JP6156611B1 - 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

複数の熱可塑性樹脂層の積層体（１１）、熱可塑性樹脂層に形成された導体パターン（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）による受動素子、および積層体（１１）に埋設されたＲＦＩＤ用ＩＣチップ（５０）を備えるＲＦＩＤモジュールであって、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ（５０）と導体パターン（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）とは、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ（５０）の入出力端子とパッド電極（２１ａ，２１ｂ）とが接合されることによって接続されていて、平面視で、積層体（１１）内のＲＦＩＤ用ＩＣチップ（５０）の周囲に、パッド電極（２１ａ，２１ｂ）と重なる絶縁体パターン（４１）が形成されている。

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２０（Ａ）（Ｂ）、図２１にその例を示す。図２０（Ａ）はＲＦＩＤモジュールの主要部の断面図であり、図２０（Ｂ）はその部分拡大図である。また、図２１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２０（Ａ）（Ｂ）、図２１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パターンによる受動素子、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、
前記積層体は、前記受動素子に接続されたパッド電極を有し、
前記チップ状電子部品と前記受動素子とは、前記入出力端子と前記パッド電極とが直接的または間接的に接合されることによって接続されていて、
前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記積層体内の前記チップ状電子部品の周囲に、前記パッド電極と重なる帯状または環状の絶縁体パターンが形成されている、
ことを特徴とする。

上記構成により、チップ状電子部品の周囲の絶縁体パターンは補強材として作用し、チップ状電子部品の周囲の導体パターンの変形が抑制され、上述の問題が解消される。

（２）前記導体パターンはコイル状導体パターンであって、前記平面視で前記コイル状導体パターンは前記チップ状電子部品とは重ならない領域に形成されていて、前記絶縁体パターンは前記コイル状導体パターンとは重ならない位置に形成されていることが好ましい。これにより、絶縁体パターンによるコイル状導体パターンの局部的な変形が回避され、受動素子の電気的特性が安定化される。

（３）上記（１）または（２）において、前記平面視で、前記絶縁体パターンは前記パッド電極の外縁と重なることが好ましい。パッド電極の内縁寄りにチップ状電子部品の入出力端子が接続されると、熱可塑性樹脂シートの一括積層時にパッド電極の外縁ほど変位が大きくなる傾向がある。したがって、上記構成により、パッド電極の変形が効果的に抑制される。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記絶縁体パターンの主成分は、前記熱可塑性樹脂層の樹脂と同種の熱可塑性樹脂であることが好ましい。これにより、積層体の反りや変形が起こりにくくなる。また、層間の接着性を阻害せず、層間剥離等が発生しにくく、電気特性の劣化も生じにくい。

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記絶縁体パターンは、前記積層体の内部で複数の層に設けられていてもよい。これにより、絶縁体パターンによる補強効果が大きくなる。

（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記絶縁体パターンの形状は、前記平面視で、前記チップ状電子部品の全周囲を取り囲む形状であってもよい。このことにより、積層体内におけるチップ状電子部品の周囲の樹脂層の変形が均一となって、パッド電極の変形が効果的に抑制される。

（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記チップ状電子部品の前記入出力端子は前記パッド電極に（直接）接し、前記絶縁体パターンの少なくとも一部は前記パッド電極に接することが好ましい。これにより、パッド電極近傍の補強効果が高まり、パッド電極の変形がより抑制される。

（８）本発明のＲＦＩＤタグは、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、
前記積層体は、前記コイル状導体パターンに接続されたパッド電極および前記外部端子を有し、
前記ＲＦＩＤ用ＩＣと前記コイル状導体パターンとは、前記入出力端子と前記パッド電極とが直接的または間接的に接合されることによって接続されていて、
前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記積層体内の前記ＲＦＩＤ用ＩＣの周囲に、前記パッド電極と重なる帯状または環状の絶縁体パターンが形成されてい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。

（９）上記（８）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、前記第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、前記第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。

（１０）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パターンによる受動素子、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、
前記受動素子および当該受動素子に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所定の熱可塑性樹脂シートに、平面視で、前記チップ状電子部品の周囲で、且つ前記パッド電極と重なる位置に絶縁体パターンを形成する工程と、
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前記積層体を形成する工程と、
を備えることを特徴とする。

上記製造方法によれば、チップ状電子部品の周囲の絶縁体パターンは補強材として作用し、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モジュールを構成する、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６は、第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤモジュールが備える１つの樹脂シートの平面図である。 図７は、第２の実施形態に係る更に別のＲＦＩＤモジュールが備える１つの樹脂シートの平面図である。 図８は、第３の実施形態のＲＦＩＤモジュールを構成する、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９は、図８におけるＡ−Ａ部分での、ＲＦＩＤモジュール１０３の断面図である。 図１０は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ａの断面図である。 図１１は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ｂの断面図である。 図１２は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ｃの断面図である。 図１３は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ｄの断面図である。 図１４は第５の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０５の斜視図である。 図１５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１６は、ＲＦＩＤタグ２０５におけるＲＦＩＤモジュール１０１の作用を示す回路図である。 図１７（Ａ）は第６の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０６Ａの斜視図である。図１７（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１８は第６の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ２０６Ｂの斜視図である。 図１９は第６の実施形態に係る更に別のＲＦＩＤタグ２０６Ｃの斜視図である。 図２０（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２０（Ｂ）はその部分拡大図である。 図２１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」）１１ｃには、それぞれ矩形スパイラル状の導体パターン２０ａ，２０ｂが形成されている。導体パターン２０ａの第１端にはパッド電極２１ａ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、導体パターン２０ｂの第１端にはパッド電極２１ｂ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１１ｂには、２つの矩形スパイラル状部を有する導体パターン２０ｃが形成されている。この導体パターン２０ｃの両端に端部電極２３ａ，２３ｂ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。上記導体パターン２０ａ，２０ｂ，２０ｃによって受動素子が構成されている。

導体パターン２０ａの端部電極２２ａと導体パターン２０ｃの端部電極２３ａはビア導体３１ａを介して接続される。導体パターン２０ｂの端部電極２２ｂと導体パターン２０ｃの端部電極２３ｂはビア導体３１ｂを介して接続される。導体パターン２０ｃの端部電極２３ａ，２３ｂと外部端子２４ａ，２４ｂとはビア導体３２ａ，３２ｂを介して接続される。

図３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。導体パターン２０ｃのうち左側の矩形スパイラル状部分と導体パターン２０ａとは実質的に同軸となる関係で重なる。同様に、導体パターン２０ｃのうち右側の矩形スパイラル状部分と導体パターン２０ｂとは実質的に同軸となる関係で重なる。ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅはパッド電極２１ａ，２１ｂに接続されている。この構造により、導体パターン２０ｃのうち左側の矩形スパイラル状部分と導体パターン２０ａとで第１コイル状導体パターンを構成し、導体パターン２０ｃのうち右側の矩形スパイラル状部分と導体パターン２０ｂとで第２コイル状導体パターンを構成する。

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ＩＣチップ５０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は導体パターン２０ａ，２０ｂに相当し、インダクタＬ３，Ｌ４は導体パターン２０ｃに相当する。

図２、図３に表れているように、樹脂シートの積層方向からの平面視で、積層体１１内のＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲に、パッド電極２１ａ，２１ｂと重なる位置に「帯状」または「環状の部分形状」を有する絶縁体パターン４１が形成されている。

本実施形態によれば、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲の絶縁体パターン４１は補強材として作用し、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲の導体パターン、特にパッド電極２１ａ，２１ｂの変形が抑制される。また、絶縁体パターン４１は、樹脂シートの加圧・加熱時の樹脂の流動を抑制する作用もあるので、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形が抑制される。これらの作用により、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形によるパッド電極２１ａ，２１ｂとＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０との接触は回避される。

なお、平面視で、パッド電極２１ａ，２１ｂの外縁はＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の外形よりはみ出ているが、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，１１ｂ，１１ｃ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１１ｃには、導体パターン２０ａ，２０ｂおよびパッド電極２１ａ，２１ｂを形成する。熱可塑性樹脂シート１１ｂには導体パターン２０ｃを形成する。さらに、熱可塑性樹脂シート１１ａには外部端子２４ａ，２４ｂ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、後の工程でビア導体となる。すなわち、熱可塑性樹脂シート１１ｃにビア導体３１ａ，３１ｂが形成され、熱可塑性樹脂シート１１ｂにビア導体３２ａ，３２ｂが形成される。

（３）熱可塑性樹脂シート１１ｃに、平面視で、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲で、且つパッド電極２１ａ，２１ｂと重なる位置に絶縁体パターン４１を塗布形成する。

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

（５）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、第１の実施形態とは絶縁体パターンの形状またはパッド電極の形状が異なる幾つかの例を示す。

図５は、第２の実施形態に係るＲＦＩＤモジュールを構成する、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。この例では、方形環状の絶縁体パターン４２が形成されている。その他の構成は第１の実施形態で示したＲＦＩＤモジュール１０１と同じである。

図６は、第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤモジュールが備える１つの樹脂シートの平面図である。この例では、パッド電極２１ａ，２１ｂ以外にパッド電極２１ｃ，２１ｄが形成されている。パッド電極２１ａ，２１ｂはＲＦＩＤ用ＩＣチップ内の回路に電気的に接続されるが、パッド電極２１ｃ，２１ｄはダミー電極である。また、この例では、平面視でパッド電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと重なる方形環状の絶縁体パターン４２が形成されている。その他の構成は第１の実施形態で示したＲＦＩＤモジュールと同じである。

図７は、第２の実施形態に係る更に別のＲＦＩＤモジュールが備える１つの樹脂シートの平面図である。この例では、パッド電極２１ａ，２１ｂ以外にパッド電極２１ｃ，２１ｄが形成されている。また、平面視でパッド電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと個別に重なる、方形環状の部分形状（Ｌ字状）の絶縁体パターン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが形成されている。その他の構成は第１の実施形態で示したＲＦＩＤモジュールと同じである。

図５、図６に示したように、絶縁体パターン４２は環状であってもよい。これにより、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の埋設位置の周囲の補強程度が均等化されやすく、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形が効果的に抑制される。

また、図６、図７に示したように、パッド電極がＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲に均等に配置されていると、積層体内でのＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の傾きが緩和され、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形が効果的に抑制される。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、ＲＦＩＤ用ＩＣチップの入出力端子とパッド電極との接続構造が第１の実施形態とは異なる例を示す。

図８は、第３の本実施形態のＲＦＩＤモジュールを構成する、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。

樹脂シート１１ｃの下面には、それぞれ矩形スパイラル状の導体パターン２０ａ，２０ｂが形成されている。導体パターン２０ａの第１端にはパッド電極２１ａ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、導体パターン２０ｂの第１端にはパッド電極２１ｂ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１１ｂの下面には、２つの矩形スパイラル状部を有する導体パターン２０ｃが形成されている。この導体パターン２０ｃの両端に端部電極２３ａ，２３ｂが形成されている。１１ａの上面には外部端子２４ａ，２４ｂが形成されている。

導体パターン２０ａの端部電極２２ａと導体パターン２０ｃの端部電極２３ａはビア導体３１ａを介して接続される。導体パターン２０ｂの端部電極２２ｂと導体パターン２０ｃの端部電極２３ｂはビア導体３１ｂを介して接続される。導体パターン２０ｃの端部電極２３ａ，２３ｂと外部端子２４ａ，２４ｂとはビア導体３２ａ，３３ａ，３２ｂ，３３ｂを介して接続される。

図９は、図８におけるＡ−Ａ部分での、ＲＦＩＤモジュール１０３の断面図である。ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅはビア導体３４ａ，３４ｂを介してパッド電極２１ａ，２１ｂに接続されている。樹脂シートの積層方向からの平面視で、積層体１１内のＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲に、パッド電極２１ａ，２１ｂと重なる位置に方形環状の絶縁体パターン４２が形成されている。

なお、導体パターンが形成されていない樹脂シートを樹脂シート１１ｃの下部に積層することで、導体パターン２０ａ，２０ｂが樹脂層で被覆されるようにしてもよい。

本実施形態のように、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子５０Ｅがビア導体３４ａ，３４ｂを介して間接的にパッド電極２１ａ，２１ｂに接続されている構造においても、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲の絶縁体パターン４１は補強材として作用し、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の周囲の導体パターン、特にパッド電極２１ａ，２１ｂの変形が抑制され、パッド電極２１ａ，２１ｂの変形によるパッド電極２１ａ，２１ｂとＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０との接触は回避される。

本実施形態においても、絶縁体パターン４１の形状およびパッド電極２１ａ，２１ｂの形状は、第２の実施形態で示したような各種形状を採ることができる。

《第４の実施形態》
第４の実施形態では複数層に絶縁体パターンを形成した幾つかの例を示す。

図１０は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ａの断面図である。この例では、パッド電極２１ａ，２１ｂと直接重なる位置に方形環状の絶縁体パターン４２ａが形成されている。また平面視で、パッド電極２１ａ，２１ｂと重なる方形環状の絶縁体パターン４２ｂが形成されている。その他の構成は第１の実施形態で示したＲＦＩＤモジュール１０１と同じである。

図１１は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ｂの断面図である。この例では、３層の方形環状の絶縁体パターン４２ａ，４２ｂ，４２ｃが形成されている。

図１２は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ｃの断面図である。この例では、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０が埋設される層とは異なる層にのみ絶縁体パターン４２が形成されている。

図１３は、第４の実施形態に係るＲＦＩＤモジュール１０４Ｄの断面図である。この例では、ＲＦＩＤ用ＩＣチップ５０の入出力端子がパッド電極に間接的に接続されている構造で、且つ複数層に絶縁体パターン４２ａ，４２ｂが形成されている。

本実施形態で示したように、絶縁体パターンは複数層に形成されていてもよい。また、絶縁体パターンはＲＦＩＤ用ＩＣチップの埋設層とは異なる層に形成されていてもよい。

《第５の実施形態》
第５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１４は第５の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０５の斜視図である。このＲＦＩＤタグ２０５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１５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３６ａ，３６ｂ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２０５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１５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１６は、ＲＦＩＤタグ２０５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２０５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６の実施形態》
第６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５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１７（Ａ）は第６の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０６Ａの斜視図である。図１７（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１８は第６の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ２０６Ｂ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１９は第６の実施形態に係る更に別のＲＦＩＤタグ２０６Ｃの斜視図である。アンテナ基材９２には、図１７（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１７（Ａ）（Ｂ）、図１９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１８、図１９に示すように、放射素子はループ状であってもよい。

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
１１…積層体
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…熱可塑性樹脂シート（熱可塑性樹脂層）
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…導体パターン
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…パッド電極
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ…端部電極
２４ａ，２４ｂ…外部端子
３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３３ａ，３２ｂ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ…ビア導体
３６ａ，３６ｂ…はんだ
４１…絶縁体パターン
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…絶縁体パターン
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…絶縁体パターン
５０…ＲＦＩＤ用ＩＣチップ（チップ状電子部品）
５０Ｅ…入出力端子
８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３，８４…放射素子
９１，９２…アンテナ基材
１０１，１０３…ＲＦＩＤモジュール（部品内蔵デバイス）
１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４Ｄ…ＲＦＩＤモジュール
２０５…ＲＦＩＤタグ
２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃ…ＲＦＩＤタグ

Claims (10)

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パターンによる受動素子、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、
   前記積層体は、前記受動素子に接続されたパッド電極を有し、
   前記チップ状電子部品と前記受動素子とは、前記入出力端子と前記パッド電極とが直接的または間接的に接合されることによって接続されていて、
   前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記積層体内の前記チップ状電子部品の周囲に、前記パッド電極と重なる帯状または環状の絶縁体パターンが形成されている、
   ことを特徴とする、部品内蔵デバイス。
2. 前記導体パターンはコイル状導体パターンであって、前記平面視で前記コイル状導体パターンは前記チップ状電子部品とは重ならない領域に形成されていて、前記絶縁体パターンは前記コイル状導体パターンとは重ならない位置に形成されている、請求項１に記載の部品内蔵デバイス。
3. 前記平面視で、前記絶縁体パターンは前記パッド電極の外縁と重なる、請求項１または２に記載の部品内蔵デバイス。
4. 前記絶縁体パターンの主成分は、前記熱可塑性樹脂層の樹脂と同種の熱可塑性樹脂である、請求項１から３のいずれかに記載の部品内蔵デバイス。
5. 前記絶縁体パターンは、前記積層体の内部で複数の層に設けられている、請求項１から４のいずれかに記載の部品内蔵デバイス。
6. 前記絶縁体パターンの形状は、前記平面視で、前記チップ状電子部品の全周囲を取り囲む形状である、請求項１から５のいずれかに記載の部品内蔵デバイス。
7. 前記チップ状電子部品の前記入出力端子は前記パッド電極に接し、前記絶縁体パターンの少なくとも一部は前記パッド電極に接する、請求項１から６のいずれかに記載の部品内蔵デバイス。
8. 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、
   前記積層体は、前記コイル状導体パターンに接続されたパッド電極および前記外部端子を有し、
   前記ＲＦＩＤ用ＩＣと前記コイル状導体パターンとは、前記入出力端子と前記パッド電極とが直接的または間接的に接合されることによって接続されていて、
   前記熱可塑性樹脂層の積層方向からの平面視で、前記積層体内の前記ＲＦＩＤ用ＩＣの周囲に、前記パッド電極と重なる帯状または環状の絶縁体パターンが形成されている、
   ことを特徴とする、ＲＦＩＤタグ。
9. 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、
   前記第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、前記第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８に記載のＲＦＩＤタグ。
10. 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パターンによる受動素子、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、
    前記受動素子および当該受動素子に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所定の熱可塑性樹脂シートに、平面視で、前記チップ状電子部品の周囲で、且つ前記パッド電極と重なる位置に絶縁体パターンを形成する工程と、
    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前記積層体を形成する工程と、
    を備える、部品内蔵デバイスの製造方法。

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