無線ic器件及其製造方法
2023-05-14 17:46:06 3
專利名稱：無線ic器件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及無線IC器件及其製造方法，特別涉及用於RFID(fcidi0 Frequency Identification 射頻識別)系統的無線IC器件及其製造方法。
背景技術：
近年來，作為物品的管理系統，正在開發一種將產生感應電磁場的讀寫器與貼在物品上的儲存規定信息的IC標籤(以下稱為無線IC器件)以非接觸方式進行通信、傳輸信息的RFID系統。作為用於RFID系統的無線IC器件，已知有例如專利文獻1中記載的器件。在專利文獻1記載(例如，其圖5中記載)的無線IC器件中，在形成於柔性片材上的供電電路中裝載無線IC晶片，另一方面，在另一個柔性片材上配置發射板，通過將上述兩個片材進行粘接，從而使供電電路和發射板進行電容耦合。然而，在該無線IC器件中，對片材的粘貼有嚴格的高精度要求，若精度較差，則無線IC晶片與發射板的耦合電容值有偏差，從而使阻抗偏離設定值。由此，存在如下問題由發射板進行的信號發射/接收變得不穩定，信號的傳輸效率下降。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特開2008-160874號公報
發明內容
本發明要解決的技術問題因而，本發明的目的在於提供一種能防止無線IC元件與發射電極的耦合電容值的偏差、信號的傳輸效率高的無線IC器件及其製造方法。用於解決問題的方法
為了實現上述目的，作為本發明的第1方式的無線IC器件的特徵在於，包括無線IC元件，該無線IC元件具有輸入輸出電極；第1基材，該第1基材具有與所述輸入輸出電極以電容值Cl進行電容耦合的中間電極；及第2基材，該第2基材具有與所述中間電極以電容值C2(其中，Cl <C2)進行電容耦合的發射電極。作為本發明的第2方式的無線IC器件的製造方法的特徵在於，包括將具有輸入輸出電極的無線IC元件裝載於具有中間電極的第1基材、使所述輸入輸出電極和所述中間電極以電容值Cl進行電容耦合的工序；及將裝載有所述無線IC元件的第1基材裝載於具有發射電極的第2基材、使所述中間電極和所述發射電極以電容值C2(其中，Cl <以)進行電容耦合的工序。在上述無線IC器件中，無線IC元件和發射電極以串聯連接的電容值Cl、C2的電容進行耦合，即，在無線信號的傳輸路徑上串聯地插入Cl、C2，此處，Cl、C2滿足Cl < C2。 在此情況下，無線IC元件與發射電極之間的總電容值C由較小的電容值Cl來決定。電容值Cl形成在無線IC元件的輸入輸出電極與設置於第1基材的中間電極之間。該製造工序能利用以往已有的IC的安裝裝置來將無線IC元件高精度地裝載於第1基材上，電容值Cl 基本不會產生偏差。另一方面，電容值C2形成在中間電極與發射電極之間。即使在將第1 基材裝載於第2基材的工序中，因位置精度較差而使電容值C2產生偏差，但該電容值C2也不太影響無線IC元件與發射電極之間的電容值C。此外，可抑制無線IC元件與發射電極之間的電容值C發生偏差，信號的傳輸效率不會下降。發明效果根據本發明，能防止無線IC元件與發射電極的耦合電容值的偏差，發射電極所進行的信號發射/接收變穩定，信號的傳輸效率不會下降。
圖1表示作為實施例1的無線IC器件，(A)是剖視圖，⑶是俯視圖，(C)是等效電路圖。圖2是表示作為實施例1的無線IC器件的製造工序的說明圖。圖3是表示作為實施例1的無線IC器件的製造工序(圖2的後續)的說明圖。圖4是表示構成作為實施例1的無線IC器件的基本模塊的剖視圖。圖5 (A)是表示基本模塊的變形例1的剖視圖，圖5⑶同樣是表示變形例2的剖視圖。圖6是表示製造工序的變形例的說明圖。圖7表示作為實施例2的無線IC器件，(A)是剖視圖，⑶是等效電路圖，(C)是無線IC元件的剖視圖。圖8表示作為實施例3的無線IC器件，(A)是剖視圖，⑶是等效電路圖。圖9是表示作為實施例4的無線IC器件的剖視圖。圖10是表示作為實施例5的無線IC器件的剖視圖。圖11是表示作為實施例6的無線IC器件的剖視圖。圖12表示作為實施例7的無線IC器件，(A)是剖視圖，⑶是表示製造工序的說明圖。圖13是表示作為實施例8的無線IC器件的製造工序的說明圖。圖14是表示作為實施例8的無線IC器件的製造工序(圖13的後續)的說明圖。圖15是表示作為實施例9的無線IC器件的製造工序的說明圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發明所涉及的無線IC器件及其製造方法的實施例進行說明。另外，對以下說明的各實施例中公共的零部件和部分附加相同的標號，省略其重複說明。(實施例1、參照圖1 圖5)如圖1 (A)、圖1⑶所示，作為實施例1的無線IC器件包括無線IC元件1 ；具有中間電極12a、12b的第1基材11 ；及具有發射電極15a、15b的第2基材16，其中，該無線IC 元件1將無線IC晶片5 (參照圖4)裝載於供電電路基板4，並用樹脂層3來密封該無線IC 晶片5。如圖4所示，無線IC晶片5經由焊球7與內置於供電電路基板4的供電電路(未圖示)相連接，在供電電路基板4的表面上設置有輸入輸出電極加、213。該無線IC元件1 通過絕緣性粘接層13粘貼在第1基材11上，使得輸入輸出電極加、213與中間電極12a、12b 相對。輸入輸出電極h、2b和中間電極12a、12b以電容值Cla、Clb進行電容耦合。將無線 IC元件1和第1基材11像這樣形成一體化後的構件稱為基本模塊8。上述第1基材11通過絕緣性粘接層14粘貼在第2基材16上，使得中間電極12a、 12b與發射電極15a、15b相對。中間電極12a、12b和發射電極15a、15b以電容值C2a、C2b 進行電容耦合。上述第1基材及第2基材11、16使用PET薄膜、紙等絕緣材料(電介質)。對於各種電極，使用Aujg等金屬蒸鍍膜、塗布膜、或鋁箔等金屬薄膜。作為粘接層13、14，使用環氧樹脂等。此外，無線IC晶片5是包括時鐘電路、邏輯電路、存儲電路、且存儲有所需信息的公知構件，能收發規定的高頻信號。在採用以上結構的無線IC器件中，由發射電極15a、Mb接收從未圖示的讀寫器發射來的高頻信號(例如UHF頻帶、HF頻帶)，使得與發射電極15a、1 進行電容耦合的供電電路(內置於供電電路基板4，未圖示)產生諧振，將能量提供給無線IC晶片5。另一方面，從接收信號中取出規定的能量，以此能量作為驅動源，將存儲於無線IC晶片5的信息經由供電電路調整到規定頻率後，通過上述電容耦合將發送信號傳輸到發射電極15a、15b，並從發射電極15a、15b發送到讀寫器。作為實施例1的無線IC器件的等效電路如圖I(C)所示，無線IC元件1和發射電極15a以串聯連接的電容值為Cla、C2a的電容進行耦合，無線IC元件1和發射電極1 以串聯連接的電容值為Clb、C2b的電容進行耦合。此處，將電容值設定成Cla、Clb >C1)，由於(C1/C2)的值接近於0，因此，其結果是，電容值C由電容值Cl決定。增大電容值C2可通過增大設定中間電極12a、12b與發射電極15a、15b重疊的面積來容易達到。電容值Cla、Clb形成在無線IC元件1的輸入輸出電極h、2b與設置於第1基材11的中間電極12a、12b之間。將無線IC元件1裝載於第1基材11的工序能利用以往已有的IC的安裝裝置來高精度地進行，電容值Cl (Cla、Clb)基本不會產生偏差。另一方面，電容值C2a、 C2b形成在中間電極12a、12b與發射電極15a、15b之間。即使在將第1基材11裝載於第2 基材16的工序中，因位置精度較差而使電容值C2 (C2a、C2b)產生偏差，但該電容值C2 (C2a、 C2b)也不太影響無線IC元件1與發射電極15a、Mb之間的電容值C。因此，能抑制無線IC 元件1與發射電極15a、Kb之間的電容值C發生偏差，並能抑制阻抗不匹配導致的信號的傳輸效率下降。另外，C2優選是Cl的5 10倍。
此外，在本實施例1中，第2基材16的尺寸大於第1基材11的尺寸。第1基材11 包含微小尺寸的無線IC晶片5而構成為小尺寸。通過使第2基材16為大尺寸，能將小尺寸的第1基材11容易地粘貼在第2基材16上。此外，與將無線IC元件1裝載於大尺寸的第2基材16的情況相比，能高精度地進行裝載。此外，第1基材11及中間電極12a、12b具有柔性。由此，基本模塊8容易進行處理，能將第1基材11容易地粘貼在第2基材16上。此外，優選第2基材16及發射電極15a、 15b也具有柔性。這是由於能將無線IC器件本身粘貼於物品的各種形狀的表面。接下來，參照圖2及圖3，對上述無線IC器件的製造方法進行說明。首先，在作為母材的第1基材11上通過噴墨法、絲網印刷法等形成中間電極12a、12b (參照圖2(A))。接下來，在第1基材11上粘貼作為絕緣性粘接層13的雙面膠帶，以覆蓋中間電極12a、12b (參照圖2 (B))。接下來，在絕緣性粘接層13上的規定部位粘貼無線IC元件1 (參照圖2 (C))。 此時，將無線IC元件1高精度地進行粘貼，使得輸入輸出電極h、2b與中間電極12a、12b 在規定位置相對。接下來，在第1基材11上粘貼作為絕緣性粘接層14的雙面膠帶以覆蓋無線IC元件1，從而形成基本模塊8的集合體(參照圖2(D))。接下來，如圖3(A)所示，將基本模塊8 作為一個單位來進行切割，通過粘接層19粘貼在基材薄膜18上(參照圖3(B))。接下來， 使基材薄膜18正反倒轉，將每一基本模塊8從基材薄膜18剝離，並將基本模塊8通過絕緣性粘接層14粘貼在形成有發射電極15a、15b的第2基材16上(參照圖3 (C))。此時，雖然將基本模塊8粘貼成使得中間電極12a、12b與發射電極15a、Mb在規定位置相對，但如上所述，其粘貼位置精度沒有太高的嚴格性要求。(基本模塊8的變形例，參照圖5)上述基本模塊8可採用各種形狀。其變形例如圖5(A)所示。該基本模塊8是將輸入輸出電極h、2b內置於供電電路基板4的構件，其他結構與圖4所示的基本模塊8相同。在基本模塊8中，輸入輸出電極2a、2b與中間電極12a、12b通過絕緣性粘接層13及供電電路基板4的電介質層進行電容耦合。作為變形例2的基本模塊8中，如圖5(B)所示，省略了供電電路基板，在無線IC 晶片5的背面設置輸入輸出電極h、2b，該輸入輸出電極2a、2b通過絕緣性粘接層13與中間電極12a、12b相對並進行電容耦合。(製造工序的變形例，參照圖6)圖2及圖3所示的製造方法能進行各種變更。其變形例如圖6所示。此處，在圖 2(D)的工序之後，在絕緣性粘接層14的表面上粘貼覆蓋片材20 (參照圖6(A))。之後，剝離覆蓋片材20，將基本模塊8粘貼於第2基材16 (參照圖6(B))。另外，圖6 (B)所示的工序相當於圖3(C)的工序。這樣，通過在製造工序的中途預先粘貼覆蓋片材20，能防止灰塵等附著於絕緣性粘接層14的表面。另外，覆蓋片材20的材質是任意的。(實施例2、參照圖7)作為實施例2的無線IC器件中，如圖7(C)所示，在供電電路基板4的背面設置有一個輸入輸出電極22，該輸入輸出電極22與一片中間電極21相對並進行電容耦合。其它結構與上述實施例1相同。本實施例2的等效電路如圖7(B)所示，輸入輸出電極22與中間電極21以電容值Cl進行電容耦合，該電容值C 1例如是4pF，中間電極21與發射電極
615aU5b之間的電容值C2a、C2b的合成電容例如是20pF。另外，在本實施例2中，省略了絕緣性粘接層14，無線IC元件1與第2基材16相接觸。(實施例3、參照圖8)作為實施例3的無線IC器件中，如圖8(A)所示，在第2基材16上設置了一個發射電極30。此外，一個輸入輸出電極22與一個中間電極21進行電容耦合，這點與上述實施例2相同。本實施例3的等效電路如圖8(B)所示，輸入輸出電極22與中間電極21以電容值Cl進行電容耦合，中間電極21與發射電極30以電容值C2進行耦合。電容值Cl例如是 3pF,電容值C2例如是20pF。另外，在本實施例3中，發射電極30可以是大面積(UHF頻帶用)，或者，也可以是環形形狀(HF頻帶用)。(實施例4、參照圖9)作為實施例4的無線IC器件中，如圖9所示，將無線IC元件1裝載於第1基材11， 並用絕緣性粘接層41 (例如環氧樹脂)進行覆蓋，在該粘接層41上粘貼中間電極21，以形成基本模塊8。然後，將該基本模塊8通過絕緣性粘接層42 (例如環氧樹脂)粘貼於具有發射電極30的第2基材16，以形成無線IC器件。本實施例4中的等效電路與圖8(B)相同。(實施例5、參照圖10)作為實施例5的無線IC器件中，如圖10所示，在柔軟的絕緣性粘接層43(例如B 階段狀的環氧樹脂層)中嵌入無線IC元件1，在該粘接層43上粘貼中間電極21，以形成基本模塊8。然後，將該基本模塊8通過絕緣性粘接層42粘貼於具有發射電極30的第2基材16，以形成無線IC器件。本實施例5中的等效電路與圖8(B)相同。另外，在本實施例5 中，絕緣性粘接層43起到作為第1基材的作用。(實施例6、參照圖11)作為實施例6的無線IC器件中，如圖11所示，在柔軟的絕緣性粘接層43中嵌入無線IC元件1，將該粘接層43粘貼在形成於第1基材11上的中間電極21上，以形成基本模塊8。然後，將該基本模塊8通過絕緣性粘接層42粘貼於具有發射電極30的第2基材 16，以形成無線IC器件。本實施例6中的等效電路與圖8(B)相同。(實施例7、參照圖12)作為實施例7的無線IC器件中，如圖12㈧所示，具有基本與上述實施例1相同的結構，省略了絕緣性粘接層14。因而，作為製造工序，在圖2(C)的工序之後，立刻將基本模塊8作為一個單位來進行切割，並將該基本模塊8粘貼在具有發射電極15a、15b的第2 基材16上(參照圖12(B))。(實施例8、參照圖13及圖14)對作為實施例8的無線IC器件按照其製造工序進行說明。首先，將多個無線IC元件1以規定間隔裝載於第1基材11 (參照圖13 (A))，並用絕緣性粘接層41進行覆蓋(參照圖13(B))。接下來，在絕緣性粘接層41上配置中間電極12a、12b(參照圖13(C))。此處， 中間電極12a、12b也可以是在粘接層41的整個表面形成電極膜之後，形成規定形狀的圖案。接下來，在絕緣性粘接層41上設置絕緣性粘接層42，以覆蓋中間電極12a、12b (參照圖 13(D))。接下來，將基本模塊8作為一個單位來進行切割，通過粘接層19粘貼在基材薄膜18上(參照圖14(A))。接下來，使基材薄膜18正反倒轉，將每一基本模塊8從基材薄膜18 剝離，並將基本模塊8粘貼在形成有發射電極15a、15b的第2基材16上(參照圖14(B))。本實施例8的等效電路與圖1 (C)相同，實施例8的作用效果也與實施例1相同。(實施例9、參照圖I5)對作為實施例9的無線IC器件按照其製造工序進行說明。首先，將多個無線IC 元件1以規定間隔嵌入到柔軟的絕緣性粘接層43中(參照圖15(A)、圖15(B))，在該粘接層43上配置中間電極12a、12b (參照圖15 (C))。接下來，在絕緣性粘接層43上設置絕緣性粘接層42，以覆蓋中間電極12a、12b(參照圖15(D))。接下來，將基本模塊8作為一個單位來進行切割，並將基本模塊8粘貼在形成有發射電極15a、15b的第2基材16上(參照圖 15(E)) ο本實施例9的等效電路與圖1 (C)相同，實施例9的作用效果也與實施例1相同。(其他實施例)另外，當然，本發明所涉及的無線IC器件及其製造方法不限於上述實施例，在其要點的範圍內可以進行各種變更。工業上的實用性如上所述，本發明適用於無線IC器件及其製造方法，特別是在能防止無線IC元件與發射電極的耦合電容的偏差、信號的傳輸效率高等方面較為優異。標號說明h、2b、22…輸入輸出電極4…供電電路基板5…無線IC晶片8…基本模塊11…第1基材12a、12b、21 …中間電極13、14、41、42、43…絕緣性樹脂層15a、15b、30 …發射電極16…第2基材
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權利要求
1.一種無線IC器件，其特徵在於，包括無線IC元件，該無線IC元件具有輸入輸出電極；第1基材，該第1基材具有與所述輸入輸出電極以電容值Cl進行電容耦合的中間電極；及第2基材，該第2基材具有與所述中間電極以電容值C2(其中，Cl < C2)進行電容耦合的發射電極。
2.如權利要求1所述的無線IC器件，其特徵在於，所述無線IC元件通過絕緣性粘接層粘貼於所述第1基材，使得所述輸入輸出電極與所述中間電極相對。
3.如權利要求1或2所述的無線IC器件，其特徵在於，所述第1基材通過絕緣性粘接層粘貼於所述第2基材，使得所述中間電極與所述發射電極相對。
4.如權利要求1至3的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述第1基材裝載於所述第2基材，利用第1基材和第2基材夾持所述無線IC元件。
5.如權利要求4所述的無線IC器件，其特徵在於，所述無線IC元件通過絕緣性粘接層與所述第2基材相接觸。
6.如權利要求1至5的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述第2基材的尺寸大於所述第1基材的尺寸。
7.如權利要求1至6的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述第1基材及所述中間電極具有柔性。
8.如權利要求1至7的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述無線IC元件包括無線IC晶片和供電電路基板，所述輸入輸出電極設置於所述供電電路基板的表面或內部。
9.一種無線IC器件的製造方法，其特徵在於，包括將具有輸入輸出電極的無線IC元件裝載於具有中間電極的第1基材、使所述輸入輸出電極和所述中間電極以電容值Cl進行電容耦合的工序；及將裝載有所述無線IC元件的第1基材裝載於具有發射電極的第2基材、使所述中間電極和所述發射電極以電容值C2(其中，Cl < C2)進行電容耦合的工序。
全文摘要
本發明獲得一種能防止無線IC元件與發射電極的耦合電容值的偏差、信號的傳輸效率高的無線IC器件及其製造方法。無線IC器件包括具有輸入輸出電極(2a)、(2b)的無線IC元件(1)；具有與輸入輸出電極(2a)、(2b)以電容值(C1a)、(C1b)進行電容耦合的中間電極(12a)、(12b)的第1基材(11)；及具有與中間電極(12a)、(12b)以電容值(C2a)、(C2b)進行電容耦合的發射電極(15a)、(15b)的第2基材(16)。C1a、C1b的合成電容C1小於C2a、C2b的合成電容C2。
文檔編號H01Q1/38GK102449846SQ201080025020
公開日2012年5月9日 申請日期2010年4月16日 優先權日2009年6月3日
發明者加藤登, 窪田憲二, 長村誠 申請人:株式會社村田製作所