專利名稱：無線ic器件、無線ic模塊、及無線ic模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線IC器件，特別涉及在以非接觸的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的 RFID (Radio Frequency Identification 射頻識別)系統(tǒng)中使用的無線IC器件、無線IC 模塊、及無線IC模塊的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，開發(fā)出一種無線IC器件，該無線IC器件包括將用于管理物品的信息進(jìn)行電子存儲并處理規(guī)定的無線信號的無線IC芯片、及在該無線IC芯片與讀寫器之間收發(fā)無線信號的天線。使用了這種無線IC器件的系統(tǒng)被稱為RFID系統(tǒng)，通過將無線IC器件(采取卡片、標(biāo)簽、插入物(inlet)等形態(tài))、和對其進(jìn)行讀寫的讀寫器進(jìn)行組合，能用于個體認(rèn)證和收發(fā)數(shù)據(jù)。然而，在這種非接觸型RFID系統(tǒng)中，當(dāng)附加無線IC器件的對象物的物品是含有金屬、水分、鹽分等的物品時，在物品中產(chǎn)生渦流，天線有時因該渦流的影響而無法正常動作。 即，若將天線平面粘貼于物品，則由于電磁波被上述渦流所吸收，信息有時會收發(fā)不良或無法收發(fā)。而且，對于在高頻帶下工作的無線IC器件，該問題特別顯著。因而，對于例如在HF頻帶下工作的無線IC器件，如專利文獻(xiàn)1 3所揭示的那樣， 存在將磁性構(gòu)件配置于天線與物品之間的方法。此外，對于在UHF頻帶下工作的無線IC器件，如專利文獻(xiàn)4、5所揭示的那樣，存在將天線與物品隔開間隔而配置的方法。然而，在將磁性構(gòu)件配置于天線與物品之間、或?qū)⑻炀€與物品隔開間隔的方法中， 存在無法應(yīng)對因用于多種用途而要求的小型化和薄型化的問題。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2004-304370號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2005-340759號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2006-13976號公報專利文獻(xiàn)4 日本專利特開2007-172369號公報專利文獻(xiàn)5 日本專利特開2007-172527號公報

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種無線IC器件、無線IC模塊、及無線IC模塊的制造方法，即使粘貼于含有金屬、水分、鹽分等的物品，也起到作為非接觸型RFID系統(tǒng)的功能，而不會有損于小型化和薄型化。為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方式的無線IC器件的特征在于，包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC;起到作為發(fā)射體的作用的發(fā)射電極；以及環(huán)狀電極，該環(huán)狀電極具有多個與所述發(fā)射電極的面垂直的垂直電極部，將包含該垂直電極部的電極形成為環(huán)狀，并與所述無線IC及所述發(fā)射電極進(jìn)行耦合。此外，本發(fā)明的第二方式的無線IC模塊的特征在于，該無線IC模塊包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC、及與所述無線IC相耦合的環(huán)狀電極，所述環(huán)狀電極具有多個與所述無線IC模塊的裝載面垂直的垂直電極部。此外，本發(fā)明的第三方式的無線IC模塊的制造方法的特征在于，該無線IC模塊包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC、及與所述無線IC相耦合的環(huán)狀電極，該制造方法包括 準(zhǔn)備金屬板的工序，該金屬板形成了線狀電極的圖案；以及將所述金屬板對基板進(jìn)行卷繞并彎折、以形成環(huán)狀電極的工序，該環(huán)狀電極具有多個與所述無線IC模塊的裝載面垂直的垂直電極部。此外，本發(fā)明的第四方式的無線IC模塊的制造方法的特征在于，該無線IC模塊包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC、及與所述無線IC相耦合的環(huán)狀電極，該制造方法包括 準(zhǔn)備金屬板的工序，該金屬板形成了線狀電極的圖案；將所述金屬板對基板進(jìn)行卷繞并彎折、以形成環(huán)狀電極的工序，該環(huán)狀電極具有多個與所述無線IC模塊的裝載面垂直的垂直電極部；以及將所述彎折后的金屬板用樹脂來進(jìn)行鑄模的工序。在所述無線IC器件中，對于與無線IC及發(fā)射電極進(jìn)行耦合的環(huán)狀電極，由于構(gòu)成環(huán)狀電極的垂直電極部與發(fā)射電極垂直，因此，形成與發(fā)射電極平行的磁場。由此，感應(yīng)出與發(fā)射電極垂直的電場，因該電場環(huán)路而感應(yīng)出磁場環(huán)路，利用該連鎖反應(yīng)，使電磁場分布擴展。此外，由于形成有多個垂直電極部，因此，所產(chǎn)生的磁場變多，能以高增益進(jìn)行通根據(jù)本發(fā)明，能維持無線IC器件及/或無線IC模塊的小型化和薄型化，并且，即使裝載于含有金屬、水分、鹽分等的物品，也能起到作為非接觸型RFID系統(tǒng)的功能。


圖1表示實施例1的無線IC模塊，圖1㈧是俯視圖，圖1⑶是仰視圖，圖1 (C) 是圖KA)的I-I線剖視圖，圖I(D)是圖KA)的II-II線剖視圖。圖2是表示實施例1的無線IC模塊、及具有該無線IC模塊的物品的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是圖2所示的無線IC模塊的主要部分的放大圖。圖4是表示圖2所示的金屬物品表面的無線IC模塊附近的電磁場分布的簡圖。圖5是表示實施例1的無線IC模塊的無線IC的圖。圖6是表示實施例1的無線IC模塊的供電電路基板的層疊結(jié)構(gòu)的分解圖。圖7表示實施例2的無線IC模塊，圖7㈧是俯視圖，圖7(B)是仰視圖，圖7(C) 是圖7(A)的III-III線剖視圖。圖8是表示實施例2的無線IC器件的圖。圖9是圖8所示的無線IC器件的主要部分的放大圖。圖10表示實施例3的無線IC模塊，圖3 (A)是俯視圖，圖3⑶是仰視圖，圖3 (C) 是側(cè)視圖。圖11是表示實施例3的無線IC模塊的制造方法的圖。圖12表示實施例3的變形例的無線IC模塊，圖12 (A)是俯視圖，圖12⑶是仰視圖。圖13是表示實施例4的無線IC模塊的圖。圖14是表示實施例4的無線IC模塊的制造方法的圖。
圖15表示實施例5的無線IC模塊，圖15 (A)是俯視圖，圖15⑶是仰視圖。圖16是表示實施例5的無線IC模塊的制造方法的圖。圖17是表示實施例5的變形例的無線IC模塊的圖。圖18表示實施例6的無線IC模塊，圖18(A)是俯視圖，圖18(B)是仰視圖，圖 18 (C)是18 (A)的IV-IV線剖視圖，圖18⑶是18 (A)的V-V線剖視圖。圖19是表示實施例7的無線IC器件的圖。圖20是表示實施例7的變形例的無線IC器件的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的無線IC模塊、無線IC器件、及無線IC 模塊的制造方法。另外，在各圖中，對于公共的元器件和部分，附加相同的標(biāo)號，省略其重復(fù)說明。(實施例1、參照圖1 圖6)圖1表示實施例1的無線IC模塊6，圖1㈧是俯視圖，圖1⑶是仰視圖，圖1 (C) 是圖KA)的I-I線剖視圖，圖I(D)是圖KA)的II-II線剖視圖。無線IC模塊6包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC2、和環(huán)狀電極7。無線IC2配置在環(huán)狀電極7的兩端耦合部4、5上，無線IC2和環(huán)狀電極7進(jìn)行電磁場耦合。另外，無線 IC2和環(huán)狀電極7也可以直接進(jìn)行電連接(DC連接)。環(huán)狀電極7具有電極，即具有形成于基板3上的兩端耦合部4、5和線狀電極8、形成于基板3的過孔導(dǎo)體9、以及形成于基板3的底面的公共電極17。線狀電極8及過孔導(dǎo)體9在基板上夾著兩端耦合部4、5而左右對稱地形成。而且，電極例如像耦合部5 —線狀電極8b —過孔導(dǎo)體9b —公共電極17 —過孔導(dǎo)體9a —線狀電極8a —耦合部4那樣形成環(huán)，從而構(gòu)成環(huán)狀電極7。在本實施例中，無線IC模塊6的形成有公共電極17的底面成為裝載于物品上的裝載面，由于過孔導(dǎo)體9與無線IC模塊6的裝載面垂直，因此，過孔導(dǎo)體9 是垂直電極部。如上所述，環(huán)狀電極7由兩端耦合部4、5、線狀電極8、過孔導(dǎo)體9、公共電極17所構(gòu)成，由于形成有多個線狀導(dǎo)體8及過孔導(dǎo)體9，因此，也形成有多個環(huán)狀電極7。S卩，在基板3上分別夾著耦合部4、5在左右形成多個線狀電極8及過孔導(dǎo)體9，左右多個線狀電極8 分別平行排列。多個線狀電極8在左右分別并聯(lián)連接，并與兩端耦合部4、5相連接，以與無線IC2相耦合。此外，多個線狀電極8通過多個過孔導(dǎo)體9與形成于基板3的底面的公共電極17相連接。由此，環(huán)狀電極7形成多個環(huán)。圖2是將無線IC模塊6安裝于金屬物品60的規(guī)定面的圖。而且，圖3是將無線 IC模塊6放大后的圖。另外，在圖2及圖3中，示意性地圖示無線IC模塊6。例如，在圖2 及圖3中，雖然僅示意性地圖示了單個環(huán)狀電極7，但實際上環(huán)狀電極7有多個。如圖3所示，由于環(huán)狀電極7的垂直電極部9A與無線IC模塊6的裝載面垂直，因此，將環(huán)狀電極7 的垂直電極部9A配置成垂直面向金屬物品60。此處，參照圖4，說明本無線IC模塊6的動作原理。圖4是簡要地示出由環(huán)狀電極 7而產(chǎn)生的電磁場分布(磁場H、電場E)。圖中的虛線表示磁場H的環(huán)路，實線表示電場E 的環(huán)路。
環(huán)狀電極7起到作為磁場天線的作用，由環(huán)狀電極7的垂直電極部9A而產(chǎn)生與金屬物品60的表面平行的磁場H，從而感應(yīng)出與金屬物品60的表面垂直的電場E，由該電場環(huán)路而感應(yīng)出磁場環(huán)路，利用該連鎖反應(yīng)，使電磁場分布擴展。另外，雖然在上述示例中，將環(huán)狀電極7作為發(fā)送天線來進(jìn)行了說明，但利用天線的可逆性，在該環(huán)狀電極起到作為接收天線的作用的情況下，也起到同樣的作用。即，電磁場感應(yīng)出磁場環(huán)路，該磁場環(huán)路感應(yīng)出與金屬物品60的表面垂直的電場E，該電場E使得產(chǎn)生與金屬物品60的表面平行的磁場H，與環(huán)狀電極7進(jìn)行耦合。這樣，即使裝載無線IC模塊6的物品是金屬，無線IC模塊6也能起到作為RFID 系統(tǒng)的功能。即，無線IC模塊6能使金屬物品60的表面起到作為發(fā)射板的作用。此外，裝載無線IC模塊6的物品即使是金屬以外的物品，例如是血液、醬湯、食鹽水、肥皂等電解液， 也能起到同樣的作用。另外，若物品是金屬或電解液等，則由于電流能通過物品的表面，因此，能從裝載有無線IC模塊的表面的相反側(cè)進(jìn)行收發(fā)。此外，由于形成有多個環(huán)狀電極7，且具有多個垂直電極部9A，因此，所產(chǎn)生的磁場H的量變多。由此，所感應(yīng)出的電磁場的量也變多，能以高增益進(jìn)行收發(fā)。 另外，環(huán)狀電極7的條數(shù)越多，越能提高增益。這是由于，環(huán)狀電極7越多，所產(chǎn)生的磁場的量及所接收的磁場的量也越多。此外，同樣地，環(huán)狀電極7的寬度越寬，越能提高增益。另外，多個環(huán)狀電極7之間最好具有一定以上的間隔，以確保磁場的通道。此外，由于在基板的底面上形成有公共電極17，因此，即使將無線IC模塊6裝載于金屬物品60，在無線IC模塊6與金屬物品60之間也不易產(chǎn)生寄生電容，能抑制無線IC模塊6的特性發(fā)生變化。接下來，說明本實施例的無線IC模塊6的制造方法的一個示例。在本實施例中，首先，在例如玻璃/環(huán)氧樹脂制等的基板3上，印刷導(dǎo)電糊料并形成圖案，在基板3的表面上形成兩端耦合部4、5及多個線狀電極8，在背面形成公共電極 17。而且，之后，在形成有線狀電極8的部位形成將基板3貫通的過孔，并將導(dǎo)電糊料填充到過孔中，以形成過孔導(dǎo)體9。利用過孔導(dǎo)體9，將形成于基板3的表面的環(huán)狀電極7、和形成于基板3的背面的公共電極17進(jìn)行連接。然后，通過在環(huán)狀電極7的耦合部4、5配置無線IC2，可得到無線IC模塊6。下面，說明無線IC2。如圖5所示，無線IC2具有無線IC芯片10和供電電路基板20。無線IC芯片10 包括時鐘電路、邏輯電路、存儲電路等，并存儲有所需要的信息。在無線IC芯片10的背面上設(shè)置有一對輸入輸出端子電極及一對安裝用端子電極，輸入輸出端子電極通過金屬凸點等與形成于供電電路基板20上的供電端子電極42a、42b(參照圖6)進(jìn)行電連接，安裝用端子電極通過金屬凸點等與安裝電極43a、43b(參照圖6)進(jìn)行電連接。在供電電路基板20 上形成有電感元件Li、L2，利用樹脂粘接劑56來進(jìn)行粘貼，使得電感元件Li、L2分別與環(huán)狀電極7的兩端耦合部4、5相對。電感元件Li、L2以反相進(jìn)行磁耦合而拓寬頻帶，與無線IC芯片10所處理的頻率進(jìn)行諧振，且與環(huán)狀電極7進(jìn)行電磁場耦合。此外，供電電路21力圖使無線IC芯片10的阻抗、與裝載無線IC模塊6的金屬物品60的阻抗相匹配。因此，供電電路基板20將從無線IC芯片10發(fā)送來的具有規(guī)定頻率的發(fā)送信號(例如UHF頻帶的信號)傳送到金屬物品60，且從由金屬物品60接收到的信號中選擇具有規(guī)定頻率的接收信號，以提供給無線IC芯片10。因此，在該無線IC模塊6中，無線IC芯片10根據(jù)由金屬物品60接收到的信號來進(jìn)行動作，來自該無線IC芯片10的響應(yīng)信號從金屬物品60向外部發(fā)射。如圖6所示，供電電路基板20是將由電介質(zhì)或者磁性體制成的陶瓷片材41a 41h進(jìn)行層疊、壓接、燒成而成的。在最上層的片材41a上，形成有供電端子電極42a、42b、安裝電極43a、43b、過孔導(dǎo)體44a、44b、45a、45b。在第2層 第8層的片材41b 41h上，分別形成有構(gòu)成電感元件Li、L2的布線電極46a、46b，并根據(jù)需要來形成過孔導(dǎo)體47a、47b、 48a>48b0通過將以上的片材41a 41h進(jìn)行層疊，使得布線電極46a通過過孔導(dǎo)體47a連接為螺旋狀，以形成電感元件Li，布線電極46b通過過孔導(dǎo)體連接為螺旋狀，以形成電感元件L2。此外，在布線電極46a、46b的線間形成電容。片材41b上的布線電極46a的端部46a_l通過過孔導(dǎo)體45a與供電端子電極4 相連接，片材41h上的布線電極46a的端部46a-2通過過孔導(dǎo)體48a、45b與供電端子電極 42b相連接。片材41b上的布線電極46b的端部46b-l通過過孔導(dǎo)體44b與供電端子電極 42b相連接，片材4Ih上的布線電極46b的端部46b-2通過過孔導(dǎo)體48b、4 與供電端子電極4 相連接。在以上的供電電路21中，由于電感元件Li、L2分別以相反方向進(jìn)行卷繞，因此由電感元件L1、L2產(chǎn)生的磁場互相抵消。由于磁場互相抵消，因此為了得到所希望的電感值， 需要將布線電極46a、46b延長一定程度。據(jù)此，由于Q值變低，因此諧振特性的陡峭性消失， 在諧振頻率附近拓寬頻帶。在俯視透視供電電路基板20時，電感元件Li、L2形成于左右不同的位置。此外， 由電感元件L1、L2產(chǎn)生的磁場的方向分別相反。據(jù)此，在使供電電路21與環(huán)狀電極7的耦合部4、5進(jìn)行耦合時，在耦合部4、5中激勵出方向相反的電流，能通過環(huán)狀電極7來收發(fā)信號。另外，也可以使電感元件Ll、L2與耦合部4、5進(jìn)行電連接。另外，供電電路基板20也可以是由陶瓷或樹脂構(gòu)成的多層基板，或者是將由聚酰亞胺或液晶聚合物等電介質(zhì)構(gòu)成的柔性片材進(jìn)行層疊而得到的基板。特別是，通過將電感元件L1、L2內(nèi)置于供電電路基板20，供電電路21不易受到基板外部的影響，能抑制發(fā)射特性的變動。另外，對于無線IC2，不一定需要供電電路基板20，也可以是無線IC芯片本身。在該情況下，無線IC芯片直接與環(huán)狀電極7的耦合部4、5相耦合。此外，無線IC2也可以是形成有供電電路的無線IC芯片。(實施例2、參照圖7 圖9)圖7表示實施例2的無線IC模塊66，圖7 (A)是俯視圖，圖7⑶是仰視圖，圖7 (C) 是圖7(A)的III-III線剖視圖。實施例2的無線IC模塊66與實施例1相同，包括無線IC22、兩端耦合部對、25、 多個線狀電極觀、及過孔導(dǎo)體四。而且，兩端耦合部對、25、多個線狀電極觀、及過孔導(dǎo)體 29形成于基板23。但是，與實施例1不同，無線IC模塊66在其裝載面即基板23的背面上沒有公共電極。因此，兩端耦合部對、25、多個線狀電極觀、及過孔導(dǎo)體四構(gòu)成環(huán)狀電極的一部分即環(huán)狀電極部71。如圖8所示，將無線IC模塊66安裝于金屬物品61的規(guī)定面，構(gòu)成無線IC器件 660。通過將無線IC模塊66安裝于金屬物品61，使得過孔導(dǎo)體四與金屬物品61的金屬面直接電導(dǎo)通。金屬物品61的金屬面是起到作為發(fā)射體的作用的發(fā)射電極。由此，將金屬物品61的金屬面兼用作環(huán)狀電極的一部分。即，通過環(huán)狀電極部71、和金屬物品61的表面， 如圖中L所示的那樣構(gòu)成環(huán)狀電極，使其與無線IC進(jìn)行耦合。另外，構(gòu)成環(huán)狀電極的過孔導(dǎo)體四是與金屬物品61的金屬面垂直形成的垂直電極部^A。即使是采用這樣的結(jié)構(gòu)，由環(huán)狀電極71、和金屬物品61的表面構(gòu)成的環(huán)狀電極也起到作為磁場天線的作用，以與金屬物品61進(jìn)行耦合，通過與圖4所示相同的作用，金屬物品61的表面起到作為天線的發(fā)射體的作用。另外，由于形成有多個環(huán)狀電極，且具有多個垂直電極部^A，因此，能以高增益進(jìn)行收發(fā)，這與實施例1是相同的。(實施例3、參照圖10 圖12)圖10表示實施例3的無線IC模塊600，圖10 (A)是俯視圖，圖10⑶是仰視圖，圖 10(c)是側(cè)視圖。實施例3的無線IC模塊600雖然與實施例1相同，包括無線IC200、兩端耦合部 400、500、多個線狀電極800、及公共電極170，但與實施例1不同的是，由于被聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜303所覆蓋，因此，用虛線來示出。此外，無線IC模塊600沒有過孔導(dǎo)體。因此，線狀電極800通過基板300的側(cè)面與公共電極170相連接。S卩，通過電極、即兩端耦合部400、500、線狀電極800、及公共電極170，來構(gòu)成環(huán)狀電極700。在無線IC模塊600中，與裝載面即基板300的底面垂直形成的線狀電極800是垂直電極部900A，由此，即使進(jìn)行裝載的物品是金屬，也能起到作為RFID系統(tǒng)的功能。此外， 由于形成有多個環(huán)狀電極700，且具有多個垂直電極部900A，因此，能以高增益進(jìn)行通信。利用圖11，說明實施例3的無線IC模塊600的制造方法。首先，如圖11 (A)所示，準(zhǔn)備基板300和PET薄膜303，該基板300是形成有用于配置無線IC200的凹部301的例如聚乙烯亞胺(PEI)基板等，該PET薄膜303蒸鍍有金屬薄膜并形成圖案。在PET薄膜303上的金屬薄膜即金屬板701上，形成有兩端耦合部400、500、多個線狀電極800、及公共電極170，它們之后構(gòu)成環(huán)狀電極。在多個線狀電極800中，為了易于彎折，在與基板300的角部進(jìn)行接觸的位置形成有彎曲部801。接下來，如圖Il(B)所示，在PET薄膜303上配置基板300。具體而言，在公共電極170上配置基板300。然后，在基板300的凹部301中配置無線IC200。此時，為了對無線IC200和金屬板701進(jìn)行安裝(粘接)，使無線IC200的端子朝上即可。然后，將PET薄膜303彎折，以包住基板300。由此，將金屬板701彎折，形成環(huán)， 成為環(huán)狀電極700。然后，通過將兩端耦合部400、500、和無線IC200的端子進(jìn)行安裝(粘接)，從而形成無線IC模塊600。若采用該方法，則能以簡易的方法來形成無線IC模塊。另外，在上述制造方法中，雖然將PET薄膜303彎折，以使金屬板701與基板300 進(jìn)行接觸，但也可以將PET薄膜303彎折，以使金屬板701朝向外側(cè)。在該情況下，由于公
9共電極170形成于基板300的底面，因此，能抑制與金屬物品之間形成寄生電容。圖12表示實施例3的無線IC模塊600的變形例即無線IC模塊610，圖12 (A)是俯視圖，圖12(B)是仰視圖。無線IC模塊610基本上與實施例3相同，但如圖12(B)所示，在其背面形成有輔助電極171。輔助電極171通過形成于PET薄膜303的過孔導(dǎo)體910與公共電極170相連接。這樣，也可以通過在無線IC模塊610的背面形成輔助電極171，來抑制無線IC模塊610與金屬物品之間的寄生電容。(實施例4、參照圖13及圖14)圖13表示實施例4的無線IC模塊620。實施例4的無線IC模塊620與實施例3相同，包括無線IC220、多個線狀電極820、 及公共電極370。但是，在無線IC模塊620中，與實施例3不同的是，它們由樹脂320鑄模而成。因此，無線IC220、多個線狀電極820、及公共電極370用虛線來示出。在無線IC模塊620中，也通過圖13中未圖示的兩端耦合部、多個線狀電極820、及公共電極370來構(gòu)成環(huán)狀電極720。而且，與無線IC模塊620的裝載面即底面垂直形成的線狀電極820是垂直電極部，由此，即使進(jìn)行裝載的物品是金屬，也能起到作為RFID系統(tǒng)的功能。此外，由于形成有多個環(huán)狀電極720，且具有多個垂直電極部，因此，能以高增益進(jìn)行
ififn。利用圖14，說明實施例4的無線IC模塊620的制造方法。首先，如圖14(A)所示，通過沖裁加工、刻蝕加工等，將厚度為15 150μπι左右的金屬板721(可優(yōu)選使用被稱為環(huán)帶(hoop)材料的磷青銅、也可以是鋁等)形成圖案。金屬板721由于通過之后的加工來形成環(huán)狀電極720，因此，具有兩端耦合部420、520、多個線狀電極820、及公共電極370。另外，在多個線狀電極820中，形成有用于易于進(jìn)行彎折加工的彎曲部821。接下來，如圖14(B)所示，將金屬板721彎折成環(huán)，形成環(huán)狀電極720。接下來，如圖14(C)所示，在環(huán)狀電極720的耦合部420、520上安裝(粘接)無線 IC220。然后，通過將環(huán)狀電極720及無線IC220用樹脂來進(jìn)行鑄模，從而形成無線IC模塊 620。采用該方法，也能以簡易的方法來形成無線IC模塊620。另外，若將樹脂進(jìn)行鑄模，以露出公共電極370，則即使將無線IC模塊620裝載于金屬物品，在無線IC模塊620與金屬物品之間也不易產(chǎn)生寄生電容，能抑制無線IC模塊 620的特性發(fā)生變化。(實施例5、參照圖15 圖17)圖15表示實施例5的無線IC模塊630，圖15 (A)是俯視圖，圖15⑶是仰視圖。實施例5的無線IC模塊630與實施例3相同，包括無線IC230、多個線狀電極830、 及公共電極470。但是，在無線IC模塊630中，與實施例3不同的是，圖15中未圖示的兩端耦合部、多個線狀電極830、及公共電極470未導(dǎo)通連接。S卩，無線IC模塊630具有兩個公共電極470，這些公共電極470進(jìn)行電容耦合，從而構(gòu)成環(huán)狀電極730。如圖15⑶所示，兩個公共電極470在基板330的背面通過絕緣層彼此相互重疊，進(jìn)行電容耦合。
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這樣，即使未將兩端耦合部、多個線狀電極830、及公共電極470導(dǎo)通連接，也能構(gòu)成環(huán)狀電極730。利用圖16，說明實施例5的無線IC模塊630的制造方法。首先，如圖16所示，準(zhǔn)備基板330、和蒸鍍有金屬薄膜并形成圖案的PET薄膜333。在PET薄膜333上的金屬薄膜即金屬板731上，形成有兩端耦合部430、530、多個線狀電極830、及兩個公共電極470，它們之后構(gòu)成環(huán)狀電極。另外，在PET薄膜的與形成有金屬薄膜的面相反的面(背面)，優(yōu)選涂布有粘接劑。此外，在多個線狀電極830中，為了易于彎折，在與基板330的角部進(jìn)行接觸的位置形成有彎曲部831。接下來，將PET薄膜333覆蓋在基板330上，以使PET薄膜333的背面向下。然后，將PET薄膜333彎折，以包住基板330。由此，將金屬板731彎折，形成環(huán)，成為環(huán)狀電極730。此時，兩個公共電極470在基板330的背面通過PET薄膜333相互重疊，進(jìn)行電容耦合。另外，由于在PET薄膜333的背面涂布有粘接劑，因此，能使PET薄膜333與基板330 緊貼，并且，使兩個公共電極470彼此也緊貼。最后，通過將無線IC230裝載于兩端耦合部 430,530上，將兩端耦合部430、530、和無線IC230的端子進(jìn)行安裝(粘接)，從而形成無線 IC模塊630。這樣，通過利用電容耦合來構(gòu)成環(huán)狀電極730，能極其容易地制造無線IC模塊 630。即，在本實施例的無線IC模塊630的制造方法中，由于利用電容耦合來形成環(huán)狀電極 730，只要公共電極470的一部分相互重疊即可，因此，在形成環(huán)狀電極730時沒有位置對準(zhǔn)的精度的要求。此外，在本實施例的無線IC模塊630的制造方法中，由于只要公共電極 470的一部分相互重疊即可，且能適當(dāng)調(diào)整相互重疊的面積，因此，即使基板330的大小、厚度不同，也能利用同一 PET薄膜333來制造無線IC模塊。另外，如圖17的仰視圖所示，也可以利用未圖示的兩端耦合部及多個線狀電極 830來構(gòu)成環(huán)狀電極730，使線狀電極830彼此進(jìn)行電容耦合，以構(gòu)成環(huán)狀電極730。此外， 也可以使公共電極和線狀電極進(jìn)行電容耦合，以構(gòu)成環(huán)狀電極730。(實施例6、參照圖18)圖18表示實施例6的無線IC模塊640。該無線IC模塊640包括處理規(guī)定的無線信號的無線ICMO、和環(huán)狀電極740。環(huán)狀電極740包括形成于基板340的表面的一對平面電極840、形成于基板340的底面的公共電極570、及將電極840、570進(jìn)行電連接的多個過孔導(dǎo)體39。無線IC240與分別形成于一對平面電極840的耦合部440、540進(jìn)行電磁場耦合 (也可以直接連接)。在該無線IC模塊640中，形成有公共電極570的底面成為裝載于物品的裝載面， 對物品的裝載狀態(tài)與上述實施例1相同。無線IC模塊640的動作原理也與實施例1中說明的一樣。另外，在本實施例中，也可以通過在基板340的側(cè)面形成多個電極(垂直電極部) 以代替過孔導(dǎo)體39，來將電極840、570進(jìn)行電連接。(實施例7、參照圖19及圖20)圖19表示實施例7的無線IC器件166。無線IC模塊106裝載于圓筒狀的金屬物品160的內(nèi)側(cè)的規(guī)定面，無線IC模塊106 的環(huán)狀電極107與金屬物品160的表面進(jìn)行電磁場耦合，從而構(gòu)成實施例7的無線IC器件 166。
在本實施例的無線IC器件166中，與實施例1 實施例6不同，橫跨環(huán)狀電極107 相對的位置，配置金屬物品160，環(huán)狀電極107與金屬物品160的表面進(jìn)行耦合。即，在實施例1 實施例6中，通過形成多個環(huán)狀電極，對于發(fā)射電極增加垂直電極部的數(shù)量，從而使與發(fā)射電極進(jìn)行耦合的磁場的量增加，但在本實施例中，通過將環(huán)狀電極107的多個部位作為裝載面，從而對于發(fā)射電極增加垂直電極部的數(shù)量，使與發(fā)射電極進(jìn)行耦合的磁場的量增加?？梢哉f與實施例 實施例6共同的是，由于對于發(fā)射電極具有多個垂直電極部，優(yōu)選通過對于發(fā)射電極具有四個以上的垂直電極部，以使得與發(fā)射電極進(jìn)行耦合的磁場的量變多，因此能以高增益進(jìn)行收發(fā)。在本實施例中，環(huán)狀電極107具有矩形狀的環(huán)路，垂直于具有與無線IC102進(jìn)行耦合的耦合部140、150的耦合面、且相對的兩個平板狀的電極面110與圓筒狀的金屬物品160 的內(nèi)側(cè)相接。相對的兩個電極面110通過非導(dǎo)電性粘接劑等與金屬物品160相粘接。由此， 與無線IC102進(jìn)行耦合的耦合面及與其平行的面成為垂直于金屬物品160的表面，它們形成垂直電極部109。在本實施例中，由于將環(huán)狀電極107配置于圓筒狀的金屬物品160的內(nèi)側(cè)，金屬物品160與環(huán)狀電極107在多個部位進(jìn)行粘接，因此，對于金屬物品160的垂直電極部109成為四個。S卩，由于金屬物品160與環(huán)狀電極107的粘接部(電極面110構(gòu)成的)有兩個，對于第一粘接部的垂直電極部109有兩個，對于第二粘接部的垂直電極部109有兩個，因此， 對于金屬物品160的垂直電極部109成為四個。由于對于金屬物品160的垂直電極部109 有多個，因此，與金屬物品160進(jìn)行耦合的磁場的量變多，能以高增益進(jìn)行收發(fā)。此外，在本實施例中，由于垂直電極部109橫跨圓筒狀的金屬物品160的內(nèi)側(cè)空間而形成，因此，能與在圓筒狀的金屬物品160的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的磁場進(jìn)行有效地耦合，能以高增益進(jìn)行收發(fā)。另外，如圖20所示，環(huán)狀電極107與金屬物品160也可以通過導(dǎo)通連接來進(jìn)行耦合。另外，在本實施例中，雖然無線IC模塊106安裝于圓筒狀的金屬物品160的內(nèi)側(cè)， 但由于在圓筒狀的金屬物品的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的電磁場被傳送到外側(cè)，因此，能與外部的電磁場進(jìn)行耦合。(其他實施例)本發(fā)明所涉及的無線IC器件、無線IC模塊、及無線IC模塊的制造方法并不限于上述實施例，當(dāng)然可以在其要點的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，在上述實施例中，雖然示出了將無線IC模塊裝載于長方體的物品的示例， 但也可以將無線IC模塊裝載于其他形狀的物品。若將無線IC模塊裝載于圓柱狀的物品， 則能從任何方向接收信號，向任何方向發(fā)送信號。此外，在實施例中，雖然示出了將無線IC模塊裝載于物品的外側(cè)的示例，但如實施例7所示，即使將無線IC模塊裝載于物品的內(nèi)側(cè)，若對物品形成孔或間隙等電磁場的通信部，則也能起到作為RFID系統(tǒng)的功能。此外，多個環(huán)狀電極也可以由兩端耦合部及多個線狀電極構(gòu)成，而不具有與多個環(huán)狀電極進(jìn)行連接的公共電極。此外，也可以通過環(huán)狀電極來使得無線IC與發(fā)射電極的阻抗相匹配。此外，在將形成有環(huán)狀電極的基板和環(huán)狀電極進(jìn)行鑄模的樹脂中，也可以含有鐵氧體。若含有鐵氧體，則從環(huán)狀電極產(chǎn)生的磁場的量變多，能以高增益進(jìn)行收發(fā)。工業(yè)上的實用性如上所述，本發(fā)明適用于無線IC器件、無線IC模塊，特別是具有如下優(yōu)點即使粘貼于含有金屬、水分、鹽分等的物品，也起到作為非接觸型RFID系統(tǒng)的功能，而不會有損于小型化和薄型化。標(biāo)號說明6、66、106、600、610、620、630、640…無線 IC 模塊166、660…無線IC器件2、22、102、200、220、230、240···無線 IC4、5、24、25、140、150、400、500、420、520、430、530、440、54(>..兩端耦合部7、107、700、720、730、740 …環(huán)狀電極71…環(huán)狀電極部8、沘、800、820、830 …線狀電極9、29、39…過孔導(dǎo)體17、170、370、470、570 …公共電極60、61、160…金屬物品701、721、731 …金屬板840…平面電極
1權(quán)利要求
1.一種無線IC器件，其特征在于，包括 處理規(guī)定的無線信號的無線IC ； 起到作為發(fā)射體的作用的發(fā)射電極；以及環(huán)狀電極，該環(huán)狀電極具有多個與所述發(fā)射電極的面垂直的垂直電極部，將包含該垂直電極部的電極形成為環(huán)狀，并與所述無線IC及所述發(fā)射電極進(jìn)行耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的無線IC器件，其特征在于， 對于所述發(fā)射電極，具有四個以上的所述垂直電極部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無線IC器件，其特征在于， 包括多個所述環(huán)狀電極，所述多個環(huán)狀電極并聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項所述的無線IC器件，其特征在于， 橫跨所述環(huán)狀電極相對的位置配置所述發(fā)射電極。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項所述的無線IC器件，其特征在于，所述環(huán)狀電極與所述發(fā)射電極導(dǎo)通，將所述發(fā)射電極的一部分兼用作所述環(huán)狀電極。
6.一種無線IC模塊，該無線IC模塊包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC、及與所述無線IC相耦合的環(huán)狀電極，其特征在于，所述環(huán)狀電極具有多個與所述無線IC模塊的裝載面垂直的垂直電極部。
7.如權(quán)利要求6所述的無線IC模塊，其特征在于， 對于所述無線IC模塊的裝載面，具有四個以上的所述垂直電極部。
8.如權(quán)利要求6或7所述的無線IC模塊，其特征在于， 包括多個所述環(huán)狀電極，所述多個環(huán)狀電極并聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的無線IC模塊，其特征在于， 所述多個環(huán)狀電極具有公共地進(jìn)行連接的公共電極。
10.如權(quán)利要求9所述的無線IC模塊，其特征在于， 所述公共電極形成于所述無線IC模塊的裝載面。
11.如權(quán)利要求6至10的任一項所述的無線IC模塊，其特征在于， 還具有基板，所述環(huán)狀電極形成于所述基板上。
12.如權(quán)利要求11所述的無線IC模塊，其特征在于， 所述多個環(huán)狀電極具有形成于所述基板的過孔導(dǎo)體。
13.如權(quán)利要求6至12的任一項所述的無線IC模塊，其特征在于， 利用電容耦合來形成所述環(huán)狀電極。
14.一種無線IC模塊的制造方法，該無線IC模塊包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC、 及與所述無線IC相耦合的環(huán)狀電極，其特征在于，包括準(zhǔn)備金屬板的工序，該金屬板形成了線狀電極的圖案；以及將所述金屬板對基板進(jìn)行卷繞并彎折、以形成環(huán)狀電極的工序，該環(huán)狀電極具有多個與所述無線IC模塊的裝載面垂直的垂直電極部。
15.一種無線IC模塊的制造方法，該無線IC模塊包括處理規(guī)定的無線信號的無線IC、及與所述無線IC相耦合的環(huán)狀電極，其特征在于，包括 準(zhǔn)備金屬板的工序，該金屬板形成了線狀電極的圖案；將所述金屬板對基板進(jìn)行卷繞并彎折、以形成環(huán)狀電極的工序，該環(huán)狀電極具有多個與所述無線IC模塊的裝載面垂直的垂直電極部；以及將所述彎折后的金屬板用樹脂來進(jìn)行鑄模的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使裝載于金屬物品、也起到作為RFID系統(tǒng)的功能的無線IC模塊。形成環(huán)狀電極(7)，使得環(huán)狀電極(7)的環(huán)面與無線IC模塊(6)的裝載面大體垂直。環(huán)狀電極(7)起到作為磁場天線的作用，與金屬物品(60)進(jìn)行電磁場耦合，使得金屬物品(60)的表面起到作為天線的發(fā)射體的作用。
文檔編號G06K19/07GK102273012SQ201080004309
公開日2011年12月7日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者加藤登 申請人:株式會社村田制作所