(57)【要約】【課題】指向性の高いＩＣ部品を提供する。【解決手段】パッケージ基板１００上に、ＩＣチップ２００の高周波入出力端子２１１，２１２から金属ワイヤー５１１、５１２を通して給電され輻射器として機能する第１の導体パターン１１１（その各部分パターン１１１および１１２を合わせたもの）と、この第１の導体パターン１１１に平行な反射器として機能する第２導体パターン１２０を設ける。【選択図】図１
2007300266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波入出力端子を有し所定の基板に搭載されたＩＣチップと、前記基板に形成され前
記ＩＣチップの所定の高周波入出力端子に接続された第１導体パターンと前記基板に前記
第１導体パターンとは所定距離離隔して前記第１導体パターンの長手方向に対して略平行
に形成された第２導体パターンとを有するアンテナと、を備えたことを特徴とするＩＣ部
品。
【請求項２】
前記第１導体パターンは輻射器としてのダイポールアンテナを構成していることを特徴
とする請求項１に記載のＩＣ部品。
【請求項３】
前記第２導体パターンは前記第１導体パターンよりも長手方向の寸法が長い線状パター
ンであり、実質的に前記第１導体パターンにより構成される輻射器に対する反射器を成す
ように構成されていることを特徴とする請求項１乃至２の何れか一項に記載のＩＣ部品。
【請求項４】
前記第１導体パターン及び第２導体パターンの間に前記ＩＣチップが配置されているこ
とを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のＩＣ部品。
【請求項５】
前記ＩＣチップの高周波入出力端子と前記第１の導体パターンは金属ワイヤーによって
接続されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のＩＣ部品。
【請求項６】
前記第１導体パターンに対し前記第２導体パターンとは反対側に所定距離離隔して前記
第１導体パターンの長手方向に対して略平行に延長される如く形成された第３導体パター
ンを更に含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＩ
Ｃ部品。
【請求項７】
前記第１導体パターンに対し前記第２導体パターンとは反対側に所定距離離隔して前記
第１導体パターンの長手方向に対して略平行に延長される如く形成された第３導体パター
ンを更に含んで構成され、前記第３導体パターンは前記第１導体パターンよりも長手方向
の寸法が短い線状パターンであり、実質的に前記第１導体パターンにより構成される輻射
器に対する導波器を成すように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか
一項に記載のＩＣ部品。
【請求項８】
前記第１導体パターンは輻射器としてのループアンテナを構成していることを特徴とす
る請求項１に記載のＩＣ部品。
【請求項９】
高周波入出力端子を有し所定の基板に搭載されたＩＣチップと、前記基板に形成され前
記ＩＣチップの所定の高周波入出力端子に接続された第１導体線条と前記基板に前記第１
導体線条とは所定距離離隔して前記第１導体線条の長手方向に対して略平行に形成された
第２導体線条とを有するアンテナと、を備えたことを特徴とするＩＣ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超短距離無線通信用のアンテナ等として適合するＩＣ部品に関し、特に、指
向性を有するＩＣ部品の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に搭載されるボンディングワイヤーを小型のアンテナとして機能させるように構成
したＩＣ部品が提案されている。基板上の特定のボンディングワイヤーをアンテナとして
機能するに適合したサイズに設定し、これらのボンディングワイヤーが導出される半導体
回路（ＩＣチップ）と共に有機性のカバーで覆うことによってＲＦタグとして機能するＩ
Ｃ部品を構成するといったものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また一方、このようなワイヤーによらず、基板上に形成した導体パターンをアンテナの
素子として機能させるようにした構造のものも提案されている。その一例として、誘電体
基板（例えばガラスエポキシ基板）上に互いに平行な２本の導体線と２本のアンテナ導体
とが形成されてなる平面構造のダイポールアンテナが提案されている。この提案では、ア
ンテナ導体を折れ曲りパターンにしてアンテナ全体の小型化を実現しながらアンテナ長を
長くすることでき、しかも、電界を打ち消し合う部分を少なくすることができるので、利
得を高めることができるとされている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
他方、ＲＦＩＤシステム用のタグを構成するためのアンテナとして円偏波信号を送信す
ることができる種々の導体パターンを適用したダイポールアンテナも提案されている（例
えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−８８５８１号公報（段落００１０〜段落００１４、図１）
【特許文献２】特開２００５−１６７３２７公報（段落００２４〜段落００３２、図１）
【特許文献３】特開２００５−３４１１４９号公報（段落００３４〜段落００４５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来のＩＣ部品においては、実装基板上のボンディングワイヤーをアンテ
ナとして機能せしめ、或いは、基板上に形成した導体パターンをダイポールアンテナに用
いて、ＩＣ部品間で無線通信を行うことを可能にするものである。
しかしながら、これらの従来の技術一般に関し、電波の放射パターンに着目してみると
、例えば特定の用途に適用する短距離通信等の場合は、基本的に通信を行う送信側と受信
側との位置関係は固定しているため、必然的に相互に特定方向に向かって通信することと
なるため、従来の方式のアンテナのように電波が四方八方に放射されてしまうことはエネ
ルギー的に非効率である。
【０００６】
既述の文献所載のアンテナは何れも基本的にダイポールであって指向性を設定するもの
では無く、敢えて指向性を持たせようとする課題認識も未だ指摘されていない。
本発明は上述のような状況に鑑みてなされたものであり、指向性の高いＩＣ部品を提供
することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するべく、本願では次に列記するような技術を提案する。
（１）高周波入出力端子を有し所定の基板に搭載されたＩＣチップと、前記基板に形成さ
れ前記ＩＣチップの所定の高周波入出力端子に接続された第１導体パターンと前記基板に
前記第１導体パターンとは所定距離離隔して前記第１導体パターンの長手方向に対して略
平行に形成された第２導体パターンとを有するアンテナと、を備えたことを特徴とするＩ
Ｃ部品。
上記（１）のＩＣ部品では、第１導体パターンと第２導体パターンとによって平行な素
子が構成されたアンテナであって、第２導体パターンから第１導体パターンに向かう方向
の指向性を有するアンテナが実現される。
【０００８】
（２）前記第１導体パターンは輻射器としてのダイポールアンテナを構成していることを
特徴とする（１）のＩＣ部品。
上記（２）のＩＣ部品では、（１）のＩＣ部品において特に、第１導体パターンは輻射
器としてのダイポールアンテナを構成する。
【０００９】
（３）前記第２導体パターンは前記第１導体パターンよりも長手方向の寸法が長い線状パ
ターンであり、実質的に前記第１導体パターンにより構成される輻射器に対する反射器を
成すように構成されていることを特徴とする（１）乃至（２）の何れか一のＩＣ部品。
上記（３）のＩＣ部品では、（１）乃至（２）の何れか一のＩＣ部品において特に、第
２導体パターンは第１導体パターンよりも長手方向の寸法が長い線状パターンであり、実
質的に第１導体パターンにより構成される輻射器に対する反射器を構成する。
【００１０】
（４）前記第１導体パターン及び第２導体パターンの間に前記ＩＣチップが配置されてい
ることを特徴とする（１）乃至（３）の何れか一のＩＣ部品。
上記（４）のＩＣ部品では、（１）乃至（３）の何れか一のＩＣ部品において特に、第
１導体パターン及び第２導体パターンの間に前記ＩＣチップが配置されてスペース効率の
良いレイアウトが実現される。
【００１１】
（５）前記ＩＣチップの高周波入出力端子と前記第１の導体パターンは金属ワイヤーによ
って接続されていることを特徴とする（１）乃至（４）の何れか一のＩＣ部品。
上記（５）のＩＣ部品では、（１）乃至（４）の何れか一のＩＣ部品において特に、Ｉ
Ｃチップの高周波入出力端子と第１の導体パターンは金属ワイヤーによって接続され、Ｉ
Ｃチップと第１の導体パターンは、該金属ワイヤーを通して送受信に係る電力の授受を行
なう。
【００１２】
（６）前記第１導体パターンに対し前記第２導体パターンとは反対側に所定距離離隔して
前記第１導体パターンの長手方向に対して略平行に延長される如く形成された第３導体パ
ターンを更に含んで構成されていることを特徴とする（１）乃至（５）の何れか一のＩＣ
部品。
上記（６）のＩＣ部品では、（１）乃至（５）の何れか一のＩＣ部品において特に、第
３導体パターンが当該アンテナにおける導波器として機能し得る。
【００１３】
（７）前記第１導体パターンに対し前記第２導体パターンとは反対側に所定距離離隔して
前記第１導体パターンの長手方向に対して略平行に延長される如く形成された第３導体パ
ターンを更に含んで構成され、前記第３導体パターンは前記第１導体パターンよりも長手
方向の寸法が短い線状パターンであり、実質的に前記第１導体パターンにより構成される
輻射器に対する導波器を成すように構成されていることを特徴とする（１）乃至（５）の
何れか一のＩＣ部品。
上記（７）のＩＣ部品では、（１）乃至（５）の何れか一のＩＣ部品において特に、第
３導体パターンが当該アンテナにおける導波器として機能する。
【００１４】
（８）前記第１導体パターンは輻射器としてのループアンテナを構成していることを特徴
とする（１）のＩＣ部品。
上記（８）のＩＣ部品では、（１）のＩＣ部品において特に、第１導体パターンは輻射
器としてのループアンテナとして機能する。
【００１５】
（９）高周波入出力端子を有し所定の基板に搭載されたＩＣチップと、前記基板に形成さ
れ前記ＩＣチップの所定の高周波入出力端子に接続された第１導体線条と前記基板に前記
第１導体線条とは所定距離離隔して前記第１導体線条の長手方向に対して略平行に形成さ
れた第２導体線条とを有するアンテナと、を備えたことを特徴とするＩＣ部品。
上記（９）のＩＣ部品では、第１導体線条と第２導体線条とによって平行な素子が構成
されたアンテナであって、第２導体線条から第１導体線条に向かう方向の指向性を有する
アンテナが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。尚、以下に参照する図において
は、便宜上、説明の主題となる要部は適宜誇張し、要部以外については適宜簡略化し乃至
省略されている。
図１は、本発明の実施の形態としてのＩＣ部品を表す図である。図１では、アンテナ１
１を備えたＩＣ部品１０におけるパッケージ基板１００上での各部のレイアウトが表され
ている。
【００１７】
即ち、パッケージ基板１００上には高周波入出力端子２１１、２１２を含む所定の複数
の外部端子２１０を有するＩＣチップ２００が搭載される。
即ち、ＩＣチップ２００の複数の外部端子２１０，２１０は夫々ボンディングワイヤー
３１０、３１０によってパッケージ基板１００上に配列された電極パッド４１０、４１０
に接続されている。
【００１８】
パッケージ基板１００上には所定のアンテナ１１の素子（図示の場合はアンテナ１１の
輻射器としてのダイポールアンテナを構成している素子）を成すように２分割された一対
の各部分パターン１１１および１１２を含んでなる第１導体パターン１１０が形成され、
ＩＣチップ２００の高周波入出力端子２１１および２１２がこの第１導体パターン１１０
の各部分パターン１１１および１１２に各対応して接続されている。
【００１９】
ＩＣチップ２００の高周波入出力端子２１１，２１２と第１の導体パターン１１１（そ
の各部分パターン１１１および１１２）は金属ワイヤー５１１、５１２によって接続され
、ＩＣチップ２００と第１の導体パターン１１０は、該金属ワイヤー５１１、５１２を通
して送受信に係る電力の授受を行なう。
【００２０】
パッケージ基板１００に第１導体パターン１１０とは所定距離離隔して第１導体パター
ン１１０の長手方向に対して略平行に延長されてアンテナ１１の他の素子（図示の場合は
アンテナ１１の反射器）を成すように形成された第２導体パターン１２０が設けられてい
る。図示のとおり、この第２導体パターン１２０の長手方向の寸法は第１導体パターン１
１０（その各部分パターン１１１および１１２を合わせたもの）の長手方向の寸法よりも
長い線状パターンである。
【００２１】
以上の様に、第１導体パターン１１０によって輻射器が、第２導体パターン１２０によ
って反射器が形成されてなるアンテナ１１は、第２導体パターン１２０から第１導体パタ
ーン１１０に向かう方向の指向性を有する。
また、図より明らかなとおり、第１導体パターン１１０及び第２導体パターン１２０の
間にＩＣチップ２００が配置されてパッケージ基板１００上でスペース効率の良いレイア
ウトが実現され、上述のように指向性を有するアンテナ１１がパッケージ基板１００上に
設けられたＩＣ部品１０は、それ自体は公知の樹脂封止によって、このアンテナ１１、Ｉ
Ｃチップ２００、パッケージ基板１００が一体となったＩＣ部品１０が構成される。
【００２２】
図２は、本発明の他の実施の形態を表す図である。図２において上掲の図１との対応部
には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、この図２の例では、
図１における第２導体パターン１２０に相応する第２導体パターン１２０ａは、パッケー
ジ基板１００上においてその一部がＩＣチップ２０によって覆われる位置に配置されてい
る（即ち、一部がＩＣチップ２０の下になっている）。
【００２３】
図２のようなレイアウトは、電極パッド４１０、４１０が配された領域を含むＩＣ部品
１０の外形サイズがアンテナ１１の輻射器としての第１導体パターン１１０と反射器とし
ての第２導体パターン１２０との間の望ましい間隔よりも大きくなったような場合に採用
すれば、アンテナ１１の理想的な特性が確保されることになる。
【００２４】
図３は、本発明の他の実施の形態を表す図である。図３において既述の各図との対応部
には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、この図３の例では、
図１における第１導体パターン１１０（その各部分パターン１１１および１１２を合わせ
たもの）に相応する第１導体パターン１１０は、その形状、並びに、配置が、図１におけ
る第１導体パターン１１０とは若干異なっている。
【００２５】
即ち、図３の実施の形態においては、第１導体パターン１１０ａ（その各部分パターン
１１１ａおよび１１２ａを合わせたもの）は、ＩＣチップ２００の高周波入出力端子２１
１および２１２が金属ワイヤー５１１、５１２によって電気的に接続される端部から一旦
ＩＣチップ２００の下面側に上記両部分（パターン１１１ａおよび１１２ａ）が平行に入
り込み、所定距離入り込んだところから、それら双方が逆方向に直角に折れ曲がってＩＣ
チップ２００のある領域外に突出するように第２導体パターン１２０と平行に延長された
ようなパターとして形成されている。
【００２６】
図３のようなレイアウトも、電極パッド４１０、４１０が配された領域を含むＩＣ部品
１０の外形サイズがアンテナ１１の輻射器としての第１導体パターン１１０と反射器とし
ての第２導体パターン１２０との間の望ましい間隔よりも大きくなったような場合に採用
すれば、アンテナ１１の理想的な特性が確保されることになる。
【００２７】
図４は、本発明の更に他の実施の形態を表す図である。図４において既述の各図との対
応部には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、この図４の例で
は特に、第１導体パターン１１０ｂに対し第２導体パターン１２０とは反対側に所定距離
離隔して第１導体パターン１１０の長手方向に対して略平行に延長される如く形成された
第３導体パターン１３０が設けられている。この第３導体パターン１３０はアンテナ１１
における導波器として機能し得る。
【００２８】
また、第１導体パターン１１０ｂ（その各部分パターン１１１ｂおよび１１２ｂを合わ
せたもの）は、図３の例のようにＩＣチップ２００の裏面側に入り込まず、ＩＣチップ２
００の高周波入出力端子２１１および２１２が金属ワイヤー５１１、５１２によって電気
的に接続される端部から第３導体パターン１３０側に向けて平行に延出し、所定距離延出
したところから、それら双方が逆方向に直角に折れ曲がって第２導体パターン１２０と平
行に延長するようなパターとして形成されている。
【００２９】
図４のようなレイアウトも、アンテナ１１に求められる特性に応じて、輻射器としての
第１導体パターン１１０、反射器としての第２導体パターン１２０、および、導波器とし
ての第３導体パターン１３０の間隔を適切なものとして選択することができ、アンテナ１
１の理想的な特性が確保されることになる。
また、特に、導波器としての第３導体パターン１３０を備えることから、八木・宇田ア
ンテナを構成することになり、より指向性の強い特性が得られる。
【００３０】
図５は、本発明の他の実施の形態を表す図である。図５において既述の各図との対応部
には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、この図５のものも図
４について上述の導波器としての第３導体パターン１３０を備えることから、八木・宇田
アンテナを構成する。
但し、図４における第１導体パターン１１０ｂ（その各部分パターン１１１ｂおよび１
１２ｂを合わせたもの）に替えて、図３におけると同様の第１導体パターン１１０ａ（そ
の各部分パターン１１１ａおよび１１２ａを合わせたもの）を適用しており、第１導体パ
ターン１１０ａの一部がＩＣチップ２００の裏面側に入り込むレイアウトをとるため、図
４の例よりも全体として小型化を図ることが可能になる。
【００３１】
図６は、本発明の更に他の実施の形態を表す図である。図６において既述の各図との対
応部には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、図６の例では、
アンテナ１１の輻射器を構成する第１導体パターン１１０ｂとして、パッケージ基板１０
０上に形成したラインパターンを適用している。このようなラインパターン（第１導体パ
ターン）１１０ｂにＩＣチップ２００の高周波入出力端子２１１から金属ワイヤー５１１
を通して給電するようにし、ラインパターンの一端１５１側を開放端とし、他端１５２側
を接地して、逆Ｆ型アンテナを構成している。この例でも、反射器としての第２導体パタ
ーン１２０を備え、相応の指向性を有するものとなっている。
【００３２】
図７は、本発明の他の実施の形態を表す図である。図７において既述の各図との対応部
には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、図７の例でも図６に
ついて既述の例と同様、アンテナ１１の輻射器を構成する第１導体パターン１１０ｃとし
て、パッケージ基板１００上に形成したラインパターンを適用している。
但し、図６における第１導体パターン１１０ｂとは異なり、このようなラインパターン
（第１導体パターン）１１０ｃの一端１５１側を開放端とし、他端１５２側にＩＣチップ
２００の高周波入出力端子２１１から金属ワイヤー５１１を通して給電するようにして、
ホイップアンテナを構成している。この例でも、反射器としての第２導体パターン１２０
を備え、相応の指向性を有するものとなっている。
【００３３】
図８は、本発明の更に他の実施の形態を表す図である。図８において既述の各図との対
応部には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略する。図示のとおり、第
１導体パターン１１０ｂ（その各部分パターン１１１ｂおよび１１２ｂを合わせたもの）
と第２導体パターン１２０については、図４を参照して既述の例と同様であるが、本例の
ものでは特に、導波器としての第３導体パターンが１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの如く
複数（３本）設けられている。このため、図４の例に比し、更に強い指向性を備えると共
に、より利得の高い特性を示す。
【００３４】
図９は、本発明の更に他の実施の形態を表す図である。図９において既述の各図との対
応部には同一の参照符号を附して示し、それら各部の説明は省略するが、この図９の例は
、図８を参照して既述の例とは、反射器としての第２導体パターン１２０、および、導波
器としての第３導体パターン１３０を同様に構成するも、輻射器としての第１導体パター
ン１１０ｃとしてループダイポールアンテナを適用している。この場合、ループダイポー
ルアンテナの一部分がＩＣチップ２００の裏面側に入り込むようなレイアウトを採用して
全体としての小型化が図られている。
【００３５】
尚、ループダイポールアンテナを構成する第１導体パターン１１０ｃが各金属ワイヤー
５１１および５１２を通して給電される給電端からループを描いて離隔し略一巡して両先
端部が対向する図中符号Ｍにて矢線図示の箇所は、パターンが短絡されていてもよく、或
いは、開放されていてもよく、この点については要求仕様に応じて設計時に選択され得る
。
【００３６】
以上、図面を参照して説明した各例における第１導体パターン、第２導体パターン、第
３導体パターンは、所要に応じて、それらの全て、或いはその一部を、パッケージ基板上
に形成した箔状のパターンに替えて、線状の形をとる（線条を成す）ものとして形成して
もよく、この場合の線条はボンディングワイヤーと同様のワイヤーであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態としてのＩＣ部品を表す図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を表す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を表す図である。
【図４】本発明の更に他の実施の形態を表す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を表す図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態を表す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を表す図である。
【図８】本発明の更に他の実施の形態を表す図である。
【図９】本発明の更に他の実施の形態を表す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ＩＣ部品  １１…アンテナ  １００…パッケージ基板  １１０，１１０ａ，１１
０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ…第１導体パターン  １２０，１２０ａ…第２導体パターン  
１３０，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ…第３導体パターン  ２００…ＩＣチップ  ２１
１，２１２…高周波入出力端子  ５１１，５１２…金属ワイヤー
【図１】
2007300266.tif 000003
【図２】
2007300266.tif 000004
【図３】
2007300266.tif 000005
【図４】
2007300266.tif 000006
【図５】
2007300266.tif 000007
【図６】
2007300266.tif 000008
【図７】
2007300266.tif 000009
【図８】
2007300266.tif 000010
【図９】
2007300266.tif 000011