KR101096335B1

KR101096335B1 - Ｒｆｉｄ 태그

Info

Publication number: KR101096335B1
Application number: KR1020100061113A
Authority: KR
Inventors: 지 바바; 노리츠구 오자키; 마나부 가이; 사토루 노가미; 요시야스 스기무라
Original assignee: 후지츠 프론테크 가부시키가이샤; 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2011-12-20
Also published as: KR20110002422A; JP5457741B2; CN101944193B; US8424771B2; CN101944193A; EP2278533B1; JP2011015143A; EP2278533A1; US20110001608A1

Abstract

본 발명은 RFID 태그에 있어서 안테나의 유효 면적을 확대시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 RFID 태그는, 비접촉 통신형의 IC 칩이 그 내부에 봉입되고, IC 칩이 신호를 송수신하기 위한 신호 단자를 포함하는 복수의 접속 단자(T1∼T12)가 그 외부에 배치된 IC 패키지(10)와, 상면에 IC 패키지(10)가 실장되는 기판(20)과, 기판(20)의 상면과 평행한 면에 적어도 형성되어 신호 단자와 전기적으로 접속되는 평판형의 안테나 패턴(111, 112)을 갖는다. 기판(20)의 상면과 평행하게 형성된 안테나 패턴(111, 112) 영역의 일부는 IC 패키지(10)의 하측 영역의 적어도 일부와 겹쳐져 있고, 이에 따라 안테나의 유효 면적이 IC 패키지(10)의 하측 영역에 대하여 확대된다.

Description

ＲＦＩＤ 태그{RFID TAG}

본 발명은, 비접촉 통신형의 반도체 칩이 내부에 봉입된 반도체 패키지를 구비한 RFID 태그에 관한 것이다.

최근, 비접촉으로 외부와 정보를 주고받을 수 있는 IC(Integrated Circuit) 칩이 주목받고 있다. 예컨대, 이러한 비접촉형 IC 칩에 ID(IDentification)를 기억시켜, 상품 등의 식별이나 관리에 이용하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 용도의 비접촉형 IC 칩은 RFID(Radio Frequency ID) 태그 등으로 불린다. 또한, RFID 태그에는, 비접촉형 IC 칩의 메모리로의 기록이 가능한 것이나, 외부 장치와의 사이의 인증 처리 등과 같이, 수신한 정보나 기억되어 있는 정보를 이용한 각종 처리를 실행할 수 있는 것도 있다.

비접촉형 IC 칩에는 외부와의 통신을 위한 안테나가 접속된다. 베어칩(bare chip) 설치 방식을 채용하는 경우, 안테나가 형성된 수지 기판 상에 비접촉형 IC 칩을 실장하여 비접촉형 IC 칩의 단자와 안테나를 접속하는 경우가 많다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 또한, 코일형의 안테나를 이용한 IC 카드에서는, 안테나 코일이 걸쳐지도록 비접촉형 IC 칩을 탑재하고, 안테나 코일의 양단과 비접촉형 IC 칩의 단자를 접속시킨 것이 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 또한, 이 안테나 코일을 이용한 무선 태그로서는, 비접촉형 IC 칩과 안테나 코일을 직접 부착시킨 것도 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조).

그런데, 최근에는, RFID 태그용의 비접촉형 IC 칩을 SMD(Surface Mount Device) 패키지에 봉입한 상태로 사용하는 경우도 있다. 비접촉형 IC 칩을 SMD 패키지로서 제공함으로써, 예컨대, 안테나가 형성된 기판에 접속할 때의 접합부의 신뢰성이 향상된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-143037호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2000-113144호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2005-229098호 공보

상기한 바와 같이, 비접촉형 IC 칩을 SMD 패키지에 봉입한 경우, 그 SMD 패키지에는, 안테나에 접속되지 않는 복수의 접속 단자가 존재하는 경우가 많다. 이 때, 필요가 없는 접속 단자를 기판 상의 안테나에 접속시키지 않기 위해서, SMD 기판에 있어서는, SMD 패키지가 실장된 영역을 제외한 영역에 안테나를 형성하고 있었다. 그러나, SMD 패키지의 실장 면적은 비접촉형 IC 칩보다 커지기 때문에, 상대적으로 기판 상의 안테나 형성 면적이 작아지게 되어, 예컨대 통신 거리가 짧아진다고 하는 문제가 발생하고 있었다. 또한, 통신 거리를 길게 하기 위해서는 기판을 포함한 RFID 태그 전체의 크기를 크게 할 필요가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 안테나의 유효 면적이 확대된 RFID 태그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 비접촉 통신형의 반도체 칩이 그 내부에 봉입되고, 상기 반도체 칩에 전기적으로 접속되어 상기 반도체 칩이 신호를 송수신하게 하기 위한 신호 단자와 상기 반도체 칩과 전기적으로 절연되어 있는 더미 단자를 포함하는 복수의 접속 단자가, 그 외부에 배치된 반도체 패키지와, 상면에 상기 반도체 패키지가 실장되는 기판과, 상기 기판의 상면과 평행한 면에 적어도 형성되어 상기 신호 단자와 전기적으로 접속되는 평판형의 안테나 패턴을 갖는 RFID 태그가 제공된다. 이 RFID 태그에서는, 상기 안테나 패턴은, 상기 더미 단자를 포함하는 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 적어도 일부와 겹쳐져 연장되어 있다.

개시된 RFID 태그에 따르면, 안테나의 유효 면적이 반도체 패키지의 하측 영역에 대하여 확대된다.

도 1은 제1 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 더미 단자 독립형 IC 패키지의 단면도이다.
도 3은 안테나 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 4는 RFID 태그의 참고예를 나타낸 도면이다.
도 5는 더미 단자 접속형 IC 패키지의 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 제2 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 제3 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 제4 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 10은 제4 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다.
도 11은 제5 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 12는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 13은 제6 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 14는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 15는 제6 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다.
도 16은 제7 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 17은 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 18은 제7 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다.
도 19는 제8 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 20은 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 21은 제8 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다.
도 22는 제9 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 23은 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 24는 제9 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다.

이하, 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[제1 실시형태]

도 1은 제1 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1의 (A)는 평면도, 도 1의 (B)는 정면도, 도 1의 (C)는 측면도이다.

도 1에 도시된 RFID 태그(100)는, IC 패키지(10)와, 이 IC 패키지(10)가 상면측에 실장된 기판(20)을 구비하고 있다. IC 패키지(10)는, 그 내부에 IC 칩 등의 회로 부품을 봉입하여 패키지화한 것으로서, 예컨대, SMD 패키지이다. 본 실시형태에서는, IC 패키지(10)의 내부에는 비접촉형의 IC 칩이 봉입되어 있다. 또한, IC 패키지(10)의 외부에는 예로서 12개의 접속 단자(T1∼T12)가 설치되어 있다. 접속 단자(T1∼T6)는 IC 패키지(10)의 한쪽 측부에 설치되고, 접속 단자(T7∼T12)는 IC 패키지(10)의 대향하는 다른 쪽 측부에 설치되어 있다.

기판(20)은, 예컨대, 유리에폭시, 폴리이미드 등의 절연 재료에 의해 형성되어 있다. 기판(20)은, 예컨대, 플렉시블 기판이어도 된다. 기판(20)의 상면에는 안테나 패턴(111, 112)이 각각 평판형으로 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 안테나 패턴(111, 112)은 다이폴 안테나로서 동작한다.

도 2는 더미 단자 독립형 IC 패키지의 단면도이다.

도 2는 도 1의 측면도에 있어서의 A-A선 화살표 방향에서 본 IC 패키지(10)의 단면을 나타내고 있다. IC 패키지(10)의 외장(11)의 내부에는 비접촉형 IC 칩(12) 및 리드 프레임(13)이 봉입되어 있다.

IC 칩(12)은 외부 장치로부터의 전파를 기초로 구동 전력을 발생시켜 이 외부 장치와의 사이에서 통신하고, 내부에 설치된 기억 회로에 기억된 정보를 외부 장치로 송신하는 기능을 갖는다. 또한, IC 칩(12)으로서는, 예컨대, 외부 장치로부터 송신된 정보를 내부의 기억 회로에 기억시킬 수 있는 것이어도 좋고, 외부 장치와의 사이의 인증 처리 등과 같이, 수신한 정보나 기억되어 있는 정보를 이용한 각종 처리를 실행할 수 있는 것이어도 좋다.

본 실시형태에서는, 예로서, IC 칩(12)이 UHF(Ultra High Frequency)대의 전파를 이용하여 동작하는 것으로 한다. 또한, RFID 태그에 의해 사용 가능한 UHF대의 주파수는 국가에 따라 상이하다. 예컨대, 일본에서의 사용 주파수는 952 MHz∼954 MHz, 미국에서의 사용 주파수는 902 MHz∼928 MHz, 유럽에서의 사용 주파수는 869.4 MHz∼869.65 MHz이다.

또한, IC 칩(12)에는, 안테나와 접속하기 위한 입출력(I/O)용 신호 단자(12a, 12b)가 설치되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 입출력용 신호 단자(12a)와 접속 단자(T9)가 본딩 와이어(14a)에 의해 전기적으로 접속되고, 입출력용 신호 단자(12b)와 접속 단자(T10)가 본딩 와이어(14b)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 접속 단자(T9, T10)만이 통신용 신호 단자로서 이용되고, 그 밖의 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)는 IC 칩(12)과 전기적으로 절연되어 있는 더미 단자로 되어 있다.

또한, IC 패키지(10) 내의 리드 프레임(13)은, 접속 단자(T1∼T12)와는 이격되어 있고, 리드 프레임(13)과 접속 단자(T1∼T12) 사이는 전기적으로 절연되어 있다. 따라서, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)는, IC 패키지(10) 내의 회로와는 전기적으로 절연되어 있다. 여기서는, 이와 같이 더미 단자가 내부 회로와 절연되어 각각 독립되어 있는 구성의 IC 패키지를, "더미 단자 독립형"으로 부르기로 한다. 더미 단자는, 내부 회로와 절연되어 있기 때문에, 후술하는 안테나 패턴에 땜납 등으로 접합됨으로써, 안테나 패턴 사이가 쇼트되지 않아 접합부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 3은 안테나 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.

도 3은 IC 패키지(10)가 실장되기 전의 RFID 태그(100)의 평면도를 나타내고 있다. 또한, 도 3에서는, IC 패키지(10)의 외형을 점선으로 나타내고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 패턴(111, 112)은 각각 세로 방향, 가로 방향의 길이가 모두 동일한 직사각형의 형상을 가지며, 기판(20)의 중앙부에서 이격되어 있다. 또한, 안테나 패턴(111, 112)은 기판(20) 상면의 거의 전체면을 덮도록 형성되어 있고, 이에 따라, 안테나로서의 유효 면적을 크게 하고 있다.

또한, 안테나 패턴(111, 112)은, 예컨대, 구리, 알루미늄 등의 도전 재료를 이용하여 에칭, 인쇄, 접착 등에 의해 기판(20)에 형성된다. 안테나 패턴(111, 112)은, 예컨대, 기판(20)의 한쪽 면의 전체면에 동박을 부착한 후, 그 동박에 에칭을 행함으로써 형성된다. 또한, 안테나 패턴(111, 112)의 형성 영역은 서로 이격된 이격 영역을 제외하고, 기판(20) 상면의 주연부까지 확대되어 있어도 좋다.

이하, 도 1로 되돌아가서 설명한다.

IC 패키지(10)는, 접속 단자(T1∼T3, T7∼T9)가 안테나 패턴(111) 상에 접촉되고, 접속 단자(T4∼T6, T10∼T12)가 안테나 패턴(112) 상에 접촉되도록 기판(20)에 실장되어 있다. 접속 단자와 안테나 패턴은, 예컨대, 땜납 등의 도전 재료에 의해 고착된다.

IC 패키지(10) 내의 IC 칩(12)은 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)를 통해 각각 안테나 패턴(111, 112)과 전기적으로 접속된다. 그리고, IC 칩(12)은 안테나 패턴(111, 112)을 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다. 또한, 안테나 패턴(111, 112)은, 다이폴 안테나로서 동작한다. 즉, 안테나 패턴(111)은, 접속 단자(T9)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 안테나 패턴(112)은, 접속 단자(T10)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능한다.

여기서, 비교를 위해, 별도의 형상의 안테나 패턴을 갖는 RFID 태그의 참고예를 든다. 도 4는 RFID 태그의 참고예를 나타내는 도면이다. 도 4의 (A)는 IC 패키지를 탑재한 상태의 RFID 태그를 나타내고, 도 4의 (B)는 IC 패키지를 탑재하지 않는 상태의 RFID 태그를 나타내고 있다. 또한, 도 4에서는 도 1에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

도 4에 도시된 RFID 태그(900)에서는, 도 1의 예와 마찬가지로, 기판(20)의 상면에, 중앙부에서 이격된 평판형의 안테나 패턴(911, 912)이 형성되어 있다. 단, 도 4의 RFID 태그(900)에서는, 안테나 패턴(911, 912)은, IC 패키지(10a)가 실장된 영역과 중복되지 않도록 형성되어 있다. 즉, 안테나 패턴(911, 912)의 형성 영역 중, 기판(20)의 중앙부측의 접속 영역(911a, 912a)은, IC 패키지(10a)의 실장 영역과 겹치지 않도록 다른 영역보다 좁게 형성되어 있다. 그리고, 접속 영역(911a, 912a)의 단부는 각각 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)와 접속되어 있다.

이 RFID 태그(900)에서는, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)는 안테나 패턴(911, 912)과 접촉하지 않는다. 이러한 구성은, 더미 단자끼리가 내부에서 전기적으로 접속되어 있는 구성을 갖는 IC 패키지(10a)를, 기판(20) 상에 실장 가능하게 하기 위해서 채용되고 있다. 여기서는, 더미 단자끼리가 내부에서 전기적으로 접속되어 있는 구성을 갖는 IC 패키지를 "더미 단자 접속형"이라 부르기로 한다.

도 5는 더미 단자 접속형 IC 패키지의 구성예를 나타낸 단면도이다. 또한, 도 5에서는, 도 2에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

도 5에 도시된 IC 패키지(10a)에서는, 도 2의 IC 패키지(10)와 마찬가지로, 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)는 리드 프레임(13a)과는 전기적으로 절연되어 있다. 그리고, 접속 단자(T9, T10)는 IC 칩(12)의 입출력용 신호 단자(12a, 12b)에 각각 본딩 와이어(14a, 14b)를 통해 전기적으로 접속되어 있다.

그러나, IC 패키지(10a)에서는, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)는 리드 프레임(13a)과 일체로 형성되어 있다. 이 때문에, 더미 단자가 안테나 패턴(911, 912)에 접촉되면, 안테나 패턴(911, 912)이 쇼트되어 안테나 패턴(911, 912)은 다이폴 안테나로서 기능하지 않게 된다. 도 4에 도시된 RFID 태그(900)에서는, 이러한 사태를 회피할 수 있다.

이에 대하여, 도 1에 도시된 본 실시형태의 RFID 태그(100)에서는, 더미 단자와 내부 회로가 절연된 더미 단자 독립형 IC 패키지(10)가 실장되어 있다. 이에 따라, 안테나 패턴(111, 112)의 형성 영역을 IC 패키지(10)의 하측 영역에 대하여 확대시킬 수 있다. 특히, 안테나 패턴(111, 112)의 형성 영역은 IC 패키지(10)의 외장(11) 및 더미 단자의 설치 영역의 하측 영역으로 확대된다. 따라서, 안테나 패턴(111, 112)의 안테나로서의 유효 면적이 확대되어 RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩(12)이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시형태에서는, 접속 단자(T9, T10)를 신호 단자로 한 경우를 예시하였지만, 적용 가능한 IC 패키지는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 인접한 2개의 접속 단자를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수 있다. 예컨대, 상기한 접속 단자(T1∼T12) 중, 접속 단자(T5, T6)를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수 있다. 이 경우, 예컨대, 접속 단자(T5, T6)가 각각 안테나 패턴(111, 112)에 접촉되도록 IC 패키지가 기판(20)에 실장된다.

[제2 실시형태]

도 6은 제2 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 6의 (A)는 IC 패키지를 탑재한 상태의 RFID 태그를 나타내고, 도 6의 (B)는 IC 패키지를 탑재하지 않은 상태의 RFID 태그를 나타내고 있다. 또한, 도 6에서는, 도 1에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

도 6에 도시된 RFID 태그(150)는, 제1 실시형태와 동일한 기판(20)을 구비하고, 기판(20)의 상면에는 IC 패키지(10b)가 실장되어 있다. IC 패키지(10b)는, 제1 실시형태의 IC 패키지(10)와 마찬가지로, 더미 단자가 내부 회로와 절연된 더미 단자 독립형 IC 패키지이다. 단, 제1 실시형태의 IC 패키지(10)와 상이한 점은, IC 패키지(10b)에서는, 내부의 비접촉형 IC 칩이 통신하게 하기 위한 2개의 신호 단자가, IC 패키지(10b)에 있어서의 대향하는 측부에 각각 설치되어 있는 것이다. 도 6에서는 예로서, 접속 단자(T3, T9)가 신호 단자로 되어 있고, 그 밖의 접속 단자(T1, T2, T4∼T8, T10∼T12)가 더미 단자로 되어 있다.

기판(20)의 상면에는, 안테나 패턴(161, 162)이 평판형으로 형성되어 있다. 안테나 패턴(161, 162)의 재료나 그 형성 방법은 제1 실시형태의 안테나 패턴(111, 112)과 동일하다. 안테나 패턴(161, 162)은 각각 세로 방향, 가로 방향의 길이가 각각 동일한 직사각형 영역을 갖는다. 또한, 안테나 패턴(161, 162)의 각각의 직사각형 영역에 있어서의 대향하는 단부에는 볼록부(161a, 162a)가 각각 엇갈려 형성되어 있다.

안테나 패턴(161, 162)은, 기판(20) 상면의 거의 전체면을 덮도록 형성되고, 이에 따라 안테나로서의 유효 면적을 크게 하고 있다. 또한, 안테나 패턴(161, 162)의 형성 영역은 이들 사이의 이격 영역을 제외하고, 기판(20) 상면의 주연부까지 확대되어 있어도 좋다.

IC 패키지(10b)는, 접속 단자(T1, T2, T7∼T9)가 안테나 패턴(161)에 접촉되고, 접속 단자(T3∼T6, T10∼T12)가 안테나 패턴(162)에 접촉되도록 기판(20)에 실장되어 있다. 특히, 신호 단자인 접속 단자(T9, T3)는 각각 안테나 패턴(161, 162)의 볼록부(161a, 162a)에 접촉된다. 이에 따라, IC 패키지(10b) 내의 IC 칩은 접속 단자(T9, T3)를 통해 각각 안테나 패턴(161, 162)과 접속되고, 안테나 패턴(161, 162)을 통해 전력을 공급받으며, 신호를 송수신한다.

또한, 안테나 패턴(161, 162)은 다이폴 안테나로서 동작한다. 즉, 안테나 패턴(161)은, 접속 단자(T9)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 안테나 패턴(162)은, 접속 단자(T3)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능한다.

이상의 제2 실시형태에서는, 안테나 패턴(161, 162)을 볼록부(161a, 161a)를 갖는 형상으로 하고, 볼록부(161a, 162a)에 대하여 IC 패키지(10b)의 신호 단자를 전기적으로 접속하도록 하였다. 이러한 구성으로 함으로써, 안테나로서의 유효 영역이 IC 패키지(10b)의 하측 영역에 대하여 확대되기 때문에, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시형태에서는, 접속 단자(T3, T9)를 신호 단자로 한 경우를 예시하였지만, 적용 가능한 IC 패키지는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 즉, IC 패키지에 있어서의 대향하는 측부에 배치된 접속 단자를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용할 수 있다. 예컨대, 상기한 접속 단자(T1∼T12) 중, 접속 단자(T1, T7)를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수 있다. 이 경우, 예컨대, 접속 단자(T7, T1)가 각각 안테나 패턴(161, 162)의 볼록부(161a, 162a)에 접촉되도록 IC 패키지가 기판(20)에 실장된다.

[제3 실시형태]

도 7은 제3 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 7의 (A)는 IC 패키지를 탑재한 상태의 RFID 태그를 나타내고, 도 7의 (B)는 IC 패키지를 탑재하지 않은 상태의 RFID 태그를 나타내고 있다. 또한, 도 7에서는, 도 1에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

도 7에 도시된 RFID 태그(200)는, 제1 실시형태와 동일한 기판(20)을 구비하며, 기판(20)의 상면에는 IC 패키지(10)가 실장되어 있다. IC 패키지(10)는, 제1 실시형태와 동일한 구성을 갖는 더미 단자 독립형 IC 패키지로서, 접속 단자(T9, T10)가 신호 단자로 되어 있다. 단, 본 실시형태에서는, IC 패키지(10)는, 기판(20)의 위쪽 방향에서 보아 제1 실시형태의 경우와는 90°만큼 우측 방향으로 회전된 상태로 기판(20)에 실장되어 있다.

기판(20)의 상면에는 안테나 패턴(211, 212)이 평판형으로 형성되어 있다. 안테나 패턴(211, 212)의 재료나 그 형성 방법은, 제1 실시형태의 안테나 패턴(111, 112)과 동일하다. 안테나 패턴(211)은, 직사각형의 일단에 오목부(211a)가 형성된 형상을 갖고 있다. 안테나 패턴(212)은, 직사각형의 일단에 볼록부(212a)가 부가된 형상을 갖고 있다. 안테나 패턴(211)의 오목부(211a)가 형성된 쪽의 단부와, 안테나 패턴(212)의 볼록부(212a)가 형성된 쪽의 단부는, 이격 영역을 사이에 두고 대향하고 있다. 그리고, 볼록부(212a)는, 그 선단부가 오목부(211a)의 내부에 위치하도록 형성되어 있다.

또한, 안테나 패턴(211, 212)은, 기판(20) 상면의 거의 전체면을 덮도록 형성되고, 이에 따라 안테나로서의 유효 면적을 크게 하고 있다. 또한, 안테나 패턴(211, 212)의 형성 영역은, 이들 사이의 이격 영역을 제외하고, 기판(20) 상면의 주연부까지 확대되어 있어도 좋다.

IC 패키지(10)는, 대향하는 접속 단자가, 안테나 패턴(211)과 안테나 패턴(212)의 이격 영역 사이에 걸쳐 있도록 기판(20)에 실장되어 있다. 즉, IC 패키지(10)의 접속 단자 중, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T6)는 안테나 패턴(212)에 접촉된다. 한편, 더미 단자인 접속 단자(T7, T8, T11, T12)는 안테나 패턴(211)에 접촉된다.

또한, 한쪽 신호 단자인 접속 단자(T9)도 안테나 패턴(211)에 접촉된다. 이에 대하여, 다른 쪽 신호 단자인 접속 단자(T10)는, 안테나 패턴(212)의 볼록부(212a)에 접촉된다. 여기서, 접속 단자(T9, T10)가 안테나 패턴(211, 212)에 접촉되는 위치가, 기판(20)의 길이 방향에 대한 안테나 패턴(211, 212)의 전체 길이의 중앙이 되도록 안테나 패턴(211, 212)이 형성되는 것이 바람직하다.

이상의 구성에 의해, IC 패키지(10) 내의 IC 칩은, 접속 단자(T9, T10)를 통해 각각 안테나 패턴(211, 212)과 접속되고, 안테나 패턴(211, 212)을 통해 전력을 공급받으며, 신호를 송수신한다. 또한, 안테나 패턴(211, 212)은 다이폴 안테나로서 동작한다. 즉, 안테나 패턴(211)은, 접속 단자(T9)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 안테나 패턴(212)은 접속 단자(T10)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능한다.

이상의 제3 실시형태에서는, 안테나 패턴(211)을 오목부(211a)를 갖는 형상으로 하고, 안테나 패턴(212)을 볼록부(212a)를 갖는 형상으로 하였다. 그리고, 볼록부(212a)에 대하여 IC 패키지(10)의 한쪽 신호 단자를 전기적으로 접속하고, 볼록부(212a)에 인접한 안테나 패턴(211)의 영역에 다른 쪽 신호 단자를 전기적으로 접속하도록 하였다. 이러한 구성으로 함으로써, 안테나로서의 유효 영역이 IC 패키지(10)의 하측 영역에 대하여 확대되기 때문에, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제3 실시형태에서는, 접속 단자(T9, T10)를 신호 단자로 한 경우를 예시하였지만, 적용 가능한 IC 패키지는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 즉, IC 패키지에 있어서의 동일한 단부측에 설치된 접속 단자 중 2개를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수 있다.

[제4 실시형태]

상기 제1∼제3 실시형태에서는, IC 패키지로서, 더미 단자가 내부 회로와 절연된 구성을 갖는 더미 단자 독립형인 것을 이용한 경우의 RFID 태그를 나타내었다. 이에 대하여, 이하의 제4 실시형태에서는, IC 패키지로서, 더미 단자 독립형뿐만 아니라, 더미 단자끼리가 내부에서 전기적으로 접속되어 있는 구성을 갖는 더미 단자 접속형인 것도 실장할 수 있도록 한 RFID 태그에 대해서 설명한다.

도 8은 제4 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 8의 (A)는 평면도, 도 8의 (B)는 정면도를 나타낸다. 또한, 도 8에서는, 도 1에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, RFID 태그(300)는 서로 부착된 2층의 기판(20a, 20b)을 구비하고, 상측의 기판(20a)의 상면에 IC 패키지(10c)가 실장되어 있다. 기판(20a, 20b)은 모두 제1∼제3 실시형태의 기판(20)과 동일한 절연 재료에 의해 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 예로서, 기판(20a) 상면의 배선층(L1)과, 기판(20a, 20b) 사이의 배선층(L2)에, 안테나 패턴이나 실장 패드 등의 평판형의 배선 패턴이 형성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 배선층(L2)은, 기판(20b)의 상면에 형성되는 것으로 한다. 배선층(L1, L2)의 각 배선 패턴은, 예컨대, 구리, 알루미늄 등의 도전 재료에 의해 형성된다.

또한, 배선층(L1, L2)의 각 배선 패턴은, 예컨대, 구리, 알루미늄 등의 도전 재료를 이용하여 에칭, 인쇄, 접착 등에 의해 기판(20a, 20b)에 각각 형성된다. 배선층(L1, L2)의 각 배선 패턴은, 예컨대, 기판(20a, 20b)의 각각의 한쪽 면의 전체면에 동박을 부착한 후, 그 동박에 에칭을 행함으로써 형성된다.

IC 패키지(10c)는, 12개의 접속 단자(T1∼T12)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 접속 단자(T9, T10)가 신호 단자로 되어 있고, 그 밖의 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)가 더미 단자로 되어 있다. IC 패키지(10c)로서는, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입이 적용되어도 좋다. 예컨대, IC 패키지(10c)의 내부 구성은, 도 2에 도시된 더미 단자 독립형 IC 패키지(10)와 동일하여도 좋고, 도 5에 도시된 더미 단자 접속형 IC 패키지(10a)와 동일하여도 좋다.

도 9는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다. 도 9의 (A)는 제1 배선층(L1)의 배선 패턴을 나타내고, 도 9의 (B)는 제2 배선층(L2)의 배선 패턴을 나타낸다. 또한, 도 10은 제4 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다. 도 10의 (A)는 도 8의 C-C선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타내고, 도 10의 (B)는 도 8의 D-D선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타낸다.

우선, 배선층(L1)에 형성되는 배선 패턴에 대해서 설명한다. 기판(20a) 상면의 배선층(L1)에는, 배선 패턴으로서, 안테나 패턴(311, 312)과, 신호 단자 접속용 실장 패드(321, 322)와, 더미 단자 접속용 실장 패드(331∼340)가 형성되어 있다. 안테나 패턴(311, 312)은 모두 직사각형 또는 정사각형의 형상을 가지며, 적어도 기판(20a)의 폭 방향의 길이가 모두 동일하게 되어 있다. 안테나 패턴(311, 312)은, 기판(20a) 상면의 중앙에 위치하는 중간 영역(21)을 사이에 두고, 그 양측에 형성된다. 또한, 안테나 패턴(311, 312)은, 기판(20a) 상면 중 중간 영역(21)을 제외한 영역의 거의 전체면을 덮도록 형성되고, 이에 따라 안테나로서의 유효 면적을 크게 하고 있다. 또한, 안테나 패턴(311, 312)의 형성 영역은 중간 영역(21)을 제외하고, 기판(20a) 상면의 주연부까지 확대되어 있어도 좋다.

또한, 안테나 패턴(311)의 형성 영역 중, 중간 영역(21)측의 단부 영역에는, 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(351)이 형성되어 있다. 또한, 안테나 패턴(312)의 형성 영역 중, 중간 영역(21)측의 단부 영역에는, 마찬가지로 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(352)이 형성되어 있다.

중간 영역(21)에는 IC 패키지(10c)가 실장된다. 그리고, 실장 패드(321, 322, 331∼340)가 중간 영역(21)에 형성되어 있다. 실장 패드(321, 322)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(21)에 실장되었을 때, 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)와 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(331∼340)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(21)에 실장되었을 때, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)와 각각 전기적으로 접속된다. 실장 패드(331∼340)는, 예컨대, IC 칩의 그라운드 배선으로서 사용된다. 또한, 실장 패드(331∼336)는 일체로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 실장 패드(337, 338) 및 실장 패드(339, 340)도 각각 일체로 형성되어 있어도 좋다.

이들 실장 패드 중, 실장 패드(321, 322)에는, 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(353, 354)이 형성되어 있다. 또한, 도 9의 예에서는, 실장 패드(321, 322)는 각각 접속 단자(T9, T10)와의 접촉부로부터 IC 패키지(10c)의 외측 방향으로 연장된 형상으로 되어 있지만, 실장 패드(321, 322)는 이러한 형상으로 한정되지 않는다. 예컨대, 실장 패드(321, 322)는, 각각 접속 단자(T9, T10)와의 접촉부로부터 IC 패키지(10c)의 하측 방향으로 연장되어도 좋다. 이 경우, 비아홀(353, 354)은 IC 패키지(10c)의 하측에 형성되어 있어도 좋다.

다음에, 배선층(L2)에 형성되는 배선 패턴에 대해서 설명한다. 기판(20b) 상면의 배선층(L2)에는, 배선 패턴으로서, 안테나 패턴(361, 362)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(361, 362)은 모두 직사각형 또는 정사각형의 형상을 가지며, 적어도, 기판(20b)의 폭 방향의 길이는 모두 동일하게 되어 있다. 안테나 패턴(361, 362)은, 기판(20b)의 중앙부 부근에 형성되고, 기판(20b)의 중앙부에서 서로 이격되어 있다. 또한, 안테나 패턴(361, 362)의 형성 영역은, 기판(20b)의 상면에 있어서, 그 폭 방향, 즉, 도 9의 상하 방향의 단부까지 확대되어 있어도 좋다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 안테나 패턴(361)의 형성 영역 중, 안테나 패턴(362)과 대향하는 쪽과는 반대측 단부 영역은, 비아홀(351)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(361)은 비아홀(351)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(311)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 안테나 패턴(361)의 형성 영역 중, 안테나 패턴(362)과 대향하는 쪽의 단부 영역은, 비아홀(353)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(361)은 비아홀(353)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(321)와 전기적으로 접속되어 있다.

한편, 안테나 패턴(362)의 형성 영역 중, 안테나 패턴(361)과 대향하는 쪽과는 반대측의 단부 영역은, 비아홀(352)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(362)은, 비아홀(352)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(312)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 안테나 패턴(362)의 형성 영역 중, 안테나 패턴(361)과 대향하는 쪽의 단부 영역은 비아홀(354)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(362)은 비아홀(354)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(322)와 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 기판(20a)의 상면 방향에서 보았을 때, 안테나 패턴(311, 361)을 포함하는 영역과, 안테나 패턴(312, 362)을 포함하는 영역은 각각의 기판(20a, 20b)의 길이 방향의 길이가 동일한 것이 바람직하다.

이상의 구성에 의해, IC 패키지(10c) 내의 IC 칩은, 신호 단자인 접속 단자(T9)를 통해 안테나 패턴(361, 311)과 전기적으로 접속된다. 또한, IC 칩은 신호 단자인 접속 단자(T10)를 통해 안테나 패턴(362, 312)과 전기적으로 접속된다. 그리고, IC 칩은 안테나 패턴(311, 312, 361, 362)을 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다. 또한, 안테나 패턴(311, 312, 361, 362)은 다이폴 안테나로서 동작한다. 즉, 안테나 패턴(311, 361)은, 비아홀(353)을 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 안테나 패턴(312, 362)은, 비아홀(354)을 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리멘트로서 기능한다.

이상의 제4 실시형태에서는, 안테나 패턴을 배선층(L1, L2)으로 분리하여 형성하였다. 그리고, 배선층(L1)에서는, IC 패키지(10c)가 실장되는 영역을 제외한 영역에 안테나 패턴(311, 312)을 형성하고, IC 패키지(10c)의 더미 단자가 안테나 패턴(311, 312)에 접촉되지 않도록 하였다. 이에 따라, IC 패키지(10c)로서, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입의 것도 사용 가능하게 되어 범용성이 높아진다.

또한, 배선층(L2)에는, IC 패키지(10c)의 하측이 되는 영역에 안테나 패턴(361, 362)을 형성하였다. 그리고, 안테나 패턴(361, 362)을 각각 비아홀(351, 352)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(311, 312)과 전기적으로 접속하고, 비아홀(353, 354)을 통해 IC 패키지(10c)의 신호 단자와 전기적으로 접속하였다. 이에 따라, 안테나로서의 유효 영역은 IC 패키지(10c)의 하측 영역에 대하여 확대된다. 특히, 안테나로서의 유효 영역이 IC 패키지(10c)의 외장 및 더미 단자의 하측 영역으로 확대된다. 따라서, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기한 RFID 태그(300)에 있어서, IC 패키지(10c)의 더미 단자와 접속하기 위한 실장 패드(331∼340)를 반드시 형성해야 하는 것은 아니다. 단, 특히, IC 패키지(10c)로서, 더미 단자 접속형의 것이 적용되는 경우에는, 실장 패드(331∼340)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 더미 단자 접속형 IC 패키지에서는, 더미 단자의 전위가 그라운드로 되는 것이 요구되는 경우가 많다. 이러한 경우에, 더미 단자를 접속하기 위한 실장 패드(331∼340)를 형성해 둠으로써 이들 실장 패드(331∼340)를 통해 더미 단자의 전위를 그라운드로 할 수 있다. 실장 패드(331∼340)는, 예컨대, RFID 태그(300)의 외부의 그라운드 단자나, RFID 태그(300)의 기판에 형성된 그라운드 배선 등에 접속되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제4 실시형태에서는, 배선층(L2)을 기판(20b)의 상면에 형성하였었지만, 예컨대, 배선층(L2)을 기판(20a)의 하면에 형성하여도 좋다. 이 경우, 안테나 패턴(361, 362)이 기판(20a)의 하면에 형성된다. 또한, 이 경우에는, RFID 태그는 기판(20b)을 구비하지 않아도 된다.

또한, 상기 제4 실시형태에서는, 접속 단자(T9, T10)를 신호 단자로 한 경우를 예시하였지만, 적용 가능한 IC 패키지는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 예컨대, 상기와 동일한 기판 및 배선 패턴의 기본 구성에 대하여, 동일한 단부측에 설치된 접속 단자 중 2개를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수 있다. 이 경우, 신호 단자로 한 접속 단자나 더미 단자로 한 접속 단자의 위치에 따라 신호 단자 접속용 실장 패드나 더미 단자 접속용 실장 패드의 위치가 적절히 설정된다. 또한, 다음 제5 실시형태에 나타낸 바와 같이, 대향하는 단부에 각각 배치된 접속 단자를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수도 있다.

[제5 실시형태]

도 11은 제5 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 12는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다. 도 12의 (A)는 제1 배선층(L1)의 배선 패턴을 나타내고, 도 12의 (B)는 제2 배선층(L2)의 배선 패턴을 나타낸다. 또한, 도 11, 도 12에서는, 도 8, 도 9에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

본 실시형태의 RFID 태그(300a)에 있어서, 기판(20a)에 실장되는 IC 패키지(10d)는 12개의 접속 단자(T1∼T12)를 구비하고 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 접속 단자(T3, T9)가 신호 단자로 되어 있고, 그 밖의 접속 단자(T1, T2, T4∼T8, T10∼T12)가 더미 단자로 되어 있다. 제4 실시형태와 마찬가지로, IC 패키지(10d)로서는, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입이 적용되어도 좋다.

또한, RFID 태그(300a)는, 제4 실시형태와 마찬가지로, 서로 부착된 기판(20a, 20b)을 구비하고, 기판(20a)의 상면에 IC 패키지(10d)가 실장된다. 또한, 기판(20a) 상면의 배선층(L1)에는, 중간 영역(21)을 사이에 두고 각각 직사각형 또는 정사각형의 안테나 패턴(311, 312)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(311, 312)은 적어도 기판(20a)의 폭 방향의 길이가 모두 동일하게 되어 있다. 안테나 패턴(311, 312)의 각각의 중간 영역(21)측 단부 영역에는, 기판(20b) 상면의 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(351, 352)이 각각 형성되어 있다.

중간 영역(21)에는, 신호 단자와 접속하기 위한 실장 패드(371, 372)와, 더미 단자와 접속하기 위한 실장 패드(381∼390)가 형성되어 있다. IC 패키지(10d)가 기판(20a)에 실장되었을 때, 실장 패드(371, 372)는, 신호 단자인 접속 단자(T3, T9)에 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(381∼390)는 더미 단자인 접속 단자(T1, T2, T4∼T8, T10∼T12)에 각각 전기적으로 접속되고, 예컨대, IC 칩의 그라운드 배선으로서 사용된다. 또한, 실장 패드(371, 372)에는 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(371a, 372a)이 형성되어 있다. 또한, 제4 실시형태와 마찬가지로, 더미 단자와 접속하기 위한 실장 패드(381∼390)는 필수적인 구성 요소는 아니다.

배선층(L2)에는 안테나 패턴(391, 392)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(391, 392)은, 제4 실시형태의 안테나 패턴(361, 362)과 마찬가지로, 기판(20b)의 중앙부 부근에 형성되고, 기판(20b)의 중앙부에서 서로 이격되어 있다. 또한, 안테나 패턴(391, 392)은 적어도 기판(20b)의 폭 방향에 대한 길이가 서로 동일하게 되어 있다.

안테나 패턴(391)에 있어서의, 안테나 패턴(392)과 대향하는 쪽과는 반대측 단부 영역은, 비아홀(351)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(391)은 비아홀(351)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(311)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 안테나 패턴(392)에 있어서의, 안테나 패턴(391)과 대향하는 쪽과는 반대측 단부 영역은, 비아홀(352)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(392)은 비아홀(352)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(312)과 전기적으로 접속되어 있다.

안테나 패턴(391, 392)은 적어도 기판(20b)의 폭 방향의 길이가 동일한 직사각형 또는 정사각형의 영역을 갖는다. 또한, 이들 직사각형 또는 정사각형의 영역에 있어서의 대향하는 단부에는 볼록부(391a, 392a)가 엇갈려 형성되어 있다. 볼록부(391a)는, 비아홀(371a)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(391)은 비아홀(371a)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(371)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 볼록부(392a)는 비아홀(372a)이 형성된 영역을 포함한다. 그리고, 안테나 패턴(392)은 비아홀(372a)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(372)와 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 비아홀(371a, 372a)이 형성되는 위치는, 기판(20a, 20b)의 길이 방향에 대한 안테나 패턴(311, 312, 391, 392)의 전체 길이의 중앙이 되는 것이 바람직하다.

이상의 구성에 의해, IC 패키지(10d) 내의 IC 칩은 신호 단자인 접속 단자(T9)를 통해 안테나 패턴(391, 311)과 전기적으로 접속된다. 또한, IC 칩은 신호 단자인 접속 단자(T3)를 통해 안테나 패턴(392, 312)과 전기적으로 접속된다. 그리고, IC 칩은 안테나 패턴(311, 312, 391, 392)을 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다. 또한, 안테나 패턴(311, 312, 391, 392)은 다이폴 안테나로서 동작한다. 즉, 안테나 패턴(311, 391)은 비아홀(371a)을 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 안테나 패턴(312, 392)은 비아홀(372a)을 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능한다.

이상의 제5 실시형태에서는, 제4 실시형태와 마찬가지로, IC 패키지(10d)로서, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입의 것도 사용 가능하게 되어 범용성이 높아진다. 또한, 안테나로서의 유효 영역이 IC 패키지(10d)의 하측 영역에 대하여 확대됨으로써, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제5 실시형태에서는, 배선층(L2)을 기판(20b)의 상면에 형성하였지만, 예컨대, 배선층(L2)을 기판(20a)의 하면에 형성하여도 좋다. 이 경우, 안테나 패턴(391, 392)이 기판(20a)의 하면에 형성된다. 또한, 이 경우에는, RFID 태그는 기판(20b)을 구비하지 않아도 된다.

[제6 실시형태]

도 13은 제6 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 13의 (A)는 평면도, 도 13의 (B)는 정면도를 나타낸다. 또한, 도 14는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다. 도 14의 (A)는 제1 배선층(Ll)의 배선 패턴을 나타내고, 도 14의 (B)는 제2 배선층(L2)의 배선 패턴을 나타낸다. 또한, 도 15는, 제6 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다. 이 도 15는 도 13의 E-E선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타내고 있다. 또한, 도 13 내지 도 15에서는, 도 8 내지 도 10에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

본 실시형태의 RFID 태그(400)는, 제4 실시형태와 마찬가지로, 서로 부착된 2층의 기판(20a, 20b)을 구비하고, 상측의 기판(20a)의 상면에 IC 패키지(10c)가 실장되어 있다. 단, 본 실시형태에서는, IC 패키지(10c)는, 기판(20a)의 위쪽 방향에서 보아 제4 실시형태의 경우와는 90°만큼 우측 방향으로 회전된 상태로 기판(20a)에 실장되어 있다.

IC 패키지(10c)는, 제4 실시형태에서 적용된 것과 동일한 구성을 갖는다. 즉, IC 패키지(10c)는, 12개의 접속 단자(T1∼T12)를 구비하고 있고, 접속 단자(T9, T10)가 신호 단자로 되어 있으며, 그 밖의 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)가 더미 단자로 되어 있다. 또한, IC 패키지(10c)에서는, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입이 적용되어도 좋다.

기판(20a) 상면의 배선층(L1)에는, 배선 패턴으로서, 안테나 패턴(411, 412)과, 신호 단자 접속용 실장 패드(421)와, 더미 단자 접속용 실장 패드(431∼440)가 형성되어 있다. 안테나 패턴(411, 412)은 기판(20a)의 중간 영역(22)을 사이에 두고 그 양측에 형성된다. 안테나 패턴(411)은, 직사각형의 중간 영역(22)측의 단부에 볼록부(411a)가 형성된 형상을 갖고 있다. 안테나 패턴(412)은 직사각형 또는 정사각형의 형상을 갖고 있다. 안테나 패턴(411, 412)의 기판(20a)의 폭 방향에 대한 길이는 서로 동일하게 되어 있다.

또한, 안테나 패턴(411, 412)은, 기판(20a)의 상면 중 중간 영역(22)을 제외한 영역의 거의 전체면을 덮도록 형성되고, 이에 따라 안테나로서의 유효 면적이 크게 되어 있다. 또한, 안테나 패턴(411, 412)의 형성 영역은, 중간 영역(22)을 제외하고, 기판(20a) 상면의 주연부까지 확대되어 있어도 좋다.

또한, 안테나 패턴(411)에 있어서, 볼록부(411a)는, 그 영역의 일부가 실장 패드(438)와 실장 패드(439) 사이의 영역을 포함하고, 인접한 실장 패드(438, 421)와 접촉되지 않도록 형성된다. 볼록부(411a)는, IC 패키지(10c)가 기판(20a)에 실장되었을 때에, 신호 단자인 접속 단자(T9)와 전기적으로 접속된다. 한편, 안테나 패턴(412)의 형성 영역 중, 중간 영역(22)측의 단부 영역에는 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(451)이 형성되어 있다.

중간 영역(22)에는 IC 패키지(10c)가 실장된다. 그리고, 실장 패드(421, 431∼440)는 중간 영역(22)에 형성되어 있다. 실장 패드(421)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(22)에 실장되었을 때, 신호 단자인 접속 단자(T10)와 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(421)의 형성 영역의 일부에는 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(452)이 형성되어 있다. 한편, 실장 패드(431∼440)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(22)에 실장되었을 때, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)와 각각 전기적으로 접속되고, 예컨대, IC 칩의 그라운드 배선으로서 사용된다.

또한, 실장 패드(431∼436)는 일체로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 실장 패드(437, 438) 및 실장 패드(439, 440)도 각각 일체로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 제4 실시형태와 마찬가지로, 더미 단자와의 접속용 실장 패드(431∼440)는 필수적인 구성 요소는 아니다.

또한, 기판(20b) 상면의 배선층(L2)에는, 배선 패턴으로서, 안테나 패턴(461)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(461)은 기판(20a)의 중간 영역(22)의 하측에 형성되고, 그 형성 영역에는 비아홀(451, 452)이 형성된 영역이 포함되어 있다. 그리고, 안테나 패턴(461)은, 비아홀(451)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(412)과 전기적으로 접속되고, 비아홀(452)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(421)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 안테나 패턴(461)의 형성 영역은, 기판(20b)의 상면에 있어서, 그 폭 방향, 즉 도 14의 상하 방향의 단부까지 확대되어 있어도 좋다.

여기서, 볼록부(411a) 및 실장 패드(421)는, 접속 단자(T9, T10)와의 각 접촉점이, 기판(20a, 20b)의 길이 방향에 대한 안테나 패턴(411, 412, 461)의 전체 길이의 중앙이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이상의 구성에 의해, IC 패키지(10c) 내의 IC 칩은 신호 단자인 접속 단자(T9)를 통해 안테나 패턴(411)과 전기적으로 접속된다. 또한, IC 칩은 신호 단자인 접속 단자(T10)를 통해 안테나 패턴(461, 412)과 전기적으로 접속된다. 그리고, IC 칩은 안테나 패턴(411, 412, 461)을 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다. 또한, 안테나 패턴(411, 412, 461)은 다이폴 안테나로서 동작한다. 즉, 안테나 패턴(411)은 접속 단자(T9)와의 접속부를 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 안테나 패턴(412, 461)은 비아홀(452)을 급전점으로 하는 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능한다.

이상의 제6 실시형태에서는, 제4 실시형태와 마찬가지로, IC 패키지(10c)로서, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입의 것도 사용 가능하게 되어 범용성이 높아진다. 또한, 안테나로서의 유효 영역이 IC 패키지(10c)의 하측 영역에 대하여 확대됨으로써, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제6 실시형태에서는, 배선층(L2)을 기판(20b)의 상면에 형성하였지만, 예컨대, 배선층(L2)을 기판(20a)의 하면에 형성하여도 좋다. 이 경우, 안테나 패턴(461)이 기판(20a)의 하면에 형성된다. 또한, 이 경우에, RFID 태그는 기판(20b)을 구비하지 않아도 된다.

[제7 실시형태]

본 실시형태에서는, 제4 실시형태에서 나타낸 배선층(L1, L2)에 있어서의 배선 패턴의 구성을 이용한 루프 안테나를 구비하는 RFID 태그에 대해서 설명한다.

도 16은 제7 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 16의 (A)는 평면도, 도 16의 (B)는 정면도, 도 16의 (C)는 저면도를 나타낸다. 또한, 도 17은 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다. 도 17의 (A)는 제1 배선층(Ll)의 배선 패턴을 나타내고, 도 17의 (B)는 제2 배선층(L2)의 배선 패턴을 나타낸다. 또한, 도 18은 제7 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다. 도 18의 (A)는 도 16의 F-F선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타내고, 도 18의 (B)는 도 16의 G-G선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타내고 있다. 또한, 도 16 내지 도 18에서는, 도 8 내지 도 10에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

본 실시형태의 RFID 태그(500)는, 예로서, 서로 부착된 3층의 기판(20a∼20c)을 구비하고, 가장 상측의 기판(20a)의 상면에 IC 패키지(10c)가 실장되어 있다. 기판(20a∼20c)은 제1∼제3 실시형태의 기판(20)과 동일한 절연 재료에 의해 형성되어 있다. 기판(20a)의 상면, 기판(20a, 20b)의 사이, 기판(20b, 20c)의 사이, 기판(20d)의 하면에 각각 배선층(L1, L2, L3, L4)이 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 예로서, 배선층(L2)은, 기판(20b)의 상면에 형성되어 있는 것으로 하고, 배선층(L1, L2, L4)에, 안테나 패턴이나 실장 패드 등의 평판형의 배선 패턴이 형성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판(20a∼20c)의 측면에도 안테나의 일부를 구성하는 평판형의 도전 재료가 배치된다.

IC 패키지(10c)는, 12개의 접속 단자(T1∼T12)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 제4 실시형태와 마찬가지로, 접속 단자(T9, T10)가 신호 단자로 되어 있고, 그 밖의 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)가 더미 단자로 되어 있다. IC 패키지(1Oc)로서는, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입이 적용되어도 좋다.

배선층(L1, L2)에는, 배선 패턴으로서, 제4 실시형태와 동일한 안테나 패턴, 실장 패드 및 비아홀이 형성된다. 즉, 안테나 패턴(511, 512, 561, 562)은 제4 실시형태의 안테나 패턴(311, 312, 361, 362)에 각각 대응한다. 그리고, 안테나 패턴(511, 561)은 비아홀(551)을 통해 전기적으로 접속되고, 안테나 패턴(512, 562)은 비아홀(552)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 단, 안테나 패턴(511, 512)의 각각의 일단은 기판(20a)의 길이 방향의 단부까지 이르고 있다.

신호 단자 접속용 실장 패드(521, 522)는 제4 실시형태의 실장 패드(321, 322)에 각각 대응한다. 또한, 더미 단자 접속용 실장 패드(531∼540)는 제4 실시형태의 실장 패드(331∼340)에 각각 대응한다. 또한, 제4 실시형태와 마찬가지로, 더미 단자 접속용 실장 패드(531∼540)는 필수적인 구성 요소는 아니다.

실장 패드(521, 522)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(21)에 실장되었을 때, 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)와 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(531∼540)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(21)에 실장되었을 때, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)와 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(521)와 안테나 패턴(561)은 비아홀(553)을 통해 전기적으로 접속되고, 실장 패드(522)와 안테나 패턴(562)은 비아홀(554)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 배선층(L4)에는, 평판형의 안테나 패턴(571)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(571)은, 기판(20c)의 하면의 길이 방향의 일단에서 타단까지 이르는 영역에 형성되어 있다. 또한, 기판(20a∼20c)의 길이 방향에 위치하는 각각의 측면에는, 평판형의 안테나 패턴(572, 573)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(572, 573)은 기판(20a∼20c)의 두께 방향에 대하여 상단에서 타단까지 이르는 영역에 형성되어 있다. 그리고, 안테나 패턴(572)의 일단은 배선층(L1)의 안테나 패턴(511)에 전기적으로 접속되고, 타단은 배선층(L4)의 안테나 패턴(571)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 안테나 패턴(573)의 일단은 배선층(L1)의 안테나 패턴(512)에 전기적으로 접속되고, 타단은 배선층(L4)의 안테나 패턴(571)에 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 안테나 패턴(572, 573)은, 예컨대, 구리, 알루미늄 등, 배선층(L1, L2, L4)의 각 배선 패턴과 동일한 도전 재료에 의해 형성된다. 또한, 안테나 패턴(571)은, 기판(20c) 하면의 전체면에 형성되어 있어도 좋다. 또한, 안테나 패턴(572, 573)은 각각 기판(20a∼20c)의 길이 방향에 위치하는 측면의 전체면에 형성되어 있어도 좋다.

또한, 배선층(L1, L2, L4)의 각 배선 패턴은, 예컨대, 기판(20a∼20c)의 각각의 한쪽 면의 전체면에 동박을 부착한 후, 그 동박에 에칭을 행함으로써 형성된다. 그리고, 안테나 패턴(572, 573)은, 예컨대, 안테나 패턴(511, 512, 571)이 기판(20a∼20c)에 형성되고, 기판(20a∼20c)이 부착된 후, 기판(20a∼20c)의 측면에 형성된다. 또는, 안테나 패턴(511, 512, 571∼573)은, 예컨대, 일체의 평판형 도전 재료로서 형성되며, 부착된 기판(20a∼20c) 주위에 고착되어도 좋다.

이상의 구성에 의해, 안테나 패턴(511, 512, 561, 562, 571∼573)은 비아홀(553, 554)을 급전점으로 하는 루프 안테나로서 동작한다. 그리고, IC 패키지(10c) 내의 IC 칩은, 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)를 통해 루프 안테나의 양단과 전기적으로 접속된다. IC 칩은 루프 안테나를 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다.

이상의 제7 실시형태에서는, 제4 실시형태와 마찬가지로, IC 패키지(10c)로서, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입의 것도 사용 가능하게 되어 범용성이 높아진다. 또한, 루프 안테나의 단부 영역을, IC 패키지(10c)의 실장면과는 상이한 배선층(L2)에 형성하고, IC 패키지(10c)와 루프 안테나를 비아홀을 통해 결선하였다. 이에 따라, 루프 안테나의 유효 영역이 IC 패키지(10c)의 하측 영역에 대하여 확대되었다. 따라서, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제7 실시형태에 있어서, 배선층(L2)에 형성한 배선 패턴은, 예컨대, 기판(20a)의 하면, 기판(20b)의 하면, 기판(20c)의 상면 중 어느 한 면에 형성되어도 좋다. 또한, 상기 제7 실시형태에서는, 예로서 3층의 적층 기판을 이용하였지만, 상기와 같은 루프 안테나의 구성은, 3층 이상의 배선층을 구비하는 2층 이상의 적층 기판에 의해 실현할 수 있다.

또한, 상기한 제7 실시형태에서는, 동일한 단부측에 설치된 2개의 접속 단자를 신호 단자로 한 IC 패키지를 이용한 경우에 대해서 나타내었지만, 그 외에 예컨대, 대향하는 단부에 각각 배치된 접속 단자를 신호 단자로 한 IC 패키지를 적용시킬 수도 있다. 이 경우, 예컨대, 제7 실시형태에 있어서의 배선층(L1, L2)의 배선 패턴 대신에, 도 11, 도 12에 도시된 배선층(L1, L2)의 배선 패턴을 적용하면 된다.

[제8 실시형태]

본 실시형태에서는, 제6 실시형태에서 나타낸 배선층(L1, L2)에 있어서의 배선 패턴의 구성을 이용한 루프 안테나를 구비하는 RFID 태그에 대해서 설명한다.

도 19는, 제8 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 19의 (A)는 평면도, 도 19의 (B)는 정면도, 도 19의 (C)는 저면도를 나타낸다. 또한, 도 20은 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다. 도 20의 (A)는 제1 배선층(L1)의 배선 패턴을 나타내고, 도 20의 (B)는 제2 배선층(L2)의 배선 패턴을 나타낸다. 또한, 도 21은 제8 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다. 이 도 21은, 도 19의 H-H선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타내고 있다. 또한, 도 19 내지 도 21에서는, 도 13 내지 도 15 및 도 16 내지 도 18에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

본 실시형태의 RFID 태그(600)는, 예로서, 제7 실시형태와 마찬가지로, 서로 부착된 3층의 기판(20a∼20c)을 구비하고, 가장 상측의 기판(20a)의 상면에 IC 패키지(10c)가 실장되어 있다. 본 실시형태에서는, 특히, 배선층(L1, L2, L4)에, 평판형의 도전 재료에 의한 배선 패턴이 형성된다. 또한, 기판(20a∼20c)의 측면에도 안테나 패턴의 일부를 구성하는 평판형의 도전 재료가 형성된다.

IC 패키지(10c)는 12개의 접속 단자(T1∼T12)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 제4 실시형태와 마찬가지로, 접속 단자(T9, T10)가 신호 단자로 되어 있고, 그 밖의 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)가 더미 단자로 되어 있다. IC 패키지(10c)로서는, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입이 적용되어도 좋다.

배선층(L1, L2)에는, 배선 패턴으로서, 제6 실시형태와 동일한 안테나 패턴, 실장 패드 및 비아홀이 형성된다. 즉, 안테나 패턴(611, 612, 661)은 제6 실시형태의 안테나 패턴(411, 412, 461)에 각각 대응한다. 안테나 패턴(611)의 중간 영역(22)측의 단부에는 볼록부(611a)가 형성되어 있고, 볼록부(611a)는, 제6 실시형태의 볼록부(411a)에 대응한다. 또한, 안테나 패턴(612, 661)은 비아홀(651)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 단, 안테나 패턴(611, 612)의 각각의 일단은 기판(20a)의 길이 방향의 단부까지 이르고 있다.

신호 단자 접속용 실장 패드(621)는, 제6 실시형태의 실장 패드(421)에 대응한다. 또한, 더미 단자 접속용 실장 패드(631∼640)는, 제6 실시형태의 실장 패드(431∼440)에 각각 대응한다. 안테나 패턴(611)의 볼록부(611a)는 실장 패드(621)와 실장 패드(638) 사이에 배치된다. 또한, 제6 실시형태와 마찬가지로, 더미 단자 접속용 실장 패드(631∼640)는 필수적인 구성 요소는 아니다.

IC 패키지(10c)가 중간 영역(22)에 실장되었을 때, 안테나 패턴(611)의 볼록부(611a)는 신호 단자인 접속 단자(T9)와 전기적으로 접속되고, 실장 패드(621)는 신호 단자인 접속 단자(T10)와 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(631∼640)는, IC 패키지(10c)가 중간 영역(22)에 실장되었을 때, 더미 단자인 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)와 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(621)와 안테나 패턴(661)은 비아홀(652)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 배선층(L4)에는 평판형의 안테나 패턴(671)이 형성되어 있다. 또한, 기판(20a∼20c)의 길이 방향에 위치하는 각각의 측면에는 평판형의 안테나 패턴(672, 673)이 형성되어 있다. 이들 안테나 패턴(671∼673)은 제7 실시형태의 안테나 패턴(571∼573)에 대응한다. 안테나 패턴(672)의 일단은 배선층(L1)의 안테나 패턴(611)에 전기적으로 접속되고, 타단은 배선층(L4)의 안테나 패턴(671)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 안테나 패턴(673)의 일단은 배선층(L1)의 안테나 패턴(612)에 전기적으로 접속되고, 타단은 배선층(L4)의 안테나 패턴(671)에 전기적으로 접속되어 있다.

이상의 구성에 의해, 안테나 패턴(611, 612, 661, 671∼673)은 접속 단자(T9)와 볼록부(611a)의 접속점 및 비아홀(652)을 각각 급전점으로 하는 루프 안테나로서 동작한다. 그리고, IC 패키지(10c) 내의 IC 칩은 신호 단자인 접속 단자(T9, T10)를 통해 루프 안테나의 양단과 전기적으로 접속된다. IC 칩은 루프 안테나를 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다.

이상의 제8 실시형태에서는, 제6 실시형태와 마찬가지로, IC 패키지(10c)로서, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입의 것도 사용 가능하게 되어 범용성이 높아진다. 또한, 루프 안테나의 한쪽 단부 영역을 IC 패키지(10c)의 실장면과는 상이한 배선층(L2)에 형성하고, IC 패키지(10c)와 루프 안테나를 비아홀을 통해 결선하였다. 이에 따라, 루프 안테나의 유효 영역이 IC 패키지(10c)의 하측 영역에 대하여 확대되었다. 따라서, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제8 실시형태에 있어서, 배선층(L2)에 형성한 배선 패턴은, 예컨대, 기판(20a)의 하면, 기판(20b)의 하면, 기판(20c)의 상면 중 어느 한 면에 형성되어도 좋다. 또한, 상기한 제8 실시형태에서는, 예로서 3층의 적층 기판을 이용하였지만, 상기와 같은 루프 안테나의 구성은, 3층 이상의 배선층을 구비하는 2층 이상의 적층 기판에 의해 실현할 수 있다.

[제9 실시형태]

본 실시형태에서는, 평면 패치 안테나를 구비한 RFID 태그의 구성예에 대해서 설명한다.

도 22는 제9 실시형태의 RFID 태그의 구성을 나타낸 도면이다. 도 22의 (A)는 평면도, 도 22의 (B)는 정면도, 도 22의 (C)는 저면도를 나타낸다. 또한, 도 23은 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다. 도 23의 (A)는 제1 배선층(L1)의 배선 패턴을 나타내고, 도 23의 (B)는 제2 배선층(L2)의 배선 패턴을 나타낸다. 또한, 도 24는 제9 실시형태의 RFID 태그의 단면도이다. 이 도 24는 도 22의 I-I선 화살표 방향에서 본 단면도를 나타내고 있다. 또한, 도 19 내지 도 21에서는, 도 13 내지 도 18에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 있다.

본 실시형태의 RFID 태그(700)는, 예로서, 서로 부착된 3층의 기판(20d∼20f)을 구비하고, 가장 상측의 기판(20d)의 상면에 IC 패키지(10c)가 실장되어 있다. 기판(20d∼20f)은, 제7, 제8 실시형태의 기판(20a∼20c)과 동일한 절연 재료에 의해 형성되어 있다. 기판(20d)의 상면, 기판(20d, 20e)의 사이, 기판(20e, 20f)의 사이, 기판(20f)의 하면에 각각 배선층(L1, L2, L3, L4)이 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 예로서, 배선층(L2)은 기판(20e)의 상면에 형성되어 있는 것으로서, 배선층(L1, L2, L4)에 안테나 패턴이나 실장 패드 등의 평판형의 배선 패턴이 형성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판(20d∼20f)의 측면의 일부에도 평판형의 도전 재료가 배치된다.

IC 패키지(10c)는, 12개의 접속 단자(T1∼T12)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 제7 실시형태와 마찬가지로, 접속 단자(T9, T10)가 신호 단자로 되어 있고, 그 밖의 접속 단자(T1∼T8, T11, T12)가 더미 단자로 되어 있다. IC 패키지(10c)에서는, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입이 적용되어도 좋다.

배선층(L1)에는, 배선 패턴으로서, 안테나 패턴(711)과, 실장 패드(721∼732)가 형성되어 있다. 기판(20d)의 상면의 일단측은, IC 패키지(10c)를 실장하기 위한 패키지 실장 영역(23)이 되고, 안테나 패턴(711)은, 패키지 실장 영역(23)을 회피하는 영역에 형성된다. 안테나 패턴(711)은, 직사각형 또는 정사각형의 형상을 가지며, 그 일단에는, 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(741)이 형성되어 있다.

실장 패드(721∼732)는, 패키지 실장 영역(23)에 형성된다. 실장 패드(721∼726)는 안테나 패턴(711)의 형성 영역 측에 병렬 배치되고, 실장 패드(727∼732)는 그 반대측의 기판(20d)의 단부 부근에 병렬 배치된다. 그리고, 패키지 실장 영역(23)에 IC 패키지(10c)가 실장되었을 때, 실장 패드(721∼732)는 각각 접속 단자(T1∼T12)와 전기적으로 접속된다. 즉, 실장 패드(729, 730)는 신호 단자와 전기적으로 접속되고, 실장 패드(721∼728, 731, 732)는 더미 단자와 전기적으로 접속된다. 실장 패드(721∼728, 731, 732)는, 예컨대, IC 칩의 그라운드 배선으로서 사용된다. 또한, 이들 실장 패드(721∼728, 731, 732)는, 전술한 제4 실시형태와 마찬가지로, 필수적인 구성 요소는 아니다.

실장 패드(729)는, 기판(20d)의 단부까지 연장되어 있고, 기판(20d∼20f)의 측면에 평판형으로 형성된 접속 패턴(729a)과 전기적으로 접속된다. 또한, 실장 패드(730)에는 배선층(L2)과 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(742)이 형성되어 있다.

배선층(L2)에는, 배선 패턴으로서, 안테나 패턴(712)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(712)은, 직사각형 또는 정사각형의 형상을 가지며, 비아홀(741, 742)의 형성 영역을 포함하도록 형성된다. 그리고, 안테나 패턴(712)은, 비아홀(741)을 통해 배선층(L1)의 안테나 패턴(711)과 전기적으로 접속되고, 비아홀(742)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(730)와 전기적으로 접속된다.

배선층(L3)의 전체면에는, 그라운드 전위가 되는 평판형의 그라운드 패턴(713)이 형성되어 있다. 그라운드 패턴(713)은, 기판(20d∼20f)의 측면에 형성된 접속 패턴(729a)을 통해 배선층(L1)의 실장 패드(729)와 전기적으로 접속되어 있다. 그라운드 패턴(713)은, 접속 패턴(729a)과 접속되어 있기만 하면, 반드시 배선층(L3)의 전체면에 형성되지는 않아도 된다.

또한, 접속 패턴(729a)은, 예컨대, 실장 패드(729) 및 그라운드 패턴(713)이 각각 기판(20d, 20f)에 형성되고, 기판(20d∼20f)이 부착된 후, 기판(20d∼20f)의 측면에 형성된다. 또한, 접속 패턴(729a)은, 예컨대, 실장 패드(729)와 일체, 혹은 실장 패드(729) 및 그라운드 패턴(713)과 일체로 형성되고, 접합된 기판(20d∼20f) 주위에 고착되어도 좋다. 또한, 실장 패드(729)와 그라운드 패턴(713)은, 접속 패턴(729a) 대신에, 예컨대, 비아홀에 의해 전기적으로 접속되어도 좋다.

이상의 구성에 의해, IC 패키지(10c) 내의 IC 칩은 접속 단자(T9), 실장 패드(729) 및 접속 패턴(729a)을 통해 배선층(L4)의 그라운드 패턴(713)과 전기적으로 접속된다. 한편, 비아홀(741)에 의해 전기적으로 접속된 안테나 패턴(711, 712)은, 비아홀(742)을 급전점으로 하는 평면 패치 안테나로서 동작한다. 그리고, IC 패키지(10c) 내의 IC 칩은, 접속 단자(T10), 실장 패드(730) 및 비아홀(742)을 통해 평면 패치 안테나와 전기적으로 접속된다. IC 칩은 평면 패치 안테나를 통해 외부 장치로부터 전력을 공급받고, 외부 장치와의 사이에서 신호를 송수신한다.

이상의 제9 실시형태에서는, IC 패키지(10c)로서, 더미 단자 독립형 또는 더미 단자 접속형 중 어느 쪽 타입의 것도 사용 가능하게 되어 범용성이 높아진다. 또한, 평면 패치 안테나의 일부 영역을, IC 패키지(10c)의 실장면과는 상이한 배선층(L2)에 형성하고, IC 패키지(10c)와 평면 패치 안테나의 단부를 비아홀을 통해 결선하였다. 이에 따라, 평면 패치 안테나의 유효 영역이 IC 패키지(10c)의 하측 영역에 대하여 확대되었다. 따라서, RFID 태그 전체의 크기를 크게 하지 않고, IC 칩이 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 상기 제9 실시형태에 있어서, 배선층(L2)에 형성한 배선 패턴은, 예컨대, 기판(20d)의 하면, 기판(20e)의 하면, 기판(20f)의 상면 중 어느 한 면에 형성되어도 좋다. 또한, 상기 제9 실시형태에서는, 예로서 3층의 적층 기판을 이용하였지만, 상기와 같은 평면 패치 안테나의 구성은, 3층 이상의 배선층을 구비하는 2층 이상의 적층 기판에 의해 실현할 수 있다.

이상의 각 실시형태에 대해서, 이하의 부기를 더 개시한다.

(부기 1) 비접촉 통신형의 반도체 칩이 그 내부에 봉입되고, 상기 반도체 칩에 전기적으로 접속되어 상기 반도체 칩이 신호를 송수신하게 하기 위한 신호 단자와 상기 반도체 칩과 전기적으로 절연되어 있는 더미 단자를 포함하는 복수의 접속 단자가, 그 외부에 배치된 반도체 패키지와,

상면에 상기 반도체 패키지가 실장되는 기판과,

상기 기판의 상면과 평행한 면에 적어도 형성되어 상기 신호 단자와 전기적으로 접속되는 평판형의 안테나 패턴을 가지며,

상기 안테나 패턴은, 상기 더미 단자를 포함하는 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 적어도 일부와 겹쳐져 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.

(부기 2) 상기 안테나 패턴은,

상기 기판의 상면에 배치된 제1 배선층의 영역 중 상기 반도체 패키지가 실장된 영역을 제외한 영역에 형성된 제1 패턴과,

상기 제1 배선층과는 별도의 제2 배선층의 영역 중 적어도 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 일부를 포함하는 영역에 형성되며, 상기 제1 패턴 및 상기 신호 단자와 각각 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 제2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 RFID 태그.

(부기 3) 상기 제1 배선층에는, 상기 반도체 패키지가 실장되었을 때에 상기 신호 단자와 접촉되는 도체 패드가 형성되고, 상기 도체 패드와 상기 제2 패턴이 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 RFID 태그.

(부기 4) 상기 반도체 패키지는, 상기 신호 단자로서 제1 신호 단자와 제2 신호 단자를 포함하고,

상기 안테나 패턴은,

상기 제1 배선층에 있어서, 상기 반도체 패키지가 실장된 영역을 사이에 두고 상기 제1 패턴과는 반대측에 형성된 제3 패턴과,

상기 제2 배선층의 영역 중, 상기 제1 패턴의 하측 영역의 일부와 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 일부를 포함하는 영역에 형성되며, 상기 제1 패턴 및 상기 제1 신호 단자와 각각 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 상기 제2 패턴과,

상기 제2 배선층의 영역 중, 상기 제3 패턴의 하측 영역의 일부와 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 일부를 포함하는 영역에 형성되고, 상기 제3 패턴 및 상기 제2 신호 단자와 각각 비아홀을 통해 전기적으로 접속되며, 상기 제2 패턴과 이격된 제4 패턴을 포함한 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 RFID 태그.

(부기 5) 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴이 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 상기 제3 패턴 및 상기 제4 패턴이 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능하는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재한 RFID 태그.

(부기 6) 상기 제1 배선층에는, 상기 반도체 패키지가 실장되었을 때에 상기 제1 신호 단자 및 상기 제2 신호 단자와 각각 접촉되는 제1 도체 패드 및 제2 도체 패드가 형성되고, 상기 제1 도체 패드와 상기 제2 패턴이 비아홀을 통해 전기적으로 접속되며, 상기 제2 도체 패드와 상기 제4 패턴이 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재한 RFID 태그.

(부기 7) 상기 안테나 패턴은,

상기 제2 배선층에 대하여 상기 제1 배선층과는 반대측에 배치된 제3 배선층에 형성된 제5 패턴과,

상기 반도체 패키지가 실장된 영역으로부터 상기 제1 패턴이 형성된 방향으로 위치하는 상기 기판의 단부면에 평판형으로 형성되고, 상기 제1 패턴과 상기 제5 패턴을 전기적으로 접속하는 제6 패턴과,

상기 반도체 패키지가 실장된 영역으로부터 상기 제3 패턴이 형성된 방향으로 위치하는 상기 기판의 단부면에 평판형으로 형성되고, 상기 제3 패턴과 상기 제5 패턴을 전기적으로 접속하는 제7 패턴을 포함하며,

상기 제1∼제7 패턴이 루프 안테나로서 기능하는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재한 RFID 태그.

(부기 8) 상기 반도체 패키지는, 상기 신호 단자로서 제1 신호 단자와 제2 신호 단자를 포함하고,

상기 안테나 패턴은, 상기 제1 배선층에 있어서, 상기 반도체 패키지가 실장된 영역을 사이에 두고 반대측에 형성된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 있어서의, 상기 반도체 패키지가 실장된 영역측의 단부에 돌출하여 형성된 제2 영역을 포함하는 제3 패턴으로서, 상기 제2 영역이, 상기 접속 단자 중 상기 제1 신호 단자와만 접촉되는 제3 패턴을 구비하며,

상기 제2 패턴은, 상기 제2 신호 단자와 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 RFID 태그.

(부기 9) 상기 제2 패턴의 상기 제1 영역이 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴이 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능하는 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재한 RFID 태그.

(부기 10) 상기 제1 배선층에는, 상기 반도체 패키지가 실장되었을 때에 상기 제2 신호 단자와 접촉되는 도체 패드가 형성되고, 상기 도체 패드와 상기 제2 패턴이 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재한 RFID 태그.

(부기 11) 상기 접속 단자 중 상기 제1 신호 단자 및 상기 제2 신호 단자를 포함하는 제1 접속 단자군은, 상기 반도체 패키지의 한쪽 단부에 배치되고, 상기 접속 단자 중 상기 제1 접속 단자군 이외의 제2 접속 단자군은, 상기 반도체 패키지의 다른 쪽 단부에 배치되며,

상기 반도체 패키지는, 상기 한쪽 단부가 상기 제2 패턴이 형성된 방향을 향하고, 상기 다른 쪽 단부가 상기 제1 패턴이 형성된 방향을 향하도록 상기 기판의 상기 제1 배선층에 실장되는 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재한 RFID 태그.

(부기 12) 상기 안테나 패턴은, 상기 제2 배선층에 대하여 상기 제1 배선층과는 반대측에 배치된 제3 배선층에 형성된 제4 패턴과,

상기 반도체 패키지가 실장된 영역으로부터 상기 제1 패턴이 형성된 방향으로 위치하는 상기 기판의 단부면에 평판형으로 형성되고, 상기 제1 패턴과 상기 제4 패턴을 전기적으로 접속하는 제5 패턴과,

상기 반도체 패키지가 실장된 영역으로부터 상기 제3 패턴이 형성된 방향으로 위치하는 상기 기판의 단부면에 평판형으로 형성되며, 상기 제3 패턴과 상기 제4 패턴을 전기적으로 접속하는 제6 패턴을 포함하고,

상기 제1∼제6 패턴이 루프 안테나로서 기능하는 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재한 RFID 태그.

(부기 13) 상기 반도체 패키지는, 상기 신호 단자로서 제1 신호 단자와 제2 신호 단자를 포함하고,

상기 안테나 패턴은, 상기 제2 배선층에 대하여 상기 제1 배선층과는 반대측에 배치된 제3 배선층에 형성되며, 비아홀, 또는, 상기 기판의 측면에 형성된 도체 패턴을 통해 상기 제1 신호 단자와 전기적으로 접속된 제3 패턴을 포함하고, 상기 제2 패턴은, 상기 제2 신호 단자에 대하여 비아홀을 통해 전기적으로 접속되며,

상기 제3 패턴의 전위가 그라운드가 되고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴이 평면 패치 안테나로서 기능하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 RFID 태그.

(부기 14) 상기 반도체 패키지는, 상기 신호 단자로서 제1 신호 단자와 제2 신호 단자를 포함하고,

상기 안테나 패턴은,

상기 제1 신호 단자에 접촉되는 제1 패턴과,

상기 기판 상의 제1 패턴과 동일한 면에 상기 제1 패턴과 이격되어 형성되어, 상기 제2 신호 단자에 접촉되는 제2 패턴을 포함하며,

상기 제1 패턴이 다이폴 안테나의 한쪽 엘리먼트로서 기능하고, 상기 제2 패턴이 다이폴 안테나의 다른 쪽 엘리먼트로서 기능하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 RFID 태그.

(부기 15) 상기 더미 단자는, 상기 반도체 패키지의 내부 회로와 전기적으로 절연되어 있고, 상기 제1 패턴 또는 상기 제2 패턴 중 어느 한쪽과 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 14에 기재한 RFID 태그.

(부기 16) 상기 반도체 패키지에 있어서, 상기 더미 단자는, 상기 반도체 칩이 봉입된 패키지 외장의 적어도 대향하는 2변으로부터 외측으로 연장된 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 15 중 어느 하나에 기재한 RFID 태그.

10 : IC 패키지
11 : 외장
12 : IC 칩
13 : 리드 프레임
14a, 14b : 본딩 와이어
20 : 기판
100 : RFID 태그
111, 112 : 안테나 패턴
T1∼T12 : 접속 단자

Claims

비접촉 통신형의 반도체 칩이 그 내부에 봉입되고, 상기 반도체 칩에 전기적으로 접속되어 상기 반도체 칩이 신호를 송수신하기 위한 신호 단자와 상기 반도체 칩과 전기적으로 절연되어 있는 더미 단자를 포함하는 복수의 접속 단자가, 그 외부에 배치된 반도체 패키지와,
상면에 상기 반도체 패키지가 실장되는 기판과,
상기 기판의 상면과 평행한 면에 적어도 형성되어 상기 신호 단자와 전기적으로 접속되는 평판형의 안테나 패턴
을 구비하며,
상기 안테나 패턴은, 상기 더미 단자를 포함하는 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 적어도 일부와 겹쳐져 연장되어 있고,
상기 안테나 패턴은,
상기 기판의 상면에 배치된 제1 배선층의 영역 중 상기 반도체 패키지가 실장된 영역을 제외한 영역에 형성된 제1 패턴과,
상기 제1 배선층과는 별도의 제2 배선층의 영역 중 적어도 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 일부를 포함하는 영역에 형성되며, 상기 제1 패턴 및 상기 신호 단자와 각각 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 제2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
삭제
제1항에 있어서, 상기 반도체 패키지는, 상기 신호 단자로서 제1 신호 단자와 제2 신호 단자를 포함하고,
상기 안테나 패턴은,
상기 제1 배선층에 있어서, 상기 반도체 패키지가 실장된 영역을 사이에 두고 상기 제1 패턴과는 반대측에 형성된 제3 패턴과,
상기 제2 배선층의 영역 중, 상기 제1 패턴의 하측 영역의 일부와 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 일부를 포함하는 영역에 형성되며, 상기 제1 패턴 및 상기 제1 신호 단자와 각각 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 상기 제2 패턴과,
상기 제2 배선층의 영역 중, 상기 제3 패턴의 하측 영역의 일부와 상기 반도체 패키지의 하측 영역의 일부를 포함하는 영역에 형성되고, 상기 제3 패턴 및 상기 제2 신호 단자와 각각 비아홀을 통해 전기적으로 접속되며, 상기 제2 패턴과 이격된 제4 패턴을 포함한 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제3항에 있어서, 상기 안테나 패턴은,
상기 제2 배선층에 대하여 상기 제1 배선층과는 반대측에 배치된 제3 배선층에 형성된 제5 패턴과,
상기 반도체 패키지가 실장된 영역으로부터 상기 제1 패턴이 형성된 방향으로 위치하는 상기 기판의 단부면에 평판형으로 형성되고, 상기 제1 패턴과 상기 제5 패턴을 전기적으로 접속하는 제6 패턴과,
상기 반도체 패키지가 실장된 영역으로부터 상기 제3 패턴이 형성된 방향으로 위치하는 상기 기판의 단부면에 평판형으로 형성되며, 상기 제3 패턴과 상기 제5 패턴을 전기적으로 접속하는 제7 패턴을 포함하고,
상기 제1∼제7 패턴이 루프 안테나로서 기능하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제1항에 있어서, 상기 반도체 패키지는, 상기 신호 단자로서 제1 신호 단자와 제2 신호 단자를 포함하고,
상기 안테나 패턴은, 상기 제1 배선층에 있어서, 상기 반도체 패키지가 실장된 영역을 사이에 두고 반대측에 형성된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 있어서의, 상기 반도체 패키지가 실장된 영역측의 단부에 돌출하여 형성된 제2 영역을 포함하는 제3 패턴으로서, 상기 제2 영역이, 상기 접속 단자 중 상기 제1 신호 단자와만 접촉되는 제3 패턴을 포함하며,
상기 제2 패턴은, 상기 제2 신호 단자와 비아홀을 통해 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 패키지에 있어서, 상기 더미 단자는, 상기 반도체 칩이 봉입된 패키지 외장의 적어도 대향하는 2변으로부터 외측으로 연장된 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.