專利名稱：無線ic器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含無線IC和發(fā)射電極圖案而構(gòu)成的無線IC器件，特別涉及用于 RFID (Radio Frequency Identification 射頻識別)系統(tǒng)的無線 IC 器件。
背景技術(shù)：
近年來，作為物品的管理系統(tǒng)，正在開發(fā)一種RFID系統(tǒng)，該RFID系統(tǒng)利用了電磁場以非接觸方式，使產(chǎn)生感應(yīng)磁場的讀寫器、與貼在物品上的儲存了預(yù)定信息的IC標(biāo)簽 (以下，稱為無線IC器件)進行通信，并傳輸預(yù)定信息。該RFID系統(tǒng)中使用的無線IC器件包括處理預(yù)定的無線信號的無線IC芯片、以及收發(fā)無線信號的發(fā)射電極圖案，例如已知有國際公開號W02007/083574(專利文獻(xiàn)1)中記載的器件。專利文獻(xiàn)1的無線IC器件包括無線IC芯片；供電電路基板，該供電電路基板裝載該無線IC芯片，并包括供電電路，該供電電路包含具有預(yù)定諧振頻率的諧振電路；以及發(fā)射電極圖案，該發(fā)射電極圖案粘貼在該供電電路基板的下表面，發(fā)射從供電電路提供的發(fā)送信號，并對接收信號進行接收以提供給供電電路，該無線IC器件設(shè)計成供電電路基板的諧振電路的諧振頻率實質(zhì)上相當(dāng)于收發(fā)信號的頻率，具有極其穩(wěn)定的頻率特性。在專利文獻(xiàn)1所記載的無線IC器件中，由于通過發(fā)射電極圖案收發(fā)的無線信號的頻率實質(zhì)上由供電電路基板的供電電路所決定，因此，基本上不取決于發(fā)射電極圖案的大小和形狀。此外，在專利文獻(xiàn)1中，作為能提高無線IC芯片對發(fā)射電極圖案的安裝性的方法，揭示了如下方法將無線IC芯片安裝于剛性的供電電路基板，使該供電電路和發(fā)射電極圖案通過磁場或電場進行耦合。然而，在使供電電路基板與發(fā)射電極圖案通過磁場或電場進行耦合的情況下，若將供電電路基板裝載于發(fā)射電極圖案時的位置精度下降，則從供電電路到發(fā)射電極圖案或從發(fā)射電極圖案到供電電路的信號能量的傳輸效率、即從無線IC芯片到發(fā)射電極圖案或從發(fā)射電極圖案到無線IC芯片的信號傳輸效率有時會下降。專利文獻(xiàn)1 國際公開號W02007/08357
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種可以使從無線IC到發(fā)射電極圖案、或從發(fā)射電極圖案到無線IC的信號能量的傳輸效率提高的無線IC器件。S卩，本發(fā)明的一個方式的無線IC器件的特征在于，包括處理無線信號的無線IC ； 與所述無線IC相連接的輔助電極圖案；以及發(fā)射電極圖案，該發(fā)射電極圖案與所述輔助電極圖案相耦合，并發(fā)射所述無線信號，所述輔助電極圖案的一部分通過電容與所述發(fā)射電極圖案中的電壓最大部進行耦合。根據(jù)本發(fā)明的無線IC器件，由于輔助電極圖案的一部分與發(fā)射電極圖案中的電壓最大部、即對發(fā)射電極圖案提供信號時電壓大體成為最大的點附近進行電容耦合，因此，
3能使從無線IC到發(fā)射電極圖案、或從發(fā)射電極圖案到無線IC的信號能量的傳輸效率提高。


圖1是實施例1所涉及的無線IC器件的簡圖，圖1 (A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖I(B)是輔助電極圖案的簡要俯視圖，圖I(C)是電磁耦合模塊的簡要俯視圖，圖I(D) 是輔助器件的簡要俯視圖。圖2是實施例1所涉及的無線IC器件的簡圖，圖2㈧是無線IC器件的簡要俯視圖，圖2(B)是圖2(A)的I-I線剖視圖，圖2(C)是電磁耦合模塊的簡要剖視圖。圖3是表示實施例1所涉及的無線IC器件的供電電路的等效電路圖。圖4是表示實施例1所涉及的無線IC器件的電磁耦合模塊的簡要立體圖。圖5是表示實施例1所涉及的無線IC器件的發(fā)射增益的頻率特性的曲線。圖6是表示實施例1所涉及的無線IC器件的供電電路基板的層疊結(jié)構(gòu)的分解俯視圖。圖7是表示實施例1所涉及的無線IC器件的變形例的簡要俯視圖。圖8是表示實施例1所涉及的無線IC器件的其他變形例的簡要俯視圖。圖9是表示實施例1所涉及的無線IC器件的又一變形例的簡要俯視圖。圖10是表示實施例2所涉及的無線IC器件的輔助器件的簡要俯視圖。圖11是表示實施例3所涉及的無線IC器件的輔助器件的簡要俯視圖。圖12是實施例4所涉及的無線IC器件的簡圖，圖12(A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖12(B)是輔助器件的簡要俯視圖，圖12(C)是無線IC器件的簡要俯視圖。圖13是實施例5所涉及的無線IC器件的簡圖，圖13(A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖13(B)是輔助器件的簡要俯視圖，圖13(C)是無線IC器件的簡要俯視圖。圖14是實施例6所涉及的無線IC器件的簡圖，圖14(A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖14(B)是輔助器件的簡要俯視圖，圖14(C)是無線IC器件的簡要俯視圖。圖15是實施例7所涉及的無線IC器件的簡圖，圖15(A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖15(B)是輔助器件的簡要俯視圖，圖15(C)是無線IC器件的簡要俯視圖。圖16是實施例8所涉及的無線IC器件的簡圖，圖16(A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖16(B)是輔助器件的簡要俯視圖，圖16(C)是無線IC器件的簡要俯視圖。圖17是實施例9所涉及的無線IC器件的簡圖，圖17(A)是發(fā)射電極圖案的簡要俯視圖，圖17(B)是輔助器件的簡要俯視圖，圖17(C)是無線IC器件的簡要俯視圖。圖18是實施例10所涉及的無線IC器件的主要部分的簡要剖視圖。
具體實施例方式下面，基于具體的實施例對本發(fā)明的無線IC器件進行說明。另外，在表示實施例、 變形例的各圖中，對于相同構(gòu)件、部分標(biāo)注共用的標(biāo)號，省略重復(fù)的說明。(實施例1、參照圖1 圖9)如圖1及圖2所示，本實施例的無線IC器件130包括包含處理無線信號的無線 IC芯片5的電磁耦合模塊120 ；與電磁耦合模塊120相連接的輔助電極圖案110 ；以及與輔助電極圖案110相耦合、并發(fā)射無線信號的發(fā)射電極圖案100。
具體而言，如圖I(A)所示，發(fā)射電極圖案100形成作為磁場-電場耦合型的天線圖案，是形成為環(huán)型的具有預(yù)定諧振頻率fl的磁場發(fā)射電極103、與形成為偶極型的具有預(yù)定諧振頻率f2的電場發(fā)射電極105通過耦合部104進行耦合而成的。磁場發(fā)射電極103 及電場發(fā)射電極105通過在第二支承體101上將金屬材料進行圖案形成為預(yù)定形狀而形成。磁場發(fā)射電極103形成為將直線部103a、直線部103b、直線部103c、直線部103d、 以及直線部10 連接為環(huán)狀而成的環(huán)型，直線部103a的開放側(cè)端部與直線部10 的開放側(cè)端部經(jīng)由預(yù)定的間隔106而相對。此外，電場發(fā)射電極105形成為將寬幅部105a、直線部 105b、以及寬幅部105c連接為直線狀而成的偶極型。這里，磁場發(fā)射電極103的諧振頻率fl優(yōu)選與電場發(fā)射電極105的諧振頻率f2 不同。即，若諧振頻率fl與諧振頻率f2不同(fl Φ f2)，且磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105進行耦合，則能使發(fā)射電極圖案100的頻率特性實現(xiàn)寬頻帶化。另外，磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105的耦合可以在電氣上進行直接耦合，也可以通過磁場、電場進行耦合。另外，構(gòu)成發(fā)射電極圖案100的磁場發(fā)射電極103及電場發(fā)射電極105是分別在無線信號的頻率附近進行諧振的天線圖案，磁場發(fā)射電極103是主要利用磁場收發(fā)無線信號的發(fā)射電極，其電長度Ll (從環(huán)狀的磁場發(fā)射電極103的一端到另一端的電長度)相當(dāng)于諧振頻率fl的波長X1(L1= λ 1)。此外，電場發(fā)射電極105是主要利用電場收發(fā)無線信號的發(fā)射電極，其電長度L2(從偶極型的電場發(fā)射電極105的一端到另一端的電長度)設(shè)計成相當(dāng)于諧振頻率f2的波長λ 2的二分之一(L2 = λ 2/2)。如圖1⑶所示，輔助電極圖案110由通過設(shè)置在第一支承體111上的金屬材料進行圖案形成的環(huán)狀電極112構(gòu)成。而且，環(huán)狀電極112形成為將直線部112a、直線部112b、 直線部112c、直線部112d、以及直線部11 連接成環(huán)狀而成的環(huán)型，直線部11 的開放側(cè)端部與直線部11 的開放側(cè)端部經(jīng)由預(yù)定的間隔116而相對。另外，構(gòu)成輔助電極圖案的第一支承體和構(gòu)成發(fā)射電極圖案的第二支承體不僅可以是印刷布線板之類的剛性基板，還可以是PET薄膜之類的柔性基板。同樣地，構(gòu)成輔助電極圖案的環(huán)狀電極、構(gòu)成發(fā)射電極圖案的磁場發(fā)射電極、和電場發(fā)射電極本身也不僅可以是燒結(jié)金屬、金屬板之類的剛性部件，還可以是金屬箔之類的柔性部件。若考慮對各種物品的用途，則第一支承體及第二支承體優(yōu)選是PET薄膜之類的柔性片材。此外，如圖I(D)所示，圖I(C)所示的電磁耦合模塊120配置在環(huán)狀電極112中的直線部11 的開放側(cè)端部與直線部11 的開放側(cè)端部附近，即配置在夾著間隔116而相對的端部附近，從而構(gòu)成輔助器件118。即，輔助器件118由形成于第一支承體111上的環(huán)狀電極112、以及裝載于該預(yù)定位置的電磁耦合模塊120構(gòu)成。而且，如圖2(A)所示，輔助器件118粘貼于發(fā)射電極圖案100，使得輔助電極圖案 110中的環(huán)狀電極112的一部分通過電容與發(fā)射電極圖案100中的電壓最大部相耦合。即， 第一支承體111與第二支承體101進行貼合，使得環(huán)狀電極112的一部分與磁場發(fā)射電極 103中的電壓最大部進行電容耦合。具體而言，輔助器件118在發(fā)射電極圖案100中的提供無線信號時電壓大體成為最大的點(電壓最大點)附近進行電容耦合。即，環(huán)狀電極112 的直線部11 及直線部11 、分別與磁場發(fā)射電極103的直線部103a及直線部10 進行電容耦合。這里，由于磁場發(fā)射電極103的直線部103a及直線部10 是在磁場發(fā)射電極103的開放端部的附近(經(jīng)由間隔106而相對的部分)、且在提供無線信號時電壓大體成為最大的區(qū)域，因此，若在該區(qū)域輔助電極圖案110與發(fā)射電極圖案101進行電容耦合，則能提高從無線IC芯片5到發(fā)射電極圖案101的、或者從發(fā)射電極圖案101到無線IC芯片5 的信號能量的傳輸效率。在本實施例中，輔助電極圖案110的環(huán)狀電極112在電氣上跨過磁場發(fā)射電極103 及電場發(fā)射電極105這兩者而配置。如上所述，環(huán)狀電極112配置成使得其直線部11 及 11 分別與磁場發(fā)射電極103的直線部103a及10 進行電容耦合，并且，環(huán)狀電極112的直線部112c配置成與磁場發(fā)射電極103的直線部103c進行磁場耦合。而且，由于磁場發(fā)射電極103的直線部103c通過耦合部104與電場發(fā)射電極105的直線部10 進行耦合， 磁場發(fā)射電極103的直線部103c中的電流值實質(zhì)上與電場發(fā)射電極105的中間部分的電流值相等，因此，在本實施例中，輔助電極圖案110的環(huán)狀電極112也能在電氣上跨過磁場發(fā)射電極103及電場發(fā)射電極105這兩者而配置。而且，輔助電極圖案110的環(huán)狀電極112具有在提供無線信號時電流值成為最大的部分(電流最大部)和電壓值成為最大的部分(電壓最大部)。即，環(huán)狀電極112的開放端部附近(直線部11 和直線部11 的附近)成為電壓最大部，與其相對的部分、即直線部112c成為電流最大部。另一方面，磁場發(fā)射電極103也具有在提供無線信號時電壓值成為最大的部分 (電壓最大部)，電場發(fā)射電極105也具有在提供無線信號時電流值成為最大的部分(電流最大部)。即，在磁場發(fā)射電極103中，夾著間隔106而相對的部分、即直線部103a及直線部10 附近成為電壓最大部，與間隔106相對的部分、即直線部103c附近成為電流最大部。此外，在電場發(fā)射電極105中，其兩端部(寬幅部10 及寬幅部105c)附近成為電壓最大部，其中間部(直線部10 )附近成為電流最大部。在本實施例中，由于磁場發(fā)射電極103的與電場發(fā)射電極105進行耦合的部分的電流值、與電場發(fā)射電極105的電流最大部大體相等，因此，采用如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成輔助電極圖案110的環(huán)狀電極112的電流最大部、與電場發(fā)射電極105中的電流最大部進行磁場耦合，構(gòu)成輔助電極圖案110的環(huán)狀電極112的電壓最大部、與磁場發(fā)射電極103中的電壓最大部進行電容耦合。其結(jié)果是，信號的能量傳輸效率大幅提高，即使輔助器件118對發(fā)射電極圖案100的裝載位置有稍許變動，也能充分地傳輸信號能量。如圖2 (C)所示，電磁耦合模塊120具有如下結(jié)構(gòu)無線IC芯片5通過焊料等接合劑7裝載于包含有供電電路的供電電路基板10上，該供電電路包含至少一個線圈圖案，并且，無線IC芯片5通過樹脂等密封構(gòu)件15來密封。供電電路基板10如圖3中作為等效電路所示，包括具有諧振電路、匹配電路的供電電路11，上述諧振電路、匹配電路包含具有互不相同的電感值、且互相以相反相位進行磁耦合(用互感M表示)的電感元件Li、L2。無線IC芯片5包含時鐘電路、邏輯電路、存儲器電路等，存儲所需的信息，在背面設(shè)置未圖示的一對輸入輸出端子電極及一對安裝用端子電極。如圖4所示，輸入輸出端子電極通過金屬凸點等與形成于供電電路基板10上的供電端子電極42a、42b進行電連接，安裝用端子電極通過金屬凸點等與安裝電極43a、4!3b進行電連接。另外，無線IC芯片可以不是片狀的部件，而是與輔助電極圖案110形成為一體的部件。
供電電路11所包含的電感元件Ll、L2以相反相位進行磁耦合，在無線IC芯片5進行處理的信號的頻率下發(fā)生諧振。而且，電磁耦合模塊120通過粘接劑等裝載于輔助電極圖案110的預(yù)定位置，其供電電路11與輔助電極圖案110的環(huán)狀電極112中的直線部11 的開放端部、直線部11 的開放端部進行電磁場耦合。供電電路11優(yōu)選構(gòu)成為力圖實現(xiàn)無線IC芯片5的阻抗(通常為50 Ω )與發(fā)射電極圖案100的阻抗(空間的阻抗為377 Ω ) 的匹配。因而，供電電路11起到如下作用將從無線IC芯片5發(fā)出的具有預(yù)定頻率的發(fā)送信號通過輔助電極圖案110傳輸?shù)桨l(fā)射電極圖案100，并且，從利用發(fā)射電極圖案100接收的、且經(jīng)由輔助電極圖案110的信號中選擇具有預(yù)定頻率的接收信號，提供給無線IC芯片 5。從而，在無線IC器件130中，無線IC芯片5根據(jù)利用發(fā)射電極圖案100接收到的信號進行動作，來自無線IC芯片5的響應(yīng)信號從發(fā)射電極圖案100向外部發(fā)射。構(gòu)成發(fā)射電極圖案100的磁場發(fā)射電極103具有從直線部103a的開放端部到直線部10 的開放端部的預(yù)定長度，并具有與該電長度相當(dāng)?shù)念A(yù)定諧振頻率。此外，電場發(fā)射電極105也同樣具有與該電長度相當(dāng)?shù)念A(yù)定諧振頻率。這里，在設(shè)磁場發(fā)射電極103的諧振頻率為fl、電場發(fā)射電極105的諧振頻率為f2時，優(yōu)選設(shè)計使得fl成為比f2要低的諧振頻率。S卩，在磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105分別視為單體時，優(yōu)選將磁場發(fā)射電極103的電長度設(shè)計成與電場發(fā)射電極105的電長度相同、或比其要長。而且，在本實施例中，磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105以通過耦合部104電導(dǎo)通的方式進行連接。磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105優(yōu)選將流過磁場發(fā)射電極 103的電流及流過電場發(fā)射電極105的電流成為最大的點作為連接部。由此，從電磁耦合模塊120發(fā)送來的信號在磁場發(fā)射電極103中傳播，并傳輸?shù)诫妶霭l(fā)射電極105，將兩者的電流成為最大的點作為連接點，從而能進一步增強兩者的耦合，能提高信號的傳輸效率。而且，來自磁場發(fā)射電極103的信號的一部分作為磁場發(fā)射到無線IC器件130的外部，并且，來自電場發(fā)射電極105的信號也作為電場發(fā)射到外部。在圖5中，示出本實施例的無線IC器件130的發(fā)射增益的頻率特性。從圖5可知， 在磁場發(fā)射電極103和電場發(fā)射電極105進行耦合的狀態(tài)下的磁場發(fā)射電極103的諧振頻率、與電場發(fā)射電極105的諧振頻率之間的頻帶IOOMHz這一寬頻帶內(nèi)，可得到1. 5dB以上的高發(fā)射增益。另外，圖5中的標(biāo)記1和標(biāo)記2分別表示UHF頻帶的RFID的上限和下限的使用頻率。此外，通過進行如下設(shè)定在將無線IC器件130收發(fā)的信號的頻率設(shè)為fO時，f0 處于標(biāo)記1的頻率fl’ (0. 86GHz)與標(biāo)記2的頻率f2’ (0. 96GHz)之間，從而在預(yù)定的信號頻率f0下能得到足夠的發(fā)射增益。此外，由于即使因磁場發(fā)射電極103及電場發(fā)射電極 105的制造上的偏差而導(dǎo)致頻率fl’、f2’有稍許變動，在兩個頻率fl’、f2’之間作為無線 IC器件也能夠沒有問題地進行動作，因此，作為無線IC器件的可靠性提高。然而，由于磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105通過耦合部104進行連接，因此，通過磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105進行耦合，從而發(fā)射電極圖案100的諧振頻率f2要低于利用單體的設(shè)計值。因此，磁場發(fā)射電極103的單體的諧振頻率fl優(yōu)選設(shè)計得低于電場發(fā)射電極105的諧振頻率f2。由此，能使無線IC器件130在頻率fl’、f2’的頻帶內(nèi)具有足夠的發(fā)射特性。此外，磁場發(fā)射電極103的單體的諧振頻率fl優(yōu)選設(shè)計得高于
7供電電路11所具有的諧振電路的諧振頻率。如上所述，磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極 105進行耦合，從而磁場發(fā)射電極103的諧振頻率fl變低。因此，通過將磁場發(fā)射電極103 的單體的諧振頻率π設(shè)計得高于諧振電路的諧振頻率fo，從而在無線IC器件130進行動作時，即在磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105進行耦合的狀態(tài)下，能將諧振頻率f0設(shè)定在頻率H’、f2’的頻帶內(nèi)，在具有高發(fā)射增益的狀態(tài)下能進行穩(wěn)定的通信。另外，電場發(fā)射電極105的諧振頻率f2對于信號的波長λ優(yōu)選小于λ/2。如上所述，在無線IC器件130中，由于利用設(shè)置于供電電路基板10的供電電路11 設(shè)定信號的諧振頻率，該諧振頻率位于磁場發(fā)射電極103的諧振頻率與電場發(fā)射電極105 的諧振頻率之間，因此，即使將無線IC器件130安裝于各種物品上也能照原樣進行動作，抑制發(fā)射特性的變動，無需對每個單獨的物品變更發(fā)射電極圖案100的設(shè)計。而且，從發(fā)射電極圖案100發(fā)射的發(fā)送信號的頻率及提供給無線IC芯片5的接收信號的頻率實質(zhì)上相當(dāng)于供電電路基板10中的供電電路11的諧振頻率。由于在供電電路基板10中收發(fā)信號的頻率是確定的，因此，與磁場發(fā)射電極103及電場發(fā)射電極105的形狀和尺寸、配置關(guān)系等無關(guān)，例如，即使將無線IC器件130做成圓形、或者利用介質(zhì)夾著，頻率特性也不會變化，可以得到穩(wěn)定的頻率特性。另外，耦合部104中的磁場發(fā)射電極103與電場發(fā)射電極105的耦合度受耦合部 104中的電極的寬度及間隔的影響。S卩，若其寬度及間隔變大，則耦合度變小。接下來，參照圖6對供電電路基板10的結(jié)構(gòu)進行說明。供電電路基板10是對由介質(zhì)或磁性體形成的陶瓷片材41a 41h進行層疊、壓接、燒成后的部件。但是，構(gòu)成供電電路基板10的絕緣層并不限于陶瓷片材，也可以是例如熱固化性樹脂或熱可塑性樹脂之類的樹脂片材。在最上層的片材41a上，形成有供電端子電極42a、42b、安裝電極43a、43b、 以及過孔導(dǎo)體44a、44b、45a、45b。在第二層 第八層的片材41b 41h上，分別形成有構(gòu)成電感元件Li、L2的布線電極46a、46b，根據(jù)需要形成有過孔導(dǎo)體47a、47b、48a、48b。通過將以上的片材41a 41h進行層疊，布線電極46a通過過孔導(dǎo)體47a連接為螺旋狀，形成電感元件Li，布線電極46b通過過孔導(dǎo)體47b連接為螺旋狀，形成電感元件L2。 此外，在布線電極46a、46b的線間形成電容器。片材41b上的布線電極46a的端部46a_l通過過孔導(dǎo)體45a與供電端子電極4 相連接，片材41h上的布線電極46a的端部46a-2通過過孔導(dǎo)體48a、45b與供電端子電極 42b相連接。片材41b上的布線電極46b的端部46b-l通過過孔導(dǎo)體44b與供電端子電極 42b相連接，片材4Ih上的布線電極46b的端部46b-2通過過孔導(dǎo)體48b、4 與供電端子電極4 相連接。在以上的供電電路11中，由于電感元件L1、L2分別沿相反方向卷繞，因此，電感元件Li、L2所產(chǎn)生的磁場相互抵消。由于磁場互相抵消，因此，為了得到所期望的電感值，需要將布線電極46a、46b延長一定程度。據(jù)此，由于Q值變低，因此，諧振特性的陡峭性消失， 在諧振頻率附近會實現(xiàn)寬頻帶化。在俯視透視供電電路基板10時，電感元件Li、L2形成于左右不同的位置。此夕卜， 電感元件Li、L2所產(chǎn)生的磁場的方向分別相反。據(jù)此，在使供電電路11與磁場發(fā)射電極 103的直線部103a及直線部10 相耦合時，在直線部103a及直線部10 中激勵出反向的電流，能利用磁場發(fā)射電極103對電場發(fā)射電極105收發(fā)信號。
另外，在本實施例中，輔助器件118對發(fā)射電極圖案100的裝載位置并不限于圖 2(A)所示的位置。例如，也可以如圖7所示，在無線IC器件130a中，對將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的輔助器件118進行如下那樣配置，使其跨過構(gòu)成發(fā)射電極圖案100 的磁場發(fā)射電極103的直線部103d和電場發(fā)射電極105的寬幅部105c。在該情況下，環(huán)狀電極112的直線部112c與電場發(fā)射電極105的電場最大部即寬幅部105c進行電容耦合， 環(huán)狀電極112的直線部11 及直線部11 通過電場及磁場與磁場發(fā)射電極103的直線部 103d進行耦合。此外，也可以如圖8所示，在無線IC器件130b中，對將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的輔助器件118進行如下那樣配置，使其跨過構(gòu)成發(fā)射電極圖案100 的磁場發(fā)射電極103的直線部10 和電場發(fā)射電極105的寬幅部105a。在該情況下，環(huán)狀電極112的直線部112b與電場發(fā)射電極105的電場最大部即寬幅部10 進行電容耦合，環(huán)狀電極112的直線部112d通過電場及磁場與磁場發(fā)射電極103的直線部10 進行耦合。此外，也可以如圖9所示，在無線IC器件130c中，使得將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的輔助器件118如下那樣配置于發(fā)射電極圖案100，使環(huán)狀電極 112的直線部11 及直線部112e、與構(gòu)成發(fā)射電極圖案100的磁場發(fā)射電極103的電場最大部即直線部103a及10 進行電容耦合。(實施例2、參照圖10)如圖10所示，本實施例的結(jié)構(gòu)部件即輔助器件210與實施例1的結(jié)構(gòu)部件即輔助器件118的不同點在于構(gòu)成輔助電極圖案211的環(huán)狀電極212的形狀不同。S卩，環(huán)狀電極 212的形狀并不限于正方形，也可以是本實施例那樣的橫向的長方形。此外，也可以是縱向的長方形或菱形、圓形、橢圓形。(實施例3、參照圖11)如圖11所示，本實施例的結(jié)構(gòu)部件即輔助器件220與實施例1的結(jié)構(gòu)部件即輔助器件118的不同點在于構(gòu)成輔助電極圖案211的環(huán)狀電極213的形狀不同。S卩，環(huán)狀電極 213的形狀也可以像本實施例那樣，其一部分形成為彎曲狀。另外，也可以將電容器、電阻串聯(lián)或并聯(lián)地插入到環(huán)狀電極的一部分中。此外，環(huán)狀電極也可以具有將線圈電極層疊而成
的層疊結(jié)構(gòu)。(實施例4、參照圖12)如圖12所示，本實施例的無線IC器件230是將輔助器件118裝載于發(fā)射電極圖案231上的器件，該輔助器件118是將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的， 而該發(fā)射電極圖案231是磁場發(fā)射電極233及電場發(fā)射電極234通過耦合部235進行耦合而成的。像本實施例那樣，電場發(fā)射電極234也可以由寬度大體相同的直線部23 、直線部 234b、以及直線部23 構(gòu)成，并且，具有直線部23 及直線部23 相對于直線部234b彎曲了 90°的結(jié)構(gòu)。(實施例5、參照圖13)如圖13所示，本實施例的無線IC器件240是將輔助器件118裝載于發(fā)射電極圖案241上的器件，該輔助器件118是將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的， 而該發(fā)射電極圖案241是磁場發(fā)射電極243及電場發(fā)射電極244通過耦合部245進行耦合而成的。像本實施例那樣，電場發(fā)射電極244也可以是寬度大體相同的直線狀的電極。(實施例6、參照圖14)如圖14所示，本實施例的無線IC器件250是將輔助器件118裝載于發(fā)射電極圖案251上的器件，該輔助器件118是將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的， 而該發(fā)射電極圖案251是磁場發(fā)射電極253及電場發(fā)射電極2M通過兩個耦合部25 及 255b進行耦合而成的。這樣，也可以設(shè)置多個用于使磁場發(fā)射電極253與電場發(fā)射電極2M 進行耦合的耦合部。(實施例7、參照圖I5)如圖15所示，本實施例的無線IC器件260是將輔助器件118裝載于發(fā)射電極圖案261上的器件，該輔助器件118是將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的， 而該發(fā)射電極圖案261是由磁場發(fā)射電極263及電場發(fā)射電極264形成的。磁場發(fā)射電極 263由直線部^3a、直線部26北、直線部^3c、直線部、直線部^4b、直線部沈恥、直線部^3d、直線部263e、以及直線部構(gòu)成，電場發(fā)射電極沈4由直線部、直線部 264b、以及直線部沈如構(gòu)成。即，直線部是磁場發(fā)射電極263與電場發(fā)射電極264共同的電極部。在該情況下，若直線部沈如及直線部沈恥的間隔變大，則磁場發(fā)射電極263 與電場發(fā)射電極264的耦合度變大。(實施例8、參照圖I6)如圖16所示，本實施例的無線IC器件270是將輔助器件118裝載于發(fā)射電極圖案271上的器件，該輔助器件118是將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的， 而該發(fā)射電極圖案271是由磁場發(fā)射電極273及電場發(fā)射電極274形成的。磁場發(fā)射電極 273由直線部273a、直線部27北、直線部274b、直線部273c、以及直線部273d構(gòu)成，電場發(fā)射電極274由直線部27 、直線部274b、以及直線部27 構(gòu)成。S卩，直線部274b是磁場發(fā)射電極273與電場發(fā)射電極274共同的電極部。在該情況下也同樣，若直線部273a及直線部273c的間隔變大，則磁場發(fā)射電極273與電場發(fā)射電極274的耦合度變大。(實施例9、參照圖17)如圖17所示，本實施例的無線IC器件觀0是將輔助器件118裝載于發(fā)射電極圖案281上的器件，該輔助器件118是將電磁耦合模塊120與環(huán)狀電極112進行耦合而成的， 而該發(fā)射電極圖案281是由磁場發(fā)射電極283及電場發(fā)射電極284形成的。磁場發(fā)射電極 283由直線部^3a、直線部觀北、直線部^4b、直線部283c、以及直線部構(gòu)成，電場發(fā)射電極觀4由彎曲部觀如、直線部觀仙、以及彎曲部觀如構(gòu)成。即，直線部是磁場發(fā)射電極283與電場發(fā)射電極284共同的電極部。在該情況下也同樣，若直線部及直線部的間隔變大，則磁場發(fā)射電極283與電場發(fā)射電極觀4的耦合度變大。這樣，通過將電場發(fā)射電極觀4的兩端部形成為彎曲狀，從而能將整個發(fā)射電極圖案的尺寸小型化。(實施例10、參照圖18)如圖18所示，輔助器件225也可以是將無線IC芯片5裝載于第一支承體111上的環(huán)狀電極112的器件。即，也可以不使用供電電路基板，而通過焊料等粘接劑6將無線IC 芯片5的輸入輸出電極裝載于環(huán)狀電極112的直線部11 及直線部11 的端部。在該情況下，構(gòu)成輔助電極圖案的環(huán)狀電極112優(yōu)選具有匹配電路的功能，使得無線IC芯片5的輸入輸出阻抗與發(fā)射電極圖案的阻抗匹配。工業(yè)上的實用性如上所述，本發(fā)明適用于無線IC器件，特別是在提高信號能量在無線IC與發(fā)射電極圖案之間的傳輸效率這一點上較為優(yōu)異。標(biāo)號說明5…無線IC芯片100、231、241、251、261、271、281 …發(fā)射電極圖案101…第二支承體111…第一支承體103、233、243、253、263、273、283 …磁場發(fā)射電極105、234、對4、254、洸4、274、沘4...電場發(fā)射電極110、211…輔助電極圖案112、212、213 …環(huán)狀電極118、210、220、225 …輔助器件120…電磁耦合模塊130、130a、130b、130c、230、240、250、260、270、280…無線 IC 器件
權(quán)利要求
1.一種無線IC器件，其特征在于，包括處理無線信號的無線IC;與所述無線IC相連接的輔助電極圖案；以及發(fā)射電極圖案，該發(fā)射電極圖案與所述輔助電極圖案相耦合，并發(fā)射所述無線信號，所述輔助電極圖案的一部分通過電容與所述發(fā)射電極圖案中的電壓最大部進行耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的無線IC器件，其特征在于，所述發(fā)射電極圖案是具有預(yù)定的諧振頻率Π的磁場發(fā)射電極與具有預(yù)定的諧振頻率 f2的電場發(fā)射電極相互耦合而成的天線圖案。
3.如權(quán)利要求2所述的無線IC器件，其特征在于，所述輔助電極圖案由形成于第一支承體上的環(huán)狀電極構(gòu)成，所述發(fā)射電極圖案由形成于第二支承體上的所述磁場發(fā)射電極及所述電場發(fā)射電極構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的無線IC器件，其特征在于，所述第一支承體與所述第二支承體相貼合，從而使得所述環(huán)狀電極的一部分通過電容與所述磁場發(fā)射電極中的電壓最大部進行耦合。
5.如權(quán)利要求4所述的無線IC器件，其特征在于，所述環(huán)狀電極在電氣上跨過所述磁場發(fā)射電極及所述電場發(fā)射電極這兩者而配置。
6.如權(quán)利要求5所述的無線IC器件，其特征在于，所述環(huán)狀電極具有電流最大部和電壓最大部，所述環(huán)狀電極的所述電流最大部與所述電場發(fā)射電極中的電流最大部進行磁場耦合，所述環(huán)狀電極的所述電壓最大部與所述磁場發(fā)射電極中的電壓最大部進行電容耦合。
7.如權(quán)利要求1所述的無線IC器件，其特征在于，所述無線IC通過具有供電電路的供電電路基板與所述輔助電極圖案相連接，所述供電電路包含至少一個線圈圖案。
8.如權(quán)利要求7所述的無線IC器件，其特征在于，所述供電電路具有預(yù)定的諧振頻率，所述無線信號的頻率實質(zhì)上相當(dāng)于所述供電電路的所述諧振頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從無線IC到發(fā)射圖案的信號傳輸效率高的無線IC器件。無線IC器件(130)包括處理無線信號的無線IC芯片(5)；與無線IC芯片(5)相連接、由環(huán)狀電極(112)構(gòu)成的輔助電極圖案(110)；以及發(fā)射電極圖案(100)，該發(fā)射電極圖案(100)由具有諧振頻率f1的磁場發(fā)射電極(103)及具有諧振頻率f2的電場發(fā)射電極(105)構(gòu)成，輔助電極圖案(110)的環(huán)狀電極(112)通過電容與磁場發(fā)射電極(103)的電壓最大部進行耦合。
文檔編號G06K19/077GK102197537SQ200980143698
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者加藤登, 池本伸郎 申請人:株式會社村田制作所