无线ic器件及电子设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种无线IC器件及电子设备，该无线IC器件无需设置专用的天线，可以实现小型化，阻抗的匹配也容易。无线IC器件包括：处理收发信号的无线IC芯片(5)；安装该无线IC芯片(5)的印刷布线电路基板(20)；形成于该电路基板(20)上的电极(21)；以及形成于电路基板(20)上的环形电极(22)，使其与无线IC芯片(5)电导通，同时与电极(21)进行电磁场耦合。电极(21)通过环形电极(22)与无线IC芯片(5)耦合，收发高频信号。在无线IC芯片(5)和环形电极(22)之间，也可以存在包含谐振电路和/或匹配电路的供电电路基板。
【专利说明】无线IC器件及电子设备
[0001 ] 本发明申请是国际申请号为PCT/JP2008/055962，国际申请日为2008年3月27日，进入中国国家阶段的申请号为200880000137.X，名称为“无线IC器件及电子设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及无线IC器件，尤其是涉及具有用于RFID(Rad1 FrequencyIdentificat1n:无线识别)系统的无线IC芯片的无线IC器件、以及具备该无线IC器件的电子设备。
【背景技术】
[0003]近年来，作为物品管理系统，开发了一种RFID系统，该RFID系统是将产生感应电磁场的读写器和附于物品或容器等上的存储规定信息的IC芯片(也称为IC标签、无线IC芯片)，以非接触方式进行通信，从而传递信息。
[0004]专利文献I中揭示了一种具备IC芯片和形成于印刷布线电路基板内的天线的RFID标签。在该RFID标签中，将印刷布线电路基板内的天线和安装于该基板的主平面上的IC芯片，以电导通的状态连接。而且，通过在印刷布线电路基板内配置天线，使得RFID标签小型化。
[0005]但是，在该RFID标签中，由于设置了专用的天线，所以必须有天线制作工序，从而提高了成本，而且还必须有设置的空间，因此使其大型化。尤其是，如专利文献I的图2中所描述的那样，若使天线为曲折状，则必须在整个多层内加工内层电极，从而使得制作工序变长。还必须具有将IC芯片和天线的阻抗进行匹配用的匹配部，若将该匹配部设置于天线和IC芯片的连接部，则天线形状变大，若改变IC芯片，则必须也改变天线形状等。
[0006]专利文献1:特表平11-515094号公报
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种无需设置专用的天线、可达到小型化、阻抗的匹配也很容易的无线IC器件以及具备该无线IC器件的电子设备。
[0008]为达到前述目的，本发明的第I形态的无线IC器件，其特征在于，包括:
[0009]处理收发信号的无线IC芯片；
[0010]安装前述无线IC芯片的电路基板；
[0011 ]形成于前述电路基板上的电极；以及
[0012]形成于前述电路基板上的环形电极，使其与前述无线IC芯片耦合，同时与前述电极親合。
[0013]本发明的第2形态的无线IC器件，其特征在于，包括:
[0014]由处理收发信号的无线1C、和包含电感元件并且该电感元件与前述无线IC耦合的供电电路基板构成的电磁耦合模块；
[0015]安装前述电磁耦合模块的电路基板；
[0016]形成于前述电路基板上的电极；以及
[0017]形成于前述电路基板上的环形电极，使其与前述供电电路基板耦合，同时与前述电极耦合。
[0018]在前述无线IC器件中，无线IC芯片或供电电路基板与例如接地电极等的形成于电路基板上的电极，通过环形电极而耦合，形成于电路基板上的电极起到作为无线IC(芯片)的发射板(天线)的功能。即，利用前述电极所接收的信号，通过环形电极，使无线IC(芯片)工作，来自该无线IC(芯片)的响应信号通过环形电极从前述电极向外部发射。因而，并不一定要制作专用的天线，也不需要设置其的空间。另外，利用环形电极可以将无线IC(芯片)与前述电极的阻抗进行匹配，也不一定要另外设置匹配部，从而提高无线IC(芯片)和前述电极的信号传递效率。
[0019]在第2形态的无线IC器件中，在例如无线IC芯片等的无线IC和环形电极之间，存在供电电路基板。该供电电路基板是包含具有电感元件的谐振电路和/或匹配电路的基板，利用谐振电路和/或匹配电路，实质上设定使用频率，若根据RFID系统的使用频率而改变无线IC时，只要改变谐振电路和/或匹配电路的设计即可，而不需要改变发射板(电极)的形状或大小、配置、或环形电极和电极或供电电路基板的耦合状态。另外，谐振电路和/或匹配电路也可以具备无线IC和电极的阻抗匹配功能，从而可以提高无线IC和电极的信号传递效率。
[0020]另外，在前述无线IC器件中，与无线IC(芯片)或供电电路基板耦合的环形电极，也可以形成于构成多层结构的电路基板的多个层上。
[0021]还有，无线IC(芯片)不仅可以存储安装了本无线IC器件的物品相关的各种信息，也可以重写信息，还可以具有RFID系统以外的信息处理功能。
[0022]根据本发明，可以将电路基板中已设的电极用作为天线，从而不一定需要配置作为另一部件的天线，可以使无线IC器件、以及安装了该器件的设备小型化。另外，对于环形电极和/或供电电路基板中含有的谐振电路和/或匹配电路，可以起到阻抗匹配的功能，从而不一定需要另外设置匹配部。
【附图说明】
[0023]图1表示本发明有关的无线IC器件的第I实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图。
[0024]图2是表示无线IC芯片的立体图。
[0025]图3表示本发明有关的无线IC器件的第2实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图。
[0026]图4表示本发明有关的无线IC器件的第3实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图，(C)是短边方向剖视图。
[0027]图5表示本发明有关的无线IC器件的第4实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图。
[0028]图6表示本发明有关的无线IC器件的第5实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图，(C)是短边方向剖视图。
[0029]图7表示本发明有关的无线IC器件的第6实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图。
[0030]图8表示本发明有关的无线IC器件的第7实施例，(A)是平面图，(B)是长边方向剖视图。
[0031]图9是表示本发明有关的无线IC器件的第8实施例中的电路基板的分解平面图。
[0032]图10是表示本发明有关的无线IC器件的第9实施例中的电路基板的分解平面图。
[0033]图11是表示本发明有关的无线IC器件的第10实施例中的电路基板的平面图。
[0034]图12是表示本发明有关的无线IC器件的第11实施例中的电路基板的主要部分的平面图。
[0035]图13是表示本发明有关的无线IC器件的第12实施例中的电路基板的分解平面图。
[0036]图14是表示本发明有关的无线IC器件的第13实施例中的电路基板的分解平面图。
[0037]图15是表示内置了谐振电路的第I例的供电电路基板的分解立体图。
[0038]图16是表示设置了谐振电路的第2例的供电电路基板的平面图。
[0039]图17是表示本发明有关的电子设备的一个实施例、即手机的立体图。
[0040]图18是表示前述手机中内置的印刷布线电路基板的说明图。
【具体实施方式】
[0041]以下，对于本发明有关的无线IC器件以及电子设备的实施例，参照附图进行说明。另外，在各图中，通用部件、部分标记同一标号，省略重复的说明。
[0042](第I实施例，参照图1及图2)
[0043]图1中表示本发明有关的无线IC器件的第I实施例。该无线IC器件是由以下构成:处理规定频率的收发信号的无线IC芯片5;安装了该无线IC芯片5的印刷布线电路基板20;以及形成于该电路基板20上的接地电极21和环形电极22。接地电极21以及环形电极22是分别通过在印刷布线电路基板20的主平面上涂敷导体糊料、或刻蚀设置于电路基板20上的金属箔等而设置的
[0044]无线IC芯片5包括时钟电路、逻辑电路、存储电路等，存储必需的信息，如图2所示，在背面设置输入输出端子电极6、6以及安装用端子电极7、7。输入输出端子电极6、6与设置于环形电极22的两端的连接用电极22a、22b，用金属凸点8进行电连接。另外，在电路基板20上设置一对连接用电极22c、22d，无线IC芯片5的端子电极7、7与该连接用电极22c、22d通过金属凸点8进行电连接。
[0045]环形电极22相对于接地电极21的边缘部在水平方向上邻近设置，这两者通过电场耦合。即，通过使环形电极22与接地电极在同一平面上邻近，从环形电极22在垂直方向上产生环形的磁场H(参照图1(A)的虚线)，该磁场H与接地电极21垂直相交，从而在接地电极21的边缘部激励环形电场E(参照图1(A)的点划线)。由该环形电场E还会感应产生另一个环形磁场H，从而使环形电场E和环形磁场H在接地电极21的整个表面上扩展，向空中发射高频信号。这样，通过使接地电极21和环形电极22在同一主平面上邻近、且以绝缘状态配置，可以使两者确实进行电磁场耦合，从而提高发射特性。
[0046]如上所述，环形电极22与接地电极21通过电磁场而耦合，从而使得从读写器发射、用接地电极21接收的高频信号通过环形电极22提供给无线IC芯片5，无线IC芯片5进行工作。另一方面，来自无线IC芯片5的响应信号通过环形电极22传递给接地电极21，从接地电极21向读写器发射。
[0047]接地电极21也可以利用在容纳了本无线IC器件的电子设备的印刷布线电路基板20上已设的电极。或者是用作为安装于电子设备上的其他电子部件的接地电极。因而，在该无线IC器件中，不需要制作专用的天线，也不需要设置其的空间。而且，由于接地电极21形成为大的尺寸，所以提高了发射增益。
[0048]另外，环形电极22通过调整其长度、电极宽度以及与接地电极之间的间隔等，可以对无线IC芯片5与接地电极21的阻抗进行匹配。
[0049](第2实施例，参照图3)
[0050]图3中表示本发明有关的无线IC器件的第2实施例。该无线IC器件基本上是由与前述第I实施例同样的结构形成，是将接地电极21以及环形电极22形成于印刷布线电路基板20的背面。在电路基板20的表面形成连接用电极24a?24d，连接用电极24a、24b与环形电极22的两端部通过通孔导体23进行电连接。由于连接用电极24a?24d相当于图1所示的连接用电极22a?22d，所以与无线IC芯片5的端子电极6、6、7、7通过金属凸点8进行电连接。
[0051]接地电极21和环形电极22的耦合状态与前述第I实施例相同，本第2实施例的作用效果也与第I实施例相同。尤其是，可以在电路基板20的表面将安装其他电子部件的空间设定得很大。
[0052](第3实施例，参照图4)
[0053]图4中表示本发明有关的无线IC器件的第3实施例。该无线IC器件中，环形电极25是由设置于印刷布线电路基板20的表面的连接用电极25a、25b、通孔导体28、28、和内部电极29而形成的。该环形电极25与设置于电路基板20的背面的接地电极21进行电场耦合。连接用电极25a、25b、连接用电极25c、25d与无线IC芯片5的端子电极6、6、7、7(参照图2)通过金属凸点8进行电连接。
[0054]环形电极25相对于接地电极21在垂直方向上邻近设置，这两者通过电场进行耦合。即，从环形电极25在接地电极21的平面附近产生磁通，从接地电极21产生与该磁场正交的电场。由此，在接地电极21上激励了电场环路，与由该电场环路产生的磁场环路在接地电极21的整个平面上扩展，从而向空中发射高频信号。这样，通过使环形电极25相对于接地电极21在垂直方向上邻近、且以绝缘状态配置，从而使得环形电极25的配置(即无线IC芯片5的配置)自由度变大。
[0055]本第3实施例的工作与前述第I实施例基本相同，其作用效果也如第I实施例中所说明的。尤其是，通过在印刷布线电路基板20的内部形成环形电极25，减少了因来自外部的磁场侵入而产生的干扰等。也可以在电路基板20的内部形成接地电极21。在这种情况下，由于电路基板20的正反面都有很大的空间，所以能够形成其他的布线、或安装电子部件，从而提高集成密度。
[0056](第4实施例，参照图5)
[0057]图5中表示本发明有关的无线IC器件的第4实施例。该无线IC器件是通过在设置于印刷布线电路基板20的表面的接地电极21的一侧部上形成缺口 21a，从而设置环形电极31，连接用电极31a、31b与无线IC芯片5的输入输出端子电极6、6(参照图2)通过金属凸点8进行电连接。另外，形成于电路基板20的表面的连接用电极31c、31d与无线IC芯片5的安装用端子电极7、7通过金属凸点8进行电连接。
[0058]在本第4实施例中，环形电极31与接地电极21以电导通的状态耦合，由于当中存在该环形电极31，无线IC芯片5和接地电极21耦合。第4实施例的工作与前述第I实施例的基本相同，其作用效果也如第I实施例中所说明的。
[0059](第5实施例，参照图6)
[0060]图6中表示本发明有关的无线IC器件的第5实施例。该无线IC器件基本上与前述第4实施例相同，是接地电极21与环形电极32以电导通的状态耦合。详细地说，环形电极32是由设置于印刷布线电路基板20的表面的连接用电极33a、33b、通孔导体34、34而形成的。接地电极21形成于电路基板20的背面，通孔导体34、34的上端与连接用电极33a、33b电连接，下端与接地电极21电连接。然后，连接用电极33a、33b、连接用电极33c、33d与无线IC芯片5的端子电极6、6、7、7(参照图2)通过金属凸点8进行电连接。
[0061]在本第5实施例中，环形电极32与接地电极21以电导通的状态耦合，由于当中存在该环形电极32，无线IC芯片5和接地电极21耦合。第5实施例的工作与前述第I实施例的基本相同，其作用效果也如第I实施例中所说明的。
[0062](第6实施例，参照图7)
[0063]图7中表示本发明有关的无线IC器件的第6实施例。在该无线IC器件中，是通过在供电电路基板10上安装无线IC芯片5而构成电磁耦合模块I，将该电磁耦合模块I与设置于印刷布线电路基板20上的环形电极35电连接。环形电极35与前述第I实施例中所示的环形电极22相同，与设置于电路基板20的表面的接地电极21邻近设置，与接地电极21通过磁场进行耦合。
[0064]无线IC芯片5的图2所示的输入输出端子电极6、6与设置于供电电路基板10的表面的电极12a、12b(参照图15及图16)通过金属凸点8进行电连接，安装用端子电极7、7与电极12c、12d通过金属凸点8进行电连接。而且，在供电电路基板10的表面和无线IC芯片5的背面之间设置了还具有提高两者接合强度的效果的保护膜9。
[0065]供电电路基板10是内置了具有电感元件的谐振电路(图7中省略)的基板，在背面设置外部电极19a、19b(参照图15及图16)，在表面形成连接用电极12a?12d(参照图15及图16)。外部电极19a、19b与内置于基板1的谐振电路进行电磁场耦合，与环形电极35的连接用电极35a、35b通过未图示的导电性粘着剂以电导通的状态连接。此外，该电连接也可以使用焊锡等。
[0066]S卩，在供电电路基板10中内置具有规定的谐振频率的谐振电路，将从无线IC芯片5发出的具有规定频率的发送信号，通过外部电极19a、19b以及环形电极35向接地电极21传递，而且，从用接地电极21接收的信号中选择具有规定频率的接收信号，并供给无线IC芯片
5。因此，该无线IC器件利用接地电极21接收的信号使无线IC芯片5工作，来自该无线IC芯片5的响应信号从接地电极21向外部发射。
[0067 ]前述电磁耦合模块I中，设置于供电电路基板1的背面的外部电极19a、19b与内置于基板1内的谐振电路进行电磁场耦合，同时与和起到作为天线功能的接地电极21进行电场耦合的环形电极35电导通。作为电磁耦合模块I，不需要安装尺寸较大的天线元件作为另一部件，能实现小型的结构。而且，由于供电电路基板10也小型化，所以无线IC芯片5只要安装在这样小型的供电电路基板10上即可，可以用一直以来被广泛使用的IC安装器等，降低安装成本。另外，在改变使用频带时，只要改变谐振电路的设计即可。
[0068]还有，作为形成于供电电路基板10内的元件，即使仅仅是电感元件也可。电感元件具有对无线IC芯片5和发射板(接地电极21)的阻抗进行匹配的功能。
[0069](第7实施例，参照图8)
[0070]图8中表示本发明有关的无线IC器件的第7实施例。在该无线IC器件中，与前述第6实施例相同，是在供电电路基板10上安装无线IC芯片5而构成电磁耦合模块I，将该电磁耦合模块I与设置于印刷布线电路基板20上的环形电极36电连接。环形电极36与前述第4实施形态所示的环形电极31相同，是通过在接地电极21的一侧部上形成缺口 21a而成为环形电极，连接用电极36a、36b与设置于供电电路基板10的背面的外部电极19a、19b，通过未图示的导电性粘着剂以电导通的状态连接。另外，本第7实施例中的供电电路基板10的结构、作用与前述第6实施例相同，环形电极36的作用与前述第4实施例相同。
[0071](第8实施例，参照图9)
[0072]图9中表示分解了本发明有关的无线IC器件的第8实施例中的印刷布线电路基板40的状态。该电路基板40是叠层了多个介质层或磁性体层而形成的多层基板，在表面的第I层41A、第2层41B、第3层41C以及背面的第4层41D上形成环形电极51A?51D。
[0073]各环形电极51A?51D与前述第4实施例(参照图5)相同，是通过对设置于各层41A?41D上的接地电极51A?51D形成缺口 50a?50d而设置的。设置于第I层41A上的环形电极51A的连接用电极52a、52b与无线IC芯片5的输入输出端子电极6、6电连接，或者与供电电路基板10(电磁耦合模块I)进行电磁场耦合。另外，各接地电极50A?50D也可以通过通孔导体为电导通的状态。还有，起到作为天线功能的电极并不一定要是接地电极。
[0074]另外，若参照图1进行说明，则环形电极22是为了使接地电极21起到作为天线功能而使用的，环形电极22也具有阻抗变换的功能。具体地说，环形电极22具有由其连接用电极22a、22b之间的环形形状引起的阻抗。因此，相当于从与电极22a、22b耦合的无线IC芯片5或供电电路基板10发送的信号的电流沿着环形流通。
[0075]连接用电极22a、22b中的阻抗(Z)用实部(R)和虚部(X)的和来表示，若环形电极22的形状变小，则由于电流路径的长度变短，因此在环形电极22中产生的电阻也变小。若电流路径的长度变短，则由该电流产生的电感(L)所引起的阻抗(X= coL)也变小。在由手机等设备的小型化等而引起环形电极22的配置空间变小时，环形电极22的阻抗变得过小，与无线IC芯片或供电(谐振/匹配)电路的阻抗差变大，从而会产生无法从无线IC芯片5或供电电路向发射板传递足够功率的问题。
[0076]为解决该问题，必须增大环形电极22的阻抗(Z)，即必须增大实部(R)或虚部(X)。从第8实施例到以下所示的第13实施例都是为了解决这个问题的实施例。因而，在本第8实施例中，接地电极50A起到天线的功能，发挥与前述第I实施例相同的作用效果，同时，尤其是由于形成于第I层41A上的与无线IC芯片5或供电电路基板10耦合的环形电极51A的尺寸大于其他环形电极51B?51D，因此通信时流经环形电极51A的电流路径变长，电阻变大，同时实部(R)变大，其结果是可以增大阻抗(Z)。
[0077](第9实施例，参照图10)
[0078]图10中表示分解了本发明有关的无线IC器件的第9实施例中的印刷布线电路基板40的状态。本第9实施例具有与前述第8实施例基本相同的结构，不同点在于:将与无线IC芯片5或供电电路基板10耦合的连接用电极54a、54b(形成于第I层41A上)，与设置于第2层41B上的环形电极51B通过通孔导体54c进行电连接，该环形电极51B的尺寸大于其他环形电极51A、51C、51D。因而，本第9实施例的作用效果与第8实施例相同。
[0079](第10实施例，参照图11)
[0080]图11中表示本发明有关的无线IC器件的第10实施例中的印刷布线电路基板20。对形成于该电路基板20的表面的接地电极21形成缺口 21b，同时对该缺口 21b设置环形电极31，而且，在该环形电极31的内侧配置曲折状的匹配电极37。将无线IC芯片5或供电电路基板10与作为匹配电极37的端部的连接用电极37a、37b耦合。
[0081]本第10实施例中，接地电极21也是起到天线的功能，发挥与前述第I实施例相同的作用效果。而且，利用配置于环形电极31的内侧的曲折状匹配电极37，使环形电极31的电流路径变长，电阻增大，同时实部(R)变大，其结果是可以增大阻抗(Z)。另外，图11中的匹配电极37的形状是一个例子，可以根据缺口 21b的形状或大小等进行变更。
[0082](第11实施例，参照图12)
[0083]图12中表示本发明有关的无线IC器件的第11实施例中的印刷布线电路基板20的主要部分。本第11实施例具有与前述第10实施例基本相同的结构，不同点在于:对接地电极21的缺口 21c设置内侧配置了曲折状的匹配电极37的环形电极31，与前述第I实施例相同，将环形电极31与接地电极21通过电场进行耦合。
[0084]将无线IC芯片5或供电电路基板10与作为匹配电极37的端部的连接用电极37a、37b耦合，这一点也与第10实施例相同，接地电极21起到天线的功能，发挥与前述第I实施例以及第10实施例相同的作用效果。
[0085](第12实施例，参照图13)
[0086]图13中表示分解了本发明有关的无线IC器件的第12实施例中的印刷布线电路基板40的状态。该电路基板40与前述第8实施例(参照图9)相同，是叠层了多个介质层或磁性体层而形成的多层基板，在表面的第I层41A、第2层41B、第3层41C以及背面的第4层41D上形成了环形电极51A?51D。
[0087]环形电极51A?51D是通过对设置于各层41A?41D上的接地电极50A?50D形成缺口 50a?50d而设置的。设置于第I层41A上的连接用电极55a、55b，与无线IC芯片5的输入输出端子电极6、6电连接，或者与供电电路基板10(电磁耦合模块I)进行电磁场耦合。另外，各接地电极50A?50D也可以通过通孔导体为电导通的状态。还有，起到作为天线功能的电极并不一定要是接地电极。
[0088]而且，在环形电极51B、51C的内侧配置了匹配电极56a、56b、57a、57b。连接用电极55a通过通孔导体58a与匹配电极57a的一端连接，该匹配电极57a的另一端通过通孔导体58b与匹配电极56a的一端连接。该匹配电极56a的另一端通过通孔导体58c与接地电极50A的一端50Aa连接。另外，连接用电极55b通过通孔导体58d与匹配电极57b的一端连接，该匹配电极57b的另一端通过通孔导体58e与匹配电极56b的一端连接。该匹配电极56b的另一端通过通孔导体58f与接地电极50A的另一端50Ab连接。
[0089]本第12实施例中，接地电极50A也是起到天线的功能，发挥与前述第I实施例相同的作用效果。而且，利用配置于环形电极51B、51C的内侧的匹配电极56a、56b、57a、57b，使环形电极51A的电流路径变长，电阻增大，同时实部(R)变大，其结果是可以增大阻抗(Z)。尤其是，本第12实施例中，由于匹配电极56a、56b、57a、57b是由多层结构形成的，因此即使是小型的，也可以使电流路径长度变长，从而可以获得较大的阻抗(Z)。
[0090](第13实施例，参照图14)
[0091]图14中表示分解了本发明有关的无线IC器件的第13实施例中的印刷布线电路基板40的状态。该电路基板40与前述第8以及第12实施例相同，是叠层了多个介质层或磁性体层而形成的多层基板，在表面的第I层41A、第2层41B、第3层41C以及背面的第4层41D上形成了环形电极51A?5ID。
[0092]环形电极51A?51D是通过对设置于各层41A?41D上的接地电极50A?50D形成缺口 50a?50d而设置的。设置于第I层41A上的连接用电极61和接地电极50A的一端50Aa，与无线IC芯片5的输入输出端子电极6、6电连接，或者与供电电路基板10 (电磁親合模块I)进行电磁场耦合。另外，各接地电极50A?50D也可以通过通孔导体为电导通的状态。还有，起到作为天线功能的电极并不一定要是接地电极。
[0093]而且，在环形电极51B、51C的内侧配置了匹配电极62、63。连接用电极61通过通孔导体64a与匹配电极63的一端连接，该匹配电极63的另一端通过通孔导体64b与匹配电极62的一端连接。该匹配电极62的另一端通过通孔导体64c与接地电极50A的另一端50Ab连接。
[0094]本第13实施例中，接地电极50A也是起到天线的功能，发挥与前述第I实施例相同的作用效果。而且，利用配置于环形电极5IB、5IC的内侧的匹配电极62、63，使环形电极5IA的电流路径变长，电阻增大，同时实部(R)变大，其结果是可以增大阻抗(Z)。尤其是，本第13实施例中，由于匹配电极62、63是由多层结构形成的，因此与前述第12实施例相同，即使是小型，也可以使电流路径长度变长，从而可以获得较大的阻抗(Z)。
[0095](谐振电路第I例，参照图15)
[0096]图15中表示内置于供电电路基板1的谐振电路的第I例。该供电电路基板1是对由介质形成的陶瓷片IlA?IlH进行叠层、压制、烧成的基板，在薄片IlA上形成连接用电极12a、12b、电极12c、12d、和通孔导体13a、13b，在薄片IlB上形成电容器电极18a、导体布图15a、15b、和通孔导体13c?13e，在薄片IIC上形成电容器电极18b、和通孔导体13d?13f。而且在薄片IlD上形成导体布图16a、16b、和通孔导体13e、13f、14a、14b、14d，在薄片IlE上形成导体布图16a、16b、和通孔导体13e、13f、14a、14c、14e，在薄片IlF上形成电容器电极17、导体布图16a、16b、和通孔导体13e、13f、14f、14g，在薄片IIG上形成导体布图16a、16b、和通孔导体136、131141148，在薄片11!1上形成导体布图16&、1613、和通孔导体13€。
[0097]通过叠层上述的薄片IIA?11H，用由通孔导体14c、14d、14g呈螺旋状连接的导体布图16a构成电感元件LI，用由通孔导体14b、14e、14f呈螺旋状连接的导体布图16b构成电感元件L2，用电容器电极18a、18b构成电容元件Cl，用电容器电极18b、17构成电容元件C2。
[0098]电感元件LI的一端通过通孔导体13d、导体布图15a、通孔导体13c与电容器电极18b连接，电感元件L2的一端通过通孔导体14a与电容器电极17连接。另外，电感元件L1、L2的另一端在薄片IlH上汇合为I端，通过通孔导体13e、导体布图15b、通孔导体13a与连接用电极12a连接。此外，电容器电极18a通过通孔导体13b与连接用电极12b电连接。
[0099]然后，连接用电极12a、12b通过金属凸点8与无线IC芯片5的端子电极6、6进行电连接。电极12c、12d与无线IC芯片5的端子电极7、7连接。
[0100]另外，在供电电路基板10的背面通过涂敷导体糊料等设置外部电极19a、19b，外部电极19a与电感元件L(L1、L2)通过磁场进行耦合，外部电极19b通过通孔导体13f与电容器电极18b进行电连接。外部电极19&、1%与环形电极35或36的连接用电极35&、3513或36&、36匕的电连接，则如前所述。
[0101]还有，在该谐振电路中，电感元件L1、L2具有并排配置2个导体布图16a、16b的结构。2个导体布图16a、16b各自的线路长度不同，可以实现不同的谐振频率，从而可以使无线IC器件实现宽带化。
[0102]还有，各个陶瓷片11A?IIH也可以是由磁性体的陶瓷材料形成的薄片，可以通过一直以来使用的片材叠层法、厚膜印刷法等的多层基板的制作工序，很容易地获得供电电路基板I O。
[0103]另外，也可以用例如由聚酰亚胺或液晶聚合物等的介质形成的柔性薄片来形成前述薄片IlA?11H，在该薄片上利用厚膜形成法等形成电极和导体，再对这些薄片进行叠层，利用热压等形成叠层体，并内置电感元件L1、L2和电容元件C1、C2。
[0104]在前述供电电路基板10中，电感元件L1、L2和电容元件Cl、C2设置在平面透视中为不同的位置上，利用电感元件L1、L2与外部电极19a以磁场耦合，外部电极19b成为构成电容元件Cl的一个电极。
[0105]因而，在供电电路基板10上安装了前述无线IC芯片5的电磁耦合模块I中，用接地电极21接收从未图示的读写器发射的高频信号(例如，UHF频带)，使通过环形电极35或36与外部电极19a、19b进行磁场耦合以及电场耦合的谐振电路发生谐振，向无线IC芯片5仅提供规定频带的接收信号。另一方面，从该接收信号提取规定的能量，将该能量作为驱动源，将无线IC芯片5中存储的信息，用谐振电路与规定的频率进行匹配，之后，通过外部电极19a、19b以及环形电极35或36向接地电极21传递，从该接地电极21向读写器进行发送、转送。
[0106]在供电电路基板10中，用电感元件L1、L2和电容元件C1、C2构成的谐振电路决定谐振频率特性。根据谐振电路自身的谐振频率，实质上决定了从接地电极21发射的信号的谐振频率，。
[0107]另外，谐振电路还兼作为使无线IC芯片5的阻抗和接地电极21的阻抗进行匹配用的匹配电路。供电电路基板10也可以除由电感元件和电容元件构成的谐振电路以外而具备另外设置的匹配电路(该意义下，将谐振电路也称为匹配电路)。若对谐振电路也附加匹配电路的功能，则会使谐振电路的设计变得复杂。若设置谐振电路以外的匹配电路，则可以分别独立地设计谐振电路和匹配电路。另外，前述环形电极35、36也可以具备阻抗匹配功能和作为谐振电路的功能。在这种情况下，通过考虑环形电极的形状和成为发射板的接地电极的大小等，来进行供电电路基板10内的谐振电路(匹配电路)的设计，从而可以提高发射特性。
[0108](谐振电路第2例，参照图16)
[0109]图16中表示对供电电路基板70设置的谐振电路的第2例。该供电电路基板70是由柔性PET薄膜等形成，在基板70上，形成构成电感元件L的螺旋形的导体布图72、和构成电容元件C的电容器电极73。从导体布图72以及电容器电极73引出的电极12a、12b与无线IC芯片5的端子电极6、6电连接。另外，形成于基板70上的电极12c、12d与无线IC芯片5的端子电极
7、7电连接。
[0110]在供电电路基板70上由电感元件L和电容元件C构成谐振电路，在分别与之对置的前述电极35a、35b或前述电极36a、36b之间进行磁场親合以及电场親合，收发规定频率的高频信号，这一点与前述第I例相同。尤其是，由于第2例中供电电路基板70是由柔性薄膜构成的，所以使得电磁耦合模块I的高度降低。另外，关于电感元件L，可通过改变导体布图72的线宽或线间距，来改变电感值，从而可以对谐振频率进行微调。
[0111]另外，在本第2例中，电感元件L也配置2个导体布图72为螺旋形，在螺旋中心部将2个导体布图72连接。这2个导体布图72分别具有不同的电感值L1、L2，可以设定各自的谐振频率为不同的值，从而可以与前述第I例相同，使无线IC器件的使用频率实现宽带化。
[0112](电子设备，参照图17及图18)
[0113]接着，作为本发明有关的电子设备的一个实施例，对手机进行说明。图17中所示的手机80输入对应于多个频率的地面波数字信号、GPS信号、WiFi信号、以及CDMA和GSM等通信用信号。
[0114]如图18所示，在壳体81内设置了印刷布线电路基板20。在该印刷布线电路基板20上配置了无线通信用电路90和电磁耦合模块I。无线通信用电路90由IC91、内置于电路基板20内的平衡-不平衡变换器92、BPF93以及电容器94构成。安装了无线IC芯片5的供电电路基板10，安装在与设置于印刷布线电路基板20上的接地电极21耦合的环形电极(例如，参照第6实施例中的标号35，参照第7实施例中的标号36)上，构成无线IC器件。
[0115](其他实施例)
[0116]另外，本发明有关的无线IC器件以及电子设备并不限于前述实施例，可以在其要点范围内进行种种变更。
[0117]例如，收发高频信号用的电极并不仅仅是接地电极，也可以使用设置于电路基板上的各种电极。另外，谐振电路可以采用各种结构。前述实施例中所示的外部电极和供电电路基板的材料到底只是举例表示，只要是具有必要的特性的材料，可以使用任意的材料。还有，也可以使供电电路基板包含无线IC的功能，在一个基板上形成无线IC和供电电路。由此，可以实现无线IC器件的小型化，降低高度。
[0118]前述第I?第5实施例中，也可以使用第6及第7实施例所示的电磁耦合模块I，来代替无线IC芯片。
[0119]为了在供电电路基板上安装无线IC芯片，也可以用金属凸点以外的处理。另外，也可以在无线IC芯片的电极和供电电路基板的连接用电极之间配置介质，使该两个电极进行电容耦合。而且，也可以使无线IC芯片和环形电极、或供电电路基板和环形电极进行电容耦入口 O
[0120]另外，安装了无线IC器件的设备并不限于手机等无线通信设备，也可以是具备有环形电极的电路基板的各种设备(例如，电视机、电冰箱等家电产品)。
[0121]工业上的实用性
[0122]如上所述，本发明对于有无线IC芯片的无线IC器件以及具备该无线IC器件的电子设备是有用的，尤其是其优点在于:无需设置专用的天线，可以实现小型化，阻抗的匹配也很容易。
【主权项】
1.一种无线IC器件，其特征在于，包括: 处理收发信号的无线IC芯片； 供电电路基板，该供电电路基板与所述无线IC芯片连接，且具有电感元件； 安装所述供电电路基板的电路基板； 形成于所述电路基板上的接地电极；以及 形成于所述电路基板上的环形电极，以使其与所述供电电路基板耦合，并且与所述接地电极耦合， 所述接地电极起到发射体的作用。2.如权利要求1所述的无线IC器件，其特征在于， 所述环形电极和形成于所述电路基板上的接地电极形成于所述电路基板的同一主平面上。3.如权利要求1所述的无线IC器件，其特征在于， 所述环形电极以及形成于所述电路基板上的接地电极中的至少一方形成于所述电路基板的内部。4.如权利要求1?3的任一项所述的无线IC器件，其特征在于， 所述环形电极和形成于所述电路基板上的接地电极互相以绝缘状态配置。5.如权利要求1?3的任一项所述的无线IC器件，其特征在于， 所述环形电极和形成于所述电路基板上的接地电极互相以电导通的状态配置。6.如权利要求1所述的无线IC器件，其特征在于， 所述电路基板是叠层多个介质层或磁性体层而形成的多层基板。7.如权利要求1?3、6的任一项所述的无线IC器件，其特征在于， 所述环形电极具备阻抗匹配功能。8.如权利要求6所述的无线IC器件，其特征在于， 所述环形电极形成于所述电路基板的一个主平面、以及至少一个介质层上或磁性体层上。9.如权利要求6或8所述的无线IC器件，其特征在于， 形成于多个层上的所述环形电极的环路的大小，至少在一个层上是不同的。10.如权利要求9所述的无线IC器件，其特征在于， 大小不同的所述环形电极的端部与所述无线IC芯片耦合。11.一种电子设备，其特征在于， 具备权利要求1?10的任一项所述的无线IC器件。
【文档编号】H01Q1/22GK106096705SQ201610654623
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2008年3月27日 公开号201610654623.X, CN 106096705 A, CN 106096705A, CN 201610654623, CN-A-106096705, CN106096705 A, CN106096705A, CN201610654623, CN201610654623.X
【发明人】片矢猛, 加藤登, 石野聪, 池本伸郎, 木村育平, 道海雄也
【申请人】株式会社村田制作所