專利名稱:無線ic器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線IC器件,尤其涉及具有用于RFID (Radio FrequencyIdentification :射頻識別)系統(tǒng)的無線IC的無線IC器件。
背景技術(shù):
近年來,作為物品的管理系統(tǒng),開發(fā)了一種RFID系統(tǒng),該RFID系統(tǒng)使產(chǎn)生感應(yīng)電磁場的讀寫器與貼在物品、容器等上的存儲了預(yù)定信息的IC芯片(也稱作IC標(biāo)簽、無線IC芯片)以非接觸方式進(jìn)行通信,傳輸信息。在專利文獻(xiàn)I中,記載了將具有IC芯片的無線IC器件與其它芯片零部件等一起·裝載的發(fā)送接收單元。在此發(fā)送接收單元中,將安裝了 IC芯片等的電路基板用屏蔽外殼罩蓋,而且將作為其它零部件的天線元件設(shè)置在電路基板上。然而,由于在此發(fā)送接收單元中將天線元件作為獨立于無線IC芯片的零部件配置在屏蔽外殼內(nèi),所以有屏蔽外殼內(nèi)的無線IC器件的尺寸較大以及發(fā)送接收單元大型化這樣的問題。另外,為了避免大型化,縮小天線元件的尺寸,但這樣一來,產(chǎn)生來自天線元件的輻射特性下降、通信距離變短等問題。專利文獻(xiàn)I :日本國專利特開2002-232221號公報
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化而不造成輻射特性下降的無線IC器件。為了實現(xiàn)所述目的,作為本發(fā)明的一個實施方式的無線IC器件的特征在于,包括高頻器件,所述高頻器件為電磁耦合模塊或無線IC芯片,所述電磁耦合模塊由處理發(fā)送接收信號的無線IC和設(shè)置了供電電路的供電電路基板構(gòu)成,所述供電電路包括與該無線IC導(dǎo)通或電磁場耦合并且與外部電路耦合的電感元件;以及輻射板,所述輻射板與所述高頻器件耦合而配置,設(shè)備的外殼和/或配置于設(shè)備內(nèi)部的金屬元器件兼用作所述輻射板。即,所述無線IC器件由高頻器件和輻射板構(gòu)成,高頻器件由電磁耦合模塊或無線IC芯片構(gòu)成。電磁耦合模塊是供電電路基板包括無線IC的模塊或供電電路基板上裝載了無線IC芯片的模塊。當(dāng)高頻器件由無線IC芯片構(gòu)成時,無線IC芯片與輻射板通過環(huán)狀電極等耦合電極進(jìn)行耦合。兼用作輻射板的金屬元器件包括配置于設(shè)備內(nèi)部的布線電極、屏蔽外殼、接地電極、連接器等的金屬部分、以及配置于設(shè)備內(nèi)部的開關(guān)模塊等的金屬殼等所有金屬元器件。
也可以在所述供電電路基板形成諧振電路和/或匹配電路,利用輻射板所接收的信號,通過諧振電路和/或匹配電路使無線IC工作,來自該無線IC的響應(yīng)信號通過諧振電路和/或匹配電路從輻射板向外部輻射。在所述無線IC器件中,由于設(shè)備的外殼和/或配置于設(shè)備內(nèi)部的所有金屬元器件兼用作輻射板,所以無需設(shè)計并設(shè)置另外的零部件作為天線元件,不會造成設(shè)備大型化。而且,外殼、布線電極、接地電極等金屬元器件尺寸比較大,能夠獲得所需的輻射特性。在此,設(shè)備表示裝載了無線IC器件的移動電話等電子設(shè)備。若設(shè)備的外殼是由金屬材料構(gòu)成的屏蔽外殼,則能夠使該外殼自身起輻射板的作用。若外殼由非導(dǎo)電材料構(gòu)成,則能夠通過在該外殼上形成由導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極膜,使該電極膜起輻射板的作用。另外,在所述無線IC器件中,若將無線IC芯片裝載到供電電路基板上而構(gòu)成電磁耦合模塊,則能夠容易地將微小的無線IC芯片安裝到小型的供電電路基板上。當(dāng)根據(jù)RFID系統(tǒng)的使用頻率變更無線IC時,僅變更供電電路基板的供電電路的設(shè)計即可,無需變更輻射板的形狀、尺寸、配置或輻射板與供電電路基板的耦合狀態(tài)。 根據(jù)本發(fā)明,無需將天線元件配置成另外的零部件,就能夠使無線IC器件和裝載了該器件的設(shè)備小型化,而不降低輻射特性。另外,由于供電電路基板能夠小型地構(gòu)成,所以即使是微小的IC芯片,也能夠使用現(xiàn)有的安裝設(shè)備將其容易地安裝到小型的供電電路基板上,從而安裝費用得到降低。另外,當(dāng)變更使用頻帶時,僅變更供電電路的設(shè)計即可。
圖I是表示本發(fā)明的無線IC器件的第一實施例的剖視圖。圖2是表示電磁耦合模塊與布線電極的連接狀態(tài)的剖視圖。圖3是表示無線IC芯片的立體圖。圖4是表示布線電極與屏蔽外殼的連接狀態(tài)的立體圖。圖5是表示本發(fā)明的無線IC器件的第二實施例的剖視圖。圖6是自表示電磁耦合模塊至布線電纜的連接狀態(tài)的立體圖。圖7是表示內(nèi)置了諧振電路的第一示例的供電電路基板的分解立體圖。圖8是表示設(shè)置了諧振電路的第二示例的供電電路基板的俯視圖。圖9是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三實施例的立體圖。圖10是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四實施例的立體圖。圖11是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五實施例的立體圖。圖12是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第六實施例的立體圖。圖13是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第七實施例的立體圖。圖14是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第八實施例的立體圖。圖15是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第九實施例的立體圖。圖16是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十實施例的立體圖。圖17是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十一實施例的分解立體圖。圖18是表示所述第^^一實施例的立體圖。圖19是表不所述第^ 實施例的剖視圖。圖20是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十二實施例的立體圖。
圖21是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十三實施例的立體圖。圖22是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十四實施例的立體圖。圖23是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十五實施例的立體圖。圖24是表示作為所述第十五實施例的無線IC器件的制造工序期間的狀態(tài)的俯視圖。圖25是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十六實施例的立體圖。圖26是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十七實施例的立體圖。圖27是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十八實施例的立體圖。圖28是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第十九實施例的立體圖。
圖29是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十實施例的立體圖。圖30是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十一實施例的立體圖。圖31是用于說明所述第二i^一實施例的動作原理的俯視圖。圖32是圖30的A-A剖面圖。圖33是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十二實施例的立體圖。圖34是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十三實施例的立體圖。圖35是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十四實施例的立體圖。圖36是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十五實施例的立體圖。圖37是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十六實施例的立體圖。圖38是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十七實施例的立體圖。圖39是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十八實施例的立體圖。圖40是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第二十九實施例的立體圖。圖41是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十實施例的立體圖。圖42是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十一實施例的立體圖。圖43是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十二實施例的立體圖。圖44是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十三實施例的立體圖。圖45是圖44的B-B剖面圖。圖46是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十四實施例的立體圖。圖47是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十五實施例的立體圖。圖48是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十六實施例的立體圖。圖49是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十七實施例的立體圖。圖50是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十八實施例的立體圖。圖51是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第三十九實施例的立體圖。圖52是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十實施例的立體圖。圖53是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十一實施例的立體圖。圖54是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十二實施例的立體圖。圖55是圖54的C-C剖面圖。圖56是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十三實施例的立體圖。圖57是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十四實施例的立體圖。圖58是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十五實施例的立體圖。
圖59是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十六實施例的立體圖。圖60是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十七實施例的立體圖。圖61是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十八實施例的立體圖。圖62是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第四十九實施例的立體圖。圖63是用于說明所述第四十九實施例的動作原理的俯視圖。圖64是表示構(gòu)成所述第四十九實施例的電磁耦合模塊的立體圖。圖65是表不所述電磁f禹合模塊的剖面圖。圖66是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十實施例的立體圖。·
圖67是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十一實施例的立體圖。圖68是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十二實施例的立體圖。圖69是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十三實施例的立體圖。圖70是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十四實施例的立體圖。圖71是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十五實施例的立體圖。圖72是表示本發(fā)明的無線IC裝置的第五十六實施例的立體圖。圖73是表不構(gòu)成所述第五十六實施例的電磁稱合模塊的變形例的俯視圖。圖74是表示用于本發(fā)明的無線IC器件的電磁耦合模塊的變形例的俯視圖。圖75是表示本發(fā)明的無線IC器件的第五十七實施例的俯視圖。標(biāo)號說明I…電磁稱合模塊5…無線IC芯片10、40、130、160、190、200 …供電電路基板20、100、120、180...印刷布線基板21a、21b、22a、22b …第二布線電極23、101、121、181 …接地電極24、25、103、143、173、183 …環(huán)狀電極28、50 54…外殼28’…電極膜36…布線電纜(第一布線電極)109…屏蔽外殼110…連接器111…同軸電纜112…插槽外殼113…電池122…電源線129…電源電纜131、167、191、195、201 …線圈132、192…耦合電路/諧振電路140、170…輔助基板146…信號線
152…天線導(dǎo)線L、L1、L2、L11、L12、L13 …電感元件C、Cl、C2…電容元件
具體實施例方式以下,參照
本發(fā)明的無線IC器件的實施例。此外,在各圖中,對于公共的零部件、部分添附相同的符號,省略其重復(fù)的說明。(第一實施例、參照圖I 圖4) 圖I表示安裝了本發(fā)明的無線IC器件的第一實施例的電子設(shè)備的主要部分。此電子設(shè)備內(nèi)置有印刷布線基板20,在該印刷布線基板20上安裝有電磁耦合模塊I和芯片電阻、芯片電容器等電子元器件26,內(nèi)部配置有屏蔽電極27。電磁耦合模塊1,如圖2所示,由處理預(yù)定頻率的發(fā)送接收信號的無線IC芯片5和裝載了該無線IC芯片5的供電電路基板10構(gòu)成。設(shè)備的屏蔽外殼28兼用作起天線元件作用的輻射板,在印刷布線基板20上設(shè)置與電磁耦合模塊I電磁場耦合的第二布線電極21a,21b (參照圖2及圖4),使所述第二布線電極21a、21b與屏蔽外殼28電導(dǎo)通。包括電磁耦合模塊I和輻射板(屏蔽外殼28),從而稱作無線IC設(shè)備。無線IC芯片5包括時鐘電路、邏輯電路、存儲器電路等,存儲有所需的信息,如圖3所示,在背面設(shè)置有輸入輸出端子電極6、6以及安裝用端子電極7、7。輸入輸出端子電極6、6通過金屬凸點8與設(shè)置于供電電路基板10的表面的電極12a、12b(參照圖7及圖8)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。此外,能夠利用銅(Au)、銀(Ag)、焊錫等作為金屬凸點8的材料。另外,在供電電路基板10的表面與無線IC芯片5的背面之間設(shè)置有保護(hù)膜9,該保護(hù)膜9用于提高供電電路基板10與無線IC芯片5的接合強度并且保護(hù)凸點8。屏蔽外殼28由金屬材料構(gòu)成,罩蓋著安裝于所述印刷布線基板20上的電磁耦合模塊I、電子元器件26,而且,如下文詳細(xì)描述的那樣,起電磁耦合模塊I的輻射板的作用。當(dāng)外殼28由非導(dǎo)電材料構(gòu)成時,如圖4中涂有斜線所示,在外殼28的內(nèi)表面形成由導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極膜28',并且可使電極膜28'起輻射板的作用。由于供電電路基板10內(nèi)置了供電電路(包括具有電感元件的諧振電路、匹配電路,但在圖2中被省略),所以從背面到兩側(cè)面設(shè)置外部電極19a、19b,在表面形成連接用電極12a 12d (參照圖7及圖8)。外部電極19a、19b與內(nèi)置于供電電路基板10的諧振電路電磁場耦合,通過導(dǎo)電型粘接劑29與第二布線電極21a、21b以電導(dǎo)通狀態(tài)連接。此外,也可將焊錫等用于此電連接。S卩,供電電路基板10內(nèi)置有具有預(yù)定諧振頻率的諧振電路,將無線IC芯片5所發(fā)送的具有預(yù)定頻率的發(fā)送信號通過外部電極19a、19b及布線電極21a、21b傳輸給屏蔽外殼28 (或電極膜28'),并且從屏蔽外殼28 (或電極膜28')所接收到的信號中選擇具有預(yù)定頻率的接收信號,提供給無線IC芯片5。從而,此無線IC器件中,無線IC芯片5根據(jù)屏蔽外殼28 (或電極膜28')所接收到的信號工作,來自無線IC芯片5的響應(yīng)信號從屏蔽外殼28 (或電極膜28')向外部輻射。在所述電磁耦合模塊I中,設(shè)置于供電電路基板10的表面的外部電極19a、19b與內(nèi)置于供電電路基板10的諧振電路電磁場耦合,并且與起天線的作用的屏蔽外殼28電導(dǎo)通。對于電磁耦合模塊1,無需將尺寸比較大的天線元件作為另外的零部件來裝載,能夠小型地構(gòu)成。而且,由于供電電路基板10也實現(xiàn)了小型化,所以將無線IC芯片5裝載于這樣的小型的供電電路基板10即可,可采用以往廣泛使用的IC安裝設(shè)備等,從而降低安裝成本。另外,在變更使用頻帶時,可以僅變更諧振電路的設(shè)計,也可以直接使用屏蔽外殼28等。屏蔽外殼28尺寸比較大,能獲得所需的輻射特性。另外,將外部電極19a、19b與第二布線電極21a、21b接合的導(dǎo)電型粘接劑29,最好使用包含金屬微粒的導(dǎo)電型粘接劑。溫度變化等所造成的粘接劑29與外部電極19a、19b及布線電極21a、21b的熱膨脹量的差值小,從而接合可靠性得到提高。此外,也可將第二布線電極2la、2Ib設(shè)置在印刷布線基板20的內(nèi)部。在此情況下,設(shè)置于內(nèi)部的布線電極21a、21b通過已知的通孔導(dǎo)體與基板20表面的電極電導(dǎo)通。另外,印刷布線基板20自身可以是陶瓷制的多層基板,除此以外也可以是樹脂制的基板。(第二實施例、參照圖5及圖6)圖5表示安裝了本發(fā)明的無線IC器件的第二實施例的電子設(shè)備的主要部分。此電子設(shè)備中,在本體基板30上內(nèi)置多個印刷布線基板31、32,并用外殼33將其罩蓋,在一個印刷布線基板31上安裝有所述電磁耦合模塊I和其它電子元器件,在另一個印刷布線基板32上安裝有其它電子元器件。電子耦合模塊I中,其外部電極19a、19b (參照圖2),如圖6所示,與設(shè)置于印刷布線基板31上的第二布線電極21a、21b電連接。布線電極21a、21b與布線電纜36的一端電連接,該布線電纜36是設(shè)置在已知的布線連接器35的第一布線電極,該布線電纜36的另一端被固定到設(shè)置于印刷布線基板32上的固定部37,處于電開放狀態(tài)。在本第二實施例中,基板31、32間的布線電纜36起電磁耦合模塊I的輻射板的作用,作為RFID系統(tǒng)與讀寫器相互發(fā)送接收高頻信號。因而,其作用效果與所述第一實施例相同。(諧振電路的第一示例,參照圖7)圖7表示內(nèi)置于供電電路基板10的諧振電路的第一示例。此供電電路基板10是將由電介質(zhì)構(gòu)成的陶瓷片材IlA IlH層疊、壓接、燒制而成的,在片材IlA形成有連接用電極12a、12b、電極12c、12d以及通孔導(dǎo)體13a、13b,在片材IlB形成有電容器電極18a、導(dǎo)體圖案15a、15b以及通孔導(dǎo)體13c 13e,在片材IlC形成有電容器電極18b以及通孔導(dǎo)體13d 13f。而且,在片材IlD形成有導(dǎo)體圖案16a、16b以及通孔導(dǎo)體13e、13f、14a、14c、14e,在片材IlF形成有電容器電極17、導(dǎo)體圖案16a、16b以及通孔導(dǎo)體13e、13f、14f、14g,在片材IlH形成有導(dǎo)體圖案16a、16b以及通孔導(dǎo)體13f。將以上片材IlA IlH層疊,從而由通過通孔導(dǎo)體14c、14d、14g螺旋狀地連接的導(dǎo)體圖案16a構(gòu)成電感元件LI,由通過通孔導(dǎo)體14b、14e、14f螺旋狀地連接的導(dǎo)體圖案16b構(gòu)成電感元件L2,由電容器電極18a、18b構(gòu)成電容元件Cl,由電容器電極18b、17構(gòu)成電容元件C2。電感元件LI的一端通過通孔導(dǎo)體13d、導(dǎo)體圖案15a、通孔導(dǎo)體13c與電容器電極18b連接,電感元件L2的一端通過通孔導(dǎo)體14a與電容器電極17連接。另外,電感元件LI、L2的另一端在片材IlH上集中在一起,通過通孔導(dǎo)體13e、導(dǎo)體圖案15b、通孔導(dǎo)體13a與連接用電極12a連接。而且,電容器電極18a通過通孔導(dǎo)體13b與連接用電極12b電連接。另外,連接用電極12a、12b通過金屬凸點8 (參照圖2)與無線IC芯片5的輸入輸出端子電極6、6 (參照圖3)電連接。電極12c、12d與無線IC芯片5的安裝用端子電極7、7連接。另外,在供電電路基板10的背面通過涂敷導(dǎo)體糊料等設(shè)置外部電極19a、19b,外部電極19a通過磁場與電感元件L (LI、L2)稱合,外部電極19b通過通孔導(dǎo)體13f與電容器電極18b連接。外部電極19a、19b與布線電極21a、21b電連接,如上文所述。此外,在此諧振電路中,電感元件L1、L2采用并列地配置兩條導(dǎo)體圖案16a、16b的結(jié)構(gòu)。兩條導(dǎo)體圖案16a、16b路線長度各不相同,從而諧振頻率不同,可使無線IC器件適用于較寬頻率范圍。此外,各陶瓷片材IlA IlH也可以是由磁性體的陶瓷材料構(gòu)成的片材,供電電路 基板10可通過以往使用的片材層疊法、厚膜印刷法等多層基板制作工序容易地獲得。另外,也可以將所述片材IlA IlH形成為例如由聚酰亞胺、液晶聚合物等電介質(zhì)構(gòu)成的柔性片材,在該片材上用厚膜形成法等形成電極、導(dǎo)體,將這些片材層疊并用通過熱壓接等形成層疊體,并且內(nèi)置電感元件LI、L2和電容元件Cl、C2。在所述供電電路基板10中,將電感元件LI、L2和電容元件Cl、C2設(shè)置于俯視透視下不同的位置,通過電感元件L1、L2與外部電極19a (布線電極21a)磁場耦合,通過電容元件Cl與外部電極19b (布線電極21b)電場I禹合。因而,將所述無線IC芯片5裝載于供電電路基板10上的電磁耦合模塊1,通過屏蔽外殼28、布線電纜36接收未圖示的讀寫器所輻射的高頻信號(例如,UHF頻帶),通過布線電極21a、21b使與外部電極19a、19b磁場耦合及電場耦合的諧振電路諧振,僅將預(yù)定頻帶的接收信號提供給無線IC芯片5。另一方面,從此接收信號中取出預(yù)定的能量,以此能量為驅(qū)動源,將存儲于無線IC芯片5的信息通過諧振電路匹配到預(yù)定頻率后,通過外部電極19a、19b及布線電極21a、21b傳輸給屏蔽外殼28、布線電纜36,并從外殼28、電纜36向讀寫器發(fā)送、傳輸。在供電電路基板10中,由電感元件LI、L2和電容元件Cl、C2所構(gòu)成的諧振電路決定諧振頻率特性。屏蔽電纜28、布線電纜36所輻射的信號的諧振頻率由諧振電路自身的諧振頻率來實際決定。因此,即使屏蔽外殼28、布線電纜36的形狀、材質(zhì)發(fā)生了變化,也可以不重新設(shè)計諧振電路,可適應(yīng)各種電子設(shè)備。然而,諧振電路兼用作用于使無線IC芯片5的阻抗與輻射板(屏蔽外殼28、布線電纜36)的阻抗匹配的匹配電路。供電電路基板10也可以包括與電感元件、電容元件所構(gòu)成的諧振電路分開設(shè)置的匹配電路(在此意義上,將諧振電路也稱作匹配電路)。若將匹配電路的功能也添加到諧振電路,則有可能諧振電路的設(shè)計會變得復(fù)雜。若將匹配電路與諧振電路分開設(shè)置,則能夠分別獨立地設(shè)計諧振電路、匹配電路。另外,也可以具有匹配電路,以取代諧振電路。而且,也可以考慮作為輻射板的屏蔽外殼28、布線電纜36的形狀和大小而進(jìn)行諧振電路的設(shè)計。在該情況下,雖然需要提高供電電路基板10的安裝位置精度,但能提高無線IC器件的輻射特性。(諧振電路的第二示例,參照圖8)圖8表示設(shè)置于供電電路基板40的諧振電路的第二示例。此供電電路基板40由柔性PET膜構(gòu)成,在基板40上形成了構(gòu)成電感元件L的螺旋形狀的導(dǎo)體圖案42和構(gòu)成電容元件C的電容器電極43。從導(dǎo)體圖案42及電容器電極43引出的電極12a、12b與無線IC芯片5的端子電極6、6電連接。另外,形成于基板40上的電極12c、12d為終端的接地電極,與無線IC芯片5的端子電極7、7電連接。供電電路基板40中,由電感元件L和電容元件C構(gòu)成諧振電路,在分別相對的所述第二布線電極21a、21b磁場耦合及電場耦合,發(fā)送接收預(yù)定頻率的高頻信號,這些方面與所述第一示例相同。特別是,在第二示例中,由于供電電路基板40由柔性膜構(gòu)成,所以可使電磁耦合模塊I的高度降低。另外,對于電感元件L,可通過變更導(dǎo)體圖案42的線寬、線間隔來變更電感值,對諧振頻率進(jìn)行微調(diào)。此外,在本第二示例中,將兩條導(dǎo)體圖案42配置成螺旋形狀,并在螺旋中心部分使兩條導(dǎo)體圖案42連接,從而構(gòu)成電感元件L。這兩條導(dǎo)體圖案42具有各不相同的電感值 LI、L2,可將各自的諧振頻率設(shè)定成不同的值,與所述第一示例相同,可使無線IC器件的使用頻帶范圍更廣。(第三實施例、參照圖9)作為第三實施例的無線IC器件中,如圖9所示,在電子設(shè)備的印刷布線基板20上,形成蜿蜒狀的第二布線電極22a、22b,在該布線電極22a、22b各自的一端安裝了所述電磁耦合模塊I。在印刷布線基板20上,靠近布線電極22b裝載有電池或液晶面板的金屬外殼50。電磁稱合模塊I與布線電極22a、22b的稱合,與所述第一及第二實施例相同。在本第三實施例中,第二布線電極22a、22b起輻射板的作用,而且靠近布線電極22b配置的金屬外殼50與布線電極22b稱合,起福射板的作用。雖然布線電極22a、22b本身就可以起輻射板的作用,但也將金屬外殼50用作輻射板,這樣一來輻射特性、天線增益得到提高。本第三實施例,即使未裝載金屬外殼50,也可起無線IC器件的作用。若使金屬外殼50的諧振頻率與無線IC器件的使用頻率一致,則天線增益會得到進(jìn)一步的提高。(第四實施例、參照圖10)作為第四實施例的無線IC器件中,如圖10所示,所述第三實施例所示的金屬外殼50的一部分重疊在布線電極22b上,因此,其它結(jié)構(gòu)與第三實施例相同。本第四實施例的作用效果與第三實施例相同,特別是,通過使金屬外殼50與布線電極22b部分重疊,增大兩者的耦合度。(第五實施例、參照圖11)作為第五實施例的無線IC器件中,如圖11所示,布線電極22a與設(shè)置于印刷布線基板20上的接地電極23電連接,因此布線電極22b靠近所述金屬外殼50。此外,接地電極23也可以內(nèi)置于印刷布線基板20。在此情況下,布線電極22a可通過通孔導(dǎo)體與接地電極23連接,或者與圖9所示的蜿蜒狀的接地電極23相重疊而耦合。在本第五實施例中,布線電極22b和金屬外殼50起輻射板的作用,而且與布線電極22a連接的接地電極23也起福射板的作用。接地電極23面積較大,從而福射特性、天線增益得到提聞。(第六實施例、參照圖12)作為第六實施例的無線IC器件中,如圖12所示,所述第五實施例所示的金屬外殼50的一部分重疊在布線電極22b上,因此,其它結(jié)構(gòu)與第五實施例相同。本第六實施例的作用效果與第五實施例相同,特別是,通過使金屬外殼50與布線電極22b部分重疊,增大兩者的耦合度。(第七實施例、參照圖13)作為第七實施例的無線IC器件中,如圖13所示,在印刷布線基板20上設(shè)置了環(huán)狀電極24作為第二布線電極,在該環(huán)狀電極24的兩端部分安裝了所述電磁耦合模塊I。在印刷布線基板20上,靠近環(huán)狀電極24裝載有所述金屬外殼50。電磁耦合模塊I與環(huán)狀電極24的耦合,與所述第一及第二實施例相同。在本第七實施例中,環(huán)狀電極24起輻射板的作用,而且金屬外殼50與環(huán)狀電極24耦合也起輻射板的作用。特別是,環(huán)狀電極24能夠使無線IC芯片5與輻射板的阻抗匹配,無需另外設(shè)置匹配部,就能提高無線IC芯片5與輻射板之間的信號傳輸效率。(第八實施例、參照圖14) 作為第八實施例的無線IC器件,如圖14所示,將所述第六實施例(參照圖12)所不的金屬外殼50配置在印刷布線基板20的背面。金屬外殼50的一部分通過布線電極22b和印刷布線基板22進(jìn)行耦合。其它結(jié)構(gòu)與第六實施例相同。本第八實施例的作用效果與第六實施例相同,特別是,由于金屬外殼50配置在印刷布線基板20的背面,所以可將接地電極23設(shè)置得具有較大面積。(第九實施例、參照圖15)作為第九實施例的無線IC器件中,如圖15所示,在所述第三實施例(參照圖9)的印刷布線基板20的表面靠近布線電極22a又裝載了另一個金屬外殼51。金屬外殼51與布線電極22a耦合而起輻射板的作用,從而天線增益得到進(jìn)一步的提高。(第十實施例、參照圖16)作為第十實施例的無線IC器件,如圖16所示,將所述第九實施例所示的金屬外殼51配置在印刷布線基板20的背面。在此情況下,金屬外殼51通過布線電極22a和印刷布線基板20進(jìn)行耦合。(第^^一實施例、參照圖17 圖19)作為第十一實施例的無線IC器件中,如圖17及圖18所示,容納印刷布線基板20的上下金屬外殼52、53起輻射板的作用。在印刷布線基板20上設(shè)置有與電磁耦合模塊I耦合的布線電極22a、22b。布線電極22a設(shè)置在背面,通過通孔導(dǎo)體與表面?zhèn)冗B接。布線電極22b設(shè)置在表面。另外,如圖19所示,在金屬外殼52設(shè)置有用于使其與布線電極22b高效耦合的耦合導(dǎo)體52a,在金屬外殼53設(shè)置有用于使其與布線電極22a高效稱合的稱合導(dǎo)體53a。在本第^ 實施例中也一樣,布線電極22a、22b起福射板的作用,而且金屬外殼52,53與布線電極22a、22b耦合而起輻射板的作用,從而輻射特性、天線增益得到提高。(第十二實施例、參照圖20)作為第十二實施例的無線IC器件中,如圖20所示,如所述第五實施例(參照圖11)所示那樣,金屬外殼50與接地電極23部分重疊,所述接地電極23與布線電極22連接,接地電極23與金屬外殼50稱合而起福射板的作用。(第十三實施例、參照圖21)作為第十三實施例的無線IC器件中,如圖21所示,設(shè)置成第二布線電極的環(huán)狀電極25具有較大面積,也可用作接地電極23、電源電極。另外,金屬外殼50與環(huán)狀電極25的一部分重疊。在本第十三實施例中,環(huán)狀電極25和金屬外殼50起福射板的作用。(第十四實施例、參照圖22)作為第十四實施例的無線IC器件中,如圖22所示,設(shè)置成第二布線電極的環(huán)狀電極25與接地電極23成為一體,起輻射 板的作用,將罩蓋該輻射板且與接地電極23電連接的金屬外殼54配置在印刷布線基板20上。另外,在金屬外殼54的俯視下與環(huán)狀電極25重疊的部分形成缺口 55。由于在環(huán)狀電極25的周圍產(chǎn)生磁場,所以磁場從位于環(huán)狀電極25上的缺口 55向金屬外殼54的外部輻射。由此,輻射特性得到提高。此外,金屬外殼54也可以罩蓋至少一個未圖示的其它電子元器件。(第十五實施例、參照圖23及圖24)作為第十五實施例的無線IC器件中,如圖23所示,在設(shè)置于印刷布線基板100上的接地電極101形成開口部102,在該開口部102內(nèi)形成起電感元件的作用的一對環(huán)狀電極103,電磁耦合模塊I (或無線IC芯片5單獨)與環(huán)狀電極103各自的端部耦合。在印刷布線基板100上安裝有開關(guān)模塊105、IC106、芯片電阻或芯片電容器等元件107。另外,印刷布線基板100由屏蔽外殼109罩蓋。USB的連接器110與印刷布線基板100連接,此連接器110的金屬部分處于與接地電極101電導(dǎo)通的狀態(tài),起電磁耦合模塊I的輻射板的作用。在接地電極101的安裝連接器110的附近形成有狹縫104,從而通過連接器110接收到的電磁波高效地向所述環(huán)狀電極103傳播。圖24表示在印刷布線基板100安裝屏蔽外殼109、連接器110前的狀態(tài)。在此狀態(tài)下,接地電極101起輻射板的作用。因而,本第十五實施例,在制造工序中從圖24所示的狀態(tài)到圖23所示的最終產(chǎn)品的階段,起無線IC器件的作用。(第十六實施例、參照圖25)作為第十六實施例的無線IC器件中,如圖25所示,同軸電纜(電源電纜)111的屏蔽線Illa與設(shè)置于印刷布線基板100上的接地電極101電連接。其它結(jié)構(gòu)與所述第十五實施例相同。在本第十六實施例中,同軸電纜111的屏蔽線Illa處于與接地電極101電導(dǎo)通的狀態(tài),起電磁耦合模塊I的輻射板的作用。由于屏蔽線Illa較長,所以即使電磁波較弱也可進(jìn)行通信。(第十七實施例、參照圖26)作為第十七實施例的無線IC器件中,如圖26所示,USB卡的插槽外殼112與設(shè)置于印刷布線基板100上的接地電極101電連接。其它結(jié)構(gòu)與所述第十五實施例相同。插槽外殼為金屬元器件,處于與接地電極101電導(dǎo)通的狀態(tài),起電磁耦合模塊I的輻射板的作用。(第十八實施例、參照圖27)作為第十八實施例的無線IC器件中,如圖27所示,電池113的金屬外殼與設(shè)置于印刷布線基板100上的接地電極101電連接。其它結(jié)構(gòu)與所述第十五實施例相同。電池113的金屬外殼處于與接地電極101電導(dǎo)通的狀態(tài),起電磁耦合模塊I的輻射板的作用。(第十九實施例、參照圖28)
作為第十九實施例的無線IC器件中,如圖28所示,將圖23所示的第十五實施例中的屏蔽外殼109通過導(dǎo)體部109a與接地電極101電連接。其它結(jié)構(gòu)與所述第十五實施例相同。在本第十九實施例中,連接器110的金屬部分和屏蔽外殼109 —同起福射板的作用。另外,在接地電極101的導(dǎo)體部109a的附近形成有狹縫104,從而通過屏蔽外殼109接收到的電磁波向所述環(huán)狀電極103高效地傳播。(第二十實施例、參照圖29)作為第二十實施例的無線IC器件中,如圖29所示,將圖25所示的第十六實施例中的屏蔽外殼109通過導(dǎo)體部109a與接地電極101電連接。其它結(jié)構(gòu)與所述第十六實施例相同。在本第二十實施例中,同軸電纜111的屏蔽線11 Ia和屏蔽外殼109—同起輻射板的作用。另外,在接地電極101的導(dǎo)體部109a的附近形成有狹縫104,從而通過屏蔽外殼109接收到的電磁波向所述環(huán)狀電極103高效地傳播。(第二^^一實施例、參照圖30 圖32) 作為第二十一實施例的無線IC器件中,如圖30所示,在設(shè)置于印刷布線基板120上的接地電極121的狹縫狀的開口部121a形成布線電極(以下,記作電源線122),將電源電纜128與接地電極121連接,并且將又一個電源129與電源線122連接,在該電源線122上粘著電磁耦合模塊I。印刷布線基板120由屏蔽外殼127罩蓋,電源電纜128、129延伸到屏蔽外殼127的外部。另外,為了實現(xiàn)電源線122的電壓穩(wěn)定,裝載有高頻噪聲去除電容器125、穩(wěn)壓器126。另一方面,電子耦合模塊I中,如圖32所示,在內(nèi)置了線圈(電感元件)131的供電電路基板130上裝載無線IC芯片5,用樹脂保護(hù)材料141將其遮蓋。線圈131設(shè)置于其線圈軸線與電源線122平行的位置,兩端與無線IC芯片5電導(dǎo)通。作為本第二十一實施例的無線IC器件的工作原理為如圖31所示,在電源電纜129接收到未圖示的讀寫器所發(fā)出的電磁波時,電源線122中產(chǎn)生電流。此電流通過電容器125流入接地電極121,在電源線122產(chǎn)生磁場Φ。此磁場Φ與供電電路基板130的線圈131磁場耦合,使無線IC芯片5工作。在本第二i^一實施例中,電源電纜129起輻射板的作用。另外,在不安裝屏蔽外殼127、電源電纜129的制造工序的期間,電源線122起輻射板的作用。另外,也可以將電源電纜129與讀寫器直接連接。(第二十二實施例、參照圖33)作為第二十二實施例的無線IC器件中,如圖33所示,在構(gòu)成電磁耦合模塊I的供電電路基板130,除設(shè)置了線圈131之外,還設(shè)置了匹配電路/諧振電路132。其它結(jié)構(gòu)與所述第二i^一實施例相同。本第二十二實施例的作用也與第二i^一實施例相同。特別是,若電路132為匹配電路,則能夠取得與線圈131的匹配,從而能夠用較小的功率使無線IC芯片5工作。另外,若電路132為諧振電路,則能夠增添頻率選擇性,從而能夠減小頻率的變化,也可擴大工作頻帶。(第二十三實施例、參照圖34)作為第二十三實施例的無線IC器件中,如圖34所示,在構(gòu)成電磁耦合模塊I的供電電路基板130的背面,形成了一對外部端子電極133。其它結(jié)構(gòu)與所述第二十一實施例相同。本第二十三實施例的作用也與第二i^一實施例相同。特別是,在供電電路基板130的背面形成外部端子電極133,從而能夠?qū)㈦姶篷詈夏KI焊接在電源線122,能夠與其它表面安裝零部件同時進(jìn)行安裝。此外,可以在供電電路基板130的背面的大致中央部分僅形成一個外部端子電極133。(第二十四實施例、參照圖35)作為第二十四實施例的無線IC器件中,如圖35所示,在構(gòu)成電磁耦合模塊I的供電電路基板130的背面形成一對外部端子電極133,并且在供電電路基板130的背面?zhèn)葍?nèi)置導(dǎo)體134,將電源線122在導(dǎo)體134的下部截斷。其它結(jié)構(gòu)與所述第二十一實施例、第二十三實施例相同。本第二十四實施例的作用也與第二十一實施例及第二十三實施例相同。特別是,流過電源線122的電流在導(dǎo)體134引導(dǎo),流過線圈131的附近,因此耦合度得到提高,可用較小的功率工作。另外,耦合度的偏差變小。(第二十五實施例、參照圖36)作為第二十五實施例的無線IC器件中,如圖36所示,設(shè)置了用于安裝電磁耦合?!KI的輔助基板140。在輔助基板140上形成耦合用電極141,電磁耦合模塊I (或無線IC芯片5單獨)與在該耦合用電極141的開口部142形成的起電感元件的作用的一對環(huán)狀電極143各自的端部稱合。其它結(jié)構(gòu)與所述第二i 實施例相同。在本第二十五實施例中,電磁耦合模塊I與環(huán)狀電極143耦合,而且耦合用電極141與電源線122耦合,其作用與第二十一實施例相同。特別是,通過使用輔助基板140,能夠使用尺寸較大的耦合用電極141或?qū)崿F(xiàn)供電電路基板130內(nèi)的線圈131大型化,能夠提高與電源線122的耦合度。另外,由于輔助基板140的耦合用電極141本身就可起輻射板的作用,所以可以將其設(shè)置在印刷布線基板120的任何位置。(第二十六實施例、參照圖37)作為第二十六實施例的無線IC器件中,如圖37所示,沿印刷布線基板120的邊緣以橫向延伸方式形成安裝電磁耦合模塊I的電源線122。其它結(jié)構(gòu)與所述第二十一實施例(參照圖30)相同。本第二十六實施例的作用也與第二十一實施例相同。特別是,由于增長了電源線122,所以電源線122起到更強的輻射板作用,即使在安裝屏蔽外殼127、電源電纜129前也起無線IC器件的作用。(第二十七實施例、參照圖38)作為第二十七實施例的無線IC器件中,如圖38所示,使圖37所示的電源線122沿印刷布線基板120的邊緣以橫向延伸方式產(chǎn)生分支。其它結(jié)構(gòu)與所述第二^ 實施例及第二十六實施例相同。本第二十七實施例的作用如下即,相對于所述第二十六實施例,起輻射板的作用的電源線122更長,因此能夠更高效地發(fā)送接收電磁波,可用較小的功率工作。最好將電源線122長度設(shè)定成發(fā)生諧振的長度。(第二十八實施例、參照圖39)作為第二十八實施例的無線IC器件中,如圖39所示,圖38所示的電源線122的延長部分采用蜿蜒形狀。其它結(jié)構(gòu)與所述第二十一實施例相同。在本第二十八實施例中,起輻射板的作用的電源線122實際上變長,能夠更高效地發(fā)送接收電磁波。(第二十九實施例、參照圖40)作為第二十九實施例的無線IC器件中,如圖40所示,在形成于印刷布線基板120上的接地電極120的面積比較大的開口部121b平行設(shè)置多個線電極145,UBS等的信號線146與該線電極145連接,并且電磁稱合模塊I與線電極145中的一個稱合。在線電極145與接地電極121之間安裝有穩(wěn)壓器126。在本第二十九實施例中,信號線146起輻射板的作用,作用與所述第二i^一實施例等相同。特別是,即使是靠電池等工作而不附帶電源電纜的設(shè)備,也能使其起無線IC器件的作用。(第三十實施例、參照圖41)作為第三十實施例的無線IC器件,如圖41所示,在形成于印刷布線基板120上的接地電極121的狹縫狀的開口部121a設(shè)置天線線路151,將天線導(dǎo)線152與該天線線路151連接,而且,使電磁耦合模塊I與天線線路151耦合。在天線線路151與接地電極121之間安裝有穩(wěn)壓器126。在本第三十實施例中,天線線路152起輻射板的作用,作用與所述第二十一實施例等相同。在電磁耦合模塊I中,僅以RFID工作的頻率將能量傳輸給無線IC芯片5,形成諧振電路、匹配電路,從而不妨礙天線的工作。特別是,在本實施例中,由于將為了高效地接·收電磁波而設(shè)計的天線導(dǎo)線152用作輻射板,所以能夠以較小的功率使芯片工作。(第三^^一實施例、參照圖42)作為第三十一實施例的無線IC器件,如圖42所示,在電源線122與接地電極121之間安裝了 ESD對策用的器件(例如,變阻器153),將電磁耦合模塊I配置在變阻器153的后級。其它結(jié)構(gòu)與所述第二十一實施例(參照圖30)相同。本第三十一實施例的作用與第二十一實施例相同,特別是,通過設(shè)置變阻器153,防靜電沖擊特性得到提高。(第三十二實施例、參照圖43)作為第三十二實施例的無線IC器件中,如圖43所示,使電磁耦合模塊I與電源線122耦合的結(jié)構(gòu)與所述第二十一實施例(參考圖30)相同。不同之處在于,設(shè)置于供電電路基板130的線圈131按其線圈軸與電源線122正交的方向形成。本第三十二實施例的作用與第二十一實施例相同,特別是,形成線圈131,使其線圈軸與供電電路基板130的片材層疊方向一致,因此線圈131的形成變得容易。(第三十三實施例、參照圖44及圖45)作為第三十三實施例的無線IC器件中,如圖44所示,在設(shè)置于印刷布線基板120上的接地電極121的狹縫狀的開口部121a形成電源線122,將電源電纜128與接地電極121連接,并且將又一個電源129與電源線122連接,粘著電磁耦合模塊I使其跨過該電源線122和接地電極121。印刷布線基板120由屏蔽外殼127罩蓋,電源電纜128、129延伸到屏蔽外殼127的外部。另外,為了實現(xiàn)電壓穩(wěn)定,在電源線122裝載有高頻噪聲去除電容器125、穩(wěn)壓器126。另一方面,電磁耦合模塊1,如圖45所示,由無線IC芯片5和供電電路基板160構(gòu)成。在供電電路基板160的內(nèi)部形成相互磁耦合的電感元件L11、L12和具有預(yù)定諧振頻率的諧振電路,所述預(yù)定諧振頻率由內(nèi)部電極161與接地電極121以及內(nèi)部電極162與電源線122之間形成的電容決定。無線IC芯片5通過焊錫凸點與此諧振電路電連接。在圖45中,156是粘接劑,166是焊錫凸點的保護(hù)層。作為本第三十三實施例的無線IC器件的工作原理為在電源電纜129接收到未圖示的讀寫器所發(fā)出的電磁波時,電源線122中產(chǎn)生電流。此時,在電源線122與接地電極121之間產(chǎn)生電位差。這是由于在高頻區(qū)域存在圖44所示的電感分量(以線圈形狀表示)。通過此電位差,供電電路基板160的內(nèi)部電極161、162與接地電極121及電源線122電磁場耦合,信號通過諧振電路使無線IC芯片5工作。因而,在本第三十三實施例中,電源電纜129也起輻射板的作用,其作用與所述第二i^一實施例(參考圖30)基本相同。在供電電路基板160的內(nèi)部形成由電感元件L11、L12和電容構(gòu)成的諧振電路,因此具有與無線IC芯片5匹配的功能和頻率選擇功能,能夠在較寬的頻帶上高效地傳輸信號。此外,也可以單獨使用無線IC芯片5,以取代電磁耦合模塊
Io(第三十四實施例、參照圖46 )作為第三十四實施例的無線IC器件中,如圖46所示,用相互磁耦合的電感元件LlU L12、L13形成設(shè)置于構(gòu)成電磁耦合模塊I的供電電路基板160的諧振電路。在本第三十四實施例中,其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例相同,作用也與第三十三實施例相同。特·別是,由于諧振電路采用左右對稱的結(jié)構(gòu),所以能夠不考慮方向性而安裝電磁耦合模塊I。(第三十五實施例、參照圖47)作為第三十五實施例的無線IC器件中,如圖47所示,在供電電路基板160的背面形成了與內(nèi)部電極161、162相對的外部端子電極163、164。在本第三十五實施例中,其它結(jié)構(gòu)與所述第三十四實施例相同,作用也與第三十四實施例相同。特別是,通過設(shè)置外部端子電極163、164,能夠?qū)㈦姶篷詈夏KI焊接到印刷布線基板120上,能夠與其它表面安裝零部件同時進(jìn)行安裝。(第三十六實施例、參照圖48)作為第三十六實施例的無線IC器件中,如圖48所示,沿印刷布線基板120的邊緣以橫向延伸方式形成安裝電磁I禹合模塊I的電源線122。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例(參照圖44)相同。本第三十六實施例的作用也與第三十三實施例相同。特別是,由于增長了電源線122,所以電源線122起到更強的輻射板作用,即使在安裝屏蔽外殼127、電源電纜129前也起無線IC器件的作用。(第三十七實施例、參照圖49)作為第三十七實施例的無線IC器件中,如圖49所示,圖48所示的電源線122的延長部分采用蜿蜒形狀。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例相同。在本第三十七實施例中,起輻射板的作用的電源線122實際上變長,能夠更高效地發(fā)送接收電磁波。(第三十八實施例、參照圖50)作為第三十八實施例的無線IC器件中,如圖50所示,使圖48所示的電源線122沿印刷布線基板120的邊緣以橫向延伸方式產(chǎn)生分支。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例及第三十六實施例相同。本第三十八實施例的作用如下即,相對于所述第三十六實施例,起輻射板的作用的電源線122更長,因此能夠更高效地發(fā)送接收電磁波,可用較小的功率工作。最好將電源線122長度設(shè)定成發(fā)生諧振的長度。(第三十九實施例、參照圖51)作為第三十九實施例的無線IC器件中,如圖51所示,電源線122兩側(cè)的延長部分都采用蜿蜒形狀。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例相同。在本第三十九實施例中,起輻射板的作用的電源線122實際上變長,能夠更高效地發(fā)送接收電磁波。
(第四十實施例、參照圖52)作為第四十實施例的無線IC器件,如圖52所示,由于電源線122的一部分在印刷布線基板120的下層形成,所以安裝電磁耦合模塊1,使其跨過在伸出表層的電源線122與接地電極121之間。另外,電源電纜129與伸出表層的電源線的端部122a連接。本第四十實施例的其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例相同,作用也與第三十三實施例相同。特別是,將由于配置電源線122,使其部分位于印刷布線基板120的下層,所以表層布線的自由度增大。(第四^^一實施例、參照圖53)作為第四十一實施例的無線IC器件中,如圖53所示,將電源線彎曲成形,使電磁耦合模塊I的兩端部分與該彎曲部分耦合。本第四十一實施例的其它結(jié)構(gòu)與所述第 三十三實施例相同,作用也與第三十三實施例相同。(第四十二實施例、參照圖54及圖55)作為第四十二實施例的無線IC器件中,如圖54所示,安裝電磁耦合模塊1,使其跨過電源線122且架設(shè)在接地電極121的兩邊緣。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例相同,電磁耦合模塊I根據(jù)接地電極121上產(chǎn)生的電位差進(jìn)行工作。在本第四十二實施例中,如圖55所示,在供電電路基板160內(nèi)形成有電感元件L11、L12,除此以外還形成有與流過電源線122的電流所產(chǎn)生的磁場Φ耦合的線圈167,該線圈167與電感元件L11、L12串聯(lián),也根據(jù)電源線122中流過的電流進(jìn)行工作。S卩,此線圈167起匹配用的電感元件的作用。另外,即使在用電源線122不能充分接收電磁波的情況下,接地電極21也可起輻射板的作用進(jìn)行接收,即使供電電路的任何一個元件被損壞,也可通過其它元件進(jìn)行工作。(第四十三實施例、參照圖56)作為第四十三實施例的無線IC器件中,如圖56所示,與電磁耦合模塊I的供電電路耦合的接地電極121的一部分121c采用環(huán)狀。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例及第四十二實施例相同,作用也與第三十三實施例及第四十二實施例相同。特別是,與諧振電路耦合的接地電極121的一部分121c采用環(huán)狀,從而天線增益得到提高,可使無線IC芯片5用較小的功率工作。(第四十四實施例、參照圖57)作為第四十四實施例的無線IC器件中,如圖57所示,在形成于印刷布線基板120上的接地電極121的面積比較大的開口部121b平行設(shè)置多個線電極145,UBS等的信號線146與該線電極145連接,并且電磁耦合模塊I跨過線電極145中的一個和接地電極121進(jìn)行耦合。在線電極145與接地電極121之間安裝有穩(wěn)壓器126。在本第四十四實施例中,利用線電極145與接地電極121之間產(chǎn)生的電位差,而且信號線146起輻射板的作用,作用與所述第三十三實施例、第二十九實施例相同。(第四十五實施例、參照圖58)作為第四十五實施例的無線IC器件,如圖58所示,使電磁耦合模塊I跨過相鄰的線電極145進(jìn)行耦合,其它結(jié)構(gòu)及作用與所述第四十四實施例相同。在本第四十五實施例中,利用相鄰的兩個線電極145間產(chǎn)生的電位差。(第四十六實施例、參照圖59)
作為第四十六實施例的無線IC器件,如圖59所示,在形成于印刷布線基板120上的接地電極121的狹縫狀的開口部121a設(shè)置天線線路151,將天線導(dǎo)線152與該天線線路151連接,而且,使電磁耦合模塊I跨過在天線線路151與接地電極121之間進(jìn)行耦合。在天線線路151與接地電極121之間安裝有穩(wěn)壓器126。在本第四十六實施例中,天線線路152起輻射板的作用,作用與所述第三十三實施例、第三十實施例相同。(第四十七實施例、參照圖60)作為第四十七實施例的無線IC器件中,如圖60所示,設(shè)置了用于安裝電磁耦合模塊I的輔助基板170。在輔助基板170形成耦合用電極171,電磁耦合模塊I (或無線IC芯片5單獨)與在該耦合用電極171形成的起電感元件的作用的一對環(huán)狀電極173各自的端部耦合。耦合用電極171的兩端通過焊錫175與電源線122及接地電極121連接。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例相同。在本第四十七實施例中,電磁耦合模塊I與環(huán)狀電極173耦合,而且耦合用電極 171跨過電源線122和接地電極121進(jìn)行耦合,其作用與第三十三實施例相同。特別是,通 過使用輔助基板170,即使電磁耦合模塊I的尺寸較小,也能夠跨過電源線122和接地電極121而配置。另外,可在輔助基板170形成電感元件等,可使供電電路基板160更小。而且,輔助基板170的耦合用電極171自身就可起輻射板的作用。(第四十八實施例、參照圖61)作為第四十八實施例的無線IC器件,如圖61所示,在電源線122與接地電極121之間安裝了 ESD對策用的器件(例如,變阻器153),將電磁耦合模塊I配置在變阻器153的后級。其它結(jié)構(gòu)與所述第三十三實施例(參照圖44)相同。本第四十八實施例的作用也與第三十三實施例及第三i 實施例相同。(第四十九實施例、參照圖62 圖65)作為第四十九實施例的無線IC器件中,如圖62所示,在設(shè)置于印刷布線基板180的接地電極181形成開口部182,從而形成環(huán)狀電極183,在該環(huán)狀電極183安裝了所述電磁耦合模塊I。電磁耦合模塊I由無線IC芯片5和供電電路基板190構(gòu)成。在供電電路基板190的內(nèi)部,如圖64所示,形成有線圈(電感元件)191。線圈191設(shè)置于其線圈軸與環(huán)狀電極183平行的位置,兩端與無線IC芯片5電導(dǎo)通。作為本第四十九實施例的無線IC器件的工作原理為如圖63所示,在接地電極181接收到未圖示的讀寫器所發(fā)出的電磁波時,環(huán)狀電極183中產(chǎn)生電流。此電流所產(chǎn)生的磁場Φ與供電電路基板190的線圈191磁場耦合,使無線IC芯片5工作。此時,最好以僅在線圈191的一側(cè)磁場Φ交叉的方式配置電磁耦合模塊I。另外,如圖65所示,在供電電路基板190內(nèi)除了設(shè)置線圈191之外,也可以設(shè)置匹配電路/諧振電路192。此外,設(shè)置于印刷布線基板180上的元件105、106、107如所述第十五實施例(參照圖23)所說明的那樣。(第五十實施例、參照圖66)作為第五十實施例的無線IC器件中,如圖66所示,將在接地電極181形成的環(huán)狀電極183彎曲成“ 口 ”形,安裝電磁耦合模塊1,使得線圈191沿著環(huán)狀電極183。其它結(jié)構(gòu)與所述第四十九實施例相同。在本第五十實施例中,作用與第四十九實施例相同,特別是,線圈191與環(huán)狀電極183的耦合度變高,更高效地進(jìn)行能量的傳輸。另外,電磁耦合模塊I在安裝時幾乎不會從印刷布線基板180的邊緣突出。(第五^^一實施例、參照圖67)作為第五十一實施例的無線IC器件中,如圖67所示,將電磁耦合模塊I以與所述第四十九實施例(參照圖62)相反的方向安裝在印刷布線基板180上。其它結(jié)構(gòu)及作用與第四十九實施例相同。特別是,具有以下優(yōu)點即,電磁耦合模塊I在安裝時不會從印刷布線基板180的邊緣突出。(第五十二實施例、參照圖68)作為第五十二實施例的無線IC器件中,如圖68所示,形成內(nèi)置于供電電路基板190的線圈191,使其線圈軸與環(huán)狀電極183正交。本第五十二實施例的作用與第四十九實施例相同,特別是,形成線圈191,使其線圈軸與供電電路基板190的片材層疊方向一致,因
此線圈191的形成變得容易。(第五十三實施例、參照圖69)作為第五十三實施例的無線IC器件中,如圖69所示,在接地電極181不形成環(huán)狀電極183,而將電磁耦合模塊I安裝在接地電極181的邊緣。其它結(jié)構(gòu)及作用與所述第四十九實施例相同。電磁耦合模塊I與流過接地電極181的邊緣的電流所產(chǎn)生的磁場耦合而進(jìn)行工作。(第五十四實施例、參照圖70)作為第五十四實施例的無線IC器件中,如圖70所示,在印刷布線基板180形成缺口 184,將位于該缺口 184周圍的接地電極181的邊緣作為環(huán)狀電極183。其它結(jié)構(gòu)及作用與所述第四十九實施例相同。(第五十五實施例、參照圖71)作為第五十五實施例的無線IC器件中,如圖71所示,與所述第五十三實施例中將電磁耦合模塊I安裝在接地電極181大致中央的邊緣相對,將電磁耦合模塊I安裝在接地電極181的角部。其它結(jié)構(gòu)及作用與所述第四十九實施例及第五十三實施例相同。此外,當(dāng)接地電極181不形成環(huán)狀電極183時,可將電磁結(jié)合模塊I安裝在接地電極181的邊緣的任何地方。另外,如所述第五十四實施例所示,也可以在安裝了電磁耦合模塊I的印刷布線基板180的角部形成缺口,將位于其周圍的接地電極181的邊緣作為環(huán)狀電極。(第五十六實施例、參照圖72及圖73)作為第五十六實施例的無線IC器件,如圖72所示,使內(nèi)置于供電電路基板190的線圈195采用8字圖案,其它結(jié)構(gòu)與所述第四十九實施例(參照圖62)相同。如圖73所示,將電磁耦合模塊I安裝在印刷布線基板180上,使得環(huán)狀電極183所產(chǎn)生的磁通通過起電感元件的作用的線圈195的兩個環(huán)。因此,在本第五十六實施例中,起輻射板的作用的接地電極181與電磁耦合模塊I的耦合度較高。(電磁耦合模塊的變形例,參照圖74)作為電磁耦合模塊1,如圖74所示,也可以具有正方形的供電電路基板200。起電感元件的作用的線圈201也采用正方形。此電磁耦合模塊I可應(yīng)用于本發(fā)明的所有實施例。(第五十七實施例、參照圖75)
作為第五十七實施例的無線IC器件中,如圖75所示,在形成于印刷布線基板180上的接地電極181形成從邊緣到中央部分的狹縫185,在該狹縫185的端部形成開口部185a,將電磁耦合模塊I裝載在該開口部185a的正上方。在供電電路基板190形成的線圈191與開口部185a在俯視下形狀幾乎相同。在第五十七實施例中,開口部185a的周圍起環(huán)狀電極的作用,與線圈191電磁場耦合。由于形成有狹縫185,所以在接地電極181接收到的電磁波所引起的電流集中在開口部185a的周圍,產(chǎn)生較強磁場,耦合度變高。此外,狹縫185不一定要與接地電極181的邊緣連通。另外,若狹縫185在印刷布線基板180的布線設(shè)計上形成,則無需特別為了安裝電磁耦合模塊I而形成狹縫。(實施例的總結(jié))在本發(fā)明的無線IC器件中,也可以在供電電路基板形成諧振電路,無線IC根據(jù)輻射板所接收到的信號通過諧振電路進(jìn)行工作,來自該無線IC的響應(yīng)信號通過諧振電路從 輻射板向外部輻射。另外,也可以在供電電路基板形成匹配電路。電感元件由螺旋狀電極構(gòu)成,該螺旋狀電極也可以與布線基板上的布線電極所產(chǎn)生的磁場耦合。布線基板上的布線電極與接地電極相互絕緣地配置,供電電路基板也可以被配置得跨過布線電極和接地電極。若是由金屬材料構(gòu)成的外殼,則該外殼自身可起輻射板的作用。在外殼由非導(dǎo)電材料構(gòu)成的情況下,形成導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極膜,使該電極膜起輻射板的作用即可。也可以包括裝載了電磁耦合模塊和其它電子元器件的印刷布線基板,將兼用作輻射板的外殼以罩蓋高頻器件及其它電子元器件方式配置。此印刷布線基板也可以包括使供電電路與輻射板耦合的第二布線電極。若第二布線電極為環(huán)狀電極,則能夠使無線IC與輻射板的阻抗匹配,無需另外設(shè)置匹配部,就能提高無線IC與輻射板之間的信號傳輸效率。環(huán)狀電極也在裝載供電電路基板的輔助基板形成。另外,也可以包括多個印刷布線基板,在至少一個印刷布線基板上安裝高頻器件,將外殼以罩蓋高頻器件及其它電子部件中的至少一個的方式配置。所述印刷布線基板也可以包括使供電電路與輻射板耦合的第二布線電極,將外殼以罩蓋安裝于印刷布線基板的所有電子元器件及高頻器件的方式配置。所述第二布線電極也可以是輻射板的一部分,從而輻射特性得到提高,能夠利用第二布線電極的配置來改變方向性。也可以使電子元器件的至少一部分起輻射板的一部分的作用,從而輻射特性得到提聞。另外,所述印刷布線基板也可以包括接地電極,第二布線電極與接地電極電連接。使面積較大的接地電極也起福射板的作用,福射特性進(jìn)一步得到提高。所述第二布線電極可以在印刷布線基板的表面或內(nèi)部形成。另外,印刷布線基板可以是樹脂制或陶瓷制。而且,也可以在供電電路基板的表面形成與供電電路耦合的外部電極。供電電路基板可以由陶瓷、液晶聚合物等樹脂所制成的多層基板構(gòu)成,也可以由柔性基板構(gòu)成。若由多層基板構(gòu)成,則可高精度地內(nèi)置電感元件、電容元件,從而電極形成的自由度得到提高。若由柔性基板構(gòu)成,則能夠使供電電路基板實現(xiàn)輕薄化且高度降低。無線IC存儲關(guān)于安裝本無線IC器件的物品的各種信息,除此之外,信息可以改寫,也可以具有RFID系統(tǒng)以外的信息處理功能。此外,本發(fā)明的無線IC器件不限于所述實施例,可以在其要點范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如,諧振電路、匹配電路可采用多種的結(jié)構(gòu)是毋庸置疑的。另外,所述實施例所示的外部電極、供電電路基板的材料只是示例,只要是具有所需特性的材料,都可使用。也可以使用金屬凸點以外的處理來將無線IC芯片安裝在供電電路基板。另外,無線IC芯片與供電電路的連接,除了直接電連接以外,也可以通過電磁場耦合。而且,也可以使無線IC包括在供電電路基板。另外,安裝電磁耦合模塊的設(shè)備,不限于移動電話等無線通信設(shè)備,還包括電視機、冰箱等家電設(shè)備,可以應(yīng)用于各種設(shè)備。
工業(yè)上的實用性如上所述,本發(fā)明對RFID系統(tǒng)的無線IC器件有用,特別是,具有能夠?qū)崿F(xiàn)小型化而不引起輻射性能降低的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種無線IC器件,其特征在于,包括 無線1C,所述無線IC對發(fā)送接收信號進(jìn)行處理; 電感元件,所述電感元件與該無線IC導(dǎo)通或電磁場耦合并且與外部電路耦合;以及 輻射板,所述輻射板與所述電感元件耦合而配置, 設(shè)備的外殼和/或配置于設(shè)備內(nèi)部的金屬元器件兼用作所述輻射板。
2.如權(quán)利要求I所述的無線IC器件,其特征在于, 所述金屬元器件是配置于所述設(shè)備內(nèi)部的第一布線電極、屏蔽外殼、布線基板上的布線電極、布線基板上的接地電極、或者與所述布線電極或所述接地電極連接的連接器。
3.如權(quán)利要求I所述的無線IC器件,其特征在于, 所述電感元件由螺旋狀電極構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求I所述的無線IC器件,其特征在于, 所述外殼由金屬材料構(gòu)成,該外殼自身起輻射板的作用。
5.如權(quán)利要求I所述的無線IC器件,其特征在于, 所述外殼由非金屬材料構(gòu)成,形成有由導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極膜,該電極膜起所述輻射板的作用。
6.如權(quán)利要求3所述的無線IC器件,其特征在于, 在所述輻射板設(shè)有環(huán)狀電極,所述螺旋狀電極與所述環(huán)狀電極磁場耦合。
7.如權(quán)利要求6所述的無線IC器件,其特征在于, 在所述輻射板形成缺口,所述缺口的周圍的邊緣用作所述環(huán)狀電極。
8.如權(quán)利要求6所述的無線IC器件,其特征在于, 所述環(huán)狀電極由設(shè)在所述輻射板的開口部形成,所述螺旋狀電極與所述開口部的一部分重疊,所述螺旋狀電極與所述開口部的一部分磁場耦合。
9.如權(quán)利要求3所述的無線IC器件,其特征在于, 所述螺旋狀電極與所述輻射板的邊緣磁場耦合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化而不造成輻射特性下降的無線IC器件。本發(fā)明的無線IC器件包括電磁耦合模塊(1),該電磁耦合模塊(1)由處理發(fā)送接收信號的無線IC芯片(5)以及設(shè)置了包含電感元件的供電電路的供電電路基板(10)構(gòu)成。在供電電路基板(10)設(shè)置與供電電路電磁場耦合的外部電極,該外部電極與屏蔽外殼(28)或布線電纜電連接。屏蔽外殼(28)或布線電纜起輻射板的作用,無線IC芯片(5)根據(jù)屏蔽外殼(28)或布線電纜所接收到的信號進(jìn)行工作,來自該無線IC芯片(5)的響應(yīng)信號從屏蔽外殼(28)或布線電纜向外部輻射。起輻射板的作用的金屬元器件可以是設(shè)置于印刷布線基板(20)上的接地電極。
文檔編號H01Q1/38GK102915462SQ201210328138
公開日2013年2月6日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者加藤登, 石野聰, 片矢猛, 木村育平, 池本伸郎, 道海雄也 申請人:株式會社村田制作所