以下、本発明に係る電磁結合モジュール� ��き包装材の実施例について添付図面を参照� ��て説明する。なお、各図において、共通す� ��部品、部分は同じ符号を付し、重複する説� ��は省略する。

 (第1実施例、図1~図3参照)
 図1(A)に電磁結合モジュール付き包装材の第 1実施例を示し、この包装材20は、いわゆるダ ンボールであって、表裏のライナー21,22と、� ��ライナー21,22の間に貼着された断面波形(コ� ��ゲート)の芯材23とで構成されている。なお� ��包装材20としては、図1(B)に示すように、上� ��のライナー21と芯材23とからなるものであっ てもよい。

 無線ICチップ5と、該無線ICチップ5を搭載� ��た給電回路基板10とからなる電磁結合モジ� �ール1(後に詳述する)が、接着材19を介して芯 材23の波形の凹部に貼着され、該モジュール1 には導電体からなる薄膜状の放射体25が接着� ��18(図4参照)を介して貼着されている。放射� �25は、導電材からなる薄板や針金、あるいは 、樹脂フィルム上にアルミ箔、銅箔、Al、Cu� �Agなどの金属めっき膜を設けたもので、芯材 23の波形の稜線と平行する方向に配置されて� ��る。また、図1(C)に示すように、包装材20内� ��あって電磁結合モジュール1の近傍に複数の 放射体25'を設けてもよい。接着剤19は、絶縁� ��であり、誘電率の高い材料であることが望� ��しい。

 前記放射体25は、図3(A),(B)に示すように、 細長い直線体の一端に鍵状部25aを有するもの であってもよく、図3(C),(D)に示すように、電� ��結合モジュール1と同じ幅を有するシート状 体であってもよい。また、図3(E),(F)に示すよ� ��に、電磁結合モジュール1に対する貼着部25b を有するものであってもよい。以下に説明す るように、電磁結合モジュール1と放射体25と は電磁界結合するため、放射体25はどのよう� ��形状であってもよく、針金状であってもよ� ��、あるいは、少なくとも電磁結合モジュー� ��1と対向する部分をメッシュ状としたもので あってもよい。

 (電磁結合モジュール、図4~図7参照)
 電磁結合モジュール1は、図4に示すように� �無線ICチップ5と、該無線ICチップ5を搭載し� �給電回路基板10とで構成されている。無線IC� ��ップ5は、クロック回路、ロジック回路、メ モリ回路などを含み、必要な情報がメモリさ れており、給電回路基板10に内蔵された共振� ��路16と金属バンプ6を介して電気的に接続さ� ��ている。なお、金属バンプ6の材料としては 、Au、半田などを用いることができる。

 共振回路16は、所定の周波数を有する送� �信号を放射体25に供給するための回路、及び /又は、放射体25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5 に供給するための回路であり、所定の周波数 で共振する。共振回路16は、図4及び図5に示� �ように、ヘリカル型のインダクタンス素子L� ��びキャパシタンス素子C1,C2からなる集中定� �型のLC直列共振回路にて構成されている。

 詳しくは、図6に示すように、給電回路基 板10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、� ��ャパシタ電極14aを形成したシート11B、キャ� ��シタ電極14bとビアホール導体13bを形成した� ��ート11C、ビアホール導体13cを形成したシー� ��11D、導体パターン15aとビアホール導体13dを� ��成したシート11E、ビアホール導体13eを形成� ��たシート11F(1枚もしくは複数枚)、導体パタ� ��ン15bを形成したシート11Gからなる。なお、� ��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10は従来から用いられているシート� ��層法、厚膜印刷法などの多層基板の製作工� ��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25と平行なイン� ��クタンス素子Lと、該インダクタンス素子L� �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� �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� ��ターンである接続用電極12が金属バンプ6を� ��して無線ICチップ5の端子(図7参照)と電気的� ��接続される。

 即ち、共振回路を構成する素子のうち、� ��イル状電極パターンであるインダクタンス� ��子Lから、磁界を介して、放射体25に送信信� ��を給電し、また、放射体25からの受信信号� �、磁界を介して、インダクタンス素子Lに給� ��される。そのため、給電回路基板10におい� �、共振回路16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25に近くなるようにレイ アウトすることが望ましい。

 図7に無線ICチップ5と給電回路基板10との� ��続形態を示す。図7(A)は無線ICチップ5の裏面 及び給電回路基板10の表面に、それぞれ、一� ��のアンテナ(バランス)端子7a,17aを設けたも� �である。図7(B)は他の接続形態を示し、無線I Cチップ5の裏面及び給電回路基板10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10のグランド端� ��17bは終端しており、給電回路基板10の他の� �子に接続されているわけではない。

 図5に電磁結合モジュール1の等価回路を� �す。この電磁結合モジュール1は、図示しな� ��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25で受信し、放射 体25と主として磁気的に結合している共振回� ��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、� ��定の周波数帯の受信信号のみを無線ICチッ� �5に供給する。一方、この受信信号から所定� ��エネルギーを取り出し、このエネルギーを� ��動源として無線ICチップ5にメモリされてい� ��情報を、共振回路16にて所定の周波数に整� �させた後、インダクタンス素子Lから、磁界� ��合を介して放射体25に送信信号を伝え、放� �体25からリーダライタに送信、転送する。

 なお、共振回路16と放射体25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� �磁界を介しての結合を意味する。

 前記共振回路16においては、インダクタ� �ス素子Lとキャパシタンス素子C1,C2で構成さ� �た共振回路にて共振周波数特性が決定され� �。放射体25から放射される信号の共振周波数 は、共振回路16の自己共振周波数によって実� ��的に決まる。従って、放射体25はどのよう� �形状のものであっても使用することができ� �電磁結合モジュール1の放射体25に対する相� �的な位置は任意である。従って、電磁結合� �ジュール1の貼着位置をそれほど高精度に管� ��する必要はない。

 さらに、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25と平行に形成されているため、中心周波� ��が変動しないという利点を有している。ま� ��、無線ICチップ5の後段に、キャパシタンス� ��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5をサージから保護できる。

 ところで、共振回路16は無線ICチップ5の� �ンピーダンスと放射体25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 る。給電回路基板10は、インダクタンス素子� ��キャパシタンス素子で構成された、共振回� ��16とは別に設けられたマッチング回路を備� �ていてもよい。共振回路16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16� ��設計が複雑になる傾向がある。共振回路16� �は別にマッチング回路を設ければ、共振回� �、マッチング回路をそれぞれ独立して設計� �きる。

 以上説明した第1実施例によれば、放射体 25及び電磁結合モジュール1が包装材20の内側� ��配置されているため、包装材20の平坦性を� �なうことなく、無線ICチップ5が外部からの� �撃や環境の変化から保護される。また、送� �信信号の周波数は、給電回路基板10の共振回 路16の共振周波数で実質的に決まるため、放� ��体25と電磁結合モジュール1との接合に高精� ��を要求されることなく、組立てが容易であ� ��。また、電磁結合モジュール1と放射体25と� ��電磁界結合をしており、放射体25は任意の� �状が採用でき、放射特性が良好で、安定し� �周波数特性を得ることができる。

 (第2実施例、図8及び図9参照)
 第2実施例は、図8及び図9に示すように、導� ��材からなる針金状の放射体25を芯材23の波形 の凹部に配置し、該放射体25に隣接して電磁� ��合モジュール1を接着剤19で芯材23に接着し� �ものである。本発明における電磁結合モジ� �ール1では、給電回路基板10内のインダクタ� �ス素子Lで発生する磁界を介して放射体25と� �合している。このため、電磁結合モジュー� �1と放射体25とを離して配置することができ� �。なお、給電回路基板10に含まれる整合回路 では、芯材23の誘電率等を考慮して整合条件� ��設定している。第2実施例の作用効果は前記 第1実施例と同様である。

 (第3実施例、図10参照)
 第3実施例は、図10に示すように、導電材か� ��なる針金状の放射体25を芯材23の波形の凹部 に配置し、ライナー22の該放射体25に隣接し� �位置に形成した穴22aに電磁結合モジュール1� ��配置し、接着剤19で固定したものである。� �3実施例の作用効果は前記第1実施例と同様で ある。

 (第4実施例、図11参照)
 第4実施例は、図11に示すように、芯材23の� �製時に芯材23に糸状の導電材(図示せず)を複� ��本織り込んで芯材23の表面及び内部に帯状� �放射体を形成したもので、糸状の導電材は� �材23の波形の稜線と平行する方向に、あるい は、波形の稜線と直交する方向に織り込まれ ている。本第4実施例においては、糸状の導� �材が織り込まれた部分が放射体として機能� �、該織り込み部分に電磁結合モジュール1が� ��着剤19にて固定されている。第4実施例の作� ��効果は前記第1実施例と同様である。

 (第5実施例、図12参照)
 第5実施例は、図12に示すように、芯材23の� �面に薄膜もしくは厚膜状の放射体25を配置し 、他面に電磁結合モジュール1を接着剤19にて 固定したものである。本第5実施例における� �射体25は、芯材23を作製する際に同時に形成� ��ることができる。つまり、平板状の芯材に� ��望の形状の放射体25を導電性ペースト等の� �刷等により形成しておく。その後、波形に� �工することにより所定の芯材23を得ることが できる。なお、放射体25は、印刷等により簡� ��に形成できるため、矩形、円形などどのよ� ��な形状でも作製でき、波形に平行あるいは� ��直に配置してもよく、十字状に交差して配� ��してもよい。また放射体25を複数本配置し� �もよい。このように放射体25を所望の形状や 個数にすることにより、放射体25の放射特性� ��向上させることができ、RFIDとしての通信可 能距離を長くしたり、通信可能範囲を広くす ることができる。第5実施例の他の作用効果� �前記第1実施例と同様である。

 (第6実施例、図13参照)
 第6実施例は、図13に示すように、ライナー2 2の内側面であって芯材23の波形の凹部に、放 射体25を接合した電磁結合モジュール1を接着 剤19にて固定したものである。なお、放射体2 5は、ライナー22の内側面に導電性ペーストな どを印刷して形成したものであってもよい。 第6実施例の作用効果は前記第1実施例と同様� ��ある。

 (第7実施例、図14参照)
 第7実施例は、図14に示すように、放射体25� �ライナー22と芯材23の波形の凸部との間に配� ��し、該放射体25と対向する芯材23の波形の凹 部に電磁結合モジュール1を接着剤19にて固定 したものである。なお、放射体25は、ライナ� ��22の内側面に導電性ペーストなどを印刷し� �形成したものであってもよい。第7実施例の� ��用効果は前記第1実施例と同様である。

 (他の実施例)
 なお、本発明に係る電磁結合モジュール付� ��包装材は前記実施例に限定するものではな� ��、その要旨の範囲内で種々に変更すること� ��できる。

 特に、前記各実施例において、電磁結合� ��ジュール及び放射体を取り付けた包装材は� ��紙製のダンボールを示したが、樹脂製であ� ��てもよい。また、給電回路基板の内部構成� ��細部、放射体の細部形状は任意であり、給� ��回路基板をフレキシブルな材料で形成して� ��よい。さらに、無線ICチップを給電回路基� �上に接続するのに、金属バンプ以外の処理� �用いてもよい。

 また、図8と図10~図14に示す各実施例にお� ��て、無線ICチップを放射体側に向けて電磁� �合モジュールを配置しても構わない。なお� �前記各実施例において放射体は芯材の波形� �対して平行もしくは垂直に配置したが、特� �その形状に限られるものではなく、波形に� �めに配置しても、平面視で十字形状に配置� �ても構わない。