CN217588094U - Rfic模块、rfid标签以及物品 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种RFIC模块、RFID标签及物品。RFIC模块具备：长方体形状的绝缘基板，具有与正交于X轴方向的Y轴方向平行的第1以及第2侧面、与X轴方向平行的第3以及第4侧面、和与X轴方向以及Y轴方向平行的第1以及第2平面；包含导体图案的层叠线圈，沿着绝缘基板的第1至第4侧面形成，且跨越绝缘基板内的多个层而形成；RFIC，在绝缘基板的第1平面配置在靠第1侧面且靠第3侧面的位置，与层叠线圈连接；和平面线圈，形成在绝缘基板的第2平面，在一部分具有被切除的形状的开放部，在相对于绝缘基板的第1平面的垂直方向上观察，平面线圈以及RFIC的一部分与层叠线圈重叠，平面线圈的开放部形成在靠第1侧面的位置。

Description

RFIC模块、RFID标签以及物品

技术领域

本实用新型涉及具有处理高频信号的IC的RFIC模块、具备该RFIC 模块的RFID标签以及物品。

背景技术

用作RFID标签的天线搭载型的通信用IC单元例如已在专利文献1 示出。

在专利文献1示出了一种天线搭载型的通信用IC单元，其包含将形成了线圈的基板层叠而成的天线部和与该天线部连接的IC芯片，天线部具备将多个线圈串联连接而成的主要素和由具有开放部的不足1匝的线圈构成的副要素，主要素和副要素配置为进行电磁耦合。此外，示出了一种带导体的天线搭载型的通信用IC单元，其具备形成了缺口部的导体，副要素的开放部与该导体的缺口部重叠。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/079718号

实用新型内容

实用新型要解决的课题

在专利文献1记载的通信用IC单元中，若要减小主要素以及副要素的尺寸，则会减小各线圈的线圈开口，但是对于IC芯片并不能缩小化。因此，越是将通信用IC单元小型化，各线圈的线圈开口的尺寸越接近IC 芯片的面积。其结果是，各线圈的线圈开口会被IC芯片及其安装电极电屏蔽，通信性能下降。

因此，本实用新型的目的在于，提供一种在抑制IC芯片对线圈开口的屏蔽并抑制通信性能的下降的同时进行了小型化的RFIC模块、具备该RFIC模块的RFID标签以及物品。

用于解决课题的技术方案

作为本公开的一个例子的RFIC模块具备：

长方体形状的绝缘基板，具有与正交于X轴方向的Y轴方向平行的第1侧面以及第2侧面、与所述X轴方向平行的第3侧面以及第4侧面、和与所述X轴方向以及所述Y轴方向平行的第1平面以及第2平面；

层叠线圈，包含导体图案，所述导体图案沿着该绝缘基板的所述第1 侧面、所述第2侧面、所述第3侧面以及所述第4侧面形成，且跨越所述绝缘基板内的多个层而形成；

RFIC，安装在所述绝缘基板的所述第1平面；和

平面线圈，形成在所述绝缘基板的所述第2平面，在一部分具有被切除的形状的开放部，在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述平面线圈与所述层叠线圈重叠，

所述层叠线圈和所述RFIC连接，

所述RFIC配置在比所述第2侧面更靠所述第1侧面且比所述第4侧面更靠所述第3侧面的位置，在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述RFIC的一部分与所述层叠线圈重叠，

所述平面线圈的开放部形成在比所述第2侧面更靠所述第1侧面的位置。

在上述结构的RFIC模块中，RFIC配置在比第2侧面更靠第1侧面且比第4侧面更靠第3侧面的位置，因此可抑制RFIC对层叠线圈的线圈开口的屏蔽。此外，在相对于绝缘基板的第1平面的垂直方向上观察， RFIC的一部分与层叠线圈重叠，因此与之相应地，可确保不被RFIC及其安装电极屏蔽的线圈开口的面积。

本公开的RFID标签具备上述RFIC模块和在一部分具有在面方向上被切除的形状的凹陷部的面状导体，在相对于RFIC模块的所述绝缘基板的第1平面的垂直方向上观察，所述平面线圈的开放部与所述面状导体的凹陷部重叠。

在上述结构的RFID标签中，面状导体作为辐射元件的一部分而发挥作用。

本公开的物品是具有上述RFIC模块和面状导体的物品，所述面状导体在一部分具有在面方向上被切除的形状的凹陷部，在相对于所述绝缘基板的第1平面的垂直方向上观察，所述平面线圈的开放部与所述面状导体的凹陷部重叠。

在本公开的物品中，物品具有的面状导体作为辐射元件的一部分而发挥作用。

实用新型效果

根据本实用新型，可得到在抑制RFIC及其安装电极对线圈开口的屏蔽并抑制通信性能的下降的同时进行了小型化的RFIC模块。此外，可得到具备该RFIC模块的小型的RFID标签以及物品。

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B-B部分处的剖视图。

图2(A)是示出通过本实施方式的RFIC模块中的层叠线圈2的线圈开口的磁通的俯视图。图2(B)是示出作为比较例的RFIC模块中的层叠线圈2和RFIC3的位置关系的俯视图。

图3是RFIC模块101的等效电路图。

图4是第2实施方式涉及的RFID标签201的俯视图。

图5(A)是示出面状导体6的凹陷部6PP和RFIC模块101的位置关系的部分俯视图。图5(B)是图5(A)中的B-B部分的剖视图。

图6(A)是第2实施方式涉及的物品301的立体图。图6(B)是第 2实施方式涉及的物品302的立体图。

图7是第3实施方式涉及的RFIC模块103的立体图。

图8是第3实施方式涉及的RFIC模块103的内部的导体部分的分解立体图。

图9是第4实施方式涉及的RFIC模块104的立体图。

图10是第4实施方式涉及的RFIC模块104的内部的导体部分的分解立体图。

图11是RFIC模块104的等效电路图。

图12是第5实施方式涉及的RFIC模块105的立体图。

图13是第5实施方式涉及的RFIC模块105的内部的导体部分的分解立体图。

图14是RFIC模块105的等效电路图。

图15(A)是第6实施方式涉及的RFID标签206的立体图，图15 (B)是RFID标签206的分解立体图。

具体实施方式

《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B-B部分处的剖视图。

该RFIC模块101具备：长方体形状的绝缘基板1；层叠线圈2，形成在该绝缘基板1，包含导体图案；RFIC3，安装在绝缘基板1的第1平面P1；和平面线圈4，形成在绝缘基板1。

绝缘基板1例如是玻璃环氧基板等树脂基材。绝缘基板1具有与正交于X轴方向的Y轴方向平行的第1侧面S1以及第2侧面S2、与X轴方向平行的第3侧面S3以及第4侧面S4、和与X轴方向以及Y轴方向平行的第1平面P1以及第2平面P2。

层叠线圈2包含导体图案，该导体图案沿着绝缘基板1的第1侧面 S1、第2侧面S2、第3侧面S3以及第4侧面S4形成，且跨越绝缘基板 1内的多个层而形成。

平面线圈4形成在绝缘基板1的第2平面P2。像在图1(A)表示的那样，平面线圈4在一部分具有被切除的形状的开放部4OP。此外，在相对于绝缘基板1的第1平面P1的垂直方向上观察，平面线圈4与层叠线圈2重叠。

层叠线圈2包含形成在绝缘基板1的给定的层的导体图案2A、2B以及过孔导体V1、V2、V3。在绝缘基板1的第1平面P1形成有用于安装 RFIC3的安装电极3P1、3P2。安装电极3P1经由过孔导体V1与导体图案2A的一端导通，安装电极3P2经由过孔导体V2与导体图案2B的一端导通。导体图案2A、2B的另一端彼此经由过孔导体V3导通。这样，大致2匝的层叠线圈2与RFIC3连接。导体图案2A、2B均是被图案化的例如铜箔。

RFIC3配置在比第2侧面S2更靠第1侧面S1且比第4侧面S4更靠第3侧面S3的位置。此外，在相对于绝缘基板1的第1平面P1的垂直方向上观察，RFIC3的一部分与层叠线圈2重叠。在绝缘基板1的第1 平面P1设置有树脂模塑材料层5。

平面线圈4的开放部4OP形成在比第2侧面S2更靠第1侧面S1的位置。

如图1(B)中磁通φ所示，层叠线圈2和平面线圈4进行电磁场耦合。该磁通φ是通过层叠线圈2的线圈开口以及平面线圈4的线圈开口的磁通。

图2(A)是示出通过本实施方式的RFIC模块中的层叠线圈2的线圈开口的磁通φ的俯视图。图2(B)是示出作为比较例的RFIC模块中的层叠线圈2和RFIC3的位置关系的俯视图。

在图2(B)所示的比较例中，RFIC3同轴地配置在层叠线圈2的线圈开口的中心，因此层叠线圈2的线圈开口CO会被RFIC3磁屏蔽，通信性能低。

相对于此，在本实施方式的RFIC模块中，RFIC3配置在比第2侧面 S2更靠第1侧面S1且比第4侧面S4更靠第3侧面S3的位置，因此可抑制RFIC3及其安装电极3P1、3P2对层叠线圈2的线圈开口CO的屏蔽。此外，在相对于绝缘基板1的第1平面P1的垂直方向上观察，RFIC3的一部分与层叠线圈2重叠，因此与之相应地，可确保不被RFIC3屏蔽的线圈开口CO的面积。图2(A)中的虚线表示通过线圈开口CO的磁通φ。

图3是RFIC模块101的等效电路图。RFIC3能够用供电电路和与其并联连接的电容器C3来表示。该RFIC3与层叠线圈2连接。通过层叠线圈2和RFIC3的电容器C3构成了第1谐振电路。平面线圈4在其开放部 4OP构成了电容器C4，通过在平面线圈4产生的电感和在开放部4OP产生的电容构成了第2谐振电路。第1谐振电路的谐振频率和第2谐振电路的谐振频率一致或者接近。而且，层叠线圈2和平面线圈4进行电磁场耦合。此外，第1谐振电路和第2谐振电路相互耦合。RFIC3所处理的通信信号的频率例如为900MHz频带(860MHz～960MHz)。

《第2实施方式》

在第2实施方式中，对RFID标签以及物品进行例示。

图4是第2实施方式涉及的RFID标签201的俯视图。该RFID标签 201具备RFIC模块101和面状导体6。RFIC模块101的结构例如第1实施方式中所示。面状导体6在一部分具有在面方向上被切除的形状的凹陷部6PP。

图5(A)是示出面状导体6的凹陷部6PP和RFIC模块101的位置关系的部分俯视图。图5(B)是图5(A)中的B-B部分的剖视图。

像在图5(A)表示的那样，在相对于绝缘基板1的第1平面P1的垂直方向上观察，平面线圈4的开放部4OP与面状导体6的凹陷部6PP 重叠。

在RFID标签201中，平面线圈4的磁场和在面状导体6产生的涡流所形成的磁场进行耦合。由此，面状导体6可视为线圈的一部分，天线的实质上的接收面积变大，可改善通信性能。此时，在面状导体6的凹陷部 6PP不流过涡流(涡流绕过凹陷部6PP而流过)，因此凹陷部6PP中的磁场弱。通过平面线圈4的开放部4OP与面状导体6的凹陷部6PP重叠，从而RFIC3存在于磁场强度弱的部位，能够将RFIC3对平面线圈4和面状导体6的磁场耦合的不良影响抑制在最小限度。

图6(A)是第2实施方式涉及的物品301的立体图。该物品301包含至少表面为绝缘性的绝缘性构件310和粘附于该绝缘性构件310的 RFID标签201。RFID标签201的结构像已经示出的那样。

图6(B)是第2实施方式涉及的物品302的立体图。该物品302包含绝缘性构件310、形成在该绝缘性构件310的表面的面状导体6、和设置在该面状导体6的表面的RFIC模块101。RFIC模块101和面状导体6 的关系如图4、图5(A)、图5(B)所示。

《第3实施方式》

在第3实施方式中，对在层叠线圈的结构上具有特征的RFIC模块进行例示。

图7是第3实施方式涉及的RFIC模块103的立体图，图8是其内部的导体部分的分解立体图。在图7中，透视地表示了内部的构造。

RFIC模块103具备：长方体形状的绝缘基板1；层叠线圈2，形成在该绝缘基板1，包含导体图案；RFIC3，安装在绝缘基板1；和平面线圈4，形成在绝缘基板1。

在本例子中，绝缘基板1的宽度W、纵深D以及高度H的各部分的尺寸如下。

W：1.2mm

D：1.2mm

H：0.165mm

此外，包含树脂模塑材料层5的整体的高度为0.465mm。像这样，是整体上非常小的RFIC模块。

像在图7、图8表示的那样，在绝缘基板1的内部形成有层叠线圈2，该层叠线圈2包含跨越4个层而形成的导体图案2A～2D以及过孔导体。导体图案2A～2D沿着绝缘基板1的第1侧面S1、第2侧面S2、第3侧面S3以及第4侧面S4而形成。虚线表示过孔导体。

导体图案2A的一端经由过孔导体与RFIC3的安装电极3P1连接。导体图案2D的一端经由多个过孔导体与RFIC3的安装电极3P2连接。

导体图案2A、2C的内外径比导体图案2B、2D的内外径稍小，在绝缘基板1的俯视下，4个导体图案2A～2D不完全重叠，而是部分地重叠。因此，即使存在导体图案2A～2D的形成位置的偏移(绝缘基板1的各层的堆叠偏移)，也不易受到由该偏移造成的影响。例如，导体图案2A、2C 的外径是导体图案2B、2D的外径和内径的中间值。

平面线圈4的开口直径与导体图案2A～2D的内径大致相等。因此，流过导体图案2A～2D的电流的路径和沿着平面线圈4的开口的内缘流过的涡流的路径大致一致，层叠线圈2和平面线圈4强烈地进行电磁场耦合。

《第4实施方式》

在第4实施方式中，对具备与层叠线圈连接的电容器的RFIC模块进行例示。

图9是第4实施方式涉及的RFIC模块104的立体图，图10是其内部的导体部分的分解立体图。在图9中，透视地表示了内部的构造。

RFIC模块104具备：长方体形状的绝缘基板1；层叠线圈2，形成在该绝缘基板1，包含导体图案；RFIC3，安装在绝缘基板1；和平面线圈4，形成在绝缘基板1。

在本实施方式中，在绝缘基板1的第1平面(按图9所示的朝向为绝缘基板1的下表面)安装有片状的电容器C2。在图10中，形成有与RFIC3 的安装电极3P1、3P2连续的电容器的安装电极C2P1、C2P2。其它结构与在第3实施方式中示出的RFIC模块103相同。

图11是RFIC模块104的等效电路图。RFIC3用供电电路和与其并联连接的电容器C3来表示。该RFIC3与层叠线圈2连接，电容器C2相对于层叠线圈2并联连接。通过层叠线圈2和RFIC3的电容器C3以及外设的电容器C2构成了第1谐振电路。通过在平面线圈4产生的电感和在开放部4OP产生的电容构成了第2谐振电路。而且，层叠线圈2和平面线圈4进行电磁场耦合。此外，第1谐振电路和第2谐振电路相互耦合。

在本实施方式中，在RFIC3的内部包含的电容器C3的电容未达到规定的电容的情况下，通过外设给定电容的电容器C2，从而能够将第1谐振电路的谐振频率决定为给定的频率。

《第5实施方式》

在第5实施方式中，对具备与层叠线圈连接的电容器的RFIC模块进行例示。

图12是第5实施方式涉及的RFIC模块105的立体图，图13是其内部的导体部分的分解立体图。在图12中，透视地表示了内部的构造。

RFIC模块105具备：长方体形状的绝缘基板1；层叠线圈2，形成在该绝缘基板1，包含导体图案；RFIC3，安装在绝缘基板1；电容器C2，安装在绝缘基板1；和平面线圈4，形成在绝缘基板1。

像在图13表示的那样，在绝缘基板1的内部形成有层叠线圈2，该层叠线圈2包含跨越6个层而形成的导体图案2A～2F以及过孔导体。导体图案2A的一端经由过孔导体与电容器C2的安装电极C2P2连接。导体图案2F的一端经由多个过孔导体与RFIC3的安装电极3P2连接。在 RFIC3的安装电极3P1连续地形成有电容器C2的安装电极C2P1。其它结构与在第3实施方式中示出的RFIC模块103以及在第4实施方式中示出的RFIC模块104相同。

图14是RFIC模块105的等效电路图。RFIC3用供电电路和与其并联连接的电容器C3来表示。电容器C2相对于层叠线圈2串联连接。RFIC3 与层叠线圈2和电容器C2的串联电路连接。通过层叠线圈2和RFIC3 的电容器C3以及外设的电容器C2构成了第1谐振电路。通过在平面线圈4产生的电感和在开放部4OP产生的电容构成了第2谐振电路。而且，层叠线圈2和平面线圈4进行电磁场耦合。此外，第1谐振电路和第2 谐振电路相互耦合。

在本实施方式中，在RFIC3的内部包含的电容器C3的电容超过规定的电容的情况下，通过外设给定电容的电容器C2，从而能够将第1谐振电路的谐振频率决定为给定的频率。

《第6实施方式》

在第6实施方式中，示出具备与在第2实施方式中示出的例子不同的面状导体的RFID标签。

图15(A)是第6实施方式涉及的RFID标签206的立体图，图15 (B)是RFID标签206的分解立体图。RFID标签206包含RFIC模块103 和面状导体6。在图15(A)、图15(B)中，透视地表示了面状导体6。

像在图15(B)表示的那样，面状导体6具有凹陷部6PP。该凹陷部 6PP包含从面状导体6的外缘向内侧凹陷的宽度窄的凹陷部6PP1、和在内部拓宽了宽度的凹陷部6PP2。

像在图15(A)表示的那样，在RFIC模块103的俯视下，平面线圈 4的开放部4OP与面状导体6的凹陷部6PP1重叠。此外，平面线圈4的线圈开口和面状导体6的凹陷部6PP2的尺寸大致相等，且相互重叠。平面线圈4相对于面状导体6被焊接，或者经由导电性接合材料进行接合。

在图5(A)以及图5(B)所示的例子中，面状导体6的凹陷部6PP 的宽度固定，但是也可以如本实施方式中所示，与面状导体6的外缘相接的部位是宽度窄的形状。由此，面状导体6的凹陷部6PP和平面线圈4 的接合长度变得与平面线圈4的周长大致相等。

在本实施方式中，能够增大图15(A)、图15(B)所示的平面线圈4和面状导体6的接合面积，因此可得到两者的高粘合强度。因此，能够减轻RFIC模块103因来自外部的冲击而脱落的情形。

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。

例如，通信频率并不限于900MHz频带，对于其它频带，例如2.45GHz 频带等也能够同样地应用。

此外，在以上所示的各实施方式中，示出了如下的例子，即，在相对于绝缘基板1的第1平面P1的垂直方向上观察，层叠线圈2和平面线圈 4相互重叠，但是也可以是层叠线圈2和平面线圈4部分地重叠的构造。此外，层叠线圈2和平面线圈4也可以只是各自的内外径近似。

附图标记说明

C2、C3、C4：电容器；

C2P1、C2P2：电容器的安装电极；

CO：线圈开口；

P1：第1平面；

P2：第2平面；

S1：第1侧面；

S2：第2侧面；

S3：第3侧面；

S4：第4侧面；

V1、V2、V3：过孔导体；

1：绝缘基板；

2：层叠线圈；

2A～2F：导体图案；

3：RFIC；

3P1、3P2：RFIC的安装电极；

4：平面线圈；

4OP：开放部；

5：树脂模塑材料层；

6：面状导体；

6PP、6PP1、6PP2：凹陷部；

101、103、104、105：RFIC模块；

201、206：RFID标签；

301、302：物品；

310：绝缘性构件。

Claims (5)

1.一种RFIC模块，其特征在于，具备：

长方体形状的绝缘基板，具有与正交于X轴方向的Y轴方向平行的第1侧面以及第2侧面、与所述X轴方向平行的第3侧面以及第4侧面、和与所述X轴方向以及所述Y轴方向平行的第1平面以及第2平面；

层叠线圈，包含导体图案，所述导体图案沿着该绝缘基板的所述第1侧面、所述第2侧面、所述第3侧面以及所述第4侧面形成，且跨越所述绝缘基板内的多个层而形成；

RFIC，安装在所述绝缘基板的所述第1平面；和

平面线圈，形成在所述绝缘基板的所述第2平面，在一部分具有被切除的形状的开放部，在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述平面线圈与所述层叠线圈重叠，

所述层叠线圈和所述RFIC连接，

所述RFIC配置在比所述第2侧面更靠所述第1侧面且比所述第4侧面更靠所述第3侧面的位置，在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述RFIC的一部分与所述层叠线圈重叠，

所述平面线圈的开放部形成在比所述第2侧面更靠所述第1侧面的位置。

2.根据权利要求1所述的RFIC模块，其特征在于，

在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述层叠线圈的形成于所述多个层的所述导体图案彼此部分地重叠。

3.根据权利要求1或2所述的RFIC模块，其特征在于，

通过在所述平面线圈产生的电感和在所述开放部产生的电容构成谐振电路，

所述RFIC模块具备：电容器，与所述层叠线圈连接，并与该层叠线圈一起构成谐振电路的一部分。

4.一种RFID标签，其特征在于，具备：

权利要求1至3中的任一项所述的RFIC模块；和

面状导体，在一部分具有在面方向上被切除的形状的凹陷部，

在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述平面线圈的开放部与所述面状导体的凹陷部重叠。

5.一种物品，具有权利要求1至3中的任一项所述的RFIC模块和面状导体，其特征在于，

所述面状导体在一部分具有在面方向上被切除的形状的凹陷部，

在相对于所述绝缘基板的所述第1平面的垂直方向上观察，所述平面线圈的开放部与所述面状导体的凹陷部重叠。

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