CN109376837A - 无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线通信装置。放射导体用基材(12)的上表面形成有分别具有第一端部(141a)及第二端部(141b)的放射导体(14a)及(14b)。RFIC元件(16)的下表面以与第一端部(141a)和第二端部(141b)的间隔基本相同的间隔形成有第一端子电极及第二端子电极。贴片(18)具有尺寸超过RFIC元件(16)的主面尺寸的粘着面。RFIC元件(16)以使第一端子电极及第二端子电极分别与第一端部(141a)及第二端部(141b)接触的方式被配置在放射导体用基材(12)的上表面，贴片(18)以覆盖RFIC元件(16)的方式被粘贴到放射导体用基材(12)。

Description

无线通信装置
本申请是发明名称为“无线通信装置及其制造方法、以及带RFIC元件贴片及其制作方法”、国际申请日为2015年10月28日、申请号为201580009081.4(国际申请号为PCT/JP2015/080449)的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置及其制造方法，特别涉及RFID(Radio FrequencyIDentifier)标签那样的无线通信装置及其制造方法，该RFID标签具备：放射导体用基材，所述放射导体用基材具有形成放射导体的主面；以及RFIC(Radio Frequency IntegratedCircuit：射频集成电路)元件，所述RFIC元件具有形成端子电极的主面。
本发明还涉及一种带RFIC元件贴片及其制作方法，特别涉及下述带RFIC元件贴片及其制作方法，其具备：RFIC元件，所述RFIC元件具有形成端子电极的主面；以及贴片，所述贴片具有尺寸超过RFIC元件主面尺寸的粘着面。
背景技术
RFID嵌体(RFID inlay)、RFID标签是通过在形成有放射导体(放射图案)的放射导体用基材上搭载RFIC元件(密封有RFIC芯片的封装(package)和带(strap))制造而成的。RFIC元件与放射导体的连接方法通常采用焊锡加热熔融的连接方法(参照专利文献1或专利文献2)和超声波接合的连接方法(参照专利文献3或专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-87068号
专利文献2：日本专利特开2009-129093号
专利文献3：日本专利特开2012-32931号
专利文献4：日本专利特开2013-45780号
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，焊锡加热熔融的连接方法需要将连接部分加热到焊锡熔点以上。由于要求放射导体用基材具有高耐热性，因此无法采用PET等廉价材料作为放射导体用基材。此外，超声波接合的连接方法需要用超声波将凸块熔融，因此，在接合结束前需要耗费时间。
特别是在利用具有可挠性的放射导体用基材，将RFID嵌体和RFID标签粘贴到曲面构件或可挠性构件时，应力会集中到RFIC元件与放射导体的连接部，从而有可能导致该连接部被破坏。
因此，本发明的主要目的在于提供一种无线通信装置及其制造方法，所述无线通信装置能够简单地制造，并且能够减少RFIC元件与放射导体的连接可靠性降低的可能性。
本发明的其他目的在于提供一种带RFIC元件贴片及其制作方法，所述带RFIC元件贴片能够简单地制造无线通信装置，并且能够减少RFIC元件与放射导体的连接可靠性降低的可能性。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所述的无线通信装置具备：放射导体用基材，所述放射导体用基材具备放射导体，并具有形成有放射导体的至少一部分的主面；RFIC元件，所述RFIC元件具有形成有端子电极的主面；以及贴片，所述贴片在贴片用基材上具有粘着面，RFIC元件以下述方式被配置在放射导体用基材的主面，即：使端子电极以可滑动方式直接或间接地与放射导体的一部分相接触，贴片通过粘着面以覆盖RFIC元件至少一部分的方式被粘贴到放射导体用基材，从而将RFIC元件固定于放射导体用基材。
优选为贴片包含设置在贴片基材主面的保护材料，并且以俯视时保护材料与端子电极重合的方式被粘贴到放射导体用基材。
更优选为放射导体的一部分具有第一缝隙，贴片的保护材料具有第二缝隙，并且以俯视时第二缝隙与第一缝隙重合的方式被粘贴到放射导体用基材。
优选为粘着面具有第一粘着区域、以及包围第一粘着区域的第二粘着区域，第一粘着区域及第二粘着区域分别与RFIC元件及放射导体用基材粘着。
优选为放射导体用基材、RFIC元件及贴片具有可挠性。
优选为RFIC元件具有：RFIC芯片，所述RFIC芯片对高频信号进行处理；供电电路，所述供电电路具有与通信频率相当的共振频率；以及基板，所述基板有安装RFIC芯片，且内置有供电电路，端子电极形成于基板的主面，且经由供电电路与RFIC芯片连接。
本发明所述的带RFIC元件贴片具备：RFIC元件，所述RFIC元件具有形成有端子电极的主面；以及贴片，所述贴片在贴片用基材上具有粘着面，该带RFIC元件贴片通过以使端子电极露出的方式将RFIC元件粘贴到粘着面的一部分区域而得到，其中，粘着面的另一部分区域是与放射导体用基材粘着，以使得端子电极以可滑动方式直接或间接地与放射导体用基材的主面所形成的放射导体的一部分相接触的区域。
本发明所述的无线通信装置的制造方法具有：准备工序，在该准备工序中准备放射导体用基材、RFIC元件、以及贴片，所述放射导体用基材具备放射导体，并具有形成有放射导体的至少一部分的主面，所述RFIC元件具有形成有端子电极的主面，所述贴片在贴片用基材上具有粘着面；第一粘贴工序，在该第一粘贴工序中将RFIC元件粘贴到贴片粘着面的一部分区域，使端子电极露出，制作带RFIC元件贴片；以及第二粘贴工序，在该第二粘贴工序中将带RFIC元件贴片的粘着面的另一部分区域粘贴到放射导体用基材的主面，使端子电极以可滑动方式直接或间接地与放射导体的一部分相接触。
本发明所述的无线通信装置的制造方法是使用带RFIC元件贴片来制造RFID标签的制造方法，所述带RFIC元件贴片具备：RFIC元件，所述RFIC元件具有形成有端子电极的主面；以及贴片，所述贴片在贴片用基材上具有粘着面，所述带RFIC元件贴片通过以使端子电极露出的方式将RFIC元件粘贴到粘着面上而得到，该无线通信装置的制造方法具有：准备工序，在该准备工序中准备放射导体用基材，所述放射导体用基材具备放射导体，并具有形成有放射导体的至少一部分的主面；以及粘贴工序，在该粘贴工序中将带RFIC元件贴片粘贴到放射导体用基材的主面，使端子电极以可滑动方式直接或间接地与放射导体的一部分相接触。
本发明所述的带RFIC元件贴片的制作方法具有：准备工序，在该准备工序中准备RFIC元件、以及贴片，所述RFIC元件具有形成有端子电极的主面，所述贴片在贴片用基材上具有粘着面；以及粘贴工序，在该粘贴工序中将RFIC元件粘贴到贴片粘着面，使端子电极露出，制作带RFIC元件贴片，其中，带RFIC元件贴片是以下述方式粘贴到放射导体用基材的构件，即：使端子电极以可滑动方式直接或间接地与放射导体用基材的主面所形成的放射导体的至少一部分相接触。
发明效果
RFIC元件利用贴片与放射导体连接，因此能够采用PET等廉价材料作为放射导体用基材，并且能够缩短将RFIC元件连接至放射导体的时间。如此，能够简单地制造无线通信装置。
此外，RFIC元件的端子电极仅仅与放射导体接触，因此即使放射导体用基材弯曲，应力也不会集中到端子电极与端部的接触部。如此，RFIC元件与放射导体的连接可靠性降低的可能性减少。
本发明的上述目的、其他目的、特征及优点可通过参照附图进行的以下实施例的详细说明来得以进一步明确。
附图说明
图1(A)是表示从斜上方观察第一实施例的RFID标签的状态的斜视图，(B)是表示将第一实施例的RFID标签分解并从斜上方观察的状态的分解斜视图。
图2(A)是表示从正上方观察第一实施例的放射导体用基材的状态的俯视图，(B)是表示从正侧方观察第一实施例的放射导体用基材的状态的侧视图，(C)是表示从正下方观察第一实施例的放射导体用基材的状态的仰视图。
图3(A)是表示从正上方观察第一实施例的RFIC元件的状态的俯视图，(B)是表示从正侧方观察第一实施例的RFIC元件的状态的侧视图，(C)是表示从正下方观察第一实施例的RFIC元件的状态的仰视图。
图4(A)是表示从正上方观察第一实施例的贴片(seal)的状态的俯视图，(B)是表示从正侧方观察第一实施例的贴片的状态的侧视图，(C)是表示从正下方观察第一实施例的贴片的状态的仰视图。
图5是表示第一实施例的RFIC元件的结构的剖面图。
图6是表示从正下方观察第一实施例的带RFIC元件贴片的状态的仰视图。
图7(A)是表示第一实施例的RFID标签的制造工序的一部分的图解图，(B)是表示第一实施例的RFID标签的制造工序的另一部分的图解图。
图8是表示第一实施例的RFID标签的结构的一部分的放大图。
图9是表示从正上方观察粘贴有多个带RFIC元件贴片的衬纸的状态的俯视图。
图10是表示从正上方观察对第一实施例变形后得到的其他实施例的放射导体用基材的状态的俯视图。
图11是表示从正上方观察对第一实施例变形后得到的另一其他实施例的放射导体用基材的状态的俯视图。
图12是表示从斜上方观察对第一实施例变形后得到的又一其他实施例的放射导体用基材的状态的斜视图。
图13(A)是表示将第二实施例的RFID标签分解并从正上方观察的状态的分解俯视图，(B)是表示第二实施例的RFID标签的A-A剖面的剖面图。
图14(A)是表示从正上方观察形成第二实施例的RFID标签的带RFIC元件贴片的状态的俯视图，(B)是表示从正下方观察形成第二实施例的RFID标签的带RFIC元件贴片的状态的仰视图，(C)是表示形成第二实施例的RFID标签的带RFIC元件贴片的B-B剖面的剖面图。
图15是表示从斜上方观察第三实施例的RFIC元件的状态的斜视图。
图16是表示图15所示RFIC元件的等效电路的电路图。
图17(A)是表示从正上方观察图15所示RFIC元件的状态的俯视图，(B)是表示从正侧方观察图15所示RFIC元件的状态的侧视图，(C)是表示从正下方观察图15所示RFIC元件的状态的仰视图。
图18(A)是表示从正上方观察形成图15所示RFIC元件的多层基板的上层绝缘层的状态的俯视图，(B)是表示从正上方观察形成图15所示RFIC元件的多层基板的中层绝缘层的状态的俯视图，(C)是表示从正上方观察形成图15所示RFIC元件的多层基板的下层绝缘层的状态的俯视图。
图19(A)是表示图18(A)所示绝缘层的A1-A1剖面的剖面图，(B)是表示图18(B)所示绝缘层的B1-B1剖面的剖面图，(C)是表示图18(C)所示绝缘层的C1-C1剖面的剖面图。
图20是表示等效电路上磁场发生状态的一例的图解图。
图21(A)是表示从斜上方观察对第三实施例变形后得到的其他实施例的RFID标签的状态的斜视图，(B)是表示将对第三实施例变形后得到的其他实施例的RFID标签分解并从斜上方观察的状态的斜视图。
图22是表示图15所示RFIC元件的刚性区域及柔性区域的分布状态的图解图。
图23是表示安装于放射元件的RFIC元件的弯曲状态的图解图。
图24是表示电流在等效电路中流通的状态的一例的图解图。
图25是表示RFID标签的频率特性的一例的曲线图。
具体实施方式
[第一实施例]
参照图1(A)～图1(B)，第一实施例的RFID标签10是作为无线通信装置的一例具有代表性的将900MHz频带设为通信频率的RFID标签，包含：放射导体用基材12，所述放射导体用基材12呈板状，具有长方形主面；RFIC元件16，所述RFIC元件16呈板状，具有远小于放射导体用基材12的主面的长方形主面；以及贴片18，所述贴片18呈薄膜状，具有比RFIC元件16的主面要大的正圆形主面。
另外，第一实施例中，X轴被分配为放射导体用基材12的长度方向，Y轴被分配为放射导体用基材12的宽度方向，Z轴被分配为放射导体用基材12的厚度方向。
参照图2(A)～图2(C)，放射导体用基材12具有可挠性，其主面(详细而言为上表面)形成有带状的放射导体14a及14b。放射导体14a及14b分别具有不足放射导体用基材12长度的一半的长度和不足放射导体用基材12宽度的一半的宽度，放射导体用基材12的上表面的Y轴方向的中央位置沿X轴延伸。此外，放射导体14a被配置在X轴方向的负侧，放射导体14b被配置在X轴方向的正侧。
若将放射导体14a的X轴方向的正侧端部定义为“第一端部141a”，将放射导体14b的X轴方向的负侧端部定义为“第二端部141b”，则第一端部141a与第二端部141b之间形成有放射导体14a及14b均欠缺的欠缺部CT1。
参照图3(A)～图3(C)，RFIC元件16具有将LCP树脂或聚酰亚胺树脂等耐热性较高的热塑性树脂作为原料的可挠性的基板16c。基板16c的主面(详细而言为下表面)形成有第一端子电极16a及第二端子电极16b。第一端子电极16a被设置在X轴方向的负侧端部，第二端子电极16b被设置在X轴方向的正侧端部，第一端子电极16a与第二端子电极16b的间隔和上述第一端部141a与第二端部141b的间隔基本一致。
参照图4(A)～图4(C)，贴片18具有纸、树脂等可挠性的贴片基材18a。贴片基材18a的下表面涂布有丙烯酸树脂或环氧树脂等粘合剂18b，下表面作为粘着面发挥作用。粘着面的中央分配有尺寸与基板16c的主面尺寸基本相同的长方形的第一粘着区域R1。第一粘着区域R1的周围分配有第二粘着区域R2，第一粘着区域R1被第二粘着区域R2包围。
形成第一粘着区域R1的长方形的长边及短边分别沿X轴及Y轴延伸。基于这种情况，贴片基材18a的上表面的Y轴方向的中央绘有沿X轴延伸的基准线LN1。此外，贴片基材18a的下表面绘有表示第一粘着区域R1的外缘的基准线LN2。第一粘着区域R1的配置能够通过参照基准线LN1及LN2从贴片18的上表面侧及下表面侧轻易地掌握。
返回到图1(A)～图1(B)，RFIC元件16被配置在放射导体用基材12的上表面(详细而言为欠缺部CT1的上方)，以使得第一端子电极16a以可滑动方式接触第一端部141a，且第二端子电极16b以可滑动方式接触第二端部141b。如此，放射导体14a及14b作为偶极天线发挥作用。即，RFIC元件的端子电极与放射导体的RFIC元件用连接部电连接，但未机械连接(可滑动)。
此外，贴片18被粘贴到放射导体用基材12上，使其覆盖放射导体用基材12的上表面所配置的RFIC元件16。此时，第一粘着区域R1与基板16c粘着，第二粘着区域R2与放射导体用基材12及形成在其上表面的放射导体14a,14b粘着。由于第一粘着区域R1被第二粘着区域R2包围，因此RFIC元件16被牢固地固定于放射导体用基材12。此外，RFIC元件16的端子电极16a,16b相对于贴片18成为突起最高的部分。在将该贴片18粘贴到放射导体基材12时，贴片18弯曲后被粘贴到放射导体用基材12上，使其覆盖RFIC元件16，因此粘贴后产生贴片18要恢复到原来平面状态的应力。该应力成为将RFIC元件16的电极端子16a,16b向放射导体14a,14b按压的压力，因此使得电极端子16a,16b与放射导体14a,14b的电连接得以稳定维持。如此，RFIC元件16可滑动，并且能够形成电连接稳定的状态。
另外，如果将放射导体用基材12及/或贴片18制成透明的，则能够轻易地确认RFIC元件16的第一端子电极16a及第二端子电极16b是否与放射导体14a及14b连接。
参照图5，形成RFIC元件16的基板16c安装有RFIC芯片16e及供电电路16d。RFIC芯片16e是对RFID信号(高频信号)进行处理的电路，具有第一输入输出端子及第二输入输出端子(均未在图中显示)。此外，供电电路16d具有拥有与通信频率(载波频率)相当的共振频率的共振电路，是用于扩大通信信号通频带的电路。
即，RFIC芯片16e经由供电电路16d与放射导体14a,14b连接。此处，由于内置于基板16c的供电电路16d具有与通信频率相当的共振频率，因此RFID标签10的通信特性不会大幅受到放射导体14a,14b的尺寸、安装RFID标签10的物体的材质、放射导体14a,14b与RFIC元件16的接合状态等的影响。因此，放射导体14a,14b未必需要具有λ/2整数倍的电气长度。此外，由于供电电路16d发生共振，电路内电流集中流通，因此需要由高导电率的材料构成，然而放射导体是电场(电压)分布的导体，因此如果供电电路的电极端子16a,16b与放射导体14a,14b的接触电阻为数十Ω以下，则RFID标签10的电气特性不易劣化。
形成在基板16c的下面的第一端子电极16a及第二端子电极16b分别经由供电电路16d与RFIC芯片16e的第一输入输出端子及第二输入输出端子连接。
参照图6及图7(A)～图7(B)，对RFID标签10的制造方法进行说明。首先，RFIC元件16被粘贴到贴片18的下表面。详细而言，形成RFIC元件16的基板16c的上表面被粘贴到贴片18的第一粘着区域R1。如此，制作出第一端子电极16a及16b露出至外部的带RFIC元件贴片20。
然后将带RFIC元件贴片20粘贴到放射导体用基材12。此时，使第一端子电极16a与放射导体14a的第一端部141a接触或者将其按压到放射导体14a的第一端部141a，使第二端子电极16b与放射导体14b的第二端部141b接触或者将其按压到放射导体14b的第二端部141b。此外，第二粘着区域R2与放射导体用基材12及放射导体14a,14b粘着。如此，RFID标签10制作完成。另外，将第一端子电极16a与放射导体14a的第一端部141a相接触的状态在图8中放大显示。如此，贴片18a以覆盖RFIC元件16的方式弯曲并被粘贴到放射导体用基材12，因此粘贴后产生贴片18要恢复到原来平面状态的应力。该应力成为将RFIC元件16的电极端子16a按压到放射导体141a的压力，在粘贴贴片后，利用该压力来使得电极端子16a与放射导体141a的电连接得以稳定维持。如此，RFIC元件16可滑动，并且能够形成电连接稳定的状态。贴片18的材料使用PET薄膜、纸等，粘着材料使用强力粘合剂的浆料即可。
带RFIC元件贴片20如图9所示可以被粘贴到衬纸22上。通过制作这种带贴片衬纸24，能够将负责制作带RFIC元件贴片20的企业和使用带RFIC元件贴片20制造RFID标签10的企业分开。如此，制造RFID标签10的企业能够自由改变标签形状，能够进行符合用途的标签设计。此外，由于只需通过手工作业将贴片20粘贴到放射导体14上便可制作出RFID标签，因此即使没有专用设备也能够制作出RFID标签。
如以上所示，RFIC元件16利用贴片18与放射导体14a,14b连接，因此能够简单地制造RFID标签10。即，焊锡加热熔融的接合方法无法采用PET等廉价材料作为放射导体用基材12，超声波接合在接合结束前会耗费时间，但如果如第一实施例所示采用贴片18，则能够采用铝箔等廉价导体材料作为放射导体，能够采用PET等廉价材料作为放射导体用基材12，并且能够缩短将RFIC元件16连接至放射导体14a,14b的时间。如此，RFID标签10的制造工序被简化。另外，可以使用纸作为放射导体用基材，利用在纸上用Ag等导电材料作为主成分的导电性墨水绘出的导电性图案作为放射导体。
此外，由于RFIC元件16设有扩大共振频带的供电电路16d，因此，即使采取用贴片18固定RFIC元件16的简单的安装方法也能获得所期望的通信特性。
并且，RFIC元件16的第一端子电极16a及16b仅仅是与放射导体14a的第一端部141a及放射导体14b的第二端部141b接触。即，虽然第一端子电极16a及16b与第一端部141a及第二端部141b电连接，但是并非物理或机械接合。
因此，即使放射导体用基材12弯曲，应力也不会集中到第一端子电极16a与第一端部141a的接触部及第二端子电极16b与第二端部141b的接触部。如此，RFIC元件16与放射导体14a,14b的连接可靠性降低的可能性(RFIC元件16与放射导体14a,14b的连接部被破坏的可能性)得以减少。
另外，第一实施例中，放射导体14a及14b形成为沿X轴笔直延伸。但是，放射导体14a及14b也可以形成为相对于X轴曲折延伸(参照图10)。
此外，第一实施例中，RFIC元件16被配置为跨越放射导体14a的第一端部141a及放射导体14b的第二端部141b，放射导体14a及14b作为偶极天线发挥作用。但是，如果将如图11所示的环状的放射导体14形成在放射导体用基材12的上表面，并配置RFIC元件16，使其跨越放射导体14的两端，则放射导体14作为环形天线发挥作用。
并且，第一实施例中，仅贴片18的下表面为粘着面。但是，也可以在放射导体用基材12的上表面中放射导体14a及14b的形成区域以外的区域涂布粘合剂，将放射导体用基材12的上表面作为追加的粘着面。如此，能够将RFID标签10粘贴到其他物品上。
此外，如果放射导体用基材12及/或贴片18不透明，则在将带RFIC元件贴片20粘贴到放射导体用基材12上时，有时候确认RFIC元件16与放射导体14a,14b的相对位置较为费事。该问题能够通过以图12所示要领在放射导体用基材12的上表面绘制基准线LN3来解决。
并且，第一实施例中，贴片18的主面呈正圆，但是贴片18的主面形状也可以采用椭圆形或长方形，使长轴或长边对齐X轴即可。如此，即使没有基准线LN1，也能够从贴片18的上表面侧轻易地掌握第一粘着区域R1的配置。
此外，第一实施例中，将放射导体14a及14b形成在放射导体用基材12的上表面，并且将第一端子电极16a及第二端子电极16b形成在基板16c的下表面。但是，如果将远小于放射导体14b的其他放射导体形成在RFIC元件16的内部，则可从放射导体用基材12的上表面省略放射导体14b，从基板16c的下表面省略第二端子电极16b。
另外，该实施例中，放射导体14a及14b仅形成在放射导体用基材12的上表面。但是，也可以除第一端部141a及第二端部141b外将放射导体14a及14b形成在放射导体用基材12的下表面，并将第一端部141a及第二端部141b引出到放射导体用基材12的上表面。
此外，该实施例中，贴片18的主面尺寸超过RFIC元件16的主面尺寸。但是，只要能够将RFIC元件16固定在放射导体用基材12上，贴片18的主面尺寸未必需要超过RFIC元件16的主面尺寸(无需覆盖整个RFIC元件16)。
并且，该实施例中，第一端子电极16a与放射导体14a的第一端部141a直接接触(直流导通)，第二端子电极16b与放射导体14b的第二端部141b直接接触(直流导通)。但是，第一端子电极16a及第二端子电极16b也可以与第一端部141a及第二端部141b间接接触(经由电介质进行电容耦合)。
[第二实施例]
参照图13(A)～图13(B)及图14(A)～图14(C)，第二实施例的RFID标签10'还是作为无线通信装置的一例具有代表性的将900MHz频带设为通信频率的RFID标签，包含：放射导体用基材12，所述放射导体用基材12呈板状，具有长方形主面；RFIC元件16，所述RFIC元件16呈板状，具有远小于放射导体用基材12的主面的长方形主面；以及贴片181，所述贴片181呈薄膜状，具有比RFIC元件16的主面要大的正圆形主面。
第二实施例中，X轴也被分配为放射导体用基材12的长度方向，Y轴也被分配为放射导体用基材12的宽度方向，Z轴也被分配为放射导体用基材12的厚度方向。此外，如后述所示，RFIC元件16在被配置到放射导体用基材12的前一阶段被粘贴到贴片181上。因此，RFIC元件16与贴片181一起形成带RFIC元件贴片20'。
特别是参照图13(A)～图13(B)，在放射导体用基材12的主面(详细而言为上表面)形成有带状的放射导体14c。放射导体14c在放射导体用基材12的上表面的外缘附近呈环状延伸，其两端之间形成有缝隙SLT1。缝隙SLT1被配置在放射导体用基材12的上表面中X轴方向的中央位置且Y轴方向的正侧位置。此外，缝隙SLT1的宽度在缝隙SLT1的全长上保持均匀。
参照图14(A)～图14(C)，贴片181具有可挠性的贴片基材181b。贴片基材181b的上表面设有保护材料181a，贴片基材181b的下表面涂布有粘合剂181c。
贴片基材181b的主面呈正圆。基于这种情况，通过准备具有尺寸与贴片基材181b的主面尺寸相同的主面的保护材料，并在保护材料上形成与主面中心相交且笔直延伸的缝隙SLT2，从而制作出保护材料181a。此处，缝隙SLT2的宽度优选为与缝隙SLT1的宽度基本一致。如此制作而成的保护材料181a以其圆弧沿贴片基材181b的外缘延伸且保持缝隙SLT2的形状的状态被设置在贴片基材181b的上表面。
贴片181的主面的直径稍稍超过RFIC元件16的长度。RFIC元件16以其上表面与贴片181的下表面相对且其长度方向与缝隙SLT2的延伸方向正交的状态被粘贴到贴片181的下表面。因此，从Z轴方向观察时，第一端子电极16a及第二端子电极16b与保护材料181a重合。此外，嵌入RFIC元件16的RFIC芯片16e从Z轴方向观察时被收入缝隙SLT2的区域。
具有这种结构的带RFIC元件贴片20'以下述方式被粘贴到放射导体用基材12的上表面，即：从Z轴方向观察时使缝隙SLT2与缝隙SLT1重合。其结果使得，RFIC元件16以下述方式被配置在放射导体用基材12的上表面(详细而言为跨越缝隙SLT1的位置)，即：使第一端子电极16a及第二端子电极16b与放射导体14c的两端分别接触。如此，放射导体14c作为环形天线发挥作用。
根据以上说明可知，将带RFIC元件贴片20'粘贴到放射导体用基材12的上表面时，缝隙SLT2被用作对位标记。如此，制造RFID标签10'所产生的作业负担得以减轻。
此外，由于从Z轴方向观察时第一端子电极16a及第二端子电极16b与保护材料181a重合，因此在将带RFIC元件贴片20'粘贴到放射导体用基材12的上表面时，能够对第一端子电极16a、第二端子电极16b与放射导体14c的两端施加较强的接合力。其结果使得，能够减少使用阶段中第一端子电极16a、第二端子电极16b从放射导体14c脱离的可能性。
并且，由于从Z轴方向观察时RFIC芯片16e被收入缝隙SLT1或SLT2的区域，因此在将带RFIC元件贴片20'粘贴到放射导体用基材12的上表面时，也能够减少对RFIC元件16施加过大应力的可能性。
[第三实施例]
参照图15，第三实施例的RFIC元件100也仍然是具有代表性的与900MHz频带即UHF频带的通信频率对应的RFIC元件，具有主面呈长方形的多层基板120。多层基板120将层叠聚酰亚胺、液晶聚合物等可挠性树脂绝缘层而成的层叠体作为坯体，多层基板120本身也具有可挠性。由这些材料构成的各绝缘层的介电常数小于以LTCC为代表的陶瓷基材层的介电常数。
另外，第三实施例中，X轴被分配为多层基板120的长度方向，Y轴被分配为多层基板120的宽度方向，Z轴被分配为多层基板120的厚度方向。此外，第三实施例的RFIC元件100当然能够作为第一实施例或第二实施例的RFIC元件16使用。
进一步参照图17(A)～图17(C)、图18(A)～图18(C)及图19(A)～图19(C)，多层基板120内置有RFIC芯片160及供电电路180，多层基板120的一个主面形成有第一端子电极140a及第二端子电极140b。
具体而言，RFIC芯片160具有在将硅等半导体作为原料的硬质半导体基板中内置各种元件的结构，其一个主面及另一个主面绘出正方形。此外，RFIC芯片160的另一个主面形成有第一输入输出端子160a及第二输入输出端子160b(详情后述)。在多层基板120的内部，RFIC芯片160以正方形各边沿X轴或Y轴延伸且一个主面及另一个主面分别朝向Z轴方向正侧及负侧的状态，位于X轴方向、Y轴方向及Z轴方向各自的中央。
供电电路180由线圈导体200与层间连接导体240a及240b(详情后述)形成。此外，线圈导体200由线圈图案200a～200c形成。第一线圈部CIL1形成线圈图案200a的一部分，第二线圈部CIL2形成线圈图案200b的一部分，第三线圈部CIL3及第四线圈部CIL4形成线圈图案200c的一部分。
其中，第一线圈部CIL1、第三线圈部CIL3、层间连接导体240a在X轴方向的负侧位置沿Z轴方向排列，第二线圈部CIL2、第四线圈部CIL4、层间连接导体240b在X轴方向的正侧位置沿Z轴方向排列。
基于这种情况，分别从Z轴方向、Y轴方向观察多层基板120时，RFIC芯片160被配置在第一线圈部CIL1与第二线圈部CIL2之间且被配置在第三线圈部CIL3与第四线圈部CIL4之间。
第一端子电极140a被配置在X轴方向的负侧位置，第二端子电极140b被配置在X轴方向的正侧位置。第一端子电极140a及第二端子电极140b均以可挠性铜箔作为原料并形成为长方形，各主面的尺寸相互一致。长方形的短边沿X轴延伸，长方形的长边沿Y轴延伸。
因此，从各绝缘层的层叠方向俯视多层基板120时，RFIC芯片160被供电电路180的一部分与供电电路180的另一部分夹住。此外，从X轴方向观察多层基板120时，RFIC芯片160与供电电路180重合。并且，俯视多层基板120时，供电电路180与第一端子电极140a及第二端子电极140b分别部分重合。
另外，构成层叠体的各绝缘层较薄，为10μm以上100μm以下，因此能够从外侧透过看到内置于多层基板120的RFIC芯片160及供电电路180。因此，能够轻易地确认RFIC芯片160及供电电路180的连接状态(有无断线)。
特别是参照图18(A)～图18(C)及图19(A)～图19(C)，多层基板120由层叠的3层片状的绝缘层120a～120c形成。其中，绝缘层120a形成上位层，绝缘层120b形成中位层，绝缘层120c形成下位层。
绝缘层120a的一个主面形成有第一端子电极140a及第二端子电极140b。如上述所示，第一端子电极140a被配置在X轴方向的负侧，第二端子电极140b被配置在X轴方向的正侧。
绝缘层120b的一个主面的中央位置形成有到达另一个主面的矩形的贯通孔HL1。此处，贯通孔HL1的尺寸与RFIC芯片160的尺寸相匹配。此外，绝缘层120b的一个主面中贯通孔HL1的周边形成有以可挠性铜箔作为原料且呈带状延伸的线圈图案200c。
线圈图案200c的一端被配置在俯视时与第一端子电极140a重合的位置，通过沿Z轴方向延伸的层间连接导体220a与第一端子电极140a连接。此外，线圈图案200c的另一端被配置在俯视时与第二端子电极140b重合的位置，通过沿Z轴方向延伸的层间连接导体220b与第二端子电极140b连接。另外，层间连接导体220a,220b及后述的层间连接导体240a,240b是以Sn作为主成分的硬质金属块。
在将线圈图案200c的一端作为起始端时，线圈图案200c围绕一端沿逆时针方向旋转2圈后延伸到Y轴方向的负侧的端部附近，然后向X轴方向的正侧延伸。线圈图案200c接着在X轴方向的正侧的端部附近向Y轴方向的正侧弯折，围绕另一端沿逆时针方向旋转2圈后到达另一端。
绝缘层120c的一个主面形成有以可挠性铜箔作为原料且呈带状延伸的线圈图案200a及200b。在俯视绝缘层120b及120c时，线圈图案200a的一端被配置在线圈图案200c的一端的Y轴方向略靠负侧的位置，线圈图案200a的另一端(即第一线圈端T1)被配置在与贯通孔HL1绘出的矩形的四角中位于X轴方向负侧且位于Y轴方向正侧的角重合的位置。
此外，线圈图案200b的一端被配置在线圈图案200c的另一端的Y轴方向略靠负侧的位置，线圈图案200b的另一端(即第二线圈端T2)被配置在与贯通孔HL1绘出的矩形的四角中位于X轴方向正侧且位于Y轴方向正侧的角重合的位置。另外，俯视绝缘层120c时，第一线圈端T1及第二线圈端T2均呈矩形。
在将线圈图案200a的一端作为起点时，线圈图案200a围绕一端沿顺时针方向旋转2.5圈，然后向Y轴方向的负侧弯折并到达另一端。同样地，在将线圈图案200b的一端作为起点时，线圈图案200b围绕一端沿逆时针方向旋转2.5圈，然后向Y轴方向的负侧弯折并到达另一端。并且，线圈图案200a的一端通过沿Z轴方向延伸的层间连接导体240a与线圈图案200c的一端连接，线圈图案200b的一端通过沿Z轴方向延伸的层间连接导体240b与线圈图案200c的另一端连接。
在俯视绝缘层120b及120c时，线圈图案200a的一部分的区间与线圈图案200c的一部分的区间重合，线圈图案200b的一部分的区间也与线圈图案200c的另一部分的区间重合。供电电路180由如此配置的线圈图案200a～200c与层间连接导体240a及240b形成。
第三实施例中，将线圈图案200a及200c相互重合的区间中的线圈图案200a侧的区间定义为“第一线圈部CIL1”，将线圈图案200c侧的区间定义为“第三线圈部CIL3”。此外，将线圈图案200b及200c相互重合的区间中的线圈图案200b侧的区间定义为“第二线圈部CIL2”，将线圈图案200c侧的区间定义为“第四线圈部CIL4”。并且，将线圈图案200a的一端或线圈图案200c的一端的位置定义为“第一位置P1”，将线圈图案200b的一端或线圈图案200c的另一端的位置定义为“第二位置P2”。
绝缘层120c的一个主面还形成有以可挠性铜箔作为原料的矩形的虚拟导体260a及260b。在俯视绝缘层120b及120c时，虚拟导体260a及260b被配置成与贯通孔HL1绘出的矩形的四角中在Y轴方向负侧沿X轴方向排列的2个角分别重合。
RFIC芯片160以下述方式被安装到绝缘层120c，即：使其另一个主面的四角分别与第一线圈端T1、第二线圈端T2、虚拟导体260a,260b相对。第一输入输出端子160a被配置在RFIC芯片160的另一个主面，以使其在俯视时与第一线圈端T1重合。同样地，第二输入输出端子160b被配置在RFIC芯片160的另一个主面，以使其在俯视时与第二线圈端T2重合。
其结果使得，RFIC芯片160通过第一输入输出端子160a与第一线圈端T1连接，通过第二输入输出端子160b与第二线圈端T2连接。
如此构成的RFIC元件100的等效电路如图16所示。电感器L1与第一线圈部CIL1对应，电感器L2与第二线圈部CIL2对应。此外，电感器L3与第三线圈部CIL3对应，电感器L4与第四线圈部CIL4对应。供电电路180的阻抗匹配特性由电感器L1～L4的值规定。
电感器L1的一端及电感器L2的一端分别与设置在RFIC芯片160上的第一输入输出端子160a及第二输入输出端子160b连接。电感器L1的另一端与电感器L3的一端连接，电感器L2的另一端与电感器L4的一端连接。电感器L3的另一端与电感器L4的另一端连接。第一端子电极140a与电感器L1及L3的连接点连接，第二端子电极140b与电感器L2及L4的连接点连接。
根据该等效电路可知，第一线圈部CIL1、第二线圈部CIL2、第三线圈部CIL3及第四线圈部CIL4以磁场成为同相的方式进行卷绕且相互串联连接。因此，磁场在某个时间点以朝向图20箭头所示方向的方式产生，在另一个时间点以朝向与该箭头相反方向的方式产生。
此外，根据图18(B)及图18(C)可知，第一线圈部CIL1及第三线圈部CIL3呈基本相同的环状且具有相同的第一卷绕轴，第二线圈部CIL2及第四线圈部CIL4也呈基本相同的环状且具有相同的第二卷绕轴。并且，第一卷绕轴及第二卷绕轴被配置在夹住RFIC芯片160的位置。
即，第一线圈部CIL1及第三线圈部CIL3进行磁耦合和电容耦合，第二线圈部CIL2及第四线圈部CIL4也进行磁耦合和电容耦合。
根据以上说明可知，RFIC芯片160具有第一输入输出端子160a及第二输入输出端子160b且被内置于多层基板120。此外，供电电路180包含线圈图案200a～200c且被内置于多层基板120。其中，线圈图案200a具有与第一输入输出端子160a连接的另一端(即第一线圈端T1)，线圈图案200b具有与第二输入输出端子160b连接的另一端(即第二线圈端T2)。并且，第一端子电极140a及第二端子电极140b被设置在多层基板120的一个主面上，与线圈图案200a的一端(即第一位置P1)及线圈图案200b的一端(即第二位置P2)分别连接。
此外，第一线圈部CIL1存在于从第一线圈端T1到第一位置P1为止的区间，在与多层基板120的一个主面交叉的方向上具有第一卷绕轴。第二线圈部CIL2存在于从第二线圈端T2到第二位置P2为止的区间，在与多层基板120的一个主面交叉的方向上具有第二卷绕轴。第三线圈部CIL3被配置成在俯视时与第一线圈部CIL1重合，第四线圈部CIL4被配置成在俯视时与第二线圈部CIL2重合。并且，第一线圈部CIL1、第三线圈部CIL3与第二线圈部CIL2、第四线圈部CIL4被配置在俯视多层基板120时夹住RFIC芯片160的位置。
用于阻抗匹配的供电电路180被内置于多层基板120，多层基板120也内置有RFIC芯片160，第一线圈部CIL1、第三线圈部CIL3与第二线圈部CIL2、第四线圈部CIL4被配置在俯视多层基板120时夹住RFIC芯片160的位置。
RFIC芯片160由半导体基板构成，因此对第一线圈部CIL1、第二线圈部CIL2、第三线圈部CIL3及第四线圈部CIL4而言，RFIC芯片160作为接地或屏蔽发挥作用，第一线圈部CIL1及第二线圈部CIL2难以相互进行磁耦合和电容耦合，第三线圈部CIL3及第四线圈部CIL4也难以相互进行磁耦合和电容耦合。如此，能够减少通信信号通频带变窄的可能性。
图21(A)及图21(B)示出安装有第三实施例的RFIC元件100的RFID标签的一例。该RFID标签是偶极型RFID标签，放射元件300a由放射导体用基材320a及配置在放射导体用基材320a上的放射导体340a,340b构成。
放射导体用基材320a是将PET作为原料且具有可挠性的带状的基材。此外，放射导体340a及340b分别是将铝箔或铜箔作为原料且具有可挠性的带状的导体。此处，放射导体340a及340b具有相同的宽度及长度。但是，放射导体340a及340b各自的宽度小于放射导体用基材320a的宽度，放射导体340a及340b各自的长度不足放射导体用基材320a的长度的一半。
放射导体340a及340b被设置在放射导体用基材320a的表面(即朝向Z轴方向负侧的面)。具体而言，放射导体340a以沿放射导体用基材320a的长度方向延伸的状态被设置在放射导体用基材320a的表面中的X轴方向负侧的区域。同样地，放射导体340b以沿放射导体用基材320a的长度方向延伸的状态被设置在放射导体用基材320a的表面中的X轴方向正侧的区域。
并且，放射导体340a的一端(即X轴方向的正侧端部)和放射导体340b的一端(即X轴方向的负侧端部)的间隔与设置在RFIC元件100上的第一端子电极140a和第二端子电极140b的间隔保持一致。
RFIC元件100以其一个主面与放射导体用基材320a的表面相对的状态，被安装到放射导体用基材320a的表面的中央位置。其结果使得，第一端子电极140a与放射导体340a的一端连接，第二端子电极140b与放射导体340b的一端连接。
另外，第一端子电极140a通过导电性接合材料360a被固定在放射导体340a上，第二端子电极140b通过导电性接合材料360b被固定在放射导体340b上(参照图23)。但是，也可以采用绝缘性的接合材料代替导电性接合材料360a及360b，经由电容来进行连接。即，第一端子电极140a及第二端子电极140b与放射导体340a及340b电连接即可。
如上述所示，多层基板120将可挠性的聚酰亚胺或液晶聚合物作为原料，线圈图案200a～200c、第一端子电极140a、第二端子电极140b将可挠性的铜箔作为原料。相对于此，层间连接导体220a,220b,240a,240b是将Sn作为原料的硬质的导体，RFIC芯片160的基板是将硅作为原料的硬质的基板。此外，面积较大的第一端子电极140a及第二端子电极140b中，铜箔的可挠性较小，而且通过施以Ni/Au和Ni/Sn等镀膜，从而使得其可挠性丧失。
其结果使得，RFIC元件100如图22所示形成有刚性区域及柔性区域。根据图22，分别配置有第一端子电极140a、第二端子电极140b及RFIC芯片160的区域为刚性区域，其他区域为柔性区域。特别是，由于第一端子电极140a及第二端子电极140b被分别设置在俯视时远离RFIC芯片160的位置上，因此分别在第一端子电极140a及第二端子电极140b与RFIC芯片160之间形成有柔性区域。另外，层间连接导体220a,220b,240a,240b被配置在刚性区域。
因此，若RFID标签被粘贴到曲面上，则RFIC元件100例如如图23所示那样发生弯曲。
参照图24，在第一输入输出端子160a与第二输入输出端子160b之间存在RFIC芯片160本身具有的寄生电容(杂散电容)Cp，RFIC元件100中产生两个共振。第一个共振是在由放射导体340a～340b、电感器L3及电感器L4构成的电流路径中产生的共振，第二个共振是在由电感器L1～L4及寄生电容Cp构成的电流路径(电流环路)中产生的共振。该两个共振通过各电流路径共有的电感器L3～L4耦合，与两个共振分别对应的两个电流I1及I2以图24所示要领流通。
此外，第一个共振频率及第二个共振频率均受到电感器L3～L4的影响。第一个共振频率与第二个共振频率之间产生数十MHz(具体而言为5～50MHz左右)的差。这些共振频率特性在图25中用曲线A及B来表现。通过使具有这种共振频率的两个共振耦合，从而可得到图25中曲线C所示那样的宽频带的共振频率特性。
另外，第一实施例至第三实施例及其变形例的结构当然能够在不矛盾的范围内适当进行组合。
符号说明
10,10' …RFID标签
12 …放射导体用基材
14a,14b,14c,14 …放射导体
16,100 …RFIC元件
16a,140a …第一端子电极
16b,140b …第二端子电极
16c …基板
16d …供电电路
16e,180 …RFIC芯片
18 …贴片
R1 …第一粘着区域
R2 …第二粘着区域
120 …多层基板
160a …第一输入输出端子
160b …第二输入输出端子
200 …线圈导体
200a～200c …线圈图案
300a …放射元件
CIL1 …第一线圈部
CIL2 …第二线圈部
CIL3 …第三线圈部
CIL4 …第四线圈部

Claims (4)

1.一种无线通信装置，其特征在于，包括：
放射导体用基材，所述放射导体用基材具备放射导体，并具有形成有所述放射导体的主面；以及
RFIC元件，所述RFIC元件具有形成有端子电极的主面，
所述RFIC元件以所述端子电极与所述放射导体相对的方式，通过粘着材料固定于所述放射导体用基材的所述主面，
在俯视所述放射导体用基材时，所述放射导体与所述端子电极的全体重合。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
所述RFIC元件具有：可挠性基材，所述可挠性基材具有所述端子电极；以及RFIC芯片，所述RFIC芯片搭载于所述可挠性基材，在俯视时所述RFIC芯片与所述端子电极不重合。
3.如权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，
所述端子电极从所述可挠性基材的表面突出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的无线通信装置，其特征在于，
所述RFIC元件具有：
RFIC芯片，所述RFIC芯片对高频信号进行处理；
供电电路，所述供电电路具有与通信频率相当的共振频率；以及
基板，所述基板安装有所述RFIC芯片，并内置有所述供电电路，
所述端子电极形成于所述基板的主面，且经由所述供电电路与所述RFIC芯片连接。
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