JPWO2009142235A1 - 無線ｉｃデバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる無線ＩＣデバイス及びその製造方法を提供する。複数の絶縁シート（１２ａ〜１２ｄ）は、積層されている。コイル電極（１４ａ〜１４ｄ）は、絶縁シート（１２ａ〜１２ｄ）を挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイル（Ｌ）を構成している。複数のコイル電極（１４ａ〜１４ｄ）は、ｚ軸方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成している。

Description

本発明は、無線ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）デバイス及びその製造方法に関し、より特定的には、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムに用いられる無線ＩＣを有する無線ＩＣデバイス及びその製造方法に関する。

入退室管理、定期券、クレジットカード等に使用される無線ＩＣデバイスとしては、例えば、特許文献１に記載の非接触ＩＣカードが知られている。図１９（ａ）は、特許文献１に記載の非接触ＩＣカード１００の上面図であり、図１９（ｂ）は、特許文献１に記載の非接触ＩＣカード１００の下面図である。

図１９に示す非接触ＩＣカード１００では、基板１０２の主面上に複数回だけ渦巻状に周回するアンテナコイル１０４が形成され、該アンテナコイル１０４に調整用抵抗（図１９には図示せず）及び調整用コンデンサ１０８が接続されている。また、アンテナコイル１０４には、ＩＣ１０６が接続されている。該非接触ＩＣカードによれば、調整用抵抗及び調整用コンデンサ１０８の一部を製造時に切断することにより、非接触ＩＣカード１００の抵抗値及び容量値を調整して、共振周波数や先鋭度（Ｑ）を調整することができる。

しかしながら、前記非接触ＩＣカード１００では、以下に図面を参照しながら説明するように、使用時に共振周波数が変動してしまうことを本願発明者は発見した。図２０（ａ）は、非接触ＩＣカード１００のアンテナコイル及び基板のＢ−Ｂにおける断面構造図であり、図２０（ｂ）は、非接触ＩＣカード１００の等価回路図である。図２０（ａ）には、基板１０２及びアンテナコイル１０４が記載されている。また、図２０（ｂ）には、アンテナコイル１０４のインダクタンスＬ１００、ＩＣ１０６の抵抗Ｒ１００及びアンテナコイル１０４の容量Ｃ１００が記載されている。

前記非接触ＩＣカード１００では、アンテナコイル１０４が基板１０２の主面上において複数回だけ渦巻状に周回している。このような非接触ＩＣカード１００では、図２０（ａ）に示すように、アンテナコイル１０４を構成する配線が、主面上において近接して並んでいる。近接した配線に電流が流れると、配線間の電位差により、矢印に示すように配線間を繋ぐ電気力線Ｅ１００が発生し、配線間において容量Ｃ１００を発生する。このような容量Ｃ１００は、図２０（ｂ）に示すように、インダクタンスＬ１００と抵抗Ｒ１００との間に並列に接続された状態となっている。そして、非接触ＩＣカード１００では、所望の共振周波数となるインダクタンスＬ１００及び容量Ｃ１００が得られるように、アンテナコイル１０４の形状が設計されている。

しかしながら、所望の共振周波数を得ることができるようにアンテナコイル１０４の形状を設計したとしても、非接触ＩＣカード１００の共振周波数が、使用状況によってばらついてしまうことを本願発明者は発見した。そこで、本願発明者は、実験及びコンピュータシミュレーションを行って、非接触ＩＣカード１００の共振周波数がばらつく原因を調査した。その結果、共振周波数がばらつく原因として、以下に説明する現象が非接触ＩＣカード１００に発生していることを発見した。

より詳細には、非接触ＩＣカード１００は、例えば、入退室管理、定期券、クレジットカード等として用いられる。このような非接触ＩＣカード１００は、通常、人の手により保持された状態で専用のリーダライタに近づけて用いられる。そのため、図２０（ａ）に示すように、使用時には、アンテナコイル１０４の近くに人の手が位置し、該人の手の中を電気力線Ｅ１００が通過している。人の手の誘電率は、空気の誘電率よりもはるかに大きいため、人の手がアンテナコイル１０４の配線間に近づくと、アンテナコイル１０４の配線間に発生している容量Ｃ１００が増加する。その結果、非接触ＩＣカード１００の共振周波数が、所望の共振周波数よりも低くなってしまう。

ここで、非接触ＩＣカード１００の保持の仕方は、使用状況によって異なっていることが多いため、アンテナコイル１０４の配線と人の手との位置関係は、一定ではない。そのため、容量Ｃ１００の増加量も使用状況によってばらついてしまい、非接触ＩＣカード１００の共振周波数の低下量も使用状況によってばらついてしまう。すなわち、非接触ＩＣカード１００の共振周波数が使用状況によってばらついてしまう。このように、非接触ＩＣカード１００の共振周波数がばらつくと、もはや、調整用コンデンサの一部を製造時に切断して、共振周波数を調整することでは対応できない。

特開２００１−１０２６４号公報

そこで、本発明の目的は、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる無線ＩＣデバイス及びその製造方法を提供することである。

本発明の一形態である無線ＩＣデバイスは、絶縁シートと、前記絶縁シートを挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイルを構成している複数のコイル電極と、を備え、前記複数のコイル電極は、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成していること、を特徴とする。

また、前記無線ＩＣデバイスの製造方法は、複数の絶縁シート上にコイル電極を形成する工程と、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、前記複数のコイル電極が、重なることにより一つの環を構成するように、前記複数の絶縁シートを積層する工程と、を備えること、を特徴とする。

本発明の一形態である無線ＩＣデバイス及びその製造方法によれば、複数のコイル電極は、絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成している。したがって、該無線ＩＣデバイスでは、絶縁シートの主面が広がる方向にコイル電極が近接した状態で並ばない。これにより、コイル電極間に発生する電気力線が無線ＩＣデバイスの外部に漏れることが抑制される。その結果、無線ＩＣデバイスの保持の仕方によりコイル電極に発生する容量が変化して無線ＩＣデバイスの共振周波数がばらつくことが抑制される。

第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの分解斜視図である。 図２（ａ）は、図１の無線ＩＣデバイスをｚ軸方向から平面視した図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す無線ＩＣデバイスのＡ−Ａにおける断面構造図である。 図１に示す無線ＩＣデバイスの等価回路図である。 図４（ａ）は、第１のサンプルの損失特性を示したグラフであり、図４（ｂ）は、第２のサンプルの損失特性を示したグラフである。 第２の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの分解斜視図である。 図５の無線ＩＣデバイスのｚｙ平面における断面構造図である 第３の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの分解斜視図である。 図７の無線ＩＣデバイスのｚｙ平面における断面構造図である。 第４の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの分解斜視図である。 図９の無線ＩＣデバイスの接続部近傍のｚｙ平面における断面構造図である。 図１１（ａ）は、第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの上面図である。図１１（ｂ）は、第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの下面図である。 第６の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの分解斜視図である。 図１２の無線ＩＣデバイスの電磁結合モジュール近傍のｘｚ平面における断面構造図である。 給電回路基板の分解斜視図である。 第７の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの分解斜視図である。 図１６（ａ）は、参考例に係る無線ＩＣデバイスの無線ＩＣ近傍のｚｙ平面における断面構造図であり、図１６（ｂ）は、無線ＩＣデバイスの無線ＩＣ近傍のｚｙ平面における断面構造図である。 図１の無線ＩＣデバイスのコイル電極の拡大図である。 無線ＩＣカードの分解斜視図である。 図１９（ａ）は、特許文献１に記載の非接触ＩＣカードの上面図であり、図１９（ｂ）は、特許文献１に記載の非接触ＩＣカードの下面図である。 図２０（ａ）は、非接触ＩＣカードのアンテナコイル及び基板のＢ−Ｂにおける断面構造図であり、図２０（ｂ）は、非接触ＩＣカードの等価回路図である。

以下に、本発明の実施形態に係る無線ＩＣデバイス及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ参照符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ａの分解斜視図である。図１において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ａの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ａの短辺方向であり、ｚ軸は、無線ＩＣデバイス１０ａの積層方向である。図２（ａ）は、無線ＩＣデバイス１０ａをｚ軸方向から平面視した図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す無線ＩＣデバイス１０ａのＡ−Ａにおける断面構造図である。図２において、人の手が記載されているが、実際よりもはるかに小さく記載してある。図３は、図１に示す無線ＩＣデバイス１０ａの等価回路図である。

無線ＩＣデバイス１０ａは、１３．５６ＭＨｚの共振周波数を有し、電磁誘導方式によりリーダライタとの間で送受信信号を伝達する。無線ＩＣデバイス１０ａは、図１に示すように、絶縁シート１２ａ〜１２ｄ、コイル電極１４ａ〜１４ｄ、接続部１６、無線ＩＣ１８、接続部２０ａ，２０ｄ、及び、ビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ１１〜ｂ１３を備えている。以下、個別の構成要素を示す場合には、参照符号の後ろにアルファベットや数字を付し、構成要素を総称する場合には、参照符号の後ろのアルファベットや数字を省略する。

絶縁シート１２は、絶縁性材料からなる長方形状のシートであり、例えば、塩化ビニールやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂シートで作製される。絶縁シート１２の法線方向は、ｚ軸方向と一致している。

コイル電極１４ａ〜１４ｄはそれぞれ、絶縁シート１２ａ〜１２ｄ上に銅箔やアルミ箔などの金属箔により同じ線幅を有するように形成され、互いに接続されることにより旋廻しながらｚ軸方向に進行する螺旋状のアンテナコイルＬを構成している。より詳細には、コイル電極１４は、絶縁シート１２の各辺に沿って延びる４本の線状電極が接続されて円環（長方形）の一部が切り欠かれた形状を有している。すなわち、コイル電極１４は、アンテナコイルＬのコイル軸の周囲を１周未満の長さで周回している。

更に、コイル電極１４ａ〜１４ｄは、図２（ａ）に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、互いに重なることにより一つの長方形状の環を構成している。すなわち、コイル電極１４ａ〜１４ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに、互いにｘｙ平面内において近接した状態で並ばないように構成されて、図２（ｂ）に示すように、絶縁層１２（図２では絶縁層１２ａ）を挟んで対向するように設けられている。なお、接続部１６，２０は、コイル電極１４と無線ＩＣ１８とを接続したり、コイル電極１４同士を接続したりする性質上、アンテナコイルＬの内部又は外部に引き出す必要がある。この際、接続部１６，２０は、コイル電極１４とｘｙ平面内において近接した状態で並んでしまう。しかしながら、この程度の近接は、共振周波数に大きな影響を及ぼさないため、本実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ａでは、許容される。

ビアホール導体ｂ１は、絶縁シート１２ａを貫通するように形成された接続導体であり、コイル電極１４ａとコイル電極１４ｂとを接続している。ビアホール導体ｂ２は、絶縁シート１２ｂを貫通するように形成された接続導体であり、コイル電極１４ｂとコイル電極１４ｃとを接続している。ビアホール導体ｂ３は、絶縁シート１２ｃを貫通するように形成された接続導体であり、コイル電極１４ｃとコイル電極１４ｄとを接続している。これにより、コイル電極１４ａ〜１４ｄは、電気的に接続されてアンテナコイルＬを構成している。なお、ビアホール導体ｂ１〜ｂ３は、ｚ軸方向から平面視したときに、図１に示すように、コイル電極１４ａ，１４ｄと重なる位置に設けられていることが好ましい。

無線ＩＣ１８は、絶縁シート１２ａ上に実装され、リーダライタとの間でやり取りされる送受信信号を処理するための集積回路である。該無線ＩＣ１８は、無線ＩＣデバイス１０ａが定期券として用いられる場合には、定期券の利用可能な区間に関する情報や定期券の持ち主に関する情報を記憶している。これらの情報は、書き換え可能であっても良く、また、リーダライタ及び無線ＩＣデバイス１０ａからなるＲＦＩＤシステム以外の情報処理機能を有していてもよい。

接続部１６は、ｚ軸方向の最も上側に位置する絶縁シート１２ａ上に金属箔により形成され、無線ＩＣ１８に接続されている。

接続部２０ａは、ｚ軸方向の最も上側に位置する絶縁シート１２ａ上に金属箔により形成され、コイル電極１４ａ及び無線ＩＣ１８に接続されている。より詳細には、接続部２０ａの一端は、コイル電極１４ａのビアホール導体ｂ１が接続されていない方の端部に接続されており、接続部２０ａの他端は、無線ＩＣ１８に接続されている。

接続部２０ｄは、ｚ軸方向の最も下側に位置する絶縁シート１２ｄ上に金属箔により形成され、コイル電極１４ｄに接続されている。より詳細には、接続部２０ｄの一端は、コイル電極１４ｄのビアホール導体ｂ３が接続されていない方の端部に接続されている。また、接続部２０ｄの他端は、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６と重なっている。

ビアホール導体ｂ１１〜ｂ１３はそれぞれ、絶縁シート１２ａ〜１２ｄを貫通するように形成された接続導体であり、接続部１６と接続部２０ｄとを接続している。該ビアホール導体ｂ１１〜ｂ１３は、ｚ軸方向から平面視したときに同じ位置に設けられている。

図１に示す複数の絶縁シート１２ａ〜１２ｄが積層されることにより、無線ＩＣデバイス１０ａが構成されている。これにより、無線ＩＣデバイス１０ａは、図３に示すような等価回路を構成する。より詳細には、アンテナコイルＬのインダクタンスＬ１０ａと無線ＩＣ１８の抵抗Ｒ１０ａとの間に、コイル電極１４の容量Ｃ１０ａが並列に接続されている。なお、図３では、無線ＩＣ１８の有する寄生容量については省略してある。

また、無線ＩＣデバイス１０ａでは、絶縁シート１２ａ〜１２ｄが積層された状態では、図２（ａ）に示すコイル電極１４により形成される環の外縁と絶縁シート１２の外縁との距離の最小値は、コイル電極１４間のｚ軸方向の距離よりも大きい。より具体的には、図２（ｂ）に示すように、コイル電極１４の外縁と絶縁シート１２の外縁との距離Ｄ１は、コイル電極１４間のｚ軸方向の距離Ｄ２よりも大きく形成されている。

（効果）
以上のような無線ＩＣデバイス１０ａによれば、以下に説明するように、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる。

より詳細には、従来の非接触ＩＣカード１００では、アンテナコイル１０４が基板１０２の主面上において複数回だけ渦巻状に周回しているため、図２０（ａ）に示すように、アンテナコイル１０４を構成する配線が、主面上において近接して並んでいる。近接した配線に電流が流れると、配線間の電位差により、矢印に示すように配線間を繋ぐ電気力線Ｅ１００が発生し、配線間において容量Ｃ１００を発生する。このような電気力線Ｅ１００は、非接触ＩＣカード１００の主面よりも上側を回るように発生している。そのため、非接触ＩＣカード１００を保持すると、人の手の中を電気力線Ｅ１００が通過するようになる。人の手の誘電率は、空気の誘電率よりもはるかに大きいため、人の手がアンテナコイル１０４の配線間に近づくと、アンテナコイル１０４の配線間に発生している容量Ｃ１００が増加する。その結果、非接触ＩＣカード１００の共振周波数が、所望の共振周波数よりも低くなってしまう。

そして、非接触ＩＣカード１００の保持の仕方は、使用状況によって異なっていることが多いため、アンテナコイル１０４の配線と人の手との位置関係は、一定ではない。そのため、容量Ｃ１００の増加量も使用状況によってばらついてしまい、非接触ＩＣカード１００の共振周波数の低下量も使用状況によってばらついてしまう。すなわち、非接触ＩＣカード１００の共振周波数が使用状況によってばらついてしまう。

一方、無線ＩＣデバイス１０ａでは、コイル電極１４ａ〜１４ｄは、図２（ａ）に示すように、ｚ軸方向において、互いに重なり合っている。したがって、アンテナコイルＬに電流が流れると、図２（ｂ）に示すように、互いに対向するコイル電極１４同士の間（図２（ｂ）では、コイル電極１４ａとコイル電極１４ｂとの間）に、図３の容量Ｃ１０ａの形成に寄与する電気力線Ｅ１０ａが発生する。すなわち、電気力線Ｅ１０ａは、コイル電極１４ａよりもｚ軸方向の上側には発生しない。その結果、図２（ｂ）に示すように、コイル電極１４ａに人の手Ｆｉｎ１が近づいてきても、電気力線Ｅ１０ａが人の手Ｆｉｎ１を通過することがない。故に、容量Ｃ１０ａは、無線ＩＣデバイス１０ａの保持の仕方によってばらつくことがなくなり、無線ＩＣデバイス１０ａの共振周波数が使用状況によってばらつくことが抑制される。

以上のような効果をより明確にするために、本願発明者は、以下に示す実験を行った。具体的には、図２０に示す非接触ＩＣカード１００のサンプル（第１のサンプル）を作製すると共に、図１に示す無線ＩＣデバイス１０ａのサンプル（第２のサンプル）を作製した。第１のサンプルのアンテナコイル１０４の線幅を１ｍｍとし、第２のサンプルのコイル電極１４の線幅を３ｍｍとした。これら第１のサンプル及び第２のサンプルにおいて、手を当てた状態での共振周波数と手を当てていない状態での共振周波数とを計測した。図４（ａ）は、第１のサンプルの損失特性を示したグラフであり、図４（ｂ）は、第２のサンプルの損失特性を示したグラフである。縦軸は挿入損失（ｄＢ）であり、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。

図４に示すように、手を当てていない状態での共振周波数は、第１のサンプル及び第２のサンプル共に、１３．５６ＭＨｚよりやや高い周波数となっていることが理解できる。ここで、第１のサンプル及び第２のサンプルに手を当てると、第１のサンプルでは、約１．８ＭＨｚだけ共振周波数が低下している。一方、第２のサンプルでは、共振周波数は、殆ど（約０．１１ＭＨｚ）低下していない。これにより、従来の非接触ＩＣカード１００では、手を当てることにより共振周波数が低下するのに対して、本実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ａでは、手を当てても殆ど共振周波数が低下しないことが理解できる。

以上より、無線ＩＣデバイス１０ａでは、手により保持されている状態と、手により保持されていない状態とで殆ど共振周波数が変化しないことを、理論的にも実験的にも明らかにすることができた。更に、手により保持されている状態と、手により保持されていない状態とで無線ＩＣデバイス１０ａの共振周波数が殆ど変化しないことより、無線ＩＣデバイス１０ａの保持の仕方によって、無線ＩＣデバイス１０ａの共振周波数がばらつくことがなくなることも理解できる。

また、無線ＩＣデバイス１０ａによれば、以下に説明するように、オーバーレイシートの材質によって、共振周波数のばらつきが発生しにくい。より詳細には、非接触ＩＣカード１００や無線ＩＣデバイス１０ａは、一般的に、図柄が印刷されたオーバーレイシートにより上下から挟まれた状態で使用される。オーバーレイシートは、例えば、樹脂や紙等により作製されるので、空気よりも大きな誘電率を有する。したがって、従来の非接触ＩＣカード１００では、オーバーレイシートが貼り付けられると、容量Ｃ１００の形成に寄与する電気力線Ｅ１００がオーバーレイシートを通過するようになるので、非接触ＩＣカード１００の容量Ｃ１００が大きくなり、非接触ＩＣカード１００の共振周波数が低下してしまう。そこで、従来の非接触ＩＣカード１００では、所望の共振周波数が得られるように、所望の共振周波数よりも少しだけ高い共振周波数となるように設計されていた。

しかしながら、オーバーレイシートは、樹脂や紙等の誘電率の異なる種々の材質により作製され得るので、オーバーレイシートの誘電率は材質によりばらつく。したがって、非接触ＩＣカード１００では、オーバーレイシートの材質により、共振周波数がばらついてしまい、所望の共振周波数を得ることができない場合があった。

これに対して、無線ＩＣデバイス１０ａでは、容量Ｃ１０ａの形成に寄与する電気力線Ｅ１０ａは、図２（ｂ）に示すように、無線ＩＣデバイス１０ａの外部に漏れることなく、互いに対向するコイル電極１４間のみに発生している。故に、オーバーレイシートが貼り付けられたとしても、電気力線Ｅ１０ａがオーバーレイシート内を通過することがないため、オーバーレイシートの貼り付けの前後において共振周波数が変化することが抑制される。すなわち、無線ＩＣデバイス１０ａによれば、オーバーレイシートの材質による共振周波数のばらつきが発生しにくい。

更に、無線ＩＣデバイス１０ａによれば、オーバーレイシートを貼り付ける前後において共振周波数が殆ど変化しないので、オーバーレイシートによる共振周波数の低下を予測して無線ＩＣデバイス１０ａの設計を行う必要がなくなる。その結果、無線ＩＣデバイス１０ａの設計が容易になり、無線ＩＣデバイス１０ａの設計コストを低減することが可能となる。

また、無線ＩＣデバイス１０ａでは、オーバーレイシートを貼り付ける前後において共振周波数が殆ど変化しないので、特許文献１に記載の非接触ＩＣカード１００のように、調製用コンデンサ１０８を製造時に切断して共振周波数を調整する必要もない。調整用コンデンサ１０８の切断は、例えば、レーザービームを照射して調整用コンデンサ１０８を焼き切ることによって行われることが多いため、絶縁シートに孔が空いてしまい、コンデンサがショートすることで製品不良となるなどの問題があった。しかしながら、無線ＩＣデバイス１０ａでは、調整用コンデンサ１０８が不要であるので、このような問題は生じない。

また、無線ＩＣデバイス１０ａでは、図２に示すコイル電極１４により形成される環の外縁と絶縁シート１２の外縁との距離Ｄ１の最小値は、コイル電極１４間のｚ軸方向の距離Ｄ２よりも大きくなっている。これにより、以下に説明するように、無線ＩＣデバイス１０ａの使用状況による共振周波数のばらつきをより効果的に抑制できる。

より詳細には、無線ＩＣデバイス１０ａは、例えば、図２（ａ）の長辺又は短辺を挟むように保持される場合がある。この場合、図２（ｂ）に示すように、人の手Ｆｉｎ２が無線ＩＣデバイス１０ａの側面に位置する。ここで、図２（ｂ）に示すように、電気力線Ｅ１０ａは、コイル電極１４ａとコイル電極１４ｂとの間において直線的に発生しているものの他に、コイル電極１４ａとコイル電極１４ｂとに挟まれた領域から外にはみ出しているものも僅かに存在する。そのため、コイル電極１４により形成される環の外縁と絶縁シート１２の外縁との距離が小さい場合には、絶縁シート１２外に電気力線Ｅ１０ａがはみ出してしまうおそれがある。その結果、人の手Ｆｉｎ２の存在により、容量Ｃ１０が変化してしまい、無線ＩＣデバイス１０ａの共振周波数が変化してしまうおそれがある。

そこで、無線ＩＣデバイス１０ａでは、図２に示すように、距離Ｄ１を距離Ｄ２よりも大きくすることにより、コイル電極１４間に挟まれた領域外及び無線ＩＣデバイス１０ａ外に電気力線Ｅ１０ａがはみ出ることを抑制している。これにより、無線ＩＣデバイス１０ａが長辺又は短辺を挟むように保持されたとしても、電気力線Ｅ１０ａが人の手Ｆｉｎ２を通過することが抑制される。その結果、無線ＩＣデバイス１０ａの保持状態による共振周波数のばらつきをより効果的に抑制できる。

また、無線ＩＣデバイス１０ａでは、ビアホール導体ｂ１〜ｂ３は、ｚ軸方向から平面視したときに、図１に示すように、コイル電極１４ａ，１４ｄと重なる位置に設けられている。そのため、ビアホール導体ｂ１〜ｂ３とコイル電極１４との間で発生し無線ＩＣデバイス１０ａ外へと向かう電気力線は、コイル電極１４により遮蔽されるようになる。その結果、無線ＩＣデバイス１０ａの使用状況による共振周波数のばらつきを抑制できる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図５は、第２の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｂの分解斜視図である。図５において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｂの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｂの短辺方向であり、ｚ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｂの積層方向である。図６は、無線ＩＣデバイス１０ｂのｚｙ平面における断面構造図である。なお、図５及び図６において、図１及び図２と同じ構成については同じ参照符号が付してある。

無線ＩＣデバイス１０ａと無線ＩＣデバイス１０ｂとの相違点は、コイル電極１４ａ，１４ｄがコイル電極２４ａ，２４ｄに置き換えられている点である。より詳細には、コイル電極２４ａ，２４ｄの線幅は、コイル電極１４ａ，１４ｂの線幅よりも広く形成されている。これにより、ｚ軸方向の両端に位置するコイル電極２４ａ，２４ｄは、その他のコイル電極１４ｂ，１４ｃよりも広い線幅を有するようになる。

更に、コイル電極２４ａ，２４ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに、その他のコイル電極１４ｂ，１４ｃの少なくとも一部を、線幅方向において覆い隠している。一例として、コイル電極２４ａとコイル電極１４ｂとについて説明する。図６に示すように、コイル電極１４ｂは、線幅方向において、その両端がコイル電極２４ａ内に収まってはみ出さないように設けられている。これにより、コイル電極２４ａとコイル電極１４ｂとの間に発生している電気力線Ｅ１０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル電極２４ａ外にはみ出しにくくなる。その結果、図２（ｂ）を用いて説明したように、無線ＩＣデバイス１０ｂが長辺又は短辺を挟むように保持されたとしても、人の手を電気力線Ｅ１０ｂが通過しにくくなる。その結果、無線ＩＣデバイス１０ｂの使用状況による共振周波数のばらつきをより効果的に抑制できる。

なお、コイル電極２４ａ，２４ｄが、ｚ軸方向から平面視したときに、その他のコイル電極１４ｂ，１４ｃの少なくとも一部を覆い隠していると説明した。この「少なくとも一部を覆い隠している」とは、例えば、コイル電極１４ｂのｚ軸方向の上側にコイル電極２４ａが設けられていない部分（図５のαの部分）が存在するため、コイル電極２４ａがコイル電極１４ｂを完全に覆い隠していなくてもよいことを意味している。

なお、無線ＩＣデバイス１０ｂのその他の構成については、無線ＩＣデバイス１０ａと同様であるので、説明を省略する。

（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図７は、第３の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｃの分解斜視図である。図７において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｃの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｃの短辺方向であり、ｚ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｃの積層方向である。図８は、無線ＩＣデバイス１０ｃのｚｙ平面における断面構造図である。なお、図７及び図８において、図５及び図６と同じ構成については同じ参照符号が付してある。

無線ＩＣデバイス１０ｂと無線ＩＣデバイス１０ｃとの相違点は、絶縁シート１２ｃが設けられていない点、及び、コイル電極１４ｂがコイル電極３４ｂに置き換えられている点である。

より詳細には、無線ＩＣデバイス１０ｂは、絶縁シート１２を４枚重ねて構成されていたのに対して、無線ＩＣデバイス１０ｃは、図７に示すように、絶縁シート１２を３枚重ねて構成されている。そのため、無線ＩＣデバイス１０ｃでは、無線ＩＣデバイス１０ｂよりもコイル電極１４，３４の数が１つ少ない。そこで、無線ＩＣデバイス１０ｃでは、コイル電極３４ｂの長さを２周分とすることにより、無線ＩＣデバイス１０ｃのアンテナコイルＬの巻き数を無線ＩＣデバイス１０ｂのアンテナコイルＬの巻き数と等しくしている。

なお、無線ＩＣデバイス１０ｃのその他の構成については、無線ＩＣデバイス１０ｂと同様であるので、説明を省略する。

以上のように、ｚ軸方向の両端に位置するコイル電極２４ａ，２４ｄが、アンテナコイルＬのコイル軸の周囲を１周未満の長さで周回してさえいれば、コイル電極２４ａ，２４ｄ以外のコイル電極３４ｂは、アンテナコイルＬのコイル軸の周囲を１周以上の長さで周回していてもよい。無線ＩＣデバイス１０ｃが以上のような構成を有することにより、以下に説明するように、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減でき、かつ、少ない積層数でもアンテナコイルＬの巻き数を多くすることが可能となる。

より詳細には、コイル電極３４ｂは、図７に示すようにコイル軸の周りを複数回周回しているので、コイル電極３４ｂ同士は、図８に示すように、絶縁シート１２ｂ上において近接した状態で並んでしまう。そのため、アンテナコイルＬに電流が流れると、コイル電極３４ｂのｚ軸方向の上下方向において、電気力線Ｅ１０ｃが発生してしまう。

しかしながら、コイル電極３４ｂは、ｚ軸方向の両端に位置するコイル電極ではないので、コイル電極３４ｂから無線ＩＣデバイス１０ｃ外まで十分な距離がある。故に、図８に示すように、コイル電極３４ｂ間に発生する電気力線Ｅ１０ｃは、無線ＩＣデバイス１０ｃからはみ出すことは殆どない。そのため、無線ＩＣデバイス１０ｃが人の手により保持された場合に、電気力線Ｅ１０ｃが人の手を通過することにより、アンテナコイルＬの容量が変化することが抑制される。

特に、図８に示すように、コイル電極２４ａ，２４ｄが、ｚ軸方向から平面視したときに、その他のコイル電極３４ｂの少なくとも一部を、線幅方向に覆い隠すことにより、以下に説明するように、無線ＩＣデバイス１０ｃの使用状況による共振周波数のばらつきをより効果的に抑制できる。より詳細には、図８に示すように、コイル電極３４ｂは、線幅方向において、その両端がコイル電極２４ａ，２４ｄ（コイル電極２４ｄについては図８に図示せず）内に収まってはみ出さないように設けられている。これにより、電気力線Ｅ１０ｃは、コイル電極２４ａ，２４ｄにより遮蔽され、無線ＩＣデバイス１０ｃ外にはみ出すことがより効果的に抑制されるようになる。その結果、無線ＩＣデバイス１０ｃの保持状態による共振周波数のばらつきをより効果的に抑制できる。なお、コイル電極２４ａとコイル電極３４ｂとの間にも電気力線が発生するが、第１の実施形態および第２の実施形態と同様にコイル電極２４ａ外にはみ出しにくいため、共振周波数のばらつきを抑制することができる。

（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図９は、第４の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｄの分解斜視図である。図９において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｄの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｄの短辺方向であり、ｚ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｄの積層方向である。図１０は、無線ＩＣデバイス１０ｄの接続部１６近傍のｚｙ平面における断面構造図である。なお、図９及び図１０において、図１及び図２と同じ構成については同じ参照符号が付してある。

無線ＩＣデバイス１０ａと無線ＩＣデバイス１０ｄとの相違点は、無線ＩＣデバイス１０ｄでは、ビアホール導体ｂでコイル電極１４同士が接続される代わりにパウチング処理によりコイル電極１４同士が接続される点である。以下にかかる相違点について説明する。

パウチング処理とは、絶縁シートを挟んで対向している２つ以上の電極を接続するための処理である。具体的には、一方の電極に対して針又は刃を押し付けることにより、該一方の電極及び絶縁シートを貫通する小さな孔を形成する。この際、該一方の電極は、孔の内周に沿って他方の電極まで到達するように塑性変形する。その結果、絶縁シートを挟んだ２つの電極が接続される。

ここで、パウチング処理では、絶縁シート１２に針を貫通させる。そのため、接続対象となっていないコイル電極１４を傷つけないために、無線ＩＣデバイス１０ｄでは、図９に示すように、接続部２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，４０ｃ，４０ｄ，４２ｂ，４２ｃが設けられている。

より詳細には、接続部２０ｂは、コイル電極１４ｂに接続され、コイル電極１４ａ，１４ｃ，１４ｄとｚ軸方向において重ならないように、コイル電極１４ｂの内側へと延在している。接続部２０ｃは、コイル電極１４ｃに接続され、コイル電極１４ａ，１４ｂ，１４ｄとｚ軸方向において重ならないように、コイル電極１４ｃの内側へと延在している。接続部２０ｂと接続部２０ｃとの端部は、ｚ軸方向において重なっており、パウチング処理により形成された接続部ｃ２により接続されている。

また、接続部４０ｃは、コイル電極１４ｃに接続され、コイル電極１４ａ，１４ｂ，１４ｄとｚ軸方向において重ならないように、コイル電極１４ｃの内側へと延在している。接続部４０ｄは、コイル電極１４ｄに接続され、コイル電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃとｚ軸方向において重ならないように、コイル電極１４ｄの内側へと延在している。接続部４０ｃと接続部４０ｄとの端部は、ｚ軸方向において重なっており、パウチング処理により形成された接続部ｃ３により接続されている。

また、接続部１６は、ｚ軸方向の最も上側に位置する絶縁シート１２ａ上において、無線ＩＣ１８に接続されている。接続部４２ｂ，４２ｃはそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６と重なるように、ｚ軸方向の最も上側及び下側に位置する絶縁シート１２ａ，１２ｄ以外の絶縁シート１２ｂ，１２ｃ上に設けられている。更に、接続部２０ｄは、ｚ軸方向の最も下側に位置する絶縁シート１２ｄ上において、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６と重なると共に、コイル電極１４ｄに接続されている。そして、接続部１６，４２ｂ，４２ｃ，２０ｄは、図１０に示すように、パウチング処理により形成された接続部ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３により、ｚ軸方向から平面視したときに、同じ位置において一括して接続されている。

なお、無線ＩＣデバイス１０ｄのその他の構成については、無線ＩＣデバイス１０ａと同様であるので、説明を省略する。

以上のような無線ＩＣデバイス１０ｄによっても、無線ＩＣデバイス１０ａと同様に、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる。

更に、無線ＩＣデバイス１０ｄでは、接続部１６，４２ｂ，４２ｃ，２０ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに、互いに重なるように設けられている。そのため、これらを１度のパウチング処理により接続することが可能となる。その結果、無線ＩＣデバイス１０ｄの製造工程を減らすことができ、該無線ＩＣデバイス１０ｄの製造コストを低減することが可能となる。

（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図１１（ａ）は、第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｅの上面図である。図１１（ｂ）は、第５の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｅの下面図である。図１１において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｅの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｅの短辺方向であり、ｚ軸は、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向である。なお、図１１において、図１と同じ構成については同じ参照符号が付してある。

本発明の実施形態に係る無線ＩＣデバイスは、無線ＩＣデバイス１０ａ〜１０ｄにおいて説明したように、複数の絶縁シート１２により構成されている必要はない。すなわち、図１１に示す無線ＩＣデバイス１０ｅに示すように、一枚の絶縁シート１２により構成されていてもよい。以下に、該無線ＩＣデバイス１０ｅについて説明する。

無線ＩＣデバイス１０ｅは、絶縁シート１２、接続部１６，２０ａ、無線ＩＣ１８、コイル電極５４ａ，５４ｂ、接続部５６、及び、ビアホール導体ｂ２１，ｂ２２を備えている。絶縁シート１２、接続部１６，２０ａ及び無線ＩＣ１８は、無線ＩＣデバイス１０ａの絶縁シート１２、接続部１６，２０ａ及び無線ＩＣ１８と同じであるので説明を省略する。

コイル電極５４ａは、図１１に示すように、絶縁シート１２のｚ軸方向の上側の主面上に形成されている。コイル電極５４ｂは、図１１に示すように、絶縁シート１２のｚ軸方向の下側の主面上に形成されている。すなわち、コイル電極５４ａ，５４ｂは、絶縁シート１２を挟むように設けられている。そして、コイル電極５４ａ，５４ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、互いに重なることにより一つの環を構成している。

接続部５６は、コイル電極５４ｂに接続されており、コイル電極５４ｂの内側へと延びている。ビアホール導体ｂ２１は、コイル電極５４ａとコイル電極５４ｂとを接続している。ビアホール導体ｂ２２は、接続部１６と接続部５６とを接続している。

以上のような無線ＩＣデバイス１０ｅによっても、無線ＩＣデバイス１０ａと同様に、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる。

（第６の実施形態）
以下に、本発明の第６の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図１２は、第６の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｆの分解斜視図である。図１２において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｆの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｆの短辺方向であり、ｚ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｆの積層方向である。図１３は、無線ＩＣデバイス１０ｆの電磁結合モジュール６０近傍のｘｚ平面における断面構造図である。なお、図１２及び図１３において、図１及び図２と同じ構成については同じ参照符号が付してある。

無線ＩＣデバイス１０ａでは、無線ＩＣ１８は、接続部１６，２０ａに対して直接に接続されていたのに対して、無線ＩＣデバイス１０ｆでは、図１２に示すように、無線ＩＣ１８は、給電回路基板７０を介して、接続部１６，２０ａに対して接続されている。無線ＩＣデバイス１０ｆにおいて、無線ＩＣ１８と給電回路基板７０とは電磁結合モジュール６０を構成している。

より詳細には、図１３に示すように、無線ＩＣ１８の下面には、接続用電極５８が設けられている。無線ＩＣ１８は、該接続用電極５８を介して給電回路基板７０に実装されている。給電回路基板７０は、無線ＩＣ１８と接続されているインダクタンス素子を含んでおり、下面に接続用電極７９ａ，７９ｂを備えている。接続用電極７９ａ，７９ｂはそれぞれ、接続部１６，２０ａに接続されている。

次に、給電回路基板７０の詳細について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、給電回路基板７０の分解斜視図である。

給電回路基板７０は、誘電体からなるセラミックシート７１Ａ〜７１Ｈを積層、圧着、焼成したもので、シート７１Ａには接続用電極７２ａ，７２ｂと電極７２ｃ，７２ｄとビアホール導体７３ａ，７３ｂが形成され、セラミックシート７１Ｂにはキャパシタ電極７８ａと導体パターン７５ａ，７５ｂとビアホール導体７３ｃ〜７３ｅが形成され、セラミックシート７１Ｃにはキャパシタ電極７８ｂとビアホール導体７３ｄ〜７３ｆが形成されている。更に、セラミックシート７１Ｄには導体パターン７６ａ，７６ｂとビアホール導体７３ｅ，７３ｆ，７４ａ，７４ｂ，７４ｄが形成され、セラミックシート７１Ｅには導体パターン７６ａ，７６ｂとビアホール導体７３ｅ，７３ｆ，７４ａ，７４ｃ，７４ｅが形成され、セラミックシート７１Ｆにはキャパシタ電極７７と導体パターン７６ａ，７６ｂとビアホール導体７３ｅ，７３ｆ，７４ｆ，７４ｇが形成され、セラミックシート７１Ｇには導体パターン７６ａ，７６ｂとビアホール導体７３ｅ，７３ｆ，７４ｆ，７４ｇが形成され、セラミックシート７１Ｈには導体パターン７６ａ，７６ｂとビアホール導体７３ｆが形成されている。

以上のセラミックシート７１Ａ〜７１Ｈを積層することにより、ビアホール導体７４ｃ，７４ｄ，７４ｇで螺旋状に接続された導体パターン７６ａにてインダクタンス素子Ｌ１が構成され、ビアホール導体７４ｂ，７４ｅ，７４ｆで螺旋状に接続された導体パターン７６ｂにてインダクタンス素子Ｌ２が構成され、キャパシタ電極７８ａ，７８ｂにてキャパシタンス素子Ｃ１が構成され、キャパシタ電極７８ｂ，７７にてキャパシタンス素子Ｃ２が構成される。

インダクタンス素子Ｌ１の一端はビアホール導体７３ｄ、導体パターン７５ａ、ビアホール導体７３ｃを介してキャパシタ電極７８ｂに接続され、インダクタンス素子Ｌ２の一端はビアホール導体７４ａを介してキャパシタ電極７７に接続される。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の他端は、セラミックシート７１Ｈ上で一つにまとめられ、ビアホール導体７３ｅ、導体パターン７５ｂ、ビアホール導体７３ａを介して接続用電極７２ａに接続されている。更に、キャパシタ電極７８ａはビアホール導体７３ｂを介して接続用電極７２ｂに電気的に接続されている。

また、接続用電極７２ａ〜７２ｄは、接続用電極５８を介して無線ＩＣ１８と接続されている。

また、給電回路基板７０の下面には外部電極７９ａ，７９ｂが導体ペーストの塗布などで設けられ、外部電極７９ａはインダクタンス素子Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）と磁界により結合し、外部電極７９ｂはビアホール導体７３ｆを介してキャパシタ電極７８ｂに電気的に接続される。

なお、この共振回路において、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は２本の導体パターン７６ａ，７６ｂを並列に配置した構造としている。２本の導体パターン７６ａ，７６ｂはそれぞれ線路長が異なっており、異なる共振周波数とすることができ、無線ＩＣデバイスを広帯域化できる。

なお、各セラミックシート７１Ａ〜７１Ｈは磁性体のセラミック材料からなるシートであってもよく、給電回路基板７０は従来から用いられているシート積層法、厚膜印刷法などの多層基板の製作工程により容易に得ることができる。

また、前記セラミックシート７１Ａ〜７１Ｈを、例えば、ポリイミドや液晶ポリマなどの誘電体からなるフレキシブルなシートとして形成し、該シート上に厚膜形成法などで電極や導体を形成し、それらのシートを積層して熱圧着などで積層体とし、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２やキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２を内蔵させてもよい。

前記給電回路基板７０において、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２とは平面透視で異なる位置に設けられ、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２により外部電極７９ａと磁界的に結合し、外部電極７９ｂはキャパシタンス素子Ｃ１を構成する一方の電極となっている。

したがって、給電回路基板７０上に前記無線ＩＣ１８を搭載した電磁結合モジュール６０は、図示しないリーダライタからの高周波信号をアンテナコイルＬで受信し、アンテナコイルＬを介して外部電極７９ａ，７９ｂと磁界結合している共振回路を共振させ、所定の周波数帯の受信信号のみを無線ＩＣ１８に供給する。一方、この受信信号から所定のエネルギーを取り出し、このエネルギーを駆動源として無線ＩＣ１８にメモリされている情報を、共振回路にて所定の周波数に整合させた後、外部電極７９ａ，７９ｂ及びアンテナコイルＬを介してリーダライタに送信、転送する。

給電回路基板７０においては、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２で構成された共振回路にて共振周波数特性が決定される。アンテナコイルＬからの信号の周波数は、共振回路の自己共振周波数によって実質的に決まる。

なお、無線ＩＣデバイス１０ｆのその他の構成については、無線ＩＣデバイス１０ａと同様であるので、説明を省略する。また、給電回路基板７０は、無線ＩＣデバイス１０ａ以外の無線ＩＣデバイス１０ｂ〜１０ｅに対しても適用可能である。

以上のような無線ＩＣデバイス１０ｆによっても、無線ＩＣデバイス１０ａと同様に、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる。

（第７の実施形態）
以下に、本発明の第７の実施形態に係る無線ＩＣデバイスについて図面を参照しながら説明する。図１５は、第７の実施形態に係る無線ＩＣデバイス１０ｇの分解斜視図である。図１５において、ｘ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｇの長辺方向であり、ｙ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｇの短辺方向であり、ｚ軸は、無線ＩＣデバイス１０ｇの積層方向である。図１６（ａ）は、参考例に係る無線ＩＣデバイスの無線ＩＣ近傍のｚｙ平面における断面構造図であり、図１６（ｂ）は、無線ＩＣデバイス１０ｇの無線ＩＣ１８近傍のｚｙ平面における断面構造図である。なお、図１５及び図１６において、図１及び図２と同じ構成については同じ参照符号が付してある。

無線ＩＣデバイス１０ａと無線ＩＣデバイス１０ｇとの相違点は、無線ＩＣデバイス１０ｇでは、無線ＩＣ１８は、ｚ軸向から平面視したときに、複数のコイル電極１４ａ〜１４ｃにより構成されている一つの環と重なるように設けられている点である。以下にかかる相違点について説明する。

無線ＩＣデバイス１０ｇでは、無線ＩＣ１８は、前記の通り、ｚ軸向から平面視したときに、複数のコイル電極１４ａ〜１４ｃにより構成されている一つの環と重なるように設けられている。そのため、無線ＩＣ１８は、コイル電極１４ａの一端に接続されている。

また、接続部１６の一端は、複数のコイル電極１４ａ〜１４ｃにより構成されている一つの環と重なるように設けられ、無線ＩＣ１８と接続されている。接続部１６の他端は、該１つの環の内部に引き出され、ビアホール導体ｂ１１，ｂ１２を介して、接続部２０ｃと接続されている。

なお、無線ＩＣデバイス１０ｇのその他の構成については、無線ＩＣデバイス１０ａと同様であるので、説明を省略する。

以上のような無線ＩＣデバイス１０ｇによっても、無線ＩＣデバイス１０ａと同様に、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる。

更に、無線ＩＣデバイス１０ｇによれば、以下に説明するように、絶縁シート１２が曲げられた際に、無線ＩＣ１８に負荷がかかることが抑制される。より詳細には、絶縁シート１２は、フレキシブルなシートであるので、使用時に曲げられる場合がある。無線ＩＣ１８は、半導体基板により構成されているので、絶縁シート１２よりも硬い。よって、絶縁シート１２が曲げられた場合には、無線ＩＣ１８、及び、無線ＩＣ１８とアンテナコイルＬとの接続部分に応力が集中し、無線ＩＣ１８が破損するおそれ、又は、無線ＩＣ１８がアンテナコイルＬから外れるおそれがある。

そこで、無線ＩＣデバイス１０ｇでは、無線ＩＣ１８は、コイル電極１４ａ〜１４ｃにより構成されている一つの環と重なるように設けられている。該一つの環は、コイル電極１４ａ〜１４ｃが重なっているので、無線ＩＣデバイス１０ｇの他の部分に比べて曲がりにくい。そのため、絶縁シート１２が曲げられたとしても、無線ＩＣ１８が設けられている部分は大きく曲げられることが抑制される。その結果、無線ＩＣ１８、及び、無線ＩＣ１８とアンテナコイルＬとの接続部分に負荷がかかることが抑制される。

更に、無線ＩＣデバイス１０ｇでは、以下に説明するように、磁界の乱れが発生しにくい。より詳細には、磁界は、コイル電極１４の周囲を周回するように発生する。よって、無線ＩＣ１８は、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル１４ａ〜１４ｃと重ならないように設けられていると、図１６（ａ）に示す参考例に係る無線ＩＣデバイスのように、コイル電極１４が発生した磁界を妨げてしまう。すなわち、参考例に係る無線ＩＣデバイスでは、磁束の乱れが発生してしまう。

一方、無線ＩＣデバイス１０ｇでは、無線ＩＣ１８は、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル電極１４ａ〜１４ｃと重なるように設けられている。そのため、図１６（ｂ）に示すように、磁界は、コイル電極１４ａ〜１４ｃ及び無線ＩＣ１８の周囲を周回するように発生する。よって、無線ＩＣ１８は、磁界を妨げない。その結果、無線ＩＣデバイス１０ｇでは、磁界の乱れが発生しにくい。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態に係る無線ＩＣデバイスは、第１の実施形態ないし第７の実施形態において説明した無線ＩＣデバイス１０ａ〜１０ｇに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

なお、コイル電極１４が１周未満の長さであるとは、実質的に１周未満の長さであることを意味する。故に、使用状況によって無線ＩＣデバイス１０の共振周波数がばらつかない程度で、コイル電極１４の長さが僅かに１周を越えていることは許容される。

なお、共振周波数がばらつく原因として、人の手が無線ＩＣデバイス１０に触れることを挙げたが、共振周波数がばらつく原因はこれに限らない。例えば、無線ＩＣデバイス１０がカードケース等に入れて用いられる場合には、カードケース等が無線ＩＣデバイス１０に触れることによっても、共振周波数はばらつく。

なお、絶縁シート１２の形状は、必ずしも長方形状である必要はないが、アンテナコイルＬの内側に大きな孔や切り欠きなどが形成されていないことが好ましい。アンテナコイルＬの内側に大きな孔や切り欠きが絶縁シート１２に設けられていると、例えば、孔や切り欠きを介して、図２（ｂ）の左側から人の手Ｆｉｎ３が近づいて、電気力線Ｅ１０ａが人の手を通過してしまうおそれがあるからである。

なお、無線ＩＣデバイス１０ａ〜１０ｇでは、コイル電極１４，２４，３４は、ｚ軸方向から平面視したときに、線幅方向に一致するように設けられている。しかしながら、ｚ軸方向の下側のコイル電極１４，２４，３４は、ｚ軸方向から平面視したときに、ｚ軸方向の上側のコイル電極１４，２４，３４から少しだけはみ出していてもよい。ただし、コイル電極１４，２４，３４のはみ出している量は、共振周波数に影響を及ぼさない程度である必要がある。

特に、前記のようにコイル電極１４，２４，３４がずらして配置される場合には、図１７に示す無線ＩＣデバイス１０ａのコイル電極１４ａの拡大図のように、ｚ軸方向から平面視したときに、ｚ軸方向の最も上側に位置しているコイル電極１４ａは、コイル電極１４ａ〜１４ｄにより構成される環の通過領域内において、絶縁シート１２を挟んで、コイル電極１４ａ〜１４ｄと離間して並んでいてはいけない。図１７のように、コイル電極１４が並んでいると、コイル電極１４間において、無線ＩＣデバイス１０ａ外にはみ出す電気力線が発生してしまうからである。また、同様の理由により、ｚ軸方向から平面視したときに、ｚ軸方向の最も下側に位置しているコイル電極１４ｄは、コイル電極１４ａ〜１４ｄにより構成される環の内部において、絶縁シート１２を挟んで、コイル電極１４ａ〜１４ｄと離間して並んでいてはいけない。また、図１７では、無線ＩＣデバイス１０ａを例にとって説明したが、無線ＩＣデバイス１０ｂ〜１０ｇについても同様のことが言える。

（無線ＩＣデバイスの製造方法）
本発明の一実施形態に係る無線ＩＣデバイスの製造方法について、図面を参照しながら説明する。以下では、本発明の一実施形態に係る無線ＩＣデバイスの一例として、無線ＩＣデバイス１０ｄの製造方法について説明する。併せて、無線ＩＣデバイス１０ｄが適用された無線ＩＣカード８０の製造方法についても説明する。図１８は、無線ＩＣカード８０の分解斜視図である。

ガラスエポキシ基盤、ポリイミド、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、液晶ポリマー樹脂等の絶縁シート１２を準備する。絶縁シート１２のそれぞれに、図９に示すコイル電極１４を形成する。コイル電極１４が銅箔である場合には、該コイル電極１４は、例えば、エッチング処理により形成される。

また、前記コイル電極１４の形成と同時に、接続部１６，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，４０ｃ，４０ｄ，４２ｂ，４２ｃも、例えば、エッチング処理により形成する。より詳細には、絶縁シート１２ａ上において、コイル電極１４ａと接続される接続部２０ａを形成すると共に、接続部２０ａから無線ＩＣ１８が実装される領域だけ離れた位置に接続部１６を形成する。更に、絶縁シート１２ｂ，１２ｃ上に、絶縁シート１２ａ〜１２ｄが積層された場合において、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６と重なるように、接続部４２ｂ，４２ｃを形成する。また、絶縁シート１２ｂ，１２ｃ上には、接続部４２ｂ，４２ｃの形成と同時に、コイル電極１４ｂ，１４ｃに接続される接続部２０ｂ、２０ｃが形成される。更に、絶縁シート１２ｄ上において、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６と重なると共に、コイル電極１４ｄに接続される接続部２０ｄを形成する。絶縁シート１２ｄ上には、該接続部２０ｄの形成と同時に、コイル電極１４ｄに接続される接続部４０ｄも形成される。

なお、コイル電極１４ａ〜１４ｄ及び接続部１６，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，４０ｃ，４０ｄ，４２ｂ，４２ｃは、導電性ペーストを塗布するスクリーン印刷法によっても形成可能である。

次に、ｚ軸方向から平面視したときに、複数のコイル電極１４ａ〜１４ｄが、重なることにより一つの環を構成するように、複数の絶縁シート１２ａ〜１２ｄを位置合わせして積層する。このとき、ｚ軸方向から平面視したときに、接続部１６，４２ｂ，４２ｃ，２０ｄも互いに重なっている。絶縁シート１２ａ〜１２ｄの積層が完了すると、これらを加熱・圧着する。

次に、コイル電極１４ａとコイル電極１４ｂ、接続部２０ｂと接続部２０ｃ、接続部４０ｃと４０ｄ、及び、接続部１６と接続部４２ｂと接続部４２ｃと接続部２０ｄの４箇所を、パウチング処理により接続する。この際、接続部１６と接続部４２ｂと接続部４２ｃと接続部２０ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに重なっているので、一度のパウチング処理により一括して接続される。

次に、絶縁シート１２ａの接続部１６，２０ａ上に無線ＩＣ１８を実装する。具体的には、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いたフリップチップ実装法により、無線ＩＣ１８を実装する。この際、無線ＩＣ１８が接続部１６，２０ａに接続されるように位置合わせして仮貼りを行った後、熱圧をかけて無線ＩＣ１８を本接着する。以上の工程により、無線ＩＣデバイス１０ｄが完成する。

無線ＩＣデバイス１０ｄが完成したら、図１８に示すように、オーバーレイシート８２ａ，８２ｂを接着シート８４ａ，８４ｂを用いて貼り付けて無線ＩＣカード８０を作製する。より詳細には、無線ＩＣデバイス１０ｄのｚ軸方向の上側に接着シート８４ａ及びオーバーレイシート８２ａを積層し、無線ＩＣデバイス１０ｄの下側に接着シート８４ｂ及びオーバーレイシート８２ｂを積層する。そして、これらを加熱・圧着する。これにより、無線ＩＣカード８０が完成する。

なお、前記無線ＩＣデバイスの製造方法では、無線ＩＣデバイス１０ｄの製造方法について説明したが、無線ＩＣデバイス１０ａ〜１０ｃについても、略同様の製造方法により製造可能である。ただし、無線ＩＣデバイス１０ａ〜１０ｃでは、パウチング処理ではなくビアホール導体ｂによりコイル電極１４，２４，３４が接続されている。したがって、パウチング処理が施される工程の代わりに、各絶縁シート１２に対して、ビアホール導体ｂを形成する工程が行われる。ビアホール導体ｂは、絶縁シート１２に対してレーザービームが照射されてビアホールが形成され、該ビアホールに導電性ペーストが充填されることにより形成される。特に、スクリーン印刷法によりコイル電極１４，２４，３４が形成される場合には、ビアホールに対して導電性ペーストを充填する工程と同時に、絶縁シート１２に導電性ペーストを塗布してコイル電極１４，２４，３４を形成することが可能である。

なお、無線ＩＣデバイス１０ｆの製造の際には、無線ＩＣ１８の代わりに、無線ＩＣ１８及び給電回路基板７０からなる電磁結合モジュール６０が実装される。

本発明は、無線ＩＣデバイス及びその製造方法に有用であり、特に、使用状況によって共振周波数がばらつくことを低減できる点において優れている。

ｂ１〜ｂ３，ｂ１１〜ｂ１３，ｂ２１，ｂ２２ ビアホール導体
１０ａ〜１０ｇ 無線ＩＣデバイス
１２ａ〜１２ｄ 絶縁シート
１４ａ〜１４ｄ，２４ａ，２４ｄ，３４ｂ，５４ａ，５４ｂ コイル電極
１６，２０ａ〜２０ｄ，４０ｃ，４０ｄ，４２ｂ，４２ｃ，５６ 接続部
６０ 電磁結合モジュール
７０ 給電回路基板
８０ 無線ＩＣカード

本発明の第１の形態である無線ＩＣデバイスは、積層された複数枚の絶縁シートと、前記絶縁シートを挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイルを構成している複数のコイル電極と、を備え、前記複数のコイル電極は、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成し、法線方向の両端に位置する前記コイル電極は、前記アンテナコイルのコイル軸の周囲を１周未満の長さで周回し、かつ、その他の前記コイル電極よりも広い線幅を有していること、を特徴とする。
本発明の第２の形態である無線ＩＣデバイスは、積層された複数枚の絶縁シートと、前記絶縁シートを挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイルを構成している複数のコイル電極と、を備え、前記複数のコイル電極は、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成し、法線方向の両端に位置する前記コイル電極は、前記アンテナコイルのコイル軸の周囲を１周未満の長さで周回し、法線方向の両端に位置する前記コイル電極以外の前記コイル電極は、前記コイル軸の周囲を１周以上の長さで周回していること、を特徴とする。
本発明の第３の形態である無線ＩＣデバイスは、絶縁シートと、前記絶縁シートを挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイルを構成している複数のコイル電極と、を備え、前記複数のコイル電極は、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成し、前記環の外縁と前記絶縁シートの外縁との距離の最小値は、前記複数のコイル電極間の法線方向の距離よりも大きいこと、を特徴とする。
本発明の第４の形態である無線ＩＣデバイスは、積層された複数枚の絶縁シートと、前記絶縁シートを挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイルを構成している複数のコイル電極と、を備え、前記複数のコイル電極は、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成し、法線方向の両端に位置する前記コイル電極は、前記アンテナコイルのコイル軸の周囲を１周未満の長さで周回しており、前記環の外縁と前記絶縁シートの外縁との距離の最小値は、前記複数のコイル電極間の法線方向の距離よりも大きいこと、を特徴とする。

また、本発明の第５及び第６の形態である無線ＩＣデバイスの製造方法は、前記第１及び第２の形態である無線ＩＣデバイスを製造するための方法である。

前記無線ＩＣデバイス及びその製造方法によれば、複数のコイル電極は、絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成している。したがって、該無線ＩＣデバイスでは、絶縁シートの主面が広がる方向にコイル電極が近接した状態で並ばない。これにより、コイル電極間に発生する電気力線が無線ＩＣデバイスの外部に漏れることが抑制される。その結果、無線ＩＣデバイスの保持の仕方によりコイル電極に発生する容量が変化して無線ＩＣデバイスの共振周波数がばらつくことが抑制される。

Claims (18)

1. 絶縁シートと、
   前記絶縁シートを挟んで設けられると共に、互いに接続されることによりアンテナコイルを構成している複数のコイル電極と、
   を備え、
   前記複数のコイル電極は、前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、重なることにより一つの環を構成していること、
   を特徴とする無線ＩＣデバイス。
2. 前記絶縁シートは、複数積層されており、
   法線方向の両端に位置する前記コイル電極は、前記アンテナコイルのコイル軸の周囲を１周未満の長さで周回していること、
   を特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
3. 法線方向の両端に位置する前記コイル電極は、その他の前記コイル電極よりも広い線幅を有していること、
   を特徴とする請求項２に記載の無線ＩＣデバイス。
4. 法線方向の両端に位置する前記コイル電極は、法線方向から平面視したときに、その他の前記コイル電極の少なくとも一部を覆い隠していること、
   を特徴とする請求項３に記載の無線ＩＣデバイス。
5. 法線方向の両端に位置する前記コイル電極以外の前記コイル電極は、前記コイル軸の周囲を１周以上の長さで周回していること、
   を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
6. 前記アンテナコイルと接続され、かつ、送受信信号を処理する無線ＩＣを、
   更に備えること、
   を特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
7. 法線方向の最も上側に位置する前記絶縁シート上において、前記無線ＩＣ及び前記コイル電極に接続されている第１の接続部と、
   法線方向の最も上側に位置する前記絶縁シート上において、前記無線ＩＣに接続されている第２の接続部と、
   法線方向から平面視したときに、前記第２の接続部と重なるように、法線方向の最も上側及び下側に位置する前記絶縁シート以外の前記絶縁シート上に設けられている第３の接続部と、
   法線方向の最も下側に位置する前記絶縁シート上において、法線方向から平面視したときに、前記第２の接続部と重なると共に、前記コイル電極に接続されている第４の接続部と、
   を更に備え、
   前記第１の接続部、前記第２の接続部、前記第３の接続部、及び、前記第４の接続部は、法線方向から平面視したときに、同じ位置において接続されていること、
   を特徴とする請求項６に記載の無線ＩＣデバイス。
8. 送受信信号を処理する無線ＩＣと、該無線ＩＣと接続され、かつ、前記アンテナコイルと接続されているインダクタンス素子を含む給電回路基板と、を含む電磁結合モジュールを、
   更に備えること、
   を特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
9. 法線方向の最も上側に位置する前記絶縁シート上において、前記給電回路基板及び前記コイル電極に接続されている第１の接続部と、
   法線方向の最も上側に位置する前記絶縁シート上において、前記給電回路基板に接続されている第２の接続部と、
   法線方向から平面視したときに、前記第２の接続部と重なるように、法線方向の最も上側及び下側に位置する前記絶縁シート以外の前記絶縁シートに設けられている第３の接続部と、
   法線方向の最も下側に位置する前記絶縁シート上において、法線方向から平面視したときに、前記第２の接続部と重なると共に、前記コイル電極に接続されている第４の接続部と、
   を更に備え、
   前記第１の接続部、前記第２の接続部、前記第３の接続部、及び、前記第４の接続部は、法線方向から平面視したときに、同じ位置において接続されていること、
   を特徴とする請求項６に記載の無線ＩＣデバイス。
10. 前記無線ＩＣは、法線方向から平面視したときに、前記複数のコイル電極により構成されている一つの環と重なるように設けられていること、
    を特徴とする請求項６に記載の無線ＩＣデバイス。
11. 前記環の外縁と前記絶縁シートの外縁との距離の最小値は、前記複数のコイル電極間の法線方向の距離よりも大きいこと、
    を特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
12. 法線方向から平面視したときに、法線方向の両端に位置する前記コイル電極と重なる位置に設けられると共に、前記複数のコイル電極を接続する接続導体を、
    更に備えること、
    を特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
13. 法線方向から平面視したときに、法線方向の最も上側に位置する前記コイル電極又は法線方向の最も下側に位置する前記コイル電極は、前記環の通過領域内において、前記コイル電極と離間して並んでいないこと、
    を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
14. 複数の絶縁シート上にコイル電極を形成する工程と、
    前記絶縁シートの法線方向から平面視したときに、前記複数のコイル電極が、重なることにより一つの環を構成するように、前記複数の絶縁シートを積層する工程と、
    を備えること、
    を特徴とする無線ＩＣデバイスの製造方法。
15. 法線方向の最も上側に位置する前記絶縁シート上において、前記コイル電極に接続されている第１の接続部を形成する工程と、
    法線方向の最も上側に位置する前記絶縁シート上に第２の接続部を形成する工程と、
    法線方向から平面視したときに、前記第２の接続部と重なるように、法線方向の最も上側及び下側に位置する前記絶縁シート以外の前記絶縁シートに第３の接続部を形成する工程と、
    法線方向の最も下側に位置する前記絶縁シート上において、法線方向から平面視したときに、前記第２の接続部と重なると共に、前記コイル電極に接続されている第４の接続部と、
    前記複数の絶縁シートの積層後に、前記第１の接続部、前記第２の接続部、前記第３の接続部、及び、前記第４の接続部を一括して接続する工程と、
    を更に備えること、
    を特徴とする請求項１４に記載の無線ＩＣデバイスの製造方法。
16. 送受信信号を処理する無線ＩＣを前記第１の接続部及び前記第２の接続部に接続されるように実装する工程を、
    更に備えること、
    を特徴とする請求項１５に記載の無線ＩＣデバイスの製造方法。
17. 送受信信号を処理する無線ＩＣと、該無線ＩＣと接続されるインダクタンス素子とを含む給電回路基板を含む電磁結合モジュールを、前記第１の接続部及び前記第２の接続部に接続されるように実装する工程を、
    更に備えること、
    を特徴とする請求項１５に記載の無線ＩＣデバイスの製造方法。
18. 前記複数の絶縁シートに前記複数のコイル電極を接続するための接続導体を形成する工程を、
    更に備えること、
    を特徴とする請求項１４に記載の無線ＩＣデバイスの製造方法。

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