(57)【要約】【課題】信号を送受信するアンテナとその信号を処理する部品素子とを有する小型かつ低コストの電子装置の製造方法、その製造方法において電子装置の筐体を構成するシート状基板、およびその製造方法によって作製される電子装置を提供することを目的とする。【解決手段】アンテナパターン１４を有する筐体２を一平面に展開した形状であるシート状基板１９および部品素子７を準備する準備工程と、部品素子７およびアンテナパターン１４を電気的に接続するとともに、部品素子７をシート状基板１９に載置する載置工程と、シート状基板１９を屈曲させ、シート状基板１９の端部同士を接合させることにより、シート状基板１９を筐体２に組立てる組立て工程とを備えた電子装置１の製造方法により、電子装置１を作製する。【選択図】図１
2009159202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナパターンを有する筐体を一平面に展開した形状であるシート状基板および部品素子を準備する準備工程と、
前記部品素子および前記アンテナパターンを電気的に接続するとともに、前記部品素子を前記シート状基板に載置する載置工程と、
前記シート状基板を屈曲させ、前記シート状基板の端部同士を接合させることにより、前記シート状基板を前記筐体に組立てる組立て工程と
を備えた電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記筐体は、内表面に前記アンテナパターンと電気的に接続される第一電極を有し、
前記部品素子は、外表面に第二電極を有し、
前記接続工程は、前記第一電極を前記第二電極に電気的に接続する工程である請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記接続工程の後で、前記筐体の外表面を樹脂により被覆する被覆工程を備えた請求項１または請求項２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
中空部を有する立体を一平面に展開した形状であるとともに、一方の表面または内部にアンテナパターンが形成され、他方の表面に前記アンテナパターンと電気的に接続された第一電極が形成されているシート状基板。
【請求項５】
部品素子と、
該部品素子を収納するとともに、前記部品素子に電気的に接続されるアンテナパターンを有する筐体と
を備え、
前記筐体は、平面または可展面である複数の面からなる立体形状であるとともに、連続する２つの前記面の間に設けられる屈曲部と、２つの前記面を接合する接合部とを有する電子装置。
【請求項６】
前記筐体の全ての前記面は、前記屈曲部のみまたは前記屈曲部と前記接合部とによってそれぞれ囲まれている請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記筐体は、内表面から外表面に向かって複数の層が積層されてなり、前記内表面と前記外表面との間に、前記アンテナパターンおよび前記部品素子を電気的に接続する内部配線を有する請求項５または請求項６に記載の電子装置。
【請求項８】
前記筐体は、内表面に前記アンテナパターンに前記内部配線を介して電気的に接続される第一電極を有し、
前記部品素子は、外表面に第二電極を有し、
前記第一電極および前記第二電極が電気的に接続されている請求項５から請求項７のいずれかに記載の電子装置。
【請求項９】
前記筐体は、複数の前記第一電極を有し、
全ての前記第一電極は、前記筐体の１つの前記面に形成されている請求項５から請求項８のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１０】
前記筐体は、互いに対向する領域において、前記アンテナパターンを有する請求項５から請求項９のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１１】
前記アンテナパターンは、電界型アンテナを構成し、
前記筐体は、内表面と外表面との間に接地導体層を有する請求項５から請求項１０のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１２】
前記部品素子は、信号処理回路を有する請求項５から請求項１１のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１３】
前記部品素子は、センサを有し、
該センサは、前記信号処理回路に電気的に接続されている請求項１２に記載の電子装置。
【請求項１４】
前記筐体は、前記センサに対向する領域に穴部を有する請求項１３に記載の電子装置。
【請求項１５】
前記センサは、前記筐体の外部から入射される光を検知するセンサであり、
前記筐体は、前記センサに対向する領域が透光性を有する請求項１３に記載の電子装置。
【請求項１６】
前記筐体は、外表面にセンサを有し、
該センサは前記信号処理回路に電気的に接続されている請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１７】
前記部品素子は、電源を有し、
該電源は、前記信号処理回路に電気的に接続されている請求項１２から請求項１６のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１８】
前記アンテナパターンの表面は、コーティング層によって被覆されている請求項５から請求項１７のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１９】
前記筐体の外表面は、樹脂によって被覆されている請求項５から請求項１８のいずれかに記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナパターンを有する筐体を備えた電子装置の製造方法、アンテナパターンが形成された組立て可能なシート状基板、およびアンテナパターンを有する筐体を備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、無線通信機能を有する部品素子を備え、部品素子で処理した信号をアンテナを介して送信し、かつアンテナを介して受信した信号を部品素子で処理することにより、データの送受信を可能にする電子装置を用いたシステムが検討されている。
【０００３】
その中でも、近年、例えば、部品素子がセンサを搭載した小型の電子装置を用いて、様々な情報をリアルタイムに情報処理するネットワークシステム（以下、センサネットという）が注目されている。センサネットは、多岐への応用が検討されており、例えば、防災、防犯、環境計測、製造、物流管理等の分野でネットワークに接続されたセンサを用いてリアルタイムに情報を収集できるものである。
【０００４】
これらのシステムを広く実用化するためには、いつでもどこでも設置が可能になるように、電子装置の小型化および低コスト化が重要である。
【特許文献１】特開２００５−２６０２９１号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にあるような電子回路の場合、アンテナ部が別付けになっているため、電子装置のサイズが大型になるとともに、電子装置のコストも増加する問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号を送受信するアンテナとその信号を処理する部品素子とを有する小型かつ低コストの電子装置の製造方法、その製造方法において電子装置の筐体を構成するシート状基板、およびその製造方法によって作製される電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子装置の製造方法は、上記課題を解決するために、アンテナパターンを有する筐体を一平面に展開した形状であるシート状基板および部品素子を準備する準備工程と、前記部品素子および前記アンテナパターンを電気的に接続するとともに、前記部品素子を前記シート状基板に載置する載置工程と、前記シート状基板を屈曲させ、前記シート状基板の端部同士を接合させることにより、前記シート状基板を前記筐体に組立てる組立て工程とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の電子装置の製造方法において、好ましくは、前記筐体は、内表面に前記アンテナパターンと電気的に接続される第一電極を有し、前記部品素子は、外表面に第二電極を有し、前記接続工程は、前記第一電極を前記第二電極に電気的に接続する工程であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電子装置の製造方法において、好ましくは、前記接続工程の後で、前記筐体の外表面を樹脂により被覆する被覆工程を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のシート状基板は、中空部を有する立体を一平面に展開した形状であるとともに、一方の表面または内部にアンテナパターンが形成され、他方の表面に前記アンテナパターンと電気的に接続された第一電極が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電子装置は、部品素子と、該部品素子を収納するとともに、前記部品素子に電気的に接続されるアンテナパターンを有する筐体とを備え、前記筐体は、平面または可展面である複数の面からなる立体形状であるとともに、連続する２つの前記面の間に設けられる屈曲部と、２つの前記面を接合する接合部とを有する。
【００１２】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体の全ての前記面は、前記屈曲部のみまたは前記屈曲部と前記接合部とによってそれぞれ囲まれていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体は、内表面から外表面に向かって複数の層が積層されてなり、前記内表面と前記外表面との間に、前記アンテナパターンおよび前記部品素子を電気的に接続する内部配線を有する。
【００１４】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体は、内表面に前記アンテナパターンに前記内部配線を介して電気的に接続される第一電極を有し、前記部品素子は、外表面に第二電極を有し、前記第一電極および前記第二電極が電気的に接続されている。
【００１５】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体は、複数の前記第一電極を有し、全ての前記第一電極は、前記筐体の１つの前記面に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体は、互いに対向する領域において、前記アンテナパターンを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記アンテナパターンは、電界型アンテナを構成し、前記筐体は、内表面と外表面との間に接地導体層を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記部品素子は、信号処理回路を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記部品素子は、センサを有し、該センサは、前記信号処理回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体は、前記センサに対向する領域に穴部を有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記センサは、前記筐体の外部から入射される光を検知するセンサであり、前記筐体は、前記センサに対向する領域が透光性を有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体は、外表面にセンサを有し、該センサは前記信号処理回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記部品素子は、電源を有し、該電源は、前記信号処理回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記アンテナパターンの表面は、コーティング層によって被覆されていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の電子装置において、好ましくは、前記筐体の外表面は、樹脂によって被覆されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の電子装置の製造方法によれば、アンテナパターンを有する筐体を一平面に展開した形状であるシート状基板を屈曲させ、シート状基板の接触する端部同士を接合させることにより、シート状基板を筐体に組立てる組立て工程を有する。これにより、アンテナ部を別付けにする必要が無いため電子装置を小型化できる。また、筐体を平面状のシート状基板として作製し、その後、立体形状に組立てるため、筐体の取り扱いが容易となり、大量生産が容易になるとともに、筐体を平面状のシート状基板として搬送できるため、筐体を搬送する際に同じ体積でより多くの数の筐体を搬送することができる。これにより、電子装置の材料コストおよび搬送に必要な搬送コストを削減できる。したがって、電子装置の小型化および低コスト化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
（第一の実施の形態）
図１および図２は、本発明の第一の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図1は、本実施の形態の電子装置１の断面図、図２(ａ)は、図１の筐体２を展開したときの内表面３の平面図、図２(ｂ)は、図１の筐体２を展開したときの内層４の平面透視図、図２(ｃ)は、図２(ｂ)の内層４とは別の内層５の平面透視図、図２(ｄ)は、図１の筐体２を展開したときの外表面６の平面図、図２(ｅ)は、図２(ｂ)の点線A−Aに対応する位置における筐体２の断面図である。
【００２９】
図１に示されるように、電子装置１は、部品素子７が筐体２に収納されてなる。部品素子７は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９、センサ１０を備えた第二配線基板１１、および電源１２を備えた第三配線基板１３を有する。そして、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置され、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子７を構成している。
【００３０】
そして、筐体２は外表面６にアンテナパターン１４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５および接地導体層１６を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。また、筐体２は、一つの面に穴部２０を備えている。
【００３１】
また、図２（ｅ）に示されるように、筐体２は、３層のシート状基板１９からなる。そして、シート状基板１９の内表面３に第一電極１７が形成され、内層４に内部配線１５が形成され、内層５に内部配線１５および接地導体層１６が形成され、外表面６にアンテナパターン１４が形成されている。 
ここで、シート状基板１９は、筐体２を一平面に展開した形状である。また、シート状基板１９は屈曲可能なフレキシブル基板からなる。筐体２は、一枚のシート状基板１９を組立てることにより形成される。したがって、筐体を平面状のシート状基板として作製し、その後、立体形状に組立てるため、筐体の取り扱いが容易となり、大量生産が容易になるとともに、筐体を平面状のシート状基板として搬送できるため、筐体を搬送する際に同じ体積でより多くの数の筐体を搬送することができる。これにより、電子装置の材料コストおよび搬送に必要な搬送コストを削減できる。
【００３２】
また、アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されており、具体的には以下のようにして電気的に接続されている。図２（ａ）に示される内表面３に形成された第一電極１７ａは、図２（ｂ）に示される内層４において第一電極１７ａに対応する位置に形成されている内部配線端子１５ｂと電気的に接続されている。図２（ｂ）に示されるように、内層４において、内部配線１５は、内部配線端子１５ｂから、アンテナパターン１４ｅに対応する位置に形成されている内部配線端子１５ｃに渡って直線状に形成されている。内部配線端子１５ｃは、図２（ｃ）に示される内層５においてアンテナパターン１４ｅに対応する位置に形成されている内部配線端子１５ｄに電気的に接続されている。ここで、内層５において、内部配線端子１５ｄの周囲には、絶縁層を介して接地導体層１６が配置されている。内部配線端子１５ｄは、図２（ｄ）に示される外表面６に形成されたアンテナパターン１４ｅと電気的に接続されている。このようにして、アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、このようにアンテナパターン１４と第一電極１７とを電気的に接続した構成は、筐体２が多層配線構造を有する一枚のシート状基板１９からなるため容易に作製できる。
【００３３】
そして、シート状基板１９は、図２（ａ）に示されるように、内表面３に複数の第一電極１７が、立方体である筐体２の１つの面となる箇所に集中して形成されている。ここで、第一電極１７それぞれと電気的に接続される複数の第二電極１８が第一配線基板９の下面に形成されている場合、筐体２の第一電極１７が形成されている面と第一配線基板９の下面とを近接かつ対向させるように筐体２をシート状基板１９に載せると、全ての第一電極１７とそれに対応する第二電極１８とを近接して電気的に接続できる。したがって、コネクタ、ワイヤー、およびリード線等接続部の部品点数を低減できるため、電子装置１の小型化を実現することができ、材料コスト、部材コスト、実装コスト、および搬送コストを削減することができる。また、信号処理回路８およびアンテナパターン１４を近接して電気的に接続できるため、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができ、電子装置１の駆動時間を長くするとともにメンテナンスの頻度を低減できる。
【００３４】
また、シート状基板１９は、図２（ａ）に示されるように、十字形状をしている。シート状基板１９の内表面３において、十字形状の交差している箇所に複数の第一電極１７が集まって形成されている。また、アンテナパターン１４は、シート状基板１９の外表面６において、シート状基板１９を組立てたときに第一電極１７が形成されている面に隣接する四つの面に形成されている。したがって、第一電極１７とアンテナパターン１４とを接続する内部配線１５の長さを短くすることができるため、材料コストを削減するとともに、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができ、電子装置１の駆動時間を長くするとともにメンテナンスの頻度を低減できる。また、第一電極１７およびアンテナパターン１４を上述のように配置することにより、シート状基板１９上において、内部配線１５が分断される回数を低減することができ、シート状基板１９上に容易に内部配線１５を形成することができる。
【００３５】
そして、アンテナパターン１４は、筐体２の外表面６に形成されており、内部配線１５および第一電極１７を介して信号処理回路８と電気的に接続される。これにより、電子装置１にアンテナを別付けにする必要がなく、また、信号処理回路８およびアンテナパターン１４を近接して電気的に接続できるため、コネクタ、ワイヤー、およびリード線等接続部の部品点数を低減できる。したがって、電子装置１の小型化を実現することができる。さらに、アンテナを別途作製し、組立てるという手間を省くことができるとともに、コネクタ、ワイヤー、およびリード線等接続部の部品点数を低減できるため、材料コスト、部材コスト、実装コスト、および搬送コストを削減することができる。また、信号処理回路８およびアンテナパターン１４を近接して電気的に接続できるため、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができ、電子装置１の駆動時間を長くするとともにメンテナンスの頻度を低減できる。
【００３６】
また、第一電極１７、内部配線１５、およびアンテナパターン１４は、銅・銀・金・パラジウム・タングステン・モリブデン・マンガン等の金属材料により形成される。
【００３７】
筐体２は、一枚のシート状基板１９を屈曲し、シート状基板１９の接触する端部同士を、エポキシ系もしくはレジン系などの樹脂接着材または低融点ガラスを用いて接合することにより形成される。したがって、筐体２は、シート状基板１９を屈曲してなる屈曲部とシート状基板１９の端部同士を接合してなる接合部とを有し、隣接する２つの面の境界は、屈曲部または接合部からなる。さらに、筐体２は一枚のシート状基板１９から組立てられるため、筐体２の各面は、少なくとも一つの隣接する他の面との境界に屈曲部を有する。したがって、筐体２の各面は、屈曲部のみまたは屈曲部と接合部とによってそれぞれ囲まれている。
【００３８】
本実施の形態による電子装置１では、アンテナパターン１４が、穴部２０を上にしたときに筐体２の側面となる４つの面それぞれに形成されているため、穴部２０が上となるように電子装置１を配置した場合、指向性を高め、全方位からの信号を良好に受信することができる。また、複数方面からの電波の送受信が可能になるため、アンテナパターン１４の送受信電力を効率的に運用できる。その結果、電子装置１の小型化、低損失化、および低消費電力化を実現できるため、材料コスト、実装コスト、および搬送コストを削減するとともに、電子装置１の長時間駆動およびメンテナンスフリーを実現することができる。また、アンテナパターン１４を複数形成しているため、電子装置１にダイバーシティ機能をもたせることが可能である。これにより、複数のアンテナパターン１４で受信した同一の無線信号から一つを選択することで、電子装置１の受信感度を向上させることができる。
【００３９】
また、図２(ｄ)に示されるように、アンテナパターン１４は、電界型アンテナであるパッチアンテナを構成している。これにより、UHF帯以上の高い周波数帯においても、通信することができ、長距離通信を可能にすることができる。なお、アンテナパターン１４はパッチアンテナでなくても電界型アンテナであればよく、ダイポールアンテナもしくはスロットアンテナ等でもよい。
【００４０】
そして、図２(ｃ)に示されるように、筐体２は、内層５において、接地導体層１６を備えている。ここで、アンテナパターン１４が電界型アンテナであるため、筐体２の内層５に接地導体層１６を設けても、アンテナパターン１４は信号の送受信を良好に行なうことができる。そして、接地導体層１６を設けることにより、外界からの不要な電波およびアンテナパターン１４からのノイズが部品素子７へ与える影響を低減することができるため、品質が良く、かつ信頼性が高い電子装置１を得ることができる。さらに、アンテナパターン１４からのノイズが部品素子７へ与える影響を低減することができるため、品質および信頼性を保ちつつ、電子装置１を小型化することができる。また、筐体２内で発生する、電磁波およびノイズを外界に放出することを抑制することができるため、他のシステムまたは装置に与える悪影響を極力小さくすることができる。なお、本明細書において、接地導体層とは、アースにつながれているものに限らず、基準電位に接続されているものであればよい。
【００４１】
また、筐体２は、センサ１０に対向する領域に穴部２０を備えている。これにより、センサ１０として、例えば、圧力センサ・温度センサ・湿度センサ・磁気センサ・地磁気センサ等の外界センサ、ガスセンサ・ｐＨセンサ・流量センサ等の気体・液体検知センサ、紫外線センサ・赤外線センサ・イメージセンサ・ミラーデバイス等の光学センサ、またはDNAチップ・バイオセンサ等を用いる場合、センサ１０が被検出体をより高感度に検出することが可能になるため、センサ１０の検出精度、応答速度、および信頼性を向上させることができる。
【００４２】
部品素子７は、筐体２に収納されており、第一配線基板９、第二配線基板１１、および第三配線基板１３を有する。
【００４３】
第一配線基板９は、主面に信号処理回路８を備えている。また、図示しないが、主面および内部に配線導体を備える。そして、第一配線基板９は、ワイヤボンディングまたはフリップチップボンディングにより、金、白金、銀、銅、アルミニウム、または金もしくはスズ等の合金からなる半田等の導電性材料を介して、信号処理回路８と電気的に接続されている。ここで、特に信号のロスを小さくしたい場合は、上記導電性材料として、より導電率の高い材料を用いることが望ましい。また、環境、コスト、もしくは低消費電力等の観点から、信号処理回路８と第一配線基板９とをより小型に構成したい場合は、フリップチップボンディングで接続するか、さらにはウェハレベルパッケージングにて構成することが望ましい。
【００４４】
また、図１に示されるように、第一配線基板９の主面に、信号処理回路８を内側に収める凹部を形成してもよい。これにより、凹部内に信号処理回路８を収めることができ、低背化が可能である。
【００４５】
第一配線基板９は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラスセラミックス焼結体等のセラミックス材料、ポリイミド・ガラスエポキシ・フッ素系樹脂等の有機樹脂材料、またはセラミックス、ガラス、もしくはその両方の無機粉末をエポキシ樹脂等の有機樹脂で結合して成る複合材等により形成される。
【００４６】
また、第一配線基板９は、後述するように、第二配線基板１１もしくは第三配線基板１３と電気的に接合されるため、接合の信頼性を高くするため、第二配線基板１１もしくは第三配線基板１３との熱膨張係数の差が小さい材料で形成することが好ましい。例えば、セラミックス、ガラス、またはその両方の種類もしくは添加量を調整することにより、熱膨張係数を第二配線基板１１および第三配線基板１３に近似させるようにしたセラミックス焼結体等がある。
【００４７】
また、第一配線基板９は、配線導体により伝送される電気信号の遅延を抑制する場合、酸化アルミニウム−ホウ珪酸ガラス系もしくは酸化リチウム系等のガラスセラミックス焼結体、ポリイミド・ガラスエポキシ・フッ素系樹脂等の有機樹脂材料、またはセラミックス、ガラス、もしくはその両方の無機粉末をエポキシ樹脂等の有機樹脂で結合して成る複合材等の比誘電率の小さい材料で形成することが好ましい。
【００４８】
また、第一配線基板９は、実装する信号処理回路８の発熱量が大きく、この熱の外部への放散性を良好とする場合、窒化アルミニウム質焼結体等の熱伝導率の大きな材料で形成することが好ましい。
【００４９】
また、第二配線基板１１は、主面にセンサ１０を備え、ワイヤボンディングまたはフリップチップボンディングにより、センサ１０と電気的に接続されている。なお、第二配線基板１１は、第一配線基板９と同様の構成からなる。
【００５０】
また、第三配線基板１３は、主面に電源１２を備え、ワイヤボンディングまたはフリップチップボンディングにより、電源１２と電気的に接続されている。第三配線基板１３は、第一配線基板９および第二配線基板１１と同様の構成からなる。
【００５１】
部品素子７は、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置され、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板が高さ方向に積み上がった構成をしている。これにより、第二配線基板１１の主面は、筐体２に近接して配置されるため、センサ１０を筐体２の穴部２０に対向させることができる。
【００５２】
また、互いに接する配線基板の配線導体同士は電気的に接続されているため、信号処理回路８、センサ１０、および電源１２は、各配線基板の配線導体を介して電気的に接続されている。これにより、信号処理回路８、センサ１０、および電源１２を近接させて電気的に接続できるため、電子装置１を小型化し、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができる。したがって、材料コスト、実装コスト、および搬送コストを小さくするとともに、電子装置１の長時間駆動およびメンテナンスフリーを実現することができる。
【００５３】
そして、第一配線基板９の下面には配線導体である第二電極１８が形成されている。第二電極１８は信号処理回路８、センサ１０、および電源１２と、各配線基板の配線導体を介して電気的に接続されている。そして、第二電極１８は、第一電極１７と電気的に接続されている。したがって、アンテナパターン１４は第一電極１７および第二電極１８を介して、信号処理回路８、センサ１０、および電源１２と電気的に接続されている。
【００５４】
信号処理回路８は、例えば、プロセッサ部およびRF部より構成される。
【００５５】
プロセッサ部は、メモリ回路、プロセッサ回路、データ入出力回路、アナログ／デジタル変換回路、タイミング生成回路、およびプログラマブル回路等からなり、SiまたはSiGe等の半導体で構成することが望ましい。
【００５６】
メモリ回路は、低消費電力なSRAM（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）もしくはフラッシュメモリ等の不揮発メモリで構成される。プロセッサ回路は、搭載されたソフトウェアにしたがって他の回路ブロックを制御し、所望の動作を実現する。データ入出力回路は、シリアルデータの入出力回路であり、センサデータをRF部に送るために使用される。アナログ／デジタル変換回路では、アナログタイプのデータは、デジタルデータに変換される。一方、デジタルタイプのデータはプログラマブル回路を介して、必要に応じてメモリ回路に格納される。
【００５７】
タイミング生成回路は、水晶振動子の発振周波数から、動作に必要なタイミング、例えば、クロック信号またはタイマ信号が生成される。なお、プロセッサ回路は低消費電力動作のため、２つの振動子を使い分けても良い。ひとつは、メインクロック用の水晶振動子で、例えば、数ＭＨz以上のものである。もう一つの水晶振動子は、サブクロックおよびタイマ信号の生成用で、例えば、腕時計用に使用されている３２ＫＨzの低消費電力タイプのもので構成される。さらに、アナログ／デジタル変換回路、データ入出力回路、プログラマブル回路、およびメモリ回路は、プロセッサ回路からの制御により、クロック供給を止め、待機時の消費電力を低く抑えることにより、低消費電力駆動が可能になる。プログラマブル回路は、パラレルデータの入出力回路であり、主に、RF部の送信または受信等の動作モードの制御に必要な制御データの入出力のために使用される。
【００５８】
RF部は、高周波変復調回路、発振回路、制御回路、増幅回路およびマッチング回路からなる。また、高周波変復調回路は、高周波変調回路と高周波復調回路からなる。
【００５９】
プロセッサ部から送られてきたデータは、高周波変調回路において、所定の周波数帯の高周波無線信号に変換され、アンテナパターン１４より他の無線装置へ送信される。また、外部の無線装置からの高周波信号は、アンテナパターン１４にて受信され、高周波復調回路にて復調される。復調された信号は、プロセッサ部に伝達される。発振回路において、水晶振動子の発振周波数をベースに、RF部全体の動作に必要なクロック信号、及び目的の無線通信帯の高周波信号（搬送周波数信号）が生成される。制御回路は、高周波変復調回路と発振回路とを、プロセッサ部の制御信号に応じて制御する。具体的には、送信および受信等の動作モードの切り替え、送受信信号の周波数帯の微調整、または送信電力の制御等がある。
【００６０】
増幅回路は、増幅器において、アンテナパターン１４で受信された非常に微弱な高周波無線信号を、復調可能なレベルにまで増幅する。増幅器は例えば、GaAs、GaN、InP系等の化合物半導体、Si、SiGe、もしくはバイポーラ回路で構成することが望ましい。増幅された高周波信号はマッチング回路に導かれ、インピーダンスマッチングされた後、デジタル信号に復調され、プロセッサ部に取り込まれる。マッチング回路は、RF部の入出力インピーダンスと、高周波スイッチ及び増幅器の入出力インピーダンスとをマッチングさせ、高周波無線信号がこれらの素子の間でロス無く伝送できるようにするための回路である。マッチング回路は、インダクタ、コンデンサ、抵抗、またはフィルタ等の受動部品で構成される。
【００６１】
センサ１０は、信号処理回路８と電気的に接続されており、センサ１０により感知された情報はデータとして信号処理回路８へと送られる。したがって、信号検知、信号処理、および無線通信が可能な電子装置１を得ることができる。
【００６２】
なお、センサ１０は、例えば、マイクロマシニングによって作製される。マイクロマシニングは、半導体微細加工技術を基本としており、例えば電気スイッチ、インダクタ、キャパシタ、共振器、アンテナ、マイクロリレー、光スイッチ、ハードディスク用磁気ヘッド、マイク、マイクロリアクタ、またはプリントヘッド等の機能を有する電子部品を作製する際に用いられる。
【００６３】
電源１２は、信号処理回路８およびセンサ１０と電気的に接続されており、信号処理回路８およびセンサ１０は、電源１２から電力の供給を受けることができる。したがって、単独で信号検知、信号処理、および無線通信が可能な電子装置１を得ることができる。
【００６４】
また、電源１２は、一次電池または二次電池等があるが、例えば、コイン型もしくはボタン型バッテリ、乾電池、燃料電池、または太陽電池等で構成される。例えば、ボタン型リチウム電池はバックアップ用途または低消費電力用途に主に使用され、ＣＲ２０２５またはＣＲ３０２５等の規格があり、リチウム電池、マンガン電池、アルカリ電池、またはニッケル水素電池等を使用することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、シート状基板１９は、図２に示されるように、十字形状であるが、筐体２を展開した形状であれば任意の形状であってよい。また、シート状基板１９は三層であるとしたが、一層又は二層でもよいし、三層以上の多層でもよい。
【００６６】
また、筐体２は、立方体形状であるが、シート状基板１９を組立てることにより形成される形状であればよい。したがって、筐体２は、平面または可展面からなる立体形状であればよく、多面体形状、柱体形状、または錐体形状等でもよい。なお、可展面とは、平面上に展開可能な曲面のことをいい、柱面、錐面、または接線曲面がある。そして、例えば、筐体２が円柱形状である場合、筐体２の隣接する２つの面の境界は、屈曲部および接合部からなる。
【００６７】
また、筐体２は、一枚のシート状基板１９を組立てることにより形成されるとしたが、複数枚のシート状基板１９をそれぞれ組立て、複数枚のシート状基板１９同士を接合させることにより、筐体２は形成されてもよい。これにより、筐体２を複数枚の平面状のシート状基板１９として作製し、その後、立体形状に組立てることができる。
【００６８】
なお、この場合も、筐体２は、シート状基板１９を屈曲してなる屈曲部とシート状基板１９の端部同士を接合してなる接合部とを有する。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、第一電極１７は、シート状基板１９の内表面３において、立方体である筐体２の１つの面となる箇所に集中して形成されているが、シート状基板１９の内表面３に形成されていれば任意の位置に形成されていてよい。また、第一電極１７は、一つだけ形成されていてもよい。
【００７０】
また、信号処理回路８の一部は、内部配線１５として多層配線構造である筐体２の内表面３と外表面６との間に形成されていてもよい。これにより、コンデンサ、インダクタ、およびフィルタ等のチップ部品の搭載点数を削減することができるため、信号処理回路８および第一配線基板９の小型化を可能とし、電子装置１の小型化、および薄型化を実現できる。また、チップ部品と第一配線基板９を接続する際に必要な、コネクタ、配線、ワイヤー、およびリード部等の接続部の部品点数を低減できることから、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができるため、電子装置１の駆動時間を長くするとともにメンテナンスの頻度を低減できる。また、電子装置１の材料コスト、部材コスト、実装コスト、および搬送に必要な搬送コストを小さくすることができる。
【００７１】
なお、図１に示されるように、アンテナパターン１４が筐体２の外表面６に形成されている場合、アンテナパターン１４の表面はコーティング層によって被覆されていてもよい。この場合には、アンテナパターン１４の表面に対する水分浸入、異物付着、および特有ガス成分の吸着等を抑制することができ、アンテナパターン１４の放射特性、利得、および指向性を保持することができ、性能が良く、かつ信頼性が高い電子装置１を得ることができる。
【００７２】
そして、コーティング層は、エポキシ系、フッ素樹脂系、もしくはゴム等の樹脂コーティング、シリコーンコート、またはガラスコート等でよく、機械的保護に加えて、防湿性、防水性、耐油性、耐アルカリ性、または耐酸性等、所望の性能によって材料を変更することが可能である。また、コート層を多層構造にすることにより、アンテナパターン１４の腐食を抑制し、電子装置１の信頼性を高めることができる。
【００７３】
また、本実施の形態においては、アンテナパターン１４は筐体２の外表面６に形成されているが、アンテナパターン１４は筐体２の内表面３と外表面６との間に形成されていてもよい。この場合、アンテナパターン１４の表面からの水分浸入、異物付着、または特有ガス成分の吸着等を抑制することができ、アンテナパターン１４の放射特性、利得、および指向性を保持することができ、性能が良く、かつ信頼性が高い電子装置１を得ることができる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、筐体２は立方体形状であり、アンテナパターン１４が、穴部２０を上にしたときに筐体２の側面となる４つの面それぞれに形成されているとしたが、アンテナパターン１４は、筐体２の一つの面に形成されていてもよい。また、筐体２の複数の任意の面に形成されていてもよく、この場合、複雑なアンテナパターン１４も容易に形成することができるとともに、電子装置１を大型化することなく、アンテナパターン１４の指向性を高めることができる。さらに、アンテナパターン１４は、筐体２の対向する面にそれぞれ形成されていると、アンテナパターン１４の指向性をより高めることができる。
【００７５】
また、アンテナパターン１４は、筐体２の各平面上、すなわち全ての平面上に形成されていてもよい。この場合、複雑なアンテナパターン１４であっても容易に形成することができ、アンテナパターン１４の指向性をさらに高めることができる。また、アンテナパターン１４は、筐体２の各平面上に形成されているため、電子装置１は、どのように配置されたとしても、アンテナパターン１４の指向性を高く保つことができる。
【００７６】
なお、本実施の形態において、筐体２はセンサ１０と対向する領域に穴部２０を有するとしたが、センサ１０の種類によっては、穴部２０はなくてもよい。穴部２０がない場合には、外界中の水分、湿気またはダスト等から、センサ１０を保護できる。特に加速度センサ・角速度センサ等を用いる場合、高感度に検出可能であるとともに、外界中の水分、湿気、およびダスト等から、センサ１０を保護できる。
【００７７】
また、筐体２は、センサ１０と対向する領域が透光性であってもよい。なお、ここで、センサ１０と対向する領域が透光性であるとは、センサ１０と対向する領域が少なくとも所望の波長の光を透過するものからなることをいう。この場合、センサ１０として、紫外線センサ・赤外線センサ・イメージセンサ・ミラーデバイス等の光学センサを用いると、外界中の水分、湿気、およびダスト等からセンサ１０を保護するとともに、センサ１０の検出精度、応答速度、および信頼性をより向上させることができる。さらに、透光性を有する材料を選択することにより、所望の波長の光信号のみを透過させることも可能であり、このようにすれば、特定波長の光を抽出する別部材を利用することなく、電子装置１の小型化および高機能化を実現することができる。
【００７８】
なお、透光性の領域は、プラスチック等の樹脂材料もしくはガラス材料を、基板形状または凹レンズ、凸レンズ、もしくは凹凸レンズ等のレンズ形状に加工することにより構成される。また、所望の性能に合わせて、基板もしくはレンズ表面に、蒸着等のコーティング処理を行ない、光の波長よりも薄い膜を形成することにより、光の挙動を変化させる事が可能となる。例えば、反射防止膜を形成することにより光の表面反射を抑制して透過率を高め、金属膜を形成することにより反射、濃度調整もしくは遮光を行ない、また、誘電体多層膜および金属を組み合わせて形成することにより透過光と反射光の比もしくは波長による分岐を行なうことができる。誘電体膜は、低屈折材料としてはMgF２・SiO２、中屈折率材料としてはAl２O３、また、高屈折材料としてはZrO２・TiO２・Ta２O５・Nb２O５・HfO２等がある。また、コーティング処理は、単層コート、両面コート、または多層コートを行なうか、または基板もしくはレンズの、ある一部分に選択的に処理を行なうことで、多種多様の光学特性を実現することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態においては、部品素子７は、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置され、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板が高さ方向に積み上がった構成をしているが、各配線基板を積み上げる順番は電子装置１の用途等によって異なってもよい。
【００８０】
また、第一配線基板９、第二配線基板１１、および第三配線基板１３を高さ方向に積み上げているが、平面上に並べてもよい。また、部品素子７が第一配線基板９のみから構成され、第一配線基板９は、信号処理回路８だけではなく、センサ１０、電源１２、またはその両方を有していてもよい。
【００８１】
また、本実施の形態において、第二電極１８は、第一配線基板９の下面に形成されているが、部品素子７の外表面に形成されていればよく、各配線基板の側面または第二配線基板１１の上面に形成されていてもよい。また、第二電極１８は複数形成されていてもよいし、一つだけ形成されていてもよい。
【００８２】
なお、信号処理回路８は、第一配線基板９上において封止されていてもよい。この場合は、例えば、第一配線基板９に信号処理回路８を実装した後、グローブトップ材料もしくはエポキシ系樹脂により、モールディングする。また、Fe、Ni、もしくはCo系合金等からなる金属キャップ、またはセラミックスもしくは有機材料からなる絶縁性キャップを用いて、気密封止もしくは真空封止してもよい。また、金属キャップまたは絶縁性キャップを用いて封止する際の封止材の材料は、錫−銀系・錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、銀−ゲルマニウム系等の高融点ろう材、導電性有機樹脂、あるいはシーム溶接・電子ビーム溶接等の溶接法による接合を可能とするような金属材料等がある。このように信号処理回路８を封止することにより、信頼性の高い信号処理回路８を得ることができる。なお、センサ１０および電源１２も同様に封止することができ、信頼性の高いセンサ１０および電源１２を得ることができる。
【００８３】
次に、本発明の第一の実施の形態による電子装置の製造方法について説明する。
【００８４】
まず、シート状基板１９および部品素子７を準備する。シート状基板１９は、例えば以下のようにして準備する。まず、基板を構成する絶縁層の上に、第一電極１７、内部配線１５、もしくはアンテナパターン１４を構成する導体層を配置する。そして、導体層の上に絶縁層を配置し、その絶縁層の上に導体層を配置する。このようにして、絶縁層と導体層とを交互に配置し、積層体を形成する。
【００８５】
ここで、絶縁層の材料は、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグシート、ポリイミドもしくはアラミド等の樹脂有機物、または石英のような無機物を用いる。例えば、絶縁層の材料として、ポリイミド、ポリエステル、アラミド、ポリテトラフッ化エチレン、または三フッ化塩化エチレン等のフィルムを用いると、より柔軟なフレキシブル基板を得ることができる。
【００８６】
また、導体層の材料は、銅、ニッケル、鉄、またはアルミニウム等を用いる。そして、導体層の導体パターンは、サブトラクト法に分類されるエッチング法、またはアディティブ法に分類される電気めっき法もしくは印刷法等により形成される。例えば、導体層の上にフォトリソ工程により所望の配線パターンに加工されたレジストを形成し、エッチング処理を行なうことにより導体層を形成すると、より微細なパターンを有する導体層を形成することができる。
【００８７】
次に、レーザーもしくはドリルを用いて、積層体に貫通穴を形成し、貫通穴内に導電性樹脂またはフィラーを含有する導電性インクを充填するか、もしくは電気めっき法を用いることにより、貫通導体を形成する。そして、さらにその上に導体層を配置することにより、上下層の配線間の導通を図ることができる。このようにして、シート状基板１９が得られる。
【００８８】
なお、あらかじめ導体層を配置した絶縁層を重ねて積層しても、絶縁層と導体層とを交互に配置した積層体を得ることができる。また、上述の説明では、最初に絶縁層の上に導体層を配置するとしたが、導体層の上に絶縁層を配置してもよい。この場合、例えば、樹脂からなる転写シート上に導体パターンを形成し、その上に絶縁層と導体層とを交互に配置した後、転写シートを引き剥がせばよい。
【００８９】
次に、部品素子７は、以下のようにして準備する。まず、第一配線基板９、第二配線基板１１、および第三配線基板１３を、以下のようにして同様に作製する。例えば、各配線基板が酸化アルミニウム焼結体からなる場合、酸化アルミニウムおよびガラス粉末等の原料粉末をシート上に成形してセラミックグリーンシートを形成する。そして、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、セラミックグリーンシートの主面または貫通孔に配線導体となる金属ペーストを塗布または充填する。そして、セラミックグリーンシートを積層し、焼成することにより、各配線基板が得られる。
【００９０】
そして、信号処理回路８を第一配線基板９の主面に搭載し、信号処理回路８および第一配線基板９を、ワイヤボンディングまたはフリップチップボンディングにより、金、白金、銀、銅、アルミニウム、または金もしくはスズ等の合金からなる半田等の導電性材料を介して、電気的に接続する。ここで、特に信号のロスを小さくしたい場合は、上記導電性材料として、より導電率の高い材料を用いるとよい。また、環境、コスト、もしくは低消費電力等の観点から、信号処理回路８と第一配線基板９とをより小型に構成したい場合は、フリップチップボンディングで接続するか、さらにはウェハレベルパッケージングにて構成するとよい。
【００９１】
また、第一配線基板９と同様に、第二配線基板１１およびセンサ１０を電気的に接続し、第三配線基板１３および電源１２を電気的に接続する。
【００９２】
さらに、信号処理回路８を封止する場合は、例えば、第一配線基板９に信号処理回路８を実装した後、グローブトップ材料もしくはエポキシ系樹脂により、モールディングする。また、Fe、Ni、もしくはCo系合金等からなる金属キャップ、またはセラミックスもしくは有機材料からなる絶縁性キャップを用いて、気密封止もしくは真空封止してもよい。また、金属キャップまたは絶縁性キャップを用いて封止する際の封止材の材料は、錫−銀系もしくは錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、銀−ゲルマニウム系等の高融点ろう材、導電性有機樹脂、あるいはシーム溶接もしくは電子ビーム溶接等の溶接法による接合を可能とするような金属材料等がある。このように信号処理回路８を封止することにより、信頼性の高い信号処理回路８を得ることができる。なお、センサ１０および電源１２も同様に封止することができ、信頼性の高いセンサ１０および電源１２を得ることができる。
【００９３】
そして、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３を配置し、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１を配置するように、配線基板を高さ方向に積み上げ、互いに接する配線基板の配線導体同士を電気的に接続させる。これにより、部品素子７が得られる。なお、各配線基板を積み上げる順番は電子装置１の用途等によって異なる。
【００９４】
次に、図３に示すように、シート状基板１９の第一電極１７と部品素子７とが第二電極１８が接触するように、シート状基板１９の第一電極１７が形成されている箇所に部品素子７を載せる。なお、図３は図２(ａ)のシート状基板１９の第一電極１７が形成された箇所に、部品素子７を載せた斜視図である。
【００９５】
そして、第一電極１７および第二電極１８を、半田もしくは金等の導電性接合材を用いたフリップチップボンディングにより電気的に接続する。フリップチップボンディングは、以下のようにして行なう。まず、第一電極１７上に、導電性接合材を印刷法またはめっき法により形成するか、もしくは導電性接合材をボール形状に加工したものを搭載する。そして、リフロー、熱圧着法、もしくは超音波接合法等を用いて，第一電極１７および第二電極１８を接合することにより、第一電極１７および第二電極１８を電気的に接続させる。また、接合段階または接合後に、部品素子７とシート状基板１９との間に、アンダーフィル等の樹脂材料を印刷するか、塗工するか、もしくはディスペンサー等を用いて注入することにより、接合強度および接合信頼性を向上させることができる。なお、フリップチップボンディングに用いる導電性接合材としては、錫−銀系，錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、金−ゲルマニウム系等の高融点ろう材のような接合部材として知られる金属材料、もしくは金属粉末を含有したエポキシ樹脂等の導電性接着材料等がある。このようにフリップチップボンディングを行なうと、電子装置１をより小型化することができる。
【００９６】
次に、シート状基板１９を立方体形状に屈曲する。そして、シート状基板１９の接触する端部同士を、エポキシ系もしくはレジン系等の樹脂接着材または低融点ガラスを用いて接合する。また、電気的接続が必要な内部配線１５同士を、錫−銀系，錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、金−ゲルマニウム系等の高融点ろう材のような接合部材として知られる金属材料、もしくは金属粉末を含有したエポキシ樹脂等の導電性接合材を用いて、リフロー、熱圧着法、もしくは超音波接合法等により接合する。このようにして、シート状基板１９を筐体２に組立てる。したがって、筐体を平面状のシート状基板として製造し、その後、立体形状に組立てるため、筐体の取り扱いが容易となり、大量生産が容易になるとともに、筐体を平面状のシート状基板として搬送できるため、筐体を搬送する際に同じ体積でより多くの数の筐体を搬送することができる。これにより、電子装置の材料コストおよび搬送に必要な搬送コストを削減できる。
【００９７】
以上により、本発明の第一の実施の形態による電子装置が得られる。
【００９８】
なお、本実施の形態による電子装置の製造方法において、部品素子７の第二電極１８を筐体２の第一電極１７が形成されている面に対向させたが、第一電極１７が形成されている面と異なる面に対向させてもよい。
【００９９】
また、本実施の形態による電子装置の製造方法において、第一電極１７および第二電極１８を、フリップチップボンディングにより電気的に接続するとしたが、他の方法により電気的に接続してもよい。例えば、Au線、Al線、もしくはリボン等を用いたワイヤボンディングにより、リードもしくはピン等の端子を介することにより、またはシート状基板１９の表面にソケットもしくはコネクタを設置して部品素子７をはめ込むことにより、第一電極１７および第二電極１８を電気的に接続してもよい。
【０１００】
また、本実施の形態による電子装置の製造方法において、シート状基板１９に部品素子７を載せ、第一電極１７および第二電極１８を導電性材料を介して電気的に接続させた後、シート状基板１９を筐体２に組立てたが、順番が異なっていてもよい。例えば、シート状基板１９に部品素子７を載せ、シート状基板１９を筐体２に組立てた後、第一電極１７および第二電極１８を電気的に接続させてもよい。また、シート状基板１９の一部を組み立て、シート状基板１９に部品素子７を載せた後、第一電極１７および第二電極１８を電気的に接続させてもよい。
【０１０１】
（第二の実施の形態）
図４および図５は、本発明の第二の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図４は本実施の形態の電子装置２１の断面図である。図５(ａ)は図４の筐体２２を展開したときの内表面３の平面図、図５(ｂ)は図４の筐体２２を展開したときの内層４の平面透視図、図５(ｃ)は図４の筐体２２を展開したときの外表面６の平面図である。
【０１０２】
図４に示されるように、電子装置２１は、部品素子７が筐体２２に収納されてなる。また、部品素子７は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９、センサ１０を備えた第二配線基板１１、および電源１２を備えた第三配線基板１３を有する。そして、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置され、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子７を構成している。
【０１０３】
また、筐体２２は外表面６にアンテナパターン２４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン２４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。
【０１０４】
また、図５に示されるように、筐体２２は、２層のシート状基板２３からなる。そして、シート状基板２３の内表面３に第一電極１７が形成され、内層４に内部配線１５が形成され、外表面６にアンテナパターン２４が形成されている。また、アンテナパターン２４は、ヘリカルアンテナを構成し、筐体２２の外表面６を周回するコイル形状である。
【０１０５】
ここで、ヘリカルアンテナは磁界型であるため、アンテナパターン２４は、短距離通信もしくはVHF帯以下の周波数帯においても、良好に送受信することができる。なお、アンテナパターン２４は、ヘリカルアンテナでなくてもよく、磁界型アンテナであるスパイラルアンテナまたはループアンテナ等でもよい。また、アンテナパターン２４は筐体２２の内表面３と外表面６との間に形成されていてもよい。
【０１０６】
シート状基板２３は、立方体を一平面に展開した形状である。また、シート状基板２３はフレキシブル基板からなる。筐体２２は、一枚のシート状基板２３を組立てることにより形成される。
【０１０７】
アンテナパターン２４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されており、具体的には以下のようにして電気的に接続されている。図５（ａ）に示される内表面３３に形成された第一電極１７ａは、図５（ｂ）に示される内層４において第一電極１７ａに対応する位置に形成されている内部配線端子１５ｂと近接して電気的に接続されている。図５（ｂ）に示されるように、内層４において、内部配線１５は、内部配線端子１５ｂから、アンテナパターン２４ｄに対応する位置に形成されている内部配線端子１５ｃに渡って形成されている。内部配線端子１５ｃは、図５（ｃ）に示される外表面６に形成されたアンテナパターン２４ｄと近接して電気的に接続されている。このようにして、アンテナパターン２４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、このようにアンテナパターン２４と第一電極１７とを電気的に接続した構成は、筐体２２が多層配線構造を有する一枚のシート状基板２３からなるため容易に作製できる。また、シート状基板２３は一平面からなるため、筐体２２の外表面６を周回するコイル形状は容易に作製できる。
【０１０８】
そして、シート状基板２３は、十字形状をしている。シート状基板２３において、複数のアンテナパターン２４は、シート状基板２３を組立てたときに筐体２２の側面を構成する、直線状に並んだ４つの平面に渡って並んで形成されている。各々のアンテナパターン２４は、シート状基板２３を組立てて筐体２２を形成したとき、端部同士で接続され、筐体２２の外表面６を周回するコイル形状となる。このように、アンテナパターン２４を形成することにより、シート状基板２３において、アンテナパターン２４が分断される回数を低減することができ、シート状基板２３上に容易にアンテナパターン２４を形成することができる。
【０１０９】
なお、その他の構成については、第一の実施の形態と同様の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１０】
（第三の実施の形態）
図６は、本発明の第三の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図６は本実施の形態の電子装置２５の断面図である。
【０１１１】
図６に示されるように、電子装置２５は、部品素子２６が筐体２７に収納されてなる。また、部品素子２６は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９、および電源１２を備えた第三配線基板１３を有する。そして、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子２６を構成している。
【０１１２】
また、筐体２７は外表面６にアンテナパターン１４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５および接地導体層１６を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。また、筐体２７は、外表面６にセンサ２８を備え、センサ２８は、内部配線１５、第一電極１７および第二電極１８を介して、信号処理回路８に電気的に接続されている。
【０１１３】
センサ２８は、筐体２７の内部配線１５、第一電極１７、および第二電極１８を介して、信号処理回路８と電気的に接続されている。このため、信号処理回路８およびセンサ２８を近接して電気的に接続できるため、コネクタ、ワイヤー、およびリード線等接続部の部品点数を低減できる。したがって、電子装置２５の小型化を実現することができ、材料コスト、部材コスト、実装コスト、および搬送コストを削減することができる。そして、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができ、電子装置２５の長時間駆動およびメンテナンスフリーを実現できる。
【０１１４】
センサ２８は、筐体２７の外表面６に形成されているため、センサ２８が、例えば、圧力センサ・温度センサ・湿度センサ・磁気センサ・地磁気センサ等の外界状態センサ、ガスセンサ・ｐＨセンサ・流量センサ等の気体・液体検知センサ、紫外線センサ・赤外線センサ・イメージセンサ・ミラーデバイス等の光学センサ、またはDNAチップ・バイオセンサ等である場合、外界の状態をより正確に検出することができる。
【０１１５】
また、筐体２７は、多層配線構造を有する一枚のシート状基板１９を組立てることにより形成されている。したがって、センサ２８が筐体２７の内部配線１５および第一電極１７を介して信号処理回路８と電気的に接続される構成は容易に作製できる。
【０１１６】
なお、本実施の形態において、電子装置２５は、センサ２８とは別のセンサおよび第二配線基板を筐体２７内に有していないが、電子装置２５は、センサ２８とは別のセンサおよび第二配線基板を筐体２７内に有していてもよい。
【０１１７】
なお、その他の構成については、第一の実施の形態と同様の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１８】
（第四の実施の形態）
図７は、本発明の第四の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図７は本実施の形態の電子装置２９の断面図である
図７に示されるように、電子装置２９は、部品素子３０が筐体２に収納されてなる。また、部品素子３０は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９、センサ１０を備えた第二配線基板１１、および太陽電池３１を備えた第三配線基板１３を有する。そして、第一配線基板９の上面に第二配線基板１１が配置され、第二配線基板１１の上面に第三配線基板１３が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子３０を構成している。
【０１１９】
また、筐体２は外表面６にアンテナパターン１４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５および接地導体層１６を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。また、筐体２は、太陽電池３１と対向する領域に穴部２０を備えている。
【０１２０】
電子装置２９は、太陽電池３１を備えているため、大型の電源を搭載する必要がなく、充電等のバッテリのメンテナンスを行なう手間および時間を削減することができる。このような構成にすれば、電子装置２９の小型化、低損失化、および低消費電力化を実現することができるため、電子装置２９の長時間駆動およびメンテナンスフリーを実現し、また、電子装置２９のコストおよび搬送に必要な搬送コストを削減することができる。
【０１２１】
太陽電池３１は、太陽光が太陽電池３１の受光面に直角または斜め方向から当たると駆動装置を駆動させるに十分な電力を発生できる。
【０１２２】
太陽電池３１は、電卓もしくは腕時計等の日用電気製品、家庭用省エネ機器、道路標識、庭園灯、街路灯、または駐車券発行機等、他からの電力供給が困難もしくは不可能な場所のエネルギー源として用いられる。また、海洋もしくは山岳地帯の観測機器、人工衛星、宇宙ステーション、離島、または送電網の未熟な地域等で、温室効果ガス排出量削減用、需要ピーク時の補助電力用、可搬式電源、または非常用電源等で使用されている。
【０１２３】
太陽電池３１は、例えば、シリコンが用いられ、シリコン膜の構造による分類としては、結晶シリコン型、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、微結晶シリコン型、アモルファスシリコン型がある。
【０１２４】
結晶シリコン型は、禁制帯幅が1.12 eV であり、近紫外域から 1.2 μm 程度までの光を吸収して発電することができる。また、シリコン層を数 μm〜50 μm等と非常に薄くすることもできる。単結晶シリコン型は、高純度シリコン単結晶ウエハを利用するもので、変換効率は高い。 多結晶シリコン型は、結晶の粒径が、数mm程度の多結晶シリコンを利用するもので、他のシリコン半導体素子の製造過程で生じた端材もしくはオフグレード品のシリコン原料を利用して製造できる。生産に必要なエネルギーは少ない。ウエハを薄型化することにより、コスト削減を図ることができる。 
微結晶シリコン型は、微細な結晶で構成された薄膜をCVD法等にて製膜するものである。インゴットを切断する手間が省け、資源の使用量も削減でき、200℃程度の低温での製膜が可能で基板を選ばない。 アモルファスシリコン型は、シランガスから化学気相成長 (CVD) させてできるアモルファスシリコンを利用するものである。エネルギーギャップが大きいため、高温時も出力が落ちにくい特性を持つ。また、使用するシリコン原料が少なく、エネルギーおよびコスト的にも有利である。また、極端な低照度下での効率が高く、蛍光灯の短波長光に感度があるため、室内用途での使用にも適している。
【０１２５】
また、筐体２は、図７に示されるように、太陽電池３１と対向する領域に穴部２０を備えている。これにより、太陽電池３１は太陽光を受光しやすくなるため、太陽電池３１の発電効率を向上させることができる。
【０１２６】
なお、第四の実施の形態においては、筐体２は、太陽電池３１と対向する領域に穴部２０を備えているとしたが、筐体２は、太陽電池３１と対向する領域が透光性であってもよい。なお、ここで、太陽電池３１と対向する領域が透光性であるとは、太陽電池３１と対向する領域が光を透過するものからなることをいう。この場合、太陽電池３１は、太陽光を受光しやすくするとともに、外界中の水分、湿気、またはダスト等から、太陽電池３１を保護できるため、太陽電池３１の発電効率を更に向上させることができる。
【０１２７】
なお、その他の構成については、第一の実施の形態と同様の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１２８】
（第五の実施の形態）
図８は、本発明の第五の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図８は本実施の形態の電子装置３２の断面図である。
【０１２９】
図８に示されるように、電子装置３２は、部品素子３３が筐体３４に収納されてなる。また、部品素子３３は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９およびセンサ１０を備えた第二配線基板１１を有する。そして、第一配線基板９の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子３３を構成している。
【０１３０】
また、筐体３４は外表面６にアンテナパターン１４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５および接地導体層１６を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。また、筐体３４は、外表面６に太陽電池３５を備え、太陽電池３５は、内部配線１５、第一電極１７および第二電極１８を介して、信号処理回路８と電気的に接続されている。
【０１３１】
太陽電池３５は、筐体３４の第一電極１７および内部配線１５を介して、信号処理回路８と電気的に接続されている。このため、信号処理回路８および太陽電池３５を近接して電気的に接続できるため、コネクタ、ワイヤー、およびリード線等の接続部の部品点数を低減できる。したがって、電子装置３２の小型化を実現することができ、材料コスト、部材コスト、実装コスト、および搬送コストを削減することができる。そして、伝送損失および消費電力を極力小さくすることができ、電子装置３２の長時間駆動およびメンテナンスフリーを実現できる。
【０１３２】
太陽電池３５は、筐体３４の外表面６に形成されており、太陽光をより受光しやすくなるため、太陽電池３５の発電効率をより高めることができる。
【０１３３】
また、筐体３４は、一枚のシート状基板１９を組立てることにより形成されており、シート状基板１９は一平面の多層配線構造からなる。したがって、太陽電池３５が筐体３４の内部配線１５および第一電極１７を介して信号処理回路８と電気的に接続される構成は容易に作製できる。
【０１３４】
なお、本実施の形態において、電子装置３２は、電源および第三配線基板を筐体３４内に有していないが、電子装置３２は、電源および第三配線基板を筐体３４内に有していてもよい。
【０１３５】
なお、その他の構成については、第一の実施の形態と同様の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１３６】
（第六の実施の形態）
図９は、本発明の第六の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図９は本実施の形態の電子装置３６の断面図である。
【０１３７】
図９に示されるように、電子装置３６は、部品素子７が筐体３７に収納されてなる。また、部品素子７は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９、センサ１０を備えた第二配線基板１１、および電源１２を備えた第三配線基板１３を有する。そして、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置され、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子７を構成している。
【０１３８】
また、筐体３７は外表面６にアンテナパターン１４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５および接地導体層１６を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。また、筐体３７は、第二電極１８と外部電源３８とを電気的に接続する外部電源接続端子３９を備えている。
【０１３９】
筐体３７は、外部電源接続端子３９を備えており、信号処理回路８は、第二電極１８および外部電源接続端子３９を介して外部電源３８と電気的に接続されている。これにより、電子装置３６は、電力供給不足による電力補充、充電、または電子装置３６のテスティング等を任意に行なうことができる。また、例えば、電子装置３６の近くに常に外部電源３８がある場合、外部から電子装置３６に電力を供給することができ、筐体３７内に電源１２を搭載しなくてもよいため、電子装置３６の小型化を可能とするとともに、充電等のバッテリのメンテナンスを行なう手間および時間を削減することができる。したがって、電子装置３６の小型化を可能とするとともに、電子装置３６の長時間駆動およびメンテナンスフリーを実現できる。
【０１４０】
外部電源３８は、一次電池もしくは二次電池等があるが、例えば、コイン型もしくはボタン型バッテリ、乾電池、燃料電池、または太陽電池等で構成される。例えば、ボタン型リチウム電池はバックアップ用途もしくは低消費電力用途に主に使用され、ＣＲ２０２５もしくはＣＲ３０２５等の規格があり、リチウム電池、マンガン電池、アルカリ電池、またはニッケル水素電池等を使用することができる。また、直流電源もしくは交流電源があり、必要に応じて、直流交流変換もしくは交流直流変換を行い、他の回路ブロックとの電気接続および電力供給を可能にする。
【０１４１】
外部電源接続端子３９は、銅・銀・金・パラジウム・タングステン・モリブデン・マンガン等の金属材料により形成される。この形成の手段としては、メタライズ法・めっき法・蒸着法等の手段を用いることができる。例えば、銅メタライズから成る場合、めっきまたは蒸着等により薄膜層を、ポリイミド、ガラスエポキシ、もしくはフッ素系樹脂等の有機樹脂材料、セラミックスもしくはガラス等の無機粉末をエポキシ樹脂等の有機樹脂で結合して成る複合材等の表面もしくは内層に形成する。また、必要に応じて、外部電源接続端子３９に、銅、銀、金、タングステン、モリブデン、もしくはFe・Ni・Co系合金等からなるリード、ワイヤー、およびピン等の導電性部材を、錫−銀系・錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、銀−ゲルマニウム系等の高融点ろう材、もしくは導電性有機樹脂等を用いて、溶接・電子ビーム溶接等の溶接法により接合してもよい。
【０１４２】
なお、その他の構成については、第一の実施の形態と同様の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１４３】
（第七の実施の形態）
図１０は、本発明の第七の実施の形態による電子装置の構成例を示す。図１０は本実施の形態の電子装置４０の断面図である。
【０１４４】
図１０に示されるように、電子装置４０は、部品素子７が筐体２に収納されてなる。また、部品素子７は、信号処理回路８を備えた第一配線基板９、センサ１０を備えた第二配線基板１１、および電源１２を備えた第三配線基板１３を有する。そして、第一配線基板９の上面に第三配線基板１３が配置され、第三配線基板１３の上面に第二配線基板１１が配置されることにより、各配線基板は高さ方向に積み上がって、部品素子７を構成している。
【０１４５】
また、筐体２は外表面６にアンテナパターン１４を有し、内表面３と外表面６との間に内部配線１５および接地導体層１６を有し、内表面３に第一電極１７を有する。アンテナパターン１４は、内部配線１５を介して第一電極１７と電気的に接続されている。そして、第一電極１７は、第一配線基板９の下面に形成されている第二電極１８と電気的に接続されている。また、筐体２は、樹脂４１に覆われている。
【０１４６】
筐体２は、樹脂４１に覆われているため、外界からの温度変化、熱衝撃、または湿気もしくはダスト等が筐体２内に進入することを抑制することができる。したがって、信号処理速度、センサ検出精度、応答時間、および電源発生効率を高めることができ、性能が良く、かつ信頼性が高い電子装置４０を得ることができる。
【０１４７】
樹脂４１は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリイミドまたはジアリルフタレート等を熱硬化させることにより形成できる。
【０１４８】
エポキシ樹脂は、耐熱性、耐水性、耐薬品性、および電気絶縁性に優れており、硬化時の収縮が少なく強度が強い。フェノール樹脂は、耐熱性、難燃性、低発煙性、接着性、機械的強度、電気的特性等に優れた特性をもち、電気絶縁性、機械強度、もしくは耐熱性が要求される用途、または耐薬品性もしくは耐溶剤性が必要とされる用途での使用が好ましい。不飽和ポリエステル樹脂は、硬化が早く生産性が高く、強度的物性、耐薬品性、耐熱性、および電気的特性に優れている。また、強度が要求される場合は、ガラス繊維で補強した不飽和ポリエステル樹脂を使用することが好ましい。
【０１４９】
ユリア樹脂は、比重が軽く、硬い特徴があり、耐アーク性、および電気絶縁性に優れている。メラミン樹脂は、表面硬度が高く、耐水性、耐薬品性、および耐候性等が優れている。ポリイミドは、耐熱性、耐熱劣化性、耐薬品性、および吸水性に優れている。ジアリルフタレートは、高温高湿下での使用および吸水性に優れているため、寸法安定性もしくは耐トラッキング等の電気特性が要求される用途で使用することが好ましい。
【０１５０】
なお、その他の構成については、第一の実施の形態と同様の構成であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１５１】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば、種々の変形は可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の第一の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図２】図１の電子装置の筐体を展開したときの（ａ）平面図、（ｂ）平面透視図、（ｃ）平面透視図、（ｄ）平面図、および（ｅ）断面図である。
【図３】図１の電子装置の筐体を展開したシート状基板上に部品素子を載せた斜視図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図５】図４の電子装置の筐体を展開したときの（ａ）平面図、（ｂ）平面透視図、および（ｃ）平面図である。
【図６】本発明の第三の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図７】本発明の第四の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図８】本発明の第五の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図９】本発明の第六の実施の形態の電子装置の断面図である。
【図１０】本発明の第七の実施の形態の電子装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１  電子装置
２  筐体
７  部品素子
８  信号処理回路
９  第一配線基板
１０  センサ
１１  第二配線基板
１２  電源
１３  第三配線基板
１４  アンテナパターン
１５  内部配線
１６  接地導体層
１７  第一電極
１８  第二電極
１９  シート状基板
２０  穴部
２４  アンテナパターン
２８  センサ
３１  太陽電池
３５  太陽電池
３８  外部電源
３９  外部電源接続端子
４１  樹脂
【図１】
2009159202.tif 000003
【図２】
2009159202.tif 000004
【図３】
2009159202.tif 000005
【図４】
2009159202.tif 000006
【図５】
2009159202.tif 000007
【図６】
2009159202.tif 000008
【図７】
2009159202.tif 000009
【図８】
2009159202.tif 000010
【図９】
2009159202.tif 000011
【図１０】
2009159202.tif 000012