專利名稱：無線通信模塊以及無線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信模塊以及無線通信設(shè)備，尤其涉及用于RFID(RadiC)Frequency Identification)系統(tǒng)中的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，作為物品的信息管理系統(tǒng)，以利用了電磁場的非接觸方式對產(chǎn)生感應(yīng)磁場的讀寫器和賦予到物品的RFID標(biāo)簽(也稱作無線通信設(shè)備)進(jìn)行通信，傳遞規(guī)定的信息的RFID系統(tǒng)正在被投入使用。RFID標(biāo)簽具備存儲規(guī)定的信息并對規(guī)定的無線信號進(jìn)行處理的無線IC ;和進(jìn)行高頻信號的接收發(fā)送的天線。在專利文獻(xiàn)I中記載有具有多層構(gòu)造的天線線圈的無線IC標(biāo)簽。該無線IC標(biāo)簽 具備在層疊有多個絕緣基板的多層基板的表面以及內(nèi)層中設(shè)置的層疊型線圈；和搭載于該多層基板的表面的無線IC芯片。由于設(shè)置于多層基板的層疊型線圈成為放射元件，因此盡管無法期待過高的通信距離，但能夠以5mm角(square)程度實現(xiàn)無線IC標(biāo)簽的小型化。但是，構(gòu)成上述無線IC標(biāo)簽的絕緣基板為環(huán)氧玻璃系基板且材質(zhì)非常硬，因此如果將該絕緣基板粘著于撓性的帶基薄膜(base film)，則在該粘著后的部分會損壞帶基薄膜的撓性。進(jìn)而，如果帶基薄膜折彎或者彎曲，則存在絕緣基板自身從帶基薄膜脫落的可能性。此外，由于在平板狀的絕緣基板的表面搭載有無線IC芯片，則無線IC標(biāo)簽的全體的高度變大、而難以利用于要求低矮化的用途?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP特開2007-102348號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使粘著于撓性的基底基材，脫落的可能性也較小并且能夠達(dá)到低矮化的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。用于解決課題的手段本發(fā)明的第I方式的無線通信模塊的特征在于，具備撓性層疊基板，層疊多個撓性基材而構(gòu)成，具有空腔部；無線IC芯片，配置于上述空腔部；密封材料，按照覆蓋上述無線IC芯片的方式被填充于上述空腔部中，該密封材料比上述撓性基材還硬；和環(huán)狀電極，由形成于上述撓性層疊基板的線圈圖案構(gòu)成，并與上述無線IC芯片相耦合。本發(fā)明的第2方式的無線通信設(shè)備的特征在于，具備上述無線通信模塊。在上述無線通信模塊中，在形成于層疊撓性基材而構(gòu)成的撓性層疊基板中的空腔部中配置了無線IC芯片，使用比撓性基材還硬的密封材料按照覆蓋無線IC芯片的方式填充于空腔部中，從而無線IC芯片被密封材料保護(hù)。因此，即使在外力作用于撓性層疊基板而折彎或彎曲的情況下，也難以對無線IC芯片施加應(yīng)力。此外，由于層疊基板自身具有撓性，因此在粘著于撓性的基底基材時，成為與基底基材相配合而折彎或彎曲，從基底基材脫落的可能性小。進(jìn)而，無線IC芯片被收容于撓性層疊基板的空腔部中，因此無線通信模塊被低矮化。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，即使粘著于撓性的基底基材，脫落的可能性也較小且能夠達(dá)到低矮化。


圖I表示第I實施例的無線通信模塊，(A)為截面圖，⑶為對層疊基板作用了外力的情況下的說明圖。圖2為表示構(gòu)成第I實施例的無線通信模塊的層疊基板的層疊構(gòu)造的立體圖。圖3表示搭載了無線通信模塊的無線通信設(shè)備的第I例，(A)為立體圖，⑶為截面圖，(C)為對基底基材作用了外力的情況下的示意的說明圖。圖4表示構(gòu)成圖3 (A)所示的無線通信模塊的天線圖案(第I例)，㈧為表面圖，(B)為背面圖。圖5為表示第2實施例的無線通信模塊的截面圖。圖6表示第3實施例的無線通信模塊，(A)為截面圖，⑶為平面圖。圖7表示第4實施例的無線通信模塊，(A)為截面圖，⑶為平面圖。圖8為表示第5實施例的無線通信模塊的截面圖。圖9表示搭載有無線通信模塊的無線通信設(shè)備的第2例，(A)為立體圖，⑶為截面圖，(C)為主要部分的平面圖。圖10表示第6實施例的無線通信模塊，(A)為截面圖，(B)為表示搭載有該無線通信模塊的無線通信設(shè)備的截面圖。圖11為表示無線通信設(shè)備的第3例的截面圖。圖12表示構(gòu)成圖11所示的無線通信設(shè)備的天線圖案(第2例)，(A)為表面圖，(B)為背面圖。圖13為第2例的天線圖案的等效電路圖。圖14為表示天線圖案的第3例的表面圖。圖15為表示天線圖案的第4例的表面圖。圖16為表示天線圖案的第5例的表面圖。圖17為表示天線圖案的第6例的表面圖。圖18為第6例的天線圖案的等效電路圖。圖19為表示將無線IC芯片外置于層疊基板的表面的比較例的截面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明相關(guān)的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備的實施例進(jìn)行說明。另外，在各圖中，對公共的部件、部分賦予相同的符號，并省略重復(fù)的說明。(第I實施例、參照圖I以及圖2)如圖I (A)所示，第I實施例的無線通信模塊5在13. 56MHz頻帶中使用，其具備處理無線信號的無線IC芯片10 ;和與無線IC芯片10電連接，并包括線圈圖案21a 21d以規(guī)定寬度Wl (參照圖2)纏繞而構(gòu)成的環(huán)狀電極20的供電電路基板15。無線IC芯片10包括時鐘電路、邏輯電路、存儲器電路等，存儲必要的信息。設(shè)置在無線IC芯片10的背面的輸入用端子電極以及輸出用端子電極與環(huán)狀電極20的兩端電連接。供電電路基板15為撓性的層疊基板，在中央部具有空腔(cavity) 16，在該空腔16中收容上述無線IC芯片10，并填充密封材料17。在供電電路基板15中內(nèi)置有將多個線圈圖案21a 21d層疊多層的環(huán)狀電極20。具體地來說，如圖2所示，將多個基材層18a 18e進(jìn)行層疊、壓接。在此，基材層18a 18e由撓性的材料、例如液晶聚合物等那樣的熱塑性樹脂構(gòu)成。由此，將由熱塑性樹脂構(gòu)成的基材層層疊后的基板15變得撓性并且也具有彈性。密封材料17由比撓性基材層18a 18e硬的樹脂材料、例如環(huán)氧系聚合物等那樣的323熱硬化性樹脂構(gòu)成。 在圖2中，在最上層的基材層18a的中央形成開口部25。在第2 4層的基材層18b 18d的中央形成開口部25,形成線圈圖案21a 21c。在最下層的基材層18e的一端形成具有焊盤23b的線圈圖案21d、一端形成具有焊盤(land) 23a的圖案21e以及焊盤23c、23d。這些線圈圖案或焊盤也可由以Ag、Cu等作為主成分的金屬材料形成,也可通過光刻法或蝕刻法對金屬膜進(jìn)行圖案化而形成或者也可對導(dǎo)電性料漿進(jìn)行絲網(wǎng)印刷而形成。通過層疊以上的基材層18a 18e,最下層的線圈圖案21d的一端21d-l經(jīng)由層間導(dǎo)體而與第4層的線圈圖案21c的一端21c-l連接，該線圈圖案21c的另一端21c_2經(jīng)由層間導(dǎo)體二與第3層的線圈圖案21b的一端21b-l連接。該線圈圖案21b的另一端21b-2經(jīng)由層間導(dǎo)體與第2層的線圈圖案21a的一端21a_l連接。該線圈圖案21a的另一端21a_2經(jīng)由層間導(dǎo)體與設(shè)置在最下層的圖案21e連接。開口部25形成空腔16，收容在該空腔16中的無線IC芯片10的輸入用端子電極通過焊錫凸臺(bump) 29 (圖I參照)等的導(dǎo)電性接合材料與焊盤23b連接，無線IC芯片10的輸出用端子電極通過焊錫凸臺29(圖I參照)等的導(dǎo)電性接合材料與焊盤23a連接。此夕卜，設(shè)置在無線IC芯片10的背面的安裝用端子電極與設(shè)置在最下層的焊盤23c、23d連接。通過如以上那樣纏繞線圈圖案21a 21d，從而在俯視的狀態(tài)下形成矩形狀的環(huán)狀電極20。所謂線圈圖案21a 21d纏繞的規(guī)定寬度Wl是從內(nèi)周側(cè)的圖案到外周側(cè)的圖案為止的寬度。如果從焊盤23a供給電流，則該電流在各線圈圖案21a 21d中在用箭頭X表示的第I方向以及與第I方向相反方向的用箭頭y表示的第2方向上流動。即各線圈圖案21a 21d，在與層疊方向相鄰的部分，按照電流在相同方向上流動的方式進(jìn)行纏繞。在從線圈軸方向進(jìn)行俯視時，將在第I方向X上延伸的區(qū)域稱作第I區(qū)域X，將在第2方向y上延伸的區(qū)域稱作第2區(qū)域Y。上述無線IC芯片10由硅等的半導(dǎo)體基板構(gòu)成，存在由于折彎或彎曲的應(yīng)力而產(chǎn)生破損的可能性。在無線通信模塊5中，將無線IC芯片10配置于在層疊了撓性基材層18a 18e而構(gòu)成的撓性層疊基板(供電電路基板15)中所形成的空腔16，按照覆蓋無線IC芯片10的方式在空腔16中填充了比撓性基材層18a 18e硬的密封材料17，因此無線IC芯片10被密封材料17保護(hù)。因此，如圖I(B)的虛線所示，在對供電電路基板15作用外力而折彎或者彎曲的情況下，應(yīng)力也在空腔16與密封材料17的界面A上產(chǎn)生，而對無線IC芯片10不產(chǎn)生應(yīng)力。在基板15中，將配置有密封材料17的部分稱作剛性區(qū)域15a，將從其周邊到邊緣部為止的部分稱作撓性區(qū)域15b。因而，如圖19中所示的比較例那樣，將無線IC芯片10搭載于撓性層疊基板15的表面，并由硬質(zhì)密封材料17進(jìn)行了覆蓋的情況下，層疊基板15的折彎或彎曲所產(chǎn)生的應(yīng)力在層疊基板15與密封材料17的界面B上產(chǎn)生。如果應(yīng)力作用于界面B而產(chǎn)生裂縫等，則無線IC芯片10與焊盤23a、23b之間的接合可靠性降低。在本實施例中，由于在與無線IC芯片10的接合部接近的界面B沒有產(chǎn)生應(yīng)力，因此接合可靠性被充分地保障。此外，在本第I實施例中，無線IC芯片10被收容于基板1 5的空腔16中，因此無線通信模塊5被低矮化。優(yōu)選空腔16的深度為基板15的厚度的一半以上。從而，在環(huán)狀電極20的內(nèi)周部密封材料17占據(jù)大半部分(剛性區(qū)域15a的剛性增大)，能夠在空腔16的側(cè)面可靠地遮擋撓性區(qū)域15b折彎或彎曲時的應(yīng)力，對空腔16的底面、即無線IC芯片10與環(huán)狀電極20的接合部幾乎不施加應(yīng)力。此外，在本第I實施例中，優(yōu)選密封材料17含有鐵氧體粉末那樣的磁性體填充物。由此，能夠減小來自無線IC芯片10的輻射噪聲，并且能夠增大線圈圖案21a 21d的電感值。在增大電感值這點上，如上所述那樣，優(yōu)選加深空腔16。(無線通信設(shè)備的第I例、參照圖3以及圖4)接下來，對搭載有上述無線通信模塊5的無線通信設(shè)備的第I例進(jìn)行說明。如圖3(A)所示，無線通信設(shè)備I由上述無線通信模塊5、與環(huán)狀電極20磁場耦合(也可以是電磁場耦合，以下相同)的作為第I例的天線圖案35構(gòu)成。天線圖案35在由PET等構(gòu)成的撓性的基底基材36的表面以及背面以線圈狀纏繞3圈(turn)，并且兩端以開放狀態(tài)而形成，因此圖4(A)表示表面?zhèn)鹊奶炀€圖案35，圖4(B)以從表面?zhèn)韧敢暤臓顟B(tài)表示背面?zhèn)鹊奶炀€圖案35。表面背面的天線圖案35的線寬度W2相同，在俯視時重疊并且經(jīng)由基底基材36來進(jìn)行電容耦合，電流在相同方向上流動。天線圖案35由以Ag、Cu等作為主要成分的金屬材料形成，也可通過光刻法或蝕刻法將金屬膜圖案化而形成，或者也可對導(dǎo)電性料漿進(jìn)行絲網(wǎng)印刷而形成。無線通信模塊5以供電電路基板15沿著表面的天線圖案35的內(nèi)側(cè)的拐角部的狀態(tài)被配置(參照圖4(A))，并采用絕緣性的粘接劑19來粘著(參照圖3(B))。在以上的結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的無線通信設(shè)備I中，環(huán)狀電極20與天線圖案35進(jìn)行磁場耦合。因而，從RFID系統(tǒng)的讀寫器被放射并由天線圖案35所接收的高頻信號經(jīng)由環(huán)狀電極20被提供給無線IC芯片10，無線IC芯片10進(jìn)行動作。另一方面，來自無線IC芯片10的響應(yīng)信號經(jīng)由環(huán)狀電極20被傳遞到天線圖案35并被放射到讀寫器。環(huán)狀電極20由各個線圈圖案21a 21d所產(chǎn)生的電感成分和線間的電容成分形成規(guī)定頻率的諧振電路，并且也作為無線IC芯片10與天線圖案35的阻抗的匹配電路發(fā)揮作用。環(huán)狀電極20通過調(diào)整期電氣長度或圖案寬度等來調(diào)整諧振頻率或阻抗。此外，如前所述，供電電路基板15其自身是撓性的，并且具有彈性，因此在將基板15粘著于撓性的基底基材36時成為與基底基材36相配合地折彎或者彎曲(參照圖3 (C))，對粘接劑19作用過度的應(yīng)力而從基底基材36脫落的可能性減小。即使與基底基材36相配合而供電電路基板15折彎或彎曲也保護(hù)被內(nèi)置的無線IC芯片10。另外，無線通信模塊5也能不與上述天線圖案35組合，而單獨地與讀寫器處于近距離地通信。在這種情況下，環(huán)狀電極20作為放射元件發(fā)揮作用。(第2實施例、參照圖5)如圖5所示，第2實施例的無線通信模塊5A中，在供電電路基板15的空腔16中收容無線IC芯片10，在與焊盤23a、23b連接之后，利用由底層填料樹脂構(gòu)成的密封材料17a進(jìn)行固定，之后采用由硬質(zhì)的樹脂構(gòu)成的密封材料17進(jìn)行了密封。作為由底層填料樹脂構(gòu)成的密封材料17a，能夠采用例如環(huán)氧樹脂。通過將密封材料17a的硬度設(shè)定為供電電路基板15與密封材料17的中間程度，從而能夠使在基板15與密封材料17之間產(chǎn)生的應(yīng)力分散，接合可靠性提高。(第3以及第4實施例、參照圖6以及圖7)構(gòu)成環(huán)狀電極20的上述線圈圖案21a 21d采用比撓性的基材層18a 18e更 硬質(zhì)的導(dǎo)電性材料形成，并且纏繞多圈(turn)。這種線圈圖案21a 21d也可在從線圈軸方向進(jìn)行俯視時從外周朝向內(nèi)周密度連續(xù)地或者階段地增大。由此，供電電路基板15的撓性區(qū)域15b的硬度從外周朝向內(nèi)周變大，能夠防止折彎或彎曲所產(chǎn)生的應(yīng)力在密封材料17的側(cè)面部分(界面A)集中。S卩，由于能夠?qū)⒄蹚澔驈澢a(chǎn)生的應(yīng)力從密封材料17的側(cè)面部分(界面A)進(jìn)一步施加到供電電路基板15的外側(cè)，因此能夠進(jìn)一步保護(hù)收容于空腔16的無線IC芯片10。具體地來說，圖6所示的第3實施例的無線通信模塊5B是將線圈圖案21a 21d配置成具有相同寬度并且相鄰的圖案的間隔從外周朝向內(nèi)周變窄的通信模塊。此外，圖7所示的第4實施例的無線通信模塊5C是將線圈圖案21a 2Id配置成相鄰的圖案的間隔均等且線寬度從外周朝向內(nèi)周擴(kuò)大的通信模塊。(第5實施例、參照圖8)圖8所示的第5實施例的無線通信模塊5D，按照在俯視的情況下形成于相鄰的層上的線圈圖案21a 21d不重疊的方式進(jìn)行配置。假設(shè)，上下相鄰的線圈圖案在俯視的情況下重疊，則如果供電電路基板15折彎或彎曲，則上下相鄰的線圈圖案的間隔變小，線間電容產(chǎn)生變動(變得較大)，由環(huán)狀電極20形成的LC諧振電路的諧振頻率產(chǎn)生變動。但是，在本第5實施例中，通過上下相鄰的線圈圖案在俯視的情況下不重疊，從而能夠防止基板15的折彎或彎曲所產(chǎn)生的線間電容(進(jìn)而諧振頻率)的變動。(無線通信設(shè)備的第2例、參照圖9)接下來，對搭載有上述無線通信模塊5的無線通信設(shè)備的第2例進(jìn)行說明。如圖9(A)所示，在該無線通信設(shè)備IA中，按照供電電路基板15與表面的天線圖案35的內(nèi)側(cè)的拐角部相對置的方式配置無線通信模塊5。其他的結(jié)構(gòu)與圖3所示的第I例的無線通信設(shè)備I相同。環(huán)狀電極20相對天線圖案35在垂直方向上的配置關(guān)系如圖9 (B)所示，第I區(qū)域X按照與天線圖案35重疊的方式配置，第2區(qū)域Y按照與天線圖案35不重疊的方式配置。此外，第I方向x(線圈圖案21a 21d的線路長方向)與天線圖案35的線路長方向一致。在由以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的無線通信設(shè)備IA中，環(huán)狀電極20的第I區(qū)域X與天線圖案35進(jìn)行磁場耦合。因此，從RFID系統(tǒng)的讀寫器被放射出并由天線圖案35所接收的高頻信號經(jīng)由環(huán)狀電極20被提供給無線IC芯片10，無線IC芯片10進(jìn)行動作。另一方面，來自無線IC芯片10的響應(yīng)信號經(jīng)由環(huán)狀電極20而被傳遞到天線圖案35并被放射到讀寫器。
在無線通信設(shè)備IA中，環(huán)狀電極20的在第I方向X上延伸的第I區(qū)域X按照與天線圖案35重疊的方式配置并進(jìn)行磁場耦合，因此假設(shè)其他的金屬體接近，環(huán)狀電極20與天線圖案35的磁場耦合也在相重疊的部分保持，對兩者的耦合不會產(chǎn)生障礙。尤其，如本實施例那樣，如果在第I區(qū)域X中環(huán)狀電極20的全部寬度Wl與天線圖案35重疊，則在環(huán)狀電極20與天線圖案35之間所形成的寄生電容的值實質(zhì)上不會產(chǎn)生偏差，能夠?qū)㈩l率特性的變動抑制為最小限度。此外，由于第I方向x(線圈圖案21a 21d的線路長方向)與天線圖案35的線路長方向一致，因此如果為高頻信號的發(fā)送時，則在線圈圖案21a 21d中流動的電流在天線圖案35中在其線路長方向上作為感應(yīng)電流而被引導(dǎo)，高頻電力被高效地傳輸。另外，在磁場耦合部分中線圈圖案21a 21d以及天線圖案35的線路長方向未必需要完全一致，也可大致一致。換句話說，兩者的線路長方向只要不正交即可。此外，由于供電電路基板15與天線圖案35的內(nèi)側(cè)的拐角部相對置而配置，因此在相對環(huán)狀電極20的第I方向正交的方向即第3方向(參照箭頭z)上延伸的第3區(qū)域Z也與天線圖案35重疊，第3方向z與天線圖案35的線路長方向一致。由此，在第I區(qū)域X和 第3區(qū)域Z這兩個區(qū)域中，環(huán)狀電極20和天線圖案35進(jìn)行磁場耦合，兩者的耦合度變強(qiáng)。(第6實施例、參照圖10)如圖10 (A)所示，第6實施例的無線通信模塊5E，在供電電路基板15中按照在基板15的背面?zhèn)乳_口的方式形成空腔部16，在該空腔部16中收容無線IC芯片10并填充有密封材料17。其他結(jié)構(gòu)與上述第I實施例相同。但是，環(huán)狀電極20的纏繞數(shù)目增加。如圖10(B)所示，該無線通信模塊5E在空腔部16的開口部分與基底基材36相對置的狀態(tài)下在基底基材36上采用絕緣性的粘接劑19被粘著，成為無線通信設(shè)備1B。該無線通信模塊5E以及無線通信設(shè)備IB的作用效果基本上與圖I、圖3所示的作用效果相同，尤其通過空腔部16的底面(圖10(A)中配置于上表面)來保護(hù)無線IC芯片
10。此外，供電電路基板15的底面(圖10㈧中成為上表面)的平坦性高，因此將無線通信模塊5E采用安裝機(jī)(mounter)真空吸引而搭載于基底基材36上的情況下的吸引性能變得良好。進(jìn)而，如圖10(A)所示，密封材料17成為從空腔部16突出若干的狀態(tài)，因此在對基底基材36搭載時(采用粘接劑19的粘接時)突出部分發(fā)揮錨固(anchor)效應(yīng)，供電電路基板15被強(qiáng)固地接合到基底基材36上。另外，密封材料17與其相反地成為凹狀，也發(fā)揮錨固效應(yīng)。(無線通信設(shè)備的第3例、參照圖11 圖13)接下來，對搭載有無線通信模塊5的無線通信設(shè)備的第3例進(jìn)行說明。如圖11所示，無線通信設(shè)備IC將無線通信模塊5搭載于構(gòu)成圓形狀的撓性的基底基材36A上，在基底基材36A的表背面形成圖12(A)、(B)中所示的作為第2例的天線圖案35A。另外，圖12(B)所示的背面?zhèn)鹊奶炀€圖案35A在從表面?zhèn)韧敢暳说臓顟B(tài)下表示。天線圖案35A被纏繞為圓形狀，在俯視的情況下互相幾乎橫跨全長而重疊，并且互相進(jìn)行電容耦合。天線圖案35A形成圖13所示的等效電路，表面?zhèn)鹊奶炀€圖案35A所產(chǎn)生的電感器LI和背面?zhèn)鹊奶炀€圖案35A所產(chǎn)生的電感器L2通過最內(nèi)圖案之間的電容Cl和最外圖案之間的電容C2而被耦合，并且在表面背面的圖案間也產(chǎn)生電容C3。互相進(jìn)行電容耦合的天線圖案35A的作用與圖3所示的天線圖案35同樣，電流在相同方向上流動。而且，按照與基底基材36A的表面即天線圖案35A部分地相重疊的方式配置的無線通信模塊5的線圈狀電極20與天線圖案35A進(jìn)行磁場耦合。因此，讀寫器的天線與無線通信模塊5經(jīng)由天線圖案35A能進(jìn)行通信。無線通信設(shè)備IC的基本的作用效果如在上述無線通信設(shè)備I中所進(jìn)行的說明那樣。另外，在本無線通信設(shè)備IC中，也可使在基底基材36A的表背面配置的天線圖案35A的兩端部分別卷邊(crimping)(包裝(pouching))從而直流地稱合,也可使一方端部之間同樣以直流方式耦合?？傊灰凑赵诒肀趁娴奶炀€圖案35A中流動的電流的朝向成為相同的方向的方式進(jìn)行耦合即可。(天線圖案的第3例、參照圖14)圖14表示第3例的天線圖案35B。該天線圖案35B構(gòu)成具有方形部35B'的概略圓形狀，并形成于基底基材36A的表背面，背面?zhèn)鹊奶炀€圖案形成為在俯視時與表面?zhèn)鹊奶炀€圖案35B相重疊。表背面的天線圖案35B互相電容耦合，其等效電路與圖13相同。 無線通信模塊5在基底基材36A的表面?zhèn)惹已刂叫尾?5B'的內(nèi)周部分搭載，內(nèi)置于無線通信模塊5的線圈狀電極20與天線圖案35B進(jìn)行磁場耦合，構(gòu)成無線通信設(shè)備。天線圖案35B的作用效果如在上述天線圖案35A中所進(jìn)行的說明。尤其，天線圖案35B以三條邊與線圈狀電極20進(jìn)行耦合，天線圖案35B與線圈狀電極20的耦合量變大。(天線圖案的第4例、參照圖15)圖15表示第4例的天線圖案35C。該天線圖案35C構(gòu)成具有階梯狀部35C'的概略圓形狀，并形成于基底基材36A的表背面，背面?zhèn)鹊奶炀€圖案形成為在俯視時與表面?zhèn)鹊奶炀€圖案35C相重疊。表背面的天線圖案35C互相電容耦合，且其等效電路與圖13相同。無線通信模塊5在基底基材36A的表面?zhèn)惹已刂A梯狀部35C'的內(nèi)周部分搭載，線圈狀電極20與天線圖案35C進(jìn)行磁場耦合，構(gòu)成無線通信設(shè)備。天線圖案35C的作用效果如在上述天線圖案35A中所進(jìn)行的說明。尤其，天線圖案35C以兩條邊與線圈狀電極20相耦合，天線圖案35C與線圈狀電極20的耦合量變大。(天線圖案的第5例、參照圖16)圖16表示第5例的天線圖案35D。該天線圖案35D與圖12所示的天線圖案35A基本上配置為相同的形狀，最外圈部分35D’與其他部分相比線更寬。其他的結(jié)構(gòu)以及作用效果基本上如在上述天線圖案35A中所進(jìn)行的說明。除此之外，由于最外圈部分35D’的耦合電容值變大，因此能夠使天線圖案35D的諧振頻率降低。換句話說，在天線圖案35D中能夠不減小開口直徑并增大磁通的通過區(qū)域。即，在天線圖案3 中不增大全體的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)諧振頻率向低頻域側(cè)的移動、以及通信距離的維持、提高。(天線圖案的第6例、參照圖17以及圖18)圖17表示第6例的天線圖案35E。該天線圖案35E與圖16所示的天線圖案35D同樣地使最外圈部分35E'線更寬，通過卷邊(包裝)使得配置于基底基材36A的表背面的天線圖案35E的一端35E”之間以直流方式進(jìn)行耦合。天線圖案35E形成圖18所示的等效電路，表面?zhèn)鹊奶炀€圖案35E所產(chǎn)生的電感器LI與背面?zhèn)鹊奶炀€圖案35E所產(chǎn)生的電感器L2互相進(jìn)行磁耦合M，并且在一端35E”以直流方式耦合，最外圈部分35E'之間通過電容C2被耦合?；ハ噙M(jìn)行磁耦合的天線圖案35E的作用與圖12所示的天線圖案35A相同。尤其，在天線圖案35E中，與上述天線圖案35D同樣地，在最外圈部分35E’的耦合電容值變大，因此能夠使天線圖案35E的諧振頻率降低。換言之，在天線圖案35E中能夠不減小開口直徑而增大磁束的通過區(qū)域。即，在天線圖案35E中不增大全體的尺寸而能實現(xiàn)諧振頻率向低頻域側(cè)的移動、以及通信距離的維持、增大。(其他實施例)另外，本發(fā)明相關(guān)的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備并不限定于上述實施例，在其要旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如，在上述實施例中，環(huán)狀電極將線圈圖案纏繞多圈并具有規(guī)定寬度，但也可纏繞I圈并具有規(guī)定寬度。此外，也可不將線圈圖案纏繞多層而纏繞為
此外，無線IC芯片和環(huán)狀電極也可以不進(jìn)行DC連接(直接連結(jié))，也可經(jīng)由電磁場而耦合。即，只要進(jìn)行電連接即可。此外，只要天線圖案實現(xiàn)了作為天線的作用，則可以是各種形狀。供電電路基板相對天線圖案的配置關(guān)系除了圖3以及圖9所示的配置以外還能采用各種配置。此外，不限定于13. 56MHz頻帶那樣的HF頻帶，還能利用于UHF頻帶或SHF頻帶的無線通信設(shè)備。無線通信設(shè)備也可構(gòu)成為卡片型設(shè)備，也可構(gòu)成為攜帶電話那樣的通信端末裝置。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如以上所述，本發(fā)明對無線通信模塊以及無線通信設(shè)備有用，尤其在即使粘著于撓性的帶基薄膜也會減小脫落的可能性并且能夠達(dá)到低矮化這幾點上較為優(yōu)異。符號的說明I、IA 1C. · ·無線通信設(shè)備5、5A 5E. ·.無線通信模塊10.…無線IC芯片15···供電電路基板16...空腔17...密封材料18a 18e...撓性基材層20.…環(huán)狀電極21a 21d...線圈圖案35、35A 35E. · ·天線圖案36 > 36A...基底基材
權(quán)利要求
1.一種無線通信模塊，其特征在于，具備 撓性層疊基板，其層疊多個撓性基材而構(gòu)成，具有空腔部； 無線IC芯片，其配置于上述空腔部； 密封材料，其按照覆蓋上述無線IC芯片的方式被填充于上述空腔部中，該密封材料比上述撓性基材還硬；和 環(huán)狀電極，由形成于上述撓性層疊基板的線圈圖案構(gòu)成，并與上述無線IC芯片相耦口 O
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線通信模塊，其特征在于， 上述撓性基材由熱塑性樹脂構(gòu)成,上述密封材料由熱硬化性樹脂構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的無線通信模塊，其特征在于， 上述空腔部的深度為上述撓性層疊基板的厚度的一半以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的無線通信模塊，其特征在于， 上述線圈圖案由比上述撓性基材還硬的導(dǎo)電性材料形成，并且纏繞多圈，在從線圈軸方向進(jìn)行俯視時線圈圖案的密度從外周向內(nèi)周連續(xù)地或者階段地變大。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的無線通信模塊，其特征在于， 上述線圈圖案在上述撓性層疊基板內(nèi)形成為多層，形成于相鄰的層的線圈圖案在從線圈軸方向進(jìn)行俯視時至少一部分不重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項所述的無線通信模塊，其特征在于， 上述密封材料含有磁性體填充物。
7.一種無線通信設(shè)備，具備無線通信模塊和搭載有該無線通信模塊的撓性的基底基材，該無線通信設(shè)備的特征在于， 上述無線通信模塊具備 撓性層疊基板，其層疊多個撓性基材而構(gòu)成，具有空腔部； 無線IC芯片，其配置于上述空腔部； 密封材料，其按照覆蓋上述無線IC芯片的方式被填充于上述空腔部中，該密封材料比上述撓性基材還硬；和 環(huán)狀電極，由形成于上述撓性層疊基板的線圈圖案構(gòu)成，并與上述無線IC芯片相耦口 O
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線通信設(shè)備，其特征在于， 在上述基底基材中形成天線圖案，該天線圖案與上述環(huán)狀電極進(jìn)行磁場耦合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無線通信設(shè)備，其特征在于， 上述無線通信模塊按照在俯視時上述線圈圖案具有與上述天線圖案重疊的第I區(qū)域以及與上述天線圖案不重疊的第2區(qū)域的方式配置于上述基底基材上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9中任一項所述的無線通信設(shè)備，其特征在于， 上述無線通信模塊在其空腔的開口部分與上述基底基材相對置的狀態(tài)下被搭載于上述基底基材上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使粘著于撓性的基底基材也減小脫落的可能性并且能夠?qū)崿F(xiàn)低矮化的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。無線通信模塊包括層疊多個撓性基材而構(gòu)成，并具有空腔(16)的撓性層疊基板(15)；配置于空腔(16)的無線IC芯片(10)；和按照覆蓋無線IC芯片(10)的方式被填充于空腔(16)中的密封材料(17)。密封材料(17)為比撓性基材硬的原材料。撓性層疊基板(15)內(nèi)置有由線圈圖案(21a～21d)構(gòu)成的環(huán)狀電極(20)，環(huán)狀電極(20)與無線IC芯片(10)電連接。
文檔編號G06K19/07GK102792520SQ20118001216
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者加藤登, 村山博美 申請人:株式會社村田制作所