TWI602345B - 包含通信功能之記憶卡 - Google Patents

Description

包含通信功能之記憶卡 [相關申請案]

本申請案享有以美國臨時專利申請案62/215,970號(申請日：2015年9月9日)為基礎申請案之優先權。本申請案藉由參照該基礎申請案而包含基礎申請案之全部內容。

本發明之實施形態係關於包含通信功能之記憶卡。

最近，包含接近無線通信功能之高功能之行動電話或智慧型電話越來越普及，但其另一方面，對必要最小限度地保留功能而低價格化之行動電話或智慧型電話之需要亦在增大。

此種低價格且低功能之行動電話或智慧型電話其自身多不包含接近無線通信功能，但藉由於卡槽插入具有接近無線通信功能之記憶卡而可進行接近無線通信。

為了利用記憶卡進行接近無線通信而必須於記憶卡內之基板上安裝晶片天線。然而，於該基板形成有電路零件及電路圖案，該等會妨礙來自晶片天線內之線圈之磁通，根據揮起行動電話或智慧型電話之方向而有電波強度顯著變差之顧慮。

本發明之實施形態提供可進行穩定之接近無線通信之記憶卡。

本發明之一態樣之包含通信功能之記憶卡包含：基板，其具有第1安裝面、及與上述第1安裝面為相反側之第2安 裝面；記憶體晶片，其安裝於第1安裝面或上述第2安裝面上；接近無線通信電路，其配置於第1安裝面或上述第2安裝面上；電路圖案，其配置於上述第1安裝面之第1區域及隔著上述基板而與上述第1區域對向配置之上述第2安裝面之第2區域的至少一者，且連接於上述記憶體晶片及上述接近無線通信電路；及晶片天線，其安裝於上述第1安裝面之第3區域、或隔著上述基板而與上述第3區域對向配置之上述第2安裝面之第4區域。

1‧‧‧基板

2‧‧‧第1安裝面

3‧‧‧第2安裝面

4‧‧‧記憶體晶片

5‧‧‧晶片天線

6‧‧‧電路圖案

7‧‧‧第1區域

8‧‧‧第2區域

9‧‧‧第3區域

10‧‧‧第4區域

11‧‧‧焊墊

12‧‧‧端子

13‧‧‧虛設焊墊

14‧‧‧連接器

15‧‧‧接合線

21‧‧‧線圈

22‧‧‧圖案

23‧‧‧圖案

24‧‧‧圖案

31‧‧‧記憶卡

32‧‧‧電子機器

33‧‧‧卡槽

34‧‧‧通信裝置

a1‧‧‧箭頭線

a2‧‧‧箭頭線

x‧‧‧方向

y‧‧‧方向

z‧‧‧方向

圖1A係第1實施形態之記憶卡內之基板之第1安裝面之佈局圖。

圖1B係與第1安裝面為相反側之第2安裝面之佈局圖。

圖2係晶片天線之立體圖。

圖3係表示將電子機器揮起於通信裝置之情況之圖。

圖4A係表示圖1A之第1變化例之佈局圖。

圖4B係表示圖1B之第1變化例之佈局圖。

圖5A係表示圖1A之第2變化例之佈局圖。

圖5B係表示圖1B之第2變化例之佈局圖。

圖6A係表示圖1A之第3變化例之佈局圖。

圖6B係表示圖1B之第3變化例之佈局圖。

圖7係第2實施形態之記憶卡內之基板之第1安裝面之佈局圖。

圖8係表示圖7之第1變化例之佈局圖。

圖9A及圖9B係表示圖7之第2變化例之佈局圖。

圖10A及圖10B係表示圖7之第3變化例之佈局圖。

以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。

(第1實施形態)

圖1A係第1實施形態之記憶卡內之基板1之第1安裝面2之佈局圖，圖1B係與第1安裝面2為相反側之第2安裝面3之佈局圖。圖1B係自正面側透視記憶卡之佈局圖。圖1A及圖1B之記憶卡例如為SD(secure digital，安全數位)卡。

如圖1A所示般，記憶卡包含基板1，該基板1具有第1安裝面2、及與該第1安裝面2為相反側之第2安裝面3。以下，亦將基板1之第1安裝面2稱為正面，且將第2安裝面3稱為背面。

於基板1上安裝有記憶體晶片4與晶片天線5。又，於基板1上配置有電路圖案6與各種電路零件。電路圖案6及電路零件配置於基板1之第1安裝面2之第1區域7、及隔著基板1而與第1區域7對向配置之第2安裝面3之第2區域8的至少一者。又，晶片天線5安裝於基板1之第1安裝面2之第3區域9、或隔著基板1而與第3區域9對向配置之第2安裝面3之第4區域10。

此處，電路零件除包含各種IC(integrated circuit，積體電路)晶片以外，亦會存在包含電晶體或電容器、電阻元件等分立零件之情形。

安裝於第1區域7及第2區域8之IC晶片之一為記憶體晶片4。於圖1A之例中，記憶體晶片4安裝於第1區域7。記憶體晶片4之外形尺寸小於第1區域7之外形尺寸，記憶體晶片4以不自第1區域7突出之方式安裝。記憶體晶片4與第1區域7上之電路圖案6例如利用接合線連接。或者，亦可代替接合線，而利用焊料凸塊等將記憶體晶片4之接腳連接於第1區域7上之電路圖案6上之焊墊11。

除記憶體晶片4以外之IC晶片既可直接安裝於第1區域7或第2區域8，亦可安裝於記憶體晶片4之上表面(與第1安裝面2為相反側之面)。安裝於記憶體晶片4之上表面之IC晶片，藉由接合線而與例如安裝有記憶體晶片4之第1區域7內之電路圖案6連接。或者，IC晶片亦可藉由焊料凸塊等而安裝於記憶體晶片4之上表面。

記憶體晶片4內置有例如NAND快閃記憶體等非揮發記憶體。控制對非揮發記憶體之存取之記憶體控制器既可內置於記憶體晶片4，亦可為與記憶體晶片4不同之IC晶片。

此外，於第1區域7或第2區域8安裝有具有接近無線通信功能之IC晶片。內置於該IC晶片之接近無線通信功能之具體之無線方式任何均可。例如，可安裝內置有NFC(Near Field Communication，近場通信)、Bluetooth(藍牙)、TransferJet(閃傳)等任意接近無線通信功能之IC晶片。再者，亦可代替設置具有接近無線通信功能之IC晶片，而使用電路分立零件將具有接近無線通信功能之電路配置於圖案6上。本案說明書中，將具有接近無線通信功能之IC晶片與具有接近無線通信功能之電路總稱為接近無線通信電路。

於第1安裝面2之第3區域9或第2安裝面3之第4區域10安裝有晶片天線5。於圖1A之例中，於第3區域9安裝有晶片天線5。於第3區域9與第4區域10基本上未安裝電路圖案6。其中，晶片天線5必須藉由來自電路圖案6之信號而進行供電。於圖1A之情形時，來自電路圖案6之供電用之圖案延伸至第3區域9。該供電用之圖案連接於第3區域9內之2個焊墊11。另一方面，晶片天線5具有作為供電用之端子之2個端子12。該等2個端子12連接於對應之焊墊11。藉此，晶片天線5根據來自第1區域7內之電路圖案6之信號而被供電。再者，下文對晶片天線5之內部構成進行敍述。

此外，於安裝有晶片天線5之第3區域9設置有複數個虛設焊墊13。該等虛設焊墊13與記憶卡之信號傳輸或電源供給無關，而係用以強化晶片天線5之對於第1安裝面2之接合強度而設置。虛設焊墊13與晶片天線5藉由焊料凸塊等而接合。

如此，儘量不於第1安裝面2之第3區域9、及隔著基板1而與該第3區域9對向之第2安裝面3之第4區域10配置妨礙來自晶片天線5之磁通 的導電構件。

如圖1B所示般，於記憶卡之基板1之第2安裝面3之第2區域8，設置有沿一端邊配置之複數個連接器14。連接器14具有符合例如SD卡之規格之形狀及配置。又，於第2區域8配置有與連接器14連接之電路圖案6，亦存在根據需要而安裝有電路零件之情形。

如上述般，第2區域8隔著基板1而與第1安裝面2之第1區域7對向配置，但第1區域7與第2區域8之面積未必相同。同樣，第2安裝面3之第4區域10隔著基板1而與第1安裝面2之第3區域9對向配置，但第3區域9與第4區域10之面積未必相同。

於第4區域10基本上不配置電路圖案6，且亦不配置導電性之電路零件等。即，儘量不於第4區域10配置妨礙來自晶片天線5之磁通之導電構件。

第1安裝面2之第3區域9與第2安裝面3之第4區域10，配置於較第1安裝面2之第1區域7與第2安裝面3之第2區域8更遠離連接器14之側。接近連接器14之側於在將記憶卡插入於行動電話或智慧型電話等電子機器之卡槽時被收納於電子機器之內部，因此有來自晶片天線5內之線圈之磁通被電子機器本體阻斷之顧慮。由此，於儘量遠離連接器14之側配置晶片天線5則不會妨礙來自晶片天線5內之線圈的磁通。又，於儘量接近連接器14之場所配置記憶體晶片4等電路零件則可使經由連接器14之信號傳輸高速化。因該等理由而於圖1A之例中，於較遠離連接器14之場所即第3區域9配置晶片天線5，且儘量不於第4區域10配置導電構件。

圖2係晶片天線5之立體圖。晶片天線5例如為立方體形狀，於晶片天線5之內部設置有以螺旋狀之圖案形成之線圈21。圖2中將晶片天線5之較短方向設為x，將較長方向設為y，且將高度方向設為z。

線圈21之上表面之圖案22係與上表面之較短方向x大致平行地以 特定間隔配置有複數個。又，線圈21之下表面之圖案23係於向下表面之較短方向x及較長方向y傾斜的方向以特定間隔配置有複數個。

該等上表面之圖案22與下表面之圖案23係以於上表面及下表面之法線方向z延伸之圖案24接合。以該等圖案22~24形成螺旋狀之線圈21。

與線圈21交鏈之磁通之大部分如箭頭線a1所示般於晶片天線5之較長方向y傳輸。又，晶片天線5之下表面之圖案於自較短方向x及較長方向y傾斜之方向延伸，因此與線圈21交鏈之磁通之一部分如箭頭線a2所示般，亦於晶片天線5之上表面及下表面之法線方向傳輸。

於圖1A及圖1B之y方向傳輸之磁通無受第1安裝面2及第2安裝面3上之電路圖案6或電路零件妨礙之顧慮。又，本實施形態中，如圖1A及圖1B所示般，於第1安裝面2之第3區域9與第2安裝面3之第4區域10除配置有晶片天線5以外，儘量不配置電路圖案6或電路零件，因此亦幾乎不會妨礙於z方向(紙面之正背方向)傳輸之磁通。

由此，如圖3所示般，即便於將本實施形態記憶卡31插入於行動電話或智慧型電話等電子機器32之卡槽33，且使電子機器32於圖3之z方向移動而揮起於接近無線通信用之通信裝置34時，能以與使電子機器32於x方向或y方向移動而揮起於通信裝置34時同樣之通信距離進行穩定之接近無線通信。

於圖1A及圖1B中表示將記憶體晶片4與晶片天線5安裝於基板1之第1安裝面2側之例，但亦可如圖4A及圖4B所示般將記憶體晶片4與晶片天線5配置於基板1之第2安裝面3側。該情形時，記憶體晶片4安裝於第2區域8內，且晶片天線5安裝於第4區域10內。

又，亦可如圖5A及圖5B所示般，記憶體晶片4安裝於第1安裝面2之第1區域7內，晶片天線5安裝於第2安裝面3之第4區域10內。

進而，亦可如圖6A及圖6B所示般，記憶體晶片4安裝於第2安裝 面3之第3區域9內，晶片天線5安裝於第1安裝面2之第2區域8內。

如此，本實施形態中，於儘量遠離記憶卡31之連接器14之場所即第1安裝面2之第3區域9、或第2安裝面3之第4區域10安裝晶片天線5，且儘量不於第3區域9與第4區域10配置電路圖案6等導電構件。藉此，不會妨礙自晶片天線5內之線圈21放射之磁通，從而晶片天線5之電波特性提高。藉此，即便於將本實施形態之記憶卡31插入於行動電話或智慧型電話等電子機器32之卡槽33之狀態下使電子機器32自任意方向接近於接近無線通信用之通信裝置，亦可進行穩定之接近無線通信。

(第2實施形態)

第2實施形態係以重疊之方式配置記憶體晶片4與晶片天線5。

圖7係第2實施形態之記憶卡31內之基板1之第1安裝面2之佈局圖。第2安裝面3之佈局圖與圖1B大致相同，因此省略。

圖7之安裝於第1安裝面2之記憶體晶片4係大於第1實施形態之記憶體晶片4，且橫跨第1安裝面2之第1區域7與第3區域9而配置。記憶體晶片4之封裝由環氧樹脂等樹脂構件形成，來自晶片天線5內之線圈21之磁通通過封裝。其中，於記憶體晶片4之內部設置有接腳及電路圖案6等導電構件。該等導電構件會妨礙磁通，因此記憶體晶片4內之導電構件最好儘可能不配置於第3區域9。一般而言，記憶體晶片4內之導電構件配置於記憶體晶片4之中央部附近，因此認為較多的是在配置於第1安裝面2之端部附近之第3區域9配置記憶體晶片4內之樹脂構件。

因此，本實施形態中，將晶片天線5配置於位於記憶體晶片4之端部側之第3區域9。更具體而言，晶片天線5利用接著劑接著於記憶體晶片4之上表面、即記憶體晶片4之與第1安裝面2之接觸面之相反側的面。

第1實施形態中，將晶片天線5之供電用之2個端子12連接於電路圖案6之焊墊，但本實施形態中，將2個端子12利用接合線15連接於第1區域7內之電路圖案6。

自晶片天線5內之線圈21放射之磁通之一部分於基板1之厚度方向傳輸，但由於在第1安裝面2之第3區域9與第2安裝面3之第4區域10基本上不存在電路圖案6等導電構件，因此無妨礙磁通之顧慮。藉此，可獲得與第1實施形態同樣之電波特性。

圖7中表示將記憶體晶片4與晶片天線5均安裝於第1安裝面2側之例，但可任意地將晶片與晶片天線5安裝於第1安裝面2與第2安裝面3之任一者。

圖8表示將晶片以橫跨第2安裝面3之第3區域9與第4區域10之方式安裝且將晶片天線5安裝於晶片上之例。

圖9A及圖9B表示將晶片安裝於第1安裝面2、且將晶片天線5安裝於第2安裝面3之第4區域10之例。圖7及圖8中，將晶片天線5利用接合線15連接於第1安裝面2或第2安裝面3，但圖9B中，與圖1A同樣地，將第4區域10內之焊墊11連接於晶片天線5之端子12。

圖10A及圖10B表示將晶片安裝於第2安裝面3且將晶片天線5安裝於第1安裝面2之第2區域8之例。圖10A亦與圖9B同樣將第3區域9內之焊墊11連接於晶片天線5之端子12。

如此，第2實施形態中，即便晶片之尺寸未收斂於第1區域7或第3區域9內，只要晶片內之導電構件不重疊於第2區域8或第4區域10則無妨礙來自晶片天線5內之線圈21之磁通的顧慮，可獲得與第1實施形態同樣之優異之電波特性。

對本發明之若干實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為例而提出者，並未意圖限定發明之範圍。該等新穎之實施形態能夠以其他各種形態實施，且可於不脫離發明主旨之範圍進行各種省略、替 換、變更。該等實施形態或其變化包含於發明之範圍或主旨中，並且包含於申請專利範圍中所記載之發明及其均等之範圍。

1‧‧‧基板

2‧‧‧第1安裝面

4‧‧‧記憶體晶片

5‧‧‧晶片天線

6‧‧‧電路圖案

7‧‧‧第1區域

9‧‧‧第3區域

11‧‧‧焊墊

12‧‧‧端子

13‧‧‧虛設焊墊

x‧‧‧方向

y‧‧‧方向

Claims (8)

1. 一種包含通信功能之記憶卡，其包含：基板，其具有第1安裝面、及與上述第1安裝面為相反側之第2安裝面；記憶體晶片，其安裝於第1安裝面或上述第2安裝面上；接近無線通信電路，其配置於第1安裝面或上述第2安裝面上；電路圖案，其配置於上述第1安裝面之第1區域、及隔著上述基板而與上述第1區域對向配置之上述第2安裝面之第2區域的至少一者，且連接於上述記憶體晶片及上述接近無線通信電路；及晶片天線，其安裝於上述第1安裝面之第3區域、或隔著上述基板而與上述第3區域對向配置之上述第2安裝面之第4區域；其中上述第1、2區域與上述第3、4區域不同。
2. 如請求項1之記憶卡，其包含2個焊墊，該等焊墊配置於安裝有上述晶片天線之上述第3區域或上述第4區域，且連接於上述電路圖案，並且分別連接於上述晶片天線之供電用之2個端子。
3. 如請求項1之記憶卡，其包含虛設焊墊，該虛設焊墊配置於安裝有上述晶片天線之上述第3區域或上述第4區域，且連接於上述晶片天線。
4. 如請求項1之記憶卡，其中上述第1安裝面及上述第2安裝面之至少一者包含對卡槽插卸自如之連接器，上述第3區域配置於較上述第1區域更遠離上述連接器之側，且上述第4區域配置於較上述第2區域更遠離上述連接器之側。
5. 如請求項1之記憶卡，其中上述記憶體晶片安裝於上述第1安裝 面之上述第1區域內，且上述晶片天線安裝於上述第1安裝面之上述第3區域、或上述第2安裝面之上述第4區域內。
6. 如請求項1之記憶卡，其中上述記憶體晶片安裝於上述第2安裝面之上述第2區域內，且上述晶片天線安裝於上述第1安裝面之上述第3區域、或上述第2安裝面之上述第4區域內。
7. 如請求項1之記憶卡，其中上述記憶體晶片橫跨上述第1安裝面之上述第1區域及上述第3區域而安裝，或橫跨上述第2安裝面之上述第2區域及上述第4區域而安裝，上述記憶體晶片內之導電構件配置於上述第1區域或上述第2區域，上述晶片天線安裝於上述第1安裝面之上述第3區域、或上述第2安裝面之上述第4區域內。
8. 如請求項7之記憶卡，其中上述晶片天線接著於上述記憶體晶片上，且包含將上述晶片天線之供電用之2個端子分別連接於上述電路圖案之2個接合線。