JP2007299338A - カード型情報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信のためのアンテナを内蔵しながら、アンテナの送受信性能を低下させることなく、筐体中にコンパクトに収容した小型のカード型情報装置を提供する。
【解決手段】一方の面の配線パターン１１に実装した電子部品と他方の面に形成したアンテナ接続電極１２を有する配線基板１０と、ループ状のアンテナパターン１４の内側に設けられた第１アンテナ端子電極１４ａと外側に設けられた第２アンテナ端子電極１４ｂが形成されたフレキシブルアンテナ基板１５と、配線基板１０とフレキシブルアンテナ基板１５とを対向して配置し、その間に設けられた第１アンテナ端子電極１４ａの位置に貫通孔１６ａを有する磁性体１６と、それらを内蔵する筐体１９と、を備え、アンテナ接続電極１２と第１アンテナ端子電極１４ａおよび第２アンテナ端子電極１４ｂとが導電部材２６を介して接続して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、メモリーカードとして使用されるＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリーカード（登録商標）などにアンテナ機能を内蔵させたカード型情報装置に関する。

近年、各種の大容量のメモリー（半導体記憶）カードが普及してデジタルカメラ、携帯音楽プレーヤあるいは携帯情報端末などの携帯型デジタル機器に幅広く使用されている。そして、さらにメモリーカードの応用範囲を広げるために無線通信機能を付加することが要望されてきている。

このような要望に対応するものとして、ＳＤメモリーカードに無線インターフェース機能を付加したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図１０と図１１を用いて、特許文献１に示された無線インターフェース機能を付加したＳＤメモリーカードについて説明する。

図１０は特許文献１に示された従来のＳＤメモリーカードの構成を説明する図であり、図１１はその外観斜視図である。

図１０と図１１に示すように、ＳＤメモリーカード１４１０は、主機能である記憶媒体としての機能部以外に無線制御部１４３０を有し、アンテナ１４５０を備えたアンテナモジュール１４２０が接続部１４４０を介して無線制御部１４３０と接続されている。そして、フラッシュメモリー１４６０は、ＳＤメモリーカード１４１０のメモリー用のフラッシュＲＯＭであるとともに、無線通信機能を動作させるためのドライバプログラムを記憶している。

これにより、このアンテナモジュール１４２０と連結したＳＤメモリーカード１４１０を携帯型デジタル機器などの電子機器に装着すると、特別な操作をしなくてもＳＤメモリーカード１４１０の無線通信機能を介して外部の無線通信機器と通信を行うことができる。

上記特許文献１の例において、ＳＤメモリーカード１４１０の端部にアンテナモジュール１４２０を外付けにより装着し接続している。また、ＳＤメモリーカード１４１０の外部接続端子が設けられていない側の端面に沿ってアンテナを内蔵し筺体からの突出物をなくす例も開示されている。

また、ＩＣカードの小型化や通信障害を防止する送受信用コイルを内蔵したＩＣカードなどが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

上記ＩＣカードは、ＩＣチップと送受信用コイルを実装した基板の裏面に、透磁率が高く、抵抗率の高い磁性体を蒸着または接着した構成を有する。そして、ＩＣカードを読み取り装置に装着して情報の送受信をする場合、電波の電磁界の磁束により、読み取り装置の、例えば電池などの金属導体により発生するうず電流による電力損失を、磁性体により防止するものである。つまり、磁性体で磁束を遮蔽することにより、磁束による金属導体でのうず電流の発生を防止する。

さらに、上記特許文献２には、第１のプリント基板にＩＣチップを実装し、第２のプリント基板に送受信用コイルを形成して、２つのプリント基板で磁性体を挟んだ構成のＩＣカードも、開示されている。これにより、ＩＣチップの実装面積の拡大による記憶容量の大容量化や、同じ容量の場合におけるＩＣカードの形状の小型化ができることが記載されている。
特開２００１−１９５５５３号公報 特開平８−１６７４５号公報

しかしながら、上記特許文献１に示されたＳＤメモリーカードは、その端部にアンテナモジュールを外付けにより接続した構成を有する。そのため、アンテナモジュール分だけＳＤメモリーカードの外形寸法が大きくなる。

この課題を回避するために、ＳＤメモリーカードの外部接続端子が設けられていない側の端面に沿ってアンテナを内蔵した例が示されている。しかし、このような構成では、この例で示されている２．４ＧＨｚ帯を利用する場合には有効であるが、１３．５６ＭＨｚ帯などを利用する場合、アンテナ長が長く、アンテナをＳＤメモリーカードの端面に設けることが困難であるという課題がある。

また、上記特許文献２のＩＣカードによれば、プリント基板面にＩＣチップと送受信用コイルを形成しているため、受信電波がＩＣチップにより反射され、送受信用コイルに入射する電波を弱め、送受信用コイルで受信できる距離が低下するという課題がある。それを改善するために、同特許文献２には、磁性体で送受信用コイルとＩＣチップを分離した構成が示されている。しかし、上記構成では、２枚のプリント基板で構成するため、薄型化が困難であった。特に、例えばＳＤメモリーカードなどのカード型情報装置では、一般に外形形状が規格化されているため、どのように薄型化を実現するかが大きな課題であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、無線通信のためのアンテナ機能を内蔵しながらコンパクト形状を実現し、ＳＤメモリーカードのように規格化された外形寸法を有する場合でも、ＳＤメモリーカード中に収容可能で、かつ接触接続機能および非接触通信機能を備えたカード型情報装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のカード型情報装置は、少なくとも一方の面の配線パターンに実装した電子部品と他方の面に形成されたアンテナ接続電極とを有する配線基板と、ループ状のアンテナパターンを有し、アンテナパターンの内側に設けられた第１アンテナ端子電極とアンテナパターンの外側に設けられた第２アンテナ端子電極が一方の面に形成されたフレキシブルアンテナ基板と、配線基板の他方の面とフレキシブルアンテナ基板の他方の面とを対向して配置し、その間に設けられた少なくとも第１アンテナ端子電極の位置に貫通孔を有する磁性体と、少なくとも配線基板と磁性体とフレキシブルアンテナ基板とを内蔵する筐体と、を備え、アンテナ接続電極と第１アンテナ端子電極および第２アンテナ端子電極とが導電部材を介して接続した構成を有する。

これにより、１３．５６ＭＨｚ帯などの無線通信のためのアンテナ長の大きいアンテナを内蔵しながら、アンテナの送受信性能を低下させることなく、規格寸法の筐体中にコンパクトに収容した小型のカード型情報装置を実現できる。

さらに、導電部材として、異方導電性材料を用いてもよい。

これにより、接続時に電子部品などに熱の影響を低減することができる。また、１方向だけを電気的に接続できるため、磁性体として導電性を有する金属材料を用いることができる。

さらに、磁性体として、磁性を有する金属材料を用いてもよい。

これにより、加工性や磁気特性に優れる金属材料を用いて薄型の磁性体構成とできるため、メモリーなどの実装空間を拡大したカード型情報装置が得られる。

さらに、磁性体は、少なくとも前記フレキシブルアンテナ基板の全体を覆う大きさを有してもよい。

これにより、配線基板や電子部品の導体部分により電波が影響を受けないので、アンテナの送受信性能の低下がなく、通信品質などの信頼性の高いカード型情報装置を実現できる。

さらに、磁性体は、少なくとも電子部品が存在する領域に設けられていてもよい。

これにより、配線基板に実装された電子部品がいずれに配置してあっても、送受信時におけるアンテナ特性への影響をさらに少なくすることができる。

さらに、電子部品は、少なくとも半導体記憶素子と制御回路素子を含んでいてもよい。

これにより、カード型情報装置として、記憶制御および無線通信制御を組み合わせて制御でき、利用範囲が大きく広がる。

さらに、配線基板に、外部接続端子を設けてもよい。

これにより、カード型情報装置への電力供給に対する制限がなくなるので、情報伝達の速度やその安定性を高め、信頼性が向上する。

本発明のカード型情報装置によれば、無線通信機能用に高感度のアンテナを内蔵するとともに、かつ薄型に構成できるので、ＳＤメモリーカードのように規格化された形状寸法内への収納が容易にできる。この結果、大容量のメモリー機能を有しながら、接触接続機能および無線通信機能を有するカード型情報装置を生産性よく実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下では、本発明の実施の形態におけるカード型情報装置として、２４ｍｍ×３２ｍｍ×２．１ｍｍの外形寸法に規格化されたＳＤメモリーカードを例に説明する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるカード型情報装置（以下、「ＳＤメモリーカード」と記す）の構成を示す内面から見た概念図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図である。なお、図１（ａ）は、分かりやすいように下部筐体を取り外し下部筐体側から内面を見た状態で示している。

図１に示すように、ＳＤメモリーカード１は、２４ｍｍ×３２ｍｍ×２．１ｍｍの規格化された外形寸法で、例えばポリカーボネート／ＡＢＳアロイなどからなる上部筐体１９ａと下部筐体１９ｂで構成された筐体１９を有している。そして、ＳＤメモリーカード１の筐体１９内には、例えば半導体記憶素子などの複数個の電子部品を少なくとも一方の面１０ａに実装された配線パターン１１と他方の面１０ｂに設けられたアンテナ接続電極１２とを有する配線基板１０が内蔵されている。さらに、ループ状のアンテナパターン１４からなり、その内側に第１アンテナ端子電極１４ａ、その外側に第２アンテナ端子電極１４ｂが一方の面に設けられたフレキシブルアンテナ基板１５が内蔵されている。

ここで、配線基板１０は、例えば１００μｍ〜３００μｍ厚のガラスエポキシ樹脂などの絶縁性基板で構成され、フレキシブルアンテナ基板１５は、例えば２０μｍ〜５０μｍ厚のポリイミドやＰＥＴなどで構成される。

そして、フレキシブルアンテナ基板１５は、例えば１３．５６ＭＨｚ帯などの波長に対応したアンテナ長を有する銅や銀などで形成したループ状のアンテナパターン１４と、その内側および外側に第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂを有している。なお、フレキシブルアンテナ基板１５は、第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂを除いて、アンテナパターン１４を挟んで積層した構造や、その上にレジストなどの絶縁性樹脂による保護層（図示せず）を設けた構成としてもよい。これにより、アンテナパターンの耐湿性などの信頼性を向上させることができる。

また、配線基板１０の他方の面１０ｂとフレキシブルアンテナ基板１５の他方の面同士の間には、磁性体１６が挟まれて対向して配置されて設けられている。そして、磁性体１６は、少なくともループ状のアンテナパターン１４を覆い、かつ第１アンテナ端子電極１４ａが配置される位置に貫通孔１６ａが設けられた形状を有している。なお、図示していないが、第２アンテナ端子電極１４ｂを覆う磁性体１６の形状の場合には、第２アンテナ端子電極１４ｂの位置にも磁性体１６に貫通孔または切り欠き部を設ける必要がある。

ここで、配線基板１０の他方の面１０ｂとフレキシブルアンテナ基板１５の他方の面との間に設けた磁性体１６は、ループ状のアンテナパターン１４に入射する電波が、対向する配線基板に実装された電子部品などで反射するのを防止し、アンテナの送受信性能の低下を防ぐことに大きな効果を奏するものである。

さらに、フレキシブルアンテナ基板１５の第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂと配線基板１０のアンテナ接続電極１２とが、異方導電性材料からなる導電部材２６を介して接続されている。そして、配線基板１０のアンテナ接続電極１２は、例えば導電ビア１８を介して、配線パターン１１と接続される。

上記構成により、筐体１９内には、少なくとも配線基板１０、磁性体１６およびフレキシブルアンテナ基板１５が電気的、機械的に接続されて内蔵される。

なお、配線基板１０は、例えばガラスエポキシ樹脂などからなる絶縁性基板の少なくとも一方の面１０ａに、例えば銅箔などからなる配線パターン１１の接続端子（図示せず）に、例えば５０μｍ〜１５０μｍ厚の半導体記憶素子２０、制御回路素子２１や３００μｍ厚程度のコンデンサ２２などの電子部品が、例えばはんだを介して実装されている。そして、半導体記憶素子２０は、フラッシュメモリーなどの半導体記憶素子を、例えば２列・４段に配置するなどの高密度実装技術により、１ＧＢや２ＧＢという大容量化した構成のものを用いてもよい。

また、図１（ｂ）に示すように、配線基板１０には、規格化された筐体１９の決められた箇所で外部機器（図示せず）と接続するための配線パターンと導電ビア（図示せず）を介して接続した外部接続端子２４が、筐体１９に設けた所定の位置に設けられている。これにより、外部機器と接続し、例えば電力の供給や入出力情報の高速伝達などが容易にできる。

また、磁性体１６としては、例えばフェライトなどからなる、例えば５０μｍ〜２００μｍ厚の磁性体を用いることができる。なお、磁性体１６は、酸化クロム、酸化ニッケルなどの磁性を備えた金属酸化物やセラミック材料や、例えばフェライト粉末などの磁性体粉を合成ゴムや樹脂中に混合したシートを用いてもよい。

さらに、磁性体１６としては、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属材料や、Ｆｅ−Ｎｉ（パーマロイ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ａｌ（アルニコ磁石）、ＭｎＡｌ磁石などの合金材料やＳｍＣｏ_５（サマリウム磁石）、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４（ネオジウム磁石）などの化合物材料などの導電性を備えた磁性体を用いることができる。これは、アンテナ接続電極１２と第１アンテナ端子電極１４ａおよび第２アンテナ端子電極１４ｂとの接続が、磁性体と電気的に接続されない異方導電性材料からなる導電部材２６で接続することにより実現できる効果である。

これにより、例えば透磁率の大きな導電性を有する金属系の材料を用いることができるため、非常に薄型の磁性体構成とできる。また、磁性体１６に設ける貫通孔１６ａの形成は、例えばフェライトなどのセラミック系の材料に比べて非常に容易であり、かつ加工性に優れるため、ＳＤメモリーカードの生産性や低コスト化に大きな効果を有する。

なお、磁性体１６は、少なくともフレキシブルアンテナ基板１５の他方の面の全体を覆うように設けるのが好ましい。これにより、アンテナパターンの全体を磁性体でカバーできるため、アンテナの送受信性能の低下をさらに防ぐことができる。

また、磁性体１６は、配線基板１０の他方の面１０ｂとフレキシブルアンテナ基板１５の他方の面との間に挟んで、配線基板１０に実装された少なくとも半導体記憶素子２０や制御回路素子２１などの電子部品が存在する領域に設けることが好ましい。これにより、対向する配線基板に実装された電子部品がいずれに配置してあっても、電子部品からの電波の反射を完全になくすることができるため、アンテナの送受信性能の低下をさらに防ぐことができる。

上記により、配線基板１０とフレキシブルアンテナ基板１５が磁性体１６を介して互いに電気的に接続し、例えばポリカーボネート／ＡＢＳアロイなどで成型された、それぞれの片面に蓋部が形成された上部筐体１９ａと下部筐体１９ｂから構成される筐体１９内に内蔵されてＳＤメモリーカード１が構成される。

本実施の形態によれば、無線通信のためのアンテナを内蔵しながら、磁性体を設けることによりアンテナの送受信性能を低下させることなく、規格化された寸法の筐体内にコンパクトに収容したＳＤメモリーカードが得られる。

ここで、電子部品を、少なくとも半導体記憶素子と制御回路素子とで構成し、記憶制御および無線通信制御を組み合わせてもよい。これにより、情報の無線通信制御および記憶制御ができるため、各種用途への展開が容易なＳＤメモリーカードを実現できる。

また、本実施の形態によれば、アンテナパターンの内側と外側に第１アンテナ端子電極と第２アンテナ端子電極を設けたフレキシブルアンテナ基板により、アンテナパターンの上を第１アンテナ端子電極につながるパターンを、ビアや絶縁物を設けて交差させる必要がない。その結果、安価で生産性に優れたフレキシブルアンテナ基板を用いることができる。

また、本実施の形態によれば、異方導電性材料からなる導電部材により、フレキシブルアンテナ基板の各アンテナ端子電極と配線基板のアンテナ接続電極を接続できるため、熱などによる配線基板の反りなどの変形の小さい信頼性に優れたＳＤメモリーカードが得られる。

さらに、異方導電性材料からなる導電部材は圧着方向にのみ電気的に接続するため、導電性を有する金属材料からなる磁性体を用いることができる。この結果、薄型の磁性体を用いることができるため、規格化された筐体へ磁性体が設けられた配線基板へ収納する場合などの取り扱いを容易とし、生産性の向上により安価なＳＤメモリーカードを実現できる。

なお、配線基板として、ガラスエポキシ樹脂を例に説明したが、これに限らない。例えば、ＰＥＴ、ポリフェニレンエーテル樹脂、ＢＴレジン、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミノビスマレイミド、シアネートエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。さらに、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレンなどの熱可塑性樹脂を用いてもよい。

また、配線パターンやアンテナパターンとして、銅などの金属箔を用いた例で説明したが、これに限らない。例えば、銀、アルミニウム、銅や銀などを混合したペーストを用いて、例えばスクリーン印刷法などにより形成してもよい。また、アルミニウムなどの金属箔を用いてエッチングにより形成してもよい。

以下に、本発明の第１の実施の形態におけるＳＤメモリーカードの製造方法について、図２と図３を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態におけるＳＤメモリーカードの製造方法を説明する断面概念図である。図３（ａ）から図３（ｃ）は、図２に示すＳＤメモリーカードの製造方法において用いる主要な構成要素を説明する平面概念図で、図３（ｄ）は図３（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、例えば２００μｍ厚のガラスエポキシ樹脂からなる絶縁性基板１０ｃに、例えばレーザ法やドリリング法を用いて、絶縁性基板１０ｃの所定の位置に導電ビア１８となるビアを形成する。ここで、ビアは配線パターン１１と他方の面に形成されたアンテナ接続電極１２とを接続する位置に設ける。

そして、絶縁性基板１０ｃの一方の面に、ビアを充填して導電ビア１８とともに配線パターン１１を、さらに他方の面に外部接続端子２４とアンテナ接続電極１２とを、例えばスクリーン印刷法を用いて銀ペーストで、例えば３０μｍ程度の厚みに印刷して形成する。

つぎに、図２（ｂ）に示すように、配線パターン１１の上に、半導体メモリーなどの半導体記憶素子２０とそれを制御する制御回路素子２１を、例えばフリップチップ法を用いて、少なくとも１つは実装する。このとき、制御回路素子２１は、アンテナパターンを介して送受信するＲＦ回路などを有していてもよい。また、ＲＦ回路などの半導体素子（図示せず）を配線パターン上の別の位置に実装してもよい。また、ノイズなどによる誤動作を防止するために、例えばコンデンサ２２などを実装してもよい。

これにより、図３（ａ）の平面概念図に示すように、半導体記憶素子２０、制御回路素子２１、外部接続端子２４と配線パターン（図示せず）、コンデンサ（図示せず）などを絶縁性基板１０ｃに形成した配線基板１０が作製される。

つぎに、図２（ｃ）に示すように、例えば厚み１０μｍのニッケルなどの磁性体１６を絶縁性基板１０ｃの他方の面１０ｂの所定の領域に、例えば接着剤を介して貼りつける。このとき、磁性体１６は、図３（ｂ）の平面概念図に示すように、少なくとも以下で述べるフレキシブルアンテナ基板の第１アンテナ端子電極が配置される位置に貫通孔１６ａを有し、少なくともアンテナパターンを覆う形状を有する。

ここで、所定の領域とは、フレキシブルアンテナ基板のアンテナパターンが配置される領域を意味する。

つぎに、図２（ｄ）に示すように、アンテナパターン１４と第１アンテナ端子電極１４ａおよび第２アンテナ端子電極１４ｂが、例えばポリイミド樹脂などの支持基板１４ｃに形成されたフレキシブルアンテナ基板１５を、磁性体１６に、例えば接着剤を介して貼り合わせる。

このときのフレキシブルアンテナ基板１５の一例の平面概念図を図３（ｃ）に示し、そのＡ−Ａ線断面図を図３（ｄ）に示す。そして、図３（ｄ）に示すように、少なくとも第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂは支持基板１４ｃから露出させて形成する。

さらに、第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂの位置に、異方導電性材料からなる接着剤またはシートからなる導電部材２６を形成する。なお、導電部材２６は、フレキシブルアンテナ基板１５に設ける必要は、特になく、配線基板１０のアンテナ接続電極１２の上に設けてもよいことはいうまでもない。

また、図３（ｃ）、（ｄ）では、第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂをアンテナパターン１４の支持基板１４ｃから舌状に形成したフレキシブルアンテナ基板１５の例で示したが、これに限られない。例えば、第１アンテナ端子電極１４ａと第２アンテナ端子電極１４ｂの接続部分だけが、その厚み方向に可動できるように支持基板１４ｃに、分離溝などを設けた構成でもよい。また、アンテナ接続電極１２との接続の信頼性を確保できる場合には、分離溝を、特に設けなくてもよい。

つぎに、図２（ｅ）に示すように、第１アンテナ端子電極１４ａおよび第２アンテナ端子電極１４ｂとアンテナ接続電極１２とを導電部材２６を介して、導電部材２６の圧接や圧着により、電気的に接続する。これにより、圧着方向のみに導電性を有するため、金属材料などからなる磁性体１６と短絡することなく確実に接続できる。

上記により、少なくとも配線基板１０とフレキシブルアンテナ基板１５と磁性体１６を備えたアンテナ内蔵モジュール１００が作製される。

つぎに、図２（ｆ）に示すように、例えばポリカーボネート／ＡＢＳアロイなどで予め型成型した、例えば上部筐体１９ａと下部筐体１９ｂからなる筐体１９に、外部接続端子２４を筐体１９の外部に露出させた状態でアンテナ内蔵モジュール１００を組み込む。そして、筐体１９を、例えば超音波溶着をすることにより、ＳＤメモリーカード１が作製される。

本実施の形態の製造方法によれば、異方導電性材料からなる導電部材により、フレキシブルアンテナ基板とアンテナ接続電極を低温でかつ低負荷で接続できる。その結果、変形などの生じにくい、安価で信頼性に優れたＳＤメモリーカードを作製できる。

また、金属材料などの導電性を有する磁性体を用いることができるため、薄型で、加工性に優れ生産性の高いＳＤメモリーカードを容易に作製できる。さらに、薄型のアンテナ内蔵モジュールにより、筐体への組み込みを非常に簡略化できるため、作業性などを大幅に改善することができる。

（第２の実施の形態）
図４（ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるカード型情報装置（以下、「ＳＤメモリーカード」と記す）の構成を示す内面から見た概念図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図である。なお、図４（ａ）は、分かりやすいように下部筐体を取り外し下部筐体側から内面を見た状態で示している。

図４に示すように、配線基板３０に、外部接続端子を設けていない点で、図１と異なるものであり、他の構成は同様である。

すなわち、図４に示すように、ＳＤメモリーカード３において、アンテナ内蔵モジュール３００の配線基板３０に筐体３９を通して外部機器と接続できる外部接続端子を設けず密閉した構成とするものである。そのため、上部筐体３９ａと下部筐体３９ｂから構成される筐体３９に、外部接続端子を露出させるための開口部を設ける必要がない。

本実施の形態によれば、密閉構造により、筐体３９内への外部の周囲環境から、例えば塵埃の侵入や液体の浸入を未然に防ぐことができ、耐環境性や耐久性などの信頼性を大幅に向上できる。

また、外部接続端子がないため、静電気やＥＭＣ（電磁波干渉性）に強いＳＤメモリーカード３を実現できる。

なお、本実施の形態のＳＤメモリーカード３は、外部接続端子を設けていないので、情報の入出力は無線のみで行う構成となる。

（第３の実施の形態）
図５（ａ）は本発明の第３の実施の形態におけるカード型情報装置（以下、「ＳＤメモリーカード」と記す）の構成を示す内面から見た概念図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図である。なお、図５（ａ）は、分かりやすいように下部筐体を取り外し下部筐体側から内面を見た状態で示している。

図５に示すように、ＳＤメモリーカード５は、２４ｍｍ×３２ｍｍ×２．１ｍｍの規格化された外形寸法で、例えばポリカーボネート／ＡＢＳアロイなどからなる上部筐体５９ａと下部筐体５９ｂで構成された筐体５９を有している。そして、ＳＤメモリーカード５の筐体５９内には、例えば半導体記憶素子などの電子部品を少なくとも一方の面５０ａに実装された配線パターン５１と他方の面５０ｂにアンテナ接続電極５２を有する配線基板５０を内蔵している。さらに、ループ状のアンテナパターン５４からなり、その内側に第１アンテナ端子電極５４ａ、その外側に第２アンテナ端子電極５４ｂが一方の面に設けられたフレキシブルアンテナ基板５５が内蔵されている。

ここで、配線基板５０やフレキシブルアンテナ基板５５は、第１の実施の形態と同様な材料や形成方法を用いることができる。

また、配線基板５０の他方の面５０ｂとフレキシブルアンテナ基板５５の他方の面同士の間には、磁性体５６が挟まれて対向して配置されて設けられている。そして、磁性体５６は、ループ状のアンテナパターン５４を覆い、かつ第１アンテナ端子電極５４ａおよび第２アンテナ端子電極５４ｂが配置される位置に貫通孔５６ａ、５６ｂが設けられた形状を有している。

ここで、配線基板５０の他方の面５０ｂとフレキシブルアンテナ基板１５の他方の面との間に設けた磁性体５６は、ループ状のアンテナパターン５４に入射する電波が、対向する配線基板５０に実装された電子部品などで反射するのを防止し、アンテナの送受信性能の低下を防ぐことに大きな効果を奏するものである。

さらに、フレキシブルアンテナ基板５５の第１アンテナ端子電極５４ａと第２アンテナ端子電極５４ｂと配線基板５０のアンテナ接続電極５２とは、はんだからなる導電部材６６を介して接続されている。そして、配線基板５０のアンテナ接続電極５２は、例えば導電ビア５８を介して、配線パターン５１と接続される。

なお、本実施の形態においては、導電部材としてはんだを用いて接続するため、磁性体５６として、例えばフェライト、酸化コバルトや酸化ニッケルなどの導電性の低い酸化物材料からなる、例えば５０μｍ〜２００μｍ厚の磁性体５６を用いることが好ましい。これにより、フレキシブルアンテナ基板の第１アンテナ端子電極および第２アンテナ端子電極や配線基板のアンテナ接続電極との接続に、はんだからなる導電部材を用いても、磁性体との電気的な接続が発生しない。その結果、固有電気抵抗の小さいはんだで接続できるため、磁性体に形成する貫通孔の形状を小さくできる。なぜなら、導電部材として、異方導電性材料を用いた場合、その固有電気抵抗がはんだに比べて大きく接続抵抗を下げるためには、接続するアンテナ端子電極とアンテナ接続電極の間隔を小さくするか、接続面積を大きくしなければならない。そのため、導電部材として異方導電性材料を用いて接続する場合、例えば透磁率の小さい酸化物系の材料や磁性体粉末を含有した磁性体シートなどの厚い磁性体を用いると、高い接続抵抗により十分なアンテナ特性が得られない場合がある。しかし、はんだを導電部材として用いた場合、それらの制約が軽減され、酸化物系の材料や磁性体粉末を含有した磁性体シートなどの厚い磁性体を用いることができるものである。

上記構成により、筐体５９内には、少なくとも配線基板５０、磁性体５６およびフレキシブルアンテナ基板５５が電気的、機械的に接続されて内蔵される。

なお、配線基板５０は、例えばガラスエポキシ樹脂などからなる絶縁性基板の少なくとも一方の面５０ａに、例えば銅箔などからなる配線パターン５１の接続端子（図示せず）に、例えば５０μｍ〜１５０μｍ厚の半導体記憶素子６０、制御回路素子６１や３００μｍ厚程度のコンデンサ６２などの電子部品が、例えばはんだを介して実装されている。

また、図５（ｂ）に示すように、配線基板５０には、規格化された筐体５９の決められた箇所で外部機器（図示せず）と接続するための配線パターンと導電ビア（図示せず）を介して接続した外部接続端子６４が、筐体５９に設けた所定の位置に設けられている。これにより、外部機器と接続し、例えば電力の供給や入出力情報の高速伝達などが容易にできる。

上記により、配線基板５０とフレキシブルアンテナ基板５５が磁性体５６を介して互いに電気的に接続し、例えばポリカーボネート／ＡＢＳアロイなどで成型された、それぞれの片面に蓋部が形成された上部筐体５９ａと下部筐体５９ｂから構成される筐体５９内に内蔵されてＳＤメモリーカード５が構成される。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、アンテナパターンの内側と外側に第１アンテナ端子電極と第２アンテナ端子電極を設けたフレキシブルアンテナ基板により、アンテナパターンの上を第１アンテナ端子電極につながるパターンを、ビアや絶縁物を設けて交差させる必要がない。その結果、安価で生産性に優れたフレキシブルアンテナ基板を用いることができる。

また、本実施の形態によれば、低抵抗であるはんだで、フレキシブルアンテナ基板の各アンテナ端子電極と配線基板のアンテナ接続電極とを接続できるため、接続抵抗の小さい接続が得られる。さらに、それにより磁性体に形成する貫通孔が小さくできるため磁性体の面積を大きくでき、アンテナ特性を向上させた信頼性の高いＳＤメモリーカードが得られる。

なお、配線基板や配線パターンおよびアンテナパターンとしては、第１の実施の形態と同様な材料や形成方法を用いることができる。

以下に、本発明の第３の実施の形態におけるＳＤメモリーカードの製造方法について、図６と図７を用いて詳細に説明する。

図６は、本発明の第３の実施の形態におけるＳＤメモリーカードの製造方法を説明する断面概念図である。図７（ａ）から図７（ｃ）は、図６に示すＳＤメモリーカードの製造方法において用いる主要な構成要素を説明する平面概念図で、図７（ｄ）は図７（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、例えば１５０μｍ厚のガラスエポキシ樹脂からなる絶縁性基板５０ｃに、例えばレーザ法やドリリング法を用いて、絶縁性基板５０ｃの所定の位置に導電ビア５８となるビアを形成する。ここで、ビアは配線パターン５１と他方の面に形成されたアンテナ接続電極５２とを接続する位置に設ける。

そして、絶縁性基板５０ｃの一方の面に、ビアを充填した導電ビア５８とともに配線パターン５１を、さらに他方の面に外部接続端子６４とアンテナ接続電極５２とを、例えばスクリーン印刷法を用いて銀ペーストを、例えば２０μｍ程度の厚みに印刷して形成する。

つぎに、図６（ｂ）に示すように、配線パターン５１の上に、半導体メモリーなどの半導体記憶素子６０とそれを制御する制御回路素子６１を、例えばフリップチップ法を用いて、少なくとも１つは実装する。このとき、制御回路素子６１は、アンテナパターンを介して送受信するＲＦ回路などを有していてもよい。また、ＲＦ回路などの半導体素子（図示せず）を配線パターン上の別の位置に実装してもよい。また、ノイズなどによる誤動作を防止するために、例えばコンデンサ６２などを実装してもよい。

これにより、図７（ａ）の平面概念図に示すように、半導体記憶素子６０、制御回路素子６１、外部接続端子６４と配線パターン（図示せず）、コンデンサ（図示せず）などを絶縁性基板５０ｃに形成された配線基板５０が作製される。

つぎに、図６（ｃ）に示すように、例えば厚み１００μｍのフェライトなどの磁性体５６を絶縁性基板５０ｃの他方の面５０ｂの所定の領域に、例えば接着剤を介して貼りつける。このとき、磁性体５６は、図７（ｂ）の平面概念図に示すように、以下で述べるフレキシブルアンテナ基板の第１アンテナ端子電極および第２アンテナ端子電極が配置される位置に貫通孔５６ａ、５６ｂを有し、アンテナパターンを覆う形状を有する。

ここで、所定の領域とは、フレキシブルアンテナ基板のアンテナパターンが配置される領域を意味する。

つぎに、図６（ｄ）に示すように、例えばポリイミド樹脂などの支持基板５４ｃにアンテナパターン５４と第１アンテナ端子電極５４ａおよび第２アンテナ端子電極５４ｂを形成したフレキシブルアンテナ基板５５が、磁性体５６に、例えば接着剤を介して貼り合わせる。

このときのフレキシブルアンテナ基板５５の一例の平面概念図を図７（ｃ）に示し、そのＡ−Ａ線断面図を図７（ｄ）に示す。そして、図７（ｄ）に示すように、少なくとも第１アンテナ端子電極５４ａと第２アンテナ端子電極５４ｂは支持基板５４ｃから露出させて形成する。

さらに、第１アンテナ端子電極５４ａと第２アンテナ端子電極５４ｂの位置に、例えばはんだペーストやクリームはんだからなる導電部材６６を形成する。なお、導電部材６６は、フレキシブルアンテナ基板５５に設ける必要は、特になく、磁性体５６の貫通孔５６ａ、５６ｂを充填して、配線基板５０のアンテナ接続電極５２の上に設けてもよいことはいうまでもない。

そして、第１アンテナ端子電極５４ａおよび第２アンテナ端子電極５４ｂとアンテナ接続電極５２とを磁性体５６の貫通孔５６ａ、５６ｂを介して、導電部材６６であるはんだの溶融および硬化により電気的に接続する。

上記により、少なくとも配線基板５０とフレキシブルアンテナ基板５５と磁性体５６を備えたアンテナ内蔵モジュール５００が作製される。

つぎに、図６（ｅ）に示すように、例えばポリカーボネート／ＡＢＳアロイなどで予め型成型した、例えば上部筐体５９ａと下部筐体５９ｂからなる筐体５９に、外部接続端子６４を筐体５９の外部に露出させた状態でアンテナ内蔵モジュール５００を組み込む。そして、筐体５９を、例えば超音波溶着をすることにより、ＳＤメモリーカード５が作製される。

本実施の形態の製造方法によれば、導電部材としてはんだを用いることにより、フレキシブルアンテナ基板とアンテナ接続電極とを、低抵抗でかつ高い信頼性で接続できる。その結果、安価で信頼性に優れたＳＤメモリーカードを作製できる。また、低抵抗のはんだを用いることにより、接続部の面積を小さくできるので、はんだの溶融時の、電子部品に与える熱などの影響を低減することができる。

以下に、本発明の第３の実施の形態におけるＳＤメモリーカードの変形例について、図８を用いて説明する。

図８（ａ）は本発明の第３の実施の形態におけるカード型情報装置（以下、「ＳＤメモリーカード」と記す）の変形例の構成を示す内面から見た概念図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図である。なお、図８（ａ）は、分かりやすいように下部筐体を取り外し下部筐体側から内面を見た状態で示している。

図８に示すように、配線基板８０に、外部接続端子を設けていない点で、図５と異なるものであり、他の構成は同様である。

本実施の形態の変形例によれば、密閉構造により、筐体８９内への外部の周囲環境から、例えば塵埃の侵入や液体の浸入を未然に防ぐことができ、耐環境性や耐久性などの信頼性を大幅に向上したＳＤメモリーカード７を実現できる。

また、外部接続端子がないため、静電気やＥＭＣ（電磁波干渉性）に強いＳＤメモリーカード７を実現できる。

なお、以下に、図９を用いて、上記各実施の形態に適用できる、各種ＳＤメモリーカードの外形形状および厚みについて具体的に説明する。

図９（ａ）は、各実施の形態で説明した２４ｍｍ×３２ｍｍ×２．１ｍｍの外形寸法で規格化されたＳＤメモリーカードである。また、図９（ｂ）は、２０ｍｍ×２１．５ｍｍ×１．４ｍｍとさらに小型の形状で規格化されたｍｉｎｉＳＤ（登録商標）カードである。さらに、図９（ｃ）は、ｍｉｎｉＳＤをさらに小型化し、１１ｍｍ×１５ｍｍ×１．０ｍｍの外形寸法で規格化されたｍｉｃｒｏＳＤ（登録商標）カードである。

また、例えば各社の登録商標であるＳＤメモリーカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、ｘＤピクチャーカード、メモリースティック、マルチメディアカードなどにも上記実施の形態を適用することができる。

また、上記各実施の形態では、アンテナパターンを１３．５６ＭＨｚ帯のアンテナ長を有する例で説明したが、これに限られない。例えば、２．４ＧＨｚ帯など他の各種規格の周波数帯域に対応したアンテナ長を有するアンテナパターンを単独または複数で設けてもよい。これにより、各種用途や複数の周波数帯域で動作するカード型情報装置が得られる。

本発明のカード型情報装置は、外形寸法が規格化されたメモリーカードに接触接続機能に加えて非接触方式での情報の伝達機能を備えることにより、デジタルカメラや携帯音楽プレーヤ、携帯情報端末などの携帯型デジタル機器などの分野に使用する情報伝達媒体として有用である。

（ａ）本発明の第１の実施の形態におけるカード型情報装置の構成を示す内面から見た概念図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図 同実施の形態におけるカード型情報装置の製造方法を説明する断面概念図 （ａ）〜（ｃ）同実施の形態におけるカード型情報装置の製造方法においる構成要素を説明する平面概念図（ｄ）同図（ｃ）のＡ−Ａ線断面図 （ａ）本発明の第２の実施の形態におけるカード型情報装置の構成を示す内面から見た概念図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図 （ａ）本発明の第３の実施の形態におけるカード型情報装置の構成を示す内面から見た概念図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図 同実施の形態におけるカード型情報装置の製造方法を説明する断面概念図 （ａ）〜（ｃ）同実施の形態におけるカード型情報装置の製造方法においる構成要素を説明する平面概念図（ｄ）同図（ｃ）のＡ−Ａ線断面図 （ａ）本発明の第３の実施の形態におけるカード型情報装置の変形例の構成を示す内面から見た概念図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面概念図 各種ＳＤメモリーカードの外形形状を示す概念図 従来のＳＤメモリーカードの構成を説明する図 従来のＳＤメモリーカードの外観斜視図

符号の説明

１，３，５，７ カード型情報装置（ＳＤメモリーカード）
１０，３０，５０，８０ 配線基板
１０ａ，５０ａ 一方の面
１０ｂ，５０ｂ 他方の面
１０ｃ，５０ｃ 絶縁性基板
１１，５１ 配線パターン
１２，５２ アンテナ接続電極
１４，５４ アンテナパターン
１４ａ，５４ａ 第１アンテナ端子電極
１４ｂ，５４ｂ 第２アンテナ端子電極
１４ｃ，５４ｃ 支持基板
１５，５５ フレキシブルアンテナ基板
１６，５６ 磁性体
１６ａ，５６ａ，５６ｂ 貫通孔
１８，５８ 導電ビア
１９，３９，５９，８９ 筐体
１９ａ，３９ａ，５９ａ 上部筐体
１９ｂ，３９ｂ，５９ｂ 下部筐体
２０，６０ 半導体記憶素子
２１，６１ 制御回路素子
２２，６２ コンデンサ
２４，６４ 外部接続端子
２６，６６ 導電部材
１００，３００，５００ アンテナ内蔵モジュール

Claims (7)

1. 少なくとも一方の面の配線パターンに実装した電子部品と他方の面に形成されたアンテナ接続電極とを有する配線基板と、
   ループ状のアンテナパターンを有し、前記アンテナパターンの内側に設けられた第１アンテナ端子電極と前記アンテナパターンの外側に設けられた第２アンテナ端子電極が一方の面に形成されたフレキシブルアンテナ基板と、
   前記配線基板の他方の面と前記フレキシブルアンテナ基板の他方の面とを対向して配置し、その間に設けられた少なくとも前記第１アンテナ端子電極の位置に貫通孔を有する磁性体と、
   少なくとも前記配線基板と前記磁性体と前記フレキシブルアンテナ基板とを内蔵する筐体と、を備え、
   前記アンテナ接続電極と前記第１アンテナ端子電極および前記第２アンテナ端子電極とが導電部材を介して接続されていることを特徴とするカード型情報装置。
2. 前記導電部材として、異方導電性材料を用いたことを特徴とする請求項１に記載のカード型情報装置。
3. 前記磁性体として、磁性を有する金属材料を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカード型情報装置。
4. 前記磁性体は、少なくとも前記フレキシブルアンテナ基板の全体を覆う大きさを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカード型情報装置。
5. 前記磁性体は、少なくとも前記電子部品が存在する領域に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカード型情報装置。
6. 前記電子部品は、少なくとも半導体記憶素子と制御回路素子を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカード型情報装置。
7. 前記配線基板に、外部接続端子を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のカード型情報装置。

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