JP2018186488A - 配線基板およびrfidモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】小型のRFIDモジュール用の配線基板を提供する。【解決手段】配線基板10は、誘電体基板1と、誘電体基板1の第1の面1aに設けられた放射導体2と、誘電体基板1の内部に設けられた接地導体3と、誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、RFID用IC20が電気的に接続される接続パッド4a、4bと、誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、電子部品30が電気的に接続される電極5と、接続パッド4a、4bおよび電極を覆うように誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、接地導体3と電気的に接続された導電性のカバー6とを備える。接続パッドの第1接続パッド4aは、放射導体2に電気的に接続されており、接続パッドの第2接続パッド4bは、接地導体3に電気的に接続されている。【選択図】図1
Description
本開示は、配線基板およびRFIDモジュールに関するものである。
近年、電子マネー用のICカードや在庫管理用のタグとして、RFID(Radio Frequency IDentification)システムを用いた非接触型の情報通信手段が広く使われるようになってきている。例えば、RFIDシステムとしてはUHF帯の周波数を用いた電磁誘導式のものがあり、このUHF(UltraHigh Frequency)帯のRFIDタグとして、アンテナ
機能を有する配線基板上にRFID用IC(Integrated Circuit)が搭載されたものがある。RFID用ICに送受される情報は、外部機器との間で無線(RF)通信によって行なわれる。(例えば、特許文献1を参照。)。RFIDタグとCPU(Central Processing Unit)およびセンサ素子等の電子部品を備えるRFIDモジュールが知られている(
例えば、特許文献2を参照。)。
機能を有する配線基板上にRFID用IC(Integrated Circuit)が搭載されたものがある。RFID用ICに送受される情報は、外部機器との間で無線(RF)通信によって行なわれる。(例えば、特許文献1を参照。)。RFIDタグとCPU(Central Processing Unit)およびセンサ素子等の電子部品を備えるRFIDモジュールが知られている(
例えば、特許文献2を参照。)。
このようなRFIDモジュールは、RFIDタグおよび電子部品をプリント配線基板上に搭載して構成されている。そのため、RFIDモジュールとしては大型になりやすいものであった。また、このようなRFIDモジュールを金属製の物品に取り付ける場合には、RFIDタグの放射導体としても機能する接地導体を金属製の物品に接続して物品の表面を放射導体として利用することができないので、通信特性が低下してしまう場合があった。
本開示の配線基板は、誘電体基板と、該誘電体基板の第1の面に設けられた放射導体と、前記誘電体基板の内部に設けられた接地導体と、前記誘電体基板の第2の面に設けられ、RFID用ICが電気的に接続される接続パッドと、前記誘電体基板の第2の面に設けられ、電子部品が電気的に接続される電極と、前記接続パッドおよび前記電極を覆うように前記誘電体基板の第2の面に設けられ、前記接地導体と電気的に接続された導電性カバーとを備え、前記接続パッドの第1接続パッドは前記放射導体に電気的に接続されており、前記接続パッドの第2接続パッドは前記接地導体に電気的に接続されている。
本開示のRFIDモジュールは、上記構成の配線基板と、該配線基板の前記接続パッドに接続されているRFID用ICと、前記配線基板の前記電極に接続されている電子部品と、を備えている。
本開示の1つの態様の配線基板によれば、上記構成であることから、CPU,センサ素子等の電子部品を搭載した場合でも小型で通信特性の優れたRFIDモジュール用の配線基板を提供することができる。
本開示のRFIDモジュールによれば、上記構成の配線基板を用いていることから、小
型化で通信特性に優れたRFIDモジュールとなる。
型化で通信特性に優れたRFIDモジュールとなる。
配線基板およびRFIDモジュールについて、添付の図面を参照して説明する。図1〜図12においては、RFIDモジュールに対して固定して定義した直交座標系xyzを付している。以下の説明では、この座標系を参照して方向を説明することがある。RFIDモジュールは、いずれの方向が鉛直方向乃至は水平方向とされてもよく、また、z軸方向を上下方向又は高さ方向あるいは厚み方向ということがある。また、RFIDモジュールについて単に平面視という場合、z軸方向に見ることを指すものとする。この場合の上下等の区別は便宜的なものであり、実際に配線基板等が使用されるときの上下を限定するものではない。
図1(a)は、配線基板10およびRFIDモジュール100の一例を示す斜視図であり、図1(b)は図1(a)のB−B線における断面図である。また、図2は図1に示すRFIDモジュール100の下面図(第2の面側からの平面図)であり、カバー6を外した状態(カバー6を透視した状態)を示しており、カバー6は破線で示している。なお、図2は平面図であるが、区別しやすいようにカバー接続導体8にはドットの網掛けを施している。図3は図1に示すRFIDモジュール100の分解斜視図であり、図1に示す斜視図とは上下逆方向から見たものである。図3において、太い破線は貫通導体2b,3b,8bを示しており、各導体との接続箇所は黒丸で示している。
RFIDモジュール100は、図1〜図3に示す例のように、配線基板10と、配線基板10に搭載されたRFID用IC20および電子部品30とを含んでいる。
そして、配線基板10は、誘電体基板1と、誘電体基板1の第1の面1aに設けられた放射導体2と、誘電体基板1の内部に設けられた接地導体3と、第1の面1aの反対側の面である、誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、RFID用IC20が電気的に接続
される複数の接続パッド4と、誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、電子部品30が電気的に接続される複数の電極5と、接続パッド4および電極5を覆うように誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、接地導体3と電気的に接続された導電性のカバー6とを備え、複数の接続パッド4のうちの1つである第1接続パッド4aは放射導体2に電気的に接続されており、複数の接続パッド4のうちの他の第2接続パッド4bは接地導体3に電気的に接続されている。
される複数の接続パッド4と、誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、電子部品30が電気的に接続される複数の電極5と、接続パッド4および電極5を覆うように誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、接地導体3と電気的に接続された導電性のカバー6とを備え、複数の接続パッド4のうちの1つである第1接続パッド4aは放射導体2に電気的に接続されており、複数の接続パッド4のうちの他の第2接続パッド4bは接地導体3に電気的に接続されている。
このような配線基板10は、アンテナ基板として機能し、RFID用IC20を搭載することでRFIDタグとして機能する。このRFIDタグに電子部品30も搭載することができ、プリント配線基板が不要であるので、小型のRFIDモジュール100とすることができる。また、RFIDタグと電子部品30とが直接接続され、これらの間は距離が短く電気的損失も小さいので、無給電のRFIDモジュール100においては、通信特性も高いものとなる。また、接地導体3を誘電体基板1の内部に設けることで、RFID用IC20および電子部品30を誘電体基板1の第2の面1bに設けても、接地導体3を大きいものとすることができ、アンテナ基板としての特性が高いものとなる。そして、この接地導体3に電気的に接続された導電性のカバー6を備えているので、このカバー6を金属製の物品に対向させて接合することでRFIDモジュール100の通信特性が高いものとなる。
図4〜図6は、RFIDモジュール100の他の一例を示している。図4(a)は、配線基板10およびRFIDモジュール100の他の一例を示す斜視図であり、図4(b)は図4(a)のB−B線における断面図である。また、図5は図4に示すRFIDモジュール100の下面図(第2の面側からの平面図)であり、カバー6を外した状態(カバー6を透視した状態)を示しており、カバー6は破線で示している。なお、図5は平面図であるが、区別しやすいようにカバー接続導体8にはドットの網掛けを施している。図6は図4に示すRFIDモジュール100の分解斜視図であり、図4に示す斜視図とは上下逆方向から見たものである。
この図4〜図6に示す例の、図1〜図3に示す例と異なる点は、配線基板10が容量導体7を備えている点およびカバー6の形状が異なる点である。大きく異なるのは前者であり、この例の配線基板10は、誘電体基板1の内部において接地導体3と放射導体2との間に容量導体7が設けられており、容量導体7の一端部が第2接続パッド4bと接続され、容量導体7の他端部が接地導体3に接続されている。
図7および図8は、RFIDモジュール100の他の例を示している。図7(a)は、配線基板10およびRFIDモジュール100の他の一例を示す斜視図であり、図7(b)は図7(a)のB−B線における断面図である。図8は図7に示すRFIDモジュール100の分解斜視図であり、図7に示す斜視図とは上下逆方向から見たものである。
この図7および図8に示す例の、図4〜図6に示す例と異なる点は、容量導体7が接続される導体およびカバー6の形状が異なる点である。大きく異なるのは前者であり、この例の配線基板10は、誘電体基板1の内部において接地導体3と放射導体2との間に容量導体7が設けられており、容量導体7の一端部が第1接続パッド4aと接続され、容量導体7の他端部が放射導体2に接続されている。
図4〜図6に示す例、図7および図8に示す例のいずれにおいても、容量導体7を備えていることから、容量導体7と放射導体2との間あるいは容量導体7と接地導体3との間で容量が形成される。これによって、放射導体2と接地導体3との間に容量が付加されて、放射導体2を小さくすることができるので、配線基板10ひいてはRFIDモジュール100をより小型のものとすることができる。
図9および図10は、RFIDモジュール100の他の一例を示している。図9(a)は配線基板10およびRFIDモジュール100の他の一例の上面(第1の面)側からの斜視図であり、図9(b)は下面(第2の面)側からの斜視図である。図9においてはカバー6を外した状態を示している。図10(a)は図9(a)のB−B線における断面図であり、図10(b)は図9に示すRFIDモジュールの下面図(第2の面側からの平面図)であり、カバー6を外した状態(カバー6を透視した状態)を示しており、カバー6は破線で示している。なお、図10(b)は平面図であるが、区別しやすいようにカバー接続導体8にはドットの網掛けを施している。また、図10(b)には図9(a)のB−B線と同様の位置にA−A線を示しており、図10(a)は図10(b)のA−A線における断面図でもある。
この図9および図10に示す例の、図1〜図3に示す例と異なる点は、誘電体基板1およびカバー6の形状が異なる点である。大きく異なるのは前者であり、この例の配線基板10では、誘電体基板1の第2の面1bは凹部1cを有しており、第2の面1bのうち凹部1c内に接続パッド4(4a,4b,4c)および電極5が設けられている。より具体的には、凹部1cの底面に接続パッド4および電極5が設けられている。カバー接続導体8は凹部1c内ではなく、凹部1cの周囲の第2の面1bに設けられており、接続パッド4(4a,4b,4c)および電極5よりも突出した位置にカバー接続導体8が設けられている。
また、図11は、図10と同様に、RFIDモジュール100の他の一例を示している。図11(a)は断面図であり、図11(b)は下面図(第2の面側からの平面図)であり、カバー6を外した状態(カバー6を透視した状態)を示しており、カバー6は破線で示している。なお、図11(b)は平面図であるが、区別しやすいようにカバー接続導体8にはドットの網掛けを施している。また、図11(b)には図9(a)のB−B線と同様の位置にA−A線を示しており、図11(a)は図11(b)のA−A線における断面図である。
この図11に示す例の、図10に示す例と異なる点は、誘電体基板1の凹部1cおよびカバー接続導体8の形状が異なる点である。大きく異なるのは前者であり、この例の配線基板10では、誘電体基板1の第2の面1bは3つの凹部1cを有している。第2の面1bのうち中央に位置する凹部1cの底面に接続パッド4(4a,4b,4c)が設けられ、この凹部1cを挟んで位置する2つの凹部1cのそれぞれの凹部1cの底面に電極5が設けられている。
また、図12は、図10および図11と同様に、RFIDモジュール100の他の一例を示している。図12(a)は断面図であり、図12(b)は下面図(第2の面側からの平面図)であり、カバー6を外した状態(カバー6を透視した状態)を示しており、カバー6は破線で示している。なお、図12(b)は平面図であるが、区別しやすいようにカバー接続導体8にはドットの網掛けを施している。また、図12(b)には図9(a)のB−B線と同様の位置にA−A線を示しており、図12(a)は図12(b)のA−A線における断面図である。
この図12に示す例の、図11に示す例と異なる点は、誘電体基板1の凹部1cおよびカバー接続導体8の形状が異なる点である。大きく異なるのは前者であり、この例の配線基板10では、図11に示す例と同様に誘電体基板1の第2の面1bは3つの凹部1cを有しているが、そのうちの1つ、図11(b)における左の凹部1cは、誘電体基板1の第2の面1bだけでなく誘電体基板1の側面にも開口している。そのため、第2の面1bにおける凹部1cの開口をカバー6で塞いでも、この左側の凹部1cはカバー6によって
気密に封止されない。
気密に封止されない。
図9〜図12に示す例は、いずれも誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有している例である。別の見方をすれば、誘電体基板1の第2の面1bにおけるRFID用IC20および電子部品30の搭載領域以外が突出している。この突出は、図1〜図8に示した例におけるカバー6の高さ(深さ)程度と同等であり、その分だけ誘電体基板1の厚みが厚くなっている。そのため、誘電体基板1ひいては配線基板10の剛性が高まり、RFIDモジュール100としても強度の高いものとなる。また、カバー6は平板状とすることができるので、コスト的にも有利である。また、カバー6と配線基板10との接合面積を大きくすることができるのでカバー6と配線基板10との接合強度が高められ、気密信頼性も向上する。RFIDモジュール100を物品に実装する際にカバー6を物品に接合した場合には、RFIDモジュール100の物品への実装信頼性も高いものとなる。
図9〜図12に示す例は、図1〜図3に示す例と同様の容量導体7を有していないものであるが、誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有している場合においても、容量導体7を有する構成とすることができる。その場合、図4〜図6に示す例のような、容量導体7の一端部が第2接続パッド4bと接続され、容量導体7の他端部が接地導体3に接続されているものであってもよいし、図7および図8に示す例のような、容量導体7の一端部が第1接続パッド4aと接続され、容量導体7の他端部が放射導体2に接続されているものであってもよい。
RFIDモジュール100は、配線基板10と、配線基板10の接続パッド4に接続されているRFID用IC20と、配線基板10の電極5に接続されている電子部品30と、を備えている。上記のような配線基板10を備えていることから、小型で通信特性に優れたRFIDモジュール100となる。
誘電体基板1は、配線基板10の基本的な構造部分であり、配線基板10としての機械的な強度の確保、および放射導体2および接地導体3等の複数の導体間の絶縁性の確保等の機能を有している。誘電体基板1は、例えば上から見たときに(平面視において)正方形状または長方形状等の四角形状で、平板状である。誘電体基板1の寸法は、例えば、四角形の一辺の長さが2mm〜40mmで、厚みが0.3mm〜3mmである。誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有する場合は、RFID用IC20および電子部品30の大きさにもよるが、誘電体基板1の厚みは例えば0.8mm〜8mmで、凹部1cの深さは0.5mm〜5mmとすることができる。
誘電体基板1は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成る誘電体材料からなる複数の誘電体層が積層されて形成されている。図1〜図8に示す例では誘電体層は2層または3層であるが、絶縁層の層数はこれらに限られるものではない。
誘電体基板1は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、ガラス成分となる酸化ケイ素、酸化ホウ素およびフィラー成分となる酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を、有機溶剤、バインダと混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形して誘電体基板1の誘電体層1aとなるセラミックグリーンシート(以下、グリーンシートともいう)を作製する。次に、複数のグリーンシートを積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約900〜1000℃程度の温度で焼
成することによって誘電体基板1を製作することができる。誘電体基板1が凹部1cを有する場合は、グリーンシートの所定の位置に凹部1cとなる貫通孔を形成しておけばよい。
成することによって誘電体基板1を製作することができる。誘電体基板1が凹部1cを有する場合は、グリーンシートの所定の位置に凹部1cとなる貫通孔を形成しておけばよい。
誘電体基板1を含む配線基板10は、このような配線基板10となる複数の配線基板領域が母基板に配列された多数個取り配線基板として製作することもできる。複数の配線基板領域を含む母基板を、配線基板領域毎に分割して複数の配線基板10をより効率よく製作することもできる。この場合には、母基板のうち配線基板領域の境界に沿って分割用の溝が設けられていてもよい。
誘電体基板1の第1の面1aには放射導体2が設けられており、誘電体基板1の第2の面1bには接続パッド4、電極5、電極接続導体5a、およびカバー接続導体8が設けられており、誘電体基板1の内部には接地導体3が設けられている。接続パッド4の第1接続パッド4aと放射導体2とは誘電体基板1を貫通する貫通導体2bで電気的に接続されている。図1〜図3および図9〜図12に示す例においては、接続パッド4の第2接続パッド4bと接地導体3とは誘電体基板1の誘電体層を貫通する貫通導体3bで電気的に接続されている。図4〜図6に示す例のような場合には、誘電体基板1の内部において接地導体3と放射導体2との間に設けられた容量導体7の一端部と第2接続パッド4bとが貫通導体7bで電気的に接続され、容量導体7の他端部と接地導体3とが貫通導体3bで電気的に接続されている。これにより、第2接続パッド4bと接地導体3とが電気的に接続されている。図7および図8に示す例のような場合には、誘電体基板1の内部において接地導体3と放射導体2との間に設けられた容量導体7の一端部と第1接続パッド4aとが貫通導体7bで電気的に接続され、容量導体7の他端部と放射導体2とが貫通導体2bで電気的に接続されている。これにより、第1接続パッド4aと放射導体2とが電気的に接続されている。第1接続パッド4aおよび第2接続パッド4b以外の接続パッド4cと電極5とは電極接続導体5aで電気的に接続されている。また、接地導体3とカバー接続導体8とが貫通導体8bで電気的に接続されている。カバー接続導体8にカバー6が導電性の接合材(不図示)によって電気的に接続されており、これによって接地導体3とカバー6とが電気的に接続されている。
放射導体2、接地導体3、接続パッド4、電極5、電極接続導体5a、貫通導体2b,3b,7b,8bおよびカバー接続導体8(以下、まとめて配線導体とも呼ぶ。)は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属、またはこれらの金属を含む合金の金属材料を導体材料として主に含むものである。このような金属材料は、メタライズ層またはめっき層等の金属層として誘電体基板1の表面に設けられている。この金属層は、1層でもよく、複数層でもよい。
貫通導体以外の配線導体は、例えば、銅のメタライズ層である場合には、銅の粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを誘電体層となるグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷してグリーンシートとともに焼成する方法で形成することができる。また、貫通導体2b,3b,7b,8bは、上記の金属ペーストの印刷に先駆けてグリーンシートの所定の位置に貫通孔を設け、上記と同様の金属ペーストをこの貫通孔に充填しておくことで形成することができる。
また、配線導体うち誘電体基板1の表面(第1の面1aおよび第2の面1b)に設けられるものは、メタライズ層で形成した場合はその露出表面には、電解めっき法または無電解めっき法等のめっき法でニッケルおよび金等のめっき層がさらに被着されていてもよい。この場合、前述したように多数個取り配線基板の形態で配線基板10を製作する際に、複数の配線基板領域の配線導体を互いに電気的に接続させておけば、複数の配線基板10の配線導体に一括してめっき層を被着させることもできる。
放射導体2の平面視の形状は、矩形状あるいは円形状であり、例えば正方形の誘電体基
板1にできるだけ大きい放射導体2を設けるためには正方形とすることができる。また、接地導体3の平面視の形状は、放射導体2の相似形で、一回り大きいものとすることができる。そして、平面透視で、接地導体3の外周が放射導体2の外周より外側に位置して重なるように配置することができる。このようにすることで、放射導体2の外周部まで確実に電波を放射することができるものとなる。
板1にできるだけ大きい放射導体2を設けるためには正方形とすることができる。また、接地導体3の平面視の形状は、放射導体2の相似形で、一回り大きいものとすることができる。そして、平面透視で、接地導体3の外周が放射導体2の外周より外側に位置して重なるように配置することができる。このようにすることで、放射導体2の外周部まで確実に電波を放射することができるものとなる。
放射導体2、接地導体3の大きさは、配線基板10に求められるアンテナ特性に応じて、また、誘電体層の比誘電率および厚みによって、適宜設定することができる。
容量導体7は、平面透視において、放射導体2および接地導体3と重なっている。容量導体7の大きさ、容量導体7と放射導体2との間あるいは容量導体7と接地導体3との間の距離(誘電体層の厚さ)によって付加される容量が定まる。このような容量導体7による容量に関係する寸法は、配線基板10の大きさおよびRFIDシステムで使用する電波の周波数などを考慮して適宜定めることができる。
カバー接続導体8は、カバー6と接地導体3(に接続された貫通導体8b)との電気的接続性、および誘電体基板1の第2の面1bへの機械的接続性を向上させるためのものである。カバー接続導体8の形状および大きさは、カバー6の形状および大きさに応じたものとすればよい。カバー接続導体8と接地導体3とを接続する貫通導体8bは、図1〜図8に示す例においては、接地導体3の対向する2辺に沿ってそれぞれ3つずつ、計6つであるが、これに限られるものではない。貫通導体8bは少なくとも1つあれば、カバー6と接地導体3との電気的接続は可能である。貫通導体8bを複数設けることで、カバー6と接地導体3との電気的接続の信頼性を向上させている。カバー6と接地導体3に接続された貫通導体8bとの電気的接続性が確保できる場合、例えば、カバー6を導電性樹脂で誘電体基板1の第2の面1bおよび貫通導体8bの露出した部分に接続する場合などは、カバー接続導体8を設けなくてもよい。
誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有する場合は、凹部1cを取り囲むように複数の貫通導体8bを配置することができる。これにより、RFID用IC20および電子部品30は、接地導体3、接地導体3に電気的に接続された、導電性のカバー6および貫通導体8bによって囲まれるので、外部からのノイズの侵入に対するシールド効果が高いものとなる。図11および図12に示す例のように複数の凹部1cを有する場合には、複数の凹部1cのそれぞれを取り囲むように貫通導体8bを配置してもよいし、シールドの必要なRFID用IC20、電子部品30が搭載されている凹部1cだけを取り囲むように貫通導体8bを配置してもよい。また、複数の凹部1cをまとめて取り囲むように貫通導体8bを配置することもできる。
カバー6は、接続パッド4および電極5等を覆うように誘電体基板1の第2の面1bに設けられ、接地導体3と電気的に接続されている。図1〜図12に示す例においては、カバー6は導電性の接合材(不図示)によって誘電体基板1の第2の面1bに設けられたカバー接続導体8に電気的に接続されている。よって、導電性の接合材、カバー接続導体8および貫通導体8bを介して、カバー6と接地導体3とが電気的に接続されている。カバー6は、導電性であり、接地導体3に電気的に接続されることで、配線基板1の表面に接地導体が配置されたものと同様の構成になる。
また、カバー6は、誘電体基板1の第2の面1bを覆っているので、配線基板10に搭載されるRFID用IC20および電子部品30を保護する機能も有している。RFIDモジュール100を物品に取り付ける際などに、RFID用IC20および電子部品30が物品等に衝突して損傷することを防止することができる。また、カバー6が、図4〜図6に示す例のような箱型であり、誘電体基板1の第2の面1b(カバー接続導体8)に導
電性の接合材で接合されている場合には、RFIDモジュール100を使用する雰囲気中のガスや水分の浸入を防いで、RFID用IC20、電子部品30および誘電体基板1の第2の面1bに設けられた配線導体が腐食してしまう可能性を低減することができる。誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有する場合も同様に、平板状のカバー6で凹部1cを塞いで、凹部1c内のRFID用IC20および電子部品30を気密封止することができる。
電性の接合材で接合されている場合には、RFIDモジュール100を使用する雰囲気中のガスや水分の浸入を防いで、RFID用IC20、電子部品30および誘電体基板1の第2の面1bに設けられた配線導体が腐食してしまう可能性を低減することができる。誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有する場合も同様に、平板状のカバー6で凹部1cを塞いで、凹部1c内のRFID用IC20および電子部品30を気密封止することができる。
図1〜図3に示す例のカバー6は、図4〜図6に示す例に対して、2側面が解放された箱型、言い換えれば、板材をコの字状に加工した形状である。また、図7および図8に示す例のカバー6は、図4〜図6に示す例に対して、電子部品30と重なる位置に貫通孔6cが設けられている。これらのカバー6は、電子部品30が、例えば圧力センサや温度センサ等の、カバー6の外側の環境(雰囲気)に触れる必要があるものである場合に用いることができる。これらのカバー6は、RFID用IC20および電子部品30を気密封止することはできないので、必要に応じて、RFID用IC20および電子部品30を封止樹脂で覆うことができる。
図9〜図12に示す例のように誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有する場合も、平板状のカバー6に貫通孔を設けることができる。図9および図10に示す例のように、1つの凹部1cにRFID用IC20および電子部品30が収容されている場合には、上記と同様に、RFID用IC20および他の電子部品30を封止樹脂で覆って気密封止することができる。図11に示す例のように、凹部1cが複数設けられて、複数の凹部1cのそれぞれに1つのRFID用IC20および電子部品30を配置する場合には、カバー6の1つの電子部品30に対応する位置に貫通孔を設けても、封止樹脂を用いずに他の電子部品30およびRFID用IC20を気密封止することができる。これらが配置される凹部1cのそれぞれを取り囲むようにカバー接続導体8が設けられているためである。カバー6を接合するための導電性の接合材が導電性接着剤である場合には、導電性接着剤は誘電体基板1の表面(第2の面1b)にもカバー接続導体8の表面にも接合されるので、図11に示す例のように、2つの凹部1cの間にカバー接続導体8が設けらずに誘電体基板1の表面(第2の面1b)が露出されていてもよい。導電性の接合材が、はんだやろう材のような金属には濡れて接合されるが、誘電体基板1の表面(第2の面1b)には接合されがたいものである場合には、図12に示す例のように、複数の凹部1cのそれぞれをカバー接続導体8が取り囲んで、2つの凹部1cの間にもカバー接続導体8が配置されるようにする。
図12に示す例における1つの凹部1cは、誘電体基板1の第2の面1bだけでなく誘電体基板1の側面にも開口している。この側面に開口する凹部1c内に上記のような圧力センサや温度センサ等を搭載すれば、貫通孔を有さない平板状のカバー6で複数の凹部1cの第2の面1bの開口を塞ぐことで、このようなセンサ以外の電子部品30およびRFID用IC20を気密封止することができる。
カバー6は、いずれの形状であっても誘電体基板1の第2の面1bに沿った外面を備えている。この外面を物品の表面に対向させて取り付ける。カバー6は、平面視の形状は誘電体基板1の平面視の形状と同様で、平面視の寸法は誘電体基板1の平面視の寸法以下で、例えば、四角形の一辺の長さが1.8mm〜40mmとすることができる。また、図1〜図8に示す例のような箱型の場合のカバー6の内側の高さ(深さ)は、搭載されるRFID用IC20および電子部品30等にその内面が触れない程度であればよく、例えば0.5mm〜5mmとすることができる。
このようなカバー6は、導電性の材料からなり、例えば、鉄、アルミニウム、黄銅、ステンレス鋼、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成るものである。誘電体基板1と
の熱膨張差による熱応力を小さくするためには、鉄−ニッケル−コバルト合金を用いることができる。あるいは、導電性の材料として導電性樹脂を用いることもできる。強度の点からは金属の方が優れている。これらの導電性の材料の板材に打ち抜き加工、プレス加工等を施すことで作製することができる。カバー6が貫通孔6cを有する場合には、これらの加工時に貫通孔も同時に形成される。
の熱膨張差による熱応力を小さくするためには、鉄−ニッケル−コバルト合金を用いることができる。あるいは、導電性の材料として導電性樹脂を用いることもできる。強度の点からは金属の方が優れている。これらの導電性の材料の板材に打ち抜き加工、プレス加工等を施すことで作製することができる。カバー6が貫通孔6cを有する場合には、これらの加工時に貫通孔も同時に形成される。
誘電体基板1の第2の面1bが凹部1cを有する場合には、凹部1cを封止樹脂で充填して、誘電体基板1の第2の面およびカバー接続導体8の表面から封止樹脂の表面にかけて導電性樹脂を塗布して硬化させたものをカバー6とすることもできる。この場合にはカバーの形成とカバー6の接続とを同時に行なうことができる。
カバー6は導電性の接合材によってカバー接続導体8に接合され、電気的および機械的に接続されている。導電性の接合材は、はんだやろう材等の金属、エポキシ等の樹脂中に銀等の導電性粒子が分散されている導電性接着剤などを用いることができる。
接続パッド4は、RFID用IC20の電極(不図示)と電気的に接続される。図1〜図12に示す例では、金等の金属細線、いわゆるボンディングワイヤ20aによって接続されているが、はんだ、金属バンプ、導電性樹脂等を用いたフリップチップ接続でもよい。
電極5は、電子部品30の電極(不図示)と電気的に接続される。図1〜図12では、はんだ、金属バンプ、導電性樹脂等の接続部材(不図示)を用いたフリップチップ接続の例を示しているが、金等の金属細線、いわゆるボンディングワイヤによる接続でもよい。
電子部品30は、RFIDモジュール100の用途に応じたものを選択すればよく、例えば、CPU、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクタ等が挙げられる。
1・・・誘電体基板
1a・・・第1の面
1b・・・第2の面
1c・・・凹部
2・・・放射導体
3・・・接地導体
4・・・接続パッド
4a・・・第1接続パッド
4b・・・第2接続パッド
4c・・・第3接続パッド
5・・・電極
6・・・カバー
7・・・容量導体
8・・・カバー接続導体
10・・・配線基板
20・・・RFID用IC
30・・・電子部品
100・・・RFIDモジュール
1a・・・第1の面
1b・・・第2の面
1c・・・凹部
2・・・放射導体
3・・・接地導体
4・・・接続パッド
4a・・・第1接続パッド
4b・・・第2接続パッド
4c・・・第3接続パッド
5・・・電極
6・・・カバー
7・・・容量導体
8・・・カバー接続導体
10・・・配線基板
20・・・RFID用IC
30・・・電子部品
100・・・RFIDモジュール
Claims (5)
- 誘電体基板と、
該誘電体基板の第1の面に設けられた放射導体と、
前記誘電体基板の内部に設けられた接地導体と、
前記誘電体基板の第2の面に設けられ、RFID用ICが電気的に接続される接続パッドと、
前記誘電体基板の第2の面に設けられ、電子部品が電気的に接続される電極と、
前記接続パッドおよび前記電極を覆うように前記誘電体基板の第2の面に設けられ、前記接地導体と電気的に接続された導電性のカバーとを備え、
前記接続パッドの第1接続パッドは前記放射導体に電気的に接続されており、
前記接続パッドの第2接続パッドは前記接地導体に電気的に接続されている配線基板。 - 前記誘電体基板の前記第2の面は凹部を有しており、前記第2の面のうち前記凹部内に前記接続パッドおよび前記電極が設けられている請求項1に記載の配線基板。
- 前記誘電体基板の内部において前記接地導体と前記放射導体との間に容量導体が設けられており、該容量導体の一端部が前記第2接続パッドと接続され、前記容量導体の他端部が前記接地導体に接続されている請求項1または請求項2に記載の配線基板。
- 前記誘電体基板の内部において前記接地導体と前記放射導体との間に容量導体が設けられており、該容量導体の一端部が前記第1接続パッドと接続され、前記容量導体の他端部が前記放射導体に接続されている請求項1または請求項2に記載の配線基板。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の配線基板と、
該配線基板の前記接続パッドに接続されているRFID用ICと、
前記配線基板の前記電極に接続されている電子部品と、を備えているRFIDモジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017084594 | 2017-04-21 | ||
| JP2017084594 | 2017-04-21 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=64355125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018028895A Pending JP2018186488A (ja) | 2017-04-21 | 2018-02-21 | 配線基板およびrfidモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2018186488A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113675581A (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 启碁科技股份有限公司 | 电子装置 |
| JP2023007161A (ja) * | 2021-07-01 | 2023-01-18 | Jrcモビリティ株式会社 | 送受信装置 |
| JP7565129B1 (ja) | 2024-07-04 | 2024-10-10 | 株式会社朝日ラバー | 温度センサー機能付き無線タグ |
| US12405634B2 (en) | 2021-04-09 | 2025-09-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna and electronic device including same |
-
2018
- 2018-02-21 JP JP2018028895A patent/JP2018186488A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN113675581A (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 启碁科技股份有限公司 | 电子装置 |
| US12405634B2 (en) | 2021-04-09 | 2025-09-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna and electronic device including same |
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| WO2026009627A1 (ja) * | 2024-07-04 | 2026-01-08 | 株式会社朝日ラバー | 温度センサー機能付き無線タグ |
| JP2026008031A (ja) * | 2024-07-04 | 2026-01-19 | 株式会社朝日ラバー | 温度センサー機能付き無線タグ |
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