JP7733359B2 - RFID module - Google Patents
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Description
本発明は、コイル導体が実装された基板を有するRFIDモジュールに関する。 The present invention relates to an RFID module having a substrate on which a coil conductor is mounted.
従来、無線通信デバイスであるRFID(Radio-Frequency Identification)モジュールを商品に付して、商品の管理が行われている。RFIDモジュールの一つの形態として、RFICチップ(Radio-Frequency Integrated Circuit)と共に、アンテナとして機能するコイル導体が絶縁基板上に配置されているものがある。 Traditionally, products are managed by attaching an RFID (Radio-Frequency Identification) module, a wireless communication device, to them. One form of RFID module consists of an RFIC (Radio-Frequency Integrated Circuit) chip and a coil conductor that functions as an antenna, placed on an insulating substrate.
例えば、特許文献1には、実装のための脚のあるコイル素体を一列に並べたコイル導体を備えるRFIDモジュールが提案されている。 For example, Patent Document 1 proposes an RFID module having a coil conductor in which coil elements with legs for mounting are arranged in a row.
特許文献1に開示されたRFIDモジュールにおけるコイル導体は、モールド内に配置されているので、コイル導体の開口が狭くアンテナとしての通信特性が低下する。 The coil conductor in the RFID module disclosed in Patent Document 1 is placed inside a mold, so the opening of the coil conductor is narrow, reducing the communication characteristics as an antenna.
本発明は、通信特性を向上したRFIDモジュールの提供を目的とする。 The present invention aims to provide an RFID module with improved communication characteristics.
本発明の一態様のRFIDモジュールは、基板と、基板に配置される第1電極及び第2電極と、一方を第1電極に接続され他方を第2電極と接続されるコイル素子と、一端を第1電極と電気的に接続され、他端を第2電極と電気的に接続されるRFICチップと、RFICチップを覆う第1絶縁層と、を備える。コイル素子は、基板を巻き、少なくとも一部が第1絶縁層の外部に露出している。 An RFID module according to one aspect of the present invention comprises a substrate, a first electrode and a second electrode disposed on the substrate, a coil element connected at one end to the first electrode and at the other end to the second electrode, an RFIC chip electrically connected at one end to the first electrode and at the other end to the second electrode, and a first insulating layer covering the RFIC chip. The coil element wraps around the substrate, with at least a portion exposed outside the first insulating layer.
本発明によれば、通信特性を向上したRFIDモジュールを提供することができる。 The present invention makes it possible to provide an RFID module with improved communication characteristics.
以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものであり、本発明がこの構成に限定されるものではない。また、以下の実施の形態において具体的に示される数値、形状、構成、ステップ、ステップの順序などは、一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施の形態において、各変形例における構成も同様であり、各変形例に記載した構成をそれぞれ組み合わせてもよい。 The embodiments described below each illustrate a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to this configuration. Furthermore, the numerical values, shapes, configurations, steps, and step orders specifically shown in the following embodiments are merely examples and do not limit the present invention. Of the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claims that represent the highest concept are described as optional components. Furthermore, in all embodiments, the configurations in each variation are the same, and the configurations described in each variation may be combined with each other.
(実施形態1)
次に、図1から図3を参照して本発明に係る実施形態1のRFIDモジュール1の概略構成について説明する。図1は、実施形態1のRFIDモジュール1の透視斜視図である。図2は、RFIDモジュール1の透視側面図である。図3は、コイル素子6を省略したRFIDモジュール1の縦断面図である。図中において、X-Y-Z座標系は、発明の理解を容易にするものであって、発明を限定するものではない。X軸方向はRFIDモジュール1の長手方向を示し、Y軸方向は奥行き(幅)方向を示し、Z軸方向は厚さ方向を示している。X、Y、Z方向は互いに直交する。また、実施形態において、Z軸のプラス方向を上方向、Z軸のマイナス方向を下方向として説明する。
(Embodiment 1)
Next, a schematic configuration of an RFID module 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a perspective view of the RFID module 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective side view of the RFID module 1. FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the RFID module 1 with the coil element 6 omitted. In the figures, the X-Y-Z coordinate system is used to facilitate understanding of the invention and does not limit the invention. The X-axis direction indicates the longitudinal direction of the RFID module 1, the Y-axis direction indicates the depth (width) direction, and the Z-axis direction indicates the thickness direction. The X, Y, and Z directions are perpendicular to one another. In addition, in the following description of the embodiment, the positive direction of the Z axis is defined as the upward direction, and the negative direction of the Z axis is defined as the downward direction.
実施形態のRFIDモジュール1は、基板3と、基板3の上面である第1主面4に配置されたコイル素子6及びRFICチップ7と、コイル素子6及びRFICチップ7とを封止する樹脂層10とを備える。RFIDモジュール1は、例えば、立方体または直方体である。 The RFID module 1 of this embodiment includes a substrate 3, a coil element 6 and an RFIC chip 7 disposed on a first main surface 4, which is the upper surface of the substrate 3, and a resin layer 10 that seals the coil element 6 and the RFIC chip 7. The RFID module 1 is, for example, a cube or rectangular parallelepiped.
RFICチップ7は、入出力端子である第1端子8及び第2端子9を有する。実施形態1における基板3は両面基板であり、基板3の下面である第2主面5と第1主面4とは互いに対向している。基板3は、絶縁性であり、例えば、ガラスエポキシ基板やセラミック基板などである。 The RFIC chip 7 has a first terminal 8 and a second terminal 9, which are input/output terminals. The substrate 3 in embodiment 1 is a double-sided substrate, and the second main surface 5, which is the underside of the substrate 3, and the first main surface 4 face each other. The substrate 3 is insulating, and may be, for example, a glass epoxy substrate or a ceramic substrate.
基板3の第2主面5の面上にレジスト層17が積層されている。レジスト層17は、後で説明する第2主面5に配置された第1電極29及び第2電極31を覆って保護する。レジスト層17は、例えば、絶縁性の樹脂層である。 A resist layer 17 is laminated on the second main surface 5 of the substrate 3. The resist layer 17 covers and protects the first electrode 29 and second electrode 31 arranged on the second main surface 5, which will be described later. The resist layer 17 is, for example, an insulating resin layer.
図1及び図2に示すように、コイル素子6は、巻回軸Waに沿って導線41が複数回巻かれて構成され、コイル素子6がアンテナとして機能する。実施形態のRFIDモジュール1における通信周波数帯域は、例えば、860MHzから960MHzのUHF帯である。コイル素子6の巻き数や寸法は通信特性に合わせて変更してもよい。1 and 2, the coil element 6 is configured by winding a conducting wire 41 multiple times around the winding axis Wa, and the coil element 6 functions as an antenna. The communication frequency band in the RFID module 1 of this embodiment is, for example, the UHF band from 860 MHz to 960 MHz. The number of turns and dimensions of the coil element 6 may be changed according to the communication characteristics.
コイル素子6は、第1電極29に接続される第1端部44と、第2電極31に接続される第2端部45とを有する。コイル素子6は、内部に空洞を有する空芯コイルである。導線41の巻かれるピッチは導線41の線径よりも大きい。これにより、コイル素子6は、巻かれて隣り合う導線41同士の間に隙間を有するので、コイル素子6で発生した磁界が外部に放出されやすく、磁界結合しやすいので、通信特性を向上することができる。 The coil element 6 has a first end 44 connected to the first electrode 29 and a second end 45 connected to the second electrode 31. The coil element 6 is an air-core coil with an internal cavity. The winding pitch of the conductor 41 is larger than the wire diameter of the conductor 41. As a result, the coil element 6 has gaps between adjacent wound conductors 41, which makes it easier for the magnetic field generated by the coil element 6 to be released to the outside and facilitates magnetic field coupling, thereby improving communication characteristics.
導線41は導電性の芯線と芯線の外周を覆う絶縁膜を有してもよいし、芯線だけで構成されてもよい。導線41が絶縁膜を有する場合、コイル素子6と第1電極29及び第2電極31とのそれぞれの接合部分は、絶縁膜が剥がされて、芯線とそれぞれの電極とが接合される。導線41と第1電極29及び第2電極31とは、加熱またはレーザー照射により固着する。導線41と第1電極29及び第2電極31のいずれか一方と接続した後に、コイル素子6を基板3及び樹脂層10に巻き付けてから第1電極29及び第2電極31のいずれか他方に接続する。導線41を芯線だけで構成する場合、基板3及び樹脂層10から露出するコイル素子6をコーティングする絶縁膜が形成される。 The conductor 41 may have a conductive core wire and an insulating film covering the outer periphery of the core wire, or may consist of only the core wire. If the conductor 41 has an insulating film, the insulating film is peeled off at the joints between the coil element 6 and the first electrode 29 and the second electrode 31, respectively, and the core wire is joined to the respective electrodes. The conductor 41 and the first electrode 29 and the second electrode 31 are fixed by heating or laser irradiation. After connecting the conductor 41 to either the first electrode 29 or the second electrode 31, the coil element 6 is wound around the substrate 3 and the resin layer 10 and then connected to the other of the first electrode 29 and the second electrode 31. If the conductor 41 consists of only the core wire, an insulating film is formed to coat the coil element 6 exposed from the substrate 3 and the resin layer 10.
図3に示すように、第1絶縁層としての樹脂層10は、RFICチップ7を封止するものであり、基板3の第1主面4に積層される。樹脂層10は、例えば、エポキシ樹脂などの一般的な封止用樹脂で形成されている。As shown in Figure 3, the resin layer 10 as the first insulating layer seals the RFIC chip 7 and is laminated on the first main surface 4 of the substrate 3. The resin layer 10 is formed of a general sealing resin such as epoxy resin.
次に、図3及び図4を参照して基板3について説明する。図4は基板3上の配線電極を示す平面図である。図4(a)は、基板3の第1主面4上の配線電極を示す平面図である。図4(b)は、基板3を透視した透視平面図であり、第2主面5上の配線電極を示す。図4における一点鎖線はスルーホール接続を示している。 Next, the substrate 3 will be described with reference to Figures 3 and 4. Figure 4 is a plan view showing the wiring electrodes on the substrate 3. Figure 4(a) is a plan view showing the wiring electrodes on the first main surface 4 of the substrate 3. Figure 4(b) is a perspective plan view looking through the substrate 3, showing the wiring electrodes on the second main surface 5. The dashed dotted lines in Figure 4 indicate through-hole connections.
図3及び図4(a)に示すように、基板3の上面である第1主面4には、RFICチップ7の第1端子8とハンダ23を介して接続される第1ランド19と、RFICチップ7の第2端子9とハンダ23を介して接続される第2ランド21が配置されている。基板3の第1主面4には、他にも、第1ランド19と基板3の長手方向に対向する電極27と、第1ランド19と電極27とを接続する導体パターン25と、が配置される。導体パターン25は、例えば、基板3の長手方向に延びる直線形状である。3 and 4(a), a first land 19 connected to the first terminal 8 of the RFIC chip 7 via solder 23, and a second land 21 connected to the second terminal 9 of the RFIC chip 7 via solder 23 are arranged on the first main surface 4 of the substrate 3. Also arranged on the first main surface 4 of the substrate 3 are an electrode 27 that faces the first land 19 in the longitudinal direction of the substrate 3, and a conductor pattern 25 that connects the first land 19 and the electrode 27. The conductor pattern 25 has, for example, a linear shape extending in the longitudinal direction of the substrate 3.
基板3の内部を貫通する第2層間接続導体57及び第1層間接続導体55が形成されている。第1層間接続導体55は、電極27と第1電極29とを接続する導電ビアである。第2層間接続導体57は、第2ランド21と第2電極31とを接続する導電ビアである。 A second interlayer connection conductor 57 and a first interlayer connection conductor 55 are formed to penetrate the interior of the substrate 3. The first interlayer connection conductor 55 is a conductive via that connects the electrode 27 and the first electrode 29. The second interlayer connection conductor 57 is a conductive via that connects the second land 21 and the second electrode 31.
第1及び第2層間接続導体55、57は、例えば、絶縁性の基板3に設けられた孔に充填された導電性ペーストが固化(金属化)した導体であるが、メッキスルーホールでもよい。第1及び第2層間接続導体55、57は、それぞれ、第3基板のそれぞれの長手方向において対向して配置されている。 The first and second interlayer connection conductors 55, 57 are, for example, conductors formed by solidifying (metallizing) a conductive paste filled in a hole provided in the insulating substrate 3, but they may also be plated through holes. The first and second interlayer connection conductors 55, 57 are arranged opposite each other in the longitudinal direction of the third substrate.
基板3の第2主面5上に、コイル素子6の第1端部44及び第2端部45とそれぞれ接続される第1電極29及び第2電極31とが配置されている。第1電極29及び第2電極31は基板3の長手方向に互いに対向する。 A first electrode 29 and a second electrode 31 are arranged on the second main surface 5 of the substrate 3, and are connected to the first end 44 and the second end 45 of the coil element 6, respectively. The first electrode 29 and the second electrode 31 face each other in the longitudinal direction of the substrate 3.
RFICチップ7の第1端子8は、ハンダ23、第1ランド19、導体パターン25、電極27、第1層間接続導体55、及び第1電極29を介してコイル素子6の第1端部44と接続される。 The first terminal 8 of the RFIC chip 7 is connected to the first end 44 of the coil element 6 via the solder 23, the first land 19, the conductor pattern 25, the electrode 27, the first interlayer connecting conductor 55, and the first electrode 29.
RFICチップ7の第2端子9は、ハンダ23、第2ランド21、第2層間接続導体57、及び第2電極31を介してコイル素子6の第2端部45と接続される。 The second terminal 9 of the RFIC chip 7 is connected to the second end 45 of the coil element 6 via the solder 23, the second land 21, the second interlayer connection conductor 57, and the second electrode 31.
RFIDモジュール1内においてLC並列共振回路が構成されており、通信周波数の電波に対してマッチングしているので、通信周波数の電波をコイル素子6が受信するとRFICチップ7に電流が流れる。 An LC parallel resonant circuit is configured within the RFID module 1 and is matched to radio waves of the communication frequency, so when the coil element 6 receives radio waves of the communication frequency, a current flows through the RFIC chip 7.
コイル素子6の導線41において、基板3の第2主面5側と接する部分と、第2主面上の第1電極29及び第2電極31はレジスト層17によって覆われて保護されている。これにより、RFIDモジュール1の外部の金属と、コイル素子6、第1電極29及び第2電極31とがショートするのを防止することができ、RFICチップ7の共振周波数に影響するのを防止することができる。 The portion of the conductor 41 of the coil element 6 that contacts the second main surface 5 of the substrate 3, and the first electrode 29 and second electrode 31 on the second main surface, are covered and protected by a resist layer 17. This prevents short-circuiting between the metal outside the RFID module 1 and the coil element 6, first electrode 29, and second electrode 31, and prevents the resonant frequency of the RFIC chip 7 from being affected.
コイル素子6の一巻きの導線41において、RFIDモジュール1のレジスト層17の一側面の内部から導線41が外部に突出し、次に、基板3及び樹脂層10の一側面、樹脂層10の上面、基板3及び樹脂層10の一側面と対向する面と順に巻きついて、再び、レジスト層17の一側面と対向する面から内部へ入り込む。このように、コイル素子6は、樹脂層10の外周を巻いている。 In one turn of the conductor 41 of the coil element 6, the conductor 41 protrudes from inside one side of the resist layer 17 of the RFID module 1, then wraps around one side of the substrate 3 and the resin layer 10, the top surface of the resin layer 10, and the surface facing the one side of the substrate 3 and the resin layer 10, before again re-entering the interior from the surface facing the one side of the resist layer 17. In this way, the coil element 6 wraps around the outer periphery of the resin layer 10.
コイル素子6の巻回軸Waと垂直な、RFIDモジュール1の縦断面は矩形であるので、RFIDモジュール1の外周の一部分に巻き付けられた導線41によるコイル素子6の開口Pも、図5(a)に示すように巻回軸Waから見ると矩形である。したがって、図5(b)に示す円形コイル形のコイル素子91に比べると、円の直径Rと矩形の辺の長さLが同じとした場合、矩形の開口の方が開口面積は大きくなるので、実施形態1のRFIDモジュール1の方がアンテナ特性は良くなる。 The longitudinal cross section of the RFID module 1 perpendicular to the winding axis Wa of the coil element 6 is rectangular, and therefore the opening P of the coil element 6 formed by the conductor 41 wound around a portion of the outer periphery of the RFID module 1 is also rectangular when viewed from the winding axis Wa, as shown in Figure 5(a). Therefore, compared to the circular coil-shaped coil element 91 shown in Figure 5(b), assuming the diameter R of the circle and the side length L of the rectangle are the same, the rectangular opening has a larger opening area, and therefore the RFID module 1 of embodiment 1 has better antenna characteristics.
RFIDモジュール1の製造手順について説明する。まず、大判の両面基板に、導体である、第1ランド19、第2ランド21、導体パターン25、電極27、第1電極29、及び第2電極31を、例えば、銅箔をフォトリソグラフィによってパターニングする。この際、複数個分のRFIDモジュール1の配線をパターニングする。The manufacturing procedure for the RFID module 1 will now be described. First, the conductors, namely the first land 19, second land 21, conductor pattern 25, electrode 27, first electrode 29, and second electrode 31, are patterned on a large double-sided board, for example, by photolithography using copper foil. At this time, the wiring for multiple RFID modules 1 is patterned.
次に、それぞれの第1ランド19及び第2ランド21にRFICチップ7を実装し、基板のRFICチップ7を樹脂層10でモールドする。次に、モールドされた大判の両面基板をダイシングにより1個ずつモジュールに個片化する。このとき、個片化したモジュールの角を落とすバレル加工を実施してもよい。次に、図6に示すように、個片化されたモジュール2の基板3の第2主面5側を、例えば、UV硬化樹脂液101に浸してUV硬化樹脂液101を第2主面5側に付着させてUV照射することで、レジスト層17を形成することができ、RFIDモジュール1を製造することができる。Next, an RFIC chip 7 is mounted on each of the first lands 19 and second lands 21, and the RFIC chip 7 on the substrate is molded with a resin layer 10. The molded large-sized double-sided substrate is then diced into individual modules. At this time, barrel processing may be performed to round off the corners of the individual modules. Next, as shown in FIG. 6, the second main surface 5 side of the substrate 3 of each individual module 2 is immersed in, for example, a UV-curable resin liquid 101, which is then applied to the second main surface 5 side and irradiated with UV light, thereby forming a resist layer 17 and manufacturing the RFID module 1.
以上のように、実施形態1のRFIDモジュール1は、基板3と、基板3に配置される第1電極29及び第2電極31と、一方を第1電極29に接続され他方を第2電極31と接続されるコイル素子6と、一端を第1電極29と電気的に接続され、他端を第2電極31と電気的に接続されるRFICチップ7と、RFICチップ7を覆う樹脂層10と、を備える。コイル素子6は、基板3を巻き、少なくとも一部が樹脂層10の外部に露出している。As described above, the RFID module 1 of embodiment 1 includes the substrate 3, the first electrode 29 and the second electrode 31 arranged on the substrate 3, the coil element 6 connected at one end to the first electrode 29 and the other end to the second electrode 31, the RFIC chip 7 electrically connected at one end to the first electrode 29 and the other end to the second electrode 31, and the resin layer 10 covering the RFIC chip 7. The coil element 6 wraps around the substrate 3, with at least a portion exposed to the outside of the resin layer 10.
この構成のRFIDモジュール1によれば、コイル素子6の少なくとも一部が樹脂層10の外部に露出しているので、コイル素子6の一部がRFIDモジュール1の外周にまで到達しており、コイル素子6の開口を広くすることができる。これにより、コイル素子6から磁界を広く放射することができ、コイル素子6のアンテナとしての通信特性を向上することができる。 With this configuration of RFID module 1, at least a portion of coil element 6 is exposed outside resin layer 10, so that a portion of coil element 6 reaches the outer periphery of RFID module 1, allowing the opening of coil element 6 to be widened. This allows a magnetic field to be radiated widely from coil element 6, improving the communication characteristics of coil element 6 as an antenna.
RFIDモジュール1を、例えば、金属製のコイルバネの中に配置することで、コイルバネを励振させることができ、通信距離を長くすることができる。 By placing the RFID module 1, for example, inside a metal coil spring, the coil spring can be excited, thereby increasing the communication distance.
また、基板3は、互いに対向する第1主面4と第2主面5とを有し、第1主面4側にRFICチップ7が配置され、第2主面5側に第1電極29及び第2電極31が配置される。RFIDモジュール1は、第1主面4上にRFICチップ7を覆う樹脂層10が配置され、第2主面5上に第1電極29及び第2電極31を覆うレジスト層17を備える。コイル素子6は、基板3と樹脂層10とを巻いている。 The substrate 3 has a first main surface 4 and a second main surface 5 facing each other, with the RFIC chip 7 arranged on the first main surface 4 and the first electrode 29 and second electrode 31 arranged on the second main surface 5. The RFID module 1 has a resin layer 10 arranged on the first main surface 4 to cover the RFIC chip 7, and a resist layer 17 on the second main surface 5 to cover the first electrode 29 and second electrode 31. The coil element 6 is wound around the substrate 3 and the resin layer 10.
これにより、樹脂層10の上面及び側面の外部にコイル素子6を露出することができるので、コイル素子6の開口を大きくすることができ通信特性をさらに向上させることができる。 This allows the coil element 6 to be exposed to the outside of the top and side surfaces of the resin layer 10, thereby making it possible to enlarge the opening of the coil element 6 and further improving communication characteristics.
(実施形態2)
次に、図7及び図8を参照して実施形態2のRFIDモジュール1Aを説明する。図7は、実施形態2のRFIDモジュール1Aの概略を示す平面図である。図8は、図7におけるA-A線断面図である。
(Embodiment 2)
Next, an RFID module 1A according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 7 and Fig. 8. Fig. 7 is a plan view showing an outline of the RFID module 1A according to the second embodiment. Fig. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in Fig. 7.
実施形態2における基板3Aは片面基板である。この点及び以下に説明する点以外の構成については、実施形態2のRFIDモジュール1Aと実施形態1のRFIDモジュール1とは同じであり、共通の構成についての説明は省略する。 The substrate 3A in embodiment 2 is a single-sided substrate. Other than this and the points described below, the configuration of the RFID module 1A in embodiment 2 is the same as that of the RFID module 1 in embodiment 1, and a description of the common configuration will be omitted.
実施形態2の基板3Aの厚みは、実施形態1の基板3の厚みよりも大きく、例えば、1mm程度である。 The thickness of substrate 3A in embodiment 2 is greater than the thickness of substrate 3 in embodiment 1, for example, approximately 1 mm.
実施形態2の第1ランド19Aは基板3Aの中央部から長手方向の一端側へ延び、第2ランド21Aは基板3Aの中央部から長手方向の他端側へ延びる。コイル素子6Aの第1端部44Aが第1ランド19Aの一端側と接続され、コイル素子6Aの第2端部45Aが第2ランド21Aの他端側と接続される。基板3Aの中央部側の第1ランド19Aは、ハンダ23を介してRFICチップ7の第1端子8と接続される。基板3Aの中央部側の第2ランド21Aは、ハンダ23を介してRFICチップ7の第2端子9と接続される。 In embodiment 2, the first land 19A extends from the center of the substrate 3A to one end in the longitudinal direction, and the second land 21A extends from the center of the substrate 3A to the other end in the longitudinal direction. The first end 44A of the coil element 6A is connected to one end of the first land 19A, and the second end 45A of the coil element 6A is connected to the other end of the second land 21A. The first land 19A on the center side of the substrate 3A is connected to the first terminal 8 of the RFIC chip 7 via solder 23. The second land 21A on the center side of the substrate 3A is connected to the second terminal 9 of the RFIC chip 7 via solder 23.
第1ランド19Aにおいて、コイル素子6Aの第1端部44Aとの接続部分、及び、ハンダ23との接続部分を除いて、基板3Aと反対側に絶縁性のレジスト層18が積層される。第2ランド21Aにおいても、コイル素子6Aの第2端部45Aとの接続部分、及び、ハンダ23との接続部分を除いて、基板3Aと反対側に絶縁性のレジスト層18が積層される。これにより、第1ランド19Aの一端側からコイル素子6Aの導線41が基板3A及び第1ランド19A及び第2ランド21Aに巻かれても、コイル素子6Aと第1ランド19A及び第2ランド21Aとの導通を防止することができる。 An insulating resist layer 18 is laminated on the first land 19A opposite the substrate 3A, except for the connection portion with the first end 44A of the coil element 6A and the connection portion with the solder 23. An insulating resist layer 18 is also laminated on the second land 21A opposite the substrate 3A, except for the connection portion with the second end 45A of the coil element 6A and the connection portion with the solder 23. This prevents electrical continuity between the coil element 6A and the first land 19A and second land 21A, even when the conductive wire 41 of the coil element 6A is wound from one end of the first land 19A around the substrate 3A, the first land 19A, and the second land 21A.
実施形態2のコイル素子6Aの導線41は、導電性の芯線と芯線の外周を覆う絶縁膜を有している。この場合、RFIDモジュール1Aの第2主面5Aを金属面に対向するように金属面上に配置して通信することも可能である。この場合、RFIDモジュール1Aは金属面を励振して通信することができる。導線41を芯線だけで構成する場合、基板3Aの第2主面5A側のコイル素子6Aを覆う樹脂層を形成してもよい。 The conductor 41 of the coil element 6A in embodiment 2 has a conductive core wire and an insulating film covering the outer periphery of the core wire. In this case, it is also possible to communicate by placing the second main surface 5A of the RFID module 1A on a metal surface so that it faces the metal surface. In this case, the RFID module 1A can communicate by exciting the metal surface. If the conductor 41 is composed of only a core wire, a resin layer may be formed to cover the coil element 6A on the second main surface 5A side of the substrate 3A.
基板3Aの第1主面4A側において、RFIDモジュール1A、第1ランド19A、第2ランド21A、及び、コイル素子6Aを覆う絶縁性の樹脂層10Aが積層されている。樹脂層10Aは、樹脂モールドで形成する必要が無く、例えば、UV硬化樹脂により形成してもよい。この場合、樹脂モールドにより樹脂層を形成しないので安価にRFIDモジュール1を製造することができる。 An insulating resin layer 10A is laminated on the first main surface 4A of the substrate 3A, covering the RFID module 1A, first land 19A, second land 21A, and coil element 6A. The resin layer 10A does not need to be formed by resin molding and may be formed, for example, from a UV-curable resin. In this case, the resin layer is not formed by resin molding, so the RFID module 1 can be manufactured inexpensively.
また、図7に示すように、RFICチップ7は、平面視でコイル素子6Aの長手方向中央部に配置される。RFICチップ7を中心にコイル素子6Aが対称に配置されるので、対称性のある通信特性を得ることができる。 Also, as shown in Figure 7, the RFIC chip 7 is positioned at the longitudinal center of the coil element 6A in a planar view. Since the coil element 6A is positioned symmetrically around the RFIC chip 7, symmetrical communication characteristics can be obtained.
また、基板3Aの第1主面4A側において、コイル素子6AとRFICチップ7とが平面視で重ならない。これにより、コイル素子6Aを流れる電流によって誘導される磁界がRFICチップ7に影響するのを低減することができる。また、コイル素子の巻き付けのテンションによってRFICチップに負荷がかかるのを低減することができる。 Furthermore, on the first main surface 4A side of the substrate 3A, the coil element 6A and the RFIC chip 7 do not overlap in a planar view. This reduces the influence of the magnetic field induced by the current flowing through the coil element 6A on the RFIC chip 7. It also reduces the load on the RFIC chip caused by the tension of the coil element winding.
実施形態2のRFIDモジュール1Aによれば、基板3Aは、互いに対向する第1主面4Aと第2主面5Aとを有し、第1主面4A側にRFICチップ7、第1電極としての第1ランド19A、及び、第2電極としての第2ランド21Aが配置される。コイル素子6Aは、基板3Aを巻き、少なくとも一部が樹脂層10Aの外部に露出している。 In the RFID module 1A of embodiment 2, the substrate 3A has a first principal surface 4A and a second principal surface 5A that face each other, and the RFIC chip 7, a first land 19A serving as a first electrode, and a second land 21A serving as a second electrode are arranged on the first principal surface 4A side. The coil element 6A is wound around the substrate 3A, and at least a portion of it is exposed to the outside of the resin layer 10A.
これにより、実施形態2のRFIDモジュール1Aも実施形態1のRFIDモジュール1と同様に、コイル素子6Aの少なくとも一部が樹脂層10Aの外部に露出しているので、コイル素子6のアンテナとしての通信特性を向上することができる。 As a result, in the RFID module 1A of embodiment 2, like the RFID module 1 of embodiment 1, at least a portion of the coil element 6A is exposed to the outside of the resin layer 10A, thereby improving the communication characteristics of the coil element 6 as an antenna.
(実施形態3)
次に、図9及び図10を参照して実施形態3のRFIDモジュール1Bを説明する。図9は、実施形態3における、コイル素子を省略したRFIDモジュール1Bの概略を示す平面図である。図10は、基板3に配置された電極を示す平面図である。
(Embodiment 3)
Next, an RFID module 1B according to a third embodiment will be described with reference to Fig. 9 and Fig. 10. Fig. 9 is a plan view showing an outline of an RFID module 1B according to the third embodiment, from which the coil element is omitted. Fig. 10 is a plan view showing electrodes arranged on a substrate 3.
実施形態3における層間接続導体と基板3の第2主面5に配置された電極との接続点と、この電極とコイル素子6との接続点がずれて位置している。この点及び以下に説明する点以外の構成については、実施形態3のRFIDモジュール1Bと実施形態1のRFIDモジュール1とは同じであり、共通の構成についての説明は省略する。In embodiment 3, the connection point between the interlayer connection conductor and the electrode disposed on the second main surface 5 of the substrate 3 is offset from the connection point between this electrode and the coil element 6. Other than this and the points described below, the configuration of the RFID module 1B of embodiment 3 is the same as that of the RFID module 1 of embodiment 1, and a description of the common configuration will be omitted.
図9及び図10(a)に示すように、基板3の上面である第1主面4には、RFICチップ7の第1端子8とハンダ23を介して接続される第1ランド19Bと、RFICチップ7の第2端子9とハンダ23を介して接続される第2ランド21Bが配置されている。 As shown in Figures 9 and 10(a), a first land 19B connected to the first terminal 8 of the RFIC chip 7 via solder 23 and a second land 21B connected to the second terminal 9 of the RFIC chip 7 via solder 23 are arranged on the first main surface 4, which is the upper surface of the substrate 3.
第1ランド19Bは、RFICチップ7の第1端子8と接続される電極19Baと、電極19Baから基板3の長手方向の外方へ延びる電極19Bbとを有する。電極19Bbの先端部は基板3を貫通する第1層間接続導体55Bの上端部と接続され、第1層間接続導体55Bの下端部は基板3の下面である第2主面5に配置された第1電極29Bと接続する。 The first land 19B has an electrode 19Ba connected to the first terminal 8 of the RFIC chip 7, and an electrode 19Bb extending outward from the electrode 19Ba in the longitudinal direction of the substrate 3. The tip of the electrode 19Bb is connected to the upper end of the first interlayer connection conductor 55B that penetrates the substrate 3, and the lower end of the first interlayer connection conductor 55B is connected to the first electrode 29B arranged on the second main surface 5, which is the lower surface of the substrate 3.
第2ランド21Bは、RFICチップ7の第2端子9と接続される電極21Baと、電極21Baから基板3の長手方向の外方へ延びる電極21Bbとを有する。電極21Bbの先端部は基板3を貫通する第2層間接続導体57Bの上端部と接続され、第2層間接続導体57Bの下端部は基板3の下面である第2主面5に配置された第2電極31Bと接続する。 The second land 21B has an electrode 21Ba connected to the second terminal 9 of the RFIC chip 7, and an electrode 21Bb extending outward from the electrode 21Ba in the longitudinal direction of the substrate 3. The tip of the electrode 21Bb is connected to the upper end of the second interlayer connection conductor 57B that penetrates the substrate 3, and the lower end of the second interlayer connection conductor 57B is connected to the second electrode 31B arranged on the second main surface 5, which is the lower surface of the substrate 3.
基板3の第2主面5上に配置された第1電極29Bは、第1層間接続導体55Bと接続される電極29Baと、電極29Baから基板3の長手方向の外方に向けて延びる配線29Bbと、配線29Bbの外方側の端部と接続される電極29Bcとを有する。電極29Bcは、コイル素子6の第1端部44と接続される。The first electrode 29B disposed on the second principal surface 5 of the substrate 3 includes an electrode 29Ba connected to the first interlayer connection conductor 55B, a wiring 29Bb extending from the electrode 29Ba outward in the longitudinal direction of the substrate 3, and an electrode 29Bc connected to the outer end of the wiring 29Bb. The electrode 29Bc is connected to the first end 44 of the coil element 6.
基板3の第2主面5上に配置された第2電極31Bは、第2層間接続導体57Bと接続される電極31Baと、電極31Baから基板3の長手方向の外方に向けて延びる配線31Bbと、配線31Bbの外方側の端部と接続される電極31Bcとを有する。電極31Bcは、コイル素子6の第2端部45と接続される。The second electrode 31B disposed on the second principal surface 5 of the substrate 3 includes an electrode 31Ba connected to the second interlayer connection conductor 57B, a wiring 31Bb extending from the electrode 31Ba outward in the longitudinal direction of the substrate 3, and an electrode 31Bc connected to the outer end of the wiring 31Bb. The electrode 31Bc is connected to the second end 45 of the coil element 6.
第1電極29Bの電極29Baと配線29Bbとがレジスト層61に覆われて保護されている。また、第2電極31Bの電極31Baと配線31Bbとがレジスト層61に覆われて保護されている。コイル素子6と基板3の第2主面5に配置されたそれぞれの電極29Bc、31Bcとの接続部分は露出しており、レジスト層61に覆われていない。 Electrode 29Ba and wiring 29Bb of first electrode 29B are covered and protected by resist layer 61. Electrode 31Ba and wiring 31Bb of second electrode 31B are also covered and protected by resist layer 61. The connection portions between the coil element 6 and the respective electrodes 29Bc and 31Bc arranged on the second main surface 5 of the substrate 3 are exposed and not covered by resist layer 61.
RFICチップ7の第1端子8は、ハンダ23、第1ランド19B、第1層間接続導体55B、及び第1電極29Bを介してコイル素子6の第1端部44と接続される。RFICチップ7の第2端子9は、ハンダ23、第2ランド21B、第2層間接続導体57B、及び第2電極31Bを介してコイル素子6の第2端部45と接続される。 The first terminal 8 of the RFIC chip 7 is connected to the first end 44 of the coil element 6 via solder 23, first land 19B, first interlayer connection conductor 55B, and first electrode 29B. The second terminal 9 of the RFIC chip 7 is connected to the second end 45 of the coil element 6 via solder 23, second land 21B, second interlayer connection conductor 57B, and second electrode 31B.
層間接続導体及びコイル素子と接続される、基板3の第2主面5上の電極において、層間接続導体の延長上で電極とコイル素子とが接続されると、層間接続導体の段差でコイル素子との接続に影響がでる場合がある。 In the case of an electrode on the second main surface 5 of the substrate 3 that is connected to an interlayer connection conductor and a coil element, if the electrode and coil element are connected along the extension of the interlayer connection conductor, the step in the interlayer connection conductor may affect the connection with the coil element.
実施の形態3のRFIDモジュール1Bは、RFICチップ7と第1電極29Bとを基板3を貫通して接続する第1層間接続導体55Bと、RFICチップ7と第2電極31Bとを基板3を貫通して接続する第2層間接続導体57Bと、を備える。第1電極29Bとコイル素子6との接続点である電極29Bcは、第1電極29Bと第1層間接続導体55Bとの接続点である電極29Baよりも基板3の長手方向の外側に位置する。第2電極31Bとコイル素子6との接続点である電極31Bcは、第2電極31Bと第2層間接続導体57Bとの接続点である電極31Baよりも基板3の長手方向の外側に位置する。このように、第1層間接続導体55Bと接続される電極29Baと、コイル素子6の第1端部44と接続される電極29Bcとが、それぞれが離れて位置しているので、第1層間接続導体55Bと電極29Baとの接続部分の段差がコイル素子6の第1端部44と電極29Bcとの接続に影響するのを防止することができる。第2層間接続導体57Bと電極31Baとの接続部分の段差も同様に、コイル素子6の第2端部45と電極31Bcとの接続に影響するのを防止することができる。 The RFID module 1B of embodiment 3 includes a first interlayer connection conductor 55B that connects the RFIC chip 7 and the first electrode 29B by penetrating the substrate 3, and a second interlayer connection conductor 57B that connects the RFIC chip 7 and the second electrode 31B by penetrating the substrate 3. Electrode 29Bc, which is the connection point between the first electrode 29B and the coil element 6, is located further outward in the longitudinal direction of the substrate 3 than electrode 29Ba, which is the connection point between the first electrode 29B and the first interlayer connection conductor 55B. Electrode 31Bc, which is the connection point between the second electrode 31B and the coil element 6, is located further outward in the longitudinal direction of the substrate 3 than electrode 31Ba, which is the connection point between the second electrode 31B and the second interlayer connection conductor 57B. In this way, the electrode 29Ba connected to the first interlayer connection conductor 55B and the electrode 29Bc connected to the first end 44 of the coil element 6 are positioned apart from each other, which prevents a step at the connection portion between the first interlayer connection conductor 55B and the electrode 29Ba from affecting the connection between the electrode 29Bc and the first end 44 of the coil element 6. Similarly, it is possible to prevent a step at the connection portion between the second interlayer connection conductor 57B and the electrode 31Ba from affecting the connection between the second end 45 of the coil element 6 and the electrode 31Bc.
また、実施の形態3のRFIDモジュール1Bにおいて、第1ランド19Bの電極19Baと第2ランド21Bの電極21BaとにRFICチップ7と並列にマッチング用のコンデンサ11が接続されている。コンデンサ11の容量成分により、RFIDモジュール1Bの共振周波数を小さくすることができる。なお、RFIDモジュール1Bはコンデンサ11を備えない構成でもよい。 Furthermore, in the RFID module 1B of embodiment 3, a matching capacitor 11 is connected in parallel to the RFIC chip 7 to the electrode 19Ba of the first land 19B and the electrode 21Ba of the second land 21B. The capacitance component of the capacitor 11 can reduce the resonant frequency of the RFID module 1B. Note that the RFID module 1B may be configured without the capacitor 11.
(実施形態4)
次に、図11~図13を参照して実施形態4のRFIDモジュール1Cを説明する。図11は、実施形態3における、RFIDモジュール1Cの概略を示す側面図である。図12は、RFIDモジュール1Cの縦断面図である。図13は、RFIDモジュール1Cの等価回路図である。
(Embodiment 4)
Next, an RFID module 1C according to a fourth embodiment will be described with reference to Figs. 11 to 13. Fig. 11 is a side view showing an outline of the RFID module 1C according to the third embodiment. Fig. 12 is a longitudinal sectional view of the RFID module 1C. Fig. 13 is an equivalent circuit diagram of the RFID module 1C.
実施形態4におけるコイル素子6Cは、基板3の長手方向において、基板3及び樹脂層10よりも外方に巻回しながら延びている。この点及び以下に説明する点以外の構成については、実施形態4のRFIDモジュール1Cと実施形態1のRFIDモジュール1または実施形態3のRFIDモジュール1Bとは同じであり、共通の構成についての説明は省略する。 The coil element 6C in embodiment 4 extends in the longitudinal direction of the substrate 3, winding outward beyond the substrate 3 and the resin layer 10. Other than this and the points described below, the configuration of the RFID module 1C in embodiment 4 is the same as that of the RFID module 1 in embodiment 1 or the RFID module 1B in embodiment 3, and a description of the common configuration will be omitted.
図12に示すように、基板3の上面である第1主面4には、RFICチップ7の第1端子8とハンダ23を介して接続される第1ランド19Cと、RFICチップ7の第2端子9とハンダ23を介して接続される第2ランド21Cが配置されている。 As shown in Figure 12, a first land 19C connected to the first terminal 8 of the RFIC chip 7 via solder 23 and a second land 21C connected to the second terminal 9 of the RFIC chip 7 via solder 23 are arranged on the first main surface 4, which is the upper surface of the substrate 3.
基板3の長手方向において第1ランド19Cの外側の端部は、基板3を貫通する第1層間接続導体55の上端部と接続され、第1層間接続導体55の下端部は基板3の第2主面5に配置された第1電極29と接続する。第1電極29はコイル素子6Cの第1接続部44Cと、例えば、ハンダ47によって接合される。第1電極29とコイル素子6Cの第1接続部44Cとの接合は、ハンダ47以外にも、溶接や超音波によって電気的に接合してもよい。 The outer end of the first land 19C in the longitudinal direction of the substrate 3 is connected to the upper end of a first interlayer connection conductor 55 that penetrates the substrate 3, and the lower end of the first interlayer connection conductor 55 is connected to a first electrode 29 disposed on the second main surface 5 of the substrate 3. The first electrode 29 is joined to the first connection portion 44C of the coil element 6C, for example, by solder 47. The first electrode 29 and the first connection portion 44C of the coil element 6C may be joined electrically by welding or ultrasonic waves, in addition to solder 47.
基板3の長手方向において第2ランド21Cの外側の端部は、基板3を貫通する第2層間接続導体57の上端部と接続され、第2層間接続導体57の下端部は基板3の第2主面5に配置された第2電極31と接続する。第2電極31はコイル素子6Cの第2接続部45Cと、例えば、ハンダ47によって接合される。第2電極31とコイル素子6Cの第2接続部45Cとの接合は、ハンダ47以外にも、溶接や超音波によって電気的に接合してもよい。 The outer end of the second land 21C in the longitudinal direction of the substrate 3 is connected to the upper end of a second interlayer connection conductor 57 that penetrates the substrate 3, and the lower end of the second interlayer connection conductor 57 is connected to a second electrode 31 disposed on the second main surface 5 of the substrate 3. The second electrode 31 is joined to the second connection portion 45C of the coil element 6C, for example, by solder 47. The second electrode 31 and the second connection portion 45C of the coil element 6C may be joined electrically by welding or ultrasonic waves, in addition to solder 47.
図13に示すように、RFICチップ7は、給電点7aと、容量C1とを、内部に有する。給電点7a及び容量C1のそれぞれの一方と電気的に接続される第1端子8は、ハンダ23、第1ランド19C、第1層間接続導体55、及び第1電極29を介してコイル素子6Cの第1接続部44Cと接続される。給電点7a及び容量C1のそれぞれの他方と電気的に接続される第2端子9は、ハンダ23、第2ランド21C、第2層間接続導体57、及び第2電極31を介してコイル素子6Cの第2接続部45Cと接続される。 As shown in FIG. 13 , the RFIC chip 7 has a feed point 7a and a capacitance C1 inside. A first terminal 8 electrically connected to one of the feed point 7a and the capacitance C1 is connected to the first connection portion 44C of the coil element 6C via solder 23, a first land 19C, a first interlayer connection conductor 55, and a first electrode 29. A second terminal 9 electrically connected to the other of the feed point 7a and the capacitance C1 is connected to the second connection portion 45C of the coil element 6C via solder 23, a second land 21C, a second interlayer connection conductor 57, and a second electrode 31.
第1電極29とハンダ47により接合されるコイル素子6Cの第1接続部44Cとの接合部分は樹脂等の絶縁性のあるレジスト層17により覆われて保護されている。第2電極31とハンダ47により接合されるコイル素子6Cの第2接続部45Cとの接合部分も同様にレジスト層17により覆われて保護されている。 The joint between the first electrode 29 and the first connection portion 44C of the coil element 6C, which is joined by solder 47, is covered and protected by an insulating resist layer 17 such as resin. The joint between the second electrode 31 and the second connection portion 45C of the coil element 6C, which is joined by solder 47, is also covered and protected by a resist layer 17.
コイル素子6Cは、基板3及び樹脂層10よりも基板3の長手方向にそれぞれ突出した第1コイル延長部6Ca及び第2コイル延長部6Cbを有する。これにより、コイル素子6Cがダイポールアンテナとして機能するので、通信性能をより向上させることができる。 The coil element 6C has a first coil extension 6Ca and a second coil extension 6Cb that protrude further in the longitudinal direction of the substrate 3 than the substrate 3 and the resin layer 10. This allows the coil element 6C to function as a dipole antenna, further improving communication performance.
このように、実施形態4のRFIDモジュール1Cによれば、コイル素子6Cは、一方側に第1電極29との接続部からさらに基板3の外方に延びる第1コイル延長部6Caと、他方側に第2電極31との接続部からさらに基板3の外方に、第1コイル延長部6Caの延びる方向とは逆方向に延びる第2コイル延長部6Cbと、を有する。これにより、RFIDモジュール1Cの通信性能をより向上させることができる。 As such, according to the RFID module 1C of embodiment 4, the coil element 6C has a first coil extension 6Ca on one side that extends from the connection with the first electrode 29 further outward from the substrate 3, and a second coil extension 6Cb on the other side that extends from the connection with the second electrode 31 further outward from the substrate 3 in the opposite direction to the extension of the first coil extension 6Ca. This further improves the communication performance of the RFID module 1C.
本発明は、上記各実施形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiments and can be modified as follows:
上記実施形態1において、RFICチップ7が基板3の端部に配置されていたがこれに限らない。実施形態2のように、第1ランド19、第2ランド21と共に、RFICチップ7を基板3の中央部に配置してもよい。これにより、RFICチップ7は平面視でコイル素子6の長手方向中央部に配置される。RFICチップ7を中心にコイル素子6が対称に配置されると、対称性のある通信特性を得ることができる。また、コイル素子6を第1電極29、第2電極31に接続する際の負荷がRFICチップ7へ伝わるのを低減することができる。 In the above-mentioned embodiment 1, the RFIC chip 7 was arranged at the end of the substrate 3, but this is not limited to this. As in embodiment 2, the RFIC chip 7 may be arranged in the center of the substrate 3 together with the first land 19 and the second land 21. This places the RFIC chip 7 in the longitudinal center of the coil element 6 in a planar view. When the coil element 6 is arranged symmetrically around the RFIC chip 7, symmetrical communication characteristics can be obtained. In addition, the load transmitted to the RFIC chip 7 when connecting the coil element 6 to the first electrode 29 and the second electrode 31 can be reduced.
本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。 While the present invention has been described in detail in each embodiment, the disclosure of these embodiments may vary in structural details, and variations in the combination and order of elements in each embodiment may be realized without departing from the scope and spirit of the invention as claimed.
本発明に係る第1の態様のRFIDモジュールは、基板と、基板に配置される第1電極及び第2電極と、一方を第1電極に接続され他方を第2電極と接続されるコイル素子と、一端を第1電極と電気的に接続され、他端を第2電極と電気的に接続されるRFICチップと、RFICチップを覆う第1絶縁層と、を備える。コイル素子は、基板を巻き、少なくとも一部が第1絶縁層の外部に露出している。 The RFID module of the first aspect of the present invention comprises a substrate, a first electrode and a second electrode disposed on the substrate, a coil element connected at one end to the first electrode and at the other end to the second electrode, an RFIC chip electrically connected at one end to the first electrode and at the other end to the second electrode, and a first insulating layer covering the RFIC chip. The coil element wraps around the substrate, with at least a portion exposed to the outside of the first insulating layer.
この態様のRFIDモジュールによれば、コイル素子の少なくとも一部が第1絶縁層の外部に露出しているので、コイル素子の一部がRFIDモジュールの外周にまで到達しており、コイル素子の開口を広くすることができる。これにより、コイル素子から磁界を広く放射することができ、コイル素子のアンテナとしての通信特性を向上することができる。 In this RFID module, at least a portion of the coil element is exposed to the outside of the first insulating layer, so that a portion of the coil element reaches the outer periphery of the RFID module, allowing the opening of the coil element to be widened. This allows the magnetic field to be radiated widely from the coil element, improving the communication characteristics of the coil element as an antenna.
第2の態様によれば、第1の態様のRFIDモジュールにおいて、コイル素子は、複数回巻かれた導線を有し、導線の巻かれるピッチは導線の線径よりも大きい。これにより、コイル素子は、巻かれて隣り合う導線同士の間に隙間を有するので、コイル素子で発生した磁界が外部に放出されやすく、磁界結合しやすいので、通信特性を向上することができる。 According to the second aspect, in the RFID module of the first aspect, the coil element has a conductor wound multiple times, and the winding pitch of the conductor is larger than the wire diameter of the conductor. As a result, the coil element has gaps between adjacent wound conductors, which makes it easier for the magnetic field generated by the coil element to be released to the outside and facilitates magnetic field coupling, thereby improving communication characteristics.
第3の態様によれば、第1または第2の態様のRFIDモジュールにおいて、基板は、互いに対向する第1主面と第2主面とを有し、第1主面側にRFICチップが配置され、第2主面側に第1電極及び第2電極が配置され、第1主面上にRFICチップを覆う第1絶縁層が配置され、前記第2主面上に前記第1電極及び前記第2電極の少なくとも一部を覆う第2絶縁層を備え、コイル素子は、基板と第1絶縁層とを巻いている。これにより、基板として両面基板を採用することができ、このような構成であっても通信特性を向上したRFIDモジュールを実現することができる。 According to a third aspect, in the RFID module of the first or second aspect, the substrate has a first principal surface and a second principal surface facing each other, an RFIC chip is disposed on the first principal surface, a first electrode and a second electrode are disposed on the second principal surface, a first insulating layer covering the RFIC chip is disposed on the first principal surface, and a second insulating layer is provided on the second principal surface covering at least a portion of the first electrode and the second electrode, and the coil element is wound around the substrate and the first insulating layer. This makes it possible to use a double-sided substrate as the substrate, and even with this configuration, it is possible to realize an RFID module with improved communication characteristics.
第4の態様によれば、第1から第3の態様のいずれか1つのRFIDモジュールにおいて、コイル素子の巻回軸と垂直な第1絶縁層の断面が矩形である。コイル素子の開口を矩形にすることができるので、開口が円形のコイル素子と比較して通信特性を向上することができる。 According to the fourth aspect, in an RFID module according to any one of the first to third aspects, the cross section of the first insulating layer perpendicular to the winding axis of the coil element is rectangular. Since the opening of the coil element can be made rectangular, communication characteristics can be improved compared to a coil element with a circular opening.
第5の態様によれば、第1または第2の態様の基板は、互いに対向する第1主面と第2主面とを有し、第1主面側にRFICチップ、第1電極、及び、第2電極が配置される。これにより、基板として片面基板を採用することができ、このような構成であっても通信特性を向上したRFIDモジュールを実現することができる。 According to the fifth aspect, the substrate of the first or second aspect has a first main surface and a second main surface that face each other, and the RFIC chip, first electrode, and second electrode are arranged on the first main surface. This makes it possible to use a single-sided substrate as the substrate, and even with this configuration, it is possible to realize an RFID module with improved communication characteristics.
第6の態様によれば、第1から第3の態様のいずれか1つのRFIDモジュールにおいて、RFICチップは、平面視で前記コイル素子の長手方向中央部に配置される。これにより、RFICチップを中心にコイル素子が対称に配置されるので、対称性のある通信特性を得ることができる。 According to the sixth aspect, in the RFID module of any one of the first to third aspects, the RFIC chip is arranged in the longitudinal center of the coil element in a planar view. This allows the coil elements to be arranged symmetrically around the RFIC chip, thereby achieving symmetric communication characteristics.
第7の態様によれば、第6の態様のRFIDモジュールにおいて、基板の第1主面側において、コイル素子とRFICチップとが平面視で重ならない。これにより、コイル素子を流れる電流によって誘導される磁界がRFICチップに影響するのを低減することができる。 According to the seventh aspect, in the RFID module of the sixth aspect, the coil element and the RFIC chip do not overlap in a planar view on the first main surface side of the substrate. This reduces the influence of the magnetic field induced by the current flowing through the coil element on the RFIC chip.
第8の態様によれば、第3の態様のRFIDモジュールにおいて、RFICチップと第1電極とを基板を貫通して接続する第1層間接続導体と、RFICチップと第2電極とを基板を貫通して接続する第2層間接続導体と、を備える。第1電極とコイル素子との接続点は、第1電極と第1層間接続導体との接続点よりも基板長手方向の外側に位置し、第2電極とコイル素子との接続点は、第2電極と第2層間接続導体との接続点よりも基板長手方向の外側に位置する。これにより、それぞれの層間接続導体と電極との接続部分の段差が、コイル素子とそれぞれの電極との接続部分に影響するのを低減することができる。 According to an eighth aspect, the RFID module of the third aspect further includes a first interlayer connection conductor that connects the RFIC chip and the first electrode through the substrate, and a second interlayer connection conductor that connects the RFIC chip and the second electrode through the substrate. The connection point between the first electrode and the coil element is located further outward in the longitudinal direction of the substrate than the connection point between the first electrode and the first interlayer connection conductor, and the connection point between the second electrode and the coil element is located further outward in the longitudinal direction of the substrate than the connection point between the second electrode and the second interlayer connection conductor. This reduces the effect of steps at the connection points between each interlayer connection conductor and electrode on the connection points between the coil element and each electrode.
第9の態様によれば、第3または第8の態様のRFIDモジュールにおいて、コイル素子は、一方側に第1電極との接続部からさらに基板3の外方に延びる第1コイル延長部と、他方側に第2電極との接続部からさらに基板3の外方に、第1コイル延長部の延びる方向とは逆方向に延びる第2コイル延長部と、を有する。これにより、通信特性を向上させることができる。 According to the ninth aspect, in the RFID module of the third or eighth aspect, the coil element has a first coil extension on one side that extends from the connection with the first electrode further outward from the substrate 3, and a second coil extension on the other side that extends from the connection with the second electrode further outward from the substrate 3 in the opposite direction to the extension of the first coil extension. This can improve communication characteristics.
1、1A RFIDモジュール
2 モジュール
3、3A 基板
4、4A 第1主面
5、5A 第2主面
6、6A、6C コイル素子
7 RFICチップ
7a 給電点
8 第1端子
9 第2端子
10、10A 樹脂層
11 コンデンサ
17 レジスト層
18 レジスト層
19、19A、19B、19C 第1ランド
21、21A、21B、21C 第2ランド
23 ハンダ
25 導体パターン
27 電極
29、29B 第1電極
29Ba 電極
29Bb 配線
29Bc 電極
31、31B 第2電極
31Ba 電極
31Bb 配線
31Bc 電極
41 導線
44、44A 第1端部
44C 第1接続部
45、45A 第2端部
45C 第2接続部
47 ハンダ
55、55B 第1層間接続導体
57 第2層間接続導体
61 レジスト層
91 コイル素子
101 UV硬化樹脂液
Wa 巻回軸
REFERENCE SIGNS LIST 1, 1A RFID module 2 Module 3, 3A Substrate 4, 4A First main surface 5, 5A Second main surface 6, 6A, 6C Coil element 7 RFIC chip 7a Feeding point 8 First terminal 9 Second terminal 10, 10A Resin layer 11 Capacitor 17 Resist layer 18 Resist layer 19, 19A, 19B, 19C First land 21, 21A, 21B, 21C Second land 23 Solder 25 Conductive pattern 27 Electrode 29, 29B First electrode 29Ba Electrode 29Bb Wiring 29Bc Electrode 31, 31B Second electrode 31Ba Electrode 31Bb Wiring 31Bc Electrode 41 Conductive wire 44, 44A First end 44C First connection portion 45, 45A Second end 45C Second connection portion 47 Solder 55, 55B First interlayer connection conductor 57 Second interlayer connection conductor 61 Resist layer 91 Coil element 101 UV curable resin liquid Wa Winding axis
Claims (8)
前記基板に配置される第1電極及び第2電極と、
一方を前記第1電極に接続され他方を前記第2電極と接続されるコイル素子と、
前記第1電極及び前記第2電極と電気的に接続されるRFICチップと、
前記RFICチップを覆う第1絶縁層と、を備え、
前記コイル素子は、前記基板を巻き、少なくとも一部が前記第1絶縁層の外部に露出し、
前記コイル素子は、
一方側に第1電極との接続部からさらに前記基板の外方に延びる第1コイル延長部と、
他方側に第2電極との接続部からさらに前記基板の外方に、前記第1コイル延長部の延びる方向とは逆方向に延びる第2コイル延長部と、を有する、
RFIDモジュール。 A substrate;
a first electrode and a second electrode disposed on the substrate;
a coil element connected at one end to the first electrode and at the other end to the second electrode;
an RFIC chip electrically connected to the first electrode and the second electrode;
a first insulating layer covering the RFIC chip;
the coil element is wound around the substrate, and at least a portion of the coil element is exposed to the outside of the first insulating layer ;
The coil element
a first coil extension portion extending from a connection portion with the first electrode on one side to an outside of the substrate;
and a second coil extension portion on the other side extending from the connection portion with the second electrode further outward from the substrate in a direction opposite to the direction in which the first coil extension portion extends.
RFID module.
前記導線の巻かれるピッチは前記導線の線径よりも大きい、
請求項1に記載のRFIDモジュール。 The coil element has a conductive wire wound multiple times,
The winding pitch of the conductor is larger than the wire diameter of the conductor.
The RFID module according to claim 1 .
前記第1主面側に前記RFICチップが配置され、
前記第2主面側に前記第1電極及び前記第2電極が配置され、
前記第1主面上に前記第1絶縁層が配置され、
前記第2主面上に前記第1電極及び前記第2電極の少なくとも一部を覆う第2絶縁層を備え、
前記コイル素子は、前記基板と前記第1絶縁層とを巻いている、
請求項1に記載のRFIDモジュール。 the substrate has a first main surface and a second main surface facing each other,
The RFIC chip is disposed on the first main surface side,
the first electrode and the second electrode are disposed on the second principal surface side,
the first insulating layer is disposed on the first main surface;
a second insulating layer on the second main surface that covers at least a portion of the first electrode and the second electrode;
the coil element is wound around the substrate and the first insulating layer;
The RFID module according to claim 1 .
請求項1に記載のRFIDモジュール。 a cross section of the first insulating layer perpendicular to the winding axis of the coil element is rectangular;
The RFID module according to claim 1 .
前記第1主面側に前記RFICチップ、前記第1電極、及び、前記第2電極が配置される、
請求項1に記載のRFIDモジュール。 the substrate has a first main surface and a second main surface facing each other,
the RFIC chip, the first electrode, and the second electrode are arranged on the first main surface side;
The RFID module according to claim 1 .
請求項1に記載のRFIDモジュール。 The RFIC chip is disposed at the center of the coil element in a longitudinal direction in a plan view.
The RFID module according to claim 1 .
請求項6に記載のRFIDモジュール。 On the first main surface side of the substrate, the coil element and the RFIC chip do not overlap in a plan view.
The RFID module according to claim 6 .
前記RFICチップと前記第2電極とを前記基板を貫通して接続する第2層間接続導体と、を備え、
前記第1電極と前記コイル素子との接続点は、前記第1電極と前記第1層間接続導体との接続点よりも基板長手方向の外側に位置し、
前記第2電極と前記コイル素子との接続点は、前記第2電極と前記第2層間接続導体との接続点よりも基板長手方向の外側に位置する、
請求項3に記載のRFIDモジュール。 a first interlayer connection conductor that connects the RFIC chip and the first electrode through the substrate;
a second interlayer connection conductor that connects the RFIC chip and the second electrode through the substrate,
a connection point between the first electrode and the coil element is located outside a connection point between the first electrode and the first interlayer connection conductor in a substrate longitudinal direction;
a connection point between the second electrode and the coil element is located outside a connection point between the second electrode and the second interlayer connection conductor in a substrate longitudinal direction;
The RFID module according to claim 3 .
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2005149189A (en) | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Data carrier and manufacturing method thereof |
| WO2016125536A1 (en) | 2015-02-03 | 2016-08-11 | 株式会社村田製作所 | Antenna device and electronic device |
| WO2017141663A1 (en) | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 株式会社村田製作所 | Wireless communications device and production method therefor |
| WO2018003398A1 (en) | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 株式会社村田製作所 | Coil module |
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