JP2007264696A - Noncontact data carrier and noncontact data carrier wiring substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基材にアンテナパターンを有するアンテナ回路部とICチップとを備え、非接触型データキャリア装置に用いられる非接触式データキャリアに関する。 The present invention relates to a non-contact type data carrier used in a non-contact type data carrier device, which includes an antenna circuit part having an antenna pattern on a base material and an IC chip.
情報の機密性の面からICカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置(リーダライタ)と接触せずに情報の授受を行う非接触型のICカードが提案され、中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが実用化されつつある。
そして、このような中、データを搭載したICチップを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のICタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
In recent years, IC cards have been gradually spread from the aspect of information confidentiality, and in recent years, non-contact type IC cards that exchange information without contacting a reader / writer have been proposed. A system in which signal exchange with an apparatus or signal exchange and power supply is performed by electromagnetic waves is being put into practical use.
Under such circumstances, various types of non-contact IC tags in the form of sheets or bills, in which an IC chip carrying data is connected to an antenna coil, have recently been proposed and attached to products, packaging boxes, etc. for shoplifting. It has come to be used for prevention, logistics system, product management, etc.
このような、非接触型のICカード、非接触型のICタグに用いられる非接触式データキャリアは、特定の周波数に同調する共振回路を内蔵している。
しかし、そのICチップの容量にばらつきがあり、非接触式データキャリアにおいては、所望の特定周波数から共振周波数がずれることがあり、これが問題となっていた。
尚、ここで言う、非接触式データキャリアとは、基材にアンテナ回路部とICチップとを有する部品の総称であり、非接触型のICカード、非接触型のICタグ等の非接触式データキャリアを用いてデータキャリアとして実際に使用する際の形態のものを、総称して非接触型データキャリア装置と言う。
Such a non-contact type data carrier used for a non-contact type IC card and a non-contact type IC tag incorporates a resonance circuit that is tuned to a specific frequency.
However, there is a variation in the capacity of the IC chip, and in a non-contact type data carrier, the resonance frequency may deviate from a desired specific frequency, which is a problem.
The non-contact type data carrier referred to here is a general term for parts having an antenna circuit part and an IC chip on a base material, and is a non-contact type such as a non-contact type IC card and a non-contact type IC tag. A configuration in which the data carrier is actually used as a data carrier is collectively referred to as a non-contact type data carrier device.
このため、非接触式データキャリアの共振回路を構成するアンテナ回路部のインダクタンス値を変えて、共振周波数を調整する方法が提案されている。
例えば、アンテナコイルを切断することによりインダクタンス値を調整する方法は、特開2000−285214号公報(特許文献1)にて開示されている。
しかし、この方法の場合、切断を行うため、手間がかかり、工程数も増えた。
また、アンテナコイルの切断を行わず、ICチップを実装する位置を変えることによりインダクタンス値を調整する方法は、特開2005−33587号公報(特許文献2)に開示されている。
しかし、ICチップを搭載する領域を複数設けるための面積が必要となり、これは10mm角以下の小型のタグを実現する妨げとなる。
For example, a method for adjusting an inductance value by cutting an antenna coil is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-285214 (Patent Document 1).
However, in the case of this method, since the cutting is performed, it takes time and the number of processes is increased.
A method for adjusting the inductance value by changing the position where the IC chip is mounted without cutting the antenna coil is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-33587 (Patent Document 2).
However, an area for providing a plurality of regions for mounting IC chips is required, which hinders the realization of a small tag of 10 mm square or less.
また、その小型化から、多層の配線基板にアンテナ回路部を形成した非接触式データキャリアが特開2004−206736号公報(特許文献3)にて開示されているが、この場合、新規にアンテナ回路部を試作する段階では、所望の動作周波数となるアンテナ回路部を得るために、複数のアンテナ回路部を作製していた。
このため、試作段階で手間がかかり、コスト高となっていた。
For this reason, it took time and effort at the prototype stage, and the cost was high.
上記のように、非接触型データキャリア装置に用いられる非接触式データキャリアにおいては、そのICチップの容量にばらつきがあり、所望の特定周波数から共振周波数がずれることがあり、これを簡単に調整できる方法が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、所望の周波数で共振するインピーダンスに合わせてアンテナ回路のインピーダンス調整あるいはインピーダンス選択ができる非接触式データキャリア用配線基材を提供しようとするものであり、更に、このような非接触式データキャリア用配線基材を用いて、インピーダンス調整あるいはインピーダンス選択がなされた非接触式データキャリアを提供しようとするものである。
As described above, in the non-contact type data carrier used in the non-contact type data carrier device, the capacity of the IC chip varies, and the resonance frequency may deviate from a desired specific frequency. This can be easily adjusted. There was a need for a way to do it.
The present invention corresponds to this, and an object of the present invention is to provide a non-contact data carrier wiring substrate capable of adjusting the impedance of an antenna circuit or selecting an impedance in accordance with an impedance that resonates at a desired frequency. An object of the present invention is to provide a non-contact type data carrier whose impedance is adjusted or selected using such a non-contact type data carrier wiring substrate.
本発明の非接触式データキャリアは、非接触型データキャリア装置に用いられる非接触式データキャリアであって、絶縁性の基材にアンテナパターンを含むアンテナ回路を有する配線基材とICチップとを備え、前記ICチップを、その1対の接続用端子を外側にして、前記配線基材の一面側に配し、且つ、該ICチップの1対の接続用端子の1方あるいは両方の各接続用端子に対応して、それぞれ、前記アンテナパターンに電気的に接続している接続用パッドを、該配線基材の該ICチップ搭載側に、複数、該アンテナパターンの異なる箇所に接続して配しており、所望の周波数で共振するインピーダンスに合わせて、前記ICチップの接続用端子と前記アンテナパターンの所定の接続用パッドとをワイヤボンディング接続して、あるいはまた、これに加えて更に前記アンテナパターンの所定の接続用パッド同士をワイヤボンディング接続して、前記アンテナ回路を形成していることを特徴とするものである。
そして、上記の非接触式データキャリアであって、前記ICチップの一対の接続用端子部の両方の各接続用端子部に対応して、それぞれ、接続用パッドを、複数、設けていることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかの非接触式データキャリアであって、前記配線基材は、アンテナパターンを多層にして配設した多層配線基板であることを特徴とするものである。
尚、ここで、アンテナパターンとは、アンテナとして機能する回路部分を言い、所望の周波数を13.56MHzとして共振する場合はコイル状になりアンテナコイルとも呼ばれるが、例えば860〜960MHz帯、2.45GHz帯等、その他の周波数においては必ずしもコイル状とならない。
A non-contact type data carrier according to the present invention is a non-contact type data carrier used in a non-contact type data carrier device, and includes a wiring substrate having an antenna circuit including an antenna pattern on an insulating substrate and an IC chip. The IC chip is arranged on one side of the wiring substrate with the pair of connection terminals outside, and one or both of the pair of connection terminals of the IC chip are connected to each other. Corresponding to the terminals for connection, a plurality of connection pads electrically connected to the antenna pattern are connected to the IC chip mounting side of the wiring substrate and connected to different locations of the antenna pattern. In accordance with the impedance that resonates at a desired frequency, the connection terminal of the IC chip and the predetermined connection pad of the antenna pattern are connected by wire bonding, or And, further the predetermined connection pad between the antenna pattern by wire bonding connection in addition to this, characterized in that forming the antenna circuit.
And it is said non-contact-type data carrier, Comprising: Corresponding to each connection terminal part of both of a pair of connection terminal parts of the said IC chip, it is provided with several connection pads, respectively. It is a feature.
In any one of the non-contact type data carriers, the wiring substrate is a multilayer wiring board in which antenna patterns are arranged in multiple layers.
Here, the antenna pattern refers to a circuit portion that functions as an antenna, and when it resonates at a desired frequency of 13.56 MHz, it is coiled and is also referred to as an antenna coil. For example, the 860-960 MHz band, 2.45 GHz It is not necessarily coiled at other frequencies such as bands.
本発明の非接触式データキャリア用配線基材は、絶縁性の基材にアンテナパターンを含むアンテナ回路を有する配線基材で、且つ、該配線基材の一面側に、ICチップを、その1対の接続用端子を外側にして、配し、該1対の接続用端子の各接続用端子と前記アンテナパターンとをワイヤボンディング接続により電気的に接続する方式の非接触式データキャリアに用いられる、非接触式データキャリア用の配線基材であって、搭載するICチップの1対の接続用端子の1方あるいは両方の各接続用端子に対応して、それぞれ、アンテナパターンに電気的に接続している、前記ワイヤボンディング接続用の接続用パッドを、該配線基材の該ICチップ搭載側に、複数、該アンテナパターンの異なる箇所に接続して配していることを特徴とするものである。
そして、上記の非接触式データキャリア用配線基材であって、搭載するICチップの一対の接続用端子部の両方の各接続用端子部に対応して、それぞれ、接続用パッドを、複数、設けていることを特徴とするものである。
そして上記いずれかの非接触式データキャリア用配線基材であって、アンテナパターンを多層にして配設した多層配線基板であることを特徴とするものである。
The wiring base material for a non-contact type data carrier of the present invention is a wiring base material having an antenna circuit including an antenna pattern on an insulating base material, and an IC chip is placed on one side of the wiring base material. Used for a non-contact type data carrier of a type in which a pair of connection terminals are arranged outside and each connection terminal of the pair of connection terminals and the antenna pattern are electrically connected by wire bonding connection. A wiring substrate for a non-contact data carrier, which is electrically connected to an antenna pattern corresponding to one or both of the connection terminals of a pair of IC chips to be mounted. A plurality of connection pads for wire bonding connection are provided on the side of the wiring substrate on the IC chip mounting side and connected to different locations of the antenna pattern. It is.
And it is the above-mentioned non-contact type data carrier wiring substrate, corresponding to each of the connection terminal portions of both of the pair of connection terminal portions of the IC chip to be mounted, respectively, a plurality of connection pads, It is provided.
And any one of the above non-contact type data carrier wiring base materials, characterized in that it is a multilayer wiring board in which antenna patterns are arranged in multiple layers.
(作用)
本発明の非接触式データキャリアは、このような構成にすることより、ICチップの接続用端子と配線基材の接続用パッドとのワイヤボンディングの仕方により、あるいはまた、これに加えて配線基材の接続用パッド同士のワイヤボンディングの仕方により、所望の周波数で共振するインピーダンスに合わせてアンテナ回路のインピーダンス調整あるいはインピーダンス選択がなされた非接触式データキャリアの提供を可能としている。
詳しくは、絶縁性の基材にアンテナパターンを含むアンテナ回路を有する配線基材とICチップとを備え、前記ICチップを、その1対の接続用端子を外側にして、前記配線基材の一面側に配し、且つ、該ICチップの1対の接続用端子の1方あるいは両方の各接続用端子に対応して、それぞれ、前記アンテナパターンに電気的に接続している接続用パッドを、該配線基材の該ICチップ搭載側に、複数、該アンテナパターンの異なる箇所に接続して配しており、所望の周波数で共振するインピーダンスに合わせて、前記ICチップの接続用端子と前記アンテナパターンの所定の接続用パッドとをワイヤボンディング接続して、あるいはまた、これに加えて更に前記アンテナパターンの所定の接続用パッド同士をワイヤボンディング接続して、前記アンテナ回路を形成していることにより、これを達成している。
具体的には、ICチップの一対の接続用端子部の両方の各接続用端子部に対応して、それぞれ、接続用パッドを、複数、設けている、請求項2の発明の形態が挙げられる。
この場合は、ICチップの一対の接続用端子部の、一方の接続用端子部に対応して、接続用パッドを、複数、設けている形態に比べ、ワイヤボンディングの仕方により、選択されるインピーダンス調整、インピーダンス選択の自由度が大きくなる。
また、前記配線基材は、アンテナパターンを多層にして配設した多層配線基板である、請求項3の発明の形態の場合、特に、ワイヤボンディングの仕方により、選択されるインピーダンスの幅、自由度を大きくできる。
尚、この形態の場合、非接触式データキャリアのサイズをより小さくできる。
例えば、4層で5.5mm四角領域サイズ、8層で3mm×6mm四角領域サイズになる。
(Function)
The non-contact type data carrier according to the present invention has such a configuration, so that the wiring substrate can be connected to the connection terminal of the IC chip and the connection pad of the wiring base material in addition to or in addition to the wiring substrate. It is possible to provide a non-contact type data carrier in which the impedance of the antenna circuit is adjusted or the impedance is selected in accordance with the impedance that resonates at a desired frequency depending on the method of wire bonding between the connection pads of the material.
Specifically, the wiring substrate having an antenna circuit including an antenna pattern on an insulating substrate and an IC chip are provided, and the IC chip is arranged on one side of the wiring substrate with a pair of connection terminals outside. A connection pad electrically connected to the antenna pattern, corresponding to each of the connection terminals of one or both of the pair of connection terminals of the IC chip, A plurality of IC chip mounting sides of the wiring substrate are connected to different locations of the antenna pattern, and the connection terminals of the IC chip and the antenna are matched to the impedance that resonates at a desired frequency. Connect the predetermined connection pads of the pattern by wire bonding, or in addition to this, connect the predetermined connection pads of the antenna pattern by wire bonding. By forming the antenna circuit, which achieves this.
Specifically, the form of the invention of
In this case, the impedance selected by the method of wire bonding compared to the configuration in which a plurality of connection pads are provided corresponding to one of the connection terminal portions of the pair of connection terminal portions of the IC chip. The degree of freedom for adjustment and impedance selection increases.
Further, in the case of the form of the invention of
In this embodiment, the size of the non-contact data carrier can be further reduced.
For example, a 4-layer has a 5.5 mm square area size, and an 8-layer has a 3 mm × 6 mm square area size.
本発明の非接触式データキャリア用配線基材は、このような構成にすることより、非接触式データキャリアに供せられる場合に、所望の周波数で共振するインピーダンスに合わせてアンテナ回路のインピーダンス調整あるいはインピーダンス選択ができるものとしている。
搭載するICチップの一対の接続用端子部の両方の各接続用端子部に対応して、それぞれ、接続用パッドを、複数、設けている、請求項5の形態にすることにより、非接触式データキャリアに供せられる場合に、ICチップの一対の接続用端子部の、一方の接続用端子部に対応して、接続用パッドを、複数、設けている形態に比べ、ワイヤボンディングの仕方により、選択されるインピーダンス調整、インピーダンス選択の自由度が大きくなる。
また、配線基材は、アンテナパターンを多層にして配設した多層配線基板である、請求項6の形態にすることにより、非接触式データキャリアに供せられる場合に、特に、ワイヤボンディングの仕方により、選択されるインピーダンスの幅、自由度を大きくでき、結果、異なったICチップにも適用可能な汎用性の高いものとできる。
The non-contact type data carrier wiring substrate according to the present invention is configured in this manner, so that when it is used in a non-contact type data carrier, the impedance adjustment of the antenna circuit is adjusted to the impedance that resonates at a desired frequency. Alternatively, impedance selection is possible.
A plurality of connection pads are provided corresponding to each of the connection terminal portions of both of the pair of connection terminal portions of the IC chip to be mounted. Compared to the case of providing a plurality of connection pads corresponding to one of the connection terminal portions of a pair of connection terminal portions of the IC chip when used for a data carrier, the wire bonding method is different The degree of freedom of impedance adjustment and impedance selection to be selected increases.
Further, when the wiring substrate is a multilayer wiring board in which antenna patterns are arranged in multiple layers, the wiring substrate is provided with a non-contact type data carrier, particularly in the manner of wire bonding. Thus, the width and the degree of freedom of the selected impedance can be increased, and as a result, the versatility can be applied to different IC chips.
本発明は、上記のように、非接触式データキャリアに供せられる場合に、所望の周波数で共振するインピーダンスに合わせてアンテナ回路のインピーダンス調整あるいはインピーダンス選択ができる非接触式データキャリア用配線基材の提供を可能とした。
同時に、このような非接触式データキャリア用配線基材を用いて、インピーダンス調整あるいはインピーダンス選択がなされた非接触式データキャリアの提供を可能とした。
As described above, the present invention provides a non-contact type data carrier wiring substrate capable of adjusting an impedance of an antenna circuit or selecting an impedance in accordance with an impedance that resonates at a desired frequency when used in a non-contact type data carrier. It was possible to provide.
At the same time, using such a non-contact type data carrier wiring substrate, it is possible to provide a non-contact type data carrier in which impedance adjustment or impedance selection is made.
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1(a)〜図1(c)は、それぞれ、本発明の非接触式データキャリアの実施の形態の1例の概略図で、図2は図1(a)に対応する回路構成を分かり易く簡略化して示した図で、図3(a)、図3(b)は、それぞれ、2層配線基板を用いた本発明の非接触式データキャリアの実施の形態の1例の、1層目の配線層、2層目の配線層を示した平面図で、図3(c)は1層目の配線層と2層目の配線層の位置関係、接続を分かり易く、分離して、示した図で、図4(a)、図4(b)、図4(c)、図4(d)は、それぞれ、4層配線基板を用いた本発明の非接触式データキャリアの実施の形態の1例の、1層目の配線層、2層目の配線層3層目の配線層、4層目の配線層を示した平面図で、図5は図4に示す1層目の配線層〜4層目の配線層の位置関係、接続を分かり易く、分離して、示した図である。
尚、ここでは半導体チップ搭載側から1層目の配線層、2層目の配線層・・・としている。
図1〜図5中、10、10A、10Bは非接触式データキャリア、15は(非接触式データキャリアの)配線基板、20はアンテナコイル、21〜26は接続用パッド(端子とも言う)、30は基材(樹脂基材とも言う)、40、40A、40BはICチップ、41、42は接続用端子、41a、42aは接続用端子、41b、42bは接続用端子、50は接続用回路部、51、52は表裏接続部、61〜65はボンデイングワイヤ、111は1層目の配線層、112は2層目の配線層、120はアンテナコイル、121〜126は接続用パッド(端子とも言う)、130は基材(樹脂基材とも言う)、140はICチップ、141、142は接続用端子、151〜154は接続部、150、150Aは接続用回路部、161、162はボンデイングワイヤ、211は1層目の配線層、212は2層目の配線層、213は3層目の配線層、214は4層目の配線層、220はアンテナコイル、221〜223は接続用パッド(端子とも言う)、230は基材(樹脂基材とも言う)、240はICチップ、241、242は接続用端子、251、251a、252、252a、253、253a、254、254a、255、255aは接続部である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A to FIG. 1C are schematic views of examples of embodiments of the contactless data carrier of the present invention, respectively. FIG. 2 shows a circuit configuration corresponding to FIG. FIGS. 3 (a) and 3 (b) are diagrams illustrating the non-contact type data carrier according to the present invention using a two-layer wiring board. FIG. 3C is a plan view showing the second wiring layer and the second wiring layer. FIG. 3C is an easy-to-understand description of the positional relationship and connection between the first wiring layer and the second wiring layer. 4 (a), 4 (b), 4 (c), and 4 (d) are diagrams showing the implementation of the non-contact data carrier of the present invention using a four-layer wiring board, respectively. FIG. 5 is a plan view showing a first wiring layer, a second wiring layer, a third wiring layer, a fourth wiring layer, and a fourth wiring layer of FIG. Wiring layer to 4th layer Positional relationship of the layers, clarity of connection, separated, illustrates.
Here, the first wiring layer, the second wiring layer,... From the semiconductor chip mounting side are used.
1 to 5, 10, 10 </ b> A, and 10 </ b> B are non-contact data carriers, 15 is a wiring board (of a non-contact data carrier), 20 is an antenna coil, 21 to 26 are connection pads (also referred to as terminals), 30 is a substrate (also referred to as a resin substrate), 40, 40A and 40B are IC chips, 41 and 42 are connection terminals, 41a and 42a are connection terminals, 41b and 42b are connection terminals, and 50 is a connection circuit. , 51 and 52 are front and back connection portions, 61 to 65 are bonding wires, 111 is a first wiring layer, 112 is a second wiring layer, 120 is an antenna coil, and 121 to 126 are connection pads (both terminals) , 130 is a base material (also referred to as a resin base material), 140 is an IC chip, 141 and 142 are connection terminals, 151 to 154 are connection parts, 150 and 150A are connection circuit parts, and 161 and 162 are Bonn. Ing wire, 211 is the first wiring layer, 212 is the second wiring layer, 213 is the third wiring layer, 214 is the fourth wiring layer, 220 is the antenna coil, and 221 to 223 are for connection Pads (also referred to as terminals), 230 a base material (also referred to as a resin base material), 240 an IC chip, 241, 242 connection terminals, 251, 251a, 252, 252a, 253, 253a, 254, 254a, 255, 255a is a connection part.
はじめに、本発明の非接触式データキャリアの実施の形態の1例を図1に基づいて説明する。
図1(a)に示す非接触式データキャリア10は、非接触型データキャリア装置に用いられる非接触式データキャリアで、絶縁性の樹脂基材30にアンテナコイル20、接続部51、52、端子部21〜26を含むアンテナ回路を有する配線基板15とICチップ40とを備えたもので、ICチップ40を、配線基板15の一面側に、アンテナコイル20と電気的に接続するための1対の接続用端子41、42を外側にして、配し、且つ、該ICチップ40の接続用端子部41に対応して、ワイヤボンディング接続用の、アンテナコイル20に電気的に接続している3つの接続用パッド21〜23を、また、接続用端子部42に対応して、ワイヤボンディング接続用の、アンテナコイル20に電気的に接続している3つの接続用パッド24〜26を、該配線基板の該ICチップ搭載側に、アンテナコイル20の異なる箇所に接続して配している。
図1(a)に示す非接触式データキャリア10は、所望の周波数13.56MHzにおける共振のためのインピーダンスに合わせて、ワイヤボンディングにて、ICチップ40の接続用端子部41とアンテナコイル20の接続用パッド21とを、また、接続用端子部42と接続用パッド24とを電気的に接続して、アンテナ回路を形成している。
First, an example of an embodiment of a contactless data carrier according to the present invention will be described with reference to FIG.
A non-contact
The non-contact
図1(a)に示す非接触式データキャリア10は、先にも述べたように、基材30の一面にアンテナコイル20を配しており、アンテナコイル20の両端の接続部51、52は他方面側へ電気的に通じる導通部で、接続部51と接続部52とは該他方の面に配した接続用回路部50により電気的に接続している。
この回路全体を簡略化して示したのが図2であるが、ICチップ40の接続用端子41、42と接続用パッド21、24との、このようなワイヤボンディング接続にて、所望の周波数13.56MHzで共振するインピーダンスを得ている。
ここでは、このワイヤボンディング接続がアンテナ回路のインピーダンス、特にインダクタンス分を最大とする接続の仕方である。
As described above, the non-contact
FIG. 2 shows the entire circuit in a simplified manner, but the desired frequency 13 is obtained by such wire bonding connection between the
Here, this wire bonding connection is a connection method that maximizes the impedance of the antenna circuit, particularly the inductance.
図1(b)に示す非接触式データキャリア10Aは、図1(a)に示す配線基板と全く同じ配線基板を用いたもので、図1(a)に示す非接触式データキャリア10とはICチップを異とし、ICチップ10Aは、図1(a)に示すICチップ40に比べて、その内部インピーダンスを若干大とするものである。
このため、所望の周波数13.56MHzで共振するように、図1(b)に示すように、ICチップ40Aの接続用端子41a、42aと接続用パッド21、24とをワイヤボンディング接続し、更に、接続用パッド21と接続用パッド22とをワイヤボンディング接続している。
このようにすることにより、アンテナコイルの回路としてのインピーダンスを実質的に調整している。(図2参照)
図1(c)に示す非接触式データキャリア10Bも、図1(a)に示す配線基板と全く同じ配線基板を用いたもので、図1(a)、図1(b)に示す非接触式データキャリア10とはICチップを異とし、ICチップ10Bは、図1(b)に示すICチップ40Aに比べて、更にその内部インピーダンスを若干大とするものである。
このため、所望の周波数13.56MHzで共振するように、図1(c)に示すように、ICチップ40Bの接続用端子41b、42bと接続用パッド21、24とをワイヤボンディング接続し、また接続用パッド21と接続用パッド22とをワイヤボンディング接続し、更に、接続用パッド22と接続用パッド23とを、また、接続用パッド24と接続用パッド25とをワイヤボンディング接続している。
このようにすることにより、アンテナコイルの回路としてのインピーダンスを実質的に調整している。(図2参照)
このように、各非接触式データキャリア10、10A、10Bは、それぞれ、使用するICチップにより内部若干インピーダンスが異なるため、これに合わせて、ワイヤボンディング接続の仕方を変えて接続されている。
尚、接続方法は上記に限定されない。
例えば、接続用端子41と接続用パッド23とを接続し、また、接続用端子42と接続用パッド26とを接続しただけの形態等も挙げられる。
The non-contact type data carrier 10A shown in FIG. 1 (b) uses the same wiring board as the wiring board shown in FIG. 1 (a). The non-contact
Therefore, as shown in FIG. 1B, the
By doing so, the impedance of the antenna coil as a circuit is substantially adjusted. (See Figure 2)
The non-contact type data carrier 10B shown in FIG. 1C also uses the same wiring board as the wiring board shown in FIG. 1A, and the non-contact type data carrier 10B shown in FIG. 1A and FIG. The IC chip is different from the
Therefore, as shown in FIG. 1C, the connection terminals 41b and 42b of the
By doing so, the impedance of the antenna coil as a circuit is substantially adjusted. (See Figure 2)
Thus, the
The connection method is not limited to the above.
For example, a configuration in which the
ここでは、非接触式データキャリア10(10A、10B)は全体が剛性を有し、平面形状を維持できることが好ましく、基材30としては、ガラエポ、紙フェノールなど、硬い絶縁基板が好ましく挙げられるが、この他にポリエチレンテレフタレートや、ポリイミド等の可とう性を有した基材も適用できる。
配線基板15は、例えば、厚さ0.1mmのガラエポ、紙フェノール等からなる硬質の絶縁基板を基材30とし、その片面に厚さ18μmの銅箔が積層された、片面銅張り基板を用い、フォトエッチング法により所望の形状のアンテナコイル20、接続用パッド21〜26等をエッチング形成される。
また、接続部51、52は、表裏を貫通する貫通孔部に導電性物を配して、表裏を導通して形成され、更に接続用回路部50にて電気的に接続されているが、接続はこれに限定されない。
表面のICチップ10、ボンディングワイヤ61、62、アンテナコイル20は、図示していないソルダーレジストおよび封止用樹脂によりカバーされ保護されている。
アンテナコイルの線幅は約80μm、線間幅が約70μm、線厚は約18μmで、公知の、フォトエッチング法により形成される。
ICチップ10は、ROM、RAM、ロジック回路、CPUから主に構成されている。 ICチップ10としては、フィリップス社のI−CODE SLIチップや、インフィニオンテクノロジー社のmy−dチップ等、13.56MHz帯のRFIDタグ用のチップとして市場で入手可能なものを、用途に合わせて適宜用いる。
Here, the non-contact type data carrier 10 (10A, 10B) is preferably rigid as a whole and can maintain a planar shape, and the substrate 30 is preferably a hard insulating substrate such as glass epoxy or paper phenol. In addition, a flexible base material such as polyethylene terephthalate or polyimide can also be applied.
For example, the wiring substrate 15 is a single-sided copper-clad substrate in which a hard insulating substrate made of glass epoxy, paper phenol, or the like having a thickness of 0.1 mm is used as the base material 30 and a copper foil having a thickness of 18 μm is laminated on one side. Then, the
In addition, the connection parts 51 and 52 are formed by arranging a conductive material in the through-hole part that penetrates the front and back, and conducting the front and back, and are further electrically connected by the connection circuit part 50. The connection is not limited to this.
The
The antenna coil has a line width of about 80 μm, a line width of about 70 μm, and a line thickness of about 18 μm, and is formed by a known photoetching method.
The
次に、2層配線基板を用いた本発明の非接触式データキャリアの実施の形態の1例を、図3に基づいて説明する。
本例は、配線基板として、アンテナコイルを2層にして配設した多層配線基板を用いたもので、絶縁性の樹脂基材130にアンテナコイル120、接続部151〜154、端子部121〜126を含む2層のアンテナ回路を有する配線基板と、ICチップ40とを備えたもので、図1に示した各例と同様に、ICチップ140を、配線基板の一面側に、アンテナコイル120と電気的に接続するための1対の接続用端子141、142を外側にして、配し、且つ、該ICチップ140の両方の接続用端子部141、142に対応して、ワイヤボンディング接続用の、アンテナコイル120に電気的に接続している6つの接続用パッド121〜126を、該配線基板の該ICチップ搭載側に、アンテナコイル20の異なる箇所に接続して配している。
本例の場合も、所望の周波数13.56MHzで共振するインピーダンスに合わせて、ワイヤボンディングにて、ICチップ140の接続用端子部141とアンテナコイル120の接続用パッド122とを、また、接続用端子部142と接続用パッド126とを電気的に接続して、アンテナ回路を形成している。
そして、図3(c)に示すように、1層目の配線層の接続部151と2層目の配線層の接続部153とを、また、1層目の配線層の接続部152と2層目の配線層の接続部154とを、それぞれ、電気的に接続している。
このようにワイヤボンディング接続して、所望の周波数13.56MHzで共振するようにインピーダンスを合わせている。
ワイヤボンディング接続の仕方によりアンテナ回路のインピーダンスが変わることは、図1の各例と説明で述べたことと同じで、本例の場合も、用いるICチップ140に合わせた接続を選択している。
内部インピーダンスが異なるICチップを用いた場合には、これに合わせた接続を行う。
Next, an example of an embodiment of a non-contact type data carrier of the present invention using a two-layer wiring board will be described with reference to FIG.
In this example, a multilayer wiring board in which antenna coils are arranged in two layers is used as a wiring board, and an antenna coil 120,
Also in this example, the connection terminal portion 141 of the
Then, as shown in FIG. 3C, the
In this way, the wire bonding connection is used, and the impedance is adjusted so as to resonate at a desired frequency of 13.56 MHz.
The change in the impedance of the antenna circuit depending on the method of wire bonding connection is the same as that described in each example of FIG. 1 and the description, and also in this example, the connection according to the
When IC chips having different internal impedances are used, connection according to this is performed.
本例における配線基板としては、例えば、各基材130の表面にアンテナコイルの一部を形成した基材を積層した積層配線基材に設けられた、スルーホールまたはビアを介して、各層を電気的に接続してアンテナ回路部としたものが挙げられる。
そして、積層された該配線基板の表面部にICチップ140を搭載し、且つ、アンテナコイル120と電気的に接続して本例の非接触式データキャリアを形成する。
形成される非接触式データキャリアとしては、全体が剛性を有し、平面形状を維持できるものである。
アンテナコイル120は、ここでは、各層の巻回数が9回程度、2層の渦巻き状である。
尚、表面のICチップ140、ボンディングワイヤ161、162、アンテナコイル120は、図示していないソルダーレジストおよび封止樹脂によりカバーされ保護されている。
アンテナコイル120の線幅は約80μm、線間幅が約70μm、線厚は約18μmで、公知の、アディティブ法やセミアデティブ法等により、このような積層構造で形成できる。
ICチップ140は、ROM、RAM、ロジック回路、CPUから主に構成されている。
ICチップ140としては、フィリップス社のI−CODE SLIチップや、インフィニオンテクノロジー社のmy−dチップ等、13.56MHz帯のRFIDタグ用のチップとして市場で入手可能なものを、用途に合わせて適宜用いる。
また、配線基板の基材130としては、例えば、各層を、厚さ0.1mmのガラエポ、フェノール等からなる硬質の絶縁基板を基材とし、その片面に厚さ18μmの銅箔が積層された、片面銅張り基板を用いて、それぞれ、フォトエッチング法を用いて所望の形状のアンテナコイル120をエッチング形成し、各層を絶縁性接着層を介して、加熱加圧して積層し、更に、スルホールを形成して、作製する。
As a wiring board in this example, for example, each layer is electrically connected through a through-hole or a via provided in a laminated wiring substrate in which a substrate in which a part of an antenna coil is formed is laminated on the surface of each
Then, the
The formed non-contact type data carrier has rigidity as a whole and can maintain a planar shape.
Here, the antenna coil 120 has a two-layer spiral shape in which the number of turns of each layer is about nine.
The
The antenna coil 120 has a line width of about 80 μm, a line width of about 70 μm, and a line thickness of about 18 μm. The antenna coil 120 can be formed in such a laminated structure by a known additive method or semi-additive method.
The
As the
In addition, as the
また、4層配線基板を用いた本発明の非接触式データキャリアの実施の形態の1例を、図4に基づいて説明する。
本例は、配線基板として、アンテナコイルを4層にして配設した多層配線基板を用いたもので、絶縁性の樹脂基材230にアンテナコイル220、接続部251、251a、252、252a、253、253a、254.254a、255.255a、端子部221〜223を含むアンテナ回路を有する4層の配線基板と、ICチップ40とを備えたもので、図1に示した各例と同様に、ICチップ240を、配線基板の一面側に、アンテナコイル220と電気的に接続するための1対の接続用端子241、242を外側にして、配し、且つ、該ICチップ240の両方の接続用端子部241、242に対応して、ワイヤボンディング接続用の、アンテナコイル220に電気的に接続している3つの接続用パッド221〜223を、該配線基板の該ICチップ搭載側に、アンテナコイル220の異なる箇所に接続して配している。
本例の場合も、所望の周波数13.56MHzで共振するインピーダンスに合わせて、ワイヤボンディングにて、ICチップ240の接続用端子部241とアンテナコイル220の接続用パッド221とを、また、接続用端子部242と接続用パッド222とを電気的に接続して、アンテナ回路を形成している。
そして、図5に示すように、1層目の配線層の接続部251と2層目の配線層の接続部251aとを、また、1層目の配線層の接続部252と2層目の配線層の接続部252aとを、また、1層目の配線層の接続部253と4層目の配線層の接続部253a、また、2層目の配線層の接続部254と3層目の配線層の接続部254a、また、3層目の配線層の接続部255と4層目の配線層の接続部255aそれぞれ、電気的に接続している。 本例の場合も、このようにワイヤボンディング接続して、所望の周波数13.56MHzで共振するようにインピーダンスを合わせている。
ワイヤボンディング接続の仕方によりアンテナ回路のインピーダンスが変わることは、図1の各例と説明で述べたことと同じで、本例の場合も、用いるICチップ140に合わせた接続を選択し、内部インピーダンスが異なるICチップを用いた場合には、これに合わせた接続を行うが、本例の場合には、図1や図2に示す例と異なり、選択するインピーダンスの差を大きなものとできる。
したがって、同じ配線基板で、あらかじめ内部インピーダンスが大きく異なる2種のICチップに対して汎用的な使用を行う場合に適している。
An example of an embodiment of the non-contact type data carrier of the present invention using a four-layer wiring board will be described with reference to FIG.
In this example, a multilayer wiring board having four layers of antenna coils is used as the wiring board. The
Also in this example, the
Then, as shown in FIG. 5, the
The impedance of the antenna circuit varies depending on the wire bonding connection method, which is the same as described in each example and description of FIG. 1. In this example, too, the connection according to the
Therefore, it is suitable for general-purpose use with respect to two types of IC chips having greatly different internal impedances on the same wiring board.
本発明は、上記例の非接触式データキャリア、それに用いられる配線基材に限定されない。
例えば、コイルに直列にコンデンサを接続しておき、接続の仕方により、インダクタンス成分の他に容量分を変化させて、インピーダンスを調整ないし選択できるようにした形態の配線基板や、該配線基板を用いた非接触式データキャリアも挙げられる。
また、基材として、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等フレキシブルな材料や、セラミック等の無機材料を用いた形態も挙げられる。
なおまた、上記例では、所望の周波数13.56MHzで共振するようにインピーダンスを合わせているが、他の所望の周波数でインピーダンスを合わせる形態もあり、例えば860〜960MHz帯、2.45GHz帯等、その他の周波数においては、必ずしもアンテナパターンがコイル状でない形態もある。
尚、図3に示す2層配線基板を用いた本発明の非接触式データキャリアは、片面にアンテナパターンを形成した配線基板を2枚積層して形成したものであるが、例えば、両面に厚さ18μmの銅箔が積層された、両面銅張り基板を用い、フォトエッチング法により、両面に所望の形状のアンテナコイルを形成して、アンテナパターンを2層にして形成した形態のものも挙げられる。
The present invention is not limited to the non-contact data carrier of the above example and the wiring substrate used therefor.
For example, a wiring board having a configuration in which a capacitor is connected in series with a coil, and the impedance can be adjusted or selected by changing the capacitance component in addition to the inductance component depending on the connection method, or the wiring board is used. Non-contact data carriers that have been included.
Moreover, the form using flexible materials, such as PET (polyethylene terephthalate) film, and inorganic materials, such as a ceramic, is also mentioned as a base material.
In the above example, the impedance is adjusted so as to resonate at a desired frequency of 13.56 MHz. However, there is a form in which the impedance is adjusted at another desired frequency, for example, 860 to 960 MHz band, 2.45 GHz band, etc. At other frequencies, the antenna pattern does not necessarily have a coil shape.
The non-contact type data carrier of the present invention using the two-layer wiring board shown in FIG. 3 is formed by laminating two wiring boards each having an antenna pattern formed on one side. There is also a type in which an antenna coil having a desired shape is formed on both sides by a photoetching method using a double-sided copper-clad substrate on which a 18 μm thick copper foil is laminated, and the antenna pattern is formed in two layers. .
10、10A、10B 非接触式データキャリア
15 (非接触式データキャリアの)配線基板
20 アンテナコイル
21〜26 接続用パッド(端子とも言う)
30 基材(樹脂基材とも言う)
40、40A、40B ICチップ
41、42 接続用端子
41a、42a 接続用端子
41b、42b 接続用端子
50 接続用回路部
51、52 表裏接続部
61〜65 ボンデイングワイヤ
111 1層目の配線層
112 2層目の配線層
120 アンテナコイル
121〜126 接続用パッド(端子とも言う)
130 基材(樹脂基材とも言う)
140 ICチップ
141、142 接続用端子
151〜154 接続部
150、150A 接続用回路部
161、162 ボンデイングワイヤ
211 1層目の配線層
212 2層目の配線層
213 3層目の配線層
214 4層目の配線層
220 アンテナコイル
221〜223 接続用パッド(端子とも言う)
230 基材(樹脂基材とも言う)
240 ICチップ
241、242 接続用端子
251、251a 接続部
252、252a 接続部
253、253a 接続部
254、254a 接続部
255、255a 接続部
10, 10A, 10B Non-contact data carrier 15 (non-contact data carrier) wiring
30 base material (also called resin base material)
40, 40A,
130 Base material (also called resin base material)
140 IC chips 141 and 142
230 Base material (also called resin base material)
240
Claims (6)
6. The non-contact type data carrier wiring substrate according to claim 4, wherein the non-contact type data carrier is a multilayer wiring board in which antenna patterns are arranged in multiple layers. Wiring substrate.
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