JP2007310898A - 非接触型icモジュール及び非接触型icモジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナコイル3と、このアンテナコイルに接続するICチップ5と、絶縁基板2の表面上の基準特性部4A特性増加調整部4Bと他方の面に形成された共通電極Pbとで構成する平行平板コンデンサ4とで構成する共振回路を有し、特性増加調整部4Bとして、前記絶縁基板の一方の面に形成された複数の選択電極P1〜P7のうちの選択された一つ又は複数を導電ペーストを焼成して形成される導電体6を基準特性部4Aに接続することにより、周波数特性を非接触で測定しながら平行平板コンデンサ容量4を調整し、所定の共振周波数を得る。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明は、アンテナコイルやコンデンサ容量を容易に調整できる非接触型ICモジュール及び非接触型を提供することを目的とする。
〔形態3〕 また、形態3の非接触型ICモジュールは、形態2の非接触型ICモジュールにおいて、前記第1ランドは、前記共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする。
〔形態5〕 また、形態5の非接触型ICモジュールは、形態1ないし4の何れかの非接触型ICモジュールにおいて、前記導体部の一部と前記アンテナコイルの一部とを電気的に接続する導電体をさらに有することを特徴とする。
〔形態7〕 また、形態7の非接触型ICモジュールは、形態1ないし6の何れかの非接触型ICモジュールにおいて、前記一方の面に形成された特性増加調整部を備え、前記特性増加調整部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする。
〔形態9〕 また、形態9の非接触型ICモジュールは、形態7の非接触型ICモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、面積の異なる複数の電極部を備えることを特徴とする。
〔形態11〕 また、形態11の非接触型ICモジュールは、形態1ないし11の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記導体部は、前記アンテナ部のアンテナ径を調整するものであることを特徴とする。
〔形態13〕 さらに、形態13の非接触型ICモジュールは、形態1ないし12の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記ICチップは、外部との情報の伝達を行うことを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施形態を示す要部平面図であり、図2は、図1のA−A断面図である。この第1の実施形態では本発明を非接触型ICモジュールとしての非接触識別タグ1に適用している。
この非接触識別タグ1は、RFIDシステムにおいて用いられるもので、一般にデータキャリアなどとも呼ばれている。その形状には、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の様々なものがある。これらの形状はアプリケーションと密接な関係があり、例えば、人が持つものは、カード形あるいはラベル形をキーホルダ形状に加工したものがある。また、半導体のキャリアIDとしてはスティック形が主流となっている。なお、リネン関連の服に縫い込まれるものはコイン形が主流となっている。また、カード型などにおいては、表示部を備えるものもある。
また、RFIDシステムとは、媒体に電波・電磁波を用いたIDシステムであり、非接触識別タグが、(1)携帯容易な大きさであること、(2)情報を電子回路に記憶すること、(3)非接触通信により交信することの3つの特徴を備えている。
従って、RFIDシステムは、非接触識別タグを持つ人・物・車などと、その情報とを一元化させる目的で使用される。つまり、人・物・車がある場所で随時、必要な情報を取り出すことができ、かつ必要に応じて新たな情報を書き込むことができる。
Out)アクセスモード、マルチアクセスモード、セレクティブアクセスモードの4つがある。
シングルアクセスモードは、アンテナ交信領域内に存在する非接触識別タグは1個であり、複数の非接触識別タグがアンテナの交信領域内にあると交信エラ−となり、交信できなくなる。
セレクティブアクセスモードは、交信領域内にある複数の非接触識別タグのうち、特定の非接触識別タグと交信ができるもので、交信領域内の非接触識別タグに番号を割り当てるコマンドと、割り当てた番号をもとに、特定の非接触識別タグとの交信を行なうコマンドで実現される。
絶縁基板2は公知のガラス繊維入りエポキシ樹脂などで形成されており、表裏面に銅箔で所要のパターンが公知のエッチング法などにより形成されている。
ここで、方形螺旋状パターン3aは約3ターン程度形成されている。
ICチップ5はアンテナコイル3の内周端ランド3bと、外周端ランド3cが二つの電気的に接続されたビアホール3e、3fさらにアンテナコイル3を絶縁基板2の裏面上で跨ぐ導電パターン3dとを介して導通された表面上のランド3gとに、例えば公知のCOB(Chip On Board)などの方法で実装されている。
基準特性部4Aは絶縁基板2の表面側に形成された所定面積の表面電極Paと絶縁基板2の裏面側に形成されたアンテナコイル3の内周側に形成された共通電極Pbとでコンデンサが形成されている。
なお、独立分散銀ナノ粒子を原料とする金属微粒子分散液などの導電性液体は、室温付近では、安定した液体状態を保ち、200℃以上(200℃〜300℃)の温度で焼成することにより単一焼結金属化する。この基準特性部4Aと特性増加調整部4Bとで外部の読み書き装置としてのリーダライタと非接触で通信可能な周波数特性における許容範囲の上限を超える容量に相当する面積のコンデンサが形成されている。
ここで、アンテナコイル3と平行平板コンデンサ4とで構成される共振回路の共振周波数fは、一般に次式によって与えられる。
このように、第1の実施形態によると、前記絶縁基板2の裏面上の共通電極Pbと表面上の基準特性部4Aの表面電極Pa及び特性増加調整部4Bの各選択電極P1〜P7は、平行平板コンデンサ4とアンテナコイル3が平面から見て重ならないので、アンテナコイル3の磁場を遮る不必要なパターンの増加が抑えられている。
なお、上記第1の実施形態では特性増加調整部4Bを7個の選択電極P1〜P7で形成した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、選択電極の構成個数や面積は、必要に応じて任意に設定可能である。
すなわち、第2の実施形態では、図3に示すように、特性増加調整部4Bが予め例えば各々面積の異なる7個の選択電極Q1〜Q7で構成され、これら選択電極Q1〜Q7が、基準特性部4Aの表面電極Paの外周部を取り囲むように配置されて、いずれも絶縁基板2の裏面上に形成された前記共通電極Pbとでコンデンサが構成されていることを除いては上記第1の実施形態例と同様の構成を有し、図1との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
なお、上記第2の実施形態は特性増加調整部4Bを7個の選択電極Q1〜Q7で構成したが、選択電極の構成個数や各々の面積は必要に応じて任意に設定することができる。
また、特性増加調整部4Bに予め特性増加調整部を形成する必要がないと共に、必要最小限の特性増加調整部が形成されるので浮遊容量の発生を確実に防止することができる。
第4の実施形態は前述した第1〜第3の実施形態における特性増加調整部4Bの電極構成を変更したものである。この第3の実施形態では、特性増加調整部は所要面積の金属箔7を基準特性部4Aの表面電極Paと導通するように例えば粘着テープ8で絶縁基板2に貼り付け固定され、絶縁基板2の裏面上に形成された前記共通電極Pbとでコンデンサが形成されていることを除いては上記第1の実施形態と同様の構成を有し、図1との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この特性増加調整部としての金属箔7は、ICチップの容量特性を測定して、不足面積を算出し、算出した不足面積に基準特性電極4Aの表面電極Paとのオーバーラップ分を付加した面積となるように加工することにより形成される。
なお、第4の実施形態では金属箔がアルミニュームを加工した場合で説明したが、材質は導電性を有していれば任意の金属箔を適用することができる。
平行平板コンデンサ4は、絶縁基板2の裏面側の共通電極Pbと表面側の表面電極Paとで形成された基準特性部4Aと、前記裏面側の共通電極Pbと表面側の選択電極Rとで形成された特性増加調整部4Bとがインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成される導電体6によって電気的に接続されている。
このように第5の実施形態によると、周波数を測定しながらコイル導電体9aを形成するので、予め設定された基準周波数に高精度に調整することができる。
さらに、コイル導電体9aや9bの形成によるアンテナ径調整と、基準特性部4Aと特性増加調整部4Bを導電体6の形成による平行平板コンデンサ4の容量調整は、インクジェット方式によって導電ペーストを塗布し形成することが同時にでき、作業性の良い調整と広い調整範囲を確保することができる。
さらに、コイル導電体9aや9bは、インクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した場合で説明したが、第4の実施形態に示した金属箔で形成する場合であってもよい。
また、上記第1〜第5の実施形態においては、本発明を非接触識別タグに適用した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、他の非接触型ICカード等の非接触ICモジュールに適用することができる。
Claims (14)
- 基板と、
前記基板の一方の面に形成されたアンテナ部と、
前記一方の面に形成されたICチップと、
前記基板の他方の面に形成された共通電極と、を有し、
前記アンテナ部は、
螺旋状パターンのアンテナコイルと、
前記アンテナコイルの外周に沿って螺旋状に位置する導体部と、を備えることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記アンテナコイルの内周側に第1ランドが形成され、
前記ICチップは、前記アンテナコイルの内周側に位置し、且つ、前記第1ランドと前記アンテナコイルの一部とに電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項2に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記第1ランドは、前記共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項2または3に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記導体部の一端に第2ランドが形成され、
前記基板の他方の面に導電パターンが形成され、
前記第1ランドと前記第2ランドとは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1ないし4の何れか1項に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記導体部の一部と前記アンテナコイルの一部とを電気的に接続する導電体をさらに有することを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1ないし5の何れか1項に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記一方の面に形成された基準特性部を備え、
前記基準特性部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1ないし6の何れか1項に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記一方の面に形成された特性増加調整部を備え、
前記特性増加調整部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項7に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、複数の電極部を備えることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項7に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、面積の異なる複数の電極部を備えることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項6または7に記載の非接触型ICモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、前記複数の電極部を前記アンテナ部に接続する導電体を備えることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1ないし11の何れか1項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記導体部は、前記アンテナ部のアンテナ径を調整するものであることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1ないし11の何れか1項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記ICチップは、外部からの電磁誘導によって電力が供給されることを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 請求項1ないし12の何れか1項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記ICチップは、外部との情報の伝達を行うことを特徴とする非接触型ICモジュール。 - 基板上に、螺旋状のアンテナコイル及び前記アンテナコイルの周囲に螺旋状の導体部を形成する工程と、
前記アンテナコイルの一部に接触するようにICチップを配置する工程と、
前記ICチップの周波数を測定する工程と、
前記ICチップの周波数に応じて前記アンテナコイルの一部と前記導体部の一部とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする非接触型ICモジュールの製造方法。
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