JP2011015143A - Rfidタグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非接触通信型のICチップがその内部に封入され、ICチップが信号を送受信するための信号端子を含む複数の接続端子T1〜T12がその外部に配設されたICパッケージ10と、上面にICパッケージ10が実装される基板20と、基板20の上面と平行な面に少なくとも形成され、信号端子と電気的に接続する平板状のアンテナパターン111,112とを有する。基板20の上面と平行に形成されたアンテナパターン111,112の領域の一部は、ICパッケージ10の下側領域の少なくとも一部と重なっており、これによりアンテナの有効面積がICパッケージ10の下側領域に対して拡大される。
【選択図】図1
Description
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態のRFIDタグの構成を示す図である。図1(A)は、平面図、図1(B)は正面図、図1(C)は側面図である。
図2は、図1中の側面図におけるA−A矢視から見たICパッケージ10の断面を示している。ICパッケージ10の外装11の内部には、非接触型のICチップ12およびリードフレーム13が封入されている。
図3は、ICパッケージ10が実装される前のRFIDタグ100の平面図を示している。なお、図3では、ICパッケージ10の外形を点線で表している。図3に示すように、アンテナパターン111,112は、それぞれ、縦方向、横方向の長さがともに同じ長方形の形状を有し、基板20の中央部で離間している。また、アンテナパターン111,112は、基板20の上面の略全面を覆うように形成されており、これにより、アンテナとしての有効面積を大きくしている。
ICパッケージ10は、接続端子T1〜T3,T7〜T9がアンテナパターン111の上に接触し、接続端子T4〜T6,T10〜T12がアンテナパターン112の上に接触するように、基板20に実装されている。接続端子とアンテナパターンとは、例えば、半田などの導電材料により固着される。
図5に示すICパッケージ10aでは、図2のICパッケージ10と同様に、信号端子である接続端子T9,T10は、リードフレーム13aとは電気的に絶縁されている。そして、接続端子T9,T10は、ICチップ12の入出力用信号12a,12bにそれぞれボンディングワイヤ14a,14bを介して電気的に接続されている。
図6は、第2の実施の形態のRFIDタグの構成を示す図である。図6(A)は、ICパッケージを搭載した状態のRFIDタグを、図6(B)は、ICパッケージを搭載していない状態のRFIDタグをそれぞれ示している。なお、図6では、図1に対応する構成要素には同じ符号を付して示している。
図7は、第3の実施の形態のRFIDタグの構成を示す図である。図7(A)は、ICパッケージを搭載した状態のRFIDタグを、図7(B)は、ICパッケージを搭載していない状態のRFIDタグをそれぞれ示している。なお、図7では、図1に対応する構成要素には同じ符号を付して示している。
上記の第1〜第3の実施の形態では、ICパッケージとして、ダミー端子が内部回路と絶縁された構成を有するダミー端子独立型のものを用いた場合のRFIDタグを示した。これに対して、以下の第4の実施の形態では、ICパッケージとして、ダミー端子独立型だけでなく、ダミー端子同士が内部で電気的に接続している構成を有するダミー端子接続型のものも実装できるようにしたRFIDタグについて説明する。
図11は、第5の実施の形態のRFIDタグの構成を示す平面図である。また、図12は、配線パターンの形状を示す図である。図12(A)は第1の配線層(L1)の配線パターンを、図12(B)は第2の配線層(L2)の配線パターンをそれぞれ示す。なお、図11,図12では、図8,図9に対応する構成要素には同じ符号を付して示している。
図13は、第6の実施の形態のRFIDタグの構成を示す図である。図13(A)は平面図、図13(B)は正面図を示す。また、図14は、配線パターンの形状を示す図である。図14(A)は第1の配線層(L1)の配線パターンを、図14(B)は第2の配線層(L2)の配線パターンをそれぞれ示す。さらに、図15は、第6の実施の形態のRFIDタグの断面図である。この図15は、図13中のE−E矢視の断面図を示している。なお、図13〜図15では、図8〜図10に対応する構成要素には同じ符号を付して示している。
本実施の形態では、第4の実施の形態で示した配線層L1,L2における配線パターンの構成を用いたループアンテナを備えるRFIDタグについて説明する。
本実施の形態では、第6の実施の形態で示した配線層L1,L2における配線パターンの構成を用いたループアンテナを備えるRFIDタグについて説明する。
本実施の形態では、平面パッチアンテナを備えたRFIDタグの構成例について説明する。
(付記1) 非接触通信型の半導体チップがその内部に封入され、前記半導体チップに電気的に接続されて前記半導体チップが信号を送受信するための信号端子と前記半導体チップと電気的に絶縁されているダミー端子とを含む複数の接続端子が、その外部に配設された半導体パッケージと、
上面に前記半導体パッケージが実装される基板と、
前記基板の上面と平行な面に少なくとも形成され、前記信号端子と電気的に接続する平板状のアンテナパターンと、
を有し、
前記アンテナパターンは、前記ダミー端子を含む前記半導体パッケージの下側領域の少なくとも一部と重なって延設されていることを特徴とするRFIDタグ。
前記アンテナパターンは、
前記基板の上面に配設された第1の配線層の領域のうち前記半導体パッケージが実装された領域を除く領域に形成された第1のパターンと、
前記第1の配線層とは別の第2の配線層の領域のうち少なくとも前記半導体パッケージの下側領域の一部を含む領域に形成され、前記第1のパターンおよび前記信号端子とそれぞれビアホールを介して電気的に接続された第2のパターンと、
を備えることを特徴とする付記1記載のRFIDタグ。
前記アンテナパターンは、
前記第1の配線層において、前記半導体パッケージが実装された領域を挟んで前記第1のパターンとは反対側に形成された第3のパターンと、
前記第2の配線層の領域のうち、前記第1のパターンの下側領域の一部と前記半導体パッケージの下側領域の一部とを含む領域に形成され、前記第1のパターンおよび前記第1の信号端子とそれぞれビアホールを介して電気的に接続された前記第2のパターンと、
前記第2の配線層の領域のうち、前記第3のパターンの下側領域の一部と前記半導体パッケージの下側領域の一部とを含む領域に形成され、前記第3のパターンおよび前記第2の信号端子とそれぞれビアホールを介して電気的に接続され、前記第2のパターンと離間した第4のパターンと、
を備えたことを特徴とする付記2記載のRFIDタグ。
前記第2の配線層に対して前記第1の配線層とは反対側に配設された第3の配線層に形成された第5のパターンと、
前記半導体パッケージが実装された領域より前記第1のパターンが形成された方向に位置する前記基板の端面に平板状に形成され、前記第1のパターンと前記第5のパターンとを電気的に接続する第6のパターンと、
前記半導体パッケージが実装された領域より前記第3のパターンが形成された方向に位置する前記基板の端面に平板状に形成され、前記第3のパターンと前記第5のパターンとを電気的に接続する第7のパターンと、
を備え、
前記第1〜第7のパターンがループアンテナとして機能することを特徴とする付記4記載のRFIDタグ。
前記アンテナパターンは、前記第1の配線層において、前記半導体パッケージが実装された領域を挟んで反対側に形成された第1の領域と、前記第1の領域における、前記半導体パッケージが実装された領域側の端部に突出して形成された第2の領域とを含む第3のパターンであって、前記第2の領域が、前記接続端子のうち前記第1の信号端子のみと接触する第3のパターンを備え、
前記第2のパターンは、前記第2の信号端子とビアホールを介して電気的に接続されたことを特徴とする付記2記載のRFIDタグ。
前記半導体パッケージは、前記一方の端部が前記第2のパターンが形成された方向を向き、前記他方の端部が前記第1のパターンが形成された方向を向くように、前記基板の前記第1の配線層に実装されることを特徴とする付記8記載のRFIDタグ。
前記第2の配線層に対して前記第1の配線層とは反対側に配設された第3の配線層に形成された第4のパターンと、
前記半導体パッケージが実装された領域より前記第1のパターンが形成された方向に位置する前記基板の端面に平板状に形成され、前記第1のパターンと前記第4のパターンとを電気的に接続する第5のパターンと、
前記半導体パッケージが実装された領域より前記第3のパターンが形成された方向に位置する前記基板の端面に平板状に形成され、前記第3のパターンと前記第4のパターンとを電気的に接続する第6のパターンと、
を備え、
前記第1〜第6のパターンがループアンテナとして機能することを特徴とする付記8記載のRFIDタグ。
前記アンテナパターンは、前記第2の配線層に対して前記第1の配線層とは反対側に配設された第3の配線層に形成され、ビアホール、または、前記基板の側面に形成された導体パターンを介して、前記第1の信号端子と電気的に接続された第3のパターンを備え、
前記第2のパターンは、前記第2の信号端子に対してビアホールを介して電気的に接続され、
前記第3のパターンの電位がグランドとされ、前記第1のパターンおよび前記第2のパターンが平面パッチアンテナとして機能することを特徴とする付記1記載のRFIDタグ。
前記アンテナパターンは、
前記第1の信号端子に接触する第1のパターンと、
前記基板上の前記第1のパターンと同じ面に前記第1のパターンと離間して形成され、前記第2の信号端子に接触する第2のパターンと、
を備え、
前記第1のパターンがダイポールアンテナの一方のエレメントとして機能し、前記第2のパターンがダイポールアンテナの他方のエレメントとして機能することを特徴とする付記1記載のRFIDタグ。
11 外装
12 ICチップ
13 リードフレーム
14a,14b ボンディングワイヤ
20 基板
100 RFIDタグ
111,112 アンテナパターン
T1〜T12 接続端子
Claims (6)
- 非接触通信型の半導体チップがその内部に封入され、前記半導体チップに電気的に接続されて前記半導体チップが信号を送受信するための信号端子と前記半導体チップと電気的に絶縁されているダミー端子とを含む複数の接続端子が、その外部に配設された半導体パッケージと、
上面に前記半導体パッケージが実装される基板と、
前記基板の上面と平行な面に少なくとも形成され、前記信号端子と電気的に接続する平板状のアンテナパターンと、
を有し、
前記アンテナパターンは、前記ダミー端子を含む前記半導体パッケージの下側領域の少なくとも一部と重なって延設されていることを特徴とするRFIDタグ。 - 前記基板は、絶縁基材を介してそれぞれ配設された複数の配線層を備え、
前記アンテナパターンは、
前記基板の上面に配設された第1の配線層の領域のうち前記半導体パッケージが実装された領域を除く領域に形成された第1のパターンと、
前記第1の配線層とは別の第2の配線層の領域のうち少なくとも前記半導体パッケージの下側領域の一部を含む領域に形成され、前記第1のパターンおよび前記信号端子とそれぞれビアホールを介して電気的に接続された第2のパターンと、
を備えることを特徴とする請求項1記載のRFIDタグ。 - 前記半導体パッケージは、前記信号端子として第1の信号端子と第2の信号端子とを備え、
前記アンテナパターンは、
前記第1の配線層において、前記半導体パッケージが実装された領域を挟んで前記第1のパターンとは反対側に形成された第3のパターンと、
前記第2の配線層の領域のうち、前記第1のパターンの下側領域の一部と前記半導体パッケージの下側領域の一部とを含む領域に形成され、前記第1のパターンおよび前記第1の信号端子とそれぞれビアホールを介して電気的に接続された前記第2のパターンと、
前記第2の配線層の領域のうち、前記第3のパターンの下側領域の一部と前記半導体パッケージの下側領域の一部とを含む領域に形成され、前記第3のパターンおよび前記第2の信号端子とそれぞれビアホールを介して電気的に接続され、前記第2のパターンと離間した第4のパターンと、
を備えたことを特徴とする請求項2記載のRFIDタグ。 - 前記アンテナパターンは、
前記第2の配線層に対して前記第1の配線層とは反対側に配設された第3の配線層に形成された第5のパターンと、
前記半導体パッケージが実装された領域より前記第1のパターンが形成された方向に位置する前記基板の端面に平板状に形成され、前記第1のパターンと前記第5のパターンとを電気的に接続する第6のパターンと、
前記半導体パッケージが実装された領域より前記第3のパターンが形成された方向に位置する前記基板の端面に平板状に形成され、前記第3のパターンと前記第5のパターンとを電気的に接続する第7のパターンと、
を備え、
前記第1〜第7のパターンがループアンテナとして機能することを特徴とする請求項3記載のRFIDタグ。 - 前記半導体パッケージは、前記信号端子として第1の信号端子と第2の信号端子とを備え、
前記アンテナパターンは、前記第1の配線層において、前記半導体パッケージが実装された領域を挟んで反対側に形成された第1の領域と、前記第1の領域における、前記半導体パッケージが実装された領域側の端部に突出して形成された第2の領域とを含む第3のパターンであって、前記第2の領域が、前記接続端子のうち前記第1の信号端子のみと接触する第3のパターンを備え、
前記第2のパターンは、前記第2の信号端子とビアホールを介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項2記載のRFIDタグ。 - 前記半導体パッケージにおいて、前記ダミー端子は、前記半導体チップが封入されたパッケージ外装の少なくとも対向する2辺から外側に伸びた状態で配設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のRFIDタグ。
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