JP4983794B2 - 電磁結合モジュール、無線ｉｃデバイスの検査システム及びそれを用いた電磁結合モジュール、無線ｉｃデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電磁結合モジュール、無線ＩＣデバイス、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、無線ＩＣデバイスの検査システムに関する。さらに、本発明は、電磁結合モジュール、無線ＩＣデバイスの製造方法に関する。

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。

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モジュール及びアンテナコイ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。

しかしながら、前述のような検査を行う場合、無線ＩＣデバイスが単体とされる前の段階で行われることから、ＲＦＩＤリーダ・ライタからの通信に対する応答が、本来の検査対象の検査片からのものと、隣接された無線ＩＣデバイスからのものとが混在して受信されることとなり、受信データの信頼性がなくなるだけでなく、検査対象の検査片が不良品の場合、隣接された無線ＩＣデバイスからのデータが受信されて、検査片が本来不良品であるにも拘わらず、良品と判定されることとなり、不良品が流出してしまうという問題がある。

特許文献１及び２には、検査対象の近傍の無線ＩＣデバイスとの通信を回避させるために、検査対象の無線ＩＣデバイスと測定システム側アンテナとの間に開口部を形成したシールド部材を介在させ、該開口部でシステム側アンテナを検査対象の無線ＩＣデバイスのみと対向させることで、ＲＦＩＤリーダ・ライタからの通信に対する応答が、本来の検査対象の無線ＩＣデバイスからのものと、隣接された無線ＩＣデバイスからのものとが混在して受信されることを防ぐ検査システムが開示されている。

このような検査システムの検査対象は、アンテナと無線ＩＣチップを少なくとも備えており、このようなアンテナを備えた無線ＩＣデバイスはアンテナ部分が非常に大きいため、検査システムの搬送ベルトでの無線ＩＣデバイスどうしの間隔は、少なくとも約一つ分の無線ＩＣデバイスの大きさが必要となっていた。このため、一個の無線ＩＣデバイスを検査するための搬送ベルトの移動量が大きく、検査時間が長くなり検査コストが高くなるという問題点があった。

また、アンテナと無線ＩＣチップを少なくとも備えた無線ＩＣデバイスは、アンテナ電極が形成されたフィルムに無線ＩＣチップを実装し、アンテナ電極と無線ＩＣチップを電気的に接続させる工程が必要であり、製造時間の大きな部分をこの製造工程が占めており、製造コストを高くする原因となっていた。
特開２００３−９９７２１号公報 特開２００３−７６９４７号公報

本発明は前述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明の第１の目的は、従来の無線ＩＣデバイスと異なる構造の電磁結合モジュールの検査、製造に関するものであり、電磁結合モジュールを短い時間で効率よく検査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。

本発明の第２の目的は、個々の無線ＩＣデバイスの特性を短時間で確実に測定できる無線ＩＣデバイスの検査システム及びそれを用いた無線ＩＣデバイスの製造方法を提供することにある。

第１の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムは、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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の検査システムであって、前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、測定装置のプローブの先端が平板又はコイル状をなし、前記プローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に近接させることにより、前記プローブと前記電磁結合モジュールとを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記電磁結合モジュールを測定すること、を特徴とする。
第２の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムは、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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の検査システムであって、前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に金属膜を介在させて近接させ、前記金属膜に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記電磁結合モジュールとを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記電磁結合モジュールを測定すること、を特徴とする。
第３の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムは、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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の検査システムであって、前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面にコイル状導体を介在させて近接させ、前記コイル状導体に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記電磁結合モジュールとを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記電磁結合モジュールを測定すること、を特徴とする。

第４の発明に係る電磁結合モジュールの製造方法は、第１〜第３の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムのいずれかを用いて電磁結合モジュールを製造することを特徴とする。
第５の発明に係る電磁結合モジュールの製造方法は、コイル状をなすインダクタンス素子を含んだ給電回路を多層に構成された親基板に複数内蔵し、前記親基板に内蔵した複数の給電回路の一つ一つに対応する無線ＩＣチップを前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように実装して、前記親基板に複数の電磁結合モジュールの集合体を形成し、第１〜第３の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムのいずれかを用いて、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個々に分割すること、を特徴とする。
第６の発明に係る電磁結合モジュールの製造方法は、コイル状をなすインダクタンス素子を含んだ給電回路を多層に構成された親基板に複数内蔵し、前記親基板に内蔵した複数の給電回路の一つ一つに対応する無線ＩＣチップを前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように実装して、前記親基板に複数の電磁結合モジュールの集合体を形成し、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、第１〜第３の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムのいずれかを用いて、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。
第７の発明に係る電磁結合モジュールの製造方法は、コイル状をなすインダクタンス素子を含んだ給電回路を多層に構成された親基板に複数内蔵し、前記親基板に内蔵した複数の給電回路の一つ一つに対応する無線ＩＣチップを前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように実装して、前記親基板に複数の電磁結合モジュールの集合体を形成し、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、第１〜第３の発明に係る電磁結合モジュールの検査システムのいずれかを用いて、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。

第８の発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムは、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電回路を有する給電回路基板と、前記給電回路と結合する放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの検査システムであって、前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、前記放射体は前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に配置されており、測定装置のプローブの先端が平板又はコイル状をなし、前記プローブと前記放射体の一部分とを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記無線ＩＣデバイスを測定することを特徴とする。
第９の発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムは、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電回路を有する給電回路基板と、前記給電回路と結合する放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの検査システムであって、前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、前記放射体は前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に配置されており、測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に金属膜を介在させて近接させ、前記金属膜に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記放射体の一部分とを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記無線ＩＣデバイスを測定すること、を特徴とする。
第１０の発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムは、無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電回路を有する給電回路基板と、前記給電回路と結合する放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの検査システムであって、前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、前記放射体は前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に配置されており、測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面にコイル状導体を介在させて近接させ、前記コイル状導体に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記放射体の一部分とを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記無線ＩＣデバイスを測定すること、を特徴とする。

第１１の発明に係る無線ＩＣデバイスの製造方法は、第８〜第１０の発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムのいずれかを用いて無線ＩＣデバイスを製造することを特徴とする。
第１２の発明に係る無線ＩＣデバイスの製造方法は、複数の無線ＩＣデバイスの集合体を形成し、第８〜第１０の発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムのいずれかを用いて前記集合体の個々の無線ＩＣデバイスを検査し、前記集合体から前記複数の無線ＩＣデバイスを個々に分割すること、を特徴とする。

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、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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のプローブ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。

また、電磁結合モジュールと静電結合及び／又は磁界結合する放射体とで構成される無線ＩＣデバイスの良否を検査するときに、電磁結合モジュールの検査を行うだけでよい。このため、電磁結合モジュールと電磁結合モジュールの間隔をほとんどなくし、近接した状態でも電磁結合モジュール間の電波干渉がほとんどないため、電磁結合モジュールの一つ当たりの検査時間を、従来のアンテナと無線ＩＣチップを少なくとも備えた無線ＩＣデバイスの検査時間に比べて大幅に短縮することができる。

また、従来の無線ＩＣデバイスの製造工程に必要であった、アンテナ電極が形成されたフィルムに無線ＩＣチップを実装し、アンテナ電極と無線ＩＣチップを電気的に接続させる工程が必要ないので、製造工程の簡略化・短縮化が図られ、製造コストを削減できる。

本発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムによれば、測定装置のプローブを放射体の一部分と静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて無線ＩＣデバイスの特性を測定するため、小電力の検査信号であってもプローブから放射体を経由して無線ＩＣチップに供給され、検査信号が誤りなく検査対象の無線ＩＣデバイスに入力される。また、被検査対象である無線ＩＣデバイスからの送信データが放射体からプローブを経由して測定装置に送信されるので、隣接する無線ＩＣデバイスが測定に干渉することがなくなる。そして、多数の無線ＩＣデバイスを連続して検査する場合、無線ＩＣデバイスの間隔を詰めても測定に差し支えることはなく、検査時間、ひいては製造時間が短縮化される。

即ち、本発明に係る無線ＩＣデバイスの検査システムによれば、無線ＩＣチップと放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの特性を誤りなく、かつ、効率よく検査することができ、ひいては無線ＩＣデバイスを短時間で効率よく製造することができる。

本発明に係る電磁結合モジュールの検査システムの基本構成図。 電磁結合モジュールを用いた無線ＩＣデバイス一例を示す外観斜視図。 前記無線ＩＣデバイスの断面図。 前記無線ＩＣデバイスの等価回路図 電磁結合モジュールの給電回路基板の分解構造図。 （Ａ），（Ｂ）ともに、無線ＩＣチップと給電回路基板との接続状態を示す斜視図。 本発明に係る電磁結合モジュールの製造方法における検査工程例１を示す概略立面図。 （Ａ），（Ｂ）ともに、本発明に係る電磁結合モジュールの製造方法における検査工程例２を示す概略斜視図。 前記検査工程に使用するその他のプローブの概略斜視図。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに、本発明に係る電磁結合モジュールの製造方法における検査工程例３を示す斜視図及び断面図。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに、本発明に係る電磁結合モジュールの製造方法における検査工程例４を示す斜視図及び断面図。 電磁結合モジュールに使用するその他の給電回路基板の回路図。 前記給電回路基板の分解平面図。 図１２に示した給電回路の反射特性を示すグラフ。 無線ＩＣデバイスの他の例及び検査システムを示す斜視図。 無線ＩＣデバイスのさらに他の例及び検査システムを示す斜視図。 無線ＩＣデバイスの他の例及び検査システムの他の例を示す斜視図。 本発明に係る無線ＩＣデバイスの製造方法における検査工程例５を示す斜視図。 本発明に係る無線ＩＣデバイスの製造方法における検査工程例６を示す斜視図。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに、本発明に係る無線ＩＣデバイスの製造方法における検査工程例７を示す斜視図及び断面図。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに、本発明に係る無線ＩＣデバイスの製造方法における検査工程例８を示す斜視図及び断面図。

以下に、本発明に係る電磁結合モジュールの検査システム、無線ＩＣデバイスの検査システム及びそれらを用いた電磁結合モジュールの製造方法、無線ＩＣデバイスの製造方法のそれぞれ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や無線ＩＣデバイス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。

（検査システム及び電磁結合モジュール、図１〜図６参照）
図１には電磁結合モジュールの検査システムを示す。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に接続されたプローブ５によって検査する。プローブ５の先端６と電磁結合モジュール３を、静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて電磁結合モジュール３の検査を行う。

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。

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、その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を電磁結合モジュール３に隣接した状態にした後、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の先端６と電磁結合モジュール３とは、主に静電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。

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の先端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。

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。

また、前述のような電磁結合モジュール３は、金属製の放射体と電磁結合させることにより該放射体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と金属膜の放射体を用いた無線ＩＣデバイスとして物品の流通管理や固定資産管理等に用いることができる。

以下、電磁結合モジュール３を金属膜の放射体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３及び無線ＩＣデバイスの構造等を詳しく図を用いて説明する。図２及び図３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が金属膜の放射体２０上に貼着されて無線ＩＣデバイス１Ａ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と直接的にＤＣ接続されている。

給電回路１６は、所定の周波数を有する送信信号を金属膜の放射体２０に供給するための回路、及び／又は、金属膜の放射体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共振する共振回路を備えている。

給電回路基板２には、図３及び図４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５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。

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体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ＤＣ接続により接続される。

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、放射体２０に送信信号を給電し、また、放射体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が放射体２０に近くなるようにレイアウトすることが望ましい。

放射体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を素体とする物品上に形成されている。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体２０上に貼着されている。

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、放射体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。

図６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６（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６（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。

図４に無線ＩＣデバイス１Ａの等価回路を示す。この無線ＩＣデバイス１Ａ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）を放射体２０で受信し、放射体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された後、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体２０に送信信号を伝え、放射体２０からリーダ・ライタに送信、転送する。

なお、給電回路１６と放射体２０との結合は、磁界を介しての結合が主であるが、電界を介しての結合が存在していてもよい。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。

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上に直接的にＤＣ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。

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。放射体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と放射体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、放射体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、放射体２０の電気長はλ／２の整数倍でなくてもよい。即ち、本発明において、放射体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、放射体２０の電気長に実質的に依存しない。放射体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。

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１Ａ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１Ａを丸めて放射体２０の形状を変化させたり、放射体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、その巻回軸が放射体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。

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、放射体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。

なお、本発明において、共振回路は無線ＩＣチップ１のインピーダンスと放射体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。

（電磁結合モジュールの製造工程における検査工程例１）
電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例１について説明する。図７は、電磁結合モジュール３の製造時の検査工程例１を概略的に示している。

即ち、検査冶具３１は、電磁結合モジュール３を固定する凹部３２が設けられている。さらに、凹部３２の底面には金属の平板３３が設けられている。金属の平板３３は、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。

このとき、検査冶具３１の金属の平板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とは主に静電結合が強い状態で電磁界結合することができる。そして、この状態になったら、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に検査項目等の送信データ信号が送られる。このとき、金属の平板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。

そのデータ信号が電磁界結合により金属の平板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。

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の制御機に送られる。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の制御機に送られる。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金属の平板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。

（電磁結合モジュールの製造工程における検査工程例２）
電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例２について説明する。図８（Ａ），（Ｂ）は、電磁結合モジュール３の製造時の検査工程例２を概略的に示している。

即ち、図８（Ａ）に示す検査工程では、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を検査する工程を示している。そして、図８（Ｂ）に示す検査工程では、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を検査する工程を示している。

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５に示す給電回路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。

図８（Ａ）に示す検査工程では、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。

そして、制御コンピュータから該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、該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６が電磁界結合できるようにプローブ５の先端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）は前述した電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例１と同じであるため省略する。

このとき、プローブ５の先端６は電磁界の放射が非常に弱いため、プローブ５の先端６は、プローブ５の先端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。

次に、図８（Ｂ）に示す検査工程では、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。

この検査工程は、電磁結合モジュール３を測定する場合に、図８（Ａ）に示す検査工程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の先端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、プローブ５の先端６からの電磁界の放射を大きくする。

このような場合に、プローブ５の先端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８（Ｂ）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、プローブ５の先端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。

さらに、プローブ５の先端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。

また、図８（Ａ），（Ｂ）に示す検査工程例２で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。

また、図８（Ａ），（Ｂ）に示す検査工程例２のプローブ５の先端６は、主に静電結合が強い状態で電磁界結合する平板形状を採用している。しかし、このようなプローブ以外に、図９に示すように、プローブ５の先端６がコイル形状のものを使用してもよい。図９に示すプローブ５は、先端６がコイル形状であるため主に電磁結合が強い状態で電磁界結合するプローブである。このようなコイル形状の先端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の表面にプローブ５の先端６が接しなくても検査を行うことができる。

（電磁結合モジュールの製造工程における検査工程例３）
電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例３について説明する。図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、電磁結合モジュール３の製造時の検査工程例３を示している。

即ち、図１０（Ａ）に示す検査工程では、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工程を示している。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の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６を接触させた状態で、樹脂フィルム５２に形成された平板電極５１と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。このときの電磁界結合は平板電極５１を用いているため静電結合を主とする電磁界結合である。

このとき、プローブ５は測定装置４（図１参照）と接続されている。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、そして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）は前述した電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例１，２と同じであるため省略する。

まず、図１０（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１０（Ｃ）に示すように、プローブ５が下降し、平板電極５１と接した状態で電磁結合モジュール３の上に樹脂フィルム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。

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１０（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の劣化等による検査不良を防ぐようにしている。

（電磁結合モジュールの製造工程における検査工程例４）
電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例４について説明する。図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には、電磁結合モジュール３の製造時の検査工程例４を示している。

即ち、図１１（Ａ）に示す検査工程では、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の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６を接触させた状態で、先端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。このときの電磁界結合はスパイラル電極５５を用いているため電磁結合を主とする電磁界結合である。

このとき、プローブ５は測定装置４（図１参照）と接続されている。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、そして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）は前述した電磁結合モジュール３の製造工程における検査工程例１〜３と同じであるため省略する。

まず、図１１（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１１（Ｃ）に示すように、プローブ５が下降し、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の上に樹脂フィルム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。

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１１（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の劣化等による検査不良を防ぐようにしている。

（電磁結合モジュールの給電回路基板の他の例）
前述した実施例において電磁結合モジュール３の給電回路基板２の一例を図３〜図５で示した。図３〜図５で示した給電回路１６及び給電回路基板２の構造では、無線ＩＣチップ１と給電回路１６とがインピーダンスマッチングする周波数範囲及び給電回路１６と空間とがインピーダンスマッチングする周波数範囲を広帯域にすることができない。そこで、このような場合に最適な広帯域の周波数範囲で無線ＩＣチップ１と給電回路１６とがインピーダンスマッチングし、給電回路１６と空間とがインピーダンスマッチングする給電回路基板２について図１２〜図１４に基づいて説明する。

給電回路基板２は、図１２に等価回路として示すように、互いに磁気結合（符号Ｍで示す）するインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を備え、インダクタンス素子Ｌ１はキャパシタンス素子Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを介して給電端子５８，５９と接続され、かつ、インダクタンス素子Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して並列に接続されている。換言すれば、この共振回路は、インダクタンス素子Ｌ１とキャパシタンス素子Ｃ１ａ，Ｃ１ｂとからなるＬＣ直列共振回路と、インダクタンス素子Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ２ａ，Ｃ２ｂとからなるＬＣ直列共振回路を含んで構成されている。

以上の回路構成からなる給電回路基板２は、図１３に一例として示す積層構造で構成され、誘電体からなるセラミックシート６１ａ〜６１ｉを積層、圧着、焼成したものである。即ち、シート６１ａには給電端子５８，５９とビアホール導体６９ａ，６９ｂが形成され、シート６１ｂにはキャパシタ電極６２ａ，６２ｂが形成され、シート６１ｃにはキャパシタ電極６３ａ，６３ｂとビアホール導体６９ｃ，６９ｄが形成され、シート６１ｄにはキャパシタ電極６４ａ，６４ｂとビアホール導体６９ｃ，６９ｄ，６９ｅ，６９ｆが形成されている。

さらに、シート６１ｅには接続用導体パターン６５ａ，６５ｂ，６５ｃとビアホール導体６９ｄ，６９ｇ，６９ｈ，６９ｉが形成されている。シート６１ｆには導体パターン６６ａ，６７ａとビアホール導体６９ｇ，６９ｉ，６９ｊ，６９ｋが形成されている。シート６１ｇには導体パターン６６ｂ，６７ｂとビアホール導体６９ｇ，６９ｉ，６９ｊ，６９ｋが形成されている。シート６１ｈには導体パターン６６ｃ，６７ｃとビアホール導体６９ｇ，６９ｉ，６９ｊ，６９ｋが形成されている。さらに、シート６１ｉには導体パターン６６ｄ，６７ｄが形成されている。

以上のシート６１ａ〜６１ｉを積層することにより、導体パターン６６ａ〜６６ｄがビアホール導体６９ｊを介して接続されてインダクタンス素子Ｌ１が形成され、導体パターン６７ａ〜６７ｄがビアホール導体６９ｋを介して接続されてインダクタンス素子Ｌ２が形成される。キャパシタンス素子Ｃ１ａは電極６２ａ，６３ａで構成され、キャパシタンス素子Ｃ１ｂは電極６２ｂ，６３ｂで構成される。また、キャパシタンス素子Ｃ２ａは電極６３ａ，６４ａで構成され、キャパシタンス素子Ｃ２ｂは電極６３ｂ，６４ｂで構成される。

そして、インダクタンス素子Ｌ１はその一端がビアホール導体６９ｇ、接続用導体パターン６５ｃ、ビアホール導体６９ｃを介してキャパシタ電極６３ａに接続され、その他端がビアホール導体６９ｄを介してキャパシタ電極６３ｂに接続される。インダクタンス素子Ｌ２はその一端がビアホール導体６９ｉ、接続用導体パターン６５ａ、ビアホール導体６９ｅを介してキャパシタ電極６４ａに接続され、その他端がビアホール導体６９ｈ、接続用導体パターン６５ｂ、ビアホール導体６９ｆを介してキャパシタ電極６４ｂに接続される。また、給電端子５８はビアホール導体６９ａを介してキャパシタ電極６２ａと接続され、給電端子５９はビアホール導体６９ｂを介してキャパシタ電極６２ｂと接続される。

以上の構成からなる給電回路基板２においては、互いに磁気的に結合しているインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を含むＬＣ直列共振回路が共振し、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２が放射素子として機能する。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２がキャパシタンス素子Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して結合することで、給電端子５８，５９に接続される機器のインピーダンス（通常５０Ω）と空間のインピーダンス（３７７Ω）とのマッチング回路として機能する。隣接するインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２の結合係数ｋは、ｋ^２＝Ｍ^２／（Ｌ１×Ｌ２）で表され、０．１以上が好ましく、本例においては、約０．８９７５である。また、キャパシタンス素子Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂとインダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２とからなるＬＣ共振回路を集中定数型共振回路として構成しているため、積層タイプとして小型化することができ、他の素子からの影響を受けにくくなる。さらに、給電端子５８，５９には、キャパシタンス素子Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが介在されているため、低周波数のサージをカットすることができ、機器をサージから保護することができる。

また、給電回路基板２を複数のＬＣ直列共振回路を積層基板にて形成したため、無線ＩＣチップ１と該給電回路基板２とで構成される電磁結合モジュール３は携帯電話などの基板に表面実装することのできる小型のアンテナを有する無線ＩＣモジュールとして使用できる。また、当然のことながら、電磁結合モジュールと放射体とを組み合わせて無線ＩＣデバイスとして用いることが可能であり、かつ、放射体と組み合わせずに電磁結合モジュールを無線ＩＣデバイスとして使用することも可能である。

また、図１２に示した等価回路に基づいて本発明者がシミュレーションした結果、給電回路基板２においては、図１４に示す反射特性を得ることができた。図１４から明らかなように、中心周波数は９１５ＭＨｚであり、８５０〜９７０ＭＨｚの広帯域で−１０ｄＢ以上の反射特性が得られた。

（無線ＩＣデバイス、図１５〜図１７参照）
次に、本発明の検査システムの対象となる無線ＩＣデバイスの例について説明する。図１５〜図１７に示すように、無線ＩＣデバイス１Ｂは、無線ＩＣチップ１と金属薄膜からなる放射体２０とを備え（図１５及び図１７参照）、あるいは、無線ＩＣチップ１と給電回路基板２と放射体２０とを備え（図１６参照）、ＲＦＩＤシステムにおいてリーダ・ライタからの受信及び発信デバイスとして機能する。この無線ＩＣデバイス１Ｂは、例えば、従来使用されているＰＯＳシステムのバーコードに代えて使用されたり、流通管理や固定資産管理などに用いられる。

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、直接もしくは給電回路基板２を介して、放射体２０と接続されている。放射体２０は、アルミ箔や銅箔などの非磁性体からなる長尺体、即ち、両端開放型の金属薄膜であり、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。

この無線ＩＣデバイス１Ｂは、リーダ・ライタから放射される高周波信号を放射体２０で受信し、受信信号を無線ＩＣチップ１に供給する。一方、無線ＩＣチップ１は、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入力信号に反射変調を与えて送信信号とし、放射体２０からリーダ・ライタに送信する。また、給電回路基板２は、無線ＩＣチップ１と放射体２０とのインピーダンス整合をとるためのインダクタンス素子を含む給電回路を内蔵している。具体的には、図３〜図５、図１２及び図１３に示したのと同様の給電回路１６を内蔵している。

（検査システム、図１５〜図１７参照）
無線ＩＣデバイス１Ｂの検査システムは図１に示した測定装置４と同様の構成を備えている。この検査システムは、測定装置４に接続されたプローブ５の先端を放射体２０の一部分に図示しない絶縁層を介して接触あるいは近接させ、プローブ５の先端６と放射体２０を電磁界結合させ、無線ＩＣデバイス１Ｂの特性を測定する。プローブ５の先端６は平板とされ、放射体２０との対向面積を確保して放射体２０との静電結合を強めている。また、放射体２０を被覆する絶縁層との接触時の安定性、密着性を図っている。また、絶縁層や放射体２０を損傷することも防止される。

測定装置４のメモリには、無線ＩＣデバイス１Ｂの検査項目とＲＦＩＤ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無線ＩＣデバイス１Ｂの検査を行う。

具体的には、無線ＩＣデバイス１Ｂに使用されるＲＦＩＤ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、その無線ＩＣデバイス１Ｂ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を放射体２０に近接した状態にした後、測定装置４の発信部から無線ＩＣチップ１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。

無線ＩＣチップ１は、プローブ５から放射体２０で受信した信号を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放射体２０から電磁界結合によりプローブ５に送信する。こ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。

測定装置４では、得られたデータ信号を、復調及びデータ処理を行った後、無線ＩＣデバイス１Ｂ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無線ＩＣデバイス１Ｂを良品と判断し、検査項目を満足していない場合には不良品であると判断する。

前述した検査時において、プローブ５の先端が放射体２０の一部分と近接対向しているため、小電力の検査信号であってもプローブ５から放射体２０を経由して無線ＩＣチップ１に供給され、周囲に多数の無線ＩＣデバイスが並置されていても（図１８及び図１９参照）、検査信号が誤りなく被検査対象の無線ＩＣデバイス１Ｂに入力される。

また、被検査対象である無線ＩＣデバイス１Ｂからの送信データ信号が放射体２０からプローブ５を直接的に経由して測定装置４に送信されるので、隣接する無線ＩＣデバイスが測定に干渉することがなくなる。そして、多数の無線ＩＣデバイス１Ｂを連続して検査する場合、無線ＩＣデバイス１Ｂの間隔を詰めても測定に差し支えることはなく、検査時間、ひいては製造時間が短縮化される。

無線ＩＣデバイス１Ｂは、樹脂フィルム２１上の放射体２０及び無線ＩＣチップ１や給電回路基板２を含めて絶縁層にて被覆されている。それゆえ、プローブ５の先端６は、放射体２０に対しては絶縁層を介して間接的に接触して、あるいは、近接した状態で検査を行う。また、放射体２０が絶縁膜で被覆されていない場合には、プローブ５の先端６が被覆のない放射体２０に近接した非接触の状態で検査を行う。

図１６に、給電回路基板２を備えた無線ＩＣデバイス１Ｂの検査システムを示す。この検査システムは図１５に示した検査システムと同じものである。

図１７に無線ＩＣデバイス１Ｂの検査システムの他の例を示す。この検査システムは、測定装置４に接続されたプローブ５の先端６が磁界発生部を有すること、具体的には、先端６をループ状のコイル状部分とし、コイル状部分の一部が放射体２０のパターンに近接対向させる。

プローブ５の先端６を弾性を有するコイル状部分としたため、プローブ５と放射体２０とが磁界結合する。また、プローブ５の放射体２０に対する密着性、安定性がより向上する。

（無線ＩＣデバイスの製造工程における検査工程例５）
次に、無線ＩＣデバイス１Ｂの製造工程における検査工程例５について図１８を参照して説明する。この検査工程例５において、多数の無線ＩＣデバイス１Ｂは剛性を有する支持台板１２１上にマトリクス状に並置され、支持台板１２１又はプローブ５のいずれかをＸ−Ｙ方向に移動させることで、多数の無線ＩＣデバイス１Ｂを順次検査していく。

（無線ＩＣデバイスの製造工程における検査工程例６）
次に、無線ＩＣデバイス１Ｂの製造工程における検査工程例６について図１９を参照して説明する。この検査工程例６において、多数の無線ＩＣデバイス１Ｂは剛性を有する支持台板１２２上に並置され、矢印Ｙ方向に間欠的に搬送される。そして、プローブ５によって所定位置Ａに到達した無線ＩＣデバイス１Ｂを順次検査していく。

（無線ＩＣデバイスの製造工程における検査工程例７）
図２０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す無線ＩＣデバイス１Ｂの製造時の検査工程例７は、図１０に示した検査工程例３と基本的に同様であり、無線ＩＣデバイス１Ｂを搬送ベルト５３に載せて間欠的に搬送し、自動検査を行う。樹脂フィルム５２上に形成された平板電極５１が無線ＩＣデバイス１Ｂの放射体２０の一部分と近接対向して静電結合を主として電磁界結合することで信号の伝送が行われる。

（無線ＩＣデバイスの製造工程における検査工程例８）
図２１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す無線ＩＣデバイス１Ｂの製造時の検査工程例８は、図１１に示した検査工程例４と基本的に同様であり、無線ＩＣデバイス１Ｂを搬送ベルト５３に載せて間欠的に搬送し、自動検査を行う。樹脂フィルム５２上に形成されたスパイラル電極５５が無線ＩＣデバイス１Ｂの放射体２０に一部分と近接対向して電磁結合を主として電磁界結合することで信号の伝送が行われる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る電磁結合モジュール、無線ＩＣデバイスの検査システム及び電磁結合モジュール、無線ＩＣデバイスの製造方法は、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。

例えば、プローブ５の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、放射体の形状は任意であり、さらに、放射体と無線ＩＣチップあるいは給電回路基板との接続構造なども任意である。

以上のように、本発明は、電磁結合モジュールや無線ＩＣデバイスの検査システム及び製造方法に有用であり、特に、電磁結合モジュールや無線ＩＣデバイスを短い時間で効率よく検査できる点で優れている。

Claims (17)

1. 無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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の検査システムであって、
   前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、
   測定装置のプローブの先端が平板又はコイル状をなし、
   前記プローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に近接させることにより、前記プローブと前記電磁結合モジュールとを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記電磁結合モジュールを測定すること、
   を特徴とする電磁結合モジュールの検査システム。
2. 無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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の検査システムであって、
   前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、
   測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に金属膜を介在させて近接させ、前記金属膜に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記電磁結合モジュールとを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記電磁結合モジュールを測定すること、
   を特徴とする電磁結合モジュールの検査システム。
3. 前記金属膜が絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁結合モジュールの検査システム。
4. 無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電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の検査システムであって、
   前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、
   測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面にコイル状導体を介在させて近接させ、前記コイル状導体に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記電磁結合モジュールとを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記電磁結合モジュールを測定すること、
   を特徴とする電磁結合モジュールの検査システム。
5. 前記コイル状導体が絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電磁結合モジュールの検査システム。
6. 前記電磁結合モジュールの検査システムの測定データを基に前記電磁結合モジュールと電界結合及び／又は磁界結合する放射体とで構成される無線ＩＣデバイスの良否を検査することを特徴とする請求項１ないし請求項５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。
7. 請求項１ないし請求項６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電磁結合モジュールを製造することを特徴とする電磁結合モジュールの製造方法。
8. コイル状をなすインダクタンス素子を含んだ給電回路を多層に構成された親基板に複数内蔵し、前記親基板に内蔵した複数の給電回路の一つ一つに対応する無線ＩＣチップを前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように実装して、前記親基板に複数の電磁結合モジュールの集合体を形成し、
   請求項１ないし請求項６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。
9. コイル状をなすインダクタンス素子を含んだ給電回路を多層に構成された親基板に複数内蔵し、前記親基板に内蔵した複数の給電回路の一つ一つに対応する無線ＩＣチップを前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように実装して、前記親基板に複数の電磁結合モジュールの集合体を形成し、
   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６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。
10. コイル状をなすインダクタンス素子を含んだ給電回路を多層に構成された親基板に複数内蔵し、前記親基板に内蔵した複数の給電回路の一つ一つに対応する無線ＩＣチップを前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように実装して、前記親基板に複数の電磁結合モジュールの集合体を形成し、
    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６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。
11. 無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電回路を有する給電回路基板と、前記給電回路と結合する放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの検査システムであって、
    前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、
    前記放射体は前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に配置されており、
    測定装置のプローブの先端が平板又はコイル状をなし、
    前記プローブと前記放射体の一部分とを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記無線ＩＣデバイスを測定すること、
    を特徴とする無線ＩＣデバイスの検査システム。
12. 無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電回路を有する給電回路基板と、前記給電回路と結合する放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの検査システムであって、
    前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、
    前記放射体は前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に配置されており、
    測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に金属膜を介在させて近接させ、前記金属膜に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記放射体の一部分とを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記無線ＩＣデバイスを測定すること、
    を特徴とする無線ＩＣデバイスの検査システム。
13. 前記金属膜が絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の無線ＩＣデバイスの検査システム。
14. 無線ＩＣチップと、前記無線ＩＣチップが搭載され、インダクタンス素子を含んだ給電回路を有する給電回路基板と、前記給電回路と結合する放射体とを備えた無線ＩＣデバイスの検査システムであって、
    前記給電回路基板はコイル状をなす前記インダクタンス素子を内蔵した多層基板であり、前記無線ＩＣチップが前記インダクタンス素子の巻回軸を遮るように前記給電回路基板の一方主面に搭載されており、
    前記放射体は前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面に配置されており、
    測定装置のプローブを前記給電回路基板の前記無線ＩＣチップが搭載されていない他方主面にコイル状導体を介在させて近接させ、前記コイル状導体に前記プローブを電気的に接続させることにより、前記プローブと前記放射体の一部分とを静電結合及び／又は電磁結合で電磁気的に結合させて前記無線ＩＣデバイスを測定すること、
    を特徴とする無線ＩＣデバイスの検査システム。
15. 前記コイル状導体が絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の無線ＩＣデバイスの検査システム。
16. 請求項１１ないし請求項１５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスの検査システムを用いて前記無線ＩＣデバイスを製造することを特徴とする無線ＩＣデバイスの製造方法。
17. 複数の無線ＩＣデバイスの集合体を形成し、
    請求項１１ないし請求項１５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスの検査システムを用いて前記集合体の個々の無線ＩＣデバイスを検査し、
    前記集合体から前記複数の無線ＩＣデバイスを個々に分割すること、
    を特徴とする無線ＩＣデバイスの製造方法。

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