CN101366148A - Rfid标签、rfid标签的制造方法以及rfid标签的设置方法 - Google Patents

Rfid标签、rfid标签的制造方法以及rfid标签的设置方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101366148A
CN101366148A CN200780002030.4A CN200780002030A CN101366148A CN 101366148 A CN101366148 A CN 101366148A CN 200780002030 A CN200780002030 A CN 200780002030A CN 101366148 A CN101366148 A CN 101366148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slit
base plate
dielectric base
rfid label
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200780002030.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101366148B (zh
Inventor
桶川弘胜
宫前贵宣
大塚昌孝
西冈泰弘
深泽彻
村上治
中谷崇史
川浪正史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006176629A external-priority patent/JP4487977B2/ja
Priority claimed from JP2006334562A external-priority patent/JP4320674B2/ja
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority claimed from PCT/JP2007/053729 external-priority patent/WO2007102360A1/ja
Publication of CN101366148A publication Critical patent/CN101366148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101366148B publication Critical patent/CN101366148B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明的RFID标签的特征在于,具备:电介质基板;在该电介质基板的一主面上设置的接地导体部;在所述电介质基板的另一主面上设置的,形成狭缝的补片导体部;从所述狭缝的相对的部分向内部分别延伸的电连接部;以及配置于所述狭缝的内部,连接于所述电连接部的IC芯片。

Description

RFID标签、RFID标签的制造方法以及RFID标签的设置方法
技术领域
本发明涉及从Radio Frequency Identification(射频鉴定,以下称为RFID)读写器发送的指令信号被RFID标签接收,根据该指令信号的信息更新、写入存储在RFID标签内存储器中的信息,或RFID标签将该RFID标签信息作为读取信号发送至RFID读写器,使用于生物体、物品的出入库管理或物流管理等的UHF频带以及微波频带的RFID系统的RFID标签及其制造方法以及其设置方法。
背景技术
RFID系统是在具备IC芯片的RFID标签与RFID读写器之间进行无线通信的系统。RFID标签分为搭载电池,以其电力进行驱动的主动式标签;以及从读写器接收电力,以其为电源进行驱动的被动式标签。主动式与被动式相比,由于搭载了电池,在通信距离、通信稳定度等方面有优势;反之,则有结构复杂、尺寸大、高成本等劣势。然而,近年来由于半导体技术的提高,随着被动式标签用的IC芯片小型化、高性能化的进一步发展,可以期待被动式标签能够在广泛范围得到使用。在被动式标签中,频带为长波波段、短波波段的RFID标签使用的电磁感应方式下,读写器的发射天线线圈与RFID标签的天线线圈之间的电磁感应作用在RFID标签上感应产生电压,该电压能够启动IC芯片实现通信。因而,RFID标签仅在RFID读写器产生的感应电磁场内工作,通信距离仅为几十cm左右。
另外,在UHF频带以及微波频带等高频带的RFID标签中,使用电波通信方式,通过电波将电力提供给RFID标签的IC芯片,因此通信距离大幅度提高到1~8m左右。因此,通信距离短的长波波段、短波波段的RFID系统下难以实现的多片RFID标签一起读取或移动着的RFID标签的读取成为可能,可以认为其利用范围大幅扩展。作为UHF频带和微波波段等高频率的被动式标签,例如在专利文献1或专利文献2等中有所公开。
在以往的RFID标签技术中,如专利文献1的图12(66是双极天线,67是IC芯片)所示,通过在双极天线66上安装IC芯片67作为RFID系统的标签工作;以及如专利文献2的图2(13是1/2波长微带线路谐振器、14是电介质基板、15是接地导体板)所示,通过在1/2波长微带线路谐振器13与接地导体板15之间连接IC芯片,接地导体板15一侧即使有金属物体(导体)也不会影响天线的发射特性,能够在金属物体(导体)上设置或粘贴。
另外,专利文献3的图1中,公开了具备在基体1的表面形成的端子部3,在基体1的一部分形成的IC芯片配置区域9内配置的、与端子部3连接的IC芯片6的RFID标签。
而且公开了不必将IC芯片6埋入基体1的内部,由于能够安装在天线上表面,因此只要对基体1的表面进行简单的加工就能够制造结构简单的RFID标签,能够减小材料利用率和降低制造成本。
进一步地,专利文献4的图19公开了具备电介质构件10、IC芯片用凹部10b、薄膜基材20、天线图案30、IC芯片40的RFID标签5,即在电介质构件10上设置能够埋设IC芯片40的IC芯片用凹部10b,该IC芯片用凹部10b埋设IC芯片40,通过将薄膜基材20卷绕在电介质构件10上,以将形成于薄膜基材20的内表面侧的天线图案30与IC芯片40电连接,借助于天线图案30构成的环形天线,即使是在电波吸收体的附近也能够抑制通信距离下降。
另外,专利文献5的图4中记载了在天线面30为了使电介质20的一部分露出,形成开口31的情况。
公开了开口具有相对地平行延伸的一对第1狭缝31a、该对狭缝31a、连通该对狭缝31a的第2狭缝31b,使所述第2狭缝31b位于所述一对第1狭缝31a的中间部的RFID标签。
还有,收发元件(IC芯片)连接于第1和第2供电点41、42。
专利文献1:日本专利特开2003—249820号公报(图12)
专利文献2:日本专利特开2000—332523号公报(图3)
专利文献3:日本专利特开2002—197434号公报(图1)
专利文献4:日本专利特开2006—53833号公报(图19)
专利文献5:日本专利特开2006—237674号公报(图4)
以往的RFID标签(专利文献1公开的RFID标签)由于有如上所述的结构,所以在粘贴在金属物体等导电性物体(导体)上或设置于其附近的时候,由于导电性物体的影响,存在双极天线1不工作,或通信距离大幅下降等问题。
专利文献2公开的RFID标签虽然可以设置在金属物体(导体)上,但是由于是1/2波长微带线路谐振器与接地导体板之间连接IC芯片的结构,有必要在电介质基板内部埋入IC芯片,结构复杂、制造困难,存在导致制造成本增大等问题。
另外,在专利文献3公开的RFID标签中,即使IC芯片的小型化有进展,IC芯片的厚度也比天线图案和端子部导体的厚度大;而且由于IC芯片被安装于基体表面,RFID标签的表面会突起。因此,如专利文献3的[0023]段所述,有必要覆盖保护IC芯片安装部整体或一部分,使RFID标签的表面平坦。也就是说,在基体上安装天线图案以及IC芯片的时候,有可能因冲击等原因造成IC芯片损坏,存在着不容易使用标签打印机直接在RFID标签表面(上表面)打印的问题。
另外,在基体上粘结安装天线图案和IC芯片的薄膜的时候,IC芯片造成薄膜上产生鼓起(突起),因此还是存在如上所述的问题。
还有,在专利文献4公开的RFID标签中,虽然几乎不存在IC芯片造成的薄膜(薄膜基体)上的突起,但是粘贴在金属物体等导电物体(导体)或设置于其附近的时候,存在由于导电性物体的影响,环形天线不工作或通信距离大幅下降的问题。
又,在专利文献5公开的RFID标签中,具有一对开口相对着平行延伸的一对第1狭缝31a、该对狭缝31a、连通该对狭缝31a的第2狭缝31b,该开口31通过天线面30中通过该开口31露出的电介质20划出的区域36、37形成对收发元件的耦合电路,供电方向对横方向,一对狭缝31a为横长形状,与第2狭缝31b的横方向的正偏振波的电场合在一起,也在一对狭缝31a产生纵方向的交叉偏振波成分的电场,正偏振波成分的增益下降。
另外,产生的交叉偏振波是向与本来的正偏振波的目标方向不同的方向辐射,与读写器通信时在不想通信的地方由于有标签进行通信的情况时有发生,标签的设置方法与运用方法产生困难。
而且,专利文献5的接线天线中供电点41、42位于天线面30的中央附近,但由于基本上是将狭缝配置于偏离天线面30的中央位置,因此正偏振波的图案也是非对称的,会给天线辐射图的对称性带来影响。从这种情况可知,专利文献1的接线天线取得与区域36、37与收发元件(IC芯片)匹配将作为中心问题考虑。
另一方面,在本申请的发明中,如果采用图33所示的RFID标签(接线天线)那样的结构,由于狭缝(狭缝)部发生的电场方向与接线天线的电场的方向一致,交叉偏振成分被抑制得相当低,而且基本上把狭缝配置于接线天线的中央,因此正偏振波的图案也左右对称,所以能够使天线的辐射图有良好的对称性。但是在这些RFID标签(接线天线)中,根据使用的频率和使用的IC芯片的规格决定取得匹配用的狭缝的长度,根据该狭缝的长度决定接线天线尺寸的最小值,因此存在当RFID标签的设置处所幅度狭窄的时候也许不能够设置的问题。
又,专利文献5公开的RFID标签即使是IC芯片小型化有进展,IC芯片的厚度与天线图案和端子部的导体厚度相比也比较厚,而且由于IC芯片被安装于基体的表面上,RFID标签的表面会突起。所以在对RFID标签有耐环境条件的要求的时候,有必要把IC芯片安装部的全部或一部分加以覆盖保护,使RFID标签的表面平坦。也就是说,在基体上安装天线图案和IC芯片的时候,有可能因冲击等原因造成IC芯片破损,存在着不容易使用标签打印机直接在RFID标签表面(上表面)打印的问题。而且为了设置在RFID标签表面打印标签的打印面,在基体上粘结安装天线图案和IC芯片的薄膜的时候,由于IC芯片造成薄膜上产生鼓起(突起),还是存在如上所述的问题。
本发明是为解决上述问题而作成的,其目的在于,得到在RFID标签的表面设置天线图案和IC芯片,没必要在电介质基板内部埋入IC芯片的,简单结构,同时不管导电性物体还是非导电性物体都能够设置的RFID标签、RFID标签的制造方法以及设置方法。
另外,本发明的目的在于,得到能够不缩短通信距离,不管导电性物体还是非导电性物体都能设置的RFID标签。
还有,本发明的目的在于,得到不会因冲击等原因造成IC芯片破损,而且能够使用标签打印机打印的RFID标签。
另外,本发明的目的在于,得到能够提高标签尺寸、形状自由度的,提高设置处所自由度的RFID标签。
发明的揭示
本发明的RFID标签,具备:电介质基板;在该电介质基板的一主面上设置的接地导体部;在所述电介质基板的另一主面上设置的,形成狭缝的补片导体部;从与所述狭缝相对的部分向内部分别延伸的电连接部;以及配置于所述狭缝的内部,连接于所述电连接部的IC芯片。
通过这样,配置于狭缝内部的IC芯片连接于从与狭缝相对的部分向内部分别延伸的电连接部,因此IC芯片被配置于电介质基板的厚度方向电场为0的位置上,与读写器之间进行无线通信时对补片导体部的辐射图的对称性造成的不良影响小,而且IC芯片也能够与供电点连接。因此能够大幅减小供电损失,能够实现可得到增加可通信距离的RFID标签的效果。而且由于形成电连接部,能够实现可得到即使是在狭缝的尺寸改变的幅度受到限制的情况下也能够配置的、IC芯片的尺寸不受到限制的RFID标签的效果。
本发明的RFID标签,狭缝形成于补片导体部的中央部,其形状为细长形状。
借助于此,能够实现可得到对补片导体部的辐射图的对称性造成的不良影响小的RFID标签的效果。
本发明的RFID标签,狭缝从配置IC芯片的位置向相反方向幅度变宽而形成。
这样使得狭缝形成锥形,因此有能够得到可通信频带为宽频带的RFID标签的效果。
本发明的RFID标签,在接地导体部上,在电介质基板的相反侧设有能够与金属粘结的粘结层。
通过这样,有能够得到设置对象不论是导体还是非导体都能设置,能与RFID读写器进行无线通信的RFID标签的效果。
本发明的RFID标签的制造方法,具备:在电介质基板的一主面以及另一主面上分别形成接地导体部以及补片导体部的导体部形成工序;在所述补片导体部的内部形成狭缝的狭缝形成工序;在形成所述狭缝的同时,形成从与所述狭缝相对的部分向其内部延伸的电连接部的电连接部形成工序;以及在所述狭缝的内部配置IC芯片,将该IC芯片连接于所述电连接部的连接工序。
这样,不必将IC芯片安装于电介质基板内,或将树脂充填于IC芯片周边,而且作为IC芯片的连接端子与电介质基板的连接部(接触部)的电连接部可以与补片导体部同时形成。由于导体图案形成于电介质基板的另一主面(表面),具有这样的效果:即通过与采用双极天线的RFID标签相同的印制电路板的加工工序,可得到可以实施的RFID标签的制造方法。
本发明的RFID标签的设置方法中,所述RFID标签具备:在电介质基板的一主面上设置的接地导体部;在所述电介质基板的另一主面上设置的,形成狭缝的补片导体部;从与所述狭缝相对的部分向内部分别延伸的电连接部;以及配置于所述狭缝的内部,连接于所述电连接部的IC芯片;在所述接地导体部与所述电介质基板相反的一侧,设置能够与金属粘结的粘结层,在所述金属上设置所述RFID标签。
这样能够得到下述效果,即得到无论设置对象是导体还是非导体都能设置的RFID标签的设置方法。
本发明的RFID标签,具备:在一主面具有孔部的电介质基板;在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;薄膜基材;设置于所述薄膜基材上,内部构成狭缝的导体图案;以及通过所述狭缝与所述导体图案电连接,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片。
这样,由于构成狭缝的导体图案作为接线天线的辐射部起作用,不仅是非导电性设置物,即使是设置在导电性设置物的情况下,天线的辐射特性也几乎不受到影响,通过狭缝将IC芯片电连接与导电图案电连接的结构,能够减小供电损失,因此也有不缩短可通信距离的效果。
而且由于将IC芯片插入电介质基板的孔部,不会因IC芯片而发生鼓起,因此在由于冲击等原因造成IC芯片破损或利用标签打印机打印的情况下,有减少由于IC芯片被滚轮或滚筒卡住引起IC芯片破损情况的效果。
本发明的RFID标签,具备:在一主面具有孔部的电介质基板;在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;薄膜基材;设置于所述薄膜基材上,与所述薄膜基材的端部只相隔规定的距离,设置于其内侧的导体图案;以及在所述导体图案的内部构成狭缝,通过所述狭缝与所述导体图案电连接,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片。
因此,构成狭缝的导体图案作为接线天线的辐射部起作用,因此不仅是非导电性设置物,即使是设置在导电性设置物的情况下,天线的辐射特性也几乎不受到影响,由于通过狭缝将IC芯片与导电图案电连接的结构,能够减小供电损失,因此也有不缩短可通信距离的效果。
而且由于将IC芯片插入电介质基板孔部,不会因IC芯片而发生鼓起,因此在由于冲击等原因造成IC芯片破损或利用标签打印机打印的情况下,有减少由于IC芯片被滚轮或滚筒卡住引起IC芯片破损情况的效果。
本发明的RFID标签,具备:在一主面具有孔部的电介质基板;在所述电介质基板的另一主面设置的接地导体图案;薄膜基材;设置于该薄膜基材上,与所述薄膜基材的端部只相隔规定的距离,设置于其内侧的导体图案;在所述导体图案的内部构成狭缝,从构成所述狭缝的所述导体图案的两侧分别向所述狭缝的内侧延伸的电连接部;以及与所述电连接部电连接,插入所述电介质基板的所述孔穴部的IC芯片。
因此,构成狭缝的导体图案作为接线天线的辐射部起作用,因此不仅设置于非导电性设置物,即使是设置于导电性设置物的情况下,天线的辐射特性也几乎不受到影响,由于形成了通过狭缝将IC芯片电连接于导电图案的结构,能够减小供电损失,因此也有不缩短可通信距离的效果。
而且由于将IC芯片插入电介质基板的孔部,不会因IC芯片而发生鼓起,因此在由于冲击等原因造成IC芯片破损或利用标签打印机打印的情况下,有减少由于IC芯片被滚轮或滚筒卡住引起IC芯片破损情况的效果。
本发明的RFID标签,具备:在一主面具有孔穴部的电介质基板;在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;薄膜基材;设置于所述薄膜基材上,在其内部构成狭缝的导体图案;通过所述狭缝与所述导体图案电连接,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片;以及将所述IC芯片插入所述电介质基板的所述孔穴部,将所述薄膜基材的所述导体图案与所述电介质基板的一主面固定的固定单元。
因此,构成狭缝的导体图案作为接线天线的辐射部起作用,因此不仅设置于非导电性设置物,即使是设置于导电性设置物的情况下,天线的辐射特性也几乎不受到影响,由于形成了通过狭缝将IC芯片电连接于导电图案的结构,能够减小供电损失,因此也有不缩短可通信距离的效果。
而且由于将IC芯片插入电介质基板的孔部,不会因IC芯片而发生鼓起,因此在由于冲击等原因造成IC芯片破损或利用标签打印机打印的情况下,有减少由于IC芯片被滚轮或滚筒卡住引起IC芯片破损情况的效果。
本发明的RFID标签,电介质基板由热可塑性树脂构成。
借助于此,有能够大幅度降低基板成本(制造成本)的效果。
本发明的RFID标签的制造方法,具备:在电介质基板的一主面上形成孔部的孔部形成工序;在所述电介质基板的另一主面上形成接地导体图案的接地图案形成工序;在薄膜基材上形成具有狭缝的导体图案的导体图案形成工序;通过所述狭缝将IC芯片与所述导体图案电连接的IC芯片连接工序;以及通过所述IC芯片连接工序之后,将所述IC芯片插入所述孔穴部,将所述薄膜基材固定于所述电介质基板的固定工序。
这样,由于RFID标签的结构比较简单,同时能够一次大量生产,而且制造时间也能够大幅减少,有提高成品率,减少制造成本的效果。
本发明的RFID标签的制造方法,具有:使在凹部和所述凹部的内部具有突起部的上侧模具与具有凹部的下侧模具相互重叠,在所述上侧模具与所述下侧模具之间形成空间部,向所述空间部注入作为电介质材料的树脂,对应于所述上侧模具的突起部,在电介质基板的一主面上形成孔部的电介质基板形成工序;在所述树脂注入前,在所述下侧模具的凹部配置导体箔,形成所述电介质基板,同时在所述电介质基板的另一主面上形成接地导体图案的接地导体图案形成工序;在薄膜基材上形成具有狭缝的导体图案的导体图案形成工序;通过所述狭缝将IC芯片与所述导体图案电连接的IC芯片连接工序;以及将所述IC芯片插入所述孔部,将所述薄膜基材固定于所述电介质基板的固定工序。
这样,由于RFID标签的结构比较简单,同时能够一次大量生产,而且制造时间也能够大幅减少,有提高成品率,减少制造成本的效果。
本发明的RFID标签,具备:电介质基板;在所述电介质基板的背面设置的接地导体层;在所述电介质基板的表面上设置的,具有狭缝的导体图案;以及通过所述狭缝收发电波的IC芯片;所述狭缝具有细长的形状,同时具有在所述细长状狭缝的端部连续、在与所述细长状狭缝正交的方向弯曲延长的弯曲状空隙。
因此,是不仅是非导电性、即使是导电性也能够设置的几乎不受背面物体影响的结构,因此有不缩短可通信距离的效果。而且由于设置地点宽度狭小,因此即使是迄今为止不能够设置的地点也可能设置,因此有能够进一步扩大设置地点自由度的效果。而且即使是IC芯片的尺寸和特性阻抗等规格发生变更,也能够通过改变狭缝的形状,达到避免改变电介质基板的尺寸和规格的效果。
本发明的RFID标签,具备:电介质基板;在所述电介质基板的背面设置的接地导体层;有细长形状的狭缝,同时有在所述细长状狭缝的端部连续、在与所述细长状狭缝正交的方向弯曲延长的弯曲状狭缝的狭缝设置于所述电介质基板表面上的导体图案;在所述细长状狭缝的内部从所述导体图案两侧延伸,相互隔离的电极部;以及电连接于所述电极部通过所述狭缝收发电波的IC芯片。
因此,是不仅是非导电性、即使是导电性也能够设置的几乎不受背面物体影响的结构,因此有不缩短可通信距离的效果。而且设置地点宽度狭小,因此即使是迄今为止不能够设置RFID标签的情况也可能设置,因此有能够进一步扩大设置地点自由度的效果。而且即使是IC芯片的尺寸和特性阻抗等规格发生变更,也能够通过改变狭缝的形状,达到避免改变电介质基板的尺寸和规格的效果。
本发明的RFID标签,具备:薄膜基材;有细长形状的狭缝,同时有在所述细长状狭缝的端部连续,在与所述细长状狭缝正交的方向弯曲延长的弯曲状狭缝的狭缝设置于薄膜基材上的导体图案;向所述细长状狭缝的内部从所述导体图案两侧延伸,相互隔离的电极部;电连接于所述电极部并通过所述狭缝收发电波的IC芯片;槽部形成于表面,在所述槽部嵌入所述IC芯片的电介质基板;将所述导体图案固定于所述电介质基板表面的固定单元;以及形成于所述电介质基板背面的接地导体层。
借助于此,能够进一步扩大设置地点的自由度,同时通过形成将IC芯片嵌入电介质基板的槽部的结构,使得IC芯片引起的鼓起不会发生,因此在由于冲击等原因造成IC芯片破损或利用标签打印机打印的情况下,有减少由于IC芯片被滚轮或滚筒卡住引起IC芯片破损情况的效果。
本发明的RFID标签,IC芯片配置于细长形状的狭缝的中央部。
因此,能够进一步扩大设置地点的自由度,同时将狭缝形成于导体图案的中央部,形成为细长形状,因此有使得作为辐射部的导体图案对辐射图的对称性的不良影响小的效果。
本发明的RFID标签,弯曲状狭缝在与细长状狭缝正交的一个或两个方向上延伸。
因此,能够进一步扩大设置地点的自由度,同时有提高狭缝形状的设计自由度的效果。
本发明的RFID标签,弯曲状狭缝相对于IC芯片对称配置。
因此,能够进一步扩大设置地点的自由度,同时有提高狭缝形状的设计自由度的效果。
本发明的RFID标签,在电介质基板的表面,去除周边部形成导体图案。
因此,能够进一步扩大设置地点的自由度,同时有能够与RFID读写器进行更稳定的长距离通信的效果。
附图的简单说明
图1是本发明实施形态1的RFID标签的结构图。
图2是本发明的RFID系统的基本结构图。
图3是本发明的RFID标签的电场图。
图4是本发明实施形态1的RFID标签的特性阻抗图。
图5是本发明实施形态1的RFID标签的电连接部露出图。
图6是本发明实施形态1的RFID标签的狭缝的放大图。
图7是本发明实施形态2的RFID标签的结构图。
图8是本发明实施形态2的RFID标签的结构图。
图9是本发明实施形态2的RFID标签的狭缝的放大图。
图10是本发明实施形态2的RFID标签的结构图。
图11是本发明实施形态3的RFID标签的结构图。
图12是本发明实施形态3的RFID系统的结构图。
图13是本发明实施形态4的RFID标签的结构图。
图14是RFID系统的基本结构图。
图15是本发明实施形态4的RFID标签的制造工序图。
图16是本发明实施形态4的薄膜基材的结构图。
图17是本发明实施形态4的薄膜基材上形成的导体图案图。
图18是本发明实施形态4的薄膜基材上形成的导体图案图(已连接IC芯片)。
图19是本发明实施形态4的形成沟部的电介质基板的结构图。
图20是本发明实施形态4的RFID标签的电场图。
图21是本发明实施形态4的RFID标签的特性阻抗图。
图22是本发明实施形态5的RFID标签的结构图(带有虚拟衬垫(pad))。
图23是本发明实施形态5的RFID标签的狭缝附近放大图(带有虚拟衬垫(pad))。
图24是本发明实施形态6的出射成型模具的结构图。
图25是本发明实施形态6的出射成型模具的剖面图。
图26是本发明实施形态6的下方模具上载放导体箔的图。
图27是本发明实施形态6的出射成型模具的重叠图。
图28是表示本发明实施形态6的电介质基板用出射成型模具注入热可塑性树脂的图。
图29是本发明实施形态6的出射成型的电介质基板的取出图。
图30表示本发明实施形态6的RFID标签的电介质基板。
图31表示本发明实施形态6的RFID标签的电介质基板。
图32是本发明实施形态7的RFID标签的结构图。
图33是具有直线状狭缝的RFID标签的结构图。
图34是本发明实施形态7的史密斯圆图(阻抗图)。
图35是本发明实施形态7的RFID系统的基本结构图。
图36是导体图案与接地导体层之间的电场图。
图37是RFID标签的特性阻抗的变化图。
图38是本发明实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(IC芯片安装前)。
图39是本发明实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(IC芯片安装前)。
图40是本发明实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(狭缝形状有变化)。
图41是本发明实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(狭缝形状有变化)。
图42是本发明实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(狭缝形状有变化)。
图43是本发明实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(狭缝形状有变化)。
图44是本发明实施形态8的RFID标签的结构图。
图45是本发明实施形态8的RFID标签的制造工序图。
图46是本发明实施形态8的出射成型模具的结构图。
图47是本发明实施形态8的出射成型模具的剖面图。
图48是本发明实施形态8的出射成型模具上载放导体箔的图。
图49是本发明实施形态8的出射成型模具的重叠图。
图50是本发明实施形态8的电介质基板用的出射成型模具注入热可塑性树脂的图。
图51是本发明实施形态8的出射成型的电介质基板的取出图。
实施发明的最佳方式
为了更详细说明本发明,下面根据附图对实施本发明的最佳形态进行说明。
实施形态1
下面根据图1~图6对本发明实施形态1进行说明。图1是本发明实施形态1的RFID标签的结构图;图1(a)是电介质基板的表面图,图1(b)是电介质基板的A—A’线的部分剖面图1,图1(c)是电介质基板A—A’线的部分剖面图2;图2是RFID系统的基本结构图,图2(a)是RFID系统图,图2(b)是RFID标签的功能方框图;图3是RFID标签的电场图;图4是实施形态1的RFID标签的特性阻抗图;图5是实施形态1的RFID标签的电连接部露出图;图5(a)是2端子部图,图5(b)是4端子部图,图5(c)是图5(a)、(b)的电介质基板的A—A’线的部分剖面图;图6是实施形态1的RFID标签的狭缝的放大图;图6(a)表示安装IC芯片之前,图6(b)表示安装IC芯片之后。在图1~图4中,1是电介质基板;2是电介质基板1的一主面(背面)上形成的接地导体部;3是电介质基板1的另一主面(表面)上形成的补片导体部;4是补片导体部3的一部分上形成的细长形状的方形狭缝;5是从狭缝4的相对部分分别向内部延伸,与补片导体部3电连接的电连接部;6是配置于狭缝4的内部,与电连接部5连接的IC芯片;7是在IC芯片6上形成的与电连接部5连接的连接端子。还有,因IC芯片6的特性阻抗的不同,取得阻抗匹配所需要狭缝4的形状可能有比补片导体部3的尺寸长的情况,因此狭缝4不限于细长形状。
8是RFID标签;9是与RFID标签进行无线通信的RFID读写器;10是设置于RFID标签8上的天线部;11是将天线部10接收的来自RFID读写器9的发射波送到后级的数字电路的模拟部;12是对发射波进行A/D变换的A/D变换部;13是将天线部10接收的发射波用整流电路平滑化,对产生电力的RFID标签的各电路进行供电和电源控制的电源控制部;14是搭载于RFID标签,存储固体识别信息等标签信息的存储部;15是将发射波解调的解调部;16是利用解调部15解调的发射波控制包含存储部14的IC芯片6内的电路的控制部;17是对利用控制部16对从存储部14提取的信息进行调制的调制部;18是由解调部15、控制部16、调制部17构成的数字部;19是对来自调制部的信号进行D/A变换,将其发送到模拟部11的D/A变换部;20是虚拟衬垫。还有,补片导体部3不必是方形,也可以是圆形或椭圆形。又,在RFID标签8中,天线部11的后级电路构筑于IC芯片6内。图中同一符号表示相同的部分或相当的部分,省略对其进行的详细说明。
首先,用图2对RFID系统的基本动作进行说明。与利用RFID系统的用途(生物体、物品的出入库管理或物流管理)配合,这些标签信息存储于RFID标签8的存储部14,RFID读写器9在自身的收发信区域内有RFID标签8(贴在作为出入库管理或物流管理的对象的生物体、物品上)存在或移动时,进行标签信息的更新、写入、或读取。RFID读写器9将命令RFID标签8进行更新、写入或读取的指令信号作为发射波从RFID读写器9的天线部向RFID标签8发送。RFID标签8的天线部接收发射波,发射波通过电源13检波、蓄电(平滑化),生成RFID标签8的工作电源,向RFID标签8的各电路提供工作电源。又,发射波通过解调部15解调指令信号。控制部16根据解调的指令信号的命令内容进行数据处理,进行存储部14进行标签信息的更新、写入或读取其中之一,或两者都进行。根据该控制部16的指示,存储部14输出的读取信号如果调制部17调制得到的返回波经过模拟部11从天线部10被发送到RFID读写器9的天线部,RFID读写器9接收读取信号,得到所希望的信息。
下面用图1~图6对实施形态1的RFID标签的结构和制造方法以及动作进行说明。为了形成与RFID读写器9无线通信用的RFID标签的天线部10,在电介质基板1的主面上形成导体层(导体部形成工序)。一主面(背面)上的导体层作为RFID标签的接地导体部2,另一主面(表面)的导体层作为具有狭缝4的补片导体部3。还有,通过狭缝4可以使电介质基板1从补片导体部3露出,也可以使电介质基板1的露出部分涂覆。狭缝4形成于补片导体部3的中央部,使得补片导体部3的辐射图形成良好(狭缝形成工序),狭缝4以及补片导体部3的尺寸经过调整,以使为激励补片导体部3的RFID系统使用的频率与下述IC芯片6取得阻抗匹配。还有,调整中电介质基板1的厚度和介电常数有很大的关系,因此通过将这些条件一起加以调整进行设计,取得所希望的辐射图和增益。又,电连接部5形成于补片导体部3的一部分上,从狭缝4的相对部分、即两个边(图1所示的狭缝4的长边)分别向补片导体部3的中央延伸,与补片导体部3电连接形成(电连接部形成工序),也可以与狭缝的形成同时形成。图1(c)所示的IC芯片6配置于狭缝4内的电连接部5之间的中央,配置在基板的厚度方向电场为0的位置上,通过连接端子7与电连接部5电连接(连接工序)。在这里,导体层(接地导体部2、补片导体部3、电连接部5)采用将在蚀刻、蒸镀、铣削等方法形成的或在薄膜上印刷的物质粘结在电介质基板1上等通常的印制电路基板加工方法。另一方面,IC芯片6可以用热压等方法安装,因此只要对电介质基板1的主面(表面、背面)进行加工,就能够制造结构简单的RFID标签,能够降低成品率和削减制造成本。又,在IC芯片6的连接端子7和电连接部5上安装时的定位,只要采用在狭缝4的中央附近近旁设置微小的狭缝(未图示)等即可,微小狭缝对RFID标签8的电特性几乎没有影响。
图3表示接地导体部2与补片导体部3之间的电场,由于在导体之间形成这样的电场,因此狭缝4的相对部分之间有电场存在,产生电位差。从而可以将电介质基板1的厚度方向的电场为0的位置作为IC芯片的供电点(电连接部5),不仅可以大幅度减小供电损失,而且对补片导体部3的辐射图的对称性的影响小,能够得到可通信距离有所提高的RFID标签。图4表示接地导体部2与补片导体部3的四个角落的尺寸差d的变化造成的RFID标签8的特性阻抗变化,横轴的d是尺寸差d与RFID标签使用的频率的波长之比表示的,纵轴的R[Ω]与X[Ω]分别指特性阻抗的实部与虚部。在这里,所谓接地导体部2与补片导体部3的尺寸差是指图1所示的从补片导体部3的端部到电介质基板1(图4中电介质基板1的面积与接地导体部2的面积相等)的端部的长度d。因此,在d为0.1λ以上的情况下,由图4可知RFID标签8的阻抗大致为一定,因此通过将d设定为0.1以上,RFID标签8的设置对象不管是导体还是非导体,或者即使是浮在空中的情况下,性能也不会劣化,能够与RFID读写器9进行无线通信。
在这里,用上述RFID系统的基本动作说明实施形态1的具有被补片导体部3激励的IC芯片6的RFID标签8,即「RFID读写器9将命令RFID标签8进行更新写入或读取等的指令信号作为发射波从RFID读写器9的天线部向RFID标签8发送。构成RFID标签8的电介质基板1的电波的辐射部、即补片导体部3接收发射波,在狭缝4的相对部分之间产生电位差,发射波被提供给IC芯片6。提供给IC芯片6的发射波通过电源控制电路13进行检波、蓄电(平滑化),生成RFID标签8的工作电源,将工作电源提供给RFID标签8的各个电路(IC芯片6),从发射波解调指令信号,根据解调的指令信号的命令内容,进行对存储部14的标签信息更新写入或读取中的任一项或两项,存储部14输出的读取信号作为返回波经过与将发射波提供给IC芯片6的路径相同的路径返回,从作为辐射部的补片导体部3向RFID读写器9发送返回波,RFID读写器9的天线部接收返回波,得到所希望的信息」,可知进行与RFID系统的基本动作相同的动作是没有问题的。还有,RFID系统进行的无线通信的数据的内容可以是已有的,也可以是新的,由于在电介质基板1的背面形成接地导体部2,因此使电介质基板1的背面侧向着设置对象的面,能够廉价地制造能与设置对象是否导体无关地设置的、结构简单的RFID标签,因此能够在需要大量的RFID标签的物流管理、仓库管理、器材管理、汽车的出入库管理等广泛的领域使用,即使设置对象或设置对象的面是金属物体等导体也能够设置。
下面用图5、图6说明为实现能够以简单的结构廉价制造的RFID标签的一个要素、即IC芯片6的安装的详细情况。图5、图6除了图6(b)外,表示在电连接部5安装IC芯片6之前的RFID标签8。电连接部5在形成补片导体部3和狭缝4时同时形成时效率高,但是其形状和尺寸必须适应安装的IC芯片6的连接端子7的数目和特性阻抗。例如为了取得阻抗匹配,除了对狭缝4的形状进行微调整外,在连接端子7的插脚为两个的情况下,如图5(a)所示,从狭缝4的相对部分分别延伸,形成宽度取得连接端子的阻抗匹配的两个电连接部5;在连接端子7的插脚为4个的情况下,如图5(b)所示,从狭缝4的相对部分分别延伸,形成宽度取得连接端子的阻抗匹配的两个电连接部5,将连接端子7的插脚中的两个连接,将其余的两个插脚连接于虚拟衬垫20。虚拟衬垫20如图5(b)、图6(a)所示,没有和补片导体部3和电连接部5电连接。又,图6(b)是安装IC芯片6时透视IC芯片6的图,从图6(b)可知,虚拟衬垫20是不仅在电上而且在电波上也是独立的单纯的虚拟的衬垫,是放置连接端子7的其余两个插脚用的衬垫。形成方法与在形成电连接部5时同时进行时效率高,如上所述,可以使用一般的印制基板的加工方法,可以灵活应对IC芯片6的规格的变化,因此能够廉价地制造结构简单的RFID标签。还有,虚拟衬垫20的数目不限定于两个,根据IC芯片6的连接端子7的数目不设置的时候也有。
实施形态2
下面用图7~图10对本发明实施形态2进行说明。图7是实施形态2的RFID标签的结构图,图8是实施形态2的RFID标签的结构图,图9是实施形态2的RFID标签的狭缝的放大图,图9(a)表示IC芯片安装前的情况,图9(b)表示IC芯片安装后的情况,图10是实施形态2的RFID标签的结构图。图7~图10中,21是在补片导体部3的端部设置缺口形状的电长度调整部,22是从配置IC芯片6的位置向相反方向扩大宽度形成的锥形狭缝,23是对补片导体部3的边保持角度形成的、使用衰退分离方式使补片导体部3辐射圆偏振波的狭缝。图中相同的符号表示相同或相当的部分,省略对这些部分的详细说明。
下面用图7~图10对实施形态2的RFID标签的结构和动作进行说明。而且,在实施形态2中,涉及利用RFID标签的电长度调整方法、宽带化、衰退分离的圆偏振波的收发,基本结构和发明效果与实施形态1相同。图7是涉及RFID标签电长度调整方法的图,与图1的RFID标签的较大差异是,如图所示,补片导体部3在补片导体部3的侧部形成缺口形状的电长度调整部21。由于电长度调整部21设置于与狭缝4垂直的位置上,因此补片导体部3的有效电长度比表观长度要长,RFID系统的使用频率即使固定,由于补片导体部3的大小能够减小,因此RFID标签8的总体尺寸可以变小。如果小于补片导体部3的长度,由于电长度调整部21的长度可以变更,因此通过调整设计长度和切入的程度,在某一程度范围内可以将RFID标签8的总体尺寸做成名片大小或做成符合设置对象大小的尺寸。还有,除了电长度调整部21的调整外,与实施形态1一样,和电介质基板1的厚度、介电常数、补片导体部3、狭缝4的尺寸等有很大的关系,因此通过按照这些条件进行调整、设计,能够得到RFID标签8的尺寸以及所希望的辐射图和增益。另外,也可以只在补片导体部3的一侧设置。
图8、图9涉及RFID标签的宽带化,狭缝22形成从配置IC芯片的位置向相反方向扩展宽度的锥形。与图1的狭缝4相比,狭缝4的相对部分除了电连接部5外,相反方向都形成一定的宽度。通过这样狭缝22形成锥形,可以拓宽RFID标签的使用频率,频带可以通过调整锥形扩展的尺寸选择。从而,由于能够使RFID系统的可通信频带宽带化,因此不仅容易匹配阻抗减少制造误差引起的成品率下降,而且能够得到对由于设置了RFID标签8的周围环境的水滴或污物附着导致阻抗变化有较强的抗环境性的RFID标签。还有,如图9(a)(b)所示,IC芯片的安装与实施形态1的图6(a)(b)的说明相同,因此省略其说明。虚拟衬垫20根据设置于IC芯片6上的连接端子7的插脚的数目,有时候并不需要。
图10涉及利用RFID标签的衰退分离进行的圆偏振波的收发,与图1的RFID标签的较大差异在于图10所示的狭缝23的位置相对于补片导体部3倾斜设置。与图1的狭缝4相比,狭缝23以IC芯片6为中心倾斜大约45°形成(倾斜的方向根据收发的电波是左旋还是右旋决定)。由于设置在这样的位置上,狭缝23作为补片导体部3的衰退分离元件(扰动元件)工作。也就是说,由于得到能够收发具有近似地与图1的RFID标签的辐射图相同的辐射图的相位偏移π/2后重叠的辐射图相近的辐射图的圆偏振波的RFID标签,即使是在RFID系统的无线通信中使用圆偏振电波也能够应对。还有,通常衰退分离元件相对补片导体部3形成大约倾斜45°左右,但是为了在供电点的影响下得到良好的辐射图,倾斜角不是大约45°,而有必要进行微调。但是,本发明由于将供电点(IC芯片6)设置于电场为0的位置,相比较而言,微调的幅度小,调整容易。而且实施形态2的RFID标签利用电长度调整方法、宽带化、衰退分离进行的圆偏振波的收发可以将它们分别组合进行实施。
实施形态3
下面用图11、12对本发明实施形态3进行说明。图11是实施形态3的RFID标签的结构图,图11(a)是RFID标签的补片导体面,图11(b)是RFID标签的接地导体面(无粘结层),图11(c)是RFID标签的接地导体面(有粘结层),图12是实施形态3的RFID系统的结构图。在图11、图12中,24是粘结层,25是设置面。图中相同的符号表示相同或相当的部分,省略对这些部分的详细说明。图11的RFID标签8中,在接地导体部2的表面上设置粘结层24,粘结层24可以使用粘结剂、两面胶等,只要能够粘结,涂抹的方法可以自由选择。图12所示的设置面25是不管是金属还是非金属,与物流管理、仓库管理、器材管理、汽车的出入库管理等用途相应的物品的表面。设置面25上粘贴粘结层24的RFID标签8能够与RFID读写器9进行无线通信,是因为补片导体部3面积比电介质基板1小,由于采取如上所述的RFID标签8的结构,接地导体和RFID标签8的设置位置在导体上的情况下其影响引起的RFID标签8的特性阻抗的变化小。因此,能够得到设置面25不管是金属还是非金属都能够设置的RFID标签的设置方法。而且,通信距离因RFID标签8的尺寸等而变化。
实施形态4
下面对本发明的实施形态4进行说明。图13是本实施形态4的RFID标签的结构图。图13(a)是RFID标签的平面图,图13(b)是图13(a)在A—A’线上的剖面图,图13(c)是图13(b)的分解剖面图。在这些图13中,101是例如烯烃系热可塑性弹性材料构成的电介质基板。102是设置于电介质基板101的一主面(表面)上的薄膜基材。该薄膜基材102可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等。又,薄膜基材102也可以是其他柔软性的材料,也可以不是那样的基板;可以是透明或有色半透明的基板。还有,图13(a)中,在薄膜基材102是透明性的情况下,表示能够通过薄膜基材102看见的状态。在这里,薄膜基材102与电介质基体101在平面上尺寸相同。103是设置于薄膜基材102上的导体图案。导体图案103如图13(a)所示,从薄膜基材102的纵向和横向的端部保持距离d形成于其内侧。在这种情况下,也可以说导体图案103与电介质基板101的纵向、横向端部保持距离d形成。另一方面,也可以将薄膜基材102从电介质基板101的纵向、横向端部保持距离d配置于电介质基板的一主面上。在这种情况下,导体图案103也可以设置于薄膜基材102上的整个面上。如图13(a)所示,导体图案103的中央部形成细长形状的狭缝104。该狭缝104可以利用蚀刻导体图案103的处理形成。而且该狭缝104的长度和宽度可以根据使用频率决定。105是电介质基板101的一个主面上形成的孔部。106是IC芯片,由后述的存储器等构成。该IC芯片106通过狭缝104与导体图案103电连接。
在这里对IC芯片106与导体图案103的连接结构进行说明。如图13(a)和(b)所示,107是从狭缝104的两侧的导体图案103向狭缝104内部延伸的突起状的电连接部,分别连续地连接并电连接于狭缝104两侧的导体图案103。这些电连接部107也可以利用蚀刻与形成导体图案103的同时形成。IC芯片106的端子(未图示)连接于这些电连接部107上。IC芯片106的尺寸与狭缝104的宽度大致相同或比其小的情况下进入狭缝104的宽度内,但是这时IC芯片106的端子(未图示)与电连接部107连接。然而,在IC芯片106的尺寸比狭缝104的宽度大的情况下,IC芯片的端子(未图示)也可以通过狭缝电连接于导体图案103的靠近狭缝104的部分。因此在这种情况下,不必设置上面所述的电连接部107。
又,在图13(a)中,IC芯片106配置于狭缝104的长度方向上的中央部,但也可以不配置在其中央部而配置在狭缝104长度方向的端部。上述电介质基板101的孔部105是为了插入IC芯片106而形成的,因此其深度和其宽度与IC芯片的大小对应。而且对于形成该孔部104的位置,当然要根据在狭缝104的什么位置上配置IC芯片106来决定。不管怎样,狭缝104的形状和尺寸都必须适合安装的IC芯片106的电连接部107的数目和特性阻抗。例如为了取得阻抗匹配,除了对狭缝104的形状进行微调以外,在IC芯片106的连接端子插脚的个数为两个的情况下,只要形成宽度取得阻抗匹配的两个电连接部107即可。接下来,108是设置于电介质基板101的另一主面(背面)上的接地导体图案。109是连接电介质基板101与薄膜基材102的粘结片。粘结片109如图13(c)所示,位于电介质基板101上,设置于与孔部105以外的部分对应的部分,可以连接、固定电介质基板101与薄膜基材102。又,为了固定电介质基板101与薄膜基材102,也可以不使用粘结片101,而使用粘结剂。
图14(a)是RFID标签以RFID读写器之间进行收发的情况的示意性概念图。图14(b)是RFID标签的结构图,特别是功能性表示IC芯片106的内部结构的方框图。在图14(a)(b)中,110是图13所示的结构的RFID标签。111是设置于RFID标签110的天线部,相当于图13中形成狭缝104的导体图案103。RFID标签110的天线部111如上述图13(a)和(b)所示,在电介质基板101的一个主面(表面)上设置具有狭缝104的导体图案103,电介质基板101的另一主面(背面)上设置接地导体图案108,因此RFID标签110作为接线天线起作用。也就是说,具有狭缝104的导体图案103作为天线图案(辐射部)起作用。然后,调整导体图案103与狭缝104,使RFID系统使用的频率与IC芯片106取得阻抗匹配,使其激励。该调整与电介质基板101的厚度和介电常数也有较大关系,因此通过按照这些条件进行调整、设计,能够取得所希望的辐射图和增益。又,狭缝104如前所述,形成于导体图案103的中央部以使导体图案103的辐射图良好。通过按照这样的条件调整、设计,可以得到RFID标签110的所希望的辐射图和增益,不会使RFID标签110、即电介质基板101大型化,能够得到例如1~8m左右的通信距离。
又,112是RFID读写器,113是设置于RFID读写器112上的天线部,用于与RFID标签110的天线部111进行无线通信。106是在图13中说明的IC芯片,其具体结构如图14(b)所示。114是利用RFI标签110的天线部111接收从RFID读写器112送来的发射波,将其输出到后级的数字电路121的模拟部。115是将发射波A/D变换的A/D变换部,116是用整流电路将天线部111接收的发射波平滑化生成电力,对RFID标签110的各电路供电和进行电源控制的电源控制部。117是搭载于RFID标签110上,存储固体识别信息等标签信息的存储部。118是对发射波进行解调的解调部,119是利用解调部118解调的发射波对包含存储部117的IC芯片106内的电路进行控制的控制部。120是对利用控制部119从存储部117提取的信息进行调制的调制部。121是由解调部114、控制部116、以及调整部117构成的数字部,122是对从调整部120发送的信号进行D/A变换,输出到模拟部114的D/A变换部。
这里,对这样的RFID系统的基本动作进行了说明。按照使用这样的RFID系统的用途(生物体、物品的出入库管理或物流管理),将这些标签信息存储于RFID标签110的存储部117,RFID读写器112在自己的收发区域存在或移动着RFID标签110(贴在作为出入库管理或物流管理对象的生物体、物品上)时,能够进行标签信息的更新写入或读取。RFID读写器112将命令RFID标签110进行更新写入或读取等的指令信号作为发射波从RFID读写器112的天线部113向RFID标签的110的天线部111发送。RFID标签110的天线部111接收发射波,发射波通过电源控制部116检波、蓄电(平滑化),生成RFID标签110的工作电源,将工作电源提供给RFID标签110的各电路。又,发射波借助于解调部118解调指令信号。根据解调的指令信号的命令内容,控制部119进行数据处理,进行对存储部117标签信息的更新写入和读取中的某一项或两项指示,根据该控制部119的指示,存储部117输出的读取信号由调制部120调制的返回波经过模拟部114从天线部111发送到RFID读写器112的天线部113,RFID读写器112接收读取信号,得到所希望的信息。
下面再对使用实施形态4的RFID标签的RFID系统的动作进行详细说明。RFID读写器112将命令RFID标签110进行更新写入或读取等的指令信号作为发射波从RFID读写器112的天线部113发送到RFID标签110的天线部111。构成RFID标签110的电介质基板110的电波的辐射部、即导体图案103接收发射波,在与狭缝104相对的部分之间产生电位差,发射波被提供给IC芯片106,如上所述,提供给IC芯片106的发射波通过电源控制部116检波、蓄电(平滑化),生成RFID标签110的工作电源,将工作电源提供给RFID标签110的各电路(IC芯片106),从发射波解调指令信号,根据解调的指令信号的命令内容,进行对存储部117的标签信息更新写入和读取中的任一项或两项,存储部117输出的读取信号作为返回波经过与将发射波提供给IC芯片106的路径相同的路径返回,从作为辐射部的导体图案103向RFID读写器112发送返回波,RFID读写器112的天线部113接收返回波,得到所希望的信息。还有,RFID系统进行的无线通信的数据的内容可以是已有的,也可以是新的,由于在电介质基板101的背面形成接地导体图案108,因此使电介质基板101的背面侧向着设置对象的面,能够廉价地制造能与设置对象是否是导体无关地设置的结构简单的RFID标签,因此能够在需要大量的RFID标签的物流管理、仓库管理、器材管理、汽车的出入库管理等广泛的领域使用,即使设置对象或设置对象的面是金属物体等导体也能设置。
下面用图15(a)~(e)就实施形态4的RFID标签的制造方法,以该剖面图为依据对各制造工序进行说明。在图15(a)中,表示在薄膜基材102上(薄膜基材102的背面侧)形成导体层123的导体层形成工序。而且如图15(b)所示,是表示将应该形成导体图案103的区域和应该在狭缝104的内侧应该形成电连接部107的区域屏蔽,利用蚀刻等方法同时形成导体图案103和电连接部107的导体图案形成工序。还有,也可以不在薄膜基材102上实施导体层形成工序,将导体图案印刷在薄膜基材102上。接着,如图15(c)(d)所示,在IC芯片连接工序中,将IC芯片106的连接端子124通过焊接在电连接部107上以实现电连接。作为该电连接的方法,通常采用借助于软熔进行热压接的方法,但是也可以利用其他方法连接。另一方面,在电介质基板101的另一主面(背面侧),如图15(e)所示,形成接地导体图案108,同时在一主面(表面侧)形成插入IC的孔部105。该孔部105可以利用例如出射成型法形成。其后,如图15(e)所示,在薄膜支持工序(固定工序)中,在电介质基板101的一主面侧,粘贴除孔部105外的粘结片109。对这样粘贴粘结片109的电介质基板101,将薄膜基材102上安装导体图案103和IC芯片106的构件与其叠合,并使得IC芯片106插入孔部105,借助于粘结片109将薄膜基材102支持于电介质基板101。这样构成RFID标签110。
又,用图16~图19就实施形态4的RFID标签的制造方法,以该平面图为依据说明各制造工序。图16是在薄膜基材的整个面上形成导体层的平面图。图17(a)是形成导体图案103和狭缝104之后的薄膜基材102的背面图。图16表示导体图案103的结构,在薄膜基材102的背面侧整个面上形成的导体层123中,利用蚀刻处理等方法去除距离从薄膜基材102的端部间隔规定的距离d的周围部分和除了电连接部107的狭缝104部分的导体层。这时从薄膜基材102的表面看来薄膜基材102的结构如图17(b)所示。薄膜基材102是透明或半透明的。又,图18(a)是薄膜基材102上的狭缝104的内侧安装IC芯片106状态的背面图。图18(b)是从薄膜基材102的表面观察在薄膜基材102上安装IC芯片状态的状态图,通过透明或半透明的薄膜基材102能够看到电连接部107和IC芯片106。图19是在电介质基板101的一主面上形成插入IC芯片106用的孔部105的电介质基板101的平面图。还有,该孔部105除了用出射成型法以外也可以用蚀刻、铣削等方法形成。而且如上所述,其后通过将薄膜基材102上安装的IC芯片106插入电介质基板101的孔部105将薄膜基材支持于电介质基板101上,完成RFID标签的制作。
如上所述,实施形态4的RFID标签形成IC芯片106插入电介质基板101的一个主面上形成的孔部105的结构,因此薄膜基材102不容易发生弯曲或鼓起,因此即使是RFID标签受到撞击等情况下,也能够大幅减少IC芯片106破损、IC芯片106与电连接部107的电连接不良或连接断开等情况的发生率。而且电介质基板101的孔部的尺寸如何决定,也只要考虑相对于IC芯片106的容积IC芯片106插入孔部105时原料利用率进行设定即可。还有,在不采用出射成型法在电介质基板101上形成孔部105时,只要采用切削电介质基板101的一个主面的方法形成即可。
图20是表示实施形态4的RFID标签的电场(以箭头标明)的电场图。在图20在一起表示IC芯片106周边的部分放大图,同时在该部分放大图中以箭头表示出电场的情况。图20所示的箭头表示接地导体图案108与导体图案103之间的电场,由于在导体之间形成这样的电场,电场在狭缝的相对部分之间形成,产生电位差。将电介质基板101的厚度方向上的电场强度为0的位置作为IC芯片的供电点。如图20所示,在电介质基板101的内部,左右电场相互抵消,因此在沿着狭缝104的长度方向(图20的纵深方向)的轴的位置上电场强度为0。从而,如果在该位置上配置IC芯片106的电连接部107,则能够大幅度降低供电损失。从而,形成这样的结构,不会对导体图案103的辐射图的对称性造成不良影响,能够通信的距离也可以大幅延伸,同时能够得到即使是结构简单也能够大幅提高性能的RFID标签。
图21是表示实施形态4的RFID标签110的特性阻抗变化情况的特性图。上述中记载了从薄膜基材102的端部间隔规定的距离d形成导体图案103,这是因为电介质基板101的另一主面的整个面上形成了接地导体图案108,规定的距离d如图20所示,是导体图案103与接地导体图案108的4个角落的尺寸差。这样,规定距离d即使是接地导体图案108没有在电介质基板101的另一主面的整个面上形成的情况下,也同样可以作为导体图案103与接地导体图案108的4个角落的尺寸差考虑。于是,在图21中,横轴表示规定的距离或上述尺寸差d与RFID标签使用的频率的波长比,纵轴R[Ω]以及X[Ω]分别表示特性阻抗的实部和虚部。而横轴的λ是使用的频率的波长。根据图21的特性图,在规定的距离d为0.13λ以上的情况下,RFID标签110的特性阻抗大致为一定。因而,通过使规定距离d为0.13λ以上,能够使得RFID标签的设置对象为导体与否无关,而且即使是漂浮在空中的状态下RFID标签的特性阻抗也大致为一定,因此能够使RFID标签性能不劣化地与RFID读写器112进行无线通信。还有,由于电介质基板101的孔部105的位置上的电场强度为0,可以说与没有孔部105的情况下的RFID标签的特性阻抗变化大致相同。
实施形态5
下面用图22和图23对本发明的实施形态5进行说明。图22是表示实施形态5的RFID标签的结构的平面图。图23是图22所示的狭缝附近的放大的平面图。图23(a)是未安装IC芯片的情况下的平面图,而图23(b)是已经安装IC芯片的情况下的平面图。在这里,在实施形态4的情况下,对连接端子124使用两个插脚,也就是采用有两个插脚的IC芯片的情况进行说明。但是在安装连接端子124有4个的IC芯片的情况下,除了在实施形态4中说明的两个电连接部107外,将两个虚拟衬垫125设置于狭缝104内侧、连接端子的近旁。这些虚拟衬垫125的形成方法是,在形成电连接部107的同时形成。又,从图22、23通过薄膜基材102能够看见的虚拟衬垫125是不与导体图案103和电连接部107电连接的、作为单纯虚拟的衬垫。这样,能够灵活应对在RFID上安装的IC芯片106的规格变更,因此能够廉价制造结构简单的RFID标签。还有,虚拟衬垫125的数目不限定于两个。
实施形态6
对于本发明的实施形态6,用图23~图31说明利用出射成型的方法在另一主面(背面)上形成接地导体图案108的电介质基板101的结构、制造方法。还有,在这些图中,相同的符号表示相同或相当的部分。又,图24是用于说明出射成型的模具的结构的结构图,图24(a)是出射成型模具的平面图,图24(b)是出射成型的模具的侧面图。在图24(a)(b)中,126是制造RFID标签的电介质基板用的出射成型模具。128是出射成型模具126的上方模具,129是出射成型模具126的下方模具。127是在上方模具128上设置的注入树脂用的注入口。25是出射成型模具的剖面图,图25(a)是图24所示的A—A’线的剖面图,图25(b)是图24(a)所示的B—B’线的剖面图,图25(c)是图24(b)所示的X—X’线处切断,观察上方模具时的平面图,图25(d)是图24(b)所示的X—X’线处切断,观察下方模具时的平面图。在图25(a)~(d)中,130是形成于上方模具128的凹部,对应于孔部105的形状的突起部。当然,上方模具128与下方模具129重合时各凹部与突起部130形成的空间与图15所示的RFID标签所需要的电介质基板101及其一主面上形成的槽部105的形状一致。131是在下方模具129设置的多个用于从出射成型模具126内抽出空气用的真空抽口。真空抽口131如图25(d)所示设置多个。
图26表示在下方模具上载放导体箔时的状态的剖面图。图26(a)是表示将导体箔固定于下方模具的状态的剖面图,图26(b)是表示化学生成膜将该导体箔进行化学生成膜处理状态的剖面图。在下方模具129的凹部底面载放接地导体图案用的导体箔132。而且该导体箔132为提高与真空抽口131接触的面的相反侧的面(表面)与电介质基板101的树脂的粘结性,实施了化学生成膜处理,表面上形成有微小凹凸的化学生成膜处理层133。图27是表示在下方模具重叠上方模具之前的状态的剖面图,图27(a)是表示在下方模具上设置导体箔132,在图24(a)所示的A—A’线切断时的剖面图;图27(b)是表示在下方模具上设置导体箔132,在图24(a)所示的B—B’线切断时的剖面图。载放具有与下方模具129的凹部(底)的尺寸相符合的尺寸的导体箔132,为了放置出射成型法制造的完成后的电介质基板101的另一主面(背面)的接地导体图案108的松弛或起伏,如图26(a)所示,在设置于下方模具129的多个真空抽口131与真空泵或吸气装置连接,从多个真空抽口131以大致相同的力抽至真空(吸气),使导体箔132紧贴在下方模具129的凹部(底)上固定。为了注入树脂用树脂充填出射成型模具126的内部,在出射成型模具126上,在使导体箔132紧贴下方模具129用的真空抽口之外另外形成别的真空抽口和空气排气口。
化学生成膜处理是为了提高与树脂的粘结性而在导体箔123表面形成细筋,或在导体箔123表面形成层等通常使用在出射成型基板上的方法。又,在只用化学生成膜处理时粘结程度低的情况下,将与粘结电介质基板101与薄膜基材102的粘结片109相同的粘结片载放于化学生成膜处理层的已经实施了化学生成膜处理的面上。还有,不进行化学生成膜处理,如果导体箔132只在与真空抽口相对的面的反对侧的面上载放与粘结片109相同的粘结片,也能够得到导体箔132与树脂的充分粘结的粘结程度,就不必进行化学生成膜处理。还有,与图26(a)相关的步骤和与图26(b)相关的步骤其顺序也可以替换(接地导体图案形成工序的准备工序)。
接着,在对导体箔132的表面实施化学生成膜处理之后,如图27所示,使上方模具128与下方模具129紧贴着重叠,以使出射成型模具126的内部(注入口127与真空抽口131的开口除外)的空间形成所希望的电介质基板101,并且上方模具128和下方模具129固定。这时,虽然图中未示,在上方模具128和下方模具129上分别设置导向销和导向孔,在导向孔中嵌入导向销,对上方模具128与下方模具129进行定位之后进行合模固定是通常的情况(出射成型模具的合模工序)。
图28是表示在下方模具上重叠上方模具注入热可塑性树脂形成电介质基板的状态的剖面图,图28(a)是图24(a)表示的A—A’线切断时的剖面图,图28(b)是图24(a)表示的B—B’线切断时的剖面图,134为树脂(热可塑性树脂)。出射成型的模具126合模完成后,图28中,在下方模具129的凹部的表面上载放成为接地导体图案108的化学生成膜处理层133,在下方模具129上重叠上方模具128的状态下,从注入口127将熔融的热可塑性树脂134注入上方模具128与下方模具129之间的空间部、也就是出射成型模具126的内部,形成对应于上方模具128的突起部130,在电介质基板101的一个主面上形成槽部105(电介质基板形成工序)。又,在树脂134注入之前由于将具有化学生成膜处理层133的导体箔132载放于下方模具129的凹部,因此在电介质基板101形成的同时,在电介质基板101的另一主面上形成接地导体图案108(接地导体图案形成工序)。
图29说明出射成型的电介质基板的取出情况用的剖面图,图29(a)表示使上方模具离开下方模具的情况下的沿着图24(a)所示的A—A’线切断时的剖面图,图29(b)是在该情况下的沿着图24(b)的所示的B—B’线切断时的剖面图。135是残留在注入口127上的剩余树脂。树脂134固化后将合模的出射成型模具126重新分开,如图29所示使上方模具128与下方模具129分离,从出射成型用模具126取出电介质基板101(电介质基板取出工序)。又,在如图29(a)所示,注入的树脂134注入得比出射成型模具126内部的容积多的情况下,残留在注入口127的树脂134固化,因此在电介质基板101的一个主面上形成注入口127的内管形状的剩余树脂135,将剩余树脂135从电介质基板101切下,对其断面进行研磨以使其粗细程度达到不妨碍电介质基板101与薄膜基材102的粘结(后处理工序)。还有,在接地导体图案形成工序的准备工序中,对导体箔132(化学生成膜处理层133)进行抽真空(吸气),使其紧贴在下方模具129上,因此在树脂134的出射成型中,导体箔132(化学生成膜处理层133)不伸长,有能够防止树脂134固化后形成的电介质基板101的接地导体图案108发生细缝或断裂的效果。
图30(a)是利用实施形态6的RFID标签的制造方法形成的电介质基板的沿着图24(a)所示的A—A’线切断时的剖面图,图30(b)是同一电介质基板沿着图24(a)所示的B—B’线切断时的剖面图。图31是利用实施形态6的RFID标签制造方法形成的电介质基板的立体图。经过从上述接地导体图案形成工序的准备工序到后处理工序,制造出图30、图31所示的电介质基板101,在该电介质基板101上粘结实施形态4说明的制造方法(导体层形成工序(可省略)、导体图案形成工序、IC芯片连接工序)制造的薄膜基材102。粘结的工序与实施形态4的薄膜支持工序、固定工序相同。又,作为树脂134,用低硬度(例如JIS—A55)的烯烃系热可塑性弹性体制造电介质基板101,能够制造出具有柔软性的电介质基板形成的柔软的RFID标签,因此可以得到能够沿着具有例如鼓等曲面物体的曲面设置的RFID标签110。这种能够设置RFID标签的曲面为不切断IC芯片106与导体图案103电连接的程度。还有,导体图案103尽管弯曲,但由于电长度不变,因此虽然辐射图多少有些变形,但是不会影响导体图案103作为RFID标签110的电波辐射部工作。
这样,通过用出射成型设计、制造电介质基板101,比起将多片印刷电路基板贴合使其多层化的电介质基板,用树脂(热可塑性树脂)134出射成型的电介质基板不仅能大幅度降低基板成本(制造成本),而且使用于RFID标签的电介质基板的电介质(材料)相对于一般的印刷电路基板使用的聚四氟乙烯(含氟树脂)、陶瓷、玻纤环氧等电介质不容易制作任意厚度的基板、不能够灵活应对与RFID标签的设置位置相应的尺寸变化,采用出射成型的电介质基板只要改变模具就能够容易地改变厚度和形状,因此容易制作各种各样不同的RFID标签。又,树脂(热可塑性树脂)中使用介电正切小的烯烃系聚合物树脂作为RFID标签的电介质基板,因此能够提高辐射效率,制造高增益的RFID标签。又,烯烃系聚合物树脂的比重是通常的印制电路板的一半左右,能够使RFID标签轻量化。而且,IC芯片106在安装于一般的印制电路板使用的聚四氟乙烯(含氟树脂)、陶瓷、玻纤环氧材料等构成的电介质基板那样又硬又厚的材料上的情况下,没有安装的专用设备,必须一个一个安装,耗费时间,安装时所需要的槽部105的形成也很繁杂。相比之下,出射成型基板将IC芯片106安装于薄膜基材102上的设备在市场上大量供应,能够一次大量生产,可以大幅减小包括形成槽部105的制造时间并且降低成本。
实施形态7
下面对本发明的实施形态7进行说明。图32是本实施形态7的RFID标签的结构图。图32(a)是RFID标签的平面图,图32(b)是图32(a)所示的RFID标签的狭缝的周边放大图,图32(c)是沿着图32(a)的A—A’切断时的剖面图,图32(d)是图32(c)的分解剖面图。在这些图32中,201是电介质基板,由例如印制电路板使用的电介质或烯烃系热可塑性弹性体等热可塑性树脂构成。202是设置于电介质基板201上的作为RFID标签的天线(接线天线)的辐射部起作用的导体图案,如图32(a)所示,从电介质基板201的纵向和横向的端部间隔距离d形成于其内侧。还有,该导体图案202也可以将在薄膜基材(未图示)上印刷的内容用粘结片或粘结剂(未图示)等粘贴在电介质基板201的一主面(表面)上。又,在这种情下,薄膜基材可以使用薄膜聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等。又,也可以将薄膜基材从电介质基板201的纵向以及横向的端部只间隔d的距离配置于电介质基板的一个主面上。在这种情况下,导体图案202可以设置于薄膜基材226上的整个表面上。
在导体图案202的中央部,如图32(a)、(b)所示,形成有狭缝203。可以通过该狭缝203从导体图案202露出电介质基板201,也可以将电介质基板201的露出部分涂覆。狭缝203形成于导体图案202的中央部,以使RFID标签的辐射图良好,由细长形状的狭缝203a和弯曲弯曲形状的狭缝203b构成(狭缝203即使不在导体图案202的中央部也能够工作,但是有时候通信距离等性能与狭缝203设置在导体图案202中央部的情况相比要差)。弯曲弯曲形状的狭缝203b在细长形状的狭缝203a的端部203c连续,相对于细长形状的狭缝203a向两个正交方向弯曲延伸。这里,在图32(b)所示的结构中,细长形状的狭缝203a包括狭缝203中向纵向延伸的带虚线的内侧部分。又,细长形状的狭缝203a的端部203c是指虚线包围的部分。而且如图32(b)所示,将与带有虚线的部分即端部203c连续的向横向延伸的部分称为弯曲状狭缝203b。又,细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b的长度及其宽度可以由使用的频率或安装的IC芯片的特性阻抗决定。204是通过狭缝203收发电波的IC芯片,由下述存储器等构成,具备两个端子205。IC芯片204通过细长状狭缝203a电连接于导体图案202。也就是说,IC芯片204配置于细长状狭缝203a的中央部。细长状狭缝203a内部形成从导体图案202两侧延伸相互隔离的电极部206。
这里,对IC芯片204与导体图案202的连接结构进行说明。上述206如图32(c)和(d)所示,是从位于狭缝203(细长状狭缝203a)两侧的导体图案202向狭缝203内部延伸的突起状电极部,分别与狭缝203两侧的导体图案202连续连接并形成电连接。IC芯片204的端子205分别利用焊接等方法连接于电极部206。IC芯片204的尺寸与狭缝203的宽度大致相同或比其小的情况下,进入狭缝203的宽度内;在IC芯片204的尺寸比狭缝203的宽度大的情况下,IC芯片204的端子205只要跨在接近狭缝203的部分上电连接即可。从而,在这种情况下,不需要设置电极部206。还有,在图32中,IC芯片204配置于细长状狭缝203a的中央部,但是也可以配置在细长状狭缝203a的并非中央部的靠端部203c的位置。
还有,狭缝203和电极部206只要在利用蚀刻、蒸镀、铣削等方法形成导体图案202时同时形成即可,又,将印刷有导体图案202的薄膜基材粘结在电介质基板201的情况下,也可以对整个面上设置导体层的薄膜基材进行蚀刻以形成导体图案202(包括狭缝203和电极部206),又可以采用一开始就在薄膜基材上印刷导体图案202(包括狭缝203和电极部206)的方法。接下来,207是在电介质基板201的另一主面(背面)上设置的接地导体层,与导体图案202一样,可以将印刷在薄膜基材上的内容利用粘结片或粘结剂等粘结在电介质基板201上进行制造,还可以用在电介质基板201上蒸镀金属箔等一般的印制电路板的加工方法进行制造。
下面用图33和图34说明实施形态7的RFID标签不仅有与具有直线状狭缝的RFID标签等效的性能,而且与具有直线状狭缝的RFID标签相比能够缩短「电介质基板201的狭缝203(细长状狭缝203a)延伸方向的」长度的情况。图33是具有直线状狭缝的RFID标签的结构图。在图33中,203d是形成于导体图案202中央部的直线状狭缝,与图32中记载的零部件相同的符号表示相同或相当的部分。实施形态7的RFID标签(以下称RFID标签(实施形态7))与直线状狭缝RFID标签的不同点是,电介质基板201的纵向、也就是细长状狭缝203a(狭缝203)与直线状狭缝203b延伸的方向的长度,直线状狭缝RFID标签一方更长、以及RFID标签(实施形态7)的狭缝203与细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b构成相对,直线状狭缝RFID标签的狭缝只由直线状狭缝203d构成,直线状狭缝203d形成使细长状狭缝203b延长的形状。
图34是RFID标签(实施形态7)与直线状狭缝RFID标签的狭缝尺寸有变化的情况下的变动的各自特性阻抗值作图得出的史密斯圆图(阻抗图)。
从图34的史密斯圆图可知,通过使直线状狭缝RFID标签的直线状狭缝203d的尺寸改变,可知能够调整特性阻抗、取得IC芯片204与直线状狭缝RFID标签的匹配,同时通过使本件发明的RFID标签的狭缝203(细长状狭缝203a、弯曲状狭缝203b)改变,可知能够使将特性阻抗的变动作为作图的点与直线状狭缝RFID标签一致,显示出能够使分别具有不同形状的狭缝的RFID标签(实施形态7)与直线状狭缝RFID标签特性阻抗一致。这是因为RFID标签(实施形态7)的狭缝203由细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b构成,弯曲状狭缝203b在细长状狭缝203a的端部203c连续,形成相对于细长状狭缝203a在两个正交方向上弯曲延伸的结构,因此在电学上看来狭缝的表观长度与直线状狭缝RFID标签的直线状狭缝203d相同。从而,RFID标签(实施形态7)能够在细长狭缝203a的延伸方向上使电介质基板201的长度缩短,因此能够使电介质基板201的尺寸缩小。
而且,想要在与细长状狭缝203a的延伸方向正交的方向上使电介质基板201的长度缩短的时候,图中虽然未示,但只要在与细长状狭缝203a的延长方向正交的方向的导体图案202的侧部形成缺口形状的电长度调整部即可。所谓电长度调整部,设置于与细长状狭缝203a的延伸方向垂直的位置上,因此导体图案202的有效电长度比表观长度长,即使是RFID系统使用的频率固定,也能够使导体图案202的尺寸减小,因此能够减小RFID标签的尺寸。又,只要是导体202图案的长度的范围就可以变更电长度调整部的长度。电长度调整部即使是只在导体图案202的一侧设置,也有缩短电介质基板201的长度的效果。还有,通过这些狭缝形状的变更和电长度调整部进行的特性阻抗的调整,不仅能够实现电介质基板201(RFID标签)的小型化,而且显示出即使将IC芯片204变更为不同的特性阻抗的时候,也能够不改变电介质基板201的介电常数和基板厚度等规格构成RFID标签。
图35(a)是示意性表示RFID标签与RFID读写器之间进行收发的情况下的RFID系统的基本结构图。图35(b)是RFID标签的结构图,特别是功能性表示IC芯片204的内部结构的方框图。图35(a)(b)中,208是图32所示的结构的RFID标签。209是设置于RFID标签208的天线部,该天线部209相当于图32中所示的形成细长状狭缝203的导体图案202。RFID标签208的天线部209,如图32和图33所示,在电介质基板201的一个主面(表面)上设置具有狭缝203的导体图案202,在电介质基板201的另一主面(背面)上设置接地导体层207,因此RFID标签208作为接线天线起作用。也就是说,具有狭缝203的导体图案202作为天线图案(辐射部)起作用。导体图案202和狭缝203调整,使RFID系统使用的频率与IC芯片204取得阻抗匹配以实现激励。该调整与电介质基板201的厚度和介电常数有较大关系,因此按照这些条件进行调整、设计,能够得到所希望的辐射图和增益。又,狭缝203如上所述形成于导体图案202的中央部以使导体图案202的辐射图良好。按照这样的条件进行调整设计,能够得到RFID标签208的所希望的辐射图和增益,而不使RFID标签208、也就是电介质基板201大型化,就能够得到例如1~8m左右的通信距离。
又,210是RFID读写器,211是设置于RFID读写器210上的天线部,与RFID标签208的天线209进行无线通信。204是图32中说明的IC芯片,其具体结构采用图35(b)所示的结构。212是利用RFID标签208的天线部209接收来自RFID读写器210的发射波,输出到后级的数字电路221的模拟部。213是对发射波进行A/D变换的A/D变换部,216是用整流电路使天线部209接收的发射波平滑化生成电力,对RFID标签208的各电路进行供电和电源控制的电源控制部。215是安装于RFID标签208上存储固体识别信息等标签信息的存储部。216是对发射波进行解调的解调部,217是利用解调部216解调的发射波控制包含存储部215的IC芯片204内的电路的控制部。218是利用控制部217调制从存储部215提取的信息的调制部。219是由解调部215、控制部216、以及调制部217构成的数字部,220是对调整部218发送来的信号进行D/A变换,然后输出到模拟部212的D/A变换部。
在这里,说明这样的RFID系统的基本动作。根据利用这样的RFID系统的用途(生物体、、物品的出入库管理和物流管理),将这些标签信息存储于RFID标签208的存储部215,RFID读写器210在自己的收发区域内有RFID标签208(被贴在出入库管理或物流管理的对象即生物体、、物品上)存在或移动时能够进行标签信息的更新写入或读取。RFID读写器210将命令RFID标签208进行更新写入或读取等指令信号作为发射波从RFID读写器210的天线部211向RFID标签208的天线部209发送。RFID标签208的天线部209接收发射波,发射波由电源控制部214进行检波、蓄电(平滑化),生成RFID标签208的工作电源,向RFID标签208的各电路提供工作电源。又,发射波通过解调部216解调指令信号。根据解调的指令信号的命令内容,控制部217进行数据处理,对存储部215进行标签信息的更新写入或读取中的任一种指示或进行两种指示。根据该控制部217的指示,存储部215输出的读取信号通过调制部218调制的返回波经过模拟部212从天线部209发送到RFID读写器210的天线部211,RFID读写器210接收读取信号,得到所希望的信息。
接着用图36和图37说明RFID标签(实施形态7)和直线状狭缝RFID标签的工作原理和特性。还有,图36和图37首先使说明简单化,画面上不是反映RFID标签(实施形态7),而是反映与RFID标签(实施形态7)等价的直线状狭缝RFID标签的结构和数据,但是对于RFID标签(实施形态7)也能够得到同样的特性。图36表示导体图案202与接地导体层207之间的电场,由于在导体之间形成了这样的电场,因此狭缝203的相对部分之间发生电场,产生电位差。从而,可以将电介质基板201的厚度方向的电场为0的位置作为IC芯片204的供电点(端子205),不但可以大幅减小供电损失,而且对导体图案202的辐射图的对称性的不良影响小,能够得到可通信距离有所提高的RFID标签。接着,图37表示由于导体图案202和接地导体层207的四个角落的尺寸差do的变化造成的RFID标签的特性阻抗变化,横轴的do表示尺寸差do与RFID标签的使用频率的波长比,纵轴的R[Ω]与X[Ω]分别指特性阻抗的实部与虚部。在这里,导体图案202与接地导体层207之间的尺寸差指图33和图36所示的从导体图案202的端部到电介质基板201(图33和图36的电介质基板201的面积与接地导体层207的面积相等)的端部的长度do。从而,在do为0.1λ以上的情况下,从图37可知RFID标签的阻抗大致为一定,因此通过使do为0.1λ以上,RFID标签的设置对象能够与是否为导体无关,而且即使是漂浮在空中的情况下性能也不会劣化地实现更稳定的长距离的与RFID读写器的无线通信。当然在RFID标签(实施形态7)的导体图案202与接地导体层207的4个角落的尺寸差d(图32)上也有相同倾向的特性。
实施形态7(变形例)
下面用图38~图43对本发明实施形态7(变形例)进行说明。图38是实施形态7的RFID标签的结构图(IC芯片安装前),图39(图39(a))是实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(IC芯片安装前),图39(b)是图39(a)所示的狭缝附近的放大平面图。与其他图相同的符号表示相同或相当的部分。在实施形态7中,对用端子205有两个IC芯片204的RFID标签进行了说明,但是在端子205安装有四个的IC芯片的情况下,除了实施形态7中说明的电极部206外,只要在狭缝203的内侧、电极部206近旁设置两个虚拟衬垫221将没有连接在电极部206上的剩下的两个端子205与虚拟衬垫221连接即可。在这种情况下,端子205与虚拟衬垫221即使没有进行电连接,只是单纯将虚拟衬垫221作为端子205的立足点使用亦可。又,虚拟衬垫221的形成方法在形成电极部206的同时形成效率较高。虚拟衬垫221是导体图案203和电极部206没有电连接的单纯作为虚拟的衬垫。这样,通过设置虚拟衬垫221,能够灵活应对RFID上安装的IC芯片204的变更,因此能够廉价制造结构简单的RFID标签。还有,虚拟衬垫221的数目不限于两个,只要与IC芯片204的端子205的数目相应设置即可。狭缝203的形状与尺寸必须符合安装的IC芯片204的端子205的数目和特性阻抗。为了取得阻抗匹配,除了对狭缝203的形状进行微调以外,在IC芯片204的连接端子的插脚为两个的情况下,只要形成取得阻抗匹配的宽度的两个端子205即可。
接着,图40~43分别是实施形态7(变形例)的RFID标签的结构图(狭缝形状改变),各图的(a)、(b)分别是RFID标签的总体图、RFID标签的狭缝周边的放大图图40~43中,222~225是形成于导体图案202中央部的狭缝,与其他图相同的符号表示相同或相当的部分。在实施形态7中,就在细长状狭缝203a的端部203c弯曲状狭缝203b连续,相对细长状狭缝203a在两个正交的方向上弯曲延伸的H字形的狭缝203进行了说明,下面对虽然与这种狭缝203形状不同,但是与图33所示的直线状RFID标签是等价的,与具有直线状狭缝的RFID标签相比「电介质基板201的狭缝203(细长状狭缝203a)延伸的方向」长度更短的实施形态7(变形例)的RFID标签进行说明。还有,关于IC芯片204的端子与导体图案202(电极部206)的连接等,上述变形例和实施形态7相同。
图40所示的RFID标签在导体图案202的中央部形成狭缝222。该狭缝222由细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b构成。弯曲状狭缝203b在细长状狭缝203a一个端部203c连续,相对细长状狭缝203a在两个正交方向上弯曲延伸形成T字形。在这里,在图40(b)所示的结构中,细长状狭缝203a包含狭缝203中在纵向延伸的虚线内侧的部分。又,细长状狭缝203a的端部203c是指虚线包围的部分。而且如图40(b)所示,在作为带虚线的部分的端部203c上连续、横向延伸的部分为弯曲状狭缝203b。又,细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b的长度及其宽度可以通过使用频率和安装的IC芯片的特性阻抗决定。可以说这些情况对于图41(b)~图43(b)也是相同的。
图41所示的RFID标签在导体图案202的中央部形成有狭缝223。该狭缝223由细长状狭缝203a与弯曲状狭缝203b构成。弯曲状狭缝203b在细长状狭缝203a的一个端部203c上连续,相对于细长状狭缝203a在正交方向上的一个方向弯曲延伸形成L字形。图42所示的RFID标签在导体图案202的中央部形成狭缝224。该狭缝222由细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b构成。弯曲状狭缝203b在细长状狭缝203a的端部203c上连续,相对于细长状狭缝203a在正交方向上不同方向的一个方向弯曲延伸,形成以IC芯片204为中心的点对称的L字形。图43所示的RFID标签在导体图案202的中心部形成狭缝225。该狭缝225由细长状狭缝203a与弯曲状狭缝203b构成。弯曲状狭缝203b在细长状狭缝203a的端部203c连续,相对于形成细长状狭缝203a在正交方向上向一个相同的方向弯曲延伸形成“コ”字形。上述图40~43所示的RFID标签除了狭缝的形状外,工作原理和特性与实施形态7相同,因此狭缝222~225即使不是在导体图案202的中央部也能够工作,但是也有通信距离等性能比狭缝222~225设置于导体图案202的中央部的RFID标签差的情况,这也与实施形态7相同。
如上所述,实施形态7的RFID标签由于在电介质基板201的厚度方向电场为0的位置上配置IC芯片,在与读写器之间进行无线通信时,对导体图案202的辐射图的对称性的不良影响小,而且由于IC芯片204也连接于供电点,能够大幅度减小供电损失,能够得到通信距离更大的RFID标签,通过设置细长状狭缝203a与弯曲状狭缝203b构成的狭缝203、222~225,能够得到即使是设置场所的尺寸对RFID标签要求的电介质基板201的宽度有限制的情况下也能够增大配置的可能性的RFID标签。
实施形态8
对于本发明的实施形态8,与实施形态7和实施形态7(变形例)相同的符号表示相同或相当的部分,在以下的说明中省略。图44是本实施形态中8的RFID标签的结构图。图44(a)是RFID标签的平面图,图44(b)是沿图44(a)的A—A’线切断时的剖面图,图44(c)是图44(b)的分解剖面图。在这些图44中,226是在电介质基板201的一主面(表面)上设置,在电介质基板201的一主面(表面)上用粘结片(关于粘结片将在下一段的RFID标签制造方法中详细叙述)或粘结剂等粘贴的薄膜基材。该薄膜基材226与实施形态7所述的一样可以使用薄膜聚对苯二甲酸乙二醇酯(ポリエチレンテレフタレ—ト)、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等。又薄膜基材226可以是其他柔软性的物质,也可以是非柔软性的物质,可以是透明的,也可以是有色半透明的。还有,在图44(a)中,表示出在薄膜基材226是透明材料的情况下能够通过薄膜基材226观察到的状态。在图44中,薄膜基材226与电介质基板201在平面上尺寸相同。227是在薄膜基材226上利用蚀刻或印刷方法形成的,是作为RFID标签天线(接线天线)的辐射部起作用的导体图案,如图44(a)所示,在从电介质基板201的纵向、横向端部只间隔距离为d形成于其内侧。当然,也可以从电介质基板201的纵向、横向端部只间隔距离d,将薄膜基材226配置于电介质基板的一个主面上,导体图案202设置于薄膜基材226上的整个面上。228是电介质基板201表面上形成的槽部,用于插入IC芯片204,其深度和宽度与IC芯片204的大小相对应。而且形成该槽部228的位置当然根据在狭缝203的什么地方配置IC芯片204来决定。与其他图相同的符号表示相同或相当的部分。
狭缝203以及电极部206只要在利用蚀刻、蒸镀等方法形成导体图案227之际同时形成即可,可以通过对在薄膜基材226的整个面上设置导体层的薄膜基材进行蚀刻,形成导体图案202(包含狭缝203和电极部206),也可以采用一开始就将导体图案202(包含狭缝203和电极部206)印刷在薄膜基材上的方法。又,在本实施形态中,也与实施形态7(变形例)一样,在IC芯片204的端子205的数目多于2个的情况下,除了电极部206外,可在狭缝203的内侧、电极部206近旁设置两个虚拟衬垫221,还有,在本实施形态(图44)中,狭缝的形状采用与图32相同的形状,但是当然也可以采用实施形态7(变形例)说明的狭缝222~225(图40~图43)形状。
这里,下面对实施形态8的RFID标签的制造方法进行说明。图45是本实施形态中8的RFID标签的制造工序图。在图45中,229是在薄膜基材的背面设置的导体层,230是粘结电介质基板201与薄膜基材226的粘结片。粘结片230如图45(e)所示,设置于电介质基板201上,与槽部228以外的部分对应的部分上,能够粘结、固定电介质基板201与薄膜基材226。也就是说,粘结片230是将导体图案202固定于电介质基板表面上的固定单元,为了固定电介质基板201与薄膜基材226,即使不使用粘结片,也可以使用粘结剂。与其他图相同的符号表示相同或相当的部分。
接下来对实施形态8的RFID标签的制造方法进行说明。图45(a)~(e)对RFID标签的制造方法以其剖面图为依据对各制造工序进行说明。在图45(a)中,表示在薄膜基材226(薄膜基材226的背面)上形成导体层229的导体层形成工序。而且,如图45(b)所示,导体层形成工序中在薄膜基材226的背面侧整个面上形成导体层223,然后屏蔽从薄膜基材226的端部只间隔规定距离d的周围部分以及在狭缝203的内侧应该形成电极部206的区域,利用蚀刻等方法形成导体图案227和电极部206的同时形成导体图案的形成工序。还有,也可以不进行导体图案形成工序,在薄膜基材226上印刷导体图案227。
接着,如图45(c)(d)所示,在IC芯片连接工序中,通过焊接将IC芯片204的端子205电连接于电极部206。作为这种电连接方法通常利用软熔进行热压接,但是也可以利用其他方法连接。另一方面,在电介质基板201的另一主面上(背面)上,如图45(e)所示,形成接地导体层207,同时在一主面(表面)上形成插入IC芯片的槽部228。该槽部228利用例如出射成型法形成。又,除了出射成型法外,也可以利用切削、铣削等方法在印制电路板上形成。其后,如图34(e)所示,在薄膜支持工序(固定工序)中,在电介质基板201的一个主面侧上粘贴没有槽部228部分的粘结片230。这样,对粘贴粘结片230的电介质基板201,薄膜基材226上安装导体图案227以及IC芯片204的构件重叠,使IC芯片204插入槽部228,通过粘结片230在电介质基板201上支持薄膜基材226。这样构成RFID标签。另外,虽然图中未示,也可以将薄膜基材226与电介质基板201的纵向横向端部只保持距离d配置于电介质基板的一个主面上。在这种情况下,导体图案202也可以设置于薄膜基材226的整个面上。
如上所述,实施形态8的RFID标签由于形成了IC芯片204插入电介质基板201的一个主面上形成的槽部228的结构,因此薄膜基材226不容易发生弯曲或鼓起,因此即使是RFID标签受到撞击等情况下,也能够大幅减少IC芯片204破损、IC芯片204与电极部206电接触不良或连接断开等情况的发生率。而且电介质基板201的槽部228的尺寸如何,也只要考虑相对于IC芯片204的容积将IC芯片204插入槽部228时的原料利用率进行设定即可。还有,不采用出射成型方法在电介质基板201上形成槽部228时,只要采用切削电介质基板201的一个主面的方法形成即可。又,与实施形态7的RFID标签一样,实施形态8的RFID标签在电介质基板201的厚度方向的电场为0的位置上配置IC芯片,不会对与读写器之间进行无线通信时的导体图案202的辐射图的对称性造成不良影响,而且IC芯片204由于连接于供电点,因此能够得到可大幅度减少供电损失,增大通信距离的RFID标签,由于狭缝203是由细长状狭缝203a和弯曲状狭缝203b构成的,能够得到即使是设置场所的尺寸对RFID标签有要求的,电介质基板201的宽度被限制的情况下也能够配置的RFID标签。
最后,用图46~图51对通过实施形态8的RFID标签制造方法(电介质基板的出射成型)在另一主面(背面)上形成接地导体层207的电介质基板1的结构、制造方法进行说明。还有,在这些附图中,相同的符号表示相同或相当的部分。图46说明出射成型模具的结构用的结构图,图46(a)是出射成型模具的平面图,图46(b)是出射成型模具的侧面图。在图46(a)(b)中,231是制造RFID标签的电介质基板用的出射成型模具。232是出射成型模具231的上方模具,233是出射成型模具231的下方模具,234是上方模具232上设置的用于注入树脂的注入口。图47是出射成型模具的剖面图,图47(a)是沿图46(a)所示的A—A’线切断时的剖面图,图47(b)是沿图46(a)所示的B—B’线切断时的剖面图,图47(c)是沿图46(b)所示的X—X’线切断,观察上方模具时的平面图,图47(d)是沿着图46(b)所示的X—X’线切断,观察下方模具时的平面图。在图47(a)~(d)中,230是形成于上方模具232的凹部,对应于槽部228的形状的突起部。当然,上方模具232与下方模具233重叠时各凹部与突起部235形成的空间与RFID标签所需要的电介质基板201及其一主面上形成的槽部228的形状一致。236是在下方模具233上设置的多个用于从出射成型模具231内抽出空气用的真空抽口。真空抽口236如图47(d)所示设置多个。
图48是表示在下方模具上载放导体箔时的状态的剖面图,图48(a)是表示将导体箔固定于下方模具的状态的剖面图,图48(b)是表示对该导体箔进行化学生成膜处理的状态的剖面图。在下方模具233的凹部的底面上载放接地导体图案用的导体箔237。而且该导体箔237为提高真空抽口236接触面与相反面(表面)电介质基板201的树脂的粘结性实施了化学生成膜处理,形成表面有微小凹凸的化学生成膜处理层238。图49表示在下方模具上重叠上方模具之前的状态的剖面图,图49(a)是在下方模具上设置导体箔237,沿着图49(a)所示的A—A’线切断时的剖面图,图49(b)是在下方模具上设置导体箔237,沿着图49(a)所示的B—B’线切断时的剖面图。载放符合下方模具233凹部(底)大小尺寸的导体箔237,为防止利用出射成型方法制造完成后的电介质基板201的另一主面(背面)的接地导体层207的松弛或弯曲,如图48(a)所示,在下方模具233上设置的多个真空抽口236上连接真空泵或吸气装置,从多个真空抽口236以大致均匀的压力抽真空(吸气),使导体箔237紧贴在下方模具233的凹部(底)上加以固定。为了注入树脂,用树脂充填出射成型模具231的内部,在出射成型模具231上形成使导体箔237紧贴下方模具233用的真空抽口以外另外的真空抽口或抽气孔。
化学生成膜处理是为了提高与树脂的粘结性而在导体箔237表面形成细筋或在导体箔237的表面形成层等,通常使用于出射成型基板。只用化学生成膜处理粘结程度低的时候,将与粘结电介质基板201和薄膜基材226的粘结片230相同的粘结片载放在化学生成膜处理层的已经完成化学生成膜处理的面上。还有,不进行化学生成膜处理,导体箔237只在与真空抽口相对的面的相反面上载放与粘结片203相同的粘结片,如果能得到导体箔237与树脂充分粘结的粘结度,就不必进行化学生成膜处理。还有,关于图48(a)的顺序和关于图48(b)的顺序其顺序也可以交换(接地导体图案形成工序的准备工序)。
接着,在对导体箔237的表面积实施化学生成膜处理之后,如图49所示,使上方模具232与下方模具233紧贴重叠,固定上方模具232与下方模具233,使出射成型模具231的内部(除了注入口234与真空抽口236的开口外)的空间形成所希望的电介质基板201。这时,虽然图中未示,通常在上方模具232与下方模具233上分别设置导向销与导向孔,使导向销嵌入导向孔中,进行上方模具232与下方模具233的定位,然后合模固定(出射成型模具的合模工序)。
图50是表示使上方模具重叠于下方模具后注入热可塑性树脂形成电介质基板的状态的剖面图,图50(a)表示沿着图49(a)所示的A—A’线切断时的剖面图,图50(b)是沿着图49(a)所示的B—B’线切断时的剖面图。239是树脂(热可塑性树脂)。出射成型模具231合模完成之后,在图50中,在下方模具233的凹部表面载放成为接地导体层207的化学生成膜处理层238,在将上方模具232重叠于下方模具233的状态下,从注入口234将熔融的热可塑性树脂239注入上方模具232和下方模具233之间的空间部、即出射成型模具231的内部,在电介质基板201的一个主面上形成与上方模具232的凸起部235对应的槽部228(电介质基板形成工序)。又,在注入树脂239之前将具有化学生成膜处理层238的导体箔237载放于下方模具233的凹部,因此与电介质基板201形成的同时,在电介质基板201的另一主面上形成接地导体层207(接地导体图案形成工序)。
图51是用于说明出射成型的电介质基板的取出的剖面图,图51(a)是使上方模具脱离下方模具时沿着图49(a)的A—A’线切断时的剖面图,图51(b)是在该情况下沿着图49(b)的B—B’线切断时的剖面图,240是残留于注入口234的剩余树脂。在树脂239固化之后解除出射成型模具231的合模,如图51所示,使上方模具232与下方模具233分离,从出射成型用模具231取出电介质基板201(电介质基板取出工序)。又,如图51(a)所示,注入的树脂239比出射成型模具231内部的容积多的情况下,由于残留在注入口234的树脂239固化,在电介质基板201的一主面上形成注入口234的内管形状的剩余树脂240,将剩余树脂240从电介质基板201上切下,将该断面的粗细程度研磨到不妨碍电介质基板201与薄膜基材226的粘结(后处理工序)。还有,在接地导体图案形成工序的准备工序中,对导体箔237(化学生成膜处理层238)进行抽真空(吸气),使其紧贴在下方模具233上,因此树脂239出射成型时导体箔237(化学生成膜处理层238)不会伸长,能够得到防止树脂239固化后形成的电介质基板201的接地导体层207发生细纹或断裂的效果。
利用图46~图51所示的制造方法(电介质基板的出射成型)方法制造电介质基板201,在该电介质基板201上粘结用图45所述的制造方法(导体层形成工序(可省略)、导体图案形成工序、IC芯片连接工序)制造的薄膜基材226。粘结的工序与实施形态7的薄膜支持工序、固定工序相同。又,树脂239采用低硬度(例如JIS—A55)的烯烃系热可塑性弹性体制造电介质基板201,这样能够制造具有柔软性的电介质基板形成的柔软性RFID标签,因此能够得到可沿着具有鼓状曲面的物体等的曲面上设置的RFID标签210。还有,能够设置这种RFID标签210的曲面是使IC芯片204与导体图案227的电连接达到不会断开的程度。还有,即使导体图案227是弯曲的,由于电长度不变,因此不会妨碍辐射图多少有些变形的导体图案227作为RFID标签210的电波辐射部工作。
这样,通过用出射成型方法设计、制造的电介质基板201,与层叠多层印制电路板的电介质基板相比,用树脂(热可塑性树脂)239出射成型的电介质基板不仅能够大幅度降低基板成本(制造成本),而且使用于RFID标签的电介质基板的电介质(材料),相对于采用通常的印刷电路基板使用的聚四氟乙烯(含氟树脂)、陶瓷、玻纤环氧材料等电介质时,不容易制作任意厚度的基板、不能够灵活应对由于RFID标签的设置位置要求的尺寸变化,在采用出射成型的电介质基板的情况下,只要改变模具就能够容易地改变厚度和形状,因此容易制作各种各样的不同的RFID标签。又,树脂(热可塑性树脂)中,使用有低介质正切特性的烯烃系聚合物树脂作为RFID标签的电介质基板,因此能够提高辐射效率,制造高增益的RFID标签。而且,烯烃系聚合物树脂的比重为一般的印制电路板的一半左右,能够使RFID标签轻量化。而且IC芯片204安装于一般的印刷电路基板使用的聚四氟乙烯(含氟树脂)、陶瓷、玻纤环氧材料构成的电介质基板那样又硬又厚的材料上时,没有用于安装的专用设备,必须一个一个地进行安装,耗费时间,安装时形成所需要的槽部228也很麻烦。而出射成型基板在薄膜基材226上安装IC芯片204的设备在市场上有大量供应,能一次大量生产,能够大幅度降低包括形成槽部228的制造时间和成本。
工业上的实用性
如上所述,本发明的RFID标签适合使用于生物体、物品的出入库管理和物流管理等。

Claims (22)

1.一种RFID标签,其特征在于,具备:
电介质基板;
在所述电介质基板的一主面上设置的接地导体部;
在所述电介质基板的另一主面上设置的,形成狭缝的补片导体部;
从所述狭缝的相对的部分向内部分别延伸的电连接部;以及
配置于所述狭缝的内部,连接于所述电连接部的IC芯片。
2.根据权利要求1所述的RFID标签,其特征在于,
狭缝形成于补片导体部的中央部,其形状为细长形状。
3.根据权利要求1所述的RFID标签,其特征在于,
狭缝从配置IC芯片的位置向相反方向展宽形成。
4.根据权利要求1所述的RFID标签,其特征在于,
接地导体部在电介质基板的相反侧设有能够与金属粘结的粘结层。
5.一种RFID标签的制造方法,其特征在于,具备:
在电介质基板的一主面以及另一主面上分别形成接地导体部以及补片导体部的导体部形成工序;
在所述补片导体部的内部形成狭缝的狭缝形成工序;
在形成所述狭缝的同时,形成从所述狭缝的相对的部分向其内部延伸的电连接部的电连接部形成工序;以及
在所述狭缝内部配置IC芯片,将所述IC芯片连接于所述电连接部的连接工序。
6.一种RFID标签的设置方法,所述RFID标签具备:在电介质基板的一主面上设置的接地导体部;在所述电介质基板的另一主面上设置的,形成狭缝的补片导体部;从所述狭缝的相对部分向内部分别延伸的电连接部;以及配置于所述狭缝的内部,连接于所述电连接部的IC芯片,其特征在于,
在所述接地导体部在与所述电介质基板相反的一侧设置能够与金属粘结的粘结层,在所述金属上设置所述RFID标签。
7.一种RFID标签,其特征在于,具备:
在一主面具有孔部的电介质基板;
在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;
在所述电介质基板的一主面上设置的薄膜基材;
设置于所述薄膜基材上,在内部构成狭缝的导体图案;以及
在通过所述狭缝与所述导体图案电连接的状态,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片。
8.一种RFID标签,其特征在于,具备:
在一主面具有孔部的电介质基板;
在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;
在所述电介质基板的一主面上设置的薄膜基材;
设置于所述薄膜基材上,从所述薄膜基材的端部只相隔规定的距离,设置于其内侧的导体图案;以及
在所述导体图案的内部构成狭缝,在通过所述狭缝与所述导体图案电连接的状态,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片。
9.一种RFID标签,其特征在于,具备:
在一主面具有孔部的电介质基板;
在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;
在所述电介质基板的一主面上设置的薄膜基材;
设置于所述薄膜基材上,从所述薄膜基材的端部只相隔规定的距离,设置于其内侧的导体图案;
在所述导体图案的内部构成狭缝,从构成所述狭缝的所述导体图案的两侧分别向所述狭缝的内侧延伸的电连接部;以及
在与这些电连接部电连接的状态,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片。
10.一种RFID标签,其特征在于,具备:
在一主面具有孔穴部的电介质基板;
在所述电介质基板的另一主面上设置的接地导体图案;
在所述电介质基板的一主面上设置的薄膜基材;
设置于所述薄膜基材上,在其内部构成狭缝的导体图案;
在通过所述狭缝与所述导体图案连接的状态,插入所述电介质基板的所述孔部的IC芯片;以及
将所述IC芯片插入所述电介质基板的所述孔穴部,将所述薄膜基材的所述导体图案与所述电介质基板的一主面固定的固定单元。
11.一种RFID标签,其特征在于,
电介质基板由热可塑性树脂构成。
12.一种RFID标签的制造方法,其特征在于,具备:
在电介质基板的一主面上形成孔部的孔部形成工序;
在所述电介质基板的另一主面上形成接地导体图案的接地图案形成工序;
在薄膜基材上形成具有狭缝的导体图案的导体图案形成工序;
通过所述狭缝将IC芯片与所述导体图案电连接的IC芯片连接工序;以及
通过所述IC芯片连接工序将IC芯片与导体图案电连接后,将所述IC芯片插入所述孔穴部,将所述薄膜基材固定于所述电介质基板的固定工序。
13.一种RFID标签的制造方法,其特征在于,具有:
使在凹部和所述凹部的内部具有突起部的上侧模具与具有凹部的下侧模具相互重叠,在所述上侧模具与所述下侧模具之间形成空间部,向所述空间部注入作为电介质材料的树脂,对应于所述上侧模具的突起部,在电介质基板的一主面上形成孔部的电介质基板形成工序;
在所述树脂注入前,在所述下侧模具的凹部配置导体箔,形成所述电介质基板,同时在所述电介质基板的另一主面上形成接地导体图案的接地导体图案形成工序;
在薄膜基材上形成具有狭缝的导体图案的导体图案形成工序;
通过所述狭缝将IC芯片与所述导体图案电连接的IC芯片连接工序;以及
将所述IC芯片插入所述孔部,将所述薄膜基材固定于所述电介质基板的固定工序。
14.根据权利要求13所述的RFID标签的制造方法,其特征在于,
在上侧模具上设置注入树脂的注入口,在下侧模具上设置真空抽口。
15.根据权利要求13所述的RFID标签的制造方法,其特征在于,
在将导体箔配置于下侧模具的凹部之前,对上表面进行化学生成膜处理。
16.一种RFID标签,具备:电介质基板;在所述电介质基板的背面设置的接地导体层;在所述电介质基板的表面上设置的,具有狭缝的导体图案;以及通过所述狭缝收发电波的IC芯片;其特征在于,
所述狭缝具有细长的形状,同时具有在所述细长状狭缝的端部连续,在对于所述细长状狭缝正交的方向弯曲延长的弯曲状狭缝。
17.一种RFID标签,其特征在于,具备:
电介质基板;
在所述电介质基板的背面设置的接地导体层;
有细长形状的狭缝,同时有在所述细长状狭缝的端部连续、在对于所述细长状狭缝正交的方向弯曲延长的弯曲状狭缝的狭缝设置于所述电介质基板表面上的导体图案;
向所述细长状狭缝的内部从所述导体图案两侧延伸,相互隔离的电极部;以及
电连接于所述电极部并通过所述狭缝收发电波的IC芯片。
18.一种RFID标签,其特征在于,具备:
薄膜基材;
有细长形状的狭缝,同时有在所述细长状狭缝的端部连续、在对于所述细长状狭缝正交的方向弯曲延长的弯曲状狭缝的狭缝设置于所述薄膜基材上的导体图案;
向所述细长状狭缝的内部从所述导体图案两侧延伸,相互隔离的电极部;
电连接于所述电极部并通过所述狭缝收发电波的IC芯片;
槽部形成于表面,在所述槽部嵌入所述IC芯片的电介质基板;
将所述导体图案固定于所述电介质基板表面的固定单元;以及
形成于所述电介质基板背面的接地导体层。
19.根据权利要求16所述的RFID标签,其特征在于,
IC芯片配置于细长形状的狭缝的中央部。
20.根据权利要求16所述的RFID标签,其特征在于,
弯曲状狭缝在与细长状狭缝正交的一个或两个方向延伸。
21.根据权利要求16所述的RFID标签,其特征在于,
弯曲状狭缝相对于IC芯片对称配置。
22.根据权利要求16所述的RFID标签,其特征在于,
在电介质基板的表面,去除周边部形成导体图案。
CN200780002030.4A 2006-03-06 2007-02-28 Rfid标签、rfid标签的制造方法以及rfid标签的设置方法 Expired - Fee Related CN101366148B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP059356/2006 2006-03-06
JP2006059356A JP4363409B2 (ja) 2006-03-06 2006-03-06 Rfidタグ及びその製造方法
JP2006176629A JP4487977B2 (ja) 2006-06-27 2006-06-27 Rfidタグ及びその製造方法
JP176629/2006 2006-06-27
JP334562/2006 2006-12-12
JP2006334562A JP4320674B2 (ja) 2006-12-12 2006-12-12 Rfidタグ
PCT/JP2007/053729 WO2007102360A1 (ja) 2006-03-06 2007-02-28 Rfidタグ、rfidタグの製造方法及びrfidタグの設置方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101366148A true CN101366148A (zh) 2009-02-11
CN101366148B CN101366148B (zh) 2013-04-24

Family

ID=38588425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780002030.4A Expired - Fee Related CN101366148B (zh) 2006-03-06 2007-02-28 Rfid标签、rfid标签的制造方法以及rfid标签的设置方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4363409B2 (zh)
CN (1) CN101366148B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944193A (zh) * 2009-07-01 2011-01-12 富士通株式会社 Rfid标签
CN103138045A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 刘智佳 微带贴片式rfid标签天线
CN108577986A (zh) * 2018-05-21 2018-09-28 上海数斐信息科技有限公司 一种射频标签安装组件、安装方法以及器械
CN110622628A (zh) * 2017-03-15 2019-12-27 香港物流及供应链管理应用技术研发中心 射频通信引导装置
CN111492379A (zh) * 2017-12-25 2020-08-04 京瓷株式会社 Rfid标签用基板、rfid标签以及rfid系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4710844B2 (ja) * 2007-02-19 2011-06-29 三菱電機株式会社 Rfidタグ
JP4618459B2 (ja) 2008-09-05 2011-01-26 オムロン株式会社 Rfidタグ、rfidタグセット及びrfidシステム
WO2010049984A1 (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 三菱電機株式会社 無線通信装置
JP5328566B2 (ja) * 2009-08-26 2013-10-30 京セラ株式会社 アンテナ基板およびicタグ
JP4935938B2 (ja) * 2011-04-04 2012-05-23 三菱電機株式会社 Rfidタグ
JP2016201082A (ja) 2015-04-10 2016-12-01 アイ・スマートソリューションズ株式会社 無線タグユニット
KR102545915B1 (ko) 2017-11-10 2023-06-22 레이던 컴퍼니 적층 제조 기술(amt) 저 프로파일 라디에이터
JP6973347B2 (ja) 2018-10-10 2021-11-24 オムロン株式会社 アンテナ装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944193A (zh) * 2009-07-01 2011-01-12 富士通株式会社 Rfid标签
US8424771B2 (en) 2009-07-01 2013-04-23 Fujitsu Limited RFID tag
CN101944193B (zh) * 2009-07-01 2013-07-24 富士通株式会社 Rfid标签
CN103138045A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 刘智佳 微带贴片式rfid标签天线
CN110622628A (zh) * 2017-03-15 2019-12-27 香港物流及供应链管理应用技术研发中心 射频通信引导装置
CN111492379A (zh) * 2017-12-25 2020-08-04 京瓷株式会社 Rfid标签用基板、rfid标签以及rfid系统
CN111492379B (zh) * 2017-12-25 2023-10-24 京瓷株式会社 Rfid标签用基板、rfid标签以及rfid系统
CN108577986A (zh) * 2018-05-21 2018-09-28 上海数斐信息科技有限公司 一种射频标签安装组件、安装方法以及器械
CN108577986B (zh) * 2018-05-21 2024-04-23 赛斐信息科技(南通)有限公司 一种射频标签安装组件、安装方法以及器械

Also Published As

Publication number Publication date
JP4363409B2 (ja) 2009-11-11
CN101366148B (zh) 2013-04-24
JP2007243296A (ja) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101366148B (zh) Rfid标签、rfid标签的制造方法以及rfid标签的设置方法
TWI384403B (zh) Radio frequency identification tag, manufacturing method of radio frequency identification tag, and setting method of radio frequency identification tag
US8672230B2 (en) RFID tag
KR100859714B1 (ko) 인공자기도체를 이용한 도체 부착형 무선 인식용 태그안테나 및 그 태그 안테나를 이용한 무선인식 시스템
US8325104B2 (en) Dipole tag antenna structure mountable on metallic objects using artificial magnetic conductor for wireless identification and wireless identification system using the dipole tag antenna structure
JP4320674B2 (ja) Rfidタグ
EP1467314A1 (en) RFID tag comprising a battery and an antenna sharing common elements
CN102542325B (zh) 应答器标记对象和制造应答器标记对象的方法
KR20130076291A (ko) 측면 방사 안테나 및 무선통신 모듈
CN104253303B (zh) 多天线系统和移动终端
EP3657596B1 (en) Low-loss and flexible transmission line-integrated multi-port antenna for mmwave band
CN105075007A (zh) 平面天线设备和方法
CN102324619A (zh) 毫米波微带天线及其制备方法
CN102147877A (zh) 一种电子标签
JP4487977B2 (ja) Rfidタグ及びその製造方法
WO2008054148A1 (en) Tag antenna structure for wireless identification and wireless identification system using the tag antenna structure
CN102610911A (zh) 一种薄膜基板
WO2008069459A1 (en) Dipole tag antenna structure mountable on metallic objects using artificial magnetic conductor for wireless identification and wireless identification system using the dipole tag antenna structure
JP4935938B2 (ja) Rfidタグ
JP4935829B2 (ja) Rfidタグ
JP7176313B2 (ja) Rfタグラベル
JP2010081289A (ja) Rfidタグ
Kim et al. Ceramic patch antenna for UHF RFID tag embedded in metallic objects
CN202167615U (zh) 一种天线及具有该天线的mimo天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130424

Termination date: 20150228

EXPY Termination of patent right or utility model