無線ic器件及電子設備的製作方法

2023-06-14 16:17:06 2

專利名稱：無線ic器件及電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線IC器件，特別是具有用於RFID (Radio Frequency Identification,射頻識別)系統的無線IC的無線IC器件、以及電子設備。
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 與貼在物品或容器等上的儲存規定信息的IC晶片(也稱作IC標籤、無線IC 器件)以非接觸方式進行通信、傳輸信息的RFID系統。
作為裝載IC晶片的無線IC器件，以往已知一種如專利文獻1所披露的無 線IC標籤，該無線IC標籤在介質基板設置偶極子天線(由一對主天線元件與 匹配部組成)，將標籤IC與偶極子天線的端部電連接。匹配部配置在標籤IC 與主天線元件之間，具有使兩者阻抗匹配的功能。
然而，在該無線IC標籤中具有以下的問題。(1)由於將匹配部與主天線 元件在單獨的基板上相鄰而形成，因此無線IC標籤的尺寸變大。(2)需要在 形成於配置有主天線元件及匹配部的較大的基板上的電極安裝微小的無線IC 晶片，需要高精度的安裝設備，以及由於安裝時需要位置對齊的時間，因此制 造時間變長，無線IC標籤的成本上升。(3)由於主天線元件與無線IC晶片 在電導通的狀態下連接，因此在靜電從主天線元件侵入時，無線IC晶片有可 能毀壞。
另外，在專利文獻2中披露了一種使用在表面形成有天線線圈的IC晶片 的無線IC卡。在該無線IC卡中，形成於IC晶片的第一天線線圈與形成於模 塊基板上的第二天線線圈通過磁場進行耦合。
然而，在專利文獻2所披露的無線IC卡中，需要高精度地管理第一及第 二天線線圈的間隔，使其尺寸為可以得到期望的耦合。具體而言，如專利文獻 2的段落0107所記載的那樣，需要設定為20ixm以下的微小間隔。帶來的問題是以這樣的微小的間隔進行耦合時，兩個天線線圈的間隔或配置在天線線圈 之間的絕緣性粘接劑的量或介電常數隻要有稍微的偏離，耦合狀態就會變化， 作為無線IC卡的輻射特性會下降。另外，為了在模塊基板上以微小的間隔高 精度地安裝IC晶片，需要高價的安裝設備，無線IC卡的成本提高。
專利文獻1:日本專利特開2005 — 244778號公報 專利文獻2:日本專利特開2000 — 311226號公報

發明內容
因此，本發明的第一目的在於提供一種無線IC器件、以及裝載該無線IC 器件的電子設備，它可以達到小型化，無線ic的安裝容易，低成本，且消除 了靜電所引起的無線ic毀壞的可能性。
並且，本發明的第二目的在於提供一種無線ic器件、以及裝載該無線IC
器件的電子設備，它能達到上述第一目的，並且可以經受下落等所引起的衝擊 或熱收縮所引起的應力。
為達到上述目的，本發明的第一形態的無線IC器件的特徵是，包括 處理收發信號的無線IC;
具有包含在與上述無線ic直流導通的狀態下連接的電感元件的供電電
路、並在基板表面或者基板內部設置與該電感元件進行耦合的供電用電極的供
電電路基板；以及
與上述供電用電極進行電磁場耦合的輻射板。
上述無線IC器件中，設置在供電電路基板的表面或者內部的供電用電極、 與設置在供電電路基板的電感元件進行耦合，並且與作為天線起作用的輻射板 進行電磁場耦合。由於供電電路基板不需要裝載尺寸比較大的輻射板，因此可 以構成得極其小型化。無線IC安裝在這樣的小型的供電電路基板上即可，可 以使用以往廣泛使用的IC安裝設備等，安裝成本降低。另外，根據RFID系統 的使用頻率變更無線IC時，只需變更供電電路基板的諧振電路及/或匹配電 路的設計即可，不必連輻射板的形狀或尺寸也變更，在這一點上也可以達到低 成本。
特別是，上述無線IC器件的特徵是在供電電路基板設置供電用電極，該供電用電極與電感元件進行耦合，並與輻射板進行電磁場耦合。電感元件雖然 處於與無線IC直流導通的狀態，但若使輻射板與供電用電極處於直流非導通 的狀態，則可以防止從輻射板侵入的靜電所引起的無線IC的毀壞。
另外，無線IC可以作為晶片構成，並且，除了存儲安裝本無線IC器件的
物品有關的各種信息以外，信息也可以是可改寫的，還可以具有RFID系統以
外的信息處理功能。
本發明的第二形態的電子設備的特徵是，包括上述無線IC器件。在設備 殼體所內置的印製電路布線基板設置上述輻射板，該輻射板與設置在上述供電 電路基板的供電用電極進行電磁場耦合。
根據本發明，供電電路基板不必裝載尺寸比較大的輻射板，可以構成得極 其小型化，即使是微小的無線IC,也可以使用以往的安裝設備，容易安裝，安 裝成本降低。在變更使用頻帶時，只需變更諧振電路的設計即可。另外，由於 設置在供電電路基板的供電用電極與輻射板進行電磁場耦合，因此消除了從輻 射板侵入的靜電導致毀壞無線IC的可能性。另外，由於輻射板不會受到焊料 等接合材料所引起的損壞，因此機械可靠性提高。
另外，通過在供電電路基板的表面設置與供電用電極不同的安裝用電極， 供電電路基板的接合強度提高，即使在無線IC器件由於下落等受到衝擊時， 或者對輻射基板或供電電路基板作用熱應力時，也不會給供電用電極與輻射板 的電磁場耦合帶來不利影響。
特別是，若將形成於供電電路基板的側面的安裝用電極固定在與輻射板不 同的其他安裝連接盤，則通過簡便的製造工序，供電電路基板與輻射板會沒有 間隔偏差而很好耦合，耦合度的偏差幾乎消失。


圖1是表示本發明所涉及的無線IC器件的第一實施例的剖視圖。 圖2是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二實施例的剖視圖。 圖3是表示本發明所涉及的無線IC器件的第三實施例的剖視圖。 圖4是表示本發明所涉及的無線IC器件的第四實施例的剖視圖。 圖5是表示本發明所涉及的無線IC器件的第五實施例的剖視圖。圖6是表示本發明所涉及的無線IC器件的第六實施例的剖視圖。
圖7是表示本發明所涉及的無線IC器件的第七實施例的剖視圖。 圖8是表示本發明所涉及的無線IC器件的第八實施例的剖視圖。 圖9是表示本發明所涉及的無線IC器件的第九實施例的剖視圖。 圖10是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十實施例的剖視圖。 圖11是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十一實施例的剖視圖。 圖12是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十二實施例的剖視圖。 圖13是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十三實施例的剖視圖。 圖14是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十四實施例的剖視圖。 圖15是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十五實施例的剖視圖。 圖16是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十六實施例的剖視圖。 圖17是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十七實施例的剖視圖。 圖18是表示本發明所涉及的無線IC器件的第十八實施例的俯視圖。 圖19是表示無線IC晶片的立體圖。
圖20是表示內置諧振電路的第一例的供電電路基板的分解立體圖。 圖21是表示諧振電路的第一例的等效電路圖。 圖22是表示內置諧振電路的第二例的供電電路基板的分解立體圖。 圖23是表示諧振電路的第二例的等效電路圖。
圖24是表示本發明所涉及的電子設備的一個實施例即行動電話的立體圖。
圖25是表示上述行動電話所內置的印製電路布線基板的說明圖。 圖26是表示安裝在上述印製電路布線基板的無線IC器件的剖視圖。 圖27是表示安裝在上述印製電路布線基板的無線IC器件的俯視圖。 圖28表示本發明所涉及的無線IC器件的第十九實施例，(A)是剖視圖， (B)是表示輻射板的俯視圖。
圖29是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十實施例的輻射板的俯視圖。
圖30是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十一實施例的輻射板的俯視圖。圖31是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十二實施例的輻射板的俯視圖。
圖32表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十三實施例，(A)是表示 無線IC晶片和供電電路基板的剖視圖，(B)是表示輻射板的俯視圖。
圖33是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十四實施例的剖視圖。 圖34是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十五實施例的剖視圖。 圖35是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十六實施例的輻射板的俯 視圖。
圖36是表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十七實施例的輻射板的俯視圖。
圖37表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十八實施例，(A)是剖視
圖，(B)是表示輻射板的俯視圖。
圖38表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十九實施例，(A)是剖視
圖，(B)是表示輻射板的俯視圖。
圖39表示本發明所涉及的無線IC器件的第三十實施例，(A)是剖視圖， (B)是表示輻射板的俯視圖。
圖40是表示本發明所涉及的無線IC器件的第三十一實施例的立體圖。
圖41是上述第三十一實施例的無線IC器件的主要部分有關的剖視圖。
圖42是表示本發明所涉及的無線IC器件的第三十二實施例的立體圖。
圖43是上述第三十二實施例的無線IC器件的主要部分有關的剖視圖。
圖44是表示供電電路基板的變形例的立體圖。
圖45是表示構成供電電路基板的第一例的供電電路的等效電路圖。
圖46是表示供電電路基板的第一例的層疊構造的俯視圖。
圖47是表示構成供電電路基板的第二例的供電電路的等效電路圖。
圖48是表示供電電路基板的第二例的層疊構造的立體圖。
標號說明
1…無線IC器件
5…無線IC晶片
10、 30…供電電路基板18、 18a 18d…安裝用電極
19、 19a、 19b…供電用電極 20…輻射基板(印製電路布線基板) 21、 21a、 21b…輻射板
21a' ， 21b'…耦合部
24、 24a 24d…安裝電極
25…封固樹脂
29…抗蝕膜
41…焊料
50…行動電話
55…印製電路布線基板
100…電磁耦合模塊
120…供電電路基板
121…供電電路
122…安裝用電極
123…凹部
130…印製電路板
131…輻射板
132…安裝連接盤
133…焊料糊料
L、 Ll、 L2、 Lll、 L12…電感元件 C、 Cl、 C2…電容元件
具體實施例方式
下面，參照

本發明所涉及的無線IC器件及電子設備的實施例。 另外，在各圖中，對公共的元器件、和部分標註相同的標號，省略重複的說明。 (無線IC器件的第一實施例、參照圖1)
圖1表示本發明所涉及的無線ic器件的第一實施例。該無線IC器件1
由處理規定頻率的收發信號的無線IC晶片5;裝載該無線IC晶片5的供電電路基板10;以及設置在輻射基板(印製電路布線基板)20的輻射板21a、 21b 構成。
無線IC晶片5包含時鐘電路、邏輯電路、存儲器電路等，存儲所需的信 息，如圖19所示，在背面設置輸入輸出端子電極6、 6及安裝用端子電極7、 7。 輸入輸出端子電極6、 6通過金屬凸點8與設置在供電電路基板10的表面的電 極12a、 12b (參照圖20)電連接。另外，安裝用端子電極7、 7通過金屬凸點 8與電極12c、 12d電連接。另外，作為金屬凸點8的材料，可以使用Au、 Ag、 焊料等。
另外，在供電電路基板10的表面，為了使無線IC晶片5與供電電路基板 10的接合強度提高，設置覆蓋與無線IC晶片5的連接部的保護膜9。
輻射板21a、 21b是在多層構造的輻射基板20內設置規定的形狀的Al、 Cu、Ag等金屬鍍層或導電性糊料等所形成的電極膜，在表面設置電極26a、26b。 另外，輻射基板20不僅是玻璃環氧樹脂制的印製電路布線基板，也可以是使 用其他樹脂的樹脂制基板或陶瓷基板。
供電電路基板10是內置具有電感元件的諧振電路(圖1中省略)的基板， 在背面設置供電用電極19a、 1%，在表面形成連接用電極12a 12d (參照圖 20)。供電用電極19a、 19b與基板10所內置的諧振電路進行耦合。另外，供 電用電極19a、 19b通過導電性粘接劑22與設置在輻射基板20上的電極26a、 26b在電導通的狀態下連接。g卩，供電用電極19a、 19b通過電極26a、 26b及 導電性粘接劑22與輻射板21a、 21b在電不導通的狀態下通過電容進行耦合。 另外，也可以使用絕緣性粘接劑或焊料等代替導電性粘接劑22。另外，電極 26a、 26b不一定是必須的。
對供電電路基板10內置具有規定的諧振頻率的諧振電路，將從無線ic 晶片5發送的具有規定頻率的發送信號通過供電用電極19a、 1%等傳遞至輻 射板21a、 21b，且從由輻射板21a、 21b接收的信號選擇具有規定頻率的接收 信號，提供至無線IC晶片5。因此，該無線IC器件1中，無線IC晶片5利用 由輻射板21a、 21b接收的信號而動作，來自該無線IC晶片5的響應信號從輻 射板21a、 21b輻射至外部。
上述無線IC器件1中，設置在供電電路基板10的表面的供電用電極19a、19b與內置在基板10中的諧振電路進行耦合，並且與起到作為天線功能的輻射
板21a、 21b在非電導通的狀態下進行耦合。供電電路基板IO不必裝載尺寸比 較大的輻射板21a、 21b，可以構成得極其小型化。無線IC晶片5裝載在這樣 的小型的供電電路基板IO上即可，可以使用以往廣泛使用的IC安裝設備等， 安裝成本降低。另外，在變更使用頻帶時，只需變更諧振電路的設計即可，也 可以原樣使用輻射板21a、 21b等。另外，由於輻射板21a、 21b與供電用電極 19a、 19b是非電導通，因此從輻射板21a、 21b侵入的靜電不會施加在無線IC 晶片5，可以防止靜電所引起的無線IC晶片5的毀壞。 (無線IC器件的第二實施例、參照圖2)
圖2表示本發明所涉及的無線IC器件的第二實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是將供電用電極19a、 19b從供 電電路基板10的背面延續到兩個側面而設置。供電用電極19a、 19b與輻射板 21a、 21b的耦合增大。其他作用效果與第一實施例一樣。 (無線IC器件的第三實施例、參照圖3)
圖3表示本發明所涉及的無線IC器件的第三實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是在供電電路基板10的表面設 置覆蓋無線IC晶片5的環氧類、聚醯亞胺類等樹脂制的保護膜23。通過設置 保護膜23，耐環境特性提高。其他作用效果與第一實施例一樣。 (無線IC器件的第四實施例、參照圖4)
圖4表示本發明所涉及的無線IC器件的第四實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是將電極26a、 26b向兩側延伸， 也起到作為輻射板的功能。其他作用效果與第一實施例一樣。 (無線IC器件的第五實施例、參照圖5)
圖5表示本發明所涉及的無線IC器件的第五實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是在多層構造的輻射基板20分 別內置兩層輻射板21a、 21b、和電極26c、 26d，在表面設置電極26a、 26b， 將電極26a、 26b及電極26c、 26d分別利用通孔導體27電連接。
在本第五實施例中，輻射板21a、 21b與電極26c、 26d主要通過電容進行 電場耦合，電極26a、 26b通過通孔導體27與電極26c、 26d連接，並通過導電性粘接劑22與供電用電極19a、 19b電連接。因此，第五實施例的作用效果 與第一實施例一樣。
(無線IC器件的第六實施例、參照圖6)
圖6表示本發明所涉及的無線IC器件的第六實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是在多層構造的輻射基板20層 疊三層輻射板21a、 21b。由於各輻射板21a、 21b與設置在供電電路基板10 的供電用電極19a、 19b通過電極26a、 26b等主要通過電容進行電場耦合，因 此輻射特性提高。另外，由於具有長度不同的輻射板，因此可以拓寬無線IC 器件的使用頻帶。其他作用效果與第一實施例一樣。 (無線IC器件的第七實施例、參照圖7)
圖7表示本發明所涉及的無線IC器件的第七實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是將輻射板21a、 21b在多層構 造的輻射基板20通過通孔導體28設置為線圈狀。構成線圈狀的輻射板21a、 21b的各一端部與設置在供電電路基板20的供電用電極19a、19b通過電極26a、 26b等主要通過電容進行電場耦合。通過使輻射板21a、 21b為線圈狀，輻射特
性提高。其他作用效果與第一實施例一樣。
(無線IC器件的第八實施例、參照圖8)
圖8表示本發明所涉及的無線IC器件的第八實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是將諧振電路由供電電路基板10 所內置的元件與安裝在供電電路基板10上的元件71構成。元件71是片狀電 感、片狀電容等。由於片狀的元件可以使用電感值或電容值較大的元件，內置 在供電電路基板10的元件的值較小即可，因此可以使供電電路基板10更小型 化。其他作用效果與第一實施例一樣。
(無線IC器件的第九實施例、參照圖9)
圖9表示本發明所涉及的無線IC器件的第九實施例。該無線IC器件1 基本上由與上述第一實施例同樣的結構構成，是將諧振電路由內置在供電電路 基板10的元件與安裝在輻射基板20上的元件71構成。元件71是如上述第八 實施例說明的片狀電感、片狀電容等，其作用效果與第八實施例一樣。 (無線IC器件的第十實施例、參照圖IO)圖10表示本發明所涉及的無線IC器件的第十實施例。該無線IC器件1
是在輻射基板即印製電路布線基板20裝載無線IC器件1以外的各種電子電路 元器件。換言之，是在行動電話等無線通信設備所內置的印製電路布線基板20 裝載無線IC器件1，作為無線IC器件1，由與上述第一實施例同樣的結構構 成。另外，輻射板21a、 21b也可以兼有接地電極或屏蔽電極的功能。
在本第十實施例中，裝載的電子電路元器件例如是片狀電阻72、安裝有 IC元器件的無線通信電路73。另外，在第一 第十實施例中，輻射板21a、 21b 也可以形成於輻射基板20的背面。
(無線IC器件的第十一實施例、參照圖11)
圖11表示本發明所涉及的無線IC器件的第十一實施例。該無線IC器件 1與上述第十實施例一樣，是裝載在無線通信設備所內置的印製電路布線基板 20上，除了片狀電阻72、無線通信電路73，在與安裝有供電電路基板10的主 面相對的面上，還裝載無線通信電路74、片狀電容75及電路基板76。此時， 輻射板21a、 21b也可以兼有接地電極或屏蔽電極的功能。 (無線IC器件的第十二實施例、參照圖12)
圖12表示本發明所涉及的無線IC器件的第十二實施例。該無線IC器件 1與上述第十一實施例一樣，是裝載在無線通信設備所內置的印製電路布線基 板20上，在印製電路布線基板20內置用於實現表面的元器件與背面的元器件 的磁屏蔽的屏蔽電極77。
(無線IC器件的第十三實施例、參照圖13)
圖13表示本發明所涉及的無線IC器件的第十三實施例。該無線IC器件
1與上述第十實施例一樣，是裝載在無線通信設備所內置的印製電路布線基板 20上，用於實現將設置在表面的供電電路基板10和無線IC晶片5;以及設置
在背面的無線通信電路74、片狀電阻75及電路基板76磁屏蔽的屏蔽電極77 內置在基板20中。
(無線IC器件的第十四實施例、參照圖14)
圖14表示本發明所涉及的無線IC器件的第十四實施例。該無線IC器件 1與上述第十 第十三實施例一樣，是裝載在無線通信設備所內置的印製電路 布線基板20上。輻射板21a、 21b層疊在屏蔽電極77、 77之間，與設置在供電電路基板10的供電用電極19a、 19b通過電極26a、 26b等主要通過電容進 行電場耦合。
(無線IC器件的第十五實施例、參照圖15)
圖15表示本發明所涉及的無線IC器件的第十五實施例。該無線IC器件 1裝載在無線通信設備所內置的印製電路布線基板20上。包括無線IC晶片5 的供電電路基板10安裝在印製電路布線基板20的側面，供電用電極19與設 置在基板20內的輻射板21在電不導通的狀態下進行電磁場耦合。另外，在印 制電路布線基板20的表面和背面安裝片狀電阻等電子元器件78，在內部設置 多個屏蔽電極77。
(無線IC器件的第十六實施例、參照圖16)
圖16表示本發明所涉及的無線IC器件的第十六實施例。該無線IC器件 1裝載在無線通信設備所內置的印製電路布線基板20上。包括無線IC晶片5 的供電電路基板10安裝在印製電路布線基板20的側面。該供電電路基板10 在側面設置供電用電極19，供電用電極19與設置在基板20內的輻射板21在 電不導通的狀態下進行電磁場耦合。另外，在印製電路布線基板20的表面和 背面安裝片狀電阻等電子元器件78，在內部設置多個屏蔽電極77。 (無線IC器件的第十七實施例、參照圖17)
圖17表示本發明所涉及的無線IC器件的第十七實施例。該無線IC器件 1容納在無線通信設備所內置的印製電路布線基板20內，供電用電極19與設 置在基板20內的輻射板21在電不導通的狀態下進行電磁場耦合。另外，在印 制電路布線基板20的表面和背面安裝片狀電阻等電子元器件78，在內部設置 多個屏蔽電極77。
(無線IC器件的第十八實施例、參照圖18)
圖18表示本發明所涉及的無線IC器件的第十八實施例。圖18是俯視圖， 該無線IC器件1容納在形成於印製電路布線基板20的側面的凹部20a中，設 置在供電電路基板10的背面的供電用電極19與設置在基板20內的輻射板21 在電不導通的狀態下進行電磁場耦合。
(諧振電路的第一例、參照圖20及圖21)
將供電電路基板IO所內置的諧振電路的第一例在圖20中作為供電電路基板10的分解立體圖表示，在圖21中作為等效電路表示。
供電電路基板10如圖20所示，是將由介質構成的陶瓷片材11A 11H進 行層疊、壓接、燒成而成的，在片材IIA形成連接用電極12a、 12b和電極12c、 12d和通孔導體13a、 13b，在片材IIB形成電容電極18a和導體圖案15a、 15b 和通孔導體13c 13e，在片材11C形成電容電極18b和通孔導體13d 13f 。 並且，在片材IID形成導體圖案16a、 16b和通孔導體13e、 13f、 14a、 14b、 14d，在片材11E形成導體圖案16a、 16b和通孔導體13e、 13f 、 14a、 14c、 14e， 在片材llF形成電容電極17和導體圖案16a、 16b和通孔導體13e、 13f、 14f、 14g，在片材llG形成導體圖案16a、 16b和通孔導體13e、 13f、 14f、 14g，在 片材llH形成導體圖案16a、 16b和通孔導體13f。
通過層疊以上的片材11A 11H，由利用通孔導體14c、 14d、 14g螺旋狀 地連接的導體圖案16a構成電感元件Ll，由利用通孔導體14b、 14e、 14f螺旋 狀地連接的導體圖案16b構成電感元件L2，由電容電極18a、 18b構成電容元 件C1，由電容電極18b、 17構成電容元件C2。
電感元件Ll的一端通過通孔導體14c、 13d、導體圖案15a、通孔導體13c 與電容電極18b連接，電感元件L2的一端通過通孔導體14a與電容電極17連 接。另外，電感元件L1、 L2的另一端在片材IIH上匯集到一處，通過通孔導 體13e、導體圖案15b、通孔導體13a與連接用電極12a連接。並且，電容電 極18a通過通孔導體13b與連接用電極12b電連接。
然後，連接用電極12a、 12b通過金屬凸點8 (參照圖l等)與無線IC芯 片5的端子電極6、 6 (參照圖19)電連接。電極12c、 12d與無線IC晶片5 的端子電極7、 7連接。
另外，在供電電路基板10的背面通過塗布導體糊料等設置供電用電極 19a、 19b，供電用電極19a與電感元件L (Ll、 L2)利用電磁場進行耦合，供 電用電極1%通過通孔導體13f與電容電極18b電連接。供電用電極19a、 1% 在與輻射板21a、 21b電不導通的狀態下進行耦合，這如上所述。以上的諧振 電路的等效電路如圖21所示。
另外，在該諧振電路中，電感元件Ll、 L2為將兩條導體圖案16a、 16b 並排配置的構造。兩條導體圖案16a、 16b的線路長度彼此不同，可以有不同的諧振頻率，可以使無線IC器件1實現寬頻化。
另外，各陶瓷片材11A 11H可以是由磁性體的陶瓷材料形成的片材，供 電電路基板10可以由以往使用的片材層疊法、厚膜印刷法等多層基板的製造 工序而容易得到。
另外，也可以將上述片材11A 11H例如形成作為由聚醯亞胺或液晶聚合 物等介質構成的柔性的片材，在該片材上通過厚膜形成法等形成電極或導體， 層疊這些片材，進行熱壓接等成為層疊體，內置電感元件Ll、 L2或電容元件 Cl、 C2。
在上述供電電路基板10中，電感元件L1、 L2與電容元件C1、 C2在俯視 透視下設置在不同的位置，通過電感元件Ll、 L2與供電用電極19a (輻射板 21a)進行電磁場耦合，通過電容元件Cl與輻射板21b進行電場耦合。
因此，在供電電路基板10上裝載有上述無線IC晶片5的無線IC器件1, 由輻射板21a、 21b接收從未圖示的讀寫器輻射的高頻信號(例如UHF頻帶)， 使與供電用電極19a、 1%進行磁場耦合及電場耦合的諧振電路諧振，向無線 IC晶片5隻提供規定頻帶的接收信號。另一方面，從該接收信號取出規定的能 量，將該能量作為驅動源，將存儲在無線IC晶片5的信息利用諧振電路與規 定的頻率匹配後，通過供電用電極19a、 19b傳送至輻射板21a、 21b，從該輻 射板21a、 21b向讀寫器發送、傳輸。
在供電電路基板10中，利用由電感元件L1、 L2和電容元件C1、 C2構成 的諧振電路決定諧振頻率特性。從輻射板21a、 21b輻射的信號的諧振頻率實 際上由諧振電路的自諧振頻率決定。另外，通過設計供電電路基板10內的電 路，使得無線IC晶片5的輸入輸出阻抗的虛數部和從供電電路基板IO上的連 接用電極12a、 12b來看供電用電極19a、 19b —側時的阻抗的虛數部成為共軛， 可以有效進行信號的收發。
然而，諧振電路兼作為使無線IC晶片5的阻抗和輻射板21a、 21b的阻抗 進行匹配的匹配電路。供電電路基板10也可以包括與由電感元件和電容元件 構成的諧振電路分別設置的匹配電路(在這個意義上，也將諧振電路稱作匹配 電路)。若想要對諧振電路也附加匹配電路的功能，則諧振電路的設計會變得 複雜。若設置與諧振電路不同的匹配電路，則可以分別獨立地設計諧振電路、和匹配電路。
另外，也可以只包括匹配電路構成。並且，也可以只由電感元件構成供電
電路基板10內的電路。此時，電感元件具有使輻射板21a、 21b與無線IC芯 片5取得阻抗匹配的功能。
另外，如上述第八及第九實施例所示，也可以在基板10或者基板20安裝 構成諧振電路的元件的一部分。
(諧振電路的第二例、參照圖22及圖23)
將內置在供電電路基板30的諧振電路的第二例在圖22中作為供電電路基 板30的分解立體圖表示，在圖23中作為等效電路表示。
供電電路基板30如圖22所示，是將由介質構成的陶瓷片材31A 31E進 行層疊、壓接、燒成而成的，在片材31A形成連接用電極12a、 12b和電極12c、 12d和通孔導體33a、 33b。在片材31B、 31C、 31D形成導體圖案36和通孔導 體33c、 33d。在片材33E形成導體圖案36和通孔導體33e。
通過層疊以上的片材31A 31E，由利用通孔導體33c螺旋狀地連接的導 體圖案36構成電感元件L。另外，由導體圖案36的線間電容構成電容元件C。 電感元件L的一端通過通孔導體33a與連接用電極12a連接。
另外，在供電電路基板30的背面通過塗布導體糊料等設置供電用電極19， 供電用電極19通過通孔導體33e與電感元件L的另一端連接，並通過通孔導 體33d、 33b與連接用電極12b連接。供電用電極19在與輻射板21電不導通 的狀態下進行耦合。以上的諧振電路的等效電路如圖23所示。
該諧振電路是無線IC晶片5與供電用電極19利用直流連接那樣構成，將 由輻射板21接收的高頻信號提供至無線IC晶片5。另一方面，將存儲在無線 IC晶片5的信息通過該諧振電路向供電用電極19及輻射板21傳送，從輻射板 21向讀寫器發送、傳輸。
(電子設備的實施例、參照圖24 圖27)
接下來，說明作為本發明所涉及的電子設備的一個實施例的行動電話。圖 24所示的行動電話50與多個頻率對應，輸入地面波數位訊號、GPS信號、WiFi 信號、CDMA或GSM等通信用信號。
在殼體51內，如圖25所示，設置印製電路布線基板55。在該印製電路布線基板55配置無線通信用電路60與無線IC器件1 。無線通信用電路60由 IC61、基板55所內置的平衡一不平衡變換器62、帶通濾波器63、和電容64 構成。裝載有無線IC晶片5的供電電路基板10是這樣裝載，使得設置在印製 電路布線基板55的輻射板21a、 21b與供電用電極19a、 19b是處於電不導通 的耦合狀態，構成無線IC器件1。
作為裝載在印製電路布線基板55的無線IC器件1，也可以是如圖26及 圖27所示的器件。該無線IC器件1，在裝載有無線IC晶片5的供電電路基板 10的兩側部設置供電用電極19a、 1%，使該供電用電極19a、 1%與設置在基 板55的輻射板21a、 21b在電不導通的狀態下進行耦合。供電電路基板10內 的諧振電路例如是如圖20所示的電路。
在印製電路布線基板55的表面形成圖27中標註斜線所示的接地圖案56， 在接地圖案56的非形成區域56a安裝無線IC器件l。另外，輻射板21a、 21b 被配置為蜿蜒狀。另外，接地圖案56需要從輻射板21a、 21b離開，以不會給 輻射板21a、 21b的輻射特性帶來影響。
(無線IC器件的第十九實施例、參照圖28)
圖28表示本發明所涉及的無線IC器件的第十九實施例。從本第十九實施 例到下面所示的第三十實施例，是除了從上述第一實施例到第十八實施例所示 的供電用電極19、 19a、 19b以外，在供電電路基板10設置安裝用電極18a
18d。
更詳細而言，在本第十九實施例中，供電用電極19a、 19b內置在供電電 路基板IO，與作為蜿蜒狀的輻射板21a、 21b的一端部即耦合部21a'， 21b'不 是電導通，而是進行電磁場耦合。在供電電路基板10的背面形成安裝用電極 18a、 18b，在輻射基板20上形成安裝電極24a、 24b。安裝用電極18a、 18b 與安裝電極24a、 24b分別通過焊料41等導電材料(也可以是絕緣材料的粘接 劑)連接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣。此外，在本第十九實施例中，由於在供電電路基板10的 背面設置安裝用電極18a、 18b，與設置在輻射基板20上的安裝電極24a、 24b 連接，因此供電電路基板10與輻射基板20的接合強度提高，無線IC器件由於下落等受到衝擊時，或者在輻射基板20或供電電路基板10熱收縮、而熱應
力作用時，也不會給供電用電極19a、 19b與輻射板21a、 12b的電磁場耦合帶 來不利影響。
(無線IC器件的第二十實施例、參照圖29)
圖29表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十實施例。本第二十實施例 基本上由與上述第一及第十九實施例同樣的結構構成，不同的是，在輻射基板 20上被輻射板21a、 21b的一端部即耦合部21a' 、 21b'夾著的狀態下設置一 個安裝電極24這一點。設置在供電電路基板10的背面的安裝用電極雖然未圖 示，但在與安裝電極24相對的位置形成單獨的一個，與安裝電極24通過焊料 或粘接劑連接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極的作用效果與上述第十九實施例一樣。此 外，由於將安裝用電極形成在中央部分，因此可以從供電電路基板10的長度 方向延伸輻射板21a、 21b。另外，對於供電電路基板10的彎曲等，施加至突 起部的應力變小。(無線IC器件的第二十一實施例、參照圖30)
圖30表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十一實施例。本第二十一實 施例基本上由與上述第一及第二十實施例同樣的結構構成，不同的是，在輻射 基板20上被輻射板21a、 21b的一端部即耦合部21a' 、 21b，夾著的狀態下設 置兩個安裝電極24a、 24b這一點。安裝電極24a、 24b在長邊方向並置，但也 可以在短邊方向並置，或者也可以在對角線方向並置。設置在供電電路基板10 的背面的安裝用電極雖然未圖示，但形成在與安裝電極24a、 24b相對的位置， 通過焊料或粘接劑與安裝電極24a、 24b連接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極的作用效果如上述第十九實施例說明的那樣。
(無線IC器件的第二十二實施例、參照圖31)
圖31表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十二實施例。本第二十二實 施例基本上由與上述第一及第十九實施例同樣的結構構成，不同的是，在輻射基板20上將四個安裝電極24a 24d設置在供電電路基板10的外緣部分這一 點。輻射板21a、 21b的一端部即耦合部21a' 、 21b，通過安裝電極24a、 24b 之間及安裝電極24c、 24d之間配置在中心部分。設置在供電電路基板10的背 面的安裝用電極雖然未圖示，但形成在與安裝電極24a 24d相對的位置，通 過焊料或粘接劑與安裝電極24a 24d連接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極的作用效果如上述第十九實施例說明的那 樣。特別是，在第二十二實施例中，由於將安裝用電極及安裝電極24a 24d 設置在供電電路基板10的外緣部分，因此使用回流焊接在輻射基板20上裝載 供電電路基板10時的位置精度提高。即，這是因為，在回流焊接時，分別位 於外緣部分的四個電極24a 24d因焊接的表面張力會產生自對準作用。 (無線IC器件的第二十三實施例、參照圖32)
圖32表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十三實施例。本第二十三實 施例基本上由與上述第一及第十九實施例同樣的結構構成，不同的是，在供電 電路基板10的兩個側面(在圖32的紙面上的跟前側和背面側)形成安裝用電 極18a 18d。安裝電極24a 24d形成在輻射基板20上與安裝用電極18a 18d 對應的位置，形成為從供電電路基板10的外形向外側突出的狀態，通過焊料 或粘接劑與安裝用電極18a 18d連接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極18a 18d的作用效果如上述第十九實施 例說明的那樣。特別是，在第二十三實施例中，由於將安裝用電極18a 18d 設置在供電電路基板10的側面，因此在該基板10的背面的空間上產生餘量， 通過在幾乎整個背面形成輻射板21a、 21b的一端部即耦合部21a' 、 21b'， 可以力圖提高供電用電極19a、 19b與輻射板21a、 21b的耦合度。 (無線IC器件的第二十四實施例、參照圖33)
圖33表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十四實施例。本第二十四實 施例基本上由與上述第一及第十九實施例同樣的結構構成，不同的是，在輻射 基板20與供電電路基板10之間塗布封固樹脂25這一點。封固樹脂25例如是 環氧類粘接劑，固定強度及耐環境特性提高，且由於粘接劑的介電常數比空氣高，因此供電用電極19a、 19b與輻射板21a、 21b的電容變大，耦合度上升。 另外，封固樹脂25的塗布是在用焊料41 (回流焊料)連接安裝電極24a、 24b 與安裝用電極18a、 18b後進行的。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極18a、 18b的作用效果如上述第十九實施 例說明的那樣。
(無線IC器件的第二十五實施例、參照圖34)
圖34表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十五實施例。本第二十五實 施例基本上由與上述第一及第十九實施例同樣的結構構成，不同的是，在輻射 基板20上設置覆蓋輻射板21a、 21b的抗蝕膜29這一點。抗蝕膜29例如是環 氧類或聚醯亞胺類的樹脂材料，輻射板21a、 21b的耐環境特性提高，且由於 樹脂材料的介電常數比空氣高，因此供電用電極19a、 19b與輻射板21a、 21b 的電容變大，耦合度上升。另外，由抗蝕膜29的厚度可以決定輻射板21a、 21b 與供電電路基板10的背面的間隔，可以抑制耦合度的偏差，使特性穩定化。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極18a、 18b的作用效果如上述第十九實施
例說明的那樣。
(無線IC器件的第二十六實施例及第二十七實施例、參照圖35及圖36) 圖35表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十六實施例，圖36表示本 發明所涉及的無線IC器件的第二十七實施例。第二十六實施例是在上述第十 九實施例中將安裝電極24a、 24b的面積設定得較大。第二十七實施例是在第 二十二實施例中將安裝電極24a 24d的面積設定得較大。
形成於供電電路基板10的背面的安裝用電極18a 18d的面積與第十九及 第二十二實施例相同，接合用的焊料的量按照安裝用電極18a 18d的面積相 應提供。由於額外的焊料蔓延至安裝電極24a 24d，因此焊料的厚度變薄，可 以抑制焊料厚度的偏差。據此，輻射板21a、 21b與供電用電極19a、 1%的間 隔的偏差變小，使耦合度穩定化。而且，較為理想的是預先對安裝電極24a 24d實施鍍Au等，實施焊料的溼潤蔓延加工。
另外，如上述第二十五實施例所示，若將抗蝕膜29形成於輻射板21a、21b上，則由抗蝕膜29的厚度可以決定輻射板21a、 21b與供電電路基板10 的背面的間隔。與此同樣的效果可以通過在供電電路基板10的背面由導電層 或樹脂層等形成凸部來實現。
(無線IC器件的第二十八實施例、參照圖37)
圖37表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十八實施例。本第二十八實 施例基本上由與上述第一及第十九實施例同樣的結構構成，不同的是， 一體形 成輻射板21a、 21b的一端部即耦合部21a' 、 21b'與安裝電極24a、 24b這一 點。並且，在輻射板21a、 21b上，在安裝電極24a、 24b以外形成抗蝕膜29。 安裝電極24a、 24b通過焊料41等與供電電路基板10的安裝用電極18a、 18b 粘接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也 與第一實施例一樣，設置安裝用電極18a、 18b的作用效果如上述第十九實施 例說明的那樣。特別是，在第二十八實施例中，由於形成包含安裝電極24a、 24b的輻射板21a、 21b，因此電極形成容易，安裝電極24a、 24b的強度變強。 (無線IC器件的第二十九實施例、參照圖38)
圖38表示本發明所涉及的無線IC器件的第二十九實施例。本第二十九實 施例是在上述第十九實施例中， 一體形成供電用電極19a、 19b與安裝用電極 18a、 18b。此時，供電用電極19a、 19b與第十九實施例不同，露出在供電電 路基板10的背面。據此，供電用電極19a、 1%與輻射板21a、 21b (耦合部 21a' 、 21b')的距離減小，可以增大電容。另外，安裝用電極18a、 18b實 際上變大，可以增加安裝用電極18a、 18b的強度。 (無線IC器件的第三十實施例、參照圖39)
圖39表示本發明所涉及的無線IC器件的第三十實施例。本第三十實施例 中，利用一端部即耦合部21a， 、 21b，將輻射板21a、 21b—體化，使該耦合 部21a' 、 21b'與供電電路基板10所內置的電感元件L1、 L2進行磁場耦合。 供電用電極19a、 19b構成作為電感元件Ll、 L2的一部分。另外，安裝電極24 形成於輻射基板20的中央部，通過焊料41等與形成於供電電路基板10的背 面的安裝用電極18連接。
其他結構與上述第一實施例一樣，作為無線IC器件的基本的作用效果也與第一實施例一樣，設置安裝用電極18的作用效果如上述第十九實施例說明
的那樣。特別是，在第三十實施例中，由於輻射板21a、 21b與供電電路基板 IO進行磁場耦合，因此即使供電電路基板10的安裝位置多少錯開一點，或旋 轉180°而偏離，特性也不會改變。另外，即使介電常數較高的樹脂材料存在 於供電電路基板10與輻射板21a、 21b之間，特性的變化也較小。 (第三十一實施例、參照圖40及圖41)
第三十一實施例即無線IC器件如圖40及圖41所示，由處理規定頻率 的收發信號的無線IC晶片5;將該無線IC晶片5在電連接的狀態下裝載的供 電電路基板120;以及在印製電路板130的表面由電極膜形成的輻射板131構 成。以下將一體化的無線IC晶片5與供電電路基板120稱為電磁耦合模塊100。
供電電路基板120參照圖45或圖47，包括具有下面說明的諧振電路、匹 配電路的供電電路121。
無線IC晶片5包含時鐘電路、邏輯電路、存儲器電路等，存儲所需的信 息，如圖19所示，在背面設置一對輸入輸出端子電極6及一對安裝用端子電 極7。在圖46所示的供電電路基板120中，無線IC晶片5的輸入輸出端子電 極6與供電端子電極142a、 142b電連接，安裝用端子電極通過金屬凸點等與 安裝電極143a、 143b電連接。另外，在圖48所示的供電電路基板120中，輸 入輸出端子電極6與供電端子電極222a、 222b電連接，安裝用端子電極7通 過金屬凸點等與安裝電極223a、 223b電連接。
輻射板131在印製電路板130的表面形成，作為由非磁性金屬材料構成的 電極膜， 一個端部131a和另一端部131b分別與供電電路基板120的下表面相 對而配置，與供電電路121進行電磁場耦合。該輻射板131的整體的形狀是任 意的，例如是環狀天線的形狀，也可以是偶極子天線的形狀。另外，輻射板131 也可以形成於印製電路板130的內部。另外，印製電路板130內置在行動電話 等物品中。
在供電電路基板120相對的兩個側面，形成與以下詳細說明的供電電路 121不電連接的安裝用電極122。該安裝用電極122如圖41所示那樣形成，使 得在層疊絕緣體層與電極層而形成的層疊體(供電電路基板120)的側面露出 電極層，在印製電路板130上與和輻射板131分開設置的安裝連接盤132進行焊接。連接盤132與輻射板131分開設置，兩者的厚度大致相同。
該焊接首先是如圖41的虛線所示將焊料糊料133塗布在連接盤132上(塗 布厚度為100nm左右)，在印製電路板130上的規定位置通過安裝設備放置 電磁耦合模塊100。在印製電路板130的表面雖然形成輻射板131，但焊料糊 料133不塗布在輻射板131上。之後，使其通過回流爐，將安裝用電極122與 連接盤132進行焊接。
當焊料糊料133在回流爐中處於熔融狀態時，焊料糊料133與安裝用電極 122接觸，電磁耦合模塊100處於貼附在印製電路板130的狀態。從回流爐出 來後，焊料糊料133因溫度下降而收縮，連接盤132與安裝用電極122之間固 化為橋接狀，產生箭頭A方向的內部應力。據此，供電電路基板120向印製電 路板130 —側拉伸，供電電路基板120的下表面緊貼在輻射板131的端部131a、 131b。
詳細探討在焊接時的該現象，這是因為安裝用電極122在供電電路基板 120的側面從下表面離開而形成(換言之，只形成於側面，不在下表面形成)； 以及在連接盤132與供電電路基板120之間存在間隙g而引起的。在該間隙g 部分的焊料糊料133固化時收縮，從而產生箭頭A方向的應力。
由於焊料糊料133的收縮所引起的應力，使供電電路基板120與輻射板 131直接緊貼，從而供電電路基板120與輻射板131沒有間隔偏差而很好耦合， 耦合度的偏差幾乎消失。另外，安裝用電極122即使由於焊料等而腐蝕，但由 於安裝用電極122與供電電路121沒有電連接，是獨立的，因此不會給電磁耦 合模塊100的電特性或可靠性帶來不利影響。
另外，由於安裝用電極122形成於供電電路基板120的相對的兩個側面， 因此可以將供電電路基板120在精度進一步提高的狀態下均衡安裝在印製電路 板130上。特別是，在本實施例中，由於將安裝用電極122形成於供電電路基 板120的相對的兩個側面上的軸對稱的位置，因此安裝精度或均衡性進一步提咼。
而且，只要使用回流爐所進行的焊接這樣的簡便的製造工序即可，不需要 高價的安裝設備。另外，在該焊接之後，也可以用樹脂材料覆蓋電磁耦合模塊 100，進一步提高電磁耦合模塊100與印製電路板130的接合強度。(第三十二實施例、參照圖42及圖43)
第三十二實施例的無線IC器件如圖42及圖43所示，基本上包括與上述 第三十一實施例同樣的結構，對公共的元器件、和部分標註與第三十一實施例 相同的標號，省略重複的說明。
第三十二實施例與第三十一實施例不同的是，安裝用電極122是由露出在 層疊體(供電電路基板120)的側面的通孔電極形成的這一點。為了使通孔電 極露出在層疊體的側面，只要在製作供電電路基板120時，在母板的切割線上 形成通孔電極即可。形成這樣的通孔電極(導體)的方法在日本專利特開2002 一26513號公報中有詳細的記載。
在本第三十二實施例中，安裝用電極122與印製電路板130上的連接盤 132是通過焊料糊料133接合，這與第三十一實施例一樣，其作用效果也一樣。 (變形例、參照圖44)
圖44表示上述第三十二實施例的供電電路基板120的變形例。該供電電 路基板120在側面形成凹部123，將安裝用電極122配置在該凹部123。通過 在凹部123配置焊料糊料133，可以抑制焊角的擴展。 (供電電路基板的第一例、參照圖45及圖46)
此處，說明供電電路基板120的第一例。該供電電路基板120如圖45作 為等效電路所示，包括具有諧振電路、匹配電路的供電電路121，該諧振電路、 匹配電路包含具有互不相同的電感值、且互相以反相進行磁耦合(由互感M表 示)的電感元件Lll、 L12。
供電電路121所包含的電感元件Lll、 L12以反相進行磁耦合，與無線IC 晶片5處理的頻率進行諧振，且與輻射板131的端部131a、 131b進行電磁場 耦合。另外，供電電路121與無線IC晶片5的輸入輸出端子電極6電連接， 實現無線IC晶片5的阻抗(通常50Q)與輻射板131的阻抗(空間阻抗377 Q)的匹配。
因此，供電電路121將具有從無線IC晶片5發送的規定頻率的發送信號 向輻射板131傳遞，且從由輻射板131接收的信號選擇具有規定頻率的接收信 號，提供至無線IC晶片5。因此，該無線IC器件利用由輻射板131接收的信 號，使無線IC晶片5動作，來自該無線IC晶片5的響應信號從輻射板131向外部輻射。
如上所述，在本無線IC器件中，由於利用設置在供電電路基板120的供 電電路121設定信號的諧振頻率，因此即使將本無線IC器件安裝在各種物品 上也能按原樣動作，抑制輻射特性的變動，不必對每個個別的物品變更輻射板 131等的設計。而且，從輻射板131輻射的發送信號的頻率及提供至無線IC 晶片5的接收信號的頻率實際上相當於供電電路基板120的供電電路121的諧 振頻率，信號的最大增益實際上由供電電路121的尺寸、形狀、供電電路121 與輻射板131的距離及介質的至少一項決定。由於在供電電路基板120中收發 信號的頻率是確定的，因此與輻射板131的形狀或尺寸、配置關係等無關，例 如即使將無線IC器件做成圓形，或者被介質夾住，頻率特性也不會變化，可 以得到穩定的頻率特性。
接下來，參照圖46說明供電電路基板120的結構。供電電路基板120是 將由絕緣體(介質或者磁性體)構成的陶瓷片材141a 141i進行層疊、壓接、 燒成而成的。在最上層的片材141a上，形成供電端子電極142a、 142b、安裝 電極143a、 143b、通孔導體144a、 144b、 145a、 145b。在第二層 第八層的 片材141b 141h上，分別形成構成電感元件Lll、 L12的布線電極146a、 146b， 根據需要形成通孔導體H7a、 147b、 148a、 148b等。在最下層的片材141i上， 形成在俯視透視供電電路基板120時與電感元件Lll、 L12的外形相等或者較 小的平面電極149a、 14%。
通過層疊以上的片材141a 141i，形成利用通孔導體147a螺旋狀地連接 布線電極146a的電感元件Lll，形成利用通孔導體147b螺旋狀地連接布線電 極146b的電感元件L12。另外，在布線電極146a、 146b的線間形成電容。
片材141b上的布線電極146a的端部146a—l通過通孔導體145a與供電 端子電極142a連接，片材141h上的布線電極146a的端部146a—2通過通孔 導體148a、 145b與供電端子電極142b連接。片材141b上的布線電極146b的 端部146b — l通過通孔導體144b與供電端子電極142b連接，片材141h上的 布線電極146b的端部146b — 2通過通孔導體148b、 144a與供電端子電極142a 連接。並且，布線電極146a、 146b的端部146a—2、 146b—2通過通孔導體與 平面電極149a、 149b連接。在以上的供電電路121中，由於電感元件Lll、 L12的巻繞方向分別相反， 因此由電感元件Lll、 L12產生的磁場抵消。由於磁場抵消，因此為了得到期 望的電感值，需要將布線電極146a、 146b延長一些。據此，由於Q值變低， 因此諧振特性的陡峭性消失，在諧振頻率附近會實現寬頻化。
在俯視透視供電電路基板120時，電感元件Lll、 L12形成於左右不同的 位置。另外，由電感元件Lll、 L12產生的磁場為分別相反的方向。據此，在 使供電電路121與環狀的輻射板131的端部131a、 131b進行耦合時，在端部 131a、 131b激勵反向的電流，可以由環狀的輻射板131收發信號。另外，也可 以使電感元件Lll、 L12與兩個分別不同的輻射板進行耦合。
通過將供電電路基板120由磁性體材料形成，在磁性體內形成電感元件 Lll、 L12，則可以得到較大的電感值，也可以對應13.56MHz頻帶的頻率。而 且，即使磁性體片材的加工產生偏差或磁導率產生偏差，也可以吸收與無線IC 晶片5的阻抗的偏差。磁性體的磁導率u為70左右時較為理想。
另外，兩個電感元件Lll、 L12的電感值互不相同，從而使供電電路121 具有多個諧振頻率，可以使無線IC器件實現寬頻化。但是，也可以將電感元 件Lll、 L12的電感值設定為實際上相同的值，此時，可以使由各電感元件Lll、 L12產生的磁場的大小相等。據此，可以使兩個電感元件Lll、 L12的磁場的抵 消量相同，在諧振頻率附近可以實現寬頻化。
另外，供電電路基板120可以是由陶瓷或者樹脂構成的多層基板，或者是 將由聚醯亞胺或液晶聚合物等介質構成的柔性的片材進行層疊的基板。特別 是，通過電感元件Lll、 L12內置在供電電路基板120，供電電路121難以受到
基板外部的影響，可以抑制輻射特性的變動。
另外，通過在電感元件Lll、 L12與輻射板131之間設置平面電極149a、 149b，可以抑制供電電路121與輻射板131的耦合的偏差。另外，平面電極149a、 149b可以不與布線電極146a、 146b電連接，但這不一定是必須的。 (供電電路基板的第二例、參照圖47及圖48)
供電電路基板120的第二例包括圖47所示的等效電路、和圖48所示的層 疊構造。該供電電路基板120是將由絕緣體(介質或者磁性體)構成的陶瓷片 材221a 221h進行層疊、壓接、燒成而成的。在最上層的片材221a上，形成供電端子電極222a、 222b、安裝電極223a、 223b。在第二層片材221b上，形 成布線電極225。在第三層 第七層片材221c 221g上，形成構成電感元件 L11、L12的布線電極225a、225b。在最下層的片材221h上，形成平面電極228a、 228b。另外，為了簡化，省略形成於各片材221a 221f的通孔導體的說明。
通過層疊以上的片材221a 221h，形成利用通孔導體螺旋狀地連接布線 電極225a的電感元件Lll，形成利用通孔導體螺旋狀地連接布線電極225b的 電感元件L12。另外，在布線電極225a、 225b的線間形成電容。
布線電極225a、 225b在片材221b上由布線電極225形成一體化，片材 221g上的布線電極225a的端部225a，通過通孔導體與供電端子電極222a連 接，布線電極225b的端部225b'通過通孔導體與供電端子電極222b連接。
包含由以上的結構構成的電感元件Lll、 L12的供電電路121是圖47所示 的等效電路，對於無線IC晶片5串聯連接的電感元件Lll、 L12以反相進行磁 耦合，在無線IC晶片5處理的頻率下進行諧振，且與輻射板131進行電磁場 耦合。另外，供電電路121實現無線IC晶片5的阻抗(通常50Q)與輻射板 131的阻抗(空間阻抗377 Q)的匹配。
因此，本第二例的作用效果與上述第一例一樣。特別是，通過在供電電路 基板120的背面設置平面電極228a、 228b，可以抑制供電電路121與輻射板 131的耦合的偏差。另外，平面電極228a、 228b不一定是必須的。 (實施例總結)
上述無線IC器件中，在供電電路基板的表面包括安裝用電極時較為理想。 通過設置與供電用電極不同的該安裝用電極，與輻射板的基板接合(例如，利 用焊料等導電材料所進行的電連接、利用絕緣材料所進行的連接)，使接合強 度提高，無線IC器件由於下落等而受到衝擊時，或者在對輻射基板或供電電 路基板作用熱應力時，也不會給供電用電極與輻射板的電磁場耦合帶來不利影 響。特別是，將安裝用電極形成於供電電路基板的外緣部分時較為理想，可以 使供電電路基板的安裝位置精度提高。另外，安裝用電極也可以形成於供電電 路基板的側面。若將安裝用電極形成於側面，則在供電電路基板的背面的空間 上產生餘量，可以將幾乎整個背面用於與輻射板進行耦合，供電用電極與輻射 板的耦合度提高。特別是，通過將形成於供電電路基板的側面的安裝用電極與設置輻射板的 基板上的安裝連接盤進行焊接，供電電路基板的下表面與輻射板由於焊料的固 化收縮而緊貼，供電電路基板與輻射板沒有間隔偏差而很好耦合，耦合度的偏 差幾乎消失。
安裝用電極形成於供電電路基板的相對的兩個側面時較為理想。可以將供 電電路基板在精度進一步提高的狀態下均衡安裝在基板上。通過將安裝用電極 形成於供電電路基板的相對的兩個側面的軸對稱的位置，安裝精度或均衡性進
一步提咼o
安裝用電極也可以從供電電路基板的下表面離開而形成。防止焊料進入供 電電路基板的下表面，可以確實確保供電電路基板與輻射板的緊貼性。
供電電路基板由將絕緣體層與電極層層疊而形成的層疊體構成，安裝用電 極可以形成為使得在該層疊體的至少一個側面露出電極層。通過由從層疊體的 側面露出一部分的電極層形成安裝用電極，供電電路基板的安裝強度提高。
另外，供電電路基板由將絕緣體層與電極層層疊而形成的層疊體構成，安 裝用電極也可以配置在形成於該層疊體的至少一個側面的凹部。通過在凹部配 置焊料，可以抑制焊角的擴展。
另外，在供電電路基板內，也可以包括諧振電路及/或匹配電路。另外， 輻射板也可以形成於輻射基板的表面及/或內部。另外，供電電路基板也可以 從與輻射板相對的面延續到至少一個不相對的面設置供電用電極。供電用電極 的接合強度提高。供電用電極或安裝用電極也可以設置多個。
也可以在供電電路基板中，電感元件與電容元件在俯視透視下設置在不同 位置，與不同的供電用電極進行電磁場耦合，供電用電極與分別不同的輻射板 進行電磁場耦合。由於通過電容進行的電場耦合與磁場耦合相比，信號能量的 交換效率較高，因此可以使輻射特性提高。而且，可以各自設定電感元件及電 容元件與供電用電極的耦合狀態，輻射特性的設計自由度提高。
另外，諧振電路或者匹配電路也可以是無線IC與供電用電極利用直流連 接那樣構成。另外，諧振電路或者匹配電路也可以由供電電路基板所內置的元 件和安裝在供電電路基板上的元件、或者安裝在設置輻射板的基板上的元件構 成。若在供電電路基板或輻射基板上安裝電感值較大的片狀電感或電容值較大的片狀電容，則供電電路基板所內置的元件的值較小即可，可以使供電電路基 板的尺寸進一步小型化。
供電電路包含電感值不同的至少兩個電感元件時較為理想。利用不同的電 感值使供電電路具有多個諧振頻率，可以使無線IC器件實現寬頻化，可以不 變更設計而在世界各國使用。
供電電路與輻射板進行電磁場耦合，從該輻射板輻射的信號的諧振頻率實 際上相當於該供電電路的自諧振頻率時較為理想。由於信號的頻率由供電電路 決定，因此輻射板的長度或形狀是任意的，輻射板的設計自由度提高。另外，
與輻射板的形狀或尺寸、配置關係等無關，例如即使將無線ic器件做成圓形，
或者被介質夾住，頻率特性也不會變化，可以得到穩定的頻率特性。而且，即
使將本無線ic器件安裝在各種物品上也能按原樣動作，抑制輻射特性的變動，
不必對每個個別的物品變更輻射板等的設計。
在供電電路基板的下表面不形成電極時較為理想。能夠防止焊料進入供電 電路基板的下表面，確實確保供電電路基板與輻射板的緊貼性。
供電電路基板也可以由陶瓷或液晶聚合物等樹脂構成的多層基板構成。若 由多層基板構成，則可以高精度內置電感元件或電容元件，布線電極的形成的 自由度提高。
另外，在輻射基板與供電電路基板之間設置封固樹脂；或者設置覆蓋無線 IC晶片、供電電路基板及輻射板的至少一個的保護膜時較為理想。耐環境特性提高。
另外，無線IC的輸入輸出阻抗的虛數部、和從供電電路基板的與無線ic
連接的部分來看供電用電極側時的阻抗的虛數部在使用頻率範圍或者其附近 成為共軛時較為理想。 (其他實施例)
另外，本發明所涉及的無線IC器件及電子設備不限於上述實施例，在其
要點的範圍內可以進行各種變更。
例如，毋庸置疑的是諧振電路可以採用各種結構。另外，上述實施例所示 的各種電極或供電電路基板的材料只是舉例表示，只要是具有所需特性的材
料，可以使用任意的材料。另外，為了將無線ic晶片安裝在供電電路基板，也可以使用金屬凸點以外的處理。無線IC也可以不是晶片狀，而形成於供電 電路基板上。並且，為了將供電電路基板的安裝用電極固定在安裝連接盤，除 了焊料以外，也可以使用固化收縮的粘接材料。
另外，裝載本發明所涉及的無線ic器件的電子設備不限於行動電話，也
可以是各種無線通信設備、電視機或冰箱等家電產品等。 工業上的實用性
如上所述，本發明對於無線ic器件及電子設備是有用的，特別是，可以 達到小型化，無線ic的安裝容易，低成本，且消除了無線IC的因靜電所引起
的毀壞的可能性，在這些方面較優。
權利要求
1.一種無線IC器件，其特徵在於，包括處理收發信號的無線IC；具有包含在與所述無線IC直流導通的狀態下連接的電感元件的供電電路、並在基板表面或者基板內部設置與該電感元件進行耦合的供電用電極的供電電路基板；以及與所述供電用電極進行電磁場耦合的輻射板。
2. 如權利要求1所述的無線IC器件，其特徵在於，在所述供電電路基板 的表面包括安裝用電極。
3. 如權利要求2所述的無線IC器件，其特徵在於，所述安裝用電極不與 所述供電電路電連接。
4. 如權利要求2或3所述的無線IC器件，其特徵在於，所述供電用電極 和所述安裝用電極中，將安裝用電極形成於所述供電電路基板的外緣部分。
5. 如權利要求2至4中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，將所 述安裝用電極形成於所述供電電路基板的側面。
6. 如權利要求5所述的無線IC器件，其特徵在於，所述安裝用電極形成 於所述供電電路基板的相對的兩個側面。
7. 如權利要求5所述的無線IC器件，其特徵在於，所述安裝用電極形成 於所述供電電路基板的相對的兩個側面的軸對稱的位置。
8. 如權利要求5至7中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述 安裝用電極從所述供電電路基板的下表面離開而形成。
9. 如權利要求5至8中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述 供電電路基板由將絕緣體層與電極層進行層疊而形成的層疊體構成，所述安裝 用電極形成為使得在該層疊體的至少一個側面露出電極層。
10. 如權利要求5至9中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所 述供電電路基板由將絕緣體層與電極層進行層疊而形成的層疊體構成，所述安 裝用電極配置在形成於該層疊體的至少一個側面的凹部。
11. 如權利要求1至10中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，在所述供電電路基板內包括諧振電路。
12. 如權利要求1至11中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，在所述供電電路基板內包括匹配電路。
13. 如權利要求1至12中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所 述輻射板形成於輻射基板的表面及/或內部。
14. 如權利要求1至13中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，在 形成有所述輻射板的輻射基板的表面包括基板側安裝電極，該基板側安裝電極 與所述供電電路基板的安裝用電極電連接。
15. 如權利要求1至14中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所 述基板側安裝電極與所述輻射板電連接。
16. 如權利要求1至15中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，如 下設置所述供電用電極從所述供電電路基板與所述輻射板相對的面延續到至 少一個不相對的面。
17. 如權利要求1至16中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，設 置多個所述輻射板。
18. 如權利要求1至17中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，在 所述供電電路基板的表面設置多個所述供電用電極及/或所述安裝用電極。
19. 如權利要求1至18中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，在 形成有所述輻射板的輻射基板與所述供電電路基板之間設置封固樹脂。
20. 如權利要求1至19中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所 述供電電路包含電感值不同的至少兩個電感元件。
21. 如權利要求1至20中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於， 在所述供電電路基板，電感元件與電容元件設置在俯視透視下不同的位置，所述電感元件及所述電容元件與不同的供電用電極進行電磁場耦合， 所述供電用電極與分別不同的所述輻射板在不直流導通的狀態下進行耦合。
22. 如權利要求11至21中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於， 所述諧振電路或者所述匹配電路被構成為所述無線IC與所述供電用電極利用直流連接。
23. 如權利要求11至22中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於， 所述諧振電路或者所述匹配電路由所述供電電路基板所內置的元件和安裝在 供電電路基板上的元件構成。
24. 如權利要求11至23中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所述諧振電路或者所述匹配電路由設置在所述供電電路基板的元件和安裝在 設置有所述輻射板的基板上的元件構成。
25. 如權利要求1至24中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所 述供電電路基板由多層基板構成。
26. 如權利要求1至25中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，設 置將處理收發信號的無線IC晶片、所述供電電路基板及所述輻射板的至少一 個覆蓋的保護膜。
27. 如權利要求1至26中的任一項所述的無線IC器件，其特徵在於，所 述無線IC的輸入輸出阻抗的虛數部和從所述供電電路基板的與所述無線IC連 接的部分觀察所述供電用電極側時的阻抗的虛數部在使用頻率範圍或者其附 近成為共軛。
28. —種電子設備，其特徵在於，包括權利要求1至27中的任一項所述 的無線IC器件。
29. —種電子設備，其特徵在於，包括權利要求1至27中的任一項所述的無線IC器件， 在設備殼體所內置的印製布線基板設置所述輻射板，該輻射板與設置在所 述供電電路基板的供電用電極進行電磁場耦合。
全文摘要
本發明得到一種無線IC器件、以及裝載該無線1C設備的電子設備，它可以達到小型化，無線IC的安裝容易，低成本，且消除了無線IC的因靜電所引起的毀壞的可能性。無線1C設備包括處理收發信號的無線IC晶片(5)；以及包含具有電感元件的諧振電路的供電電路基板(10)。在供電電路基板(10)的表面設置與諧振電路進行電磁場耦合的供電用電極(19a)、(19b)。供電用電極(19a)、(19b)與設置在印製電路布線基板(20)的輻射板(21a)、(21b)進行電磁場耦合。利用由輻射板(21a)、(21b)接收的信號，無線IC晶片(5)動作，來自該無線IC晶片(5)的響應信號從輻射板(21a)、(21b)向外部輻射。
文檔編號H01Q1/40GK101578616SQ200880002209
公開日2009年11月11日 申請日期2008年7月17日 優先權日2007年7月17日
發明者加藤登, 木村育平, 池本伸郎, 片矢猛, 田中乾子, 石野聰, 道海雄也 申請人:株式會社村田製作所