DE112019006728T5

DE112019006728T5 - Drahtloskommunikationsvorrichtung und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE112019006728T5
Application number: DE112019006728.1T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yamawaki; Ryosuke WASHIDA; Noboru Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2021-10-28
Also published as: WO2020152915A1; US20210350199A1; JPWO2020152915A1; US11875210B2; CN113348469A; JP6885513B2

Abstract

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 weist folgende Merkmale auf: ein RFIC-Modul 30, in dem ein RFIC-Chip 34 sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode 38c, 38d eingebaut sind; und ein Antennenbauglied 20, das ein Antennensubstrat 22 und Antennenmuster 24A, 24B aufweist, die ein erstes und ein zweites Kopplungsteil 24Ab, 24Bb aufweisen. Das RFIC-Modul 30 und das Antennenbauglied 20 sind durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Bondingschicht 60 aneinander gebondet. Im Bereich zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsteil 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsteil 234Bb ist der Abstand t1 von der Oberfläche des RFIC-Moduls 30, die in Kontakt mit der ersten Bondingschicht 60 steht, zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d größer ist als die Dicke t2 der ersten Bondingschicht 60.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung und auf ein Verfahren zum Herstellen der Drahtloskommunikationsvorrichtung.
Stand der Technik
Beispielsweise offenbart Patentdokument 1 eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einem RFIC-(Radio-Frequency Integrated Circuit, integrierte Hochfrequenzschaltung)-Element (RFIC-Modul) und einem Strahlungsleiter (Antennenmuster) in elektrischer Verbindung mit einer Anschlusselektrode des RFIC-Elements. Im Einzelnen ist die Anschlusselektrode des RFIC-Elements nicht durch ein Lötmittel usw. an dem Strahlungsleiter befestigt, und eine elektrische Verbindung zwischen der Anschlusselektrode des RFIC-Elements und dem Strahlungsleiter wird aufrechterhalten, indem eine das RFIC-Element abdeckende Abdichtung an einem mit dem Strahlungsleiter versehenen Basismaterial angebracht ist.
Dokument des Standes der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: WO 2016/072335
Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Problemstellung
Da jedoch in dem Fall der im Patentdokument 1 beschriebenen Drahtloskommunikationsvorrichtung die Anschlusselektrode des RFIC-Elements und der Strahlungsleiter nicht aneinander befestigt sind, kann eine Schwankung im Hinblick auf einen Kontaktwiderstand zwischen denselben auftreten, d. h. es kann eine Schwankung im Hinblick auf elektrische Eigenschaften auftreten.
Folglich kann eine Schwankung im Hinblick auf die Kommunikationseigenschaften der Drahtloskommunikationsvorrichtung auftreten.
Somit besteht ein durch die vorliegende Erfindung zu lösendes Problem darin, eine Anschlusselektrode eines RFIC-Moduls, das einen RFIC-Chip umfasst, und eine Antenne in einer Drahtloskommunikationsvorrichtung elektrisch zu verbinden, während eine Schwankung im Hinblick auf elektrische Eigenschaften unterbunden wird.
Mittel zum Lösen der Problemstellung
Um die technische Problemstellung zu lösen, sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Drahtloskommunikationsvorrichtung vor, die folgende Merkmale aufweist:

ein RFIC-Modul, in dem ein RFIC-Chip sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, die mit dem RFIC-Chip verbunden sind, enthalten sind; und
ein Antennenbauglied, das ein Antennenbasismaterial und ein Antennenmuster umfasst, welches auf dem Antennenbasismaterial angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, die der ersten und der zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls zugewandt sind, wobei
das RFIC-Modul und das Antennenbauglied durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht aneinander gebondet sind, und wobei
zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt ein Abstand von einer Oberfläche des RFIC-Moduls in Kontakt mit der ersten Haftschicht zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode größer ist als eine Dicke der ersten Haftschicht.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung vor, das folgende Schritte aufweist:

Vorbereiten eines RFIC-Moduls, in dem ein RFIC-Chip sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, die mit dem RFIC-Chip verbunden sind, enthalten sind; und
Vorbereiten eines Antennenbauglieds, das ein Antennenbasismaterial und ein Antennenmuster umfasst, welches auf dem Antennenbasismaterial angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, die der ersten und der zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls zugewandt sind;
Bonden des RFIC-Moduls und des Antennenbauglieds durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht; und
Einfügen der ersten Haftschicht zwischen einer Abdeckschicht des RFIC-Moduls und dem Antennenbauglied, so dass ein Abstand von einer Oberfläche des RFIC-Moduls in Kontakt mit der ersten Haftschicht zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode größer ist als eine Dicke der ersten Haftschicht, zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt.

Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Anschlusselektrode des RFIC-Moduls, das den RFIC-Chip umfasst, und die Antenne elektrisch in der Drahtloskommunikationsvorrichtung verbunden sein, während eine Schwankung im Hinblick auf elektrische Eigenschaften unterbunden wird.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung.
3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines RFIC-Moduls.
4 ist eine Perspektivansicht, die einen elektrischen Pfad in dem RFIC-Modul zeigt.
5 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm einer Drahtloskommunikationsvorrichtung.
6 ist eine Querschnittsansicht des RFIC-Moduls und der Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe desselben.
7 ist ein Konzeptdiagramm zum Erläutern eines exemplarischen Verfahrens zum Montieren des RFIC-Moduls an einem Antennenbauglied.
8 ist ein Konzeptdiagramm zum Erläutern eines weiteren exemplarischen Verfahrens zum Montieren des RFIC-Moduls an einem Antennenbauglied.
9 ist eine Draufsicht auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines RFIC-Moduls gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel.
11 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel.
12 ist eine Querschnittsansicht des RFIC-Moduls und der Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe desselben gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel.
13 ist eine Querschnittsansicht eines RFIC-Moduls und einer Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe desselben gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
14 ist eine Querschnittsansicht eines RFIC-Moduls und einer Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe desselben in einer Modifizierung des weiteren Ausführungsbeispiels.

Modi zum Ausführen der Erfindung
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein RFIC-Modul, in dem ein RFIC-Chip sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, die mit dem RFIC-Chip verbunden sind, enthalten sind; und ein Antennenbauglied, das ein Antennenbasismaterial und ein Antennenmuster umfasst, welches auf dem Antennenbasismaterial angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, die der ersten und der zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls zugewandt sind, wobei das RFIC-Modul und das Antennenbauglied durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht aneinander gebondet sind, und zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt ein Abstand von einer Oberfläche des RFIC-Moduls in Kontakt mit der ersten Haftschicht zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode größer ist als eine Dicke der ersten Haftschicht.
Gemäß solch einem Aspekt können bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung die Anschlusselektroden des RFIC-Moduls, das den RFIC-Chip umfasst, und eine Antenne elektrisch verbunden sein, während Schwankungen im Hinblick auf elektrische Eigenschaften unterbunden werden.
Beispielsweise kann das RFIC-Modul ein Modulbasismaterial, den RFIC-Chip, der auf dem Modulbasismaterial angeordnet ist, die erste und die zweite Anschlusselektrode, die auf dem Modulbasismaterial angeordnet sind und mit dem RFIC-Chip verbunden sind, und eine isolierende Abdeckschicht umfassen, die auf dem Modulbasismaterial dazu angeordnet ist, die erste und die zweite Anschlusselektrode abzudecken. In diesem Fall sind die Abdeckschicht des RFIC-Moduls und das Antennenbauglied durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht aneinander gebondet, und zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt ist die Dicke der Abdeckschicht des RFIC-Moduls größer als die Dicke der ersten Haftschicht.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht eine aus einem isolierenden Material bestehende Abdecklage und eine isolierende zweite Haftschicht umfassen, die zwischen der Abdecklage und dem Modulbasismaterial dazu eingefügt ist, die Abdecklage und das Modulbasismaterial aneinander zu bonden.
Beispielsweise kann das Modulbasismaterial ein einzellagenförmiges Bauglied sein, der RFIC-Chip kann auf einer ersten Hauptoberfläche des Modulbasismaterials angeordnet sein, und die erste und die zweite Anschlusselektrode können auf einer zweiten Hauptoberfläche auf der Seite gegenüberliegend zu der ersten Hauptoberfläche angeordnet sein.
Beispielsweise kann eine Package-Schicht auf der gesamten ersten Hauptoberfläche des Modulbasismaterials angeordnet sein, so dass der RFIC-Chip eingebettet ist.
Beispielsweise kann das RFIC-Modul eine Anpassungsschaltung zur Anpassung zwischen dem RFIC-Chip und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode umfassen.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist folgende Schritte auf: Vorbereiten eines RFIC-Moduls, in dem ein RFIC-Chip sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, die mit dem RFIC-Chip verbunden sind, enthalten sind; und Vorbereiten eines Antennenbauglieds, das ein Antennenbasismaterial und ein Antennenmuster umfasst, welches auf dem Antennenbasismaterial angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, die der ersten und der zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls zugewandt sind; Bonden des RFIC-Moduls und des Antennenbauglieds durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht; und Einfügen der ersten Haftschicht zwischen einer Abdeckschicht des RFIC-Moduls und dem Antennenbauglied, so dass ein Abstand von einer Oberfläche des RFIC-Moduls in Kontakt mit der ersten Haftschicht zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode größer ist als eine Dicke der ersten Haftschicht, zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt.
Gemäß solch einem Aspekt können bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung die Anschlusselektroden des RFIC-Moduls, das den RFIC-Chip umfasst, und eine Antenne elektrisch verbunden sein, während Schwankungen im Hinblick auf elektrische Eigenschaften unterbunden werden.
Beispielsweise kann die erste Haftschicht ein flüssiges Haftmittel vor einer Aushärtung sein, und in diesem Fall kann das RFIC-Modul an das Antennenbauglied montiert werden, nachdem das flüssige Haftmittel auf die Abdeckschicht des RFIC-Moduls aufgetragen wird.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Perspektivansicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung. In den Zeichnungen dient ein X-Y-Z-Koordinatensystem zur Vereinfachung des Verständnisses der Erfindung und schränkt die Erfindung nicht ein. Eine X-Achse-Richtung gibt eine Längsrichtung, eine Y-Achse-Richtung gibt eine Breitenrichtung und eine Z-Achse-Richtung gibt eine Dickenrichtung der Drahtloskommunikationsvorrichtung an.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Streifenform (längliche rechteckige Form) auf und wird als ein sogenanntes RFID-(Radio Frequency IDentification, Hochfrequenzidentifikation)-Tag (bzw. -Kennung) verwendet.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 im Einzelnen ein Antennenbauglied 20 und ein RFIC-(Radio Frequency Integrated Circuit, integrierte Hochfrequenzschaltung)-Modul 30 auf, das auf dem Antennenbauglied 20 angeordnet ist. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels weist die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 ein doppelseitig klebendes Band 12, eine Halterung 14, ein Drucketikett 16 und eine Haftschicht 18 als ausbildende Elemente zur Verwendung als RFID-Tag auf.
Das doppelseitig klebende Band 12 ist ein flexibles Band und umfasst Klebeoberflächen 12a, 12b, die einander in der Dickenrichtung (Z-Achse-Richtung) gegenüberliegen. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die eine Klebeoberfläche 12a an einer gesamten ersten Hauptoberfläche 20a des mit dem RFIC-Modul 30 versehenen Antennenbaugliedes 20 angebracht. Folglich fungiert das doppelseitig klebende Band 12 als Abdeckbauglied, das die erste Hauptoberfläche 20a des Antennenbaugliedes 20 abdeckt, also das RFIC-Modul 30 abdeckt und schützt. Die andere Klebeoberfläche 12b wird verwendet, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 an einem Artikel angebracht wird, und ist bei Nichtverwendung durch die Halterung 14 abgedeckt und geschützt.
Auf dem Drucketikett 16 sind beispielsweise Informationen über einen Artikel (z. B. ein Artikelname und ein Barcode) gedruckt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 als das RFID-Tag angebracht ist. Beispielsweise werden die Informationen durch einen Drucker auf das Drucketikett 16 gedruckt. Das Drucketikett 16 ist über die Haftschicht 18, welche eine Schicht eines Haftmittels ist, an einer zweiten Hauptoberfläche 20b des Antennenbaugliedes 20 angebracht.
Wie in 2 gezeigt ist, weist das Antennenbauglied 20 der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 eine Streifenform (längliche rechteckige Form) auf und umfasst ein Antennenbasismaterial 22 sowie eine erste und eine zweite Antennenstruktur 24A, 24B, die auf einer Oberfläche 22a des Antennenbasismaterials 22 angeordnet sind (die erste Hauptoberfläche 20a des Antennenbaugliedes 20).
Das Antennenbasismaterial 22 ist ein flexibles lagenförmiges Bauglied, das aus einem isolierenden Material wie etwa einem Polyimidharz besteht. Das Antennenbasismaterial 22 umfasst Oberflächen 22a, 22b, die als die erste Hauptoberfläche 20a und die zweite Hauptoberfläche 20b des Antennenbaugliedes 20 fungieren.
Das erste und das zweite Antennenmuster 24A, 24B werden als eine Antenne für die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 verwendet, die drahtlos mit einer externen Kommunikationsvorrichtung kommuniziert (z. B. eine Lese-/Schreibevorrichtung, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 als RFID-Tag verwendet wird). Im Fall dieses Ausführungsbeispiels sind das erste und das zweite Antennenmuster 24A, 24B Leitermuster, die aus einem Leitermaterial wie etwa Silber, Kupfer oder Aluminium bestehen.
Das erste und das zweite Antennenmuster 24A, 24B weisen Strahlungsabschnitte 24Aa, 24Ba zum Senden und Empfangen von Funkwellen sowie Kopplungsabschnitte 24Ab, 24Bb (erster und zweiter Kopplungsabschnitt) zum elektrischen Verbinden mit dem RFIC-Modul 30 auf.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels sind die Strahlungsabschnitte 24Aa, 24Ba des ersten und des zweiten Antennenmusters 24A, 24B Dipolantennen und weisen eine Mäanderform auf. Die Strahlungsabschnitte 24Aa und 24Ba erstrecken sich jeweils von dem ersten beziehungsweise zweiten Kopplungsabschnitt 24Ab, 24Bb, die in einem zentralen Abschnitt in der Längsrichtung (X-Achse-Richtung) des Antennenbasismaterials 22 angeordnet sind, zu beiden Enden des Antennenbasismaterials 22 hin und drehen sich an den Enden U-förmig um. Folglich sind leitende Enden (offene Enden) kapazitiv mit zentralen Abschnitten der Strahlungsabschnitte 24Aa, 24Ba gekoppelt, so dass das erste und das zweite Antennenmuster 24A, 24B bei einer vorbestimmten Resonanzfrequenz (Kommunikationsfrequenz) in Resonanz sein können.
Obwohl Details später beschrieben sind, sind der erste und der zweite Kopplungsabschnitt 24Ab, 24Bb des ersten und des zweiten Antennenmusters 24A, 24B elektrisch mit einer ersten und einer zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls 30 verbunden. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels sind der erste und der zweite Kopplungsabschnitt 24Ab, 24Bb jeweils ein rechteckiger Kontaktstellenabschnitt.
3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des RFIC-Moduls. 4 ist eine Perspektivansicht, die einen elektrischen Pfad in dem RFIC-Modul zeigt. 5 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der Drahtloskommunikationsvorrichtung.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das RFIC-Modul 30 eine Vorrichtung, die eine Drahtloskommunikation über das erste und das zweite Antennenmuster 24A, 24B bei einer Kommunikationsfrequenz von beispielsweise dem 900-MHz-Band ausführt, d. h. dem UHF-Band.
Wie in 3 gezeigt ist, weist das RFIC-Modul 30 im Fall dieses Ausführungsbeispiels eine Streifenform auf (längliche rechteckige Form) und umfasst ein Modulbasismaterial 32 und einen RFIC-(Radio Frequency Integrated Circuit, integrierte Hochfrequenzschaltung)-Chip 34, der auf dem Modulbasismaterial 32 angeordnet ist.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist das Modulbasismaterial 32 des RFIC-Moduls 30 ein einzellagenförmiges Bauglied. Das Modulbasismaterial 32 ist eine flexible Lage, die aus einem isolierenden Material wie etwa Polymid oder einem Flüssigkristallpolymer besteht.
Das Modulbasismaterial 32 umfasst eine erste Hauptoberfläche 32a und eine zweite Hauptoberfläche 32b, die eine Oberfläche auf der Seite gegenüberliegend zu der ersten Hauptoberfläche 32a ist. Der RFIC-Chip 34 ist auf der ersten Hauptoberfläche 32a angeordnet.
Der RFIC-Chip 34 ist ein Chip, der bei einer Frequenz (Kommunikationsfrequenz) in dem UHF-Band angesteuert wird und eine Struktur aufweist, in der unterschiedliche Elemente in einem Halbleitersubstrat bestehend aus einem Halbleiter wie etwa Silizium verbaut sind.
Der RFIC-Chip 34 umfasst einen ersten Eingang/Ausgang-Anschluss 34a und einen zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 34b. Wie in 5 gezeigt ist, umfasst der RFIC-Chip 34 eine innere Kapazität (Kapazität: Eigenkapazität des RFIC-Chips selbst) C1.
Leitermuster zum Verbinden des RFIC-Chips 34 und dem ersten sowie zweiten Antennenmuster 24A, 24B des Antennenbaugliedes 20 sind auf dem Modulbasismaterial 32 des RFIC-Moduls 30 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt ist, sind die Leitermuster 36, 38 im Einzelnen auf der ersten Hauptoberfläche 32a bzw. der zweiten Hauptoberfläche 32b des Modulbasismaterials 32 gebildet.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels sind die Leitermuster 36, 38 Leitermuster, die aus einem Halbleitermaterial wie etwa Silber, Kupfer oder Aluminium bestehen. Die Leitermuster 36, 38 verbinden auf elektrische Weise den ersten und den zweiten Kopplungsabschnitt 24Ab, 24Bb des ersten und des zweiten Antennenmusters 24A, 24B des Antennenbaugliedes 20 mit dem ersten und dem zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 34a, 34b des RFIC-Chips 34.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist eines der Leitermuster 36 auf der ersten Hauptoberfläche 32a des Modulbasismaterials 32 angeordnet und umfasst einen ersten und einen zweiten Spiralspulenabschnitt 36a, 36b und einen Verbindungsabschnitt 36c. Das andere Leitermuster 38 ist auf der zweiten Hauptoberfläche 32b des Modulbasismaterials 32 angeordnet und umfasst einen dritten und einen vierten Spiralspulenabschnitt 38a, 38b und eine erste und eine zweite Anschlusselektrode 38c, 38d.
Der erste und der zweite Spiralspulenabschnitt 36a, 36b in dem Leitermuster 36 sind spiralförmig, sind symmetrisch zueinander und sind auf beiden Seiten in der Längsrichtung (X-Achse-Richtung) des Modulbasismaterials 32 angeordnet. Der RFIC-Chip 34 und der Verbindungsabschnitt 36c sind zwischen dem ersten und dem zweiten Spiralspulenabschnitt 36a, 36b angeordnet.
Der dritte und der vierte Spiralspulenabschnitt 38a, 38b in dem Leitermuster 38 sind spiralförmig und sind symmetrisch zueinander. Die Abschnitte 38a, 38b sind in der Mitte in der Längsrichtung (X-Achse-Richtung) des Modulbasismaterials 32 angeordnet. Die rechteckige erste und zweite Anschlusselektrode 38c, 38d sind auf beiden Seiten in der Längsrichtung angeordnet, wobei der dritte und der vierte Spiralspulenabschnitt 38a, 38b dazwischen eingefügt sind.
Der erste Spiralspulenabschnitt 36a in dem Leitermuster 36 umfasst einen Kontaktstellenabschnitt 36d, der mit dem ersten Eingang/Ausgang-Anschluss 34a des RFIC-Chips 34 an einem äußeren Ende davon verbunden ist. Der zweite Spiralspulenabschnitt 36b umfasst einen Kontaktstellenabschnitt 36e, der mit dem zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 34b des RFIC-Chips 34 an einem äußeren Ende davon verbunden ist. Der erste und der zweite Eingang/Ausgang-Anschluss 34a, 34b sind beispielsweise über ein Lötmittel mit den Kontaktstellenabschnitten 36d und 36e verbunden.
Bei dem ersten Spiralspulenabschnitt 36a ist ein mittleres Ende 36f über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 40, wie etwa ein Durchgangslochleiter, der das Modulbasismaterial 32 durchdringt, mit der ersten Anschlusselektrode 38c verbunden. Bei dem zweiten Spiralspulenabschnitt 38b ist ein mittleres Ende 36g über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 42 mit der zweiten Anschlusselektrode 38d verbunden.
Bei dem dritten Spiralspulenabschnitt 38a ist ein äußeres Ende mit der ersten Anschlusselektrode 38c verbunden. Bei dem vierten Spiralspulenabschnitt 38b ist ein äußeres Ende mit der zweiten Anschlusselektrode 38d verbunden. Mittlere Enden 38e, 38f des dritten und des vierten Spiralspulenabschnittes 38a, 38b sind über Zwischenschichtverbindungsleiter 44, 46 und den Verbindungsabschnitt 36c miteinander verbunden.
Wie in 5 gezeigt ist, stellen der erste bis vierte Spiralspulenabschnitt 36a, 36b, 38a, 38b, die die oben beschriebene Verbindungsbeziehung aufweisen, eine Anpassungsschaltung 48 zwischen dem ersten/zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 34a, 34b des RFIC-Chips 34 und der ersten/zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d bereit. Im Einzelnen fungiert der erste Spiralspulenabschnitt 36a als Induktivitätselement mit einer Induktivität L1. Der zweite Spiralspulenabschnitt 36b fungiert als Induktivitätselement mit einer Induktivität L2. Der dritte Spiralspulenabschnitt 38a fungiert als Induktivitätselement mit einer Induktivität L3. Der vierte Spiralspulenabschnitt 38b fungiert als Induktivitätselement mit einer Induktivität L4. Die vier Induktivitäten L1 bis L4 und eine innere Kapazität C1 des RFIC-Chips 34 bilden die Anpassungsschaltung 48 zur Anpassung zwischen dem RFIC-Chip 34 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d bei einer Kommunikationsfrequenz aus.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das Modulbasismaterial 32 mit einer Abdecklage 50 versehen, um die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d der Leiterstruktur 38, die auf der zweiten Hauptoberfläche 32b des Modulbasismaterials 32 angeordnet sind, zu schützen.
Die Abdecklage 50 ist ein lagenförmiges Bauglied, das aus einem isolierende Material wie beispielsweise einem PET-Film besteht und eine vollständig gleichmäßige Dicke aufweist. Die Abdecklage 50 ist auf der zweiten Hauptoberfläche 32b des Modulbasismaterials angeordnet, um zumindest die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d abzudecken. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die Abdecklage 50 über der gesamten zweiten Hauptoberfläche 32b angeordnet. Aufgrund dieser Abdecklage 50 sind die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d in dem RFIC-Modul 30 verbaut.
6 ist eine Querschnittsansicht des RFIC-Moduls und der Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe desselben.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die Abdecklage 50 im Fall dieses Ausführungsbeispiels über ein isolierendes Haftmittel (zweite Haftschicht) 52 an die zweite Hauptoberfläche 32b des Modulbasismaterials 32 gebondet. Mit anderen Worten fungieren die Abdecklage 50 und die zweite Haftschicht 52 als Abdeckschicht 54, welche die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d abdeckt. Die Dicke der zweiten Haftschicht 52 ist vorzugsweise größer als die Dicke der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d (d. h. die Dicke des Leitermusters 38). Folglich wird eine äußere Oberfläche der Abdecklage 50 flach (konvexe Abschnitte, die durch die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d gebildet sind, erscheinen nicht auf der äußeren Oberfläche).
Wie in 3 und 6 gezeigt ist, ist im Fall dieses Ausführungsbeispiels eine isolierende Resist-Schicht 56, die das Leitermuster 36 abdeckt und schützt, auf der gesamten ersten Oberfläche 32a des Modulbasismaterials 32 gebildet. Die Resist-Schicht 56 ist mit einer Resist-Öffnung 56a versehen, durch die der RFIC-Chip 34 verläuft.
Wie in 3 und 6 gezeigt ist, ist im Fall dieses Ausführungsbeispiels eine Package-Schicht 58 dazu angeordnet, den durch die Resist-Schicht 56 verlaufenden RFIC-Chip 34 abzudecken und zu schützen. Die Package-Schicht 58 wird erzeugt, indem ein isolierendes Material, beispielsweise ein Haftmittel, das ein thermoplastisches Harz als Hauptkomponente enthält, ausgehärtet wird. Der RFIC-Chip 34 ist in die Package-Schicht 58 eingebettet und dadurch geschützt, ohne zur Außenseite freizuliegen.
Die Abdecklage 50 (Abdeckschicht 54) und die Package-Schicht 58 bilden das RFIC-Modul 30 in eine rechteckige parallelepipede Form (dünne rechteckige Dünnplattenform) mit wenigen Unregelmäßigkeiten, und folglich kann das RFIC-Modul 30 ohne Weiteres gehandhabt werden. Beispielsweise saugt eine Ansaugdüse in einem Montagekopf einer Komponentenmontagevorrichtung die Package-Schicht 58 an, so dass der Montagekopf das RFIC-Modul 30 in einem stabilen Zustand befördern kann.
Beispielsweise wird das oben beschriebene RFIC-Modul 30 wie folgt hergestellt; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Zuerst wird eine Rollenlage (die schließlich in die mehreren Modulbasismaterialien 32 geschnitten wird) vorbereitet, bei der die mehreren Leitermuster 36 auf einer Oberfläche gebildet sind und die mehreren Leitermuster 38 auf der anderen Oberfläche gebildet sind.
Daraufhin wird beispielsweise durch Siebdruck die zweite Haftschicht 52 mit einer gleichförmigen Dicke auf der gesamten anderen Oberfläche der Rollenlage gebildet (ein Haftmittel wird aufgetragen). Eine weitere Rollenlage (die schließlich in die mehreren Abdecklagen 50 geschnitten wird) wird auf die zweite Haftschicht 52 angebracht.
Daraufhin wird eine Resist-Schicht (die schließlich in die mehreren Resist-Schichten 56 geschnitten wird) beispielsweise durch Siebdruck auf der gesamten einen Oberfläche der Rollenlage gebildet, auf der die mehreren Leitermuster 36 gebildet sind. In diesem Fall wird die Resist-Schicht so gebildet, dass ein Abschnitt, auf dem der RFIC-Chip 34 montiert wird, freigelassen wird (d. h. die Resist-Öffnung 56a). Der RFIC-Chip 34 wird beispielsweise durch eine Komponentenmontagevorrichtung auf dem Abschnitt der Rollenlage montiert, auf dem die Resist-Öffnung 56a gebildet ist.
Ein Haftmittel (das schließlich in die mehreren Package-Schichten 58 geschnitten wird) wird auf die gesamte eine Oberfläche der Rollenlage aufgebracht, auf der der RFIC-Chip 34 montiert ist (d. h. auf die Resist-Schicht), und das aufgebrachte Haftmittel wird ausgehärtet.
Durch das Schneiden der Rollenlage in mehrere Stücke werden die mehreren RFIC-Module 30 erzeugt.
Im Folgenden wird die Anbringung des RFIC-Moduls 30 an das Antennenbauglied 20 beschrieben.
Wie in 2 und 6 gezeigt ist, überlappt das RFIC-Modul 30 auf der ersten Hauptoberfläche 20a des Antennenbaugliedes 20 und ist über die isolierende erste Haftschicht 60 an das Antennenbauglied 20 gebondet. Die erste Haftschicht 60 ist eine Schicht eines isolierenden Haftmittels, beispielsweise ein Acrylhaftmittel oder ein Epoxidhaftmittel. Durch Anhaftung werden die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d des RFIC-Moduls 30 in einem Zustand gehalten, in dem dieselben auf den ersten und den zweiten Kopplungsabschnitt 24Ab, 24Bb in dem ersten und dem zweiten Antennenmuster 24A, 24B in der Überlappungsrichtung des RFIC-Moduls 30 und des Antennenbaugliedes 20 (Z-Achse-Richtung) zugewandt sind.
Wie in 6 gezeigt, ist die erste Haftschicht 60 zwischen der Abdeckschicht 54 des RFIC-Moduls 30 und dem Antennenbauglied 20 dazu eingefügt, dieselben aneinander zu bonden. Daher liegen die isolierende Abdeckschicht 54 (im Fall dieses Ausführungsbeispiels die isolierende Abdecklage 50 und die zweite Haftschicht 52) und die isolierende erste Haftschicht 60 zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab des ersten Antennenmusters 24A und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb des zweiten Antennenmusters 24B vor. Wie in 5 gezeigt ist, ist folglich eine Kapazität C2 zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab gebildet, und eine Kapazität C3 ist zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb gebildet. Folglich sind die erste Anschlusselektrode 38c und der erste Kopplungsabschnitt 24Ab kapazitiv gekoppelt, und die zweite Anschlusselektrode 38d und der zweite Kopplungsabschnitt 24Bb sind kapazitiv gekoppelt.
Wie in 5 gezeigt ist, ist die Kapazität C2 zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab gebildet, und die Kapazität C3 ist zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb gebildet. Wie in 6 gezeigt ist, werden die Kapazitäten C2, C3 bestimmt durch eine Dicke t1 der Abdeckschicht 54 und eine Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 (zusätzlich auch bestimmt durch deren Dielektrizitätskonstanten und zugewandte Flächen) zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb.
Wie in 6 gezeigt ist, ist zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb ein Abstand t1 von der Oberfläche des RFIC-Moduls 30 (der äußeren Oberfläche der Abdecklage 50) in Kontakt mit der ersten Haftschicht 60 bis zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d größer als die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60. Mit anderen Worten ist zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb die Dicke t1 der Abdeckschicht 54 größer ausgeführt als die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60. Beispielsweise beträgt die erstgenannte Dicke 10 µm und die zweitgenannte Dicke beträgt 1 µm. Der Grund dafür, dass die Dicke t1 der Abdeckschicht 54 größer ausgeführt ist als die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60, wird im Folgenden beschrieben.
7 ist ein Konzeptdiagramm zum Erläutern eines exemplarischen Verfahrens zum Montieren des RFIC-Moduls auf einem Antennenbauglied.
Wie in 7 gezeigt ist, werden im Fall dieses Ausführungsbeispiels die mehreren ersten Antennenmuster 24A und die mehreren zweiten Antennenmuster 24B auf Rollenlagen S gebildet (die schließlich in mehrere Antennenbauglieder 20 geschnitten werden). Die Rollenlage S wird in einer Zufuhrrichtung F, die mit der Längsrichtung derselben übereinstimmt, befördert. Ein Montagekopf (nicht gezeigt) einer Komponentenmontagevorrichtung montiert die RFIC-Module 30 auf die Rollenlagen S.
Der Montagekopf der Komponentenmontagevorrichtung umfasst mehrere Ansaugdüsen 100, die die RFIC-Module 30 ansaugen und halten. Jede der mehreren Ansaugdüsen 100 ist auf bewegliche Weise in der Vertikalrichtung (der Z-Achse-Richtung) auf dem Montagekopf montiert.
Der Montagekopf ist in den horizontalen Richtungen (die X-Achse-Richtung und die Y-Achse-Richtung) und der vertikalen Richtung (die Z-Achse-Richtung) beweglich und saugt die an eine Komponentenzufuhrposition PP beförderten RFIC-Module 30 durch die mehreren Ansaugdüsen 100 an. Der Montagekopf mit den mehreren Ansaugdüsen 100, die die RFIC-Module 30 ansaugen und halten, bewegt sich über einen Abschnitt der Rollenlage S, der an einer Montageposition MP angeordnet ist. Die Ansaugdüsen 100 werden dann abgesenkt, und die RFIC-Module 30, die an den Spitzen derselben gehalten werden, werden auf die Rollenlage S montiert.
Wie in 7 gezeigt ist, wird ein flüssiges Haftmittel 102 (das zu der ersten Haftschicht 60 ausgehärtet wird) auf das RFIC-Modul 30, das durch die Ansaugdüse 102 des Montagekopfes angesaugt und gehalten wird, während eines Zeitraumes von der Komponentenzufuhrposition PP zu einer Montageposition MP aufgetragen. Im Einzelnen ist eine Beschichtungsvorrichtung 104 zwischen der Komponentenzufuhrposition PP und der Montageposition MP angeordnet. Wenn beispielsweise der Montagekopf 100 abgesenkt wird und die Abdeckschicht 54 des RFIC-Moduls 30 in Kontakt mit einer Flüssigoberfläche des flüssigen Haftmittels 102 auf der Beschichtungsvorrichtung 104 gebracht wird, wird das flüssige Haftmittel 102 auf die Abdeckschicht 54 aufgebracht. Das RFIC-Modul 30, auf das das flüssige Haftmittel 102 aufgebracht ist, wird auf die Rollenlage S montiert, und nach der Montage wird das flüssige Haftmittel 102 ausgehärtet, so dass das RFIC-Modul 30 über die erste Haftschicht 60 an die Rollenlage S gebondet wird.
Gemäß solch einem Bondingverfahren des RFIC-Moduls 30 kann das RFIC-Modul 30 ohne Weiteres an die Rollenlage S (das Antennenbauglied 20) gebondet werden. Jedoch variiert die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 ohne Weiteres zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb. Falls die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 variiert, kann eine Schwankung hinsichtlich elektrischer Eigenschaften (insbesondere Kapazität) zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb auftreten, und folglich kann eine Schwankung hinsichtlich der Kommunikationseigenschaften der Drahtloskommunikationsvorrichtung auftreten.
Wie in 6 gezeigt ist, wird als Gegenmaßnahme die Dicke t1 der Abdeckschicht 54 größer ausgeführt als die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb. Selbst wenn die Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 variiert, werden somit die Kapazität C2 zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und die Kapazität C3 zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb kaum beeinflusst und ändern sich im Wesentlichen nicht. Da die Dicke t1 der Abdeckschicht 54 die Kapazitäten C2, C3 im Vergleich zu der Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 stärker beeinflusst, kann im Einzelnen der Einfluss der Schwankung der Dicke t2 der ersten Haftschicht 60 auf die Kapazitäten C2, C3 reduziert werden.
Wie oben beschrieben ist, können gemäß diesem Ausführungsbeispiel die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d des RFIC-Moduls 30, das den RFIC-Chip 34 umfasst, sowie der erste und der zweite Kopplungsabschnitt 24Ab und 24Bb in dem ersten und dem zweiten Antennenmuster 24A, 24B bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 elektrisch verbunden sein, während Schwankungen im Hinblick auf elektrische Eigenschaften unterbunden werden.
Als sekundärer Effekt wird zusätzlich dazu eine Beschädigung, z. B. eine Korrosion, unterbunden, da die erste und die zweite Anschlusselektrode 38c, 38d in dem RFIC-Modul 30 verbaut sind, d. h., dieselben liegen nach außen hin nicht frei. Folglich sind die Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit des RFIC-Moduls 30 verbessert.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
Im Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels, wie in 3 gezeigt ist, ist das Modulbasismaterial 32, das mit dem RFIC-Chip 34 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d versehen ist, beispielsweise ein einzellagenförmiges Bauglied in dem RFIC-Modul 30; jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das Modulbasismaterial kann eine Mehrschichtstruktur sein, die durch das Laminieren mehrerer lagenförmiger Bauglieder gebildet wird. Wenn das Modulbasismaterial eine Mehrschichtstruktur ist, kann der RFIC-Chip in der Mehrschichtstruktur verbaut sein.
Wie in 3 gezeigt ist, ist im Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels das Antennenmuster des Antennenbaugliedes 20 eine Dipolantenne und besteht aus dem ersten und dem zweiten Antennenmuster 24A, 24B. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das Antennenmuster des Antennenbaugliedes kann eine einstückige Schleifenantenne sein. In diesem Fall ist ein erster Kopplungsabschnitt an einem Ende der Schleifenantenne angeordnet und ein zweiter Kopplungsabschnitt ist an dem anderen Ende angeordnet.
Wie in 5 gezeigt ist, besteht im Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels die Abdeckschicht 54 aus der isolierenden Abdecklage 50 und der zweiten Haftschicht 52. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise bei der Package-Schicht 58 kann ein isolierendes Material, beispielsweise ein Haftmittel, das ein thermoplastisches Harz als Hauptkomponente enthält, auf die zweite Hauptoberfläche 32b des Modulbasismaterials 32 aufgebracht werden, und das Haftmittel kann ausgehärtet werden, um die Abdeckschicht 54 zu erzeugen.
Wie in 7 gezeigt ist, wird im Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ferner ein flüssiges Haftmittel 106 auf das RFIC-Modul 30 aufgebracht, und das RFIC-Modul 30, auf das das Haftmittel 106 aufgebracht ist, wird auf die Rollenlage S montiert (die schließlich zu dem Antennenbauglied 20 verarbeitet wird). Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
8 ist ein Konzeptdiagramm zum Erläutern eines anderen exemplarischen Verfahrens zum Montieren des RFIC-Moduls auf ein Antennenbauglied.
Wie in 8 gezeigt ist, kann das Haftmittel 102 (die erste Haftschicht 60) zum Bonden des RFIC-Moduls 30 und der Rollenlage S (das Antennenbauglied 20) auf die Rollenlage S aufgebracht werden. Beispielsweise kann das Haftmittel 102 auf den ersten und den zweiten Kopplungsabschnitt 24Ab, 24Bb in der Rollenlage S aufgebracht werden. Eine Abgabevorrichtung kann das Haftmittel 102 auf einen Abschnitt der Rollenlage S aufbringen, der aus einer Rolle herausgezogen wird. Alternativ dazu kann das Haftmittel 102 bereits auf die Rollenlage S aufgebracht worden sein, wenn die Rollenlage S in der Form einer Rolle vorliegt. In diesem Fall wird ein druckempfindliches Haftmittel (Klebemittel) als das Haftmittel 102 verwendet, so dass es nicht in der Rollenlage S in dem rollenförmigen Zustand aushärtet, d. h. in der Rolle.
Die Fläche der ersten Haftschicht 60 (das Haftmittel 102) ist vorzugsweise gleich groß wie oder größer als die Fläche des RFIC-Moduls 30. Wenn das RFIC-Modul 30 auf die Rollenlage S (das Antennenbauglied 20) montiert wird, überlappt bei Betrachtung in der Laminierungsrichtung (Z-Achse-Richtung) des RFIC-Moduls 30 und der Rollenlage S im Einzelnen vorzugsweise die Umrisslinie des RFIC-Moduls 30 oder befindet sich in der Umrisslinie der ersten Haftschicht 60.
Aufgrund solch einer Montage kann die erste Haftschicht 60 selbst dann, wenn die Montageposition des RFIC-Moduls 30 variiert, vollständig zwischen der ersten Anschlusselektrode 38c und dem ersten Kopplungsabschnitt 24Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 38d und dem zweiten Kopplungsabschnitt 24Bb vorliegen. Folglich wird die Kapazität dazwischen ohne Schwankung stabil. Da die Haftfläche des RFIC-Moduls 30 auch ohne Schwankung stabil wird, kann das RFIC-Modul 30 mit einer stabilen Haftfestigkeit an die Rollenlage S befestigt werden.
Zusätzlich dazu ist das RFIC-Modul gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nicht auf das RFIC-Modul 30 gemäß dem ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel beschränkt.
9 ist eine Draufsicht auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in 9 gezeigt ist, weist ein Antennenbauglied 220 einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 210 gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Streifenform (längliche rechteckige Form) auf und umfasst ein Antennenbasismaterial 222 sowie ein erstes und ein zweites Antennenmuster 224A, 224B, die auf einer Oberfläche 222a des Antennenbasismaterials 222 (eine erste Hauptoberfläche 220a des Antennenbaugliedes 220) angeordnet sind.
Das erste und das zweite Antennenmuster 224A, 224B umfassen Strahlungsabschnitte 224Aa, 224Ba zum Senden und Empfangen von Funkwellen sowie Kopplungsabschnitte 224Ab, 224Bb (erster und zweiter Kopplungsabschnitt) zum elektrischen Verbinden mit einem RFIC-Modul 230.
Obwohl Details später ausführlich beschrieben werden, sind der erste und der zweite Kopplungsabschnitt 224Ab, 224Bb des ersten und des zweiten Antennenmusters 224A, 224B elektrisch mit Anschlusselektroden des RFIC-Moduls 230 verbunden.
10 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des RFIC-Moduls gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel. 11 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel.
Wie in 10 und 11 gezeigt ist, ist das RFIC-Modul 230 eine Vorrichtung, die eine Drahtloskommunikation über ein erstes und ein zweites Antennenmuster 224A, 224B bei einer Kommunikationsfrequenz von z. B. dem 900-MHz-Band ausführt, d. h. dem UHF-Band.
Wie in 10 gezeigt ist, ist das RFIC-Modul 230 im Fall dieses Ausführungsbeispiels eine Mehrschichtstruktur. Im Einzelnen umfasst das RFIC-Modul 230 zwei dünne plattenförmige isolierende Lagen 232A, 232B, die aus einem isolierenden Material bestehen und als Modulbasismaterial laminiert sind, das ein ausbildendes Hauptelement ist.
Wie in 10 und 11 gezeigt ist, umfasst das RFIC-Modul 230 einen RFIC-Chip 234 sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode 236A, 236B, die mit dem RFIC-Chip 234 verbunden sind. Das RFIC-Modul 230 umfasst eine Anpassungsschaltung 238, die zwischen dem RFIC-Chip 234 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 236A, 236B angeordnet ist. Das RFIC-Modul 230 weist eine Struktur auf, in der der RFIC-Chip 234, die erste und die zweite Anschlusselektrode 236A, 236B sowie die Anpassungsschaltung 238 enthalten sind.
Der RFIC-Chip 234 ist ein Chip, der bei einer Frequenz (Kommunikationsfrequenz) in dem UHF-Band angesteuert wird und eine Struktur aufweist, in der unterschiedliche Elemente in einem Halbleitersubstrat, das aus einem Halbleiter wie etwa Silizium besteht, verbaut sind. Der RFIC-Chip 234 umfasst einen ersten Eingang/Ausgang-Anschluss 234a und einen zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 234b. Wie in 11 gezeigt ist, umfasst der RFIC-Chip 34 eine innere Kapazität (Kapazität: Eigenkapazität des RFIC-Chips selbst) C1.
Wie in 10 gezeigt ist, ist der RFIC-Chip 234 in dem RFIC-Modul 230 verbaut, das eine Mehrschichtstruktur ist. Im Einzelnen ist der RFIC-Chip 234 auf der isolierenden Lage 232A angeordnet und in einem Harz-Package 240 eingeschlossen, das auf der isolierenden Lage 232A gebildet ist. Das Harz-Package 240 besteht aus einem Elastomerharz wie etwa Polyurethan oder einem Heißschmelzharz. Der RFIC-Chip 234 ist durch das Harz-Package 240 geschützt.
Die erste und die zweite Anschlusselektrode 236A, 236B sind Leitermuster, die aus einem Leitermaterial wie etwa Silber, Kupfer oder Aluminium bestehen und die auf einer Innenoberfläche 232Ba der isolierenden Lage 232B (die Oberfläche auf der Seite gegenüberliegend zu der ersten Hauptoberfläche 230a und zugewandt zu der isolierenden Lage 232A) angeordnet sind, die die erste Hauptoberfläche 230a des RFIC-Moduls 230 ausbildet. Im Einzelnen sind die erste und die zweite Anschlusselektrode 236A, 236B enthalten, ohne dass sie zur Außenseite des RFIC-Moduls 230 hin freiliegen.
Wie in 11 gezeigt ist, besteht die Anpassungsschaltung 238, die zwischen dem RFIC-Chip 234 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 236A, 236B angeordnet ist, aus mehreren Induktivitätselementen 242A bis 242E.
Jedes der mehreren Induktivitätselemente 242A bis 242E besteht aus einem Leitermuster, das auf jeder der isolierenden Lagen 232A, 232B angeordnet ist.
Eine äußere Oberfläche 232Aa (die Oberfläche, auf der das Harz-Package 240 angeordnet ist) der isolierenden Lage 232A des RFIC-Moduls 230 ist mit Leitermustern 244, 246 versehen, die aus einem Leitermaterial wie etwa Silber, Kupfer und Aluminium bestehen. Jedes der Leitermuster 244, 246 ist ein spiralspulenförmiges Muster und umfasst einen Kontaktstellenabschnitt 244a, 246a an einem äußeren Umfangsende zur elektrischen Verbindung mit dem RFIC-Chip 234. Der Kontaktstellenabschnitt 244a und der erste Eingang/Ausgangs-Anschluss 234a des RFIC-Chips 234 sind beispielsweise über ein Lötmittel oder ein leitfähiges Haftmittel elektrisch verbunden. Gleichermaßen sind der Kontaktstellenabschnitt 246a und der zweite Eingang/Ausgang-Anschluss 234b elektrisch verbunden.
Das eine spiralspulenförmige Leitermuster 244 auf der isolierenden Lage 232A bildet das Induktivitätselement 242A mit einer Induktivität L1 aus, wie in 11 gezeigt ist. Das andere spiralspulenförmige Leitermuster 246 bildet das Induktivitätselement 242B mit einer Induktivität L2 aus.
Die isolierende Lage 232B benachbart zu der isolierenden Lage 232A ist mit einem Leitermuster 248 versehen, das aus einem Leitermaterial wie etwa Silber, Kupfer oder Aluminium besteht. Das Leitermuster 248 umfasst Anschlusselektroden 236A, 236B, Spiralspulenabschnitte 248a, 248b und einen Mäanderabschnitt 248c. In der isolierenden Lage 232B sind die Spiralspulenabschnitte 248a, 248b und der Mäanderabschnitt 248c zwischen der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 236A, 236B angeordnet.
Der eine Spiralspulenabschnitt 248a in dem Leitermuster 248 auf der isolierenden Lage 232B ist elektrisch mit der ersten Anschlusselektrode 236A verbunden. Ein mittleres Ende 248d des Spiralspulenabschnittes 248A ist über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 250, wie etwa einen Durchgangslochleiter, der in der isolierenden Lage 232A gebildet ist, elektrisch mit einem mittleren Ende 244b des spiralspulenförmigen Leitermusters 244 auf der isolierenden Lage 232A verbunden. Der Spiralspulenabschnitt 248a ist derart konfiguriert, dass ein Strom, der durch das Leitermuster 244 fließt, und ein Strom, der durch den Spiralspulenabschnitt 248a fließt, dieselbe Umfangsrichtung aufweisen. Wie in 11 gezeigt ist, bildet der Spiralspulenabschnitt 248a zusätzlich dazu das Induktivitätselement 242C mit einer Induktivität L3 aus.
Der andere Spiralspulenabschnitt 248b in dem Leitermuster 248 auf der isolierenden Lage 232B ist elektrisch mit der zweiten Anschlusselektrode 236B verbunden. Ein mittleres Ende 248e des Spiralspulenabschnittes 248b ist über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 252, wie etwa einen Durchgangslochleiter, der in der isolierende Lage 232A gebildet ist, mit einem mittleren Ende 246b des spiralspulenförmigen Leitermusters 246 auf der isolierenden Lage 232A verbunden. Der Spiralspulenabschnitt 248b ist derart konfiguriert, dass ein Strom, der durch das Leitermuster 246 fließt, und ein Strom, der durch den Spiralspulenabschnitt 248b fließt, dieselbe Umfangsrichtung aufweisen. Wie in 11 gezeigt ist, bildet der Spiralspulenabschnitt 248b zusätzlich dazu das Induktivitätselement 242D mit einer Induktivität L4 aus.
Der Mäanderabschnitt 248c in dem Leitermuster 248 auf der isolierenden Lage 232B verbindet ein äußeres Umfangsende des einen Spiralspulenabschnitt 248a und ein äußeres Umfangsende des anderen Spiralspulenabschnittes 248b auf elektrische Weise. Wie in 11 gezeigt ist, bildet der mäanderförmige Abschnitt 248c das Induktivitätselement 242E mit einer Induktivität L5 aus.
Die oben beschriebene Anpassungsschaltung 238 einschließlich der Induktivitätselemente 242A bis 242E (einschließlich der Eigenkapazität C1 des RFIC-Chips 234) passt die Impedanz zwischen dem RFIC-Chip 234 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 236A, 236B auf eine vorbestimmte Frequenz (Kommunikationsfrequenz) an.
12 ist eine Querschnittsansicht des RFIC-Moduls und der Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe desselben gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel.
Wie in 12 gezeigt ist, ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung 210 gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel das RFIC-Modul 230 über eine isolierende Haftschicht 260 auf einem Antennenbasismaterial 220 montiert. Folglich sind die erste Anschlusselektrode 236A des RFIC-Moduls 230 und der erste Kopplungsabschnitt 224Ab in dem ersten Antennenmuster 224A des Antennenbasismaterials 220 einander zugewandt. Gleichermaßen sind die zweite Anschlusselektrode 236B und der zweite Kopplungsabschnitt 224Bb einander zugewandt.
Wie in 12 gezeigt ist, ist zwischen der ersten Anschlusselektrode 236A und dem ersten Kopplungsabschnitt 224Ab und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 236B und dem zweiten Kopplungsabschnitt 224Bb der Abstand t1 von der Oberfläche (der ersten Hauptoberfläche 230a) des RFIC-Moduls 230 in Kontakt mit der Haftschicht 260 zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 236A, 236B größer als die Dicke t2 der Haftschicht 260. Mit anderen Worten ist die Dicke t1 der isolierende Lage 232B größer als die Dicke t2 der Haftschicht 260. Aufgrund dieser Konfiguration sind die erste Anschlusselektrode 236A und der erste Kopplungsabschnitt 224Ab kapazitiv gekoppelt und die zweite Anschlusselektrode 236B und der zweite Kopplungsabschnitt 224Bb sind kapazitiv gekoppelt.
Im Fall des in 5 gezeigten RFIC-Moduls 30 ist zusätzlich dazu die Anpassungsschaltung 48 zwischen dem RFIC-Chip 34 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 38c, 38d angeordnet. Im Fall des in 11 gezeigten RFIC-Moduls 230 ist die Anpassungsschaltung 238 zwischen den RFIC-Chips 234 und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 236A, 236B angeordnet. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
13 ist eine Querschnittsansicht eines RFIC-Moduls und einer Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe davon, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Wie in 13 gezeigt ist, umfasst ein RFIC-Modul 312 einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 310 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel keine Anpassungsschaltung. Im Einzelnen ist der RFIC-Chip 314 direkt mit der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 316A, 316B verbunden. Daher sind der RFIC-Chip 314 und die erste und die zweite Anschlusselektrode 316A, 316B aneinander angepasst, ohne eine Anpassungsschaltung zu erfordern.
Im Einzelnen sind die erste und die zweite Anschlusselektrode 316A, 316B auf einer ersten Hauptoberfläche 318a eines Modulbasismaterials 318 mit isolierenden Eigenschaften angeordnet, und ein RFIC-Chip 314 ist direkt mit der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 316A, 316B verbunden. Die erste Hauptoberfläche 318a des Modulbasismaterials 318 ist mit einer Package-Schicht 320 versehen, die den RFIC-Chip 314 sowie die erste und die zweite Anschlusselektrode 316A, 316B abdeckt. Folglich sind der RFIC-Chip 314 und die erste und die zweite Anschlusselektrode 316A, 316B in dem RFIC-Modul 312 verbaut.
Wie in 13 gezeigt ist, ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung 310 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel das RFIC-Modul 312 über eine isolierende Haftschicht 322 auf ein Antennenbauglied 324 montiert. Folglich sind die erste Anschlusselektrode 316A des RFIC-Moduls 312 und ein erster Kopplungsabschnitt 326Aa in einem ersten Antennenmuster 326A des Antennenbaugliedes 324 einander zugewandt. Gleichermaßen sind die zweite Anschlusselektrode 316B und ein zweiter Kopplungsabschnitt 326Ba in einem zweiten Antennenmuster 326B einander zugewandt.
Wie in 13 gezeigt ist, ist zwischen der ersten Anschlusselektrode 316A und dem ersten Kopplungsabschnitt 326Aa und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 316B und dem zweiten Kopplungsabschnitt 326Ba der Abstand t1 von einer Oberfläche 312a des RFIC-Moduls 312 in Kontakt mit der Haftschicht 322 zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 316A, 316B größer als die Dicke t2 der Haftschicht 322. Mit anderen Worten ist die Dicke t1 des Modulbasismaterials 318 größer als die Dicke t2 der Haftschicht 322. Aufgrund dieser Konfiguration sind die erste Anschlusselektrode 316A und der erste Kopplungsabschnitt 326Aa kapazitiv gekoppelt und die zweite Anschlusselektrode 316B und der zweite Kopplungsabschnitt 316Ba sind kapazitiv gekoppelt.
Eine Modifizierung der Drahtloskommunikationsvorrichtung 310 gemäß dem in 13 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel wird beschrieben.
14 ist eine Querschnittsansicht eines RFIC-Moduls und einer Drahtloskommunikationsvorrichtung in der Nähe davon in einer Modifizierung des weiteren Ausführungsbeispiels.
Wie in 14 gezeigt ist, weist das RFIC-Modul 412 bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 410 der Modifizierung eine dritte und eine vierte freiliegende Anschlusselektrode 416C, 416D auf, die zur Außenseite auf einer Hauptoberfläche 418b eines Modulbasismaterials 418 freiliegen. Die dritte und die vierte Anschlusselektrode 416C, 416D sind über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 428, der das Modulbasismaterial 418 durchdringt, mit einer ersten und einer zweiten Anschlusselektrode 416A, 416B auf einer ersten Hauptoberfläche 418a des Modulbasismaterials 418 verbunden. Der RFIC-Chip 414 ist mit der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 416A, 416B verbunden.
Wie in 14 gezeigt ist, ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung 410 der Modifizierung das RFIC-Modul 412 über eine isolierende Haftschicht 422 auf ein Antennenbauglied 424 montiert. Folglich sind die dritte Anschlusselektrode 416C des RFIC-Moduls 412 und ein erster Kopplungsabschnitt 426Aa in einem ersten Antennenmuster 426A des Antennenbaugliedes 424 einander zugewandt und kapazitiv gekoppelt. Gleichermaßen sind die vierte Anschlusselektrode 416D und ein zweiter Kopplungsabschnitt 426Ba in einem zweiten Antennenmuster 426B einander zugewandt und kapazitiv gekoppelt.
Obwohl einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es einem Fachmann ersichtlich, dass zumindest ein Ausführungsbeispiel vollständig oder teilweise mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel kombiniert werden kann, um ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einem RFIC-Modul, das einen RFIC-Chip umfasst, und einer Antenne.
Bezugszeichenliste

10: Drahtloskommunikationsvorrichtung
20: Antennenbauglied
22: Antennenbasismaterial
24A: Antennenmuster (erstes Antennenmuster)
24B: Antennenmuster (zweites Antennenmuster)
24Ab: erster Kopplungsabschnitt
24Bb: zweiter Kopplungsabschnitt
30: RFIC-Modul
34: RFIC-Chip
38c: erste Anschlusselektrode
38d: zweite Anschlusselektrode
60: erste Haftschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/072335 [0003]

Claims

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein RFIC-Modul, in dem ein RFIC-Chip sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, die mit dem RFIC-Chip verbunden sind, enthalten sind; und ein Antennenbauglied, das ein Antennenbasismaterial und ein Antennenmuster umfasst, welches auf dem Antennenbasismaterial angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, die der ersten und der zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls zugewandt sind, wobei das RFIC-Modul und das Antennenbauglied durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht aneinander gebondet sind, und wobei zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt ein Abstand von einer Oberfläche des RFIC-Moduls in Kontakt mit der ersten Haftschicht zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode größer ist als eine Dicke der ersten Haftschicht.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das RFIC-Modul ein Modulbasismaterial, den RFIC-Chip, der auf dem Modulbasismaterial angeordnet ist, die erste und die zweite Anschlusselektrode, die auf dem Modulbasismaterial angeordnet sind und mit dem RFIC-Chip verbunden sind, und eine isolierende Abdeckschicht umfasst, die auf dem Modulbasismaterial dazu angeordnet ist, die erste und die zweite Anschlusselektrode abzudecken, wobei die Abdeckschicht des RFIC-Moduls und das Antennenbauglied durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht aneinander gebondet sind, und wobei zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt die Dicke der Abdeckschicht des RFIC-Moduls größer ist als die Dicke der ersten Haftschicht.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Abdeckschicht eine aus einem isolierenden Material bestehende Abdecklage und eine isolierende zweite Haftschicht umfasst, die zwischen der Abdecklage und dem Modulbasismaterial dazu angeordnet ist, die Abdecklage und das Modulbasismaterial aneinander zu bonden.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der das Modulbasismaterial ein einzellagenförmiges Bauglied ist, wobei der RFIC-Chip auf einer ersten Hauptoberfläche des Modulbasismaterials angeordnet ist, und wobei die erste und die zweite Anschlusselektrode auf einer zweiten Hauptoberfläche auf der Seite gegenüberliegend zu der ersten Hauptoberfläche angeordnet sind.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der eine Package-Schicht auf der gesamten ersten Hauptoberfläche des Modulbasismaterials angeordnet ist, so dass der RFIC-Chip eingebettet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das RFIC-Modul eine Anpassungsschaltung zur Anpassung zwischen dem RFIC-Chip und der ersten und der zweiten Anschlusselektrode umfasst.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung, das folgende Schritte aufweist: Vorbereiten eines RFIC-Moduls, in dem ein RFIC-Chip sowie eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, die mit dem RFIC-Chip verbunden sind, enthalten sind; und Vorbereiten eines Antennenbauglieds, das ein Antennenbasismaterial und ein Antennenmuster umfasst, welches auf dem Antennenbasismaterial angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, die der ersten und der zweiten Anschlusselektrode des RFIC-Moduls zugewandt sind; Bonden des RFIC-Moduls und des Antennenbauglieds durch eine dazwischen eingefügte isolierende erste Haftschicht; und Einfügen der ersten Haftschicht zwischen einer Abdeckschicht des RFIC-Moduls und dem Antennenbauglied, so dass ein Abstand von einer Oberfläche des RFIC-Moduls in Kontakt mit der ersten Haftschicht zu der ersten und der zweiten Anschlusselektrode größer ist als eine Dicke der ersten Haftschicht, zwischen der ersten Anschlusselektrode und dem ersten Kopplungsabschnitt und zwischen der zweiten Anschlusselektrode und dem zweiten Kopplungsabschnitt.
Das Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei dem die erste Haftschicht ein flüssiges Haftmittel vor einer Aushärtung ist, und bei dem das RFIC-Modul auf das Antennenbauglied montiert wird, nachdem das flüssige Haftmittel auf die Abdeckschicht des RFIC-Moduls aufgetragen wird.