JP5023885B2 - 無線ｉｃデバイスの供給方法、電子部品の供給方法、および供給テープ - Google Patents

Description

この発明は、無線ＩＣデバイスや電子部品を供給先へ供給するとともに、供給先で個々の無線ＩＣデバイスのデータや電子部品の特性情報等のデータの読み書きを可能とした無線ＩＣデバイスの供給方法、電子部品の供給方法、およびその供給テープに関するものである。

電子部品の電気的特性に関する情報を電子部品の供給とともに提供する電子部品の供給方法が特許文献１に開示されている。
図１は特許文献１に基づく水晶振動子の供給方法の一実施例を示した斜視図である。水晶振動子１は、梱包容器であるキャリアテープ２の凹部３内に収納された状態にて供給される。キャリアテープ２の表面上且つ凹部３の開口部に近隣したキャリアテープ２の表面上には水晶振動子１の周波数温度特性等の電気的特性を印字したデータコード記載部（データコード）４として例えば二次元バーコードを配置し、更に、水晶振動子１または水晶振動子１およびデータコード記載部４の表面を覆うよう例えば透明なカバーテープ５をキャリアテープ２に貼り合わせてリールテープ６とし、これをリール７に巻き取った状態で供給される。この水晶振動子１を実装基板に実装する際に、データコード記載部４に表されている温度補償条件がカメラ認識により読み取られ、その条件を基に、水晶振動子１の実装先の温度補償回路の設定条件が選択されて温度補償回路が適正に動作するように構成される。
特開２００２−１７３１０６号公報

しかし、上記特許文献１の方法では以下のような問題点があった。
（ａ）キャリアテープ側にデータコード記載部を作製する必要があり、その作製にコストと時間を要する。

（ｂ）データコード記載部と対応する部品との間で位置ずれが生じると、別の部品の情報を誤認識するおそれがある。

（ｃ）面積の限られたキャリアテープ表面に二次元バーコードなどを形成するため、その中に多くの情報を記録することができない。

（ｄ）カメラによりデータコードを読み取るため、バーコードヘの光の照射具合が適切でないと読み取り不良が生じやすいという問題がある。

上記問題点は水晶振動子に限らず生じる。供給しようとする電子部品が例えばＲＦＩＤタグとして用いる無線ＩＣデバイスであれば、上記温度補償条件は各無線ＩＣデバイスの記録情報を書き出したものということになる。

この発明は、無線ＩＣデバイスや電子部品を供給する際に同様に生じる上記問題を解消するものであり、無線ＩＣデバイスや電子部品を担持するテープにデータコード記載部を設けることなく、それにともなうコストアップ、データコードの誤読の問題を回避し、且つ多くの情報を記録できるようにした、無線ＩＣデバイスの供給方法、電子部品の供給方法、およびそれらの供給テープを提供することを目的としている。

この発明は上記課題を解決するために次のように構成する。
（１） 記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
放射電極と、
インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
を備えた無線ＩＣデバイスの供給方法であって、
前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、複数の前記電磁結合モジュールをテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆って無線ＩＣデバイス供給テープを構成し、
前記無線ＩＣデバイス供給テープを、前記無線ＩＣチップの記録情報の読み取りまたは書き込みを行うリーダ・ライタへ搬送することを特徴とする。

（２）記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
放射電極と、
インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
を備えた電子部品の供給方法であって、
前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、複数の前記電磁結合モジュールを備えた電子部品をテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆って電子部品供給テープを構成し、
前記電子部品供給テープを、前記無線ＩＣチップの記録情報の読み取りまたは書き込みを行うリーダ・ライタへ搬送することを特徴とする。

（３）記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
放射電極と、
インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
を備えた無線ＩＣデバイスの供給テープであって、
前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、当該電磁結合モジュールをテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆ったことを特徴とする。

（４）記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
放射電極と、
インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
を備えた電子部品の供給テープであって、
前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、当該電磁結合モジュールを備えた電子部品をテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆ったことを特徴とする。

（５）また、必要に応じて、前記放射電極を形成した前記カバーフィルムで前記テープ基材の両面を覆う。

この発明によれば、次のような効果を奏する。
（ａ）無線ＩＣデバイス供給テープ側や電子部品供給テープの側にデータコード記載部などが不要になり、それを作製するコストや時間を削減できる。

（ｂ）無線ＩＣデバイス供給テープまたは電子部品供給テープの状態で、リーダ・ライタによって無線ＩＣデバイスまたは電子部品の記録情報の読み書きを行えるので、無線ＩＣデバイスまたは電子部品の供給を極めて効率良く行えるようになる。

（ｃ）無線ＩＣチップに情報を記録できるため、二次元データコード等に比べ多くの情報を記録することができる。

（ｄ）上記の情報は、無線により読み取るので、カメラ認識時の読み取り不良が発生しない。

（ｅ）テープ基材の両面にカバーフィルムを覆い、いずれのカバーフィルムにも放射電極を形成することにより、リーダ・ライタは無線ＩＣデバイス供給テープや電子部品供給テープのいずれの面に配置しても通信できるようになり、無線ＩＣデバイスや電子部品の供給先でリーダ・ライタとの配置の自由度が増す。

《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスおよび無線ＩＣデバイス供給テープについて示す図である。図２（Ａ）は無線ＩＣデバイス供給テープの部分平面図である。また図２（Ｂ）は図２（Ａ）と同一部分の無線ＩＣデバイス供給テープの断面図である。

図２（Ｂ）に示すように、紙テープ基材２０には部品収納域２３を設けていて、その内部に電磁結合モジュール１０を収納している。紙テープ基材２０の下面には下部カバーフィルム２２、上面には上部カバーフィルム２１をそれぞれ貼着している。

前記電磁結合モジュール１０は、記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップ１２と、後に述べる放射電極と無線ＩＣチップ１２との間のインピーダンス整合をとる整合回路を含む給電回路とを備えている。結合電極１１は上記放射電極と結合する電極である。

図２（Ａ）に示すように、上部カバーフィルム２１の上面には、それぞれＬ字型に延びる２つの放射電極２４ａ，２４ｂを形成している。上記結合電極１１は放射電極２４ａ，２４ｂの根元部との間で容量を形成して電界結合（容量結合）する。

上記電磁結合モジュール１０と放射電極２４ａ，２４ｂとによって無線ＩＣデバイスを構成している。図２に示した部分は、無線ＩＣデバイス供給テープの１つの無線ＩＣデバイス部分であり、これに隣接する部品収納域２３には同一構造の別の無線ＩＣデバイスを収納している。この無線ＩＣデバイス供給テープ１００は従来の電子部品のテープ供給方法と同様にリールに巻いていて、供給側リールから巻き取り側リールへ搬送するとともに、図２（Ｂ）に示したリーダ・ライタ側アンテナ３０によって各無線ＩＣデバイスとの間で通信を行う。

この無線ＩＣデバイス供給テープの供給先では、例えばこの無線ＩＣデバイスが取り付けられる先の物品に関する情報の書き込みまたは既に書き込まれている情報の読み出し、更にはそれらが正常に機能するか否かの判定等を行う。

電磁結合モジュールを物品に取り付ける場合、ピックアップ装置で無線ＩＣデバイスの上部カバーフィルムまたは下部カバーフィルムを剥がすとともに、部品収納域から電磁結合モジュールをピックアップし、物品へ実装する。物品側には放射電極を予め形成しておき、その放射電極と電磁結合モジュールとによって再び無線ＩＣデバイスを構成することになる。

《第２の実施形態》
図３は、第２の実施形態に係る無線ＩＣデバイス供給テープの構造を示す部分断面図である。図３（Ｂ）は無線ＩＣデバイス供給テープの部分断面図、図３（Ａ）はその無線ＩＣデバイス供給テープに適用する電磁結合モジュールの断面図である。

図３（Ａ）において符号１５は電磁結合モジュールであり、給電回路基板４０および無線ＩＣチップ１２を備えている。電磁結合モジュール１５は、その結合電極４１，４２，４３，４４で後述する放射電極と電界結合（容量結合）する。

電磁結合モジュール１５は図３（Ｂ）に示すように紙テープ基材２０の部品収納域２３に収納する。紙テープ基材２０の下面には下部カバーフィルム２２、上面には上部カバーフィルム２１をそれぞれ貼着する。上部カバーフィルム２１の表面には、２つの放射電極２５ａ，２５ｂを予め形成している。上記結合電極４１，４２は放射電極２５ａ，２５ｂの根元部との間で容量を形成して電界結合（容量結合）する。また、下部カバーフィルム２２の表面には、２つの放射電極２６ａ，２６ｂを予め形成している。上記結合電極４３，４４は放射電極２６ａ，２６ｂの根元部との間で容量を形成して電界結合（容量結合）する。

給電回路基板４０内にはインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３からなる整合回路５１を設けている。この整合回路５１は無線ＩＣチップ１２と放射電極２５，２６との間のインピーダンス整合をとる。また、整合回路５１は共振回路でもある。給電回路基板４０においては、インダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３と放射電極とで構成される共振回路にて共振周波数が決定される。また、給電回路基板内の回路としてＬ，Ｃによる共振回路を形成し、その共振回路により共振周波数を決定してもよい。放射電極２５または２６から放射される信号の周波数は、共振回路の自己共振周波数によって実質的に決まる。例えばＵＨＦ帯などの周波数になるようにインダクタンス値を調整することにより、無線ＩＣデバイスとしての動作周波数に合わせることができる。

図４は上記電磁結合モジュール１５の内部の構成を示す分解斜視図である。電磁結合モジュール１５は多層基板からなる給電回路基板４０、無線ＩＣチップ１２、および保護膜（モールド樹脂）１７から構成している。

給電回路基板４０は、それぞれに電極パターンを形成した複数の誘電体層を積層してなる多層基板であり、最上層の誘電体層４０Ａには無線ＩＣチップ実装用ランド３５ａ〜３５ｄおよび結合電極４１，４２を形成している。誘電体層４０Ｂにはインダクタ電極４５ａ，４６ａ，４７ａを形成している。誘電体層４０Ｃにはインダクタ電極４５ｂ，４６ｂ，４７ｂを形成している。誘電体層４０Ｄにはインダクタ電極４５ｃ，４６ｃ，４７ｃを形成している。誘電体層４０Ｅにはインダクタ電極４５ｄ，４６ｄ，４７ｄを形成している。誘電体層４０Ｆにはインダクタ電極４５ｅ，４６ｅ，４７ｅを形成している。さらに誘電体層４０Ｇには結合電極４３，４４を形成している。各誘電体層の電極同士は図４に示すようにビアホールを介して接続している。

上記インダクタ電極４５ａ〜４５ｅによってインダクタＬ１を構成している。またインダクタ電極４６ａ〜４６ｅによってインダクタＬ２を構成している。さらにインダクタ電極４７ａ〜４７ｅによってインダクタＬ３を構成している。これらのインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３による整合回路は図３に示したとおりである。

上記各誘電体層は誘電体セラミックであり、それらを積層し一体焼成することによってセラミック多層基板を構成する。セラミック以外に液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂材料を用いることもできる。

給電回路基板４０上に前記無線ＩＣチップ１２を搭載してなる無線ＩＣデバイスは、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）を放射電極２５または２６で受信し、給電回路基板４０内の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１２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１２にメモリされている情報を、共振回路にて所定の周波数に整合させた後、放射電極２５または２６に伝え、該放射電極２５または２６からリーダ・ライタに送信・転送する。

《第３の実施形態》
図５は第３の実施形態に係る電磁結合モジュールと無線ＩＣデバイスの構成を示す図である。図５（Ａ）は電磁結合モジュールの断面図、図５（Ｂ）は無線ＩＣデバイスの平面図、図５（Ｃ）は無線ＩＣデバイスの断面図である。

図５（Ａ）に示すように、この例では給電回路基板４０の内部にヘリカル状の結合電極４８を構成し、その結合電極４８と無線ＩＣチップ１２との間に、インダクタＬ１，Ｌ３およびキャパシタＣ１からなる整合回路５２を設けている。この図では矩形ヘリカル状の結合電極４８の断面が現れている。この結合電極４８の一端は、整合回路５２のインダクタＬ１とキャパシタＣ１との接続点に接続し、結合電極４８の他端は、整合回路５２のインダクタＬ３とキャパシタＣ１との接続点に接続している。

無線ＩＣチップ１２は給電回路基板４０の上面に搭載し、無線ＩＣチップ１２の周囲および給電回路基板４０の上面に保護膜１７を被覆している。

電磁結合モジュール１６は図５（Ｃ）に示すように紙テープ基材２０の部品収納域２３に収納する。紙テープ基材２０の下面には下部カバーフィルム２２、上面には上部カバーフィルム２１をそれぞれ貼着する。上部カバーフィルム２１の表面には、放射電極２７ａ，２７ｂ，２７ｃを予め形成している。また、下部カバーフィルム２２の表面には、放射電極２８ａ，２８ｂ，２８ｃを予め形成している。

図５（Ｂ）に示すように、上部放射電極２７ａ，２７ｂ，２７ｃのうち中央の放射電極２７ｃはリング状である。図中破線Ｂで囲んだ部分が電磁結合モジュール１６の載置位置であり、電磁結合モジュール１６の結合電極４８と放射電極２７ｃとが磁界結合する。下部放射電極２８ａ，２８ｂ，２８ｃのうち中央の放射電極２８ｃもリング状である。電磁結合モジュール１６の結合電極４８は放射電極２８ｃと磁界結合する。

このように電磁結合モジュールと放射電極とを、互いの結合部をヘリカル状およびリング状にして磁界結合させることにより、部品収納域２３内で電磁結合モジュール１６の位置が多少変位しても結合度が大きく変化することがない。また、カバーフィルムの接着剤などによる誘電率や導電率の変化の影響を受けにくくなる。

《第４の実施形態》
図６は、第４の実施形態に係る二つの無線ＩＣデバイス供給テープの構造を示す部分断面図である。

図６（Ａ）に示す無線ＩＣデバイス供給テープ１０１は、紙テープ基材２０に部品収納域２３を設けていて、その内部に電磁結合モジュール１４を収納している。電磁結合モジュール１４は、記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップ１２と、この無線ＩＣチップ１２と放射電極２５との間でインピーダンス整合をとる整合回路を有する給電回路基板１３とを備えている。給電回路基板１３には放射電極２５との間で電界結合または磁界結合する結合電極を備えている。電磁結合モジュール１４は、給電回路基板１３に対して無線ＩＣチップ１２を搭載するとともに全体を樹脂モールドすることによって構成している。

紙テープ基材２０の上面に貼付する上部カバーフィルム２１には上部放射電極２５を形成している。給電回路基板１３と電界結合する場合には、この放射電極２５は図２に示したものと同様のパターンである。磁界結合する場合には給電回路基板１３に形成したループ状の電極と磁界結合するループ状部分を有する放射電極パターンとなる。

図６（Ｂ）に示す無線ＩＣデバイス供給テープ１０２は、紙テープ基材２０に貼付する下部カバーフィルム２２にも下部放射電極２６を形成している。給電回路基板１３に形成した結合電極は上部放射電極２５に結合するとともに下部放射電極２６とも結合する。したがってリーダ・ライタ側アンテナを上部放射電極２５側に近接させた場合にはこの上部放射電極２５を介して通信を行い、下部放射電極２６側に近接した場合には下部放射電極２６を介して通信を行うことになる。すなわち無線ＩＣデバイス供給テープ１０２のいずれの面にリーダ・ライタのアンテナを近接させても通信を行うことができる。そのため無線ＩＣデバイスの供給先で無線ＩＣデバイスのピックアップ装置とリーダ・ライタとの配置の自由度が増すという利点がある。

《第５の実施形態》
図７は、第５の実施形態に係る二つの電子部品供給テープの構造を示す部分断面図である。

図７（Ａ）に示す電子部品供給テープ１０３は、紙テープ基材２０に部品収納域２３を設けていて、その内部に電子部品１８を収納している。電子部品１８は、例えば高周波スイッチモジュール等であり、その表面に、記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップ１２と、この無線ＩＣチップ１２と放射電極２５との間でインピーダンス整合をとる整合回路を有する給電回路基板１３とを配置している。図７（Ａ）の例では、給電回路基板１３に無線ＩＣチップ１２を実装したモジュールを電子部品１８の表面に接着剤で接着し、電子部品１８の表面を樹脂モールドしている。

給電回路基板１３には放射電極２５との間で電界結合または磁界結合する結合電極を備えている。この給電回路基板１３、無線ＩＣチップ１２、および放射電極２５によって電磁結合モジュールを構成することになる。

上記無線ＩＣチップ１２の機能により、電子部品１８の電気的特性を記憶させたり、その情報を読み出したりすることができる。

図７（Ｂ）に示す電子部品供給テープ１０４は、紙テープ基材２０に部品収納域２３を設けていて、その内部に電子部品１９を収納している。電子部品１９は、例えば高周波スイッチモジュール等であり、その表面にキャビティを形成している。この電子部品１９のキャビティ内に、無線ＩＣチップ１２および給電回路基板１３からなるモジュールを配置している。無線ＩＣチップ１２および給電回路基板１３の機能は図７（Ａ）の場合と同様である。

なお、以上に示した各実施形態では、すべての部品収納域に対応してカバーフィルム表面に放射電極を形成したが、例えば複数の部品収納域おきに一つなど、所定の箇所に放射電極を形成してもよい。そのような構成でも、例えば連続して同種の電磁結合モジュールや電子部品を収納するような場合に、電磁結合モジュールや電子部品の品種の確認やＩＤの推定等を行うことができる。この場合、放射電極を隣の部品収納域に対応する位置にまで形成することができるため、放射電極のサイズを大きくすることができる。これにより、放射電極の利得が上がり、遠距離からの読み取りも可能となる。また、放射電極が形成されている位置が離れているため、隣のＩＤを誤って読み取るといったことを防止することもできる。

従来の水晶振動子の供給方法の例を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスの供給方法および無線ＩＣデバイス供給テープの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る電磁結合モジュールと無線ＩＣデバイス供給テープの主要部の断面図である。 同無線ＩＣデバイスに適用する電磁結合モジュールの構成を示す分解斜視図である。 第３の実施形態に係る電磁結合モジュールと無線ＩＣデバイス供給テープの主要部の平面図および断面図である。 第４の実施形態に係る無線ＩＣデバイス供給テープの断面図である。 第５の実施形態に係る電子部品供給テープの断面図である。

符号の説明

１０，１４，１５，１６−電磁結合モジュール
１１−結合電極
１２−無線ＩＣチップ
１３−給電回路基板
１４−電子部品
１７−保護膜（モールド樹脂）
１８，１９−電子部品
２０−紙テープ基材
２１−上部カバーフィルム
２２−下部カバーフィルム
２３−部品収納域
２４ａ，２４ｂ−放射電極
２５，２７−上部放射電極
２６，２８−下部放射電極
３０−リーダ・ライタ側アンテナ
３５−無線ＩＣチップ実装用ランド
４０−給電回路基板
４１，４２，４３，４４−結合電極
４５，４６，４７−インダクタ電極
４８−結合電極
５１，５２−整合回路
１００，１０１，１０２−無線ＩＣデバイス供給テープ
１０３，１０４−電子部品供給テープ

Claims (6)

1. 記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
   放射電極と、
   インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
   を備えた無線ＩＣデバイスの供給方法であって、
   前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、複数の前記電磁結合モジュールをテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆って無線ＩＣデバイス供給テープを構成し、
   前記無線ＩＣデバイス供給テープを、前記無線ＩＣチップの記録情報の読み取りまたは書き込みを行うリーダ・ライタへ搬送することを特徴とする無線ＩＣデバイスの供給方法。
2. 記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
   放射電極と、
   インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
   を備えた電子部品の供給方法であって、
   前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、複数の前記電磁結合モジュールを備えた電子部品をテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆って電子部品供給テープを構成し、
   前記電子部品供給テープを、前記無線ＩＣチップの記録情報の読み取りまたは書き込みを行うリーダ・ライタへ搬送することを特徴とする電子部品の供給方法。
3. 記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
   放射電極と、
   インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
   を備えた無線ＩＣデバイスの供給テープであって、
   前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、当該電磁結合モジュールをテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆ったことを特徴とする無線ＩＣデバイス供給テープ。
4. 記録情報を保持する機能および無線通信機能を有する無線ＩＣチップと、
   放射電極と、
   インダクタンス素子を含み、前記無線ＩＣチップに導通するとともに前記放射電極に電磁界結合する給電回路を備えた給電回路基板と、
   を備えた電子部品の供給テープであって、
   前記無線ＩＣチップと前記給電回路基板とで電磁結合モジュールを構成するとともに、当該電磁結合モジュールを備えた電子部品をテープ基材に担持させ、前記放射電極を形成したカバーフィルムで前記テープ基材を覆ったことを特徴とする電子部品供給テープ。
5. 前記放射電極を形成した前記カバーフィルムで前記テープ基材の両面を覆った請求項３に記載の無線ＩＣデバイス供給テープ。
6. 前記放射電極を形成した前記カバーフィルムで前記テープ基材の両面を覆った請求項４に記載の電子部品供給テープ。

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