JP6554899B2 - 非接触通信インレイ - Google Patents

Description

本発明は、資産管理、来場者管理、工程管理、物品使用履歴トレーサビリティ、ＮＦＣコンテンツ配信サービス、来店誘引プロモーション、スマートポスター、ディスプレイカード、ソーシャルネットワークサービス、各種決済、本人認証等に利用されている、ＩＣタグ及び非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体に用いる非接触通信インレイに関する。

外部からのデータの読み書きや電力の供給を電磁波等によって非接触で行うＩＣタグや非接触ＩＣカードやＩＣタグが普及している。例えば、非接触ＩＣカードを用いて商品購入の決済処理を行ったり、身分証明等の非接触ＩＣカードを用いて本人認証を行うことができる。

近接型または近傍型ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体は、先ず、データの記憶、処理および通信制御を行う各種電子部品を搭載したＩＣチップを実装したＩＣモジュールと、リーダライタのコイルアンテナから発生する磁界によって誘導起電力を発生させ、ＩＣチップに電力供給およびデータ受信／送信を可能にするアンテナを含むインレットを組み合わせ、樹脂シート等で被覆したインレイを製造する。そして、そのインレイをプラスチック基体等に組み込んでＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体が製造される。

ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体における電磁誘導通信方式においては、非接触ＩＣカードとデータ通信を行う装置のリーダライタ側のループアンテナによって生じる磁界が、ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体に内蔵されたコイルアンテナ等の閉ループ回路を貫くことによって誘導起電力を発生する。

その誘導起電力により、ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体の内蔵するＩＣチップに電力が供給されることでＩＣチップを動作させてし、リーダライタと通信を行えるようにしている。

非接触ＩＣカードは、そのコイルアンテナに容量を接続し共振させることで特定の周波数に対する感度を高くする。そして、その共振周波数を特定の周波数に調整するために、特許文献１の様に静電容量調整手段を設けている。

特許文献１では、静電容量調整手段として、基板の片面にコイルアンテナを設置し、その基板の片面の面内に、対向して配され櫛形をなす第三導体と第四導体を狭い間隙をもって交互に配することで構成した静電容量調整手段を設けていた。

この静電容量調整手段の並列に配置された静電容量調整用のコンデンサのうち適当な箇所を切り離すことで、分断されずに残されたコンデンサの容量を適宜変更することで共振周波数を調整することができる。

特開２００４−２８７９６８号公報

ＩＣタグ、非接触ＩＣカードに埋設されるコイルアンテナは、多くは、金属箔を樹脂フィルム上に接着させ、エッチング等によってパターニングして製造されるフィルムアンテナと、金属線をコイル状に複数回巻いたコイルアンテナが用いられる。

ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体は、コイルアンテナが形成された基板にＩＣチップが実装されたインレットに、更に後加工が施されてＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体の製品が形成されている。

非接触ＩＣカードでは、PET、PET-G、PVC、PCをはじめとした樹脂材料または紙材料等の絶縁材料がインレット表裏に主に熱融着、接着剤等によって一体化されて非接触ＩＣカードが製造されている。

ＩＣタグであれば、形状に自由度があり、後加工で薄型のカードタイプに形成したり、ラベル形状に形成したり、樹脂による一体成型する等、製品によって、後加工の内容が異なる。

しかし、これら後加工を行うと、容量と接続されたコイルアンテナ系の共振周波数が変化する問題がある。主な原因としてコイルアンテナの変形によるインダクタンス変化と、また、インレットを覆う絶縁材料の電気的特性(誘電率、誘電損)の影響がある。

コイルアンテナ変形の原因としては、ＩＣタグ、非接触ＩＣカードいずれの製品においても加工時には樹脂を軟化させる温度まで加熱・加圧して製品化するが、その加工の際のストレスによりコイルアンテナが変形する。

特許文献１の技術では、そのコイルアンテナ系の共振周波数の変化を補正するために、基板の片面にフィルム状のコイルアンテナを形成し、その基板の片面の面内に、対向して配され櫛形をなす第三導体と第四導体を狭い間隙をもって交互に配して構成した静電容量調整手段を設けていた。

すなわち、フィルム状のコイルアンテナの一部に静電容量調整手段のパターンを設け、後加工でＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体の製品を完成させた後に共振周波数が設計値からずれた場合に、その静電容量調整手段のパターンを必要分だけトリミングすることで共振周波数を変化させていた。

しかし、インレットを絶縁材料で覆うラミネート加工を施して非接触通信インレイを製造した後に、周波数調整のためにインレット上の静電容量調整手段のパターンを加工する際にインレットを覆う絶縁材料を除去する加工が必要であるので、周波数調整を行うことが容易ではない問題があった。

また、コイルアンテナの脇に大きな寸法の静電容量調整手段のパターンを設ける必要があるため、アンテナ系の寸法を小型化できず、情報記憶媒体のアンテナ系の設計を難しくする問題があった。

特に、情報記憶媒体に用いるアンテナ系の寸法を小さくしようとしても、この静電容量調整手段のパターンの寸法の大きさが、アンテナ系における大きな障害物となる問題があった。

そのため、本発明の課題は、インレットを絶縁材料で覆った非接触通信インレイを製造した後においても周波数調整が容易に行え、かつ、アンテナ系の障害物にならない静電容量調整手段を有するＩＣタグ及び非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体を提供することにあ
る。

本発明は、上記課題を解決するために、ＩＣチップが実装されたＩＣモジュールが、基板上にコイルアンテナが配線されたインレットと、アンテナ接合パターンにより接合されてなるシートを、空孔部が設けられた第１の樹脂シートと第２の樹脂シートとで前記シートを挟み込んで積層して成る非接触通信インレイであって、前記ＩＣモジュールの前記基板の下面に静電容量調整用導電パターンが前記基板に設けられたスルーホールを介して前記ＩＣチップの容量と電気的に直列または並列に形成され、前記静電容量調整用導電パターンが前記第１の樹脂シートの前記空孔部を介して外部に露出しており、前記静電容量調整用導電パターンの線幅と隣り合うスペース幅がいずれも１ｍｍ以下であることを特徴とする非接触通信インレイである。

本発明は、この構成により、インレットに樹脂シートを貼り合わせて非接触通信インレイを製造した後に、非接触通信インレイの外側に露出した冗長な導電パターンをＩＣチップに対して電気的に直列または並列に接続することによって共振回路の静電容量を変化させることができるので、共振周波数の調整を容易に行える効果がある。

また、本発明は、上記の非接触通信インレイであって、前記静電容量調整用導電パターンが前記基板上に重なりが無いつづら折り状で形成されていることを特徴とする非接触通信インレイである。

また、本発明は、上記の非接触通信インレイであって、前記静電容量調整用導電パターンが、折り返し渦巻き状であることを特徴とする非接触通信インレイである。

また、本発明は、上記の非接触通信インレイであって、前記基板が長方形または楕円形であることを特徴とする非接触通信インレイである。

本発明によれば、インレットに樹脂シートを貼り合わせて非接触通信インレイを製造した後に、非接触通信インレイの外側に露出した冗長な導電パターンを加工することによって共振回路の静電容量を変化させることができるので、共振周波数の調整を容易に行うことができる効果がある。

また、本発明は、ＩＣモジュールの厚さとインレットの厚さを同じにするので、厚さの薄いインレットが形成できる効果がある。また、その構成によって、ＩＣモジュールを埋め込むことによる非接触通信インレイの凹凸の発生を防ぐことができ、後工程で、非接触通信インレイをＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体に加工する際の非接触通信インレイの持つ凹凸による製造上の制約を無くすことができる効果がある。

また、本発明は、ＩＣモジュールの下面に形成したつづら折り状や折り返し渦巻き状の静電容量調整用導電パターンを任意の位置でカットすることで共振回路の静電容量を精密に調整することができる効果がある。

その静電容量調整用導電パターンは、ＩＣモジュールの下面に形成するので、コイルアンテナの脇に大きな静電容量の調整用の面積を専有することがない。そのため、静電容量調整手段が非接触通信インレイのアンテナ系の設計の障害にならず、小さな寸法のアンテ
ナ系を有する非接触通信インレイを製造することができる効果がある。

本発明の実施形態の非接触通信インレイの層構成を示す概略の断面図である。 本発明の実施形態の非接触通信インレイのインレットの、コイルアンテナとＩＣモジュール２透視して表した平面図である。 （ａ）本発明の実施形態の情報記憶媒体の非接触通信インレイに埋め込むＩＣモジュールの上面の平面図である。（ｂ）ＩＣモジュールの下面の平面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を図１から図３を参照しながら説明する。ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記録媒体は、先ず、樹脂シート７上に設置したコイルアンテナ８とＩＣモジュール２を接続した上に樹脂シート６を積層して一体化した非接触通信インレイ１を形成する。

その非接触通信インレイ１をプラスチック基体等に組み込む等の加工を行うことでＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記録媒体を製造する。例えば、非接触ＩＣカードでは、その非接触通信インレイ１の最外層を絶縁性の樹脂基材で挟んでラミネートして非接触ＩＣカードを製造する。

（情報記録媒体の非接触通信インレイ）
図１は本発明の第１の実施形態のＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体の非接触通信インレイ１の概略の断面図を示す。また、図３（ａ）に、非接触通信インレイ１に埋め込むＩＣモジュール２の上面図を示し、図３（ｂ）にその下面図を示す。図２は、コイルアンテナ８とＩＣモジュール２を透視して表したインレットの平面図である。

本実施形態に係る情報記録媒体の非接触通信インレイ１は、図１の側面図と図２のインレットの平面図のように、ＩＣモジュール２と同じ厚さの樹脂シート７上にコイルアンテナ８を設置したインレット１０を形成し、そのインレットに形成した空孔にＩＣモジュール２を埋め込む。ＩＣモジュール２にはＩＣチップ３が実装されている。

そして、インレット１０のコイルアンテナ８をＩＣモジュール２のアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂに接合する。そのインレット１０とＩＣモジュール２の上に樹脂シート６を積層して、下のインレット１０の樹脂シート７と一体化して非接触通信インレイ１を形成する。

（コイルアンテナ）
コイルアンテナ８は、スパイラル形状等、一般的なコイルの巻き方で構成する。コイルアンテナ８としては、自己融着被覆を有する金属線を、所望の中空形状にて複数回巻いた中空巻線アンテナ、または自己融着部を溶かしながら樹脂シートにコイルを形成していく描画巻線アンテナ、フィルム上にコイルを形成するエッチングアンテナ等を用いることができる。

そのコイルアンテナ８は、ＩＣチップ３のキャパシタンス値に合わせてアンテナ系が所望の共振周波数を持つための適正なインダクタンス値を持つよう、内径・外径・厚み・巻数を調整する。

例えば、コイルアンテナ８として、非接触ＩＣカードのカード形状に合わせた寸法の中空巻線コイルを設置する。カード形状に合わせて、コイルアンテナ８の寸法を約４７×７
８ｍｍにし、巻き数を５巻きにしたコイルアンテナ８を設置する。

（樹脂シート）
コイルアンテナ８の下を支える樹脂シート７と、その上に積層する樹脂シート６の材料としてはポリエチレン・テレフタラート（ＰＥＴ）、ＰＥＴＧ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等を用いることができる。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）のシートを用いることができる。

コイルアンテナ８の下を支える樹脂シート７には、予めＩＣモジュール２の基板１１のサイズに空孔部７Ａを空けておき、ＩＣモジュール２を嵌め込めるようにする。

コイルアンテナ８の上に積層する樹脂シート６には、その下にＩＣモジュール２のＩＣチップ３が配置される位置に空孔部６Ａを空けておき、そのＩＣチップ３が嵌め込まれるようにする。

そして、樹脂シート７上に設置したコイルアンテナ８とＩＣモジュール２を接続した上に、樹脂シート６を置いて、樹脂シート６の上と樹脂シート７の下から、熱プレス装置で圧力を印加した状態で所定時間加熱する積層加工処理を行うことで、上下の樹脂シートを貼り合わせて一体化した非接触通信インレイ１を得る。

その積層加工処理において、樹脂シート７に形成した空孔部７Ａと樹脂シート６に形成した空孔部６Ａにより、樹脂シートを貼り合わせる積層加工の後も、樹脂シートの表面に凹凸が無く表面が平らな非接触通信インレイ１を形成できる。

（ＩＣモジュール）
図３（ａ）に、ＩＣモジュール２の基板１１の上面図を示し、図３（ｂ）にその基板１１の下面の平面図を示す。ＩＣモジュール２の基板１１の形状は、図３の様な長方形の基板１１や、その長方形の角が取れた形の基板１１を用いることができ、また、楕円形状や円形の基板１１を用いることもできる。

（静電容量調整手段）
ＩＣモジュール２の基板１１の上面側の２つのアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂの一方につづら折り状の静電容量調整用導電パターン５をＩＣモジュール２の基板１１を介して対向することにより静電容量調整用の容量を形成する。

すなわち、図３（ａ）の様に、ＩＣモジュール２の基板１１の上面にはアンテナ接合パターン４Ａ，４Ｂを形成し、図３（ｂ）の様に、基板１１の下面には、つづら折り状の静電容量調整用導電パターン５を形成する。この静電容量調整用導電パターン５を基板１１を介してアンテナ接合パターン４Ａに対向させて容量を形成することで、つづら折り状のパターンの静電容量調整用導電パターン５を用いた静電容量調整手段を構成する。

この静電容量調整用導電パターン５は、それをアンテナ接合パターン４Ａに対向させ、他方のアンテナ接合パターン４Ｂに、スルーホール９を介して接続する。すなわち、静電容量調整用導電パターン５の両端をスルーホール９によってアンテナ接合パターン４Ｂに電気接続する。

この静電容量調整用導電パターン５は、アンテナ接合パターン４Ａか４Ｂの一方に対向させれば良く、静電容量調整用導電パターン５をアンテナ接合パターン４Ｂに対向させ、静電容量調整用導電パターン５をスルーホール９を介してアンテナ接合パターン４Ａに接続しても良い。

静電容量調整用導電パターン５の形状は、図３（ｂ）の様に複数回折り返すパターンで、基板１１の長辺方向に対してパターンの重なりが無いつづら折り状のパターンを形成する。

また、静電容量調整用導電パターン５の形状は、つづら折り状のパターンに限定されず、折り返し渦巻き状の静電容量調整用導電パターン５を形成することもできる。

折り返した静電容量調整用導電パターン５の長さが長いほど静電容量調整手段の容量値が大きくなり、共振周波数を広い周波数範囲で低周波側にシフトすることが可能になる。

また、静電容量調整用導電パターン５の隣り合うスペース幅を１ｍｍ以下に狭くすれば、その分だけ静電容量調整用導電パターン５の面積を大きくでき、静電容量調整手段の容量値が大きくなり、共振周波数を広い周波数範囲で低周波側にシフトすることが可能になる効果がある。

また、静電容量調整用導電パターン５の線幅を１ｍｍ以下にすることで、静電容量調整のためにカットし易くなり、静電容量調整用導電パターン５のカット位置を１ｍｍ以下の細かい精度でカットすることで高い精度で静電容量を調整できる効果がある。

そのため、静電容量調整用導電パターン５の線幅と隣り合うスペース幅は、いずれも１ｍｍ以下であることが望ましい。

静電容量調整用導電パターン５のライン／スペース幅に余裕を持たせることで、静電容量調整用導電パターン５を安価に製造することができる。例えば、静電容量調整用導電パターン５のライン／スペース幅を０．２ｍｍ／０．２ｍｍにした５回折り返しの静電容量調整用導電パターン５を形成する場合等、静電容量調整用導電パターン５の線幅と隣り合うスペース幅を０．１ｍｍ以上にすることが、そのパターンの製造を容易にするので望ましい。

ＩＣモジュール２は、基板１１の上面に形成したアンテナ接合パターン４Ａ，４Ｂ等の端子パターン上に、ＩＣチップ３等の電子部品を、抵抗溶接や超音波実装にて接合して製造する。その後の情報記録媒体の非接触通信インレイ１の製造工程において、ＩＣモジュール２のアンテナ接合パターン４Ａ，４Ｂにコイルアンテナ８の両端を接合する。

（ＩＣモジュールの基板）
ＩＣモジュール２の基板１１としては硬質のリジッド基板または軟質のフレキシブルフィルム基板を用いる。硬質のリジッド基板を基板１１に用いる場合の基板１１の材料としては、ＦＲ４などのガラス繊維入りエポキシ樹脂基板やセラミックス基板を用いることができる。

フレキシブルフィルム基板を基板１１に用いる場合の基板１１の材料としては、ポリイミドやポリエチレン・テレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂フィルムを用いることができる。

これらの基板１１の材質の誘電率は、静電容量調整手段の静電容量調整用導電パターン５とアンテナ接合パターン４Ａの間にあって、その静電容量調整手段の容量を形成する。基板１１の誘電率や厚さは、静電容量調整手段の容量を適切に形成するように適切な材料を選定する。

また、基板１１の材料は、ＩＣチップ３の基板１１への接合工程や、コイルアンテナ８のアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂへの接合工程、その後の製造工程により非接触ＩＣカードを製造したりＩＣタグを製造する後工程の製造加工処理によって品質が劣化することが無いために、１５０℃以上の耐熱性があることが望ましい。

静電容量調整手段の利用する容量は、基板１１を介して対向する静電容量調整用導電パターン５とアンテナ接合パターン４Ａの面積を調整することで調整する。

基板１１の厚さは、情報記録媒体の非接触通信インレイ１を用いて非接触ＩＣカードを製造したりＩＣタグを製造するために、その製造工程で扱い易いために、５０μｍ以上２００μｍ以下の厚さにすることが望ましい。例えば、厚さ５０μｍのポリイミド樹脂シートを用いることができる。

この基板１１の上面に形成するアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂと、その他のＩＣチップのその他の電極接合用の端子パターン、基板１１の下面に形成する、静電容量調整用導電パターン５等の形成方法は、銅箔の打ち抜き加工による形成方法、エッチングによるパターニングで形成する方法、その他、アディティブめっきや導体印刷などの方法でパターンを形成する事ができる。

基板１１の上面に形成するアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂと、基板１１の下面に形成する、静電容量調整用導電パターン５等の導体の厚さは、１００μｍ以下程度の厚さの導体を用いる。例えば、基板１１の両面に２０μｍの厚さの銅箔を接着した後、レジストを塗布し、露光・現像・エッチング工程を経て、基板１１上に静電容量調整用導電パターン５等を形成することが望ましい。

基板１１の上面に形成する、アンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂは、それにコイルアンテナ８やＩＣチップ３等の電子部品の端子を、抵抗溶接や超音波実装にて接合するために、パターンの表面に金めっきを施すことができる。

例えば、銅の導体パターン上に、ニッケルめっき層を１μｍ〜５μｍ程度施した後、電解金めっきまたは無電解金めっきにより、厚さが０．０１μｍ〜０．５μｍ程度の金めっき層を形成することが望ましい。

（ＩＣチップ）
ＩＣチップ３には、非接触ＩＣカード用のＩＣチップ３やＩＣタグ用のＩＣチップ３を用いる。ＩＣチップ３の形状としては、ベアチップ形状、パッケージモジュール形状、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）形状等のＩＣチップ３を用いることができる。

ＩＣモジュール２には、ＩＣチップ３の他にコンデンサを実装する場合がある。この場合のコンデンサとしては、例えば積層セラミック製のチップコンデンサが用いられる。

製造する情報記録媒体の寸法を小さく収めたい場合に、ベアチップ形状のＩＣチップ３を基板１１にフリップチップ実装で接合する方法がある。フリップチップ実装の方法としては、異方性導電ペースト（フィルム）実装、非導電性ペースト、超音波接合などを用いることができる。

パッケージ形状やチップサイズパッケージ形状のＩＣチップ３は、基板１１上の端子にはんだ付けやリフローハンダにて接合する。

また基板１１上にＣＯＢ（チップ・オン・ボード）モジュールを形成することもできる
。例えば、ベアチップ形状のＩＣチップ３を基板１１の電極端子に超音波接合することができる。

（コイルアンテナのアンテナ接合パターンへの接合）
コイルアンテナ８の、ＩＣモジュール２のアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂへの接合方法としては、抵抗溶接、超音波溶接、ハンダ接合、銀ペースト等を用いて接合することができる。例えば、抵抗溶接によって、コイルアンテナ８をアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂへ接合する。

コイルアンテナ８を抵抗溶接によってアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂへ接合する方法では、抵抗溶接装置のタングステン等の高抵抗チップに数キロアンペア程度の電流を通電する。それにより抵抗溶接装置の高抵抗チップが発熱し、その高抵抗チップをアンテナ接合パターン４Ａ又は４Ｂ上に設置したコイルアンテナ８の端部に接触させる。

コイルアンテナ８に、銅線を絶縁樹脂で被覆したコイルアンテナ８を用い、アンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂのパターンの表面に金めっきを施した場合は、以下のように加工される。

すなわち、抵抗溶接装置の高温の高抵抗チップをコイルアンテナ８に接触させてアンテナ接合パターン４Ａ又は４Ｂに押し付けて加圧する。それにより、コイルアンテナ８の銅線を被覆する絶縁樹脂が溶融・気化され、コイルアンテナ８の銅線が剥き出しになる。そして、その銅線の銅と、アンテナ接合パターン４Ａ又は４Ｂの表面の金めっき層とが合金化する。それにより、コイルアンテナ８がアンテナ接合パターン４Ａ又は４Ｂに金属接合される。

（非接触通信インレイの製造）
こうして樹脂シート７上に設置したコイルアンテナ８をＩＣモジュール２のアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂを接続した上に、樹脂シート６を置いて、上の樹脂シート６と下の樹脂シート７を貼り合わせて一体化した非接触通信インレイ１を製造する。

こうして製造した非接触通信インレイ１では、その下の樹脂シート７の下面に、空孔部７Ａを介してＩＣモジュール２の基板１１の下面が露出する。そのため、基板１１の下面の静電容量調整用導電パターン５が樹脂シート７の空孔部７Ａを介して非接触通信インレイ１の下面に露出する。

それにより、基板１１の下面の静電容量調整用導電パターン５は、非接触通信インレイ１の製造後にも容易に加工できる。そのため、静電容量調整手段の静電容量調整用導電パターン５の必要箇所を切断する加工することで、静電容量調整用導電パターン５とアンテナ接合パターン４Ａを対向させて形成する静電容量調整手段の容量の調整のための加工処理が容易に行える効果がある。

以上で述べたように、本実施形態の、ＩＣタグや非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体用の非接触通信インレイ１においては、非接触通信インレイ１の完成後にその非接触通信インレイ１が内蔵するコイルアンテナ８等により構成される共振回路の静電容量を容易に可変調整することができるので、コイルアンテナ８の変形によるインダクタンス変化等による共振回路の共振周波数の変動を補正する調整が容易に行える効果がある。

さらに、本実施形態の情報記憶媒体の非接触通信インレイ１では、ＩＣモジュール２の下面に形成した静電容量調整用導電パターン５を調整することで共振回路の静電容量を調整することができるので、別途インレット１０において、コイルアンテナ８の脇に静電容
量の調整用の面積を専有することがなく、静電容量調整手段が、非接触通信インレイ１のアンテナ系に対する障害にならない効果がある。

そのため、情報記憶媒体のインレットのアンテナ系の寸法を小型化する設計が容易に行える効果がある。

ＩＣモジュール２の基板１１として厚さ５０μｍのポリイミド樹脂シートを用いる。そして、その基板１１の下面に、厚さが２０μｍの銅箔をエッチングして、静電容量調整用導電パターン５を、ライン／スペース幅が０．２ｍｍ／０．２ｍｍで、５回折り返しのパターンで形成した。この基板１１上面の電極端子にベアチップ形状のＩＣチップ３を超音波接合した。

コイルアンテナ８の寸法を約４７×７８ｍｍにし、巻き数を５巻きにし、コイルアンテナ８の下を支える樹脂シート７に厚さ９０μｍのポリカーボネート（ＰＣ）の樹脂シート７を用いた。そして、ＩＣモジュール２の基板１１上面のアンテナ接合パターン４Ａ、４Ｂへコイルアンテナ８を抵抗溶接によって接合した。

そのコイルアンテナ８の上に、厚さ９０μｍのポリカーボネート（ＰＣ）の樹脂シート６を熱プレス装置で所定時間加熱・加圧する積層加工処理により上下の樹脂シートを貼り合わせて一体化した非接触通信インレイ１を得た。

この非接触通信インレイ１において、静電容量調整用導電パターン５とアンテナ接合パターン４Ａを対向させて形成した静電容量調整手段の容量を最大にしたとき、コイルアンテナ８とそれに接続するＩＣチップ３のキャパシタンスと静電容量調整手段の容量とによる共振周波数は、１３．９５ＭＨｚあった。

また、この静電容量調整手段の静電容量調整用導電パターン５を全て除去した場合は、ＩＣチップ３のキャパシタンスと静電容量調整手段の容量とによる共振周波数は、１４．５２ＭＨｚになった。

すなわち、本実施例の静電容量調整手段は、コイルアンテナ８とそれに接続するＩＣチップ３のキャパシタンスによる共振周波数を、１３．９５ＭＨｚから１４．５２ＭＨｚまでの周波数の、０．５７ＭＨｚの周波数の幅の範囲内で共振周波数を調整できる性能が得られた。共振周波数を高周波側にシフトさせたい場合は、非接触通信インレイ１の下面に露出したＩＣモジュール２の基板１１の下面の静電容量調整用導電パターン５をカットすればよい。

そして、その共振周波数の値の調整は、非接触通信インレイ１の下面に露出した静電容量調整用導電パターン５を加工することで容易に行える効果があった。

なお、本発明は、静電容量調整用導電パターン５がＩＣモジュール２の基板１１の下面に形成され、非接触通信インレイ１の下面に露出している事が特徴である。その静電容量調整用導電パターン５は基板１１の上面に形成したアンテナ接合パターン４Ａに対向させる。

その静電容量調整用導電パターン５は必ずしもアンテナ接合パターン４Ｂ直接接続しないでも良く、基板１１上に形成した端子パターンに静電容量調整用導電パターン５を接合しても良い。その端子パターンにＩＣチップ３の電極を電気接続することでＩＣチップ３の構成する共振回路の周波数を調整する静電容量調整手段を形成することができる。

すなわち、基板１１上に形成したアンテナ接合パターン４Ａと静電容量調整用導電パターン５を対向させることで調整用静電容量を形成し、その静電容量調整用導電パターン５を加工することでＩＣチップ３の構成する共振回路に接続する容量を調整する静電容量調整手段を形成することができる。

静電容量調整手段は、この、非接触通信インレイの外側に露出した冗長な導電パターンである静電容量調整用導電パターン５をスルーホール９を介してＩＣチップ３の電気回路に対して直列または並列に接続する。それにより、静電容量調整用導電パターン５の加工によって共振回路の静電容量を変化させる回路に構成する。

このように構成した静電容量調整手段を用いることで、共振周波数の調整を容易に行える効果がある。

１・・・非接触通信インレイ
２・・・ＩＣモジュール
３・・・ＩＣチップ
４Ａ、４Ｂ・・・アンテナ接合パターン
５・・・静電容量調整用導電パターン
６・・・樹脂シート
６Ａ・・・空孔部
７・・・樹脂シート
７Ａ・・・空孔部
８・・・コイルアンテナ
９・・・スルーホール
１０・・・インレット
１１・・・基板

Claims (4)

1. ＩＣチップが実装されたＩＣモジュールが、基板上にコイルアンテナが配線されたインレットと、アンテナ接合パターンにより接合されてなるシートを、空孔部が設けられた第１の樹脂シートと第２の樹脂シートとで前記シートを挟み込んで積層して成る非接触通信インレイであって、前記ＩＣモジュールの前記基板の下面に静電容量調整用導電パターンが前記基板に設けられたスルーホールを介して前記ＩＣチップの容量と電気的に直列または並列に形成され、前記静電容量調整用導電パターンが前記第１の樹脂シートの前記空孔部を介して外部に露出しており、前記静電容量調整用導電パターンの線幅と隣り合うスペース幅がいずれも１ｍｍ以下であることを特徴とする非接触通信インレイ。
2. 請求項１記載の非接触通信インレイであって、前記静電容量調整用導電パターンが前記基板上に重なりが無いつづら折り状で形成されていることを特徴とする非接触通信インレイ。
3. 請求項１記載の非接触通信インレイであって、前記静電容量調整用導電パターンが、折り返し渦巻き状であることを特徴とする非接触通信インレイ。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の非接触通信インレイであって、前記基板が長方形または楕円形であることを特徴とする非接触通信インレイ。
   
   

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