JP5044937B2 - 非接触データキャリア、非接触データキャリア用配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、保持されたデータを非接触で読み出し可能な非接触データキャリアおよびこの部品である非接触データキャリア用配線基板に係り、特に、より小型化に適する非接触データキャリアおよび非接触データキャリア用配線基板に関する。

近年、物品のタグ情報のキャリアとしてＩＣチップを使用した非接触データキャリア（ＩＣタグ、無線タグ、ＲＦＩＤなどとも言う。）が使用されている。非接触データキャリアの主たる構成要素は、データを保持するＩＣチップと、このＩＣチップに接続されたアンテナとである。アンテナを構成するためにＩＣチップが実装された配線基板にアンテナパターンを形成したものがある（例えば下記特許文献１参照）。同文献にあるように、配線基板を使用する場合、アンテナパターンを複数の配線層に設けこれらをビア（層間接続導電体）で直列に接続しアンテナとして構成することができる。

非接触データキャリアは、その使用上の性質から小型化が求められることが多い。同文献の開示は、アンテナが複数の配線層にパターン化されるという構造に起因する小型化を示していると考えられるが、それ以上の小型化に関しては開示していない。
特開２００４−２０６７３６号公報（図６、図７、図８、図９）

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、保持されたデータを非接触で読み出し可能な非接触データキャリアおよびこの部品である非接触データキャリア用配線基板において、より小型化を図ることが可能な非接触データキャリアおよび非接触データキャリア用配線基板を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る非接触データキャリアは、データを格納可能なＩＣチップと、前記ＩＣチップが実装された配線基板と、を具備し、前記配線基板が、該配線基板のいずれか一方の面に形成された外層配線層のほかひとつ以上の内層配線層を含んで複数の配線層を有し、該複数の配線層それぞれに実質的に渦巻き形状のアンテナパターンが形成され、該配線基板の端面から前記外層配線層におけるアンテナパターンである第１のアンテナパターンまでの最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記内層配線層それぞれにおけるアンテナパターンである第２のアンテナパターンまでの最小離間距離のいずれよりも小さく、かつ、前記第１のアンテナパターンの渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第１の形成ルールが示すライン値およびスペース値が、前記第２のアンテナパターンの全部の渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第２の形成ルールが示すライン値およびスペース値にそれぞれ等しいことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る非接触データキャリア用配線基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板のいずれか一方の面に形成された、実質的に渦巻き形状の第１のアンテナパターンを有する外層配線層と、前記絶縁基板の前記外層配線層が存する面とは異なる面上かまたは内層として存し、かつ実質的に渦巻き形状の第２のアンテナパターンをそれぞれ有するひとつ以上の第２の配線層と、を具備し、前記第２のアンテナパターンの全体が、前記第１のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられており、かつ、前記第１のアンテナパターンの渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第１の形成ルールが示すライン値およびスペース値が、前記第２のアンテナパターンの全部の渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第２の形成ルールが示すライン値およびスペース値にそれぞれ等しいことを特徴とする。この非接触データキャリア用配線基板は、個片化された後の形態と個片化される前の複数の配線基板が面付け形成された板材の形態とを包含するものである。

本発明によれば、保持されたデータを非接触で読み出し可能な非接触データキャリアおよびこの部品である非接触データキャリア用配線基板において、より小型化を図ることが可能である。

本発明の一態様に係る非接触データキャリアでは、アンテナパターンが複数の配線層に形成されている構成において、配線基板の端面から外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、配線基板の端面から外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離よりも小さくなっている。このような構成にすることで、複数の配線基板が面付け形成されている板材から切り出して個々の配線基板を個片化して得るときに利点が生まれる。

すなわち、複数の配線層それぞれにアンテナパターンが形成される場合、配線層間のパターン形成位置ずれの発生が避けられない。よって、外層配線層におけるアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うと、他の配線層に形成されたアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性がある。これを回避するには、複数の配線基板が面付け形成されている板材において、個片とすべき配線基板同士のパターン形成間隔に余裕が出るように各個片の大きさを大きく設定すればよいが、小型化に反することになる。

以下述べる非接触データキャリアでは、切り出された後の形態として、配線基板の端面から外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、配線基板の端面から外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離よりも小さくなっている。すなわち、外層配線層におけるアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うときに、他の配線層に形成されたアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性が回避された形態となっている。よって、配線層間のパターン形成位置ずれを考慮して各個片の大きさを大きく設定する必要がなくなり、小型化が図れる。なお、外層配線層以外のある配線層におけるアンテナパターンには、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンの部分は含まない。

また、本発明の一態様に係る非接触データキャリア用配線基板は、第１および第２のアンテナパターンが外層配線層、第２の配線層にそれぞれ形成されている構成において、第２のアンテナパターンの全体が、第１のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられている。このような構成にすることで、複数の配線基板が面付け形成されている板材から切り出して個々の配線基板を個片化して得るときに利点が生まれる。

すなわち、別々の配線層それぞれにアンテナパターンが形成される場合、配線層間のパターン形成位置ずれの発生が避けられない。よって、外層配線層における第１のアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うと、第２の配線層に形成された第２のアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性がある。これを回避するには、複数の配線基板が面付け形成されている板材において、個片とすべき配線基板同士のパターン形成間隔に余裕が出るように各個片の大きさを大きく設定すればよいが、小型化に反することになる。

以下述べる非接触データキャリア用配線基板では、第２の配線層の第２のアンテナパターンの全体が、外層配線層の第１のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられている。すなわち、外層配線層における第１のアンテナパターンの形成位置を基準に個片化する切り出しを行うときに、第２の配線層に形成された第２のアンテナパターンに切り出しラインが重なってしまう可能性が回避された形態となっている。よって、配線層間のパターン形成位置ずれを考慮して各個片の大きさを大きく設定する必要がなくなり、小型化が図れる。なお、第２の配線層の第２のアンテナパターンには、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンの部分は含まない。

本発明の実施態様として、前記ＩＣチップが、前記配線基板の前記外層配線層が存する面には実装されていない、とすることができる。例えば、配線基板の前記外層配線層が存する面とは反対側の面に実装されている場合（下記）や、配線基板中に内蔵・実装されるような形態が考えられる。

ここで、前記複数の配線層が、前記配線基板の前記外層配線層が存する面とは反対側の面上に形成された第２の外層配線層を含み、前記ＩＣチップが、前記配線基板の前記第２の外層配線層が存する面に実装されている、とすることができる。この場合、ＩＣチップを封止するためのモールド樹脂が全面形成される態様であっても、上記外層配線層側のパターンについてはこのモールド樹脂に隠されない。よって、外層配線層によるパターン（マーク）を切り出しの基準にすることができる。

そこで、前記ＩＣチップが実装された前記配線基板の面上に、前記ＩＣチップおよび前記第２の外層配線層を覆うように形成されたモールド樹脂層をさらに具備する、とする態様が考えられる。

また、実施態様として、前記ＩＣチップが、前記配線基板の前記外層配線層が存する面に実装されている、とすることもできる。

ここで、前記ＩＣチップが実装された前記配線基板の面上に、前記ＩＣチップを覆うように形成されたモールド樹脂層をさらに具備する、とすることができる。このようにすることで、外層配線層の基準とすべき必要な領域がモールド樹脂で覆われることを回避し、その領域のパターン（マーク）を切り出しの基準にすることができる。

また、実施態様として、前記配線基板が、前記外層配線層が存する面とは反対側の面上に形成された第２の外層配線層をさらに有し、該第２の外層配線層にも実質的に渦巻き形状のアンテナパターンが第３のアンテナパターンとして形成され、前記配線基板の前記端面から前記第１のアンテナパターンまでの前記最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記第３のアンテナパターンまでの最小離間距離とほぼ等しい、とすることができる。この態様は、外層配線層のパターン形成と第２の外層配線層のパターン形成とが同時工程で行える場合の態様である。同時パターン形成ではマスク位置合わせ精度が精緻であり、必然的に、配線基板の端面から外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離が、配線基板の端面から第２の外層配線層におけるアンテナパターンまでの最小離間距離とほぼ等しい、という態様になる。

また、実施態様として、前記配線基板への前記ＩＣチップの実装がボンディングワイヤによってなされている、とすることができる。ＩＣチップを配線基板に実装する方法の一例である。組み立て工程として比較的安価になる。

また、実施態様として、前記配線基板への前記ＩＣチップの実装がフリップチップ接続によってなされている、とすることができる。これもＩＣチップを配線基板に実装する方法の別の例である。

また、実施態様として、前記複数の配線層それぞれにおける前記アンテナパターンのなかで前記第１のアンテナパターンがターン数として最大である、とすることができる。ターン数は各配線層で同じである必要はないので、各配線層の中では外層配線層におけるアンテナパターンの領域が最大になることを考慮して、外層配線層のアンテナパターンを最大ターン数に設定するものである。なお、「最大」には他のいずれか一つ以上の配線層におけるターン数と同数で最大となる場合を含む。

以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る非接触データキャリアにおいて、そのアンテナ構成を示すために描いた仮想的な４つの平面図である。この非接触データキャリアは、概略的に、４層配線基板の各配線層にアンテナパターンが設けられたものであり、さらに、このアンテナパターンに接続されてデータキャリア用のＩＣチップが実装されている。図１では、配線基板を構成する層間絶縁材の図示を省略し、実際には重畳した位置に設けられる各アンテナパターンを縦に並べて図示している。

図１において、外層（第１層）アンテナパターン１が設けられた面には、データキャリア用のＩＣチップ１０が実際には設けられる。ＩＣチップ１０の機能面に形成されているパッドとアンテナパターン１の配線層とは、ボンディングワイヤ１０１で電気的に接続される。ワイヤボンディング１０１でＩＣチップ１０から接続されたアンテナパターン１の端部は渦巻き形状に形成されたアンテナパターン１の内周側端部である。この内周側端部からパターン１をたどりその外周側端部に設けられた１層２層間接続体１２に至る。１層２層間接続体１２には、例えば周知のスルーホール導電体を用いることができるが、いわゆるビアであってもよい（後述の２層３層間接続体２３、３層４層間接続体３４、４層１層間接続体４１も同様である）。

１層２層間接続体１２により、外層アンテナパターン１は、渦巻き形状に形成された内層（第２層）アンテナパターン２の外周側端部に電気的接続する。この外周側端部からパターン２をたどりその内周側端部に設けられた２層３層間接続体２３に至る。２層３層間接続体２３により、内層アンテナパターン２は、渦巻き形状に形成された内層（第３層）アンテナパターン３の内周側端部に電気的接続する。この内周側端部からパターン３をたどりその外周側端部に設けられた３層４層間接続体３４に至る。

３層４層間接続体３４により、アンテナパターン３は、渦巻き形状に形成された外層（第４層）アンテナパターン４の外周側端部に電気的接続する。この外周側端部からパターン４をたどりその内周側端部に設けられた４層１層間接続体４１に至る。４層１層間接続体４１によりアンテナパターン４は、外層アンテナパターン１の配線層に電気的接続し、これによりボンディングワイヤ１０１を介しＩＣチップ１０に接続している。以上の構成によりアンテナパターン１、２、３、４は直列接続され、ＩＣチップ１０の単一のアンテナとして機能する。

この実施形態の特徴は、外層（第１層）アンテナパターン１の全体、内層（第２層）アンテナパターン２の全体、内層（第３層）アンテナパターン３の全体が、それぞれ、外層（第４層）アンテナパターン４の最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられていることである。このような配置にしたことによる効果については後述する。

図２は、図１に示したアンテナの接続関係を示す模式的な分解斜視図である。図２において、図１中に示した構成要素と対応するものには同一の符号を付している。図２からも、４つの配線層の各層に重畳的にアンテナパターンが設けられかつこれらが所定に接続されることで、単一のアンテナパターンとなることが理解できる。

図３は、本発明の一実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図であり、図１中に示したＡ−Ａａの位置に相当した断面の図示である。図３において、図１中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。図３に示すように、この非接触データキャリア１００は、上述のアンテナパターン１、２、３、４、ＩＣチップ１０とともに、層間絶縁材５１、５２、５３、ソルダーレジスト５４、５５、モールド樹脂５６を有している。

アンテナパターン１、２、３、４を含む各配線層と、層間絶縁材５１、５２、５３とは配線基板を構成する。層間絶縁材５１は、アンテナパターン１とアンテナパターン２とを隔てる絶縁基板であり、層間絶縁材５２は、アンテナパターン２とアンテナパターン３とを隔てる絶縁基板であり、層間絶縁材５３は、アンテナパターン３とアンテナパターン４とを隔てる絶縁基板である。

これらの層間絶縁材５１、５２、５３はそれぞれ、例えばガラスクロス入りエポキシ系樹脂、またはＢＴレジンをその材料とすることができ、厚さは例えばそれぞれ０．１ｍｍとすることができる。アンテナパターン１、２、３、４は、それぞれ、例えば銅箔をパターン形成したものであり、厚さは例えば１８μｍである。アンテナパターン１、２、３、４を形成するレイアウトルールとしてこの例では例えばライン／スペースが７５μｍ／７５μｍのものを採用することができる。

ＩＣチップ１０には、主たる内部構成要素として、通信回路部（不図示）とメモリ部（不図示）とが設けられている。通信回路部は、アンテナパターン１、２、３、４により構成されるアンテナに接続され、このアンテナを介して外部からのデータ読み出し指令信号を受信しかつこれに反応してメモリ部に格納されたデータの出力の仲介を行う。

ソルダーレジスト５４は、外層（第１層）アンテナパターン１が設けられた層間絶縁材５１の面に、はんだ接続の必要のないパターン部位上を含んで形成されている（厚さは例えば２５μｍ）。ソルダーレジスト５５は、外層（第４層）アンテナパターン４が設けられた層間絶縁材５３の面に、はんだ接続の必要のないパターン部位上を含んで形成されている（厚さはソルダーレジスト５４と同様に例えば２５μｍ）。ソルダーレジスト５４、５５は、通常、透明性を有し、アンテナパターン１またはアンテナパターン４を覆った状態で、これらを通してアンテナパターン１またはアンテナパターン４の位置を視認できる（ただしモールド樹脂５６がさらに覆った状態のアンテナパターン１は、モールド樹脂５６が不透明なので視認できない）。

モールド樹脂５６は、少なくとも、層間絶縁材５１の面上に機能面を上に向けて設けられたＩＣチップ１０を覆い、かつソルダーレジスト５４を介して層間絶縁材５１の面に設けられた外層アンテナパターン１を覆うように形成されている（厚さは例えば０．５ｍｍ：この実施形態では全面に形成されている。）。モールド樹脂５６の材質は、例えばエポキシ樹脂とすることができる。モールド樹脂５６には、指定された不透明色（多くは黒）にするための着色剤が添加されている。モールド樹脂５６によりＩＣチップ１０は、外部環境から化学的・物理的に保護される。

この非接触データキャリア１００の製造工程の概略は、例えば以下である。まず、層間絶縁材５２を含む両面銅張り板を用意し、その必要な位置に層間接続のための穴を形成し、その穴の内壁に導電層を形成して、２層３層間接続体２３を作る。次に、その両面の銅箔をエッチングでパターン化しアンテナパターン２、３を形成する。次に、アンテナパターン２、３の形成されたそれぞれの面上に、層間絶縁材５１および銅箔、層間絶縁材５３および銅箔を積層一体化する。

そして、２層３層間接続体２３の形成の場合と同様に、必要な位置に層間接続のための穴を形成し、その穴の内壁に導電層を形成して、１層２層間接続体１２、３層４層間接続体３４、４層１層間接続体４１を作る。次に、層間絶縁材５１上の銅箔、層間絶縁材５３上の銅箔をそれぞれエッチングでパターン化しアンテナパターン１、４を形成する。以下、ソルダーレジスト５４、５５の形成、金めっき処理、ＩＣチップ１０の実装、モールド樹脂５６の形成の各工程を順に行う。

また、非接触データキャリア１００の製造工程として、以下のような、１層２層間接続体１２、２層３層間接続体２３、３層４層間接続体３４、４層１層間接続体４１に銀ペーストを用いた方法を採用することもできる。まず、銅箔の必要な位置に層間接続のため（２層３層間接続体２３、４層１層間接続体４１のため）の突起状の銀ペーストバンプを印刷形成し、その銀ペーストバンプが貫通するようにその銅箔上に層間絶縁材５２を積層一体化する。次に、貫通した銀ペーストの先端を塑性変形するように層間絶縁材５２上に別の銅箔を積層一体化する。そして、両面の銅箔をエッチングでパターン化しアンテナパターン２、３とする。

次に、さらに別の銅箔の必要な位置に層間接続のため（１層２層間接続体１２、３層４層間接続体３４、４層１層間接続体４１ため）の突起状の銀ペーストバンプが形成され、その銀ペーストバンプが貫通するようにそれらの銅箔上に層間絶縁材５１または５３が積層一体化されたものを用意する。そして、これらを上記のアンテナパターン２、３が形成された層間絶縁材５２上両面に、それらの貫通した銀ペーストの先端を塑性変形させるようにそれぞれ積層一体化する。そして、層間絶縁材５１上の銅箔、層間絶縁材５３上の銅箔をそれぞれエッチングでパターン化しアンテナパターン１、４を形成する。以下、ソルダーレジスト５４、５５の形成、金めっき処理、ＩＣチップ１０の実装、モールド樹脂５６の形成の各工程を順に行う。

前述したように、この非接触データキャリア１００は、外層（第１層）アンテナパターン１の全体、内層（第２層）アンテナパターン２の全体、および内層（第３層）アンテナパターン３の全体が、それぞれ、外層（第４層）アンテナパターン４の最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられている。しがたって、図３に示すように、層間絶縁材５１、５２、５３の端面からアンテナパターン４までの最小離間距離は、この端面からアンテナパターン１、２、３までの最小離間距離よりも小さくなっている。

例えば、アンテナパターン４の渦巻き全体は５ｍｍ角の領域に収まり、アンテナパターン１、２、３の渦巻き全体はそれぞれ４．７ｍｍ角の領域に収まる大きさである。これは、図示するように、アンテナパターン４よりアンテナパターン１、２、３がそれぞれ渦巻きとして１ターン少なく形成され、またライン／スペースの形成ルールが７５μｍ／７５μｍであることによる。

図４は、図３に示した非接触データキャリア１００が個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図であり、外層アンテナパターン４が形成された側の面を示している。図３に示した非接触データキャリア１００は、図４に示すように複数のものがまとめてひとつの基板（個片化前の非接触データキャリア２００）として形成され、その後個々に切り出される。このような製造方法により効率的な製造が可能になる。

図４に示す、個片化前の非接触データキャリア２００は、その基板の周縁近くに形成された横切断基準マーク２０１、縦切断基準マーク２０２の位置上を縦横に切断される。横切断基準マーク２０１、縦切断基準マーク２０２は、外層アンテナパターン４の形成と同時に、例えば、銅箔のエッチングによりパターン形成されたものである。したがって、それら相互の位置精度は高い。よって、図３に示した断面図から明らかなように、これらの横切断基準マーク２０１、縦切断基準マーク２０２を基準に用いて外層アンテナパターン４の領域に重ならないように切断を行う限り、ほかのアンテナパターン３、２、１に切り出しラインが重なる恐れはない。

比較のため、もし、外層アンテナパターン４に内層アンテナパターン２、３がほぼ重なるように形成されている場合を考えるならば、個片化切断時に、外層アンテナパターン４と内層アンテナパターン２、３との設計値からの形成位置ずれを考慮する必要がある。このような形成位置ずれは、多層化配線基板の製造過程に起因して生じる可能性がある。つまり、上述したように、内層アンテナパターン２、３のエッチング形成は、少なくとも外層アンテナパターン４のエッチング形成とは別に行われ、それら相互の位置精度はエッチングマスク内でのパターン間位置精度よりは明らかに劣る。

したがって、外層アンテナパターン４に内層アンテナパターン２、３が設計値としてほぼ重なるように形成される場合は、外層アンテナパターン４の形成位置よりある程度大きく離れた位置に切断ラインを設定して切断・個片化する必要がある。この結果として、個片化後の非接触データキャリア１００は、余剰な領域を有して大きくならざるを得ない。これに対して、図３に示したようなアンテナパターン１、２、３、４の相互位置関係では、このような余剰な領域を必要としないので、切断ラインをアンテナパターン４に限界まで近づけて小型化できる。また、図４に示すような個片化前の非接触データキャリア２００では、個片とすべき領域同士の間隔を必要最低限とすればよく、全体としてより小さくでき、省資源という意味でも効率が向上している。

以上、本発明の一実施形態について構成および効果の説明を行ったが以下何点か補足する。まず、各アンテナパターン１、２、３、４のインダクタンス値の調整についてであるが、上記のようにアンテナパターン１、２、３は、それらの最も外側の渦巻きの位置という意味でアンテナパターン４の形成領域との関係が限定がされている。そこで、各アンテナパターン１、２、３、４のインダクタンスを、非接触通信に適当な所定の値に調整するには、それらの渦巻きの内周側でターン数を適宜、増減してもよい。

また、アンテナパターン１、２、３が形成された各配線層には、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンが含まれていてもよい。例えば、アンテナパターンに接続されためっき形成のためのパターン、何らかのダミーパターン、層間接続体用のランドパターンなどである。これらのパターンについては、アンテナパターン４との位置関係において、当然ながら上記で説明した制限はない。層間接続体用のランドパターンに連なる層間接続体の一部についても同様である。

また、個片化するための切り出しは、ＩＣチップ１０の実装およびモールド樹脂５６の形成を行った後とするほかに、これらの実装、形成の前に行うようにしてもよい。この場合は、個片化した基板に対して、ＩＣチップ１０の実装およびモールド樹脂５６の形成をそれぞれ行う。

次に、本発明の別の実施形態について図５、図６を参照して説明する。図５は、本発明の別の実施形態に係る非接触データキャリアにおいて、そのアンテナ構成を示すため描いた仮想的な４つの平面図である。図６は、本発明の別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図であり、図１中に示したＡ−Ａａの位置と同様な位置に相当した断面の図示である。図５、図６において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。

この実施形態の非接触データキャリア１００Ａでは、図５、図６に示すように、外層アンテナパターン１Ａの渦巻き形状の最も外側がもう一方の外側アンテナパターン４の渦巻き形状の最も外側とほぼ重なるように、アンテナパターン１Ａ、４が形成されている。内層アンテナパターン２、３などほかの部位については上記の実施形態と同じである。つまり、図４に示したような、非接触データキャリアが個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図として描くならば図４と同じである。

この実施形態は、外層アンテナパターン１Ａの形成と外層アンテナパターン４の形成とが同時に行われている。すなわち、層間絶縁材５１上の銅箔、層間絶縁材５３上の銅箔をそれぞれエッチングするために以下の工程が適用される。まず、２層のフォトマスクが袋状に構成されたものを用い、その２層の間に、銅箔上をレジストで覆われた基板を挿入する。袋状に構成されたフォトマスクは、２層のフォトマスク間のパターン形成位置精度が高い。次に、このフォトマスクを用いてレジストをパターン形成し、パターン形成されたレジストをエッチングマスクに各銅箔をアンテナパターン１Ａ、４にエッチング形成する。これにより、アンテナパターン１Ａ、４間の相互の位置精度を高く形成できる。

よって、アンテナパターン４の側に形成される切り出しの基準マークによる個片化でも、アンテナパターン１Ａの形成位置に切り出しラインが重なる恐れはない。これにより、図５、図６に示すような、外層のアンテナパターン１Ａ、４がほぼ同じ形状で重なるという形態が、上記の実施形態で述べた効果を維持したまま実現可能である。

この実施形態においても、アンテナパターン２、３が形成された各配線層と、アンテナパターン１Ａ、４との関係について、それらの事情は、上記図１ないし図３で説明した実施形態と同様である。すなわち、アンテナパターン２、３が形成された各配線層には、アンテナとしての機能に実質的に影響を与えないパターンが含まれていてもよく、これらのパターンについては、アンテナパターン１Ａ、４との位置関係において、当然ながら上記で説明した制限はない。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図７において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。

この実施形態の非接触データキャリア１００Ｂは、図３に示した形態と比較して、内層のアンテナパターン２Ｂ、３Ｂの形成位置を、外層のアンテナパターン４の形成位置と、ライン／スペースの位置関係として逆になるように横に移動している。この結果、アンテナパターン２Ｂ、３Ｂの最も外側の渦巻きの位置は、ライン／スペースのひとつのスペース分（７５μｍ）だけ外側にシフトしている。このような位置関係でも、図３に示した実施形態で得られる効果は損なわれない。加えて、アンテナパターン１と同２Ｂとが構成する浮遊（寄生）容量成分、およびアンテナパターン３Ｂと同４とが構成する浮遊（寄生）容量成分の影響が小さくなるため、層間のずれによる共振周波数のばらつきを小さくする効果があり、安定した通信性能をもつ非接触データキャリアを製造することができる。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図８を参照して説明する。図８は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図８において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。

この実施形態の非接触データキャリア１００Ｃは、図６に示した形態と比較して、内層のアンテナパターン２Ｂ、３Ｂの形成位置を、外層のアンテナパターン４の形成位置と、ライン／スペースの位置関係として逆になるように横に移動している。すなわち、図３に示した形態の変形例である図７に示した形態の態様を、図６に示した形態に対して適用したものである。したがって、上記図６に示した形態、図７に示した形態で説明した効果を持ち合わせている。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図９、図１０を参照して説明する。図９は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図９、図１０において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。

この実施形態の非接触データキャリア１００ＤはＩＣチップ１０を覆うモールド樹脂５６Ａを形成・具備しているが、モールド樹脂５６Ａは、島状の形成に留まり非接触データキャリア１００Ｄの端面には達していない。図１０は、図９に示した非接触データキャリア１００Ｄが個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図であり、外層アンテナパターン１Ａが形成された側の面（すなわちＩＣチップ１０が実装された面）を示している。

図１０に示すように、この実施形態では、個片化前の非接触データキャリア３００の外層アンテナパターン１Ａが形成された面の側に、横切断基準マーク３０１、縦切断基準マーク３０２をパターン形成している。このようにしたのは、モールド樹脂５６Ａが全面的には形成されておらず、ソルダーレジスト５４を介して横切断基準マーク３０１、縦切断基準マーク３０２を視認できるからである。個片化前の非接触データキャリア３００は、その基板の周縁近くに形成された横切断基準マーク３０１、縦切断基準マーク３０２の位置上を縦横に切断される。非接触データキャリア１００Ｄの小型化などの効果は上記各実施形態と同様である。

なお、横切断基準マーク３０１、縦切断基準マーク３０２の形成は、図４に示した実施形態のように、外層アンテナパターン４の形成された側の面とすることもできる。この場合、切断工程に供すため基板を保持する点でその安定性上、やや不利である。モールド樹脂５６Ａの形成部位が島状でありテーブル上での接地面積が小さくなるからである。ただし、当然ながら、アンテナパターン１Ａ、２、３、４については、図３、図７、図８に示したような配置関係とすることもできる。

次に、本発明のさらに別の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は、本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図である。図１１において、すでに説明した構成要素と同一の部位には同一符号を付し、加えることがない限りその説明を省略する。

この実施形態の非接触データキャリア１００Ｅでは、ＩＣチップ１０Ａがフリップチップ接続でアンテナパターン１Ａが形成された面に実装されている。フリップチップ接続されたＩＣチップ１０Ａと絶縁樹脂材５１との間隙は封止樹脂５７で封止されている。さらにフリップチップ接続されたＩＣチップ１０Ａを覆うようにモールド樹脂５６Ａが形成されている。モールド樹脂５６Ａは島状の形成に留まり非接触データキャリア１００Ｅの端面には達していない。すなわち、ＩＣチップ１０Ａをフリップチップ接続した点を除けば図９、図１０に示した実施形態と同じである。

このようにＩＣチップ１０Ａをフリップチップ接続した態様でも、本発明の実施形態として同様の効果が得られる。フリップチップ接続の態様は、当然ながら、図３、図７、図８に示したような各アンテナパターンの配置でも適用できる。

本発明の一実施形態に係る非接触データキャリアのアンテナ構成を示すために描いた仮想的な４つの平面図。 図１に示したアンテナの接続関係を示す模式的な分解斜視図。 本発明の一実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図。 図３に示した非接触データキャリアが個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図。 本発明の別の実施形態に係る非接触データキャリアのアンテナ構成を示すため描いた仮想的な４つの平面図。 本発明の別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図。 本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図。 本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図。 本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図。 図９に示した非接触データキャリアが個片として切り出される前の状態を示す模式的平面図。 本発明のさらに別の実施形態に係る非接触データキャリアの構成を模式的に示す垂直断面図。

符号の説明

１，１Ａ…外層（第１層）アンテナパターン、２，２Ｂ…内層（第２層）アンテナパターン、３，３Ｂ…内層（第４層）アンテナパターン、４…外層（第４層）アンテナパターン、１０，１０Ａ…ＩＣチップ、１２…１層２層間接続体、２３…２層３層間接続体、３４…３層４層間接続体、４１…４層１層間接続体、５１，５２，５３…層間絶縁材、５４，５５…ソルダーレジスト、５６，５６Ａ…モールド樹脂、５７…封止樹脂、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ…非接触データキャリア、１０１…ボンディングワイヤ、２００，３００…個片化前の非接触データキャリア、２０１，３０１…横切断基準マーク、２０２，３０２…縦切断基準マーク。

Claims (11)

1. データを格納可能なＩＣチップと、
   前記ＩＣチップが実装された配線基板と、を具備し、
   前記配線基板が、該配線基板のいずれか一方の面に形成された外層配線層のほかひとつ以上の内層配線層を含んで複数の配線層を有し、該複数の配線層それぞれに実質的に渦巻き形状のアンテナパターンが形成され、該配線基板の端面から前記外層配線層におけるアンテナパターンである第１のアンテナパターンまでの最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記内層配線層それぞれにおけるアンテナパターンである第２のアンテナパターンまでの最小離間距離のいずれよりも小さく、かつ、前記第１のアンテナパターンの渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第１の形成ルールが示すライン値およびスペース値が、前記第２のアンテナパターンの全部の渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第２の形成ルールが示すライン値およびスペース値にそれぞれ等しいこと
   を特徴とする非接触データキャリア。
2. 前記ＩＣチップが、前記配線基板の前記外層配線層が存する面には実装されていないことを特徴とする請求項１記載の非接触データキャリア。
3. 前記複数の配線層が、前記配線基板の前記外層配線層が存する面とは反対側の面上に形成された第２の外層配線層を含み、
   前記ＩＣチップが、前記配線基板の前記第２の外層配線層が存する面に実装されていること
   を特徴とする請求項２記載の非接触データキャリア。
4. 前記ＩＣチップが実装された前記配線基板の面上に、前記ＩＣチップおよび前記第２の外層配線層を覆うように形成されたモールド樹脂層をさらに具備することを特徴とする請求項３記載の非接触データキャリア。
5. 前記ＩＣチップが、前記配線基板の前記外層配線層が存する面に実装されていることを特徴とする請求項１記載の非接触データキャリア。
6. 前記ＩＣチップが実装された前記配線基板の面上に、前記ＩＣチップを覆うように形成されたモールド樹脂層をさらに具備することを特徴とする請求項５記載の非接触データキャリア。
7. 前記配線基板が、前記外層配線層が存する面とは反対側の面上に形成された第２の外層配線層をさらに有し、該第２の外層配線層にも実質的に渦巻き形状のアンテナパターンが第３のアンテナパターンとして形成され、
   前記配線基板の前記端面から前記第１のアンテナパターンまでの前記最小離間距離が、該配線基板の該端面から前記第３のアンテナパターンまでの最小離間距離とほぼ等しいこと
   を特徴とする請求項１記載の非接触データキャリア。
8. 前記配線基板への前記ＩＣチップの実装がボンディングワイヤによってなされていることを特徴とする請求項１記載の非接触データキャリア。
9. 前記配線基板への前記ＩＣチップの実装がフリップチップ接続によってなされていることを特徴とする請求項１記載の非接触データキャリア。
10. 前記複数の配線層それぞれにおける前記アンテナパターンのなかで前記第１のアンテナパターンがターン数として最大であることを特徴とする請求項１記載の非接触データキャリア。
11. 絶縁基板と、
    前記絶縁基板のいずれか一方の面に形成された、実質的に渦巻き形状の第１のアンテナパターンを有する外層配線層と、
    前記絶縁基板の前記外層配線層が存する面とは異なる面上かまたは内層として存し、かつ実質的に渦巻き形状の第２のアンテナパターンをそれぞれ有するひとつ以上の第２の配線層と、を具備し、
    前記第２のアンテナパターンの全体が、前記第１のアンテナパターンの最外側渦巻きに内包される領域に重なるように設けられており、かつ、前記第１のアンテナパターンの渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第１の形成ルールが示すライン値およびスペース値が、前記第２のアンテナパターンの全部の渦巻き形状に適用されたライン／スペースの形成ルールである第２の形成ルールが示すライン値およびスペース値にそれぞれ等しいこと
    を特徴とする非接触データキャリア用配線基板。

Images