JP2010009196A - 無線ｉｃデバイスとその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造コストを低減することができ、電気特性の劣化を防ぐことができる、無線ＩＣデバイスとその製造方法を提供する。
【解決手段】（ａ）放射板１４と、（ｂ）無線ＩＣチップ３０と、（ｃ）インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、給電回路が放射板１４と電磁界結合する基板２２とを備える。基板２２は樹脂材料からなり、一方主面２２ａ側に凹部２１が形成されている。基板は、（ｉ）凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔと基板２２の一方主面２２ａとに沿って形成され、給電回路に電気的に接続された配線電極２４と、（ii）基板２２とは異なる材料で形成され、配線電極２４から離れて凹部２１の底面２１ｓと基板２２の他方主面２２ｂとの間に延在する、くさび部材とを備える。無線ＩＣチップ３０は、凹部２１に搭載され、配線電極２４に結合される。
【選択図】図１

Description

本発明は無線ＩＣデバイスとその製造方法に関し、詳しくは、例えばＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる非接触型無線ＩＣメディアや非接触型無線ＩＣタグ等の無線ＩＣデバイスとその製造方法に関する。
従来、基板に無線ＩＣチップが実装されたモジュール部品と、放射板とを備えた無線ＩＣデバイスが提案されている。このような無線ＩＣデバイスにおいて、基板に凹部を形成し、この凹部に無線ＩＣチップを実装することが考えられる。
例えば特許文献１には、図１２（ａ）の断面図に示すように、樹脂基板１１０の両面にプリプレグ１２０を介して銅バンプ１１６ａ，１１８ａと配線パターン１１７，１１９が接合された配線基板を作製し、図１２（ｂ）の断面図に示すように、配線基板の所定箇所をザグリ加工することにより凹部１２２を形成し、凹部１２２の底面に露出した銅バンプ１１６ｂの端面Ａに、図１２（ｃ）の断面図に示すように、半導体チップ１３０を電気的に接続して、凹部１２２内に半導体チップ１３０を搭載した後、凹部１２２に樹脂１２４を充填して、半導体チップ１３０を封止する半導体装置が開示されている。
特開２００４−３１９８４８号公報
特許文献１のように、多層樹脂基板を形成した後に、機械加工であるザグリ加工を行うと、工程が増加し、また加工用の機器も必要になり、製造コストが増大する。
また、凹部が形成された側の樹脂基板の一方主面と、半導体チップとを接続したい場合、ザグリ加工された凹部の内周面に配線を形成することは困難であるため、最短距離で配線を引き回すことは困難であり、配線を迂回せざるを得ない。例えば、銅バンプ１１６ｂを介して、凹部１２２の底面から多層樹脂基板の他方主面の配線パターン１１７に接続し、他方主面の配線パターン１１７から銅バンプ１１６ａ，１１８ａ等を介して、多層樹脂基板の一方主面まで配線する必要がある。
このように迂回して配線を引き回すと、その配線部分において不要なインダクタ成分やキャパシタ成分が発生することにより電気特性が劣化したり、作製工程が長く、かつ複雑になり、良品率が低下するなどのため、製造コストが増加したりするという問題がある。
本発明は、かかる実情に鑑み、製造コストを低減することができ、電気特性の劣化を防ぐことができる、無線ＩＣデバイスとその製造方法を提供しようとするものである。
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した無線ＩＣデバイスを提供する。
無線ＩＣデバイスは、（ａ）放射板と、（ｂ）無線ＩＣチップと、（ｃ）前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備える。前記基板は、樹脂材料からなり、前記基板の一方主面側に凹部が形成されている。前記基板は、（ｉ）前記凹部の底面及び内周面と前記基板の前記一方主面とに沿って形成され、前記給電回路に電気的に接続された配線電極と、（ii）前記樹脂材料とは異なる材料で形成され、前記配線電極から離れて前記凹部の底面と前記基板の他方主面との間に延在する、くさび部材とを備える。前記無線ＩＣチップは、前記凹部に搭載され、前記配線電極に結合されている。
上記構成において、無線ＩＣチップは配線電極を介して給電回路に電気的に接続される、もしくは、絶縁材料等を介して電磁界的に結合される。くさび部材は、基板とは変形挙動が異なり、基板の凹部付近の変形を阻止するように、基板と異なる材料で形成することができる。
上記構成によれば、樹脂材料からなる基板は、基板の一方主面側から凹部となる部分を押圧することによって、凹部を容易に形成することができる。このとき、凹部の底面及び内周面となる部分に予め形成された配線電極を同時に押圧することにより、凹部の底面及び内周面に沿う配線電極を形成することができる。
樹脂材料を押圧して加工した場合、加工変形した部分が元の形状に戻るように、すなわち加工により変形した方向とは逆方向に、変形する場合がある。このような場合に、凹部の底面と基板の他方主面との間に延在するくさび部材によって、凹部付近における基板の変形を防ぐことができる。
くさび部材は、無線ＩＣチップが電気的に接続される配線電極から離れて形成され、無線ＩＣチップとは電気的に接続されない。そのため、くさび部材は、無線ＩＣチップの電気特性を劣化させることはない。
また、基板の一方主面と無線ＩＣチップとの間は、配線電極により最短距離で接続されるので、配線の迂回部分おいて不要なインダクタ成分やキャパシタ成分が発生して電気特性が劣化することがない。
好ましくは、前記くさび部材は、前記基板を貫通する貫通孔に導電材料が充填されてなる。
この場合、くさび部材を簡単に形成することができる。例えば、基板を貫通する配線用のビア導体と同じ材料を用いて、ビア導体と同時に、くさび部材を形成することができる。
好ましくは、前記基板の前記一方主面及び／又は前記他方主面に、前記給電回路が形成されている。
この場合、基板の両主面に給電回路のパターンを形成し、ビア導体等で両主面のパターンを接続することで、給電回路を小型化しても放射板と十分に電磁界結合させることができる。
好ましくは、前記無線ＩＣチップの全体が、前記基板の前記一方主面に隣接して形成された前記凹部の開口よりも前記凹部の前記底面側に配置されている。
この場合、無線ＩＣチップは、凹部の内側に完全に収納され、基板からは突出しない。そのため、無線ＩＣチップが基板から突出している場合と比べると、無線ＩＣチップに外部からの衝撃等が直接作用しにくいので、無線ＩＣデバイスの信頼性を向上させることができる。
好ましくは、前記凹部の前記底面の法線方向から透視したとき大きさが異なる、複数の前記くさび部材を備える。前記凹部の前記底面の中心に相対的に近い領域に、前記凹部の前記底面の法線方向から透視したとき相対的に大きい前記くさび部材が配置される。前記凹部の前記底面の中心から相対的に遠い領域に、前記凹部の前記底面の法線方向から透視したとき相対的に小さい前記くさび部材が配置されている。
この場合、加工変形量が相対的に大きく、戻り変形も相対的に大きい凹部の中心に相対的に近い領域に、相対的に大きいくさび部材を配置して戻り変形の抑止力を相対的に大きくする。これにより、より効果的に基板の凹部付近の変形を防止することができる。
好ましくは、前記凹部に搭載された前記無線ＩＣチップの周囲を覆う保護膜をさらに備える。
この場合、無線ＩＣチップは、外部からの湿気や有害ガスの侵入が保護膜により阻止され、保護されるので、無線ＩＣデバイスの信頼性をさらに向上させることができる。
また、本発明は、種々の無線ＩＣデバイスの製造方法を提供する。
無線ＩＣデバイスの製造方法は、（ａ）放射板と、（ｂ）無線ＩＣチップと、（ｃ）前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備えた無線ＩＣデバイスの製造方法である。無線ＩＣデバイスの製造方法は、（ｉ）樹脂材料からなり、前記給電回路に接続された配線電極が前記基板の一方主面に予め形成されている前記基板の前記一方主面の一部及び前記配線電極の一部を押圧して、前記基板に凹部を形成するとともに、前記凹部の底面及び内周面に沿って前記配線電極を延在させる、凹部形成工程と、（ii）前記配線電極から離れて前記凹部の前記底面と前記基板の他方主面との間に延在するくさび部材を、前記樹脂材料と異なる材料で形成する、くさび部材形成工程と、（iii）前記凹部に前記無線ＩＣチップを搭載して、前記無線ＩＣチップを前記配線電極に結合する、実装工程とを含む。
この方法によれば、基板を押圧して凹部を形成することにより、製造コストを低減することができる。また、凹部の底面及び内周面に沿って配線電極が形成されるので、凹部に実装された無線ＩＣチップと基板の一方主面との間を接続する引き回し配線の距離をできるだけ短くして、引き回し配線による電気特性の劣化を防ぐことができる。
他の無線ＩＣデバイスの製造方法は、（ａ）放射板と、（ｂ）無線ＩＣチップと、（ｃ）前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備えた無線ＩＣデバイスの製造方法である。無線ＩＣデバイスの製造方法は、（ｉ）樹脂材料からなり、前記給電回路に接続された配線電極が前記基板の一方主面に予め形成されている前記基板の前記配線電極から離れて前記基板の前記一方主面と前記基板の他方主面との間に延在するくさび部材を、前記樹脂材料と異なる材料で形成する、くさび部材形成工程と、（ii）前記基板の前記一方主面の一部及び前記配線電極の一部と前記くさび部材とを押圧して、前記基板に凹部を形成するとともに、前記凹部の底面及び内周面に沿って前記配線電極を延在させ、前記くさび部材が前記凹部の底面と前記基板の前記他方主面との間に延在させる、凹部形成工程と、（iii）前記凹部に前記無線ＩＣチップを搭載して、前記無線ＩＣチップを前記配線電極に結合する、実装工程とを含む。
この方法によれば、凹部形成と同時に、くさび部材の硬化を図ることができるので、凹部の高さが安定する。
また、基板を押圧して凹部を形成することにより、製造コストを低減することができる。また、凹部の底面及び内周面に沿って配線電極が形成されるので、凹部に実装された無線ＩＣチップと基板の一方主面との間を接続する引き回し配線の距離をできるだけ短くして、引き回し配線による電気特性の劣化を防ぐことができる。
さらに別の無線ＩＣデバイスの製造方法は、（ａ）放射板と、（ｂ）無線ＩＣチップと、（ｃ）前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備えた無線ＩＣデバイスの製造方法である。無線ＩＣデバイスの製造方法は、（ｉ）樹脂材料からなり、前記給電回路に接続された配線電極が前記基板の一方主面に予め形成されている前記基板の前記配線電極から離れて前記基板の前記一方主面と前記基板の他方主面との間に延在するくさび部材を、前記樹脂材料とは異なる材料で形成する、くさび部材形成工程と、（ii）前記基板の前記配線電極に対向するように前記無線ＩＣチップを前記基板の一方主面に搭載した状態で、前記無線ＩＣチップを前記基板の前記一方主面に向けて押圧して、前記基板に前記無線ＩＣチップが埋め込まれる凹部を形成するとともに、前記凹部の底面及び内周面に沿って前記配線電極を延在させ、前記くさび部材を前記凹部の前記底面と前記基板の前記他方主面との間に延在させる、凹部形成及び実装工程とを含む。
この方法によれば、凹部形成及び実装工程の一工程で、凹部の形成と無線ＩＣチップの実装とを行うことができ、高さが安定した凹部を形成することができ、無線ＩＣチップの搭載も安定させることができる。
また、無線ＩＣチップを介して基板を押圧して基板に凹部を形成することにより、製造コストを低減することができる。また、凹部の底面及び内周面に沿って配線電極が形成されるので、凹部に実装された無線ＩＣチップと基板の一方主面との間を接続する引き回し配線の距離をできるだけ短くして、引き回し配線による電気特性の劣化を防ぐことができる。
本発明によれば、無線ＩＣデバイスの製造コストを低減することができ、電気特性の劣化を防ぐことができる
以下、本発明の実施の形態として実施例を図１〜図１１を参照しながら説明する。
＜実施例１＞ 実施例１の無線ＩＣデバイス１０について、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１の断面図に模式的に示すように、無線ＩＣデバイス１０は、基板２２の凹部２１内に無線ＩＣチップ３０が実装されているモジュール部品２０が、絶縁性の粘着シート（市販シールの粘着面の粘着性薄膜)、接着材等の接合材１６を介して、放射板１４に接合されている。放射板１４は、導電材料により所定の形状に形成されている。
放射板１４は、例えばシート状の基材に、Ａｇ粒子含有樹脂の印刷、インクジェットやフォトリソグラフィによる微細配線などにより形成し、放射板１４を形成した基材を物品に接着するようにしてもよい。
放射板１４は、絶縁性の接合材１６を介して、基板２２と電磁界によって結合されるが、直流的に導通しない。詳しくは、基板２２は結合用電極を含み、放射板１４と結合用電極とを、電磁波を介して電磁界結合させる。なお、電界だけ、磁界だけを利用して電磁界結合させてもよい。
無線ＩＣデバイス１０をＲＦ−ＩＤシステムに用いる場合、物品に貼り付けられた無線ＩＣデバイス１０に対して、外部から不図示のリーダライタを用い、放射板１４を介して無線ＩＣチップ３０と通信し、無線ＩＣチップ３０に格納されたデータを非接触で読み出す。
基板２２は、樹脂材料からなる。基板２２の凹部２１は、基板２２を押圧することにより形成されている。基板２２の一方主面である上面２２ａと凹部２１の内周面２１ｔ及び底面２１ｓに沿って配線パターン２４が形成され、基板２２の他方主面である下面２２ｂに沿って配線パターン２６が形成されている。
図１では、凹部２１の底面２１ｓと基板２２の下面２２ｂとの間を貫通し、配線パターン２４，２６に接続された貫通導体２８のみが図示されているが、詳しくは、凹部２１を上から見た平面図である図３に示すように、凹部２１の底面２１ｓに形成されている４つの配線パターン２４ａ〜２４ｄのうち２つの配線パターン２４ｂ，２４ｃに、それぞれ貫通導体２８が接続されている。さらに、配線パターン２４ａ〜２４ｄから離れた位置にも、貫通導体２８ａ，２８ｂが形成されている。これらの貫通導体２８ａ，２８ｂは、くさび部材であり、配線パターン２４ｂ，２４ｃに接続された貫通導体２８と同様に、凹部２１の底面２１ｓと基板２２の下面２２ｂとの間に延在している。
モジュール部品２０は、図４の平面図に模式的に示すように、凹部２１の底面２１ｓに形成されている配線パターン２４ａ〜２４ｄ上に無線ＩＣチップ３０が実装される。無線ＩＣチップ３０は、Ａｕバンプ、Ａｇバンプ、はんだバンプなどを利用するフリップチップ接合やＡｇナノ接合によって、バンプ１２を介して実装されている。ダイボンディング、ワイヤボンディングによる接合を利用したり、これらの接合を組み合わせたりして実装してもよい。あるいは、無線ＩＣチップの実装電極と配線パターンとの間に絶縁体材料を配置し、容量あるいは磁界などにより電磁界的に結合するようにしても構わない。
貫通導体２８が接続されている配線パターン２４ｂ，２４ｃには無線ＩＣチップ３０の入出力端子が接続され、他の配線パターン２４ａ，２４ｄには無線ＩＣチップ３０のダミー端子が接続される。配線パターン２４ｂ，２４ｃは、貫通導体２８を介して、基板２２の下面２２ｂの配線パターン２６により形成された給電回路２６ｓ，２６ｔに電気的に接続されている。なお、図４には、配線パターン２４のうち基板２２の上面２２ａに形成されている部分（図１参照）は図示されていない。
押圧により凹部２１が形成された基板２２は、凹部２１付近が押圧後に変形することがある。凹部２１の底面２１ｓと基板２２の下面２２ｂとの間に延在する貫通導体２８，２８ａ，２８ｂは、凹部２１付近の基板２２の押圧後の戻り変形を防止する。
貫通導体２８，２８ａ，２８ｂは、基板２２の凹部２１付近の変形を抑制するため、基板２２とは異なる材料で形成する。配線パターン２４ａ〜２４ｄから離れて形成されている貫通導体２８ａ，２８ｂは、電気的な接続を目的とするものではないため、導電材料を用いずに形成することもできるが、電気的な接続を目的とする貫通導体２８と同じ材料を用いれば、貫通導体２８と同時に形成することができ、工程が簡略になり、製造コストを低減することができる。
図３に示すように、貫通導体２８，２８ａ，２８ｂは、凹部２１の中心に近いものほど大きくし、凹部２１の中心から遠いものほど小さくする。基板２２は、凹部２１の中心に近いほど押圧による加工変形量が大きく、凹部２１の中心から遠いほど押圧による加工変形量が小さくなる。基板２２は、加工変形量が大きい部分ほど、加工後の戻り変形が大きくなる傾向があるので、加工後の戻り変形が大きくなる部分ほど貫通導体を大きくして、戻り変形に対する抑止力を大きくする。これによって、同じ量の材料を用いて効率的に貫通導体を形成することができる。
材料の種類や凹部の寸法・形状、加工条件などによっては、凹部２１の内周面に近いほど基板２２の加工後の戻り変形が大きく、凹部２１の中心に近いほど加工後の戻り変形が小さくなる場合もあり得る。このような場合には、凹部２１の内周面２１ｔに近い貫通導体ほど大きくし、凹部２１の中心に近い貫通導体ほど小さくすればよい。
配線パターン２４のうち基板２２の上面２２ａに形成されている部分と、基板２２の下面２２ｂに形成されている配線パターン２６とによって、インダクタンス素子を含む給電回路が構成されている。給電回路は、無線ＩＣチップ３０が動作する動作周波数に対応する共振周波数を有する共振回路を含む。給電回路は、放射板１４と無線ＩＣチップ３０との特性インピーダンスを整合する整合回路を有していてもよい。
次に、モジュール部品２０の作製工程について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、モジュール部品２０の作製工程を模式的に示す断面図である。
まず、図２（ａ）に示すように、金属箔付き樹脂シートを用意し、エッチング等により金属箔を所定のパターンに加工することにより、樹脂シートの基板２２の両面又は片面に金属箔の配線パター２４，２６を形成する。基板２２の上面２２ａに形成される配線パターン２４は、後工程における押圧により凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔとなる部分にも所定のパターンが形成されている。
基板２２に用いる樹脂シートには、加工が簡単であり、加工後の変形が少ない材料が適しており、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド、フッ素樹脂の樹脂シートを基板２２に用いる。樹脂シートの金属箔には、配線パターンの加工が容易な材料、例えば銅を用いる。
次いで、図２（ａ）において矢印１８で示すように、樹脂シートの基板２２の上面２２ａ側を押圧することにより、図２（ｂ）に示すように凹部２１を形成する。このとき、配線パターン２４のうち押圧により凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔとなる部分に予め形成されている部分も同時に押圧され、凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔに沿う形状に変形し、配線電極になる。
例えば、凹部２１の寸法・形状に対応する突起部を有する凸形状の金型等を樹脂シートの基板２２の上面２２ａに押し当てて、凹部２１を形成する。必要に応じて基板２２を加熱し、軟化した状態で押圧して凹部を加工してもよい。例えば、ホットプレート上に樹脂シートを載置して３００℃程度に加熱し、金型で凹部を形成する。
次いで、図２（ｃ）に示すように、レーザー加工や金型を用いた打ち抜き加工等により、凹部２１の底面２１ｓと樹脂シートの基板２２の下面２２ｂとの間を貫通する貫通孔２８ｓを形成した後、この貫通孔２８ｓにビアペースト等の導電性材料を充填することにより、貫通導体２８を形成する。
このとき、図３に示すように、配線パターン２４ｂ，２４ｃに接続される貫通導体２８と同時に、配線パターン２４ａ〜２４ｄから離れた位置に、貫通導体２８ａ，２８ｂを形成する。貫通導体２８ａ，２８ｂは、くさび部材である。
なお、貫通導体２８を形成するための貫通孔２８ｓや貫通導体２８ａ，２８ｂを形成するための貫通孔は、凹部２１の底面２１ｓ側から形成しても、樹脂シートの基板２２の下面２２ｂ側から形成してもよい。
次いで、図２（ｄ）に示すように、無線ＩＣチップ３０を凹部２１に実装する。すなわち、配線パターン２４のうち凹部２１の底面２１ｓに形成されている部分の上に、はんだバンプ１２等を介して、無線ＩＣチップ３０の端子を電気的に接続する。
複数個分を同時に作成する場合には、樹脂シートの基板２２を切断して、モジュール部品２０の個片に分割する。
以上の工程により、凹部２１は樹脂シートの基板２２を押圧することにより簡単に形成できるので、モジュール部品２０の低コスト化を図ることができる。また、無線ＩＣチップ３０と略同程度の厚みのモジュール部品２０を作製することができるので、低背化できる。
さらに、樹脂シートの基板２２の下面２２ｂと凹部２１の底面２１ｓとの間に延在する貫通導体２８，２８ａ，２８ｂは、樹脂シートの基板２２の貫通導体２８，２８ａ，２８ｂとの界面近傍部分の変形を拘束するため、基板２２の凹部２１付近の戻り変形を抑制することができる。
＜実施例２＞ 実施例２の無線ＩＣデバイスについて、図５及び図６を参照しながら説明する。
実施例２の無線ＩＣデバイスは、実施例１の無線ＩＣデバイスと同じ構成である。以下では、実施例１との相違点を中心に説明し、同じ構成部分には同じ符号を用いる。
実施例２の無線ＩＣデバイスは、モジュール部品の作製工程の順序が実施例１と異なる。以下、モジュール部品の作製工程について、図５の断面図及び図６の要部平面図を参照しながら説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、金属箔付き樹脂シートを用意し、エッチング等により金属箔を所定のパターンに加工することにより、樹脂シートの基板２２の両面２２ａ，２２ｂ又は片面に配線パター２４，２６を形成する。基板２２の上面２２ａに形成される配線パターン２４は、後工程における押圧により凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔとなる部分にも所定のパターンが形成されている。
基板２２に用いる樹脂シートには、加工が簡単であり、加工後の変形が少ない材料が適しており、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド、フッ素樹脂の樹脂シートを基板２２に用いる。樹脂シートの金属箔には、配線パターンの加工が容易な材料、例えば銅を用いる。
次いで、図５（ｂ）に示すように、レーザー加工や金型を用いた打ち抜き加工等により、樹脂シートの基板２２の両面２２ａ，２２ｂ間を貫通する貫通孔２８ｔを形成し、この貫通孔２８ｔにビアペースト等の導電性材料を充填することにより、貫通導体２８ｘを形成する。
このとき、図６に示すように、押圧により凹部２１の底面２１ｓになる領域２１ｘに予め形成された配線パターン２４ａ〜２４ｄのうち、２つの配線パターン２４ｂ，２４ｃにそれぞれ接続されるように貫通導体２８ｘを形成し、同時に、配線パターン２４ａ〜２４ｄから離れた位置に貫通導体２８ｐ，２８ｑを形成する。
なお、貫通導体２８ｘを形成するための貫通孔２８ｔや貫通導体２８ｐ，２８ｑを形成するための貫通孔は、樹脂シートの基板２２の上面２２ａ側から形成しても、下面２２ｂ側から形成してもよい。
次いで、図５（ｃ）において矢印１８ａで示すように、樹脂シートの基板２２の上面２２ａ側を押圧することにより、凹部２１を形成する。このとき、配線パターン２４は、押圧により凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔとなる領域に予め形成されている部分が同時に押圧され、凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔに沿った形状に形成され、配線電極になる。
同時に、貫通導体２８ｘ，２８ｐ，２８ｑ（図６参照）も押圧され、変形し、凹部２１の底面２１ｓと基板２２の下面２２ｂとの間に延在する。貫通導体２８ｐ，２８ｑは、くさび部材であり、配線パターン２４（２４ａ〜２４ｄ）から離れたままである。
例えば、凹部２１の寸法・形状に対応する突起部を有する凸形状の金型等を樹脂シートの基板２２の上面２２ａに押し当てて、凹部２１を形成する。樹脂シートを加熱し、軟化した状態で、押圧により凹部を加工してもよい。例えば、ホットプレート上に樹脂シートを載置し、金型を押し当てる。
次いで、図５（ｄ）に示すように、無線ＩＣチップ３０を凹部２１に実装する。すなわち、配線パターン２４のうち凹部２１の底面２１ｓに形成されている部分に、バンプ１２等を介して、無線ＩＣチップ３０を電気的に接続する。
複数個分を同時に作成する場合には、樹脂シートの基板２２を切断して、モジュール部品２０の個片に分割する。
以上の工程により、凹部２１の形成とともに、貫通導体２８ｘ，２８ｐ，２８ｑの硬化が図れるので、凹部２１の高さが安定する。
また、実施例１と同様に、凹部２１は樹脂シートの基板２２を押圧することにより簡単に形成できるので、モジュール部品２０の低コスト化を図ることができる。また、無線ＩＣチップ３０と略同程度の厚みのモジュール部品２０を作製することができるので、低背化できる。
また、凹部２１の内周面２１ｔや底面２１ｓに簡単に配線パターン２４を形成することができる。そのため、凹部２１に実装された無線ＩＣチップ３０と、基板２２の上面２２ａとの間の配線を最短距離で形成することができ、基板２２の下面２２ｂに迂回して配線を引き回す場合のような問題は発生しない。すなわち、配線部分において不要なインダクタ成分やキャパシタ成分が発生することにより電気特性が劣化したり、製造コストが増加したりすることはない。
さらに、樹脂シートの基板２２の下面２２ｂと凹部２１の底面２１ｓとの間に延在する貫通導体２８ｘ，２８ｐ，２８ｑは、樹脂シートの基板２２の貫通導体２８ｘ，２８ｐ，２８ｑとの界面近傍部分の変形を拘束するため、基板２２の凹部２１付近の戻り変形を抑制することができる。
＜実施例３＞ 実施例３の無線ＩＣデバイスについて、図７及び図８を参照しながら説明する。
実施例３の無線ＩＣデバイスは、実施例１の無線ＩＣデバイス１０と同じ構成である。実施例３の無線ＩＣデバイスは、モジュール部品２０の作製工程の順序が実施例１と異なる。以下、モジュール部品２０の作製工程について、図７の断面図及び図８の要部平面図を参照しながら説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、金属箔付き樹脂シートを用意し、エッチング等により金属箔を所定のパターンに加工することにより、樹脂シートの基板２２の両面２２ａ，２２ｂ又は片面に配線パター２４，２６を形成する。樹脂シートの基板２２には、加工が簡単であり、加工後の変形が少ない材料が適しており、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド、フッ素樹脂の樹脂シートを用いる。樹脂シートの金属箔には、配線パターンの加工が容易な材料、例えば銅を用いる。
次いで、図７（ｂ）に示すように、レーザー加工や金型を用いた打ち抜き加工等により、樹脂シートの基板２２の両面２２ａ，２２ｂ間を貫通する貫通孔２８ｔを形成し、この貫通孔２８ｔにビアペースト等の導電性材料を充填することにより、貫通導体２８ｘを形成する。
このとき、図８に示すように、押圧により凹部２１の底面２１ｓになる領域２１ｘに予め形成されている配線パターン２４ａ〜２４ｄのうち、２つの配線パターン２４ｂ，２４ｃにそれぞれ接続されるように貫通導体２８ｘを形成し、同時に、配線パターン２４ａ〜２４ｄから離れた位置に貫通導体２８ｐ，２８ｑを形成する。
なお、貫通導体２８ｘを形成するための貫通孔２８ｔや貫通導体２８ｐ，２８ｑを形成するための貫通孔は、樹脂シートの基板２２の上面２２ａ側から形成しても、下面２２ｂ側から形成してもよい。
次いで、図７（ｃ）に示すように、無線ＩＣチップ３０を、押圧後に凹部２１の底面２１ｓとなる領域に配置する。すなわち、押圧後に凹部２１の底面２１ｓとなる領域の配線パターン２４の上に、導電ペーストのバンプ１２が接するように、無線ＩＣチップ３０を配置する。そして、図７（ｄ）において矢印１８ｂで示すように、樹脂シートの基板２２の上面２２ａ側に配置されている無線ＩＣチップ３０を平板で押圧することにより、樹脂シートの基板２２に凹部２１を形成しつつ、無線ＩＣチップ３０を凹部２１内に埋め込む。
このとき、配線パターンのうち押圧により凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔとなる領域に予め形成されている部分が押圧され、凹部２１の底面２１ｓ及び内周面２１ｔに沿った形状になり、配線電極となる。
また、貫通導体２８ｘ，２８ｐ，２８ｑ（図８参照）も押圧され、変形し、凹部２１の底面２１ｓと基板２２の下面２２ｂとの間に延在する。貫通導体２８ｐ，２８ｑは、くさび部材であり、配線パターン２４（２４ａ〜２４ｄ）から離れたままである。
押圧時には、樹脂シートの基板２２をホットプレート上に載置するなどして温度を上げ、貫通導体２８ｘを形成するビアペーストと、無線ＩＣチップ３０を実装するためのバンプ１２（導電ペーストなど）を硬化させることで、一度に凹部２１の形成から無線ＩＣチップ３０の搭載までが終了することができる。
複数個分を同時に作成する場合には、樹脂シートの基板２２を切断して、モジュール部品２０の個片に分割する。
以上の工程により、凹部２１の形成とともに、無線ＩＣチップ３０のバンプ形成と、貫通孔２８ｔに充填されたビアペーストの硬化ができ、一工程で、高さが安定した凹部２１の形成と無線ＩＣチップ３０の搭載とができる。
また、実施例１と同様に、凹部２１は樹脂シートの基板２２を押圧することにより簡単に形成できるので、モジュール部品２０の低コスト化を図ることができる。また、無線ＩＣチップ３０と略同程度の厚みのモジュール部品２０を作製することができるので、低背化できる。
また、凹部２１の内周面２１ｔや底面２１ｓに簡単に配線パターン２４を形成することができる。そのため、凹部２１に実装された無線ＩＣチップ３０と、基板２２の上面２２ａとの間の配線を最短距離で形成することができ、基板２２の下面２２ｂに迂回して配線を引き回す場合のような問題は発生しない。すなわち、配線部分において不要なインダクタ成分やキャパシタ成分が発生することにより電気特性が劣化したり、製造コストが増加したりすることはない。
さらに、樹脂シートの基板２２の下面２２ｂと凹部２１の底面２１ｓとの間に延在する貫通導体２８ｘ，２８ｐ，２８ｑは、樹脂シートの基板２２の貫通導体２８，２８ｐ，２８ｑとの界面近傍部分の変形を拘束するため、基板２２の凹部２１付近の戻り変形を抑制することができる。
＜実施例４＞ 実施例４の無線ＩＣデバイスについて、図９及び図１０を参照しながら説明する。
実施例４の無線ＩＣデバイスは、基板が多層樹脂基板である点が実施例１とは異なる。
実施例４の無線ＩＣデバイスの基板は、図１０の分解平面図に示すように、４枚の樹脂基板３５〜３８が順に積層されている。
最上層となる樹脂基板３５の上面には、配線パターンとして、無線ＩＣチップの実装用電極４０，４２，４４，４６と、一端が実装用電極４０，４２に接続された配線パターン４１，４３とが形成されている。さらに、樹脂基板３５には、配線パターン４１，４３の他端に、貫通孔８０，９０が形成されている。
上から２層目の樹脂基板３６の上面には、略Ｓ字状の配線パターン５０が形成されている。さらに、樹脂基板３６には、配線パターン５０の両端に貫通孔８１，９１が形成され、配線パターン５０から離れて貫通孔８２，９２が形成されている。
上から３層目の樹脂基板３６の上面には、渦状の２つの配線パターン６０，６２が形成されている。さらに、樹脂基板３６には、配線パターン６０，６２の一端に貫通孔８３，９３が形成され、配線パターン６０，６２から離れて貫通孔８４，９４が形成されている。
最下層の樹脂基板３８の上面には、渦状の２つの配線パターン７０，７２が形成されている。
これらの樹脂基板３５〜３８は、貫通孔８０〜８４，９０〜９４にビアペーストが充填された後、積層され、貫通孔８０〜８４，９０〜９４に貫通導体が形成される。
樹脂基板３５〜３８が積層されたとき、貫通孔８０，８２，８４は連通し、貫通孔８０，８２，８４に形成された貫通導体により、最上層の樹脂基板３５の配線パターン４１，４３の他端と最下層の樹脂基板３８の配線パターン７０，７２の一端７０ａ，７２ａが電気的に接続される。
最下層の樹脂基板３８の配線パターン７０，７２の他端７０ｂ，７２ｂは、上から３層目の樹脂基板３７の貫通孔８３，８３に形成された貫通導体により、上から３層目の樹脂基板３７に形成された配線パターン６０，７０の一端に接続される。
上から３層目の樹脂基板３７に形成された配線パターン６０，７０の他端６０ａ，７０ａは、それぞれ、上から２層目の樹脂基板３６の貫通孔８１，９１に形成された貫通導体により、上から２層目の樹脂基板３６に形成された配線パターン５０の両端に接続される。
図１１は、樹脂基板３５〜３８を積層することにより基板の内部に形成される電気回路の電気回路図である。実装用電極４０，４２に対応する端子Ｐ１，Ｐ２の間に、２つのインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２が直列に接続されている。一方のインダクタンス素子Ｌ１は、図１０において左側の配線パターン５０，６０，７０により形成され、他方のインダクタンス素子Ｌ２は、図１０において右側の配線パターン５０，６２，７２により形成される。
樹脂基板３５〜３８を積層することにより形成された基板は、図９において鎖線で示す実装用電極４０，４２，４４，４４を含む領域２１ｙが押圧されて凹部が形成された後に、実装用電極４０，４２，４４，４４に無線ＩＣチップが実装される。
あるいは、樹脂基板３５〜３８を積層することにより形成された基板は、実装用電極４０，４２，４４，４４に無線ＩＣチップが配置された状態で、無線ＩＣチップが平板で押圧されて凹部が形成され、この凹部に無線ＩＣチップが埋め込まれる。
多層樹脂基板を押圧することにより凹部を形成することにより、製造コストを低減することができる。また、最上層となる樹脂基板３５の上面に形成された配線パターン４１，４３によって、凹部に実装された無線ＩＣチップと多層樹脂基板の上面との間を接続する引き回し配線の距離をできるだけ短くして、引き回し配線による電気特性の劣化を防ぐことができる。
＜変形例１＞ 変形例の無線ＩＣデバイス１１について、図１１の断面図を参照しながら説明する。
図１１に示すように、実施例４の無線ＩＣデバイス１１は、実施例１の構成に、保護膜３２が追加されている。すなわち、凹部２１に樹脂を充填することにより、凹部２１に実装された無線ＩＣチップ３０の周囲を囲む保護膜３２が形成されている。
無線ＩＣチップ３０は、保護膜３２により外部からの湿気や有害ガス等から保護されるので、無線ＩＣデバイス１１の信頼性をさらに向上させることができる。
＜まとめ＞ 以上に説明したように、樹脂の基板を押圧することにより凹部を形成することにより、無線ＩＣデバイスの製造コストを低減することができる。また、凹部に実装された無線ＩＣチップと基板上面との間を接続する配線部分の距離をできるだけ短くして、電気特性の劣化を防ぐことができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
例えば、貫通導体（くさび部材）は、断面一様であっても、断面の大きさが変化してもよい。貫通導体（くさび部材）は、例えば、一端の断面が大きく、他端に至るにしたがって断面が減少するくさび形状であってもよい。
無線ＩＣデバイスの断面図である。（実施例１） モジュール部品の作製工程を示す断面図である。（実施例１） 凹部の底面の平面図である。（実施例１） モジュール部品の平面図である。（実施例１） モジュール部品の作製工程を示す断面図である。（実施例２） 凹部の底面になる領域の平面図である。（実施例２） モジュール部品の作製工程を示す断面図である。（実施例３） 凹部の底面になる領域の平面図である。（実施例３） 基板の構成を示す構成図である。（実施例４） 基板内に構成される電気回路の電気回路図である。（実施例４） 無線ＩＣデバイスの断面図である。（変形例） 半導体装置の作製工程を示す断面図である。（従来例）
符号の説明
１０，１１ 無線ＩＣデバイス
１４ 放射板
２０ モジュール部品
２１ 凹部
２２ 基板
２４ 配線パターン
２６ 配線パターン
２８ 貫通導体
２８ａ，２８ｂ，２８ｐ，２８ｑ 貫通導体（くさび部材）
３０ 無線ＩＣチップ
４０ 基材
４２ 放射板

Claims (9)

  1. 放射板と、
    無線ＩＣチップと、
    前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板と、
    を備える無線ＩＣデバイスであって、
    前記基板は、
    樹脂材料からなり、前記基板の一方主面側に凹部が形成され、
    前記凹部の底面及び内周面と前記基板の前記一方主面とに沿って形成され、前記給電回路に電気的に接続された配線電極と、
    前記樹脂材料とは異なる材料で形成され、前記配線電極から離れて前記凹部の底面と前記基板の他方主面との間に延在する、くさび部材と、
    を備え、
    前記無線ＩＣチップは、前記凹部に搭載され、前記配線電極に結合されていることを特徴とする、無線ＩＣデバイス。
  2. 前記くさび部材は、前記基板を貫通する貫通孔に導電材料が充填されてなることを特徴とする、請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
  3. 前記基板の前記一方主面及び／又は前記他方主面に、前記給電回路が形成されたことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の無線ＩＣデバイス。
  4. 前記無線ＩＣチップの全体が、前記基板の前記一方主面に隣接して形成された前記凹部の開口よりも前記凹部の前記底面側に配置されていることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の無線ＩＣデバイス。
  5. 前記凹部の前記底面の法線方向から透視したとき大きさが異なる、複数の前記くさび部材を備え、
    前記凹部の前記底面の中心に相対的に近い領域に、前記凹部の前記底面の法線方向から透視したとき相対的に大きい前記くさび部材が配置され、
    前記凹部の前記底面の中心から相対的に遠い領域に、前記凹部の前記底面の法線方向から透視したとき相対的に小さい前記くさび部材が配置されていることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の無線ＩＣデバイス。
  6. 前記凹部に搭載された前記無線ＩＣチップの周囲を覆う保護膜をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の無線ＩＣデバイス。
  7. 放射板と、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備えた無線ＩＣデバイスの製造方法において、
    樹脂材料からなり、前記給電回路に接続された配線電極が前記基板の一方主面に予め形成されている前記基板の前記一方主面の一部及び前記配線電極の一部を押圧して、前記基板に凹部を形成するとともに、前記凹部の底面及び内周面に沿って前記配線電極を延在させる、凹部形成工程と、
    前記配線電極から離れて前記凹部の前記底面と前記基板の他方主面との間に延在するくさび部材を、前記樹脂材料と異なる材料で形成する、くさび部材形成工程と、
    前記凹部に前記無線ＩＣチップを搭載して、前記無線ＩＣチップを前記配線電極に結合する、実装工程と、
    を含むことを特徴とする、無線ＩＣデバイスの製造方法。
  8. 放射板と、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備えた無線ＩＣデバイスの製造方法において、
    樹脂材料からなり、前記給電回路に接続された配線電極が前記基板の一方主面に予め形成されている前記基板の前記配線電極から離れて前記基板の前記一方主面と前記基板の他方主面との間に延在するくさび部材を、前記樹脂材料と異なる材料で形成する、くさび部材形成工程と、
    前記基板の前記一方主面の一部及び前記配線電極の一部と前記くさび部材とを押圧して、前記基板に凹部を形成するとともに、前記凹部の底面及び内周面に沿って前記配線電極を延在させ、前記くさび部材が前記凹部の底面と前記基板の前記他方主面との間に延在させる、凹部形成工程と、
    前記凹部に前記無線ＩＣチップを搭載して、前記無線ＩＣチップを前記配線電極に結合する、実装工程と、
    を含むことを特徴とする、無線ＩＣデバイスの製造方法。
  9. 放射板と、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが実装され、インダクタンス素子を含む共振回路及び／又は整合回路を有する給電回路を備え、前記給電回路が前記放射板と電磁界結合する基板とを備えた無線ＩＣデバイスの製造方法において、
    樹脂材料からなり、前記給電回路に接続された配線電極が前記基板の一方主面に予め形成されている前記基板の前記配線電極から離れて前記基板の前記一方主面と前記基板の他方主面との間に延在するくさび部材を、前記樹脂材料とは異なる材料で形成する、くさび部材形成工程と、
    前記基板の前記配線電極に対向するように前記無線ＩＣチップを前記基板の一方主面に搭載した状態で、前記無線ＩＣチップを前記基板の前記一方主面に向けて押圧して、前記基板に前記無線ＩＣチップが埋め込まれる凹部を形成するとともに、前記凹部の底面及び内周面に沿って前記配線電極を延在させ、前記くさび部材を前記凹部の前記底面と前記基板の前記他方主面との間に延在させる、凹部形成及び実装工程と、
    を含むことを特徴とする、無線ＩＣデバイスの製造方法。
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