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无线通信器件及其制造方法

文献发布时间:2023-06-19 12:25:57


无线通信器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及无线通信器件及其制造方法。

背景技术

例如在专利文献1中公开了一种包括RFIC(Radio-Frequency IntegratedCircuit)元件(RFIC模块)和与该RFIC元件的端子电极电连接的辐射导体(天线图案)在内的无线通信器件。具体而言,RFIC元件的端子电极没有利用焊料等固定于辐射导体,而是将覆盖RFIC元件的密封件粘贴于设有辐射导体的基材,从而维持RFIC元件的端子电极与辐射导体之间的电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2016/072335号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是,在专利文献1所述的无线通信器件的情况下,由于RFIC元件的端子电极和辐射导体没有彼此固定,因此,它们之间的接触阻力有可能产生偏差,即电特性有可能产生偏差。其结果是,无线通信器件的通信特性有可能产生偏差。

因此,本发明的课题在于,在无线通信器件中,针对天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极而言,在抑制电特性的偏差的同时将该天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极电连接。

用于解决问题的方案

为了解决上述技术问题,根据本发明的一技术方案,提供如下的无线通信器件,其具有:

RFIC模块,在该RFIC模块内置有RFIC芯片和与所述RFIC芯片连接的第1端子电极及第2端子电极;以及

天线构件,该天线构件具有天线基材和天线图案,该天线图案设于所述天线基材并且包含与所述RFIC模块的所述第1端子电极相对的第1结合部及与所述第2端子电极相对的第2结合部,

所述RFIC模块和所述天线构件利用介于它们之间的绝缘性的第1粘接层彼此粘接,

在所述第1端子电极与所述第1结合部之间以及所述第2端子电极与所述第2结合部之间,从所述RFIC模块的与所述第1粘接层接触的表面到所述第1端子电极及第2端子电极的距离大于所述第1粘接层的厚度。

另外,根据本发明的其他技术方案,提供如下的无线通信器件的制造方法,在该无线通信器件的制造方法中,

准备RFIC模块,在该RFIC模块内置有RFIC芯片和与所述RFIC芯片连接的第1端子电极及第2端子电极,

准备天线构件,该天线构件具有天线基材和天线图案,该天线图案设于所述天线基材并且包含与所述RFIC模块的第1端子电极相对的第1结合部及与第2端子电极相对的第2结合部,

使所述RFIC模块和所述天线构件利用介于它们之间的绝缘性的第1粘接层彼此粘接,

在所述第1端子电极与所述第1结合部之间以及所述第2端子电极与所述第2结合部之间,使所述第1粘接层介于所述RFIC模块的覆盖层与所述天线构件之间,且使从所述RFIC模块的与所述第1粘接层接触的表面到所述第1端子电极及第2端子电极的距离大于所述第1粘接层的厚度。

发明的效果

根据本发明,在无线通信器件中,针对天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极而言,能够在抑制电特性的偏差的同时将该天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极电连接。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的无线通信器件的立体图。

图2是无线通信器件的分解立体图。

图3是RFIC模块的分解立体图。

图4是表示RFIC模块中的电路的立体图。

图5是无线通信器件的等效电路图。

图6是RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

图7是用于说明将RFIC模块安装于天线构件的一个例子的方法的示意图。

图8是用于说明将RFIC模块安装于天线构件的其他例子的方法的示意图。

图9是本发明的其他的实施方式的无线通信器件的俯视图。

图10是其他的实施方式的RFIC模块的分解立体图。

图11是其他的实施方式的无线通信器件的等效电路图。

图12是其他的实施方式的RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

图13是又一其他的实施方式的RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

图14是又一其他的实施方式的变形例的RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

具体实施方式

本发明的一技术方案的无线通信器件具有:RFIC模块,在该RFIC模块内置有RFIC芯片和与所述RFIC芯片连接的第1端子电极及第2端子电极;以及天线构件,该天线构件具有天线基材和天线图案,该天线图案设于所述天线基材并且包含与所述RFIC模块的所述第1端子电极相对的第1结合部及与所述第2端子电极相对的第2结合部,所述RFIC模块和所述天线构件利用介于它们之间的绝缘性的第1粘接层彼此粘接,在所述第1端子电极与所述第1结合部之间以及所述第2端子电极与所述第2结合部之间,从所述RFIC模块的与所述第1粘接层接触的表面到所述第1端子电极及第2端子电极的距离大于所述第1粘接层的厚度。

根据这样的技术方案,在无线通信器件中,针对天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极而言,能够在抑制电特性的偏差的同时将该天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极电连接。

例如,也可以是,所述RFIC模块具有模块基材、设于所述模块基材的所述RFIC芯片、设于所述模块基材并与所述RFIC芯片连接的所述第1端子电极及第2端子电极以及以覆盖所述第1端子电极及第2端子电极的方式设于所述模块基材的绝缘性的覆盖层。在该情况下,所述RFIC模块的覆盖层和所述天线构件利用介于它们之间的绝缘性的第1粘接层彼此粘接,在所述第1端子电极与所述第1结合部之间以及所述第2端子电极与所述第2结合部之间,所述RFIC模块的覆盖层的厚度大于所述第1粘接层的厚度。

例如,也可以是,所述覆盖层包含由绝缘材料制成的覆盖片材和介于所述覆盖片材与所述模块基材之间并将它们彼此粘接的绝缘性的第2粘接层。

例如,也可以是,所述模块基材为单一的片状构件,在所述模块基材的第1主面设有所述RFIC芯片,在相对于所述第1主面而言相反的那一侧的第2主面设有所述第1端子电极及第2端子电极。

例如,也可以是,在所述模块基材的所述第1主面的整体以埋设所述RFIC芯片的方式设有封装层。

例如,也可以是,所述RFIC模块具有用于实现所述RFIC芯片与所述第1端子电极及第2端子电极之间的匹配的匹配电路。

在本发明的其他的技术方案的无线通信器件的制造方法中,准备RFIC模块,在该RFIC模块内置有RFIC芯片和与所述RFIC芯片连接的第1端子电极及第2端子电极,准备天线构件,该天线构件具有天线基材和天线图案,该天线图案设于所述天线基材并且包含与所述RFIC模块的第1端子电极相对的第1结合部及与第2端子电极相对的第2结合部,使所述RFIC模块和所述天线构件利用介于它们之间的绝缘性的第1粘接层彼此粘接,在所述第1端子电极与所述第1结合部之间以及所述第2端子电极与所述第2结合部之间,使所述第1粘接层介于所述RFIC模块的覆盖层与所述天线构件之间,且使从所述RFIC模块的与所述第1粘接层接触的表面到所述第1端子电极及第2端子电极的距离大于所述第1粘接层的厚度。

根据这样的技术方案,在无线通信器件中,针对天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极而言,能够在抑制电特性的偏差的同时将该天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的端子电极电连接。

例如,也可以是,所述第1粘接层在固化前为液状粘接剂,在该情况下,也可以是,在对所述RFIC模块的覆盖层涂布所述液状粘接剂之后将所述RFIC模块安装于所述天线构件上。

以下,参照附图说明本发明的实施方式。

图1是本发明的一实施方式的无线通信器件的立体图,图2是无线通信器件的分解立体图。在图中,X-Y-Z坐标系是为了易于理解发明而标注的,并不用于限定本发明。X轴方向表示无线通信器件的长度方向,Y轴方向表示宽度方向,Z轴方向表示厚度方向。

如图1所示,本实施方式的无线通信器件10为带状(细长的矩形形状),作为所谓的RFID(Radio-Frequency IDentification)标签使用。

具体而言,如图2所示,无线通信器件10具有天线构件20和设于天线构件20的RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)模块30。另外,在本实施方式的情况下,作为用作RFID标签的结构要素,无线通信器件10具有双面胶带12、衬纸14、印刷签条16以及粘接层18。

双面胶带12为具有挠性的带,具有在其厚度方向(Z轴方向)上相对的粘合面12a、12b。在本实施方式的情况下,一个粘合面12a粘贴于天线构件20的设有RFIC模块30的第1主面20a的整体。由此,双面胶带12作为保护天线构件20的第1主面20a也就是覆盖保护RFIC模块30的覆盖构件发挥功能。另外,另一个粘合面12b在无线通信器件10粘贴于物品时使用,在不使用时由衬纸14覆盖并保护。

在印刷签条16印刷有例如与粘贴有无线通信器件10来作为RFID标签的物品有关的信息(例如物品名、条形码等)等。例如,利用打印机将信息印刷于印刷签条16。印刷签条16借助粘接剂的层即粘接层18而粘贴于天线构件20的第2主面20b。

如图2所示,无线通信器件10的天线构件20为带状(细长的矩形形状),具有天线基材22和设于天线基材22的一个表面22a(天线构件20的第1主面20a)的第1天线图案24A及第2天线图案24B。

天线基材22为由聚酰亚胺树脂等绝缘材料制成的挠性的片状的构件。天线基材22还具有作为天线构件20的第1主面20a和第2主面20b发挥功能的表面22a、22b。

第1天线图案24A及第2天线图案24B用作用于使无线通信器件10与外部的通信装置(例如在无线通信器件10用作RFID标签的情况下为读取/写入装置)进行无线通信的天线。在本实施方式的情况下,第1天线图案24A及第2天线图案24B是由例如银、铜、铝等导体材料制成的导体图案。

另外,第1天线图案24A及第2天线图案24B包含用于收发电波的辐射部24Aa、24Ba以及用于与RFIC模块30电连接的结合部24Ab、24Bb(第1结合部及第2结合部)。

在本实施方式的情况下,第1天线图案24A的辐射部24Aa及第2天线图案24B的辐射部24Ba为偶极天线,呈蜿蜒状。另外,辐射部24Aa、24Ba分别从设于天线基材22的长度方向(X轴方向)的中央部分的第1结合部24Ab及第2结合部24Bb朝向该天线基材22的两端延伸,并在该端部处U形转弯。由此,顶端(开放端)与辐射部24Aa、24Ba的中央部分电容耦合,其结果,第1天线图案24A及第2天线图案24B能够以预定的谐振频率(通信频率)谐振。

第1天线图案24A的第1结合部24Ab及第2天线图案24B的第2结合部24Bb与RFIC模块30的第1端子电极及第2端子电极电连接,对此的详细说明见后述。在本实施方式的情况下,第1结合部24Ab及第2结合部24Bb分别为矩形形状的焊盘部(日文:ランド部)。

图3是RFIC模块的分解立体图。另外,图4是表示RFIC模块中的电路的立体图。而且,图5是无线通信器件的等效电路图。

如图3所示,RFIC模块30是借助第1天线图案24A及第2天线图案24B以例如900MHz频段即UHF频段的通信频率进行无线通信的器件。

如图3所示,在本实施方式的情况下,RFIC模块30为带状(细长的矩形形状),具有模块基材32和设于该模块基材32的RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)芯片34。

RFIC模块30的模块基材32在本实施方式的情况下为单一的片状构件。另外,模块基材32为由聚酰亚胺、液晶聚合物等绝缘材料制成的挠性的片材。

另外,模块基材32具有第1主面32a和相对于该第1主面32a而言相反的那一侧的表面即第2主面32b。在第1主面32a设有RFIC芯片34。

RFIC芯片34为以UHF频段的频率(通信频率)进行驱动的芯片,具有在以硅等半导体为原材料的半导体基板内置各种元件而成的构造。另外,RFIC芯片34具有第1输入输出端子34a和第2输入输出端子34b。并且,如图5所示,RFIC芯片34具有内部电容(capacitance:RFIC芯片自身具有的自电容)C1。

用于将这样的RFIC芯片34与天线构件20的第1天线图案24A及第2天线图案24B连接起来的导体图案设于RFIC模块30的模块基材32。

具体而言,如图4所示,在模块基材32的第1主面32a及第2主面32b分别形成有导体图案36、38。

导体图案36、38在本实施方式的情况下为由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案。另外,导体图案36、38将天线构件20的第1天线图案24A的第1结合部24Ab及第2天线图案24B的第2结合部24Bb与RFIC芯片34的第1输入输出端子34a及第2输入输出端子34b电连接。

在本实施方式的情况下,一个导体图案36设于模块基材32的第1主面32a,包含第1旋涡线圈部36a及第2旋涡线圈部36b和连接部36c。另一个导体图案38设于模块基材32的第2主面32b,包含第3旋涡线圈部38a和第4旋涡线圈部38b以及第1端子电极38c和第2端子电极38d。

导体图案36中的第1旋涡线圈部36a及第2旋涡线圈部36b为旋涡状且是彼此对称的形状,并且配置于模块基材32的长度方向(X轴方向)的两侧。在该第1旋涡线圈部36a与第2旋涡线圈部36b之间配置有RFIC芯片34和连接部36c。

导体图案38中的第3旋涡线圈部38a及第4旋涡线圈部38b为旋涡状且是彼此对称的形状,并且配置于模块基材32的长度方向(X轴方向)的中央。以夹着该第3旋涡线圈部38a及第4旋涡线圈部38b的方式在长度方向的两侧配置有矩形形状的第1端子电极38c及第2端子电极38d。

导体图案36中的第1旋涡线圈部36a在其外侧端具有与RFIC芯片34的第1输入输出端子34a连接的焊盘部36d。另外,第2旋涡线圈部36b在其外侧端具有与RFIC芯片34的第2输入输出端子34b连接的焊盘部36e。例如借助焊料来进行第1输入输出端子34a及第2输入输出端子34b相对于焊盘部36d、36e的连接。

第1旋涡线圈部36a的中心侧端36f借助贯穿模块基材32的导通孔导体等层间连接导体40而与第1端子电极38c连接。另外,第2旋涡线圈部38b的中心侧端36g借助层间连接导体42而与第2端子电极38d连接。

第3旋涡线圈部38a的外侧端与第1端子电极38c连接。另外,第4旋涡线圈部38b的外侧端与第2端子电极38d连接。第3旋涡线圈部38a的中心侧端38e及第4旋涡线圈部38b的中心侧端38f借助层间连接导体44、46和连接部36c而彼此连接。

如图5所示,利用具有这样的连接关系的第1旋涡线圈部~第4旋涡线圈部36a、36b、38a、38b,从而在RFIC芯片34的第1输入输出端子34a和第2输入输出端子34b与第1端子电极38c和第2端子电极38d之间设置匹配电路48。具体而言,第1旋涡线圈部36a作为具有电感L1的电感元件发挥功能。第2旋涡线圈部36b作为具有电感L2的电感元件发挥功能。第3旋涡线圈部38a作为具有电感L3的电感元件发挥功能。第4旋涡线圈部38b作为具有电感L4的电感元件发挥功能。利用这4个电感L1~L4和RFIC芯片34的内部电容C1来构成以通信频率来实现RFIC芯片34与第1端子电极38c和第2端子电极38d之间的匹配的匹配电路48。

如图3所示,为了保护在模块基材32的第2主面32b设置的导体图案38的第1端子电极38c及第2端子电极38d,在模块基材32设有覆盖片材50。

覆盖片材50为由绝缘材料例如PET膜制成并且厚度在整体的范围均匀的片状的构件。另外,覆盖片材50以至少覆盖第1端子电极38c及第2端子电极38d的方式设于模块基材的第2主面32b。在本实施方式的情况下,覆盖片材50设置于第2主面32b整体的范围。利用该覆盖片材50将第1端子电极38c及第2端子电极38d内置于RFIC模块30。

图6是RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

如图6所示,在本实施方式的情况下,覆盖片材50借助绝缘性的粘接剂(第2粘接层)52粘接于模块基材32的第2主面32b。换言之,该覆盖片材50和第2粘接层52作为覆盖第1端子电极38c及第2端子电极38d的覆盖层54发挥功能。此外,第2粘接层52的厚度优选大于第1端子电极38c及第2端子电极38d的厚度(即导体图案38的厚度)。由此,覆盖片材50的外侧面较为平坦(由第1端子电极38c及第2端子电极38d产生的凸部不会出现在该外侧面)。

另外,在本实施方式的情况下,如图3和图6所示,在模块基材32的第1主面32a的整体形成有覆盖导体图案36而进行保护的绝缘性的抗蚀层56。在抗蚀层56形成有供RFIC芯片34通过的抗蚀层开口56a。

并且,在本实施方式的情况下,如图3和图6所示,设有将通过了抗蚀层56的RFIC芯片34覆盖并进行保护的封装层58。通过使绝缘材料、例如包含热塑性树脂作为主要成分的粘接剂固化来制成封装层58。RFIC芯片34通过埋设在该封装层58内而不会暴露在外部,从而受到保护。

此外,利用这样的覆盖片材50(覆盖层54)和封装层58从而使RFIC模块30成为凹凸较少的长方体形状(较薄的矩形形状的薄板状),其结果,易于进行RFIC模块30的处理。例如,能够通过使部件安装装置的安装头的吸引嘴对封装层58进行吸引从而使安装头以稳定地保持RFIC模块30的状态输送该RFIC模块30。

这样的RFIC模块30例如能如下述这样制成,但并不限定于此。

首先,准备在一个表面形成有多个导体图案36并且在另一个表面形成有多个导体图案38的卷筒片材(最终被切断为多个模块基材32)。

接下来,例如通过丝网印刷在该卷筒片材的另一个表面的整体以均匀的厚度形成第2粘接层52(涂布粘接剂)。在该第2粘接层52上粘贴其他的卷筒片材(最终被切断为多个覆盖片材50)。

接着,例如通过丝网印刷在卷筒片材的形成有多个导体图案36的一个表面的整体形成抗蚀层(最终被切断为多个抗蚀层56)。此外,这时,留下供RFIC芯片34安装的部分(即抗蚀层开口56a)地形成抗蚀层。通过使用例如部件安装装置从而将RFIC芯片34安装于卷筒片材的形成有该抗蚀层开口56a的部分。

在卷筒片材的安装有该RFIC芯片34的一个表面的整体(即抗蚀层上)涂布粘接剂(最终被切断为多个封装层58),并使该涂布的粘接剂固化。

然后,将卷筒片材切断为多个,从而制成多个RFIC模块30。

下面对RFIC模块30安装于天线构件20的安装进行说明。

如图2和图6所示,RFIC模块30重叠于天线构件20的第1主面20a上,借助绝缘性的第1粘接层60粘接于天线构件20。第1粘接层60为绝缘性的粘接剂例如丙烯酸系或环氧系粘接剂的层。通过粘接,能够维持RFIC模块30的第1端子电极38c和第2端子电极38d在RFIC模块30与天线构件20的重叠方向(Z轴方向)上与第1天线图案24A的第1结合部24Ab和第2天线图案24B的第2结合部24Bb相对的状态。

如图6所示,第1粘接层60介于RFIC模块30的覆盖层54与天线构件20之间从而将它们彼此粘接。因此,在第1端子电极38c与第1天线图案24A的第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2天线图案24B的第2结合部24Bb之间存在绝缘性的覆盖层54(在本实施方式的情况下为绝缘性的覆盖片材50和第2粘接层52)和绝缘性的第1粘接层60。由此,如图5所示,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间形成有电容C2,并且在第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间形成有电容C3。其结果是,第1端子电极38c与第1结合部24Ab电容耦合,并且第2端子电极38d与第2结合部24Bb电容耦合。

如图5所示,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间形成有电容C2,并且在第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间形成有电容C3。如图6所示,电容C2、C3由第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间的覆盖层54的厚度t1和第1粘接层60的厚度t2决定(此外还由它们的介电常数、相对面积决定)。

如图6所示,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间,从RFIC模块30的与第1粘接层60接触的表面(覆盖片材50的外侧表面)到第1端子电极38c及第2端子电极38d的距离t1大于第1粘接层60的厚度t2。即,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间,覆盖层54的厚度t1设为大于第1粘接层60的厚度t2。例如,前者为10μm并且后者为1μm。以下对这样将覆盖层54的厚度t1设为大于第1粘接层60的厚度t2的理由进行说明。

图7是用于说明将RFIC模块安装于天线构件的一个例子的方法的示意图。

如图7所示,在本实施方式的情况下,多个第1天线图案24A和多个第2天线图案24B形成于卷筒片材S(最终被切断为多个天线构件20)。卷筒片材S在与其长度方向一致的供给方向F上被输送。部件安装装置的安装头(未图示)将RFIC模块30安装于该卷筒片材S。

部件安装装置的安装头具有吸附保持RFIC模块30的多个吸引嘴100。另外,多个吸引嘴100分别以能够沿铅垂方向(Z轴方向)移动的方式搭载于安装头。

安装头能够沿水平方向(X轴方向及Y轴方向)和铅垂方向(Z轴方向)移动,利用其多个吸引嘴100将输送至部件供给位置PP的RFIC模块30吸附。接下来,多个吸引嘴100吸附保持着RFIC模块30的状态下的安装头向卷筒片材S的配置于安装位置MP的部分的上方移动。然后,吸引嘴100下降,将保持于其顶端的RFIC模块30安装于卷筒片材S。

如图7所示,在从部件供给位置PP到达安装位置MP的期间,对吸附保持于安装头的吸引嘴102的RFIC模块30涂布液状粘接剂102(在固化时成为第1粘接层60)。具体而言,在部件供给位置PP与安装位置MP之间配置有涂布机104。例如,安装头100下降而使RFIC模块30的覆盖层54与涂布机104上的液状粘接剂102的液面接触,从而在该覆盖层54涂布液状粘接剂102。将涂布有液状粘接剂102的RFIC模块30安装于卷筒片材S上,在该安装后使液状粘接剂102固化,从而借助第1粘接层60将RFIC模块30粘接于卷筒片材S。

根据这样的RFIC模块30的粘接方法,能够将RFIC模块30简单地粘接于卷筒片材S(天线构件20)。但是,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间,第1粘接层60的厚度t2容易产生偏差。当第1粘接层60的厚度t2产生偏差时,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间电特性(特别是电容)会产生偏差,其结果,无线通信器件的通信特性会产生偏差。

作为针对以上情形的对策,如图6所示,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间,使覆盖层54的厚度t1大于第1粘接层60的厚度t2。因此,即使第1粘接层60的厚度t2产生偏差,第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间的电容C2以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间的电容C3也几乎不会受到影响,实际上不会发生变化。即,与第1粘接层60的厚度t2相比,覆盖层54的厚度t1对电容C2、C3更会产生支配性的影响,因此,能够减少第1粘接层60的厚度t2的偏差对电容C2、C3的影响。

以上,根据本实施方式,在无线通信器件10中,针对包含RFIC芯片34的RFIC模块30的第1端子电极38c及第2端子电极38d与第1天线图案24A的第1结合部24Ab及第2天线图案24B的第2结合部24Bb而言,能够在抑制电特性的偏差的同时将它们电连接。

另外,作为次要的效果,由于第1端子电极38c和第2端子电极38d内置于RFIC模块30,即未暴露于外部,因此能够抑制腐蚀等损伤。其结果是,RFIC模块30的操作容易性和可靠性提高。

以上,举出上述的实施方式说明了本发明,但本发明的实施方式并不限于此。

例如,在上述的实施方式的情况下,如图3所示,在RFIC模块30中,设有RFIC芯片34和第1端子电极38c及第2端子电极38d的模块基材32为单一的片状构件,但本发明的实施方式并不限于此。模块基材也可以是通过层叠多个片状构件而构成的多层构造体。在模块基材为多层构造体的情况下,也可以在该多层构造体内部内置RFIC芯片。

另外,在上述的实施方式的情况下,如图3所示,天线构件20的天线图案为偶极天线并且由第1天线图案24A及第2天线图案24B构成。但是,本发明的实施方式并不限于此。天线构件的天线图案也可以是单片的环形天线。在该情况下,在环形天线的一端设置第1结合部,在另一端设置第2结合部。

此外,在上述的实施方式的情况下,如图5所示,覆盖层54由绝缘性的覆盖片材50和第2粘接层52构成。但是,本发明的实施方式并不限于此。例如,也可以与封装层58同样地,在模块基材32的第2主面32b涂布绝缘材料、例如涂布包含热塑性树脂作为主要成分的粘接剂并使该粘接剂固化,从而制作覆盖层54。

此外,在上述的实施方式的情况下,如图7所示,对RFIC模块30涂布液状粘接剂106并将涂布有该粘接剂106的RFIC模块30安装于卷筒片材S(最终被加工为天线构件20)。但是,本发明的实施方式并不限于此。

图8是用于说明将RFIC模块安装于天线构件的其他例子的方法的示意图。

如图8所示,将RFIC模块30和卷筒片材S(天线构件20)粘接起来的粘接剂102(第1粘接层60)也可以涂布于卷筒片材S。例如,也可以在卷筒片材S的第1结合部24Ab及第2结合部24Bb上涂布粘接剂102。也可以使涂布器对卷筒片材S的从卷筒拉出的部分涂布粘接剂102。或者也可以是,在卷筒片材S为卷筒状的阶段,粘接剂102已经涂布于卷筒片材S。在该情况下,使用压敏粘接剂(粘合剂)来作为粘接剂102,从而防止粘接剂在卷筒片材S为卷筒状的阶段固化,即防止粘接剂在卷筒之中固化。

此外,第1粘接层60(粘接剂102)的面积优选为与RFIC模块30的面积相同或者大于该RFIC模块30的面积。即,在将RFIC模块30安装于卷筒片材S(天线构件20)时,在沿该RFIC模块30与卷筒片材S的层叠方向(Z轴方向)观察时,优选的是,RFIC模块30的轮廓线与第1粘接层60的轮廓线重叠或者位于该第1粘接层60的轮廓线的内侧。

通过这样的安装,即使RFIC模块30的安装位置产生偏差,在第1端子电极38c与第1结合部24Ab之间的整体以及第2端子电极38d与第2结合部24Bb之间的整体也能够存在第1粘接层60。由此,它们之间的电容不会产生偏差而较为稳定。另外,RFIC模块30的粘接面积也不会产生偏差而较为稳定,因此,能够以稳定的粘接强度将RFIC模块30固定于卷筒片材S。

除此之外,本发明的实施方式的RFIC模块并不限于上述的实施方式1的RFIC模块30。

图9是本发明的其他的实施方式的无线通信器件的俯视图。

如图9所示,本发明的其他的实施方式的无线通信器件210的天线构件220为带状(细长的矩形形状),具有天线基材222和设于天线基材222的一个表面222a(天线构件220的第1主面220a)的第1天线图案224A及第2天线图案224B。

第1天线图案224A及第2天线图案224B包含用于收发电波的辐射部224Aa、224Ba和用于与RFIC模块230电连接的结合部224Ab、224Bb(第1结合部及第2结合部)。

第1天线图案224A的第1结合部224Ab及第2天线图案224B的第2结合部224Bb与RFIC模块230的端子电极电连接,对此的详细说明见后述。

图10是其他的实施方式的RFIC模块的分解立体图。图11是其他的实施方式的无线通信器件的等效电路图。

如图10和图11所示,RFIC模块230是借助第1天线图案224A及第2天线图案224B以例如900MHz频段即UHF频段的通信频率进行无线通信的器件。

如图10所示,在本实施方式的情况下,RFIC模块230为多层构造体。具体而言,RFIC模块230具有由绝缘材料制作并且层叠的两片薄板状的绝缘片材232A、232B来作为主要的结构要素即模块基材。

如图10和图11所示,RFIC模块230具有RFIC芯片234和与该RFIC芯片234连接的第1端子电极236A及第2端子电极236B。另外,RFIC模块230具有设于RFIC芯片234与第1端子电极236A及第2端子电极236B之间的匹配电路238。RFIC模块230为内置有RFIC芯片234、第1端子电极236A及第2端子电极236B以及匹配电路238的构造。

RFIC芯片234为以UHF频段的频率(通信频率)进行驱动的芯片,具有在以硅等半导体为原材料的半导体基板内置各种元件而成的构造。另外,RFIC芯片234具有第1输入输出端子234a和第2输入输出端子234b。并且,如图11所示,RFIC芯片34具有内部电容(capacitance:RFIC芯片自身具有的自电容)C1。

另外,如图10所示,RFIC芯片234内置于作为多层构造体的RFIC模块230。具体而言,RFIC芯片234配置于绝缘片材232A上,被密封在形成于该绝缘片材232A上的树脂封装240内。树脂封装240由例如聚氨酯等弹性体树脂或热熔树脂制成。利用该树脂封装240来保护RFIC芯片234。

第1端子电极236A及第2端子电极236B为由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案,设于构成RFIC模块230的第1主面230a的绝缘片材232B的内侧面232Ba(相对于第1主面230a而言相反的那一侧且是与绝缘片材232A相对的面)。即,第1端子电极236A及第2端子电极236B未向RFIC模块230的外部暴露而是内置于该RFIC模块230。

如图11所示,设于RFIC芯片234与第1端子电极236A及第2端子电极236B之间的匹配电路238由多个电感元件242A~242E构成。

多个电感元件242A~242E分别由在绝缘片材232A、232B分别设置的导体图案构成。

在RFIC模块230的绝缘片材232A的外侧面232Aa(设有树脂封装240的面)设有由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案244、246。导体图案244、246分别为旋涡线圈状的图案,在外周侧端具有用于与RFIC芯片234电连接的焊盘部244a、246a。此外,焊盘部244a与RFIC芯片234的第1输入输出端子234a借助例如焊料或导电性粘接剂而电连接。同样地,焊盘部246a与第2输入输出端子234b也电连接。

如图11所示,绝缘片材232A上的一个旋涡线圈状的导体图案244构成具有电感L1的电感元件242A。另外,另一个旋涡线圈状的导体图案246构成具有电感L2的电感元件242B。

在与绝缘片材232A相邻的绝缘片材232B设有由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案248。导体图案248包含端子电极236A、236B、旋涡线圈部248a、248b以及蜿蜒部248c。在绝缘片材232B中,旋涡线圈部248a、248b和蜿蜒部248c配置于第1端子电极236A与第2端子电极236B之间。

绝缘片材232B上的导体图案248的一个旋涡线圈部248a与第1端子电极236A电连接。另外,旋涡线圈部248a的中心侧端248d借助形成于绝缘片材232A的通孔导体等层间连接导体250而与该绝缘片材232A上的旋涡线圈状的导体图案244的中心侧端244b电连接。另外,以使流经导体图案244的电流和流经旋涡线圈部248a的电流的绕转方向相同的方式构成旋涡线圈部248a。并且,如图11所示,旋涡线圈部248a构成具有电感L3的电感元件242C。

绝缘片材232B上的导体图案248的另一个旋涡线圈部248b与第2端子电极236B电连接。另外,旋涡线圈部248b的中心侧端248e借助形成于绝缘片材232A的通孔导体等层间连接导体252而与该绝缘片材232A上的旋涡线圈状的导体图案246的中心侧端246b电连接。另外,以使流经导体图案246的电流和流经旋涡线圈部248b的电流的绕转方向相同的方式构成旋涡线圈部248b。并且,如图11所示,旋涡线圈部248b构成具有电感L4的电感元件242D。

绝缘片材232B上的导体图案248的蜿蜒部248c与一个旋涡线圈部248a的外周侧端和另一个旋涡线圈部248b的外周侧端电连接。另外,如图11所示,蜿蜒部248c构成具有电感L5的电感元件242E。

利用包含这样的电感元件242A~242E(还包含RFIC芯片234的自电容C1)的匹配电路238,使RFIC芯片234与第1端子电极236A及第2端子电极236B之间的阻抗以预定的频率(通信频率)匹配。

图12是其他的实施方式的RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

如图12所示,在其他的实施方式的无线通信器件210中,RFIC模块230借助绝缘性的粘接层260安装于天线基材220。由此,RFIC模块230的第1端子电极236A与天线基材220的第1天线图案224A的第1结合部224Ab相对。同样地,第2端子电极236B与第2结合部224Bb相对。

如图12所示,在第1端子电极236A与第1结合部224Ab之间以及第2端子电极236B与第2结合部224Bb之间,从RFIC模块230的与粘接层260接触的表面(第1主面230a)到第1端子电极236A及第2端子电极236B的距离t1大于粘接层260的厚度t2。即,绝缘片材232B的厚度t1大于粘接层260的厚度t2。根据这样的结构,第1端子电极236A与第1结合部224Ab电容耦合,并且第2端子电极236B与第2结合部224Bb电容耦合。

除此之外,在图5所示的RFIC模块30的情况下,在RFIC芯片34与第1端子电极38c及第2端子电极38d之间设有匹配电路48。另外,在图11所示的RFIC模块230的情况下,在RFIC芯片234、234与第1端子电极236A及第2端子电极236B之间设有匹配电路238。但是,本发明的实施方式并不限于此。

图13是又一其他的实施方式的RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

如图13所示,又一其他的实施方式的无线通信器件310的RFIC模块312不具有匹配电路。具体而言,RFIC芯片314与第1端子电极316A及第2端子电极316B直接连接。即,RFIC芯片314与第1端子电极316A及第2端子电极316B在不需要匹配电路的前提下实现匹配。

具体而言,在具有绝缘性的模块基材318的第1主面318a设有第1端子电极316A及第2端子电极316B,RFIC芯片314与该第1端子电极316A及第2端子电极316B直接连接。另外,在模块基材318的第1主面318a设有对RFIC芯片314与第1端子电极316A及第2端子电极316B进行覆盖的封装层320。其结果是,RFIC芯片314与第1端子电极316A及第2端子电极316B内置于RFIC模块312。

如图13所示,在又一其他的实施方式的无线通信器件310中,RFIC模块312借助绝缘性的粘接层322安装于天线构件324。由此,RFIC模块312的第1端子电极316A与天线构件324的第1天线图案326A的第1结合部326Aa相对。同样地,第2端子电极316B与第2天线图案326B的第2结合部326Ba相对。

另外,如图13所示,在第1端子电极316A与第1结合部326Aa之间以及第2端子电极316B与第2结合部326Ba之间,从RFIC模块312的与粘接层322接触的表面312a到第1端子电极316A及第2端子电极316B的距离t1大于粘接层322的厚度t2。即,模块基材318的厚度t1大于粘接层322的厚度t2。根据这样的结构,第1端子电极316A与第1结合部326Aa电容耦合,并且第2端子电极316B与第2结合部316Ba电容耦合。

此外,举出了图13所示的又一其他的实施方式的无线通信器件310的变形例。

图14是又一其他的实施方式的变形例的RFIC模块及其附近的无线通信器件的剖视图。

如图14所示,变形例的无线通信器件410的RFIC模块412在模块基材418的第2主面418b具有向外部暴露的第3暴露端子电极416C及第4暴露端子电极416D。该第3端子电极416C及第4端子电极416D借助贯穿模块基材418的层间连接导体428而与模块基材418的第1主面418a上的第1端子电极416A及第2端子电极416B连接。RFIC芯片414与该第1端子电极416A及第2端子电极416B连接。

如图14所示,在变形例的无线通信器件410中,RFIC模块412借助绝缘性的粘接层422安装于天线构件424。由此,RFIC模块412的第3端子电极416C与天线构件424的第1天线图案426A的第1结合部426Aa相对并电容耦合。同样地,第4端子电极416D与第2天线图案426B的第2结合部426Ba相对并电容耦合。

如以上所述地举出了本发明的几个实施方式,但对于本领域技术人员而言显而易见的是,能够使一个实施方式与另外至少一个实施方式的整体或局部进行组合来设为本发明的又一个实施方式。

产业上的可利用性

本发明能够应用于具有天线和包含RFIC芯片的RFIC模块的无线通信器件。

附图标记说明

10、无线通信器件;20、天线构件;22、天线基材;24A、天线图案(第1天线图案);24B、天线图案(第2天线图案);24Ab、第1结合部;24Bb、第2结合部;30、RFIC模块;34、RFIC芯片;38c、第1端子电极;38d、第2端子电极;60、第1粘接层。

相关技术
  • n型半导体元件和互补型半导体器件及其制造方法以及使用其的无线通信设备
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技术分类

06120113293637