CN101814157B - Rfid标签 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种RFID标签、其通信方法以及RFID标签检测器具，能够实现小型的对应金属的标签，可以埋设在细的金属棒或金属表面的凹处，提高了机械强度并且提高了对静电或浪涌电流的耐力。该RFID标签(70)具备：RFID标签本体(60)，搭载了设置在金属板或金属箔的平面上的微小环形天线和与该微小环形天线连接的IC芯片、槽形状匹配电路以及直立保持部，使上述微小环形天线的环面与安装金属面大致垂直。作为制法，例如从RFID接入件切出包含IC芯片的槽形状匹配电路。将该RFID标签本体(60)设置在安装金属面上而使槽面直立时，实现作为兼用作匹配电路的微小环形天线(71)动作的极小型的对应金属的RFID标签。

Description

RFID标签

技术领域

本发明涉及RFID标签、其通信方法以及RFID标签检测器具，特别是涉及适用于在微带或UHF带的通信频率下利用半波长天线的RFID标签无法对应的、要求小型化的对应金属的RFID标签利用领域的RFID标签、其通信方法以及RFID标签检测器具。 

背景技术

一般情况下，RFID标签是在接入件(inlet)上附加了用于保护该接入件的膜或用于安装该接入件的粘接剂等的应用而形成的，其中，该接入件由以下部分构成：在集成电路中内置了ID号等识别信息的IC芯片、与该IC芯片连接的阻抗匹配电路、与该匹配电路连接的天线、以及一体地搭载该天线的基材。经由该IC芯片、该匹配电路、该天线，通过该IC芯片内的阅读器/写入器，从外部与无线通信手段之间进行ID号等识别信息的通信。 

该一般的RFID标签在贴在金属物体的表面上动作的情况下，对于进行通信的电磁波，在安装金属面上产生反射或吸收，因此存在通信变得困难的缺点，在现有技术中，作为其对策，金属面用的RFID标签投入实用，该金属面用的RFID标签在阻止信号在金属的表面或RFID标签自身的别扣表面上成为涡电流或感应电流而被消耗、从而减轻影响的电介质的树脂或磁性体的铁酸盐中内置了上述接入件。并且，在要求机械强度的领域中，有人提出用大的金属零件保护对应金属的RFID标签整体的方案，但存在RFID标签变大的缺点。 

只要是微小的标签，安装部位就可以小。作为适合于此的标签，在同一半导体基板上内置了逻辑电路和天线的RFID标签例如公开在非专利文献1中。 

作为其它方法，如专利文献1中所公开的那样，还有在安装金属表面上实施直接加工来组装的方法。 

另外，在专利文献1中，作为与设置在金属面的间隙或内部等深处的RFID标签通信的方法，还提出如下技术：利用电磁波在媒质中、或在波导管内部、或在同轴电缆或同轴管内部等传输路径中传播的特性，在传输路径一端的开口部设置RFID标签，从另一开口部利用阅读器/写入器进行通信。 

而且，在专利文献1中，还公开了如下例子：作为使用微小环形天线的小型的对应金属的标签，不仅将金属平板上的支持金属零件与一匝的微小环形天线兼用，而且用支持金属零件隔离地进行支持，以便IC芯片或匹配电路不在安装金属面等上短路。 

另外，在专利文献1中，还提出了如下例子：在安装于金属面上的小型金属RFID标签之上配置电介质隔片，并且在其上罩上兼用作保护盖的接地型共振器具。 

在专利文献2中，提出如下的小型的对应金属的标签：具有通信电磁波波长的1/10程度的直径、例如是圆形的2片金属板夹着电介质在周边部的一部分上表里连接，将下表面作为接地电极，将上表面作为放射电极，IC芯片在连结部的放射电极附近电连接。 

并且，在专利文献2中还公开了：为了提高安装在金属面上的RFID标签的灵敏度，在放电电极侧经由电介质片配置辅助天线、例如偶极天线，来延长通信距离。 

专利文献3中公开了如下例子：用金属板或支持体形成通信电磁波波长的1/10程度的长度的微小环形天线，利用该支持体将IC芯片或匹配电路隔离从金属面起的规定高度，使其不短路。 

另外，专利文献4中公开了作为如下的天线发挥作用的标签的例子：在与折叠金属板的表侧或者里侧金属板的连接部侧面上安装IC芯片，在表里的金属板在长度方向上的长度是通信电磁波波长的1/4程度的长度时，可以实现长的通信距离。 

另外，专利文献5中公开了如下标签的例子：在利用金属板的带状的微小环形天线上电连接地搭载了IC芯片，使高频电流在安装导体面侧流动，从搭载了IC芯片的一侧进行电磁波放射。 

[现有技术文献] 

[专利文献] 

专利文献1：特开2008-90813号公报 

专利文献2：特开2006-333403号公报 

专利文献3：特开2008-123222号公报 

专利文献4：特开2005-191705号公报 

专利文献5：特开2006-53833号公报 

[非专利文献] 

非专利文献1：http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/030902a.html:天线内置型“μchip(注册商标)”，2003年9月2日 

发明内容

现有的RFID标签在向金属面安装时，存在上述缺点，即对于进行通信的电磁波在安装金属面上产生反射或吸收，因此存在通信变得困难的缺点。为了解决不能进行RFID通信而考虑的金属制的RFID标签在其尺寸为大致半波长、所使用的通信频率为2.45GHz的情况下，概略尺寸成为50mm到60mm，难以安装到比该尺寸小的金属面上。 

非专利文献1中公开的天线内置RFID标签由于是相对于安装面平行放置的结构，因此如果将其设置在金属面上，则与设置了标签的天线的金属面接触而短路，或者内置天线整体与金属面电容耦合，在金属面内部平行投影的镜像的天线中流动完全反向的高频电流，从而电磁感应与自己的天线相互抵消，难以向外部放射电磁波。因此，无法设置在金属表面上。 

另外，专利文献1中公开的标签的构造如下：在具有卷绕起点和终点的不闭合的微小环形天线尺寸的金属零件中，将微小接入件内置 于内侧，位于各个起点部和终点部附近的微小接入件的天线部电磁耦合。在该微小环形天线金属零件的不闭合的不连续部分、即开口部分的正下方，在电磁波放射方向上将RFID标签的IC芯片露出地配置。该微小环形天线金属零件的开口部分或其周边的槽部分没有受到金属的保护，因此对于高压喷射水等的清洗或通过喷沙进行的除锈作业，机械强度差，因此存在IC芯片容易剥落等的问题。 

并且，对安装金属表面实施直接加工来组装的方法存在加工负担增大的问题。因此，RFID标签的小型化要求提高。 

另外，专利文献1的在传输路径的一端的开口部设置RFID标签、利用阅读器/写入器从另一个开口部进行通信的技术存在的问题是，传输路径的设置为常设，难以将传输路径临时外挂在各种种类的阅读器/写入器上并且仅在需要时才一体化而在不需要时简单地取下。 

并且，利用专利文献1的支持金属零件进行隔离的方法难以实现小至支持金属零件尺寸以下的对应金属的标签。另一方面存在的问题是，为了识别小型标签而将环状的探针、同轴电缆和偶极天线的各元件一体化的器具，器具整体变得大规模，从而器具的元件间损失增加，灵敏度降低。 

专利文献2中公开的将下表面作为接地电极、将上表面作为放射电极的对应金属的标签，难以制作比放射电极的尺寸更小型的标签。另外，在放射电极上可能由于静电或浪涌电流等来自外部的电气冲击而破坏IC芯片。并且，专利文献2的在放射电极侧经由电介质片配置辅助天线来延长通信距离的方法存在的问题是，在安装金属面的设置场所为辅助天线的尺寸以下的情况下难以应用。 

另外，专利文献2中公开的RFID标签虽然也有用树脂等的保护层覆盖设置在电磁波放射方向上的IC芯片部的例子，但由于利用高压喷射水等的清洗作业而容易露出到外部，因此在电气、机械强度方面存在问题。 

并且，专利文献3公开的方式难以实现构成微小环形天线的支持金属零件的尺寸以下的小型的对应金属的标签。并且，由于IC芯片 或阻抗匹配电路与微小环形天线电连接，因此静电或浪涌电流等来自外部的电气冲击有可能破坏IC芯片。另外，虽然也有用树脂等覆盖设置在电磁波放射方向上的IC芯片部的例子，但由于利用高压喷射水等的清洗作业而容易露出到外部，因此在电气、机械强度方面存在问题。 

另外，专利文献4公开的天线结构难以实现天线尺寸以下的小型标签。并且，由于在天线上安装IC芯片，因此静电或浪涌电流等来自外部的电气冲击有可能破坏IC芯片。另外，即使用树脂等覆盖了设置在电磁波放射方向上的IC芯片部，由于利用高压喷射水等的清洗作业而容易露出到外部，因此在电气、机械强度方面存在问题。 

并且，专利文献5中公开的进行电磁波放射的标签构成为IC芯片的平面以及与其电连接的带状微小环形天线的平面与安装导体面平行。换言之，带状的微小环形天线的宽度大于IC芯片的平面的尺寸。这样的结构存在的问题是，无法向比IC芯片的宽度或微小环形天线的宽度窄的金属板的端部安装。因此，难以实现卷在电介质或磁性体等基材上的微小环形天线的尺寸以下的对应金属的标签。并且，由于将IC芯片直接电连接在微小环形天线上，因此静电或浪涌电流等来自外部的电气冲击有可能破坏IC芯片。另外，虽然也有用树脂等覆盖设置在电磁波放射方向上的IC芯片部的例子，但由于利用高压喷射水等的清洗作业而容易露出到外部，因此在电气、机械强度方面存在问题。 

这样，在专利文献2-5的例子中，RFID标签的IC芯片部设置在电磁波放射方向上，没有受到金属板等的保护，因此存在的问题是，在作为RFID标签安装在金属面上的情况下，在附着的土砂、异物的除去或除锈等高压喷射清洗或喷沙作业中，在IC芯片部的保护强度方面差。 

另外，小型的RFID标签有时设置在螺钉头的影子、角部、台阶部分等通信电磁波难以到达的地方或者难以靠近阅读器/写入器的场所。 

本发明的目的在于，提供一种在狭窄的范围内也能够安装的、对应金属的小型的RFID标签及其通信方法。换言之，本发明的目的在于，提供一种上述的现有技术无法对应的、小型且宽度窄的RFID标签的实现方法。 

并且，本发明的另一目的在于，提供一种如下的小型的可对应金属的RFID标签：可以向狭窄场所或薄金属板的端部等安装，确保对于弯曲、高压喷射水等的清洗或喷沙除锈作业等的冲击的机械耐力，并且能够维持对浪涌电流、静电等电气冲击的耐力。 

并且，本发明的另一目的在于，提供一种如下的延长检测器具及其通信方法：对于难以进行通信的场所的标签，无需提高通常的阅读器/写入器的通信电磁波强度，并且无需改造阅读器/写入器的内部天线，就可以经由非接触的附着式检测器具从离开的场所进行通信。 

本发明的代表性结构的一例如下所示。即，本发明的RFID标签的特征在于，具备：RFID标签本体，包括IC芯片和与该IC芯片连接的微小环形天线；臂，经由绝缘层覆盖上述IC芯片；以及安装面，使上述微小环形天线的环面实质性地垂直于安装金属面，从而将上述RFID标签本体安装在金属构件上，其中，上述微小环形天线形成为包含位于电磁波放射方向上的上述IC芯片的至少1匝的环；上述臂与上述微小环形天线连接，并且沿上述环的卷绕方向延长至少相当于上述环的大致半匝的长度，从而覆盖上述IC芯片。 

根据本发明的其它特征，RFID标签的特征在于，具备：RFID标签本体，包括微小环形天线和与该微小环形天线连接的IC芯片；金属零件，在内侧配置上述RFID标签本体；以及安装面，使上述微小环形天线的环面实质性地垂直于安装金属面，从而将上述RFID标签本体安装在金属构件上，其中，上述微小环形天线形成为包含上述IC芯片的至少1匝的环；上述金属零件沿上述环的卷绕方向延长并且具有覆盖上述IC芯片的臂，从而覆盖位于电磁波放射方向上的上述环上的上述IC芯片；在上述微小环形天线的上述环的内侧以及上述金属零件与上述环之间，形成电介质或磁性体的填充层。 

根据本发明的其它特征，RFID标签具备：如下形成的形状的标签本体：将RFID接入件中的偶极天线部分切除，留下IC芯片和匹配电路，其中，该RFID接入件由连接了IC芯片的“L”字或“T”字等形状的槽状的匹配电路和搭载了该匹配电路的金属板或箔制的偶极天线构成；以及直立保持部，使高频电流从以跨过上述槽状的匹配电路的方式连接的上述IC芯片的一个电极，在上述槽状的匹配电路中巡回，流入另一个电极，使槽状的匹配电路与微小环形天线兼用，使兼用作匹配电路的微小环形天线的环面实质性地垂直立在安装金属面上。 

根据本发明的其它特征，RFID标签具备：RFID标签本体，包括形成在基材之上的兼用作匹配电路的平面状的微小环形天线和与该微小环形天线连接的IC芯片；以及直立保持部，对于上述RFID标签本体，将上述微小环形天线的环面大致直立地保持在金属的安装面上。 

根据本发明的其它特征，RFID标签具备：RFID标签本体，在IC芯片上，利用与RFID的逻辑电路相同的半导体一体地形成兼用作匹配电路的微小环形天线；以及直立座部，使上述IC芯片上的环面以大致垂直于安装金属面的方式形成在上述RFID标签本体的表面上。 

根据本发明的其它特征，由于使上述任意一个RFID标签实质垂直地立在金属面上，因此在金属面上的RFID标签内的微小环形天线中流动的高频电流、与在金属面下投影而形成的镜像的微小环形天线中所流动的高频电流在金属面的边界上在平行的部分中，由于镜像的原因而相互沿相反的方向流动而抵消，而在垂直部分中相互沿相同方向流动，因此，等效地成为2倍的环面积的微小环形天线，可以进一步提高自由空间以及非金属面上放置的微小环形天线的灵敏度。 

根据本发明的其它特征，使上述任意一个RFID标签与安装金属面直接耦合或通过粘接材料等间接地电磁耦合，从而在金属面上流动高频电流。由此，高频电流成为以通信频率的长波为周期的行波而在 金属面上传播，具有与在传播方向上的不连续部返回的反射波发生干涉的波的起伏、即波高高的腹部和波高低的节部，从腹部与腹部或者节部与节部的间隔为半波长的整数倍的周期的干涉波或腹部与节部清楚的驻波放射电磁波，可以从所安装的RFID标签的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

根据本发明的其它特征，对于设置在难以进行通信的场所的RFID标签，可以使用非接触的外挂的附着式检测器具与阅读器/写入器进行通信。该检测器具一体化地设置有靠近标签侧的检测部DT、与其连接的传送部T和靠近阅读器/写入器侧并且再放射电磁波的再放射部TR。 

本发明的其它特征将在用于实施发明的实施方式中详细说明。 

根据本发明，可以提供能够设置在金属物上的极小型的RFID标签及其通信方法。即，根据本发明，当设通信电磁波的波长为λ时，可以实现从λ/4到IC芯片尺寸的RFID标签。 

另外，根据本发明，可以实现既能够确保机械耐力又能够维持对浪涌电流、静电等电气冲击的耐力的小型的能对应金属的结构的RFID标签。 

另外，在本发明的RFID标签中，微小环形天线的环面以实质性地垂直于安装金属面的方式被保持。或者，“L”字或“T”字等形状的槽状匹配电路与微小环形天线兼用。因此，微小环形天线的环面或槽所形成的环面设置成以90度直立在安装金属面上时，在金属面下投影的镜像的环面、即上述微小环形天线中流动镜像的高频电流，但在金属面的边界上，在平行的部分中相互抵消地流动，而在金属面上和金属面下垂直的部分中相互沿相同方向流动，因此，等效地成为自由空间的2倍的环面积的微小环形天线。 

另外，通过使用非接触的外挂附着式检测器具，RFID标签即使由于埋设或者设置在狭窄部位而处于低灵敏度状态，也可以进行通信。 

本发明的其它效果将在用于实施发明的实施方式中详细说明。 

附图说明

图1是示出在金属物上设置了本发明第1实施方式的RFID标签的例子的斜视图。 

图2是说明使用RFID的接入件来制造本发明第1实施方式的RFID标签的例子的图。 

图3A是说明本发明第1实施方式的RFID标签的“T”字形槽状匹配电路的制法例子的图。 

图3B是说明本发明第1实施方式的RFID标签的“L”字形槽状匹配电路的制法例子的图。 

图4A是说明本发明第1实施方式的RFID标签的结构的一例的斜视图。 

图4B是说明本发明第1实施方式的RFID标签的结构的另一例的斜视图。 

图5A是说明本发明第1实施方式的、在金属面上设置了带有匝数为1的微小环形天线71的RFID标签时的镜像RFID标签70M的关系的图。 

图5B是说明与图5A对应的微小环形天线等效电路71E的图。 

图6A是说明本发明第1实施方式的、在金属面上设置了带有匝数为2的微小环形天线72的标签时的镜像RFID标签70M的关系的图。 

图6B是说明与图6A对应的2匝微小环形天线等效电路72E的图。 

图7是说明本发明第1实施方式的RFID标签的安装角AG的图。 

图8A是将RFID标签70横长地安装在金属面8上的事例的说明图。 

图8B是将RFID标签70纵长地安装在金属面8上的事例的说明图。 

图9是说明本发明第1实施方式的、行波WF从在金属面8上设置了RFID标签时的RFID标签70流走并且反射波WR与行波WF 干涉从而生成干涉波的图。 

图10是说明本发明第2实施方式的、利用半导体制造工艺构成的全半导体制的对应金属的RFID标签70的斜视图。 

图11是说明作为本发明第3实施方式的、容易安装到金属面上的RFID标签70的图。 

图12是示出将本发明第3实施方式的RFID标签70安装到金属的台阶部等上的状态的斜视图。 

图13是将本发明第3实施方式的RFID标签70埋设到金属的凹处81或螺杆孔等中的方法的说明图。 

图14A是作为本发明第4实施方式的、提高了机械强度的RFID标签70的说明图。 

图14B是作为本发明第4实施方式的、提高了机械强度的RFID标签70的说明图。 

图14C是作为本发明第4实施方式的、提高了机械强度的RFID标签70的说明图。 

图14D是作为本发明第4实施方式的、提高了机械强度的RFID标签70的说明图。 

图14E是作为本发明第4实施方式的、由带状接入件形成并且通过微小环形天线提高了电气和机械强度的RFID标签70的结构的说明图。 

图14F是作为本发明第4实施方式的、由带状接入件形成并且通过微小环形天线提高了电气和机械强度的RFID标签70的结构的说明图。 

图15是作为第4实施方式的作用、效果，利用保护金属零件来从浪涌电流/焊接电流/静电放电电流I等保护IC芯片30的说明图。 

图16A是说明第4实施方式的、利用保护金属零件来扩大微小环形天线71的实质面积并改善灵敏度的斜视图。 

图16B是说明第4实施方式的、利用保护金属零件来扩大微小环形天线71的实质面积并改善灵敏度的剖面图。 

图17A是第4实施方式的、利用单极天线长的金属零件来使灵敏度提高的事例的图。 

图17B是第4实施方式的、利用单极天线长的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图17C是利用第4实施方式的单极天线长的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图17D是第4实施方式的、利用单极天线长的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图17E是第4实施方式的、利用单极天线长的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图17F是第4实施方式的、利用单极天线长的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图17G是第4实施方式的、利用在单极天线长共振的金属零件表面结构来使灵敏度提高的平面金属零件的事例的说明图。 

图18A是第4实施方式的、利用在半波长共振的偶极天线长λ/2的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图18B是第4实施方式的、利用在半波长共振的偶极天线长λ/2的金属零件来使灵敏度提高的事例的说明图。 

图18C是第4实施方式的、利用一对兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD7的RFID标签的说明图。 

图18D是第4实施方式的、利用一个半波长共振/兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD8的RFID标签的说明图。 

图19是说明利用第4实施方式的偶极天线金属零件77来使灵敏度提高、但尺寸成为大约2倍长度的图。 

图20A是作为本发明第5实施方式说明RFID标签能够从离开的场所进行通信的图。 

图20B是作为第5实施方式说明RFID标签能够从离开的场所进行通信的图。 

图21A是作为第5实施方式说明在同轴电缆或同轴管C的内部 导体中设置标签本体60、RFID标签能够在外部的导体表面所到之处进行通信的图。 

图21B是作为第5实施方式说明在同轴电缆或同轴管C的内部和外部的导体中容易使高频电流i积极地流动的图。 

图22A是本发明第6实施方式的、附着式检测器具D与深处的RFID标签70通信的使用事例的图。 

图22B是第6实施方式的、附着式检测器具D与密集的RFID标签70进行1对1通信的使用事例的图。 

图23是第6实施方式的、附着式延长检测器具DTR的LF/HF频带中的具体使用事例的图。 

图24是第6实施方式的、附着式延长检测器具DTR的UHF/微波频带中的具体使用事例的图。 

图25是第6实施方式的、附着式延长检测器具DTR的UHF/微波频带中的其它具体使用事例的图。 

图26是第6实施方式的、附着式延长检测器具DTR的UHF/微波频带中的其它具体使用事例的图。 

符号说明 

1：偶极天线 

20：槽形状匹配电路 

20L：“L”字形槽形状匹配电路 

20S：半导体芯片上匹配电路 

20T：“T”字形槽形状匹配电路 

30：IC芯片 

31：IC逻辑电路 

31a：电极 

31b：电极 

4：匹配电路区域(切出了匹配电路的区域后形成的部分) 

5：基材 

50：直立保持部 

51：座部或安装面 

51A：座部或安装面 

51B：座部或安装面 

51C：座部或安装面 

6：RFID接入件 

60：标签本体 

611：切出线 

61S：隔片 

70：RFID标签 

70A：金属制的臂 

70B：止动件 

70C：电介质或磁性体填充材料 

70D：粘接剂 

70M：镜像RFID标签 

70SD1：贝结构保护金属零件 

70SD2：折叠结构保护金属零件 

70SD3：折叠端子结构保护金属零件 

70SD4：端子结构保护金属零件 

70SD5：C形平面保护金属零件 

70SD6：H形平面保护金属零件 

70SD7：兼用于产生电磁波模式的保护金属零件 

70SD8：半波长共振/兼用于产生电磁波模式的保护金属零件 

71：微小环形天线 

71E：微小环形天线等效电路 

71S：微小环形天线图案 

72：2匝微小环形天线 

72C：环的起点和终点的连接地点区域 

72E：2匝微小环形天线等效电路 

75：单极天线 

76：微小偶极天线 

77：偶极天线 

78：安装孔 

79：间隙 

8：金属面 

81：金属面凹处 

9：铁丝状金属棒 

R/WA：阅读器/写入器内部的天线 

GND：通信电磁波的障碍部 

DTR：延长检测器具 

DT：检测部 

DTL：检测部的微小环形天线 

DTM：检测部的单极天线 

DTD：检测部的偶极天线 

DTS：检测部的陶瓷天线 

T：传送部 

TCX：同轴线 

TR：再放射部 

TRL：再放射部的微小环形天线 

TCC：调谐电容器 

TRD：再放射部的偶极天线 

AG：安装角 

I：浪涌电流/焊接电流/静电放电电流 

Q：静电 

i：高频电流 

iTM：TM基本模式电流 

ID：半波长共振电流 

Di：外形尺寸 

A1：环面 

AM：镜像环面 

AS：扩大环面纵尺寸 

A0：没有保护金属零件的环面纵尺寸 

W：干涉波 

WF：行波 

WR：反射波 

WP：腹部 

WV：节部 

WL：半波长周期 

Φ：高频磁通 

Φ1：没有保护金属零件的高频磁通 

Φ2：有保护金属零件的高频磁通 

λg：媒质中的波长 

λg/4：媒质中的单极天线长 

λ/4：单极天线长 

λ/2：偶极天线长 

R/W：阅读器/写入器 

C：同轴电缆或同轴管 

C1：同轴电缆或同轴管的天线 

D：附着式检测器具 

D1：支持体 

D2：偶极天线棒 

DA：阅读器/写入器的天线面 

h：安装位置 

B-B：弯曲线 

a-a’：剖面 

S-S’：剖面 

具体实施方式

本发明的代表性实施例的RFID标签将与设置在电磁波放射方向上的微小环形天线连接的IC芯片部设置在金属箔或金属板等金属制的臂的正下方，在微小环形天线的环的内侧以及金属制的臂与环之间形成电介质或磁性体的填充层，从而进行保护强化。微小环形天线的环面以实质性地垂直于安装金属面的方式被保持。当设RFID标签本体的通信频率的波长为λ时，微小环形天线的环径或长度为λ/10程度以下，或者环面积为λ²/100以下。因此，可以根据通信中使用的电波的频率或者波长来改变微小环形天线的形成方法。 

例如，微小环形天线的第一个形成方法是，在具有数km或数十m的波长的长波或短波等较低频率下使用的、适合用户在作业等时抓或捏的尺寸的RFID标签中，必要的微小环形天线的尺寸与波长相比已经极小，因此，线圈状的RFID接入件本身形成为微小环形天线。 

第二个形成方法是，在具有数km或数十m的波长的UHF或微波带的高频下使用的、适合用户在作业等时抓或捏的尺寸的RFID标签的用途中，必要的微小环形天线的形成方法可以将以偶极天线为基准的带状的RFID接入件卷成环状来形成。例如，切出带状接入件中央的与IC芯片部连接的偶极天线中的至少一个的一部分，将该带状的RFID接入件以包含IC芯片部的方式卷成微小环形天线的尺寸，即，直径或长度为λ/10程度以下，或者环面积为λ²/100以下，由此形成1匝的环。 

第三个形成方法是，作为1匝的环的不同形成方法，可以将UHF或微波的带状接入件的与IC芯片部连接的槽形状匹配电路区域视为微小环形天线，切出IC芯片部和匹配电路区域，形成为兼用作匹配电路的1匝的微小环形天线。 

另外，通过从以上述方法形成的1匝的环开始，与位于电磁波放射方向上的环上的IC芯片部之间，经由隔片等绝缘层，将环进一步连续地延长大致半匝，从而形成带有臂的RFID标签。使该臂部分具有用于将IC芯片部从静电或浪涌电流遮蔽的电气耐力。通过将作为 臂的延长部分卷大约半匝，或者成为结实的金属制的臂，还可以同时提高机械强度。另外，本发明的金属当然也包含合金，并且绝缘层是直流绝缘层。 

以上三种微小环形天线的形成方法的特征是，在第一种方法的情况下，已经具有线圈状的接入件，因此新作成的部分少。这种情况下，将线圈面、即环面大致直立地设置在安装金属面上，用前述的臂覆盖，可以简单地实现对内部的保护。 

在第二种方法的情况下，通过将带状接入件卷在成为环的核的芯材(电介质或磁性体等媒质或者填充材料)上，可以简单地实现，不仅具有可以连续形成前述的臂部的特征，而且还具有可以在卷成环的工序中自由变更环的尺寸的优点。 

第二种方法具有将带状接入件卷起的工序，而第三种方法能够以切出连接了IC芯片部的每个匹配电路部的方式形成微小环形天线，从而具有适合能够期待成本大幅度降低的大量生产的特征。 

例如，在具有数km或数十m的波长的长波或短波等较低频率下使用的、适合用户在作业等时抓或捏的尺寸的RFID标签中，必要的微小环形天线的尺寸与波长相比已经极小，因此，线圈状的RFID接入件本身形成为微小环形天线。 

另一方面，在具有数km或数十m的波长的λ/10程度以下或者环面积为λ²/100以下的UHF或微波带的高频下使用的、适合用户在作业等时抓或捏的尺寸的RFID标签的用途中，必要的微小环形天线的形成方法可以将以偶极天线为基准的带状的RFID接入件卷成环状来形成。例如，切出带状接入件中央的与IC芯片部连接的偶极天线中的至少一个的一部分，将该带状的RFID接入件以包含IC芯片部的方式卷成微小环形天线的尺寸，即，形成直径或长度为λ/10程度以下或者环面积为λ²/100以下的1匝的环。 

作为1匝的环的不同形成方法，可以将UHF或微波的带状接入件的与IC芯片部连接的槽形状匹配电路区域视为微小环形天线，切出IC芯片部和匹配电路区域，形成为兼用作匹配电路的1匝的微小 环形天线。 

另外，通过从以上述方法形成的1匝的环开始，与位于电磁波放射方向上的环上的IC芯片部之间，经由隔片等绝缘层，将环进一步连续地延长大致半匝，从而形成带有臂的RFID标签。使该臂部分具有用于将IC芯片部从静电或浪涌电流遮蔽的电气耐力。通过将作为臂的延长部分卷大约半匝，或者成为结实的金属制的臂，还可以同时提高机械强度。另外，本发明的金属当然也包含合金，并且绝缘层是直流绝缘层。 

以下参照附图详细说明本发明的实施方式的RFID标签及其通信方法。 

(实施例1) 

作为本发明的第1实施方式，说明RFID标签的结构及其动作。本实施例的RFID标签适用于将其设置在导体面或金属面(以下称为金属面或金属物)上使其动作的用途。 

图1是示出在金属物上设置了本发明第1实施方式的RFID标签的例子的斜视图。 

第1实施方式的RFID标签70由标签本体60和直立保持部50构成。标签本体60由平面状的微小环形天线71和IC芯片30构成，其中，微小环形天线71在基材5之上由导电材料、例如金属板或金属箔等形成，IC芯片30经由一对电极31a、31b与该微小环形天线连接。在微小环形天线71的内侧，在与天线平面正交的方向上开口，形成具有IC芯片30与微小环形天线之间的阻抗匹配功能的槽形状匹配电路20。IC芯片30具有包含整流部或微处理器的集成电路。槽形状匹配电路20是在基材、例如复合薄膜上设置了开口而形成的。这样，在本实施方式中，微小环形天线71是兼用作匹配电路20的兼用作匹配电路的微小环形天线。 

在设通信频率的波长为λ时，微小环形天线71的环径或环长度(长边)优选为λ/10程度以下，或者环面积为λ²/100以下。微小环形天线71极薄，例如是20μm程度的厚度，由基材5确保标签本体60 的机械强度。 

直立保持部50通过使这样的薄膜的天线平面(环面)与金属面8实质性地垂直并在金属面8上设置微小环形天线71，具有不使匹配电路20高频短路的功能。另外，直立保持部50具有由与微小环形天线71相同的材料构成的平坦的座面51(51A、51B、51C)，通过与例如假设为矩形的微小环形天线71时的4个边中的、除了搭载有IC芯片30的边之外的其它3个边中的任意一边正交，而形成3处。但是，不必一定设置在这所有的3个边上，形成至少1处即可。另外，在图1中，安装角AG为90度，即微小环形天线的环面垂直立在安装金属面8上，但也可以倾斜若干。即，直立保持部50的座面51与微小环形天线71所成的角度AG如后所述，只要是90度±30度的范围(大致直角)即可。 

另外，微小环形天线71的材料不限定于金属，可以是由碳等非金属材料构成的导体或者半导体。另外，RFID标签70的槽形状不限定于由标签本体60与直立保持部50组合成L字形的形状。例如，槽形状可以是T字形，或者整体的外形可以是长方体，如果是起到IC芯片30与微小环形天线71的阻抗匹配电路的作用的形状则更好。 

以下使用图2(图2A、图2B)说明使用RFID的接入件6制造本发明第1实施方式的RFID标签70的例子。 

图2A是说明适合制作本发明的实施方式的RFID标签70的由偶极天线1构成的RFID接入件6的图。RFID接入件6在基材5之上利用铝等的金属板或金属箔形成了厚度例如10μm～20μm程度的偶极天线1。图2A中示出连接了IC芯片30的电极31a、31b以及槽状匹配电路20的位置关系。从大约1/2波长的RFID接入件6切出虚线所示的匹配电路区域4。 

接着，如图2B所示，在虚线B-B所示的位置上，对于切出了匹配电路区域4的RFID接入件6，在使其与安装金属面8电接触的情况下，使导电材料的面位于外侧，在经由绝缘性的基材与安装金属面8电磁性相接的情况下，使导电材料的面位于内侧，分别弯曲成大致 直角，设置标签本体60和垂直地保持该标签本体60的直立保持部50。标签本体60在金属面8上的安装角AG大致为直角时，换言之，微小环形天线71的安装角AG大致为直角时，作为对应金属的RFID标签70起作用。即，通过垂直地保持标签本体60，在设置到金属面8上的情况下，只要不使匹配电路20高频短路即可。换言之，座部51的表面是与微小环形天线相同的导电材料的面，不必以用于绝缘的构件来构成座部51。 

如果标签本体60的安装角AG大致为直角，则直立保持部50可以与金属面8接触地安装。 

以下利用图3(图3A、图3B)说明本发明第1实施方式中的RFID标签60的槽状匹配电路20。该槽状匹配电路20的形状各种各种，例如，如果将图3A所示的、RFID接入件6中的“T”字形的槽形状匹配电路20T用切出线611切断，则可以形成具有“T”字形的槽形状匹配电路的标签本体60。 

另外，如果将图3B所示的、RFID接入件6中的“L”字形的槽形状匹配电路20L的部分用切出线611切断，则可以形成具有“L”字形的槽形状的匹配电路的标签本体60。 

这样，通过分别从RFID接入件6切出匹配电路区域4来形成标签本体60，并且将该匹配电路区域的下部加工成容易直立在金属面上的直立保持部50，可以得到如图4(4A、4B)所示的RFID标签70。图4A的例子具有“T”字形的槽形状匹配电路20T，图4B的例子具有“L”字形的槽形状匹配电路20L。 

本实施例的RFID标签70将“L”字或“T”字等形状的匹配电路与微小环形天线71兼用(兼用作匹配电路的微小环形天线)地设置，将RFID接入件6的槽所形成的环面设置成以大致90度直立在安装金属面上。 

图5(图5A、图5B)是说明具有匝数为1的微小环形天线71的本实施例的RFID标签70的作用、效果的图。图5A是将带有匝数为1的微小环形天线的RFID标签70设置在金属面上时的镜像RFID 标签70M的关系、即实像与虚像加起来的说明图。在放置于金属面8上的RFID标签70和其投影而形成的镜像RFID标签70M中，分别在其中流动的高频电流i在边界面上沿抵消的方向流动，在金属面8的垂直部分上沿相同方向流动。 

图5B示出，环的匝数为1的情况下的图5A的RFID标签70的环面积与具有在以金属面8为边界的部分上高频电流i抵消而形成的2倍的环面积、即环面A1与镜像环面AM的合计面积的微小环形天线等效电路71E等效。 

图6(图6A、图6B)是说明具有匝数为2的微小环形天线72的本实施例的RFID标签70的作用、效果的图。图6A示出在2匝的微小环形天线72的情况下，放置在金属面8上的RFID标签70和其投影而形成的镜像RFID标签70M的关系，并示出分别在其中流动的高频电流i在边界面上沿抵消的方向流动，在金属面8的垂直部分上沿相同方向流动。 

图6B说明环的匝数为2的情况下的RFID标签70的环面积与具有在以金属面8为边界的部分上高频电流i抵消而形成的2倍的环面积、即环面A1与AM的合计面积的2匝的微小环形天线等效电路72E等效。 

这样，本实施例的RFID标签70使RFID标签大致垂直地立在金属面上，因此金属面上的RFID标签内的微小环形天线中所流动的高频电流、与在金属面下投影而形成的镜像的微小环形天线中所流动的高频电流在金属面的边界上平行的部分中，由于镜像的原因而相互沿相反的方向流动而抵消，而在垂直部分中相互沿相同方向流动。因此，等效地成为2倍的环面积的微小环形天线，可以进一步提高自由空间以及非金属面上放置的微小环形天线的灵敏度。 

图6的例子示出了匝数为2的情况，但也可以是1.5，还可以是3等。图6中不过以2匝为代表。一般地，频率越高，就使匝数越少，从而减少高频损失。UHF或微波的情况下，匝数为1左右。 

这里，如果设来自微小环形天线的放射功率为P、通信电磁波的 波长为λ、微小环形天线的匝数为N、微小环形天线的面积为A、环中流动的高频电流为i、圆周率为π，则根据下述非专利文献2“解说天线基础”第42页，用下式示出： 

P＝{20·(2π/λ)⁴·(N·A)²}·i²  (W) 

可知，P与匝数N和面积A之积的平方成正比。 

因此，当N＝1时，如果A变成2倍，则P变成4倍，具有如下效果：与放置在自由空间或非导体面上相比，放置在导体面或金属面上时，利用其镜像反射使1匝的微小环形天线的灵敏度显著提高。 

非专利文献2：“解说天线基础”，作者：岩井陆路，发行单位：东京电气大学出版局，昭和42年11月25日第一版 

作为上述4倍的灵敏度效果的验证，准备使用了具有微小环形天线的RFID接入件的样本标签。 

接入件为日立制作所制造的RKT102型，在以其为基材的厚度4mm的发泡苯乙烯材料上，卷成1匝的短边5mm、长边10mm的长方形环。此时，将IC芯片部配置在长边侧10mm的中央部分。由此，实现了具有短边为通信频率波长的大约1/20波长、长边为1/10波长的微小环形天线的验证用的样本标签。 

阅读器是SEKONIC公司制造的R001M型，用其进行传播距离测定。 

验证是如下进行的：求出作为金属板而在1边为200mm的正方形、厚度为0.5mm的铝板中央设置了样本标签时的传播距离是作为非金属板而在1边为200mm的正方形、厚度为8mm的橡胶板中央放置了样本标签时的传播距离的几倍(测定例1)。 

首先，得到在铝板上放置了样本标签时的传播距离22mm。 

然后，得到在橡胶板上放置了样本标签时的传播距离6mm。 

从而，传播距离之比约为3.7倍，得到接近理论值4倍的数值。 

在测定时，虽然样本标签为直线偏振波而阅读器为圆偏振波，但在标签附近，由于样本标签的设置方向而产生较大的灵敏度差。因此，将样本标签的朝向设置为作为水平偏振波与垂直偏振波的中间的45 度的方向。 

这里，为了容易说明，对于水平或垂直偏振波设置，将阅读器的天线面的纵边定义为垂直偏振波，将横边定义为水平偏振波。 

另外确认，微小环形天线的环面相对于金属面为90度的角度时，成为最大的传播距离。 

作为确认方法，首先，样本标签使用与上述测定例1的情况相同的RFID接入件，沿着以其为基材的尺寸为宽2mm的厚度、1边为10mm的正方形的发泡苯乙烯材料的4个10mm的边，卷1匝而成为正方形环，从而制作出样本标签。 

接着，对于该样本标签，使用与测定例1的情况相同的金属板和阅读器，在金属板上进行环面的不同交叉角度的传播距离测定。偏振面在阅读器的灵敏度高的一方进行传播距离测定(测定例2)。 

与样本标签的角度为0时，相当于平置时，但确认此时标签不响应、即不作为对应金属的标签动作，与样本标签的角度为30或150度时，传播距离为10mm，与样本标签的角度为60或120度时，传播距离为30mm，与样本标签的角度为90度时，传播距离为40mm，这是在金属面上直立，确认此时成为最大的传播距离。 

图7中示出综合了上述测定结果得到的安装角AG与传播距离之间的关系。从图7可知，峰值灵敏度的80％进入以90度为中心的±30度的范围内。即，直立保持部50的座面51与微小环形天线71所成的角度AG最好为90度±30度的范围(大致直角)。 

并且，代替在测定例1中使用的发泡苯乙烯材料，构成利用橡胶磁铁的样本标签厚度3mm、宽度4mm、长度6mm的小型的微小环形天线，确认可以实现对应金属的RFID标签。在将长度进一步缩短为3mm长的情况下，确认也可以实现能以通常的阅读器/写入器、例如SEKONIC公司制造的R001M型阅读器进行通信的对应金属的RFID标签。确认同一样本标签在厚度0.4mm、宽度4mm、长度10mm程度时也动作(测定例3)。 

这与根据上述表示放射功率的表达式，不依赖于环面的形状、只 要面积不为0就进行放射的启示是一致的。 

本实施例的RFID标签可以通过与安装金属面直接耦合或利用粘接材料等间接地电磁耦合来使用。 

图8(图8A、图8B)是将本实施例的RFID标签70分别横长地或纵长地直接安装在金属面8上的事例的说明图。 

例如图8所示通过直接耦合将本实施例的RFID标签与安装金属面8电连接，或者经由绝缘体通过间接耦合而电容性地与金属面8电磁耦合，可以从所安装的RFID标签70的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

即，如图9所示，高频电流i从安装在金属面8上的RFID标签70开始，在金属面8上，行波WF左右流动，在端部产生的反射波WR和行波WF发生干涉，生成每1/2波长起伏的半波长周期WL的干涉波W。 

在图9中，金属面8以1/2波长的整数倍示出清楚的节部WV和腹部WP，但在1/2波长以上的任意长度时，成为节部WV和腹部WP不清楚的干涉波W。此时，向空中的电磁放射也减少。这样的任意长度的干涉波W的状况未图示。 

这样，如果将RFID标签与金属面电磁耦合，则在金属面上流动高频电流，高频电流成为以通信频率的波长为周期的行波而在金属面上传播，具有与在传播方向上的不连续部返回的反射波发生干涉的波的起伏、即波高高的腹部和波高低的节部，从腹部与腹部或者节部与节部的间隔为半波长的整数倍的周期的干涉波或腹部与节部清楚的驻波放射电磁波，可以从所安装的RFID标签的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

根据本发明，通过由直立保持部大致直立地保持极薄的兼用作匹配电路的微小环形天线的环面来构成RFID标签，因此可以提供能够设置在金属物上的极小型的RFID标签。即，根据本发明，当设通信电磁波的波长为λ时，可以实现从λ/4到IC芯片的尺寸、例如3mm以下尺寸的RFID标签。 

(实施例2) 

以下说明本发明的第2实施方式。本发明的RFID标签的形状和制造方法不限定于实施例1所示的结构和方法。本实施方式的特征在于，作为RFID标签70的制法，在IC芯片上集成与微小环形天线兼用的匹配电路，并用半导体一体化。 

即，如图10所示，也可以全部用半导体来形成对应金属的标签。这种情况下，微小环形天线图案71S与匹配电路20S兼用。 

即，可以在与ID等IC逻辑电路31的图案直接连接的同一半导体基材上，形成半导体芯片级的RFID标签70，该RFID标签70形成有：利用半导体制造工艺形成了微小环形天线兼匹配电路的图案等的大致长方体状的RFID标签本体60；以及作为形成在上述RFID标签本体的表面上从而使上述IC芯片上的环面大致垂直地立在安装金属面8上的直立支持部50的侧面、即直立座部51(在图中为3面：51A、51B、51C)。根据本实施例，当设通信电磁波的波长为λ时，可以实现从λ/4到IC芯片的尺寸的RFID标签。另外，直立支持部50例如通过加厚半导体基板、即基材5的厚度，可以确保作为直立座部所必要的面积和机械强度。 

根据本实施例，仅利用半导体制造工艺，就可以提供能够设置在金属物上的小型的RFID。 

本实施例的RFID标签也将匹配电路20S与微小环形天线71S兼用。如果将该RFID标签70设置成使得其环面在安装金属面上以90度直立，则在金属面下投影的镜像的环面、即上述微小环形天线中流动镜像的高频电流，但在金属面的边界上平行的部分中相互抵消地流动，而在金属面上和金属面下垂直的部分中相互沿相同方向流动，等效地成为自由空间的2倍的环面积的微小环形天线。 

(实施例3) 

以下，作为本发明的第3实施方式，利用图11说明易于安装到金属面上的RFID标签70。 

在本实施方式中，对于RFID标签70，为了针对来自外部的冲 击或压力来保护IC芯片或匹配电路，或者为了提高安装的便利性，用高频下损失少的结实的电介质或磁性体、或者它们的混合材料的树脂、陶瓷或绝缘性粘接剂等覆盖，使得容易处理或安装并机械地强化。在本实施方式中，RFID标签70也可以通过与安装金属面直接耦合或利用粘接材料等间接地电磁耦合来使用。 

即，如图11所示，是如下的RFID标签70：用电介质或磁性体制的填充材料70C覆盖RFID标签70，使其变得结实，并且，容易用螺钉等止动件70B安装到金属面8上。这种情况下，止动件可以是金属制的螺钉，也可以是绝缘性的树脂。在金属螺钉的情况下，可以期待作为引入高频电流i的电感性或电容性柱的作用，因此如果调节长度或位置，则可以改善灵敏度。 

在图12的例子中，使用粘接剂70D等将RFID标签70简单地安装在金属面8的台阶部分等上。高频电流i在台阶部分的表面上流动，通过位于路径途中的RFID标签70的IC芯片30而动作。 

图13的例子示出向金属的凹处81或螺钉孔等埋设的安装方法。即，埋设标签本体60，用粘接剂70D等固定，可以实现不从金属面8的表面突出的安装。 

这样，本发明的RFID标签为了小型化，可以退到金属板的台阶部分、凹处、角部或者螺钉头等凸部的影子等结实的隐蔽处，并用粘接剂程度安装，因此，具有可以省略特别的保护金属零件、或者可以省略安装用的凹部切削作业等优点，从而减轻安装作业负担。 

(实施例4) 

以下，作为本发明的第4实施方式，说明利用RFID标签的保护金属零件而提高了微小环形天线的机械强度的RFID标签70。在本实施方式中，对于RFID标签本体60的微小环形天线，将环面大致直立地保持在金属的安装面上。 

在本实施方式中，作为形成微小环形天线的方法，如实施例1、2所述，切出RFID接入件6的匹配电路20的区域，使其大致直立在安装金属面8上。这种情况下，匹配电路的槽承担微小环形天线的功 能，兼用作2个功能。形成微小环形天线的另一方法是，不切出所述匹配电路20，而是将RFID接入件切成包含IC芯片的规定的长度，将其至少卷1匝，制作新的微小环形天线，使其大致直立在安装金属面8上。从该RFID接入件制作新的微小环形天线的方法将在后面详细说明。无论以哪种方法形成，微小环形天线单独的机械强度都不能说是足够的，因此如下所述优选采用在内部保持该微小环形天线的方式。 

本实施例的RFID标签为了针对来自外部的静电或浪涌电流等电气冲击来保护IC芯片，在贝结构、折叠结构或折叠端子结构等遮蔽结构的金属零件的内侧配置，利用以至少不使IC芯片30和匹配电路20短路的方式经由起绝缘作用的隔片电磁耦合的保护金属零件，对电气冲击进行遮蔽。隔片61S可以是空气，也可以是电介质或磁性体的填充材料70C。通常，优选将隔片61S和填充材料70C在由电介质或磁性体构成的同一材料中一体构成。 

在第4实施方式中，RFID标签70的保护金属零件的形状包括图14A的贝结构保护金属零件70SD1、图14B的折叠结构保护金属零件70SD2、图14C的折叠端子结构保护金属零件70SD3、图14D的端子结构保护金属零件70SD4等例子，分别可以提高机械强度。在各图中，隔片61S是用于阻止由电介质或磁性体等形成的标签本体60的匹配电路与保护金属零件短路的隔离构件。 

图14E是将RFID标签70的保护金属零件70A与微小环形线圈一体形成的RFID标签70的构造的说明图。该例子是适合于使用UHF或微波带的频率的用途的RFID标签。图14E的(a)是斜视图，(b)是将IC芯片30的附近放大后的图，在此，槽形状匹配电路20与金属面平行地配置。(c)是(a)的纵剖面图。 

首先，该例的RFID标签70的槽形状匹配电路20与安装金属面8平行，或者经由隔片61S与保护金属零件70A平行，因此无法具有微小环形天线的功能。因此，将包含IC芯片30的带状的RFID接入件6至少卷1匝，作为微小环形天线71起作用，通过使该微小环形 天线71的环面的一部分、即与配置了IC芯片30的一侧相反一侧的环的边缘(侧边)成为座部或安装面51，从而大致直立在安装金属面8上。70C为电介质或磁性体填充材料。在该例的RFID标签70中，以例如将UHF或微波带的偶极天线作为基准的RFID接入件，将带状RFID接入件6切成包含IC部30的规定长度，以填充材料70C作为芯材，将该切出的接入件卷成微小环形天线71的尺寸，形成1匝的环。 

在该例中，RFID标签70的微小环形天线与保护金属零件(臂(arm))70A一体形成。例如，作为RFID接入件6，使用图2A所示的、具有连接了IC芯片30的电极31a、31b以及槽形状匹配电路20的RFID接入件。但与图2A的兼用作匹配电路的微小环形天线不同，不是切出RFID接入件6的两端，而是直接弯曲而形成1匝的环状的微小环形天线71。这种情况下，相对于安装金属面8，匹配电路20大致平行，微小环形天线71大致直立。匹配电路20成为“L”字或“T”字等形状的槽状。即，使带状的RFID接入件6以包含IC芯片30的方式形成微小环形天线71的尺寸，成为1匝并进而一体地形成保护金属零件。此时，在相当于微小环形天线71的一个环的1匝的起点和终点相连接的连接地点区域72C，通过直接连接或者间接连接的电磁耦合中的任意一种方式连接。并且，在位于电波放射方向上的环上的IC部30的上侧，经由隔片61S等进行绝缘，并且从连接地点72C开始进一步将RFID接入件连续卷半匝，形成带有延长的保护金属零件、即臂70A的RFID标签。例如，通过将RFID接入件6的一端进一步连续延长大约半匝，形成覆盖标签本体60的臂70A，从而形成RFID标签70。在该例的RFID标签70中，优选地，环的1匝上的微小环形天线71的与金属面8平行的部分的长度为λ/10左右，或者1匝的环的内侧的面积为λ²/100以下。另一方面，环尺寸的下限值根据包含在该环中的IC芯片30的尺寸来决定。臂70A的长度可以延长到λ/4。通过设置臂70A，使RFID标签70具有对静电或浪涌电流的耐力(静电遮蔽)，可以提高灵敏度。并且，通过使臂70A为结 实的金属制材料，还可以同时提高机械强度。 

图14F是具有保护金属零件的其它例的RFID标签70的构造说明图。该例的RFID标签70与图14E的例子同样，将带状的RFID接入件6至少卷1匝而作为微小环形天线起作用的环面大致直立在安装金属面8上。在图14E的例子中，臂70A由与标签本体60相连的带状RFID接入件构成，而在图14F的例子中，将具有微小环形天线71的标签本体60的部分、即环的匝数的1匝的部分形成与保护金属零件、即臂70A分离的独立的构造。图14F的(a)是斜视图，(b)是(a)的标签本体60的放大图，(c)是(a)的纵剖面图。金属制的臂70A作为折叠结构保护金属零件70SD2起作用。通过夹着标签本体60而使与折叠结构保护金属零件70SD2的金属制的臂70A相反一侧成为座部或安装面51，环面大致直立在安装金属面8上。在该例中同样不仅可以使RFID标签70具有对静电或浪涌电流的耐力(静电遮蔽)，从而提高灵敏度，而且通过使臂70A为结实的金属制材料，还可以同时提高机械强度。 

在该例的RFID标签70中，从前述非专利文献2所示的放射功率、匝数N、微小环形天线的面积A的关系式以及后述的图16A、图16B可知，标签本体60相当于本发明中说明的、通过切出槽形状的匹配电路而导出的视为微小环形天线的标签本体60。因此，与图5B中说明的等效电路相同，可以视为相对于图1等的例子在电磁波上无法区分的等效物。因此，对于图14E、图14F的例子，同样可以进行与内置于图14A～图14D所示的贝结构保护金属零件70SD1、折叠结构保护金属零件70SD2、折叠端子结构保护金属零件70SD3、端子结构保护金属零件70SD4等各种保护金属零件时同等的动作，可以得到同等的效果。对于以下所述的各实施例，通过采用图14E、图14F所示的带状的微小环形天线，也可以得到同等的效果。 

通过图15说明第4实施方式的作用和效果。在第4实施方式的各例中，保护金属零件通过使浪涌电流/焊接电流/静电放电电流I等在金属面8上放电，来保护标签本体60内部的IC芯片30免受电气 冲击。图15是由折叠结构保护金属零件70SD2来保护RFID标签的例子。 

这样，本实施例的RFID标签不仅可以实现如下的RFID标签：为了针对来自外部的静电或浪涌电流等电气冲击保护IC芯片，在贝结构、折叠结构或折叠端子结构等遮蔽结构的金属零件的内侧配置，利用以至少不使匹配电路短路的方式经由隔片电磁耦合的保护金属零件，对电气冲击进行遮蔽，而且在保护金属零件中设置螺杆孔，起到防止脱落的作用。 

另外，作为对静电的高电压或浪涌电流的大电流的耐力验证，使利用压电元件的着火器具所产生的高电压直接在利用遮蔽结构保护的折叠端子结构的RFID标签上进行空中放电，确认正常动作。 

另外，作为大电流而以100A程度的电流用电焊机焊接到用遮蔽结构保护的折叠端子结构的RFID标签上，确认也正常动作。 

另外，作为本实施方式的其它例子，RFID标签的保护金属零件通过使所要保护的RFID标签的微小环形天线的天线导体具有宽度，微小环形天线的实质面积成为除了天线导体部分以外的环面积，但由于保护金属零件位于微小环形天线的外部，因此通过从外侧转大弯地将高频磁通引导到环中，而将微小环形天线的实质面积扩大到保护金属零件包围的位置，从而使灵敏度提高，并且，贝结构、折叠结构或折叠端子结构等遮蔽结构使机械强度提高，并且使对于电气冲击的耐力提高。 

即，在图16(图16A、图16B)的例子中，利用保护金属零件来扩大微小环形天线71的实质面积，改善灵敏度。 

首先，图16A是带有保护金属零件的RFID标签的斜视图，图16B的(B)中示出图16A的保护金属零件部分的剖面S-S’，图16B的(A)中示出没有保护金属零件而只有标签本体60的情况下的剖面。说明由于位于各个微小环形天线71的外部而转大弯地将高频磁通引导到环中的情况。这里，在图16B的(A)中，没有保护金属零件的环面纵尺寸A0对应于没有保护金属零件的高频磁通Φ1。说明的是， 如果用图16B的(B)的保护金属零件70SD2对其进行保护，则成为转大弯的有保护金属零件的高频磁通Φ2，结果由于保护金属零件而成为扩大的环面纵尺寸AS，因此扩大了微小环形天线71的实质面积，改善了灵敏度。 

这样，本实施例的对应金属的RFID标签可以实现如下的RFID标签：通过使所要保护的RFID标签的微小环形天线的天线导体具有宽度，微小环形天线的实质面积成为除了天线导体部分以外的环面积，但由于保护金属零件位于微小环形天线的外部，因此通过从外侧转大弯地将高频磁通引导到与环等效的槽中，而将微小环形天线的实质面积扩大到保护金属零件包围的位置，从而使灵敏度提高，并且，贝结构、折叠结构或折叠端子结构等遮蔽结构使机械强度提高，并且使对于电气冲击的耐力提高。 

另外，作为本实施方式的其它例子，利用图17(图17A、图17B、图17C、图17D、图17E、图17F、图17G)说明使用单极天线长的金属零件来提高灵敏度的事例。在这些例子中，以通信电磁波在媒质中的1/4波长长度的单极天线长的尺寸来构成保护金属零件，积极地促进共振，以无论在非金属面上还是在金属面上都可以进行通信的方式来提高灵敏度。 

即，图17的各例是如下的RFID标签70的事例：分别使遮蔽结构的金属零件即图17A的贝结构的保护金属零件70SD1、图17B的折叠结构保护金属零件70SD2、图17C的折叠端子结构保护金属零件70SD3、图17D的端子结构保护金属零件70SD4成为媒质中的单极天线长大致λg/4的金属零件，从而提高灵敏度。金属零件例如使用不锈钢。 

在图17E的例子中，将图14E的微小环形天线71的金属制的臂70A从连接地点区域72C进一步沿水平方向连续延长E＝λg/4或者与其相近的长度(大约λg/4)，从上方覆盖IC芯片30，从而形成带有臂70A的形状。通过夹着标签本体60而使与金属制的臂70A相反一侧成为座部或安装面51，使环面大致直立在安装金属面8上。 

另外，在图17F的例子中，使图14F的微小环形天线71的上下的金属制的臂70A从连接地点区域72C进一步沿水平方向连续延长E＝λg/4或者与其相近的长度(大约λg/4)，形成覆盖IC芯片30的、带有臂70A的贝结构的保护金属零件70SD1。 

另外，图17G的例子示出表面图案具有C型平面保护金属零件70SD5的RFID标签70。在图17G中，(a)是RFID标签70的斜视图，(b)是(a)的a-a’剖面图。图17B的例子具有凸形的突起部，而在图17G的例子中，在金属零件70SD5上，在同一平面上形成安装孔78和主要以媒质中的单极天线长度共振的结构的金属制的臂70A，从而形成将突起部平滑化的结构的RFID标签70。金属制的臂70A沿水平方向连续延长λg/4或者与其相近的长度(大约λg/4)，从上方覆盖IC芯片30。在金属制的臂70A的周围具有C字图案或者U字形的间隙79。在臂70A的正下方(最佳的位置不限于臂的根部位置，只要能取得匹配，可以从根部稍微偏离)，标签本体60经由隔片61S内装，IC芯片30配置在保护金属零件的内侧。在该例中，标签本体60形成如图14F的(c)所示的剖面结构。 

并且，在图17G的例子中，在使金属零件70SD5的全长成为在半波长共振的长度的情况下，即使在自由空间或者非金属上也能够实现更高的灵敏度。 

这样，可以实现如下的RFID标签：为了提高RFID标签70的灵敏度，在以贝结构、折叠结构或折叠端子结构等遮蔽结构为代表的保护金属零件之外，以通信电磁波在媒质中的1/4波长长度的单极天线长的尺寸来构成保护金属零件，积极地促进共振，以无论在非金属面上还是在金属面上都可以进行通信的方式来提高灵敏度。 

本发明的RFID标签70不仅是设置在金属面上、即使设置在非金属面上，也能够以高的灵敏度来进行通信。例如，在通信电磁波的1/2波长处共振的长度的金属板中央挖出凹处等，将标签本体60设置成配置在偶极天线的馈电点，或者在例如连接2个1/4波长长度的单极天线长的尺寸的保护金属零件而形成的大致半波长长度的天线的 馈电点配置标签本体60，从而构成偶极天线尺寸的保护金属零件，由此积极地促进共振，能够实现无论在非金属面上还是在金属面上都能以高灵敏度进行通信的RFID标签。 

图18A的例子是示出以在半波长处共振的偶极天线长λ/2构成保护金属零件的尺寸来提高灵敏度的RFID标签70的事例的图。 

图18B的例子是具有H形平面保护金属零件70SD6的RFID标签70的例子。图18B的(a)是RFID标签70的斜视图，(b)是(a)的a-a’剖面图。图17G的例子中的金属制的臂70A是一个，而在图18B的例子中，具有如下的结构：使2个金属制的臂70A相对，设置间隙79而使两个臂的前端不接触。即，在偶极天线金属零件77的表面上，形成由间隙79形成的“H”字形的图案。在任意一个臂70A的正下方(最佳的位置是为了取得电磁波模式的臂的匹配而从中央稍微偏离来决定的)，标签本体60经由隔片61S内装，IC芯片30配置在保护金属零件的内侧。因此，标签本体60形成在电气和机械上强化的结构。并且，由于金属零件70SD6的全长是半波长的尺寸，因此能够实现如下的RFID标签70：无论是安装在包含了自由空间的非金属面上，还是安装在金属面上的情况下，都能够以高的灵敏度进行通信。 

图18C的例子是使用了一对兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD7的RFID标签70。图18C的(a)是斜视图，(b)是(a)的a-a’剖面图。在该例中，2张大致圆形的金属板(兼用于产生电磁波模式的保护金属零件)70SD7在其大致中央(最佳的位置是为了取得电磁波模式的匹配而从中央稍微偏离来决定的)，经由隔片61S并夹着标签本体60，用电介质或磁性体填充材料70C固定。如果将该RFID标签70设置在安装金属面8上并从上方进行通信，则在上表面的金属板70SD7的外部表面和内侧表面中流动可从微波理论得知的高频电流，作为电磁波模式，分布有圆形共振板的TM基本模式的电流iTM。在设70C内部的波长、即媒质中的波长为λg、圆周率为π、金属板的外形尺寸为Di时，该电流的最佳共振条件由Di＝(1.841/π)λg 给出。这里，1.841为微分形式的第一类贝塞尔函数的最小根的4位有效数值。 

在该例中，在TM基本模式下共振的高频电流经由标签本体60和隔片61S电磁耦合，作为与兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD7一体化的RFID标签70起作用。 

在图18C的(a)中，使高频电流分布的交互更替的一瞬间的状态停止而用箭头标记。附带地说，箭头的起点是+的最大电位部分，箭头的目的地终点为-的最大电位部分，箭头的中央为0电位(图中的0电位线)，这里，电流同时成为最大值。0电位部分即使贯通小的安装孔78或螺钉，对于共振状态的影响也较小。 

通过图18C的例子的试制得到确认，金属板的平面形状无论是圆形还是正方形，在构成RFID标签时，在至多不过1个波长左右的传播距离灵敏度下，都难以发现形状差异和灵敏度差异。作为一个试制例子，用1边为16mm的大致正方形来置换金属板，使填充树脂为介电常数20的材料，使频率为2.45GHz，标签本体由日立制作所制造的μchip接入件(RKT102)形成。将该试制RFID标签在0电位部分通过直径3mm的2个螺钉设置在足够宽的金属面上的情况下，用SEKONIC公司制造的R001M测定传播距离，得到约100mm的传播距离。另外，作为其它的试制例子，使金属圆板直径为71.5mm，不用螺钉止动，使填充材料为介电常数1的空气，用与前述例子相同的阅读器R001M对与前述例子相同的标签本体测定传播距离，得到180mm的传播距离。这样，发明人通过试制例子，确认TM基本模式的共振和0电位的影响。 

另外，在图18C的例子中，使用2张大致圆形的金属板(在该图中，金属板作为兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD7)，但如图18D的例子所示，在安装金属面侧，安装时金属面重叠，因此，下侧金属板可以省略，仅有1个兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD8。并且，如图18D所示，在自由空间中，为了使得在半波长容易共振，可以使2个臂70A的前端不接触地相对，以形成“H”字 形，并且在一个臂的正下方(如果取得电磁波模式的匹配，则最佳位置为臂正下方的任意一个地点)，将标签本体60经由隔片61S而由电介质或磁性体填充材料70C或者粘接剂70D固定。即，图18D的例子是将半波长共振/兼用于产生电磁波模式的保护金属零件70SD8和标签本体60一体化的RFID标签70。 

该例的标签的特征是，不仅可以使整体的厚度变薄1张金属板大小，而且在金属面以外的例如自由空间中也可以进行动作。并且，与图18C的例子同样，可以在0电位线上设置安装孔78或螺钉等。由于金属板为1张，因此放置在安装金属面上时分布TM基本模式的电流iTM，但在自由空间中，TM基本模式的共振不困难，由于金属板外形尺寸Di接近半波长共振尺寸，因此虽然大致半波长的共振电流ID不是最大电流，但作为实用上足够的灵敏度的RFID标签70起作用。 

在设通信波长为122mm、媒质为空气、圆周率为π时，TM基本模式的金属板外形尺寸Di为Di＝(1.841/π)×122，因此为71.5mm。另一方面，空气中的一般的半波长共振尺寸为122/2，因此为61mm。即，它们(金属板外形尺寸Di与一般的半波长共振尺寸)的差异为17％。 

在至多不过1个波长左右的传播距离灵敏度下，使Di成为从最初的尺寸到它们中间的尺寸(该情况下的中间值为66mm，差异为9％)，可以实现具有从金属面到非金属面稳定的灵敏度的、薄型且使用范围宽的RFID标签70。 

另外，通过采用偶极天线金属零件77来提高灵敏度，但尺寸成为大约2倍的长度。 

在图19中，为了提高灵敏度，利用例如将2个单极天线75的金属零件背着连结在一起的结构，可以形成具有全长为空气中的半波长的尺寸的偶极天线金属零件77，灵敏度与偶极天线同样提高，而尺寸成为大约2倍的长度。 

即，在灵敏度优先的情况下尺寸变大，但根据本实施例，在通信 电磁波的1/2波长处共振的长度的金属板中央挖出凹处等，设置成配置在偶极天线的馈电点，或者在折叠连接部分背着连接2个1/4波长长度的单极天线长的尺寸的保护金属零件而形成的大致半波长长度的天线的馈电点配置RFID标签，从而构成偶极天线尺寸的保护金属零件，并且积极地促进共振，能够实现提高了灵敏度从而无论在非金属面上还是在金属面上都能进行通信的RFID标签。 

(实施例5) 

以下，作为本发明的第5实施方式，利用图20(图20A、图20B)说明为了从离开的场所进行通信而使用本发明的RFID标签的例子。 

本实施方式的特征是如下的与金属棒一体化的形状的RFID标签及其通信方法：在比通信电磁波的波长长的铁丝状的金属棒表面上设置上述任一实施例的RFID标签，使得RFID标签的长度方向与铁丝平行、RFID标签内部的槽面在铁丝表面上大致直立(图20A)，或者在金属棒的端部直接连接或通过电磁耦合连接RFID标签使其延长(图20B)，从而高频电流在金属棒表面上流动，高频电流成为以通信电磁波的波长为周期的行波而在金属面上传播，具有与在传播方向上的不连续部返回的反射波发生干涉的波的起伏、即波高高的腹部和波高低的节部，从腹部与腹部或者节部与节部的间隔为半波长的整数倍的周期的干涉波或腹部与节部清楚的驻波放射电磁波，可以从所安装的RFID标签的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

如图20A所示，在铁丝状金属棒9的表面上安装标签本体60，使得标签本体的长度方向与金属棒平行，通过在铁丝状金属棒9的表面上生成高频电流i的干涉波并放射电磁波，可以利用阅读器/写入器R/W在安装了标签本体60的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

另外，如图20B所示，在铁丝状金属棒9的端部安装RFID接入件6，通过在铁丝状金属棒9的表面上生成高频电流i的干涉波并放射电磁波，可以利用阅读器/写入器R/W在安装了RFID接入件6的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

另外，在图20A、图20B中，用于提高灵敏度的安装位置优选 设置于离金属棒的端部1/4波长的地点，或者以该地点为起点的1/2波长周期的地点。 

想要在离开安装了RFID标签的场所进行通信的情况下，可以提供如下的与金属棒一体化的形状的RFID标签及其通信方法：在比通信电磁波的波长长的铁丝状的金属棒表面上设置RFID标签，使得RFID标签的长度方向与铁丝平行、RFID标签内部的槽面在铁丝上大致直立，或者在金属棒的端部直接连接或通过电磁耦合连接RFID标签使其延长，从而高频电流在金属棒表面上流动，高频电流成为以通信电磁波的波长为周期的行波而在金属面上传播，具有与在传播方向上的不连续部返回的反射波发生干涉的波的起伏、即波高高的腹部和波高低的节部，从腹部与腹部或者节部与节部的间隔为半波长的整数倍的周期的干涉波或腹部与节部清楚的驻波放射电磁波，可以从所安装的RFID标签的正上方或离开正上方的场所进行通信。 

并且，经由绝缘将上述实施方式的金属棒非接触地内插到金属管中，产生作为在同轴电缆或同轴管(自由弯曲的同轴电缆以下也称为同轴管)内传播的波的一种的同轴模式波，在同轴管的两端部或一端部的开口部，将金属棒延长从1/10波长的微小偶极天线的尺寸程度到1/4波长的单极天线的尺寸程度，使高频电流在同轴管的外部表面流动。由此，可以提供如下的与同轴管一体化的同轴管形状的RFID标签及其通信方法：高频电流成为以通信电磁波的波长为周期的行波而在金属面上传播，具有与在传播方向上的不连续部返回的反射波发生干涉的波的起伏、即波高高的腹部和波高低的节部，从腹部与腹部或者节部与节部的间隔为半波长的整数倍的周期的干涉波或腹部与节部清楚的驻波放射电磁波，可以利用来自在同轴管的外部表面上传播的干涉波或驻波的电磁波放射进行通信。 

并且，如图21(图21A、图21B)所示，在同轴电缆或同轴管C的内部导体中设置标签本体60，RFID标签可以在外部的导体表面的各个部位进行通信。 

图21A示出，在同轴电缆或同轴管C的内部导体中设置标签本 体60，对于在同轴内部导体中流动的高频电流i，利用与同轴端部直接连结的单极天线或微小偶极天线76等天线，使高频电流在同轴内部和外部的导体表面上流动，在外部的导体表面所到之处，可以与阅读器/写入器R/W进行通信。 

图21B示出在同轴电缆或同轴管C的两端部设置天线部，容易使在内部和外部的导体中流动的高频电流i积极地流动。 

另外，对于同轴内部的电磁场分布，没有特别图示出没有截止频率的同轴模式(TEM)的分布。 

另外，同轴电缆或同轴管C的天线部C1可以是圆柱状、锥状、环状等各种形状。天线部的尺寸在从1/10波长程度的长度的微小偶极天线76到1/4波长长度的单极天线长λ/4的范围内，可以设置在同轴端部的两端，也可以设置在单侧。 

并且，在本实施例中，经由绝缘将上述实施方式的金属棒非接触地内插到金属管中，产生作为在同轴电缆或同轴管(自由弯曲的同轴电缆以下也称为同轴管)内传播的波的一种的同轴模式波，在同轴管的两端部或一端部的开口部，将金属棒延长从1/4波长的单极天线的尺寸到微小偶极天线的尺寸程度，可以使高频电流在同轴管的外部表面流动。由此，可以提供如下的与同轴管一体化的同轴管形状的RFID标签的实现及其通信方法：高频电流成为以通信电磁波的波长为周期的行波而在金属面上传播，具有与在传播方向上的不连续部返回的反射波发生干涉的波的起伏、即波高高的腹部和波高低的节部，从腹部与腹部或者节部与节部的间隔为半波长的整数倍的周期的干涉波或腹部与节部清楚的驻波放射电磁波，可以利用来自在同轴管的外部表面上传播的干涉波或驻波的电磁波放射进行通信。 

在上述实施方式3～5的标签本体60中，图1中的标签本体60和图14F中的标签本体60与图5B中说明的等效电路相同，可以交换。因此，在图示的例子以外，也可以实现虽然形状不同但在电磁波上等同的标签本体的各种组合。 

并且，上述实施方式3～5的标签本体60与没有图14E的延长 了大致半匝的金属臂70A的情况下的标签本体等效，与图5B中说明的等效电路相同，可以交换。因此，在图示的例子以外，也可以虽然形状不同但在电磁波上等同的标签本体的所有各种组合。 

(实施例6) 

作为本发明的第6实施方式，还可以如图22(图22A、图22B)所示，在金属面8的深处设置RFID标签70，通过与附着式检测器具D通信来使用。 

在本实施方式中，使用如下的附着式检测器具，该器具外挂在阅读器/写入器的天线面上并且内置有偶极天线，偶极天线从该阅读器/写入器的天线面起平行地安装在0到通信电磁波的大致10个波长程度、优选为1/4波长的位置上。由此，可以提供如下的外挂附着式检测器具及其通信方法：对于相互密集的或者设置在无法接近阅读器/写入器的狭窄部位的上述各实施例的RFID标签，由于安装在阅读器/写入器上的该器具的偶极天线的中央部成为高频电流的最大区域，因此使该部分向目的RFID标签接近到电磁感应范围内，从而可以进行1对1的通信。 

图22A是说明与设置在深处的、难以响应的RFID标签70通信的方法的图。安装在阅读器/写入器R/W上的附着式检测器具D由偶极天线棒D2和绝缘性的支持体D1构成。附着式检测器具D的D2从阅读器/写入器R/W的天线面DA起平行地放置在隔开0到1/2波长程度的安装位置h上，使偶极天线棒D2的中心部接近设置在金属凹处81中的标签本体60的附近，利用在D2、特别是在其中央部感应的高频电流i与共同地贯通标签本体60的高频磁通Φ的电磁感应来进行通信。 

另外，根据本实施例，是如下的附着式检测器具，该器具外挂在阅读器/写入器的天线面上并且内置有偶极天线，偶极天线从该阅读器/写入器的、优选为1/4波长的天线面起平行地安装在0到通信电磁波的大致10个波长程度的位置上。由此，可以提供如下的外挂非接触的附着式检测器具及其通信方法：对于相互密集的或者设置在无法接 近阅读器/写入器的狭窄部位的上述各实施例的RFID标签，由于安装在阅读器/写入器上的该器具的偶极天线的中央部成为高频电流的最大区域，因此使该部分向目的RFID标签接近到电磁感应范围内，从而可以进行1对1的通信。 

另外，图22B示出如下方法：对于密集的RFID标签70，附着式检测器具D的偶极天线棒D2的灵敏度高的中央部指示目的RFID标签70，可靠地1对1地进行通信。 

利用该通信方法，在比通信电磁波的波长宽的、例如纵200mm横200mm的铝板上以1mm程度的间隙平行地密集了外形尺寸为厚度3mm宽度4mm长度6mm的小型RFID标签的情况下，使直径2mm长度52mm的该偶极天线棒的中央部接近RFID标签，确认可以进行1对1的识别。 

另外，RFID标签使用日立制作所制造的接入件(RKT102)，阅读器使用SEKONIC公司的R001M。 

(实施例7) 

作为本发明的第7实施方式，利用图23～图26说明在本发明的RFID标签或者一般的RFID标签通过反射吸收电磁波的障碍物设置从而通信电磁波无法直接到达的情况下，通过障碍物进行检测的检测器具及其通信方法。 

作为本实施例的对象的通信电磁波的障碍物GND，包括混凝土、沥青、土砂、水、海水、金属物等，RFID标签通过它们设置。在本实施例中，通过延长检测器具DTR进行通信。延长检测器具由与RFID标签直接通信的检测部DT、传送其信号的传送部、靠近阅读器/写入器侧的再放射部TR、以及与其连接的传送部T构成。检测部具有与RFID标签直接通信的作用，由微小环形、单极、偶极或陶瓷天线等任意种类的一个天线构成。传送部具有将进行通信的电磁波送到另一端的作用，由同轴线、平衡线、带状线、波导管、电介质棒等任意种类的一个天线构成。再放射部具有与附着在其上的阅读器/写入器电磁耦合的作用，可以由微小环形、单极、偶极、陶瓷、贴片天线或电磁 喇叭(horn)等任意种类的一个天线构成。最佳组合虽然由于通信电磁波而不同，但只要使通信电磁波为LF/HF带，则检测部和再放射部优选是微小环形天线。在UHF/微波带的情况下，检测部从微小环形、单极、偶极、陶瓷等天线中选择，再放射部优选为偶极、陶瓷、贴片天线等天线，传送部在任意电磁波频带都优选为同轴线。 

图23的例子是LF/HF带的情况下的最佳延长检测器具DTR的结构图。检测部DTL由微小环形天线形成，为了进一步提高灵敏度，可以通过调谐电容器TCC来调节共振。可以用微小环形天线来形成再放射部TRL，使其靠近能够与阅读器/写入器通信的位置，并且，为了进一步提高灵敏度，可以用调谐电容器TCC取得共振。传送部TCX为同轴线。另外，如果DTL和TRL使各自的靠近的微小环形天线的直径为大致相同的尺寸和匝数，则容易使通信灵敏度提高。 

图24的例子是UHF/微波带的情况下的延长检测器具DTR，检测部DTC由陶瓷天线形成。在作为通信对象的RFID标签70位于狭窄场所的情况下有效。再放射部TRD由以偶极天线为代表的线状天线形成，靠近能够与阅读器/写入器R/W通信的位置。连接DTC和TRD的传送部TCX为同轴线。 

图25的例子是使图24的例子中的检测部DTC成为与再放射部TRD的偶极天线相同结构的检测部DTD。连接DTD和TRD的传送部TCX为同轴线。该例具有的特征是，在与埋设在金属平面水平的RFID标签70进行通信时，能够得到足够的灵敏度。 

图26的例子具有使图24的例子中的检测部DTC成为1/4波长长度的偶极天线的检测部DTM，连接该DTM和TRD的传送部TCX为同轴线。该例可以将安装在金属管的内壁面或底部的RFID标签70从管的开口部插入检测部DTM来进行通信。 

这样，本实施例的延长式RFID标签检测器具在通信电磁波为LF/HF带的情况下，使上述检测部和上述再放射部为微小环形天线，使上述传送部为同轴线。另外，在通信电磁波为UHF/微波带的情况下，上述检测部选择微小环形、单极、偶极、陶瓷等任意一个天线， 上述再放射部选择偶极、陶瓷、贴片天线等任意种类的一个天线，上述传送部作为同轴线一体构成。 

作为图23～图26的例子中示出的延长检测器具的其它应用，通常的RFID标签以及本发明的充分小型化的RFID标签本体60在位于手难以到达或者通信电磁波难以到达的场所的情况下，也可以应用。例如，在接近天花板、壁面、路面、工作口下部以及其它危险区域等需要花费劳力的情况下，通过使用非接触地附着在现有的阅读器/写入器的天线部分上的本实施例的延长检测器具，可以实现减轻作业负担的远程通信应用。 

发明人确认，在图23～图26的例子中，在传送部T为同轴线(1.5D2V)、其长度都为5m左右时，能够充分地动作。另外，在确认时使用的阅读器在HF带的情况下为大成ラミツク公司制造的多阅读器模块STL920B，在微波的情况下是SEKONIC公司制造的便携式阅读器R001M。 

Claims (10)

1.一种RFID标签，其特征在于，具备：

RFID标签本体，包括IC芯片和与该IC芯片电连接的微小环形天线；

金属制的臂，经由绝缘层覆盖上述IC芯片；以及

安装面，用于使上述微小环形天线的环面实质性地垂直于安装金属面，从而将上述RFID标签本体安装在金属构件上，

其中，上述微小环形天线形成为包含位于电磁波放射方向上的上述IC芯片的至少1匝的环；

上述金属制的臂与上述微小环形天线，在一个所述环的相当于1匝的起点和终点相连接的连接地点区域，具有机械地接触且电气上也导通的连接结构、或者机械地分离却电气上通过电磁耦合而连接的连接结构中的某一个连接结构，

上述金属制的臂，在夹着上述IC芯片以及上述微小环形天线而比上述安装面更靠近电磁波放射方向的一侧，从上述环的终点沿着该环的卷绕方向在一个方向上延长，并且覆盖上述IC芯片至少相当于上述环的大致半匝的长度，

设上述RFID标签本体的通信频率的波长为λ时，上述金属制的臂的长度为上述IC芯片的尺寸到λ/4。

2.一种RFID标签，其特征在于，具备：

RFID标签本体，包括IC芯片和与该IC芯片电连接的微小环形天线；

金属制的臂，经由绝缘层覆盖上述IC芯片；以及

安装面，用于使上述微小环形天线的环面实质性地垂直于安装金属面，从而将上述RFID标签本体安装在金属构件上，

其中，上述微小环形天线形成为包含位于电磁波放射方向上的上述IC芯片的至少1匝的环；

上述金属制的臂与上述微小环形天线，通过相同的金属材料一体地形成，在相当于一个所述环的1匝的起点和终点相连接的连接地点区域，具有机械地接触且电气上也导通的连接结构；

上述金属制的臂，在夹着上述IC芯片以及上述微小环形天线而比上述安装面更靠近电磁波放射方向的一侧，从上述环的终点沿着该环的卷绕方向在一个方向上延长，并且覆盖上述IC芯片至少相当于上述环的大致半匝的长度；

上述金属制的臂是以隔着上述绝缘层覆盖上述IC芯片的方式，从上述连接地点区域在上述环的卷绕方向进一步延长该环而形成的。

3.如权利要求2所述的RFID标签，其特征在于，

在上述微小环形天线的上述环的内侧，形成电介质或磁性体的填充层；

上述安装面由上述环的电磁波放射方向上的夹着上述填充层而与上述IC芯片相反一侧的上述环的边缘构成。

4.如权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，

上述金属制的臂与金属制的上述微小环形天线分离地形成；

上述微小环形天线的上述环具有相当于1匝的长度；

上述金属制的臂具有相当于上述微小环形天线的环的至少大致半匝的长度；

上述金属制的臂与上述微小环形天线的上述环在上述连接地点区域中电磁耦合；

上述金属制的臂形成为从上述连接地点区域沿着上述环的卷绕方向在上述一个方向延伸，并覆盖位于与上述安装面侧相比更靠近电磁波放射方向的上述环上的上述IC芯片。

5.如权利要求4所述的RFID标签，其特征在于，

在上述微小环形天线的上述环的内侧以及上述金属制的臂与上述环之间，形成电介质或磁性体的填充层；

上述安装面通过夹着上述填充层而在上述环的在电磁波放射方向上与上述IC芯片相反的一侧延长上述金属制的臂而构成。

6.一种RFID标签，其特征在于，具备：

RFID标签本体，包括微小环形天线和与该微小环形天线电连接的IC芯片；

金属零件，用于在内侧配置上述RFID标签本体；以及

安装面，用于使上述微小环形天线的环面实质性地垂直于安装金属面，从而将上述RFID标签本体安装在金属构件上，

其中，上述微小环形天线形成为包含上述IC芯片的至少1匝的环；

上述金属零件具有沿上述环的卷绕方向延长从而覆盖上述IC芯片的金属制的臂，从而覆盖位于电磁波放射方向上的上述环上的上述IC芯片；

在上述微小环形天线的上述环的内侧以及上述金属零件与上述环之间，形成电介质或磁性体的填充层；

上述金属制的臂与上述微小环形天线，在一个所述环的相当于1匝的起点和终点相连接的连接地点区域，具有机械地接触且电气上也导通的连接结构、或者机械地分离却电气上通过电磁耦合而连接的连接结构中的某一个连接结构，

上述金属制的臂，在夹着上述IC芯片以及上述微小环形天线而比上述安装面更靠近电磁波放射方向的一侧，从上述环的终点沿着该环的卷绕方向在一个方向上延长，并且覆盖上述IC芯片至少相当于上述环的大致半匝的长度，

当设上述RFID标签本体的通信频率的波长为λ时，上述金属制的臂的长度为积极地促进共振的λ/4的长度。

7.如权利要求6所述的RFID标签，其特征在于，

上述金属制的臂与上述微小环形天线分离地形成；

上述微小环形天线的上述环具有相当于1匝的长度；

上述金属制的臂具有至少相当于该微小环形天线的环的大致半匝的长度；

上述金属制的臂与上述环在上述环的连接地点区域中，电气且机械地连接；

上述金属制的臂形成为覆盖与上述安装面侧相比更靠近电磁波放射方向的上述环上的上述IC芯片。

8.根据权利要求1或2所述的RFID标签，其特征在于，

RFID标签本体，包括形成在基材之上的兼用作匹配电路的平面状微小环形天线和与该微小环形天线电连接的上述IC芯片，

上述RFID标签具备直立保持部，对于上述RFID标签本体，将上述微小环形天线的环面大致直立地保持在金属的安装面上。

9.如权利要求8所述的RFID标签，其特征在于，

上述RFID标签将从RFID接入件中的偶极天线的中央部分切出匹配电路的区域而作出的上述兼用作匹配电路的平面状微小环形天线作为上述RFID标签本体，其中，上述RFID接入件具有经由形成在金属板或金属箔的平面状偶极天线的狭缝状的匹配电路而连接的IC芯片，

将上述微小环形天线的没有连接上述IC芯片的边弯曲成大致直角，作为上述直立保持部。

10.根据权利要求1或2所述的RFID标签，其特征在于，

具有：上述RFID标签本体，在上述IC芯片上利用与RFID的逻辑电路相同的半导体一体地形成了兼用作匹配电路的上述微小环形天线；以及直立保持部，将上述RFID标签本体的侧面作为座部，使得上述IC芯片的环面大致垂直地立在金属的安装面上，

其中，在上述IC芯片上集成与上述匹配电路兼用的上述微小环形天线，并且利用上述IC芯片的基材的侧面，形成上述直立保持部。

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