受信を制御する通信回路を有し基板に配置された第２のＩＣチップと、基板に接合されて各ＩＣチップを封止する封止材を有する電子機器にも本発明は適用され得る。この電子機器においては、第２のＩＣチップを包囲する姿態にて封止材の内部にアンテナコイルを配置して第２のＩＣチップに電気的に接続すれば、アンテナコイルの配置に要するスペースを低減しつつ、アンテナコイルおよび通信回路の相互間で授受される信号のノイズを低減することができる。なお、本発明における画素の構成は任意であるが、典型的には、相互に対向する電極の間隙に電気光学物質を配置した構成が採用され得る。この電気光学物質は、電流や電圧といった電気的なエネルギを透過率や輝度といった光学的な作用に変換するための物質であり、例えば液晶やＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）素子やプラズマや電気泳動溶液である。
【０００８】
本発明に係る電子機器の製造方法は、基材にＩＣチップを配置するチップ配置工程と、ＩＣチップを包囲するようにアンテナコイルを配置するアンテナ配置工程と、基材に封止材を堆積させて、封止材によりアンテナコイルを包容させるとともにＩＣチップを封止する封止工程とを有する。この方法によれば、本発明に係る電子機器と同様の理由により、アンテナコイルの配置に要するスペースを低減することができる。また、封止工程でアンテナコイルを機材に固定することが可能である。なお、チップ配置工程およびアンテナ配置工程が実行される順序は任意である。すなわち、チップ配置工程に続いてアンテナ配置工程が実行されてもよいし、これとは逆にアンテナ配置工程の後にチップ配置工程が実行されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す図面においては、各部の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００１０】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子機器のうちアンテナコイルが配置される基板の近傍を拡大して示す平面図であり、図２は、図１におけるII−II線からみた断面図である。本実施形態における電子機器１０は、例えばＩＣタグであり、図１および図２に示されるように、基板（基材）１１と、この基板１１に実装されたＩＣチップ４１およびアンテナコイル６１とを有する。このうち基板１１は、例えばリジッド基板や可撓性を有するフレキシブル基板など、表面Ｓを有する板状の部材である。アンテナコイル６１は、基板１１の表面Ｓに垂直な方向からみてＩＣチップ４１を包囲するように導線を一回または複数回環状に巻いた方形ループコイルであり、他の機器から送信された電波の受信と他の機器への電波の送信とを行なうためのアンテナとして機能する。電波による通信に代えてまたはこれに加えてアンテナコイルは電磁誘導の原理を用いた充電のために使用されてもよい。一方、ＩＣチップ４１は、パッケージングが施されていないチップ（いわゆるベアチップ）であり、アンテナコイル６１を介した通信を制御するための通信回路と、通信に供されるデータを記憶する記憶回路とを含んでいる。このうち通信回路は、アンテナコイル６１により受信された電波を復調して得られるデジタルデータを記憶回路に出力するとともに、記憶回路から読み出されたデジタルデータにより搬送波を変調して得られる電波をアンテナコイル６１から送信する。
【００１１】
ＩＣチップ４１は、図２に示されるように、接合面４０１を基板１１に対向させた状態で異方性導電膜５１を介して表面Ｓに固定される。この接合面４０１には、通信回路に接続された入力端子および出力端子の各々を覆うようにバンプ（突起電極）４０２が形成されている。一方、基板１１の表面Ｓには、ＩＣチップ４１のバンプ４０２に接続される接続端子６３１と、アンテナコイル６１を構成する導線の各端部が接続される接続端子６３３とを有する配線６３が形成されている。図２に示されるように、ＩＣチップ４１の接合面４０１が異方性導電膜５１の接着剤５１１によって表面Ｓに接合された状態において、各接続端子６３１とＩＣチップ４１の各バンプ４０２とは接着剤５１１に分散された導電性粒子５１２を介して電気的に導通する。この構成により、アンテナコイル６１の各端部とＩＣチップ４１の通信回路との電気的な導通が図られる。
【００１２】
ＩＣチップ４１とアンテナコイル６１とが実装された基板１１の表面Ｓには封止材（モールド）５３が接合されている。この封止材５３は、例えばシリコーン樹脂（silicone）などの樹脂材料からなり、基板１１の表面Ｓに垂直な方向からみてＩＣチップ４１をその全周にわたって包囲するように形成される。したがって、ＩＣチップ４１の接合面４０１と表面Ｓとが対向する部分（より詳細にはバンプ４０２と配線６３とが導通する部分）は封止材５３によって封止されて保護される。この構成によれば、ＩＣチップ４１の接合面４０１が封止材５３によって密閉されて外気から隔離されるため、外気中の水分の付着によりバンプ４０２や接続端子６３１が腐食する事態は防止される。ＩＣチップ４１の周囲に配置されたアンテナコイル６１は封止材５３によって包容されている。すなわち、封止材５３はアンテナコイル６１をその全長にわたって覆う。なお、図示の形態では、ＩＣチップ４１の上面は封止材５３から露出しているが、ＩＣチップ４１全体が封止材５３で包囲されていてもよい。また、アンテナコイルの一部が封止材から露出しても良い。この場合、封止材はアンテナコイルに対して機械的強度の補強としてもっぱら用いられることになる。
【００１３】
このように、本実施形態においては、ＩＣチップ４１の周囲に形成された封止材５３の内部にアンテナコイル６１が配置されているから、ＩＣチップ４１および封止材５３から離間した位置にアンテナコイル６１が配置された構成と比較して、ＩＣチップ４１およびアンテナコイル６１の配置に要するスペースを低減することができる。しかも、アンテナコイル６１が封止材５３により密閉されて外気から隔離されるから、外気中の水分の付着に起因したアンテナコイル６１の腐食が防止される。また、通信回路を備えたＩＣチップ４１を包囲するようにアンテナコイル６１が配置されているから、ＩＣチップ４１および封止材５３から離間した位置にアンテナコイル６１が配置された構成と比較して、アンテナコイル６１とＩＣチップ４１との間で授受される信号に重畳され得るノイズが低減される。
【００１４】
＜２．第２実施形態＞
次に、画像を表示する機能を備えた電子機器に本発明を適用した形態について説明する。図３は、本実施形態に係る電子機器に搭載される表示パネルの構成を示す平面図であり、図４は、図３におけるIV−IV線からみた断面図である。この表示パネル２０は、例えばＩＣタグに対してデータの書込みおよび読出しを行なうリーダライタに採用され、ＩＣタグから読み出されたデータやＩＣタグに書き込まれるデータを表示するための手段である。図３および図４に示されるように、表示パネル２０は、相互に対向するように枠状の周辺シール材２４（図３においては図示略）を介して貼り合わされた基板２１および２２を有する。基板２１および２２はガラスやプラスチックなどからなる光透過性を有する板状部材である。図３に示されるように、基板２１と基板２２とが重なり合う領域（いわゆる表示領域）には走査線およびデータ線（何れも図示略）との交差に対応するように複数の画素Ｇがマトリクス状に配列されている。各画素Ｇは、基板２１と基板２２とに挟まれた液晶と、この液晶に電圧を印加するための一対の電極とからなる。
【００１５】
基板（基材）２１の表面Ｓのうち基板２２の周縁から張り出した領域（以下「周辺領域」という）には、ＩＣチップ４２（４２１、４２２、４２３および４２４）が実装されている。これらのＩＣチップ４２はベアチップである。このうちＩＣチップ４２１および４２２の各々は、各走査線に対して走査信号を順次に出力する走査線駆動回路を有し、ＩＣチップ４２３は、表示すべき階調に応じた画像信号を各データ線から画素Ｇに出力するデータ線駆動回路を有する。一方、ＩＣチップ４２４は、上記第１実施形態のＩＣチップ４１と同様の通信回路および記憶回路に加えて、各走査線駆動回路やデータ線駆動回路に対してクロック信号など各種の制御信号を出力する制御回路を有する。
【００１６】
基板２１の表面Ｓには、各ＩＣチップ４２間で授受される信号を伝送するための複数の配線６３が形成されている。各ＩＣチップ４２は、図４に示されるように、複数のバンプ４０２が形成された接合面４０１を表面Ｓに対向させた状態で基板２１の表面Ｓに実装（いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）実装）される。すなわち、各ＩＣチップ４２の接合面４０１が異方性導電膜５１の接着剤５１１によって表面Ｓに接合された状態において、各配線６３の端部に形成された接続端子６３１（図５参照）と各ＩＣチップ４２のバンプ４０２とが異方性導電膜５１の導電性粒子５１２を介して電気的に導通する。また、各ＩＣチップ４２の周囲には、接合面４０１を外気から隔離するための封止材５３が設けられ、封止材５３は基板２１に接合されている。
【００１７】
さらに、基板２１の表面Ｓに垂直な方向からみてＩＣチップ４２４の周囲にはアンテナコイル６１が配置されている。このアンテナコイル６１の各端部は、配線６３の接続端子６３３を介してＩＣチップ４２４の通信回路に接続されている。アンテナコイル６１は、上記第１実施形態と同様に、ＩＣチップ４２４の周囲に設けられた封止材５３の内部に配置されている。したがって、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００１８】
＜３．製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係る電子機器を製造する工程について説明する。なお、ここでは上記第２実施形態に係る電子機器の製造工程を例示するが、第１実施形態に係る電子機器１０も同様の工程により製造される。また、以下では、特にＩＣチップ４２４が配置される部分の近傍に着目して説明を進める。
【００１９】
まず、図５に示されるように、基板２１の表面ＳのうちＩＣチップ４２４が実装されるべき領域にシート状の異方性導電膜５１が配置される。この異方性導電膜５１は、基板２１の表面Ｓ上に形成された配線６３の接続端子６３１と重なり合うように配置される。次いで、図６に示されるように、ＩＣチップ４２４が基板２１に実装される。すなわち、第１に、バンプ４０２が形成された接合面４０１が異方性導電膜５１と対向するようにＩＣチップ４２４を配置するとともにその位置を調整し、第２に、異方性導電膜５１を加熱しつつＩＣチップ４２４を基板２１側に加圧して固定する。
【００２０】
続いて、図７に示されるように、表面Ｓに垂直な方向からみてＩＣチップ４２４を取り囲むようにアンテナコイル６１が配置される。このとき、アンテナコイル６１は、基板２１上の接続端子６３３に各端部が接触するとともに他の配線６３には接触しない姿勢に保持される。この後、図８に示されるように、ＩＣチップ４２４の周囲を覆うように封止材５３が堆積される。この工程により、アンテナコイル６１は、接続端子６３３に各端部が接触した姿勢を維持したまま封止材５３の内部に固定され、ＩＣチップ４２４および接続端子が封止される。この後、樹脂製の封止材５３は硬化させられる。以上の工程を経て上記第２実施形態の表示パネル２０が得られる。
【００２１】
＜４．変形例＞
上記実施形態に対しては種々の変形が施される。具体的な変形の態様は以下の通りである。以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００２２】
（１）上記各実施形態においては通信回路を備えたＩＣチップ４１または４２４を包囲するようにアンテナコイル６１が配置された構成を例示したが、これ以外のＩＣチップの周囲にアンテナコイル６１が配置された構成も採用され得る。例えば、図３に示すＩＣチップ４２１、４２２または４２３を包囲するようにアンテナコイル６１を配置した構成としてもよい。この構成においては、アンテナコイル６１の端部から通信回路を備えたＩＣチップ４２４に至るように配線６３が形成される。もっとも、ＩＣチップ４２１、４２２または４２３に対して駆動回路（走査線駆動回路またはデータ線駆動回路）とともに通信回路が搭載された構成とした場合には、アンテナコイル６１がＩＣチップ４２１、４２２または４２３に接続される。また、上記各実施形態においてはアンテナコイル６１が配線６３を介してＩＣチップ４１または４２４に接続される構成を例示したが、アンテナコイル６１が配線６３を介することなく直接的にＩＣチップ４１または４２４（より詳細にはバンプ４０２）に接続された構成も採用され得る。さらに各ＩＣチップは単一の機能を有するだけでなく、通信と画素駆動のような複数の機能を有していてもよい。
【００２３】
（２）上記第２実施形態においては、複数のＩＣチップ４２の各々に対して別個の封止材５３が形成された構成を例示したが、複数のＩＣチップ４２にわたって連続する封止材５３が形成された構成も採用され得る。例えば、図３に示す周辺領域の全域を覆うように封止材５３を形成してもよい。また、上記各実施形態においては、各ＩＣチップ４１または４２の上面（接合面４０１とは反対側の面）が露出するように封止材５３が形成された構成を例示したが、各ＩＣチップ４１または４２を上面も含めて完全に覆うように封止材５３が形成された構成としてもよい。また、アンテナコイルを必要に応じて複数設けることも可能で、例えば、送信用、受信用、給電用等を使い分けても良い。
【００２４】
（３）上記各実施形態においては、本発明をＩＣタグおよびリーダライタに適用した場合を例示したが、他の機器と通信する機能を備えた他の電子機器１０（例えば携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）といった通信端末）にも本発明は適用され得る。また、上記第２実施形態においては、液晶を用いた表示パネル２０を例示したが、表示パネルの構成の如何は不問である。例えば、有機ＥＬ（Electroluminescent）素子などのＯＬＥＤ（Organic
Light Emitting Diode）素子、プラズマ表示素子、電気泳動素子を用いた表示パネルなど各種の表示パネルに本発明が適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子機器のうちＩＣチップが配置される基板の構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるII−II線からみた断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電子機器のうち表示パネルの構成を示す平面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線からみた断面図である。
【図５】基板の表面上に異方性導電膜が配置される工程を示す平面図である。
【図６】基板の表面上にＩＣチップが配置される工程を示す平面図である。
【図７】基板の表面上にアンテナコイルが配置される工程を示す平面図である。
【図８】基板の表面上に封止材が形成される工程を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０……電子機器、２０……表示パネル、Ｇ……画素、１１，２１，２２……基板、４１、４２（４２１，４２２，４２３，４２４）……ＩＣチップ、４０１……実装面、４０２……バンプ、５１……異方性導電膜、５３……封止材、６１……アンテナコイル、６３……配線。
【図１】
2005316580.tif 000003
【図２】
2005316580.tif 000004
【図３】
2005316580.tif 000005
【図４】
2005316580.tif 000006
【図５】
2005316580.tif 000007
【図６】
2005316580.tif 000008
【図７】
2005316580.tif 000009
【図８】
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