JP2007200009A - Non-contact data carrier and wiring board for non-contact data carrier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保持されたデータを非接触で読み出し可能な非接触データキャリアおよびこの部品である非接触データキャリア用配線基板に係り、特に、より小型化に適する非接触データキャリアおよび非接触データキャリア用配線基板に関する。 The present invention relates to a non-contact data carrier capable of reading stored data in a non-contact manner and a wiring board for a non-contact data carrier which is a component thereof, and more particularly to a non-contact data carrier and a non-contact data carrier suitable for further miniaturization. The present invention relates to a wiring board.
近年、物品のタグ情報のキャリアとしてICチップを使用した非接触データキャリア(ICタグ、無線タグ、RFIDなどとも言う。)が使用されている。非接触データキャリアの主たる構成要素は、データを保持するICチップと、このICチップに接続されたアンテナとである。アンテナを構成するためにICチップが実装された配線基板にアンテナパターンを形成したものがある(例えば下記特許文献1参照)。同文献にあるように、配線基板を使用する場合、アンテナパターンを複数の配線層に設けこれらをビア(層間接続導電体)で直列に接続しアンテナとして構成することができる。
In recent years, contactless data carriers using IC chips (also referred to as IC tags, wireless tags, RFIDs, etc.) have been used as carriers for tag information of articles. The main components of the non-contact data carrier are an IC chip that holds data and an antenna connected to the IC chip. There is one in which an antenna pattern is formed on a wiring board on which an IC chip is mounted in order to configure an antenna (see, for example,
非接触データキャリアは、その使用上の性質から小型化が求められることが多い。同文献の開示は、アンテナが複数の配線層にパターン化されるという構造に起因する小型化を示していると考えられるが、それ以上の小型化に関しては開示していない。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、保持されたデータを非接触で読み出し可能な非接触データキャリアおよびこの部品である非接触データキャリア用配線基板において、より小型化を図ることが可能な非接触データキャリアおよび非接触データキャリア用配線基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and further reduces the size of a non-contact data carrier that can read stored data in a non-contact manner and a non-contact data carrier wiring board that is a component of the non-contact data carrier. An object of the present invention is to provide a non-contact data carrier and a non-contact data carrier wiring board that can be used.
本発明の一態様に係る非接触データキャリアは、データを格納可能なICチップと、前記ICチップが実装された配線基板とを具備し、前記配線基板が、該配線基板のいずれか一方の面に形成された外層配線層を含んで複数の配線層を有し、該複数の配線層それぞれにアンテナパターンが形成され、該配線基板の端面から前記外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記複数の配線層のうちの前記外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離よりも小さいことを特徴とする。 A non-contact data carrier according to an aspect of the present invention includes an IC chip capable of storing data and a wiring board on which the IC chip is mounted, and the wiring board is provided on any one surface of the wiring board. A plurality of wiring layers including an outer layer wiring layer formed on the antenna layer, and an antenna pattern is formed on each of the plurality of wiring layers, and a minimum separation distance from an end surface of the wiring board to the antenna pattern in the outer layer wiring layer is The wiring board is smaller than a minimum separation distance from the end face of the wiring board to an antenna pattern in a certain wiring layer other than the outer wiring layer among the plurality of wiring layers.
また、本発明の一態様に係る非接触データキャリア用配線基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板のいずれか一方の面に形成され、かつ実質的に渦巻き形状の第1のアンテナパターンを有する外層配線層と、前記絶縁基板の前記外層配線層が存する面とは異なる面にまたは内層として存し、かつ実質的に渦巻き形状の第2のアンテナパターンを有する第2の配線層とを具備し、前記第2のアンテナパターンの全体が、前記第1のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられていることを特徴とする。この非接触データキャリア用配線基板は、個片化された後の形態と個片化される前の複数の配線基板が面付け形成された板材の形態とを包含するものである。 A non-contact data carrier wiring board according to an aspect of the present invention includes an insulating substrate and an outer layer formed on one surface of the insulating substrate and having a substantially spiral first antenna pattern. A wiring layer; and a second wiring layer that exists on a surface different from a surface on which the outer wiring layer of the insulating substrate exists or as an inner layer and has a substantially spiral second antenna pattern; The entire second antenna pattern is provided so as to overlap an area enclosed by the outermost spiral of the first antenna pattern. This non-contact data carrier wiring board includes a form after being separated and a form of a plate material on which a plurality of wiring boards before being separated are formed.
本発明によれば、保持されたデータを非接触で読み出し可能な非接触データキャリアおよびこの部品である非接触データキャリア用配線基板において、より小型化を図ることが可能である。 According to the present invention, it is possible to further reduce the size of a non-contact data carrier that can read stored data in a non-contact manner and a non-contact data carrier wiring board that is a component thereof.
本発明の一態様に係る非接触データキャリアでは、アンテナパターンが複数の配線層に形成されている構成において、配線基板の端面から外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、配線基板の端面から外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離よりも小さくなっている。このような構成にすることで、複数の配線基板が面付け形成されている板材から切り出して個々の配線基板を個片化して得るときに利点が生まれる。 In the non-contact data carrier according to one aspect of the present invention, in the configuration in which the antenna pattern is formed in a plurality of wiring layers, the minimum separation distance from the end surface of the wiring substrate to the antenna pattern in the outer wiring layer is the end surface of the wiring substrate. To the antenna pattern in a certain wiring layer other than the outer wiring layer. By adopting such a configuration, an advantage is obtained when a plurality of wiring boards are cut out from the plate material on which the wiring boards are impositioned to obtain individual wiring boards as individual pieces.
すなわち、複数の配線層それぞれにアンテナパターンが形成される場合、配線層間のパターン形成位置ずれの発生が避けられない。よって、外層配線層におけるアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うと、他の配線層に形成されたアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性がある。これを回避するには、複数の配線基板が面付け形成されている板材において、個片とすべき配線基板同士のパターン形成間隔に余裕が出るように各個片の大きさを大きく設定すればよいが、小型化に反することになる。 That is, when an antenna pattern is formed in each of a plurality of wiring layers, a pattern formation position shift between wiring layers cannot be avoided. Therefore, if the cutout is performed with the antenna pattern formation position in the outer wiring layer as a reference, the cutout line may overlap the antenna pattern formed in another wiring layer. In order to avoid this, it is only necessary to set the size of each piece large so that there is a margin in the pattern formation interval between the wiring boards to be separated in the plate material on which a plurality of wiring substrates are formed by imposition. However, it is against the miniaturization.
以下述べる非接触データキャリアでは、切り出された後の形態として、配線基板の端面から外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、配線基板の端面から外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離よりも小さくなっている。すなわち、外層配線層におけるアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うときに、他の配線層に形成されたアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性が回避された形態となっている。よって、配線層間のパターン形成位置ずれを考慮して各個片の大きさを大きく設定する必要がなくなり、小型化が図れる。なお、外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンには、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンの部分は含まない。 In the non-contact data carrier described below, as a form after being cut out, the minimum separation distance from the end face of the wiring board to the antenna pattern in the outer wiring layer is an antenna pattern in a wiring layer other than the outer wiring layer from the end face of the wiring board. It is smaller than the minimum separation distance. In other words, when the cutout is performed with the antenna pattern formation position in the outer wiring layer as a reference, the possibility that the cutout line overlaps the antenna pattern formed in another wiring layer is avoided. ing. Therefore, it is not necessary to set the size of each piece large in consideration of the pattern formation position shift between the wiring layers, and the size can be reduced. The antenna pattern in a certain wiring layer other than the outer wiring layer does not include a pattern portion that does not substantially affect the function as an antenna.
また、本発明の一態様に係る非接触データキャリア用配線基板は、第1および第2のアンテナパターンが外層配線層、第2の配線層にそれぞれ形成されている構成において、第2のアンテナパターンの全体が、第1のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられている。このような構成にすることで、複数の配線基板が面付け形成されている板材から切り出して個々の配線基板を個片化して得るときに利点が生まれる。 Further, the non-contact data carrier wiring board according to one aspect of the present invention is configured so that the first and second antenna patterns are formed on the outer wiring layer and the second wiring layer, respectively. Is provided so as to overlap the region enclosed by the outermost spiral of the first antenna pattern. By adopting such a configuration, an advantage is obtained when a plurality of wiring boards are cut out from the plate material on which the wiring boards are impositioned to obtain individual wiring boards as individual pieces.
すなわち、別々の配線層それぞれにアンテナパターンが形成される場合、配線層間のパターン形成位置ずれの発生が避けられない。よって、外層配線層における第1のアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うと、第2の配線層に形成された第2のアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性がある。これを回避するには、複数の配線基板が面付け形成されている板材において、個片とすべき配線基板同士のパターン形成間隔に余裕が出るように各個片の大きさを大きく設定すればよいが、小型化に反することになる。 That is, when an antenna pattern is formed on each separate wiring layer, the occurrence of a pattern formation position shift between wiring layers is unavoidable. Therefore, if the cutout is performed by dividing the first antenna pattern in the outer wiring layer as a reference, the cutout line may overlap the second antenna pattern formed in the second wiring layer. is there. In order to avoid this, it is only necessary to set the size of each piece large so that there is a margin in the pattern formation interval between the wiring boards to be separated in the plate material on which a plurality of wiring substrates are formed by imposition. However, it is against the miniaturization.
以下述べる非接触データキャリア用配線基板では、第2の配線層の第2のアンテナパターンの全体が、外層配線層の第1のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられている。すなわち、外層配線層における第1のアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うときに、第2の配線層に形成された第2のアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性が回避された形態となっている。よって、配線層間のパターン形成位置ずれを考慮して各個片の大きさを大きく設定する必要がなくなり、小型化が図れる。なお、第2の配線層の第2のアンテナパターンには、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンの部分は含まない。 In the non-contact data carrier wiring board to be described below, the entire second antenna pattern of the second wiring layer is provided so as to overlap with a region included in the outermost spiral of the first antenna pattern of the outer wiring layer. ing. That is, there is a possibility that the cut-out line overlaps the second antenna pattern formed in the second wiring layer when the cut-out is performed by dividing the first antenna pattern in the outer wiring layer as a reference. Is a form that is avoided. Therefore, it is not necessary to set the size of each piece large in consideration of the pattern formation position shift between the wiring layers, and the size can be reduced. The second antenna pattern of the second wiring layer does not include a pattern portion that does not substantially affect the function as an antenna.
本発明の実施態様として、前記ICチップが、前記配線基板の前記外層配線層が存する面には実装されていない、とすることができる。例えば、配線基板の前記外層配線層が存する面とは反対側の面に実装されている場合(下記)や、配線基板中に内蔵・実装されるような形態が考えられる。 As an embodiment of the present invention, the IC chip may not be mounted on the surface of the wiring board where the outer wiring layer exists. For example, a case in which the wiring board is mounted on the surface opposite to the surface on which the outer wiring layer exists (described below), or a form in which the wiring board is built in and mounted in the wiring board is conceivable.
ここで、前記複数の配線層が、前記配線基板の前記外層配線層が存する面とは反対側の面上に形成された第2の外層配線層を含み、前記ICチップが、前記配線基板の前記第2の外層配線層が存する面に実装されている、とすることができる。この場合、ICチップを封止するためのモールド樹脂が全面形成される態様であっても、上記外層配線層側のパターンについてはこのモールド樹脂に隠されない。よって、外層配線層によるパターン(マーク)を切り出しの基準にすることができる。 Here, the plurality of wiring layers include a second outer layer wiring layer formed on a surface of the wiring substrate opposite to a surface on which the outer layer wiring layer exists, and the IC chip is formed on the wiring substrate. The second outer wiring layer may be mounted on the surface. In this case, even if the mold resin for sealing the IC chip is formed on the entire surface, the pattern on the outer wiring layer side is not hidden by the mold resin. Therefore, the pattern (mark) by the outer wiring layer can be used as a reference for cutting.
そこで、前記ICチップが実装された前記配線基板の面上に、前記ICチップおよび前記第2の外層配線層を覆うように形成されたモールド樹脂層をさらに具備する、とする態様が考えられる。 In view of this, there may be a mode in which a mold resin layer formed so as to cover the IC chip and the second outer wiring layer is further provided on the surface of the wiring board on which the IC chip is mounted.
また、実施態様として、前記ICチップが、前記配線基板の前記外層配線層が存する面に実装されている、とすることもできる。 As an embodiment, the IC chip may be mounted on a surface of the wiring board where the outer wiring layer exists.
ここで、前記ICチップが実装された前記配線基板の面上に、前記ICチップを覆うように形成されたモールド樹脂層をさらに具備する、とすることができる。このようにすることで、外層配線層の基準とすべき必要な領域がモールド樹脂で覆われることを回避し、その領域のパターン(マーク)を切り出しの基準にすることができる。 Here, a mold resin layer formed so as to cover the IC chip may be further provided on the surface of the wiring board on which the IC chip is mounted. By doing in this way, it can avoid that the required area | region which should be used as the reference | standard of an outer wiring layer is covered with mold resin, and the pattern (mark) of the area | region can be used as the reference | standard of cutting.
また、実施態様として、前記配線基板が、前記外層配線層が存する面とは反対側の面上に形成された第2の外層配線層をさらに有し、該第2の外層配線層にアンテナパターンが形成され、前記配線基板の前記端面から前記外層配線層におけるアンテナパターンまでの前記最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記第2の外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離とほぼ等しい、とすることができる。この態様は、外層配線層のパターン形成と第2の外層配線層のパターン形成とが同時工程で行える場合の態様である。同時パターン形成ではマスク位置合わせ精度が精緻であり、必然的に、配線基板の端面から外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、配線基板の端面から第2の外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離とほぼ等しい、という態様になる。 As an embodiment, the wiring board further includes a second outer layer wiring layer formed on a surface opposite to the surface on which the outer layer wiring layer exists, and an antenna pattern is formed on the second outer layer wiring layer. The minimum separation distance from the end face of the wiring board to the antenna pattern in the outer wiring layer is approximately the same as the minimum separation distance from the end face of the wiring board to the antenna pattern in the second outer wiring layer. Can be equal. This aspect is an aspect when the pattern formation of the outer wiring layer and the pattern formation of the second outer wiring layer can be performed in the same process. In the simultaneous pattern formation, the mask alignment accuracy is precise, and the minimum distance from the end surface of the wiring board to the antenna pattern in the outer layer wiring layer is inevitably from the end surface of the wiring board to the antenna pattern in the second outer layer wiring layer. It is the aspect that it is substantially equal to the minimum separation distance.
また、実施態様として、前記配線基板への前記ICチップの実装がボンディングワイヤによってなされている、とすることができる。ICチップを配線基板に実装する方法の一例である。組み立て工程として比較的安価になる。 As an embodiment, the IC chip can be mounted on the wiring board by bonding wires. It is an example of the method of mounting an IC chip on a wiring board. Relatively inexpensive as an assembly process.
また、実施態様として、前記配線基板への前記ICチップの実装がフリップチップ接続によってなされている、とすることができる。これもICチップを配線基板に実装する方法の別の例である。 Further, as an embodiment, the IC chip can be mounted on the wiring board by flip chip connection. This is another example of a method of mounting an IC chip on a wiring board.
また、実施態様として、前記複数の配線層それぞれにおける前記アンテナパターンがそれぞれ実質的に渦巻き状に形成され、該アンテナパターンのなかで前記外層配線層におけるアンテナパターンがターン数として最大である、とすることができる。ターン数は各配線層で同じである必要はないので、各配線層の中では外層配線層におけるアンテナパターンの領域が最大になることを考慮して、外層配線層のアンテナパターンを最大ターン数に設定するものである。なお、「最大」には他のいずれか一つ以上の配線層におけるターン数と同数で最大となる場合を含む。 Further, as an embodiment, the antenna pattern in each of the plurality of wiring layers is formed substantially in a spiral shape, and the antenna pattern in the outer wiring layer is the maximum number of turns among the antenna patterns. be able to. Since the number of turns does not have to be the same for each wiring layer, the antenna pattern of the outer wiring layer is set to the maximum number of turns in consideration of the maximum antenna pattern area in the outer wiring layer within each wiring layer. It is to set. The “maximum” includes a case where the number is the same as the number of turns in any one or more other wiring layers.
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る非接触データキャリアにおいて、そのアンテナ構成を示すために描いた仮想的な4つの平面図である。この非接触データキャリアは、概略的に、4層配線基板の各配線層にアンテナパターンが設けられたものであり、さらに、このアンテナパターンに接続されてデータキャリア用のICチップが実装されている。図1では、配線基板を構成する層間絶縁材の図示を省略し、実際には重畳した位置に設けられる各アンテナパターンを縦に並べて図示している。 Based on the above, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is four virtual plan views drawn to show the antenna configuration of a contactless data carrier according to an embodiment of the present invention. This non-contact data carrier is roughly one in which an antenna pattern is provided on each wiring layer of a four-layer wiring board, and further, an IC chip for data carrier is mounted connected to this antenna pattern. . In FIG. 1, illustration of the interlayer insulating material constituting the wiring board is omitted, and actually, the antenna patterns provided at the superimposed positions are arranged vertically.
図1において、外層(第1層)アンテナパターン1が設けられた面には、データキャリア用のICチップ10が実際には設けられる。ICチップ10の機能面に形成されているパッドとアンテナパターン1の配線層とは、ボンディングワイヤ101で電気的に接続される。ワイヤボンディング101でICチップ10から接続されたアンテナパターン1の端部は渦巻き形状に形成されたアンテナパターン1の内周側端部である。この内周側端部からパターン1をたどりその外周側端部に設けられた1層2層間接続体12に至る。1層2層間接続体12には、例えば周知のスルーホール導電体を用いることができるが、いわゆるビアであってもよい(後述の2層3層間接続体23、3層4層間接続体34、4層1層間接続体41も同様である)。
In FIG. 1, an
1層2層間接続体12により、外層アンテナパターン1は、渦巻き形状に形成された内層(第2層)アンテナパターン2の外周側端部に電気的接続する。この外周側端部からパターン2をたどりその内周側端部に設けられた2層3層間接続体23に至る。2層3層間接続体23により、内層アンテナパターン2は、渦巻き形状に形成された内層(第3層)アンテナパターン3の内周側端部に電気的接続する。この内周側端部からパターン3をたどりその外周側端部に設けられた3層4層間接続体34に至る。
The outer
3層4層間接続体34により、アンテナパターン3は、渦巻き形状に形成された外層(第4層)アンテナパターン4の外周側端部に電気的接続する。この外周側端部からパターン4をたどりその内周側端部に設けられた4層1層間接続体41に至る。4層1層間接続体41によりアンテナパターン4は、外層アンテナパターン1の配線層に電気的接続し、これによりボンディングワイヤ101を介しICチップ10に接続している。以上の構成によりアンテナパターン1、2、3、4は直列接続され、ICチップ10の単一のアンテナとして機能する。
The
この実施形態の特徴は、外層(第1層)アンテナパターン1の全体、内層(第2層)アンテナパターン2の全体、内層(第3層)アンテナパターン3の全体が、それぞれ、外層(第4層)アンテナパターン4の最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられていることである。このような配置にしたことによる効果については後述する。
The feature of this embodiment is that the entire outer layer (first layer)
図2は、図1に示したアンテナの接続関係を示す模式的な分解斜視図である。図2において、図1中に示した構成要素と対応するものには同一の符号を付している。図2からも、4つの配線層の各層に重畳的にアンテナパターンが設けられかつこれらが所定に接続されることで、単一のアンテナパターンとなることが理解できる。 FIG. 2 is a schematic exploded perspective view showing the connection relationship of the antenna shown in FIG. 2, components corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. It can be understood from FIG. 2 that an antenna pattern is superimposed on each of the four wiring layers, and a single antenna pattern is formed by connecting them in a predetermined manner.
図3は、本発明の一実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図であり、図1中に示したA−Aaの位置に相当した断面の図示である。図3において、図1中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。図3に示すように、この非接触データキャリア100は、上述のアンテナパターン1、2、3、4、ICチップ10とともに、層間絶縁材51、52、53、ソルダーレジスト54、55、モールド樹脂56を有している。
FIG. 3 is a vertical sectional view schematically showing the configuration of the non-contact data carrier according to the embodiment of the present invention, and is a sectional view corresponding to the position A-Aa shown in FIG. In FIG. 3, the same or equivalent parts as those shown in FIG. As shown in FIG. 3, this non-contact data carrier 100 includes the above-described
アンテナパターン1、2、3、4を含む各配線層と、層間絶縁材51、52、53とは配線基板を構成する。層間絶縁材51は、アンテナパターン1とアンテナパターン2とを隔てる絶縁基板であり、層間絶縁材52は、アンテナパターン2とアンテナパターン3とを隔てる絶縁基板であり、層間絶縁材53は、アンテナパターン3とアンテナパターン4とを隔てる絶縁基板である。
Each wiring layer including the
これらの層間絶縁材51、52、53はそれぞれ、例えばガラスクロス入りエポキシ系樹脂、またはBTレジンをその材料とすることができ、厚さは例えばそれぞれ0.1mmとすることができる。アンテナパターン1、2、3、4は、それぞれ、例えば銅箔をパターン形成したものであり、厚さは例えば18μmである。アンテナパターン1、2、3、4を形成するレイアウトルールとしてこの例では例えばライン/スペースが75μm/75μmのものを採用することができる。
Each of these
ICチップ10には、主たる内部構成要素として、通信回路部(不図示)とメモリ部(不図示)とが設けられている。通信回路部は、アンテナパターン1、2、3、4により構成されるアンテナに接続され、このアンテナを介して外部からのデータ読み出し指令信号を受信しかつこれに反応してメモリ部に格納されたデータの出力の仲介を行う。
The
ソルダーレジスト54は、外層(第1層)アンテナパターン1が設けられた層間絶縁材51の面に、はんだ接続の必要のないパターン部位上を含んで形成されている(厚さは例えば25μm)。ソルダーレジスト55は、外層(第4層)アンテナパターン4が設けられた層間絶縁材53の面に、はんだ接続の必要のないパターン部位上を含んで形成されている(厚さはソルダーレジスト54と同様に例えば25μm)。ソルダーレジスト54、55は、通常、透明性を有し、アンテナパターン1またはアンテナパターン4を覆った状態で、これらを通してアンテナパターン1またはアンテナパターン4の位置を視認できる(ただしモールド樹脂56がさらに覆った状態のアンテナパターン1は、モールド樹脂56が不透明なので視認できない)。
The solder resist 54 is formed on the surface of the
モールド樹脂56は、少なくとも、層間絶縁材51の面上に機能面を上に向けて設けられたICチップ10を覆い、かつソルダーレジスト54を介して層間絶縁材51の面に設けられた外層アンテナパターン1を覆うように形成されている(厚さは例えば0.5mm:この実施形態では全面に形成されている。)。モールド樹脂56の材質は、例えばエポキシ樹脂とすることができる。モールド樹脂56には、指定された不透明色(多くは黒)にするための着色剤が添加されている。モールド樹脂56によりICチップ10は、外部環境から化学的・物理的に保護される。
The
この非接触データキャリア100の製造工程の概略は、例えば以下である。まず、層間絶縁材52を含む両面銅張り板を用意し、その必要な位置に層間接続のための穴を形成し、その穴の内壁に導電層を形成して、2層3層間接続体23を作る。次に、その両面の銅箔をエッチングでパターン化しアンテナパターン2、3を形成する。次に、アンテナパターン2、3の形成されたそれぞれの面上に、層間絶縁材51および銅箔、層間絶縁材53および銅箔を積層一体化する。
The outline of the manufacturing process of the non-contact data carrier 100 is, for example, as follows. First, a double-sided copper-clad plate including an
そして、2層3層間接続体23の形成の場合と同様に、必要な位置に層間接続のための穴を形成し、その穴の内壁に導電層を形成して、1層2層間接続体12、3層4層間接続体34、4層1層間接続体41を作る。次に、層間絶縁材51上の銅箔、層間絶縁材53上の銅箔をそれぞれエッチングでパターン化しアンテナパターン1、4を形成する。以下、ソルダーレジスト54、55の形成、金めっき処理、ICチップ10の実装、モールド樹脂56の形成の各工程を順に行う。
Similarly to the formation of the two-layer / three-
また、非接触データキャリア100の製造工程として、以下のような、1層2層間接続体12、2層3層間接続体23、3層4層間接続体34、4層1層間接続体41に銀ペーストを用いた方法を採用することもできる。まず、銅箔の必要な位置に層間接続のため(2層3層間接続体23、4層1層間接続体41のため)の突起状の銀ペーストバンプを印刷形成し、その銀ペーストバンプが貫通するようにその銅箔上に層間絶縁材52を積層一体化する。次に、貫通した銀ペーストの先端を塑性変形するように層間絶縁材52上に別の銅箔を積層一体化する。そして、両面の銅箔をエッチングでパターン化しアンテナパターン2、3とする。
In addition, as a manufacturing process of the non-contact data carrier 100, the following is applied to the first-layer / second-
次に、さらに別の銅箔の必要な位置に層間接続のため(1層2層間接続体12、3層4層間接続体34、4層1層間接続体41ため)の突起状の銀ペーストバンプが形成され、その銀ペーストバンプが貫通するようにそれらの銅箔上に層間絶縁材51または53が積層一体化されたものを用意する。そして、これらを上記のアンテナパターン2、3が形成された層間絶縁材52上両面に、それらの貫通した銀ペーストの先端を塑性変形させるようにそれぞれ積層一体化する。そして、層間絶縁材51上の銅箔、層間絶縁材53上の銅箔をそれぞれエッチングでパターン化しアンテナパターン1、4を形成する。以下、ソルダーレジスト54、55の形成、金めっき処理、ICチップ10の実装、モールド樹脂56の形成の各工程を順に行う。
Next, protrusion-like silver paste bumps for interlayer connection (for the
前述したように、この非接触データキャリア100は、外層(第1層)アンテナパターン1の全体、内層(第2層)アンテナパターン2の全体、および内層(第3層)アンテナパターン3の全体が、それぞれ、外層(第4層)アンテナパターン4の最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられている。しがたって、図3に示すように、層間絶縁材51、52、53の端面からアンテナパターン4までの最小離間距離は、この端面からアンテナパターン1、2、3までの最小離間距離よりも小さくなっている。
As described above, the non-contact data carrier 100 includes the entire outer layer (first layer)
例えば、アンテナパターン4の渦巻き全体は5mm角の領域に収まり、アンテナパターン1、2、3の渦巻き全体はそれぞれ4.7mm角の領域に収まる大きさである。これは、図示するように、アンテナパターン4よりアンテナパターン1、2、3がそれぞれ渦巻きとして1ターン少なく形成され、またライン/スペースの形成ルールが75μm/75μmであることによる。
For example, the entire spiral of the
図4は、図3に示した非接触データキャリア100が個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図であり、外層アンテナパターン4が形成された側の面を示している。図3に示した非接触データキャリア100は、図4に示すように複数のものがまとめてひとつの基板(個片化前の非接触データキャリア200)として形成され、その後個々に切り出される。このような製造方法により効率的な製造が可能になる。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a state before the non-contact data carrier 100 shown in FIG. 3 is cut out as an individual piece, and shows a surface on the side where the outer
図4に示す、個片化前の非接触データキャリア200は、その基板の周縁近くに形成された横切断基準マーク201、縦切断基準マーク202の位置上を縦横に切断される。横切断基準マーク201、縦切断基準マーク202は、外層アンテナパターン4の形成と同時に、例えば、銅箔のエッチングによりパターン形成されたものである。したがって、それら相互の位置精度は高い。よって、図3に示した断面図から明らかなように、これらの横切断基準マーク201、縦切断基準マーク202を基準に用いて外層アンテナパターン4の領域に重ならないように切断を行う限り、ほかのアンテナパターン3、2、1に切り出しラインが重なる恐れはない。
The
比較のため、もし、外層アンテナパターン4に内層アンテナパターン2、3がほぼ重なるように形成されている場合を考えるならば、個片化切断時に、外層アンテナパターン4と内層アンテナパターン2、3との設計値からの形成位置ずれを考慮する必要がある。このような形成位置ずれは、多層化配線基板の製造過程に起因して生じる可能性がある。つまり、上述したように、内層アンテナパターン2、3のエッチング形成は、少なくとも外層アンテナパターン4のエッチング形成とは別に行われ、それら相互の位置精度はエッチングマスク内でのパターン間位置精度よりは明らかに劣る。
For comparison, if the case where the inner
したがって、外層アンテナパターン4に内層アンテナパターン2、3が設計値としてほぼ重なるように形成される場合は、外層アンテナパターン4の形成位置よりある程度大きく離れた位置に切断ラインを設定して切断・個片化する必要がある。この結果として、個片化後の非接触データキャリア100は、余剰な領域を有して大きくならざるを得ない。これに対して、図3に示したようなアンテナパターン1、2、3、4の相互位置関係では、このような余剰な領域を必要としないので、切断ラインをアンテナパターン4に限界まで近づけて小型化できる。また、図4に示すような個片化前の非接触データキャリア200では、個片とすべき領域同士の間隔を必要最低限とすればよく、全体としてより小さくでき、省資源という意味でも効率が向上している。
Therefore, when the inner
以上、本発明の一実施形態について構成および効果の説明を行ったが以下何点か補足する。まず、各アンテナパターン1、2、3、4のインダクタンス値の調整についてであるが、上記のようにアンテナパターン1、2、3は、それらの最も外側の渦巻きの位置という意味でアンテナパターン4の形成領域との関係が限定がされている。そこで、各アンテナパターン1、2、3、4のインダクタンスを、非接触通信に適当な所定の値に調整するには、それらの渦巻きの内周側でターン数を適宜、増減してもよい。
The configuration and effects of the embodiment of the present invention have been described above, but some points will be supplemented below. First, regarding the adjustment of the inductance values of the
また、アンテナパターン1、2、3が形成された各配線層には、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンが含まれていてもよい。例えば、アンテナパターンに接続されためっき形成のためのパターン、何らかのダミーパターン、層間接続体用のランドパターンなどである。これらのパターンについては、アンテナパターン4との位置関係において、当然ながら上記で説明した制限はない。層間接続体用のランドパターンに連なる層間接続体の一部についても同様である。
In addition, each wiring layer on which the
また、個片化するための切り出しは、ICチップ10の実装およびモールド樹脂56の形成を行った後とするほかに、これらの実装、形成の前に行うようにしてもよい。この場合は、個片化した基板に対して、ICチップ10の実装およびモールド樹脂56の形成をそれぞれ行う。
Further, the cutout for separating into pieces may be performed after the mounting of the
次に、本発明の別の実施形態について図5、図6を参照して説明する。図5は、本発明の別の実施形態に係る非接触データキャリアにおいて、そのアンテナ構成を示すため描いた仮想的な4つの平面図である。図6は、本発明の別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図であり、図1中に示したA−Aaの位置と同様な位置に相当した断面の図示である。図5、図6において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is four virtual plan views drawn to show the antenna configuration of a contactless data carrier according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a vertical cross-sectional view schematically showing a configuration of a non-contact data carrier according to another embodiment of the present invention, and a cross-section corresponding to a position similar to the position of A-Aa shown in FIG. It is illustrated. In FIG. 5 and FIG. 6, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted unless added.
この実施形態の非接触データキャリア100Aでは、図5、図6に示すように、外層アンテナパターン1Aの渦巻き形状の最も外側がもう一方の外側アンテナパターン4の渦巻き形状の最も外側とほぼ重なるように、アンテナパターン1A、4が形成されている。内層アンテナパターン2、3などほかの部位については上記の実施形態と同じである。つまり、図4に示したような、非接触データキャリアが個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図として描くならば図4と同じである。
In the non-contact data carrier 100A of this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the outermost outer shape of the spiral pattern of the outer antenna pattern 1A substantially overlaps the outermost surface of the spiral pattern of the other
この実施形態は、外層アンテナパターン1Aの形成と外層アンテナパターン4の形成とが同時に行われている。すなわち、層間絶縁材51上の銅箔、層間絶縁材53上の銅箔をそれぞれエッチングするために以下の工程が適用される。まず、2層のフォトマスクが袋状に構成されたものを用い、その2層の間に、銅箔上をレジストで覆われた基板を挿入する。袋状に構成されたフォトマスクは、2層のフォトマスク間のパターン形成位置精度が高い。次に、このフォトマスクを用いてレジストをパターン形成し、パターン形成されたレジストをエッチングマスクに各銅箔をアンテナパターン1A、4にエッチング形成する。これにより、アンテナパターン1A、4間の相互の位置精度を高く形成できる。
In this embodiment, the outer layer antenna pattern 1A and the outer
よって、アンテナパターン4の側に形成される切り出しの基準マークによる個片化でも、アンテナパターン1Aの形成位置に切り出しラインが重なる恐れはない。これにより、図5、図6に示すような、外層のアンテナパターン1A、4がほぼ同じ形状で重なるという形態が、上記の実施形態で述べた効果を維持したまま実現可能である。
Therefore, even when the cut-out reference mark formed on the
この実施形態においても、アンテナパターン2、3が形成された各配線層と、アンテナパターン1A、4との関係について、それらの事情は、上記図1ないし図3で説明した実施形態と同様である。すなわち、アンテナパターン2、3が形成された各配線層には、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンが含まれていてもよく、これらのパターンについては、アンテナパターン1A、4との位置関係において、当然ながら上記で説明した制限はない。
Also in this embodiment, the relationship between each wiring layer in which the
次に、本発明のさらに別の実施形態について図7を参照して説明する。図7は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図7において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of a non-contact data carrier according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted unless added.
この実施形態の非接触データキャリア100Bは、図3に示した形態と比較して、内層のアンテナパターン2B、3Bの形成位置を、外層のアンテナパターン4の形成位置と、ライン/スペースの位置関係として逆になるように横に移動している。この結果、アンテナパターン2B、3Bの最も外側の渦巻きの位置は、ライン/スペースのひとつのスペース分(75μm)だけ外側にシフトしている。このような位置関係でも、図3に示した実施形態で得られる効果は損なわれない。加えて、アンテナパターン1と同2Bとが構成する浮遊(寄生)容量成分、およびアンテナパターン3Bと同4とが構成する浮遊(寄生)容量成分の影響が小さくなるため、層間のずれによる共振周波数のばらつきを小さくする効果があり、安定した通信性能をもつ非接触データキャリアを製造することができる。
Compared with the embodiment shown in FIG. 3, the contactless data carrier 100B of this embodiment is different in the formation position of the
次に、本発明のさらに別の実施形態について図8を参照して説明する。図8は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図8において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of a non-contact data carrier according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted unless added.
この実施形態の非接触データキャリア100Cは、図6に示した形態と比較して、内層のアンテナパターン2B、3Bの形成位置を、外層のアンテナパターン4の形成位置と、ライン/スペースの位置関係として逆になるように横に移動している。すなわち、図3に示した形態の変形例である図7に示した形態の態様を、図6に示した形態に対して適用したものである。したがって、上記図6に示した形態、図7に示した形態で説明した効果を持ち合わせている。
Compared with the embodiment shown in FIG. 6, the non-contact data carrier 100C of this embodiment is different in the formation position of the inner
次に、本発明のさらに別の実施形態について図9、図10を参照して説明する。図9は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図9、図10において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of a non-contact data carrier according to still another embodiment of the present invention. 9 and 10, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted unless added.
この実施形態の非接触データキャリア100DはICチップ10を覆うモールド樹脂56Aを形成・具備しているが、モールド樹脂56Aは、島状の形成に留まり非接触データキャリア100Dの端面には達していない。図10は、図9に示した非接触データキャリア100Dが個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図であり、外層アンテナパターン1Aが形成された側の面(すなわちICチップ10が実装された面)を示している。
The
図10に示すように、この実施形態では、個片化前の非接触データキャリア300の外層アンテナパターン1Aが形成された面の側に、横切断基準マーク301、縦切断基準マーク302をパターン形成している。このようにしたのは、モールド樹脂56Aが全面的には形成されておらず、ソルダーレジスト54を介して横切断基準マーク301、縦切断基準マーク302を視認できるからである。個片化前の非接触データキャリア300は、その基板の周縁近くに形成された横切断基準マーク301、縦切断基準マーク302の位置上を縦横に切断される。非接触データキャリア100Dの小型化などの効果は上記各実施形態と同様である。
As shown in FIG. 10, in this embodiment, the horizontal
なお、横切断基準マーク301、縦切断基準マーク302の形成は、図4に示した実施形態のように、外層アンテナパターン4の形成された側の面とすることもできる。この場合、切断工程に供すため基板を保持する点でその安定性上、やや不利である。モールド樹脂56Aの形成部位が島状でありテーブル上での接地面積が小さくなるからである。ただし、当然ながら、アンテナパターン1A、2、3、4については、図3、図7、図8に示したような配置関係とすることもできる。
The horizontal
次に、本発明のさらに別の実施形態について図11を参照して説明する。図11は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図11において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of a non-contact data carrier according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted unless added.
この実施形態の非接触データキャリア100Eでは、ICチップ10Aがフリップチップ接続でアンテナパターン1Aが形成された面に実装されている。フリップチップ接続されたICチップ10Aと絶縁樹脂材51との間隙は封止樹脂57で封止されている。さらにフリップチップ接続されたICチップ10Aを覆うようにモールド樹脂56Aが形成されている。モールド樹脂56Aは島状の形成に留まり非接触データキャリア100Eの端面には達していない。すなわち、ICチップ10Aをフリップチップ接続した点を除けば図9、図10に示した実施形態と同じである。
In the non-contact data carrier 100E of this embodiment, the
このようにICチップ10Aをフリップチップ接続した態様でも、本発明の実施形態として同様の効果が得られる。フリップチップ接続の態様は、当然ながら、図3、図7、図8に示したような各アンテナパターンの配置でも適用できる。
In this manner, the same effect can be obtained as an embodiment of the present invention even when the
1,1A…外層(第1層)アンテナパターン、2,2B…内層(第2層)アンテナパターン、3,3B…内層(第4層)アンテナパターン、4…外層(第4層)アンテナパターン、10,10A…ICチップ、12…1層2層間接続体、23…2層3層間接続体、34…3層4層間接続体、41…4層1層間接続体、51,52,53…層間絶縁材、54,55…ソルダーレジスト、56,56A…モールド樹脂、57…封止樹脂、100,100A,100B,100C,100D,100E…非接触データキャリア、101…ボンディングワイヤ、200,300…個片化前の非接触データキャリア、201,301…横切断基準マーク、202,302…縦切断基準マーク。
1, 1A ... outer layer (first layer) antenna pattern, 2, 2B ... inner layer (second layer) antenna pattern, 3, 3B ... inner layer (fourth layer) antenna pattern, 4 ... outer layer (fourth layer) antenna pattern, DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ICチップが実装された配線基板とを具備し、
前記配線基板が、該配線基板のいずれか一方の面に形成された外層配線層を含んで複数の配線層を有し、該複数の配線層それぞれにアンテナパターンが形成され、該配線基板の端面から前記外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記複数の配線層のうちの前記外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離よりも小さいこと
を特徴とする非接触データキャリア。 An IC chip capable of storing data;
A wiring board on which the IC chip is mounted;
The wiring board has a plurality of wiring layers including an outer wiring layer formed on any one surface of the wiring board, and an antenna pattern is formed on each of the plurality of wiring layers, and an end face of the wiring board To the antenna pattern in the outer wiring layer is smaller than the minimum separation distance from the end surface of the wiring board to the antenna pattern in a certain wiring layer other than the outer wiring layer of the plurality of wiring layers. A non-contact data carrier characterized by that.
前記ICチップが、前記配線基板の前記第2の外層配線層が存する面に実装されていること
を特徴とする請求項2記載の非接触データキャリア。 The plurality of wiring layers include a second outer layer wiring layer formed on a surface of the wiring board opposite to a surface on which the outer layer wiring layer exists,
The non-contact data carrier according to claim 2, wherein the IC chip is mounted on a surface of the wiring board on which the second outer wiring layer exists.
前記配線基板の前記端面から前記外層配線層におけるアンテナパターンまでの前記最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記第2の外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離とほぼ等しいこと
を特徴とする請求項1記載の非接触データキャリア。 The wiring board further has a second outer layer wiring layer formed on a surface opposite to the surface on which the outer layer wiring layer exists, and an antenna pattern is formed on the second outer layer wiring layer;
The minimum separation distance from the end face of the wiring board to the antenna pattern in the outer wiring layer is substantially equal to the minimum separation distance from the end face of the wiring board to the antenna pattern in the second outer wiring layer. The non-contact data carrier according to claim 1.
前記絶縁基板のいずれか一方の面に形成され、かつ実質的に渦巻き形状の第1のアンテナパターンを有する外層配線層と、
前記絶縁基板の前記外層配線層が存する面とは異なる面にまたは内層として存し、かつ実質的に渦巻き形状の第2のアンテナパターンを有する第2の配線層とを具備し、
前記第2のアンテナパターンの全体が、前記第1のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられていること
を特徴とする非接触データキャリア用配線基板。 An insulating substrate;
An outer wiring layer formed on any one surface of the insulating substrate and having a substantially spiral first antenna pattern;
A second wiring layer that exists on a surface different from the surface on which the outer wiring layer of the insulating substrate exists or as an inner layer, and has a substantially spiral second antenna pattern;
The non-contact data carrier wiring board, wherein the entire second antenna pattern is provided so as to overlap an area enclosed by the outermost spiral of the first antenna pattern.
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