(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤモジュールのアンテナを回路部品として別個に用意することなく、ＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板に実装する。【解決手段】ＲＦＩＤモジュール２が実装される層間に、ＲＦＩＤモジュール２のアンテナとして用いられる導体パターン３を形成しておき、実装されたＲＦＩＤモジュール２を導体パターン３に電気的に接続する。【選択図】  図１
2007184325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の回路配線を有する基板と、
前記基板の内部に実装されて、固有の識別情報を無線送信する通信回路を有するＲＦＩＤモジュールと、
前記基板に形成されて、前記ＲＦＩＤモジュールと電気的に接続されて当該ＲＦＩＤモジュールのアンテナとして用いられる導体パターンと
を備えることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線基板において、
前記基板は、複数の基板層が積層された積層基板からなり、前記ＲＦＩＤモジュールは、前記基板の層間に実装されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
請求項２に記載のプリント配線基板において、
前記導体パターンは、前記層間に形成されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項４】
請求項１に記載のプリント配線基板において、
前記ＲＦＩＤモジュールは、前記基板の少なくとも一面に形成された凹部内に実装されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
請求項４に記載のプリント配線基板において、
前記導体パターンは、前記基板の表面に形成されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項６】
任意の回路配線が形成されるプリント配線基板の製造方法であって、
前記プリント配線基板にアンテナとして用いられる導体パターンを形成するアンテナ形成ステップと、
前記プリント配線基板の内部に、固有の識別情報を無線送信する通信回路を有するＲＦＩＤモジュールを実装するモジュール実装ステップと、
前記導体パターンを前記ＲＦＩＤモジュールと電気的に接続するアンテナ接続ステップと
を備えるプリント配線基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のプリント配線基板の製造方法において、
前記モジュール実装ステップは、複数の基板層が積層された積層基板からなる前記プリント配線基板の層間に前記ＲＦＩＤモジュールを実装することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のプリント配線基板の製造方法において、
前記アンテナ形成ステップは、前記層間に前記導体パターンを形成することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項９】
請求項６に記載のプリント配線基板の製造方法において、
前記モジュール実装ステップは、前記プリント配線基板の少なくとも一面に形成された凹部内に、前記ＲＦＩＤモジュールを実装することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のプリント配線基板の製造方法において、
前記アンテナ形成ステップは、前記プリント配線基板の表面に前記導体パターンを形成することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板の製造技術に関し、特にＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板に実装する実装技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品を識別管理する方法の１つにＲＦＩＤモジュールを利用する方法がある。ＲＦＩＤモジュールは、固有の識別情報を記憶するメモリと、このメモリから識別情報を読み出して無線送信する通信回路とが小さな基板に実装された電子回路部品である。このようなＲＦＩＤモジュールを用いて物品を識別管理する際、各物品に対応するＲＦＩＤモジュールを当該物品の表面に貼り付けて用いるものとなっている。
【０００３】
一方、プリント配線基板を製造する場合、多種多様なプリント配線基板が並行して製造されるため、これらを識別管理する方法として前述したＲＦＩＤモジュールを利用する方法が考えられる。すなわち、製造時に各プリント配線基板にそれぞれ対応するＲＦＩＤモジュールを実装しておき、そのＲＦＩＤモジュールから無線送信される識別情報をリーダ装置で受信することにより、各プリント配線基板の部品管理、製造管理、出荷後管理など、各種管理工程で利用すればよい。
【０００４】
ＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板に実装する方法として、プリント配線基板の表面に実装する方法が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。しかし、プリント配線基板の表面に実装する場合、これらＲＦＩＤモジュールやアンテナによりプリント配線基板の有効実装面積が使用され、本来の電子部品に対する実装自由度が制限される。
【０００５】
従来、このようなＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板に効率よく実装する方法として、プリント配線基板の内層部にＲＦＩＤモジュールを埋め込んで実装する方法が提案されている（例えば、特許文献２など参照）。この方法によれば、ＲＦＩＤモジュールやアンテナがプリント配線基板の内部に実装されるため、プリント配線基板表面の有効実装面積を確保することができ、本来の電子部品に対する実装自由度はあまり制限されない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０１９４７１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５７８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来技術では、ＲＦＩＤモジュールだけでなくＲＦＩＤモジュール用のアンテナもプリント配線基板の内部に実装する必要があった。
通常、ＲＦＩＤモジュールを小型化した場合、アンテナをモジュール内に形成できないことから、ＲＦＩＤモジュールとは別個の部品としてアンテナを接続する必要がある。従来技術では、基板の内層部にＲＦＩＤモジュールとアンテナコイルをそれぞれ実装しているため、アンテナコイルを別個の回路部品として用意する必要があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ＲＦＩＤモジュールのアンテナを回路部品として別個に用意することなく、ＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板に実装できるプリント配線基板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】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかるプリント配線基板は、任意の回路配線を有する基板と、基板の内部に実装されて、固有の識別情報を無線送信する通信回路を有するＲＦＩＤモジュールと、基板に形成されて、ＲＦＩＤモジュールと電気的に接続されて当該ＲＦＩＤモジュールのアンテナとして用いられる導体パターンとを備えている。
【０００９】
具体的には、基板として複数の基板層が積層された積層基板を用い、ＲＦＩＤモジュールを基板の層間に実装してもよい。この際、導体パターンを層間に形成してもよい。
【００１０】
また、基板の少なくとも一面に凹部を設け、ＲＦＩＤモジュールを凹部内に実装してもよい。この際、導体パターンを基板の表面に形成してもよい。
【００１１】
また、本発明にかかるプリント配線基板の製造方法は、任意の回路配線が形成されるプリント配線基板の製造方法であって、プリント配線基板にアンテナとして用いられる導体パターンを形成するアンテナ形成ステップと、プリント配線基板の内部に、固有の識別情報を無線送信する通信回路を有するＲＦＩＤモジュールを実装するモジュール実装ステップと、導体パターンをＲＦＩＤモジュールと電気的に接続するアンテナ接続ステップとを備えている。
【００１２】
具体的には、モジュール実装ステップで、複数の基板層が積層された積層基板からなるプリント配線基板の層間にＲＦＩＤモジュールを実装するようにしてもよい。この際、アンテナ形成ステップで、層間に導体パターンを形成してもよい。
【００１３】
また、モジュール実装ステップで、プリント配線基板の少なくとも一面に形成された凹部内に、ＲＦＩＤモジュールを実装するようにしてもよい。この際、アンテナ形成ステップで、プリント配線基板の表面に導体パターンを形成してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プリント配線基板にＲＦＩＤモジュールのアンテナとして用いられる導体パターンを形成し、プリント配線基板の内部に実装されたＲＦＩＤモジュールを導体パターンに電気的に接続するようにしたので、プリント配線基板の製造時に、ＲＦＩＤモジュールのアンテナを一括して形成することができる。
これにより、ＲＦＩＤモジュールのアンテナを回路部品として別個に用意することなく、ＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板の内部に実装でき、コスト削減を図ることができる。また、導体パターンとして層間にアンテナを形成するため、任意の形状や寸法のアンテナを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるプリント配線基板について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるプリント配線基板の構成を示す平面図である。図２は、図１のII−II断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態にかかるプリント配線基板の製造工程の要部を示す説明図である。
【００１６】
このプリント配線基板１は、２つの基板層１Ａ，１Ｂが積層された積層基板からなり、ＲＦＩＤモジュール２がプリント配線基板１の基板層１Ａ，１Ｂの層間に実装されている。
本実施の形態は、プリント配線基板１の層間にＲＦＩＤモジュール２のアンテナとして用いられる導体パターン３を形成しておき、プリント配線基板１の内部に実装されたＲＦＩＤモジュール２を導体パターン３に電気的に接続するようにしたものである。
【００１７】
ＲＦＩＤモジュール２は、固有の識別情報を記憶するメモリやこのメモリから識別情報を読み出して無線送信する通信回路が、小さな基板に実装されあるいはチップとしてパッケージ化された電子回路部品である。プリント配線基板１は、一般的なエポキシ樹脂などの有機絶縁材料を用いたものでもよく、セラミックスなどの無機絶縁材料を用いたものでもよい。以下では、ＲＦＩＤモジュール２の各回路が小さな基板に実装されている場合を例として、プリント配線基板の製造工程について説明する。
【００１８】
まず、基板層１Ａの表面に、フォトリソグラフィやエッチングなどの一般的な導体パターン形成処理により、ＲＦＩＤモジュール２のアンテナとして用いられる導体パターン３を形成する（アンテナ形成ステップ）。次に、ＲＦＩＤモジュール２に設けられたアンテナ接続用の電極と導体パターン３とが電気的に接続するよう、基板層１Ａの表面にＲＦＩＤモジュール２を配置する（モジュール実装ステップ／アンテナ接続ステップ）。
【００１９】
この電極としては、例えばＲＦＩＤモジュール２の基板層１Ａと対向する基板裏面に、例えばＡｕバンプなどの金属突起電極を設けて導体パターン３に圧接することにより、ＲＦＩＤモジュール２と導体パターン３とを電気的に接続してもよい。また、金属突起電極を半田バンプで形成し、その後の電子部品実装の際の半田リフロー処理における加熱を利用して半田バンプを溶解させ、ＲＦＩＤモジュール２と導体パターン３とを電気的に接続してもよい。あるいは、Ａｕ線などの金属線を用いたワイヤーボンディングによりＲＦＩＤモジュール２の電極と導体パターン３とを電気的に接続してもよい。
【００２０】
次に、基板層１Ａの上に基板層１Ｂを積層し、積層基板からなるプリント配線基板１を作成する。この際、ＲＦＩＤモジュール２の厚さ（高さ）が比較的大きい場合には、基板層１Ｂの基板層１Ａと対向する下面に、ＲＦＩＦモジュール１を収納する内室４を設けてもよい。
その後、フォトリソグラフィやエッチングなどの一般的な導体パターン形成処理により、所望の電子回路を構成する回路配線用の導体パターン８やスルーホール７をプリント配線基板１に形成する。これにより、プリント配線基板１が完成し、プリント配線基板１に電子部品９が実装される。
【００２１】
このように、本実施の形態は、ＲＦＩＤモジュール２が実装される層間に、ＲＦＩＤモジュール２のアンテナとして用いられる導体パターン３を形成しておき、実装されたＲＦＩＤモジュール２を導体パターン３に電気的に接続するようにしたので、プリント配線基板１の製造時に、ＲＦＩＤモジュール２のアンテナを一括して形成することができる。
これにより、ＲＦＩＤモジュールのアンテナを回路部品として別個に用意することなく、ＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板の内部に実装でき、コスト削減を図ることができる。また、導体パターンとして層間にアンテナを形成するため、任意の形状や寸法のアンテナを形成できる。
【００２２】
また、ＲＦＩＤモジュール２がプリント配線基板１の内部に実装されるため、その実装位置の基板表面に回路配線用の導体パターン８を形成できるとともに電子部品９を実装できる。したがって、プリント配線基板表面の有効実装面積を確保することができ、本来、プリント配線基板１に実装されるべき電子部品に対する実装自由度を維持することができる。
【００２３】
［第２の実施の形態］
次に、図４〜図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるプリント配線基板について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態にかかるプリント配線基板の構成を示す平面図である。図５は、図４のV−V断面図である。図６は、本発明の第２の実施の形態にかかるプリント配線基板の製造工程の要部を示す説明図である。
【００２４】
第１の実施の形態では、プリント配線基板１を積層基板で構成し、その層間にＲＦＩＤモジュール２を実装する場合について説明した。本実施の形態は、プリント配線基板１の部品実装面に凹部５（キャビティ）を設け、この凹部５内にＲＦＩＤモジュール２を実装するようにしたものである。以下では、第１の実施の形態と同様に、ＲＦＩＤモジュール２の各回路が小さな基板に実装されている場合を例として、プリント配線基板の製造工程について説明する。
【００２５】
まず、ザグリなどの機械加工やその他の加工により、プリント配線基板１の上方に開口する凹部５をプリント配線基板１の少なくとも一面、例えば電子部品９の実装面に形成し、この凹部５内部にＲＦＩＤモジュール２を実装する（モジュール実装ステップ）。
続いて、ＲＦＩＤモジュール２の上側を絶縁性樹脂６で充填する。この際、エッチング処理を用いて絶縁性樹脂６を除去するなどの工程により、ＲＦＩＤモジュール２に設けられたアンテナ接続用電極の上部に開口部を形成しておく。
【００２６】
次に、フォトリソグラフィやエッチングなどの一般的な導体パターン形成処理により、所望の電子回路を構成する回路配線用の導体パターン８やスルーホール７とともに、ＲＦＩＤモジュール２のアンテナとして用いられる導体パターン３を形成する（アンテナ形成ステップ）。
その後、プリント配線基板１上に電子部品９を配置し、半田リフロー処理を行うことにより、電子部品９を実装する。この際、ＲＦＩＤモジュール２に設けられたアンテナ接続用電極上部に設けた開口部に半田７Ａが流入し、導体パターン３とＲＦＩＤモジュール２とが電気的に接続される（アンテナ接続ステップ）。
【００２７】
このように、本実施の形態は、プリント配線基板の少なくとも一面に形成された凹部内にＲＦＩＤモジュール２を実装し、プリント配線基板の表面に形成された導体パターン３からなるアンテナにＲＦＩＤモジュール２を電気的に接続するようにしたので、プリント配線基板１の製造時に、ＲＦＩＤモジュール２のアンテナを一括して形成することができる。
これにより、ＲＦＩＤモジュールのアンテナを回路部品として別個に用意することなく、ＲＦＩＤモジュールをプリント配線基板の内部に実装でき、コスト削減を図ることができる。また、導体パターンとして層間にアンテナを形成するため、任意の形状や寸法のアンテナを形成できる。
【００２８】
また、ＲＦＩＤモジュール２がプリント配線基板１の内部に実装されるため、その実装位置の基板表面に電子部品９を実装できる。また、ＲＦＩＤモジュール２上部を絶縁性樹脂６を充填することにより、ＲＦＩＤモジュール２の上部にも回路配線用の導体パターン８を形成できる。したがって、プリント配線基板表面の有効実装面積を確保することができ、本来、プリント配線基板１に実装されるべき電子部品に対する実装自由度を維持することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ＲＦＩＤモジュール２と導体パターン３とを半田７Ａで電気的に接続する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＡｕ線などの金属線を用いたワイヤーボンディングによりＲＦＩＤモジュール２の電極と導体パターン３とを電気的に接続してもよい。
また、本実施の形態では、プリント配線基板１に形成した凹部５の内部にＲＦＩＤモジュール２を実装した後、アンテナ用の導体パターン３をプリント配線基板１に形成する場合について説明したが、これら工程の順序は入れ替え可能である。
【００３０】
また、本実施の形態では、導体パターン３をプリント配線基板１の部品実装面に形成する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば第１の実施の形態と同様にプリント配線基板１の層間に導体パターン３を形成してもよい。この場合、凹部５の壁面に基板層の段差を設けるなどして導体パターン３を露出させ、前述と同様にしてＡｕ線などの金属線を用いたワイヤーボンディングや半田７ＡによりＲＦＩＤモジュール２の電極と露出した導体パターン３とを電気的に接続してもよい。
【００３１】
［第３の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるプリント配線基板について説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態にかかるプリント配線基板（多数個取り）を示す平面図である。
【００３２】
通常、プリント配線基板を製造する際、その製造コストを抑制するために複数のプリント配線基板を一度に製造する、いわゆる多数個取りを行う。例えば、図７の例では、所望のプリント配線基板１１が１つの親基板（捨て基板）２１に２つ形成されており、製品組み立て時には、別個の基板として親基板２１から取り外される。
この際、プリント配線基板１１が比較的小さい場合、部品実装工程での効率を考慮して、親基板２１に複数のプリント配線基板１１が接続されている状態で、部品実装工程を実施する場合があり、このような場合には、親基板２１単位で工程管理を行う必要がある。
【００３３】
本実施の形態は、各プリント配線基板１１にＲＦＩＤモジュール１２をそれぞれ実装するだけでなく、親基板２１にも別個のＲＦＩＤモジュール２２を実装するようにしたので、親基板２１単位で容易に工程管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるプリント配線基板の構成を示す平面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかるプリント配線基板の製造工程の要部を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるプリント配線基板の構成を示す平面図である。
【図５】図４のV−V断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかるプリント配線基板の製造工程の要部を示す説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態にかかるプリント配線基板（多数個取り）を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…プリント配線基板、１Ａ，１Ｂ…基板層、２…ＲＦＩＤモジュール、３…導体パターン（アンテナ）、４…内室、５…凹部、６…絶縁性樹脂、７…スルーホール、８…導体パターン、９…電子部品、１１…プリント配線基板、１２…ＲＦＩＤモジュール、２１…親基板、２２…ＲＦＩＤモジュール。
【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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【図７】
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