KR101048336B1 - 안테나 내장 모듈과 카드형 정보 장치 및 그들의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

안테나를 내장한 박형이고, 안테나 특성이 뛰어난 안테나 내장 모듈과 카드형 정보 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 배선 패턴(120)을 갖는 전자 부품을 한쪽 면 이상에 실장한 배선 기판(110)과, 배선 기판(110)의 다른쪽 면에 매설된 자성체(160)와, 자성체(160) 상에 형성된 안테나 패턴(170)과, 배선 기판(110)의 배선 패턴(120)과, 안테나 패턴(170)의 안테나 단자 전극을 도전 비어(200)로 접속시킨 것을 구성으로 한다.
안테나 내장 모듈, 카드형 정보 장치

Description

안테나 내장 모듈과 카드형 정보 장치 및 그들의 제조 방법{ANTENNA BUILT-IN MODULE, CARD TYPE INFORMATION DEVICE AND METHODS FOR MANUFACTURING THEM}
본 발명은 비접촉으로 판독, 기억이 가능한 안테나 내장 모듈과 카드형 정보 장치 및 그들의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 비접촉 IC태그는 물류 분야에 한정되지 않고, 매우 많은 분야에서 요망되어 저비용화와 아울러 고성능화가 요구되고 있다.
또한, 각종 대용량 메모리 카드는 그 보급에 따라서 디지털 카메라, 휴대 음악 플레이어 또는 휴대 정보 단말 등의 휴대형 디지털 기기에 폭넓게 사용되고 있다.
최근에는, 메모리 카드의 응용 범위를 더욱 넓히기 위해서 무선 통신 기능의 탑재가 요망되고 있다.
이러한 요망에 대응하는 것으로서, SD메모리 카드(등록상표)에 무선 인터페이스 기능을 부가한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허공개 2001-195553 공보 참조).
개시된 SD메모리 카드는, 주기능인 기억 매체로서의 기능부 이외에 무선 제어부를 갖고, 루프안테나로 이루어지는 안테나 모듈이 인터페이스를 통해서 무선 제어부와 접속된 구성을 갖는다. 그리고, 기억 매체인 플래시 메모리는 SD메모리 카드의 메모리용의 플래시ROM으로서 기능함과 아울러 무선 통신 기능을 동작시키기 위한 드라이버 프로그램을 기억하고 있다.
이것에 의해 안테나 모듈과 접속한 SD메모리 카드는, 무선 통신 기능을 통해서 안테나 모듈로부터 입출력되는 전파에 의해 외부의 무선 통신 기기와 통신을 할 수 있다. 또한, 안테나 모듈을 SD메모리 카드의 하우징 내에 내장시키는 구성도 개시되어 있다.
또한, IC카드의 소형이나 통신 장해를 방지하는 송수신용 코일을 내장한 IC카드가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허공개 평8-16745호 공보 참조).
상기 IC카드는, IC칩과 송수신용 코일을 실장한 기판의 이면에 투자율이 높고, 저항률이 높은 자성체를 증착 또는 접착한 구성을 갖는다. 그리고, IC카드를 판독 장치에 장착해서 정보의 송수신을 하는 경우 전파의 전자계의 자속에 의해 판독 장치의 예를 들면 전지 등의 금속도체에 의해 발생하는 소용돌이 전류에 의한 전력 손실을 자성체에 의해 방지하는 것이다. 즉, 자성체로 자속을 차폐함으로써 자속에 의한 금속도체에서의 소용돌이 전류의 발생을 방지한다.
또한, 일본 특허공개 평8-16745호 공보에는 제 1 프린트 기판에 IC칩을 실장하고, 제 2 프린트 기판에 송수신용 코일을 형성해서 2개의 프린트 기판에 자성체를 끼운 구성의 IC카드도 개시되어 있다. 이것에 의해, IC칩의 실장 면적의 확대에 의한 기억 용량의 대용량화나, 같은 용량인 경우에 있어서의 IC카드의 형상을 소형화할 수 있는 것이 기재되어 있다.
그러나, 일본 특허공개 2001-195553 공보의 SD메모리 카드에 의하면 안테나 모듈을 외부에 부착하고 있기 때문에 안테나 모듈만큼 전체의 형상이 커진다. 이 결과, 휴대형 디지털 기기 등의 전자 기기에 SD메모리 카드를 장착하는 경우 안테나 모듈만큼의 스페이스를 여분으로 형성해야 하기 때문에 소형화에 대하여 과제였다. 그래서, SD메모리 카드의 외부 접속용 단자가 설치되어 있지 않은 측의 끝면을 따라서, 예를 들면 안테나 길이가 짧은 2.4GHz대의 안테나를 내장시킴으로써 소형으로 하는 것이 나타내어져 있다. 그러나, 예를 들면 13.56MHz대 등을 이용하는 일반적인 IC카드에 있어서는 안테나 길이가 길기 때문에 안테나 패턴의 구성이나 안테나 감도를 확보하는 것이 곤란하게 된다.
또한, 상기 일본 특허공개 평8-16745호 공보의 IC카드에 의하면 프린트 기판면에 IC칩과 송수신용 코일을 형성하고 있기 때문에 수신 전파가 IC칩에 의해 반사되어 송수신용 코일에 입사하는 전파를 약화시켜 송수신용 코일로 수신할 수 있는 거리가 저하된다는 과제가 있다. 그것을 개선하기 위해서, 동 일본 특허공개 평8-16745호 공보에는 자성체로 송수신용 코일과 IC칩을 분리한 구성이 나타내어져 있다. 그러나, 상기 구성에서는 2장의 프린트 기판으로 구성하기 때문에 박형화가 곤란했다. 특히, 예를 들면 SD메모리 카드 등의 카드형 정보 장치에서는 일반적으로 외형 형상이 규격화되어 있기 때문에 어떻게 박형화를 실현할지가 큰 과제이다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 뛰어난 안테나 특성을 갖는 안테나를 내장한 박형인 안테나 내장 모듈과 카드형 정보 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 안테나 내장 모듈은 전자 부품을 한쪽 이상의 면에 실장한 배선 패턴을 갖는 배선 기판과, 배선 기판의 다른쪽 면에 매설된 자성체와, 배선 기판의 자성체 상에 형성된 안테나 단자 전극을 갖는 안테나 패턴과, 배선 기판에 배선 패턴과 안테나 단자 전극을 접속시킨 도전 비어(via)를 갖는 구성으로 한다.
또한, 자성체 이외의 위치에 안테나 단자 전극을 형성해도 된다.
또한, 전자 부품은 적어도 반도체 기억 소자와 제어 소자를 포함하고 있다.
이들 구성에 의해, 전자 부품의 실장면과 반대면에 형성한 배선 기판의 오목부에 자성체를 매설하고, 자성체 상에 배선 패턴을 형성함으로써 박형이며, 안테나 특성이 우수한 안테나 내장 모듈을 실현할 수 있다.
또한, 배선 기판에 외부 접속단자를 설치한다.
또한, 외부 접속단자를 갖는 접속 기판이 배선 기판에 설치되어 있다.
이들에 의해, 비접촉형과 접촉형 양쪽의 기능을 갖는 안테나 내장 모듈을 실현할 수 있다.
또한, 자성체는 적어도 복수 개의 전자 부품이 존재하는 영역에 형성된다.
이것에 의해, 전자 부품으로부터의 전파의 반사를 방지해 안테나 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 카드형 정보 장치는 상기 안테나 내장 모듈을 하우징 내에 조립시킨 구성을 갖는다.
이 구성에 의해, 접촉형이나 비접촉형이며, 박형이며 고용량화에 대응할 수 있는 카드형 정보 장치가 얻어진다.
또한, 본 발명의 안테나 내장 모듈의 제조 방법은 한쪽 이상의 면에 설치되는 배선 패턴과 배선 패턴과 접속되는 도전 비어를 배선 기판에 형성하는 공정과, 배선 기판의 다른쪽의 면에 자성체를 매설하는 공정과, 안테나 단자 전극을 갖는 안테나 패턴을 배선 기판의 자성체 상에 형성하고, 안테나 단자 전극과 도전 비어를 접속시키는 공정과, 배선 패턴에 복수 개의 전자 부품을 실장하는 공정을 포함한다.
또한, 자성체 이외의 위치에 안테나 단자 전극을 형성해도 된다.
또한, 배선 기판에 외부 접속단자를 형성하는 공정을 더 포함해도 된다.
이들 방법에 의해, 전자 부품의 실장면과 배선 기판의 다른쪽 면에 자성체를 매설하고, 자성체 상에 안테나 패턴을 형성함으로써 박형이고, 안테나 특성이 우수한 안테나 내장 모듈을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명의 카드형 정보 장치의 제조 방법은 상기 제조 방법에 의해 제작된 안테나 내장 모듈을 하우징 내에 장착하는 공정을 포함한다.
이 방법에 의해, 접촉형이나 비접촉형이고, 박형이며 고용량화에 대응할 수 있는 카드형 정보 장치를 용이하게 제작할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명의 안테나 내장 모듈과 카드형 정보 장치 및 그들의 제조 방법에 의하면, 안테나 특성이 우수함과 아울러 안테나를 내장해도 박형화를 용이하게 실현할 수 있다는 큰 효과를 얻는다.
도 1의 (a)는 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 단면도이고, (b)는 (a)의 안테나 내장 모듈을 장착한 SD메모리 카드의 단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 패턴이 형성된 배선 기판을 나타내는 사시도이고, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이며, (c)는 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈과 SD메모리 카드의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 변형예의 단면도이고, (b)는 (a)의 안테나 내장 모듈을 장착한 SD메모리 카드의 단면도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 변형예의 다른 예의 단면도이고, (b)는 (a)의 안테나 내장 모듈을 장착한 SD메모리 카드의 단면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 단면도이고, (b)는 (a)의 안테나 내장 모듈을 장착한 SD메모리 카드의 단면도이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 변 형예의 단면도이고, (b)는 (a)의 안테나 내장 모듈을 장착한 SD메모리 카드의 단면도이다.
도 9의 (a)는 본 발명의 제 3 실시 형태에 있어서의 안테나 패턴이 형성된 배선 기판의 변형예를 나타내는 사시도이고, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이며, (c)는 (a)의 B-B선 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 이하의 도면에 있어서는 설명의 이해를 용이하게 하기 위해서 임의로 확대해서 나타내고 있다.
또한, 이하의 각 실시 형태에서는 카드형 정보 장치로서 SD메모리 카드(등록상표)를 예로 설명하지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
(제 1 실시 형태)
도 1~도 6은 본 발명의 제 1 실시 형태를 나타낸다.
도 1(a)는, 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈의 단면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 안테나 내장 모듈을 장착한 SD메모리 카드의 단면도이다.
도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 안테나 내장 모듈(100)은 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 배선 기판(110)의 한쪽 면에, 예를 들면 은 페이스트 등으로 배선 패턴(120)이 형성되고, 그 위에 반도체 메모리 등의 반도체 기억소자(130)와 그것을 제어하는 제어 소자(140)나 콘덴서(도시 생략) 등의 복수의 전자 부품이 실장되어 있다. 또한, 배선 기판(110)의 다른쪽 면의 상기 반도체 기억 소자(130)와 제어 소자(140)와 대향하는 위치에는 적어도 자성체(160)가 매설되어 있다. 그리고, 자성체(160) 상에 예를 들면 은 페이스트 등으로 안테나 패턴(170)이 형성되고, 필요에 따라서 안테나 패턴(170)을 보호하는 보호층(180)이 형성되어 있다. 또한, 안테나 패턴(170)은 배선 기판(110)에 형성된 도전 비어(200)를 통해서 배선 패턴(120)과 접속되어 있다.
그리고, 배선 기판(110)의 다른쪽 면의 단부 근방에는 외부 기기와 접속하기 위한 복수의 접속단자를 갖는 외부 접속단자(190)가 형성된다.
상기에 의해 안테나 내장 모듈(100)이 구성된다.
또한, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 안테나 내장 모듈(100)을 예를 들면 폴리카보네이트/ABS 알로이로 이루어지는 하우징(210)에 외부 접속단자(190)를 노출시켜서 장착함으로써, 예를 들면 SD메모리 카드(250) 등의 카드형 정보 장치가 얻어진다.
또한, 제어 소자(140)는 안테나 패턴(170)에 의한 송수신을 제어하는 고주파 회로 등을 갖는 것이 바람직하지만, 별도의 고주파 회로용 반도체 소자를 배선 기판(110)에 설치하는 구성으로 해도 된다.
또한, 안테나 패턴(170)은 배선 기판(110)과 자성체(160) 상에 직접 형성해도, 예를 들면 수지 시트(보호층(180)과 겸용) 상에 안테나 패턴(170)을 형성해 서로 붙여서 형성하는 구성으로 해도 된다. 직접 형성하는 경우에는, 자성체(160)와 배선 기판(110)의 다른쪽 면의 표면이 동일 평면이 되도록 자성체(160)를 배선 기 판(110)에 매설하는 것이 바람직하다.
또한, 배선 기판(110)의 소정 위치에 오목부를 형성하고, 그 오목부에 자성체(160)를 예를 들면 서로 붙이거나, 또는 충전해서 매설해도 된다. 여기에서 소정 위치란, 예를 들면 반도체 기억 소자(130)나 제어 소자(140)가 적어도 대향하는 위치에 존재하는 영역이다.
다음에 도 2를 이용하여 배선 기판(110)에 형성되는 자성체(160)와 안테나 패턴(170)에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 도 2에서는 다른 구성 요소는 생략해서 나타내고 있다.
도 2(a)는, 안테나 패턴이 형성된 배선 기판(110)을 나타내는 사시도, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A선 단면도, 도 2(c)는 도 2(a)의 B-B선 단면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 PET 등으로 이루어지는 배선 기판(110)의 다른쪽 면에, 예를 들면 페라이트 등의 세라믹 재료로 이루어지는 자성체(160)가 매설된다. 그리고, 자성체(160) 상에 예를 들면 루프상의 안테나 패턴(170)의 주요 부분이 형성되어 있다.
또한, 배선 기판(110)의 자성체(160) 이외의 위치에 형성된 안테나 패턴(170)의 안테나 단자 전극(220)이 배선 기판(110)에 형성된 도전 비어(200)와 접속된다.
여기에서, 자성체(160)는 시트상으로 가공된 것이라도, 예를 들면 자성체 분말을 함유한 페이스트를 이용하여, 예를 들면 인쇄 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 자성체(160)는 그 표면에 안테나 패턴(170)이 직접 형성되는 경우에는 절연체 인 것이 바람직하다.
또한, 자성체(160)는 예를 들면 배선 기판(110)의 두께가 100㎛~300㎛인 경우, 예를 들면 50㎛~200㎛의 두께로 형성된다. 그 때문에, 상기 두께에서 전자파에 대하여 높은 흡수율을 갖는, 예를 들면 페라이트, 산화크롬, 산화코발트, 산화니켈 등의 자성을 구비한 금속 산화물이나 세라믹 재료 등이 바람직하다. 또한, 자성체에 절연성 피막을 형성하는 경우에는 자성을 구비한 금속 재료를 사용해도 된다. 또한, 두께를 두껍게 할 수 있는 경우에는, 예를 들면 페라이트 분말 등의 자성체분을, 예를 들면 합성 고무나 수지 중에 혼합한 시트를 사용할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 안테나 패턴(170)에 입사되는 전파가 자성체(160)에 의해 흡수되기 때문에 반도체 기억 소자(130) 등에 도달하지 않는다. 그 결과, 전파의 입사파와 반도체 기억 소자(130)에 의한 반사파의 간섭이 없기 때문에 손실이 없고 안테나 특성이 우수한 안테나 내장 모듈이나 SD메모리 카드가 얻어진다.
또한, 자성체(160)를 배선 기판(110)에 매설한 구성에 의해 안테나 내장 모듈(100)을 박형화할 수 있다.
또한, 안테나 패턴(170)의 안테나 단자 전극(220)을 자성체(160) 이외의 영역에 형성하기 때문에 도전 비어(200)의 형성이 용이함과 아울러 가공이 곤란한 세라믹 재료 등으로 이루어지는 자성체에, 예를 들면 레이저 등을 이용하여 관통 구멍을 형성해서 도전 비어를 형성할 필요가 없다. 그 결과, 공정의 간략화를 도모할 수 있음과 아울러 자성체(160)에 관통 구멍을 형성할 때의 발열 등이 없기 때문에 신뢰성이 우수한 안테나 내장 모듈(100)을 제작할 수 있다.
또한, 배선 기판(110)으로서 PET를 예로 설명하지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 폴리페닐렌에테르 수지, BT레진, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 불소 수지, 페놀 수지, 폴리아미노비스말레이미드, 시아네이트에스테르 수지 등의 열경화성 수지를 사용할 있다. 또한, 염화비닐, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 등의 열가소성 수지를 사용해도 된다.
또한, 배선 패턴(120)이나 안테나 패턴(170)으로서 은 페이스트를 예로 설명했지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 알루미늄, 동이나 은 등을 혼합한 페이스트를 이용하여 형성해도 되고, 또한 알루미늄이나 동 등의 금속박을 이용하여 에칭에 의해 형성해도 된다.
도 3과 도 4는, 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈(100)과 SD메모리 카드(250)의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
제조 공정은, 우선 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 두께 100㎛의 페라이트 등의 소정 형상을 갖는 자성체(160)를, 예를 들면 두께 200㎛의 PET로 이루어지는 배선 기판(110)의 소정 영역에 프레스기 등을 이용하여 가열하면서 가압해서 도 3(b)에 나타낸 바와 같이 매설한다.
이때, 가열 온도는 자성체(160)의 닐 온도(Neel temperature) 이하 또는 퀴리 온도(Curie temperature) 이하로 할 필요가 있다. 또한, 절연체가 아닌 도전성 자성체(160)를 사용할 경우에는 자성체(160)를 매설한 후에 이것을 절연성 시트 등으로 피복한다.
다음에, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 레이저법이나 드릴링법을 이용하여 배선 기판(110)의 소정 위치에 도전 비어가 되는 관통 구멍을 형성한다. 여기에서, 관통 구멍은 자성체(160)를 매설한 이외의 영역이고, 안테나 패턴(170)의 안테나 단자 전극(220)과 배선 패턴(120)을 접속시키는 위치에 형성한다.
그리고, 배선 기판(110)의 한쪽 면에 예를 들면 스크린 인쇄법을 이용하여 은 페이스트를 인쇄하고, 관통 구멍을 충전시킨 도전 비어(200)와 함께 배선 패턴(120)을 예를 들면 30㎛정도의 두께로 형성한다.
다음에, 도 3(d)에 나타내는 바와 같이, 배선 기판(110)의 다른쪽 면 및 자성체(160) 상에, 예를 들면 스크린 인쇄법을 이용하여 은 페이스트로, 예를 들면 루프 상의 안테나 패턴(170)과 안테나 단자 전극(220)을, 예를 들면 50㎛정도의 두께로 형성한다. 여기에서, 안테나 패턴(170)은 알루미늄이나 동 등의 도전성 수지 페이스트로 형성할 수도 있다. 이것에 의해, 안테나 패턴(170)과 배선 패턴(120)이 배선 기판(110)에 형성된 도전 비어(200)를 통해서 전기적으로 접속된다.
또한, 안테나 패턴(170)은 13.56MHz의 주파수 대역을 예로 나타냈지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 다이폴형의 안테나 패턴이라도 되고, 필요한 주파수 대역에 적합한 형상이면 된다.
다음에, 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 안테나 패턴(170)의 산화나 마이그레이션 등에 의해 안테나 특성이나 신뢰성의 저하를 방지하기 위해서, 예를 들면 레지스트 등의 보호층(180)을 예를 들면 스크린 인쇄법에 의해 형성한다. 또한, 이 공정은 안테나 특성이나 신뢰성에 영향을 주지 않으면 생략해도 된다.
다음에, 도 3(f)에 나타내는 바와 같이, 배선 패턴(120) 상에 반도체 메모리 등의 반도체 기억 소자(130)와 그것을 제어하는 제어 소자(140)를, 예를 들면 플립칩법을 이용하여 1개 이상은 실장한다. 이때, 제어 소자(140)는 안테나 패턴(170) 을 통해서 송수신하는 고주파 회로 등을 갖고 있어도 된다. 또한, 고주파 회로 등의 반도체 소자(도시 생략)를 배선 패턴 상에 다른 위치에 실장해도 된다. 또한, 노이즈 등에 의한 오작동을 방지하기 위해서 예를 들면 콘덴서(도시 생략) 등을 실장해도 된다.
다음에, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 배선 기판(110)의 다른쪽 면의 단부 근방에 복수의 접속단자를 갖는 외부 접속단자(190)를 형성한다. 그리고, 외부 접속단자(190)는 예를 들면 배선 기판(110)에 형성한 다른 도전 비어(도시 생략)를 통해서 배선 패턴(120)과 접속된다.
이상의 공정에 의해 안테나를 내장한 안테나 내장 모듈(100)이 제작된다.
또한 상기에서는, 안테나 패턴(170)을 자성체(160)에 직접 형성하는 예로 설명했지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, PET수지 등에 안테나 단자 전극(220)을 구비한 안테나 패턴(170)을, 예를 들면 동박 등의 패터닝에 의해 형성하고, 배선 기판에 형성한 도전 비어와 위치를 맞춰서 서로 붙여서 형성해도 된다.
다음에, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 폴리카보네이트/ABS 알로이 등으로 미리 다이 성형한, 예를 들면 상부 하우징과 하부 하우징으로 이루어지는 하우징(210)에, 외부 접속단자(190)를 하우징(210)의 외부에 노출시켜서 안테나 내장 모듈(100)을 장착한다. 그리고, 하우징(210)을 예를 들면 초음파 용착을 함으로써 SD메모리 카드(250) 등의 카드형 정보 장치가 제작된다.
이렇게, 자성체(160)를 배선 기판(110)에 매설함으로써 박형화한 안테나 내장 모듈이나 SD메모리 카드를 용이하게 제작할 수 있다.
또한, 안테나 패턴의 안테나 단자 전극(220)을 자성체(160) 이외의 영역에 형성하기 때문에 관통 구멍 등의 가공이 곤란한 자성체를 가공할 필요가 없다. 그 결과, 자성체에 관통 구멍을 형성할 때에 발생하는 열이 없기 때문에 배선 기판(110)을 저온에서 제작할 수 있고, 공정의 간략화나 신뢰성이 우수한 안테나 내장 모듈 및 SD메모리 카드를 제작할 수 있다.
도 5는 상기의 제 1 실시 형태의 안테나 내장 모듈(100) 및 SD메모리 카드(250)의 변형예를 나타내고 있다. 또한, 도 5에 나타낸 변형예의 안테나 내장 모듈(300) 및 SD메모리 카드(350)에 있어서 도 1과 같은 구성 요소에는 같은 부호를 첨부해서 설명한다.
도 5(a)는 안테나 내장 모듈(300)의 단면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 안테나 내장 모듈(300)을 장착한 SD메모리 카드(350)의 단면도이다.
도 5에서는 도 1에 보여진 외부 접속단자(190)를 형성하고 있지 않은 점에서 도 1의 실시 형태와는 다른 것이다.
즉, 안테나 패턴(170)을 통해서 안테나 내장 모듈(300)로의 전력 공급이나 정보의 송수신을 행하는 것이고, 다른 구성은 제 1 실시 형태와 같다. 또한, 필요에 따라서 배선 기판(110)에 전지 등의 전원(도시 생략)을 형성해도 된다.
이 구성에 의해 안테나 내장 모듈(300)이나 SD메모리 카드(350)를 박형화할 수 있음과 아울러 소형화도 실현할 수 있다.
또한, 특히 SD메모리 카드(350) 등의 경우 안테나 내장 모듈(300)을 하우징(210) 내에 밀폐해서 장착할 수 있기 때문에 내습성이나 이물 등의 혼입에 대한 신뢰성을 향상시킨 카드형 정보 장치를 실현할 수 있다.
도 6은 상기의 제 1 실시 형태의 또 다른 변형예를 나타낸다.
SD메모리 카드(350)의 외형 형상이 규격에 의해 같은 경우에는 도 6(a)에 나타내는 안테나 내장 모듈(400)과 같이도 구성할 수 있다. 도 6(b)는 안테나 내장 모듈(400)을 장착한 SD메모리 카드(450)의 단면도이다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이 외부 접속단자가 없기 때문에 배선 기판(110)에 매설되는 자성체(160)의 면적을 크게 할 수 있으므로 복수 개의 전자 부품을 실장하는 면적을 확대시킬 수 있다.
그 결과, 예를 들면 배선 기판(110)의 한쪽 면에 실장되는 반도체 기억 소자(130)의 탑재수를 늘림으로써 안테나 내장 모듈(300) 및 SD메모리 카드(350)보다 기억 용량이 증가된 안테나 내장 모듈(400) 및 SD메모리 카드(450)를 실현할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
이하에, 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈 및 SD메모리 카드에 대하여 도 7을 사용하여 설명한다.
도 7(a)는 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 안테나 내장 모듈(500)의 단면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 안테나 내장 모듈(500)을 장착한 SD메모리 카드(650)의 단면도이다.
도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 안테나 내장 모듈(500)은 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 배선 기판(510)의 한쪽 면에, 예를 들면 은 페이스트 등으로 배선 패턴(520)이 형성되고, 그 위에 반도체 메모리 등의 반도체 기억 소자(530)와 그것을 제어하는 제어 소자(540)나 콘덴서(도시 생략) 등의 복수의 전자 부품이 실장되어 있다. 또한, 배선 기판(510)의 다른쪽 면의 상기 반도체 기억 소자(530)와 제어 소자(540)와 대향하는 위치에는 적어도 자성체(560)가 매설되어 있다. 그리고, 자성체(560) 위에 예를 들면 은 페이스트 등으로 안테나 패턴(570)이 형성되고, 필요에 따라서 안테나 패턴(570)을 보호하는 보호층(580)이 형성되어 있다. 또한, 안테나 패턴(570)은 배선 기판(510)에 형성된 도전 비어(600)를 통해서 배선 패턴(520)과 접속되어 있다.
그리고, 외부 기기와 접속하기 위한 복수의 접속단자를 갖는 외부 접속단자(590)가 설치된 접속 기판(630)의 기판 접속 전극(620)과, 배선 기판(510)의 한쪽 면에 형성된 배선 패턴(520)이, 예를 들면 도전성 접착제나 이방 도전성 시트 등의 접착 부재(640) 등을 통해서 접속된다.
여기에서, 접속 기판(630)은 자성체 등을 매설하지 않아도 되기 때문에 높은 강성을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 아라미드 직포, 아라미드 부직포, 유리 직포, 유리 부직포 등의 에폭시 수지 등을 함침시킨 접속 기판을 사용할 수 있다.
상기에 의해 안테나 내장 모듈(500)이 구성된다.
또한, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 안테나 내장 모듈(500)을 예를 들면 폴리카보네이트/ABS 알로이 등으로 이루어지는 하우징(610)에 외부 접속단자(590)를 노출시켜서 장착함으로써, 예를 들면 SD메모리 카드(650) 등의 카드형 정보 장치가 얻어진다.
또한, 제어 소자(540)는 안테나 패턴(570)에 의한 송수신을 제어하는 고주파 회로 등을 갖는 것이 바람직하지만, 별도의 고주파 회로용의 반도체 소자를 배선 기판(510)에 형성하는 구성으로 해도 된다.
또한, 안테나 패턴(570)은 배선 기판(510)과 자성체(560) 상에 직접 형성해도, 예를 들면 수지 시트(보호층(580)과 겸용) 상에 안테나 패턴(570)을 형성하고 서로 붙여서 형성하는 구성으로 해도 된다. 직접 형성하는 경우에는, 자성체(560)와 배선 기판(510)의 다른쪽 면의 표면이 동일 평면이 되도록 자성체(560)를 배선 기판(510)에 매설하는 것이 바람직하다. 또한, 배선 기판(510)의 소정 위치에 오목부를 형성하고, 그 오목부에 자성체(560)를 예를 들면 서로 붙여서 매설해도 된다. 여기에서 소정 위치란, 예를 들면 반도체 기억 소자(530)나 제어 소자(540)가 적어도 존재하는 영역이다.
이렇게, 본 발명의 제 2 실시 형태에 의하면 하우징(610)의 함몰부(615)에 전자 부품 등을 실장한 배선 기판을 배치할 수 있기 때문에 SD메모리 카드의 새로운 박형화를 실현할 수 있다. 또한, 접속 기판과 배선 기판을 다른 재료로 구성함으로써, 강성이 높은 접속 기판을 사용함으로써 기계적 강도를 향상시켜 변형 등에 대한 신뢰성이 향상된 안테나 내장 모듈 및 SD메모리 카드가 얻어진다.
도 8은 상기 제 2 실시 형태의 또 다른 변형예를 나타낸다.
SD메모리 카드(650)의 외형 형상이 규격에 의해 같은 경우에는, 도 8(a)에 나타내는 안테나 내장 모듈(700)과 같이도 구성할 수 있다. 도 8(b)는 안테나 내장 모듈(700)을 장착한 SD메모리 카드(850)의 단면도이다.
즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 반도체 기억 소자(530)를 수지층(720)에 매설하고, 수지층(720) 사이에 형성한 배선(740)을 수지층(720)에 형성한 도전 비어(760)에 접속시킴으로써 반도체 기억 소자(530)의 적층 구성을 가능하게 하는 것이다.
이 구성에 의해, SD메모리 카드와 같이 규격화되고, 한정된 공간 내에서 반도체 기억 소자(530)를 적층시키는 구성에 의해 안테나 내장 모듈(500) 및 SD메모리 카드(650)보다 기억 용량이 증가된 안테나 내장 모듈(700) 및 SD메모리 카드(850)를 실현할 수 있다.
(제 3 실시 형태)
또한, 상기 각 실시 형태에서는 안테나 단자 전극을 자성체의 매설하지 않은 위치에 형성하는 예로 설명했지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 자성체가 페라이트 분말 등의 자성체분을 합성 고무나 수지 중에 함유시켜서 형성되어 관통 구멍 등의 가공이 용이한 경우나, 자성체가 관통 구멍 등을 구비하고, 예를 들면 시트상으로 가공되어 있는 경우에는 자성체 상에 안테나 단자 전극을 형성해 도전 비어를 통해서 배선 패턴과 접속해도 된다.
구체예를 나타낸 도 9에서는, 배선 기판에 형성되는 자성체와 안테나 패턴에 대하여 도시하고 있고, 다른 구성 요소는 생략해서 나타내고 있다.
도 9(a)는, 본 발명의 각 실시 형태에 있어서의 안테나 패턴이 형성된 배선 기판의 변형예를 나타내는 사시도이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 A-A선 단면도이며, 도 9(c)는 도 9(a)의 B-B선 단면도이다.
예를 들면, PET 등으로 이루어지는 배선 기판(910)의 다른쪽 면에, 예를 들면 관통 구멍(도시 생략)을 갖는 페라이트 등으로 이루어지는 자성체(960)가 매설된다. 그리고, 자성체(960) 상에 예를 들면 안테나 단자 전극(920)을 갖는 루프상의 안테나 패턴(970)이 형성되어 있다.
또한, 배선 기판(910)의 자성체(960)에 형성된 안테나 패턴(970)의 안테나 단자 전극(920)은 배선 기판(910) 및 자성체(960)에 형성된 관통 구멍을 충전해서 형성된 도전 비어(900)와 접속된다.
여기에서 자성체(960)는 시트상으로 가공된 것이라도, 예를 들면 자성체 분말을 함유한 페이스트를 이용하여, 예를 들면 인쇄 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 안테나 패턴(970)의 형성 방법이나 자성체(960)의 배선 기판(910)으로의 매설 방법 등은 제 1 실시 형태에서 설명한 것과 같은 방법으로 형성할 수 있다.
이것에 의해, 안테나 단자 전극(920)과 안테나 패턴(970)을 자성체(960) 상에 형성할 수 있기 때문에 자성체가 없는 부분의 안테나 패턴에 의한 누설 자계 등을 저감시킬 수 있다. 또한, 안테나 패턴의 송수신면적을 넓힐 수 있기 때문에 통신 감도가 향상되어 안테나 특성이 우수한 안테나 내장 모듈 및 카드형 정보 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 안테나 내장 모듈 및 카드형 정보 장치에 의하면, 비접촉 또는 비접촉과 접촉을 겸비한 기억 매체라고 하는 전자 기기의 분야에 있어서 유용하다.

Claims (11)

  1. 전자 부품을 한쪽 면에 실장하고, 배선 패턴을 상기 한쪽 면에 갖는 배선 기판;
    상기 배선 기판의 다른쪽 면에 매설된 자성체;
    안테나 단자 전극을 보유하며, 상기 배선 기판의 상기 자성체 상에 형성된 안테나 패턴;
    상기 배선 기판에 형성되어, 상기 배선 패턴과 상기 안테나 단자 전극을 접속시킨 도전 비어를 가지고;
    상기 자성체의 상기 배선 기판의 상기 다른쪽 면으로부터 노출되는 표면과 상기 배선 기판의 상기 다른쪽 면이 동일평면이고,
    상기 안테나 단자 전극과 상기 도전 비어가 함께, 상기 배선 기판의 상기 자성체의 투영 영역 이외의 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 부품은 적어도 반도체 기억 소자와 제어 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 배선 기판에 외부 접속단자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 외부 접속단자를 갖는 접속 기판이 상기 배선 기판에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 자성체는 적어도 상기 전자 부품이 복수 개 존재하는 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈.
  7. 제 1 항에 기재된 안테나 내장 모듈은 하우징 내에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 카드형 정보 장치.
  8. 배선 기판의 한쪽 면에 형성되는 배선 패턴과 상기 배선 기판의 다른쪽 면에 매설되는 자성체의 투영 영역 이외의 위치에 형성되어 상기 배선 패턴과 접속되는 도전 비어를 상기 배선 기판에 형성하는 공정;
    상기 배선 기판의 상기 다른쪽 면에, 그 표면이 상기 배선 기판의 상기 다른쪽 면과 동일 평면이 되도록 자성체를 매설하는 공정;
    안테나 단자 전극과 상기 안테나 단자 전극에 연결되는 안테나 패턴을, 상기 안테나 단자 전극이 상기 도전 비어에 접속되며 상기 안테나 패턴이 상기 배선 기판의 상기 자성체 상에 위치하도록 형성하는 공정; 및
    상기 배선 패턴에 복수 개의 전자 부품을 실장하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 배선 기판에 외부 접속단자를 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 내장 모듈의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 기재된 제조 방법에 의해 제작된 안테나 내장 모듈을 하우징에 장착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 카드형 정보 장치의 제조 방법.
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