JP5598636B1 - アンテナモジュール - Google Patents

Abstract

ＲＦＩＤタグ（１）は、特性劣化を抑制するために、相対する二つの実装面を有する基材（１１）と、基材（１１）に設けられ、開口を形成しているアンテナコイル（１３）であって、基準面に対して対称な形状を有するアンテナコイル（１３）と、実装面（１１）の一方に実装され、アンテナコイル（１３）と電気的に接続されたＩＣチップ（２１）および複数の電子部品（１７）であって、実装面（１１）の法線方向からの平面視で開口内に配置されたＩＣチップ（２１）および複数の電子部品（１７）と、を備えている。法線方向からの平面視で、複数の電子部品（１７）のうち少なくとも二つは、該基準面に対して互いに対称に配置されている。

Description

本発明は、アンテナコイルおよび複数の電子部品が基材に設けられたアンテナモジュールに関する。

従来、この種のアンテナモジュールは、例えば、パッシブタイプのＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグとして用いられ、例えば、下記特許文献１に記載のように、カードアンテナ（換言すると、アンテナコイル）と、整流回路と、レギュレータと、ＩＣと、これらが実装される基材シートを備えている。

カードアンテナは、基材シートの主面上に形成されたスパイラル状のアンテナコイルである。このカードアンテナは、アンテナモジュールの外部に配置されているリーダライタ装置（以下、ＲＷＵという）側のアンテナと電磁結合して、誘導起電力を発生する。整流回路は、カードアンテナから供給された交流電圧を整流して、直流電圧をレギュレータに出力する。レギュレータは、入力直流電圧を、ＩＣ駆動に適した値の直流電圧にして、ＩＣに供給する。ＩＣは、レギュレータからの直流電圧で駆動する。

特開平１０−２４０８８９号公報

ところで、多くのアンテナモジュールでは、相対的に大きな開口のアンテナコイルが用いられ、この開口部分に他の電子部品が配置される。この場合、電子部品の配置によっては、アンテナコイルから発生する磁力線が電子部品により遮られてしまうことがあり、その結果、アンテナモジュールの特性（例えば、指向性や通信距離）を劣化させてしまうという問題点があった。

それゆえに、本発明の目的は、特性劣化を抑制可能なアンテナモジュールを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第一局面は、アンテナモジュールに向けられている。このアンテナモジュールは、相対する二つの実装面を有する基材と、前記基材に設けられ、開口を形成しているアンテナコイルであって、基準面に対して対称な形状を有するアンテナコイルと、前記実装面の一方に実装され、前記アンテナコイルと電気的に接続されたＩＣチップおよび複数の電子部品であって、前記実装面の法線方向からの平面視で前記開口内に配置されたＩＣチップおよび複数の電子部品と、を備えている。ここで、前記法線方向からの平面視で、前記複数の電子部品のうち少なくとも二つは、該基準面に対して互いに対称に配置されている。

また、本発明の第二局面は、アンテナモジュールであって、相対向する二つの実装面を有する基材と、前記基材に設けられ、少なくとも二個の端子電極を有するＩＣチップと、アンテナコイルと、を備えている。前記アンテナコイルは、前記実装面の一方の外縁近傍に形成される第一導体パターンであって、自身の一方端が前記ＩＣチップの端子電極の一方と接続された第一導体パターンと、前記実装面の一方から他方へと貫通するビア導体であって、自身の一方端が前記第一導体パターンの他方端と接合されるビア導体と、前記実装面の他方の外縁近傍に形成される第二導体パターンであって、自身の一方端が前記第一ビア導体の他方端と接続され、かつ自身の他方端が前記ＩＣチップの端子電極の他方と接続される第二導体パターンと、を含んでいる。ここで、前記ＩＣチップの端子電極の一方から、前記第一導体パターン、前記ビア導体および前記第二導体パターンを経由して、該ＩＣチップの端子電極の他方に至る電流経路の中間点が、前記第一導体パターンの最外周、前記第二導体パターンの最外周またはビア導体に位置している。

上記局面によれば、特性劣化を抑制可能なアンテナモジュールを提供することができる。

本発明の各実施形態に係るアンテナモジュールを備えたＲＦＩＤシステムの構成を示す模式図である。 第一実施形態に係るＲＦＩＤタグ（アンテナモジュール）の大略的な構成を示すブロック図である。 図２のＲＦＩＤタグの構成を示す上面図である。 図３ＡのＲＦＩＤタグの構成を示す底面図である。 図３ＡのＲＦＩＤタグの作用・効果を示す模式図である。 第二実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成を示す上面図である。 図５ＡのＲＦＩＤタグの等価回路図である。 第二実施形態のＲＦＩＤタグの変形例の構成を示す上面図である。 図６ＡのＲＦＩＤタグの等価回路図である。 第三実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成を示す上面図である。 図７ＡのＲＦＩＤタグの構成を示す底面図である。 第三実施形態に係るＲＦＩＤタグを備えた携帯端末装置の第一例を示す模式図である。 第三実施形態に係るＲＦＩＤタグを備えた携帯端末装置の第二例を示す模式図である。 図８Ａの携帯端末装置の他の構成例を示す模式図である。 図８Ｂの携帯端末装置の他の構成例を示す模式図である。 第三実施形態に係るＲＦＩＤタグの変形例を示す図である。 第四実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成を示す上面図である。 第五実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成を示す上面図である。 図１２ＡのＲＦＩＤタグの構成を示す底面図である。

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態に係るアンテナモジュールについて詳説する。

（はじめに）
まず、いくつかの図面に示されるｘ軸、ｙ軸およびｚ軸について説明する。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、互いに直交しており、アンテナモジュールの左右方向、前後方向および厚さ方向を示す。

（ＲＦＩＤシステムの構成）
図１において、ＲＦＩＤシステムは、例えば、１３．５６ＭＨｚ帯を利用しており、第一実施形態から第五実施形態に係るＲＦＩＤタグ１，５，６，７および８と、これらＲＦＩＤタグに対しデータの書き込みおよび読み出しを行うリーダ／ライタ装置（以下、ＲＷＵと記す）３と、を備えている。

（第一実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
ＲＦＩＤタグ１は、アンテナモジュールの一例であり、図２に示すように、大略的には、基材１１と、アンテナコイル１３と、コンデンサ１５と、整流回路１７と、ＩＣチップ２１と、を備えている。アンテナコイル１３と、コンデンサ１５と、整流回路１７と、ＩＣチップ２１とは配線パターンによって電気的に接続される。

基材１１は、電気絶縁性および柔軟性を有する樹脂材料からなる。樹脂材料の典型例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリイミド、ポリカーボネート、液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはエポキシ樹脂のような樹脂フィルムがある。この基材１１は、本実施形態では、ｚ軸方向からの平面視で矩形形状を有するシートである。したがって、基材１１は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ｘｙ平面に平行な（換言すると、ｚ軸方向に相対向する）実装面１１ａ，１１ｂを有する。第一および第二実装面は、例えば、ｘ軸方向に９．１ｍｍ程度の長さｌａで、ｙ軸方向に２６ｍｍ程度の長さｌｂを有する。このように、本実施形態では、基材１１は柔軟性を有する。この柔軟性により、ＲＦＩＤタグ１を曲面に沿わせて貼り付けることが可能となる。なお、基材１１は、リジットな（つまり、柔軟性の無い）樹脂材料からなっていても構わない。リジットな材料を用いることで、基材１１上に実装される電子部品との接合部を保護することが可能となる。

アンテナコイル１３は、実装面１１ａ，１１ｂに印刷等により形成される導体パターン１３ａ，１３ｂと、ビア導体１３ｃ，１３ｄと、からなる。各導体パターン１３ａ，１３ｂと、各ビア導体１３ｃ，１３ｄとは、例えば銅のような金属からなる。

以下、各導体パターン１３ａ，１３ｂの詳説に先立ち、実装面１１ａ，１１ｂの開口領域α１，α２（点線で示す）を説明する。本実施形態では、開口領域α１は、ｚ軸方向（つまり、実装面１１ａの法線方向）からの平面視で矩形形状であり、ｘ軸方向に長さｌｃ（ｌｃ＜ｌａ）で、ｙ軸方向に長さｌｄ（ｌｄ＜ｌｂ）を有する。なお、もし、アンテナコイル１３が実装面１１ａ，１１ｂにわたって形成されており、かつ実装面１１ａ，１１ｂの両開口領域の外形がｚ軸方向からの平面視で一致しないときは、これら開口領域の重複領域を開口領域α１，α２とする。

また、開口領域α１のy軸方向の略中心を通過し、かつｚx平面に平行な面を、仮想的な基準面Ｌｒと称する。ここで、基準面Ｌｒは、開口領域α１のｙ軸方向中心から開口領域α１の外縁までの距離の±１０％以内に範囲を通過すれば良い。この基準面Ｌｒに対して、開口領域α１は対称な形状を有する。また、開口領域α１の各辺から、実装面１１ａの周縁までの最短距離は互いに等しい。

開口領域α２は、ｚ軸方向からの平面視で、開口領域α１と実質的にオーバーラップする。

導体パターン１３ａは、実装面１１ａの周縁に形成される線状導体パターンであり、基準面Ｌｒに対して略対称な形状を有する。まず、ノードＮ１を定義する。ノードＮ１は、配線パターンにおいて、ＩＣチップ２１の端子電極２１ａと、コンデンサ１５の一方端子との接続箇所である。導体パターン１３ａは、ノードＮ１の位置を一方端とし、この位置からy軸の負方向に開口領域α１の周縁まで延びる。この位置から、導体パターン１３ａは、実装面１１ａの周縁に対して実質的に平行に、実装面１１ａの中心点の周りを、図３Ａの紙面上で例えば反時計回りに旋回する。上記に加え、導体パターン１３ａは、開口領域α１の周縁から基材１１の周縁に向けて、実装面１１ａの中心点からの距離を増加させつつ旋回する。そして、導体パターン１３ａは、基材１１の隅で終端する。以下、この終端箇所を、導体パターン１３ａの他方端という。

導体パターン１３ｂは、実装面１１ｂの周囲に沿って形成される線状導体パターンであり、基準面Ｌｒに対して略対称な形状を有する。より具体的には、導体パターン１３ｂは、導体パターン１３ａの他方端と実質的に同じｘｙ平面上の位置から、実装面１１ｂの周縁に対して実質的に平行に、実装面１１ｂの中心点の周りを、図３Ｂの紙面上で例えば時計回りに旋回する。上記に加え、導体パターン１３ｂは、実装面１１ｂの周縁から中心点に向けて、実装面１１ｂの中心点からの距離を減少させつつ旋回する。そして、導体パターン１３ｂは、開口領域α２の周縁上で屈曲して、基準面Ｌｒの方向に延びて終端する。以下、この終端箇所を、導体パターン１３ｂの他方端という。

ビア導体１３ｃは、基材１１を貫通して、導体パターン１３ａの他方端と、導体パターン１３ｂの一方端と、を電気的に接続する。

ここで、図３Ａに示すように、ＩＣチップ２１の端子電極２１ｂと、コンデンサ１５の他方端子との接続箇所を、ノードＮ２という。このノードＮ２からは、実装面１１ａ上をy軸の正方向に配線パターンが伸びている。この配線パターンは、導体パターン１３ｂの終端位置と同じｘｙ平面上の位置で終端する。ビア導体１３ｄは、基材１１を貫通して、導体パターン１３ｂの他方端と、上記配線パターンの終端とを電気的に接続する。

コンデンサ１５は、電子部品の一例である。上記から明らかなように、アンテナコイル１３とコンデンサ１５とは、ＩＣチップ２１の端子電極２１ａ，２１ｂに対して並列接続され（図２を参照）、並列共振回路を構成する。この共振周波数は、ＲＦＩＤシステムの周波数帯（１３．５６ＭＨｚ帯）に含まれる。

また、本実施形態では、コンデンサ１５は、表面実装型コンデンサであり、実装面１１ａ上に実装される。より詳細には、ｚ軸方向からの平面視で、コンデンサ１５は、開口領域α１の内部であって、該コンデンサ１５の外形が基準面Ｌｒに対して対称になるように配置される。

整流回路１７は、例えば、複数のダイオードからなるダイオードブリッジと、コンデンサや抵抗等とを含んでおり、アンテナコイル１３、ＩＣチップ２１およびコンデンサ１５からなる共振回路の両端に現れた交流の誘導起電力を整流する。このような整流回路１７としては、複数の表面実装型の電子部品からなる周知の回路構成でよいが、金属材料や磁性材料を含む複数の電子部品からなる。これら複数の電子部品の中には、少なくとも二個の同種の電子部品が含まれる。図３Ａの例では、電子部品１７ａ，１７ｂが同種であり、電子部品１７ｃ，１７ｄが同種であるとする。電子部品１７ａ，１７ｂは、例えば、互いに同じサイズのコンデンサ素子である。また、電子部品１７ｃ，１７ｄは、例えば、互いに同じサイズの抵抗素子である。

図３Ａには、他にも、電子部品１７ｅ〜１７ｈが示されている。電子部品１７ｅ〜１７ｈの種類は互いに異なる。

以上の電子部品１７ａ〜１７ｈは実装面１１ａ上に実装される。より詳細には、電子部品１７ａ，１７ｂは、ｚ軸方向からの平面視で、開口領域α１内で、基準面Ｌｒに対して互いに対称に配置される。電子部品１７ｃ，１７ｄも、電子部品１７ａ，１７ｂと同様の位置関係で配置される。

また、電子部品１７ａ〜１７ｄは、導体パターン１３ａよりも基準面Ｌｒに近接配置される。また、電子部品１７ｅ〜１７ｈは、上記コンデンサ１５と同様に、ｚ軸方向からの平面視で、開口領域α１内で、それぞれの外形が基準面Ｌｒに対して対称になるように配置される。

端子電極１９ａ，１９ｂは、実装面１１ａ上であって、整流回路１７から引き出された二個の配線パターンの一方および他方の先端に設けられる。これら端子電極１９ａ，１９ｂは、図２に示すように、例えば、電圧測定回路を整流回路１７に並列接続する際に用いられる。

ＩＣチップ２１は、例えばフリップチップボンディングにより、実装面１１ａに実装される。そして、ＩＣチップ２１が備える端子電極２１ａ，２１ｂは、アンテナコイル１３とコンデンサ１５からなる共振回路に配線パターンにより接続される。

このＩＣチップ２１もまた、電子部品１７ａ〜１７ｈと同様に、金属材料等を含んでおり、ｚ軸方向からの平面視で、開口領域α１内で、自身の外形が基準面Ｌｒに対して対称になるように配置される。

ＩＣチップ２１は、ＩＣチップ２１、コンデンサ１５およびアンテナコイル１３からなる共振回路から供給された交流電圧により動作する。

（第一実施形態に係るＲＦＩＤタグの動作）
次に、上記構成のＲＦＩＤタグ１の受信時の動作について説明する。ＲＦＩＤタグ１において、ＲＷＵ３からの交流磁界がアンテナコイル１３を貫くと、アンテナコイル１３の両端（つまり、ノードＮ１およびＮ２）には誘導起電力が生じ、ＲＷＵ３からのデータはＲＦＩＤタグ１のＩＣチップに入力されるとともに、ＲＷＵ３から送られてきたデータは復調されてＩＣチップ２１の内部メモリに書き込まれる。一方、アンテナコイルの両端に生じた誘導起電力は整流回路１７によってデジタル信号に変換される。これによって、端子電極１９ａ、１９ｂを介してＲＷＵ３以外の外部の回路からＩＣにデータが入力されたことを検出できる。

次に、ＲＦＩＤタグ１がＲＷＵ３にデータ送信する際の動作について説明する。この時も、ＲＦＩＤタグ１において、ＩＣチップ２１は、上記駆動電圧により駆動され、送信すべきデータで搬送波をデジタル変調して、１３．５６ＭＨｚ帯の高周波信号を生成する。ＩＣチップ２１は、生成した高周波信号は共振回路に出力する。共振回路は、高周波信号が入力されると共振して、交流磁界を発生する。この交流磁界を介してＲＷＵ３にデータ送信される。ＲＷＵ３のデータ受信時の基本的な動作は、上記ＲＦＩＤ１の受信時の動作と同様であるため、その説明を省略する。

（第一実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
次に、ＲＦＩＤタグ１の作用・効果について説明する。例えばデータ送信時、アンテナコイル１３によって発生する交流磁界は、図４に示すように、導体パターン１３ａ，１３ｂの近傍で強く、そこから基準面Ｌｒに近づくにつれて弱くなる。ここで、図４において、交流磁界成分の例が点線で示され、その磁界強度は線の太さで示されている。

上記の通り、電子部品１７やＩＣチップ２１は、交流磁界の中に置かれると、該交流磁界の強度や向きに影響を及ぼす。この影響が極力小さくなるように、電子部品１７ａ〜１７ｈやＩＣチップ２１は基材１１上に配置される。具体的には、同種の電子部品１７ａ，１７ｂは、ｚ軸方向からの平面視で、開口領域α１内で、基準面Ｌｒに対して互いに対称に配置される。電子部品１７ｃ，１７ｄについても同様である。この配置により、磁界強度の分布の対称性が維持され、アンテナコイル１３の無指向性を維持できる。

また、これら電子部品１７ａから導体パターン１３ａまでの直線距離ｄ１と、電子部品１７ａから基準面Ｌｒまでの直線距離ｄ２とを比較すると、ｄ２＜ｄ１である。他の電子部品１７ｂ〜１７ｄに関しても同様の位置関係を有する。これによって、アンテナコイル１３が発生する磁界強度の劣化を極力抑えることが可能となる。

また、電子部品１７ｅ〜１７ｈおよびＩＣチップ２１は、ｚ軸方向からの平面視で、開口領域α１内に配置され、かつそれぞれの外形が基準面Ｌｒに対して対称になるように配置される。このように、電子部品１７ｅ〜１７ｈおよびＩＣチップ２１が交流磁界において最も強度が弱くなる基準面Ｌｒ上に配置される。これによって、アンテナコイル１３が発生する磁界強度の劣化を良好に抑制することが可能となる。

（第二実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
次に、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、第二実施形態に係るアンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）について詳説する。図５ＡのＲＦＩＤタグ５は、図３ＡのＲＦＩＤタグ１と比較すると、端子電極１９ａ，１９ｂに代えて、四個のパッド電極５１ａ〜５１ｄを備えている点で相違する。それに以外に相違点は無い。それゆえ、図５Ａにおいて、図３Ａの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。なお、図５Ａにおいて、整流回路１７は誘導性回路であるとする。

パッド電極５１ａ〜５１ｄは、開口領域α１内であって、例えば印刷により導電性材料にて矩形状に形成される。特に、パッド電極５１ａは、ノードＮ１と電子部品１７ｂとの間に電気的に接続されるように形成され、自身と近接する導体パターン１３ａと容量結合する。また、パッド電極５１ｂ，５１ｃは、電子部品１７ｈの一方端子および他方端子から引き出された配線パターンの先端に形成され、自身の近接する導体パターン１３ａと容量結合する。また、パッド電極５１ｄは、電子部品１７ａの一方端子から引き出された配線パターンの先端に形成され、自身と近接する導体パターン１３ａと容量結合する。

ここで、図５Ｂは、図５ＡのＲＦＩＤタグ５の等価回路である。図５Ｂにおいて、導体パターン１３ａは、点線枠で囲まれる部分であって、等価回路としては、インダクタンスＬ１〜Ｌ４を構成する。なお、導体パターン１３ｂは、インダクタンスＬ５として示されている。また、容量Ｃ１〜Ｃ４は、パッド電極５１ａ〜５１ｄと、導体パターン１３ａとが結合することで生じており、等価回路としては、インダクタンスＬ１〜Ｌ４に並列に接続される。

（第二実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
上記のように、アンテナコイル１３と容量結合するようにパッド電極５１ａ〜５１ｄを設けることにより、アンテナコイル１３の自己共振周波数が低くなる。その結果、アンテナコイル１３の長さを短くすることが可能となる。これによって、導体パターン１３ａによる損失が小さくなるため、良好な特性のアンテナコイル１３を得ることが可能となる。

また、パッド電極５１ａ〜５１ｄとアンテナコイル１３とが容量結合することによって、仮にいずれかのパッド電極５１ａ〜５１ｄにＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が付加されても、ＥＳＤが容量結合を介してアンテナコイル１３に逃がすことができる。これによって、ＩＣチップ２１等のＥＳＤ耐性が弱いチップ部品に、ＥＳＤが直接印加されることを防ぐことができる。さらに、アンテナコイル１３の両端と整流回路１７との間にパッド電極５１ａ，５１ｄを設けることにより、これらからはアナログ信号を検出して、パッド電極５１ｂ，５１ｃからはデジタル信号を検出することができる。

（変形例）
次に、図６Ａおよび図６Ｂを参照して、第二実施形態に係るアンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）の変形例について詳説する。図６ＡのＲＦＩＤタグ５'は、図５ＡのＲＦＩＤタグ５と比較すると、パッド電極５１ｄに代えてパッド電極５１ｄ'を備えている点で相違する。それに以外に相違点は無い。それゆえ、図６Ａにおいて、図５Ａの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。なお、図６Ａにおいて、整流回路１７は容量性回路であるとする。

パッド電極５１ｄ'は、開口領域α１内であって、例えば印刷により導電性材料にて矩形状に形成される。特に、パッド電極５１ｄ'は、ノードＮ２と電子部品１７ａとの間に電気的に接続されるように形成され、自身と近接する導体パターン１３ａと容量結合する。

ここで、図６Ｂは、図６ＡのＲＦＩＤタグ５'の等価回路である。図６Ｂにおいて、導体パターン１３ａは、点線枠で囲まれる部分であって、等価回路としては、インダクタンスＬ１〜Ｌ４を構成する。なお、導体パターン１３ｂは、インダクタンスＬ５として示されている。また、容量Ｃ１〜Ｃ４は、パッド電極５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄ'と、導体パターン１３ａとが結合することで生じる。容量Ｃ１は、等価回路としては、インダクタンスＬ１と並列に接続される。容量Ｃ２は、等価回路としては、Ｌ１、Ｌ２およびＣ１からなる回路に並列に接続される。容量Ｃ３は、等価回路としては、Ｌ３、Ｌ４およびＣ４からなる回路に並列に接続される。容量Ｃ４は、等価回路としては、インダクタンスＬ４と並列に接続される。

上記構成により、変形例に係るＲＦＩＤタグ５'は、第二実施形態に係るＲＦＩＤタグ５と同様の作用・効果を奏する。

（第三実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、第三実施形態に係るアンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）について詳説する。図７Ａおよび図７ＢのＲＦＩＤタグ６は、図３Ａおよび図３ＢのＲＦＩＤタグ１と比較すると、端子電極６１ａ，６１ｂと、ビア導体６１ｃ，６１ｄと、をさらに備えている点で相違する。それに以外に相違点は無い。それゆえ、図７Ａおよび図７Ｂにおいて、図３Ａおよび図３Ｂの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。

端子電極６１ａ，６１ｂは、銅等の導電性材料からなる。また、端子電極６１ａ，６１ｂは、実装面１１ｂ上であって、ｚ軸方向からの平面視で、端子電極１９ａ，１９ｂと実質的にオーバーラップするように形成される。

ビア導体６１ｃは、基材１１を貫通して、端子電極１９ｂおよび端子電極６１ａを電気的に接続する。また、ビア導体６１ｄは、基材１１を貫通して、端子電極１９ａおよび端子電極６１ｂを電気的に接続する。

上記のようなＲＦＩＤタグ６は、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、例えばスマートフォンのような携帯端末装置６２の内部に収容され、携帯端末装置６２内の電子回路基板６３に設けられた電圧測定回路（図示せず）と例えば二本のリード線６５ａ，６５ｂによって接続される。図８Ａの例では、ＲＦＩＤタグ６の実装面１１ａが電子回路基板６３とバッテリーパック６４を挟んで対向する。この時、端子電極１９ａ，１９ｂに、リード線６５ａ，６５ｂがハンダ等を用いて接続される。一方、図８Ｂの例では、ＲＦＩＤタグ６の実装面１１ｂが電子回路基板６３とバッテリーパック６４を挟んで対向する。この時、端子電極６１ａ，６１ｂに、リード線６５ａ，６５ｂがハンダ等を用いて接続される。

（第三実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
上記のように、実装面１１ｂには、端子電極１９ａ，１９ｂとビア導体６１ｃ，６１ｄによって電気的に接続された端子電極６１ａ，６１ｂが設けられる。これにより、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、実装面１１ａ側を用いてＲＦＩＤタグ６を電子回路基板６３と接続することもできるし、実装面１１ｂ側を用いて接続することもできる。このように、本実施形態によれば、ＲＦＩＤタグ６と外部回路との接続について自由度が高まる。

また、図８Ｂの例では、実装面１１ｂ側でハンダ付けがなされるため、図８Ａの例の場合と比較して、ハンダ付け時に発生する熱は、実装面１１ａ側に実装されたＩＣチップ２１に伝わりにくくなる。これによって、ＩＣチップ２１を高熱から保護することが可能となる。なお、高熱からの保護の観点から、ＩＣチップ２１と端子電極６１ａ，６１ｂとの間のｘ軸方向距離は極力大きいほうが好ましい。

また、携帯端末装置６２の筐体がカバーによって二分可能な場合には、ＲＦＩＤタグ６をカバーに貼り付けた後、電子回路基板６３と接続することができる。このように、ＲＦＩＤタグ６によれば、多様な手順・方法で電子回路基板６３と接続可能となる。

（付記）
上記実施形態では、ＲＦＩＤタグ６は、リード線６５ａおよび６５ｂを介して電子回路基板６３と接続されていた。しかし、これに限らず、図９Ａに示すように、これらはスプリングピン６６ａおよび６６ｂによって電気的に接続されても構わないし、図９Ｂに示すように直接接合されても構わない。

（変形例）
次に、図１０を参照して、第三実施形態の変形例に係るアンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）について詳説する。図１０のＲＦＩＤタグ６'は、図７Ａおよび図７ＢのＲＦＩＤタグ１と比較すると、ビア導体６１ｃ，６１ｄを備えずに、端子電極１９ａ，６１ｂが容量を形成している点と、端子電極１９ｂ，６１ａが容量を形成している点と、で相違する。それに以外に相違点は無い。それゆえ、図１０において、図７Ａおよび図７Ｂの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。

上記構成により、ＲＦＩＤタグ６'は、第三実施形態に係るＲＦＩＤタグ６と同様の作用・効果を奏することになる。

（第四実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
次に、図１１を参照して、第四実施形態に係るアンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）について詳説する。図１１のＲＦＩＤタグ７は、図３ＡのＲＦＩＤタグ１と比較すると、実質的に、端子電極１９ａ，１９ｂに代えて、四個の端子電極７１ａ〜７１ｄを備えている点で相違する。それに以外に相違点は無い。それゆえ、図１１において、図３Ａの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。なお、ＲＦＩＤタグ７の第二実装面側の構成については、図３Ｂに示した通りであるため、その図示を省略している。

端子電極７１ａ〜７１ｄは、開口領域α１内であって該開口領域α１の隅β１〜β４に、例えば印刷により金属材料にて矩形状に形成される。ここで、これら端子電極７１ａ〜７１ｄは、導体パターン１３ａとは接触せずに間隙をあけて形成される。端子電極７１ａ，７１ｂは、コンデンサ１５の一方端子および他方端子から引き出された配線パターンの先端に形成される。端子電極７１ｃ，７１ｄは、電子部品１７ｈの一方端子および他方端子から引き出された配線パターンの先端に形成される。

（第四実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
ところで、端子電極７１ａ〜７１ｄを備えない一般的なＲＦＩＤタグに他の金属や他のアンテナが接近すると、このＲＦＩＤタグに備わるアンテナコイルから発生した磁界の強度分布は、接近した金属やアンテナにより乱される。他のアンテナが接近すると、不必要な磁界結合によってアンテナコイルのインダクタンス値が変化し、その結果、共振回路の共振周波数がずれてしまう。また、他の金属が接近して、アンテナコイルからの磁界が遮られてしまうと、渦電流の影響で発生した逆向きの磁界により、アンテナコイルの磁界が打ち消されることがある。また、アンテナコイルからの磁界が打ち消されてしまうと、所謂ｎｕｌｌ点が発生することもある。これらのことから、ＲＦＩＤタグ７の通信距離が劣化してしまうという問題点があった。

このような問題点を解決するために、第四実施形態では、隅β１〜β４に金属製の端子電極７１ａ〜７１ｄが形成される。一般に、ＲＦＩＤタグがＲＷＵ側のアンテナに近づけば近づくほど磁界結合が強くなり、Ｌ値が大きくなって共振周波数が低くなる。一方、ＲＦＩＤタグの端子電極が十分に大きい場合、ＲＷＵ側のアンテナとの結合により渦電流が発生し、Ｌ値が小さくなって共振周波数が高くなる。この現象を利用して、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルの内周縁近傍に端子電極を配置し、共振周波数の変動を抑えることができるが、これはアンテナコイルの開口面積を小さくしてしまうというデメリットもある。そこで、アンテナコイルの内側の中で最も磁界強度の強い四隅に端子電極を配置することで、アンテナコイルの開口面積の減少を最小限に抑えつつ、端子電極による共振周波数の変動抑制の効果を最大限に生かすことができる。

（第五実施形態に係るＲＦＩＤタグの構成）
次に、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して、第五実施形態に係るアンテナモジュール（ＲＦＩＤタグ）について詳説する。図１２Ａおよび図１２ＢのＲＦＩＤタグ８は、図３Ａおよび図３ＢのＲＦＩＤタグ１と比較すると、下記の点で相違する。下記の点以外に相違点は無い。それゆえ、図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、図３Ａおよび図３Ｂの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。

第五実施形態では、ＩＣチップ２１の端子電極２１ａから、導体パターン１３ａ、ビア導体１３ｃ、導体パターン１３ｂおよびビア導体１３ｄを経由して、ＩＣチップ２１の端子電極２１ｂに至る電流経路の中間点が、導体パターン１３ａの最外周側のターンＴａ、導体パターン１３ｂの最外周側のターンＴｂまたはビア導体１３ｃに位置するように、これらが設計される。

（第五実施形態に係るＲＦＩＤタグの作用・効果）
第五実施形態では、アンテナコイル１３において、最外周ターンＴａおよびＴｂは人間の手が触れやすい箇所である。このような手が触れやすい箇所を、ＩＣチップ２１から最も遠い導体パターン１３ａの最外周側のターンＴａ、導体パターン１３ｂの最外周側のターンＴｂまたはビア導体１３ｃとすることで、もしＥＳＤのようにＩＣチップ２１を破壊するほどのエネルギーがアンテナコイル１３において手が触れやすい箇所に加わっても、ＩＣチップ２１に到達する前に導体パターン１３ａまたは導体パターン１３ｂによって減衰させることができる。これによって、ＩＣチップ２１のＥＳＤによる破壊を抑制することができる。

（付記）
なお、上記各実施形態では、基材１１上に、整流回路１７を構成する電子部品１７ａ〜１７ｈが実装されるとして説明した。しかし、整流回路１７に代えて、もしくは整流回路１７に加えて、アンテナコイル１３とＩＣチップ２１とのインピーダンスマッチングをとる整合回路を構成する電子部品が実装されても構わない。

本発明に係るアンテナモジュールは、特性劣化を抑制可能であり、ＲＦＩＤタグまたは非接触ＩＣカード等に好適である。

１，５，６，７，８ ＲＦＩＤタグ（アンテナモジュール）
１１ 基材
１１ａ，１１ｂ 実装面
１３ アンテナコイル
１３ａ，１３ｂ 各導体パターン
１３ｃ，１３ｄ ビア導体
１５ コンデンサ
１７ 整流回路
１７ａ〜１７ｈ 電子部品
１９ａ，１９ｂ 端子電極
２１ チップ
２１ａ，２１ｂ 端子電極
５１ａ〜５１ｄ パッド電極
６１ａ，６１ｂ 端子電極
６１ｂ，６１ｃ 端子電極
６５ａ、６６ｂ リード線
７１ａ〜７１ｄ 端子電極

Claims (10)

1. 相対する二つの実装面を有する基材と、
   前記基材に設けられ、開口を形成しているアンテナコイルであって、基準面に対して対称な形状を有するアンテナコイルと、
   前記実装面の一方に実装され、前記アンテナコイルと電気的に接続されたＩＣチップおよび複数の電子部品であって、前記実装面の法線方向からの平面視で前記開口内に配置されたＩＣチップおよび複数の電子部品と、を備え、
   前記法線方向からの平面視で、前記複数の電子部品のうち少なくとも二つは、該基準面に対して互いに対称に配置されている、アンテナモジュール。
2. 前記基準面に対して互いに対称に配置される各電子部品は、前記アンテナコイルよりも該基準面に近接する、請求項１に記載のアンテナモジュール。
3. 前記ＩＣチップと、前記複数の電子部品のうち、少なくとも他の一つとは、前記法線方向からの平面視で前記基準面上に配置される、請求項１または２に記載のアンテナモジュール。
4. 前記基準面に対して互いに対称に配置される各電子部品は互いに同種である、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナモジュール。
5. 前記複数の電子部品は、前記アンテナコイルに誘起された起電力を整流する整流回路を構成し、
   前記アンテナモジュールは、前記整流回路と電気的に接続される端子電極であって、前記実装面の一方上に形成された端子電極を、さらに備える請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
6. 前記複数の電子部品からなる回路と接続され、前記実装面の一方上に形成されたパッド電極であって、前記アンテナコイルと容量結合されているパッド電極を、さらに備える請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
7. 前記アンテナモジュールは、
   前記複数の電子部品からなる回路と接続され、前記実装面の一方上に形成された第一端子電極と、
   前記基材において前記実装面の他方に形成され、前記第一端子電極と前記基材を挟んで対向する第二端子電極と、をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
8. 前記実装面の一方から他方へと前記基材を貫通し、前記第一端子電極と前記第二端子電極とを電気的に接続するビア導体を、さらに備える請求項７に記載のアンテナモジュール。
9. 前記開口は矩形形状を有し、
   前記アンテナモジュールは、前記ＩＣチップと前記複数の電子部品からなる回路とに接続され、前記実装面の一方上に形成された端子電極であって、前記開口の少なくとも一つの隅に形成される端子電極を、さらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナモジュール。
10. 前記アンテナコイルは、
    前記実装面の一方の外縁近傍に形成される第一導体パターンであって、自身の一方端が前記ＩＣチップの端子電極の一方と接続された第一導体パターンと、
    前記実装面の一方から他方へと貫通するビア導体であって、自身の一方端が前記第一導体パターンの他方端と接合されるビア導体と、
    前記実装面の他方の外縁近傍に形成される第二導体パターンであって、自身の一方端が前記第一ビア導体の他方端と接続され、かつ自身の他方端が前記ＩＣチップの端子電極の他方と接続される第二導体パターンと、を含んでおり、
    前記ＩＣチップの端子電極の一方から、前記第一導体パターン、前記ビア導体および前記第二導体パターンを経由して、該ＩＣチップの端子電極の他方に至る電流経路の中間点が、前記第一導体パターンの最外周、前記第二導体パターンの最外周またはビア導体に位置する、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナモジュール。

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