JP2009153166A - 無線icデバイス及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送受信信号を処理する無線ICチップ5と、該無線ICチップ5を実装したプリント配線回路基板20と、該回路基板20に形成された電極21と、無線ICチップ5と電気的に導通されるとともに電極21と電磁界結合するように回路基板20に形成されたループ状電極22とを備えた無線ICデバイス。電極21は、アンテナパターンを有することがなく、ループ状電極22を介して無線ICチップ5と結合し、高周波信号を送受信する。無線ICチップ5とループ状電極22との間に、共振回路及び/又は整合回路を含む給電回路基板が介在されていてもよい。
【選択図】図1
Description
送受信信号を処理する無線ICチップと、
前記無線ICチップを実装した回路基板と、
前記回路基板に形成された電極と、
前記無線ICチップと結合されるとともに、前記電極と結合するように前記回路基板に形成されたループ状電極と、
を備え、
前記回路基板に形成された前記電極はアンテナパターンを有していないこと、
を特徴とする。
送受信信号を処理する無線ICと、インダクタンス素子を含み、該インダクタンス素子が前記無線ICと結合されている給電回路基板とで構成された電磁結合モジュールと、
前記電磁結合モジュールを実装した回路基板と、
前記回路基板に形成された電極と、
前記給電回路基板と結合されるとともに、前記電極と結合するように前記回路基板に形成されたループ状電極と、
を備え、
前記回路基板に形成された前記電極はアンテナパターンを有していないこと、
を特徴とする。
図1に本発明に係る無線ICデバイスの第1実施例を示す。この無線ICデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ICチップ5と、該無線ICチップ5を実装したプリント配線回路基板20と、該回路基板20に形成されたグランド電極21及びループ状電極22とで構成されている。グランド電極21及びループ状電極22は、それぞれプリント配線回路基板20の主面上に導体ペーストの塗布や、回路基板20上に設けた金属箔をエッチングすることなどで設けられている。
図3に本発明に係る無線ICデバイスの第2実施例を示す。この無線ICデバイスは、基本的には前記第1実施例と同様の構成からなり、グランド電極21及びループ状電極22をプリント配線回路基板20の裏面に形成したものである。回路基板20の表面には接続用電極24a〜24dが形成されており、ループ状電極22の両端部とは接続用電極24a,24bがビアホール導体23を介して電気的に接続されている。接続用電極24a〜24dは図1に示した接続用電極22a〜22dに相当するもので、無線ICチップ5の端子電極6,6,7,7(図2参照)に金属バンプ8を介して電気的に接続されている。
図4に本発明に係る無線ICデバイスの第3実施例を示す。この無線ICデバイスは、ループ状電極25をプリント配線回路基板20の表面に設けた接続用電極25a,25bとビアホール導体28,28と内部電極29とで形成したものである。このループ状電極25は回路基板20の裏面に設けたグランド電極21と電界結合している。接続用電極25a,25bと接続用電極25c,25dとが無線ICチップ5の端子電極6,6,7,7(図2参照)と金属バンプ8を介して電気的に接続されている。
図5に本発明に係る無線ICデバイスの第4実施例を示す。この無線ICデバイスは、プリント配線回路基板20の表面に設けたグランド電極21の一側部に切欠き21aを形成することによりループ状電極31を設けたもので、接続用電極31a,31bが無線ICチップ5の入出力端子電極6,6(図2参照)と金属バンプ8を介して電気的に接続されている。また、回路基板20の表面に形成した接続用電極31c,31dが無線ICチップ5の実装用端子電極7,7と金属バンプ8を介して電気的に接続されている。
図6に本発明に係る無線ICデバイスの第5実施例を示す。この無線ICデバイスは、基本的には前記第4実施例と同様に、グランド電極21とループ状電極32とを電気的に導通状態で結合させたものである。詳しくは、ループ状電極32は、プリント配線回路基板20の表面に設けた接続用電極33a,33bとビアホール導体34,34とで形成されている。グランド電極21は回路基板20の裏面に形成されており、ビアホール導体34,34の上端が接続用電極33a,33bと電気的に接続され、下端がグランド電極21と電気的に接続されている。そして、接続用電極33a,33bと接続用電極33c,33dとが無線ICチップ5の端子電極6,6,7,7(図2参照)と金属バンプ8を介して電気的に接続されている。
図7に本発明に係る無線ICデバイスの第6実施例を示す。この無線ICデバイスは、無線ICチップ5を給電回路基板10に搭載して電磁結合モジュール1を構成し、該電磁結合モジュール1をプリント配線回路基板20に設けたループ状電極35に電気的に接続したものである。ループ状電極35は、前記第1実施例で示したループ状電極22と同様に、回路基板20の表面に設けたグランド電極21に近接して配置され、グランド電極21と磁界により結合している。
図8に本発明に係る無線ICデバイスの第7実施例を示す。この無線ICデバイスは、前記第6実施例と同様に、無線ICチップ5を給電回路基板10に搭載して電磁結合モジュール1を構成し、該電磁結合モジュール1をプリント配線回路基板20に設けたループ状電極36に電気的に接続したものである。ループ状電極36は、前記第4実施例で示したループ状電極31と同様に、グランド電極21の一側部に切欠き21aを形成することによりループ状電極としたもので、接続用電極36a,36bが給電回路基板10の裏面に設けた外部電極19a,19bと図示しない導電性接着剤を介して電気的に導通状態で接続されている。なお、本第7実施例における給電回路基板10の構成、作用は前記第6実施例と同様であり、ループ状電極36の作用は前記第4実施例と同様である。
図9に本発明に係る無線ICデバイスの第8実施例におけるプリント配線回路基板40を分解した状態で示す。この回路基板40は複数の誘電体層又は磁性体層を積層してなる多層基板であり、表面の第1層41A、第2層41B、第3層41C及び裏面の第4層41D上にループ状電極51A〜51Dを形成したものである。
図10に本発明に係る無線ICデバイスの第9実施例におけるプリント配線回路基板40を分解した状態で示す。本第9実施例は、前記第8実施例と基本的に同様の構成を有しており、異なるのは、無線ICチップ5又は給電回路基板10と結合される接続用電極54a,54b(第1層41A上に形成されている)を第2層41B上に設けたループ状電極51Bにビアホール導体54cにて電気的に接続し、該ループ状電極51Bを他のループ状電極51A,51C,51Dよりも大きなサイズとした点にある。従って、本第9実施例の作用効果は第8実施例と同様である。
図11に本発明に係る無線ICデバイスの第10実施例におけるプリント配線回路基板20を示す。この回路基板20の表面に設けたグランド電極21に切欠き21bを形成するとともに、該切欠き21bにループ状電極31を設け、かつ、該ループ状電極31の内側にミアンダ状の整合電極37を配置したものである。整合電極37の端部である接続用電極37a,37bに無線ICチップ5又は給電回路基板10が結合される。
図12に本発明に係る無線ICデバイスの第11実施例におけるプリント配線回路基板20の要部を示す。本第11実施例は、前記第10実施例と基本的に同様の構成を有しており、異なるのは、内側にミアンダ状の整合電極37を配置したループ状電極31をグランド電極21の切欠き21cに設け、ループ状電極31を前記第1実施例と同様にグランド電極21と電界により結合させた点にある。
図13に本発明に係る無線ICデバイスの第12実施例におけるプリント配線回路基板40を分解した状態で示す。この回路基板40は、前記第8実施例(図9参照)と同様に、複数の誘電体層又は磁性体層を積層してなる多層基板であり、表面の第1層41A、第2層41B、第3層41C及び裏面の第4層41D上にループ状電極51A〜51Dを形成したものである。
図14に本発明に係る無線ICデバイスの第13実施例におけるプリント配線回路基板40を分解した状態で示す。この回路基板40は、前記第8及び第12実施例と同様に、複数の誘電体層又は磁性体層を積層してなる多層基板であり、表面の第1層41A、第2層41B、第3層41C及び裏面の第4層41D上にループ状電極51A〜51Dを形成したものである。
給電回路基板10に内蔵された共振回路の第1例を図15に示す。この給電回路基板10は、誘電体からなるセラミックシート11A〜11Hを積層、圧着、焼成したもので、シート11Aには接続用電極12a,12bと電極12c,12dとビアホール導体13a,13bが形成され、シート11Bにはキャパシタ電極18aと導体パターン15a,15bとビアホール導体13c〜13eが形成され、シート11Cにはキャパシタ電極18bとビアホール導体13d〜13fが形成されている。さらに、シート11Dには導体パターン16a,16bとビアホール導体13e,13f,14a,14b,14dが形成され、シート11Eには導体パターン16a,16bとビアホール導体13e,13f,14a,14c,14eが形成され、シート11Fにはキャパシタ電極17と導体パターン16a,16bとビアホール導体13e,13f,14f,14gが形成され、シート11Gには導体パターン16a,16bとビアホール導体13e,13f,14f,14gが形成され、シート11Hには導体パターン16a,16bとビアホール導体13fが形成されている。
給電回路基板70に設けた共振回路の第2例を、図16に示す。この給電回路基板70は、フレキシブルなPETフィルムなどからなり、基板70上に、インダクタ素子Lを構成する螺旋形状の導体パターン72と、キャパシタンス素子Cを構成するキャパシタ電極73とを形成したものである。導体パターン72及びキャパシタ電極73から引き出された電極12a,12bは無線ICチップ5の端子電極6,6と電気的に接続される。また、基板70上に形成された電極12c,12dは無線ICチップ5の端子電極7,7に電気的に接続される。
次に、本発明に係る電子機器の一実施例として携帯電話を説明する。図17に示す携帯電話80は、複数の周波数に対応しており、地上波デジタル信号、GPS信号、WiFi信号、CDMAやGSMなどの通信用信号が入力される。
なお、本発明に係る無線ICデバイス及び電子機器は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
5…無線ICチップ
10,40,70…給電回路基板
19a,19b…外部電極
20…プリント配線回路基板
21…グランド電極
22,25,31,32,35,36…ループ状電極
50A〜50D…グランド電極
51A〜51D…ループ状電極
56a,56b,57a,57b,62,63…整合電極
80…携帯電話
L,L1,L2…インダクタンス素子
C,C1,C2…キャパシタンス素子
Claims (18)
- 送受信信号を処理する無線ICチップと、
前記無線ICチップを実装した回路基板と、
前記回路基板に形成された電極と、
前記無線ICチップと結合されるとともに、前記電極と結合するように前記回路基板に形成されたループ状電極と、
を備え、
前記回路基板に形成された前記電極はアンテナパターンを有していないこと、
を特徴とする無線ICデバイス。 - 送受信信号を処理する無線ICと、インダクタンス素子を含み、該インダクタンス素子が前記無線ICと結合されている給電回路基板とで構成された電磁結合モジュールと、
前記電磁結合モジュールを実装した回路基板と、
前記回路基板に形成された電極と、
前記給電回路基板と結合されるとともに、前記電極と結合するように前記回路基板に形成されたループ状電極と、
を備え、
前記回路基板に形成された前記電極はアンテナパターンを有していないこと、
を特徴とする無線ICデバイス。 - 前記給電回路基板に共振回路を形成したことを特徴とする請求項2に記載の無線ICデバイス。
- 前記給電回路基板に整合回路を形成したことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極と前記回路基板に形成された前記電極とが前記回路基板の同一主面上に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極及び前記回路基板に形成された前記電極のうち少なくとも一方を前記回路基板の内部に形成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極と前記回路基板に形成された前記電極とが互いに絶縁状態で配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極と前記回路基板に形成された前記電極とが互いに電気的に導通状態で配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記回路基板は複数の誘電体層又は磁性体層を積層してなる多層基板であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極がインピーダンス整合機能を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極が前記回路基板の一方主面及び少なくとも一つの誘電体層上又は磁性体層上に形成されていることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の無線ICデバイス。
- 複数の層上に形成された前記ループ状電極のループの大きさが少なくとも一つの層上で異なることを特徴とする請求項9ないし請求項11のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 大きさが異なる前記ループ状電極の端部が前記無線ICチップ又は前記電磁結合モジュールと結合していることを特徴とする請求項12に記載の無線ICデバイス。
- 前記ループ状電極の内側に整合電極を有することを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記給電回路基板の表面に、前記インダクタンス素子を含む共振回路及び/又は整合回路と電磁界結合するとともに、前記ループ状電極と電気的に導通された外部電極が形成されていることを特徴とする請求項2ないし請求項14のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記給電回路基板は多層基板で構成されていることを特徴とする請求項2ないし請求項15のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 前記給電回路基板はフレキシブルな基板で構成されていることを特徴とする請求項2ないし請求項15のいずれかに記載の無線ICデバイス。
- 請求項1ないし請求項17のいずれかに記載の無線ICデバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
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