CN106233310A - 无线ic器件、树脂成型体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

无线IC器件(101)包括：具有第一表面(VS1)和第二表面(VS2)的树脂构件(70)；具有第一主表面(PS1)和第二主表面(PS2)的基板(1)；设置于树脂构件(71)的线圈天线；以及搭载于基板(1)、连接至线圈天线的RFIC元件(61)。基板(1)以第二表面(VS2)侧为第二主表面(PS2)侧的方式埋设于树脂构件(70)。线圈天线由形成于第二表面(VS2)的第一线状导体图案(20A～20G)、到达第一表面(VS1)及第二表面(VS2)的第一金属柱(30A～30F)、到达第一表面(VS1)及第二表面(VS2)的第二金属柱(40A～40F)、以及形成于第一表面(VS1)的第二线状导体图案(50A～50F)构成。RFIC元件(60)配置在线圈天线的内侧。

Description

无线IC器件、树脂成型体及其制造方法
技术领域
本发明是涉及诸如RFID(Radio Frequency Identification)标签的用于近距离无线通信装置等的无线IC器件、包括无线IC器件的树脂成型体、以及无线IC器件的制造方法的发明。
背景技术
HF频带的RFID标签虽然一般为卡片大小，但由于用于商品管理等，有时要求占有面积较小的小型的RFID标签。作为小型的HF频带RFID标签，已知专利文献1、2所示那样形状的RFID标签。这些小型的RFID标签是利用了所谓的片材层压法的RFID标签，是将层压型的线圈天线内置在多层基板中、再将RFIC贴片搭载在多层基板上而成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特開2007-102348号公報
专利文献2：国际公开第WO2011/108340号
发明内容
发明要解决的课题
发明者等在开发上述小型的RFID标签的过程中，发现在专利文献1、2所示那样的RFID标签中存在以下课题。
(a)专利文献1、2所示的RFID标签中，RFIC贴片配置在线圈天线的中心轴上或线圈开口内。因此，用于安装RFIC贴片的电极(焊盘图案)与线圈天线的卷绕轴交叉。其结果是，RFIC贴片安装用电极及RFIC贴片往往妨碍线圈天线形成磁场。再者，若将RFIC贴片配置在线圈开口的外侧，则虽然变得不易妨碍磁场的形成但占有面积会变大。
(b)由于RFIC贴片配置在线圈天线的中心轴上或线圈天线的线圈开口内，所以存在RFIC贴片所包括的各种电路受到磁场的影响而引起RFIC贴片的误工作的可能性。另外，当线圈天线接收发送微弱的磁场时，存在从RFIC贴片所包括的数字电路部产生的噪声引起线圈天线的性能恶化(灵敏度恶化)的可能性。
(c)特别是，当用片材层压法制造线圈天线时，需要考虑片材的堆积偏离(层压位置精度)和层压体的平坦性，片材的层压数的增加和线圈图案的膜层厚度增加存在极限。因此，获得的电感值有限制，特别是难以获得直流电阻(DCR：direct current resistance)较小的线圈天线。再者，虽然能以线圈卷绕轴朝向片材的表面方向的方式来形成线圈图案，但在这种情况下由于上述片材的层压数的极限，使得增大线圈开口面积较为困难，且难以获得直流电阻较小的线圈天线。
于是，本发明旨在提供包括具有优良的电气特性特别是能减小直流电阻的线圈天线并且RFIC贴片与线圈天线的相互干扰较少的无线IC器件、包括无线IC器件的树脂成型体及其制造方法。
用于解决课题的手段
(1)本发明的无线IC器件，其特征在于，包括：
树脂构件，具有第一表面和面对所述第一表面的第二表面；
基板，具有第一主表面和面对所述第一主表面的第二主表面，以所述第二主表面侧成为所述树脂构件的所述第二表面侧的方式埋设于所述树脂构件；
RFIC元件，搭载于所述基板；以及
线圈天线，连接至所述RFIC元件，
所述线圈天线具有：
第一线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第二表面；
第一金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；
第二金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；以及
第二线状导体图案，形成在所述树脂构件的所述第一表面，连接所述第一金属柱的所述第二端部与所述第二金属柱的所述第二端部，
所述RFIC元件配置在所述线圈天线的内侧，通过形成在所述基板的层间导体连接至所述第一线状导体图案。
根据上述构成，构成线圈天线的图案的一部分利用金属柱，因此能够容易地实现具有比较大的高度尺寸且在线圈开口大小的设计上自由度优良的线圈构造。另外，由于能使线圈天线低电阻化，从而能够获得高灵敏度的无线IC器件或者灵敏度高且小型的无线IC器件。
另外，由于在线圈天线的内侧配置RFIC元件等表面安装贴片元器件，因此无线IC器件整体是牢固的。特别是，RFIC元件能容易地构成为不露出到无线IC器件的外侧，因此对RFIC元件的保护功能得到提高，能够避免将RFIC元件搭载在外部引起的大型化。
另外，通过此构成，变得不易向RFIC元件等表面安装贴片元器件与供电端子等之间的连接部和表面安装元器件增加较大的热负荷。因此，即使是将无线IC器件嵌入到树脂成型体(玩具或容器)的情况下，也能够确保表面安装贴片元器件的工作可靠性，能够提高表面安装元器件与供电端子等之间的连接部的可靠性。即，能够实现可内置于树脂成型体、也就是说能承受射出成型时的高温的高耐热性无线IC器件。
此外，第一线状导体图案及第二线状导体图案能够仅通过在树脂构件的表面形成导体图案而容易地构成，第一线状导体图案至第一金属柱及第二金属柱的连接变得容易。另外，由于具有比较大的高度尺寸的部分能由金属柱来形成，从而例如与层压具有层间导体的多个基材层来形成高度方向的连接部的情况相比，能够减少连接部位，线圈天线的电气可靠性变高。
(2)上述(1)中优选地，所述基板以所述基板的所述第二主表面与所述树脂构件的第二表面为同一面的方式埋设于所述树脂构件，所述第一线状导体图案跨接所述基板的所述第二主表面与所述树脂构件的所述第二表面而形成。由此，基板的层间导体与第一线状导体图案的连接变得容易，也能够提高基板的层间导体与第一线状导体图案的连接的可靠度。
(3)上述(1)或(2)中优选地，还包括对于包含所述第一金属柱、所述第二金属柱、所述第一线状导体图案以及所述第二线状导体图案的线圈构成磁芯的磁体(例如磁性铁氧体材料)。根据此构成，能不使线圈天线大型化而获得预定电感值的线圈天线。
(4)上述(1)至(3)的任一项中优选地，所述第一线状导体图案的数量、所述第二线状导体图案的数量、所述第一金属柱的数量、所述第二金属柱的数量分别为多个，
多个所述第一线状导体图案，分别沿正交X、Y、Z坐标系的X轴方向延伸，
多个所述第二线状导体图案，分别沿所述正交X、Y、Z坐标系的X轴方向延伸，
多个所述第一金属柱，分别沿所述正交X、Y、Z坐标系的Y轴方向排列，沿所述正交X、Y、Z坐标系的Z方向延伸，
多个所述第二金属柱，分别沿所述正交X、Y、Z坐标系的Y轴方向排列，沿所述正交X、Y、Z坐标系的Z方向延伸，
由所述第一金属柱、所述第二金属柱、所述第一线状导体图案、所述第二线状导体图案构成螺旋状的线圈。
根据上述构成，能够容易地构成匝数较多的线圈。
(5)上述(4)中优选地，多个所述第一线状导体图案中的至少一个，穿过从所述Z轴方向观察时与所述基板的所述第二主表面重叠的领域，而连接着多个所述第一金属柱中的至少一个的所述第一端部与多个所述第二金属柱中的至少一个的所述第一端部。也就是说，能够利用搭载RFIC元件的第一主表面相反侧的第二主表面，来形成桥接图案(跨接线布线)。
(6)上述(4)或(5)中优选地，所述第一金属柱的数量及所述第二金属柱的数量分别为三个以上，
多个所述第一金属柱及多个所述第二金属柱分别沿所述Y轴方向排列，且从所述Z轴方向观察时配置成交错状。
根据上述构成，相对于匝数，能够减小Y轴方向的尺寸。
(7)上述(6)中优选地，所述螺旋状的线圈包含从所述Y轴观察时内外径不同的多种环，所述螺旋状的线圈的两个开口面位置的环为所述多种环中内外径最大的环。根据此构成，能够增大磁通量进出螺旋状的线圈的实质线圈开口面积。
(8)上述(1)至(7)的任一项中优选地，所述RFIC元件通过形成在所述基板的所述第一主表面的布线导体图案连接至所述层间导体。RFIC元件虽然也可以直接连接至层间导体，但通过介由走线用的布线导体图案来连接至层间导体，能够将层间导体引出到基板的第二主表面中的任意位置。特别是，由此，上述桥接图案的形成变得容易。
另外，在所述布线导体图案的一部分形成用于连接至所述RFIC元件的供电端子为优选。在这种情况下，RFIC元件和安装用电极变得不易妨碍线圈天线的磁场的形成，能够将线圈天线与RFIC元件的相互干扰抑制到最小限度。
(9)上述(1)至(8)的任一项中优选地，还包括连接至所述RFIC元件的电容。通过此构成，能够容易地构成RFIC元件与线圈天线的匹配用或谐振频率设定用的电路，能够消除或简化外部电路。
(10)本发明的树脂成型体，是将无线IC器件嵌入而成的，其特征在于，
所述无线IC器件包括：
树脂构件，具有第一表面和面对所述第一表面的第二表面；
基板，具有第一主表面和面对所述第一主表面的第二主表面，以所述第二主表面侧成为所述树脂构件的所述第二表面侧的方式埋设于所述树脂构件；
RFIC元件，搭载于所述基板的所述第一主表面；以及
线圈天线，连接至所述RFIC元件，
所述线圈天线具有：
第一线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第二表面；
第一金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；
第二金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；以及
第二线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第一表面，连接所述第一金属柱的所述第二端部与所述第二金属柱的所述第二端部，
所述RFIC元件配置在所述线圈天线的内侧，经由形成于所述基板的层间导体连接至所述第一线状导体图案。
该构成能够实现将小型而相对高敏感度的无线IC器件、或者高敏感度而相对小型的无线IC器件嵌入的树脂成型体。
(11)本发明的无线IC器件的制造方法，其特征在于，包括：
元器件安装工序，在底座上安装搭载了RFIC元件的基板，并且插装第一金属柱及第二金属柱使第一金属柱及第二金属柱各自的第一端部侧为所述底座侧；
覆盖工序，在所述底座上覆盖树脂构件使其至少到达所述RFIC元件及所述基板埋设的高度；
去除工序，在所述覆盖工序之后除去所述底座；
第一导体形成工序，在所述去除工序之后在所述树脂构件的第二表面及所述基板的所述第二主表面形成第一线状导体图案；以及
第二导体形成工序，在所述覆盖工序之后，将第一端部连接至所述第一金属柱的第二端部、第二端部连接至所述第二金属柱的第二端部的第二线状导体图案形成在所述树脂构件的第一表面。
(12)本发明的无线IC器件的制造方法，其特征在于，包括：
基板安装工序，在底座上安装搭载了RFIC元件的基板；
覆盖工序，在所述底座上覆盖树脂构件使其至少到达所述RFIC元件及所述基板埋设的高度；
柱安装工序，在所述覆盖工序之后，在所述树脂构件中配置第一金属柱及第二金属柱，以使第一金属柱及第二金属柱相对于所述底座而向法线方向延伸；
去除工序，在所述覆盖工序之后除去所述底座；
第一导体形成工序，在所述去除工序之后，在所述树脂构件的第二表面及所述基板的所述第二主表面上形成第一线状导体图案；以及
第二导体形成工序，在所述覆盖工序之后，将第一端部连接至所述第一金属柱的第二端部、第二端部连接至所述第二金属柱的第二端部的第二线状导体图案形成在所述树脂构件的第一表面。
根据上述(11)(12)的制造方法，能够容易地制造具有有着诸如线圈开口面积大、直流电阻小等优良电气特性的线圈天线、且牢固性和耐热性高的无线IC器件。另外，能够将半径小的金属柱使用于线圈天线的制造中，线圈天线的圈数变多，能够制造电感较高的线圈天线。
(13)上述(12)中，所述柱安装工序也可以包含在树脂构件中形成相对于所述底座向法线方向延伸的孔后、将所述第一金属柱及所述第二金属柱插入到所述孔中的工序。
(14)所述(12)中，所述覆盖工序也可以包含在所述底座上覆盖半固化状的所述树脂构件的工序，所述柱安装工序也可以包含向半固化状的所述树脂构件中扎入第一金属柱及第二金属柱后、使所述树脂构件固化的工序。
(15)上述(11)至(14)的任一项中，所述去除工序也可以包含使所述树脂构件针对所述基板、所述底座、所述第一金属柱以及所述第二金属柱的每个进行平面研磨或切削的工序。
发明的效果
根据本发明，能够实现具有有着直流电阻小等优良电气特性的线圈天线、且牢固性和耐热性高的无线IC器件。另外，实质上没有线圈卷绕轴方向的尺寸限制和线圈开口面积的大小的限制，能够容易地构成包括有着高设计自由度的线圈天线的无线IC器件以及包括该无线IC器件的树脂成型体。
根据本发明的无线IC器件的制造方法，能够容易地制造具有有着诸如线圈开口面积大、直流电阻较小等优良电气特性的线圈天线、且牢固性和耐热性高的无线IC器件。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的贴片状的无线IC器件101的立体图。
图2(A)是无线IC器件101的俯视图，图2(B)是无线IC器件101的底面仰视图，图2(C)是基板1的俯视图(观察第一主表面PS1的图)。
图3是无线IC器件101的电路图。
图4是无线IC器件101在金属柱的中央高度上的横截面图。
图5是参考例的无线IC器件101在金属柱的中央高度上的横截面图。
图6是将无线IC器件101的制造工序顺次示出的截面图。
图7是将图6所示的制造工序之外的又一无线IC器件101的制造工序顺次示出的截面图。
图8是将图6及图7所示的制造方向之外的又一无线IC器件101的制造工序示出的截面图。
图9是将图6、图7及图8所示的制造方法之外的又一无线IC器件101的制造工序示出的截面图。
图10是第二实施方式所涉及的无线IC器件102的立体图。
图11是无线IC器件102的截面图。
图12是将无线IC器件102的制造工序按顺序示出的截面图。
图13示出作为本实施方式的又一构成例的无线IC器件102A的截面图。
图14是第三实施方式所涉及的无线IC器件103的立体图。
图15是第四实施方式所涉及的无线IC器件104的立体图。
图16(A)是无线IC器件104的俯视图，图16(B)是无线IC器件104的底面仰视图，图16(C)是基板1的俯视图(观察第一主表面PS1的图)。
图17是第五实施方式所涉及的带RFID标签的物品301的立体图。
图18是带RFID标签的物品301的主视图。
图19是内置RFID标签的物品302的截面图。
图20是图19的局部放大图。
图21是增益天线120的立体图。
图22是增益天线120的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图来列举一些具体例子，示出用于实施本发明的多个实施方式。各图中对相同部位标注相同符号。第二实施方式以后，省略对与第一实施方式共通的事项的描述，对不同点进行说明。特别是，对于同样的构成所产生的同样的作用效果，不再每个实施方式依次言及。
《第一实施方式》
图1是第一实施方式所涉及的贴片状的无线IC器件101的立体图。图2(A)是无线IC器件101的俯视图，图2(B)是无线IC器件101的底面仰视图，图2(C)是基板1的俯视图(观察第一主表面PS1的图)。
无线IC器件101包括树脂构件70、具有第一主表面PS1和第二主表面PS2的平板状的基板1、线圈天线(后文详述)、以及RFIC元件61。
树脂构件70如图1等所示，是纵向与正交X、Y、Z坐标系的X轴方向一致的长方体状。树脂构件70具有第一表面VS1、面对第一表面VS1的第二表面VS2、以及与第一表面VS1和二表面VS2连接的第一侧表面VS3及第二侧表面VS4。基板1是平面形状为矩形状的平板。基板1例如是印刷布线板，其代表是双面过孔基板。在基板1的第一主表面PS1形成布线导体图案10A、10B以及NC端子14。这些布线导体图案10A、10B以及NC端子14例如通过Cu箔的蚀刻等形成图案而成。
基板1的第一主表面PS1与树脂构件70的第一表面VS1平行。基板1的第一主表面PS1的面积小于树脂构件70的第一表面VS1的面积。另外，基板1的第二主表面PS2的面积小于树脂构件70的第二表面VS2的面积。如图1等所示，基板1的第二主表面PS2露出，基板1以第一主表面PS1和侧面与树脂构件70相接的方式埋设于树脂构件70。另外，如图1所示，基板1以基板1的第二主表面PS2与树脂构件70的第二表面VS2为同一面的方式埋设于树脂构件70。在成为该同一面的基板1的第二主表面PS2及树脂构件70的第二表面VS2，形成第一线状导体图案20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G。
基板1包括层间连接导体11A、12A。层间连接导体11A、12A是用于连接基板1的第一主表面PS1与第二主表面PS2的层间导体，由过孔形成。第一线状导体图案20A与布线导体图案10A通过层间连接导体11A分别电连接，第一线状导体图案20G与布线导体图案10B通过层间连接导体12A分别电连接。也就是说，第一线状导体图案20A对于包含供电端子13的布线导体图案10A串联连接，第一线状导体图案20G对于包含供电端子13的布线导体图案10B串联连接。再者，层间连接导体11A、12A可以是上述那样的过孔导体型的层间导体，也可以是在基板的端面上通过涂布等形成导体的端面导体型的层间导体，还可以是在基板上形成贯通孔、再在其中填充导电性糊状物等而成的过孔型的层间导体。
另外，无线IC器件101具有第一金属柱30A、30B、30C、30D、30E、30F以及第二金属柱40A、40B、40C、40D、40E、40F。这些金属柱是柱状的金属块。更具体而言，第一金属柱30A、30B、30C、30D、30E、30F以及第二金属柱40A、40B、40C、40D、40E、40F都例如是圆柱状的Cu制钉。例如，通过将截面圆形的Cu引线按预定长度单位切断而获得。再者，此截面形状不必一定为圆形。其高宽比(高度/底面的直径)就可持性而言，5～30为优选。
第一金属柱30A～30F以相对于树脂构件70的第二表面VS2向法线方向延伸的方式配置，且到达树脂构件70的第一表面VS1及第二表面VS2。另外，第一金属柱30A～30F如图1所示，配置在树脂构件70的第一侧面VS3的近旁。第一金属柱30A～30F的第一端部连接至第一线状导体图案20A～20G。
更具体地说明，第一金属柱30A的第一端部连接至第一线状导体图案20A。第一金属柱30B的第一端部连接至第一线状导体图案20B。第一金属柱30C的第一端部连接至第一线状导体图案20C。第一金属柱30D的第一端部连接至第一线状导体图案20D。第一金属柱30E的第一端部连接至第一线状导体图案20E。第一金属柱30F的第一端部连接至第一线状导体图案20F。
第二金属柱40A～40F以相对于树脂构件70的第二表面VS2向法线方向延伸的方式配置，且到达树脂构件70的第一表面VS1及第二表面VS2。另外，第二金属柱40A～40F如图1所示，配置在树脂构件70的第二侧面VS4的近旁。第二金属柱40A～40F的第一端部连接至第一线状导体图案20A～20G。
更具体地说明，第二金属柱40A的第一端部连接至第一线状导体图案20B。第二金属柱40B的第一端部连接至第一线状导体图案20C。第二金属柱40C的第一端部连接至第一线状导体图案20D。第二金属柱40D的第一端部连接至第一线状导体图案20E。第二金属柱40E的第一端部连接至第一线状导体图案20F。第二金属柱40F的第一端部连接至第一线状导体图案20G。
另外，无线IC器件101具有形成于树脂构件70的第一表面VS1的第二线状导体图案50A、50B、50C、50D、50E、50F。第二线状导体图案50A～50F的第一端部连接至第一金属柱30A～30F的第二端部，第二线状导体图案50A～50F的第二端部连接至第二金属柱40A～40F的第二端部。
更具体地说明，第二线状导体图案50A的第一端部连接至第一金属柱30A的第二端部，第二线状导体图案50A的第二端部连接至第二金属柱40A的第二端部。第二线状导体图案50B的第一端部连接至第一金属柱30B的第二端部，第二线状导体图案50B的第二端部连接至第二金属柱40B的第二端部。第二线状导体图案50C的第一端部连接至第一金属柱30C的第二端部，第二线状导体图案50C的第二端部连接至第二金属柱40C的第二端部。第二线状导体图案50D的第一端部连接至第一金属柱30D的第二端部，第二线状导体图案50D的第二端部连接至第二金属柱40D的第二端部。第二线状导体图案50E的第一端部连接至第一金属柱30E的第二端部，第二线状导体图案50E的第二端部连接至第二金属柱40E的第二端部。第二线状导体图案50F的第一端部连接至第一金属柱30F的第二端部，第二线状导体图案50F的第二端部连接至第二金属柱40F的第二端部。
这样，无线IC器件101的第一线状导体图案20A～20G的数量、第二线状导体图案50A～50F的数量、第一金属柱30A～30F的数量、第二金属柱40A～40F的数量分别为多个。
第一线状导体图案20A～20G沿正交X、Y、Z坐标系的X轴方向延伸，第二线状导体图案50A～50F沿正交X、Y、Z坐标系的X轴方向延伸。在此，“沿X轴方向延伸”的意思不限于第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F全都平行，也包含第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F延伸的方向大致朝向X轴方向、即实质上向X轴方向延伸。
第一金属柱30A～30F沿正交X、Y、Z坐标系的Y轴方向排列，沿所述正交X、Y、Z坐标系的Z方向延伸。同样地，第二金属柱40A、40B、40C、40D、40E、40F沿正交X、Y、Z坐标系的Y轴方向排列，沿正交X、Y、Z坐标系的Z方向延伸。即，这些金属柱相互平行。
再者，在本实施方式所涉及的无线IC器件101中，第一金属柱30A～30F及第二金属柱40A～40F的圆柱状的侧部埋设于树脂构件70的第一侧面VS3及第二侧面VS4，但不限于此构成。也可以是，第一金属柱30A～30F及第二金属柱40A～40F的侧部从树脂构件70的第一侧面VS3及第二侧面VS4露出一部分的构成。
由第一线状导体图案20A～20G、第一金属柱30A～30F、第二线状导体图案50A～50F以及第二金属柱40A～40F构成6匝的螺旋状线圈天线。再者，上述线圈天线的线圈开口如图1所示，是纵向与正交X、Y、Z坐标系的X轴方向一致的矩形状。
另外，本实施方式中，由树脂构件70及基板1等形成的无线IC器件101主体是纵向与正交X、Y、Z坐标系的X方向一致的长方体状，线圈轴方向的端面(Y轴方向的两端面)的面积与第一表面VS1及第二表面VS2(图1中的Z轴方向的两端面)相比较大。
在布线导体图案10A的供电端子13及布线导体图案10B的供电端子13上，连接(安装)封装了RFIC贴片(裸片)的RFIC元件61。如图1所示，RFIC元件61搭载于基板1的第一主表面PS1，埋设于树脂构件70。RFIC元件61也可以是裸片状的RFIC贴片。这种情况下，RFIC贴片有着Au电极端子，对于供电端子13的Au镀膜通过超音波接合来连接。RFIC贴片与供电端子13(焊盘图案)也可以用引线连接。
另外，在无线IC器件101的基板1上不仅安装RFIC元件61、还安装贴片电容器62、63。贴片电容器62、63与RFIC元件61同样地，连接至布线导体图案10A及布线导体图案10B，搭载于基板1的第一主表面PS1，埋设于树脂构件70。
图3是无线IC器件101的电路图。上述线圈天线ANT连接至RFIC元件61，贴片电容器62、63并联连接至线圈天线ANT。线圈天线ANT、贴片电容器62、63以及RFIC元件61本身所具电容分量构成LC谐振电路。选定贴片电容器62、63的电容使得上述LC谐振电路的谐振频率为与RFID系统的通信频率实质上相等的频率(例如，13.56MHz)。贴片电容器62、63的一方为粗调整用的电容，另一方为微调整用的电容。再者，也可以只有一个谐振频率设定用的电容。
“RFIC元件”可以是RFIC本身，也可以是将RFIC贴片搭载在设置了匹配电路等的基板上而一体化了的RFIC封装。另外，“RFID标签”定义为具有RFIC元件和连接至RFIC元件的线圈天线，用电波(电磁波)或磁场来非接触地读写内置存储器的数据的信息媒质。也就是说，本实施方式的无线IC器件被构成为RFIC标签。
RFIC元件61包括HF频带RFID系统用的例如HF频带的高频无线IC贴片。无线IC器件101例如设置在管理对象的物品上。通过使装在该物品上的无线IC器件101(也就是说，RFID标签)接近读/写装置，从而使得无线IC器件101的线圈天线与RFID的读/写装置的线圈天线进行磁场耦合。通过这样，RFID标签与读写装置之间进行RFID通信。
根据本实施方式，取得以下效果。
(a)构成线圈天线的图案的一部分利用金属柱，因此不需要在多层基板上形成线圈，也不需要绘制复杂的布线。另外，根据上述构成，能够容易地实现有着比较大的高度尺寸且在线圈开口尺寸的设计上自由度优良的线圈构造。此外，由于能使线圈天线低电阻化，从而能够获得高灵敏度的无线IC器件或者灵敏度高且小型的无线IC器件。
(b)RFIC元件61的安装面为与线圈天线的卷绕轴(Y轴)平行的方向，因此RFIC元件61的安装用电极(焊盘图案)不易妨碍线圈天线的磁场的形成。另外，线圈天线的磁场对RFIC元件61的不良影响(误工作和不稳定工作等)较小。此外，从RFIC元件61的数字电路部产生的噪声对线圈天线的不良影响(接收灵敏度的下降·发送信号绕入接收电路等)较小。
(c)线圈的一部分用金属柱构成，但能够使此金属柱的柱本身所具直流电阻分量比通过导电性糊状物的烧制而成的烧结金属体、通过导电性薄膜蚀刻而成的薄膜金属体等的导体膜的DCR要足够小，能获得Q值高的(低损耗的)线圈天线。
(d)如后文所详述，对于构成线圈的图案中、沿X轴方向延伸的第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F，都能够通过形成Cu等的镀膜而增厚膜厚度。因此，能够进一步降低线圈的直流电阻分量。
(e)具有连接至RFIC元件的电容器，因此能够容易地构成RFIC元件与线圈天线的匹配用或谐振频率设定用的电路，能够消除或简化外部电路。
(f)由于该贴片状的无线IC器件101的RFIC元件61、贴片电容器62、63等表面安装贴片元器件以及金属柱30A～30F、40A～40F被树脂构件70保护，因此无线IC器件整体是牢固的。特别是，将该无线IC器件埋设到树脂成型物品中时，对于射出成型时流动的高温树脂(例如300℃以上的高温树脂)，上述表面安装贴片元器件的焊锡连接部被保护。另外，RFIC元件61、贴片电容器62、63等配置于由构成线圈天线的金属柱30A～30F、40A～40F、布线导体图案10A、10B以及第一线状导体图案20A～20G等包围的区域，并且被树脂构件70及基板1包围。通过此构成，变得不易向表面安装贴片元器件(RFIC元件61及贴片电容器62、63)与供电端子13等(布线导体图案10A、10B)之间的连接部和表面安装元器件施加较大的热负荷。因此，即使是将无线IC器件101嵌入到树脂成型体(玩具或容器)的情况下，也能够确保表面安装贴片元器件的工作可靠性，能够提高表面安装元器件与供电端子13(布线导体图案10A、10B)之间的连接部的可靠性。即，能够实现可内置于树脂成型体、也就是说能承受射出成型时的高温的高耐热性无线IC器件。另外，即使是焊锡接合部高温化而暂时熔融的情况下，树脂构件70与基板1也通过树脂彼此的接合而粘着，安装元器件和金属柱不会脱落或变形，所以在冷却后，焊锡接合部的接合状态恢复正常。另外，因此而能够维持线圈天线的电感值。
(g)由于在线圈天线的内侧配置RFIC元件61、贴片电容器62、63等表面安装贴片元器件，无线IC器件整体是牢固的。特别是，RFIC元件61能容易地构成为不露出到无线IC器件101的外侧，因此对于RFIC元件61的保护功能得到提高，能够避免将RFIC元件61搭载在外部而引起的大型化。
(h)第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F只要在树脂构件70的表面及基板1的表面形成图案即可，因而其形成较容易。另外，第一线状导体图案20A～20G至第一金属柱30A～30C及第二金属柱40A～40C的连接较容易，第二线状导体图案50A～50G至第一金属柱30A～30C及第二金属柱40A～40C的连接较容易。此外，能够使基板的层间导体与第一线状导体图案的连接变得容易。另外，由于具有比较大的高度尺寸的部分能由金属柱来形成，从而例如与对具有层间导体的多个基材层进行重叠而形成高度方向的连接部的情况相比，能够减少连接部位，线圈天线的电气可靠性变高。
(i)无线IC器件101中，以基板1的第二主表面PS2与树脂构件70的第二表面VS2为同一面的方式将基板1埋设于树脂构件70，第一线状导体图案20A、20G构成为跨接基板1的第二主表面PS2与树脂构件70的第二表面VS2而形成。由此，基板1的层间导体11A、12A与第一线状导体图案20A、20G的连接变得容易，也能够提高基板1的层间导体11A、12A与第一线状导体图案20A、20G的连接的可靠度。
(j)由于并非在基板1上安装金属柱(第一金属柱30A～30F、第二金属柱40A～40F)的构成，因而不需要在基板1上形成用于安装金属柱的焊盘，能够以狭小的间距来排列金属柱。因此，相对于匝数(也就是说，即使金属柱的根数增加也)能够实现小型化。
(k)另外，第一线状导体图案20B～20F通过从Z轴方向观察时与基板1的第二主表面PS2重叠的领域，而连接至第一金属柱30A～30F的第一端部与第二金属柱40A～40F的第一端部。也就是说，能够利用搭载有RFIC元件60的第一主表面PS1相反侧的第二主表面PS2，来形成桥接图案(跨接线布线)。
(l)无线IC器件101的RFIC元件60介由基板1的第一主表面PS1上形成的布线导体图案10A、10B连接至层间导体11A、12A。因此，上述桥接图案的形成变得容易。再者，RFIC元件60虽然也可以直接连接至层间导体11A、12A，但通过介由走线用的布线导体图案10A、10B来连接至层间导体11A、12A，因而能够将层间导体11A、12A引出到基板1的第二主表面PS2中的任意位置。
(m)在布线导体图案10A、10B形成供电端子13，RFIC元件60连接至供电元件，因此RFIC元件60和安装用电极变得不易妨碍线圈天线的磁场的形成，能够将线圈天线与RFIC元件60的相互干扰抑制到最小限度。
图4是无线IC器件101在金属柱30A～30F、40A～40F的中央高度上的横截面图。图5是参考例的无线IC器件在金属柱30A～30F、40A～40F的中央高度上的横截面图。本实施方式的无线IC器件101与参考例的无线IC器件的金属柱30A～30F、40A～40F的配置不同。
本实施方式的无线IC器件101与参考例的无线IC器件中都是，多个第一金属柱30A～30F及多个第二金属柱40A～40F分别沿Y轴方向排列，且从Z轴方向观察时配置成交错状。本实施方式的无线IC器件101中，螺旋状的线圈包含内径尺寸不同的两种环。如图4所表示，包含第一金属柱30A和第二金属柱40A的环、包含第一金属柱30C和第二金属柱40C的环、包含第一金属柱30D和第二金属柱40D的环、包含第一金属柱30F和第二金属柱40F的环，各自的开口宽度为Ww。另外，包含第一金属柱30B和第二金属柱40B的环、包含第一金属柱30E和第二金属柱40E的环，各自的开口宽度为Wn。并且，Wn＜Ww。另一方面，参考例的无线IC器件中，如图5所表示，各个环的开口宽度都相同为W。
本实施方式的无线IC器件101中，螺旋状的线圈天线的两个开口面位置的环(包含第一金属柱30A和第二金属柱40A的环、以及包含第一金属柱30F和第二金属柱40F的环)的内径尺寸为，两种环中内径尺寸较大的环的内径尺寸。
换言之，若将包含多个第一金属柱30A～30F中Y轴方向上的第一端部位置的第一金属柱30A、和多个第二金属柱40A～40F中Y轴方向上的第一端部位置的第二金属柱40A的环表示为“第一环”，将包含多个第一金属柱30A～30F中Y轴方向上的第二端部位置的第一金属柱30F、和多个第二金属柱40A～40F中Y轴方向上的第二端部位置的第二金属柱40F的环表示为“第二环”，则第一环、第二环的内径尺寸为两种环中内径尺寸较大的环的内径尺寸。
在图4和图5中，虚线是磁通进出螺旋状的线圈天线的磁通的示意图。在参考例中，螺旋状的线圈天线的两个开口面位置的环的实质内径尺寸小于上述环的开口宽度W。另外，磁通容易从相邻金属柱的间隙漏掉。根据本实施方式，由于螺旋状的线圈天线的两个开口面位置的环的内径尺寸为两种环中内径尺寸较大的环的内径尺寸，因而磁通进出线圈天线的实质线圈开口比参考例要大。另外，磁通不易从相邻金属柱的间隙漏掉。因此，线圈天线能够对通信对象的天线以相对较广的位置关系进行磁场耦合。即，当形成具有三匝以上的匝数的螺旋状的线圈天线时，优选配置金属柱使得线圈轴方向的两端侧的环面积变大。
再者，上述螺旋状的线圈也可以包含内径尺寸不同的三种以上的多种环。这种情况下，线圈天线的两个开口面位置的环的内径尺寸只要是多种环中内径尺寸最大的环的内径尺寸即可。
根据图4所示那样上述构成，取得以下效果。
(n)由于线圈天线的实质开口半径较大，从而能够对通信对象的天线以相对较广的位置关系进行通信。
(o)多个第一金属柱及多个第二金属柱配置成至少在线圈轴方向的端部在各个排列方向上呈交错状，从而相对于匝数(也就是说，金属柱的根数增加也)能够实现小型化。
本实施方式所涉及的无线IC器件101例如用以下工序制造。图6是将无线IC器件101的制造工序顺次示出的截面图。
首先，如图6中的(1)所示，准备基板1。具体而言，在基板1的第一主表面PS1形成布线导体图案10A、10B和用于安装RFIC元件的焊盘(供电端子13、NC端子14)、用于安装贴片电容器的焊盘、用于连接这些焊盘彼此的走线图案等。此外，在基板1的厚度方向上形成用于将布线导体图案10A、10B连接至第一线状导体图案20A、20G的层间连接导体(参照图2(B)、图2(C))。此时，在基板1的第二主表面侧未形成导体图案。
接着，在基板1的布线导体图案10A、10B上通过焊锡等导电性接合材料分别安装RFIC元件61、贴片电容器62、63。即，使用焊锡时，对基板1的第一主表面PS1的各电极(布线导体图案10A、10B)印刷焊锡糊，用贴片机安装各元器件之后在回流工艺中焊接这些元器件。通过此构成，使RFIC元件61、贴片电容器62、63与基板1电导通，且在结构上接合。
基板1例如是环氧玻璃基板或树脂基版等印刷布线板。基板1的第一主表面PS1上形成的布线导体图案、焊盘是对铜箔进行图案形成而成的。基板1也可以是在陶瓷基板形成厚膜图案而成的。层间连接导体例如是在贯通基板1的贯通孔的内壁上赋予了镀膜的过孔。
例如，布线导体图案10A、10B的截面尺寸是厚度18μm×宽度100μm。进行了这些图案形成后，优选进行Cu等的电镀使整个膜厚例如为40～50μm。
RFIC元件61是将RFID标签用的RFIC贴片安装在陶瓷基板并进行了封装而成的。贴片电容器62、63例如是层压型陶瓷片元器件。
接着，如图6中的(2)所示，在具有粘着层2的底座3上的粘着层2分别安装基板1、金属柱30A～30F、40A～40F。基板1的第二主表面PS2侧通过粘着层2安装至底座3。使金属柱30A～30F、40A～40F的第一端部侧为底座3一侧，以竖起状态进行安装。通过此构成，将基板1、金属柱30A～30F、40A～40F以牢固地固定至底座3的状态安装至底座3。
粘着层2例如是具有粘着性的树脂。金属柱30A～30F、40A～40F分别是Cu制的柱。另外，这些金属柱例如为直径0.3mm、长度7mm左右的圆柱状。金属柱不限于以Cu为主要成分，但以导电率和加工性上的观点来看，优选Cu为主要成分。
接着，如图6中的(3)所示，形成树脂构件70(覆盖树脂)至与金属柱30A～30F、40A～40F同样的高度(至少至RFIC元件61及基板1埋设的高度)。具体而言，涂布环氧树脂等至预定高度(金属柱30A～30F、40A～40F的高度以上)，其后，通过将树脂构件70的表面进行平面研磨(或切削)而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部露出。此外，也可以涂布环氧树脂等至预定高度(金属柱的高度以下)，其后，通过将树脂构件70针对每个金属柱进行平面研磨(或切削)而使金属柱的头部从树脂构件70的表面露出。
树脂构件70可以通过液状树脂的涂布而设置，也可以通过半固化片材状树脂的层叠而设置。
接着，如图6中的(4)所示，在树脂构件70的表面形成第二线状导体图案50A～50F。具体而言，在金属柱30A～30F、40A～40F的头部露出的树脂构件70的第一表面VS1上，通过电镀法等来形成Cu膜等的导体膜，再将其通过光刻抗蚀膜形成及蚀刻来形成图案。另外，也可以通过丝网印刷导电性糊料来形成第二线状导体图案50A～50F。由此，第二线状导体图案50A～50F连接至金属柱30A～30F、40A～40F。
接着，如图6中的(5)所示，从树脂构件70中除去具有粘着层2的底座3，在树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2上形成第一线状导体图案20A～20G。
具体而言，通过从树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2除去底座3，再将树脂构件70(针对粘着层3及基板1分别)从第二表面VS2侧进行平面研磨(或切削)，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A露出。其后，在层间连接导体11A、12A及金属柱30A～30F、40A～40F的头部露出的树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2上通过电镀法等来形成Cu膜等的导体膜，再将其通过光刻抗蚀及蚀刻来形成图案。另外，也可以通过丝网印刷导电性糊料来形成第一线状导体图案20A～20G。由此，第一线状导体图案20A～20G连接至金属柱30A～30F、40A～40F及布线导体图案10A、10B。
此外，之后，优选通过Cu等的电镀来在第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F上形成镀膜。在Cu镀膜的情况下，也可以在Cu等的镀膜的表面上再形成Au镀膜。通过这些，第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F的膜厚变厚，其DRC变小，导体损耗得以降低。由此，能够使第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F的DCR减小至与金属柱30A～30F、40A～40F的DCR同等程度。即，由于此阶段的主体的第一线状导体图案及第二线状导体图案露出到外表面，所以通过将此主体浸入电镀液，能够选择性地增厚第一线状导体图案及第二线状导体图案的厚度(与布线导体图案的厚度相比，能够增厚第一线状导体图案的厚度)。
之后，根据需要在基板1的外表面(第二主表面PS2)的第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F的形成面上形成防止氧化用的保护用树脂膜(阻焊膜等)。
此外，上述工序中，保持母基板状态而进行处理。最后，将母基板分离成单个的无线IC器件单位(单片)。
另外，无线IC器件101例如用以下工序制造也可。图7是将图6所示的制造工序之外的又一无线IC器件101的制造工序顺次示出的截面图。
首先，如图7中的(1)所示，准备搭载了RFIC元件61、贴片电容器62、63等的基板1。RFIC元件61、贴片电容器62、63分别通过焊锡等导电性接合材料安装到基板1的布线导体图案10A、10B。
在基板1形成有布线导体图案10A、10B、焊盘(用于安装供电端子13和NC端子14、贴片电容器)、走线图案和层间连接导体(过孔)。
接着，如图7中的(2)所示，在具有粘着层2的底座3的粘着层2上分别安装基板1、金属柱30A～30F、40A～40F。基板1的第二主表面PS2侧通过粘着层2安装在底座3上。使金属柱30A～30F、40A～40F的第一端部侧为底座3一侧，以竖起状态进行安装。通过此构成，将基板1、金属柱30A～30F、40A～40F以牢固地固定至底座3的状态安装至底座3。
接着，如图7中的(3)所示，在底座3上形成树脂构件70(覆盖树脂)至金属柱30A～30F、40A～40F的高度以上(至少至RFIC元件61及基板1埋设的高度)。
接着，如图7中的(4)所示，从树脂构件70中除去底座3，使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出。
具体而言，(针对金属柱30A～30F、40A～40F的每个，将涂布成金属柱30A～30F、40A～40F的高度以上的树脂构件70平面研磨(或切削)至图7中的(3)所示的研磨线SL1。由此，使金属柱30A～30F、40A～40F的头部从树脂构件70的表面露出。再者，底座3上形成的树脂构件70也可以为金属柱30A～30F、40A～40F的高度以下。另外，通过使树脂构件70针对底座3、基板1及金属柱的每个进行平面研磨(或切削)至图7中的(3)所示的研磨线SL2，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出。
接着，如图7中的(5)所示，在树脂构件70的第一表面VS1形成第二线状导体图案50A～50F，在树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2上形成第一线状导体图案20A～20G。之后，通过Cu等的电镀来在第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F上形成镀膜。
接着，如图7中的(6)所示，在基板1的外表面(第二主表面PS2)的第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F的形成面形成防止氧化用的保护用树脂膜6(阻焊膜等)。
最后，将母基板分离成单个的无线IC器件单位(单片)。
另外，无线IC器件101例如用以下工序制造也可。图8是将图6及图7所示的制造方向之外的又一无线IC器件101的制造工序示出的截面图。
首先，如图8中的(1)所示，准备搭载了RFIC元件61、贴片电容器62、63等的基板1。
接着，如图8中的(2)所示，在底座3A上安装基板1。其后，在底座3上形成树脂构件70(覆盖树脂)以至少达到RFIC元件61及基板1埋设的高度。基板1也可以通过粘着层安装到底座3A。底座3A例如例如是环氧系树脂。
接着，如图8中的(2)所示，在树脂构件70中形成相对于底座3A沿法线方向延伸的孔7。具体而言，孔7通过钻孔或激光来形成，从树脂构件70的表面一直到达底座3A。再者，孔7的半径比金属柱30A～30F、40A～40F的外形大，为能够插入金属柱30A～30F、40A～40F的大小。
接着，如图8中的(4)所示，将金属柱30A～30F、40A～40F插入孔7的内部。由此，能够在树脂构件70的内部以相对于底座3A沿法线方向延伸的方式配置金属柱30A～30F、40A～40F。
接着，如图8中的(4)所示，从树脂构件70中除去底座3A，使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出。之后，在树脂构件70的第一表面VS1形成第二线状导体图案50A～50F，在树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2形成第一线状导体图案20A～20G。
具体而言，通过将树脂构件70针对金属柱的每个进行平面研磨(或切削)至图8中的(4)所示的研磨线SL1，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部从树脂构件70的表面露出。再者，插入到孔7的金属柱30A～30F、40A～40F可以为树脂70的高度以下。另外，通过将树脂构件70针对底座3A、基板1及金属柱的每个进行平面研磨(或切削)至图8中的(4)所示的研磨线SL2，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出。之后，在树脂构件70的第一表面VS1形成第二线状导体图案50A～50F，在树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2形成第一线状导体图案20A～20G。
接着，如图8中的(6)所示，在基板1的外表面(第二主表面PS2)的第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F的形成面形成防止氧化用的保护用树脂膜6(阻焊膜等)。
最后，将母基板分离成单个的无线IC器件单位(单片)。
再者，上述制造方法所示的孔7为从树脂构件70的表面一直到达底座3A的构成，但不限于此构成。孔7可以是贯通树脂构件70及底座3A的构成，也可以是到达树脂构件70与底座3A的界面的构成。另外，孔7还可以是未到达底座3A的构成。如上所述，能够通过将树脂构件70针对底座3A、基板1及金属柱的每个进行平面研磨(或切削)，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出即可。即，孔7未到达底座3A的构成的情况下，孔7需要从树脂构件70的表面一直到达比起第一主表面PS1更靠近第二主表面PS2的位置。
此外，无线IC器件101也可例如用以下工序制造。图9是将图6、图7及图8所示的制造方法之外的又一无线IC器件101的制造工序示出的截面图。
首先，如图9中的(1)所示，准备搭载了RFIC元件61、贴片电容器62、63等的基板1。
接着，如图9中的(2)所示，在底座3B安装基板1。之后，在底座3B上形成树脂构件71(覆盖树脂)。底座3B具有预定的厚度，是具有缓冲特性的构件。树脂构件71例如是半固化状(B阶段)的环氧系的树脂。
接着，如图9中的(3)所示，从树脂构件71的表面朝向底座3B扎入金属柱30A～30F、40A～40F。具体而言，在树脂构件71中，将金属柱30A～30F、40A～40F以沿相对于底座3B向法线方向延伸的方式扎入。金属柱30A～30F、40A～40F从树脂构件71的表面一直到达底座3A。再者，图9中的(3)中示出了圆锥状的金属柱30A～30F、40A～40F作为示例，但金属柱不限于此构成。
接着，如图8中的(4)所示，使树脂构件71固化(从半固化状的树脂构件71向固化的树脂构件70变化)。由此，能够在树脂构件70的内部以相对于底座3A沿法线方向延伸的方式配置金属柱30A～30F、40A～40F。接着，从树脂构件70中除去底座3B，使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出。
具体而言，通过将树脂构件70针对金属柱30A～30F、40A～40F的每个进行平面研磨(或切削)至图9中的(4)所示的研磨线SL1，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部从树脂构件70的表面露出。另外，通过将树脂构件70针对底座3A、基板1及金属柱的每个进行平面研磨(或切削)至图9中的(4)所示的研磨线SL2，从而使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A从树脂构件70的表面露出。
接着，如图9中的(5)所示，在树脂构件70的第一表面VS1形成第二线状导体图案50A～50F，在树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2形成第一线状导体图案20A～20G。
接着，如图9中的(6)所示，在基板1的外表面(第二主表面PS2)的第一线状导体图案20A～20G及第二线状导体图案50A～50F的形成面上形成防止氧化用的保护用树脂膜6(阻焊膜等)。
最后，将母基板分离成单个的无线IC器件单位(单片)。
此外，上述制造方法所示的金属柱30A～30F、40A～40F为从树脂构件70的表面一直到达底座3B的构成，但不限于此构成。金属柱30A～30F、40A～40F可以是贯通树脂构件70及底座3B的构成，也可以是到达树脂构件70与底座3B的界面的构成。另外，金属柱30A～30F、40A～40F还可以是未到达底座3B的构成。该情况下，金属柱30A～30F、40A～40F需要从树脂构件70的表面一直到达比起第一主表面PS1更靠近第二主表面PS2的位置。
根据上述制造方法，取得以下效果。
(p)能够容易地制造具有有着诸如线圈开口面积大、直流电阻小等优良电气特性的线圈天线、且牢固性和耐热性高的无线IC器件。
(q)图6所示的制造方法，通过使用具有粘着层2的底座3，能够牢固地固定金属柱30A～30F、40A～40F，因此能够将半径更小的金属柱使用在线圈天线的制造中。因此，线圈天线的卷绕数变多，能够制造电感较高的线圈天线。另外，通过由具有比较大的高度尺寸的、使用半径小的金属柱，能够进一步增大线圈开口面积。
(r)平面研磨(或切削)树脂构件70的第一表面VS1，使金属柱30A～30F、40A～40F的头部露出，因此金属柱30A～30F、40A～40F与第二线状导体图案的连接变得容易。另外，金属柱30A～30F、40A～40F与第二线状导体图案的连接部的可靠性变高。
(s)平面研磨(或切削)树脂构件70的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2，使金属柱30A～30F、40A～40F的头部及层间连接导体11A、12A露出。因此，金属柱30A～30F、40A～40F与第一线状导体图案的连接变得容易，层间连接导体11A、12A与第一线状导体图案的连接变得容易。另外，金属柱30A～30F、40A～40F与第一线状导体图案的连接部的可靠性变高，金属柱30A～30F、40A～40F与层间连接导体11A、12A的连接部的可靠性变高。因此，结果是能够提高金属柱30A～30F、40A～40F与层间连接导体11A、12A的连接的可靠性。
再者，树脂构件70也可以是包含铁氧体粉等磁性体粉的构成。该情况下，由于树脂构件70具有磁性，能够减小获得预定电感的线圈天线所要的树脂构件70整体的大小。另外，当树脂构件70具有磁性时，也可以使金属柱30A～30F、40A～40F的侧部从树脂构件70的侧面露出。通过这样，磁场也向金属柱30A～30F、40A～40F露出的树脂构件70的表面扩展，这些方向上的通信也变得可能。
《第二实施方式》
图10是第二实施方式所涉及的无线IC器件102的立体图。图11是无线IC器件102的截面图。
本实施方式包括对于线圈天线起磁芯作用的铁氧体烧结体等烧结体系的磁芯4。另外，由树脂层70A、70B、70C构成非磁体的树脂构件。其他的整体构成为第一实施方式所示那样。
本实施方式所涉及的无线IC器件102例如用以下工序制造。图12是将无线IC器件102的制造工序按顺序示出的截面图。
如图12中的(1)所示，制作基板1，在基板1的第一主表面PS1上安装RFIC元件61。
接着，在具有粘着层2的底座3的粘着层2上分别安装基板1、金属柱30A～30F、40A～40F。基板1的第二主表面PS2侧通过粘着层2安装于底座3，使金属柱30A～30F、40A～40F的第一端部侧为粘着层2一侧并以竖起状态安装于底座3。
之后，在底座3覆盖环氧树脂等非磁体的树脂层70A。由此，基板1的RFIC元件61的安装面(第一主表面PS1)埋设于树脂层70A。
如图12的(3)所示，树脂层70A固化后，放置长方体形状的磁芯4。此磁芯4优选是小型的、具有高磁导率(例如相对磁导率50～300左右)的铁氧体烧结体。磁芯4的放置也可以在树脂层70A固化前。
接着，如图12中的(4)所示，覆盖环氧树脂等的树脂层70B至磁芯4的厚度。
接下来，如图12中的(5)所示，覆盖环氧树脂等的树脂层70C至金属柱30A～30F、40A～40F的高度。具体而言，涂布环氧树脂等至预定高度(金属柱30A～30F、40A～40F的高度以上)，之后，通过平面研磨树脂层70C的表面而使金属柱30A～30F、40A～40F等的头部露出。
之后，在树脂层70C的表面形成第二线状导体图案50A～50F。具体而言，在金属柱30A～30F、40A～40F的头部露出的树脂层70C的表面上通过电镀法等来形成Cu膜等的导体膜，再将其通过光刻抗蚀膜形成及蚀刻来形成图案。另外，也可以通过丝网印刷导电性糊料来形成第二线状导体图案50A～50F。由此，第二线状导体图案50A～50F连接至金属柱30A～30F、40A～40F。
接着，如图12中的(6)所示，除去具有粘着层2的底座3，在树脂层70A的第二表面VS2及基板1的第二主表面PS2形成第一线状导体图案20A～20G。该第一线状导体图案20A等的形成方法为第一实施方式中所示那样。
之后的Cu电镀、Au电镀、第二线状导体图案50A～50F侧的保护用树脂膜的形成、单片分离的各工序，也如第一实施方式中所示那样。对于基板1的背面侧的保护用树脂膜(阻焊膜)，以覆盖除了连接至其他基板的连接部分之外的部分的方式形成即可。
图13示出作为本实施方式的又一构成例的无线IC器件102A的截面图。与图11对比可知，磁芯4与第二线状导体图案50A之间没有树脂层70C，由树脂层70A、70B构成树脂构件。根据此构成，能够埋设大尺寸、磁导率高(例如相对磁导率50～300左右)的磁芯。或者，通过减小树脂构件整体的厚度而能够减小高度。
本实施方式中，由第一金属柱30A～30F、第二金属柱40A～40F、第一线状导体图案20A～20G以及第二线状导体图案50A～50F构成线圈天线，这些线圈天线的内部(线圈卷绕范围内)包括磁芯。
根据本实施方式，取得以下效果。
(a)能不使线圈天线大型化而获得具有预定电感的线圈天线。另外，即使降低线圈天线的高度也能获得预定的电感。
(b)通过磁芯的集磁效果，能够提高与通信对象的天线的磁场耦合。
(c)由于第一线状导体图案20A～20G、第二线状导体图案50A～50F以及布线导体图案10A、10B不埋设在磁体中，磁场扩展到基板1的表面及树脂层70C的表面，这些方向上的通信距离变大。
(d)RFIC元件61的数字信号的输入输出引起的噪声几乎不重叠至到线圈天线中。其理由如下所述。
由于RFIC元件61是与线圈天线以最短距离连接的构造，因而上述数字信号的传播所产生的磁场(噪声)与线圈天线的不必要的耦合很少，上述噪声不会重叠到非常微弱的逻辑信号电路中，对无线通信几乎不产生不良影响。
《第三实施方式》
图14是第三实施方式所涉及的无线IC器件103的立体图。相对于第一实施方式所涉及的无线IC器件101不同点在于，本实施方式所涉及的无线IC器件103在树脂构件70的一侧表面上贴附了磁性体片材5。磁性体片材5例如是铁氧体粉等磁性体粉分散在环氧树脂等树脂中的树脂片材。其他构成与第一实施方式所涉及的无线IC器件101相同。
本实施方式中，由第一线状导体图案20A～20G、第一金属柱30A～30F、第二线状导体图案50A～50F以及第二金属柱40A～40F构成6匝的螺旋状线圈天线。此线圈天线的一侧线圈开口中存在磁性体片材5。
根据本实施方式，能不使线圈天线大型化而获得具有预定电感的线圈天线。另外，将该RFID器件贴附至物品(特别是物品的金属表面)时，通过将设置了磁性体片材的一侧作为物品的贴附面，能够抑制物品对线圈天线的影响。另外，通过磁芯的集磁效果，能够提高与通信对象的天线的磁场耦合。
《第四实施方式》
图15是第四实施方式所涉及的无线IC器件104的立体图。图16(A)是无线IC器件104的俯视图，图16(B)是无线IC器件104的底面仰视图，图16(C)是基板1的俯视图(观察第一主表面PS1的图)。
相对于第一实施方式所涉及的无线IC器件101不同点在于，本实施方式所涉及的无线IC器件104为树脂构件70的长轴方向与正交X、Y、Z坐标系的Z轴方向一致的长方体状。其他构成与第一实施方式所涉及的无线IC器件101实质上相同。
本实施方式中的第一金属柱30A～30F及第二金属柱40A～40F与第一实施方式相比，高度尺寸(正交X、Y、Z坐标系的Z轴方向的高度)较大。即，本实施方式中的第一金属柱30A～30F及第二金属柱40A～40F与第一实施方式相比，高宽比(高度/底面的直径)较大。
本实施方式中，由第一线状导体图案20A～20G、第一金属柱30A～30F、第二线状导体图案50A～50F以及第二金属柱40A～40F构成6匝的螺旋状天线线圈线圈天线。再者，上述线圈天线的线圈开口如图15所示，是纵向与正交X、Y、Z坐标系的Z轴方向一致的矩形状。
另外，本实施方式中，由树脂构件70及基板1等形成的无线IC器件104主体是纵向与正交X、Y、Z坐标系的Z方向一致的长方体状。再者，本实施方式所涉及的无线IC器件104的第一表面VS1的面积与第一实施方式所涉及的无线IC器件101的第一表面VS1的面积大致相同。
根据本实施方式，取得以下效果。
(a)本实施方式中，相对于线圈天线，金属柱所占比例较大。因此，本实施方式中的线圈天线的线圈开口面积与第一实施方式中的线圈天线相同时，能够减小线圈天线整体的DCR，能够获得Q值高的(低损耗的)线圈天线。反之，本实施方式中，当线圈天线整体的DCR与第一实施方式中的线圈天线相同时，与第一实施方式中的线圈天线相比，线圈天线的线圈开口面积变大。因此，能够对通信对象的天线以相对较广的位置关系进行通信。
(b)如上所述，本实施方式所涉及的无线IC器件104的第一表面VS1的面积、与第一实施方式所涉及的无线IC器件101的第一表面VS1的面积大致相同。即，能够从母基板分离与第一实施方式所涉及的无线IC器件101相同个数的无线IC器件104。反之，本实施方式中，能够构成与第一实施方式所涉及的无线IC器件101相比即使无线IC器件的第一表面VS1的面积较小也具有与无线IC器件101大致相同大小的线圈开口面积的无线IC器件。因此，根据本实施方式，能够从相同面积(XY平面上的面积)的母基板分离出更多与无线IC器件101具有大致相同大小的线圈开口面积的无线IC器件。
《第五实施方式》
图17是第五实施方式所涉及的带RFID标签的物品301的立体图。图18是带RFID标签的物品301的主视图。该带RFID标签的物品301是通过树脂成型而成的超小型车模等玩具。该带RFID标签的物品301相当于本发明的“树脂成型体”。
带RFID标签的物品301包括无线IC器件103A。该无线IC器件103A与第三实施方式中所示的无线IC器件103的基本构成相同。本实施方式的无线IC器件103A的线圈天线包含第一金属柱30A～30E，线圈天线的匝数为“5”。该无线IC器件103A被用作RFIC标签。
无线IC器件103A埋设在树脂成型体201内，不露出到物品301的外部。将无线IC器件103A固定在树脂成型体201的射出成型用金属模具内的状态下，树脂被射出成型。无线IC器件103A埋设在玩具的底部(以图17的视点观察时内置RFID标签的物品301的上表面附近)。另外，无线IC器件103A的磁性体片材5比起线圈天线位于树脂成型体201的更内部(更里部)。树脂成型体201的内部例如包括电池组130和金属构件131等导电体。磁性体片材5介于这些导电体与线圈天线之间，由此，线圈天线不易受到上述导电体的影响，而且涡电流引起的损耗也被控制得较低。
RFIC元件61与其他实施方式所涉及的无线IC器件同样地，由于被树脂构件70保护，无线IC器件103A较牢固。而且，对于射出成型时高温流动的树脂，上述表面安装元器件的焊锡连接部被保护。即，即使上述表面安装元器件的焊锡连接部的焊锡由于射出成型时的热量而暂时熔融，也仍然由树脂构件70固定保持RFIC元件61等的表面安装元器件与基板之间的位置关系。例如，射出成型金属模具的温度为一百几十℃，而射出成型用的喷嘴前端部的温度已达到三百几十℃。因此，上述表面安装元器件的焊锡连接部的焊锡存在暂时熔融的可能性。然而，即使焊锡暂时熔融，由于依然由树脂构件70保持固定上述表面安装元器件与基板1之间的位置关系不变，因而冷却后，上述表面安装元器件的焊锡连接部恢复为射出成型前的连接状态。顺便说一下，若为被聚酰亚胺系的树脂膜覆盖的Cu引线卷绕而成的通常的绕组型线圈元器件，则因射出成型时的热量而造成涂布融化、Cu线间短路。因此，以往通常的绕组型线圈元器件作为线圈天线来利用是困难的。
无线IC器件103A的线圈天线的卷绕轴朝向超小型车模等玩具的底面的法线方向。因此，通过使此玩具的底面面对读/写装置的读取部，读/写装置与无线IC器件103A通信。通过这样，读/写装置或连接至读/写装置的主机装置进行预定的处理。
再者，本实施方式中，示出了带RFID标签的物品301是通过树脂成型而成的玩具的例子，但不限于此。带RFID标签的物品也可以是通过树脂成型而埋设了无线IC器件的食品等的容器。
《第六实施方式》
图19是内置RFID标签的物品302的截面图。图20是图19的局部放大图。
内置RFID标签的物品302例如是智能电话等可携带电子设备，包括无线IC器件102以及具有谐振频率的增益天线120。从图19的视点进行观察，在内置RFID标签的物品302的上表面侧有下部外壳202，下表面侧有上部外壳203。下部外壳202和上部外壳203所包围的空间的内部包括电路基板200、无线IC器件102以及具有谐振频率的增益天线120。
无线IC器件102为第二实施方式中所示那样。无线IC器件102如图20所表示，通过粘着片材150粘附在增益天线120。电路基板200上安装了电池组130和其他元器件。
具有谐振频率的增益天线120贴附在下部外壳202的内表面。该增益天线120配置在与电池组130不重叠的位置。增益天线120包含绝缘体基材123以及形成于绝缘体基材123的线圈图案121、122。
配置无线IC器件102使得对于其线圈天线及增益天线120，磁通进行交链。即，配置无线IC器件102与增益天线120，以使得无线IC器件102的线圈天线与增益天线120的线圈进行磁场耦合。图20中的虚线示意性地表示了促成该磁场耦合的磁通。
无线IC器件102的线圈天线朝向(接近)增益天线120一侧，RFIC元件位于增益天线120的相反侧。因此，无线IC器件102的线圈天线与增益天线120的耦合度较高。另外，对于连接RFIC元件61与其他电路元件的布线(特别是数字信号线和电源线)，由于其与线圈天线的磁通实质上平行地进行布线，所以与线圈天线的耦合较小。
图21是增益天线120的立体图。图22是增益天线120的电路图。增益天线120是第一线圈图案121和第二线圈图案122被分别图案形成为矩形涡卷状的导体，第一线圈图案121和第二线圈图案122以在俯视时电流沿同方向流动的状态下进行电容耦合的方式进行图案形成。第一线圈图案121与第二线圈图案122之间形成寄生电容。由第一线圈图案121及第二线圈图案122的电感与寄生电容的电容构成LC谐振电路。该LC谐振电路的谐振频率与该RFID系统的通信频率实质上相等。通信频率例如为13.56MHz频带。
根据本实施方式，由于能够利用增益天线的较大的线圈开口来通信，所以能够扩张可通信的最长距离。
最后，上述实施方式的说明在所有点均为例示性的，而非限制性的。本领域技术人员将明白可以进行适当地变形及改变。例如，可以将不同实施方式中所示的构成进行部分置换或者组合。本发明的范围由所附权利要求书示出，而非由上述实施方式示出。此外，对于本发明的范围，与权利要求书等同的含义及范围内的所有改变应当被包含在本发明的范围内。
例如，线圈天线(此外，RFID标签)不限于HF频带，也可适用于LF频带或UHF频带、SHF频带。另外，带RFID标签的物品不限于玩具，例如也可以是可携带电话等携带型信息终端，还可以是脚手架材料那样的建筑材料、储气瓶等产业材料。
再者，优选RFIC元件61搭载在第一基板1的第一主表面PS1，但不限于此构成。RFIC元件61例如也可以内置于第一基板1。另外，也可以是第一基板1的第一主表面PS1或第二主表面PS2中的任一个中形成空腔，在该空腔内容纳RFIC元件的构成。
附图标记
ANT…线圈天线
PS1…基板的第一主表面
PS2…基板的第二主表面
VS1…树脂构件的第一表面
VS2…树脂构件的第二表面
1…基板
2…粘着层
3、3A、3B…底座
4…磁芯
5…磁性体片材
6…保护用树脂膜
10A、10B…布线导体图案
11A、12A…层间连接导体
13…供电端子
14…NC端子
20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G…第一线状导体图案
30A、30B、30C、30D、30E、30F…第一金属柱
40A、40B、40C、40D、40E、40F…第二金属柱
50A、50B、50C、50D、50E、50F…第二线状导体图案
61…RFIC元件
62、63…贴片电容器
70…树脂构件
71…半固化状的树脂构件
70A、70B、70C…树脂层
101、102、102A、103、103A、104…无线IC器件
120…增益天线
121…第一线圈图案
122…第二线圈图案
123…绝缘体基材
130…电池组
131…金属构件
150…粘着片材
200…电路基板
201…树脂成型体
202…下部外壳
203…上部外壳
301、302…内置RFID标签的物品

Claims (15)

1.一种无线IC器件，其特征在于，包括：
树脂构件，具有第一表面和面对所述第一表面的第二表面；
基板，具有第一主表面和面对所述第一主表面的第二主表面，以所述第二主表面侧成为所述树脂构件的所述第二表面侧的方式埋设于所述树脂构件；
RFIC元件，搭载于所述基板的所述第一主表面；以及
线圈天线，连接至所述RFIC元件，
所述线圈天线具有：
第一线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第二表面；
第一金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；
第二金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；以及
第二线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第一表面，连接所述第一金属柱的所述第二端部与所述第二金属柱的所述第二端部，
所述RFIC元件配置在所述线圈天线的内侧，通过形成于所述基板的层间导体连接至所述第一线状导体图案。
2.如权利要求1所述的无线IC器件，其特征在于，
所述基板以所述基板的所述第二主表面与所述树脂构件的第二表面为同一面的方式埋设于所述树脂构件，
所述第一线状导体图案跨接所述基板的所述第二主表面与所述树脂构件的所述第二表面而形成。
3.如权利要求1或2所述的无线IC器件，其特征在于，
还包括对于包含所述第一金属柱、所述第二金属柱、所述第一线状导体图案以及所述第二线状导体图案的线圈构成磁芯的磁体。
4.如权利要求1至3的任一项所述的无线IC器件，其特征在于，
所述第一线状导体图案的数量、所述第二线状导体图案的数量、所述第一金属柱的数量、所述第二金属柱的数量分别为多个，
多个所述第一线状导体图案分别沿正交X、Y、Z坐标系的X轴方向延伸，
多个所述第二线状导体图案分别沿所述正交X、Y、Z坐标系的X轴方向延伸，
多个所述第一金属柱分别沿所述正交X、Y、Z坐标系的Y轴方向排列，沿所述正交X、Y、Z坐标系的Z方向延伸，
多个所述第二金属柱分别沿所述正交X、Y、Z坐标系的Y轴方向排列，沿所述正交X、Y、Z坐标系的Z方向延伸，
由所述第一金属柱、所述第二金属柱、所述第一线状导体图案、所述第二线状导体图案构成螺旋状的线圈。
5.如权利要求4所述的无线IC器件，其特征在于，
多个所述第一线状导体图案中的至少一个通过从所述Z轴方向观察时与所述基板的所述第二主表面重叠的领域，而连接多个所述第一金属柱中的至少一个的所述第一端部与多个所述第二金属柱中的至少一个的所述第一端部。
6.如权利要求4或5所述的无线IC器件，其特征在于，
所述第一金属柱的数量及所述第二金属柱的数量分别为三个以上，
多个所述第一金属柱及多个所述第二金属柱分别沿所述Y轴方向排列，且从所述Z轴方向观察时配置成交错状。
7.如权利要求6所述的无线IC器件，其特征在于，
所述螺旋状的线圈包含所述从Y轴观察时内外径不同的多种环，所述螺旋状的线圈的两个开口面位置的环为所述多种环中内外径最大的环。
8.如权利要求1至7的任一项所述的无线IC器件，其特征在于，
所述RFIC元件通过形成于所述基板的所述第一主表面的布线导体图案连接至所述层间导体。
9.如权利要求1至8的任一项所述的无线IC器件，其特征在于，
还包括连接至所述RFIC元件的电容。
10.一种树脂成型体，是将无线IC器件嵌入而成的树脂成型体，其特征在于，
所述无线IC器件包括：
树脂构件，具有第一表面和面对所述第一表面的第二表面；
基板，具有第一主表面和面对所述第一主表面的第二主表面，以所述第二主表面侧成为所述树脂构件的所述第二表面侧的方式埋设于所述树脂构件；
RFIC元件，搭载于所述基板的所述第一主表面；以及
线圈天线，连接至所述RFIC元件，
所述线圈天线具有：
第一线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第二表面；
第一金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；
第二金属柱，具有到达所述树脂构件的所述第一表面及所述第二表面的第一端部和第二端部，且所述第一端部连接至所述第一线状导体图案；以及
第二线状导体图案，形成于所述树脂构件的所述第一表面，连接所述第一金属柱的所述第二端部与所述第二金属柱的所述第二端部，
所述RFIC元件配置在所述线圈天线的内侧，通过形成于所述基板中的层间导体连接至所述第一线状导体图案。
11.一种无线IC器件的制造方法，其特征在于，包括：
元器件安装工序，在底座上安装搭载了RFIC元件的基板，并且插装第一金属柱及第二金属柱使第一金属柱及第二金属柱各自的第一端部侧为所述底座侧；
覆盖工序，在所述底座上覆盖树脂构件使其至少到达所述RFIC元件及所述基板埋设的高度；
去除工序，在所述覆盖工序之后除去所述底座；
第一导体形成工序，在所述去除工序之后，在所述树脂构件的第二表面及所述基板的所述第二主表面形成第一线状导体图案；以及
第二导体形成工序，在所述覆盖工序之后，将第一端部连接至所述第一金属柱的第二端部、第二端部连接至所述第二金属柱的第二端部的第二线状导体图案形成在所述树脂构件的第一表面。
12.一种无线IC器件的制造方法，其特征在于，包括：
基板安装工序，在底座上安装搭载了RFIC元件的基板；
覆盖工序，在所述底座上覆盖树脂构件使其至少到达所述RFIC元件及所述基板埋设的高度；
柱安装工序，在所述覆盖工序之后，在所述树脂构件中配置第一金属柱及第二金属柱，以使第一金属柱及第二金属柱相对于所述底座向法线方向延伸；
去除工序，在所述覆盖工序之后除去所述底座；
第一导体形成工序，在所述去除工序之后，在所述树脂构件的第二表面及所述基板的所述第二主表面形成第一线状导体图案；以及
第二导体形成工序，在所述覆盖工序之后，将第一端部连接至所述第一金属柱的第二端部、第二端部连接至所述第二金属柱的第二端部的第二线状导体图案形成在所述树脂构件的第一表面。
13.如权利要求12所述的无线IC器件的制造方法，其特征在于，
所述柱安装工序包含以下工序：即，在树脂构件中形成相对于所述底座向法线方向延伸的孔，之后，将所述第一金属柱及所述第二金属柱插入到所述孔中。
14.如权利要求12所述的无线IC器件的制造方法，其特征在于，
所述覆盖工序包含在所述底座上覆盖半固化状的所述树脂构件的工序，
所述柱安装工序包含在将半固化状的所述树脂构件中扎入第一金属柱及第二金属柱后使所述树脂构件固化的工序。
15.如权利要求11至14的任一项所述无线IC器件的制造方法，其特征在于，
所述去除工序包含以下工序：即，将所述树脂构件针对所述基板、所述底座、所述第一金属柱以及所述第二金属柱的每个进行平面研磨或切削。
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