CN102449846B - 无线ic器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明获得一种能防止无线IC元件与发射电极的耦合电容值的偏差、信号的传输效率高的无线IC器件及其制造方法。无线IC器件包括：具有输入输出电极(2a)、(2b)的无线IC元件(1)；具有与输入输出电极(2a)、(2b)以电容值(C1a)、(C1b)进行电容耦合的中间电极(12a)、(12b)的第1基材(11)；及具有与中间电极(12a)、(12b)以电容值(C2a)、(C2b)进行电容耦合的发射电极(15a)、(15b)的第2基材(16)。C1a、C1b的合成电容C1小于C2a、C2b的合成电容C2。

Description

无线IC器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及无线IC器件及其制造方法，特别涉及用于RFID(RadioFrequency Identification：射频识别)***的无线IC器件及其制造方法。
背景技术
近年来，作为物品的管理***，正在开发一种将产生感应电磁场的读写器与贴在物品上的储存规定信息的IC标签(以下称为无线IC器件)以非接触方式进行通信、传输信息的RFID***。作为用于RFID***的无线IC器件，已知有例如专利文献1中记载的器件。
在专利文献1记载(例如，其图5中记载)的无线IC器件中，在形成于柔性片材上的供电电路中装载无线IC芯片，另一方面，在另一个柔性片材上配置发射板，通过将上述两个片材进行粘接，从而使供电电路和发射板进行电容耦合。
然而，在该无线IC器件中，对片材的粘贴有严格的高精度要求，若精度较差，则无线IC芯片与发射板的耦合电容值有偏差，从而使阻抗偏离设定值。由此，存在如下问题：由发射板进行的信号发射/接收变得不稳定，信号的传输效率下降。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008-160874号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
因而，本发明的目的在于提供一种能防止无线IC元件与发射电极的耦合电容值的偏差、信号的传输效率高的无线IC器件及其制造方法。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的，作为本发明的第1方式的无线IC器件的特征在于，包括：
无线IC元件，该无线IC元件具有输入输出电极；
第1基材，该第1基材具有与所述输入输出电极以电容值C1进行电容耦合的中间电极；及
第2基材，该第2基材具有与所述中间电极以电容值C2(其中，C1＜C2)进行电容耦合的发射电极。
作为本发明的第2方式的无线IC器件的制造方法的特征在于，包括：
将具有输入输出电极的无线IC元件装载于具有中间电极的第1基材、使所述输入输出电极和所述中间电极以电容值C1进行电容耦合的工序；及
将装载有所述无线IC元件的第1基材装载于具有发射电极的第2基材、使所述中间电极和所述发射电极以电容值C2(其中，C1＜C2)进行电容耦合的工序。
在上述无线IC器件中，无线IC元件和发射电极以串联连接的电容值C1、C2的电容进行耦合，即，在无线信号的传输路径上串联地***C1、C2，此处，C1、C2满足C1＜C2。在此情况下，无线IC元件与发射电极之间的总电容值C由较小的电容值C1来决定。电容值C1形成在无线IC元件的输入输出电极与设置于第1基材的中间电极之间。该制造工序能利用以往已有的IC的安装装置来将无线IC元件高精度地装载于第1基材上，电容值C1基本不会产生偏差。另一方面，电容值C2形成在中间电极与发射电极之间。即使在将第1基材装载于第2基材的工序中，因位置精度较差而使电容值C2产生偏差，但该电容值C2也不太影响无线IC元件与发射电极之间的电容值C。此外，可抑制无线IC元件与发射电极之间的电容值C发生偏差，信号的传输效率不会下降。
发明效果
根据本发明，能防止无线IC元件与发射电极的耦合电容值的偏差，发射电极所进行的信号发射/接收变稳定，信号的传输效率不会下降。
附图说明
图1表示作为实施例1的无线IC器件，(A)是剖视图，(B)是俯视图，(C)是等效电路图。
图2是表示作为实施例1的无线IC器件的制造工序的说明图。
图3是表示作为实施例1的无线IC器件的制造工序(图2的后续)的说明图。
图4是表示构成作为实施例1的无线IC器件的基本模块的剖视图。
图5(A)是表示基本模块的变形例1的剖视图，图5(B)同样是表示变形例2的剖视图。
图6是表示制造工序的变形例的说明图。
图7表示作为实施例2的无线IC器件，(A)是剖视图，(B)是等效电路图，(C)是无线IC元件的剖视图。
图8表示作为实施例3的无线IC器件，(A)是剖视图，(B)是等效电路图。
图9是表示作为实施例4的无线IC器件的剖视图。
图10是表示作为实施例5的无线IC器件的剖视图。
图11是表示作为实施例6的无线IC器件的剖视图。
图12表示作为实施例7的无线IC器件，(A)是剖视图，(B)是表示制造工序的说明图。
图13是表示作为实施例8的无线IC器件的制造工序的说明图。
图14是表示作为实施例8的无线IC器件的制造工序(图13的后续)的说明图。
图15是表示作为实施例9的无线IC器件的制造工序的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明所涉及的无线IC器件及其制造方法的实施例进行说明。另外，对以下说明的各实施例中公共的零部件和部分附加相同的标号，省略其重复说明。
(实施例1、参照图1～图5)
如图1(A)、图1(B)所示，作为实施例1的无线IC器件包括：无线IC元件1；具有中间电极12a、12b的第1基材11；及具有发射电极15a、15b的第2基材16，其中，该无线IC元件1将无线IC芯片5(参照图4)装载于供电电路基板4，并用树脂层3来密封该无线IC芯片5。
如图4所示，无线IC芯片5经由焊球7与内置于供电电路基板4的供电电路(未图示)相连接，在供电电路基板4的表面上设置有输入输出电极2a、2b。该无线IC元件1通过绝缘性粘接层13粘贴在第1基材11上，使得输入输出电极2a、2b与中间电极12a、12b相对。输入输出电极2a、2b和中间电极12a、12b以电容值C1a、C1b进行电容耦合。将无线IC元件1和第1基材11像这样形成一体化后的构件称为基本模块8。
上述第1基材11通过绝缘性粘接层14粘贴在第2基材16上，使得中间电极12a、12b与发射电极15a、15b相对。中间电极12a、12b和发射电极15a、15b以电容值C2a、C2b进行电容耦合。
上述第1基材及第2基材11、16使用PET薄膜、纸等绝缘材料(电介质)。对于各种电极，使用Au、Ag等金属蒸镀膜、涂布膜、或铝箔等金属薄膜。作为粘接层13、14，使用环氧树脂等。此外，无线IC芯片5是包括时钟电路、逻辑电路、存储电路、且存储有所需信息的公知构件，能收发规定的高频信号。
在采用以上结构的无线IC器件中，由发射电极15a、15b接收从未图示的读写器发射来的高频信号(例如UHF频带、HF频带)，使得与发射电极15a、15b进行电容耦合的供电电路(内置于供电电路基板4，未图示)产生谐振，将能量提供给无线IC芯片5。另一方面，从接收信号中取出规定的能量，以此能量作为驱动源，将存储于无线IC芯片5的信息经由供电电路调整到规定频率后，通过上述电容耦合将发送信号传输到发射电极15a、15b，并从发射电极15a、15b发送到读写器。
作为实施例1的无线IC器件的等效电路如图1(C)所示，无线IC元件1和发射电极15a以串联连接的电容值为C1a、C2a的电容进行耦合，无线IC元件1和发射电极15b以串联连接的电容值为C1b、C2b的电容进行耦合。此处，将电容值设定成C1a、C1b＜C2a、C2b，例如，电容值C1a、C1b的合成电容为2pF，电容值C2a、C2b的合成电容为20pF。
在此情况下，无线IC芯片5与发射电极15a、15b之间的电容值C由非常小的电容值C1a、C1b决定。若设C1a、C1b为C1，C2a、C2b为C2，则
C＝C1×C2/(C1+C2)
＝C1/{(C1/C2)+1}，在电容值C1与电容值C2相比为非常小的值的情况下(C2＞＞C1)，由于(C1/C2)的值接近于0，因此，其结果是，电容值C由电容值C1决定。增大电容值C2可通过增大设定中间电极12a、12b与发射电极15a、15b重叠的面积来容易达到。电容值C1a、C1b形成在无线IC元件1的输入输出电极2a、2b与设置于第1基材11的中间电极12a、12b之间。将无线IC元件1装载于第1基材11的工序能利用以往已有的IC的安装装置来高精度地进行，电容值C1(C1a、C1b)基本不会产生偏差。另一方面，电容值C2a、C2b形成在中间电极12a、12b与发射电极15a、15b之间。即使在将第1基材11装载于第2基材16的工序中，因位置精度较差而使电容值C2(C2a、C2b)产生偏差，但该电容值C2(C2a、C2b)也不太影响无线IC元件1与发射电极15a、15b之间的电容值C。因此，能抑制无线IC元件1与发射电极15a、15b之间的电容值C发生偏差，并能抑制阻抗不匹配导致的信号的传输效率下降。另外，C2优选是C1的5～10倍。
此外，在本实施例1中，第2基材16的尺寸大于第1基材11的尺寸。第1基材11包含微小尺寸的无线IC芯片5而构成为小尺寸。通过使第2基材16为大尺寸，能将小尺寸的第1基材11容易地粘贴在第2基材16上。此外，与将无线IC元件1装载于大尺寸的第2基材16的情况相比，能高精度地进行装载。
此外，第1基材11及中间电极12a、12b具有柔性。由此，基本模块8容易进行处理，能将第1基材11容易地粘贴在第2基材16上。此外，优选第2基材16及发射电极15a、15b也具有柔性。这是由于能将无线IC器件本身粘贴于物品的各种形状的表面。
接下来，参照图2及图3，对上述无线IC器件的制造方法进行说明。首先，在作为母材的第1基材11上通过喷墨法、丝网印刷法等形成中间电极12a、12b(参照图2(A))。接下来，在第1基材11上粘贴作为绝缘性粘接层13的双面胶带，以覆盖中间电极12a、12b(参照图2(B))。接下来，在绝缘性粘接层13上的规定部位粘贴无线IC元件1(参照图2(C))。此时，将无线IC元件1高精度地进行粘贴，使得输入输出电极2a、2b与中间电极12a、12b在规定位置相对。
接下来，在第1基材11上粘贴作为绝缘性粘接层14的双面胶带以覆盖无线IC元件1，从而形成基本模块8的集合体(参照图2(D))。接下来，如图3(A)所示，将基本模块8作为一个单位来进行切割，通过粘接层19粘贴在基材薄膜18上(参照图3(B))。接下来，使基材薄膜18正反倒转，将每一基本模块8从基材薄膜18剥离，并将基本模块8通过绝缘性粘接层14粘贴在形成有发射电极15a、15b的第2基材16上(参照图3(C))。此时，虽然将基本模块8粘贴成使得中间电极12a、12b与发射电极15a、15b在规定位置相对，但如上所述，其粘贴位置精度没有太高的严格性要求。
(基本模块8的变形例，参照图5)
上述基本模块8可采用各种形状。其变形例如图5(A)所示。该基本模块8是将输入输出电极2a、2b内置于供电电路基板4的构件，其他结构与图4所示的基本模块8相同。在基本模块8中，输入输出电极2a、2b与中间电极12a、12b通过绝缘性粘接层13及供电电路基板4的电介质层进行电容耦合。
作为变形例2的基本模块8中，如图5(B)所示，省略了供电电路基板，在无线IC芯片5的背面设置输入输出电极2a、2b，该输入输出电极2a、2b通过绝缘性粘接层13与中间电极12a、12b相对并进行电容耦合。
(制造工序的变形例，参照图6)
图2及图3所示的制造方法能进行各种变更。其变形例如图6所示。此处，在图2(D)的工序之后，在绝缘性粘接层14的表面上粘贴覆盖片材20(参照图6(A))。之后，剥离覆盖片材20，将基本模块8粘贴于第2基材16(参照图6(B))。另外，图6(B)所示的工序相当于图3(C)的工序。这样，通过在制造工序的中途预先粘贴覆盖片材20，能防止灰尘等附着于绝缘性粘接层14的表面。另外，覆盖片材20的材质是任意的。
(实施例2、参照图7)
作为实施例2的无线IC器件中，如图7(C)所示，在供电电路基板4的背面设置有一个输入输出电极22，该输入输出电极22与一片中间电极21相对并进行电容耦合。其它结构与上述实施例1相同。本实施例2的等效电路如图7(B)所示，输入输出电极22与中间电极21以电容值C1进行电容耦合，该电容值C 1例如是4pF，中间电极21与发射电极15a、15b之间的电容值C2a、C2b的合成电容例如是20pF。
另外，在本实施例2中，省略了绝缘性粘接层14，无线IC元件1与第2基材16相接触。
(实施例3、参照图8)
作为实施例3的无线IC器件中，如图8(A)所示，在第2基材16上设置了一个发射电极30。此外，一个输入输出电极22与一个中间电极21进行电容耦合，这点与上述实施例2相同。本实施例3的等效电路如图8(B)所示，输入输出电极22与中间电极21以电容值C1进行电容耦合，中间电极21与发射电极30以电容值C2进行耦合。电容值C1例如是3pF，电容值C2例如是20pF。
另外，在本实施例3中，发射电极30可以是大面积(UHF频带用)，或者，也可以是环形形状(HF频带用)。
(实施例4、参照图9)
作为实施例4的无线IC器件中，如图9所示，将无线IC元件1装载于第1基材11，并用绝缘性粘接层41(例如环氧树脂)进行覆盖，在该粘接层41上粘贴中间电极21，以形成基本模块8。然后，将该基本模块8通过绝缘性粘接层42(例如环氧树脂)粘贴于具有发射电极30的第2基材16，以形成无线IC器件。本实施例4中的等效电路与图8(B)相同。
(实施例5、参照图10)
作为实施例5的无线IC器件中，如图10所示，在柔软的绝缘性粘接层43(例如B阶段状的环氧树脂层)中嵌入无线IC元件1，在该粘接层43上粘贴中间电极21，以形成基本模块8。然后，将该基本模块8通过绝缘性粘接层42粘贴于具有发射电极30的第2基材16，以形成无线IC器件。本实施例5中的等效电路与图8(B)相同。另外，在本实施例5中，绝缘性粘接层43起到作为第1基材的作用。
(实施例6、参照图11)
作为实施例6的无线IC器件中，如图11所示，在柔软的绝缘性粘接层43中嵌入无线IC元件1，将该粘接层43粘贴在形成于第1基材11上的中间电极21上，以形成基本模块8。然后，将该基本模块8通过绝缘性粘接层42粘贴于具有发射电极30的第2基材16，以形成无线IC器件。本实施例6中的等效电路与图8(B)相同。
(实施例7、参照图12)
作为实施例7的无线IC器件中，如图12(A)所示，具有基本与上述实施例1相同的结构，省略了绝缘性粘接层14。因而，作为制造工序，在图2(C)的工序之后，立刻将基本模块8作为一个单位来进行切割，并将该基本模块8粘贴在具有发射电极15a、15b的第2基材16上(参照图12(B))。
(实施例8、参照图13及图14)
对作为实施例8的无线IC器件按照其制造工序进行说明。首先，将多个无线IC元件1以规定间隔装载于第1基材11(参照图13(A))，并用绝缘性粘接层41进行覆盖(参照图13(B))。接下来，在绝缘性粘接层41上配置中间电极12a、12b(参照图13(C))。此处，中间电极12a、12b也可以是在粘接层41的整个表面形成电极膜之后，形成规定形状的图案。接下来，在绝缘性粘接层41上设置绝缘性粘接层42，以覆盖中间电极12a、12b(参照图13(D))。接下来，将基本模块8作为一个单位来进行切割，通过粘接层19粘贴在基材薄膜18上(参照图14(A))。接下来，使基材薄膜18正反倒转，将每一基本模块8从基材薄膜18剥离，并将基本模块8粘贴在形成有发射电极15a、15b的第2基材16上(参照图14(B))。
本实施例8的等效电路与图1(C)相同，实施例8的作用效果也与实施例1相同。
(实施例9、参照图15)
对作为实施例9的无线IC器件按照其制造工序进行说明。首先，将多个无线IC元件1以规定间隔嵌入到柔软的绝缘性粘接层43中(参照图15(A)、图15(B))，在该粘接层43上配置中间电极12a、12b(参照图15(C))。接下来，在绝缘性粘接层43上设置绝缘性粘接层42，以覆盖中间电极12a、12b(参照图15(D))。接下来，将基本模块8作为一个单位来进行切割，并将基本模块8粘贴在形成有发射电极15a、15b的第2基材16上(参照图15(E))。
本实施例9的等效电路与图1(C)相同，实施例9的作用效果也与实施例1相同。
(其他实施例)
另外，当然，本发明所涉及的无线IC器件及其制造方法不限于上述实施例，在其要点的范围内可以进行各种变更。
工业上的实用性
如上所述，本发明适用于无线IC器件及其制造方法，特别是在能防止无线IC元件与发射电极的耦合电容的偏差、信号的传输效率高等方面较为优异。
标号说明
2a、2b、22…输入输出电极
4…供电电路基板
5…无线IC芯片
8…基本模块
11…第1基材
12a、12b、21…中间电极
13、14、41、42、43…绝缘性树脂层
15a、15b、30…发射电极
16…第2基材

Claims (9)

1.一种无线IC器件，其特征在于，包括：
无线IC元件，该无线IC元件具有输入输出电极；
第1基材，该第1基材具有中间电极；及
第2基材，该第2基材具有发射电极，
所述中间电极以具有电容值C1的第1电容器与所述输入输出电极进行电容耦合，
所述发射电极以具有电容值C2的第2电容器与所述中间电极进行电容耦合，
所述第1电容器与所述第2电容器串联连接于所述无线IC元件与所述发射电极之间，
所述电容值C2大于所述电容值C1。
2.如权利要求1所述的无线IC器件，其特征在于，
所述无线IC元件通过绝缘性粘接层粘贴于所述第1基材，使得所述输入输出电极与所述中间电极相对。
3.如权利要求1或2所述的无线IC器件，其特征在于，
所述第1基材通过绝缘性粘接层粘贴于所述第2基材，使得所述中间电极与所述发射电极相对。
4.如权利要求1或2的任一项所述的无线IC器件，其特征在于，
所述第1基材装载于所述第2基材，利用第1基材和第2基材夹持所述无线IC元件。
5.如权利要求4所述的无线IC器件，其特征在于，
所述无线IC元件通过绝缘性粘接层与所述第2基材相接触。
6.如权利要求1或2或5所述的无线IC器件，其特征在于，
所述第2基材的尺寸大于所述第1基材的尺寸。
7.如权利要求1或2或5所述的无线IC器件，其特征在于，
所述第1基材及所述中间电极具有柔性。
8.如权利要求1或2或5所述的无线IC器件，其特征在于，
所述无线IC元件包括无线IC芯片和供电电路基板，所述输入输出电极设置于所述供电电路基板的表面或内部。
9.一种无线IC器件的制造方法，其特征在于，包括：
将具有输入输出电极的无线IC元件装载于具有中间电极的第1基材、使所述输入输出电极和所述中间电极以具有电容值C1的第1电容器进行电容耦合的工序；
将装载有所述无线IC元件的第1基材装载于具有发射电极的第2基材、使所述中间电极和所述发射电极以具有电容值C2的第2电容器进行电容耦合的工序；及
将所述第1电容器与所述第2电容器串联连接于所述无线IC元件与所述发射电极之间的工序，
所述电容值C2大于所述电容值C1。
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