非接触型ＩＣモジュール及び非接触型ＩＣモジュールの製造方法
【課題】非接触に特性値を計測実施しつつコンデンサ容量の合わせ込み精度の高い非接触型ＩＣモジュールを提供する。
【解決手段】アンテナコイル３と、このアンテナコイルに接続するＩＣチップ５と、絶縁基板２の表面上の基準特性部４Ａ特性増加調整部４Ｂと他方の面に形成された共通電極Ｐｂとで構成する平行平板コンデンサ４とで構成する共振回路を有し、特性増加調整部４Ｂとして、前記絶縁基板の一方の面に形成された複数の選択電極Ｐ１〜Ｐ７のうちの選択された一つ又は複数を導電ペーストを焼成して形成される導電体６を基準特性部４Ａに接続することにより、周波数特性を非接触で測定しながら平行平板コンデンサ容量４を調整し、所定の共振周波数を得る。
【解決手段】アンテナコイル３と、このアンテナコイルに接続するＩＣチップ５と、絶縁基板２の表面上の基準特性部４Ａ特性増加調整部４Ｂと他方の面に形成された共通電極Ｐｂとで構成する平行平板コンデンサ４とで構成する共振回路を有し、特性増加調整部４Ｂとして、前記絶縁基板の一方の面に形成された複数の選択電極Ｐ１〜Ｐ７のうちの選択された一つ又は複数を導電ペーストを焼成して形成される導電体６を基準特性部４Ａに接続することにより、周波数特性を非接触で測定しながら平行平板コンデンサ容量４を調整し、所定の共振周波数を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み書き装置との間で情報と電力との伝達を非接触で行う非接触型識別タグや非接触型ＩＣカード等の非接触型ＩＣモジュールに係り、特にアンテナコイルで構成される共振回路の共振周波数を最適化した非接触型ＩＣモジュール及び非接触型ＩＣモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触型識別タグや非接触型ＩＣカード等の非接触型ＩＣモジュールのように非接触状態でデータの送受信を行ってデータの記録、消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ（Radio Frequency Ｉ Ｄentification））の用途に用いられる非接触型データ送受信体が、種々の目的で使用されている。この種の非接触型ＩＣモジュールでは、絶縁基板の表裏面の相対向する部位に１個のコンデンサを構成するための１対の容量パッドを形成し、この容量パッドとアンテナコイルとを予めリードパターンを介して接続し、アンテナコイルに接続されるＩＣチップの周波数特性に応じてアンテナコイルに接続される容量パッドの面積を減少し、半導体モジュールのインピーダンスを許容範囲内に調整するようにしている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−５３２１６号公報（第３頁−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の非接触型ＩＣモジュールは、ＩＣチップをアンテナコイルに接続するに先立ち、ＩＣチップの周波数特性を測定して、ＩＣチップが接続された半導体モジュールについて所望のインピーダンスを得るに必要なアンテナコイルの静電容量を算出し、これに基づいて所望の静電容量を有する容量パッドの面積を求め、これに応じて容量パッドの過剰分をトリミング等で除去するが、過剰分の除去に手間が掛かるなど工程管理が煩雑となるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、アンテナコイルやコンデンサ容量を容易に調整できる非接触型ＩＣモジュール及び非接触型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
〔形態１〕 上記目的を達成するために、形態１の非接触型ＩＣモジュールは、基板と、前記基板の一方の面に形成されたアンテナ部と、前記一方の面に形成されたＩＣチップと、前記基板の他方の面に形成された共通電極と、を有し、前記アンテナ部は、螺旋状パターンのアンテナコイルと、前記アンテナコイルの外周に沿って螺旋状に位置する導体部と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
〔形態２〕 また、形態２の非接触型ＩＣモジュールは、形態１の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記アンテナコイルの内周側に第１ランドが形成され、前記ＩＣチップは、前記アンテナコイルの内周側に位置し、且つ、前記第１ランドと前記アンテナコイルの一部とに電気的に接続されていることを特徴とする。
〔形態３〕 また、形態３の非接触型ＩＣモジュールは、形態２の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記第１ランドは、前記共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００６】
〔形態４〕 また、形態４の非接触型ＩＣモジュールは、形態２または３の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記導体部の一端に第２ランドが形成され、前記基板の他方の面に導電パターンが形成され、前記第１ランドと前記第２ランドとは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする。
〔形態５〕 また、形態５の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし４の何れかの非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記導体部の一部と前記アンテナコイルの一部とを電気的に接続する導電体をさらに有することを特徴とする。
【０００７】
〔形態６〕 また、形態６の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし５の何れかの非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記一方の面に形成された基準特性部を備え、前記基準特性部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする。
〔形態７〕 また、形態７の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし６の何れかの非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記一方の面に形成された特性増加調整部を備え、前記特性増加調整部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする。
【０００８】
〔形態８〕 また、形態８の非接触型ＩＣモジュールは、形態７の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、複数の電極部を備えることを特徴とする。
〔形態９〕 また、形態９の非接触型ＩＣモジュールは、形態７の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、面積の異なる複数の電極部を備えることを特徴とする。
【０００９】
〔形態１０〕 また、形態１０の非接触型ＩＣモジュールは、形態６または７の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、前記複数の電極部を前記アンテナ部に接続する導電体を備えることを特徴とする。
〔形態１１〕 また、形態１１の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし１１の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記導体部は、前記アンテナ部のアンテナ径を調整するものであることを特徴とする。
【００１０】
〔形態１２〕 また、形態１２の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし１１の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記ＩＣチップは、外部からの電磁誘導によって電力が供給されることを特徴とする。
〔形態１３〕 さらに、形態１３の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし１２の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記ＩＣチップは、外部との情報の伝達を行うことを特徴とする。
【００１１】
〔形態１４〕 また、形態１４の非接触型ＩＣモジュールは、基板上に、螺旋状のアンテナコイル及び前記アンテナコイルの周囲に螺旋状の導体部を形成する工程と、前記アンテナコイルの一部に接触するようにＩＣチップを配置する工程と、前記ＩＣチップの周波数を測定する工程と、前記ＩＣチップの周波数に応じて前記アンテナコイルの一部と前記導体部の一部とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す要部平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。この第１の実施形態では本発明を非接触型ＩＣモジュールとしての非接触識別タグ１に適用している。
この非接触識別タグ１は、ＲＦＩＤシステムにおいて用いられるもので、一般にデータキャリアなどとも呼ばれている。その形状には、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の様々なものがある。これらの形状はアプリケーションと密接な関係があり、例えば、人が持つものは、カード形あるいはラベル形をキーホルダ形状に加工したものがある。また、半導体のキャリアＩＤとしてはスティック形が主流となっている。なお、リネン関連の服に縫い込まれるものはコイン形が主流となっている。また、カード型などにおいては、表示部を備えるものもある。
【００１３】
また、非接触識別タグは、データ読取専用、あるいは、データの読み書きが自由に行える記憶領域を備えており、更に、アンテナ側からの非接触電力伝送により電池がなくても動作可能なものもある。
また、ＲＦＩＤシステムとは、媒体に電波・電磁波を用いたＩＤシステムであり、非接触識別タグが、（1）携帯容易な大きさであること、（2）情報を電子回路に記憶すること、（3）非接触通信により交信することの３つの特徴を備えている。
従って、ＲＦＩＤシステムは、非接触識別タグを持つ人・物・車などと、その情報とを一元化させる目的で使用される。つまり、人・物・車がある場所で随時、必要な情報を取り出すことができ、かつ必要に応じて新たな情報を書き込むことができる。
【００１４】
また、ＲＦＩＤシステムの代表的な種類としては、主に、交流磁界によるコイルの相互誘導を利用して非接触識別タグとの交信を行なう電磁結合方式、主に、２５０ＫＨｚ以下、あるいは、１３．５６ＭＨｚ帯の長・中波帯の電磁波を利用して非接触識別タグとの交信を行なう電磁誘導方式、リーダ／ライタ側のアンテナと非接触識別タグ間で、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波によりデータ交信を行なうマイクロ波方式、光の発生源としてＬＥＤを、受光器としてはフォトトランジスタ等を配置し、光の空間伝送を利用して非接触識別タグとの交信を行なう光方式の４つがある。
【００１５】
また、アクセス方式は、主に、シングルアクセスモード、ＦＩＦＯ（First In First
Out）アクセスモード、マルチアクセスモード、セレクティブアクセスモードの４つがある。
シングルアクセスモードは、アンテナ交信領域内に存在する非接触識別タグは１個であり、複数の非接触識別タグがアンテナの交信領域内にあると交信エラ−となり、交信できなくなる。
【００１６】
ＦＩＦＯアクセスモードは、アンテナの交信領域内に順番に入ってくる非接触識別タグと順番に交信することができる。交信を終了した非接触識別タグにはアクセス禁止処理を行なうので、交信終了したタグがアンテナの交信領域内に複数存在しても、新たなタグが１個だけアンテナの交信領域内に入ってくれば交信ができる。同時に非接触識別タグが交信領域内にはいると、交信エラーとなり交信できなくなる。アクセス禁止された非接触識別タグは、交信領域外にでると再び交信が可能となる。
【００１７】
マルチアクセスモードは、アンテナの交信領域内に複数の非接触識別タグが存在しても、全ての非接触識別タグと交信できる。
セレクティブアクセスモードは、交信領域内にある複数の非接触識別タグのうち、特定の非接触識別タグと交信ができるもので、交信領域内の非接触識別タグに番号を割り当てるコマンドと、割り当てた番号をもとに、特定の非接触識別タグとの交信を行なうコマンドで実現される。
【００１８】
非接触識別タグ１の具体的構成は、絶縁基板２と、これに形成された共振回路を構成するアンテナコイル３及び平行平板コンデンサ４と、アンテナコイル３に接続され外部のリーダライタからの電磁誘導によって電力が供給されると共に、読み書き装置としてのリーダライタとの間で情報の伝達を行うＩＣチップ５とで構成されている。
絶縁基板２は公知のガラス繊維入りエポキシ樹脂などで形成されており、表裏面に銅箔で所要のパターンが公知のエッチング法などにより形成されている。
【００１９】
アンテナコイル３は絶縁基板２の表面上における外周側に絶縁基板２の各辺に沿う方形螺旋状パターン３ａが形成され、この方形螺旋状パターン３ａの内周端に内周端ランド３ｂが形成され、外周端に外周端ランド３ｃが形成されている。
ここで、方形螺旋状パターン３ａは約３ターン程度形成されている。
ＩＣチップ５はアンテナコイル３の内周端ランド３ｂと、外周端ランド３ｃが二つの電気的に接続されたビアホール３ｅ、３ｆさらにアンテナコイル３を絶縁基板２の裏面上で跨ぐ導電パターン３ｄとを介して導通された表面上のランド３ｇとに、例えば公知のＣＯＢ（Ｃhip Ｏn Ｂoard）などの方法で実装されている。
【００２０】
平行平板コンデンサ４は方形螺旋状のアンテナコイル３の内側に形成された基準特性部４Ａと特性増加調整部４Ｂとで構成されている。
基準特性部４Ａは絶縁基板２の表面側に形成された所定面積の表面電極Ｐａと絶縁基板２の裏面側に形成されたアンテナコイル３の内周側に形成された共通電極Ｐｂとでコンデンサが形成されている。
【００２１】
特性増加調整部４Ｂは予め複数、例えば７個の同一面積で互いに絶縁されて形成された選択電極Ｐ１〜Ｐ７を有し、これら選択電極Ｐ１〜Ｐ７のうち選択された所要数の選択電極が、各電極間及び基準特性部４Ａの表面電極Ｐａとこれに隣接する選択電極Ｐ１との間をインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成される導電体６によって電気的に接続される。これらの選択電極Ｐ１〜Ｐ７はインクジェット方式の走査方向例えば絶縁基板２の外周に沿う方向に並列配置されている。
【００２２】
導電体６は、例えば、公知の熱硬化型あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷や定量吐出装置などで塗布して形成することができるが、例えば独立分散銀ナノ粒子を原料とする金属微粒子分散液などの導電性液体を、インクジェット方式で微少液滴を飛翔させて形成するのが、より作業性の良い調整や合わせ込み精度の高い調整が可能となる。
なお、独立分散銀ナノ粒子を原料とする金属微粒子分散液などの導電性液体は、室温付近では、安定した液体状態を保ち、２００℃以上（２００℃〜３００℃）の温度で焼成することにより単一焼結金属化する。この基準特性部４Ａと特性増加調整部４Ｂとで外部の読み書き装置としてのリーダライタと非接触で通信可能な周波数特性における許容範囲の上限を超える容量に相当する面積のコンデンサが形成されている。
【００２３】
そして、ＩＣチップ５を装着した状態で又はその前にＩＣチップ５の周波数特性を測定し、不足するコンデンサ容量を算出し、算出した不足コンデンサ容量に基づいて不足する電極面積を算出する。算出した電極面積に相当する選択電極数を算出し、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａに隣接する選択電極からインクジェット方式での塗布方向に必要な選択電極を選択し、これら選択された電極間をインクジェット方式によって導電ペーストを塗布し、その後焼成して導電体６を形成し、この導電体６によって電極間を導通する。
【００２４】
ＩＣチップ５を装着した後の測定方法としては、リーダライタで周波数を変えながらＩＣチップ５との情報伝達が可能な周波数を測定し、測定した周波数から予め設定された基準周波数範囲に収めるために必要な不足コンデンサ容量を算出し、この不足コンデンサ容量から必要とする電極面積を算出し、算出した電極面積から必要な選択電極数を算出して、前記と同様にインクジェット方式で形成される導電体６で必要な選択電極数を連結する。
ここで、アンテナコイル３と平行平板コンデンサ４とで構成される共振回路の共振周波数ｆは、一般に次式によって与えられる。
【００２５】
ｆ＝１／（２×π×√（Ｌ×Ｃ））……（１）
【００２６】
なお、式（１）中のＬはアンテナコイル３のインダクタンス、Ｃはアンテナコイル３に接続される平行平板コンデンサ４のコンデンサ容量である。上記（１）式より、コンデンサ容量Ｃ及び又はアンテナコイルのインダクタンスＬが増加すれば共振周波数ｆは低くなる。共振周波数ｆが一定ならば、コンデンサ容量Ｃを増加すればアンテナコイルのインダクタンスＬは小さくてすむ。さらにアンテナコイルのインダクタンスＬはその巻数や外形寸法に依存し、巻数が多く外形及び内径が大きいほど大きなインダクタンスＬとなるが、アンテナ出力を低下させるので、インダクタンスは小さいほうが望ましい。
このように、第１の実施形態によると、前記絶縁基板２の裏面上の共通電極Ｐｂと表面上の基準特性部４Ａの表面電極Ｐａ及び特性増加調整部４Ｂの各選択電極Ｐ１〜Ｐ７は、平行平板コンデンサ４とアンテナコイル３が平面から見て重ならないので、アンテナコイル３の磁場を遮る不必要なパターンの増加が抑えられている。
【００２７】
また、これら選択電極は、特性増加調整部４Ｂに予め各選択電極Ｐ１〜Ｐ７を形成しておき、選択された電極間に導電ペーストを塗布してから焼成して導電体６を形成するので、導電ペーストの塗布量が少なくて済むと共に塗布時間を短縮して作業性の良い調整を行なうことができる。しかも、電極の選択をインクジェット方式の走査方向に行なうことにより、より効率良く導電ペーストの塗布を行なうことができる。
なお、上記第１の実施形態では特性増加調整部４Ｂを７個の選択電極Ｐ１〜Ｐ７で形成した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、選択電極の構成個数や面積は、必要に応じて任意に設定可能である。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態を図３について説明する。第２の実施形態は前述した第１の実施形態における特性増加調整部４Ｂの電極構成を変更したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図３に示すように、特性増加調整部４Ｂが予め例えば各々面積の異なる７個の選択電極Ｑ１〜Ｑ７で構成され、これら選択電極Ｑ１〜Ｑ７が、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａの外周部を取り囲むように配置されて、いずれも絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとでコンデンサが構成されていることを除いては上記第１の実施形態例と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００２９】
この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様にＩＣチップ５を装着した状態で又はその前にＩＣチップ５の周波数特性を測定し、不足するコンデンサ容量を算出し、算出した不足コンデンサ容量に基づいて不足電極面積を算出する。算出した電極面積に相当する選択電極を選択し、特性増加調整部４Ｂの表面電極Ｐａと選択した選択電極間を前記実施例と同様にインクジェット方式によって導電体６を形成することにより導通される。ここで、ＩＣチップ５を装着した後の測定方法は、第１の実施形態と同様に行なう。
【００３０】
この第２の実施形態によると、特性増加調整部４Ｂの各選択電極Ｑ１〜Ｑ７の面積が異なる値に設定されているので、不足面積に正確に対応させた選択電極を選択することが可能となり、前述した第１の実施形態に比較してコンデンサ容量の微調整ができ、コンデンサ容量を高精度で調整することができる。さらに、選択電極Ｑ１〜Ｑ７は基準特性部４Ａの表面電極Ｐａの外周部を取り囲むように配置してあるので、選択された電極を容易に表面電極Ｐａに導通させることができ、より作業性の良い調整を行なうことができる。
なお、上記第２の実施形態は特性増加調整部４Ｂを７個の選択電極Ｑ１〜Ｑ７で構成したが、選択電極の構成個数や各々の面積は必要に応じて任意に設定することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態を図４について説明する。この第３の実施形態は前述した第１及び第２の実施形態における特性増加調整部４Ｂの電極構成を変更したものである。すなわち、第３の実施形態では、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａに連続する特性増加調整部４Ｂをインクジェット方式によって導電ペーストを塗布した後、焼成して形成される調整導電体Ｐｃと、絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとで構成したことを除いては上記第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３２】
この第３の実施形態では、図８に示すように、ＩＣチップ５を装着した状態で又はその前にＩＣチップ５の周波数特性を測定し（ステップＳ１）、測定した周波数特性に基づいて不足するコンデンサ容量を算出し（ステップＳ２）、算出した不足コンデンサ容量に基づいて不足面積を算出する（ステップＳ３）。次いで算出した面積に相当する領域にインクジェット方式によって前記基準特性部４Ａの表面電極Ｐａに導通するように導電ペーストを塗布し（ステップＳ４）、その後焼成して形成することによって特性増加調整部４Ｂの調整導電体Ｐｃを形成する。
【００３３】
この第３の実施形態によれば、特性増加調整部の調整導電体Ｐｃを不足容量に対応する面積分だけインクジェット方式で導電ペーストを塗布することで形成するので、予め設定された基準周波数に高精度で調整することができる。
また、特性増加調整部４Ｂに予め特性増加調整部を形成する必要がないと共に、必要最小限の特性増加調整部が形成されるので浮遊容量の発生を確実に防止することができる。
【００３４】
次に、本発明の第４の実施形態を図５及び図６について説明する。ここで図５は要部平面図。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。
第４の実施形態は前述した第１〜第３の実施形態における特性増加調整部４Ｂの電極構成を変更したものである。この第３の実施形態では、特性増加調整部は所要面積の金属箔７を基準特性部４Ａの表面電極Ｐａと導通するように例えば粘着テープ８で絶縁基板２に貼り付け固定され、絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとでコンデンサが形成されていることを除いては上記第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３５】
ここで、金属箔７は、例えばアルミニュームなどの導電性金属の箔であり、所定の共振周波数を得るための不足容量を補う面積を有し、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａと導通するように例えば粘着テープ８を前記金属箔７の上面に重ねて絶縁基板２に貼り付け固定され、絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとでコンデンサが形成されている。
この特性増加調整部としての金属箔７は、ＩＣチップの容量特性を測定して、不足面積を算出し、算出した不足面積に基準特性電極４Ａの表面電極Ｐａとのオーバーラップ分を付加した面積となるように加工することにより形成される。
【００３６】
このように、第４の実施形態によると、前述の第１の実施形態〜第３の実施形態において、コンデンサ容量がさらに不足する場合の調整手段とすることで、より広い調整範囲を得ることが可能となり、非接触型ＩＣタグ１を再加工あるいは廃棄するなどの無駄が排除できる。
なお、第４の実施形態では金属箔がアルミニュームを加工した場合で説明したが、材質は導電性を有していれば任意の金属箔を適用することができる。
【００３７】
次に、本発明の第５の実施形態を図７について説明する。この第５の実施形態は前述した第１〜第４の実施形態におけるアンテナコイル３のアンテナ径を調整するものであって、アンテナコイル３はコイル状基準部３ｈとコイル状基準部３ｈの外周側に絶縁して形成された導体部３ｉとで構成され、所望とするアンテナ径に対応する前記コイル状基準部３ｈと導体部３ｉの対向位置間を選択し、この対向位置にインクジェット方式によって導電ペーストを塗布した後、焼成して導電体９を形成することによって電気的に接続されていることを除いては上記第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３８】
アンテナコイル３は、前述した第１〜第４の実施形態におけるアンテナコイルの方形螺旋状パターン３ａを中途で切断した形状であり、内周端ランド３ｂに電気的に接続された例えば約２ターン程度のコイル状基準部３ｈと外周端ランド３ｃに電気的に接続された例えば約１ターン程度の導体部３ｉとが絶縁して形成されている。なお、外周端ランド３ｃが第２ランドに対応し、ランド３ｇが第１ランドに対応している。
【００３９】
このコイル状基準部３ｈと導体部３ｉとの対向位置間を前述の各実施形態と同様にインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した特性増加調整部としてのコイル導電体９ａで電気的に接続されている。
平行平板コンデンサ４は、絶縁基板２の裏面側の共通電極Ｐｂと表面側の表面電極Ｐａとで形成された基準特性部４Ａと、前記裏面側の共通電極Ｐｂと表面側の選択電極Ｒとで形成された特性増加調整部４Ｂとがインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成される導電体６によって電気的に接続されている。
【００４０】
この第５の実施形態の調整方法としては、ＩＣチップ５を装着した状態で、導電プローブ等でコイル状基準部３ｈと前記導体部３ｉの任意の対向位置間を導通させて周波数を測定し、導電プローブを順次対向位置を移動しながら周波数を測定し、予め設定された基準周波数の得られるコイル状基準部３ｈと前記導体部３ｉの対向位置を求め、この求めた対向位置間にインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した特性増加調整部としてのコイル導電体９ａで接続する。
【００４１】
コイル導電体９ａは、アンテナ径を調整するものであって、コイル状基準部３ｈと導体部３ｉの対向位置間を、例えば実線図示の位置に形成する場合にはアンテナ径が小さくなり、点線図示の符号９ｂで示す位置に形成することによりアンテナ径を増加することができる。
このように第５の実施形態によると、周波数を測定しながらコイル導電体９ａを形成するので、予め設定された基準周波数に高精度に調整することができる。
さらに、コイル導電体９ａや９ｂの形成によるアンテナ径調整と、基準特性部４Ａと特性増加調整部４Ｂを導電体６の形成による平行平板コンデンサ４の容量調整は、インクジェット方式によって導電ペーストを塗布し形成することが同時にでき、作業性の良い調整と広い調整範囲を確保することができる。
【００４２】
なお、上記の第５の実施形態では、コイル導電体９ａや９ｂは、一箇所形成した場合について説明したが、所定の共振周波数を得るためにこれに限定されるものではなく一箇所以上ならば何箇所形成してもよい。また、アンテナコイル３の方形螺旋状パターン３ａを、約２ターンのコイル状基準部３ｈと約１ターンの導体部３ｉで形成する場合で説明したがターン数やコイル状基準部３ｈと導体部３ｉの絶縁位置はこれらに限定されるものではない。
さらに、コイル導電体９ａや９ｂは、インクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した場合で説明したが、第４の実施形態に示した金属箔で形成する場合であってもよい。
【００４３】
また、上記の第１〜第３及び第５の各実施形態においては、インクジェット方式で導電ペーストを塗布した後に焼成して導電体やコイル導電体を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、熱硬化型又は光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷や定量吐出装置で塗布した後に硬化させるようにしても良い。この定量吐出装置を使用する場合には非接触識別タグの周波数特性を測定しながら塗布量を調整することができる。
また、上記第１〜第５の実施形態においては、本発明を非接触識別タグに適用した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、他の非接触型ＩＣカード等の非接触ＩＣモジュールに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図２】第１図のＡ−Ａ方向の断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図６】第５図のＢ−Ｂ方向の断面図。
【図７】本発明の第５の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図８】本発明に係る非接触型ＩＣモジュールの周波数特性調整方法示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４５】
１．非接触識別タグ、２．絶縁基板、３．アンテナコイル、３ａ．方形螺旋状パターン、３ｂ．内周端ランド、３ｃ．外周端ランド、３ｈ．コイル状基準部、３ｉ．導体部４．平行平板コンデンサ、４Ａ．基準特性部、４Ｂ．特性増加調整部、Ｐａ．表面電極、Ｐｂ．共通電極、Ｐｃ．調整導電体、Ｐ１〜Ｐ７．選択電極、Ｑ１〜Ｑ７．選択電極、５．ＩＣチップ、６．導電体、７．金属箔、８．粘着テープ、９ａ．９ｂ．コイル導電体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み書き装置との間で情報と電力との伝達を非接触で行う非接触型識別タグや非接触型ＩＣカード等の非接触型ＩＣモジュールに係り、特にアンテナコイルで構成される共振回路の共振周波数を最適化した非接触型ＩＣモジュール及び非接触型ＩＣモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触型識別タグや非接触型ＩＣカード等の非接触型ＩＣモジュールのように非接触状態でデータの送受信を行ってデータの記録、消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ（Radio Frequency Ｉ Ｄentification））の用途に用いられる非接触型データ送受信体が、種々の目的で使用されている。この種の非接触型ＩＣモジュールでは、絶縁基板の表裏面の相対向する部位に１個のコンデンサを構成するための１対の容量パッドを形成し、この容量パッドとアンテナコイルとを予めリードパターンを介して接続し、アンテナコイルに接続されるＩＣチップの周波数特性に応じてアンテナコイルに接続される容量パッドの面積を減少し、半導体モジュールのインピーダンスを許容範囲内に調整するようにしている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−５３２１６号公報（第３頁−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の非接触型ＩＣモジュールは、ＩＣチップをアンテナコイルに接続するに先立ち、ＩＣチップの周波数特性を測定して、ＩＣチップが接続された半導体モジュールについて所望のインピーダンスを得るに必要なアンテナコイルの静電容量を算出し、これに基づいて所望の静電容量を有する容量パッドの面積を求め、これに応じて容量パッドの過剰分をトリミング等で除去するが、過剰分の除去に手間が掛かるなど工程管理が煩雑となるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、アンテナコイルやコンデンサ容量を容易に調整できる非接触型ＩＣモジュール及び非接触型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
〔形態１〕 上記目的を達成するために、形態１の非接触型ＩＣモジュールは、基板と、前記基板の一方の面に形成されたアンテナ部と、前記一方の面に形成されたＩＣチップと、前記基板の他方の面に形成された共通電極と、を有し、前記アンテナ部は、螺旋状パターンのアンテナコイルと、前記アンテナコイルの外周に沿って螺旋状に位置する導体部と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
〔形態２〕 また、形態２の非接触型ＩＣモジュールは、形態１の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記アンテナコイルの内周側に第１ランドが形成され、前記ＩＣチップは、前記アンテナコイルの内周側に位置し、且つ、前記第１ランドと前記アンテナコイルの一部とに電気的に接続されていることを特徴とする。
〔形態３〕 また、形態３の非接触型ＩＣモジュールは、形態２の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記第１ランドは、前記共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００６】
〔形態４〕 また、形態４の非接触型ＩＣモジュールは、形態２または３の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記導体部の一端に第２ランドが形成され、前記基板の他方の面に導電パターンが形成され、前記第１ランドと前記第２ランドとは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする。
〔形態５〕 また、形態５の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし４の何れかの非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記導体部の一部と前記アンテナコイルの一部とを電気的に接続する導電体をさらに有することを特徴とする。
【０００７】
〔形態６〕 また、形態６の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし５の何れかの非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記一方の面に形成された基準特性部を備え、前記基準特性部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする。
〔形態７〕 また、形態７の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし６の何れかの非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記一方の面に形成された特性増加調整部を備え、前記特性増加調整部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする。
【０００８】
〔形態８〕 また、形態８の非接触型ＩＣモジュールは、形態７の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、複数の電極部を備えることを特徴とする。
〔形態９〕 また、形態９の非接触型ＩＣモジュールは、形態７の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、面積の異なる複数の電極部を備えることを特徴とする。
【０００９】
〔形態１０〕 また、形態１０の非接触型ＩＣモジュールは、形態６または７の非接触型ＩＣモジュールにおいて、前記特性増加調整部は、前記複数の電極部を前記アンテナ部に接続する導電体を備えることを特徴とする。
〔形態１１〕 また、形態１１の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし１１の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記導体部は、前記アンテナ部のアンテナ径を調整するものであることを特徴とする。
【００１０】
〔形態１２〕 また、形態１２の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし１１の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記ＩＣチップは、外部からの電磁誘導によって電力が供給されることを特徴とする。
〔形態１３〕 さらに、形態１３の非接触型ＩＣモジュールは、形態１ないし１２の何れかの非接触型モジュールにおいて、前記ＩＣチップは、外部との情報の伝達を行うことを特徴とする。
【００１１】
〔形態１４〕 また、形態１４の非接触型ＩＣモジュールは、基板上に、螺旋状のアンテナコイル及び前記アンテナコイルの周囲に螺旋状の導体部を形成する工程と、前記アンテナコイルの一部に接触するようにＩＣチップを配置する工程と、前記ＩＣチップの周波数を測定する工程と、前記ＩＣチップの周波数に応じて前記アンテナコイルの一部と前記導体部の一部とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す要部平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。この第１の実施形態では本発明を非接触型ＩＣモジュールとしての非接触識別タグ１に適用している。
この非接触識別タグ１は、ＲＦＩＤシステムにおいて用いられるもので、一般にデータキャリアなどとも呼ばれている。その形状には、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の様々なものがある。これらの形状はアプリケーションと密接な関係があり、例えば、人が持つものは、カード形あるいはラベル形をキーホルダ形状に加工したものがある。また、半導体のキャリアＩＤとしてはスティック形が主流となっている。なお、リネン関連の服に縫い込まれるものはコイン形が主流となっている。また、カード型などにおいては、表示部を備えるものもある。
【００１３】
また、非接触識別タグは、データ読取専用、あるいは、データの読み書きが自由に行える記憶領域を備えており、更に、アンテナ側からの非接触電力伝送により電池がなくても動作可能なものもある。
また、ＲＦＩＤシステムとは、媒体に電波・電磁波を用いたＩＤシステムであり、非接触識別タグが、（1）携帯容易な大きさであること、（2）情報を電子回路に記憶すること、（3）非接触通信により交信することの３つの特徴を備えている。
従って、ＲＦＩＤシステムは、非接触識別タグを持つ人・物・車などと、その情報とを一元化させる目的で使用される。つまり、人・物・車がある場所で随時、必要な情報を取り出すことができ、かつ必要に応じて新たな情報を書き込むことができる。
【００１４】
また、ＲＦＩＤシステムの代表的な種類としては、主に、交流磁界によるコイルの相互誘導を利用して非接触識別タグとの交信を行なう電磁結合方式、主に、２５０ＫＨｚ以下、あるいは、１３．５６ＭＨｚ帯の長・中波帯の電磁波を利用して非接触識別タグとの交信を行なう電磁誘導方式、リーダ／ライタ側のアンテナと非接触識別タグ間で、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波によりデータ交信を行なうマイクロ波方式、光の発生源としてＬＥＤを、受光器としてはフォトトランジスタ等を配置し、光の空間伝送を利用して非接触識別タグとの交信を行なう光方式の４つがある。
【００１５】
また、アクセス方式は、主に、シングルアクセスモード、ＦＩＦＯ（First In First
Out）アクセスモード、マルチアクセスモード、セレクティブアクセスモードの４つがある。
シングルアクセスモードは、アンテナ交信領域内に存在する非接触識別タグは１個であり、複数の非接触識別タグがアンテナの交信領域内にあると交信エラ−となり、交信できなくなる。
【００１６】
ＦＩＦＯアクセスモードは、アンテナの交信領域内に順番に入ってくる非接触識別タグと順番に交信することができる。交信を終了した非接触識別タグにはアクセス禁止処理を行なうので、交信終了したタグがアンテナの交信領域内に複数存在しても、新たなタグが１個だけアンテナの交信領域内に入ってくれば交信ができる。同時に非接触識別タグが交信領域内にはいると、交信エラーとなり交信できなくなる。アクセス禁止された非接触識別タグは、交信領域外にでると再び交信が可能となる。
【００１７】
マルチアクセスモードは、アンテナの交信領域内に複数の非接触識別タグが存在しても、全ての非接触識別タグと交信できる。
セレクティブアクセスモードは、交信領域内にある複数の非接触識別タグのうち、特定の非接触識別タグと交信ができるもので、交信領域内の非接触識別タグに番号を割り当てるコマンドと、割り当てた番号をもとに、特定の非接触識別タグとの交信を行なうコマンドで実現される。
【００１８】
非接触識別タグ１の具体的構成は、絶縁基板２と、これに形成された共振回路を構成するアンテナコイル３及び平行平板コンデンサ４と、アンテナコイル３に接続され外部のリーダライタからの電磁誘導によって電力が供給されると共に、読み書き装置としてのリーダライタとの間で情報の伝達を行うＩＣチップ５とで構成されている。
絶縁基板２は公知のガラス繊維入りエポキシ樹脂などで形成されており、表裏面に銅箔で所要のパターンが公知のエッチング法などにより形成されている。
【００１９】
アンテナコイル３は絶縁基板２の表面上における外周側に絶縁基板２の各辺に沿う方形螺旋状パターン３ａが形成され、この方形螺旋状パターン３ａの内周端に内周端ランド３ｂが形成され、外周端に外周端ランド３ｃが形成されている。
ここで、方形螺旋状パターン３ａは約３ターン程度形成されている。
ＩＣチップ５はアンテナコイル３の内周端ランド３ｂと、外周端ランド３ｃが二つの電気的に接続されたビアホール３ｅ、３ｆさらにアンテナコイル３を絶縁基板２の裏面上で跨ぐ導電パターン３ｄとを介して導通された表面上のランド３ｇとに、例えば公知のＣＯＢ（Ｃhip Ｏn Ｂoard）などの方法で実装されている。
【００２０】
平行平板コンデンサ４は方形螺旋状のアンテナコイル３の内側に形成された基準特性部４Ａと特性増加調整部４Ｂとで構成されている。
基準特性部４Ａは絶縁基板２の表面側に形成された所定面積の表面電極Ｐａと絶縁基板２の裏面側に形成されたアンテナコイル３の内周側に形成された共通電極Ｐｂとでコンデンサが形成されている。
【００２１】
特性増加調整部４Ｂは予め複数、例えば７個の同一面積で互いに絶縁されて形成された選択電極Ｐ１〜Ｐ７を有し、これら選択電極Ｐ１〜Ｐ７のうち選択された所要数の選択電極が、各電極間及び基準特性部４Ａの表面電極Ｐａとこれに隣接する選択電極Ｐ１との間をインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成される導電体６によって電気的に接続される。これらの選択電極Ｐ１〜Ｐ７はインクジェット方式の走査方向例えば絶縁基板２の外周に沿う方向に並列配置されている。
【００２２】
導電体６は、例えば、公知の熱硬化型あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷や定量吐出装置などで塗布して形成することができるが、例えば独立分散銀ナノ粒子を原料とする金属微粒子分散液などの導電性液体を、インクジェット方式で微少液滴を飛翔させて形成するのが、より作業性の良い調整や合わせ込み精度の高い調整が可能となる。
なお、独立分散銀ナノ粒子を原料とする金属微粒子分散液などの導電性液体は、室温付近では、安定した液体状態を保ち、２００℃以上（２００℃〜３００℃）の温度で焼成することにより単一焼結金属化する。この基準特性部４Ａと特性増加調整部４Ｂとで外部の読み書き装置としてのリーダライタと非接触で通信可能な周波数特性における許容範囲の上限を超える容量に相当する面積のコンデンサが形成されている。
【００２３】
そして、ＩＣチップ５を装着した状態で又はその前にＩＣチップ５の周波数特性を測定し、不足するコンデンサ容量を算出し、算出した不足コンデンサ容量に基づいて不足する電極面積を算出する。算出した電極面積に相当する選択電極数を算出し、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａに隣接する選択電極からインクジェット方式での塗布方向に必要な選択電極を選択し、これら選択された電極間をインクジェット方式によって導電ペーストを塗布し、その後焼成して導電体６を形成し、この導電体６によって電極間を導通する。
【００２４】
ＩＣチップ５を装着した後の測定方法としては、リーダライタで周波数を変えながらＩＣチップ５との情報伝達が可能な周波数を測定し、測定した周波数から予め設定された基準周波数範囲に収めるために必要な不足コンデンサ容量を算出し、この不足コンデンサ容量から必要とする電極面積を算出し、算出した電極面積から必要な選択電極数を算出して、前記と同様にインクジェット方式で形成される導電体６で必要な選択電極数を連結する。
ここで、アンテナコイル３と平行平板コンデンサ４とで構成される共振回路の共振周波数ｆは、一般に次式によって与えられる。
【００２５】
ｆ＝１／（２×π×√（Ｌ×Ｃ））……（１）
【００２６】
なお、式（１）中のＬはアンテナコイル３のインダクタンス、Ｃはアンテナコイル３に接続される平行平板コンデンサ４のコンデンサ容量である。上記（１）式より、コンデンサ容量Ｃ及び又はアンテナコイルのインダクタンスＬが増加すれば共振周波数ｆは低くなる。共振周波数ｆが一定ならば、コンデンサ容量Ｃを増加すればアンテナコイルのインダクタンスＬは小さくてすむ。さらにアンテナコイルのインダクタンスＬはその巻数や外形寸法に依存し、巻数が多く外形及び内径が大きいほど大きなインダクタンスＬとなるが、アンテナ出力を低下させるので、インダクタンスは小さいほうが望ましい。
このように、第１の実施形態によると、前記絶縁基板２の裏面上の共通電極Ｐｂと表面上の基準特性部４Ａの表面電極Ｐａ及び特性増加調整部４Ｂの各選択電極Ｐ１〜Ｐ７は、平行平板コンデンサ４とアンテナコイル３が平面から見て重ならないので、アンテナコイル３の磁場を遮る不必要なパターンの増加が抑えられている。
【００２７】
また、これら選択電極は、特性増加調整部４Ｂに予め各選択電極Ｐ１〜Ｐ７を形成しておき、選択された電極間に導電ペーストを塗布してから焼成して導電体６を形成するので、導電ペーストの塗布量が少なくて済むと共に塗布時間を短縮して作業性の良い調整を行なうことができる。しかも、電極の選択をインクジェット方式の走査方向に行なうことにより、より効率良く導電ペーストの塗布を行なうことができる。
なお、上記第１の実施形態では特性増加調整部４Ｂを７個の選択電極Ｐ１〜Ｐ７で形成した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、選択電極の構成個数や面積は、必要に応じて任意に設定可能である。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態を図３について説明する。第２の実施形態は前述した第１の実施形態における特性増加調整部４Ｂの電極構成を変更したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図３に示すように、特性増加調整部４Ｂが予め例えば各々面積の異なる７個の選択電極Ｑ１〜Ｑ７で構成され、これら選択電極Ｑ１〜Ｑ７が、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａの外周部を取り囲むように配置されて、いずれも絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとでコンデンサが構成されていることを除いては上記第１の実施形態例と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００２９】
この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様にＩＣチップ５を装着した状態で又はその前にＩＣチップ５の周波数特性を測定し、不足するコンデンサ容量を算出し、算出した不足コンデンサ容量に基づいて不足電極面積を算出する。算出した電極面積に相当する選択電極を選択し、特性増加調整部４Ｂの表面電極Ｐａと選択した選択電極間を前記実施例と同様にインクジェット方式によって導電体６を形成することにより導通される。ここで、ＩＣチップ５を装着した後の測定方法は、第１の実施形態と同様に行なう。
【００３０】
この第２の実施形態によると、特性増加調整部４Ｂの各選択電極Ｑ１〜Ｑ７の面積が異なる値に設定されているので、不足面積に正確に対応させた選択電極を選択することが可能となり、前述した第１の実施形態に比較してコンデンサ容量の微調整ができ、コンデンサ容量を高精度で調整することができる。さらに、選択電極Ｑ１〜Ｑ７は基準特性部４Ａの表面電極Ｐａの外周部を取り囲むように配置してあるので、選択された電極を容易に表面電極Ｐａに導通させることができ、より作業性の良い調整を行なうことができる。
なお、上記第２の実施形態は特性増加調整部４Ｂを７個の選択電極Ｑ１〜Ｑ７で構成したが、選択電極の構成個数や各々の面積は必要に応じて任意に設定することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態を図４について説明する。この第３の実施形態は前述した第１及び第２の実施形態における特性増加調整部４Ｂの電極構成を変更したものである。すなわち、第３の実施形態では、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａに連続する特性増加調整部４Ｂをインクジェット方式によって導電ペーストを塗布した後、焼成して形成される調整導電体Ｐｃと、絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとで構成したことを除いては上記第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３２】
この第３の実施形態では、図８に示すように、ＩＣチップ５を装着した状態で又はその前にＩＣチップ５の周波数特性を測定し（ステップＳ１）、測定した周波数特性に基づいて不足するコンデンサ容量を算出し（ステップＳ２）、算出した不足コンデンサ容量に基づいて不足面積を算出する（ステップＳ３）。次いで算出した面積に相当する領域にインクジェット方式によって前記基準特性部４Ａの表面電極Ｐａに導通するように導電ペーストを塗布し（ステップＳ４）、その後焼成して形成することによって特性増加調整部４Ｂの調整導電体Ｐｃを形成する。
【００３３】
この第３の実施形態によれば、特性増加調整部の調整導電体Ｐｃを不足容量に対応する面積分だけインクジェット方式で導電ペーストを塗布することで形成するので、予め設定された基準周波数に高精度で調整することができる。
また、特性増加調整部４Ｂに予め特性増加調整部を形成する必要がないと共に、必要最小限の特性増加調整部が形成されるので浮遊容量の発生を確実に防止することができる。
【００３４】
次に、本発明の第４の実施形態を図５及び図６について説明する。ここで図５は要部平面図。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。
第４の実施形態は前述した第１〜第３の実施形態における特性増加調整部４Ｂの電極構成を変更したものである。この第３の実施形態では、特性増加調整部は所要面積の金属箔７を基準特性部４Ａの表面電極Ｐａと導通するように例えば粘着テープ８で絶縁基板２に貼り付け固定され、絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとでコンデンサが形成されていることを除いては上記第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３５】
ここで、金属箔７は、例えばアルミニュームなどの導電性金属の箔であり、所定の共振周波数を得るための不足容量を補う面積を有し、基準特性部４Ａの表面電極Ｐａと導通するように例えば粘着テープ８を前記金属箔７の上面に重ねて絶縁基板２に貼り付け固定され、絶縁基板２の裏面上に形成された前記共通電極Ｐｂとでコンデンサが形成されている。
この特性増加調整部としての金属箔７は、ＩＣチップの容量特性を測定して、不足面積を算出し、算出した不足面積に基準特性電極４Ａの表面電極Ｐａとのオーバーラップ分を付加した面積となるように加工することにより形成される。
【００３６】
このように、第４の実施形態によると、前述の第１の実施形態〜第３の実施形態において、コンデンサ容量がさらに不足する場合の調整手段とすることで、より広い調整範囲を得ることが可能となり、非接触型ＩＣタグ１を再加工あるいは廃棄するなどの無駄が排除できる。
なお、第４の実施形態では金属箔がアルミニュームを加工した場合で説明したが、材質は導電性を有していれば任意の金属箔を適用することができる。
【００３７】
次に、本発明の第５の実施形態を図７について説明する。この第５の実施形態は前述した第１〜第４の実施形態におけるアンテナコイル３のアンテナ径を調整するものであって、アンテナコイル３はコイル状基準部３ｈとコイル状基準部３ｈの外周側に絶縁して形成された導体部３ｉとで構成され、所望とするアンテナ径に対応する前記コイル状基準部３ｈと導体部３ｉの対向位置間を選択し、この対向位置にインクジェット方式によって導電ペーストを塗布した後、焼成して導電体９を形成することによって電気的に接続されていることを除いては上記第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一の符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３８】
アンテナコイル３は、前述した第１〜第４の実施形態におけるアンテナコイルの方形螺旋状パターン３ａを中途で切断した形状であり、内周端ランド３ｂに電気的に接続された例えば約２ターン程度のコイル状基準部３ｈと外周端ランド３ｃに電気的に接続された例えば約１ターン程度の導体部３ｉとが絶縁して形成されている。なお、外周端ランド３ｃが第２ランドに対応し、ランド３ｇが第１ランドに対応している。
【００３９】
このコイル状基準部３ｈと導体部３ｉとの対向位置間を前述の各実施形態と同様にインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した特性増加調整部としてのコイル導電体９ａで電気的に接続されている。
平行平板コンデンサ４は、絶縁基板２の裏面側の共通電極Ｐｂと表面側の表面電極Ｐａとで形成された基準特性部４Ａと、前記裏面側の共通電極Ｐｂと表面側の選択電極Ｒとで形成された特性増加調整部４Ｂとがインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成される導電体６によって電気的に接続されている。
【００４０】
この第５の実施形態の調整方法としては、ＩＣチップ５を装着した状態で、導電プローブ等でコイル状基準部３ｈと前記導体部３ｉの任意の対向位置間を導通させて周波数を測定し、導電プローブを順次対向位置を移動しながら周波数を測定し、予め設定された基準周波数の得られるコイル状基準部３ｈと前記導体部３ｉの対向位置を求め、この求めた対向位置間にインクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した特性増加調整部としてのコイル導電体９ａで接続する。
【００４１】
コイル導電体９ａは、アンテナ径を調整するものであって、コイル状基準部３ｈと導体部３ｉの対向位置間を、例えば実線図示の位置に形成する場合にはアンテナ径が小さくなり、点線図示の符号９ｂで示す位置に形成することによりアンテナ径を増加することができる。
このように第５の実施形態によると、周波数を測定しながらコイル導電体９ａを形成するので、予め設定された基準周波数に高精度に調整することができる。
さらに、コイル導電体９ａや９ｂの形成によるアンテナ径調整と、基準特性部４Ａと特性増加調整部４Ｂを導電体６の形成による平行平板コンデンサ４の容量調整は、インクジェット方式によって導電ペーストを塗布し形成することが同時にでき、作業性の良い調整と広い調整範囲を確保することができる。
【００４２】
なお、上記の第５の実施形態では、コイル導電体９ａや９ｂは、一箇所形成した場合について説明したが、所定の共振周波数を得るためにこれに限定されるものではなく一箇所以上ならば何箇所形成してもよい。また、アンテナコイル３の方形螺旋状パターン３ａを、約２ターンのコイル状基準部３ｈと約１ターンの導体部３ｉで形成する場合で説明したがターン数やコイル状基準部３ｈと導体部３ｉの絶縁位置はこれらに限定されるものではない。
さらに、コイル導電体９ａや９ｂは、インクジェット方式によって塗布される導電ペーストを焼成して形成した場合で説明したが、第４の実施形態に示した金属箔で形成する場合であってもよい。
【００４３】
また、上記の第１〜第３及び第５の各実施形態においては、インクジェット方式で導電ペーストを塗布した後に焼成して導電体やコイル導電体を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、熱硬化型又は光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷や定量吐出装置で塗布した後に硬化させるようにしても良い。この定量吐出装置を使用する場合には非接触識別タグの周波数特性を測定しながら塗布量を調整することができる。
また、上記第１〜第５の実施形態においては、本発明を非接触識別タグに適用した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、他の非接触型ＩＣカード等の非接触ＩＣモジュールに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図２】第１図のＡ−Ａ方向の断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図６】第５図のＢ−Ｂ方向の断面図。
【図７】本発明の第５の実施形態を示す非接触型ＩＣモジュールの要部平面図。
【図８】本発明に係る非接触型ＩＣモジュールの周波数特性調整方法示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４５】
１．非接触識別タグ、２．絶縁基板、３．アンテナコイル、３ａ．方形螺旋状パターン、３ｂ．内周端ランド、３ｃ．外周端ランド、３ｈ．コイル状基準部、３ｉ．導体部４．平行平板コンデンサ、４Ａ．基準特性部、４Ｂ．特性増加調整部、Ｐａ．表面電極、Ｐｂ．共通電極、Ｐｃ．調整導電体、Ｐ１〜Ｐ７．選択電極、Ｑ１〜Ｑ７．選択電極、５．ＩＣチップ、６．導電体、７．金属箔、８．粘着テープ、９ａ．９ｂ．コイル導電体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方の面に形成されたアンテナ部と、
前記一方の面に形成されたＩＣチップと、
前記基板の他方の面に形成された共通電極と、を有し、
前記アンテナ部は、
螺旋状パターンのアンテナコイルと、
前記アンテナコイルの外周に沿って螺旋状に位置する導体部と、を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記アンテナコイルの内周側に第１ランドが形成され、
前記ＩＣチップは、前記アンテナコイルの内周側に位置し、且つ、前記第１ランドと前記アンテナコイルの一部とに電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記第１ランドは、前記共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項４】
請求項２または３に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記導体部の一端に第２ランドが形成され、
前記基板の他方の面に導電パターンが形成され、
前記第１ランドと前記第２ランドとは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１項に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記導体部の一部と前記アンテナコイルの一部とを電気的に接続する導電体をさらに有することを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１項に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記一方の面に形成された基準特性部を備え、
前記基準特性部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１項に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記一方の面に形成された特性増加調整部を備え、
前記特性増加調整部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、複数の電極部を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項９】
請求項７に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、面積の異なる複数の電極部を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１０】
請求項６または７に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、前記複数の電極部を前記アンテナ部に接続する導電体を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１１】
請求項１ないし１１の何れか１項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記導体部は、前記アンテナ部のアンテナ径を調整するものであることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記ＩＣチップは、外部からの電磁誘導によって電力が供給されることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記ＩＣチップは、外部との情報の伝達を行うことを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１４】
基板上に、螺旋状のアンテナコイル及び前記アンテナコイルの周囲に螺旋状の導体部を形成する工程と、
前記アンテナコイルの一部に接触するようにＩＣチップを配置する工程と、
前記ＩＣチップの周波数を測定する工程と、
前記ＩＣチップの周波数に応じて前記アンテナコイルの一部と前記導体部の一部とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする非接触型ＩＣモジュールの製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方の面に形成されたアンテナ部と、
前記一方の面に形成されたＩＣチップと、
前記基板の他方の面に形成された共通電極と、を有し、
前記アンテナ部は、
螺旋状パターンのアンテナコイルと、
前記アンテナコイルの外周に沿って螺旋状に位置する導体部と、を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記アンテナコイルの内周側に第１ランドが形成され、
前記ＩＣチップは、前記アンテナコイルの内周側に位置し、且つ、前記第１ランドと前記アンテナコイルの一部とに電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記第１ランドは、前記共通電極と電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項４】
請求項２または３に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記導体部の一端に第２ランドが形成され、
前記基板の他方の面に導電パターンが形成され、
前記第１ランドと前記第２ランドとは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１項に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記導体部の一部と前記アンテナコイルの一部とを電気的に接続する導電体をさらに有することを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１項に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記一方の面に形成された基準特性部を備え、
前記基準特性部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１項に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記一方の面に形成された特性増加調整部を備え、
前記特性増加調整部は、前記アンテナコイルの内周側の、前記共通電極と対向する位置に形成されることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、複数の電極部を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項９】
請求項７に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、面積の異なる複数の電極部を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１０】
請求項６または７に記載の非接触型ＩＣモジュールにおいて、
前記特性増加調整部は、前記複数の電極部を前記アンテナ部に接続する導電体を備えることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１１】
請求項１ないし１１の何れか１項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記導体部は、前記アンテナ部のアンテナ径を調整するものであることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記ＩＣチップは、外部からの電磁誘導によって電力が供給されることを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１項に記載の非接触型モジュールにおいて、
前記ＩＣチップは、外部との情報の伝達を行うことを特徴とする非接触型ＩＣモジュール。
【請求項１４】
基板上に、螺旋状のアンテナコイル及び前記アンテナコイルの周囲に螺旋状の導体部を形成する工程と、
前記アンテナコイルの一部に接触するようにＩＣチップを配置する工程と、
前記ＩＣチップの周波数を測定する工程と、
前記ＩＣチップの周波数に応じて前記アンテナコイルの一部と前記導体部の一部とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする非接触型ＩＣモジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３１０８９８（Ｐ２００７−３１０８９８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６６３８２（Ｐ２００７−１６６３８２）
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【分割の表示】特願２００３−７２５６９（Ｐ２００３−７２５６９）の分割
【原出願日】平成１５年３月１７日（２００３．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【分割の表示】特願２００３−７２５６９（Ｐ２００３−７２５６９）の分割
【原出願日】平成１５年３月１７日（２００３．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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