KR20090024663A - 무선 ｉｃ 디바이스 및 전자기기 - Google Patents

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Abstract

전용 안테나를 형성하지 않아 소형화를 달성할 수 있으며, 임피던스의 정합도 용이한 무선 IC 디바이스 및 전자기기를 얻는다.
송수신 신호를 처리하는 무선 IC 칩(5)과, 상기 무선 IC 칩(5)을 실장한 프린트 배선 회로 기판(20)과, 상기 회로 기판(20)에 형성된 전극(21)과, 무선 IC 칩(5)과 전기적으로 도통되는 동시에 전극(21)과 전자계 결합하도록 회로 기판(20)에 형성된 루프 형상 전극(22)을 구비한 무선 IC 디바이스. 전극(21)이 루프 형상 전극(22)을 개재하여 무선 IC 칩(5)과 결합하여 고주파 신호를 송수신한다. 무선 IC 칩(5)과 루프 형상 전극(22) 사이에, 공진 회로 및/또는 정합 회로를 포함하는 급전 회로 기판이 개재되어 있어도 된다.
무선 IC 디바이스, 무선 IC 칩, 전극, 루프, 급전 회로 기판

Description

무선 ＩＣ 디바이스 및 전자기기{RADIO FREQUENCY IC DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 무선 IC 디바이스, 특히 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템에 이용되는 무선 IC 칩을 갖는 무선 IC 디바이스 및 상기 무선 IC 디바이스를 구비한 전자기기에 관한 것이다.
최근, 물품의 관리 시스템으로서 유도 전자계를 발생시키는 리더 라이터(reader writer)와 물품이나 용기 등에 부착된 소정의 정보를 저장한 IC 칩(IC 태그, 무선 IC 칩이라고도 칭함)을 비접촉 방식으로 통신하여 정보를 전달하는 RFID 시스템이 개발되고 있다.
특허문헌 1에는 IC 칩과 프린트 배선 회로 기판 내에 형성된 안테나를 구비한 RFID 태그가 기재되어 있다. 이 RFID 태그에서는 프린트 배선 회로 기판 내의 안테나와 상기 기판의 주면(主面)상에 실장된 IC 칩을 전기적으로 도통 상태로 접속하고 있다. 그리고, 안테나를 프린트 배선 회로 기판 내에 배치함으로써 RFID 태그를 소형화하고 있다.
그러나 이 RFID 태그에서는 전용 안테나를 형성하고 있기 때문에 안테나 제작 공정이 필요해 비용이 상승하며, 또한 설치 공간도 필요해 대형화된다. 특히, 특허문헌 1의 도 2에 나타낸 바와 같이 안테나를 미앤더(meander) 형상으로 하면, 복수층에 걸쳐 내층 전극을 가공할 필요가 있어 제작 공정이 길어진다. 또한, IC 칩과 안테나의 임피던스를 정합하기 위한 정합부가 필요하게 되고, 그 정합부를 안테나와 IC 칩의 접속부에 형성하면 안테나 형상이 커져, IC 칩을 변경하면 안테나 형상 등도 변경할 필요가 있다.
[특허문헌 1] 일본국 공표특허공보 평11-515094호
따라서 본 발명의 목적은 전용 안테나를 형성하지 않아 소형화를 달성할 수 있으며, 임피던스의 정합도 용이한 무선 IC 디바이스 및 상기 무선 IC 디바이스를 구비한 전자기기를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1형태인 무선 IC 디바이스는,
송수신 신호를 처리하는 무선 IC 칩과,
상기 무선 IC 칩을 실장한 회로 기판과,
상기 회로 기판에 형성된 전극과,
상기 무선 IC 칩과 결합되는 동시에, 상기 전극과 결합하도록 상기 회로 기판에 형성된 루프(loop) 형상 전극을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2형태인 무선 IC 디바이스는,
송수신 신호를 처리하는 무선 IC와 인덕턴스 소자를 포함하고, 상기 인덕턴스 소자가 상기 무선 IC와 결합되어 있는 급전 회로 기판으로 구성된 전자(電磁) 결합 모듈과,
상기 전자 결합 모듈을 실장한 회로 기판과,
상기 회로 기판에 형성된 전극과,
상기 급전 회로 기판과 결합되는 동시에, 상기 전극과 결합하도록 상기 회로 기판에 형성된 루프 형상 전극을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 무선 IC 디바이스에서는, 무선 IC 칩 또는 급전 회로 기판과 예를 들면 그라운드 전극 등의 회로 기판에 형성된 전극이 루프 형상 전극을 개재하여 결합되며, 회로 기판에 형성된 전극이 무선 IC(칩)의 방사판(안테나)으로서 기능한다. 즉, 상기 전극으로 수신된 신호에 의해 루프 형상 전극을 개재하여 무선 IC(칩)가 동작되고, 상기 무선 IC(칩)로부터의 응답 신호가 루프 형상 전극을 개재하여 상기 전극에서 외부로 방사된다. 따라서, 반드시 전용 안테나를 제작할 필요가 없으며 그것을 설치할 공간도 필요로 하지 않는다. 또한, 루프 형상 전극으로 무선 IC(칩)와 상기 전극의 임피던스를 정합시킬 수 있어 반드시 별도 정합부를 형성할 필요가 없으므로, 무선 IC(칩)와 상기 전극의 신호 전달 효율이 향상한다.
제2형태인 무선 IC 디바이스에서는, 예를 들면 무선 IC 칩 등의 무선 IC와 루프 형상 전극 사이에 급전 회로 기판이 개재되어 있다. 이 급전 회로 기판은 인덕턴스 소자를 갖는 공진 회로 및/또는 정합 회로를 포함하는 것으로, 공진 회로 및/또는 정합 회로에 의해 사용 주파수가 실질적으로 설정되며, RFID 시스템의 사용 주파수에 따라 무선 IC를 변경했을 경우, 공진 회로 및/또는 정합 회로의 설계를 변경하기만 하면 되고, 방사판(전극)의 형상이나 사이즈, 배치, 혹은 루프 형상 전극과 전극 또는 급전 회로 기판과의 결합 상태까지 변경할 필요는 없다. 또한, 공진 회로 및/또는 정합 회로는 무선 IC와 전극의 임피던스 정합 기능도 구비할 수 있어, 무선 IC와 전극의 신호 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 무선 IC 디바이스에서는, 무선 IC(칩) 또는 급전 회로 기판과 결합하고 있는 루프 형상 전극을 다층 구조를 이루는 회로 기판의 복수의 층상에 형성해도 된다.
또한 무선 IC(칩)는 본 무선 IC 디바이스가 부착되는 물품에 관한 각종 정보가 메모리되어 있는 것 이외에, 정보를 고쳐쓰기 할 수 있어도 되고, RFID 시스템 이외의 정보 처리 기능을 갖고 있어도 된다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 회로 기판에 기설(旣設)된 전극을 안테나로서 이용할 수 있어 반드시 별도 부품으로서 안테나를 배치할 필요가 없어지므로, 무선 IC 디바이스 내지 상기 디바이스를 탑재한 기기를 소형화할 수 있다. 또한, 루프 형상 전극 및/또는 급전 회로 기판에 포함되는 공진 회로 및/또는 정합 회로에 임피던스 정합 기능을 부여할 수 있어 반드시 별도 정합부를 형성할 필요가 없다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제1실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도이다.
도 2는 무선 IC 칩을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제2실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제3실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도, (C)는 짧은 변 방향 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제4실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제5실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도, (C)는 짧은 변 방향 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제6실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제7실시예를 나타내며, (A)는 평면도, (B)는 긴 변 방향 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제8실시예에서의 회로 기판을 나타내는 분해 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제9실시예에서의 회로 기판을 나타내는 분해 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제10실시예에서의 회로 기판을 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제11실시예에서의 회로 기판의 요부를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제12실시예에서의 회로 기판을 나타내는 분해 평면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제13실시예에서의 회로 기판을 나타내는 분해 평면도이다.
도 15는 공진 회로의 제1예를 내장한 급전 회로 기판을 나타내는 분해 사시도이다.
도 16은 공진 회로의 제2예를 형성한 급전 회로 기판을 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 전자기기의 하나의 실시예인 휴대전화를 나타내는 사시도이다.
도 18은 상기 휴대전화에 내장되어 있는 프린트 배선 회로 기판을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스 및 전자기기의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 한편, 각 도면에서 공통되는 부품, 부분은 동일 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
(제1실시예, 도 1 및 도 2 참조)
도 1에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제1실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는, 소정 주파수의 송수신 신호를 처리하는 무선 IC 칩(5)과, 상기 무선 IC 칩(5)을 실장한 프린트 배선 회로 기판(20)과, 상기 회로 기판(20)에 형성된 그라운드 전극(21) 및 루프 형상 전극(22)으로 구성되어 있다. 그라운드 전극(21) 및 루프 형상 전극(22)은 각각 프린트 배선 회로 기판(20)의 주면상에 도체 페이스 트의 도포나, 회로 기판(20)상에 형성한 금속박을 에칭하는 것 등으로 형성되어 있다.
무선 IC 칩(5)은 클럭 회로, 로직 회로, 메모리 회로 등을 포함하고, 필요한 정보가 메모리되어 있으며, 도 2에 나타내는 바와 같이 이면에 입출력 단자 전극(6, 6) 및 실장용 단자 전극(7, 7)이 형성되어 있다. 입출력 단자 전극(6, 6)이 루프 형상 전극(22)의 양 끝에 형성한 접속용 전극(22a, 22b)에 금속 범프(8)로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 회로 기판(20)상에는 한쌍의 접속용 전극(22c, 22d)이 형성되며, 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(7, 7)이 이 접속용 전극(22c, 22d)에 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
루프 형상 전극(22)은 그라운드 전극(21)의 엣지부에 대하여 수평 방향으로 근접하여 형성되며, 이 양자는 전계에 의해 결합하고 있다. 즉, 루프 형상 전극(22)을 그라운드 전극과 동일 면상에 근접시킴으로써, 루프 형상 전극(22)으로부터 수직 방향으로 루프 형상의 자계(H)(도 1(A)의 점선 참조)가 발생하고, 그 자계(H)가 그라운드 전극(21)에 대하여 수직으로 교차함으로써 그라운드 전극(21)의 엣지부에 루프 형상의 전계(E)(도 1(A)의 일점쇄선 참조)가 여진된다. 이 루프 형상 전계(E)에 의해 더욱 루프 형상 자계(H)가 유기(誘起)됨으로 인해, 루프 형상 전계(E)와 루프 형상 자계(H)가 그라운드 전극(21)의 전면에 퍼져 가, 고주파 신호를 공중에 방사한다. 이와 같이 그라운드 전극(21)과 루프 형상 전극(22)을 동일 주면상에 근접시키고, 또한 절연 상태로 배치함으로써 양자를 확실하게 전자계 결합시킬 수 있어 방사 특성이 향상한다.
이상과 같이 루프 형상 전극(22)이 그라운드 전극(21)과 전자계에 의해 결합함으로써, 리더 라이터로부터 방사되어 그라운드 전극(21)으로 수신된 고주파 신호가 루프 형상 전극(22)을 개재하여 무선 IC 칩(5)에 공급되어 무선 IC 칩(5)이 동작한다. 한편, 무선 IC칩(5)으로부터의 응답 신호가 루프 형상 전극(22)을 개재하여 그라운드 전극(21)에 전달되며, 그라운드 전극(21)으로부터 리더 라이터에 방사된다.
그라운드 전극(21)은 본 무선 IC 디바이스가 수용되는 전자기기의 프린트 배선 회로 기판(20)에 기설된 것을 이용해도 된다. 혹은, 전자기기에 탑재되어 있는 다른 전자부품의 그라운드 전극으로서 사용된다. 따라서, 이 무선 IC 디바이스에서는 전용 안테나를 제작할 필요가 없으며 그것을 설치할 공간도 필요로 하지 않는다. 나아가, 그라운드 전극(21)은 큰 사이즈로 형성되어 있기 때문에 방사 이득이 향상한다.
또한, 루프 형상 전극(22)은 그 길이, 전극 폭 및 그라운드 전극(21)과의 간격 등을 정합함으로써, 무선 IC 칩(5)과 그라운드 전극(21)의 임피던스의 정합을 취할 수 있다.
(제2실시예, 도 3 참조)
도 3에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제2실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는 기본적으로는 상기 제1실시예와 동일한 구성으로 이루어지며, 그라운드 전극(21) 및 루프 형상 전극(22)을 프린트 배선 회로 기판(20)의 이면에 형성한 것이다. 회로 기판(20)의 표면에는 접속용 전극(24a∼24d)이 형성되어 있으며, 루프 형상 전극(22)의 양 단부(端部)와는 접속용 전극(24a, 24b)이 비어 홀(via-hole) 도체(23)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 접속용 전극(24a∼24d)은 도 1에 나타낸 접속용 전극(22a∼22d)에 상당하는 것으로, 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(6, 6, 7, 7)(도 2 참조)에 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
그라운드 전극(21)과 루프 형상 전극(22)의 결합 상태는 상기 제1실시예와 동일하며, 본 제2실시예의 작용 효과는 제1실시예와 동일하다. 특히, 회로 기판(20)의 표면에 다른 전자부품을 실장하는 공간을 크게 설정할 수 있다.
(제3실시예, 도 4 참조)
도 4에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제3실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는 루프 형상 전극(25)을 프린트 배선 회로 기판(20)의 표면에 형성한 접속용 전극(25a, 25b)과 비어 홀 도체(28, 28)와 내부전극(29)으로 형성한 것이다. 이 루프 형상 전극(25)은 회로 기판(20)의 이면에 형성한 그라운드 전극(21)과 전계 결합하고 있다. 접속용 전극(25a, 25b)과 접속용 전극(25c, 25d)이 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(6, 6, 7, 7)(도 2 참조)과 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
루프 형상 전극(25)은 그라운드 전극(21)에 대하여 수직 방향으로 근접하여 형성되며, 이 양자는 전계에 의해 결합하고 있다. 즉, 루프 형상 전극(25)에서는 자속(磁束)이 그라운드 전극(21)의 면 부근에 발생하고, 그라운드 전극(21)에서는 그 자계와 직교하는 전계가 발생한다. 이로 인해, 그라운드 전극(21)에 전계 루프 가 여진되고, 이 전계 루프로 인해 발생한 자계 루프와 그라운드 전극(21)의 전면에 퍼져 가, 고주파 신호를 공중에 방사한다. 이와 같이 그라운드 전극(21)에 대하여 루프 형상 전극(25)을 수직 방향으로 근접시키고, 또한 절연 상태로 배치함으로써, 루프 형상 전극(25)의 배치(즉, 무선 IC 칩(5)의 배치)의 자유도가 커진다.
본 제3실시예의 동작은 상기 제1실시예와 기본적으로 동일하며, 그 작용 효과도 제1실시예에서 설명한 바와 같다. 특히, 루프 형상 전극(25)을 프린트 배선 회로 기판(20)의 내부에 형성함으로써, 외부로부터의 자계의 침입으로 인한 방해 등이 감소한다. 그라운드 전극(21)을 회로 기판(20)의 내부에 형성해도 된다. 이 경우에는 회로 기판(20)의 표리면에 커다란 빈 공간이 생기므로, 다른 배선을 형성하거나 전자부품을 실장함으로써 집적 밀도를 높일 수 있다.
(제4실시예, 도 5 참조)
도 5에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제4실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는 프린트 배선 회로 기판(20)의 표면에 형성한 그라운드 전극(21)의 일측부에 컷아웃(cutout)(21a)을 형성함으로써 루프 형상 전극(31)을 형성한 것으로, 접속용 전극(31a, 3lb)이 무선 IC 칩(5)의 입출력 단자 전극(6, 6)(도 2 참조)과 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 회로 기판(20)의 표면에 형성한 접속용 전극(31c, 31d)이 무선 IC 칩(5)의 실장용 단자 전극(7, 7)과 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
본 제4실시예에서 루프 형상 전극(31)은 그라운드 전극(21)과 전기적으로 도통 상태로 결합하고, 이 루프 형상 전극(31)이 개재함으로써 무선 IC 칩(5)과 그라 운드 전극(21)이 결합한다. 제4실시예의 동작은 상기 제1실시예와 기본적으로 동일하며, 그 작용 효과도 제1실시예에서 설명한 바와 같다.
(제5실시예, 도 6 참조)
도 6에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제5실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는 기본적으로는 상기 제4실시예와 마찬가지로, 그라운드 전극(21)과 루프 형상 전극(32)을 전기적으로 도통 상태로 결합시킨 것이다. 상세하게는 루프 형상 전극(32)은 프린트 배선 회로 기판(20)의 표면에 형성한 접속용 전극(33a, 33b)과 비어 홀 도체(34, 34)로 형성되어 있다. 그라운드 전극(21)은 회로 기판(20)의 이면에 형성되어 있으며, 비어 홀 도체(34, 34)의 상단(上端)이 접속용 전극(33a, 33b)과 전기적으로 접속되고, 하단(下端)이 그라운드 전극(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 접속용 전극(33a, 33b)과 접속용 전극(33c, 33d)이 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(6, 6, 7, 7)(도 2 참조)과 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
본 제5실시예에서 루프 형상 전극(32)은 그라운드 전극(21)과 전기적으로 도통 상태로 결합하고, 이 루프 형상 전극(32)이 개재함으로써 무선 IC 칩(5)과 그라운드 전극(21)이 결합한다. 제5실시예의 동작은 상기 제1실시예와 기본적으로 동일하며, 그 작용 효과도 제1실시예에서 설명한 바와 같다.
(제6실시예, 도 7 참조)
도 7에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제6실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는 무선 IC 칩(5)을 급전 회로 기판(10)에 탑재하여 전자 결합 모듈(1) 을 구성하고, 상기 전자 결합 모듈(1)을 프린트 배선 회로 기판(20)에 형성한 루프 형상 전극(35)에 전기적으로 접속한 것이다. 루프 형상 전극(35)은 상기 제1실시예에서 나타낸 루프 형상 전극(22)과 마찬가지로, 회로 기판(20)의 표면에 형성한 그라운드 전극(21)에 근접하여 배치되며, 그라운드 전극과 자계에 의해 결합하고 있다.
무선 IC 칩(5)은 도 2에 나타낸 입출력 단자 전극(6, 6)이 급전 회로 기판(10)의 표면에 형성한 전극(12a, 12b)(도 15 및 도 16 참조)에 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되고, 실장용 단자 전극(7, 7)이 전극(12c, 12d)에 금속 범프(8)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 급전 회로 기판(10)의 표면과 무선 IC 칩(5)의 이면 사이에는 양자의 접합 강도를 향상시키는 효과도 갖는 보호막(9)이 형성되어 있다.
급전 회로 기판(10)은 인덕턴스 소자를 갖는 공진 회로(도 7에서는 생략)를 내장한 것으로, 이면에는 외부 전극(19a, 19b)(도 15 및 도 16 참조)이 형성되고, 표면에는 접속용 전극(12a∼12d)(도 15 및 도 16 참조)이 형성되어 있다. 외부 전극(19a, 19b)은 기판(10)에 내장된 공진 회로와 전자계 결합하고, 루프 형상 전극(35)의 접속용 전극(35a, 35b)과는 도시하지 않은 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 도통 상태로 접속되어 있다. 한편, 이 전기적인 접속에는 솔더 등을 이용해도 된다.
즉, 급전 회로 기판(10)에는 소정의 공진 주파수를 갖는 공진 회로가 내장되어 있으며, 무선 IC 칩(5)에서 발신된 소정의 주파수를 갖는 송신 신호를 외부 전 극(19a, 19b) 및 루프 형상 전극(35)을 개재하여 그라운드 전극(21)에 전달하고, 또한 그라운드 전극(21)으로 받은 신호로부터 소정의 주파수를 갖는 수신 신호를 선택하여 무선 IC 칩(5)에 공급한다. 그로 인해, 이 무선 IC 디바이스는 그라운드 전극(21)으로 수신된 신호에 의해 무선 IC 칩(5)이 동작되고, 상기 무선 IC 칩(5)으로부터의 응답 신호가 그라운드 전극(21)에서 외부로 방사된다.
상기 전자 결합 모듈(1)에서는, 급전 회로 기판(10)의 이면에 형성한 외부 전극(19a, 19b)이 기판(10)에 내장된 공진 회로와 전자계 결합함과 함께, 안테나로서 기능하는 그라운드 전극(21)과 전계 결합하고 있는 루프 형상 전극(35)과 전기적으로 도통하고 있다. 전자 결합 모듈(1)로서는 비교적 사이즈가 큰 안테나 소자를 별도 부품으로서 탑재할 필요가 없어 소형으로 구성할 수 있다. 나아가, 급전 회로 기판(10)도 소형화되어 있으므로, 무선 IC 칩(5)은 이러한 소형의 급전 회로 기판(10)에 탑재하면 되며, 종래부터 널리 사용되고 있는 IC 실장기 등을 이용할 수 있어 실장 비용이 저감한다. 또한, 사용 주파수대를 변경할 때에는 공진 회로의 설계를 변경하기만 하면 된다.
또한, 급전 회로 기판(10) 내에 형성되는 소자로서는 인덕턴스 소자뿐이어도 된다. 인덕턴스 소자는 무선 IC 칩(5)과 방사판(그라운드 전극(21))의 임피던스 정합 기능을 갖고 있다.
(제7실시예, 도 8 참조)
도 8에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제7실시예를 나타낸다. 이 무선 IC 디바이스는 상기 제6실시예와 마찬가지로, 무선 IC 칩(5)을 급전 회로 기판(10) 에 탑재하여 전자 결합 모듈(1)을 구성하고, 상기 전자 결합 모듈(1)을 프린트 배선 회로 기판(20)에 형성한 루프 형상 전극(36)에 전기적으로 접속한 것이다. 루프 형상 전극(36)은 상기 제4실시예에서 나타낸 루프 형상 전극(31)과 마찬가지로, 그라운드 전극(21)의 일측부에 컷아웃(21a)을 형성함으로써 루프 형상 전극으로 한 것으로, 접속용 전극(36a, 36b)이 급전 회로 기판(10)의 이면에 형성한 외부 전극(19a, 19b)과 도시하지 않은 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 도통 상태로 접속되어 있다. 한편, 본 제7실시예에서의 급전 회로 기판(10)의 구성, 작용은 상기 제6실시예와 동일하고, 루프 형상 전극(36)의 작용은 상기 제4실시예와 동일하다.
(제8실시예, 도 9 참조)
도 9에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제8실시예에서의 프린트 배선 회로 기판(40)을 분해한 상태로 나타낸다. 이 회로 기판(40)은 복수의 유전체층 또는 자성체층을 적층하여 이루어지는 다층 기판으로서, 표면의 제1층(4lA), 제2층(41B), 제3층(41C) 및 이면의 제4층(41D)상에 루프 형상 전극(51A∼51D)을 형성한 것이다.
각 루프 형상 전극(51A∼51D)은 상기 제4실시예(도 5 참조)와 마찬가지로, 각 층(41A∼41D)상에 형성한 그라운드 전극(50A∼50D)에 컷아웃(50a∼50d)을 형성함으로써 만든 것이다. 제1층(41A)상에 형성한 루프 형상 전극(51A)의 접속용 전극(52a, 52b)이 무선 IC 칩(5)의 입출력 단자 전극(6, 6)과 전기적으로 접속되고,혹은 급전 회로 기판(10)(전자 결합 모듈(1))과 전자계 결합하고 있다. 또한, 각 그라운드 전극(50A∼50D)은 비어 홀 도체에 의해 전기적으로 도통 상태로 해도 된다. 한편, 안테나로서 기능하는 전극은 반드시 그라운드 전극일 필요는 없다.
그런데 도 1을 참조하여 설명하면, 루프 형상 전극(22)은 그라운드 전극(21)을 안테나로서 기능시키기 위해 이용되고 있으며, 루프 형상 전극(22)도 임피던스 변환의 기능을 갖고 있다. 구체적으로는, 루프 형상 전극(22)은 그 접속용 전극(22a, 22b) 사이에서 루프 형상에 기인하는 임피던스를 갖고 있다. 그리고, 전극(22a, 22b)과 결합되는 무선 IC 칩(5) 또는 급전 회로 기판(10)으로부터 송신되는 신호에 상당하는 전류는 루프 형상을 따라 흐른다.
접속용 전극(22a, 22b)에서의 임피던스(Z)는 실수부(R)와 허수부(X)의 합으로 표시되고, 루프 형상 전극(22)의 형상이 작아지면 전류 경로 길이도 짧아지기 때문에, 루프 형상 전극(22)에서 발생하는 저항(R)도 작아진다. 전류 경로 길이가 짧아지면 그 전류에 의해 발생하는 인덕턴스(L)에 따른 임피던스(X=ωL)도 작아진다. 휴대전화 등의 기기의 소형화 등으로 루프 형상 전극(22)의 배치 공간이 작아진 경우, 루프 형상 전극(22)의 임피던스가 지나치게 작아져 버려, 무선 IC 칩이나 급전(공진/정합) 회로와의 임피던스의 차가 커져, 무선 IC 칩(5)이나 급전 회로에서 방사판으로 충분한 전력을 전달할 수 없게 된다는 문제가 발생한다.
이 문제를 해결하기 위해서는 루프 형상 전극(22)의 임피던스(Z)를 크게 할 필요가 있으며, 실수부(R) 또는 허수부(X)를 크게 할 필요가 있다. 제8실시예부터 이하에 나타내는 제13실시예는 이러한 문제를 해결하기 위한 것이다. 따라서, 본 제8실시예는 그라운드 전극(50A)이 안테나로서 기능하여 상기 제1실시예와 동일한 작용 효과를 발휘하는 동시에, 특히 제1층(41A)상에 형성되어 무선 IC 칩(5) 또는 급전 회로 기판(10)과 결합되는 루프 형상 전극(51A)을 다른 루프 형상 전극(51B∼51D)보다도 큰 사이즈로 하고 있기 때문에, 통신시에 루프 형상 전극(51A)에 흐르는 전류 경로가 길어지고, 저항(R)이 커지는 동시에 실수부(R)가 커져 결과적으로 임피던스(Z)를 크게 할 수 있다.
(제9실시예, 도 10 참조)
도 10에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제9실시예에서의 프린트 배선 회로 기판(40)을 분해한 상태로 나타낸다. 본 제9실시예는 상기 제8실시예와 기본적으로 동일한 구성을 갖고 있으며, 다른 것은 무선 IC 칩(5) 또는 급전 회로 기판(10)과 결합되는 접속용 전극(54a, 54b)(제1층(41A)상에 형성되어 있음)을 제2층(41B)상에 형성한 루프 형상 전극(51B)에 비어 홀 도체(54c)로 전기적으로 접속하고, 상기 루프 형상 전극(51B)을 다른 루프 형상 전극(51A ,51C, 51D)보다도 큰 사이즈로 한 점에 있다. 따라서, 본 제9실시예의 작용 효과는 제8실시예와 동일하다.
(제10실시예, 도 11 참조)
도 11에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제10실시예에서의 프린트 배선 회로 기판(20)을 나타낸다. 이 회로 기판(20)의 표면에 형성한 그라운드 전극(21)에 컷아웃(2lb)을 형성하는 동시에, 상기 컷아웃(2lb)에 루프 형상 전극(31)을 형성하고, 또한 상기 루프 형상 전극(31)의 내측에 미앤더 형상의 정합 전극(37)을 배치한 것이다. 정합 전극(37)의 단부인 접속용 전극(37a, 37b)에 무선 IC 칩(5) 또는 급전 회로 기판(10)이 결합된다.
본 제10실시예에서도 그라운드 전극(21)이 안테나로서 기능하여, 상기 제1실시예와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 나아가, 루프 형상 전극(31)의 내측에 배치한 미앤더 형상의 정합 전극(37)으로 인해 루프 형상 전극(31)의 전류 경로가 길어지고, 저항(R)이 커지는 동시에 실수부(R)가 커져 결과적으로 임피던스(Z)를 크게 할 수 있다. 한편, 도 11에서의 정합 전극(37)의 형상은 하나의 예이며, 컷아웃(2lb)의 형상이나 크기 등에 맞춰서 변경해도 상관없다.
(제11실시예, 도 12 참조)
도 12는 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제11실시예에서의 프린트 배선 회로 기판(20)의 요부를 나타낸다. 본 제11실시예는 상기 제10실시예와 기본적으로 동일한 구성을 갖고 있으며, 다른 것은 내측에 미앤더 형상의 정합 전극(37)을 배치한 루프 형상 전극(31)을 그라운드 전극(21)의 컷아웃(2lc)에 형성하고, 루프 형상 전극(31)을 상기 제1실시예와 마찬가지로 그라운드 전극(21)과 전계에 의해 결합시킨 점에 있다.
정합 전극(37)의 단부인 접속용 전극(37a, 37b)에 무선 IC 칩(5) 또는 급전 회로 기판(10)이 결합되는 점도 제10실시예와 동일하며, 그라운드 전극(21)이 안테나로서 기능하여 상기 제1실시예 및 제10실시예와 동일한 작용 효과를 발휘한다.
(제12실시예, 도 13 참조)
도 13에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제12실시예에서의 프린트 배선 회로 기판(40)을 분해한 상태로 나타낸다. 이 회로 기판(40)은 상기 제8실시예(도 9 참조)와 마찬가지로 복수의 유전체층 또는 자성체층을 적층하여 이루어지는 다층 기판으로서, 표면의 제1층(41A), 제2층(41B), 제3층(41C) 및 이면의 제4층(41D)상에 루프 형상 전극(51A∼51D)을 형성한 것이다.
루프 형상 전극(51A∼51D)은 각 층(41A∼4lD)상에 형성한 그라운드 전극(50A∼50D)에 컷아웃(50a∼50d)을 형성함으로써 만든 것이다. 제1층(41A)상에 형성한 접속용 전극(55a, 55b)이 무선 IC 칩(5)의 입출력 단자 전극(6, 6)과 전기적으로 접속되고, 혹은 급전 회로 기판(10)(전자 결합 모듈(1))과 전자계 결합하고 있다. 또한, 각 그라운드 전극(50A∼50D)은 비어 홀 도체에 의해 전기적으로 도통 상태로 해도 된다. 한편, 안테나로서 기능하는 전극은 반드시 그라운드 전극일 필요는 없다.
또한, 루프 형상 전극(51B, 51C)의 내측에 정합 전극(56a, 56b, 57a, 57b)이 배치되어 있다. 접속용 전극(55a)은 비어 홀 도체(58a)를 개재하여 정합 전극(57a)의 한쪽 끝에 접속되며, 상기 정합 전극(57a)의 다른쪽 끝은 비어 홀 도체(58b)를 개재하여 정합 전극(56a)의 한쪽 끝에 접속되어 있다. 상기 정합 전극(56a)의 다른쪽 끝은 비어 홀 도체(58c)를 개재하여 그라운드 전극(50A)의 한쪽 끝(50Aa)에 접속되어 있다. 또한, 접속용 전극(55b)은 비어 홀 도체(58d)를 개재하여 정합 전극(57b)의 한쪽 끝에 접속되며, 상기 정합 전극(57b)의 다른쪽 끝은 비어 홀 도체(58e)를 개재하여 정합 전극(56b)의 한쪽 끝에 접속되어 있다. 상기 정합 전극(56b)의 다른쪽 끝은 비어 홀 도체(58f)를 개재하여 그라운드 전극(50A)의 다른쪽 끝(50Ab)에 접속되어 있다.
본 제12실시예에서도 그라운드 전극(50A)이 안테나로서 기능하여, 상기 제1실시예와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 나아가, 루프 형상 전극(51B, 51C)의 내측에 배치한 정합 전극(56a, 56b, 57a, 57b)에 의해 루프 형상 전극(51A)의 전류 경로가 길어지고, 저항(R)이 커지는 동시에 실수부(R)가 커져 결과적으로 임피던스(Z)를 크게 할 수 있다. 특히, 본 제12실시예에서는 정합 전극(56a, 56b, 57a, 57b)이 다층 구조로 형성되어 있기 때문에, 소형이어도 전류 경로 길이를 길게 할 수 있어 비교적 큰 임피던스(Z)를 얻을 수 있다.
(제13실시예, 도 14 참조)
도 14에 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스의 제13실시예에서의 프린트 배선 회로 기판(40)을 분해한 상태로 나타낸다. 이 회로 기판(40)은 상기 제8 및 제12실시예와 마찬가지로 복수의 유전체층 또는 자성체층을 적층하여 이루어지는 다층 기판으로서, 표면의 제1층(41A), 제2층(41B), 제3층(41C) 및 이면의 제4층(41D)상에 루프 형상 전극(51A∼51D)을 형성한 것이다.
루프 형상 전극(51A∼51D)은 각 층(41A∼41D)상에 형성한 그라운드 전극(50A∼50D)에 컷아웃(50a∼50d)을 형성함으로써 만든 것이다. 제1층(41A)상에 형성한 접속용 전극(61)과 그라운드 전극(50A)의 한쪽 끝(50Aa)이 무선 IC 칩(5)의 입출력 단자 전극(6, 6)과 전기적으로 접속되고, 혹은 급전 회로 기판(10)(전자 결합 모듈(1))과 전자계 결합하고 있다. 또한, 각 그라운드 전극(50A∼50D)은 비어 홀 도체에 의해 전기적으로 도통 상태로 해도 된다. 한편, 안테나로서 기능하는 전극은 반드시 그라운드 전극일 필요는 없다.
또한, 루프 형상 전극(51B, 51C)의 내측에 정합 전극(62, 63)이 배치되어 있다. 접속용 전극(61)은 비어 홀 도체(64a)를 개재하여 정합 전극(63)의 한쪽 끝에 접속되며, 상기 정합 전극(63)의 다른쪽 끝은 비어 홀 도체(64b)를 개재하여 정합 전극(62)의 한쪽 끝에 접속되어 있다. 상기 정합 전극(62)의 다른쪽 끝은 비어 홀 도체(64c)를 개재하여 그라운드 전극(50A)의 다른쪽 끝(50Ab)에 접속되어 있다.
본 제13실시예에서도 그라운드 전극(50A)이 안테나로서 기능하여, 상기 제1실시예와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 나아가, 루프 형상 전극(51B, 51C)의 내측에 배치한 정합 전극(62, 63)으로 인해 루프 형상 전극(51A)의 전류 경로가 길어지고, 저항(R)이 커지는 동시에 실수부(R)가 커져 결과적으로 임피던스(Z)를 크게 할 수 있다. 특히, 본 제13실시예에서는 정합 전극(62, 63)이 다층 구조로 형성되어 있기 때문에, 상기 제12실시예와 마찬가지로 소형이어도 전류 경로 길이를 길게 할 수 있어 비교적 큰 임피던스(Z)를 얻을 수 있다.
(공진 회로의 제1예, 도 15 참조)
급전 회로 기판(10)에 내장된 공진 회로의 제1예를 도 15에 나타낸다. 이 급전 회로 기판(10)은 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(11A∼11H)를 적층, 압착, 소성한 것으로, 시트(11A)에는 접속용 전극(12a, 12b)과 전극(12c, 12d)과 비어 홀 도체(13a, 13b)가 형성되고, 시트(11B)에는 커패시터 전극(18a)과 도체 패턴(15a, 15b)과 비어 홀 도체(13c~13e)가 형성되며, 시트(llC)에는 커패시터 전극(18b)과 비어 홀 도체(13d~13f)가 형성되어 있다. 또한, 시트(11D)에는 도체 패턴(16a, 16b)과 비어 홀 도체(13e, 13f, 14a, 14b, 14d)가 형성되고, 시트(11E)에는 도체 패턴(16a, 16b)과 비어 홀 도체(13e, 13f, 14a, 14c, 14e)가 형성되고, 시트(11F)에는 커패시터 전극(17)과 도체 패턴(16a, 16b)과 비어 홀 도체(13e, 13f, 14f, 14g)가 형성되고, 시트(llG)에는 도체 패턴(16a, 16b)과 비어 홀 도체(13e, 13f, 14f, 14g)가 형성되며, 시트(llH)에는 도체 패턴(16a, 16b)과 비어 홀 도체(13f)가 형성되어 있다.
이상의 시트(11A∼11H)를 적층함으로써, 비어 홀 도체(14c, 14d, 14g)로 나선 형상으로 접속된 도체 패턴(16a)으로 인덕턴스 소자(L1)가 구성되고, 비어 홀 도체(14b, 14e, 14f)로 나선 형상으로 접속된 도체 패턴(16b)으로 인덕턴스 소자(L2)가 구성되며, 커패시터 전극(18a, 18b)으로 커패시턴스 소자(C1)가 구성되고, 커패시터 전극(18b, 17)으로 커패시턴스 소자(C2)가 구성된다.
인덕턴스 소자(L1)의 한쪽 끝은 비어 홀 도체(13d), 도체 패턴(15a), 비어 홀 도체(13c)를 개재하여 커패시터 전극(18b)에 접속되고, 인덕턴스 소자(L2)의 한쪽 끝은 비어 홀 도체(14a)를 개재하여 커패시터 전극(17)에 접속된다. 또한, 인덕턴스 소자(L1, L2)의 다른쪽 끝은 시트(11H)상에서 하나로 모아져, 비어 홀 도체(13e), 도체 패턴(15b), 비어 홀 도체(13a)를 개재하여 접속용 전극(12a)에 접속되어 있다. 또한, 커패시터 전극(18a)은 비어 홀 도체(13b)를 개재하여 접속용 전극(12b)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 접속용 전극(12a, 12b)이 금속 범프(8)를 개재하여 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(6, 6)과 전기적으로 접속된다. 전극(12c, 12d)은 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(7, 7)에 접속된다.
또한, 급전 회로 기판(10)의 이면에는 외부 전극(19a, 19b)이 도체 페이스트의 도포 등으로 형성되며, 외부 전극(19a)은 인덕턴스 소자(L)(L1, L2)와 자계에 의해 결합하고, 외부 전극(19b)은 비어 홀 도체(13f)를 개재하여 커패시터 전극(18b)에 전기적으로 접속된다. 외부 전극(19a, 19b)이 루프 형상 전극(35 또는 36)의 접속용 전극(35a, 35b 또는 36a, 36b)에 전기적으로 접속되는 것은 상술한 바와 같다.
한편, 이 공진 회로에서 인덕턴스 소자(L1, L2)는 2개의 도체 패턴(16a, 16b)을 병렬로 배치한 구조로 하고 있다. 2개의 도체 패턴(16a, 16b)은 각각 선로 길이가 다르며, 다른 공진 주파수로 할 수 있어 무선 IC 디바이스를 광대역화할 수 있다.
한편, 각 세라믹 시트(11A∼11H)는 자성체의 세라믹 재료로 이루어지는 시트이어도 되고, 급전 회로 기판(10)은 종래부터 이용되고 있는 시트 적층법, 후막(厚膜) 인쇄법 등의 다층 기판의 제작 공정으로 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 상기 시트(11A∼11H)를 예를 들면 폴리이미드나 액정 폴리머 등의 유전체로 이루어지는 플렉시블 시트로 형성하고, 상기 시트상에 후막 형성법 등으로 전극이나 도체를 형성하고, 그들 시트를 적층하여 열압착 등으로 적층체로 하여 인덕턴스 소자(L1, L2)나 커패시턴스 소자(C1, C2)를 내장시켜도 된다.
상기 급전 회로 기판(10)에서 인덕턴스 소자(L1, L2)와 커패시턴스 소자(C1, C2)는 평면 투시로 다른 위치에 형성되고, 인덕턴스 소자(L1, L2)에 의해 외부 전극(19a)과 자계적으로 결합하고, 외부 전극(19b)은 커패시턴스 소자(C1)를 구성하 는 한쪽의 전극이 되고 있다.
따라서, 급전 회로 기판(10)상에 상기 무선 IC 칩(5)을 탑재한 전자 결합 모듈(1)은 도시하지 않은 리더 라이터로부터 방사되는 고주파 신호(예를 들면, UHF 주파수대)를 그라운드 전극(21)으로 수신하고, 루프 형상 전극(35 또는 36)을 개재하여 외부 전극(19a, 19b)과 자계 결합 및 전계 결합하고 있는 공진 회로를 공진 시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선 IC 칩(5)에 공급한다. 한편, 이 수신 신호로부터 소정의 에너지를 추출하여, 이 에너지를 구동원으로서 무선 IC 칩(5)에 메모리되어 있는 정보를 공진 회로로 소정의 주파수로 정합시킨 후, 외부 전극(19a, 19b) 및 루프 형상 전극(35 또는 36)을 개재하여 그라운드 전극(21)에 전달하고, 상기 그라운드 전극(21)으로부터 리더 라이터에 송신, 전송한다.
급전 회로 기판(10)에서는 인덕턴스 소자(L1, L2)와 커패시턴스 소자(C1, C2)로 구성된 공진 회로로 공진 주파수특성이 결정된다. 그라운드 전극(21)에서 방사되는 신호의 공진 주파수는 공진 회로의 자기 공진 주파수에 의해 실질적으로 결정된다.
그런데, 공진 회로는 무선 IC 칩(5)의 임피던스와 그라운드 전극(21)의 임피던스를 정합시키기 위한 매칭 회로를 겸하고 있다. 급전 회로 기판(10)은 인덕턴스 소자나 커패시턴스 소자로 구성된 공진 회로와는 별도로 형성된 매칭 회로를 구비하고 있어도 된다(이런 의미에서 공진 회로를 정합 회로라고도 칭함). 공진 회로에 매칭 회로의 기능도 부가하고자 하면, 공진 회로의 설계가 복잡해지는 경향이 있다. 공진 회로와는 별도로 매칭 회로를 형성하면 공진 회로, 매칭 회로를 각각 독 립하여 설계할 수 있다. 또한, 상기 루프 형상 전극(35, 36)은 임피던스 정합 기능이나 공진 회로로서의 기능을 구비하고 있어도 된다. 그 경우, 루프 형상 전극의 형상이나 방사판이 되는 그라운드 전극의 사이즈 등도 고려하여 급전 회로 기판(10) 내의 공진 회로(정합 회로)를 설계함으로써 방사 특성을 향상시킬 수 있다.
(공진 회로의 제2예, 도 16 참조)
급전 회로 기판(70)에 형성한 공진 회로의 제2예를 도 16에 나타낸다. 이 급전 회로 기판(70)은 플렉시블 PET 필름 등으로 이루어지고, 기판(70)상에, 인덕턴스 소자(L)를 구성하는 나선 형상의 도체 패턴(72)과, 커패시턴스 소자(C)를 구성하는 커패시터 전극(73)을 형성한 것이다. 도체 패턴(72) 및 커패시터 전극(73)으로부터 추출된 전극(12a, 12b)은 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(6, 6)과 전기적으로 접속된다. 또한, 기판(70)상에 형성된 전극(12c, 12d)은 무선 IC 칩(5)의 단자 전극(7, 7)에 전기적으로 접속된다.
급전 회로 기판(70)에서는 인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C)로 공진 회로를 구성하고, 각각 대향하는 상기 전극(35a, 35b) 또는 상기 전극(36a, 36b)의 사이에서 자계 결합 및 전계 결합하여, 소정 주파수의 고주파 신호를 송수신하는 점은 상기 제1예와 동일하다. 특히, 제2예에서는 급전 회로 기판(70)이 플렉시블 필름으로 구성되어 있기 때문에 전자 결합 모듈(1)이 저배화(低背化)된다. 또한, 인덕턴스 소자(L)에 관해서는 도체 패턴(72)의 선 폭이나 선 간격을 변경함으로써 인덕턴스 값을 변경하여 공진 주파수를 미(微)정합할 수 있다.
한편, 제2예에서도 인덕턴스 소자(L)는 2개의 도체 패턴(72)을 나선 형상으 로 배치하고, 나선 중심부에서 2개의 도체 패턴(72)을 접속하고 있다. 이들 2개의 도체 패턴(72)은 각각 다른 인덕턴스 값(L1, L2)을 갖고 있으며, 각각의 공진 주파수를 다른 값으로 설정할 수 있어, 상기 제1예와 마찬가지로 무선 IC 디바이스의 사용 주파수대를 광대역화할 수 있다.
(전자기기, 도 17 및 도 18 참조)
다음으로 본 발명에 따른 전자기기의 하나의 실시예로서 휴대전화를 설명한다. 도 17에 나타내는 휴대전화(80)는 복수의 주파수에 대응하고 있으며, 지상파 디지털 신호, GPS 신호, WiFi 신호, CDMA나 GSM 등의 통신용 신호가 입력된다.
케이싱(casing)(81) 내에는 도 18에 나타내는 바와 같이 프린트 배선 회로 기판(20)이 설치되어 있다. 이 프린트 배선 회로 기판(20)에는 무선 통신용 회로(90)와 전자 결합 모듈(1)이 배치되어 있다. 무선 통신용 회로(90)는 IC(91)와 회로 기판(20)에 내장된 발룬(balun)(92)과 BPF(93)와 콘덴서(94)로 구성되어 있다. 무선 IC 칩(5)을 탑재한 급전 회로 기판(10)은 프린트 배선 회로 기판(20)상에 형성한 그라운드 전극(21)과 결합하고 있는 루프 형상 전극(예를 들면, 제6실시예에서는 부호 35 참조, 제7실시예에서는 부호 36 참조)상에 탑재되어 무선 IC 디바이스를 구성하고 있다.
(기타 실시예)
한편, 본 발명에 따른 무선 IC 디바이스 및 전자기기는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.
예를 들면, 고주파 신호를 송수신하기 위한 전극은 그라운드 전극뿐 아니라, 회로 기판에 형성되어 있는 각종 전극을 사용할 수 있다. 또한, 공진 회로는 다양한 구성의 것을 채용할 수 있다. 상기 실시예에 나타낸 외부 전극이나 급전 회로 기판의 재료는 어디까지나 예시이며, 필요한 특성을 갖는 재료라면 임의의 것을 사용할 수 있다. 또한, 무선 IC의 기능을 급전 회로 기판에 포함시켜 무선 IC와 급전 회로를 하나의 기판에 형성해도 된다. 이로 인해 무선 IC 디바이스를 소형화, 저배화할 수 있다.
상기 제1~5실시예에서 무선 IC 칩 대신에 제6 및 제7실시예에 나타낸 전자 결합 모듈(1)을 이용해도 된다.
무선 IC 칩을 급전 회로 기판에 실장하는 데에 금속 범프 이외의 처리를 이용해도 된다. 또한, 무선 IC 칩의 전극과 급전 회로 기판의 접속용 전극 사이에 유전체를 배치하여 상기 양 전극을 용량 결합해도 상관없다. 나아가, 무선 IC 칩과 루프 형상 전극을, 혹은 급전 회로 기판과 루프 형상 전극을 용량 결합해도 상관없다.
또한, 무선 IC 디바이스가 실장되는 기기는 휴대전화 등의 무선 통신기기에 한정되지 않으며, 그라운드 전극을 갖는 회로 기판을 구비한 각종 기기(예를 들면, 텔레비전이나 냉장고 등의 가전제품)이어도 된다.
이상과 같이, 본 발명은 무선 IC 칩을 갖는 무선 IC 디바이스 및 상기 무선 IC 디바이스를 구비한 전자기기에 유용하며, 특히 전용 안테나를 형성하지 않아 소형화를 달성할 수 있으며, 임피던스의 정합도 용이한 점에서 우수하다.

Claims (18)

  1. 송수신 신호를 처리하는 무선 IC 칩과,
    상기 무선 IC 칩을 실장한 회로 기판과,
    상기 회로 기판에 형성된 전극과,
    상기 무선 IC 칩과 결합되는 동시에, 상기 전극과 결합하도록 상기 회로 기판에 형성된 루프(loop) 형상 전극을 포함한 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  2. 송수신 신호를 처리하는 무선 IC와 인덕턴스 소자를 포함하며, 상기 인덕턴스 소자가 상기 무선 IC와 결합되어 있는 급전 회로 기판으로 구성된 전자(電磁) 결합 모듈과,
    상기 전자 결합 모듈을 실장한 회로 기판과,
    상기 회로 기판에 형성된 전극과,
    상기 급전 회로 기판과 결합되는 동시에, 상기 전극과 결합하도록 상기 회로 기판에 형성된 루프 형상 전극을 포함한 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 급전 회로 기판에 공진 회로를 형성한 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 급전 회로 기판에 정합 회로를 형성한 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극과 상기 회로 기판에 형성된 전극이 상기 회로 기판의 동일 주면(主面)상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극 및 상기 회로 기판에 형성된 전극 중 적어도 한쪽을 상기 회로 기판의 내부에 형성한 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극과 상기 회로 기판에 형성된 전극이 서로 절연 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극과 상기 회로 기판에 형성된 전극이 서로 전기적 도통(導通) 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 복수의 유전체층 또는 자성체층을 적층하여 이루어지는 다층 기판인 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극이 임피던스 정합 기능을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극이 상기 회로 기판의 한쪽 주면 및 적어도 1개의 유전체층상 또는 자성체층상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 층상에 형성된 상기 루프 형상 전극의 루프의 크기가 적어도 1개의 층상에서 다른 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    크기가 다른 상기 루프 형상 전극의 단부(端部)가 상기 무선 IC 칩 또는 상기 전자 결합 모듈과 결합하고 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 형상 전극의 내측에 정합 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  15. 제2항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전 회로 기판의 표면에, 상기 공진 회로 및/또는 상기 정합 회로와 전자계 결합하는 동시에, 상기 루프 형상 전극과 전기적으로 도통된 외부 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  16. 제2항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전 회로 기판은 다층 기판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  17. 제2항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전 회로 기판은 플렉시블 기판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 IC 디바이스.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 무선 IC 디바이스를 포함한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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