(57)【要約】【課題】無線ＩＣチップに外部からの衝撃等が直接加わらないように構成した、無線ＩＣデバイスを提供する。【解決手段】無線ＩＣデバイス１０は、（ａ）放射板３０と、（ｂ）インダクタンス素子を含む給電回路基板１２と、（ｃ）互いに対向する放射板３０と給電回路基板１２とを間隔２１を設けて接合する突起状接合体２０と、（ｄ）給電回路基板１２に実装され、放射板３０との間に間隔２３を設けて放射板３０に対向する無線ＩＣチップ２２とを備える。【選択図】図１
2009037413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射板と、
インダクタンス素子を含む、給電回路基板と、
互いに対向する前記放射板と前記給電回路基板とを間隔を設けて接合する、突起状接合体と、
前記給電回路基板に実装され、前記放射板との間に間隔を設けて前記放射板に対向する、無線ＩＣチップと、
を備えたことを特徴とする、無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記給電回路基板が、共振回路および／または整合回路を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記突起状接合体の高さは、前記無線ＩＣチップの厚みよりも大きいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記突起状接合体が、前記無線ＩＣチップの周囲に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記突起状接合体が点状に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
前記突起状接合体が線状に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記突起状接合体が枠状に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記突起状接合体が導体で形成されていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一つに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記突起状接合体が絶縁体で形成されていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一つに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板との間に、樹脂が配置されたことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか一つに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記放射板の基材がフレキシブル基板で形成されたことを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の無線ＩＣデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線ＩＣデバイスに関し、詳しくは、例えばＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる非接触型無線ＩＣメディアや非接触型無線ＩＣタグ等の無線ＩＣデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ＩＣチップが実装されている無線ＩＣデバイスが種々提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、図５（ａ）の断面図に示すように、剥離シート１０１に導電ペーストや導電インキ等でアンテナ部１０３を形成し、アンテナ部１０３と電気的に導通するようにＩＣチップ１０９を実装した後、図５（ｂ）の断面図に示すように、接着シート１１１を密着させ、図５（ｃ）の断面図に示すように、剥離シート１０１を引き剥がすことにより製造される非接触型無線ＩＣメディアが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２９８１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この非接触型無線ＩＣメディアは、接着シート１１１が物品に貼り付けられる。このとき、ＩＣチップ１０９は接着シート１１１上に実装されているだけであるため、ＩＣチップ１０９が外部に突出し、むき出しになった状態で使用される。そのため、非接触型無線ＩＣメディアを貼り付けた物品が他の物品と接触した際に、他の物品からＩＣチップ１０９に直接衝撃が加わり、ＩＣチップ１０９が破損し、無線ＩＣメディアとそして機能しなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑み、無線ＩＣチップに外部からの衝撃等が直接加わらないように構成した、無線ＩＣデバイスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した無線ＩＣデバイスを提供する。
【０００７】
無線ＩＣデバイスは、（ａ）放射板と、（ｂ）インダクタンス素子、共振回路および／または整合回路を含む、給電回路基板と、（ｃ）互いに対向する前記放射板と前記給電回路基板とを間隔を設けて接合する、突起状接合体と、（ｄ）前記給電回路基板に実装され、前記放射板との間に間隔を設けて前記放射板に対向する、無線ＩＣチップとを備える。
【０００８】
上記構成において、無線ＩＣチップは、放射板と給電回路基板との間に配置され、放射板と給電回路基板とに覆われているので、外部からの衝撃は、無線ＩＣチップに直接加わらない。無線ＩＣチップは放射板に接していないため、放射板側の衝撃は、無線ＩＣチップに直接加わらない。そのため、落下等の衝撃による無線ＩＣチップの破損や故障を防ぐことができる。
【０００９】
また、無線ＩＣチップは放射板に接していないため、放射板の変形が無線ＩＣチップに直接加わらないため、放射板の変形により無線ＩＣチップが破壊される可能性が小さくなる。
【００１０】
好ましくは、前記突起状接合体の高さは、前記無線ＩＣチップの厚みよりも大きい。
【００１１】
この場合、無線ＩＣチップを実装するための凹部等を給電回路基板に形成しなくても、給電回路基板に実装された無線ＩＣデバイスと、給電回路基板と接合された放射板との間に間隔を設けることができ、構成を簡単にすることができる。
【００１２】
好ましくは、前記突起状接合体が、前記無線ＩＣチップの周囲に形成されている。
【００１３】
この場合、無線ＩＣチップの側面が外部に露出しないように突起状接合体で保護して、無線ＩＣデバイスの信頼性を向上することができる。
【００１４】
好ましくは、前記突起状接合体が点状に形成されている。
【００１５】
この場合、ディスペンサ等を用いて突起状接合体を簡単に形成することができる。
【００１６】
好ましくは、前記突起状接合体が線状に形成されている。
【００１７】
この場合、無線ＩＣチップの側面の露出をほとんど無くし、突起状接合体が点状に形成される場合よりも、耐環境性を向上することができる。
【００１８】
好ましくは、前記突起状接合体が枠状に形成されている。
【００１９】
この場合、無線ＩＣチップの側面の露出を無くし、突起状接合体が点状、線状に形成される場合よりも、耐環境性を向上することができる。
【００２０】
好ましくは、前記突起状接合体が導体で形成されている。
【００２１】
この場合、例えば、給電回路基板側の回路と放射板の電極とを接続することにより、給電回路基板側の回路を接地させることができる。また、放射板側に、給電回路基板側の給電回路とは別に補助的な整合回路を設けたときに、その整合回路と給電回路とを電気的に接続することができる。
【００２２】
好ましくは、前記突起状接合体が絶縁体で形成されている。
【００２３】
この場合、放射板の電極と給電回路基板とを電磁界結合させることができ、放射板の電極と給電回路基板とを導体で電気的に接続する場合よりも、放射板と給電回路基板との位置合わせの精度を緩和することができるので、放射板と給電回路基板とを簡単に接合することができ、量産が容易である。また、無線ＩＣチップが放射板から絶縁されるので、放射板からの静電気などにより無線ＩＣチップが破壊されることを防ぐことができる。
【００２４】
好ましくは、前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板との間に、樹脂が配置されている。
【００２５】
この場合、無線ＩＣチップと給電回路基板との電気的接続の保持を強化することができる。
【００２６】
好ましくは、前記放射板の基材がフレキシブル基板で形成されている。
【００２７】
放射板の基材をＰＥＴフィルムのようなフレキシブル基板で形成すると、表面に凹凸やうねりのある物品にも、無線ＩＣデバイスを貼り付けることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無線ＩＣチップには外部からの衝撃等が直接加わらないため、無線ＩＣチップの破損や動作不良を防ぎ、無線ＩＣデバイスの信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態として実施例を図１〜図４を参照しながら説明する。
【００３０】
＜実施例１＞  実施例１の無線ＩＣデバイス１０について、図１を参照しながら説明する。図１（ａ）は、無線ＩＣデバイス１０の断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の線Ｂ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、無線ＩＣデバイス１０は、無線ＩＣチップ２２が実装された給電回路基板１２と放射板３０とが突起状接合体２０を介して接合され、給電回路基板１２と放射板３０との間に空間２１が形成されている。この空間２１内に無線ＩＣチップ２２が配置され、無線ＩＣチップ２２と放射板３０との間には間隔２３が設けられ、無線ＩＣチップ２２は放射板３０から離れている。例えばＲＦ−ＩＤシステムでは、放射板３０を物品に貼り付け、不図示のリーダライタを用いて、無線ＩＣチップ２２に格納されたデータを、非接触で読み出す。
【００３２】
給電回路基板１２は、例えばセラミックや樹脂の多層基板であり、その内部には面内導体１４や層間接続導体１５によってインダクタンス素子を含む給電回路が形成され、給電回路基板１２の下面１２ｂには、給電回路の接続電極１６が露出している。給電回路は、無線ＩＣチップ２２が動作する動作周波数に対応する共振周波数を有する共振回路を含み、放射板３０と無線ＩＣチップ２２との特性インピーダンスを整合する整合回路を有していてもよい。
【００３３】
なお、給電回路基板は、単層の基板であっても、給電回路基板の表面のみに給電回路が形成されていてもよい。
【００３４】
無線ＩＣチップ２２は、Ａｕバンプ、Ａｇバンプ、はんだバンプなどを利用するフリップチップ接合やＡｇナノ接合によって、バンプ２４を介して、給電回路基板１２に実装されている。ダイボンディング、ワイヤボンディングによる接合を利用したり、これらの接合を組み合わせたりして実装してもよい。無線ＩＣチップ２２の接合信頼性をより強固にするため、無線ＩＣチップ２２と給電回路基板１２との間に、アンダーフィル樹脂を充填し、無線ＩＣチップ２２と給電回路基板１２との電気的接続の保持を強化してもよい。
【００３５】
放射板３０は、シート状の基材２８に、導電材料により放射電極２６が形成されている。基材２８には、例えば、紙、ＰＥＴフィルム、フレキシブル樹脂などの絶縁性材料を用いる。基材２８は、ＰＥＴフィルムなどのフレキシブル基板で形成すると、表面に凹凸やうねりのある物品にも、無線ＩＣデバイス１０を貼り付けることができるので、好ましい。放射電極２６は、インクジェットやフォトリソグラフィによる微細配線、マスクを用いた印刷などにより形成する。
【００３６】
放射板３０は、給電回路基板１２の給電回路から電磁界結合を介して供給された例えばＵＨＦ帯の送信信号を空中に放射し、かつ、受け取った受信信号を、電磁界結合を介して給電回路基板１２の給電回路に供給する。
【００３７】
図１（ｂ）に示すように、突起状接合体２０は、無線ＩＣチップ２２の周囲に点状に複数個が形成されている。突起状接合体２０は、ディスペンサを用いて点状に塗布することにより簡単に形成することができる。突起状接合体２０は、メタルマスクやスクリーン印刷により形成するなど、他の方法で形成してもよい。
【００３８】
無線ＩＣチップ２２の側面２２ａは、突起状接合体２０で囲まれ、外部への露出が少ない。このように突起状接合体２０で無線ＩＣチップ２２を保護することにより、無線ＩＣデバイス１０の信頼性を向上することができる。
【００３９】
突起状接合体２０は、例えば接着材を用いて形成し、放射板３０と給電回路基板１２とを機械的に接続する。
【００４０】
突起状接合体２０は、少なくとも放射板３０と給電回路基板１２とに接合される接合面が接着性を有していればよいので、例えば、給電回路基板１２や放射板３０に粘着性薄膜を形成したり、接着材を塗布したりして、これらに突起状接合体の本体部材を接合することによって、粘着性薄膜や接着剤と本体部材とからなる突起状接合部材を形成することも可能である。
【００４１】
突起状接合体２０は、絶縁体であることが好ましい。この場合、給電回路基板１２の外部に露出する接続電極１６は、放射板３０の放射電極２６と電磁界により結合し、給電回路基板１２と放射板３０の放射電極２６とは電気的に導通しないようにする。放射板３０の放射電極２６と給電回路基板１２の接続電極１６及び基板内部の給電回路とを電磁界により結合すると、放射板３０の放射電極２６と給電回路基板１２の接続電極１６とを導体で電気的に接続する場合よりも、給電回路基板１２と放射板３０との位置合わせの精度を緩和することができるので、製造が容易になり、量産しやすい。また、無線ＩＣチップ２２が放射板３０から絶縁されるので、放射板３０からの静電気などにより無線ＩＣチップ２２が破壊されることを防ぐことができる。
【００４２】
給電回路基板１２の接続電極１６と放射板３０の放射電極２６との電磁界結合を安定化させるために、放射板３０の放射電極２６は、基材２８の上面２８ａに形成され、給電回路基板１２や突起状接合体２０に対向していることが好ましい。もっとも、放射電極を基材の上面２８ａではなく、下面２８ｂに形成しても、電磁界結合させることができるので、無線ＩＣデバイスとして動作可能である。
【００４３】
突起状接合体２０は、導体とすることも可能である。この場合、例えば、給電回路基板１２側の回路と放射板３０の電極とを接続することにより、給電回路基板１２側の回路を接地させることができる。また、放射板３０側に、給電回路基板１２側の給電回路とは別に補助的な整合回路を設けたときに、その整合回路と給電回路とを電気的に接続することができる。
【００４４】
放射板３０と給電回路基板１２との間の距離は突起状接合体２０の高さによって決まる。図１（ａ）に示すように、突起状接合体２０の高さは、無線ＩＣチップ２２の厚みよりも大きい。そのため、給電回路基板１２が平板でも、無線ＩＣチップ２２と放射板３０との間に間隔２３を設けることができる。給電回路基板１２には、無線ＩＣチップ２２を実装するためのキャビティ（凹部）等を形成しなくてもよいため、構成が簡単になる。
【００４５】
無線ＩＣデバイス１０は、無線ＩＣチップ２２が放射板３０と給電回路基板１２との間に配置され、放射板３０と給電回路基板１２とに覆われているので、外部からの衝撃は、無線ＩＣチップ２２に直接加わらない。無線ＩＣチップ２２は放射板３０に接していないため、放射板３０側からの衝撃は、無線ＩＣチップ２２に直接加わらない。そのため、落下等の衝撃による無線ＩＣチップ２２の破損や故障を防ぐことができる。
【００４６】
また、無線ＩＣチップ２２は放射板３０に接していないため、放射板３０の基材２８の変形が無線ＩＣチップ２２に直接加わらないため、放射板３０の変形により無線ＩＣチップが破壊される可能性が小さくなる。
【００４７】
したがって、無線ＩＣチップ２２の接合信頼性が高い。
【００４８】
また、無線ＩＣチップ２２は放射板３０との間に間隔２３を設けて離れており、放射板３０が物品の凹凸面や曲面に貼り付けられ、放射板３０が変形しても、無線ＩＣチップ２２は、放射板３０の変形に追従する必要がない。そのため、無線ＩＣチップ２２は、放射板３０の変形により無線ＩＣチップ２２が破壊される可能性が低い状態で種々の場所に貼り付けることができ、汎用性が高い。
【００４９】
＜実施例２＞  図１（ａ）と同様の断面図である図２に示すように、実施例２の無線ＩＣデバイス１０ａは、大略、実施例１と同様に構成されている。以下では、実施例１との相違点を中心に説明し、実施例１と同じ構成部分には同じ符号を用いる。
【００５０】
図２に示すように、無線ＩＣデバイス１０ａは、実施例１と異なり、給電回路基板１２ｘの内部に給電回路の接続電極１６ａが配置され、接続電極１６ａが外部に露出していない。接続電極１６ａと放射板３０の放射電極２６とは、電磁界結合される。突起状接合体２０ａは、導体でも絶縁体でもよい。
【００５１】
＜実施例３＞  図１（ｂ）と同様の断面図である図３に示すように、実施例３の無線ＩＣデバイス１０ｂは、無線ＩＣチップ２２の周囲に、ディスペンサや印刷などにより、線状の突起状接合体２０ｓ，２０ｔが形成されている。
【００５２】
無線ＩＣデバイス１０ｂは、突起状接合体が点状に形成される場合よりも、接合面積を増やして接合信頼性を高め、無線ＩＣチップ２２の側面２２ａの露出をほとんど無くして、耐環境性を向上できる。
【００５３】
＜実施例４＞  図１（ｂ）と同様の断面図である図４に示すように、実施例４の無線ＩＣデバイス１０ｃは、無線ＩＣチップ２２の周囲全体を囲むように、ディスペンサや印刷などにより、枠状の突起状接合体２０ｃが形成されている。
【００５４】
無線ＩＣデバイス１０ｃは、突起状接合体が点状、線状に形成される場合よりも、接合面積を増やすことができ、無線ＩＣチップ２２の側面２２ａの露出を無くして、耐環境性をさらに向上できる。
【００５５】
＜まとめ＞  以上に説明したように、無線ＩＣチップは、給電回路基板と放射板との間に配置され、かつ放射板から離れているので、外部からの衝撃等が直接加わらない。そのため、無線ＩＣチップの破損や動作不良を防ぎ、無線ＩＣデバイスの信頼性を向上することができる。
【００５６】
また、放射板と給電回路基板とが電磁界結合される場合には、無線ＩＣチップと放射板とが電気的に導通していないため、放射板側の静電気により無線ＩＣチップが破壊されることがなく、静電気対策を強化することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００５８】
例えば、放射板と給電回路基板とが電磁波ではなく、電界だけ、磁界だけを利用して、電磁界結合されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】無線ＩＣデバイスの断面図である。（実施例１）
【図２】無線ＩＣデバイスの断面図である。（実施例２）
【図３】無線ＩＣデバイスの断面図である。（実施例３）
【図４】無線ＩＣデバイスの断面図である。（実施例４）
【図５】無線ＩＣデバイスの製造工程を示す断面図である。（従来例）
【符号の説明】
【００６０】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  無線ＩＣデバイス
１２  給電回路基板
２０，２０ａ，２０ｃ，２０ｓ，２０ｔ  突起状接合体
２２  無線ＩＣチップ
３０  放射板
【図１】
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【図２】
2009037413.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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