WO2010140429A1 - 無線icデバイス及びその製造方法 - Google Patents

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誠 長村
憲二 窪田
登 加藤
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株式会社村田製作所
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    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.

Definitions

  • the present invention relates to a wireless IC device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a wireless IC device used in an RFID (Radio Frequency Identification) system and a manufacturing method thereof.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • a reader / writer that generates an induction electromagnetic field and an IC tag (hereinafter referred to as a wireless IC device) that stores predetermined information attached to the article are communicated in a non-contact manner, and the information is transmitted.
  • a communicating RFID system has been developed.
  • a wireless IC device used in the RFID system for example, a device described in Patent Document 1 is known.
  • a wireless IC chip is mounted on a power supply circuit formed on a flexible sheet, while a radiation plate is disposed on another flexible sheet.
  • the power supply circuit and the radiation plate are capacitively coupled by bonding the two sheets.
  • an object of the present invention is to provide a wireless IC device that can prevent variations in the coupling capacitance value between the wireless IC element and the radiation electrode, and has good signal transmission efficiency, and a method for manufacturing the wireless IC device.
  • a wireless IC device includes: A wireless IC element having input / output electrodes; A first substrate having an intermediate electrode capacitively coupled to the input / output electrode with a capacitance value C1; A second substrate having a radiation electrode capacitively coupled to the intermediate electrode with a capacitance value C2 (where C1 ⁇ C2); It is provided with.
  • a method for manufacturing a wireless IC device includes: Mounting a wireless IC element having an input / output electrode on a first substrate having an intermediate electrode, and capacitively coupling the input / output electrode and the intermediate electrode with a capacitance value C1; Mounting the first substrate on which the wireless IC element is mounted on a second substrate having a radiation electrode, and capacitively coupling the intermediate electrode and the radiation electrode with a capacitance value C2 (where C1 ⁇ C2); It is provided with.
  • the wireless IC element and the radiation electrode are coupled with each other with capacitances C1 and C2 connected in series. That is, C1 and C2 are inserted in series on the wireless signal transmission path.
  • C1 and C2 are C1 ⁇ C2.
  • the total capacitance value C between the wireless IC element and the radiation electrode is governed by the smaller capacitance value C1.
  • the capacitance value C1 is formed between the input / output electrodes of the wireless IC element and the intermediate electrode provided on the first base material.
  • the wireless IC element can be mounted on the first substrate with high accuracy using a conventional IC mounting apparatus, and the capacitance value C1 hardly varies.
  • the capacitance value C2 is formed between the intermediate electrode and the radiation electrode. Even if the position accuracy is poor and the capacitance value C2 varies in the process of mounting the first substrate on the second substrate, the capacitance value C2 does not significantly affect the capacitance value C between the wireless IC element and the radiation electrode. . Therefore, variation in the capacitance value C between the wireless IC element and the radiation electrode is suppressed, and the signal transmission efficiency does not decrease.
  • variation in the coupling capacitance value between the wireless IC element and the radiation electrode can be prevented, signal emission / reception by the radiation electrode is stabilized, and signal transmission efficiency is not reduced.
  • the wireless IC device which is 1st Example is shown, (A) is sectional drawing, (B) is a top view, (C) is an equivalent circuit schematic. It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the radio
  • the wireless IC device which is 2nd Example is shown, (A) is sectional drawing, (B) is an equivalent circuit schematic, (C) is sectional drawing of a wireless IC element.
  • wireless IC device which is 3rd Example is shown, (A) is sectional drawing, (B) is an equivalent circuit schematic. It is sectional drawing which shows the radio
  • the wireless IC device which is 7th Example is shown, (A) is sectional drawing, (B) is explanatory drawing which shows a manufacturing process.
  • the wireless IC device has a wireless IC chip 5 (see FIG. 4) mounted on a power supply circuit board 4 and a resin layer 3.
  • the wireless IC element 1 encapsulates the chip 5, the first base material 11 having intermediate electrodes 12a and 12b, and the second base material 16 having radiation electrodes 15a and 15b.
  • the wireless IC chip 5 is connected to a power supply circuit (not shown) built in the power supply circuit board 4 by solder bumps 7, and input / output electrodes are formed on the surface of the power supply circuit board 4.
  • 2a and 2b are provided.
  • the wireless IC element 1 is attached to the first base material 11 with an insulating adhesive layer 13 so that the input / output electrodes 2a and 2b face the intermediate electrodes 12a and 12b.
  • the input / output electrodes 2a and 2b and the intermediate electrodes 12a and 12b are capacitively coupled with capacitance values C1a and C1b.
  • the basic module 8 what integrated the wireless IC element 1 and the 1st base material 11 is called the basic module 8.
  • the first base material 11 is attached to the second base material 16 with an insulating adhesive layer 14 so that the intermediate electrodes 12a and 12b face the radiation electrodes 15a and 15b.
  • the intermediate electrodes 12a and 12b and the radiation electrodes 15a and 15b are capacitively coupled with capacitance values C2a and C2b.
  • the first and second base materials 11 and 16 are made of an insulating material (dielectric material) such as PET film or paper.
  • a metal vapor deposition film such as Au or Ag, a coating film, or a metal thin film such as an aluminum foil is used.
  • An epoxy resin or the like is used as the adhesive layers 13 and 14.
  • the wireless IC chip 5 includes a clock circuit, a logic circuit, and a memory circuit, and is a well-known device that stores necessary information, and can transmit and receive a predetermined high-frequency signal.
  • the wireless IC device having the above configuration receives a high-frequency signal (for example, UHF frequency band or HF frequency band) radiated from a reader / writer (not shown) by the radiation electrodes 15a and 15b and is capacitive with the radiation electrodes 15a and 15b.
  • Energy is supplied to the wireless IC chip 5 by resonating the power feeding circuit (not shown) incorporated in the power feeding circuit board 4.
  • a predetermined energy is extracted from the received signal, and information stored in the wireless IC chip 5 is matched with a predetermined frequency by a power feeding circuit using this energy as a driving source, and then the radiation electrode is connected via the capacitive coupling.
  • Transmission signals are transmitted to 15a and 15b, and transmitted from the radiation electrodes 15a and 15b to the reader / writer.
  • an equivalent circuit of the wireless IC device of the first embodiment is as shown in FIG. 1C, and the wireless IC element 1 and the radiation electrodes 15a and 15b are connected in series with capacitance values C1a and C2a and capacitance. They are coupled with capacitances of values C1b and C2b.
  • the capacitance values are set to C1a, C1b ⁇ C2a, C2b.
  • the combined capacitance of the capacitance values C1a, C1b is 2 pF
  • the combined capacitance of the capacitance values C2a, C2b is 20 pF.
  • the capacitance values C1a and C1b are formed between the input / output electrodes 2a and 2b of the wireless IC element 1 and the intermediate electrodes 12a and 12b provided on the first base material 11.
  • the process of mounting the wireless IC element 1 on the first substrate 11 can be performed with high accuracy using a conventional IC mounting apparatus, and the capacitance value C1 (C1a, C1b) hardly varies.
  • capacitance values C2a and C2b are formed between the intermediate electrodes 12a and 12b and the radiation electrodes 15a and 15b.
  • the capacitance value C2 (C2a, C2b) is a wireless IC element. 1 and the capacitance value C between the radiation electrodes 15a and 15b are not significantly affected. Therefore, variation in the capacitance value C between the wireless IC element 1 and the radiation electrodes 15a and 15b is suppressed, and a decrease in signal transmission efficiency due to impedance mismatch can be suppressed.
  • C2 is preferably 5 to 10 times C1.
  • the size of the second base material 16 is larger than the size of the first base material 11.
  • the first base material 11 is configured in a small size including the small size wireless IC chip 5.
  • the 1st base material 11 of small size can be stuck on the 2nd base material 16 easily.
  • the wireless IC element 1 can be mounted with higher precision than when the wireless IC element 1 is mounted on the second substrate 16 having a large size.
  • first base material 11 and the intermediate electrodes 12a and 12b are flexible. Thereby, the handling of the basic module 8 becomes easy, and the first base material 11 can be easily attached to the second base material 16. Furthermore, the second base material 16 and the radiation electrodes 15a and 15b are also preferably flexible. This is because the wireless IC device itself can be attached to the surface of various shapes of the article.
  • the intermediate electrodes 12a and 12b are formed on the first base material 11 as a base material by an inkjet method, a screen printing method, or the like (see FIG. 2A).
  • a double-sided tape as the insulating adhesive layer 13 is stuck on the first base material 11 so as to cover the intermediate electrodes 12a and 12b (see FIG. 2B).
  • the wireless IC element 1 is attached to a predetermined location on the insulating adhesive layer 13 (see FIG. 2C). At this time, the wireless IC element 1 is attached with high accuracy so that the input / output electrodes 2a and 2b face the intermediate electrodes 12a and 12b at predetermined positions.
  • a double-sided tape as an insulating adhesive layer 14 is stuck on the first base material 11 so as to cover the wireless IC element 1 to form an assembly of the basic modules 8 (see FIG. 2D).
  • the basic module 8 is cut for each unit and attached to the base film 18 via the adhesive layer 19 (see FIG. 3B).
  • the base film 18 is turned upside down, and the basic module 8 is separated from the base film 18 one by one while the basic module 8 is insulated on the second base material 16 on which the radiation electrodes 15a and 15b are formed. It sticks through the adhesive layer 14 (see FIG. 3C).
  • the basic module 8 is attached so that the intermediate electrodes 12a and 12b face the radiation electrodes 15a and 15b at a predetermined position, but the accuracy of the attaching position is not required to be so strict as described above. It is.
  • the basic module 8 can take various forms. Modification 1 is shown in FIG.
  • the basic module 8 has the input / output electrodes 2a and 2b built in the power supply circuit board 4, and the other configuration is the same as that of the basic module 8 shown in FIG.
  • the input / output electrodes 2 a and 2 b are capacitively coupled to the intermediate electrodes 12 a and 12 b through the insulating adhesive layer 13 and the dielectric layer of the feeder circuit board 4.
  • the basic module 8 as the modified example 2 is obtained by omitting the power supply circuit board.
  • Input / output electrodes 2a and 2b are provided on the back surface of the wireless IC chip 5, and the input / output electrodes are provided.
  • 2a and 2b face the intermediate electrodes 12a and 12b through the insulating adhesive layer 13, and are capacitively coupled.
  • FIG. 6 Modification of manufacturing process, see FIG. 6
  • the manufacturing method shown in FIGS. 2 and 3 can be variously changed.
  • the modification is shown in FIG.
  • the cover sheet 20 is attached to the surface of the insulating adhesive layer 14 (see FIG. 6A).
  • the cover sheet 20 is peeled off, and the basic module 8 is attached to the second base material 16 (see FIG. 6B).
  • the process illustrated in FIG. 6B corresponds to the process illustrated in FIG.
  • the material of the cover sheet 20 is arbitrary.
  • the wireless IC device according to the second embodiment is provided with one input / output electrode 22 on the surface of the feeder circuit board 4, and the input / output electrode 22 is an intermediate sheet. Capacitive coupling is performed opposite to the electrode 21. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the equivalent circuit of the second embodiment is as shown in FIG. 7B.
  • the input / output electrode 22 and the intermediate electrode 21 are capacitively coupled with a capacitance value C1, and the capacitance value C1 is, for example, 4 pF.
  • the combined capacitance of the capacitance values C2a and C2b between the intermediate electrode 21 and the radiation electrodes 15a and 15b is, for example, 20 pF.
  • the insulating adhesive layer 14 is omitted, and the wireless IC element 1 is in contact with the second base material 16.
  • the wireless IC device according to the third embodiment has one radiation electrode 30 provided on the second substrate 16. Further, the point that one input / output electrode 22 is capacitively coupled to one intermediate electrode 21 is the same as in the second embodiment.
  • the equivalent circuit of the third embodiment is as shown in FIG. 8B.
  • the input / output electrode 22 and the intermediate electrode 21 are capacitively coupled with a capacitance value C1, and the intermediate electrode 21 and the radiation electrode 30 are capacitive. Coupled with value C2.
  • the capacitance value C1 is 3 pF, for example, and the capacitance value C2 is 20 pF, for example.
  • the radiation electrode 30 may have a wide area (for UHF frequency band) or a loop shape (for HF frequency band).
  • the wireless IC device according to the fourth embodiment has the wireless IC element 1 mounted on the first base 11 and covered with an insulating adhesive layer 41 (for example, epoxy resin).
  • the intermediate electrode 21 is attached to 41 to obtain the basic module 8.
  • this basic module 8 is stuck to the 2nd base material 16 which has the radiation electrode 30 via the insulating contact bonding layer 42 (for example, epoxy resin), and it is set as a wireless IC device.
  • the equivalent circuit in the fourth embodiment is the same as that in FIG.
  • the wireless IC device according to the fifth embodiment embeds the wireless IC element 1 in a soft insulating adhesive layer 43 (for example, a B-stage epoxy resin layer), and an intermediate electrode is embedded in the adhesive layer 43. 21 is pasted to make the basic module 8. And this basic module 8 is stuck to the 2nd base material 16 which has the radiation electrode 30 via the insulating adhesive layer 42, and it is set as a wireless IC device.
  • the equivalent circuit in the fifth embodiment is the same as that shown in FIG. In the fifth embodiment, the insulating adhesive layer 43 functions as the first base material.
  • the wireless IC element 1 is embedded in a soft insulating adhesive layer 43, and the adhesive layer 43 is formed on the intermediate electrode 21 formed on the first base material 11.
  • the basic module 8 is attached. And this basic module 8 is stuck to the 2nd base material 16 which has the radiation electrode 30 via the insulating adhesive layer 42, and it is set as a wireless IC device.
  • the equivalent circuit in the sixth embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the wireless IC device according to the seventh embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, and the insulating adhesive layer 14 is omitted. Therefore, as a manufacturing process, immediately after the process of FIG. 2C, the basic module 8 is cut into one unit, and the basic module 8 is attached onto the second base material 16 having the radiation electrodes 15a and 15b. (See FIG. 12B).
  • FIGS. 13 and 14 A wireless IC device according to the eighth embodiment will be described in accordance with its manufacturing process.
  • a plurality of wireless IC elements 1 are mounted on the first base material 11 at predetermined intervals (see FIG. 13A) and covered with an insulating adhesive layer 41 (see FIG. 13B).
  • the intermediate electrodes 12a and 12b are disposed on the insulating adhesive layer 41 (see FIG. 13C).
  • the intermediate electrodes 12 a and 12 b may be patterned into a predetermined shape after an electrode film is formed on the entire surface of the adhesive layer 41.
  • an insulating adhesive layer 42 is provided on the insulating adhesive layer 41 so as to cover the intermediate electrodes 12a and 12b (see FIG. 13D).
  • the basic module 8 is cut for each unit and attached to the base film 18 via the adhesive layer 19 (see FIG. 14A).
  • the base film 18 is turned upside down, and the basic module 8 is peeled from the base film 18 one by one, and the basic module 8 is pasted on the second base material 16 on which the radiation electrodes 15a and 15b are formed. Wear (see FIG. 14B).
  • the equivalent circuit in the eighth embodiment is the same as that in FIG. 1C, and the operational effects of the eighth embodiment are the same as in the first embodiment.
  • FIG. 15 A wireless IC device according to the ninth embodiment will be described in accordance with its manufacturing process.
  • a plurality of wireless IC elements 1 are embedded in the soft insulating adhesive layer 43 at a predetermined interval (see FIGS. 15A and 15B), and the intermediate electrodes 12a and 12b are arranged in the adhesive layer 43 (FIG. 15). (See (C)).
  • an insulating resin layer 42 is provided on the insulating resin layer 43 so as to cover the intermediate electrodes 12a and 12b (see FIG. 15D).
  • the basic module 8 is cut for each unit, and the basic module 8 is attached onto the second base material 16 on which the radiation electrodes 15a and 15b are formed (see FIG. 15E).
  • the equivalent circuit in the ninth embodiment is the same as that in FIG. 1C, and the operational effects of the ninth embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the wireless IC device and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be variously changed within the scope of the gist.
  • the present invention is useful for a wireless IC device and a method for manufacturing the wireless IC device, and is particularly excellent in that variation in coupling capacitance between the wireless IC element and the radiation electrode can be prevented and signal transmission efficiency is good. ing.

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Abstract

 無線IC素子と放射電極との結合容量値のばらつきを防止でき、信号の伝送効率の良好な無線ICデバイス及びその製造方法を得る。 入出力電極(2a),(2b)を有する無線IC素子(1)と、入出力電極(2a),(2b)と容量値(C1a),(C1b)で容量結合する中間電極(12a),(12b)を有する第1基材(11)と、中間電極(12a),(12b)と容量値C2a,C2bで容量結合する放射電極(15a),(15b)を有する第2基材(16)とからなる無線ICデバイス。C1a,C1bの合成容量C1はC2a,C2bの合成容量C2より小さい。

Description

無線ICデバイス及びその製造方法
 本発明は、無線ICデバイス及びその製造方法、特に、RFID(Radio Frequency Identification)システムに用いられる無線ICデバイス及びその製造方法に関する。
 近年、物品の管理システムとして、誘導電磁界を発生するリーダライタと物品に付された所定の情報を記憶したICタグ(以下、無線ICデバイスと称する)とを非接触方式で通信し、情報を伝達するRFIDシステムが開発されている。RFIDシステムに使用される無線ICデバイスとしては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。
 文献1に記載(例えば、その図5に記載)の無線ICデバイスでは、フレキシブルなシート上に形成された給電回路に無線ICチップを搭載し、一方、いま一つのフレキシブルなシートに放射板を配置し、前記二つのシートを接着することで、給電回路と放射板とを容量結合させている。
 しかしながら、この無線ICデバイスにおいては、シートの貼着に厳しい高精度が要求され、精度が悪いと無線ICチップと放射板との結合容量値がばらついてインピーダンスが設定値からずれる。これにて、放射板による信号の放射/受信が不安定になり、信号の伝送効率が低下するという問題点を有していた。
特開2008-160874号公報
 そこで、本発明の目的は、無線IC素子と放射電極との結合容量値のばらつきを防止でき、信号の伝送効率の良好な無線ICデバイス及びその製造方法を提供することにある。
 前記目的を達成するため、本発明の第1の形態である無線ICデバイスは、
 入出力電極を有する無線IC素子と、
 前記入出力電極と容量値C1で容量結合する中間電極を有する第1基材と、
 前記中間電極と容量値C2(但し、C1<C2)で容量結合する放射電極を有する第2基材と、
 を備えたことを特徴とする。
 本発明の第2の形態である無線ICデバイスの製造方法は、
 入出力電極を有する無線IC素子を中間電極を有する第1基材に搭載し、前記入出力電極と前記中間電極とを容量値C1で容量結合させる工程と、
 前記無線IC素子を搭載した第1基材を放射電極を有する第2基材に搭載し、前記中間電極と前記放射電極とを容量値C2(但し、C1<C2)で容量結合させる工程と、
 を備えたことを特徴とする。
 前記無線ICデバイスにおいて、無線IC素子と放射電極とは直列に接続された容量値C1,C2の容量で結合されており、即ち、無線信号の伝達経路上にC1,C2が直列に挿入されており、ここで、C1,C2はC1<C2である。この場合、無線IC素子と放射電極との間のトータルの容量値Cは小さい方の容量値C1に支配される。容量値C1は無線IC素子の入出力電極と第1基材に設けた中間電極との間に形成される。この製造工程は従来からあるICの実装装置を用いて無線IC素子を第1基材上に高精度に搭載することができ、容量値C1のばらつきはほとんど発生しない。一方、容量値C2は中間電極と放射電極との間に形成される。第2基材に第1基材を搭載する工程において位置精度が悪くて容量値C2にばらつきが発生しても、この容量値C2は無線IC素子と放射電極間の容量値Cにそれほど影響しない。それゆえ、無線IC素子と放射電極との間の容量値Cにばらつきが発生することが抑制され、信号の伝送効率が低下することはない。
 本発明によれば、無線IC素子と放射電極との結合容量値のばらつきを防止でき、放射電極による信号の放射/受信が安定化し、信号の伝送効率が低下することはない。
第1実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は断面図、(B)は平面図、(C)は等価回路図である。 第1実施例である無線ICデバイスの製造工程を示す説明図である。 第1実施例である無線ICデバイスの製造工程(図2の続き)を示す説明図である。 第1実施例である無線ICデバイスを構成する基本モジュールを示す断面図である。 (A)は基本モジュールの変形例1を示す断面図、(B)は同じく変形例2を示す断面図である。 製造工程の変形例を示す説明図である。 第2実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は断面図、(B)は等価回路図、(C)は無線IC素子の断面図である。 第3実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は断面図、(B)は等価回路図である。 第4実施例である無線ICデバイスを示す断面図である。 第5実施例である無線ICデバイスを示す断面図である。 第6実施例である無線ICデバイスを示す断面図である。 第7実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は断面図、(B)は製造工程を示す説明図である。 第8実施例である無線ICデバイスの製造工程を示す説明図である。 第8実施例である無線ICデバイスの製造工程(図13の続き)を示す説明図である。 第9実施例である無線ICデバイスの製造工程を示す説明図である。
 以下、本発明に係る無線ICデバイス及びその製造方法の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施例において共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
 (第1実施例、図1~図5参照)
 第1実施例である無線ICデバイスは、図1(A),(B)に示すように、給電回路基板4に無線ICチップ5(図4参照)を搭載して樹脂層3で該無線ICチップ5を封止した無線IC素子1と、中間電極12a,12bを有する第1基材11と、放射電極15a,15bを有する第2基材16とで構成されている。
 図4に示すように、無線ICチップ5は給電回路基板4に内蔵されている給電回路(図示せず)とはんだバンプ7にて接続されており、給電回路基板4の表面には入出力電極2a,2bが設けられている。この無線IC素子1は、入出力電極2a,2bが中間電極12a,12bと対向するように、第1基材11に絶縁性接着層13を介して貼着されている。入出力電極2a,2bと中間電極12a,12bとは容量値C1a,C1bで容量結合する。このように、無線IC素子1と第1基材11とが一体化されたものを、基本モジュール8と称する。
 前記第1基材11は、中間電極12a,12bが放射電極15a,15bに対向するように、絶縁性接着層14を介して第2基材16に貼着されている。中間電極12a,12bと放射電極15a,15bとは容量値C2a,C2bで容量結合する。
 前記第1及び第2基材11,16は、PETフィルム、紙などの絶縁材(誘電体)が用いられる。各種電極にはAu,Agなどの金属蒸着膜、塗布膜、あるいは、アルミ箔などの金属薄膜が用いられる。接着層13,14としてはエポキシ樹脂などが用いられる。また、無線ICチップ5は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路を含み、必要な情報がメモリされている周知のものであり、所定の高周波信号を送受信できる。
 以上の構成からなる無線ICデバイスは、図示しないリーダライタから放射される高周波信号(例えば、UHF周波数帯やHF周波数帯)を放射電極15a,15bで受信し、放射電極15a,15bと容量的に結合している給電回路(給電回路基板4に内蔵されている、図示せず)を共振させてエネルギーを無線ICチップ5に供給する。一方、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ICチップ5にメモリされている情報を、給電回路にて所定の周波数に整合させた後、前記容量結合を介して放射電極15a,15bに送信信号を伝え、放射電極15a,15bからリーダライタに送信する。
 ところで、第1実施例である無線ICデバイスの等価回路は図1(C)に示すとおりであり、無線IC素子1と放射電極15a,15bとは直列に接続された容量値C1a,C2a及び容量値C1b,C2bの容量で結合されている。ここで、容量値はC1a,C1b<C2a,C2bに設定され、例えば、容量値C1a,C1bの合成容量は2pF、容量値C2a,C2bの合成容量は20pFである。
 この場合、無線ICチップ5と放射電極15a,15bとの間の容量値Cは非常に小さい容量値C1a,C1bに支配される。C1a,C1bをC1とおき、C2a、C2bをC2とおくと、
 C=C1×C2/(C1+C2)
  =C1/{(C1/C2)+1}
であり、容量値C1が容量値C2に比べて非常に小さい値である場合(C2≫C1)、(C1/C2)の値は0に近くなるので、結局、容量値Cは容量値C1に支配されるのである。容量値C2を大きくすることは、中間電極12a,12bと放射電極15a,15bが重なる面積を大きく設定することにより容易に達成される。容量値C1a,C1bは無線IC素子1の入出力電極2a,2bと第1基材11に設けた中間電極12a,12bとの間に形成される。第1基材11に無線IC素子1を搭載する工程は、従来からあるICの実装装置を用いて高精度に行うことができ、容量値C1(C1a,C1b)のばらつきはほとんど発生しない。一方、容量値C2a,C2bは中間電極12a,12bと放射電極15a,15bとの間に形成される。第2基材16に第1基材11を搭載する工程において位置精度が悪くて容量値C2(C2a,C2b)にばらつきが発生しても、この容量値C2(C2a,C2b)は無線IC素子1と放射電極15a,15b間の容量値Cにそれほど影響しない。それゆえ、無線IC素子1と放射電極15a,15bとの間の容量値Cにばらつきが発生することが抑制され、インピーダンスの不整合による信号の伝送効率の低下を抑制できる。なお、C2はC1の5~10倍であることが望ましい。
 また、本第1実施例において、第2基材16のサイズは第1基材11のサイズに比べて大きい。第1基材11は微小サイズの無線ICチップ5を含んで小サイズに構成されている。第2基材16を大きなサイズとすることにより、小サイズの第1基材11を第2基材16に容易に貼着することができる。また、無線IC素子1を大サイズの第2基材16に搭載する場合に比べて、高精度に搭載できる。
 また、第1基材11及び中間電極12a,12bは可撓性を有している。これにて、基本モジュール8の取扱いが容易になり、第1基材11を第2基材16に容易に貼り付けることができる。さらに、第2基材16及び放射電極15a,15bも可撓性を有することが好ましい。無線ICデバイス自体を物品の様々な形状の表面に貼着することができるからである。
 次に、前記無線ICデバイスの製造方法について図2及び図3を参照して説明する。まず、母材としての第1基材11上に中間電極12a,12bをインクジェット法、スクリーン印刷法などにより形成する(図2(A)参照)。次に、第1基材11上に中間電極12a,12bを覆うように絶縁性接着層13としての両面テープを貼着する(図2(B)参照)。次に、絶縁性接着層13上の所定箇所に無線IC素子1を貼着する(図2(C)参照)。このとき、入出力電極2a,2bが中間電極12a,12bと所定位置で対向するように無線IC素子1が精度よく貼着される。
 次に、第1基材11上に無線IC素子1を覆うように絶縁性接着層14としての両面テープを貼着し、基本モジュール8の集合体とする(図2(D)参照)。次に、図3(A)に示すように、基本モジュール8を1単位ごとにカットし、基材フィルム18上に接着層19を介して貼着する(図3(B)参照)。次に、基材フィルム18を表裏逆転させ、基本モジュール8を一つずつ基材フィルム18から剥離しつつ、基本モジュール8を放射電極15a,15bが形成されている第2基材16上に絶縁性接着層14を介して貼着する(図3(C)参照)。このとき、中間電極12a,12bが放射電極15a,15bと所定位置で対向するように基本モジュール8が貼着されるが、その貼着位置精度はそれほどの厳密性が要求されないことは前述のとおりである。
 (基本モジュール8の変形例、図5参照)
 前記基本モジュール8は種々の形態を採用することができる。その変形例1を図5(A)に示す。この基本モジュール8は、入出力電極2a,2bを給電回路基板4に内蔵したものであり、他の構成は図4に示した基本モジュール8と同様である。基本モジュール8にあっては、入出力電極2a,2bは中間電極12a,12bと絶縁性接着層13及び給電回路基板4の誘電体層を介して容量結合する。
 変形例2としての基本モジュール8は、図5(B)に示すように、給電回路基板を省略したもので、無線ICチップ5の裏面に入出力電極2a,2bが設けられ、該入出力電極2a,2bが絶縁性接着層13を介して中間電極12a,12bと対向し、容量結合している。
 (製造工程の変形例、図6参照)
 図2及び図3に示した製造方法は種々に変更することができる。その変形例を図6に示す。ここでは、図2(D)での工程の後で、絶縁性接着層14の表面にカバーシート20を貼着する(図6(A)参照)。その後、カバーシート20を剥して基本モジュール8を第2基材16に貼着する(図6(B)参照)。なお、図6(B)に示した工程は、図3(C)の工程に相当する。このように、製造工程の途中でカバーシート20を貼着しておくことにより、絶縁性接着層14の表面にゴミなどが付着することを防止できる。なお、カバーシート20の材質は任意である。
 (第2実施例、図7参照)
 第2実施例である無線ICデバイスは、図7(C)に示すように、給電回路基板4の表面に一つの入出力電極22を設けたもので、該入出力電極22は1枚の中間電極21に対向して容量結合している。他の構成は前記第1実施例と同様である。本第2実施例の等価回路は図7(B)に示すとおりであり、入出力電極22と中間電極21とは容量値C1で容量結合しており、この容量値C1は例えば4pFであり、中間電極21と放射電極15a,15bとの間の容量値C2a,C2bの合成容量は例えば20pFである。
 なお、本第2実施例において、絶縁性接着層14は省略されており、無線IC素子1は第2基材16と接触している。
 (第3実施例、図8参照)
 第3実施例である無線ICデバイスは、図8(A)に示すように、第2基材16上に一つの放射電極30を設けたものである。また、一つの入出力電極22が一つの中間電極21と容量結合している点は前記第2実施例と同様である。本第3実施例の等価回路は図8(B)に示すとおりであり、入出力電極22と中間電極21とは容量値C1で容量結合しており、中間電極21と放射電極30とは容量値C2で結合している。容量値C1は例えば3pFであり、容量値C2は例えば20pFである。
 なお、本第3実施例において、放射電極30は広い面積であってもよく(UHF周波数帯域用)、あるいは、ループ形状であってもよい(HF周波数帯域用)。
 (第4実施例、図9参照)
 第4実施例である無線ICデバイスは、図9に示すように、無線IC素子1を第1基材11に搭載して絶縁性接着層41(例えば、エポキシ樹脂)で被覆し、該接着層41に中間電極21を貼着し、基本モジュール8とする。そして、この基本モジュール8を放射電極30を有する第2基材16に絶縁性接着層42(例えば、エポキシ樹脂)を介して貼着し、無線ICデバイスとする。本第4実施例における等価回路は図8(B)と同じである。
 (第5実施例、図10参照)
 第5実施例である無線ICデバイスは、図10に示すように、柔らかい絶縁性接着層43(例えば、Bステージ状のエポキシ樹脂層)に無線IC素子1を埋め込み、該接着層43に中間電極21を貼着し、基本モジュール8とする。そして、この基本モジュール8を放射電極30を有する第2基材16に絶縁性接着層42を介して貼着し、無線ICデバイスとする。本第5実施例における等価回路は図8(B)と同じである。なお、本第5実施例において、絶縁性接着層43が第1基材として機能している。
 (第6実施例、図11参照)
 第6実施例である無線ICデバイスは、図11に示すように、柔らかい絶縁性接着層43に無線IC素子1を埋め込み、該接着層43を第1基材11上に形成した中間電極21に貼着し、基本モジュール8とする。そして、この基本モジュール8を放射電極30を有する第2基材16に絶縁性接着層42を介して貼着し、無線ICデバイスとする。本第6実施例における等価回路は図8(B)と同じである。
 (第7実施例、図12参照)
 第7実施例である無線ICデバイスは、図12(A)に示すように、基本的には前記第1実施例と同様の構成を有し、絶縁性接着層14を省略したものである。従って、製造工程としては、図2(C)の工程の後、直ちに、基本モジュール8を1単位にカットし、該基本モジュール8を放射電極15a,15bを有する第2基材16上に貼着する(図12(B)参照)。
 (第8実施例、図13及び図14参照)
 第8実施例である無線ICデバイスをその製造工程に従って説明する。まず、複数の無線IC素子1を第1基材11に所定の間隔で搭載し(図13(A)参照)、絶縁性接着層41で被覆する(図13(B)参照)。次に、絶縁性接着層41上に中間電極12a,12bを配置する(図13(C)参照)。ここで、中間電極12a,12bは接着層41の全面に電極膜を形成した後、所定の形状にパターニングしてもよい。次に、絶縁性接着層41上に中間電極12a,12bを被覆するように絶縁性接着層42を設ける(図13(D)参照)。次に、基本モジュール8を1単位ごとにカットし、基材フィルム18上に接着層19を介して貼着する(図14(A)参照)。次に、基材フィルム18を表裏逆転させ、基本モジュール8を一つずつ基材フィルム18から剥離しつつ、基本モジュール8を放射電極15a,15bが形成されている第2基材16上に貼着する(図14(B)参照)。
 本第8実施例における等価回路は図1(C)と同じであり、第8実施例の作用効果も第1実施例と同じである。
 (第9実施例、図15参照)
 第9実施例である無線ICデバイスをその製造工程に従って説明する。まず、複数の無線IC素子1を柔らかい絶縁性接着層43に所定の間隔で埋め込み(図15(A),(B)参照)、該接着層43に中間電極12a,12bを配置する(図15(C)参照)。次に、絶縁性樹脂層43に中間電極12a,12bを被覆するように絶縁性樹脂層42を設ける(図15(D)参照)。次に、基本モジュール8を1単位ごとにカットし、基本モジュール8を放射電極15a,15bが形成されている第2基材16上に貼着する(図15(E)参照)。
 本第9実施例における等価回路は図1(C)と同じであり、第9実施例の作用効果も第1実施例と同じである。
 (他の実施例)
 なお、本発明に係る無線ICデバイス及びその製造方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
 以上のように、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、無線IC素子と放射電極との結合容量のばらつきを防止でき、信号の伝送効率が良好である点で優れている。
 2a,2b,22…入出力電極
 4…給電回路基板
 5…無線ICチップ
 8…基本モジュール
 11…第1基材
 12a,12b,21…中間電極
 13,14,41,42,43…絶縁性樹脂層
 15a,15b,30…放射電極
 16…第2基材

Claims (9)

  1.  入出力電極を有する無線IC素子と、
     前記入出力電極と容量値C1で容量結合する中間電極を有する第1基材と、
     前記中間電極と容量値C2(但し、C1<C2)で容量結合する放射電極を有する第2基材と、
     を備えたことを特徴とする無線ICデバイス。
  2.  前記無線IC素子は、前記入出力電極と前記中間電極とが対向するように、絶縁性接着層を介して前記第1基材に貼着されていること、を特徴とする請求項1に記載の無線ICデバイス。
  3.  前記第1基材は、前記中間電極と前記放射電極とが対向するように、絶縁性接着層を介して前記第2基材に貼着されていること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線ICデバイス。
  4.  前記第1基材は前記第2基材に搭載され、第1基材と第2基材とで前記無線IC素子を挟み込んでいること、を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の無線ICデバイス。
  5.  前記無線IC素子は絶縁性接着層を介して前記第2基材に接していることを特徴とする請求項4に記載の無線ICデバイス。
  6.  前記第2基材のサイズは前記第1基材のサイズに比べて大きいことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の無線ICデバイス。
  7.  前記第1基材及び前記中間電極は可撓性を有することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の無線ICデバイス。
  8.  前記無線IC素子は無線ICチップと給電回路基板とからなり、前記入出力電極は前記給電回路基板の表面又は内部に設けられていること、を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の無線ICデバイス。
  9.  入出力電極を有する無線IC素子を中間電極を有する第1基材に搭載し、前記入出力電極と前記中間電極とを容量値C1で容量結合させる工程と、
     前記無線IC素子を搭載した第1基材を放射電極を有する第2基材に搭載し、前記中間電極と前記放射電極とを容量値C2(但し、C1<C2)で容量結合させる工程と、
     を備えたことを特徴とする無線ICデバイスの製造方法。
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