JP2017116997A - 部品内蔵デバイス、ｒｆｉｄタグ、および部品内蔵デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チップ状電子部品が熱可塑性樹脂層の積層体内に埋設された構造の部品内蔵デバイスにおいて、積層体内におけるチップ状電子部品の周囲の構造および電気的接続が安定化された、部品内蔵デバイス、それを備えるＲＦＩＤタグを得る。
【解決手段】ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０は入出力端子を有し、積層体１１には、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂが接続されるパッド電極２１ａ，２１ｂ、およびパッド電極２１ａ，２１ｂを端部電極２５ａ，２５ｂに接続するパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂを備え、熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、パッド電極接続導体３５ａ，３５ｂが存在する第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂは、入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂが存在する第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂよりもＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の中央寄りである。
【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂層の積層体内にチップ状電子部品を内蔵する部品内蔵デバイス、それを備えるＲＦＩＤタグ、および部品内蔵デバイスの製造方法に関する。

物品の情報管理等のために用いられるＲＦＩＤタグは、所定の情報の保持および所定の無線信号の処理を行うＲＦＩＤ用ＩＣチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ素子とを備え、管理対象となる種々の物品やその包装材に付与されて使用される。

ＲＦＩＤシステムとしては、１３．５６ＭＨｚ帯を利用したＨＦ帯ＲＦＩＤシステムや９００ＭＨｚ帯を利用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムが一般的である。ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、通信距離が比較的長く、複数のタグの一括読取りが可能であることが特徴である。ＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグとしては、特許文献１に開示された構造のタグが知られている。

特許文献１に示されるＲＦＩＤタグは、放射素子が形成されたプリント配線板と、ＲＦＩＣを含む電磁結合モジュールとで構成される。電磁結合モジュールは、例えばセラミック基板による給電回路基板と半導体ＲＦＩＣチップとを備え、給電回路基板の下面に外部端子が設けられ、上面にＲＦＩＣチップが実装され、さらにこのＲＦＩＣチップを覆うように、給電回路基板の上面に保護膜が被覆される。

特開２０１５−１３３１５３号公報

特許文献１に示されるような、給電回路基板にＩＣチップを実装した構造のモジュールでは、給電回路基板の厚みとＩＣチップの厚みとが足し合わされた高さより低背化することはできず、ＲＦＩＤタグの薄型化に限界があった。

一方、熱可塑性樹脂層の積層体に所定の導体パターンを形成するとともに、この積層体の内部にＩＣチップを埋設する構造でも、電気的には上記モジュールと同様のモジュールを構成できる。樹脂シートの積層体によるモジュールは薄型化しやすく、柔軟性があるので、薄型で柔軟性が要求されるＲＦＩＤタグに適している。

しかし、熱可塑性樹脂層の積層体内にＩＣチップを埋設する構造では、樹脂シートの一括積層時に、ＩＣチップの入出力端子が導通するパッド電極が変形してパッド電極がＩＣチップの縁に接触するおそれがある。図１５（Ａ）（Ｂ）、図１６にその例を示す。図１５（Ａ）はＲＦＩＤモジュールの主要部の断面図であり、図１５（Ｂ）はその部分拡大図である。また、図１６は別のＲＦＩＤモジュールの主要部の部分拡大断面図である。各樹脂シートには所定の導体パターンが形成されていて、複数の樹脂シートを一括積層した際、特に硬質のＩＣチップ５０付近での樹脂層の変形（プレス時の樹脂流動）に伴い、パッド電極２１ａ，２１ｂが変形する。

図１５（Ａ）（Ｂ）、図１６に示す例のように、パッド電極２１ａ，２１ｂがＩＣチップ５０の縁に接触すると、パッド電極２１ａ，２１ｂがＩＣチップ５０と電気的に導通して、電気的特性が劣化したり、動作不良になったりする。

上述の問題は、ＲＦＩＤモジュールに限らず、チップ状電子部品が熱可塑性樹脂層の積層体内に埋設された構造の部品内蔵デバイス全般に共通するものである。

本発明の目的は、チップ状電子部品が熱可塑性樹脂層の積層体内に埋設された構造の部品内蔵デバイスにおいて、積層体内におけるチップ状電子部品の周囲の構造および電気的接続が安定化された、部品内蔵デバイス、それを備えるＲＦＩＤタグ、および部品内蔵デバイスの製造方法を提供することにある。

（１）本発明の部品内蔵デバイスは、
複数の熱可塑性樹脂層の積層体、前記熱可塑性樹脂層に形成された導体による素子パターン、および前記積層体に埋設されたチップ状電子部品を備える部品内蔵デバイスであって、
前記チップ状電子部品は入出力端子を有し、
前記積層体に、前記チップ状電子部品の入出力端子が直接的または間接的に接続されるパッド電極、および前記パッド電極を前記素子パターンに層間接続するパッド電極接続導体を備え、
前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記パッド電極接続導体が存在する第２領域は、前記入出力端子が存在する第１領域よりも前記チップ状電子部品の中央寄りであることを特徴とする。

上記構成により、平面視で、チップ状電子部品の入出力端子より外側の領域でパッド電極に押圧力が掛からないので、パッド電極の変形による、パッド電極のチップ状電子部品の縁への接触が回避できる。

（２）前記チップ状電子部品は直方体状であり、前記入出力端子は前記チップ状電子部品の底面の中心に対して対称位置に配置されていることが好ましい。これにより、チップ状電子部品のパッド電極に加わる応力が均衡し易くなって、チップ状電子部品の傾きが緩和され、積層体内におけるチップ状電子部品周囲の構造および電気的接続が安定化される。

（３）上記（１）または（２）において、前記パッド電極は、前記入出力端子よりも面積が大きく、前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で前記チップ状電子部品と重ならない領域を有することが好ましい。これにより、各熱可塑性樹脂層（シート）を変更することなく、種々のサイズのチップ状電子部品に適用できる。

（４）本発明のＲＦＩＤタグは、
導体パターンによる放射素子を有する可撓性の絶縁体基板と、外部端子を有するＲＦＩＤモジュールと、を備え、前記絶縁体基板に前記ＲＦＩＤモジュールが実装されて、前記外部端子が前記放射素子に接続されたＲＦＩＤタグであって、
前記ＲＦＩＤモジュールは、
複数の熱可塑性樹脂層の積層体、前記外部端子に接続され、前記熱可塑性樹脂層に形成された導体によるコイル状導体パターン、および前記積層体に埋設されたＲＦＩＤ用ＩＣを備え、
前記ＲＦＩＤ用ＩＣは入出力端子を有し、
前記積層体に、前記ＲＦＩＤ用ＩＣの入出力端子が直接的または間接的に接続されるパッド電極、および前記パッド電極を前記コイル状導体パターンに層間接続するパッド電極接続導体を備え、
前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記パッド電極接続導体が存在する第２領域は、前記入出力端子が存在する第１領域よりも前記チップ状電子部品の中央寄りであることを特徴とする。

上記構成により、ＲＦＩＤ用のＩＣの特性劣化または動作不良が防止された、信頼性の高いＲＦＩＤタグが得られる。

（５）上記（４）において、
前記積層体は長手方向を有し、前記コイル状導体パターンは第１コイル状導体パターンおよび第２コイル状導体パターンを含み、第１コイル状導体パターンは前記長手方向の第１端寄りに配置され、第２コイル状導体パターンは前記長手方向の第２端寄りに配置され、前記ＲＦＩＤ用ＩＣは、前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記第１コイル状導体パターンと前記第２コイル状導体パターンとの間に配置されることが好ましい。これにより、小型化できるとともに、第１コイル状導体パターンによるコイルと第２コイル状導体パターンによるコイルとの不要結合が抑制される。

（６）本発明の部品内蔵デバイスの製造方法は、複数の熱可塑性樹脂層の積層体、前記熱可塑性樹脂層に形成された導体による素子パターン、および前記積層体に埋設されたチップ状電子部品を備える部品内蔵デバイスの製造方法であって、
前記チップ状電子部品の入出力端子が接続されるパッド電極を、前記複数の熱可塑性樹脂シートのうち所定の前記熱可塑性樹脂シートに形成する工程と、
前記複数の熱可塑性樹脂シートのうち前記素子パターンと前記パッド電極とを層間接続するパッド電極接続導体形成用の孔を形成し、当該孔に導電ペーストを充填する工程と、
前記チップ状電子部品とともに前記複数の熱可塑性樹脂シートを積層圧着して積層体を形成する工程と、
を備え、
前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記パッド電極接続導体形成用の孔が存在する第２領域は、前記入出力端子が存在する第１領域よりも前記チップ状電子部品の中央寄りであることを特徴とする。

上記製造方法によれば、積層体内におけるチップ状電子部品周囲の構造および電気的接続が安定化された部品内蔵デバイスが得られる。

本発明によれば、積層体内におけるチップ状電子部品周囲の構造および電気的接続が安定化された、部品内蔵デバイスおよびそれを備えるＲＦＩＤタグが得られる。

図１は第１の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０１の斜視図である。 図２はＲＦＩＤモジュール１０１を構成する、熱可塑性樹脂シートおよびそれらに形成される各種導体パターンの例を示す平面図である。 図３（Ａ）は、図２におけるＡ−Ａ部分での、ＲＦＩＤモジュール１０１の断面図である。図３（Ｂ）はＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂから端部電極２５ａ，２５ｂまでの接続部の構造を示す部分拡大断面図である。 図４はＲＦＩＤモジュール１０１の回路図である。 図５は、第２の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０２Ａの平面図である。 図６は図５におけるＡ−Ａ部分の縦断面図である。 図７は、第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤモジュール１０２Ｂの平面図である。 図８は第３の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０３の断面図である。 図９は第４の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０４の斜視図である。 図１０は、アンテナ基材９１に対するＲＦＩＤモジュール１０１の接続部の構造を示す断面図である。 図１１は、ＲＦＩＤタグ２０４におけるＲＦＩＤモジュール１０１の作用を示す回路図である。 図１２（Ａ）は第５の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０５Ａの斜視図である。図１２（Ｂ）はＲＦＩＤモジュール１０１を分離して、放射素子８１ａ，８１ｂの形状を示す斜視図である。 図１３は第５の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ２０５Ｂの斜視図である。 図１４は第５の実施形態に係る更に別のＲＦＩＤタグ２０５Ｃの斜視図である。 図１５（Ａ）は熱可塑性樹脂層の積層体内にＩＣチップを単に埋設した場合のＲＦＩＤモジュールの主要部の断面図であり、図１５（Ｂ）はその部分拡大図である。 図１６は熱可塑性樹脂層の積層体内にＩＣチップを埋設した場合の、別のＲＦＩＤモジュールの主要部の部分拡大断面図である。

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０１の斜視図である。この実施形態のＲＦＩＤモジュール１０１は、代表的には９００ＭＨｚ帯、つまりＵＨＦ帯の通信周波数に対応するＲＦＩＤモジュールであり、直方体形状の積層体１１を有する。積層体１１は、液晶ポリマーやポリイミド等の熱可撓性樹脂層を積層したものであり、積層体１１自体も可撓性を示す。これらの材料からなる各絶縁層の誘電率は、ＬＴＣＣに代表されるセラミック基材層の誘電率よりも小さい。

積層体１１の実装面（図１における視点で上面）には外部端子２４ａ，２４ｂが形成されている。このＲＦＩＤモジュール１０１は、後述するアンテナ基材に実装される。この実装によって、外部端子２４ａ，２４ｂはアンテナ基材上の放射素子に接続される。

図２はＲＦＩＤモジュール１０１を構成する、熱可塑性樹脂シートおよびそれらに形成される各種導体パターンの例を示す平面図である。

熱可塑性樹脂シート（以下、単に「樹脂シート」）１１ｅには、それぞれ矩形スパイラル状の素子パターン２０ａ，２０ｂが形成されている。素子パターン２０ａの第１端には端部電極２５ａが形成されていて、第２端には端部電極２２ａが形成されている。同様に、素子パターン２０ｂの第１端には端部電極２５ｂが形成されていて、第２端には端部電極２２ｂが形成されている。樹脂シート１１ｄには、２つの矩形スパイラル状部を有する素子パターン２０ｃが形成されている。この素子パターン２０ｃの両端に端部電極２３ａ，２３ｂが形成されている。また、この樹脂シート１１ｄにはパッド電極２１ａ，２１ｂが形成されている。樹脂シート１１ａには外部端子２４ａ，２４ｂが形成されている。樹脂シート１１ｄと１１ａとの間には、樹脂シート１１ｂともう一つの樹脂シートが存在する。

素子パターン２０ａの端部電極２２ａと素子パターン２０ｃの端部電極２３ａは層間接続導体３１ａを介して接続される。素子パターン２０ｂの端部電極２２ｂと素子パターン２０ｃの端部電極２３ｂは層間接続導体３１ｂを介して接続される。素子パターン２０ｃの端部電極２３ａ，２３ｂと外部端子２４ａ，２４ｂとは層間接続導体３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂを介して接続される。

図３（Ａ）は、図２におけるＡ−Ａ部分での、ＲＦＩＤモジュール１０１の断面図である。図３（Ａ）では厚み方向を誇張して描いている。素子パターン２０ｃのうち左側の矩形スパイラル状部分と素子パターン２０ａとは実質的に同軸となる関係で重なる。同様に、素子パターン２０ｃのうち右側の矩形スパイラル状部分と素子パターン２０ｂとは実質的に同軸となる関係で重なる。端部電極２３ａは、層間接続導体３２ａ，３３ａ，３４ａを介して外部端子２４ａに接続されている。同様に、端部電極２３ｂは、層間接続導体３２ｂ，３３ｂ，３４ｂを介して外部端子２４ｂに接続されている。この構造により、素子パターン２０ｃのうち左側の矩形スパイラル状部分と素子パターン２０ａとで第１コイル状導体パターンを構成し、素子パターン２０ｃのうち右側の矩形スパイラル状部分と素子パターン２０ｂとで第２コイル状導体パターンを構成する。

ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０は直方体状であり、入出力端子５０Ｅａ，５０ＥｂはＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の底面の対向する２辺に沿った位置に配置されている。入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂはパッド電極２１ａ，２１ｂに接続されている。パッド電極接続導体３５ａ，３５ｂはパッド電極２１ａ，２１ｂと端部電極２５ａ，２５ｂとを接続する。

図３（Ｂ）はＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂから端部電極２５ａ，２５ｂまでの接続部の構造を示す部分拡大断面図である。ここでは、熱可塑性樹脂層１１ａ〜１１ｅの積層方向からの平面視で、入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂが存在する領域を第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂで表し、パッド電極接続導体３５ａ，３５ｂが存在する領域を第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂで表している。図３（Ｂ）に表れているように、第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂは、第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂよりもＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の中央寄りである。

上述の構造により、パッド電極２１ａ，２１ｂが変形しても、その変形によってパッド電極２１ａ，２１ｂがＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の縁（図３（Ｂ）においてＰで示す箇所）への接触することは回避できる。パッド電極２１ａ，２１ｂはパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂを介する押圧力によって、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ形成面に押しつけられることになるが、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ形成面には入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ以外の領域が絶縁体膜５０Ｐで被覆されているので、パッド電極２１ａ，２１ｂがＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０のサブストレートに電気的に接続されることはない。

なお、積層体１１は長手方向を有し、上記第１コイル状導体パターンは長手方向の第１端寄りに配置され、上記第２コイル状導体パターンは長手方向の第２端寄りに配置され、ＲＦＩＤ用ＩＣ５０は、熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、第１コイル状導体パターンと第２コイル状導体パターンとの間に配置されている。これにより、ＲＦＩＤモジュール１０１が小型化できるとともに、第１コイル状導体パターンによるコイルと第２コイル状導体パターンによるコイルとの不要結合が抑制される。

図４はＲＦＩＤモジュール１０１の回路図である。ここで、インダクタＬ１，Ｌ２は素子パターン２０ａ，２０ｂに相当し、インダクタＬ３，Ｌ４は素子パターン２０ｃに相当する。

本実施形態によれば、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形により、パッド電極２１ａ，２１ｂがＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の縁に接触することが回避される。

なお、パッド電極２１ａ，２１ｂは、入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂよりも面積が大きく、熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視でＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０と重ならない領域を有する。上述のとおり、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形による問題は回避されるので、そのことにより、種々のサイズのＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０を埋設できる。すなわち、サイズの異なるＲＦＩＤ用ＩＣチップを用いる場合でも、単一種の積層体１１を利用できる。

本実施形態のＲＦＩＤモジュール１０１の製造方法は次のとおりである。

（１）片面にＣｕ箔が貼付された熱可塑性樹脂シートを用意し、フォトリソグラフィによりＣｕ箔をパターンニングすることにより、熱可塑性樹脂シート１１ａ〜１１ｅにそれぞれ所定の導体パターンを形成する。すなわち、熱可塑性樹脂シート１１ｅには、素子パターン２０ａ，２０ｂおよび端部電極２５ａ，２５ｂを形成する。熱可塑性樹脂シート１１ｄには素子パターン２０ｃおよびパッド電極２１ａ，２１ｂを形成する。熱可塑性樹脂シート１１ａには外部端子２４ａ，２４ｂを形成する。その他の熱可塑性樹脂シートにはビア導体が接する電極を形成する。

（２）続いて、レーザー加工法により、熱可塑性樹脂シートの所定位置にビア孔を形成し、スクリーン印刷法等により、そのビア孔内に導電性ペーストを充電する。これら導電性ペーストは、後の加熱・加圧工程でビア導体となる。

（３）ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０とともに熱可塑性樹脂シート１１ａ〜１１ｅを積層し、加圧、加熱して積層体１１を形成する。

（４）以上の各工程は、多数のＲＦＩＤモジュール１０１の集合基板状態で処理され、最後に、個片に分割することで、多数のＲＦＩＤモジュール１０１を得る。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、入出力端子が３つ以上のＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０を備えるＲＦＩＤモジュールの例を示す。

図５は、第２の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０２Ａの平面図である。図６は図５におけるＡ−Ａ部分の縦断面図である。

この例では、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０は４つの入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ，５０Ｅｃ，５０Ｅｄを備えている。これに伴い、ＲＦＩＤモジュール１０２Ａは４つのパッド電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、４つのパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、および４つの端部電極を含む。図６に表れている端部電極２５ａ，２５ｂは４つの端部電極のうち２つの端部電極である。図５においては、端部電極の図示を省略している。これら４つの端部電極とパッド電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとはパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを介して接続されている。

図５、図６から明らかなように、平面視で、入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ，５０Ｅｃ，５０Ｅｄの形成領域より内側にパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置されている。また、平面視でＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の中心から放射方向にパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄおよび入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ，５０Ｅｃ，５０Ｅｄが配置されている。

図６においては、熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂ，５０Ｅｃ，５０Ｅｄが存在する領域を第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂで表し、パッド電極接続導体３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが存在する領域を第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂで表している。図６に表れているように、第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂは、第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂよりもＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の中央寄りである。

このように、入出力端子が３つ以上のＲＦＩＤ用ＩＣチップを備えるＲＦＩＤモジュールにおいても、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の縁へのパッド電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの接触が回避できる。

図７は本実施形態に係る別のＲＦＩＤモジュールの平面図である。この例では、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０は８つの入出力端子５０Ｅａ〜５０Ｅｈを備えている。これに伴い、ＲＦＩＤモジュール１０２Ｂは８つのパッド電極２１ａ〜２１ｈ、８つのパッド電極接続導体３５ａ〜３５ｈ、および８つの端部電極を含む。図７では端部電極の図示は省略している。これら８つの端部電極とパッド電極２１ａ〜２１ｈとはパッド電極接続導体３５ａ〜３５ｈを介して接続されている。

このように、４端子を超える端子数のＲＦＩＤ用ＩＣチップについても、パッド電極接続導体および入出力端子を放射状に配置することで、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の縁へのパッド電極２１ａ〜２１ｈの接触が回避できる。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子を、層間接続導体を介してパッド電極に接続した例について示す。

図８は第３の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０３の断面図である。ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０は直方体状であり、入出力端子５０Ｅａ，５０ＥｂはＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の底面の対向する２辺に沿った位置に配置されている。入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂは層間接続導体３６ａ，３６ｂを介してパッド電極２１ａ，２１ｂに接続されている。パッド電極２１ａ，２１ｂと端部電極２５ａ，２５ｂとはパッド電極接続導体３５ａ，３５ｂを介して接続されている。

図８において、熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、入出力端子５０Ｅａ，５０Ｅｂが存在する領域を第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂで表し、パッド電極接続導体３５ａ，３５ｂが存在する領域を第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂで表している。図８に表れているように、第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂは、第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂよりもＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の中央寄りである。

このように、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子が層間接続導体３６ａ，３６ｂを介してパッド電極２１ａ，２１ｂに接続される構成であっても、上述の構造により、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形によってパッド電極２１ａ，２１ｂがＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の縁へ接触することが回避できる。

《第４の実施形態》
第４の実施形態ではＲＦＩＤタグの例を示す。本実施形態のＲＦＩＤタグは、例えばリネン管理用のタグ、ユニフォーム管理等に用いられる衣類のラベルタグ、各種ネームタグ等に適用される。

図９は第４の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０４の斜視図である。このＲＦＩＤタグ２０４は、導体パターンによる放射素子８１ａ，８１ｂが形成されたアンテナ基材９１と、ＲＦＩＤモジュール１０１を備えている。ＲＦＩＤモジュール１０１の構成は第１の実施形態で示したとおりである。

放射素子８１ａ，８１ｂはダイポールアンテナを構成する。アンテナ基材９１は、ＰＥＴ等の可撓性を有する樹脂シートである。また、放射素子８１ａ，８１ｂは、アルミニウム箔または銅箔等の可撓性を有する導体である。

図１０は、アンテナ基材９１に対するＲＦＩＤモジュール１０１の接続部の構造を示す断面図である。ＲＦＩＤモジュール１０１の外部端子２４ａ，２４ｂは放射素子８１ａ，８１ｂにはんだ３８ａ，３８ｂを介して接続される。ＲＦＩＤモジュール１０１は、外部端子２４ａ，２４ｂの形成領域とＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の埋設領域はそれぞれリジッド領域であり、それ以外はフレキシブル領域である。そのため、ＲＦＩＤタグ２０４が湾曲しても、アンテナ基材９１およびＲＦＩＤモジュール１０１は図１０に示すように撓んで、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０には大きな曲げ応力が掛からない。

図１１は、ＲＦＩＤタグ２０４におけるＲＦＩＤモジュール１０１の作用を示す回路図である。外部端子２４ａ，２４ｂの間には、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０内の容量Ｃｐが存在し、ＲＦＩＤタグ２０４では２つの共振が発生する。第１の共振は放射素子８１ａ，８１ｂ、インダクタＬ３，Ｌ４で構成される、電流ｉ１で示す電流経路に生じる共振であり、第２の共振は、インダクタＬ１〜Ｌ４および容量Ｃｐで構成される、電流ｉ２で示す電流経路（電流ループ）に生じる共振である。この２つの共振は、各電流経路に共有されるインダクタＬ３〜Ｌ４によって結合される。

上記第１の共振による共振周波数および第２の共振による共振周波数のいずれも、インダクタＬ３〜Ｌ４の影響を受ける。第１の共振による共振周波数と第２の共振による共振周波数との間には数１０ＭＨｚ（具体的には５〜５０ＭＨｚ程度）の差を生じさせている。このように２つの共振を結合させることで、広帯域の共振周波数特性を得る。

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、アンテナ基材および放射素子の形状が、第４の実施形態で示したものとは異なる幾つかのＲＦＩＤタグについて示す。

図１２（Ａ）は第５の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０５Ａの斜視図である。図１２（Ｂ）はＲＦＩＤモジュール１０１を分離して、放射素子８１ａ，８１ｂの形状を示す斜視図である。放射素子８２ａ，８２ｂの長さ方向中央には、長方形の貫通孔ＨＬ２が設けられ、さらに外縁から貫通孔ＨＬ２に達する切り欠きＣＴ１が設けられる。このように、ＲＦＩＤモジュールの実装位置に整合用導体パターンを形成してもよい。

図１３は第５の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ２０５Ｂの斜視図である。アンテナ基材９２には、一部が開放された方形ループ状の放射素子８３が形成されていて、この開放部にＲＦＩＤモジュール１０１の外部端子が接続される。

図１４は第５の実施形態に係る更に別のＲＦＩＤタグ２０５Ｃの斜視図である。アンテナ基材９２には、図１２（Ｂ）に示した放射素子と同様の貫通孔ＨＬ２および切り欠きＣＴ１を有する方形ループ状の放射素子８４が形成されていて、この切り欠きＣＴ１の両端にＲＦＩＤモジュール１０１の外部端子が接続される。

図１２（Ａ）（Ｂ）、図１４に示すように、放射素子に整合用導体パターンが形成されていてもよい。また、図１３、図１４に示すように、放射素子はループ状であってもよい。

なお、図３に示した例では、第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂと第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂとは一部重なっていて、図８に示した例では、第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂと第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂとが隣接しているが、第１領域Ｚ１ａ，Ｚ１ｂと第２領域Ｚ２ａ，Ｚ２ｂとは離れていてもよい。

なお、以上に示した例では、異なる層に形成されている導体同士を接続する層間接続導体の例としてビア導体を挙げた。ビア導体は、シートにあけた孔（ビアホール導体用孔）に導電性ペースト等の導電材料を充填し、これを金属化したものであるが、層間接続導体としては、その他に、孔の内面にめっき等で金属膜を形成したスルーホール導体や、金属ピンやスタッド状はんだ等の金属体が挙げられる。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

Ｃｐ…容量
ＣＴ１…切り欠き
ＨＬ２…貫通孔
Ｌ１〜Ｌ４…インダクタ
Ｚ１ａ，Ｚ１ｂ…第１領域
Ｚ２ａ，Ｚ２ｂ…第２領域
１１…積層体
１１ａ〜１１ｅ…熱可塑性樹脂シート（熱可塑性樹脂層）
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…素子パターン
２１ａ〜２１ｈ…パッド電極
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ…端部電極
２４ａ，２４ｂ…外部端子
２５ａ，２５ｂ…端部電極
３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ…層間接続導体
３５ａ〜３５ｈ…パッド電極接続導体
３６ａ，３６ｂ…層間接続導体
５０…ＲＦＩＤ用ＩＣチップ（チップ状電子部品）
５０Ｅａ〜５０Ｅｈ…入出力端子
５０Ｐ…絶縁体膜
８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３，８４…放射素子
９１，９２…アンテナ基材
１０１，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０３…ＲＦＩＤモジュール（部品内蔵デバイス）
２０４，２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ…ＲＦＩＤタグ

Claims (6)

1. 複数の熱可塑性樹脂層の積層体、前記熱可塑性樹脂層に形成された導体による素子パターン、および前記積層体に埋設されたチップ状電子部品を備える部品内蔵デバイスであって、
   前記チップ状電子部品は入出力端子を有し、
   前記積層体に、前記チップ状電子部品の入出力端子が直接的または間接的に接続されるパッド電極、および前記パッド電極を前記素子パターンに層間接続するパッド電極接続導体を備え、
   前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記パッド電極接続導体が存在する第２領域は、前記入出力端子が存在する第１領域よりも前記チップ状電子部品の中央寄りであることを特徴とする、部品内蔵デバイス。
2. 前記チップ状電子部品は直方体状であり、前記入出力端子は前記チップ状電子部品の底面の中心に対して対称位置に配置されている、請求項１に記載の部品内蔵デバイス。
3. 前記パッド電極は、前記入出力端子よりも面積が大きく、前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で前記チップ状電子部品と重ならない領域を有する、請求項１または２に記載の部品内蔵デバイス。
4. 導体パターンによる放射素子を有する可撓性の絶縁体基板と、外部端子を有するＲＦＩＤモジュールと、を備え、前記絶縁体基板に前記ＲＦＩＤモジュールが実装されて、前記外部端子が前記放射素子に接続されたＲＦＩＤタグであって、
   前記ＲＦＩＤモジュールは、
   複数の熱可塑性樹脂層の積層体、前記外部端子に接続され、前記熱可塑性樹脂層に形成された導体によるコイル状導体パターン、および前記積層体に埋設されたＲＦＩＤ用ＩＣを備え、
   前記ＲＦＩＤ用ＩＣは入出力端子を有し、
   前記積層体に、前記ＲＦＩＤ用ＩＣの入出力端子が直接的または間接的に接続されるパッド電極、および前記パッド電極を前記コイル状導体パターンに層間接続するパッド電極接続導体を備え、
   前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記パッド電極接続導体が存在する第２領域は、前記入出力端子が存在する第１領域よりも前記ＲＦＩＤ用ＩＣの中央寄りであることを特徴とする、ＲＦＩＤタグ。
5. 前記積層体は長手方向を有し、
   前記コイル状導体パターンは第１コイル状導体パターンおよび第２コイル状導体パターンを含み、
   第１コイル状導体パターンは前記長手方向の第１端寄りに配置され、第２コイル状導体パターンは前記長手方向の第２端寄りに配置され、前記ＲＦＩＤ用ＩＣは、前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記第１コイル状導体パターンと前記第２コイル状導体パターンとの間に配置された、請求項４に記載のＲＦＩＤタグ。
6. 複数の熱可塑性樹脂層の積層体、前記熱可塑性樹脂層に形成された導体による素子パターン、および前記積層体に埋設されたチップ状電子部品を備える部品内蔵デバイスの製造方法であって、
   前記チップ状電子部品の入出力端子が接続されるパッド電極を、前記複数の熱可塑性樹脂シートのうち所定の前記熱可塑性樹脂シートに形成する工程と、
   前記複数の熱可塑性樹脂シートのうち前記素子パターンと前記パッド電極とを層間接続するパッド電極接続導体形成用の孔を形成し、当該孔に導電ペーストを充填する工程と、
   前記チップ状電子部品とともに前記複数の熱可塑性樹脂シートを積層圧着して積層体を形成する工程と、
   を備え、
   前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記パッド電極接続導体形成用の孔が存在する第２領域は、前記入出力端子が存在する第１領域よりも前記チップ状電子部品の中央寄りであることを特徴とする、部品内蔵デバイスの製造方法。

Images