DE112009003613B4 - Ic-bauelement - Google Patents

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Abstract

Ein IC-Bauelement, das folgende Merkmale aufweist:eine IC (10), die für eine drahtlose Kommunikation konfiguriert ist;eine Strahlerplatte (35); undeine Platine (20A, 20C), die an die drahtlose IC (10) gekoppelt und elektrisch mit der Strahlerplatte (35) verbunden ist, wobeiein Gegenmaßnahmenelement (L, C) in der Platine (20A, 20C) angeordnet ist, das zum Schutz der IC vor statischer Elektrizität ausgebildet ist,wobei die Strahlerplatte (35) zumindest an einem Paar von Endabschnitten (35a) derselben Schleifenelektroden (35b) aufweist, die an das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gekoppelt sind, undwobei eine Resonanzfrequenz, die durch die Schleifenelektroden (35b) und das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gebildet ist, im Wesentlichen einer Frequenz eines bei RFID verwendeten Hochfrequenzsignals entspricht,wobei das Gegenmaßnahmenelement (L, C) einen Induktor (L) aufweist, der parallel zwischen die IC (10) und die Strahlerplatte (35) geschaltet ist, und eine Impedanz des Induktors (L) bei einer Frequenz statischer Elektrizität niedriger ist als eine Impedanz der IC (10).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein IC-Bauelement, und insbesondere auf ein IC-Bauelement, das in einem RFID-System (RFID = Radio Frequency Identification = Funkfrequenzidentifikation) verwendet wird.
  • Stand der Technik
  • In der verwandten Technik ist ein RFID-System als ein Artikelverwaltungssystem entwickelt worden, das Folgendes umfasst: eine Lese-/Schreibeinrichtung, die eine elektromagnetische Welle erzeugt; und eine drahtlose IC (auch als IC-Etikett, Drahtlose-IC-Chip oder Hochfrequenz-Bauelement bezeichnet), die darin gespeicherte vorbestimmte Informationen aufweist und an einem Artikel, einem Behälter oder dergleichen angebracht ist, und zwischen der Lese-/Schreibeinrichtung und dem IC-Chip ist kontaktfreie Kommunikation hergestellt, um die Informationen dazwischen zu übertragen. Die drahtlose IC ist an eine Antenne (Strahlerplatte) gekoppelt, wodurch Kommunikation mit der Lese-/Schreibeinrichtung ermöglicht wird.
  • Allgemein wird eine solche drahtlose IC durch einen im Nicht-Patentdokument 1 beschriebenen Rolle-zu-Rolle-Prozess hergestellt. Da jedoch eine PET-Folie verwendet wird, tritt bei dem Rolle-zu-Rolle-Prozess, wie er im Nicht-Patentdokument 1 beschrieben wird, statische Elektrizität auf, und es besteht die Möglichkeit, dass ein elektrostatischer Durchbruch der drahtlosen IC auftritt. Zusätzlich besteht auch bei einer Antenne die Möglichkeit, dass ein elektrostatischer Durchbruch derselben auftritt, wenn ein Potenzialunterschied zwischen beiden Enden derselben auftritt.
  • Nicht-Patentdokument 1: Nagai Sadao, „Mounting Technique of RFID by Roll-To-Roll Process“, MATERIAL STAGE, TECHNICAL INFORMATION INSTITUTE CO., LTD., VOL. 7 NO. 9 2007
  • Aus der WO 2008 / 142 957 A1 ist ein drahtloses IC-Element bekannt, das einen IC-Chip aufweist, der über eine Platine, in der eine Resonanzschaltung gebildet ist, mit einer Strahlerplatte gekoppelt ist.
  • Aus der WO 2008 / 126 458 A1 ist ein drahtloses IC-Element bekannt, das eine elektromagnetisches Koppelmodul aufweist, das einen IC-Chip und eine Versorgungsplatine, auf der der IC-Chip angebracht ist, aufweist. Schleifenelektroden, die in einer Strahlerplatte vorgesehen sind, sind elektromagnetisch mit planaren Elektroden, die auf einer Oberfläche der Versorgungsplatine vorgesehen sind, gekoppelt. Eine Frequenz eines Sende/Empfangssignals ist durch eine Induktivität der Schleifenelektroden, eine Kapazität zwischen den Schleifenelektroden und den planaren Elektroden und eine Streukapazität zwischen Leitungen der Schleifenelektroden bestimmt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
  • Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, IC-Bauelemente zu schaffen, die einen Isolationsdurchbruch vermeiden können und hohe Zuverlässigkeit aufweisen.
  • Einrichtung zur Lösung der Aufgaben
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung eine IC-Bauelement nach Anspruch 1 und eine IC-Bauelement nach Anspruch 3.
  • Das IC-Bauelement umfasst eine drahtlose IC, eine Strahlerplatte und eine Platine, die an die drahtlose IC gekoppelt und elektrisch mit der Strahlerplatte verbunden ist. In der Platine ist ein Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement angeordnet.
  • Als das Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement können ein Induktor, der parallel zwischen die drahtlose IC und die Strahlerplatte geschaltet ist, und/oder zwei Kapazitäten, die in Reihe zwischen zwei an die Platine gekoppelte Kopplungsabschnitte der drahtlosen IC und die Strahlerplatte geschaltet sind, verwendet werden. Eine Impedanz des Induktors bei der Frequenz statischer Elektrizität ist niedriger als eine Impedanz der drahtlosen IC.
  • Vorteile
  • Da das Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement in der Platine vorgesehen ist, kann gemäß der Erfindung ein Durchbrechen einer drahtlosen IC und einer Antenne durch statische Elektrizität, die bei einem Herstellungsprozess unvermeidlich entsteht, verhindert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Ersatzschaltbild, das ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenz-Bauelementes zeigt.
    • 2 ist ein Ersatzschaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel des Hochfrequenz-Bauelementes zeigt.
    • 3 ist ein Ersatzschaltbild, das ein drittes Ausführungsbeispiel des Hochfrequenz-Bauelementes zeigt.
    • 4 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen Frequenz und Reaktanz zeigt.
    • 5 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel für eine Platine bei dem ersten Ausführungsbeispiel illustriert.
    • 6 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel für die Platine bei dem ersten Ausführungsbeispiel illustriert.
    • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Platine bei dem zweiten Ausführungsbeispiel illustriert.
    • 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Platine bei dem dritten Ausführungsbeispiel illustriert.
    • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines IC-Bauelementes zeigt.
    • 10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines IC-Bauelementes zeigt.
    • 11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen relevanten Abschnitt des in 10 gezeigten IC-Bauelementes zeigt.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele eines Hochfrequenz-Bauelementes und eines IC-Bauelementes mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es wird angemerkt, dass in den Zeichnungen gemeinsame Elemente und Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine sich überschneidende Beschreibung verzichtet wird.
  • (Ausführungsbeispiele des Hochfrequenz-Bauelementes, siehe Figuren 1 und 4)
  • Ein Hochfrequenz-Bauelement umfasst eine drahtlose IC und eine Platine, die an die drahtlose IC gekoppelt und elektrisch mit einer Strahlerplatte verbunden ist, und ein Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement ist in der Platine angeordnet. Wie im verwandten Stand der Technik bekannt ist, umfasst die drahtlose IC eine Taktschaltung, eine Logikschaltung, eine Speicherschaltung und dergleichen, weist darin gespeicherte notwendige Informationen auf und ist mit einer Eingangsanschlusselektrode und einer Ausgangsanschlusselektrode versehen. Das Folgende beschreibt ein erstes Ausführungsbeispiel, ein zweites Ausführungsbeispiel und ein drittes Ausführungsbeispiel des Hochfrequenz-Bauelementes.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst das erste Ausführungsbeispiel einen Drahtlose-IC-Chip 10 und eine Platine 20A, und ein Induktor L ist als ein Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement in der Platine 20A enthalten. Der Induktor L ist parallel zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlusselektroden 11 und 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 und Strahlerplatten 31 und 32 geschaltet.
  • Der Induktor L ist so eingestellt, dass seine Impedanz bei der Frequenz (gewöhnlich 200 MHz oder weniger) statischer Elektrizität niedriger ist als die Impedanz des Drahtlose-IC-Chips 10. Somit gelangt statische Elektrizität, die durch die Strahlerplatten 31 und 32 eintritt, durch den Induktor L hindurch und tritt nicht in den Drahtlose-IC-Chip 10 ein, wodurch ein elektrostatischer Durchbruch des Drahtlose-IC-Chips 10 verhindert wird.
  • Es wird angemerkt, dass die Charakteristik des Induktors L auch folgendermaßen ausgedrückt werden kann. Das heißt, eine Impedanz (ZL) des Induktors L, die induktive Reaktanz (XL) ist, bei der Frequenz statischer Elektrizität ist niedriger als eine Impedanz (ZC) des Drahtlose-IC-Chips 10, die kapazitive Reaktanz (XC) ist. Zusätzlich ist eine Impedanz (ZL) des Induktors L, die induktive Reaktanz (XL) ist, im UHF-Band höher als die Impedanz (ZC) des Drahtlose-IC-Chips 10, die kapazitive Reaktanz (XC) ist.
  • Eine Impedanz weist einen Realteil (R: Widerstand) und einen Imaginärteil (X: Reaktanz) auf. Sodann weist der Drahtlose-IC-Chip 10 eine Kapazität- (C) -Komponente auf. Den Imaginärteil betreffend, wird die Impedanz (ZL), die induktive Reaktanz (XL) ist, durch ZL = ωL bestimmt und erhöht sich somit mit einer Erhöhung der Frequenz, wie in 4 gezeigt. Dagegen wird die Impedanz (ZC), die kapazitive Reaktanz (XC) ist, durch ZC = 1/ωC bestimmt und verringert sich somit mit einer Erhöhung der Frequenz. Somit ist im Frequenzband statischer Elektrizität die Impedanz (ZL), die induktive Reaktanz (XL) ist, niedriger als die Impedanz (ZC), die kapazitive Reaktanz (XC) ist, und im UHF-Band ist die Impedanz (ZL), die induktive Reaktanz (XL) ist, höher als die Impedanz (ZC), die kapazitive Reaktanz (XC) ist.
  • Den Realteil betreffend, wird angemerkt, dass der Drahtlose-IC-Chip 10 nicht bei der Frequenz statischer Elektrizität arbeitet und somit der Widerstand (RC) des Drahtlose-IC-Chips 10 im Frequenzband statischer Elektrizität unendlich wird. Im UHF-Band arbeitet der Drahtlose-IC-Chip 10 und weist einen Widerstand (RC) von 10 Ω bis 20 Ω oder dergleichen auf. Der Induktor L weist bei der Frequenz statischer Elektrizität einen Widerstand (RL) von mehreren mΩ bis mehreren hundert mΩ auf und weist im UHF-Band einen Widerstand (RL) von mehreren zehn mΩ bis mehreren hundert mΩ auf. Der Grund hierfür ist, dass der Widerstand (RL) sich durch einen Skin-Effekt mit einer Erhöhung der Frequenz erhöht, der Widerstand (RL) sich jedoch abhängig von einem Frequenzband nicht wesentlich verändert. Es wird angemerkt, dass im UHF-Band, wie oben beschrieben, die Impedanz (ZL) des Induktors L, die induktive Reaktanz (XL) ist, ausreichend höher ist als die Impedanz (ZC) des Drahtlose-IC-Chips 10, die kapazitive Reaktanz (XC) ist.
  • Anders ausgedrückt, im Frequenzband statischer Elektrizität ist die Impedanz des Drahtlose-IC-Chips 10 höher als die Impedanz des Induktors L, und ein Signal gelangt durch den Induktor L hindurch, wodurch ein elektrostatischer Durchbruch des Drahtlose-IC-Chips 10 verhindert wird. Zusätzlich ist im UHF-Band die Impedanz des Induktors L höher als die Impedanz des Drahtlose-IC-Chips 10, und ein Signal gelangt durch den Drahtlose-IC-Chip 10 hindurch. Es wird angemerkt, dass der Grund dafür, dass der Realteil des Induktors L mehrere zehn mΩ bis mehrere Ω betragen muss, folgender ist: Rauschen kann nicht in Wärme zum Verbrauchen umgewandelt werden, wenn er nicht mehrere zehn mΩ oder höher ist; und die Übertragungseffizienz ist niedrig, wenn er nicht mehrere Ω oder niedriger ist.
  • Wenn der Induktor L nicht vorgesehen ist, d.h. wenn Gegenmaßnahmen gegen statische Elektrizität nicht ergriffen werden, beträgt die elektrostatische Spannungs-Widerstandscharakteristik des Drahtlose-IC-Chips 10 300 V. Wenn der Induktivitätswert des Induktors L 120 nH beträgt, wird die elektrostatische Spannungs-Widerstandscharakteristik auf 700 V verbessert, und wenn der Induktivitätswert 30 nH beträgt, wird die elektrostatische Spannungs-Widerstandscharakteristik auf 2800 V verbessert.
  • Wie in 2(A) gezeigt ist, umfasst das zweite Ausführungsbeispiel den Drahtlose-IC-Chip 10 und eine Platine 20B, und zwei Kapazitäten C sind als das Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement in der Platine 20B enthalten. Die Kapazitäten C sind in Reihe zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlusselektroden 11 und 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 und die Strahlerplatten 31 und 32 geschaltet. Zusätzlich kann, wie in 2(B) gezeigt, jede Kapazität C durch eine Mehrzahl von Elektroden gebildet sein. Ferner können, wie in 2(C) gezeigt, Kapazitäten C1 und C2 aneinander gekoppelt sein. Bei diesen Hochfrequenz-Bauelementen wird statische Elektrizität, die durch die Strahlerplatten 31 und 32 eintritt, durch die Kapazitäten C, C1 und C2 blockiert und tritt nicht in den Drahtlose-IC-Chip 10 ein, wodurch ein elektrostatischer Durchbruch des Drahtlose-IC-Chips 10 verhindert wird.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst das dritte Ausführungsbeispiel den Drahtlose-IC-Chip 10 und eine Platine 20C, und der Induktor L und die Kapazitäten C sind als das Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement in der Platine 20C enthalten. Der Induktor L ist parallel zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlusselektroden 11 und 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 und die Strahlerplatten 31 und 32 geschaltet, und die Kapazitäten C sind in Reihe zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlusselektroden 11 und 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 und die Strahlerplatten 31 und 32 geschaltet. Die Funktionen des Induktors L und der Kapazitäten C sind dieselben wie diejenigen bei den oben genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispielen.
  • Dabei kann, wie in 1, 2 und 3 gezeigt, das Hochfrequenz-Bauelement den Drahtlose-IC-Chip 10 und die Platine 20 (20A, 20B, 20C) umfassen, jedoch kann eine Schaltung der drahtlosen IC und eine Schaltung der Platine 20 (der Induktor L oder die Kapazitäten C) integral in einer einzigen Platine enthalten sein. Alternativ kann eine Leistungsversorgungsschaltungsplatine, die eine Resonanzschaltung aufweist, die sich bei einer in einem RFID-System verwendeten Frequenz in Resonanz befindet, zusätzlich zu dem Drahtlose-IC-Chip 10 und der Platine 20 angeordnet sein. Wiederum alternativ kann die drahtlose IC integral in einer Leistungsversorgungsschaltungsplatine gebildet sein. Wiederum alternativ können die drahtlose IC, das Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement und eine Leistungsversorgungsschaltung in einer einzigen Platine gebildet sein.
  • Bei der Struktur, bei der jede der Platinen 20A, 20B und 20C an die Endabschnitte der Strahlerplatten 31 und 32 gekoppelt ist, wie bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel, ist ein Übertragungsweg eines Signals eins, und das Signal wird effizient an den Drahtlose-IC-Chip 10 übertragen. Somit ist die Wirkung einer Verhinderung von elektrostatischem Durchbruch ausgezeichnet. Ferner sind die Kapazitätswerte eines linken und rechten Paares der Kapazitäten C, oder C1 und C2, in 2 oder 3 gezeigt, dieselben. Da die Kapazitätswerte eines linken und rechten Paares der Kapazitäten dieselben sind, kann die Ausgeglichenheit des Drahtlose-IC-Chips 10 aufrechterhalten werden.
  • (Spezifische Beispiele einer Platine, siehe Fig. 5 und 8)
  • Im Folgenden werden spezifische Beispiele für die Platinen 20A, 20B und 20C beim ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 5 bis 8 beschrieben.
  • Wie in 5 gezeigt, ist ein erstes Beispiel für die Platine 20A des ersten Ausführungsbeispiels ein Laminat aus einer Mehrzahl von Lagen 41a bis 41i, in denen jeweils Elektroden gebildet sind, und jede Lage ist aus einer Keramik oder einem Harz gebildet. Die Keramikplatine weist Steifigkeit auf. Die Harzplatine weist Flexibilität auf und ist für ein Herstellungsverfahren durch einen Rolle-zu-Rolle-Prozess geeignet.
  • Elektroden 42a bis 42d und Durchgangslochleiter 43 sind in der Lage 41a gebildet. Durchgangslochleiter 43 sind in der Lage 41b gebildet. Elektroden 44a und 44b und Durchgangslochleiter 43 sind in der Lage 41c gebildet. Elektroden 45 bis 48 und Durchgangslochleiter 43 sind jeweils in jeder der Lagen 41d bis 41g gebildet. Durchgangslochleiter 43 sind in der Lage 41h gebildet. Elektroden 49 und Durchgangslochleiter 43 sind in der Lage 41i gebildet.
  • Die Elektroden sind durch Aufeinanderlaminieren der Lagen 41a bis 41i über die Durchgangslochleiter 43 elektrisch miteinander verbunden, und der Induktor L ist durch die Elektroden 45 bis 48 gebildet. Die Elektroden 42a und 42b auf der Lage 41a sind mit der Eingangsanschlusselektrode 11 bzw. der Ausgangsanschlusselektrode 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden. Es wird angemerkt, dass die Elektroden 42c und 42d auf der Lage 41a mit Anbringungs-Anschlusselektroden (nicht gezeigt) des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden sind. Die Lage 41i bildet eine Rückfläche der Platine 20A, und die Elektroden 49 darauf sind mit den Strahlerplatten 31 und 32 verbunden.
  • Wie in 6 gezeigt, ist ein zweites Beispiel für die Platine 20A des ersten Ausführungsbeispiels ein Laminat aus einer Mehrzahl von Lagen 51a bis 51i, in denen jeweils Elektroden gebildet sind, und jede Lage ist aus einer Keramik oder einem Harz gebildet.
  • Elektroden 52a bis 52d und Durchgangslochleiter 53 sind in der Lage 51a gebildet. Elektroden 54a und 54b und Durchgangslochleiter 53 sind in der Lage 51b gebildet. Elektroden 55a und 55b und Durchgangslochleiter 53 sind in der Lage 51c gebildet. Elektroden 56 bis 59 und Durchgangslochleiter 53 sind jeweils in jeder der Lagen 51d bis 51g gebildet. Durchgangslochleiter 53 sind in der Lage 51h gebildet. Elektroden 60 und Durchgangslochleiter 53 sind in der Lage 51i gebildet.
  • Die Elektroden sind durch Aufeinanderlaminieren der Lagen 51a bis 51i über die Durchgangslochleiter 53 elektrisch miteinander verbunden, und der Induktor L ist durch die Elektroden 56 bis 59 gebildet. Die Elektroden 52a und 52b auf der Lage 51a sind mit der Eingangsanschlusselektrode 11 bzw. der Ausgangsanschlusselektrode 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden. Es wird angemerkt, dass die Elektroden 52c und 52d auf der Lage 51a mit den Anbringungs-Anschlusselektroden (nicht gezeigt) des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden sind. Die Lage 51i bildet die Rückfläche der Platine 20A, und die Elektroden 60 darauf sind mit den Strahlerplatten 31 und 32 verbunden.
  • Ein Beispiel für die Platine 20B des zweiten Ausführungsbeispiels weist eine Ersatzschaltung, wie in 2(B) gezeigt, auf und ist ein Laminat aus einer Mehrzahl von Lagen 61a bis 61e, wie in 7 gezeigt, in denen jeweils Elektroden gebildet sind. Jede Lage ist aus einer Keramik oder einem Harz gebildet.
  • Elektroden 62a bis 62d und Durchgangslochleiter 63 sind in der Lage 61a gebildet. Elektroden 64a bis 67a, Elektroden 64b bis 67b und Durchgangslochleiter 63 sind jeweils in jeder der Lagen 61b bis 61e gebildet.
  • Die Elektroden sind durch Aufeinanderlaminieren der Lagen 61a bis 61e über die Durchgangslochleiter 63 elektrisch miteinander verbunden, und die Kapazitäten C sind zwischen den Elektroden 64a bis 67a bzw. zwischen den Elektroden 64b bis 67b gebildet. Die Elektroden 62a und 62b auf der Lage 61a sind mit der Eingangsanschlusselektrode 11 bzw. der Ausgangsanschlusselektrode 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden. Es wird angemerkt, dass die Elektroden 62c und 62d auf der Lage 61a mit den Anbringungs-Anschlusselektroden (nicht gezeigt) des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden sind. Die in der Lage 61e gebildeten Durchgangslochverbinder 63 sind mit den Strahlerplatten 31 und 32 verbunden.
  • Ein Beispiel für die Platine 20C des dritten Ausführungsbeispiels ist ein Laminat aus Lagen 71a bis 71k, wie in 8 gezeigt, und jede Lage ist aus einer Keramik oder einem Harz gebildet.
  • Elektroden 72a bis 72d und Durchgangslochleiter 73 sind in der Lage 71a gebildet. Elektroden 74a und 74b sind in der Lage 71b gebildet. Elektroden 75a und 75b und Durchgangslochleiter 73 sind der Lage 71c gebildet. Durchgangslochleiter 73 sind in der Lage 71d gebildet. Elektroden 76a und 76b und Durchgangslochleiter 73 sind in der Lage 71e gebildet. Elektroden 77 bis 80 und Durchgangslochleiter 73 sind jeweils in jeder der Lagen 71f bis 71i gebildet. Durchgangslochleiter 73 sind in der Lage 71j gebildet. Elektroden 81 und Durchgangslochleiter 73 sind in der Lage 71k gebildet.
  • Die Elektroden sind durch Aufeinanderlaminieren der Lagen 71a bis 71k über die Durchgangslochleiter 73 elektrisch miteinander verbunden, und die Kapazitäten C sind zwischen den Elektroden 74a und 75a bzw. zwischen den Elektroden 74b und 75b gebildet, und der Induktor L ist auf den Elektroden 77 bis 80 gebildet. Die Elektroden 72a und 72b auf der Lage 71a sind mit der Eingangsanschlusselektrode 11 bzw. der Ausgangsanschlusselektrode 12 des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden. Es wird angemerkt, dass die Elektroden 72c und 72d auf der Lage 71a mit den Anbringungs-Anschlusselektroden (nicht gezeigt) des Drahtlose-IC-Chips 10 verbunden sind. Die Lage 71k bildet eine Rückfläche der Platine 20C, und die Elektroden 81 darauf sind mit den Strahlerplatten 31 und 32 verbunden.
  • Da die Platine 20A, 20B oder 20C den Induktor L und/oder die Kapazitäten C aufweist, die das Statische-Elektrizität-Gegenmaßnahmenelement sind, kann ein Durchbrechen des Drahtlose-IC-Chips 10 durch statische Elektrizität verhindert werden. Zusätzlich können, da die Mehrzahl von Elektrodenschichten enthalten sind, Stöße absorbiert werden, wenn diese Platinen auf den Strahlerplatten 31 und 32 angeordnet sind. Ferner verbessert sich die Stoßabsorptionswirkung weiter, da die Mehrzahl von Elektrodenschichten einander in einer Draufsicht überlappen.
  • (Ausführungsbeispiele eines Drahtlose-IC-Bauelementes, siehe Fig. 9 bis 11)
  • Als nächstes ist bei dem IC-Bauelement gemäß der Erfindung das Hochfrequenz-Bauelement mit Strahlerplatten verbunden. Das Hochfrequenz-Bauelement kann durch Lot elektrisch mit den Strahlerplatten verbunden sein oder kann durch ein Haftmittel an den Strahlerplatten angebracht sein. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des IC-Bauelementes beschrieben.
  • Bei einem Beispiel eines IC-Bauelements, wie in 9 gezeigt, ist die Platine 20 (20A, 20B, 20C), die den darauf angeordneten Drahtlose-IC-Chip 10 aufweist, mit den Strahlerplatten 33 und 34 verbunden, und der Induktor L und/oder die Kapazitäten C sind an die Strahlerplatten 33 und 34 gekoppelt. Die Strahlerplatten 33 und 34 sind vom Dipoltyp.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel, wie in 10 und 11 gezeigt, ist die Platine 20 (20A, 20B, 20C), die den darauf angeordneten Drahtlose-IC-Chip 10 aufweist, mit einer Strahlerplatte 35 verbunden. Die Strahlerplatte 35 ist an einem Paar von Endabschnitten 35a derselben an den Induktor L und/oder die Kapazitäten C gekoppelt. Die Strahlerplatte 35 weist Folgendes auf: Schleifenelektroden 35b, die jeweils den Endabschnitt 35a umfassen; und mäanderförmige Dipolelektroden 35c, die jeweils an die Schleifenelektrode 35b gekoppelt sind.
  • Bei dem in 9 und 10 gezeigten IC-Bauelement wird ein elektrostatischer Durchbruch des Drahtlose-IC-Chips 10 verhindert. Wenn der Induktor L elektrisch mit einem Paar der Endabschnitte der Strahlerplatten 33 und 34 oder 35 verbunden ist, wird zusätzlich auch dann, wenn ein Potenzialunterschied zwischen den beiden Endabschnitten der Strahlerplatten 33 und 34 oder 35 auftritt, durch die Platine 20 eine geschlossene Schleife gebildet, und somit tritt kein Isolationsdurchbruch auf. Ferner verbessert sich der Gewinn des Dipoltyps.
  • Durch Einstellen einer Resonanzfrequenz, die durch die Schleifenelektroden 35b und den Induktor L und/oder die Kapazitäten C gebildet wird, so dass sie im Wesentlichen einer Frequenz eines bei RFID verwendeten Hochfrequenzsignals entspricht, ist außerdem eine Kommunikation mit einer Lese-/Schreibeinrichtung unabhängig von der Größe und der Form der Strahlerplatte 35 möglich. Zusätzlich kann durch Anpassen des Induktivitätswertes des Induktors L und des Kapazitätswertes unabhängig von den Formen der Schleifenelektroden 35b die Resonanzfrequenz auf eine vorbestimmte Frequenz eingestellt werden.
  • Wenn eine Resonanzfrequenz durch den Induktor L und die Schleifenelektroden bestimmt wird, ist die Impedanz (XL) des Induktors L im UHF-Band höher als die Impedanz (XC) der Kapazität, die zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlusselektroden der drahtlosen IC gebildet wird, ein Resonanzpunkt ist an einer niedrigerfrequenten Seite eines notwendigen Bandes eingestellt, und der Induktor L ist an die Schleifenelektroden gekoppelt, wodurch ein vorbestimmter Resonanzpunkt erhalten wird. Somit kann nur durch Verändern der Platine 20 ein Resonanzpunkt in dem notwendigen Band gewonnen werden. Für die Resonanzfrequenz ist nur notwendig, den Induktivitätswert des Induktors L zu verringern, wenn der Induktivitätswert der Schleifenelektroden hoch ist, und es ist nur notwendig, den Induktivitätswert des Induktors L zu erhöhen, wenn der Induktivitätswert der Schleifenelektroden niedrig ist. Zusätzlich ist es, wenn eine Resonanzfrequenz durch die Kapazitäten C und die Schleifenelektroden bestimmt wird, nur notwendig, einen Resonanzpunkt auf einer höherfrequenten Seite des notwendigen Bandes einzustellen.
  • (Andere Ausführungsbeispiele)
  • Es wird angemerkt, dass das das Drahtlose-IC-Bauelement gemäß der Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele begrenzt sind und auf vielfältige Arten innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden können.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie oben beschrieben, ist die Erfindung für ein Hochfrequenz-Bauelement und ein Drahtlose-IC-Bauelement sinnvoll, die in einem RFID-System verwendet werden, und ist insbesondere dadurch vorteilhaft, dass Isolationsdurchbruch vermieden werden kann und die Zuverlässigkeit erhöht werden kann.
  • 10
    Drahtlose-IC-Chip
    20 (20A, 20B, 20C)
    Platine
    31 bis 35
    Strahlerplatte
    35a
    Endabschnitt
    35b
    Schleifenelektrode
    35c
    Dipolelektrode
    L
    Induktor
    C
    Kapazität

Claims (7)

  1. Ein IC-Bauelement, das folgende Merkmale aufweist: eine IC (10), die für eine drahtlose Kommunikation konfiguriert ist; eine Strahlerplatte (35); und eine Platine (20A, 20C), die an die drahtlose IC (10) gekoppelt und elektrisch mit der Strahlerplatte (35) verbunden ist, wobei ein Gegenmaßnahmenelement (L, C) in der Platine (20A, 20C) angeordnet ist, das zum Schutz der IC vor statischer Elektrizität ausgebildet ist, wobei die Strahlerplatte (35) zumindest an einem Paar von Endabschnitten (35a) derselben Schleifenelektroden (35b) aufweist, die an das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gekoppelt sind, und wobei eine Resonanzfrequenz, die durch die Schleifenelektroden (35b) und das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gebildet ist, im Wesentlichen einer Frequenz eines bei RFID verwendeten Hochfrequenzsignals entspricht, wobei das Gegenmaßnahmenelement (L, C) einen Induktor (L) aufweist, der parallel zwischen die IC (10) und die Strahlerplatte (35) geschaltet ist, und eine Impedanz des Induktors (L) bei einer Frequenz statischer Elektrizität niedriger ist als eine Impedanz der IC (10).
  2. Das IC-Bauelement gemäß Anspruch 1, bei dem das Gegenmaßnahmenelement (L, C) eine Kapazität (C) aufweist, die in Reihe zwischen die IC (10) und die Strahlerplatte (35) geschaltet ist.
  3. Ein IC-Bauelement, das folgende Merkmale aufweist: eine IC (10), die für eine drahtlose Kommunikation konfiguriert ist; eine Strahlerplatte (35); und eine Platine (20B, 20C), die an die drahtlose IC (10) gekoppelt und elektrisch mit der Strahlerplatte (35) verbunden ist, wobei ein Gegenmaßnahmenelement (L, C) in der Platine (20B, 20C) angeordnet ist, das zum Schutz der IC vor statischer Elektrizität ausgebildet ist, wobei die Strahlerplatte (35) zumindest an einem Paar von Endabschnitten (35a) derselben Schleifenelektroden (35b) aufweist, die an das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gekoppelt sind, und wobei eine Resonanzfrequenz, die durch die Schleifenelektroden (35b) und das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gebildet ist, im Wesentlichen einer Frequenz eines bei RFID verwendeten Hochfrequenzsignals entspricht, wobei die IC (10) zwei an die Platine (20B, 20C) gekoppelte Kopplungsabschnitte aufweist und das Gegenmaßnahmenelement (L, C) zwei Kapazitäten (C) aufweist, die in Reihe zwischen die zwei Kopplungsabschnitte und die Strahlerplatte (35) geschaltet sind, wobei die zwei Kapazitäten (C) denselben Kapazitätswert aufweisen.
  4. Das IC-Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Strahlerplatte (35) zumindest an einem Paar von Endabschnitten (35a) derselben die Schleifenelektroden (35b), die an das Gegenmaßnahmenelement (L, C) gekoppelt sind, und Dipolelektroden (35c), die an die Schleifenelektroden (35b) gekoppelt sind, aufweist.
  5. Das IC-Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Platine (20A, 20B, 20C) eine Mehrzahl von Elektrodenschichten umfasst.
  6. Das IC-Bauelement gemäß Anspruch 5, bei dem die Mehrzahl von Elektrodenschichten einander in einer Draufsicht überlappen.
  7. Das IC-Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Platine (20A, 20B, 20C) aus einem flexiblen Material gebildet ist.
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