JP5187083B2 - RFID tag, RFID system, and RFID tag manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、RFIDタグ、RFIDシステム及びRFIDタグ製造方法に関し、特に、金属物体に付して無線通信するのに好適なRFIDタグ、RFIDシステム及びRFIDタグ製造方法に関する。 The present invention relates to an RFID tag, an RFID system, and an RFID tag manufacturing method, and more particularly to an RFID tag, an RFID system, and an RFID tag manufacturing method suitable for wireless communication with a metal object.
従来、物流管理、商品管理などの効率化を図るべく、RFID(Radio Frequency Identification)システムが利用されている。このRFIDシステムは、ICチップを備えたRFIDタグと該RFIDタグとの間で無線通信を行うリーダあるいはリーダライタとから構成されている。このRFIDタグは、様々なものに付されて運用されるが、被貼付物の影響により交信距離に変化が生ずることがある。特に、貼付対象が金属面であると著しく交信距離が低下する。 Conventionally, an RFID (Radio Frequency Identification) system has been used in order to improve the efficiency of distribution management, product management, and the like. This RFID system is composed of an RFID tag having an IC chip and a reader or reader / writer that performs wireless communication between the RFID tag. The RFID tag is used by being attached to various things, but there may be a change in the communication distance due to the influence of the object to be pasted. In particular, when the object to be attached is a metal surface, the communication distance is significantly reduced.
ここで、金属面に貼付しても通信距離を低下させないアンテナとして従来からパッチアンテナがある。このパッチアンテナをRFIDタグに使用すれば金属面に貼付しても通信距離の低下を防止することができる。しかしながら、パッチアンテナにおいては、アンテナ素子―接地導体間の給電を行うための給電線が必要であるし、また、RFIDタグの形状とするには形状が複雑化し、その結果、製造コストが上がるという問題があった。 Here, there is a patch antenna as an antenna that does not reduce the communication distance even if it is attached to a metal surface. If this patch antenna is used for an RFID tag, it is possible to prevent a reduction in communication distance even if it is attached to a metal surface. However, the patch antenna requires a feed line for feeding power between the antenna element and the ground conductor, and the shape of the RFID tag is complicated, resulting in an increase in manufacturing cost. There was a problem.
給電線を不要とするとともに、金属面に貼付したとしても通信距離の低下を防げるアンテナを採用したRFIDタグとして特許文献1に開示されたRFIDタグがある。このRFIDタグ「8」は、誘電体基板「1」と、誘電体基板「1」の一主面に設けられた接地導体部「2」と、誘電体基板「1」の他の主面に設けられ、スロット「4」を形成したパッチ導体部「3」と、スロット「4」の対向部分から内部にそれぞれ延びた電気接続部「5」と、スロット「4」の内部に配置され、電気接続部「5」に接続されたICチップ「6」とを備えている(以上カギカッコ内の符号は特許文献1に使用されている符号である。)。
There is an RFID tag disclosed in
前記特許文献1開示のRFIDタグと、RFIDタグに従来のパッチアンテナを適用した場合と、を比較すると、給電線は不要であるし、形状も簡素化されているので、確かに製造コストは低く抑えられるであろう。しかしながら、近い将来到来するユビキタス社会においては、世の中に存在する全ての物品にRFIDタグが付されることとなるので、小さな物品にRFIDタグが貼付されることを想定した場合には、更なる小型化が必要であると考え、本発明者は鋭意研究を重ねた。その結果、本発明を完成するに至った。
When comparing the RFID tag disclosed in
本発明は、金属物体に付して無線通信を行っても通信距離の低下を起こさず、その上、従来のRFIDタグよりも小型化が図れるRFIDタグ、RFIDシステム及びRFIDタグ製造方法を提供することにある。 The present invention provides an RFID tag, an RFID system, and an RFID tag manufacturing method that do not cause a reduction in communication distance even when wireless communication is performed on a metal object, and that can be made smaller than conventional RFID tags. There is.
本発明は、誘電体基板と、該誘電体基板の一方の面に設けられた接地導体と、前記誘電体基板の他方の面に設けられたパッチ導体と、を有する平面アンテナを備えたRFIDタグであって、前記パッチ導体に形成され、該パッチ導体の縁辺部で一端が開口したノッチと、前記ノッチの縁部あるいは該縁部に設けられた接続部に接続されるICチップと、を具備し、前記ノッチの位置、長さ、形状および給電位置の少なくとも1つを変えることにより前記平面アンテナと前記ICチップとの間のインピーダンスマッチングを図ることを特徴とする。 The present invention relates to an RFID tag comprising a planar antenna having a dielectric substrate, a ground conductor provided on one surface of the dielectric substrate, and a patch conductor provided on the other surface of the dielectric substrate. A notch having one end opened at an edge of the patch conductor and an IC chip connected to an edge of the notch or a connection provided at the edge. and, position of the notch, length, characterized by achieving the impedance matching between the planar antenna by changing at least one of the shape and the feeding position and the IC chip.
前記ICチップは、前記誘電体基板に埋設されるようにしてもよい。 The IC chip may be embedded in the dielectric substrate.
前記パッチ導体とは異なる位置に少なくとも2つのノッチを形成することによりメアンダ状に形成されるようにしてもよい。 A meander shape may be formed by forming at least two notches at positions different from the patch conductor.
前記ノッチは、第1ノッチ部と、該第1ノッチ部と異なる形状の第2ノッチ部が延接されてなるようにしてもよい。このようなノッチとしては、例えば、第1ノッチ部を細長状に形成し、該第1ノッチ部に円形状、楕円形状の第2ノッチ部を延接させる、または、長方形状あるいは正方形状の第2ノッチ部を細長状の第1ノッチ部に直交させるよう延接させたものが適用可能である。 The notch may be formed by extending a first notch portion and a second notch portion having a shape different from that of the first notch portion. As such a notch, for example, a first notch portion is formed in an elongated shape, and a circular or elliptical second notch portion is extended to the first notch portion, or a rectangular or square first notch portion is formed. A structure in which the two notches are extended so as to be orthogonal to the elongated first notch is applicable.
前記ノッチは、前記パッチ導体のいずれか一方の縁辺部に寄せて設けられているようにしてもよい。このようなノッチは例えば次のようにしてパッチ導体に設けられる。パッチ導体を正方形あるいは長方形などの方形状に形成し、ノッチの形状は細長状に形成する。この場合、パッチ導体の縁辺は方形状となり、4つの辺のうちの1つの辺が縁辺部となる。ノッチは、例えば、このパッチ導体の中央部(対角線の交点)よりも該1つの辺のほうに寄せて該1つの辺に平行に設けられる。 The notch may be provided close to one of the edge portions of the patch conductor. Such a notch is provided in the patch conductor as follows, for example. The patch conductor is formed in a square shape such as a square or a rectangle, and the shape of the notch is formed in an elongated shape. In this case, the edge of the patch conductor has a rectangular shape, and one of the four sides becomes the edge. The notch is provided, for example, closer to the one side than the central portion (intersection of diagonal lines) of the patch conductor and parallel to the one side.
前記パッチ導体と前記接地導体とを短絡するためのスルーホールが設けられているようにしてもよい。例えば、上記のようにノッチが方形状のパッチ導体の1つの辺に寄せて設けられている場合であれば、このスルーホールを該1つの辺に対向する辺側に設ければよい。該スルーホールの数は、1つでも複数でもよい。 A through hole for short-circuiting the patch conductor and the ground conductor may be provided. For example, if the notch is provided close to one side of the rectangular patch conductor as described above, the through hole may be provided on the side opposite to the one side. The number of through holes may be one or more.
前記パッチ導体と前記接地導体とは一枚の導体板を角型に折り曲げることにより形成されているようにしてもよい。この形態は、上記スルーホールではなく導体板を折り曲げて形成することにより、パッチ導体と接地導体とを短絡する形態である。例えば、上記のようにノッチが方形状のパッチ導体の1つの辺に寄せて設けられている場合であれば、該1つの辺に対向する辺側を角型に折り曲げるようにすればよい。 The patch conductor and the ground conductor may be formed by bending a single conductor plate into a square shape. In this embodiment, the patch conductor and the ground conductor are short-circuited by bending the conductor plate instead of the through hole. For example, when the notch is provided close to one side of the rectangular patch conductor as described above, the side facing the one side may be bent into a square shape.
本発明に係るRFIDシステムは、前記いずれか1つのRFIDタグと、該RFIDタグと無線通信するリーダあるいはリーダライタと、からなることを特徴とする。 An RFID system according to the present invention includes any one of the RFID tags and a reader or a reader / writer that wirelessly communicates with the RFID tag.
本発明は、誘電体基板、該誘電体基板の一方の面に設けられた接地導体、前記誘電体基板の他方の面に設けられたパッチ導体、を有する平面アンテナと、該平面アンテナに接続されたICチップと、を備えたRFIDタグを製造するRFIDタグ製造方法であって、前記パッチ導体の縁辺部で一端が開口したノッチを前記パッチ導体に形成するノッチ形成工程と、前記ノッチ形成工程により形成されたノッチの縁部あるいは該縁部に設けられた接続部に前記ICチップを実装するICチップ実装工程と、有し、前記ノッチの位置、長さ、形状および給電位置の少なくとも1つを変えることにより前記平面アンテナと前記ICチップとの間のインピーダンスマッチングを図ることを特徴とする。 The present invention relates to a planar antenna having a dielectric substrate, a ground conductor provided on one surface of the dielectric substrate, and a patch conductor provided on the other surface of the dielectric substrate, and connected to the planar antenna. An RFID tag manufacturing method for manufacturing an RFID tag including an IC chip, wherein a notch having one end opened at an edge of the patch conductor is formed in the patch conductor, and the notch forming step an IC chip mounting step of mounting the IC chip to a connection section provided on the edges or the said edges of the formed notch has, position, length of the notch, at least one of the shape and the feed point By changing the impedance, impedance matching between the planar antenna and the IC chip is achieved.
前記ICチップは、前記誘電体基板に埋設されるように実装するようにしてもよい。 The IC chip may be mounted so as to be embedded in the dielectric substrate.
前記パッチ導体とは異なる位置に少なくとも2つのノッチを形成することによりメアンダ状に形成されるようにしてもよい。
A meander shape may be formed by forming at least two notches at positions different from the patch conductor.
前記ノッチは、第1ノッチ部と、該第1ノッチ部と異なる形状の第2ノッチ部が延接されるよう形成するようにしてもよい。具体的なノッチの形状の例は、上記RFIDタグの場合と同様である。 The notch may be formed such that a first notch portion and a second notch portion having a shape different from the first notch portion extend. A specific example of the shape of the notch is the same as that of the RFID tag.
前記ノッチは、前記パッチ導体のいずれか一方の縁辺部に寄せて形成するようにしてもよい。具体的なノッチの形態例は、上記RFIDタグの場合と同様である。 The notch may be formed close to one of the edge portions of the patch conductor. A specific form of notch is the same as that of the RFID tag.
前記パッチ導体と前記接地導体とを短絡するためのスルーホールを形成するようにしてもよい。具体的な形態例は、上記RFIDタグの場合と同様である。 A through hole for short-circuiting the patch conductor and the ground conductor may be formed. A specific form example is the same as that of the RFID tag.
一枚の導体板を角型に折り曲げることにより、前記パッチ導体と前記接地導体とを形成するようにしてもよい。具体的な形態例は、上記RFIDタグの場合と同様である。 The patch conductor and the ground conductor may be formed by bending a single conductor plate into a square shape. A specific form example is the same as that of the RFID tag.
前記ノッチは、細長状で、かつ、前記インピーダンスマッチングが図れるようにその長さが調整されて形成されるようにしてもよい。 The notch may be formed in an elongated shape and adjusted in length so that the impedance matching can be achieved.
前記ICチップは、前記インピーダンスマッチングが図れる位置に調整して実装されるようにしてもよい。 The IC chip may be mounted at a position where the impedance matching can be achieved.
以上の構成から明らかなように、本発明によれば、パッチ導体にノッチを形成することによりICチップと平面アンテナとの間のインピーダンスマッチングを図り、パッチ導体―接地導体間で給電することなく、パッチアンテナとして機能させるように構成した。これにより、金属物体に付して無線通信を行っても通信距離の低下を起こさず、その上、従来のRFIDタグよりも小型化が図れるといった効果を奏する。 As is clear from the above configuration, according to the present invention, impedance matching between the IC chip and the planar antenna is achieved by forming a notch in the patch conductor, and power is fed between the patch conductor and the ground conductor, It was configured to function as a patch antenna. As a result, even if wireless communication is performed by attaching to a metal object, the communication distance does not decrease, and in addition, there is an effect that the size can be reduced as compared with the conventional RFID tag.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のRFIDシステムを示す模式図、図2は、本発明の第1実施形態に係るRFIDタグを説明するための図であり、(a)は平面図、(b)はICチップを実装する前の状態を示す平面図、図3(a)は図2(a)のA−A線断面図、同図(b)は他のICチップの実装形態を適用した場合の図2(a)のA−A線断面図、(c)は発生する電界及び電流の状態を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an RFID system of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining an RFID tag according to a first embodiment of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is an IC. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A, and FIG. 3B is a diagram in the case where another IC chip mounting form is applied. 2A is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 2C is a schematic diagram illustrating a state of an electric field and a current generated.
まず、図1を参照して本発明のRFIDシステム100の概略について説明する。本発明のRFIDシステム100は、鉄鋼製品、金型や製造機器などの金属物体20に貼付されたRFIDタグ1と、RFIDタグ1と非接触で情報の読み書きを行うリーダライタ30とからなる。RFIDシステム100は、例えば、ステンレスなど人間が目視で識別困難な鉄鋼製品にRFIDタグ1を取り付けて入出荷や棚卸作業において、携帯可能なリーダライタ30を用いて対象製品のピッキングや検品を行なったり、金型や製造機器にRFIDタグ1を取り付けて、棚卸や使用する際の現品確認を行なう際などに利用される。
First, the outline of the
なお、本発明のRFIDシステム100においては、リーダライタ30は携帯可能なものでも固定式のものでも適用可能である。また、RFIDタグ1は、金属物体20に粘着剤などにより貼付されてもよいし、また、RFIDタグ1に(図示しない)取り付け穴を設けネジ止めや結束バンドなどにより金属物体20に取り付けるようにしてもよい。
In the
次に、本発明の第1実施形態に係るRFIDタグの構成について図2及び3を参照して説明する。 Next, the configuration of the RFID tag according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2及び3に示すように、RFIDタグ1は、誘電体基板2と、誘電体基板2の一方の面に設けられた接地導体3と、誘電体基板2の他方の面に設けられたパッチ導体4と、を有する平面アンテナを備えている。本実施形態においては、RFIDタグ1は、全体を長方形状に形成した薄板状のタグである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
誘電体基板2は、ポリエチレン、ポリエチレンテフタレート(PET)、ポリプロピレン、ポリイミド等の可撓性フィルムによって構成されている。接地導体3は銅、アルミ、ステンレス等からなる導電性材料からなり、パッチ導体4は、例えば、銅、アルミ、ステンレス等の金属打ち抜き加工、若しくはエッチング加工により形成される。
The
本実施形態においては、パッチ導体4は、長辺41、短辺42の長方形で形成されており、その中央部には、下方(長辺41の一方)から上方(長辺41の他方)に向けて細長状のノッチ5が短辺42に平行に形成されている。ノッチ5の縁部の所定の箇所には、一対の対向する接続部6、6が設けられており、接続部6、6に並設して方形状のパッド部9、9がノッチ5内で、かつパッチ導体4に接続されることなく設けられている。
In the present embodiment, the
パッチ導体4には、4つのバンプ8、8、8、8を有するICチップ7が実装される。具体的には、接続部6、6及びパッド部9、9に、ICチップ7のバンプ8、8、8、8が載置されるよう超音波などを用いて該ICチップ7はパッチ導体4に実装される。
An
また、ICチップ7の実装方式としては、図3(b)に示すような方式も適用可能である。例えば、この方式は、予め誘電体基板2の表面にICチップ7が挿入可能な程度の穴を設けておき、ICチップ7をパッチ導体4の裏面側に実装して、該ICチップ7を誘電体基板2内に埋設する方式である。このようにすれば、ICチップ7がRFIDタグ1表面に突出することなく、衝撃などにより生じるICチップ7の破損を防止することができる。
Moreover, as a mounting method of the
本発明のRFIDタグ1においては、パッチ導体4にノッチ5を設けることによりICチップ7との間のインピーダンスマッチングを図っている。
In the
例えば、RFIDタグ1に向けて950MHzのマイクロ波を照射すると、前記平面アンテナには高周波電流が流れる。このとき、ICチップ7の入力インピーダンス(60Ω)と平面アンテナのインピーダンスとが整合していると、平面アンテナに流れる高周波電流を、最も効率よくICチップ7に供給することができる。一方、ICチップ7の入力インピーダンスと平面アンテナのインピーダンスとの整合が不完全であると、両者の接続点(接続部6、6)において高周波電流が反射し、ICチップ7が動作するためのエネルギを十分に供給することができなくなり、ICチップ7に入力される信号の強度が弱くなる。その結果、交信距離の低下が生ずる。
For example, when a 950 MHz microwave is irradiated toward the
そこで、本発明のRFIDタグ1においては、パッチ導体4に設けたノッチ5によりインピーダンスマッチングを図るように構成している。
Therefore, the
本発明のRFIDタグ1は、上記のように構成したことから、従来のパッチアンテナをRFIDタグに単に適用した場合に比して構造が簡単であり、しかも給電線も不要にでき、上記のようにインピーダンスマッチングも図れる。この原理について説明したものが図3(c)であり、ここには、接地導体3とパッチ導体4間に発生した電界E、ICによる電流の励起及び接地導体に誘起される電流の流れが図示してある。なお、図3(c)以降の図においては、ICチップ7を省略し、該ICチップ7が実装されている位置を給電位置として図示している。
Since the
RFIDタグ1に対してリーダライタ30より送信波が放射され該送信波をRFIDタグ1が受け取ると、図3(c)に示すように、接地導体3とパッチ導体4との間に電界Eが形成され、ノッチ5の対向部分の間(給電位置)に電界が走り、その結果、電位差が生じ、図示するように電界Eと電流が生ずる。よって、従来のパッチアンテナのように、給電線による給電は必要ない。これにより、誘電体基板2の厚み方向の電界が0の位置をICチップ7の給電点(接続部6、6)とすることができ、給電損失を大幅に低減できる上に、パッチ導体4の放射パターンの対称性に与える悪影響が少なく、通信可能距離が向上したRFIDタグが得られる。
When a transmission wave is radiated from the reader /
次いで、上記のように構成された本発明のRFIDタグ1と、上記した特許文献1に記載のRFIDタグ(以下「スロット採用型RFIDタグ」と言う)との差異について図4及び5を参照して説明する。結論から言えば、本発明のRFIDタグ1の方が、スロット採用型RFIDタグよりも小型化が図れる。本発明者は、この点を実証すべく以下のような実験を行った。
Next, the difference between the
まず、本発明者は、本実験にあたり、本発明のRFIDタグ1とスロット50の配置以外は同寸法のスロット採用型RFIDタグ10を用意した。ノッチ5の長さとスロット50の長さも共にLと同じ長さとした。
First, the present inventor prepared a slot adopt
ここで、通常、RFIDタグに用いるICチップには容量成分があることから、一般的な通信機器のアンテナとはインピーダンスマッチングの手法に違いがある。言い換えると、RFIDタグの設計におけるインピーダンスマッチングは、実部だけでなく虚部のマッチングが必要である。ICチップのメーカや型式により違いがあるが、ICチップは1pF程度並列に容量成分があるため、おおよそ、X=−150Ω前後の虚部を有する。ICチップとのインピーダンスマッチングを行う際には上記を容量とマッチングさせるために、アンテナのインピーダンス(虚部)をX=150Ω前後にする必要がある。 Here, since an IC chip used for an RFID tag usually has a capacitive component, there is a difference in impedance matching method from an antenna of a general communication device. In other words, impedance matching in RFID tag design requires matching not only the real part but also the imaginary part. Although there are differences depending on the manufacturer and model of the IC chip, since the IC chip has a capacitance component in parallel of about 1 pF, it has an imaginary part of approximately X = −150Ω. When impedance matching with an IC chip is performed, the impedance (imaginary part) of the antenna needs to be around X = 150Ω in order to match the above with the capacitance.
このような視点のもと、インピーダンスマッチングが図られ平面アンテナのインピーダンスを150(Ω)付近に調整したものが図4(a)に示す本発明のRFIDタグ1である。そして、この調整されたRFIDタグ1と同一寸法に合わせて作成されたものが図4(b)に示すスロット採用型RFIDタグ10である。
From this point of view, the
この両者のRFIDタグ1、10において、周波数を変えてアンテナのインピーダンスをシミュレーションした結果が、図5(a)に示すグラフである。このグラフにおいて、実線で示しているのが本発明のRFIDタグ1であり、点線で示しているのがスロット採用型RFIDタグ10である。この結果から、スロット採用型RFIDタグ10では、インピーダンスが低くインピーダンスマッチングが取れないことが分かる。
The result of simulating the impedance of the antenna by changing the frequency in the RFID tags 1 and 10 is a graph shown in FIG. In this graph, the
そして、スロット採用型RFIDタグにおいて、アンテナのインピーダンスを150(Ω)とするためには、スロットの長さを長くする必要がある。そこで、該インピーダンスを150(Ω)とするためには、どれくらいスロットを長くすればよいか本発明者は実験を行った。その際のグラフが図5(b)に示すグラフであり、該グラフに示すように、この場合、本発明のRFIDタグ1におけるインピーダンスと、スロット採用型RFIDタグにおけるインピーダンスは略同一となっている。
In order to make the antenna impedance 150 (Ω) in the slot type RFID tag, it is necessary to increase the slot length. Therefore, the present inventor conducted an experiment on how long the slot should be made in order to set the impedance to 150 (Ω). The graph at that time is the graph shown in FIG. 5B, and as shown in the graph, in this case, the impedance of the
しかしながら、このようにスロットの長さを調整してアンテナのインピーダンスを150(Ω)付近とした場合には、スロット採用型RFIDタグは、図4(b)に示すものではなく、その倍の大きさを有する図4(c)に示すスロット採用型RFIDタグ10Aである。すなわち、この場合のスロット採用型RFIDタグは、長さ2Lのスロット500を形成したパッチ導体400と、誘電体基板200とを備えた図4(c)に示すスロット採用型RFIDタグ10Aであり、その幅(図中縦方向)が、本発明のRFIDタグ1の倍になっている。
However, when the slot length is adjusted in this way so that the impedance of the antenna is around 150 (Ω), the slot-type RFID tag is not as shown in FIG. This is a slot adopt
以上説明したように、平面アンテナとICチップとの間のインピーダンスマッチングを図るのに、スロットを採用するよりも本発明のようにノッチを採用した方がRFIDタグの小型化が図れることとなる。 As described above, in order to achieve impedance matching between the planar antenna and the IC chip, the RFID tag can be miniaturized by using the notch as in the present invention rather than adopting the slot.
次に、本発明に係るRFIDタグの他の実施形態について図6〜図12を参照して説明する。 Next, another embodiment of the RFID tag according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は、本発明の第2実施形態に係るRFIDタグを示す平面図、図7は、本発明の第3実施形態に係るRFIDタグを示す平面図、図8は、本発明の第4実施形態に係るRFIDタグを示す平面図、図9は、本発明の第5実施形態に係るRFIDタグを示す平面図、図10は、本発明の第6実施形態に係るRFIDタグを説明するための図であり、(a)は平面図、(b)は図(a)のB−B線断面図、(c)は他の短絡形態を適用した場合の図(a)のB−B線断面図、図11は、本発明の第7実施形態に係るRFIDタグを示す平面図、図12は、本発明の第8実施形態に係るRFIDタグを示す平面図である。 6 is a plan view showing an RFID tag according to the second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a plan view showing the RFID tag according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing an RFID tag according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram for explaining the RFID tag according to the sixth embodiment of the present invention. It is a figure, (a) is a top view, (b) is a BB line sectional view of Drawing (a), (c) is a BB line section of figure (a) at the time of applying other short circuit form. FIG. 11 is a plan view showing an RFID tag according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view showing the RFID tag according to the eighth embodiment of the present invention.
なお、図6〜9、11、12に示すRFIDタグは、上記第1実施形態に係るRFIDタグ1におけるノッチの形態(形状、位置あるいは大きさなど)の変形例であり、その他の構成は上記RFIDタグ1と同様であることから、同様の部材については、上記第1実施形態で使用した符号にそれぞれ大文字のアルファベットを付して区別して図示はするが、その詳細な説明は省略する。
Note that the RFID tags shown in FIGS. 6 to 9, 11, and 12 are modified examples of the form (shape, position, size, etc.) of the notches in the
<第2〜第4実施形態>
図6〜図8には、本発明に係るRFIDタグの第2〜第4実施形態であるRFIDタグ1A、1B、1Cが示されている。これらに示すものはいずれも、上記第1実施形態に係るRFIDタグ1におけるインピーダンスマッチングの手法の例であり、具体的に説明すると次の通りである。すなわち、図6に示すRFIDタグ1Aは、RFIDタグ1においてインピーダンスマッチングをノッチ5Aの長さを調整することにより図っている。図7に示すRFIDタグ1Bは、RFIDタグ1においてインピーダンスマッチングを給電位置を調整することにより図っている。図8に示すRFIDタグ1Cは、RFIDタグ1においてノッチ5の位置を短辺42(縁辺部:図2参照)のいずれか一方側にずらして形成することによりインピーダンスマッチングを図っている(図8においてはこのずらした位置におけるノッチをノッチ5Cと記載している)。
<Second to Fourth Embodiments>
FIGS. 6 to 8 show RFID tags 1A, 1B and 1C which are second to fourth embodiments of the RFID tag according to the present invention. All of these are examples of impedance matching techniques in the
次いで、図9〜図12を参照して、本発明に係るRFIDタグの第5〜第8実施形態であるRFIDタグ1D、1E、1F、1Gについて説明する。
Next,
<第5実施形態>
図9には、第5実施形態に係るRFIDタグ1Dが示されており、パッチ導体4Dに図のように複数のノッチ5D−1、5D−2、5D−3を交互に形成することにより、パッチ導体4D全体をメアンダ状に形成したものである。これによりRFIDタグ全体の更なる小型化が図れる。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9 shows an
<第6実施形態>
図10には、第6実施形態に係るRFIDタグ1Eが示されており、その構成の概略は、上記RFIDタグ1のノッチ5を短辺42のいずれか一方側にずらして形成するとともに、パッチ導体4の中央部において、パッチ導体と接地導体とを短絡することによりRFIDタグ全体の小型化を図ったものである。具体的には、上記RFIDタグ1におけるパッチ導体4の半分(短辺42は同一長のまま長辺41を調整)よりやや大き目の長方形状のパッチ導体4Eを使用する。該パッチ導体4Eには、その短辺の一方の辺(第1の辺)42E−2側にノッチ5Eを短辺42E−2に平行になるように形成し、該短辺42E−2に対向する他方の辺(第2の辺)42E−1側に、該短辺42E−1に平行に縦列に配設された複数のスルーホールH、H、・・・・を設ける。該スルーホールH、H、・・・・によりパッチ導体4Eと接地導体3Eとを短絡する。このように構成することにより、RFIDタグ全体の小型化が図れ、ここに示す第6実施形態に係るRFIDタグ1Eは、RFIDタグ1の約半分の大きさとなっている。
<Sixth Embodiment>
FIG. 10 shows an
なお、上記短絡の手法の他、図10(c)に示すように折り曲げによる短絡でもよい。具体的には、パッチ導体と接地導体とを一枚の導体板で形成し、ノッチ5Eが形成されていない側を図10(c)に示すように誘電体基板2Eを内包するように角型に折り曲げることにより、図中下層側に接地導体3E、上層側にパッチ導体4Eを形成する。この場合、図10(a)の短辺42E−1に相当する部分が折り曲げ部42E−1′となる。
In addition to the short-circuit method described above, a short circuit by bending may be used as shown in FIG. Specifically, the patch conductor and the ground conductor are formed of a single conductor plate, and the side where the
<第7〜第8実施形態>
図11及び図12には、第7実施形態及び第8実施形態に係るRFIDタグ1F、1Gがそれぞれ示されており、本発明のRFIDタグに使用可能なノッチの形状の一例が示されている。具体的には、ノッチの形状が、細長状の第1ノッチ部51Fと、該第1ノッチ部51Fに延接された横長楕円状第2ノッチ部52Fとから形成されている例(図11参照)と、第1ノッチ部51は上記と同様に細長状で形成し、該第1ノッチ部51に延接する第2ノッチ部を、第1ノッチ部51Gに延接された直交する横長長方形状の第2ノッチ部52Gとから形成されている例(図12)をここでは示している。なお、ノッチの形状はこれらに限定されるわけではなく種々の形態のノッチが適用可能である。
<Seventh to eighth embodiments>
11 and 12 show the RFID tags 1F and 1G according to the seventh and eighth embodiments, respectively, and an example of the shape of a notch usable for the RFID tag of the present invention is shown. . Specifically, an example in which the shape of the notch is formed by an elongated
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G RFIDタグ
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G 誘電体基板
3 3E 接地導体部
4、4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G パッチ導体部
5、5A、5B、5C、5D、5E ノッチ
51F、51G 第1ノッチ部
52F、52G 第2ノッチ部
6 電気接続部
7 ICチップ
8 バンプ
9 パッド部
20 金属物品
30 リーダライタ
100 RFIDシステム
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F,
Claims (17)
前記パッチ導体に形成され、該パッチ導体の縁辺部で一端が開口したノッチと、
前記ノッチの縁部あるいは該縁部に設けられた接続部に接続されるICチップと、
を具備し、
前記ノッチの位置、長さ、形状および給電位置の少なくとも1つを変えることにより前記平面アンテナと前記ICチップとの間のインピーダンスマッチングを図ることを特徴とするRFIDタグ。 An RFID tag comprising a planar antenna having a dielectric substrate, a ground conductor provided on one surface of the dielectric substrate, and a patch conductor provided on the other surface of the dielectric substrate,
A notch formed in the patch conductor, with one end opened at an edge of the patch conductor;
An IC chip connected to an edge of the notch or a connection provided on the edge;
Comprising
Position of the notch, the length, shape and RFID tag, characterized in that to achieve impedance matching between the IC chip and the planar antenna by changing at least one of the feeding positions.
前記パッチ導体の縁辺部で一端が開口したノッチを前記パッチ導体に形成するノッチ形成工程と、
前記ノッチ形成工程により形成されたノッチの縁部あるいは該縁部に設けられた接続部に前記ICチップを実装するICチップ実装工程と、
有し、
前記ノッチの位置、長さ、形状および給電位置の少なくとも1つを変えることにより前記平面アンテナと前記ICチップとの間のインピーダンスマッチングを図ることを特徴とするRFIDタグ製造方法。 A planar antenna having a dielectric substrate, a ground conductor provided on one surface of the dielectric substrate, a patch conductor provided on the other surface of the dielectric substrate, and an IC chip connected to the planar antenna; An RFID tag manufacturing method for manufacturing an RFID tag comprising:
A notch forming step for forming in the patch conductor a notch whose one end is open at the edge of the patch conductor;
An IC chip mounting step of mounting the IC chip on an edge of the notch formed by the notch formation step or a connecting portion provided on the edge;
Have
Position of the notch, the length, shape and the feed position RFID tag manufacturing method characterized by achieving impedance matching between the IC chip and the planar antenna by changing at least one of.
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