CN217445601U - Rfic模块以及rfid标签 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种RFIC模块以及具备该RFIC模块的RFID标签。RFIC模块(101)具备：基材(1)，具有相互对置的第1面(S1)以及第2面(S2)；RFIC(2)，搭载于基材(1)的第1面(S1)侧；以及RFIC侧端子电极(11、12)，形成于基材(1)的第1面(S1)，连接RFIC(2)。而且，在RFIC侧端子电极(11、12)的表面形成绝缘体膜(3)，在绝缘体膜(3)内未设置导体，在绝缘体膜(3)上形成与RFIC侧端子电极(11、12)对置的导体膜(41、42)，由此在RFIC侧端子电极(11、12)与导体膜(41、42)之间形成附加电容。

Description

RFIC模块以及RFID标签
技术领域
本实用新型涉及RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)模块、具备该RFIC模块的RFID(Radio FrequencyIdentifier)标签。
背景技术
包含附于物品的RFID标签和对该RFID标签进行读写的读写器的 RFID系统被用作物品的信息管理系统。
在专利文献1示出了如下的RFID标签，即，具备作为天线发挥作用的导体和与该导体耦合的RFIC模块。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/084658号
实用新型内容
实用新型要解决的问题
这样的RFID标签具备：RFIC芯片，存储给定的信息，并且对给定的无线信号进行处理；以及天线元件(辐射体)，进行高频信号的收发，该 RFID标签粘贴于成为管理对象的各种物品(或者其包装材料)进行使用。
作为管理对象的物品是多种多样的，且对象物在日益扩大。但是，若是小尺寸的物品，则相对于物品，RFID标签相对地变大，根据情况，对物品的粘附方法会成为问题。
此外，在用于RFID标签的RFIC模块搭载有RFIC，但是有时该RFIC 的电特性根据不同的IC制造商等而不同，在该情况下，需要按所使用的每个RFIC分别使用适合于该RFIC的阻抗匹配电路。
本实用新型的目的在于，提供一种能够将RFID标签小型化的RFIC 模块以及具备该RFIC模块的RFID标签。此外，本实用新型的目的在于，提供一种能够容易地对所使用的RFIC的电特性的差异进行应对的RFIC 模块以及具备该RFIC模块的RFID标签。
用于解决问题的技术方案
作为本公开的一个例子的RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第 1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；以及RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC。而且，其特征在于，在所述RFIC侧端子电极的表面形成绝缘体膜，在所述绝缘体膜内未设置导体，在所述绝缘体膜上形成了与所述RFIC侧端子电极对置的导体膜，在所述RFIC侧端子电极与所述导体膜之间形成了电容。
通过上述结构，成为如下的构造，即，在隔着绝缘体膜对置的RFIC 侧端子电极与导体膜之间形成电容，且该电容与RFIC连接。因此，作为附加了上述电容的RFIC而发挥作用，能够减小RFIC和天线的阻抗匹配部所需的电感成分，与其相应地，能够将RFID标签在整体上小型化。此外，即使在例如使用内部的电容成分按每个制造商而不同的RFIC的情况下，也仅通过根据该电容成分来变更上述导体膜，就能够得到所希望的电特性。
此外，作为本公开的一个例子的RFIC模块的特征在于，具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧； RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC；天线侧端子电极，形成于所述基材的第2面；以及层间连接导体，形成于所述基材，将所述RFIC侧端子电极和所述天线侧端子电极连接，在所述RFIC侧端子电极的表面形成绝缘体膜，在所述绝缘体膜上形成了与所述RFIC侧端子电极对置的导体膜。
此外，作为本公开的一个例子的RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；以及RFIC 侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC。而且，其特征在于，在所述RFIC侧端子电极的表面形成绝缘体膜，在所述绝缘体膜内未设置导体，在所述基材的第2面形成了与所述RFIC侧端子电极对置的导体膜，在所述RFIC侧端子电极与所述导体膜之间形成了电容。
作为本公开的一个例子的RFID标签具备天线和RFIC模块，其特征在于，所述天线包含天线基材和形成于该天线基材的天线导体图案，所述 RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC；绝缘体膜，形成于所述RFIC侧端子电极的表面；以及导体膜，形成在所述绝缘体膜上，与所述RFIC侧端子电极对置，所述RFIC 模块搭载于所述天线基材，在所述天线导体图案与所述RFIC侧端子电极之间形成了电容。
此外，作为本公开的一个例子的RFID标签，具备天线和RFIC模块，其特征在于，所述天线包含天线基材和形成于该天线基材的天线导体图案，所述RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1 面，连接所述RFIC；绝缘体膜，形成于所述RFIC侧端子电极的表面；导体膜，形成在所述绝缘体膜上，与所述RFIC侧端子电极对置；天线侧端子电极，形成于所述基材的第2面；以及层间连接导体，形成于所述基材，将所述RFIC侧端子电极和所述天线侧端子电极连接，所述RFIC模块搭载于所述天线基材，并将所述天线导体图案和所述RFIC侧端子电极连接。
此外，作为本公开的一个例子的RFID标签，具备天线和RFIC模块，其特征在于，所述天线包含天线基材和形成于该天线基材的天线导体图案，所述RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1 面，连接所述RFIC；以及导体膜，形成于所述基材的第2面，与所述RFIC 侧端子电极对置，在所述基材的第1面侧与所述天线基材对置的状态下，所述RFIC模块经由绝缘体层搭载于所述天线基材，在所述天线导体图案与所述RFIC侧端子电极之间形成了电容。
实用新型效果
根据本实用新型，可得到能够将RFID标签小型化的RFIC模块以及具备该RFIC模块的RFID标签。此外，根据本实用新型，可得到能够容易地对所使用的RFIC的电特性的差异进行应对的RFIC模块以及具备该 RFIC模块的RFID标签。
附图说明
图1(A)是第1实施方式涉及的RFIC模块101的俯视图，图1(B) 是图1(A)中的X-X部分的纵剖视图。
图2(A)是将RFIC模块101搭载于天线30的状态下的俯视图。图 2(B)是图2(A)中的X-X部分的纵剖视图。
图3是将RFIC模块101搭载于天线30的状态下的部分等效电路图。
图4(A)是RFID标签201的立体图。图4(B)是对天线30搭载 RFIC模块101之前的阶段的立体图。
图5是示出RFIC2、阻抗匹配电路7以及天线导体32a、32b的关系的电路图。
图6是示出由阻抗匹配电路产生的两个谐振频率的图。
图7(A)是第2实施方式涉及的RFIC模块102的俯视图，图7(B) 是图7(A)中的X-X部分的纵剖视图。
图8(A)是将RFIC模块102搭载于天线30的状态下的俯视图。图 8(B)是图8(A)中的X-X部分的纵剖视图。
图9是第3实施方式涉及的RFIC模块103的纵剖视图。
图10是将RFIC模块103搭载于天线的状态下的部分等效电路图。
具体实施方式
以下，参照图并列举几个具体的例子来示出用于实施本实用新型的多个方式。在各图中对相同的部位标注相同的附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性，为便于对实施方式进行说明，分为多个实施方式而示出，但是能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合。在第2 实施方式以后，省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。
《第1实施方式》
图1(A)是第1实施方式涉及的RFIC模块101的俯视图，图1(B) 是图1(A)中的X-X部分的纵剖视图。
该RFIC模块101具备：具有相互对置的第1面S1以及第2面S2的基材1；搭载于该基材1的第1面S1侧的RFIC2；以及形成于基材1的第 1面S1并连接RFIC2的RFIC侧端子电极11、12。基材1例如是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)的片材。RFIC侧端子电极11、12例如是被图案化了的Cu箔。
在RFIC侧端子电极11、12的表面形成有绝缘体膜3。在该例子中，在绝缘体膜3形成有开口，使得避开RFIC2的搭载位置。在该绝缘体膜3 上形成有导体膜4。导体膜4包含与RFIC侧端子电极11、12对置的导体膜41、42、以及将导体膜41和导体膜42连接的导体膜43。绝缘体膜3 例如是环氧类、聚酯类等的各种阻挡膜(resist film)，例如通过印刷来形成。导体膜4通过Ag膏的印刷以及加热固化来形成。或者，导体膜4通过Cu的镀敷处理来形成。
RFIC2具有两个端子电极，该两个端子电极通过焊接等与RFIC侧端子电极11、12连接。RFIC侧端子电极11和导体膜41隔着绝缘体膜3对置，因此在RFIC侧端子电极11与导体膜41之间产生电容。同样地，RFIC 侧端子电极12和导体膜42隔着绝缘体膜3对置，因此在RFIC侧端子电极12与导体膜42之间产生电容。
图2(A)是将RFIC模块101搭载于天线30的状态下的俯视图。图 2(B)是图2(A)中的X-X部分的纵剖视图。天线30包含天线基材31 和形成于该天线基材31的导体图案。形成于天线基材31的整体的导体图案将在后面示出。
在图2(A)、图2(B)中，关于天线导体32LPa、32LPb，它们的端部彼此沿着天线基材31的面对置。RFIC模块101搭载于该天线导体 32LPa、32LPb对置的位置。在该例子中，RFIC模块101的下表面(基材 1的下表面)经由接合材料40接合在天线基材31上(天线导体32LPa、 32LPb上)。该接合材料40例如是绝缘性的粘接剂。
基材1的厚度比接合材料40厚，因此RFIC侧端子电极11、12和天线导体32LPa、32LPb对置而产生的静电电容Ca、Cb的值的偏差能够通过基材1的厚度而不是接合材料40的厚度来进行调整。基材1的厚度能够在±1μm前后进行调整，因此能够容易地减小静电电容Ca、Cb的值的偏差。由此，能够进行考虑了静电电容Ca、Cb的天线设计，即使减小静电电容Ca、Cb的值，也能够进行天线设计。具体地，也能够将RFIC模块101的平面外形尺寸小型化为3.2×2.5mm程度，并使静电电容Ca、Cb 的值为2pF以下。通过这样的RFIC模块101的小型化，变得能够用贴片机将RFIC模块101搭载于天线30。由此，RFIC模块101的搭载速度大幅提高。
图3是将RFIC模块101搭载于天线30的状态下的部分等效电路图。在RFIC2的两个端子之间经由导体膜4连接有附加电容Cca、Ccb。附加电容Cca、Ccb是在RFIC侧端子电极11、12与导体膜4之间产生的电容。此外，在RFIC2的两个端子与天线导体32LPa、32LPb之间连接有电容 Ca、Cb。如上所述，电容Ca、Cb是在RFIC侧端子电极11、12与天线导体32LPa、32LPb之间产生的电容。
在RFIC2的两个端子之间存在等效的电容Cp。上述附加电容Cca、 Ccb的串联电路与电容Cp并联连接。因此，RFIC的两个端子之间的电容由于附加电容Cca、Ccb的存在而增大与其串联合成电容对应的量。
图4(A)是RFID标签201的立体图。图4(B)是对天线30搭载 RFIC模块101之前的阶段的立体图。RFID标签201通过在天线30搭载 RFIC模块101而构成。
天线30包含天线基材31和形成于该天线基材31的天线导体图案32。天线导体图案32具有带状的天线导体32a、32b和在一部分具有缺口部 CT的环状的天线导体32LP。在图4(A)、图4(B)中，两条虚线是示出天线导体32a、32b和天线导体32LP的边界的假想的线。天线基材31 例如是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂等的具有可挠性的绝缘体片。天线导体图案32是铝箔、铜箔等示出可挠性的薄度的导体。
环状的天线导体32LP的X方向上的长度大于RFIC模块101的长度。环状的天线导体32LP作为阻抗匹配用的电感器而发挥作用。
图5是示出RFIC2、阻抗匹配电路7以及天线导体32a、32b的关系的电路图。图6是示出由阻抗匹配电路产生的两个谐振频率的图。
图4(B)所示的天线导体32LP能够等效地用图5所示的阻抗匹配电路7来表示。此外，如已经示出的那样，在RFIC2存在由内部的电路以及杂散电容等形成的寄生电容Cp。像在图6表示的那样，在RFIC2连接了阻抗匹配电路7的状态下产生两个谐振。第1个谐振是在包含天线导体 32a、32b、电感器L3以及电感器L4的电流路径产生的谐振，第2个谐振是在包含电感器L1～L4、电容Ca、Cb、Cca、Ccb以及寄生电容Cp的电流路径(电流环路)产生的谐振。这两个谐振通过被各电流路径所共有的电感器L3、L4进行耦合，与两个谐振分别对应的两个电流i1、i2如图5 所示地流过。
上述第1个谐振频率以及第2个谐振频率均受到电感器L3、L4的影响。使第1个谐振频率与第2个谐振频率之间产生了几十MHz(具体为5～ 50MHz程度)的差。这些谐振频率特性在图6中用曲线A以及曲线B来表现。通过使具有这样的谐振频率的两个谐振耦合，从而可得到如图6中曲线C所示的宽带的谐振频率特性。
图5所示的附加电容Cca、Ccb是在RFIC侧端子电极11、12与导体膜4之间产生的电容，电容Ca、Cb是在RFIC2的两个端子与天线导体 32LPa、32LPb之间产生的电容。也就是说，图5是在图3所示的等效电路中包含阻抗匹配电路7而进行表示的图。
通过上述结构，成为在RFIC2连接了附加电容Cca、Ccb的构造。因此，通过附加附加电容Cca、Ccb，从而能够减小得到给定的谐振频率特性所需的天线导体32LP的环尺寸，与其相应地，能够将RFID标签201 在整体上小型化。此外，即使在例如使用内部的电容成分按每个制造商而不同的RFIC2的情况下，也仅通过根据其寄生电容Cp来变更附加电容 Cca、Ccb，就能够得到所希望的电特性。附加电容Cca、Ccb的电容能够由导体膜41、42的面积来决定，或者能够由绝缘体膜3的厚度来决定，进而，能够由绝缘体膜3的介电常数来决定。此外，也可以在形成导体膜 41、42后，通过进行修剪而对附加电容Cca、Ccb进行微调。
《第2实施方式》
在第2实施方式中，对附加电容的形成位置与第1实施方式不同的 RFIC模块以及RFID标签进行例示。
图7(A)是第2实施方式涉及的RFIC模块102的俯视图，图7(B) 是图7(A)中的X-X部分的纵剖视图。
该RFIC模块102具备：具有相互对置的第1面S1以及第2面S2的基材1；搭载于该基材1的第1面S1侧的RFIC2；以及形成于基材1的第1面S1并连接RFIC2的RFIC侧端子电极11、12。
在基材1的第1面S1的整个面形成有给定厚度的绝缘体膜3。在基材 1的第2面S2形成有导体膜4。因此，导体膜4隔着基材1与RFIC侧端子电极11、12对置。该导体膜4通过Ag膏的印刷以及加热固化来形成。或者，导体膜4通过Cu的镀敷处理来形成。其它结构如第1实施方式中所示。
RFIC侧端子电极11、12和导体膜4隔着基材1对置，因此在RFIC 侧端子电极11、12与导体膜4之间分别产生附加电容Cca、Ccb。
图8(A)是将RFIC模块102搭载于天线30的状态下的俯视图。图 8(B)是图8(A)中的X-X部分的纵剖视图。天线30包含天线基材31 和形成于该天线基材31的导体图案。形成于天线基材31的导体图案如第 1实施方式中所示。
在图8(A)、图8(B)中，RFIC模块102搭载为RFIC侧端子电极 11、12与天线导体32LPa、32LPb对置。在该例子中，RFIC模块102的绝缘体膜3的表面经由接合材料40接合在天线基材31上(天线导体 32LPa、32LPb上)。该接合材料40例如是绝缘性的粘接剂。
像这样，也可以在基材1所介于的部位形成附加电容Cca、Ccb。
《第3实施方式》
在第3实施方式中，对将天线导体和RFIC2经由电感器进行连接或者直接连接的RFIC模块以及RFID标签进行例示。
图9是第3实施方式涉及的RFIC模块103的纵剖视图。该RFIC模块103具备：具有相互对置的第1面S1以及第2面S2的基材1；搭载于该基材1的第1面S1侧的RFIC2；以及形成于基材1的第1面S1并连接 RFIC2的RFIC侧端子电极11、12。在该RFIC侧端子电极11、12的表面形成有绝缘体膜3。在该绝缘体膜3上形成有导体膜4。在基材1的第2 面S2形成有天线侧端子电极21、22。在基材1的内部形成有将RFIC侧端子电极11、12和天线侧端子电极21、22分别连接的层间连接导体V1、 V2。
图10是将RFIC模块103搭载于天线的状态下的部分等效电路图。在 RFIC2的两个端子间经由导体膜4连接有附加电容Cca、Ccb。附加电容 Cca、Ccb是在RFIC侧端子电极11、12与导体膜4之间产生的电容。此外，RFIC2的两个端子和天线导体32a、32b经由寄生电感器进行连接，或者直接连接。
像这样，也可以是，构成用导体将RFIC2的端子引出至天线侧端子电极21、22的RFIC模块，并构成将该RFIC模块经由电感器连接于天线导体或者直接连接于天线导体的RFID标签。
最后，上述的实施方式的说明在所有的方面均为例示，而不是限制性的。对本领域技术人员而言，能够适当地进行变形以及变更。本实用新型的范围不是由上述的实施方式示出，而是由权利要求书示出。进而，本实用新型的范围包含与权利要求书等同的范围内的从实施方式进行的变更。
附图标记说明
Ca、Cb：电容；
Cca、Ccb：附加电容；
Cp：寄生电容；
L1～L4：电感器；
S1：第1面；
S2：第2面；
V1、V2：层间连接导体；
1：基材；
2：RFIC；
3：绝缘体膜；
4：导体膜；
7：阻抗匹配电路；
11、12：RFIC侧端子电极；
21、22：天线侧端子电极；
30：天线；
31：天线基材；
32：天线导体图案；
32a、32b：天线导体；
32LP、32LPa、32LPb：天线导体；
40：接合材料；
41、42、43：导体膜；
101、102、103：RFIC模块；
201：RFID标签。

Claims (6)

1.一种RFIC模块，其特征在于，具备：
基材，具有相互对置的第1面以及第2面；
RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；以及
RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC，
在所述RFIC侧端子电极的表面形成绝缘体膜，在所述绝缘体膜内未设置导体，
在所述绝缘体膜上形成了与所述RFIC侧端子电极对置的导体膜，
在所述RFIC侧端子电极与所述导体膜之间形成了电容。
2.一种RFIC模块，其特征在于，具备：
基材，具有相互对置的第1面以及第2面；
RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；
RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC；
天线侧端子电极，形成于所述基材的第2面；以及
层间连接导体，形成于所述基材，将所述RFIC侧端子电极和所述天线侧端子电极连接，
在所述RFIC侧端子电极的表面形成绝缘体膜，
在所述绝缘体膜上形成了与所述RFIC侧端子电极对置的导体膜。
3.一种RFIC模块，其特征在于，具备：
基材，具有相互对置的第1面以及第2面；
RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；以及
RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC，
在所述RFIC侧端子电极的表面形成绝缘体膜，在所述绝缘体膜内未设置导体，
在所述基材的第2面形成了与所述RFIC侧端子电极对置的导体膜，
在所述RFIC侧端子电极与所述导体膜之间形成了电容。
4.一种RFID标签，具备天线和RFIC模块，其特征在于，
所述天线包含天线基材和形成于该天线基材的天线导体图案，
所述RFIC模块具备：
基材，具有相互对置的第1面以及第2面；
RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；
RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC；
绝缘体膜，形成于所述RFIC侧端子电极的表面；以及
导体膜，形成在所述绝缘体膜上，与所述RFIC侧端子电极对置，
所述RFIC模块搭载于所述天线基材，在所述天线导体图案与所述RFIC侧端子电极之间形成了电容。
5.一种RFID标签，具备天线和RFIC模块，其特征在于，
所述天线包含天线基材和形成于该天线基材的天线导体图案，
所述RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC；绝缘体膜，形成于所述RFIC侧端子电极的表面；导体膜，形成在所述绝缘体膜上，与所述RFIC侧端子电极对置；天线侧端子电极，形成于所述基材的第2面；以及层间连接导体，形成于所述基材，将所述RFIC侧端子电极和所述天线侧端子电极连接，
所述RFIC模块搭载于所述天线基材，并将所述天线导体图案和所述RFIC侧端子电极连接。
6.一种RFID标签，具备天线和RFIC模块，其特征在于，
所述天线包含天线基材和形成于该天线基材的天线导体图案，
所述RFIC模块具备：基材，具有相互对置的第1面以及第2面；RFIC，搭载于所述基材的第1面侧；RFIC侧端子电极，形成于所述基材的第1面，连接所述RFIC；以及导体膜，形成于所述基材的第2面，与所述RFIC侧端子电极对置，
在所述基材的第1面侧与所述天线基材对置的状态下，所述RFIC模块经由绝缘体层搭载于所述天线基材，在所述天线导体图案与所述RFIC侧端子电极之间形成了电容。
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