JP2010055416A - 電磁結合モジュールの検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤシステムで使用される電磁結合モジュールに対する検査（データの読込み及び／又は書込み）を簡略化された装置で短時間に行うことができる検査システムを得る。
【解決手段】無線ＩＣと、該無線ＩＣと結合され、インダクタンス素子を含む給電回路を有する給電回路基板とで構成される電磁結合モジュール１００が平面的に集合された状態において、複数の電磁結合モジュール１００の給電回路に同時に結合してデータの読込み及び／又は書込みが可能なプローブ２１，２２を備える。プローブ２１，２２はそれぞれリーダ／ライタ１５に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁結合モジュールの検査システム、特に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる無線ＩＣデバイスを構成する電磁結合モジュールの検査システムに関する。

従来、物品の管理システムとして、誘導電磁界を発生するリーダ／ライタと物品に付された所定の情報を記憶した無線タグ（無線ＩＣデバイスとも称する）とを非接触方式で通信し、情報を伝達するＲＦＩＤシステムが開発されている。この種のＲＦＩＤシステムに使用される無線タグの検査装置として、特許文献１には、ＩＣチップとアンテナとが一体となったインレットに対し、非接触で散乱パラメータを測定し、良否判定を行う装置が記載されている。この検査装置では、インレットを複数個整列させたカード基材シートに対し、インレットごとに用意した検出ヘッドを切換え装置でインレットを切り換えつつ測定／検査を行う。

しかしながら、特許文献１に記載の検査装置では、１個のインレットに対して１個の検出ヘッドが必要であり、その検出ヘッドを切り換えるための切換え装置も必要となるため、検査装置が複雑化し、高価につく。また、各インレットごとに切り換えながら検査を行うため、切換え時間などで検査時間が長くなるという問題点も有していた。
特開２００２−７９６９号公報

そこで、本発明の目的は、電磁結合モジュールに対する検査（データの読込み及び／又は書込み）を簡略化された装置で短時間に行うことができる検査システムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一形態である電磁結合モジュールの検査システムは、
無線ＩＣと、該無線ＩＣと結合され、インダクタンス素子を含む給電回路を有する給電回路基板とで構成される電磁結合モジュールの検査システムであって、
複数の前記電磁結合モジュールが平面的に集合された状態において、複数の電磁結合モジュールの給電回路に同時に結合してデータの読込み及び／又は書込みが可能なプローブを備えていること、
を特徴とする。

前記電磁結合モジュールの検査システムにおいて、電磁結合モジュールとは、放射板と組み合わせることでＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタと所定の周波数の電磁波にて交信することのできる無線ＩＣデバイスの構成部品である。

本発明によれば、複数の電磁結合モジュールのそれぞれに設けた給電回路に同時に結合してデータの読込み及び／又は書込みが可能なプローブを備えているため、複数の電磁結合モジュールを同時に検査（データの読込み及び／又は書込み）することができ、複数の電磁結合モジュールに対してプローブを置き換えたりする必要はないので短時間での検査が可能である。また、必要数の電磁結合モジュールに対するプローブを備えていればよく、検査装置を簡略化することができる。

以下に、本発明に係る電磁結合モジュールの検査システムの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施例において同じ部品、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施例、図１〜図１１参照）
第１実施例である検査システム１０Ａは、図１に示すように、基板１１上に、それぞれ長尺状の複数の第１プローブ２１及び第２プローブ２２を交互に隣接して配置したものである。第１及び第２プローブ２１，２２は基板１１上に形成された電極であって、それぞれ一方端部が電気的に接続され、リーダ／ライタ１５に接続されている。

図２は、検査のために、図１に示した基板１１上に複数の電磁結合モジュール１００を設置した状態を示している。電磁結合モジュール１００は一つの親基板に複数単位でマトリクス状に形成されており、後に一点鎖線Ａでカットされることにより、一単位ごとに分割される。

各電磁結合モジュール１００は、図３に示すように、所定周波数の信号を処理する無線ＩＣチップ１０５と、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２を含む給電回路１１５（整合回路及び／又は共振回路）を内蔵した給電回路基板１１０とで構成されている。給電回路基板１１０の裏面側に設けた端子電極１１１ａ，１１１ｂが放射板１２０ａ，１２０ｂと電磁界結合あるいは直接電気的に導通することにより放射板１２０ａ，１２０ｂを介してリーダ／ライタ１５と交信する。無線ＩＣチップ１０５は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、一対の入出力端子電極が給電回路１１５の端子と電気的に接続されている。なお、給電回路１１５は種々の構成を採用できる。また、無線ＩＣもチップタイプではなく、給電回路基板１１０に一体的に形成されていてもよい。

各電磁結合モジュール１００の給電回路基板１１０の裏面側に設けた端子電極１１１ａ，１１１ｂが前記第１及び第２プローブ２１，２２と対向し、第１及び第２プローブ２１，２２が給電回路１１５に結合する。そして、リーダ／ライタ１５から所定の信号を第１及び第２プローブ２１，２２を通じて送信することにより、給電回路１１５を介して無線ＩＣチップ１０５が駆動され、無線ＩＣチップ１０５からの信号が第１及び第２プローブ２１，２２を介してリーダ／ライタ１５へ送信される。

図４に基板１１上に電磁結合モジュール１００を配置した状態の第１例を示し、給電回路基板１１０には端子電極１１１ａ，１１１ｂが裏面側に内蔵されている。この第１例では、第１及び第２プローブ２１，２２と端子電極１１１ａ，１１１ｂとは磁界結合又は電界結合する。なお、符号１０６は無線ＩＣチップ１０５の保護膜（樹脂膜）である。

図５に第２例を示し、端子電極１１１ａ，１１１ｂは給電回路基板１１０の裏面に露出させて設けられている。この第２例では、第１及び第２プローブ２１，２２と端子電極１１１ａ，１１１ｂとは電磁界的に結合するとともに電気的にも導通する。図６に第３例を示し、端子電極１１１ａ，１１１ｂは給電回路基板１１０の裏面側に内蔵され、第１及び第２プローブ２１，２２も基板１１に内蔵されている。

図７は第４例を示し、電磁結合モジュール１００を一単位ごとに分割した後、保護膜１０６側を粘着シート１９にマトリクス状に貼着している。図８は第５例を示し、電磁結合モジュール１００を一単位ごとに分割した後、給電回路基板１１０の裏面側を粘着シート１９にマトリクス状に貼着している。

図９は第６例を示し、既に一単位ごとにカットされた電磁結合モジュール１００を隣接空間を設けてトレイ（図示せず）にマトリクス状に配列したものである。所定の幅を有するダイサーで親基板をカットした状態の電磁結合モジュール１００をカットしたままの状態で検査する形態でもある。

図４〜図９のそれぞれの配置において、前記検査システムでは、以下の手順で各モジュールへＩＤの書込み、読込みを実行する。リーダ／ライタ１５にフィルタ機能を持たせ、まず、ランダムに一つずつのモジュールを選択してＩＤを「００００００００１」から順次書き込んでいく。図１０では１８個のモジュール１〜１８に対してＩＤを順次書き込む。

ここでは、フィルタを「０００＊＊＊＊＊＊」と設定し、「０００＊＊＊＊＊＊」以外のＩＤを持つモジュールのみＩＤの書込みを行うようにリーダ／ライタ１５を設定しておく。なお、＊はどのような数字あるいはアルファベットでも構わないという意味である。また、「０００＊＊＊＊＊＊」は、書込みを行うＩＤとは別のＩＤに設定しておく。このようにすることで、全てのモジュールに固有のシリアル番号を書き込むことができる。

また参考として、複数あるモジュールからＩＤを書き込む一つのモジュールを選択する方法の一例を図１１に示す。まず、リーダ／ライタから全てのモジュールへ乱数発生命令を出す。この乱数はＩＤとは別物である。その命令を受けたモジュールは、それぞれ別の乱数を発生させる。次に、リーダ／ライタは所定の乱数を選択し、その乱数を発生したモジュールだけ応答するような命令を出す。そして、その所定の乱数を発生したモジュールのみ応答命令を受信し、そのモジュールからリーダ／ライタへ応答することによりＩＤを書き込むモジュールを選択することができる。その選択されたモジュールに対して前記の方法でＩＤの書込みや検査を行うことができる。

なお、前記検査システム１０Ａにおいては、各電磁結合モジュール１００へのデータの書込み以外に、無線ＩＣチップ１０５や給電回路基板１１０の特性を測定し、良品、不良品を検査することも可能である。

以上説明した検査システム１０Ａにおいては、複数の電磁結合モジュール１００の給電回路１１５に同時に結合してデータの読込み及び／又は書込みが可能な第１及び第２プローブ２１，２２を備えているため、複数の電磁結合モジュール１００を同時に検査（データの読込み及び／又は書込み）することができ、複数の電磁結合モジュール１００に対してプローブ２１，２２を置き換えたりする必要はないので短時間での検査が可能である。また、必要数の電磁結合モジュール１００に対するプローブ２１，２２を備えていればよく、装置を簡略化することができる。

（第２実施例、図１２参照）
第２実施例である検査システム１０Ｂは、図１２に示すように、両端部を除いたプローブ２３，２４を幅広くして一体化したものである。第１プローブ２３及び第２プローブ２４のそれぞれ一方端部が電気的に接続され、リーダ／ライタ１５に接続されている。第２実施例は、換言すれば、隣接する電磁結合モジュール１００に対するプローブを共有している。

本第２実施例での動作は前記第１実施例と同様であり、効果も第１実施例と同様である。特に、プローブ２３，２４の幅が広くなるため、基板上にプローブ２３，２４を形成する工程が容易になり、配線も簡略化される。

（第３実施例、図１３参照）
第３実施例である検査システム１０Ｃは、図１３に示すように、第１プローブ２１の一方端部に切換えスイッチ３１を設けている。スイッチ３１を切り換えることで、特定の一つの第１プローブ２１のみを動作可能とし、列ごとに検査対象となる電磁結合モジュール１００を選択することができる。また、スイッチ３１は複数の第１プローブ２１を同時に選択できるように構成してもよい。

本第３実施例での動作は前記第１実施例と同様であり、効果も第１実施例と同様である。特に、第１プローブ２１の動作を切換え可能であるため、モジュール１００を列ごとに所望のＩＤを書き込んだり、特性を測定することができる。

（第４実施例、図１４参照）
第４実施例である検査システム１０Ｄは、図１４に示すように、第１プローブ２１を単一の電磁結合モジュール１００の給電回路１１５に結合する個別プローブに分割し、それぞれの第１（個別）プローブ２１に切換えスイッチ３２を設けている。スイッチ３２は一つだけをオンにしても、複数個を同時にオンにしてもよく、任意の電磁結合モジュール１００に所望のＩＤを書き込んだり、特性を測定することができる。

本第４実施例での動作は前記第１実施例と同様であり、効果も第１実施例と同様である。特に、第１プローブ２１を個別にオン／オフできるため、特定の電磁結合モジュール１００に対する検査（読込み、書込み）が可能であり、特定の電磁結合モジュール１００に対する履歴情報を、例えばリーダ／ライタ１５にメモリしておくことができる。従って、電磁結合モジュール１００が出荷された後に不具合が発見された場合にそのモジュール１００の履歴を追跡することが可能となる。

（第５実施例、図１５参照）
第５実施例である検査システム１０Ｅは、図１５に示すように、第１及び第２プローブ２１，２２を電磁結合モジュール１００の親基板に対して、例えば１／４のサイズとしたものである。本第５実施例においては、一つの親基板に形成されている電磁結合モジュール１００を四つのブロックに分けて、ＩＤの書込みあるいは特性の測定を行うことになる。動作や効果は前記第１実施例で説明したとおりであり、電磁結合モジュール１００の親基板が大きくなっても対応することができる。

（第６実施例、図１６及び図１７参照）
第６実施例である検査システム１０Ｆは、図１６に示すように、ループ形状のプローブ２５としたもので、プローブ２５の両端はリーダ／ライタ１５に接続されている。電磁結合モジュール１００の給電回路１１５は図１７に示すようにコイル１１７を含むように形成され、各コイル１１７が両側では互いに逆方向に電流が流れるプローブ２５と主として磁界結合する。動作や効果は前記第１実施例と同様である。

（第７実施例、図１８参照）
第７実施例である検査システム１０Ｇは、図１８に示すように、ループ形状のプローブ２５とした点は前記第６実施例と同様である。異なるのは、隣接する電磁結合モジュール１００のプローブを共有している点である。本第７実施例の動作や効果は前記第１実施例及び第６実施例と同様であり、特に、プローブ２５の引き回しが半減するので、基板上にプローブ２５を形成する工程が容易になり、配線も簡略化される。

（第８実施例、図１９参照）
第８実施例である検査システム１０Ｈは、図１９に示すように、第１プローブ２１の一方端部に切換えスイッチ３３を設け、第２プローブ２２を単一の電磁結合モジュール１００の給電回路１１５に結合する個別プローブに分割し、それぞれの第２プローブ２２に切換えスイッチ３４を設けている。スイッチ３３とスイッチ３４のオン位置を任意に選択することにより複数のモジュールにＩＤを書き込んだり、全ての接点をオン状態とすることにより全てのモジュールに同時にＩＤを書き込むことも可能である。図１９は、スイッチ３３，３４は接点３３ａ，３４ａをオンに選択した場合を示しており、斜線を付したモジュールに対して書込みを行っている。

（実施例のまとめ）
前記電磁結合モジュールの検査システムにおいては、複数の電磁結合モジュールが平面的に集合された状態において、複数の電磁結合モジュールの給電回路に同時に結合してデータの読込み及び／又は書込みが可能なプローブを備えており、該プローブはリーダ／ライタに接続されている。

前記プローブは給電回路基板の給電回路と磁界結合及び／又は電界結合により電磁界的に結合してデータの読込み及び／又は書込みを行う。電磁結合モジュールは給電回路と結合する端子電極を備え、プローブは端子電極と直接接触してデータの読込み及び／又は書込みを行ってもよい。また、プローブは無線ＩＣを搭載した給電回路基板の一方主面と対向する他方主面側に配置される。

プローブはリーダ／ライタに接続される二つの端部を備えたループ形状であってもよい。あるいは、プローブはそれぞれ複数の第１プローブと第２プローブを備え、第１及び第２プローブの少なくともいずれかは長尺形状であり、複数の電磁結合モジュールに対して第１及び第２プローブが結合するように構成してもよい。

第１及び第２プローブは、ともに長尺形状であり、平面上で交互に隣接して配置されていてもよい。第１及び第２プローブの少なくともいずれかは、それらの一方端部が電気的に接続されていてもよい。

第１及び第２プローブの少なくともいずれかは、それらの一方端部に、特定の一つのプローブを選択するための切換え手段を備えていてもよい。あるいは、第１及び第２プローブのいずれかは、単一の電磁結合モジュールの給電回路に結合する個別プローブからなり、かつ、該個別プローブを選択するための切換え手段を備えていてもよい。

（他の実施例）
なお、本発明に係る電磁結合モジュールの検査システムは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。

第１実施例である検査システムを示す平面図である。 第１実施例である検査システムに集合された電磁結合モジュールを配置した状態を示す平面図である。 電磁結合モジュールを示す模式的断面図である。 第１実施例における配置関係の第１例を示す断面図である。 第１実施例における配置関係の第２例を示す断面図である。 第１実施例における配置関係の第３例を示す断面図である。 第１実施例における配置関係の第４例を示す断面図である。 第１実施例における配置関係の第５例を示す断面図である。 第１実施例における配置関係の第６例を示す平面図である。 モジュールへの書込み手順を示す説明図である。 モジュールの選択手順を示す説明図である。 第２実施例である検査システムを示す平面図である。 第３実施例である検査システムを示す平面図である。 第４実施例である検査システムを示す平面図である。 第５実施例である検査システムを示す平面図である。 第６実施例である検査システムを示す平面図である。 第６実施例である検査システムに集合された電磁結合モジュールを配置した状態を示す平面図である。 第７実施例である検査システムを示す平面図である。 第８実施例である検査システムを示す平面図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｈ…検査システム
１５…リーダ／ライタ
２１〜２５…プローブ
３１，３２，３３，３４…スイッチ
１００…電磁結合モジュール
１０５…無線ＩＣチップ
１１０…給電回路基板
１１１ａ，１１１ｂ…端子電極
１１５…給電回路
１１７…コイル
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス素子

Claims (11)

1. 無線ＩＣと、該無線ＩＣと結合され、インダクタンス素子を含む給電回路を有する給電回路基板とで構成される電磁結合モジュールの検査システムであって、
   複数の前記電磁結合モジュールが平面的に集合された状態において、複数の電磁結合モジュールの給電回路に同時に結合してデータの読込み及び／又は書込みが可能なプローブを備えていること、
   を特徴とする電磁結合モジュールの検査システム。
2. 前記プローブはリーダ／ライタに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁結合モジュールの検査システム。
3. 前記プローブは前記給電回路と磁界結合及び／又は電界結合により電磁界的に結合してデータの読込み及び／又は書込みを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁結合モジュールの検査システム。
4. 前記電磁結合モジュールは前記給電回路と結合する端子電極を備え、
   前記プローブは前記端子電極と直接接触してデータの読込み及び／又は書込みを行うこと、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システム。
5. 前記プローブは前記無線ＩＣを搭載した給電回路基板の一方主面と対向する他方主面側に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システム。
6. 前記プローブはリーダ／ライタに接続される二つの端部を備えたループ形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システム。
7. 前記プローブはそれぞれ複数の第１プローブと第２プローブを備え、前記第１及び第２プローブの少なくともいずれかは長尺形状であり、複数の前記電磁結合モジュールに対して前記第１及び第２プローブが結合すること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システム。
8. 前記第１及び第２プローブは、ともに長尺形状であり、平面上で交互に隣接して配置されていること、を特徴とする請求項７に記載の電磁結合モジュールの検査システム。
9. 前記第１及び第２プローブの少なくともいずれかは、それらの一方端部が電気的に接続されていること、を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電磁結合モジュールの検査システム。
10. 前記第１及び第２プローブの少なくともいずれかは、それらの一方端部に、特定の一つのプローブを選択するための切換え手段を備えたこと、を特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システム。
11. 前記第１及び第２プローブのいずれかは、単一の電磁結合モジュールの給電回路に結合する個別プローブからなり、かつ、該個別プローブを選択するための切換え手段を備えたこと、を特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システム。

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