带电磁耦合模块的物品的制作方法

专利名称：带电磁耦合模块的物品的制作方法
技术领域：
本发明涉及带电磁耦合模块的物品，特别涉及RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)系统中所使用的具有无线IC芯片的带电磁耦合模块的物品。
背景技术：
近些年，作为物品管理系统，开发了将产生感应电磁场的读写器和存储物 品所附带的规定信息的IC标签(tag)(下面，称为无线IC器件)以非接触方式进行 通信、从而传输信息的RFID系统。作为RFID系统中所使用的无线IC器件，已 知有例如专利文献l、 2中所记载的器件。
艮P，如图60所示，提供一种在塑料薄膜600上设置天线图案601、且该天线 图案601的一端安装有无线IC芯片610的器件，如图61所示，提供一种在塑料薄 膜620上设置天线图案621与发射用电极622、且在天线图案621的固定位置安装 有无线IC芯片610的器件。
然而，在以往的无线IC器件中，因为使用Au凸点使无线IC芯片610与天线 图案601、 621直接电连接，将该无线IC芯片610安装在该天线图案601、 621上， 所以必须在大面积的薄膜600、 620上将微小的无线IC芯片610定位。但是存在 着下面问题即在大面积的薄膜600、 620上安装微小的无线IC芯片610是极其 困难的，而且如果安装时发生位置偏移，则天线的谐振频率特性会发生变化。 另外，即使将天线图案601、621弯曲、或者将其夹在介质中(例如，夹入书籍中)， 天线的谐振频率特性也会发生变化。
虽然无线IC器件的用途非常广阔，但是因为谐振频率特性会由于天线的配 置状态等的不同而发生变化，所以现状是很难将无线IC器件安装于各种物品 上。
专利文献l:特开2005— 136528号公报 专利文献2:特开2005 — 244778号公报
因此，本发明的目的在于提供一种带电磁耦合模块的物品，其中该物品具 备具有无线IC芯片且具有稳定的频率特性的电磁耦合模块。

发明内容
为了达成上述目的，本发明的带电磁耦合模块的物品具有下述特征，艮P，
将电磁耦合模块安装于物品上，该电磁耦合模块是由无线ic芯片、以及安装有
该无线IC芯片且设置有包括具有规定的谐振频率的谐振电路的供电电路的供
电电路基板构成的，该物品具有发射板，该发射板发射从上述电磁耦合模块的 供电电路通过电磁耦合所提供的发送信号、以及/或者将接收到的接收信号通过 电磁耦合提供给供电电路。
本发明的带电磁耦合模块的物品中，无线IC芯片安装在供电电路基板上，
且通过该供电电路基板与发射板形成一体化。因为供电电路基板与发射板相比
面积相当小，所以无线IC芯片能够以极高的精度安装在供电电路基板上。
于是，从发射板所发射出的发送信号的频率和提供给无线IC芯片的接收信
号的频率实际上要根据供电电路基板中的谐振电路的谐振频率来决定。所谓实 际上决定，是因为有时由于供电电路基板与发射板的位置关系等而使频率稍微
有点偏差。总之，因为在高精度地安装有无线IC芯片的供电电路基板上决定收
发信号的频率，所以不取决于发射板的形状及尺寸、配置位置等，即使例如将 发射板弯曲或者用介质将其夹住，频率特性也不会发生变化，从而得到稳定的
频率特性。因此，能够将各种各样的物品组装到RFID系统中。
在本发明的带电磁耦合模块的物品中，发射板可以是物品本身本来就具有 的金属物，例如如果将汽车作为物品，则能够将汽车的金属制车体作为发射板， 如果将便携式终端设备作为物品，则能够将该便携式终端设备的金属制壳体作 为发射板。另外，发射板也可以是发射板用的物品上所附带的金属图案。例如， 如果将放在包装纸内的衣服作为物品，则也可以对包装纸设置金属膜图样，从 而将该金属膜图样作为发射板。
在本发明的带电磁耦合模块的物品中，发射板也可以是介质，这里介质是 指介电常数在l以上的介质。通过使电磁耦合模块的输入输出部的特性阻抗与 介质界面的特性阻抗吻合，以将电磁波输入介质内，从而介质起到作为电磁发 射体的功能。即，能够使陶瓷、玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶等的树脂的介 质具有通常作为金属制的天线的功能。通过使介质起到作为发射板的功能，能
够广泛地将各种各样的物品组装到RFID系统中。
无线IC芯片除了存储安装有电磁耦合模块的物品的信息以外，也可以重写
信息，也可以具有RFID系统以外的信息处理功能。
另外，在本发明的带电磁耦合模块的物品中，上述谐振电路最好是由电容 元件和电感元件所构成的集中常数型谐振电路。集中常数型谐振电路可以是LC 串联谐振电路或LC并联谐振电路，或者也可以包括多个LC串联谐振电路或多 个LC并联谐振电路而构成。谐振电路也能够是分布常数型谐振电路，在这种情 况下，谐振电路的阻抗是由带状传输线等形成的。但是，如果以能够用电容元 件和电感元件形成的集中常数型谐振电路来构成，则能够容易地达到小型化， 且很难受到来自发射板等的其它元件的影响。如果用多个谐振电路来构成谐振 电路，则通过使各谐振电路耦合，能够使发送信号宽带化。
另外，如果上述电容元件是无线IC芯片的后级，将其配置于无线IC芯片和 上述电感元件之间，则能够提高耐电涌性。因为电涌是到200MHz为止的低频 电流，所以能够利用电容来隔断，并且能够防止无线IC芯片受到电涌的破坏。
上述供电电路基板可以是层叠多个介质层或者磁性体层而得到的多层基 板，在这种情况下，电容元件和电感元件形成在多层基板的表面以及/或者内部。 通过用多层基板来构成谐振电路，则构成谐振电路的元件(电极图案等)不仅能 够形成在基板的表面，也能够形成在内部，能够实现基板的小型化。另外，还 提高了谐振电路元件的布局的自由度，并且能够实现谐振电路的高性能化。多 层基板也可以是层叠多个树脂层而得到的树脂多层基板，或者也可以是层叠多 个陶瓷层而得到的陶瓷多层基板。另外，也可以是利用薄膜形成技术后得到的 薄膜多层基板。当是陶瓷多层基板时，陶瓷层最好用低温烧结陶瓷材料来形成。 这是因为能够将电阻值低的银和铜作为谐振电路构件来使用。
另一方面，上述供电电路基板也可以是介质或者磁性体的单层基板，在这 种情况下，电容元件以及/或者电感元件形成在单层基板的表面。单层基板的材 料可以是树脂，也可以是陶瓷。由电容元件而得到的电容量可以形成在单层基 板正反表面上形成的平面形状电极之间，或者也可以形成在并放在单层基板一 个表面上的电极之间。
供电电路基板最好是刚性的树脂制或者陶瓷制的基板。如果基板是刚性 的，则即使将无线IC芯片粘贴于怎样形状的物品上，都能够稳定发送信号的频 率。而且，能够稳定地将无线IC芯片安装于刚性基板上。 然而，发射板的电气长度最好是谐振频率的半波长的整数倍，从而使增益 最大。但是，因为频率实际上是由谐振电路来决定的，所以发射板的电气长度 未必要是谐振频率的半波长的整数倍。这与发射板是具有特定谐振频率的天线 元件的情况相比，有很大的优点。
另外，无线IC芯片和供电电路基板的连接能够采用各种形态。例如，可以 将芯片侧电极图案设置于无线IC芯片，同时将第l基板侧电极图案设置于供电 电路基板，从而直接电连接芯片侧电极图案和第l基板侧电极图案。在这种情 况下，能够使用焊锡或导电性树脂、金凸点等来连接。
或者，也可以通过电容耦合或磁耦合来连接芯片侧电极图案和第l基板侧 电极图案之间。如果是利用电容耦合或磁耦合而实现的连接，则不需要使用焊 锡或导电性树脂，只要采用树脂等的粘接剂来进行粘贴即可。在这种情况下， 没有必要在无线IC芯片的表面、供电电路基板的表面形成芯片侧电极图案或第 l基板侧电极图案。例如，可以在芯片侧电极图案的表面形成树脂膜，或者在 多层基板的内层形成第l基板侧电极图案。
在电容耦合的情况下，第l基板侧电极图案的面积最好大于芯片侧电极图 案的面积。即使将无线IC芯片安装于供电电路基板时的位置精度多少有些偏 差，也能够缓和两电极图案之间所形成的电容的偏差。而且，虽然很难在较小 的无线IC芯片上形成面积较大的电极图案，但是由于供电电路基板相对较大， 所以对于形成较大面积的电极图案没有任何障碍。
在磁耦合的情况下，与电容耦合相比，因为对于将无线IC芯片安装于供电
电路基板的精度没有那么高的要求，所以更容易进行安装。另外，芯片侧电极
图案及第l基板侧电极图案最好分别是螺旋形电极图案。如果是spiral或helical 等的螺旋形电极图案，则设计较容易。如果频率高，则设置为蛇行比较有效。 另一方面，供电电路基板与发射板之间的连接也可以采用各种形态。例如， 第2基板侧电极图案和发射板之间可以通过电容耦合或磁耦合来连接。如果是 利用电容耦合或磁耦合而进行的连接，则没有必要使用焊锡或导电性树脂，只 要采用树脂等的粘接剂来粘贴即可。在这种情况下，供电电路基板的表面没有 必要形成第2基板侧电极图案。例如，也可以在多层基板的内层形成第2基板侧 电极图案。
在磁耦合的情况下，第2基板侧电极图案最好是螺旋形电极图案。因为spiral 或helical等的螺旋形电极图案比较容易控制磁通，所以设计较容易。如果频率
高，则也能够设置成蛇行。另外，在磁耦合的情况下，最好不要妨碍由第2基 板侧电极图案(螺旋形电极图案)所产生的磁通的变化，例如，最好对发射板形 成开口部。通过这样，提高信号能量的传递效率，同时能够降低由于供电电路 基板与发射板的粘合而引起的频率偏差。
如果采用本发明，则因为能够以极高的精度将无线IC芯片安装于供电电路 基板上，而且发送信号或接收信号的频率由设置于供电电路基板的供电电路来 决定，所示即使将电磁耦合模块与各种形态的发射板组合，频率特性也不会发 生变化，从而能够得到稳定的频率特性。因此，通过将物品本身本来具有的金
属物或赋予物品的金属图案作为发射板来利用，能够将各种物品组装到RFID系
统中，并且能够进行物品的资产管理等。


图l是表示电磁耦合模块的第l例的立体图。
图2是上述第1例的剖面图。
图3是上述第1例的等效电路图。
图4是表示上述第1例的供电电路基板的分解立体图。
图5(A)、 (B)都是表示无线IC芯片和供电电路基板的连接状态的立体图。
图6是表示电磁耦合模块的第2例的立体图。
图7是表示电磁耦合模块的第3例的立体图。
图8是表示电磁耦合模块的第4例的剖面图。
图9是表示电磁耦合模块的第5例的等效电路图。
图10是表示电磁耦合模块的第6例的等效电路图。
图11是表示电磁耦合模块的第7例的等效电路图。
图12是表示电磁耦合模块的第8例的剖面图。
图13是上述第8例的等效电路图。
图14是表示上述第8例的供电电路基板的分解立体图。
图15是表示电磁耦合模块的第9例的等效电路图。
图16是表示电磁耦合模块的第10例的等效电路图。
图17是表示上述第10例的供电电路基板的分解立体图。
图18是表示电磁耦合模块的第11例的立体图。
图19是表示电磁耦合模块的第12例的剖面图。
图20是表示上述第12例的供电电路基板的分解立体图。
图21是表示第13例的等效电路图。
图22是表示上述第13例的供电电路基板的分解立体图。
图23是表示电磁耦合模块的第14例的等效电路图。
图24是表示上述第14例的供电电路基板的分解立体图。
图25是表示上述第14例的反射特性的曲线图。
图26是表示电磁耦合模块的第15例的等效电路图。
图27是表示上述第15例的供电电路基板的分解立体图。
图28是表示上述第15例的无线IC芯片，(A)是底面图，(B)是放大剖面图。
图29是表示电磁耦合模块的第16例的等效电路图。
图30是表示上述第16例的供电电路基板的分解立体图。
图31是表示电磁耦合模块的第17例的分解立体图。
图32是在上述第17例中，安装有无线IC芯片的供电电路基板的底面图。
图33是上述第17例的侧视图。
图34是表示上述第17例的变形例的侧视图。
图35是表示电磁耦合模块的第18例的分解立体图。
图36是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第1实施例的立体图。
图37是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第2实施例的立体图。
图38是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第3实施例的正视图。
图39是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第4实施例的立体图。
图40是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第5实施例的立体图。
图41是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第6实施例的立体图。
图42是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第7实施例的立体图。
图43是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第8实施例的立体图。
图44是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第9实施例的正视图。
图45是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第10实施例的立体图。
图46是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第11实施例的俯视图。
图47是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第12实施例的立体图。
图48是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第13实施例的立体图。
图49是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第14实施例的立体图。
图50是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第15实施例的立体图。
图51是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第16实施例的立体图。
图52是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第17实施例的立体图。
图53是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第18实施例的立体图。
图54是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第19实施例的立体图。
图55是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第20实施例的立体图。
图56是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第21实施例的立体图。
图57是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第22实施例的立体图。
图58是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第23实施例的正视图。
图59是表示本发明的带电磁耦合模块的物品的第24实施例的立体图。
图60是表示以往的无线IC器件的第1例的俯视图。
图61是表示以往的无线IC器件的第2例的俯视图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的带电磁耦合模块的物品的实施例进行说明。另 外，下面所说明的各种电磁耦合模块以及各种物品中的公共的元器件、及部分 标有相同的标号，并且省略重复的说明。
(电磁耦合模块的第l例，参照图1 图5)
作为第l例的电磁耦合模块la是与单极型发射板20组合而成的结构，如图l 及图2所示，它是由无线IC芯片5和将无线IC芯片5安装于其上表面的供电电路 基板10构成的，并且粘着在发射板20上。无线IC芯片5包括时钟电路、逻辑电 路、存储电路，存储必要的信息，并且与安装于供电电路基板10内部的供电电 路16直接电连接。
供电电路16是用于向发射板20提供具有规定频率的发送信号的电路，以及 /或者是从用发射板20接收到的信号中选择具有规定频率的接收信号、并且将该 接收信号提供给无线IC芯片5的电路，它具有以发送接收信号的频率产生谐振 的谐振电路。
如图2及图3所示，在供电电路基板10内部安装有供电电路16，该供电电路 16是以由螺旋型电感元件L及电容元件C1、 C2所组成的集中常数型的LC串联谐 振电路来构成的。详细地说，如图4所示，供电电路基板10是层叠由介质所构 成的陶瓷片材11A 11G并进行压接、烧成而成的，其包括形成有连接用电极 12和穿通孔导体13a的片材llA;形成有电容电极14a的片材llB;形成有电容电
极14b和穿通孔导体13b的片材llC;形成有穿通孔导体13C的片材11D;形成有
导体图案15a和穿通孔导体13d的片材llE;形成有穿通孔导体13e的片材llF(1 片或多片)；以及形成有导体图案15b的片材llG。再者，各陶瓷片材11A 11G 也可以是由磁性体的陶瓷材料所构成的片材，供电电路基板10能够通过以往所 使用的片材层叠法、厚膜印刷法等的多层基板制作工序而容易地得到。
通过层叠上述的片材11A 11G，形成螺旋的巻绕轴与发射板20平行的电 感元件L、以及电容元件C1、 C2，该电容元件C1、 C2的电容电极14b与该电感 元件L的两端连接，而且电容电极14a通过穿通孔导体13a与连接用电极12连接。 然后，作为基板侧电极图案的连接用电极12通过焊锡凸点6与无线IC芯片5的芯 片侧电极图案(未图示)直接电连接。
艮P，构成供电电路的元件之中，从作为螺旋形电极图案的电感元件L通过 磁场向发射板20提供发送信号，而且来自发射板20的接收信号通过磁场提供给 电感元件L。因此，在供电电路基板10中，构成谐振电路的电感元件、电容元 件之中，希望设计布局以使电感元件靠近发射板20。
发射板20在本例中是由铝箔或铜箔等的非磁性体构成的长条体、即两端开 放型的金属体，且形成在将PET等绝缘性的柔性树脂薄膜21作为胚体的物品上。 上述供电电路基板10的下表面通过由粘接剂18所构成的绝缘性粘接层来粘贴 在发射板20上。
如果用尺寸表示该例子，则无线IC芯片5的厚度为50 100nm，焊锡凸点6 的厚度约为20pm，供电电路基板10的厚度为200 500pm，粘接剂18的厚度为 0.1 10)am，发射板20的厚度为l 50)iim,薄膜21的厚度为10 100pm。另外， 无线IC芯片5的尺寸(面积)具有0.4mmX0.4mm、 0.9mmX0.8mm等多种情况。供 电电路基板10的尺寸(面积)能够在从与无线IC芯片5相同的尺寸到3mmX3mm 左右的范围内构成。
图5表示无线IC芯片5和供电电路基板10的连接形态。图5(A)是在无线IC芯 片5的背面及供电电路基板10的表面上分别设置一对天线(平衡)端子7a、 17a的 情况。图5(B)是表示其它的连接形态，在无线IC芯片5的背面及供电电路基板10 的表面上除了分别设置一对天线(平衡)端子7a、 Ha以外，还设置有接地端子7b、 17b。但是，供电电路基板10的接地端子17b是终端，不一定与供电电路基板IO 的其它元件连接。
图3表示电磁耦合模块la的等效电路。该电磁耦合模块la用发射板20接收由
未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，使主要与发射板20磁 耦合的供电电路16(由电感元件L和电容元件C1、 C2构成的LC串联谐振电路)发 生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该 接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储 于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电感元件L通 过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送给读写器。
另外，虽然供电电路16和发射板20的耦合主要是通过磁场的耦合，但是也 可以存在通过电场的耦合。在本发明中，所谓[电磁场耦合]，意味着通过电场 以及/或者磁场的耦合。
在作为第l例的电磁耦合模块la中，无线IC芯片5在内部安装有供电电路16 的供电电路基板10上直接电连接，由于供电电路基板10与无线IC芯片5的面积 基本相同，而且是刚性的，所以相较以往的安装在大面积的柔性薄膜上，能够 以极高的精度来定位安装无线IC芯片5。而且，因为供电电路基板10由陶瓷材 料构成，且具有耐热性，所以能够将无线IC芯片5焊接在供电电路基板10上。 总之，因为不使用以往的超声波接合法，所以价格低，且不会有由于超声波接 合时所施加的压力而损坏无线IC芯片5的危险，并且还能够利用由于回流焊接 而得到的自对准作用。
另外，在供电电路16中，根据由电感元件L和电容元件C1、 C2所构成的谐 振电路来决定谐振频率特性。从发射板20所发射出的信号的谐振频率实际上相 当于供电电路16的固有谐振频率，信号的最大增益实际上是由供电电路16的尺 寸、形状、供电电路16与发射板20的距离以及介质之中的至少某一项所决定的。 具体地说，在本第1例中，将发射板20的电气长度设定为谐振波长人的1/2。但是， 发射板20的电气长度也可以不是X/2的整数倍。即，在本发明中，由于从发射板 20所发射出的信号的频率实质上是由谐振电路(供电电路16)的谐振频率来决定 的，所以关于频率特性，实际上不取决于发射板20的电气长度。因为如果发射 板20的电气长度是X/2的整数倍，则增益最大，所以最好采用这种情况。
如上所述，因为供电电路16的谐振频率特性是根据由安装在供电电路基板 IO内部的电感元件L和电容元件CI、 C2所构成的谐振电路来决定的，所以即使 将电磁耦合模块la夹在书籍之间，谐振频率特性也不会发生变化。另外，即使 将电磁耦合模块la弯曲而使发射板20的形状发生变化，或者使发射板20的尺寸 发生变化，谐振频率特性也不会发生变化。另外，因为构成电感元件L的螺旋
形电极图案的巻绕轴形成为与发射板20平行，所以具有中心频率不会变化的优
点。另外，由于在无线IC芯片5的后级插入电容元件C1、 C2，所以用该元件C1、 C2能够隔断低频的电涌，从而能够保护无线IC芯片5不受电涌的破坏。
而且，因为供电电路基板10是刚性的多层基板，所以在焊接无线IC芯片5 时便于进行处理。并且，由于发射板20是利用柔性的金属膜来形成，所以能够 方便地在衣服的包装用薄膜上形成，或者在如聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶的圆柱 形表面上形成。
另外，在本发明中，谐振电路也可以兼作为使无线IC芯片的阻抗和发射板 的阻抗匹配的匹配(matching)电路。或者，供电电路基板还可以具有用电感元件 和电容元件来构成的、与谐振电路分开设置的匹配电路。如果想要对谐振电路 再附加匹配电路的功能，则有可能使谐振电路的设计变得复杂。如果与谐振电 路分开来设置匹配电路，则能够分别独立地设计谐振电路、及匹配电路。
(电磁耦合模块的第2例，参照图6)
作为第2例的电磁耦合模块lb，如图6所示，是在将具有大面积的绝缘性-可 挠性的塑料薄膜21作为胚体的物品上，在用大面积的铝箔等所形成的发射板20 上安装该电磁耦合模块lb，将安装有无线IC芯片5的供电电路基板10粘接于发 射板20的任意位置。
另外，电磁耦合模块lb的结构，即，供电电路基板10的内部结构与上述第 l例相同。因此，本第2例的作用效果基本上与第1例相同，而且，具有对于供 电电路基板10的粘接位置没有那么高精度要求的优点。
(电磁耦合模块的第3例，参照图7)
作为第3例的电磁耦合模块lc，如图7所示，将其安装于用铝箔等所形成的 大面积的发射板20的网格状部分。网格可以形成在发射板20的整个面上，或者 也可以形成在发射板20的部分面上。
电磁耦合模块的结构与上述第2例相同，除了对于供电电路基板10的粘接 位置没有高精度的要求以外，由于螺旋形电极图案的磁通能够穿过网格的的开 口部，所以由供电电路基板10所产生的磁通变化(减少)变少，使得更多的磁通 能够通过发射板20。因此，能够提高信号能量的传递效率，并且能够减少由于 粘合而引起的频率偏差。
(电磁耦合模块的第4例，参照图8)
作为第4例的电磁耦合模块ld，如图8所示，对包括以薄膜21作为胚体的物
品上的与供电电路基板10的接合面及除此以外的面(这里指整个面)通过发射板
20涂覆粘接剂18。利用该粘接剂18，能够将具有电磁耦合模块ld的物品与其它 物品粘接，并且使电磁耦合模块ld位于内侧。
另外，电磁耦合模块ld的结构，即供电电路基板10的内部结构与上述第1 例相同。因此，本第4例的作用效果基本上与第1例相同。
(电磁耦合模块的第5例，参照图9)
作为第5例的电磁耦合模块le，如图9中的等效电路所示，作为供电电路16 是将由螺旋形电极图案构成的电感元件L安装在供电电路基板10内而得到的。 构成LC并联谐振电路的电容元件C由电感元件L的导体图案之间的寄生电容(分 布常数型的电容)来形成。
艮口，如果即使是一个螺旋形电极图案也具有固有谐振，则用螺旋形电极图 案本身的L分量和作为线间寄生电容的C分量起到作为LC并联谐振电路的作 用，从而能够构成供电电路16。因此，该电磁耦合模块le用发射板20接收由未 图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而使主要与发射板20 磁耦合的供电电路16(由电感元件L和电容元件C构成的LC并联谐振电路)发生 谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该接 收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储于 无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电感元件L通过 磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送给读写器。
(电磁耦合模块的第6例，参照图IO)
作为第6例的电磁耦合模块lf，如图10中的等效电路所示，是具有与偶极型 的发射板20对应的供电电路16，在供电电路基板内部安装有由2个LC并列谐振 电路所构成的供电电路16。电感元件L1及电容元件C1与无线IC芯片5的第1端口 侧连接，电感元件L2及电容元件C2与无线IC芯片5的第2端口侧连接，并且分别 与发射板20、 20对置。电感元件L1和电容元件C1的端部成为开放端。另外，第 1端口和第2端口构成差动电路的I/0。
本第6例的作用效果基本上与上述第1例相同。S卩，该电磁耦合模块lf用发 射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而使 主要与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件L1和电容元件C1构成的LC并 联谐振电路以及由电感元件L2和电容元件C2构成的LC并联谐振电路)发生谐 振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该接收
信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储于无 线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电感元件L1、 L2 通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送给读写器。 (电磁耦合模块的第7例，参照图ll)
作为第7例的电磁耦合模块lg，如图ll中的等效电路所示，是具有与偶极 型的发射板20对应的供电电路16,在供电电路基板内部安装有由2个LC串联谐 振电路所构成的供电电路16。各个电感元件L1、 L2分别与发射板20对置，并且 各个电容元件C1、 C2接地。
本第7例的作用效果基本上与上述第1例相同。即，该电磁耦合模块lg用发 射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而使 主要与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件L1和电容元件C1构成的LC串 联谐振电路以及由电感元件L2和电容元件C2构成的LC串联谐振电路)发生谐 振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该接收 信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储于无 线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电感元件L1、 L2 通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送给读写器。
(电磁耦合模块的第8例，参照图12 图14)
作为第8例的电磁耦合模块lh，如图12所示，是与单极型的发射板20组合 而成的，是构成用安装于供电电路基板10内部的电感元件L和电容元件C所形成 的LC串联谐振电路的供电电路16。如图13所示，构成电感元件L的螺旋形电极 图案的巻绕轴与发射板20垂直形成，并且供电电路16主要与发射板20磁耦合。
关于供电电路基板IO，详细地说，如图14所示，是层叠由介质构成的陶瓷 片材31A 31F并进行压接、烧成而得到的，其包括形成有连接用电极32和穿 通孔导体33a的片材31A;形成有电容电极34a和穿通孔导体33b的片材31B;形 成有电容电极34b和穿通孔导体33c、 33b的片材33C;形成有导体图案35a和穿 通孔导体33d、 33b的片材31D(l片或者多片)；形成有导体图案35b和穿通孔导体 33e、 33b的片材31E(l片或者多片)；以及形成有导体图案35c的片材31F。
通过层叠上述片材31A 31F，能够得到供电电路16，该供电电路16由将螺 旋的巻绕轴与发射板20垂直的电感元件L、和与该电感元件L串联的电容元件C 连接而得到的LC串联谐振电路构成。电容电极34a通过穿通孔导体33a与连接用 电极32连接，而且通过焊锡凸点6与无线IC芯片5连接，电感元件L的一端通过
穿通孔导体33b与连接用电极32连接，而且通过焊锡凸点6与无线IC芯片5连接。 本第8例的作用效果基本上与上述第1例相同。即，该电磁耦合模块lh用发 射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而使 主要与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件L和电容元件C构成的LC串联 谐振电路)发生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一 方面，从该接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电 路16将存储于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的 电感元件L通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转 送给读写器。
特别在本第8例中，因为螺旋形电极图案的巻绕轴与发射板20垂直形成， 所以具有的优点是，穿过发射板20的磁通分量增加，信号能量的传递效率提高， 增益较大。
(电磁耦合模块的第9例，参照图15)
作为第9例的电磁耦合模块li，如图15中的等效电路所示，它的结构是上述 第8例所示的电感元件L的螺旋形电极图案的巻绕宽度(线圈直径)随着接近发射 板20而逐渐变大。其它结构与上述第8例相同。
本第9例具有与上述第8例相同的作用效果，而且因为电感元件L的螺旋形 电极图案的巻绕宽度(线圈直径)随着接近发射板20而逐渐增大形成，所以信号 的传递效率提高。
(电磁耦合模块的第10例，参照图16及图17)
作为第10例的电磁耦合模块lj，如图16中的等效电路所示，是与偶极型的 发射板20对应的，是在供电电路基板10内部安装有由2个LC串联谐振电路构成 的供电电路16。
关于供电电路基板IO，详细地说如图17所示，是层叠由介质构成的陶瓷片 材41A 41F并且压接、烧成而得到的，其包括形成有连接用电极42和穿通孔 导体43a的片材41A;形成有电容电极44a的片材41B;形成有电容电极44b和穿 通孔导体43b的片材41C;形成有导体图案45a和穿通孔导体43c的片材41D(l片 或者多片)；形成有导体图案45b和穿通孔导体43d的片材41E(l片或者多片)；以 及形成有导体图案45c的片材41F。
通过层叠上述片材41A 41F，能够得到供电电路16，该供电电路16由将螺 旋的巻绕轴与发射板20垂直的电感元件L1、 L2、和与该电感元件L1、 L2串联的
电容元件C1、 C2连接而得到的2个LC串联谐振电路构成。电容电极44a通过穿 通孔导体43a与连接用电极42连接，而且通过焊锡凸点与无线IC芯片5连接。
本第10例的作用效果基本上与上述第1例相同。S卩，该电磁耦合模块lj用发 射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而使 主要与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件L1和电容元件C1构成的LC串 联谐振电路以及由电感元件L2和电容元件C2构成的LC串联谐振电路)发生谐 振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该接收 信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储于无 线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电感元件L1、 L2 通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送给读写器。
另外，因为电容元件C1、 C2是无线IC芯片5的后级，且配置在无线IC芯片5 和电感元件L1、 L2之间，所以提高了耐电涌性。因为电涌是到200MHz为止的 低频电流，所以能够利用电容C1、 C2来隔断，并且能够防止无线IC芯片5受到 电涌的破坏。
另外，在本例中，由电容元件C1和电感元件L1构成的谐振电路与由电容元 件C2和电感元件L2构成的谐振电路不一定互相耦合。 (电磁耦合模块的第ll例，参照图18)
作为第ll例的电磁耦合模块lk，如图18所示，在由陶瓷或者耐热性树脂构 成的刚性供电电路基板50的表面上设置螺旋形电极图案，即在单层的基板50上 设置由盘旋型的电感元件构成的供电电路56而得到的。供电电路56的两端部通 过焊锡凸点与无线IC芯片5直接连接，并且利用粘接剂将供电电路基板50粘接 在保持发射板20的薄膜21上。另外，利用未图示的绝缘膜将构成供电电路56的 相互交叉的导体图案56a和导体图案56b、 56c分隔开。
本第11例中的供电电路56，构成将盘旋巻绕而成的导体图案之间所形成的 寄生电容利用作为电容分量的LC并联谐振电路。另外，供电电路基板50是由介 质或磁性体构成的单层基板。
在作为第ll例的电磁耦合模块lk中，供电电路56主要与发射板20磁耦合。 因此，与上述各例相同，用发射板20接收由读写器所发射出的高频信号，并使 供电电路56发生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另 一方面，从该接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电 电路56将存储于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路56
的电感元件通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转
送给读写器。
另外，无线IC芯片5在设置于刚性且面积小的供电电路基板50上这一点与 上述第l例是相同的，从而定位精度好，且能够利用焊锡凸点与供电电路基板 50连接。
(电磁耦合模块的第12例，参照图19及图20)
作为第12例的电磁耦合模块11，如图19所示，是将供电电路56的螺旋形电 极图案安装于供电电路基板50内部而得到的。供电电路基板50如图20所示，是 层叠由介质构成的陶瓷片材51A 51D并进行压接、烧成而得到的，其包括形 成有连接用电极52和穿通孔导体53a的片材51A;形成有导体图案54a和穿通孔 导体53b、 53c的片材51B;形成有导体图案54b的片材51C;以及空白的片材 51D(多片)。
通过层叠上述片材51A 51D,得到内部安装有包括谐振电路的供电电路 56的供电电路基板50，该谐振电路是利用螺旋形电极图案中盘旋状巻绕而成的 电感元件、和由盘旋状导体的线之间的寄生电容所形成的电容分量构成的。然 后，位于供电电路56两端的连接用电极52通过焊锡凸点6与无线IC芯片5连接。 本第12例的作用效果与上述第11例相同。
(电磁耦合模块的第13例，参照图21及图22)
作为第13例的电磁耦合模块lm，如图21中的等效电路所示，是将供电电路 基板10和发射板20进行电容耦合而成的。供电电路基板10内部安装有由2个LC 串联谐振电路所构成的供电电路16。电感元件L1、 L2的一端与无线IC芯片5连 接，另一端与设置于基板10表面的、构成电容元件Cl、C2的电容电极72a、72b(参 照图22)连接。另外，构成电容元件C1、 C2的再一个电容电极由发射板20的端 部20a、 20b担任。
关于供电电路基板IO，详细地说如图22所示，是层叠由介质构成的陶瓷片 材71A 71F并且压接、烧成而得到的，其包括形成有电容电极72a、 72b和穿 通孔73a、 73b的片材71A;形成有导体图案74a、 74b和穿通孔导体73c、 74d的 片材71B 71E;以及一个面上形成有导体图案74a、 74b而另一个面上形成有连 接用电极75a、 75b且用穿通孔导体73e、 73f连接的片材71F。
通过层叠上述片材71A 71F，能够得到由2个LC串联谐振电路构成供电电 路16，该2个LC串联谐振电路是将电感元件L1、 L2和与该电感元件L1、 L2串联
连接的电容元件C1、 C2而构成的。通过用粘接剂将供电电路基板10粘贴在发射
板20上，通过绝缘性粘接层，使与发射板20平行配置的作为平面电极图案的电 容电极72a、 72b和发射板20的端部20a、 20b对置，从而形成电容元件C1、 C2。 另外，连接用电极75a、 75b通过焊锡凸点与无线IC芯片5连接，通过这样使电感 元件L1、 L2的一端与无线IC芯片5连接，并且使无线IC芯片5和供电电路基板10
直接电连接。
另外，如果粘接剂含有例如介质粉末，则粘接层具有作为介质的性质，从 而能够增大电容元件C1、 C2的电容量。另外，虽然在本第13例中，作为第2基 板侧电极图案的电容电极72a、 72b形成于供电电路基板10的背面侧表面，但是 也可以形成于供电电路基板10的内部(但是，在靠近发射板20的一侧)。另外， 电容电极72a、 72b也可以设置于基板10的内层。
本第13例的作用效果基本上与上述第1例相同。g卩，该电磁耦合模块lm用 发射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而 使与发射板20电容耦合的供电电路16(由电感元件L1和电容元件C1构成的LC串 联谐振电路以及由电感元件L2和电容元件C2构成的LC串联谐振电路)发生谐 振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该接收 信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储于无 线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后通过电容元件C1、 C2的电容耦合 将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送给读写器。
(电磁耦合模块的第14例，参照图23 图25)
作为第14例的电磁耦合模块ln，如图23中的等效电路所示，供电电路16具 有相互磁耦合的电感元件L1、 L2，电感元件Ll通过电容元件Cla、 Clb与无线IC 芯片5连接，而且和电感元件L2通过电容元件C2a、 C2b并联连接。换而言之， 供电电路16的结构包括由电感元件Ll和电容元件Cla、 Clb构成的LC串联谐 振电路；以及由电感元件L2和电容元件C2a、 C2b构成的LC串联谐振电路，在 图23中各谐振电路通过用M所示的磁耦合而耦合起来。然后，电感元件L1、 L2 两者与发射板20磁耦合。
关于供电电路基板IO，详细地说如图24所示，是层叠由介质构成的陶瓷片 材81A 81H并压接、烧成而得到的，其包括空白的片材81A;形成有导体图 案82a、 82b和穿通孔导体83a、 83b、 84a、 84b的片材81B;形成有导体图案82a、 82b和穿通孔导体83c、 84c、 83e、 84e的片材81C;形成有导体图案82a、 82b和
穿通孔导体83d、 84d、 83e、 84e的片材81D;形成有电容电极85a、 85b和穿通 孔导体83e的片材81E;形成有电容电极86a、 86b的片材81F;空白的片材81G; 以及背面形成有电容电极87a、 87b的片材81H。
通过层叠上述片材81A 81H，导体图案82a通过穿通孔导体83b、 83c连接 以形成电感元件L1，导体图案82b通过穿通孔导体84b、 84c连接以形成电感元 件L2。用电容电极86a、 87a形成电容元件Cla，电容电极86a通过穿通孔导体83e 与电感元件L1的一端连接。用电容电极86b、 87b形成电容元件Clb，电容电极 86b通过穿通孔导体83d与电感元件Ll的另一端连接。再有，用电容电极85a、 86a形成电容元件C2a，电容电极85a通过穿通孔导体84e与电感元件L2的一端连 接。用电容电极85b、 86b形成电容元件C2b，电容电极85b通过穿通孔导体84d 与电感元件L2的另一端连接。
本第14例的作用效果基本上与上述第1例相同。即，该电磁耦合模块ln用 发射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而 使主要与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件Ll和电容元件Cla、 Clb构 成的LC串联谐振电路以及由电感元件L2和电容元件C2a、 C2b构成的LC串联谐 振电路)发生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方 面，从该接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路 16将存储于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电 感元件L1、 L2通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、 转送给读写器。
特别在本第14例中，反射特性作为图25所示的带宽X所示，频带很宽。其 原因是供电电路16是用包括互相以高耦合度耦合起来的电感元件L1、 L2的多个 LC谐振电路构成的。另外，因为在无线IC芯片5的后级插入电容元件Cla、 Clb， 所以能够提高耐电涌性能。
(电磁耦合模块的第15例，参照图26 图28)
作为第15例的电磁耦合模块l0，如图26中的等效电路所示，供电电路16具 有互相以高耦合度耦合起来的电感元件L1、 L2。电感元件L1与无线IC芯片5中 设置的电感元件L5磁耦合，电感元件L2和电容元件C2形成LC并联谐振电路。 另外，电容元件C1与发射板20电容耦合，电容元件C1、 C2之间再插入又一个 的电容元件C3。
关于供电电路基板IO，详细地说如图27所示，是层叠由介质构成的陶瓷片
材91A 91E并压接、烧成而成的，其包括形成有导体图案92a、 92b和穿通孔 93a、 93b、 94a、 94b的片材91A;形成有电容电极95和穿通孔导体93c、 93d、 94c的片材91B;形成有电容电极96和穿通孔导体93c、 93d的片材91C;形成有 电容电极97和穿通孔导体93c的片材91D;以及形成有电容电极98的片材91E。
通过层叠这些片材91A 91E，从而用导体图案92a形成电感元件Ll，用导 体图案92b形成电感元件L2。用电容电极97、 98形成电容元件C1，电感元件L1 的一端通过穿通孔导体93a、93c与电容电极98连接，另一端通过穿通孔导体93b、 93d与电容电极97连接。用电容电极95、 96形成电容元件C2，电感元件L2的一 端通过穿通孔导体94a、 94c与电容电极96连接，另 一端通过穿通孔导体94b与电 容电极95连接。而且，用电容电极96、 97形成电容元件C3。
另外，如图28所示，在无线IC芯片5的背面侧设置作为芯片侧电极图案的 螺旋形电极图案99，并用该螺旋形电极图案99形成电感元件L5。另外，在螺旋 形电极图案99的表面设置利用树脂等形成的保护膜。通过这样，使由作为基板 侧电极图案的螺旋形电极图案所形成的电感元件L1、 L2和螺旋形电极图案99磁
本第15例的作用效果基本上与上述第1例相同。即，该电磁耦合模块lo用 发射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而 使与发射板20电容耦合及磁耦合的供电电路16(由电感元件L2和电容元件C2构 成的LC串联谐振电路)发生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC 芯片5。另一方面，从该接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源， 并利用供电电路16将存储于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后通 过电容耦合和磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、转送 给读写器。供电电路16和无线IC芯片5通过电感元件L1、 L5磁耦合，传输功率、 及发送接收信号。
(电磁耦合模块的第16例，参照图29及图30)
作为第16例的电磁耦合模块lp，如图29中的等效电路所示，供电电路16具 有互相以高耦合度耦合起来的电感元件L1、 L2、 L3。电感元件L1与无线IC芯片 5中设置的电感元件L5磁耦合，电感元件L2和电容元件Cla、 Clb形成LC串联谐 振电路，电感元件L3和电容元件C2a、 C2b形成LC串联谐振电路。另外，电感 元件L1、 L2、 L3分别与发射板20磁耦合。
关于供电电路基板IO，详细地说如图30所示，是层叠由介质构成的陶瓷片
材101A 101E并压接、烧成而成的，其包括形成有导体图案102a和穿通孔导 体103a、 103b的片材101A;形成有电容电极104a、 104b的片材101B;形成有电 容电极105a、 105b和穿通孔导体103c、 103d的片材101c;形成有电容电极106a、 106b和穿通孔导体103c、 103d、 103e、 103f的片材101D;以及形成有导体图案 102b、 102c的片材101E。即，在构成电容元件Cla、 C2a、 Clb、 C2b的电极104a、 105a、 106a与电极104b、 105b、 106b之间空出空间，从而使由于电感元件L1所 产生的磁通到达电感元件L2、 L3、甚至发射板20。
通过层叠这些片材101A 101E，用导体图案102a形成电感元件Ll，用导体 图案102b形成电感元件L2，用导体图案102c形成电感元件L3。用电容电极104a、 105a形成电容元件Cla，用电容电极104b、 105b形成电容元件Clb。另外，用电 容电极105a、 106a形成电容元件C2a，用电容电极105b、 106b形成电容元件C2b。
电感元件Ll的一端通过穿通孔导体103a与电容电极104a连接，另一端通过 穿通孔导体103b与电容电极104b连接。电感元件L2的一端通过穿通孔导体103c 与电容电极105a连接，另一端通过穿通孔导体103f与电容电极106b连接。电感 元件L3的一端通过穿通孔导体103e与电容电极106a连接，另一端通过穿通孔导 体103d与电容电极105b连接。
另外，如图28所示，在无线IC芯片5的背面侧设置作为芯片侧电极图案的 螺旋形电极图案99,并用该螺旋形电极图案99形成电感元件L5。另外，在螺旋 形电极图案99的表面设置利用树脂等形成的保护膜。通过这样，使由作为基板 侧电极图案的螺旋形电极图案所形成的电感元件L和螺旋形电极图案99磁耦
合o
本第16例的作用效果基本上与上述第14例相同。g卩，该电磁耦合模块lp用 发射板20接收由未图示的读写器所发射出的高频信号(例如，UHF频带)，从而 使与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件L2和电容元件Cla、 Clb构成的 LC串联谐振电路以及由电感元件L3和电容元件C2a、 C2b构成的LC串联谐振电 路)发生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。另一方面， 从该接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供电电路16将 存储于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路16的电感元 件L1、 L2、 L3通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、 转送给读写器。供电电路16和无线IC芯片5通过电感元件L1、 L5磁耦合，并传 输功率、及发送接收信号。 特别在本例16中，因为用包括互相磁耦合的电感元件L2、 L3的多个LC谐 振电路来构成供电电路16，所以与上述第14例一样频带很宽。 (电磁耦合模块的第17例，参照图31 图34)
作为第17例的电磁耦合模块lq，是用单层基板构成的供电电路基板110， 其等效电路与图3相同。即，用电容元件C1、 C2与电感元件L两端连接而得到的 LC串联谐振电路来构成供电电路16。供电电路基板110是由介质构成的陶瓷基 板，如图31所示，正面形成有电容电极llla、 lllb，背面形成有电容电极112a、 112b和导体图案113。用电容电极llla、 112a形成电容元件Cl，用电容电极lllb、 112b形成电容元件C2。
本第17例的作用效果基本上与上述第1例相同。即，该电磁耦合模块lq用 发射板20接收由未图示的读写器所发射出的髙频信号(例如，UHF频带)，从而 使与发射板20磁耦合的供电电路16(由电感元件L和电容元件C1、 C2构成的LC 串联谐振电路)发生谐振，然后只将规定频带的接收信号提供给无线IC芯片5。 另一方面，从该接收信号中取出规定的能量，以该能量作为驱动源，并利用供 电电路16将存储于无线IC芯片5中的信息与规定的频率匹配，然后从供电电路 16的电感元件L通过磁场耦合将发送信号传送给发射板20，并从发射板20发送、 转送给读写器。
特别在本第17例中，如图32及图33所示，这样配置电感元件L，以使其相 对于无线IC芯片5在俯视平面内仅部分地重叠。通过这样，由电感元件L所产生 的磁通几乎不会被无线IC芯片5挡住，磁通的上升很好。
另外，在本第17例中，如图34所示，可以用发射板20、 20在正反面夹住安 装有无线IC芯片5的供电电路基板110。提高供电电路16和发射板20、 20的磁耦 合效率，改善增益。
(电磁耦合模块的第18例，参照图35)
作为第18例的电磁耦合模块lr，是以蛇形的线状电极图案形成电感元件L 而得到的，其等效电路与图3相同。即，用电容元件C1、 C2与电感元件L的两端 连接的LC串联谐振电路来构成供电电路16。供电电路基板110是由介质构成的 陶瓷的单层基板，如图35所示，正面形成有电容电极121a、 121b，背面形成有 电容电极122a、 122b和蛇形的导体图案123。用电容电极121a、 122a形成电容元 件C1，用电容电极121b、 122b形成电容元件C2。
本第18例的作用效果基本上与上述第1例相同。即，该电磁耦合模块lr用与
导体图案123对置的发射板(图示省略)接收由未图示的读写器所发射出的高
频信号(例如，UHF频带)，从而使与发射板磁耦合的供电电路16(由电感元件L 和电容元件C1、 C2构成的LC串联谐振电路)发生谐振，然后只将规定频带的接 收信号提供给无线IC芯片5。另一方面，从该接收信号中取出规定的能量，以 该能量作为驱动源，并利用供电电路16将存储于无线IC芯片5中的信息与规定 的频率匹配，然后从供电电路16的电感元件L通过磁场耦合将发送信号传送给 发射板，并从发射板发送、转送给读写器。
特别在本第18例中，因为用蛇形的导体图案123构成电感元件L，所以对于 高频信号的发送接收是有效的。
另外，在上述第17例及本第18例中，也能够用多层基板来构成供电电路基 板110。
接着，说明安装有上述说明的电磁耦合模块的各种物品的实施例。 (第1实施例，参照图36)
第1实施例如图36所示，是应用于汽车200中的情况，将由汽车200的钢板 构成的车体201作为发射板来使用。上述电磁耦合模块1粘贴在车体201的钢板 部分，从而使上述供电电路与钢板部分(发射板)电磁耦合。根据设置于电磁耦 合模块1的无线IC芯片中所存储的车检信息及汽车登录信息、使用者信息等， 能够对汽车200进行资产管理。另外，可以将电磁耦合模块1粘贴在车牌202上 (或内置)，且将该车牌202作为发射板，或者也可以将防雾器(防雾导体图案) 等的金属物作为发射板。
当将电磁耦合模块1粘贴在车牌202上时，预先将汽车200的登录编号、登 录年月日、车检信息等的信息存储在无线IC芯片中，并与具有读出器的路侧器 传输信息。在这种情况下，车牌202作为电子车牌(智能板)起作用。由于电磁耦 合模块l是无源方式，即内部不安装电池、而将从外部输入的电磁波作为驱动 源来产生电流的方式，所以不会发生电池用光等的不良情况。另外，如果在搜 查车辆中安装有RFID读出器，则即使在路侧器的非设置区域也能够很容易地发 现具有伪造车牌的车和被盗车辆等。
另外，也可以将电磁耦合模块1粘贴在汽车200的前窗203上粘贴的车检标 志204上。电磁耦合模块1与作为介质的前窗203电磁耦合，前窗203起到作为发 射板的功能。即，通过使电磁耦合模块l的输入输出部的特性阻抗和介质(前窗 203)界面的特性阻抗匹配，将电磁波输入介质(前窗203)内，介质(前窗203)起到
作为电磁发射体的功能。在这种情况下，因为电磁耦合模块1与车辆标志204— 起配置在车内，所以比配置在车外，也可以具有较低的耐环境性能，能够降低
成本，并且能够降低被盗的可能性。另外，因为可以使用前窗203这样的宽大 发射板，所以能够得到很宽的指向性和很高的增益。另外，也可以将电磁耦合 模块l直接粘贴于前窗或后窗，关于粘贴的位置，如图36所示，只要在玻璃上， 则任何位置都可以。
另外，本第1实施例不仅限于汽车200，对于电车、飞机、船舶、公共汽车、 起重机等的建筑用设备、铲车、单车、自行车等的交通工具也适用，能够对其 进行资产管理。
(第2实施例，参照图37)
第2实施例如图37所示，是应用于设置在高速公路的照明灯210的情况，将 上述电磁耦合模块1粘贴于照明灯210的金属制的灯杆部分211，并且将灯杆部 分211作为发射板来使用。电磁耦合模块1的供电电路与灯杆部分211电磁耦合。 根据存储于无线IC芯片中的照明灯210的设置年月日、设备信息、使用材料等， 能够对其进行资产管理。除了照明灯210以外，也能够对设置于公园的游戏器 具或公共建筑物等进行资产管理。
(第3实施例，参照图38)
第3实施例如图38所示，是应用于由显示画面221和边框部分222组成的电 子纸张的情况，将电子纸张220的金属制的边框部分222作为发射板来使用。电 磁耦合模块1的供电电路与边框部分222电磁耦合。根据存储于无线IC芯片中的 电子纸张220的购买日、购买金额、购买者等，能够进行资产管理。
(第4实施例，参照图39)
第4实施例如图39所示，将台式个人电脑的主机230及笔记本个人电脑235 的金属制的壳体部分231、 236作为发射板来利用。电磁耦合模块l的供电电路 与壳体部分231、 236电磁耦合。也可以将打印机245的壳体部分246作为发射板 来利用。能够对主机230、笔记本个人电脑235或者打印机245的购买日、购买 金额等进行资产管理。
(第5实施例，参照图40)
第5实施例如图40所示，将手表250的金属制的外壳251或者表带252作为发 射板来利用。电磁耦合模块1的供电电路与外壳251或表带252电磁耦合。能够 对手表250的购买日、购买金额等进行资产管理。
(第6实施例，参照图41)
第6实施例如图41所示，将手机260的金属制壳体部分261(如果壳体部分是 非金属制的，则是涂敷在壳体上的导电性涂料)作为发射板来利用。电磁耦合模 块1的供电电路与壳体部分261或导电性涂料电磁耦合。能够对手机260的购买 日和购买金额等进行资产管理。另外，这样的资产管理不仅限于手机260，也 能够应用于PDA、数码相机、便携式游戏机、通信器等的移动设备。
(第7实施例，参照图42)
第7实施例如图42所示，将保持食品等的瓶子270的铝制盖子271作为发射 板来利用。电磁耦合模块1的供电电路与盖子271电磁耦合，并与RFID系统的读 写器进行信息交换。在第7实施例中，能够对生产日或生产年月日、食品的种 类等进行资产管理。而且，如果将食品的流通经历等存储于无线IC芯片中并适 时更新，则容易进行库存管理。
在盖子271是用树脂等制成而不能够作为发射板利用时，只要在瓶子270的 标签272等上作为图案的一部分用导电性涂料等印刷上发射板273，再粘贴电磁 耦合模块l即可。
(第8实施例，参照图43)
第8实施例如图43所示，是作为图案的一部分在牛奶或果汁的盒子280上用 导电性涂料等印刷上发射板281且粘贴上电磁耦合模块1的情况，使用形态与上 述第7实施例相同。也可以将肉类等的罐头作为发射板来利用，也可以将印刷 于薯片包装袋上的导电性涂料等作为发射板来利用。即，本第8实施例一般能 够用于包装的食品。
(第9实施例，参照图44)
第9实施例如图44所示，是作为图案的一部分在衣服的包装袋290上用导电 性涂料等印刷上发射板291且粘贴上电磁耦合模块1的情况，使用形态与上述第 7实施例相同。另外，放置于包装用袋子290的物品不仅限于衣服，也可以是文 具或者日用杂物等。
(第10实施例，参照图45)
第10实施例如图45所示，将垂饰300的金属制顶部301或戒指305的金属制 底座306以及金属制指环307作为发射板来利用。电磁耦合模块l的供电电路与 顶部301或底座306电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行信息交换。即使在第 IO实施例中，也能够对购买日、购买金额等进行资产管理。而且，如果将流通 经历存储在无线IC芯片中并适时更新，则容易进行库存管理。 (第ll实施例，参照图46)
第11实施例如图46所示，是作为图案的一部分在有价证券310上用导电性 涂料等印刷发射板311且粘贴电磁耦合模块1的情况，作为RFID系统，不仅能够 根据存储于无线IC芯片中的价格信息等，用于资产管理，也能够用于鉴定有价 证券310的真伪。
另外，第11实施例不仅限于有价证券310，也能够应用于纸币、重要文件、 发货单、信封、收据、货物标签、书籍等的纸制品。另外，也可以将文件等形 成为双重片材的折叠结构，将发射板311和电磁耦合模块1夹在其内部。或者， 也可以用信封或书籍等，将发射板311和电磁耦合模块1设置于内侧。
(第12实施例，参照图47)
第12实施例如图47所示，将电视机330或收音机335的金属制壳体部分331、 336(如果壳体是非金属制的，则是涂敷于壳体的导电性涂料)作为发射板来利 用。电磁耦合模块1的供电电路与壳体部分331、 336或者导电性涂料电磁耦合。 能够对电视机330或收音机335利用RFID系统进行资产管理。另外，本第12实施 例也能够应用于电视机或收音机以外的AV家电产品。
(第13实施例，参照图48)
第13实施例如图48所示，将冰箱340的金属制壳体部分341作为发射板来利 用。电磁耦合模块1的供电电路与壳体部分341电磁耦合，能够对冰箱340进行 资产管理。另外，本第13实施例也能够应用于除了冰箱340以外的白色家电。
(第14实施例，参照图49)
第14实施例如图49所示，将桌子350或椅子355的金属制壳体部分351或金 属制脚部356作为发射板来利用。电磁耦合模块l的供电电路分别与壳体部分 351或脚部356电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行信息交换。在第14实施例 中，主要作为预防被盗等的固定资产管理来采用。当然，如果将流通经历存储 在无线IC芯片中并适时更新，则也能够用作为流通阶段中的库存管理。另外， 第14实施例除了桌子350或椅子355以外，能够广泛地应用于各种办公用家具。
(第15实施例，参照图50)
第15实施例如图50所示，将床360或橱柜365的金属制支柱361或壳体部分 366作为发射板来利用。电磁耦合模块1的供电电路分别与支柱361或壳体部分 366电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行信息交换。第15实施例的使用形态
与上述第14实施例相同。另外，第15实施例除了床360或橱柜365以外，能够广 泛地应用于家庭用家具或旅馆的备用品等。 (第16实施例，参照图51)
第16实施例如图51所示，将货架370的金属制板部371(如果板部是非金属制 的，则是涂敷于板部的导电性涂料)、用导电性涂料等附着于瓦楞纸板375的发 射板376、物流集装箱380的金属制壳体部分381作为发射板来利用。电磁耦合 模块1的供电电路分别与金属制板部371、发射板376、壳体部分381电磁耦合， 并与RFID系统的读写器进行信息交换。作为固定资产管理和商品的流通管理来 采用。
(第17实施例，参照图52)
第17实施例如图52所示，是在箱子390的金属制拉链部分391或作为图案的 一部分在包395的表面印刷导电性涂料等而得到的发射板396上粘贴电磁耦合 模块1的情况。电磁耦合模块1的供电电路与拉链部分391或发射板396电磁耦 合，并与RFID系统的读写器进行信息交换。第17实施例不仅作为箱子390或包 395的资产管理，而且能够作为机场等的物流管理来采用。
(第18实施例，参照图53)
第18实施例如图53所示，将高尔夫俱乐部410的碳制长柄411或网球拍415 的碳制长柄416作为发射板来利用。电磁耦合模块1的供电电路分别与长柄411、 416电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行信息交换。第18实施例能够用于上 述的固定资产管理以及商品的物流管理，也能够广泛地用于其它的体育用品。
(第19实施例，参照图54)
第19实施例如图54所示，是在作为图案的一部分用导电性涂料等设置于衣 服420上而得到的发射板412上粘贴电磁耦合模块1的情况。电磁耦合模块l的供 电电路与发射板421电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行信息交换，通过将 衣服420的生产编号或生产年月日、价格等存储于无线IC芯片，从而能够在固 定资产管理或商品的物流管理中使用。
(第20实施例，参照图55)
第20实施例如图55所示，将DVD、 CD等的存储介质430的铝蒸镀膜431作 为发射板来利用。电磁耦合模块1的供电电路与铝蒸镀膜431电磁耦合，并与 RFID系统的读写器进行信息交换。
在本第20实施例中，电磁耦合模块l除了用于资产管理或物流管理以外，
通过构成播放器以必须播放无线IC芯片中存储的信息，从而还能够用于防止不
正当复制。
(第21实施例，参照图56)
第21实施例如图56所示，将药品的包装440、 445的铝薄膜441、 446作为发 射板来利用。包装440是颗粒状药品用，包装445是片状药品用。电磁耦合模块 l的供电电路分别与铝薄膜441、 446电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行信 息交换。在本第21实施例中，通过将药品的生产年月日、分量或者给药方法、 服用方法等存储于无线IC芯片，从而除了用于资产管理或物流管理以外，还能 够以包装单位来识别正规/不正规的药品。
(第22实施例，参照图57)
第22实施例如图57所示，将金属制的螺丝450、钉子455、大头针460本身 作为发射板来利用。电磁耦合模块1安装于各自的头部451、 456、 461，且供电 电路与螺丝450、钉子455、大头针460电磁耦合，并与RFID系统的读写器进行 信息交换。在本第22实施例中，能够用于螺丝450等的资产管理，另外，如果 是作为飞机等需要精密施工的螺丝450等，则将拧紧转矩、施工时期、施工方 法等存储于无线IC芯片，从而也能够进行管理。
(第23实施例，参照图58)
第23实施例如图58所示，将电动工具470的金属制壳体471作为发射板来利 用。电磁耦合模块1的供电电路与壳体471电磁耦合，并与RFID系统的读写器进 行信息交换。在本第23实施例中，电磁耦合模块1除了用于电动工具470等工具 类的资产管理或物流管理，也能够用于工具箱内的管理。
(第24实施例，参照图59)
第24实施例如图59所示，将弹簧式夹纸板480的金属件481作为发射板来利 用。电磁耦合模块1的供电电路与金属件481电磁耦合，并与RFID系统的读写器 进行信息交换。在本第24实施例中，电磁耦合模块1除了能够用于夹纸板480等 办公用品的资产管理或物流管理，通过和保管夹纸板480等的橱柜上设置的电 磁耦合模块l进行信息交换，从而也能够用于橱柜内的保管管理、放置位置管 理等。
(其它实施例)
另外，本发明的带电磁耦合模块的物品不仅限于上述实施例，在其要点范 围内能够进行各种变更。
特别是，安装有电磁耦合模块的物品不仅限于上述实施例所示的物品，能 够安装于各种物品。另外。供电电路基板的内部构成的细节部分、发射板的细 节部分形状是任意的。而且，为了将无线IC芯片与供电电路基板上连接，也可 以采用焊锡凸点以外的处理。
工业上的实用性
如上所述，本发明对于RFID系统中所使用的具有无线IC芯片的带电磁耦合
模块的物品是有用的，特别的优点在于具有包括无线ic芯片且具有稳定的频率
特性的电磁耦合模块这一点。
权利要求
1.一种带电磁耦合模块的物品，其特征在于，将电磁耦合模块安装于物品上，该电磁耦合模块是由无线IC芯片、以及安装有该无线IC芯片且设置有包括具有规定的谐振频率的谐振电路的供电电路的供电电路基板构成的，所述物品具有发射板，所述发射板发射从所述电磁耦合模块的供电电路通过电磁耦合所提供的发送信号、以及/或者将接收到的接收信号通过电磁耦合提供给所述供电电路。
2. 如权利要求l中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述发射板是物品自身本来就具有的金属物。
3. 如权利要求l中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述发射板是发射板用的物品上所附带的金属图案。
4. 如权利要求l中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述发射板是介质。
5. 如权利要求1至4中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述谐振电路是由电容元件和电感元件所构成的集中常数型谐振电路。
6. 如权利要求5中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述集中常数型谐振电路是LC串联谐振电路或LC并联谐振电路。
7. 如权利要求6中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述集中常数型谐振电路的结构包括多个LC串联谐振电路或多个LC并联谐振电路。
8. 如权利要求5至7中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述电容元件是所述无线IC芯片的后级，并且将其配置于无线IC芯片和所述电感元件之间。
9. 如权利要求5至8中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述供电电路基板是层叠多个介质层或者磁性体层而得到的多层基板，并且所述电容元件和所述电感元件形成在所述多层基板的表面以及/或者内部。
10. 如权利要求5至8中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述供电电路基板是介质或者磁性体的单层基板，所述电容元件以及/或者 电感元件形成在所述单层基板的表面。
11. 如权利要求1至10中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于，所述供电电路基板是刚性的树脂制或者陶瓷制的基板。
12. 如权利要求l至ll中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述发射板的电气长度是所述谐振频率的半波长的整数倍。
13. 如权利要求1至12中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 对所述无线IC芯片设置芯片侧电极图案，而且第l基板侧电极图案设置于所述供电电路基板，所述无线IC芯片和所述供电电路基板利用所述芯片侧电极 图案和所述第l基板侧电极图案来直接电连接。
14. 如权利要求1至12中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 对所述无线IC芯片设置芯片侧电极图案，而且第l基板侧电极图案设置于所述供电电路基板，所述无线IC芯片和所述供电电路基板利用所述芯片侧电极 图案和所述第l基板侧电极图案之间的电容耦合来连接。
15. 如权利要求14中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述芯片侧电极图案及所述第l基板侧电极图案分别是相互平行的平面电极图案，所述无线IC芯片和所述供电电路基板通过介质性粘接层来接合。
16. 如权利要求1至12中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 对所述无线IC芯片设置芯片侧电极图案，而且第l基板侧电极图案设置于所述供电电路基板，所述无线IC芯片和所述供电电路基板利用所述芯片侧电极 图案和所述第l基板侧电极图案之间的磁耦合来连接。
17. 如权利要求16中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述芯片侧电极图案及所述第l基板侧电极图案分别是螺旋形电极图案，所述无线IC芯片和所述供电电路基板通过绝缘性或者磁性粘接层来接合。
18. 如权利要求1至17中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 第2基板侧电极图案设置于所述供电电路基板，所述供电电路基板和所述发射板利用所述第2基板侧电极图案和所述发射板之间的电容耦合来连接。
19. 如权利要求18中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 所述第2基板侧电极图案是相对于所述发射板而平行配置的平面电极图案，所述供电电路基板和所述发射板通过介质性粘接层来连接。
20. 如权利要求1至17中的任一项所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于， 第2基板侧电极图案设置于所述供电电路基板，所述供电电路基板和所述发射 板利用所述第2基板侧电极图案和所述发射板之间的磁耦合来连接。
21.如权利要求20中所述的带电磁耦合模块的物品，其特征在于，所述第2基板侧电极图案是螺旋形电极图案，所述供电电路基板和所述发射板通过绝缘性或者磁性粘接层来接合。
全文摘要
得到一种具有内部安装有无线IC芯片且具有稳定频率特性的电磁耦合模块的带电磁耦合模块的物品。将电磁耦合模块(1a)安装于物品上，该电磁耦合模块(1a)是由无线IC芯片(5)、以及安装有该无线IC芯片(5)且设置有包括具有规定的谐振频率的谐振电路的供电电路(16)的供电电路基板(10)构成的，该物品具有发射板(20)，该发射板(20)发射从上述电磁耦合模块(1a)的供电电路(16)通过电磁耦合所提供的发送信号，而且将接收到的接收信号通过电磁耦合提供给供电电路(16)。
文档编号H05K1/16GK101351817SQ20078000109
公开日2009年1月21日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年4月26日
发明者加藤登, 岩崎公一, 木村育平, 石野聪 申请人:株式会社村田制作所