JP5376019B2 - Inspection system for electromagnetic coupling module and method for manufacturing electromagnetic coupling module using the inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁結合モジュール、特に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる電磁結合モジュールの検査システムに関する。さらに、本発明は、該検査システムを用いた電磁結合モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic coupling module, and more particularly to an inspection system for an electromagnetic coupling module used in an RFID (Radio Frequency Identification) system. Furthermore, this invention relates to the manufacturing method of the electromagnetic coupling module using this test | inspection system.
近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）と称される非接触型識別媒体（非接触型ＩＤカード等）に関する技術が急速に進歩してきており、その使用も多岐にわたっている。このようなＲＦＩＤは、リーダ・ライタとの間で性能に応じた通信距離が定められており、通信測定の向上、及び、歩留りの向上が望まれている。 In recent years, a technology related to a non-contact type identification medium (non-contact type ID card or the like) called RFID (Radio Frequency Identification) has been rapidly advanced, and its use has been various. Such an RFID has a communication distance according to performance between the reader / writer and an improvement in communication measurement and an improvement in yield are desired.
従来、ＲＦＩＤシステムに用いられる無線ＩＣデバイスは、フィルムベース上にアンテナコイルが形成され、これにＩＣモジュールが搭載されたものとして、これらが製造段階で所定大のフィルムベース上に所定数形成されるのが一般的となっている。そして、単体とされる前に検査対象の単一のＩＣモジュールごとに測定を行い、製品の良否を検査することが行われている。 Conventionally, a wireless IC device used in an RFID system has an antenna coil formed on a film base, and an IC module is mounted on the antenna coil, and a predetermined number of these are formed on a predetermined large film base at the manufacturing stage. It has become common. And before making it single, it measures for every single IC module of a test object, and inspects the quality of a product.
特許文献１に記載の検査システムでは、用途に応じたアンテナの形状やサイズが変化しているため、形状やサイズの異なる複数のアンテナを用意し、それらを検査対象となるＩＣモジュールの種類に応じて切り替えて検査していた。しかし、これでは、複数のアンテナを準備して組合せを変更するために検査システムが複雑化するという問題点を有していた。また、アンテナを使用して測定する場合、アンテナから放射される電磁波を外部に漏れないようにするために検査システム全体をシールドするなどの対策が必要になり、検査システムが大型化するという問題点も有していた。さらに、新規にＩＣモジュールを製作する場合には、そのたびに検査用アンテナを用意する必要があり、コストと時間を要していた。
In the inspection system described in
そこで、本発明の目的は、複数のアンテナを用意することなく、電磁結合モジュールの特性を効率よく検査することのできる検査システム及びそれを用いた電磁結合モジュールの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an inspection system capable of efficiently inspecting the characteristics of an electromagnetic coupling module without preparing a plurality of antennas, and a method of manufacturing an electromagnetic coupling module using the inspection system.
本発明に係る検査システムは、無線ＩＣチップと、該無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含み所定の共振周波数を有する共振回路を含む給電回路を設けた給電回路基板とで構成される電磁結合モジュールの検査システムであって、測定装置に接続された測定子は、前記電磁結合モジュールと電界結合及び／又は磁界結合で電磁界的に結合する結合部を有し、前記電磁結合モジュールを無線ＩＣデバイスとして使用するときのインピーダンスに、前記測定子から前記測定装置側を見たときのインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路を備え、第１の形態においては、前記測定子に設けた結合部と前記電磁結合モジュールの間に金属膜を挿入し、該金属膜を介して前記結合部と前記電磁結合モジュールとを結合させること、を特徴とし、第２の形態においては、前記測定子に設けた結合部と前記電磁結合モジュールの間にコイル状導体を挿入し、該コイル状導体を介して前記結合部と前記電磁結合モジュールとを結合させること、を特徴とする。 An inspection system according to the present invention includes an electromagnetic coupling including a wireless IC chip and a power supply circuit board on which the wireless IC chip is mounted and provided with a power supply circuit including a resonance circuit including an inductance element and having a predetermined resonance frequency. A test system for a module, wherein a probe connected to a measuring device has a coupling portion electromagnetically coupled to the electromagnetic coupling module by electric field coupling and / or magnetic field coupling, and the electromagnetic coupling module is connected to a wireless IC. An impedance matching circuit for matching the impedance when used as a device when the measuring device side is viewed from the measuring element is provided. In the first embodiment, the coupling portion provided in the measuring element and the electromagnetic wave are provided. insert the metal film between the coupling module, this to couple the electromagnetic coupling module and the coupling portion through the metal film Characterized by, in the second embodiment, the electromagnetic coupling module and the coupling portion to insert the coiled conductor, through the coiled conductor between said coupling portion provided in the measurement element electromagnetic coupling module And are combined .
本発明に係る検査システムにおいて、前記インピーダンス整合回路は前記測定子に設けてもよく、あるいは、電磁結合モジュールを搭載する検査治具に前記測定子とともに設けてもよく、さらには、前記測定装置又は該測定装置と前記測定子を接続するケーブルに設けてもよい。 In the inspection system according to the present invention, the impedance matching circuit may be provided in the measuring element, or may be provided together with the measuring element in an inspection jig on which an electromagnetic coupling module is mounted. You may provide in the cable which connects this measuring device and the above-mentioned measuring element.
本発明に係る製造方法は、前記電磁結合モジュールの検査システムを用いる検査工程を含むことを特徴とする。 Manufacturing method according to the present invention is characterized by comprising an inspection step of Ru using the inspection system of the electromagnetic coupling module.
本発明に係る電磁結合モジュールの検査システムによれば、無線ＩＣチップと、該無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ共振回路を有する給電回路基板とで構成される電磁結合モジュールを、電磁界結合を用いることにより測定装置に接続された測定子（結合部）と非接触状態で短時間で効率よく検査することができる。しかも、インピーダンス整合回路を備えているため、種々のインピーダンス値のアンテナに適合させることができ、従来のごとく種々のアンテナを用意して交換する必要はなく、その分だけ検査効率が向上し、かつ、検査システムが簡略化される。また、前記測定子に設けた結合部と前記電磁結合モジュールの間に金属膜を挿入し、該金属膜を介して前記結合部と前記電磁結合モジュールとを結合させるため（第１の形態）、あるいは、前記測定子に設けた結合部と前記電磁結合モジュールの間にコイル状導体を挿入し、該コイル状導体を介して前記結合部と前記電磁結合モジュールとを結合させるため（第２の形態）、測定子と電磁結合モジュールとが電磁界結合しやすくなる。 According to the electromagnetic coupling module inspection system according to the present invention, an electromagnetic coupling module comprising a wireless IC chip and a power supply circuit board having the resonance circuit including the inductance element mounted thereon, By using the field coupling, it is possible to efficiently inspect in a short time in a non-contact state with a measuring element (coupling portion) connected to the measuring apparatus. Moreover, since it has an impedance matching circuit, it can be adapted to antennas of various impedance values, and there is no need to prepare and replace various antennas as in the prior art, and the inspection efficiency is improved accordingly. The inspection system is simplified. Further, in order to insert a metal film between the coupling part provided on the probe and the electromagnetic coupling module, and to couple the coupling part and the electromagnetic coupling module via the metal film (first form), Alternatively, a coiled conductor is inserted between the coupling part provided on the probe and the electromagnetic coupling module, and the coupling part and the electromagnetic coupling module are coupled via the coiled conductor (second embodiment). ), The probe and the electromagnetic coupling module are easily electromagnetically coupled.
以下、本発明に係る電磁結合モジュールの検査システム及び該検査システムを用いた電磁結合モジュールの製造方法の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において電磁結合モジュールと検査システムは模式的に示されており、各部品の縮尺比率は一致していない。また、各図において同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。 Embodiments of an electromagnetic coupling module inspection system and an electromagnetic coupling module manufacturing method using the inspection system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the electromagnetic coupling module and the inspection system are schematically shown, and the scale ratios of the components do not match. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
（検査システムの第１実施例、図１〜図４参照）
図１には電磁結合モジュール３の検査システム（第１実施例）を示す。図１に示すように、給電回路基板２に無線ＩＣチップ１が搭載された電磁結合モジュール３を測定装置４に接続された測定子（以下、プローブと称する）５によって検査する。プローブ５の先端結合部６と電磁結合モジュール３を、電界結合及び／又は磁界結合で電磁界的に結合させて電磁結合モジュール３の検査を行う。
(Refer to the first embodiment of the inspection system, FIGS. 1 to 4)
FIG. 1 shows an inspection system (first embodiment) of the
即ち、測定装置４のメモリには、電磁結合モジュール３の検査項目と無線システムのスペック（使用周波数、コマンド等）が全て内蔵されており、その検査項目に従って電磁結合モジュール３の検査を行う。
That is, the inspection device of the
具体的には、電磁結合モジュール３に使用される無線システムの種類、測定周波数やデータのやり取りに使用するコマンド（デジタルデータで何を意味しているかを示すシステム特有のもの）を設定するとともに、電磁結合モジュール３の検査項目を設定する。そして、測定装置４に接続されたプローブ５の先端結合部６を電磁結合モジュール３に近接又は接触した状態にした後、測定装置４の発信部から電磁結合モジュール３に送信する情報の信号（例えば周波数偏位変調された信号）がプローブ５に送信される。このとき、プローブ５の先端結合部６は、平板の形状をしているため電磁結合モジュール３の給電回路基板２と密着できる。このため、プローブ５の結合部６と電磁結合モジュール３とは、主に電界結合が強い状態で電磁界結合することができる。これにより、測定装置４から送信される送信信号を電磁結合モジュール３が受信することができる。なお、プローブ５の先端結合部６は、給電回路基板２の上方に離間して配置しても電磁結合モジュール３と電磁界結合させることができる。
Specifically, while setting the type of wireless system used for the
この後、電磁結合モジュール３では、受信した信号を無線ＩＣチップ１で復調及びデータ処理し、測定装置４に送る必要があるデータを送信データ信号にし、該送信データ信号を給電回路基板２内の給電回路素子から電磁界結合によりプローブ５の結合部６に送信する。そして、その送信データ信号は、プローブ５で受信され測定装置４に送られる。
Thereafter, in the
測定装置４では、電磁結合モジュール３からのデータ信号を、復調及びデータ処理を行った後、電磁結合モジュール３が検査項目の全てを満足しているかを判断する。そして、検査項目を満足している場合には検査した電磁結合モジュール３を良品と判断し、検査項目を満足していない場合には検査した電磁結合モジュール３を不良品であると判断する。これにより、電磁結合モジュール３の非接触による高速検査が可能となる。
In the
ところで、本検査システムにおいては、プローブ５にインピーダンス整合回路７を備えている。このインピーダンス整合回路７は、電磁結合モジュール３を無線ＩＣデバイスとして使用するときのインピーダンス（電磁結合モジュール３にアンテナとしての放射板を結合させたときの該放射板のインピーダンス）に、プローブ５から測定装置４側を見たときのインピーダンスを整合させるためのものである。
By the way, in this inspection system, the
インピーダンス整合回路７は、図２にその一例を示すように、並列に接続されたインダクタンス素子Ｌ１１，Ｌ１２と、インダクタンス素子Ｌ１１，Ｌ１２間を接続するキャパシタンス素子Ｃ１１とで所定の共振周波数を有する共振回路を構成している。端子Ｔ１１，Ｔ１２が前記結合部６に設けた電極６ａ，６ｂと接続され、端子Ｔ１３，Ｔ１４が同軸ケーブル３４と接続されている。プローブ５がインピーダンス整合回路７を備えていることで、測定装置４を放射板（アンテナ）のインピーダンスに適合させることができる。
As shown in FIG. 2 as an example, the
なお、インピーダンス整合回路７は、インダクタンス素子のみで構成されても構わない。その場合、インダクタンス素子内部あるいはインダクタンス素子間で発生する浮遊容量をインピーダンスの整合設計に用いることもできる。
Note that the
インピーダンス整合回路７は、種々の放射板（アンテナ）のインピーダンス値に適合したものが用意されており、プローブ５に対して交換可能であることが好ましい。整合回路７を所定の共振周波数を有するものに交換することで、測定装置４を種々の放射板に適合させることができ、様々な用途の電磁結合モジュールを効率よく容易に検査することができる。
It is preferable that the
また、図３に、共振周波数を可変としたインピーダンス整合回路７Ａを示す。この整合回路７Ａは、いわゆる可変コンデンサを用いたもので、他の構成は図２に示した整合回路７と同様である。
FIG. 3 shows an
また、図４に示すインピーダンス整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれ異なる整合回路を有するもので、並列に接続されるとともにスイッチング回路８が挿入されている。各整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、所定の周波数においてインピーダンスがマッチングするようにスイッチング回路８にて切り換えて使用される。ＲＦＩＤシステムの使用周波数帯は各国ごとに異なっているため、仕様の異なる複数の種類の電磁結合モジュール３が必要である。本実施例のように共振周波数の異なるインピーダンス整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを複数備えた検査システムにより、使用周波数が変わっても一つの検査システムで検査することができ、効率よく容易に検査することができる。
Also,
一方、前記電磁結合モジュール３は、金属製の放射板（アンテナ）と電磁結合させることにより該放射板を高性能のアンテナとして使用することが可能となり、さまざまな無線通信に用いる無線通信モジュールとして使用することができる。また、電磁結合モジュール３と金属膜の放射板を用いた無線ＩＣデバイスとして物品の流通管理や固定資産管理などに用いることができる。
On the other hand, the
（電磁結合モジュールの一例、図５〜図９参照）
以下、電磁結合モジュールを金属膜の放射板と組み合わせて無線ＩＣデバイスとして使用したときの実施例について、電磁結合モジュール及び無線ＩＣデバイスの構造などを詳しく図５〜図９を用いて説明する。図５及び図６に示すように、電磁結合モジュール３は、無線ＩＣチップ１と、上面に該無線ＩＣチップ１を搭載した給電回路基板２とで構成され、電磁結合モジュール３が金属膜からなる放射板２０上に貼着されて無線ＩＣデバイスＡを構成している。無線ＩＣチップ１は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路を含み、必要な情報がメモリされており、給電回路基板２に内蔵された以下に説明する給電回路１６と電気的に直接接続されている。
(Example of electromagnetic coupling module, see FIGS. 5 to 9)
In the following, an embodiment when the electromagnetic coupling module is used as a wireless IC device in combination with a metal film radiation plate, the structure of the electromagnetic coupling module and the wireless IC device will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6, the
給電回路１６は、所定の周波数を有する送信信号を放射板２０に供給するための回路、及び／又は、放射板２０で受けた信号から所定の周波数を有する受信信号を選択し、無線ＩＣチップ１に供給するための回路であり、送受信信号の周波数で無線ＩＣチップ１と放射板２０とを整合させる整合回路や送受信信号の周波数で共振する共振回路を備えている。
The
給電回路基板２には、図６及び図７に示すように、ヘリカル型のインダクタンス素子Ｌ及びキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２からなる集中定数型のＬＣ直列共振回路にて構成した給電回路１６が内蔵されている。詳しくは、図８に示すように、給電回路基板２は誘電体からなるセラミックシート１１Ａ〜１１Ｇを積層、圧着、焼成したもので、接続用電極１２とビアホール導体１３ａを形成したシート１１Ａ、キャパシタ電極１４ａを形成したシート１１Ｂ、キャパシタ電極１４ｂとビアホール導体１３ｂを形成したシート１１Ｃ、ビアホール導体１３ｃを形成したシート１１Ｄ、導体パターン１５ａとビアホール導体１３ｄを形成したシート１１Ｅ、ビアホール導体１３ｅを形成したシート１１Ｆ（１枚もしくは複数枚）、導体パターン１５ｂを形成したシート１１Ｇからなる。なお、各セラミックシート１１Ａ〜１１Ｇは磁性体のセラミック材料からなるシートであってもよく、給電回路基板２は従来から用いられているシート積層法、厚膜印刷法などの多層基板の製作工程により容易に得ることができる。また、シート１１Ａ〜１１Ｇは樹脂材であってもよい。
As shown in FIGS. 6 and 7, the power
以上のシート１１Ａ〜１１Ｇを積層することにより、ヘリカルの巻回軸が放射板２０と平行なインダクタンス素子Ｌと、該インダクタンス素子Ｌの両端にキャパシタ電極１４ｂが接続され、かつ、キャパシタ電極１４ａがビアホール導体１３ａを介して接続用電極１２に接続されたキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２が形成される。そして、基板側電極パターンである接続用電極１２が半田バンプ１９を介して無線ＩＣチップ１のチップ側電極パターン（図示せず）と電気的に直接接続される。
By laminating the
即ち、給電回路を構成する素子のうち、コイル状電極パターンであるインダクタンス素子Ｌから、磁界を介して、放射板２０に送信信号を給電し、また、放射板２０からの受信信号は、磁界を介して、インダクタンス素子Ｌに給電される。そのため、給電回路基板２において、共振回路を構成するインダクタンス素子Ｌ、キャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２のうち、インダクタンス素子Ｌが放射板２０に近くなるようにレイアウトすることが望ましい。
That is, among the elements constituting the power feeding circuit, a transmission signal is fed from the inductance element L, which is a coiled electrode pattern, to the
放射板２０は、本例では、アルミ箔や銅箔などの非磁性体からなる長尺体、即ち、両端開放型の金属体であり、ＰＥＴなどの絶縁性のフレキシブルな樹脂フィルム２１上に形成されている。また、樹脂フィルム２１は物品自体や物品の包装材であってもよい。前記給電回路基板２はその下面が接着剤１８からなる絶縁性接着層を介して放射板２０上に貼着されている。
In this example, the radiating
サイズ的にその一例を示すと、無線ＩＣチップ１の厚さは５０〜１００μｍ、半田バンプ１９の厚さは約２０μｍ、給電回路基板２の厚さは２００〜５００μｍ、接着剤１８の厚さは０．１〜１０μｍ、放射板２０の厚さは１〜５０μｍ、フィルム２１の厚さは１０〜１００μｍである。また、無線ＩＣチップ１のサイズ（面積）は、０．４ｍｍ×０．４ｍｍ、０．９ｍｍ×０．８ｍｍなど多様である。給電回路基板２のサイズ（面積）は、無線ＩＣチップ１と同じサイズから３ｍｍ×３ｍｍ程度のサイズで構成できる。
As an example of the size, the thickness of the
図９に無線ＩＣチップ１と給電回路基板２との接続形態を示す。図９（Ａ）は無線ＩＣチップ１の裏面及び給電回路基板２の表面に、それぞれ、一対のアンテナ（バランス）端子７ａ，１７ａを設けたものである。図９（Ｂ）は他の接続形態を示し、無線ＩＣチップ１の裏面及び給電回路基板２の表面に、それぞれ、一対のアンテナ（バランス）端子７ａ，１７ａに加えて、グランド端子７ｂ，１７ｂを設けたものである。但し、給電回路基板２のグランド端子１７ｂは終端しており、給電回路基板２の他の素子に接続されているわけではない。
FIG. 9 shows a connection form between the
図７に無線ＩＣデバイスＡの等価回路を示す。この無線ＩＣデバイスＡは、図示しないリーダ・ライタから放射される高周波信号（例えば、ＵＨＦ周波数帯）を放射板２０で受信し、放射板２０と主として磁気的に結合している給電回路１６（インダクタンス素子Ｌとキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２からなるＬＣ直列共振回路）を共振させ、所定の周波数帯の受信信号のみを無線ＩＣチップ１に供給する。一方、この受信信号から所定のエネルギーを取り出し、このエネルギーを駆動源として無線ＩＣチップ１にメモリされている情報を給電回路１６にて所定の周波数に整合した後、給電回路１６のインダクタンス素子Ｌから、磁界結合を介して放射板２０に送信信号を伝え、放射板２０からリーダ・ライタに送信、転送する。
FIG. 7 shows an equivalent circuit of the wireless IC device A. The wireless IC device A receives a high-frequency signal (for example, UHF frequency band) radiated from a reader / writer (not shown) by a
なお、給電回路１６と放射板２０との結合は、磁界を介しての結合が主であるが、キャパシタ電極１４ｂも放射板２０と対向して配置されているため電界を介しての結合も存在している。本発明において、「電磁界結合」とは、電界及び／又は磁界を介しての結合を意味する。
Note that the coupling between the
電磁結合モジュール３において、無線ＩＣチップ１は給電回路１６を内蔵した給電回路基板２上に電気的に直接接続されており、給電回路基板２は無線ＩＣチップ１とほぼ同じ面積であり、かつ、リジッドであるため、従来の如く広い面積のフレキシブルなフィルム上に搭載するよりも無線ＩＣチップ１を極めて精度よく位置決めして搭載することが可能である。しかも、給電回路基板２はセラミック材料からなり、耐熱性を有するため、無線ＩＣチップ１を給電回路基板２に半田付けすることができる。つまり、従来の如く超音波接合法を用いないため、安価につき、かつ、超音波接合時に加わる圧力で無線ＩＣチップ１が破損するおそれはなく、半田リフローによるセルフアライメント作用を利用することもできる。
In the
また、給電回路１６においては、インダクタンス素子Ｌとキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２で構成された共振回路にて共振周波数特性が決定される。放射板２０から放射される信号の共振周波数は、給電回路１６の自己共振周波数に実質的に相当し、信号の最大利得は、給電回路１６のサイズ、形状、給電回路１６と放射板２０との距離及び媒質の少なくともいずれか一つで実質的に決定される。具体的には、実施例において、放射板２０の電気長は共振周波数に相当する波長λの１／２とされている。但し、放射板２０の電気長はλ／２の整数倍でなくてもよい。即ち、放射板２０から放射される信号の周波数は、共振回路（給電回路１６）の共振周波数によって実質的に決まるので、周波数特性に関しては、放射板２０の電気長に実質的に依存しない。放射板２０の電気長がλ／２の整数倍であると、利得が最大になるので好ましい。
In the
以上のごとく、給電回路１６の共振周波数特性は給電回路基板２に内蔵されているインダクタンス素子Ｌとキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２で構成された共振回路にて決定されるため、無線ＩＣデバイスＡを書籍の間に挟んだりしても共振周波数特性が変化することはない。また、無線ＩＣデバイスＡを丸めて放射板２０の形状を変化させたり、放射板２０のサイズを変化させても、共振周波数特性が変化することはない。また、インダクタンス素子Ｌを構成するコイル状電極パターンは、その巻回軸が放射板２０と平行に形成されているため、中心周波数が変動しないという利点を有している。また、無線ＩＣチップ１の後段に、キャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２が挿入されているため、この素子Ｃ１，Ｃ２で静電気などの低周波数のサージをカットすることができ、無線ＩＣチップ１をサージから保護できる。
As described above, since the resonance frequency characteristic of the
さらに、給電回路基板２はリジッドな多層基板であるために、無線ＩＣチップ１を半田付けする際の取扱いに便利である。しかも、放射板２０はフレキシブルな金属膜によって形成されているため、例えば、衣類の包装用フィルム上に形成したり、ペットボトルのような円柱状体の表面に何ら支障なく形成することができる。
Furthermore, since the power
なお、給電回路基板２に設けた共振回路は、種々の構成を採用することができる。また、この共振回路は無線ＩＣチップ１のインピーダンスと放射板２０のインピーダンスを整合させるためのマッチング回路を兼ねていてもよい。あるいは、給電回路基板２は、インダクタンス素子やキャパシタンス素子で構成された、共振回路とは別に設けられたマッチング回路をさらに備えていてもよい。共振回路にマッチング回路の機能をも付加しようとすると、共振回路の設計が複雑になる傾向がある。共振回路とは別にマッチング回路を設ければ、共振回路、マッチング回路をそれぞれ独立して設計できる。
Note that various configurations can be adopted for the resonance circuit provided on the
また、マッチング回路のみの構成も考えられ、放射板２０と無線ＩＣチップ１との整合がとれるように設計する。このとき、放射板２０、給電回路基板２及び無線ＩＣチップ１の全てで整合設計をすることもできる。
In addition, a configuration including only a matching circuit is conceivable, and the
（検査システムの第２実施例、図１０参照）
次に、本発明に係る検査システムの第２実施例について図１０を参照して説明する。この検査システムは吸着棒３０及び検査治具３１を用いている。検査冶具３１には電磁結合モジュール３を固定する凹部３２が設けられ、該凹部３２の底面には樹脂基板からなる平板３３が設けられている。樹脂製の平板３３に設けた電極６ａ，６ｂは、前記第１実施例における測定子５ないし結合部６として機能するもので、測定装置４（図１参照）に接続されている同軸ケーブル３４と電気的に接続している。そして、コンピュータ制御により測定装置４と連動して自動的にエアー吸引で吸着する吸着棒３０によって電磁結合モジュール３が検査冶具３１の凹部３２に供給される。
(See the second embodiment of the inspection system, FIG. 10)
Next, a second embodiment of the inspection system according to the present invention will be described with reference to FIG. This inspection system uses a
また、平板３３に設けた電極６ａ，６ｂ及び同軸ケーブル３４との間に、インピーダンス整合回路７が設けられている。整合回路７は前記整合回路７Ａ又は整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄであってもよい。
An
検査時において、検査冶具３１の平板３３は電磁結合モジュール３とほぼ密着状態になる。これにより、平板３３と電磁結合モジュール３とは電磁界結合することができる。そして、この状態で、図示しないコンピュータから測定装置４に電磁結合モジュール３を検査する命令が送られ、次に、測定装置４から電磁結合モジュール３に検査項目などの送信データ信号が送られる。このとき、平板３３と電磁結合モジュール３の給電回路基板２とが電磁界結合することにより、電磁結合モジュール３は該送信データ信号を受信することができる。そして、電磁結合モジュール３の無線ＩＣチップ１で受信した信号を復調、データ処理した後、無線ＩＣチップ１から必要なデータ信号が給電回路基板２に送られる。
At the time of inspection, the
そのデータ信号が電磁界結合により平板３３に送られ、さらに同軸ケーブル３４を経由して測定装置４に送られる。測定装置４では、送られてきた信号を復調、データ処理し、検査した電磁結合モジュール３が全ての検査項目を満足しているかどうかを判断し、電磁結合モジュール３が良品か不良品かを判断する。
The data signal is sent to the
その判断データは、測定装置４からコンピュータに送られ、測定装置４が良品と判定した場合にはテーピング工程に進むように指示が吸着棒３０の制御部に送られる。そして、吸着棒３０は、電磁結合モジュール３を吸着してテーピング工程に送る。また、測定装置４が不良品と判定した場合には不良品トレイに進むように指示が吸着棒３０の制御部に送られる。そして、吸着棒３０は、電磁結合モジュール３を吸着して不良品トレイに送る。そして、順次、未検査の電磁結合モジュール３が吸着棒３０に吸着され、検査冶具３１に運ばれ前述した検査が行われ電磁結合モジュール３の良否判定が行われる。なお、電磁結合モジュール３は、吸着棒３０に吸着された状態で平板３３上に離間して配置しても電磁界結合させることができる。
The determination data is sent from the measuring
（検査工程１、図１１参照）
電磁結合モジュールの製造工程における検査工程１について図１１を参照して説明する。この検査工程１では、電磁結合モジュール３が複数集合した親基板４１の状態で個々の電磁結合モジュール３を検査する。
(See
The
まず、親基板４１について説明する。親基板４１は、誘電体からなるセラミックシートに図８に示した給電回路１６を形成する電極が多数形成できるように印刷し、それを積層、圧着、焼成したものに、給電回路１６を形成する部分の一つ一つに無線ＩＣチップ１をそれぞれ実装したものである。そして、親基板４１は、図示していないが無線ＩＣチップ１の実装されている面をエポキシ樹脂で封止することで平坦にしている。また、このように無線ＩＣチップ１を樹脂封止することにより、無線ＩＣチップ１の耐環境性を向上することができる。
First, the
検査工程１では、前記親基板４１の状態で個々の電磁結合モジュール３を検査する。測定装置４に接続されたプローブ５は、図示していないが自動的に親基板４１の電磁結合モジュール３の位置に移動することができる移動装置に取り付けられている。また、該移動装置と測定装置４とは制御コンピュータ（図示していない）に接続されている。
In the
そして、制御コンピュータから前記移動装置に電磁結合モジュール３の検査指示が命令されると、移動装置はプローブ５を親基板４１の一番目に測定する電磁結合モジュール３の位置に移動する。そして、電磁結合モジュール３とプローブ５の先端結合部６が電磁界結合できるように、該結合部６が電磁結合モジュール３の表面上に離間して配置、もしくは、接するようにする。なお、検査方法（コンピュータ制御で行う測定装置４から電磁結合モジュール３を検査する方法）は前述したとおりであり、その説明は省略する。
Then, when an instruction to inspect the
ところで、プローブ５の結合部６は電磁界の放射が非常に弱い。それゆえ、結合部６は、検査時において、該結合部６と接する電磁結合モジュール３以外の電磁結合モジュール３とはほとんど電磁界結合しない。従って、検査工程において、検査を行っている電磁結合モジュール３以外の電磁結合モジュール３の影響を受けることなく正確に電磁結合モジュール３を検査することができる。
By the way, the
（検査工程２、図１２参照）
次に、電磁結合モジュールの製造工程における検査工程２について図１２を参照して説明する。この検査工程２は、電磁結合モジュール３が複数集合した親基板４１からダイサーで切断された直後の状態で個々の電磁結合モジュール３を検査する。
(See
Next,
検査工程２は、電磁結合モジュール３を測定する場合に、図１１に示した検査工程１よりも大きな電磁界放射が必要な場合に行われる。即ち、電磁結合モジュール３は、プローブ５の先端結合部６から電磁界結合する電磁波のエネルギーを利用して無線ＩＣチップ１を動作させている。このため、無線ＩＣチップ１を動作させる電気エネルギーが大きいときには、それに見合った必要な電磁波のエネルギーをプローブ５の結合部６から放射する必要がある。この場合には、測定装置４からの送信信号の電力を大きくして、結合部６からの電磁界の放射を大きくする。
The
このような場合に、結合部６が検査する電磁結合モジュール３の中央から大幅にずれて、隣接する電磁結合モジュール３に近づくと隣接する電磁結合モジュール３の影響をうけ正確な検査ができなくなる。これを防ぐために、予め、親基板４１をダイサー用粘着シート４２に取り付けた後、ダイサーで切断した状態を図１２に示している。隣接する電磁結合モジュール３どうしがダイサーの切断幅（約０．１〜０．２ｍｍ）の間隔で離れているため、結合部６が検査する電磁結合モジュール３の中央から大幅にずれた場合でも、隣接する電磁結合モジュール３の影響を受けず正確な検査ができる。
In such a case, when the
さらに、プローブ５の結合部６からの電磁界の放射レベルを強くする必要がある場合には、ダイサー用粘着シート４２をエキスパンドすることにより電磁結合モジュール３どうしの間隔をさらに広げることで隣接する電磁結合モジュール３の影響を受けずに正確な検査を行うことができる。
Further, when it is necessary to increase the radiation level of the electromagnetic field from the
また、前記検査工程１及び本検査工程２において、良品又は不良品と判定された電磁結合モジュール３は、親基板４１のどの位置の電磁結合モジュール３が良品か不良品であるかを制御コンピュータがメモリしているため、そのデータを基に次の振り分け工程で良品はテーピング工程に送られ、不良品は不良品トレイに排除される。
Further, in the
（プローブの他の例、図１３参照）
これまでに説明したプローブ５の先端結合部６は平板形状を採用している。しかし、このような構成のプローブ５以外に、図１３に示すように、先端結合部６がコイル形状のものを使用してもよく、インピーダンス整合回路７はコイルの両端部に接続されている。勿論、整合回路７は整合回路７Ａ又は整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄであってもよい。
(See another example of probe, FIG. 13)
The
図１３に示すプローブ５は、先端結合部６がコイル形状であるため、図中の点線で示すような磁界を発生させることにより電磁界結合する。このようなコイル形状の結合部６を有するプローブ５は、電磁界の放射量が大きいので検査する電磁結合モジュール３の表面に結合部６が接しなくても検査を行うことができる。
The
（検査工程３、図１４参照）
電磁結合モジュールの製造工程における検査工程３について図１４を参照して説明する。この検査工程３では、図１４（Ａ）に示すように、電磁結合モジュール３を搬送ベルト５３に載せて自動検査を行う。即ち、搬送ベルト５３の上に整列された電磁結合モジュール３に、樹脂フィルム５２上に形成された平板電極５１（例えば、銅電極膜の表面にニッケルめっきとスズめっきが施されている電極）にプローブ５の先端結合部６を接触させた状態で、結合部６と樹脂フィルム５２に形成された平板電極５１とを電磁界結合させることで電磁結合モジュール３を検査する。
(See
The
結合部６は先細形状をなし、給電回路基板２とは平板電極５１を用いた電磁界結合である。インピーダンス整合回路７は、図１４（Ｂ），（Ｃ）に示すように同軸ケーブル３４に設けるか、測定装置４（図１参照）に設ければよい。勿論、整合回路７は整合回路７Ａ又は整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄであってもよい。
The
また、プローブ５は図示していない移動装置に固定されており、制御コンピュータで測定装置４及び該移動装置を制御し、電磁結合モジュール３の検査を行う。なお、検査方法（コンピュータ制御で行う測定装置４から電磁結合モジュール３を検査する方法）は前述したとおりであり、その説明は省略する。
The
検査においては、まず、図１４（Ｂ）に示すように、検査する電磁結合モジュール３を搬送ベルト５３が移動して平板電極５１の直下に移動させる。そして、図１４（Ｃ）に示すように、プローブ５が下降し、結合部６が平板電極５１と接した状態で電磁結合モジュール３上に樹脂フィルム５２を圧接させる。このとき、樹脂フィルム５２は弾力性があるため電磁結合モジュール３と十分に密着することができるので、平板電極５１と電磁結合モジュール３とが十分に電磁界結合することができる。従って、正確な検査を行うことができる。
In the inspection, first, as shown in FIG. 14B, the
また、樹脂フィルム５２には、図示していない複数の平板電極５１が図１４（Ａ）の矢印Ｘ方向に形成されており、検査工程である一定の個数（それ以上の電磁結合モジュール３を検査した場合に検査不良が発生する可能性がある個数）の電磁結合モジュール３を測定すると、自動的に樹脂フィルム５２が矢印Ｘの方向に移動して新しい平板電極５１がプローブ５の直下に来るようになっている。これにより、平板電極５１の劣化などによる検査不良を防ぐようにしている。
In addition, a plurality of plate electrodes 51 (not shown) are formed on the
（検査工程４、図１５参照）
電磁結合モジュールの製造工程における検査工程４について図１５を参照して説明する。この検査工程４では、図１５（Ａ）に示すように、電磁結合モジュール３を搬送ベルト５３に載せて自動検査を行う。即ち、搬送ベルト５３の上に整列された電磁結合モジュール３に、樹脂フィルム５２上に形成されたスパイラル電極５５（例えば、銅電極膜の表面にニッケルめっきとスズめっきが施されている電極）にプローブ５の先端結合部６を接触させた状態で、結合部６とスパイラル電極５５とを電磁界結合させることで電磁結合モジュール３を検査する。
(See
The
結合部６は先細形状をなし、給電回路基板２とはスパイラル電極５５で発生する磁界を用いて電磁界結合する。インピーダンス整合回路７は、図１５（Ｂ），（Ｃ）に示すように同軸ケーブル３４に設けるか、測定装置４（図１参照）に設ければよい。勿論、整合回路７は整合回路７Ａ又は整合回路７Ｂ，７Ｃ，７Ｄであってもよい。
The
また、プローブ５は図示していない移動装置に固定されており、制御コンピュータで測定装置４及び該移動装置を制御し、電磁結合モジュール３の検査を行う。なお、検査方法（コンピュータ制御で行う測定装置４から電磁結合モジュール３を検査する方法）は前述したとおりであり、その説明は省略する。
The
検査においては、まず、図１５（Ｂ）に示すように、検査する電磁結合モジュール３を搬送ベルト５３が移動してスパイラル電極５５の直下に移動させる。そして、図１５（Ｃ）に示すように、プローブ５が下降し、結合部６がスパイラル電極５５の中心部分に接した状態で電磁結合モジュール３上に樹脂フィルム５２を圧接させる。このとき、樹脂フィルム５２は弾力性があるため電磁結合モジュール３と十分に密着することができるので、スパイラル電極５５と電磁結合モジュール３とが十分に電磁界結合することができる。従って、正確な検査を行うことができる。
In the inspection, first, as shown in FIG. 15B, the
また、樹脂フィルム５２には、図示していない複数のスパイラル電極５５が図１５（Ａ）の矢印Ｘ方向に形成されており、検査工程である一定の個数（それ以上の電磁結合モジュール３を検査した場合に検査不良が発生する可能性がある個数）の電磁結合モジュール３を測定すると、自動的に樹脂フィルム５２が矢印Ｘの方向に移動して新しいスパイラル電極５５がプローブ５の直下に来るようになっている。これにより、スパイラル電極５５の劣化などによる検査不良を防ぐようにしている。
In addition, a plurality of spiral electrodes 55 (not shown) are formed on the
（他の実施例）
なお、本発明に係る電磁結合モジュールの検査システム及び電磁結合モジュールの製造方法は、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。
(Other examples)
The electromagnetic coupling module inspection system and the electromagnetic coupling module manufacturing method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.
例えば、プローブ５や結合部６の構成、形状などの細部は任意である。また、電磁結合モジュールや給電回路基板の構造、形状などは任意であり、さらに、無線ＩＣチップと給電回路基板との接続構造なども任意である。
For example, details such as the configuration and shape of the
以上のように、本発明は、電磁結合モジュールの検査システムに有用であり、特に、電磁結合モジュールの特性を効率よく検査できる点において優れている。 As described above, the present invention is useful for an electromagnetic coupling module inspection system, and is particularly excellent in that the characteristics of the electromagnetic coupling module can be efficiently inspected.
Ａ…無線ＩＣデバイス
１…無線ＩＣチップ
２…給電回路基板
３…電磁結合モジュール
４…測定装置
５…プローブ
６…結合部
７，７Ａ〜７Ｄ…インピーダンス整合回路
２０…放射板（アンテナ）
３４…同軸ケーブル
５１…平板電極
５２…樹脂フィルム
５５…スパイラル電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS A ...
34 ...
Claims (13)
測定装置に接続された測定子は、前記電磁結合モジュールと電界結合及び／又は磁界結合で電磁界的に結合する結合部を有し、
前記電磁結合モジュールを無線ＩＣデバイスとして使用するときのインピーダンスに、前記測定子から前記測定装置側を見たときのインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路を備え、
前記測定子に設けた結合部と前記電磁結合モジュールの間に金属膜を挿入し、該金属膜を介して前記結合部と前記電磁結合モジュールとを結合させること、
を特徴とする電磁結合モジュールの検査システム。 An inspection system for an electromagnetic coupling module comprising a wireless IC chip and a power supply circuit board on which the wireless IC chip is mounted and provided with a power supply circuit including a resonance circuit including an inductance element and having a predetermined resonance frequency,
A measuring element connected to the measuring device has a coupling portion electromagnetically coupled to the electromagnetic coupling module by electric field coupling and / or magnetic field coupling,
An impedance matching circuit for matching the impedance when the electromagnetic coupling module is used as a wireless IC device to match the impedance when the measuring device side is viewed from the probe;
Inserting a metal film between the coupling part provided on the measuring element and the electromagnetic coupling module, and coupling the coupling part and the electromagnetic coupling module via the metal film;
Inspection system for electromagnetic coupling module characterized by
測定装置に接続された測定子は、前記電磁結合モジュールと電界結合及び／又は磁界結合で電磁界的に結合する結合部を有し、
前記電磁結合モジュールを無線ＩＣデバイスとして使用するときのインピーダンスに、前記測定子から前記測定装置側を見たときのインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路を備え、
前記測定子に設けた結合部と前記電磁結合モジュールの間にコイル状導体を挿入し、該コイル状導体を介して前記結合部と前記電磁結合モジュールとを結合させること、
を特徴とする電磁結合モジュールの検査システム。 An inspection system for an electromagnetic coupling module comprising a wireless IC chip and a power supply circuit board on which the wireless IC chip is mounted and provided with a power supply circuit including a resonance circuit including an inductance element and having a predetermined resonance frequency,
A measuring element connected to the measuring device has a coupling portion electromagnetically coupled to the electromagnetic coupling module by electric field coupling and / or magnetic field coupling,
An impedance matching circuit for matching the impedance when the electromagnetic coupling module is used as a wireless IC device to match the impedance when the measuring device side is viewed from the probe;
Inserting a coiled conductor between the coupling part provided on the measuring element and the electromagnetic coupling module, and coupling the coupling part and the electromagnetic coupling module via the coiled conductor;
Inspection system for electromagnetic coupling module characterized by
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システムを用いて、前記親基板の状態で前記複数の電磁結合モジュールを個々に検査し、
前記親基板から前記複数の電磁結合モジュールをカット手段を用いて個々に分割すること、
を特徴とする電磁結合モジュールの製造方法。 A plurality of power supply circuits including an inductance element are built in a parent substrate, a wireless IC chip corresponding to each of the plurality of power supply circuits built in the parent substrate is mounted, and a plurality of electromagnetic coupling modules are mounted on the parent substrate. Form an assembly of
Using the electromagnetic coupling module inspection system according to any one of claims 1 to 9, individually inspecting the plurality of electromagnetic coupling modules in the state of the parent substrate,
Dividing the plurality of electromagnetic coupling modules individually from the parent substrate using a cutting means ;
A method for manufacturing an electromagnetic coupling module.
粘着シートに前記親基板を取り付け、個々の電磁結合モジュールに切断し、
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システムを用いて、前記複数の電磁結合モジュールを個々に検査すること、
を特徴とする電磁結合モジュールの製造方法。 A plurality of power supply circuits including an inductance element are built in a parent substrate, a wireless IC chip corresponding to each of the plurality of power supply circuits built in the parent substrate is mounted, and a plurality of electromagnetic coupling modules are mounted on the parent substrate. Form an assembly of
Attach the parent substrate to the adhesive sheet, cut into individual electromagnetic coupling modules,
Inspecting the plurality of electromagnetic coupling modules individually using the electromagnetic coupling module inspection system according to any one of claims 1 to 9.
A method for manufacturing an electromagnetic coupling module.
粘着シートに前記親基板を取り付け、個々の電磁結合モジュールに切断した後、粘着シートを拡張して隣接する電磁結合モジュールと電磁結合モジュールの間隔を広げ、
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電磁結合モジュールの検査システムを用いて、前記複数の電磁結合モジュールを個々に検査すること、
を特徴とする電磁結合モジュールの製造方法。 A plurality of power supply circuits including an inductance element are built in a parent substrate, a wireless IC chip corresponding to each of the plurality of power supply circuits built in the parent substrate is mounted, and a plurality of electromagnetic coupling modules are mounted on the parent substrate. Form an assembly of
After attaching the parent substrate to the adhesive sheet and cutting it into individual electromagnetic coupling modules, the adhesive sheet is expanded to widen the interval between adjacent electromagnetic coupling modules and electromagnetic coupling modules,
Inspecting the plurality of electromagnetic coupling modules individually using the electromagnetic coupling module inspection system according to any one of claims 1 to 9.
A method for manufacturing an electromagnetic coupling module.
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