CN109313716A - 无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

目的在于提供如下的无线通信设备：即使在带有无线通信设备的商品被照射了比规定的通信频率高的频带的电磁波的情况下，也能够防止带有无线通信设备的商品中的起火的危险性。用于发送接收具有规定的通信频率的高频信号的无线通信设备(1)具备：天线图案(3)，其具有电感成分；RFIC封装体(2)，其与天线图案(3)电连接；以及电容耦合部(4)，其在天线图案(3)的多处将天线图案(3)的彼此相向的特定的相向区域(3aa)之间进行电容耦合来构成LC并联谐振电路(S)。

Description

无线通信设备
技术领域
本发明涉及一种具备天线的无线通信设备，特别涉及一种利用感应电磁场或者电波进行近距离通信以非接触地读写半导体存储器的数据的利用RFID(Radio FrequencyIdentification：射频识别)技术的无线通信设备。
背景技术
考虑通过对商品附加作为无线通信设备的“RFID标签(RFID tag)”来使商品结算自动化。根据该自动化结账系统，当收纳了带有“RFID标签”的商品的篮子被放在结账台时，来自“RFID标签”的信息被读取从而显示商品价款。
在超市等销售店中会交易多种多样的商品，在作为商品的食品中，有时在购买商品之后不久紧接着加温商品，购买者当场立即食用。作为像这样加温后食用的商品，例如有盒饭、杯面等食品。认为在销售店中使用电磁波加热装置、所谓的“微波炉”来加热这些商品。
在“RFID标签”中，作为金属膜体的天线图案等金属材料与RFIC(Radio-FrequencyIntegrated Circuit：射频集成电路)芯片一起形成在纸质材料、树脂材料之上。因而，在商品带有这种“RFID标签”的状态下利用“微波炉”加热该商品的情况下，例如在加温带有“RFID标签”的盒饭的情况下，存在以下担忧：“RFID标签”与盒饭一起吸收来自“微波炉”的电磁波，在金属材料部分处电场集中而放电，或者因过电流流过金属材料部分而金属本身被加热从而升华，或者构成标签的纸质材料或树脂材料起火，由此“RFID标签”起火。
以减少如上所述的“RFID标签”中的起火的危险性为目的，提出了“阻燃性标签”的结构(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-338563号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所公开的“阻燃性标签”是利用阻燃性材料构成用于安装IC芯片和天线图案的基材而成的。因此，基材由于是阻燃性材料而在起火后的数秒至数十秒熄灭，但是在形成于基材上的金属材料部分处连续地放电的可能性高，并不是能够可靠地防止基材起火的危险性或商品着火的可能性的结构。
本发明的目的在于提供如下的无线通信设备：即使在带有无线通信设备的商品被照射了比规定的通信频率高的频带的电磁波的情况下，也能够防止带有无线通信设备的商品中的起火的危险性。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式的无线通信设备用于发送接收具有规定的通信频率的高频信号，所述无线通信设备具备：
天线图案，其具有电感成分；
RFIC元件，其与所述天线图案电连接；以及
电容耦合部，其在所述天线图案的多处将所述天线图案的彼此相向的特定的相向区域之间进行电容耦合来构成LC并联谐振电路。
发明的效果
根据本发明，能够提供如下的无线通信设备：即使在带有无线通信设备的商品被照射了比规定的通信频率高的频带的电磁波的情况下，也能够防止商品中的起火的危险性。
附图说明
图1是表示实施方式1的无线通信设备(RFID标签)的俯视图。
图2A是表示实施方式1的无线通信设备中的天线基材的表面(第一主面)的图。
图2B是表示实施方式1的无线通信设备中的天线基材的背面(第二主面)的图。
图3A是表示商品带有实施方式1的无线通信设备的例示的图。
图3B是表示商品带有实施方式1的无线通信设备的例示的图。
图4是表示实施方式1的无线通信设备中的RFIC封装体的分解立体图。
图5是利用电路图符号示意性地表示在实施方式1的无线通信设备中针对天线图案的电容耦合部的图。
图6是表示实施方式1的无线通信设备中的多个LC并联谐振电路的一部分结构的模拟等效电路图。
图7是表示实施方式1的无线通信设备中的多个LC并联谐振电路的整体结构例的等效电路图。
图8是表示实施方式1的无线通信设备中的仿真实验的结果的频率特性图。
图9是与实施方式1的无线通信设备有关的仿真实验中的史密斯圆图。
图10A是表示在实施方式1的无线通信设备中接收到UHF频段的通信频率(920MHz)的信号时的电流的流动方式的图。
图10B是表示在实施方式1的无线通信设备中接收到电磁波加热装置(“微波炉”)所使用的加热频率(2.4GHz)的信号时的电流的流动方式的图。
图11是表示在实施方式1的无线通信设备中天线图案和电容耦合部(线间电容图案)接收到具有加热频率的信号时的电流试图流动的方向的图。
图12A是表示与实施方式1的无线通信设备有关的对于所有方位的增益的图。
图12B是表示实施方式1的无线通信设备的增益的图。
图13是表示实施方式2的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图14是表示实施方式3的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图15是表示实施方式3的无线通信设备的变形例的俯视图。
图16A是表示实施方式4的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图16B是表示实施方式4的无线通信设备中的天线图案的结构的等效电路图。
图17A是表示实施方式5的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图17B是表示实施方式5的无线通信设备中的天线图案的结构的等效电路图。
图18是表示实施方式6的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图19A是表示实施方式6的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图19B是实施方式6的无线通信设备中的天线图案的一部分的结构的等效电路图。
图19C是表示流过实施方式6的无线通信设备中的天线图案的一部分的电流的说明图。
图20是表示实施方式7的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图21是表示实施方式8的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图22是表示实施方式9的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图23是表示实施方式10的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图24是表示实施方式11的无线通信设备(RFID标签)的结构的分解立体图。
图25是表示实施方式12的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图26是实施方式12的无线通信设备(RFID标签)安装于商品时的俯视图。
图27是表示商品带有实施方式12的无线通信设备的例示的图。
图28是表示实施方式6的无线通信设备中的仿真实验的结果的频率特性图。
图29是与实施方式6的无线通信设备有关的仿真实验中的史密斯圆图。
图30A是表示在实施方式6的无线通信设备中接收到UHF频段的通信频率(920MHz)的信号时的电流的流动方式的图。
图30B是表示在实施方式6的无线通信设备中接收到电磁波加热装置(“微波炉”)所使用的加热频率(2.4GHz)的信号时的电流的流动方式的图。
图31A是表示与实施方式6的无线通信设备有关的对于所有方位的增益的图。
图31B是表示与实施方式6的无线通信设备有关的、图12A的XZ平面上的增益的图。
图32是表示实施方式13的无线通信设备(RFID标签)的结构的俯视图。
图33是表示实施方式13的无线通信设备的变形例的俯视图。
图34A是实施方式14的无线通信设备(RFID标签)安装于商品时的俯视图。
图34B是表示实施方式14的无线通信设备中的天线图案的结构的等效电路图。
图35A是实施方式15的无线通信设备(RFID标签)安装于商品时的俯视图。
图35B是表示实施方式15的无线通信设备中的天线图案的结构的等效电路图。
图36是表示实施方式16的无线通信设备(RFID标签)的俯视图。
具体实施方式
首先，记载本发明所涉及的无线通信设备中的各种方式的结构。
本发明所涉及的第1方式的无线通信设备是用于发送接收具有规定的通信频率的高频信号的无线通信设备，所述无线通信设备具备：
天线图案，其具有电感成分；
RFIC元件，其与所述天线图案电连接；以及
电容耦合部，其在所述天线图案的多处将所述天线图案的彼此相向的特定的相向区域之间进行电容耦合来构成LC并联谐振电路。
关于如上所述那样构成的第1方式的无线通信设备，即使在带有无线通信设备的商品被照射了比通信频率高的频率的带宽的电磁波的情况下，也能够抑制无线通信设备中的放电的发生，从而能够防止带有无线通信设备的商品中的起火的危险性。
此外，天线图案既可以是直线形状，也可以是曲线形状。关于具有各个相向区域的连续的天线图案，只要在与一方的天线图案所延伸的方向交叉的方向上存在另一方的天线图案即可。因而，存在于连续的天线图案中的各个相向区域包括位于彼此平行的位置的情况和其中任一方倾斜的情况，还可以是曲线之间彼此相向。
本发明所涉及的第2方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案形成为具有多个折回部分的蜿蜒状，构成所述LC并联谐振电路的所述电容耦合部构成为将所述天线图案中的相邻的折回部分进行电容耦合。
本发明所涉及的第3方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案设置于由电介质构成的天线基材的一个面，所述电容耦合部设置于所述天线基材的另一个面。
本发明所涉及的第4方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案和所述电容耦合部设置在天线基材的一个面上，所述电容耦合部是配置于所述彼此相向的特定的相向部分之间的导体板。
本发明所涉及的第5方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案和所述电容耦合部层叠在天线基材的一个面上且所述天线图案与所述电容耦合部隔着电介质。
本发明所涉及的第6方式的无线通信设备也可以是：所述LC并联谐振电路的线路长度形成得比所述规定的通信用的频率的1/2波长短。
本发明所涉及的第7方式的无线通信设备也可以是：所述LC并联谐振电路的线路长度形成得比电磁波加热中使用的频率的1/2波长短。
本发明所涉及的第8方式的无线通信设备也可以是：所述LC并联谐振电路以比所述规定的通信频率高的频率为谐振频率。
本发明所涉及的第9方式的无线通信设备也可以是：所述LC并联谐振电路以电磁波加热中使用的频率为谐振频率。
本发明所涉及的第10方式的无线通信设备也可以是：所述LC并联谐振电路以2.4GHz～2.5GHz的带宽的频率为谐振频率，该2.4GHz～2.5GHz的带宽为电磁波加热中使用的频率的带宽。
本发明所涉及的第11方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案具有比所述电容耦合部的线宽窄的线宽。
本发明所涉及的第12方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案形成为具有多个折回部分的蜿蜒状，在所述蜿蜒的振幅方向上，所述天线图案的长度比所述电容耦合部的长度长。
本发明所涉及的第13方式的无线通信设备也可以是：具备形成有所述天线图案的树脂制的天线基材。
本发明所涉及的第14方式的无线通信设备也可以是：具备粘贴于所述树脂制的天线基材的膜，该膜的耐热性比所述天线基材的耐热性高。
本发明所涉及的第15方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案由具有2个偶极元件的偶极天线构成，在各所述偶极元件设置有构成所述LC并联谐振电路的所述电容耦合部。
本发明所涉及的第16方式的无线通信设备也可以是：构成所述LC并联谐振电路的所述天线图案的电流路径的一部分形成得比该电流路径中的其它部位细。
本发明所涉及的第17方式的无线通信设备也可以是：构成所述LC并联谐振电路的所述天线图案的电流路径的一部分形成得比该电流路径中的其它部位薄。
本发明所涉及的第18方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案构成为以UHF频段为通信频率。
本发明所涉及的第19方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案构成为以HF频段为通信频率。
本发明所涉及的第20方式的无线通信设备也可以是：不存在所述电容耦合部的情况下的通过所述天线图案得到的谐振频率比所述通信频率高。
本发明所涉及的第21方式的无线通信设备用于发送接收具有通信用的频率的高频信号，所述无线通信设备具备：天线图案，其具有彼此相向的相向区域；RFIC芯片，其与所述天线图案电连接；以及环状的导体图案，其配置于所述天线图案的各个相向区域之间，其中，所述导体图案的周长小于所述通信用的频率的2分之1波长。
关于如上所述那样构成的第1方式的无线通信设备，当带有无线通信设备的商品被照射比通信频率高的频率的带宽的电磁波时，环状的导体图案作为磁场天线而产生磁场。由此，在接受比通信频率高的频率的带宽的电磁波的天线图案所接近的位置形成磁场天线。由此，天线图案在比通信频率高的频带中的天线辐射效率变差，能够减少天线图案所接收的能量。其结果，能够防止带有无线通信设备的商品中的起火的危险性。
本发明所涉及的第22方式的无线通信设备也可以是：所述天线图案形成为蜿蜒形状，所述天线图案的各个所述相向区域具有彼此平行的直线部分。
本发明所涉及的第23方式的无线通信设备也可以是：所述导体图案配置于所述天线图案的相邻的各个折回部分之间。
本发明所涉及的第24方式的无线通信设备也可以是：所述导体图案具有长边方向和短边方向，所述导体图案的长边方向上的长度形成为电磁波加热中使用的频率的1/4波长以下。
本发明所涉及的第25方式的无线通信设备也可以是：多个所述导体图案以彼此隔开间隔的方式配置于所述天线图案的各个所述相向区域之间。
本发明所涉及的第26方式的无线通信设备也可以是：当所述天线图案被照射比所述通信用频率高的频率的电磁波时，在所述多个导体图案之间的所述天线图案的各个所述相向区域之间，电位差变大。
本发明所涉及的第27方式的无线通信设备也可以是：周长各不相同的所述导体图案沿着所述天线图案的直线部分配置。
本发明所涉及的第28方式的无线通信设备也可以是：通过所述导体图案以及包括将所述导体图案夹在其间的所述相向区域的所述天线图案的一部分得到的第一谐振频率与通过配置于所述导体图案的旁边的另一导体图案以及包括将所述另一导体图案夹在其间的相向区域的所述天线图案的另一部分得到的第二谐振频率不同。
本发明所涉及的第29方式的无线通信设备也可以是：所述第一谐振频率以电磁波加热中使用的频率为谐振频率。
本发明所涉及的第30方式的无线通信设备也可以是：所述第一谐振频率以2.4GHz以上且2.5GHz以下的带宽的频率为谐振频率，该2.4GHz以上且2.5GHz以下的带宽为电磁波加热中使用的频率的带宽。
本发明所涉及的第31方式的无线通信设备也可以是：所述导体图案的周长与比所述通信用的频率高的所述第一谐振频率的2分之1波长之差小于所述导体图案的周长与所述通信用的频率的2分之1波长之差。
在销售带有无线通信设备的商品的便利店、超市中，进行食品、日用杂货等多种多样的商品的交易。近年来，关于便利店，针对“无人便利店”的实用化进行了各种实验，在该“无人便利店”中，使购买的商品的结算和装袋自动化。
为了在“无人便利店”中使商品结算自动化，想到了对所有商品附加作为无线通信设备的“RFID标签”来进行应对。在“无人便利店”中为以下的系统：当收纳了带有“RFID标签”的商品的购物篮被放在结账台时，来自“RFID标签”的信息被读取从而显示商品价款。购买者能够在规定位置投入现金来作为商品价款或者插入信用卡来完成支付，并接收自动地装在购物袋中的商品，由此完成在“无人便利店”中购买商品。
下面，参照附图来说明作为本发明所涉及的无线通信设备的具体例示的实施方式。此外，作为带有下面的实施方式的无线通信设备即“RFID标签”的商品，以盒饭为例示来进行说明，但是，作为带有本发明所涉及的无线通信设备的商品，以在所谓“便利店”等销售店中交易的所有商品为对象。在本发明中，涉及一种对所有商品附加具有相同结构的无线通信设备的商品销售系统。
此外，作为在下面的实施方式中说明的电磁波加热装置，利用进行介质加热(dielectric heating)的所谓“微波炉”来进行说明，但是作为本发明中的电磁波加热装置，是以具有进行介质加热的功能的加热装置为对象。
《实施方式1》
图1是表示作为本发明所涉及的实施方式1的无线通信设备的RFID标签1的俯视图。RFID标签1构成为利用具有UHF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信(发送接收)，是能够在宽频带中进行无线通信的结构。在此，UHF频段是指860MHz至960MHz的频带。在此，UHF频段的通信频率是本发明中的“通信用的第一频率”的一例。RFID标签1包括后述的RFIC封装体2、天线图案3、作为电容耦合部的线间电容图案4以及作为电介质的天线基材5。在实施方式1的RFID标签1中，作为天线基材5，使用具有挠性的阻燃性膜材料，形成为大致矩形状。另外，在天线基材5不是阻燃性膜材料的情况下，也可以使天线基材5的膜厚为38μm以下的薄度。由此，天线基材5在燃烧之前熔化并变形，因此能够使得不保持基材形状。天线图案3的线宽为100μm至300μm，特别是通过使天线图案3的线宽为150μm以下，能够使天线图案3容易在天线基材5变形时同时断线。在天线基材5的表面(第一主面)形成有利用铝箔、铜箔等导电材料的膜体制成的天线图案3。另外，对形成于天线基材5的表面(第一主面)的天线图案3安装有RFIC封装体2，RFIC封装体2与天线图案3电连接。此外，电连接表示彼此连接或彼此耦合使得高频信号能够被传递而动作，并不限定于直流连接。
此外，作为被用作实施方式1的天线基材5的阻燃性膜材料，例如使用对PET(聚对苯二甲酸乙二酯)树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂等树脂材料进行卤素系阻燃材料的添加、阻燃性涂层材料的涂布而得到的膜。另外，作为天线基材5的材料，还能够使用具有耐热性的PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂等具有高性能的树脂材料。并且，也可以设为以下结构：对作为电介质的天线基材5还设置有耐热性材料的膜体，来进一步提高作为天线图案3与线间电容图案4之间的天线基材5的耐热性。
另一方面，在天线基材5的背面(第二主面)形成有利用铝箔、铜箔等导电材料制成的线间电容图案4来作为电容耦合部。形成于天线基材5的背面(第二主面)的线间电容图案4在具有电感成分的天线图案3的多处将天线图案3的特定区域之间进行电容耦合。其结果，由天线图案3的一部分构成的电感成分以及形成于天线图案3的一部分与线间电容图案4之间的电容成分构成LC并联谐振电路S，成为以下结构：该LC并联谐振电路S形成有多个，多个LC并联谐振电路S实质上串联连接和并联连接。此外，在图1中，示出了将透明材料用作天线基材5的例子，表示出形成于天线基材5的表面和背面的天线图案3和线间电容图案4(在图1中以虚线表示)。此外，作为天线基材5，不需要使用透明材料，只要是至少能够在天线图案3与线间电容图案4之间实现具有期望的电容的电容耦合的材料即可。
图2示出了天线基材5的表面(第一主面)和背面(第二主面)。图2A示出了形成于天线基材5的表面(第一主面)的天线图案3，图2B示出了形成于天线基材5的背面(第二主面)的作为电容耦合部的线间电容图案4。
如图2A所示，在实施方式1的天线图案3中，设置有用于与RFIC封装体2接触来与RFIC封装体2电连接的2个焊盘图案(land pattern)6(6a、6b)。另外，天线图案3具有第一天线元件3a和第二天线元件3b，构成偶极(dipole)型的电场天线。
如图2A所示，第一天线元件3a具有大致线状的形状图案，从第一焊盘图案6a引出后呈蜿蜒状地延伸设置。第一焊盘图案6a的延伸设置方向朝向天线基材5的长边方向上的一端，第一焊盘图案6a的延伸设置方向的末端部配设于天线基材5的长边方向上的端部。第一天线元件3a具有通信频率的λ/4的长度。例如在通信频率为920MHz的情况下，第一天线元件3a的从第一焊盘图案6a到天线基材5的端部的长度为约80mm。
天线图案3的第二天线元件3b从第二焊盘图案6b引出后朝向天线基材5的长边方向上的另一端呈蜿蜒状地延伸设置，在第二天线元件3b的延伸设置方向上的末端部形成有宽部7。该宽部7为粘贴到商品的部分，在粘贴到在商品外表面露出金属材料的商品、例如罐装产品的情况下，该宽部7使该商品外表面作为天线的一部分来发挥功能。
如图2B所示，在实施方式1的结构中，形成于天线基材5的背面(第二主面)的作为电容耦合部的线间电容图案4具有形状不同的多个线间电容电极4a、4b。线间电容图案4具有宽形状的第一线间电容电极4a和窄形状的第二线间电容电极4b。宽形状的第一线间电容电极4a将蜿蜒状的第一天线元件3a中的特定的相向区域3aa之间进行电容耦合，同样地将蜿蜒状的第二天线元件3b中的特定的相向区域3ba之间进行电容耦合。第一线间电容电极4a被配设成至少将第一天线元件3a和第二天线元件3b中的邻接的折回部分进行电容耦合。
另一方面，窄形状的第二线间电容电极4b被设置成将第一天线元件3a中的特定区域与第二天线元件3b中的特定区域进行电容耦合。另外，窄形状的第二线间电容电极4b被设置成将第一焊盘图案6a与第一天线元件3a中的特定区域进行电容耦合，还被设置成将第二焊盘图案6b与第二天线元件3b中的特定区域(包括宽部7)进行电容耦合。
在如上所述那样构成的形成于天线基材5的表面(第一主面)的天线图案3以及形成于天线基材5的背面(第二主面)的线间电容图案4中，具有防止电场的集中的形状，特别是在弯折部分和外周部分的缘部分处不存在锐角的部分，全部由平缓的曲面构成。
此外，实施方式1的RFID标签1例如以在“便利店”中交易的所有商品为对称，针对所有商品使用同一结构的RFID标签1。因此，作为实施方式1的商品的例示，使用利用作为电磁波加热装置的“微波炉”来进行加热的盒饭来进行说明。针对这种盒饭，也使用具有使商品外表面的金属材料作为天线的一部分发挥功能的宽部7的RFID标签1。图3A是表示对盒饭8附加有RFID标签1的情况的立体图，该盒饭8作为由绝缘体材料构成的商品的例示。图3B示出了对金属罐14附加有RFID标签1的例子，该金属罐14作为商品外表面由金属材料构成的例子。
图4是表示在天线图案3的焊盘图案6(6a、6b)上安装的RFIC封装体2的结构的分解立体图。如图4所示，实施方式1的RFIC封装体2由包括三层的多层基板构成。具体地说，RFIC封装体2的多层基板由聚酰亚胺、液晶聚合物等树脂材料制成，是将具有挠性的三个绝缘片12A、12B、12C层叠来构成的。绝缘片12A、12B、12C在俯视观察时呈大致四方形状，在实施方式1中具有大致长方形的形状。图4所示的RFIC封装体2示出了将图1所示的RFIC封装体2翻过来并将三层分解后的状态。
如图4所示，RFIC封装体2在三层基板(绝缘片12A、12B、12C)上的期望的位置形成有RFIC芯片9、多个电感元件10A、10B、10C、10D以及与天线图案3连接的外部连接端子11(11a、11b)。
外部连接端子11(11a、11b)形成于成为最下层(与天线图案3相向的基板)的第一绝缘片12A，形成于与天线图案3的焊盘图案6(6a、6b)相向的位置。4个电感元件10A、10B、10C、10D以在每个绝缘片有2个电感元件的方式分开地形成于第二绝缘片12B和第三绝缘片12C。即，在成为最上层(在图4中记载于最下方的层)的第三绝缘片12C形成有第一电感元件10A和第二电感元件10B，在成为中间层的第二绝缘片12B形成有第三电感元件10C和第四电感元件10D。
在实施方式1的RFIC封装体2中，外部连接端子11(11a、11b)和4个电感元件10A、10B、10C、10D由利用铝箔、铜箔等导电材料制成的导体图案构成。
如图4所示，RFIC芯片9安装于作为最上层的第三绝缘片12C上的、长边方向(图4中的X方向)上的中央部分。RFIC芯片9具有在以硅等半导体为原材料的半导体基板中内置各种元件而成的构造。在第三绝缘片12C上的一侧(在图4中为X轴方向上的左侧)形成为漩涡状的第一电感元件10A经由焊盘10Aa来与RFIC芯片9的一个输入输出端子9a连接。在第三绝缘片12C上的另一侧(在图4中为X轴方向上的右侧)形成为漩涡状的第二电感元件10B经由焊盘10Ba来与RFIC芯片9的另一个输入输出端子9b连接。
在作为中间层的第二绝缘片12B上的一侧(在图4中为X轴方向上的左侧)形成有漩涡状的第三电感元件10C，在第二绝缘片12B上的另一侧(在图4中为X轴方向上的右侧)形成有漩涡状的第四电感元件10D。漩涡状的第三电感元件10C的外周侧的端部与漩涡状的第四电感元件10D的外周侧的端部直接连接。另一方面，第三电感元件10C的内周侧的端部(焊盘10Ca)经由贯通第二绝缘片12B的通孔导体等层间连接导体来与第三绝缘片12C上的漩涡状的第一电感元件10A的内周侧的端部(焊盘10Ab)连接。另外，第三电感元件10C的内周侧的端部(焊盘10Ca)经由贯通作为最下层的第一绝缘片12A的通孔导体等层间连接导体来与第一绝缘片12A上的第一外部连接端子11a连接。
第四电感元件10D的内周侧的端部(焊盘10Da)经由贯通第二绝缘片12B的通孔导体等层间连接导体来与第三绝缘片12C上的漩涡状的第二电感元件10B的内周侧的端部(焊盘10Bb)连接。另外，第四电感元件10D的内周侧的端部(焊盘10Da)经由贯通作为最下层的第一绝缘片12A的通孔导体等层间连接导体来与第一绝缘片12A上的第二外部连接端子11b连接。
第一绝缘片12A上的第一外部连接端子11a被配设成与形成在天线基材5上的第一天线元件3a的第一焊盘图案6a连接。另外，第一绝缘片12A上的第二外部连接端子11b被配设成与形成在天线基材5上的第二天线元件3b的第二焊盘图案6b连接。
另外，在作为中间层的第二绝缘片12B形成有用于收容被安装在第三绝缘片12C上的RFIC芯片9的贯通孔13。RFIC芯片9由半导体材料形成，配设于第一电感元件10A与第二电感元件10B之间以及第三电感元件10C与第四电感元件10D之间。因此，RFIC芯片9作为屏蔽件(shield)而发挥功能，从而第一电感元件10A与第二电感元件10B之间的磁场耦合和电容耦合得以抑制，同样地，第三电感元件10C与第四电感元件10D之间的磁场耦合和电容耦合得以抑制。其结果，在实施方式1的RFIC封装体2中，抑制了通信信号的通带变窄的情况，使通带较宽。
图5是利用电路图符号示意性地表示线间电容图案4的图，该线间电容图案4是在实施方式1的RFID标签1中对连接RFIC封装体2的天线图案3进行电容耦合的电容耦合部。如图5所示，天线图案3构成为延伸设置有从安装了RFIC封装体2的焊盘图案6起以具有多个折回部分的方式弯弯曲曲的蜿蜒状的第一天线元件3a和第二天线元件3b。即，蜿蜒状的第一天线元件3a从第一焊盘图案6a起以最终朝向天线基材5的长边方向(+X方向)上的一个端部的方式延伸设置。另外，蜿蜒状的第二天线元件3b从第二焊盘图案6b起以最终朝向天线基材5的长边方向(-X方向)上的另一个端部的方式延伸设置。此外，第二天线元件3b的延伸设置方向上的末端部分的区域为作为粘贴到商品的粘贴部分的、宽度大的宽部7，该区域为例如粘贴到罐装产品等的金属部分来进一步提高作为天线的特性的区域。
如图5所示，将第一天线元件3a和第二天线元件3b中的特定区域之间进行电容耦合的线间电容图案4具有电容大的第一线间电容电极4a以及电容比第一线间电容电极4a的电容小的第二线间电容电极4b。第一线间电容电极4a将第一天线元件3a中的特定区域进行电容耦合，形成作为由第一线间电容电极4a和第一天线元件3a构成的最小路径的环电路来作为LC并联谐振电路S。即，与第一天线元件3a的路径串联和并联地形成有多个LC并联谐振电路S。同样地，第一线间电容电极4a将第二天线元件3b中的特定区域进行电容耦合，与第二天线元件3b的路径串联和并联地形成有多个LC并联谐振电路S。
作为使用实施方式1的RFID标签1的商品，例如以便利店中的盒饭等为对象，因此设想RFID标签1通过作为烹调用的电磁波加热装置的所谓“微波炉”等被介质加热的情况。在“微波炉”中使用的电磁波(微波的使用频率)为2.4GHz～2.5GHz的频率的带宽，是比通信频率高的频率的带宽，在实施方式1的RFID标签1中设置有“带阻滤波器”来作为用于使该频带的电平大幅衰减的电路。“带阻滤波器”是使比通信频率高的频率的带宽衰减的滤波电路，在实施方式1的RFID标签1中，例如使比1.1GHz高的频带衰减。特别是，使在“微波炉”中使用的加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)大幅衰减。
如图5所示，在实施方式1的RFID标签1中，沿着第一天线元件3a和第二天线元件3b各自的路径形成有多级(多个)LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S被设定成对于2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振。另外，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短。另外，如图5所示，LC并联谐振电路S被配置成构成串联电路和并联电路，各LC并联谐振电路S形成为彼此磁耦合或电场耦合，使得在2.4GHz～2.5GHz频段的宽带中使电磁波的电平大幅地衰减。此外，图6是利用模拟等效电路来表示实施方式1的RFID标签1中的多个LC并联谐振电路S的一部分结构例的图。图7是利用等效电路表示实施方式1的无线通信设备中的多个LC并联谐振电路的整体结构的一例的图。
图8是表示关于实施方式1的RFID标签1进行的仿真实验的结果的频率特性图。图9是与实施方式1的RFID标签1有关的仿真实验中的史密斯圆图(Smith chart)。在图8所示的频率特性图中，在▽m1所示的0.86GHz的频率下，馈电电平(power feed level)是-10.2dB，在▽m2所示的0.92GHz的频率下，馈电电平是-9.1B。另外，在作为在“微波炉”中使用的加热用电磁波的频率的、▽m3所示的2.4GHz的频率下，馈电电平是-49.6dB，在▽m4所示的2.5GHz的频率下，馈电电平是-49.4dB，可知馈电电平被大幅衰减。另外，还可知，不限于2.4GHz～2.5GHz，使比通信频率高的频率的带宽衰减。例如，对于约1.2GHz以上的频率，馈电电平被衰减到-30dB以上。
另外，如图9中表示的史密斯圆图所示，在▽m1所示的0.86GHz的频率以及▽m2所示的0.92GHz的频率下，就阻抗特性而言处于可接收状态。此外，关于实施方式1的RFID标签1，在▽m3所示的2.4GHz的频率以及▽m4所示的2.5GHz的频率下，处于大致短路状态(在史密斯圆图中，标记位于左端的0Ω点)，这是通过仿真实验而获得的。
如上所述，可知，在实施方式1的RFID标签1中，具有UHF频段的通信频率(900MHz频段、例如920MHz)的高频信号(无线信号)处于能够发送接收的频带，而作为电磁波加热装置的“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz～2.5GHz)则处于馈电电平被大幅衰减(约-50dB)的频带。
在实施方式1的RFID标签1中，“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz～2.5GHz)被大幅衰减(约-50dB)，但是作为馈电电平并不完全为零。即，在实施方式1的RFID标签1与商品一起通过“微波炉”被介质加热时，极微小的电流流过天线图案3(3a、3b)。
图10是通过仿真实验来获得在实施方式1的RFID标签1中接收到UHF频段的通信频率(920MHz)的信号时的电流的流动方式(图10A)以及接收到“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz)的信号时的电流的流动方式(图10B)的图。在图10中，将用彩色表示了在接收时流过天线图案3(3a、3b)和线间电容图案4(4a、4b)的电流的大小的结果用黑白的非彩色示出。因此，虽然在图10中不容易判别，但是根据发明人们的实验结果明显可知，与在接收到通信频率(920MHz)的信号时流动的电流相比，在接收到加热频率(2.4GHz)的信号时流动的电流大幅减小。在图10中，可知，图10A的天线图案3(3a、3b)中的颜色比图10B的天线图案3(3a、3b)中的颜色浓，接收到通信频率(920MHz)的信号时的电流比接收到加热频率(2.4GHz)的信号时的电流多。
图11是示出在天线图案3和线间电容图案4(第一线间电容电极4a)接收到具有加热频率(2.4GHz)的信号时在各自的图案(3、4)中电流试图流动的方向的图。在图11中，实线的箭头P表示在接收到加热频率(2.4GHz)的信号时流过天线图案3的电流的方向。另外，虚线的箭头Q表示在实线的箭头P所示的电流流过天线图案3时在“带阻滤波器”中流动的电流的方向，该“带阻滤波器”是由天线图案3和线间电容图案4构成的多个LC并联谐振电路S。
如图11所示，当RFID标签1被介质加热而接收加热频率(2.4GHz)的信号从而实线的箭头P所示的电流流过天线图案3时，在多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，虚线的箭头Q所示的电流试图流过天线图案3。即，在各个LC并联谐振电路S中，与流过天线图案3的电流的方向P(实线的箭头)相反方向的(虚线的箭头Q)的电流试图流动。其结果，在天线图案3和LC并联谐振电路S中试图流动的电流成为相互抵消的状态，从而能够抑制以下现象：天线图案3接受电磁波加热装置的电力而流通大电流，由此天线图案3发热成高温。另外，在RFID标签1的结构中，即使天线图案3局部地发热而天线图案3局部地升华从而天线图案3的一部分断线，由于在整个天线图案中形成有LC并联谐振电路S，即使因断线而分离的天线图案3接受电磁波加热装置的电力，也能够抑制由于电磁波加热装置而大电流流过天线图案3的现象。即，在RFID标签1的结构中，图11所示的LC并联谐振电路S与天线图案3的关系成立，因此将由于电磁波加热装置而大电流流过天线图案3的现象抑制下去，直到天线图案3最终断线(分割)为短到不能接受电磁波加热装置的电力的程度的天线图案片为止。由此，即使实施方式1的RFID标签1接收到加热频率(2.4GHz)的信号，流过天线图案3的电流也被大幅(例如，约-50dB)衰减。并且，在具有配置于天线图案3的折回部分处的线间电容电极4a的LC并联谐振电路S的环电路中，不与流过天线图案3的电流相抵消的电流流过线间电容电极4a。因该电流而产生磁场，因此馈送到LC并联谐振电路S的电力的一部分作为磁场能量而损失。其结果，在实施方式1的RFID标签1中，成为能够利用作为多个LC并联谐振电路S的“带阻滤波器”来使加热频率(2.4GHz)的带宽大幅衰减的电路结构。此外，在实施方式1的RFID标签1中，成为能够使作为电磁波加热装置的“微波炉”所使用的加热频率的带宽(2.4GHz～2.5GHz)同样地大幅衰减的电路结构。
图12是表示与实施方式1的RFID标签1有关的对于所有方位的增益的图。图12中的X方向表示RFID标签1中的RFIC封装体2的长边方向。如图12所示，RFID标签1的Y方向和Z方向上的增益变高，在Y方向和Z方向上具有宽的方向性。此外，在RFIC封装体2中，仅其长边方向(X方向)与其它方位相比增益稍低，但是整体上具有宽的方向性。
此外，在实施方式1的RFID标签1中，由天线图案3和线间电容图案4构成的多个LC并联谐振电路S中的所有LC并联谐振电路S均被设定成对于电磁波加热装置所使用的频带(2.4GHz～2.5GHz)的频率进行谐振，但是在本发明中不需要使所有LC并联谐振电路S在电磁波加热装置所使用的频率上发生谐振。只要是在RFID标签1通过电磁波加热装置被介质加热的情况下能够使流过天线图案3的电流大幅衰减的结构即可。
如以上那样，实施方式1的RFID标签1是用于发送接收具有规定的通信频率的高频信号的无线通信设备，其具备：天线图案3，其具有电感成分；RFIC芯片9，其与天线图案3电连接；以及作为电容耦合部的线间电容图案4，其在天线图案3的多处将天线图案3的彼此相向的特定的相向区域3aa之间进行电容耦合来构成LC并联谐振电路。通过这样的简单结构，即使RFID标签1被照射频率比通信频率高的电磁波，由于LC并联谐振电路S作为带阻滤波器而发挥功能，因此也能够使所照射的比通信频率高的电磁波大幅衰减。
在作为实施方式1的无线通信设备的RFID标签1中设置有由多个LC并联谐振电路S构成的“带阻滤波器”，所述多个LC并联谐振电路S是由设置于电介质的两侧的作为金属膜体的天线图案3和作为电容耦合部的线间电容图案4构成的。因此，实施方式1的RFID标签1为能够使电磁波加热装置所使用的频带(2.4GHz～2.5GHz)的频率大幅衰减的结构。
此外，对天线图案3形成有线间电容图案4，由此RFID标签1的谐振频率被调整为UHF频段的通信频率。未形成线间电容图案4的情况下的天线图案3的谐振频率比通信频率高，例如为约1.1GHz。
另外，在实施方式1的RFID标签1通过电磁波加热装置被介质加热时，电流流过作为由天线图案3和线间电容图案4构成的最小路径的环电路，因此该环电路在电磁波加热装置的频率下成为小型的磁场天线，成为不易接收电磁波加热装置所辐射的电场能量的结构。由此，在单个环电路中，成为如下的结构：不易因电磁波加热装置而起火，并且能够使接收到的电场能量(电力)作为磁场能量而损失。其结果，在实施方式1的RFID标签1中，成为在介质加热时能够使馈电电平大幅衰减的结构。虽然馈电电平大幅衰减，但是天线图案3被流过天线图案3的微小电流逐渐加热，而通过使天线图案3的线宽为100μm至300μm左右，能够使天线图案3容易通过天线基材5的变形而断线。由此，天线基材5由于天线图案3的加热而变形，从而天线图案3断线，因此天线图案3会逐渐断线，直到天线图案3不再接受介质加热的电磁波为止，因此，即使RFID标签被介质加热，标签整体也不会燃烧。
另外，实施方式1的RFID标签1为以下结构：天线图案3和线间电容图案4构成为曲面形状，具有能够抑制电场的集中的形状，并且，宽形状的第一线间电容电极4a至少将第一天线元件3a和第二天线元件3b中的邻接的折回部分进行电容耦合，因此实施方式1的RFID标签1构成为：在RFID标签1通过电磁波加热装置被介质加热时，特别是第一天线元件3a和第二天线元件3b的折回部分处的电场的集中得以抑制。
由于如上所述那样构成，因此即使在电磁波加热装置(微波炉)中对带有实施方式1的RFID标签1的商品进行介质加热的情况下，RFID标签1中的放电的发生也被大幅抑制，从而能够防止商品中的起火的危险性。
《实施方式2》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式2的无线通信设备的RFID标签21。关于实施方式2的RFID标签21，以与实施方式1的RFID标签1的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式2的说明中，对具有与前述的实施方式1相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在实施方式2的RFID标签21中，与实施方式1的RFID标签1的不同点在于天线图案23的结构，其它结构与实施方式1的RFID标签1实质上相同。图13是表示实施方式2的RFID标签21的结构的俯视图。RFID标签21构成为利用具有UHF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。
在实施方式2的RFID标签21中，与实施方式1的RFID标签1的不同点在于，线状的天线图案23中的特定区域的截面形状(沿与延伸设置方向正交的方向切断而得到的截面形状)形成得小。实施方式2的RFIC封装体2及天线基材5与实施方式1的RFID标签1的RFIC封装体及天线基材实质上相同。
如在前述的实施方式1中说明的那样，是以下结构：在RFID标签21在作为电磁波加热装置的“微波炉”中被介质加热的情况下，RFID标签21使“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的馈电电平大幅衰减(约-50dB)。这样，在RFID标签21中，是使加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的馈电电平大幅衰减(约-50dB)的结构，但是由于馈电电平不是零，因此在天线图案23中有极微小的电流流动。其结果，天线图案23因自身的电阻而发热。特别是，在作为无线通信设备的RFID标签通过“微波炉”被介质加热的时间为较长时间(几分钟)的情况下，天线图案本身变为高温度，并不是完全不存在天线基材等起火的担忧。
在实施方式2中是以下结构：在作为无线通信设备的RFID标签21通过“微波炉”被介质加热的时间为较长时间(几分钟)的情况下，天线图案23的特定部位升华而切断。在实施方式2的RFID标签21中，线状的天线图案23中的特定部位(断路形成部C)的截面积形成得小。即，天线图案23中的断路形成部C的、沿与天线图案23中的特定部位的延伸设置方向正交的方向切断而得到的截面的截面积形成得比其它部位的截面积小。作为使截面积小的断路形成部C的结构，能够通过使天线图案23的线路细(窄)或者薄来形成。
作为断路形成部C的具体结构，例如是以下结构：将天线图案23中的特定部位的布线宽度形成为与其它部位相比局部地变细，例如从100μm局部地变细至50μm左右；或者，使厚度从9μm变薄至6μm。这样，形成当天线基材5变形时容易断线的部位。作为像这样在天线图案23中截面积形成得比其它部位小的断路形成部C，优选的是构成为“带阻滤波器”的LC并联谐振电路S中的作为电容耦合部的线间电容图案之间的部位。多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S被设定成对于2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短，并且是加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/4波长(λ/4)以下。在图13中示出以下例子：断路形成部C形成在天线图案3的构成LC并联谐振电路S的线间电容图案4之间的线路上。
因而，在RFID标签21长时间地被“微波炉”介质加热从而天线图案23的断路形成部C升华而切断的情况下，天线图案23的断线后的各部分的线长变为加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/4波长(λ/4)以下，因此在加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)下不易接收电磁波，从而能够防止在该LC并联谐振电路S中因“微波炉”所使用的加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)而导致温度进一步上升。
此外，在实施方式2的RFID标签21中，作为设置于天线图案23与线间电容图案24之间的天线基材5，使用耐热性标签封条，例如聚酯系树脂、聚酰亚胺系树脂等具有耐热温度为200℃以上、且5分钟以上的耐久性的材料，使得即使在天线图案23温度上升而天线基材5被加温的情况下，也能够可靠地确保天线图案23与线间电容图案24之间的介电电容。另外，也可以使由耐热性材料形成的膜体介于天线基材5与天线图案23之间以及/或者天线基材5与线间电容图案24之间，以进一步提高耐热性。
在如上所述那样构成的实施方式2的RFID标签21中，即使在带有该RFID标签21的商品在电磁波加热装置(微波炉)中被介质加热的情况下，也能够防止RFID标签21中的起火的危险性，该RFID标签21为安全性和可靠性高的无线通信设备。
《实施方式3》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式3的无线通信设备的RFID标签31。关于实施方式3的RFID标签31，以与实施方式1的RFID标签1的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式3的说明中，对具有与前述的实施方式1相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在实施方式3的RFID标签31中，与实施方式1的RFID标签1大不相同之处在于蜿蜒状的天线图案33的形状。图14是表示实施方式3的RFID标签31的结构的俯视图。RFID标签31构成为利用具有UHF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。
在实施方式3的RFID标签31中，与实施方式1的RFID标签1相比，RFID标签31的俯视形状形成得更细长，在其中央安装有RFIC封装体2。即，RFID标签31的天线基材35具有细长的形状，在安装于天线基材35的中央的RFIC封装体2的两侧设置有天线图案33(第一天线元件33a和第二天线元件33b)。第一天线元件33a形成于天线基材35中的长边方向上的一侧的区域(在图14中为右侧区域)，朝向长边方向上的一端呈蜿蜒状地延伸设置。另一方面，第二天线元件33b形成于天线基材35中的长边方向上的另一侧的区域(在图14中为左侧区域)，朝向长边方向上的另一端呈蜿蜒状地延伸设置。
在实施方式3的RFID标签31中，作为电容耦合部的线间电容图案34被设置成将蜿蜒状的第一天线元件33a和第二天线元件33b中的邻接的折回部分进行电容耦合。这样，在实施方式3的RFID标签31中，沿着具有电感成分的第一天线元件33a和第二天线元件33b各自的路径形成有多级(多个)LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。在实施方式3的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设置成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振。另外，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短。
实施方式3的RFID标签31形成为：在作为由天线图案33和线间电容图案34构成的最小路径的环电路中，在相向的折回部分设置的线间电容图案34之间的线路长度比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短，并且是“微波炉”所使用的频带(2.4GHz～2.5GHz)的波长(λ)的1/4波长以下。即，第一天线元件33a和第二天线元件33b的路径中的折回部分之间的线路长度被设定成短至该频带(2.4GHz～2.5GHz)的波长(λ)的1/4波长(λ/4：约30mm～34mm)以下。因此，实施方式3的RFID标签31为宽度窄的小的带状的简单结构，从而能够构建容易使用且价格低的无线通信设备。
图15表示实施方式3的变形例，是表示将RFIC芯片9安装在天线图案43上而成的RFID标签41的结构的俯视图。RFID标签41构成为利用具有UHF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。在图15所示的RFID标签41中，RFIC芯片9安装在形成于环部40的天线图案43上，除了该结构以外，具有与图14所示的RFID标签31相同的结构。即，RFID标签41的天线基材45具有细长的形状，在形成于天线基材45的中央的环部40的两侧设置有天线图案43(第一天线元件43a和第二天线元件43b)。在RFID标签41中，也沿着具有电感成分的第一天线元件43a和第二天线元件43b各自的路径形成有多级(多个)LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。
在图15所示的RFID标签41的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设定成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振，各个LC并联谐振电路S中的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短。
另外，在图15所示的RFID标签41中，在蜿蜒状的第一天线元件43a和第二天线元件43b的路径中，设置于折回部分的线间电容图案44之间的线路长度被设定为1/4波长(λ/4：约30mm～34mm)以下，RFID标签41具有宽度窄的带状的形状，成为容易使用且在商品展示中对购买者而言不碍眼的无线通信设备。
如以上那样，在实施方式3的RFID标签31及41中，即使在带有该RFID标签31及41的商品在电磁波加热装置(微波炉)中被介质加热的情况下，也能够防止RFID标签21中的起火的危险性，该RFID标签31及41为安全性和可靠性高、且不妨碍商品展示的容易使用的无线通信设备。
此外，在实施方式3中说明的RFID标签31及41中，也可以设为以下结构：将在前述的实施方式2中说明的断路形成部C形成在天线图案33及43。另外，在实施方式3的RFID标签31及41中，在天线图案3和线间电容图案4中为了抑制电场的集中而角部分构成为曲面形状。
《实施方式4》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式4的无线通信设备的RFID标签51。关于实施方式4的RFID标签51，以与实施方式1的RFID标签1的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式4的说明中，对具有与前述的实施方式1相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
图16A是表示实施方式4的RFID标签51的结构的俯视图。RFID标签51构成为利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。图16B是利用等效电路表示实施方式4的RFID标签51中的天线图案(线圈图案)53的结构的图。
如图16A所示，RFID标签51具备天线图案53，该天线图案53具有设置有RFIC芯片9和电容器元件52的环部50的匹配电路。另外，在环部50的匹配电路中，在与RFIC芯片9相向的位置处连接有电容器元件52。RFID标签51中的天线图案53的天线元件53a从环部50延伸设置，形成为漩涡状。在图16A所示的天线元件53a中，从环部50沿顺时针方向以向内卷绕的方式引出。天线元件53a的作为引出端部的末端部分经由桥图案56来与环部50的匹配电路直接连接。此外，在桥图案56与天线图案53之间配设有由耐热性的电绝缘材料形成的绝缘图案57，从而确保桥图案56与天线图案53之间的绝缘状态。
另外，在从环部50的匹配电路引出的漩涡状的天线元件53a中，沿着天线元件53a的路径以规定间隔设置有将邻接的路径之间进行电容耦合的多个作为电容耦合部的线间电容图案54。在线间电容图案54与天线元件53a之间配设有由耐热性的电绝缘材料形成的绝缘图案57，从而确保线间电容图案54与天线元件53a之间的绝缘状态。
如上所述，在实施方式4的RFID标签51中，沿着具有电感成分的天线元件53a的路径形成有多级(多个)LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。在RFID标签51的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设定成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振，各个LC并联谐振电路S中的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短。
在实施方式4的RFID标签51中，是如下结构：天线图案53和作为电容耦合部的线间电容图案54层叠于天线基材55的表面(第一主面)，且天线图案53与作为电容耦合部的线间电容图案54之间隔着作为电介质的绝缘图案57。另外，在天线基材55的表面(第一主面)，在天线图案53上隔着绝缘图案57形成有桥图案56，从而构成RFID标签51中的天线。因此，是将多个图案(53、57、56以及54)形成在天线基材55的同一面上的结构，从而成为易于制作RFID标签51的结构。此外，在实施方式4的RFID标签51中，作为天线基材55，不需要由电介质构成，例如也能够由纸质材料构成。
如在前述的实施方式1中使用图11说明的那样，在实施方式4的RFID标签51中，也成为能够利用由多个LC并联谐振电路S构成的“带阻滤波器”来使加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的带宽的频率大幅衰减的电路结构。因而，在作为实施方式4的无线通信设备的RFID标签51中，是能够利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信的结构，并且成为以下结构：即使在电磁波加热装置(微波炉)中对带有该RFID标签51的商品进行介质加热的情况下，RFID标签51中的放电的发生也被大幅抑制，从而能够可靠地防止商品中的起火的危险性。
《实施方式5》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式5的无线通信设备的RFID标签61。关于实施方式5的RFID标签61，以与实施方式1的RFID标签1的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式5的说明中，对具有与前述的实施方式1相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
图17A是表示实施方式5的RFID标签61的结构的俯视图。RFID标签61构成为利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。图17B是利用等效电路表示实施方式5的RFID标签61中的包括天线图案的2个线圈图案(63、73)的结构的图。
如图17A所示，在实施方式5的RFID标签61中构成有具备2个线圈图案(63、73)的谐振增压电路(resonant booster circuit)。RFID标签61中的其中一个线圈图案(初级侧线圈图案)73具有设置有RFIC芯片9和电容器元件72的环部70的匹配电路。在环部70的匹配电路中，RFIC芯片9连接于与电容器元件72相向的位置。线圈图案(初级侧线圈图案)73从环部70呈漩涡状地引出，线圈图案73的作为引出端部的末端部分经由桥图案74来与环部70的匹配电路直接连接。线圈图案(初级侧线圈图案)73从环部70沿顺时针方向以向内卷绕的方式引出。
此外，也可以是，在天线基材65的背面(第二主面)侧形成桥图案74，将线圈图案(初级侧线圈图案)73的作为引出端部的末端部分与环部70经由贯通天线基材65的层间连接导体来进行连接。或者，在将桥图案74形成在天线基材65的表面(第一主面)侧的情况下，也可以设为以下结构：在桥图案74与初级侧线圈图案73之间配设由耐热性的电绝缘材料形成的绝缘图案，从而确保桥图案74与初级侧线圈图案73之间的绝缘状态。
另外，实施方式5的RFID标签61中的另一个线圈图案(次级侧线圈图案)63形成为包围线圈图案(初级侧线圈图案)73，构成有沿顺时针方向以向内卷绕的方式形成的天线元件63a。在该天线图案63的漩涡状的天线元件63a中，沿着天线元件63a的路径以规定间隔设置有将邻接的路径之间进行电容耦合的多个作为电容耦合部的线间电容图案64。
实施方式5的RFID标签61中的天线图案63形成于天线基材65的表面(第一主面)。另一方面，作为电容耦合部的线间电容图案64形成于由电介质构成的天线基材65的背面(第二主面)，对天线图案63的天线元件63a中的特定区域进行电容耦合。另外，在天线图案63的天线元件63a上设置有电容器元件62。漩涡状的天线元件63a的外侧端部与内侧端部经由贯通天线基材65的层间连接导体66且通过形成于天线基材65的背面(第二主面)的导电路径图案67直接电连接。此外，形成于天线基材65的背面(第二主面)的线间电容图案64和导电路径图案67能够同时形成。
如上所述，在实施方式5的RFID标签61中，沿着具有电感成分的天线图案63的天线元件63a的路径形成有多级(多个)LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。在RFID标签61的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设置成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振。另外，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短。
如上所述那样构成的实施方式5的RFID标签61为能够利用由多个LC并联谐振电路S构成的“带阻滤波器”来使加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的带宽的频率大幅衰减的电路结构。因而，在作为实施方式5的无线通信设备的RFID标签61中，是能够利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信的结构，并且成为以下结构：即使在电磁波加热装置(微波炉)中对带有该RFID标签61的商品进行介质加热的情况下，RFID标签61中的放电的发生也被大幅抑制，从而能够可靠地防止商品中的起火的危险性。
如以上那样，如在各实施方式中使用具体结构所说明的那样，根据这些实施方式，能够提供如下的安全性和可靠性高的无线通信设备：即使在带有无线通信设备的商品错误地在带有无线通信设备的状态下被电磁波加热装置加热的情况下，无线通信设备中的放电的发生也被抑制，从而能够防止无线通信设备的起火、进而防止带有无线通信设备的商品中的起火的危险性。因而，本发明提供如下的无线通信设备：在交易食品、日用杂货等多种多样的商品的便利店等销售店中，该无线通信设备使得能够构建使所购买的商品的结算和装袋自动化的系统，从而能够大幅推进“无人便利店”的实用化。
《实施方式6》
下面，参照图18来说明作为本发明所涉及的实施方式6的无线通信设备的RFID标签。图18是表示实施方式6的RFID标签81的结构的俯视图。
关于实施方式6的RFID标签81，以与实施方式1的RFID标签1的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式6的说明中，对具有与前述的实施方式1相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。另外，实施方式6的RFID标签81中除了下述记载的结构以外的结构与实施方式1的RFID标签1的结构实质上相同。
实施方式1的RFID标签1在天线基材5的表面形成有天线图案3，在天线基材5的背面形成有作为电容耦合部的线间电容图案4。与此相对，实施方式6的RFID标签81在天线基材5的表面形成有天线图案83和线间电容图案85这两方。
在天线基材5的表面形成有作为电场辐射型的天线图案的天线图案83。天线图案83具有：第一天线元件83a，其具有以具有多个折回部分83ac的方式弯弯曲曲的蜿蜒状的天线图案；以及第二天线元件83b，其与宽部7连接。天线图案83的折回部分83ac是指天线图案83所延伸的方向发生反转的部位。天线元件83a具有多个折回部分83ac。第一天线元件83a具有与天线基材5的宽度方向(Y方向)平行的直线部分83aa。在第一天线元件83a的相邻的直线部分83aa之间以及相邻的折回部分83ac之间形成有线间电容图案85。天线元件83a与线间电容图案85的间隔例如为150μm。
线间电容图案85与天线图案83同样地，由铝箔、铜箔等导电材料形成。在由铝箔形成的情况下，线间电容图案85的厚度例如为6μm。另外，线间电容图案85形成为环状。
线间电容图案85具备在天线基材5的宽度方向(Y方向)上长度不同的线间电容图案85a及85b。线间电容图案85a及85b具有长边方向和短边方向，线间电容图案85a及85b的长边方向上的长度例如形成为短至在电磁波加热中使用的频率的1/4波长以下。在天线图案83的蜿蜒的振幅方向(Y方向)上，第一天线元件83a的长度Wa比线间电容图案85a的长度Wc1和线间电容图案85b的长度Wc2长。线间电容图案85由细长的闭合的环图案构成。因而，具有以下作用：在作为磁场天线进行动作的情况下，天线线圈的Q特性变差，由于磁损耗而将磁场能量变换为热。由于该热，天线基材5发生熔化或碳化等从而变形，线间电容图案85断线，并且天线图案83的一部分断线。
在实施方式6的天线图案83中，设置有用于与RFIC封装体2接触来与RFIC封装体2电连接的2个焊盘图案6(6a、6b)。由此，RFIC封装体2所具有的RFIC芯片9与天线图案83被电连接。另外，天线图案83具有第一天线元件83a和第二天线元件83b，构成偶极型的电场天线。
第一天线元件83a具有大致线状的形状图案，从第一焊盘图案6a引出后呈蜿蜒状地延伸设置。第一天线元件83a的延伸设置方向朝向天线基材5的长边方向上的一端。第一天线元件83a的延伸设置方向上的末端部配设于天线基材5的长边方向上的端部。
天线图案83的第二天线元件83b从第二焊盘图案6b引出后朝向天线基材5的长边方向上的另一端呈直线状地延伸设置，在第二天线元件83b的延伸设置方向上的末端部形成有宽部7。该宽部7为粘贴到商品的部分，在粘贴到在商品外表面露出金属材料的商品、例如罐装产品的情况下，该宽部7使该商品外表面作为天线的一部分来发挥功能。
第一天线元件83a例如具有与天线基材5的宽度方向(Y方向)平行、且沿蜿蜒的振幅方向延伸的直线部分83aa。直线部分83aa具有相向部83c，该相向部83c是在天线基材5的宽度方向(Y方向)上位于线间电容图案85a、85b之间、且在天线基材5的长边方向(X方向)上相邻的直线部分83aa之间不隔着线间电容图案85a、85b地相向的部分。另外，随着天线图案83沿天线基材5的长边方向延伸而将线间电容图案85a和线间电容图案85b交替地配置于直线部分83aa之间，由此，相向部83c的位置在天线基材5的宽度方向上各自偏移。
在焊盘图案6的周围形成有环状的屏蔽图案87。屏蔽图案87与天线图案3同样地，由铝箔、铜箔等导电材料形成。屏蔽图案87具备完全闭合的环状的第一屏蔽图案87a以及局部被中断的第二屏蔽图案87b。
第一屏蔽图案87a是长边比线间电容图案85a、85b的长边短的完全闭合的环状图案。该接近正方形的图案由即使接收比通信频率高的频率的带宽的电磁波也不会起火的程度的长边形成。在该第一屏蔽图案87a中，电流沿使由于在第一天线元件83a和焊盘图案6a、6b之间流过电流而产生的磁场抵消的方向流过。该第一屏蔽图案87a比线间电容图案85a、85b更接近正方形，因此由该图案构成的电感元件的Q特性比由线间电容图案85a、85b形成的电感元件的Q特性高，容易抑制磁损耗所引起的发热、起火。由此，由于第一屏蔽图案87a配置于天线基材5的长边方向上的中央部，因此即使被照射比通信频率高的频率的带宽的电磁波，也不会发生导致断线的因涡流引起的发热。
另外，第二屏蔽图案87b局部被中断。在该图案中，电流也沿使由于在第一天线元件83a和焊盘图案6a、6b之间流过电流而产生的磁场抵消的方向流过。但是，由于该图案局部被中断，因此，通过被照射比通信频率高的频率的带宽的电磁波，在该中断的部分处发生放电而产生火花，因此天线基材5的放电部的天线电极局部地升华。在该升华的位置附近存在天线图案，因此具有在基材升华的同时使附近的天线图案断线的功能。
第一天线元件83a的从第一焊盘图案6a延伸的延伸部83ab与从第二焊盘图案6b延伸的第二天线元件83b配置于彼此交叉的方向、例如正交的方向。由此，能够减少第一天线元件的延伸部83ab与第二天线元件83b之间的电位差的产生。
在如上所述那样构成的形成于天线基材5的表面的天线图案83、线间电容图案85以及屏蔽图案87中，具有防止电场的集中的形状，特别是在弯折部分和外周部分的缘部分处不存在锐角的部分，全部由平缓的曲面构成。
在实施方式1中，例示了RFIC封装体2被安装在天线图案83上的方式，但是也可以将RFIC芯片9直接安装在天线图案83上。另外，此时，也可以将在RFIC封装体2中构成为多个电感元件10A、10B、10C、10D的电感器作为环状的图案构成在天线基材5上。
图19A是表示图18的天线图案83的一部分的俯视图。图19B是图19A所示的天线图案83的等效电路图。图19C是表示在接收到比通信频率高的高频率的带宽的电磁波时流过图19A的电流的说明图。
如图19B所示，使第一天线元件83a中的特定区域之间产生电容的线间电容图案85具有线间电容图案85a以及与线间电容图案85a相比周长短的线间电容图案85b。线间电容图案85a及85b沿着天线图案83所延伸的方向彼此隔开间隔地配置于天线图案83的各个相向区域之间。线间电容图案85a及85b使第一天线元件83a中的特定的相向区域之间产生电容。因而，由配置于第一天线元件83a的彼此相向的相向部分之间的线间电容图案85a构成LC并联谐振电路S。换言之，由线间电容图案85和包括将线间电容图案85夹在其间的相向区域的天线图案83的一部分来构成LC并联谐振电路S。另外，与第一天线元件83a的路径串联和并联地形成有多个LC并联谐振电路S。该多个LC并联谐振电路S在比通信频率高的频率的带宽的频率下发生谐振。
电感Lm表示在第一天线元件83a中分布式地存在的电感成分。另外，电感Ln表示在线间电容图案85中分布式地存在的电感成分。彼此相向的第一天线元件83a的电感Lm与线间电容图案85的电感Ln进行磁场耦合。在第一天线元件83a与线间电容图案85之间具有静电电容Cs1。由于在相邻的第一天线元件83a的各直线部分83aa与线间电容图案85之间分别具有静电电容Cs1，因此相邻的第一天线元件83a的直线部分83aa之间通过这些静电电容Cs1进行电容耦合。将该相邻的直线部分83aa之间的静电电容设为Cs2。通过在第一天线元件83a的布线图案之间配置线间电容图案85，不存在线间电容图案85的第一天线元件83a的相向部83c的部分不具有抵消涡流的部分，因此相邻的直线部分83aa之间的磁场不被抵消，因过电流引起的电位差变得最大。
当天线图案83被照射比通信频率高的频率的带宽的电磁波时，如图19C所示，由于静电电容Cs2，在第一天线元件83a中，以相向部83c为界来流过方向相反的电流。由于该电流，相向部83c之间的电位差变大。
另外，通过第一天线元件83a与线间电容图案85的电磁场耦合，在线间电容图案85内流过与相邻的第一天线元件83a的电流方向相反的涡流。另外，由于该涡流而产生磁场。通过该磁场的产生，被馈送到LC并联谐振电路的电力的一部分成为磁场能量，由于线间电容图案85的磁损耗而产生热，能量逐渐损失。这样，能够使比通信频率高的频率的带宽衰减，因此LC并联谐振电路作为带阻滤波器而发挥功能。
作为使用实施方式6的RFID标签81的商品，例如以便利店中的盒饭等为对象，因此设想RFID标签81通过作为烹调用的电磁波加热装置的所谓“微波炉”等被介质加热的情况。作为在“微波炉”中使用的电磁波的微波的使用频率处于作为比通信频率高的频率的带宽的、2.4GHz～2.5GHz的频率的带宽。因而，在实施方式6的RFID标签81中，作为用于使该频带的电平大幅衰减的电路，设置有“带阻滤波器”。“带阻滤波器”是使比通信频率高的频率的带宽衰减的滤波电路。在实施方式6的RFID标签81中，例如使比1.1GHz高的频带衰减。特别是，使在“微波炉”中使用的加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)大幅衰减。“带阻滤波器”是通过将环状的导体图案配置在天线图案的相向区域之间而构成的。另外，通过在电场辐射型天线的附近配置在加热用电磁波的频率下成为磁场天线的闭合的环状的导体图案，来使加热用电磁波的频率下的电场辐射天线的天线辐射效率大幅衰减，使得不易接收加热用电磁波的能量。在此，环状的导体图案的周长比在通信中使用的UHF频段的频率的1/2波长小。由此，在比UHF频段的频率高的频率下，环状的导体图案作为磁场天线来进行动作，能够使比UHF频段的频率高的频率的带宽中的辐射效率衰减。另外，也可以是，相比于环状的导体图案的周长与在通信中使用的UHF频段的频率的1/2波长之差，环状的导体图案的周长与加热用电磁波的频率的1/2波长之差小。由此，相比于UHF频段的频率附近，能够使加热用电磁波的频率附近的辐射效率衰减。
进一步详细地说明带阻滤波器的动作原理。如图18和图19B所示，在实施方式6的RFID标签81中，作为环状的导体图案的线间电容图案85配置于天线图案83的相向区域之间，由此沿着第一天线元件83a的路径形成多个LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。另外，多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S被设定成对于2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行并联谐振，由此作为磁场天线来进行动作。另外，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比在“微波炉”中使用的加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)的1/2波长(λ/2)短。另外，LC并联谐振电路S被配置成构成串联电路和并联电路，各LC并联谐振电路S形成为彼此磁耦合或电场耦合，在2.4GHz～2.5GHz频段的宽带中作为磁场天线来进行动作，由此，在作为电场天线来进行动作的第一天线元件83a的附近构成多个磁场天线。该磁场天线与作为电场天线来进行动作的第一天线元件83a之间通过静电电容进行耦合，因此第一天线元件83a的图案的各部分分别局部地作为磁场天线来进行动作。因此，作为电场天线图案的第一天线元件83a的天线辐射特性急剧劣化。另外，作为电场天线图案的第一天线元件83a的接收能量由磁场天线消耗为热。由此，使电场天线图案的电磁波的接收电平衰减，还使发热部位分散。另外，线间电容图案85a及85b的周长被设定成比加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)的1/2波长(λ/2)短。
图28是表示关于实施方式6的RFID标签81进行的仿真实验的结果的频率特性图。图29是与实施方式1的RFID标签81有关的仿真实验中的史密斯圆图。在图28所示的天线辐射效率的频率特性图中，在▽m1所示的0.86GHz的频率下，馈电电平是-10dB，在▽m2所示的0.92GHz的频率下，馈电电平是-9.6B。另外，在作为在“微波炉”中使用的加热用电磁波的频率的、▽m3所示的2.4GHz的频率下，馈电电平是-53dB，在▽m4所示的2.5GHz的频率下，馈电电平是-54dB，可知馈电电平被大幅衰减。另外，还可知，不限于2.4GHz～2.5GHz，使比通信频率高的频率的带宽衰减。例如，对于约1.2GHz以上的频率，馈电电平被衰减到-30dB以上。
另外，如图29中表示的史密斯圆图所示，在▽m1所示的0.86GHz的频率以及▽m2所示的0.92GHz的频率下，就阻抗特性而言处于可接收状态。此外，关于实施方式6的RFID标签81，在▽m3所示的2.4GHz的频率以及▽m4所示的2.5GHz的频率下，处于大致短路状态(在史密斯圆图中，标记位于左端的0Ω点)，这是通过仿真实验而获得的。
如上所述，可知，在实施方式6的RFID标签81中，具有UHF频段的通信频率(900MHz频段、例如920MHz)的高频信号(无线信号)处于能够发送接收的频带，而作为电磁波加热装置的“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz～2.5GHz)则处于馈电电平被大幅衰减(约-50dB)的频带。这表示电磁波加热装置1000W的功率被衰减为0.1W以下，并表示不易发生急剧的过热且不易起火。
这样，在实施方式6的RFID标签81中，“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz～2.5GHz)被大幅衰减(约-50dB)，但是作为馈电电平并不完全为零。即，在实施方式1的RFID标签81与商品一起通过“微波炉”被介质加热时，微小的电流流过天线图案83(3a、3b)。该微小电流通过电容耦合而从天线图案83被传递到线间电容图案85，由于形成磁场天线的线间电容图案85的磁损耗而产生热，能量逐渐损失。由此，天线基材5由于熔化或碳化而变形，线间电容图案85和/或天线图案83的一部分断线。该天线图案83的断线部位是在线间电容图案85的闭合的环之间断线，由此将天线图案83截断为加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的1/4波长(λ/4)以下的电长度。由于该图案断线，天线图案83更加不易接收加热频率(2.4GHz～2.5GHz)。
图30A是通过仿真实验来获得在实施方式6的RFID标签81中接收到UHF频段的通信频率(920MHz)的信号时的电流的流动方式的图。图30B是通过仿真实验来获得接收到“微波炉”所使用的加热频率(2.4GHz)的信号时的电流的流动方式的图。在图30A和图30B中，将用彩色表示了在接收时流过天线图案83(3a、3b)和线间电容图案4(4a、4b)的电流的大小的结果用黑白的非彩色示出。如图30A所示，可知，当被照射UHF频段的电场时，电流集中于天线图案83的天线元件83a，天线元件83a作为天线而发挥功能。另外，如图30B所示，可知，当被照射2.4GHz的电场时，能量分别分散到天线图案83的天线元件83a、线间电容图案85a及85b以及屏蔽图案87。
图31A是表示与实施方式6的RFID标签81有关的对于所有方位的增益的图。图31A中的X方向表示RFID标签81中的RFIC封装体2的长边方向。如图图31A和图31B所示，RFID标签81的Y方向和Z方向上的增益变高，在Y方向和Z方向上具有宽的方向性。此外，在RFIC封装体2中，仅其长边方向(X方向)与其它方位相比增益稍低，但是整体上具有宽的方向性。
此外，在实施方式6的RFID标签81中，由天线图案83和线间电容图案85构成的多个LC并联谐振电路S中的所有LC并联谐振电路S均被设定成对于电磁波加热装置所使用的频带(2.4GHz～2.5GHz)的频率进行谐振，但是在本发明中不需要使所有LC并联谐振电路S在电磁波加热装置所使用的频率上发生谐振。只要是在RFID标签81通过电磁波加热装置被介质加热的情况下能够使流过天线图案83的电流大幅衰减的结构即可。
如以上那样，作为实施方式6的无线通信设备的RFID标签81是用于发送接收具有通信用的例如900MHz频段的第一频率的高频信号的无线通信设备。RFID标签81具备：天线图案83的第一天线元件83a，其具有作为彼此相向的相向区域的直线部分83aa；以及RFIC芯片9，其与天线图案83电连接。另外，RFID标签81具备线间电容图案85a，该线间电容图案85a是配置于第一天线元件83a的各个相向区域之间的环状的导体图案。线间电容图案85a的周长比第一频率的电磁波的2分之1波长小。由天线图案83和线间电容图案85构成LC并联谐振电路S的“带阻滤波器”。因此，即使RFID标签81被照射比第一频率高的第二频率的电磁波，由于线间电容图案85a作为磁场天线而产生磁场，因此也能够削减第二频率的电磁波的能量。线间电容图案85a只要在RFID标签81中配置有1个，就能够减少被照射到线间电容图案85a的周围的能量，因此能够防止线间电容图案85a的周围的商品烧起来。
另外，在实施方式1的RFID标签81通过电磁波加热装置被介质加热时，感应电流流过环形状的线间电容图案85。由此，该线间电容图案85在电磁波加热装置的频率下成为小型的磁场天线，成为将电磁波加热装置所辐射的电场能量进行反射而不易接收该电场能量的结构。其结果，在RFID标签81中，成为如下结构：不易因电磁波加热装置而起火，并且能够使接收到的电场能量(电力)作为磁场能量而反射或损失。因而，在实施方式1的RFID标签81中，成为在介质加热时能够使馈电电平大幅衰减的结构。
另外，RFID标签81具备多个作为环状的导体图案的线间电容图案85a、85b，由此在天线图案83中也能够进一步减少被照射到天线图案83的周围的能量。另外，相邻的线间电容图案85a及85b各自的周长不同，因此线间电容图案85a及85b各自的磁场天线的频率不同，作为整体构成2.4GHz至2.5GHz带宽以上的宽带的磁场天线。通过线间电容图案85a以及包括将线间电容图案85a夹在其间的相向区域的天线图案83的一部分得到的第一谐振频率与通过配置于线间电容图案85a的旁边的另一线间电容图案85b以及包括将该线间电容图案85b夹在其间的相向区域的天线图案83的另一部分得到的第二谐振频率不同。由此，即使由于RFID标签被粘贴在商用产品上而发生因商用产品的介电常数等引起的谐振频率的偏移，也能够构成干扰电场天线的磁场天线，从而能够减少电磁波能量。
此外，对天线图案83形成有线间电容图案85，由此RFID标签81的谐振频率被微调整。例如与未形成线间电容图案85的情况下的天线图案83的谐振频率(880MHz)相比，由于形成有线间电容图案85，因此天线谐振频率变高数10MHz左右而达到谐振频率(约920MHz)。
另外，实施方式1的RFID标签81为以下结构：天线图案83和线间电容图案85构成为曲面形状，具有能够抑制电场的集中的形状，并且，线间电容图案85a至少配置于第一天线元件83a和第二天线元件83b中的邻接的折回部分83ac之间，因此在RFID标签81通过电磁波加热装置被介质加热时，特别是第一天线元件83a的折回部分83ac处的电场的集中得以抑制。
由于如上所述那样构成，因此即使在电磁波加热装置(微波炉)中对带有实施方式1的RFID标签81的商品进行介质加热的情况下，RFID标签81中的放电的发生也被大幅抑制，从而能够防止商品中的起火的危险性。
另外，当相向部83c之间的电位差超过某大小时，在相向部83c之间发生放电。因而，例如在被照射如微波炉那样的能量大的电磁波的情况下，在相向部83c之间发生放电，相向部83c由于放电的热而断线。第一天线元件83a被设计成具有由于放电而断线的程度的电阻。另外，天线基材5具有能够通过放电的热而变形的厚度。天线基材5的厚度例如为38μm。随着天线基材5变形，天线基材5上的天线图案3的形状也变形，因此与所照射的电磁波之间的谐振受到妨碍。
另外，在将PET膜用作天线基材5的情况下，由于在相向部83c之间电场变强的能量，相向部83c处的天线基材5熔融。由于相向部83c处的位于天线图案3的正下方的天线基材5熔融，天线图案被拉伸而断线。因而，在相向部83c之间发生放电之前天线图案3在相向部83c处断线。
这些断线是在天线基材5整体被加热之前的初始阶段在多个相向部83c处同时发生的。因而，第一天线元件83a在多处同时断线，因此电流不再流过第一天线元件83a，能够防止因天线基材5整体的温度上升而起火。
另外，从线间电容图案85a与线间电容图案85b之间的、作为天线元件83a的直线部分83aa的一端的相向部83c到作为另一端的下一个相向部83c的长度被设定为该加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/4波长(λ/4)以下。因而，在各相向部83c处发生断线的情况下，分别细小地断线的天线元件83a不易吸收加热用电磁波的频率的电波，因此在断线后能够进一步防止天线图案83中发生放电。
另外，相向部83c的位置根据天线基材5的长边方向(X方向)上的位置而在天线基材5的宽度方向(Y方向)上交错地偏移，因此第一天线元件83a上的断线部分也是交错地产生的。由此，在天线基材5上，能够使因断线产生的发热部位分散来防止断线部分连在一起而起火。
另外，静电电容Cs2仅形成于相邻的第一天线元件83a的直线部分83aa之间。即，不会在天线基材5的长边方向上跨1个以上的直线部分83aa地在第一天线元件83a的直线部分83aa之间形成静电电容。因而，能够防止以下情况：在相向部83c发生断线的情况下，跨1根以上的直线部分83aa地在直线部分83aa之间流过电流。
另外，在天线基材5的单面形成有天线图案83和线间电容图案85，因此能够在制造工序中只对单面实施形成图案的蚀刻工序。另外，也可以将线间电容图案85形成在天线基材5的背面。另外，也可以在相邻的第一天线元件83a的各直线部分83aa之间的相向的方向上配置2个以上的线间电容图案85。
《实施方式7》
下面，参照图20来说明作为本发明所涉及的实施方式7的无线通信设备的RFID标签91。图20是表示实施方式7的RFID标签91的结构的俯视图。
关于实施方式7的RFID标签91，以与实施方式6的RFID标签81的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式7的说明中，对具有与前述的实施方式6相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
实施方式6的RFID标签81在第一天线元件83a的直线部分83aa之间沿着第一天线元件83a所延伸的方向具备2个线间电容图案85a、85b，但是也可以具备3个以上的线间电容图案。实施方式7的RFID标签91作为一例具备3个线间电容图案。实施方式6的线间电容图案85a、85b的长边方向(Y方向)上的长度为天线图案83的直线部分83aa的约一半的长度，而实施方式7的线间电容图案85c、85d的长边方向上的长度更短。另外，实施方式6的RFID标签81具备第二屏蔽图案，而实施方式7的RFID标签91的屏蔽图案全部为第一屏蔽图案87a。其它结构与实施方式1的RFID标签1实质上相同。
通过将线间电容图案85b分割为长边方向上的长度比其短的线间电容图案85c、85d来进行配置，能够增加相向部83c的部位，从而能够增加发生放电的部位。由此，能够根据比通信频率高的频率的带宽的种类来改变放电部位。
通过实施方式7的结构也同样地，当接收到比通信频率高的频率时，在线间电容图案85a、85c以及85d中产生涡流而产生磁场，因此所馈送的电力的一部分作为磁场能量而损失。另外，能够使相向部83c之间的电位差增加继而放电，来使第一天线元件83a断线，因此能够防止RFID标签1整体起火。
《实施方式8》
下面，参照图21来说明作为本发明所涉及的实施方式8的无线通信设备的RFID标签101。图21是表示实施方式8的RFID标签101的结构的俯视图。
关于实施方式8的RFID标签101，以与实施方式7的RFID标签91的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式8的说明中，对具有与前述的实施方式7相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在实施方式7的RFID标签91中，第一焊盘图案6a和第二焊盘图案6b被配置成沿天线基材5的宽度方向排列，而在实施方式8的RFID标签101中，第一焊盘图案6a和第二焊盘图案6b被配置成沿天线基材5的长边方向排列。其它结构与实施方式7的RFID标签91实质上相同。
通过实施方式8的结构也同样地，当接收到比通信频率高的频率时，在线间电容图案85a、85c以及85d中产生涡流而产生磁场，因此所馈送的电力的一部分作为磁场能量而损失。另外，能够使相向部83c之间的电位差增加继而放电，来使第一天线元件83a断线，因此能够防止RFID标签1整体起火。
《实施方式9》
下面，参照图22来说明作为本发明所涉及的实施方式9的无线通信设备的RFID标签111。图22是表示实施方式9的RFID标签111的结构的俯视图。
关于实施方式9的RFID标签111，以与实施方式6的RFID标签81的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式9的说明中，对具有与前述的实施方式6相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在实施方式6的RFID标签81中，第一焊盘图案6a和第二焊盘图案6b被配置成沿天线基材5的宽度方向排列，而在实施方式9的RFID标签111中，第一焊盘图案6a和第二焊盘图案6b被配置成沿天线基材5的长边方向排列。另外，第二天线元件83b从第二焊盘图案6b引出后朝向天线基材5的长边方向上的另一端呈蜿蜒状地延伸设置。其它结构与实施方式1的RFID标签1实质上相同。
通过实施方式9的结构也同样地，当接收到比通信频率高的频率时，在线间电容图案85a、85b中产生涡流而产生磁场，因此所馈送的电力的一部分作为磁场能量而损失。另外，能够使相向部83c之间的电位差增加继而放电，来使第一天线元件83a断线，因此能够防止RFID标签111整体起火。
《实施方式10》
下面，参照图23来说明作为本发明所涉及的实施方式10的无线通信设备的RFID标签141。图23是表示实施方式10的RFID标签141的结构的俯视图。
关于实施方式10的RFID标签141，以与实施方式7的RFID标签91的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式10的说明中，对具有与前述的实施方式7相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
实施方式10中的RFID标签141形成有分别从第一焊盘图案6a和第二焊盘图案6b起沿着天线基材5的长边方向弯弯曲曲的蜿蜒形状的天线图案143。蜿蜒形状的天线图案143的振幅方向例如与天线基材5的宽度方向平行。天线图案143具有蜿蜒形状的第一天线元件83a以及以RFIC封装体2的中心为大致中心来与第一天线元件83a呈点对称地配置的第二天线元件83d。此外，只要第二天线元件83d是蜿蜒形状，那么第一天线元件83a与第二天线元件83d也可以不是点对称而是线对称。具有弯折部83dc的蜿蜒形状的第二天线元件83d从第二焊盘图案6b起以最终朝向天线基材5的长边方向(-X方向)上的另一个端部的方式延伸设置。
在第一天线元件83a的相邻的直线部分之间形成有线间电容图案85。与实施方式7同样地，线间电容图案85具备3个线间电容图案85a、85c、85d，分别以与第一天线元件83a的蜿蜒的振幅相应地将配置顺序交替的方式配置。另外，在第二天线元件83d的相邻的直线部分83da之间也同样地形成有线间电容图案85。
实施方式10中的RFID标签141例如适于粘贴在非金属制的商品上的情况。例如，在商品是盒饭的情况下，盒饭不存在金属部分，因此，与具有宽部7的RFID标签相比，具有2个蜿蜒形状的天线元件的RFID标签141在通信频率下的通信特性更提高。另外，RFID标签141即使接收到比通信频率高的频率，也与RFID标签91同样地，在线间电容图案85a、85c以及85d中产生涡流而产生磁场，因此所馈送的电力的一部分作为磁场能量而损失。另外，能够使相向部83c之间的电位差增加继而放电，来使第一天线元件83a断线，因此能够防止RFID标签141整体起火。
《实施方式11》
下面，参照图24来说明作为本发明所涉及的实施方式12的无线通信设备的RFID标签151。图24是表示实施方式11的RFID标签151的结构的分解立体图。
关于实施方式11的RFID标签151，以与实施方式10的RFID标签141的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式11的说明中，对具有与前述的实施方式10相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
实施方式10的RFID标签141的天线基材5与实施方式1的天线基材5同样地使用阻燃性的天线基材5，而在实施方式11中，具备通常的天线基材153和阻燃性的基底基材155，来代替实施方式1中例示的阻燃性的天线基材5的使用。基底基材155借助双面胶带等粘接剂来贴在天线基材153的下表面。此外，实施方式11的RFID标签151的天线图案143等其它结构与实施方式10的RFID标签141相同。
天线基材153例如是PET膜，也可以不是阻燃性的。天线基材153的厚度例如为38μm。基底基材155与天线基材153相比具有阻燃性，例如具有耐热200℃左右的阻燃性。基底基材155例如是聚酯系膜。基底基材155的厚度例如为25μm至50μm左右。
另外，第一天线元件83a和第二天线元件83d的线宽例如为125μm。从第一焊盘图案6a到末端的第一天线元件83a的电阻值例如为5Ω至15Ω。第二天线元件83d的电阻值也同样。通过第一天线元件83a和第二天线元件83d具有该程度的电阻值，在接收到比通信频率高的频率的情况下，在相向部83c处容易断线。线间电容图案85a、85c以及85d的线宽比第一及第二天线元件83a、83d细，例如为100μm。
根据这种结构，当RFID标签151接收到比通信频率高的频率时，在其能量大的情况下，由于天线图案143接收电磁波能量而天线图案过热到高温。特别是，在某一个相向部83c处容易变得高温。变得高温的天线的一部分发生微小的火花放电，过热到高温的天线图案143的一部分升华，由于该热而变得高温的与天线图案143邻接的天线基材153也熔化或收缩，由此不再保持基材形状而使天线图案143断线。通过过热到高温的周围的天线基材153熔化或收缩，其附近的基底基材155由于是阻燃性的，因此不燃烧而是熔化。该熔化的基底基材155将发生了微小的火花放电的周围的天线图案143的金属导体的周围包覆。由此，即使RFID标签151由于因放电或热导致的变形而整体收缩从而弯曲，由于断线后的天线图案143被作为绝缘体的熔化的基底基材155的一部分包住，因此也能够保持天线图案143之间相离的状态，抑制天线图案143之间的接触。由此，能够防止重新构成接收比通信频率高的频率的天线图案。另外，能够维持天线图案143的布线之间的绝缘性。
在不具有基底基材155的情况下，当非阻燃性的天线基材153在放电点周围熔化而收缩时，构成天线图案143的金属导体之间有时接触。原本由于断线而不再能够接收比通信频率高的频率的天线图案会由于接触而形成新的图案的天线图案。由此，存在以下担忧：能够再次接收比通信频率高的频率，该新的天线图案的一部分再放电。这样，不具有基底基材155的RFID标签151存在连续地发生放电的担忧。
如果是实施方式11的RFID标签151，则天线基材153能够采用廉价的膜，另外，基底基材155也能够采用廉价的耐热性膜，因此能够实现成本降低。另外，即使天线图案143的一部分放电而其周围的天线基材153熔化，由于熔化后的基底基材155会包住断线后的天线图案143的周围，因此也能够维持断线状态。因而，天线图案143无法再次接收比通信频率高的频率。另外，由于熔化后的基底基材155包住天线图案143，因此，即使RFID标签151因熔化得到的热而发生变形，也能够防止再次短路而构成新的天线图案。此外，也可以采用实施方式1所例示的阻燃性的天线基材5的原材料来作为基底基材155。
《实施方式12》
下面，参照图25来说明作为本发明所涉及的实施方式12的无线通信设备的RFID标签161。图25是表示实施方式12的RFID标签161的结构的俯视图。
关于实施方式12的RFID标签161，以与实施方式7的RFID标签91的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式12的说明中，对具有与前述的实施方式12相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在如实施方式12的RFID标签161那样具有宽部7的RFID标签被粘贴在商品上时，优选的是，商品与RFID标签161的重合区域处于宽部7的区域内(参照图3B)。在RFID标签161中，天线图案83是设想天线基材5和空气的介电常数而设计的。因而，当RFID标签161以超出宽部7的区域而重合到天线图案83侧的方式粘贴在商品上时，天线图案83的一部分介电常数成为与原本设想的介电常数不同的介电常数。其结果，形成缩短所接收的波长的区域，因此形成即使在比通信频率高的频率下电磁波能量也集中的区域。
例如，当对于如陶磁器那样电介质大的商品以比宽部7的区域靠天线图案83侧的部分与商品重合的方式粘贴RFID标签161时，不仅RFID标签161的通信频率的频率偏移，还会引起电磁波能量的集中。由此，存在以下担忧：RFID标签161的与电介质重合的区域由于电磁波能量的集中而过热集中，从而起火。
因此，实施方式12的RFID标签161具备从天线基材5向长边方向上的与宽部7相反的方向延伸的弯折部165和罩部163，以便于获知粘贴到商品的粘贴位置。弯折部165和罩部163是与天线基材5一体成形的。弯折部165在外缘以朝向宽度方向内侧的方式分别形成有缺口165a。弯折部165沿着天线基材5的宽度方向具有折叠线167，折叠线167的各个末端与缺口165a连接。此外，也可以形成V槽等易于折叠的构造来代替折叠线167。
宽部7的外周的总长或对角的长度被设计成比高于通信频率的某个特定的频率的波长的1/4波长短。例如，在被设计成比电磁波加热装置(微波炉)的频率的波长的1/4波长短的情况下，宽部7的大小例如是：长边方向上的长度La为10mm，宽度方向上的长度Lb为18mm。
虽然宽部7的靠天线图案83侧的端边是被容许作为粘贴到商品的粘贴位置的，但是天线图案83侧哪怕有一点与商品重合地粘贴，就会引起频率偏移。因此，例如也可以将长度La的10％的长度即1mm的长度设为安全余量的长度La2，将剩余的9mm设为粘贴到商品的长边方向上的长度La1。将与宽部7的靠天线图案83侧的端边相距该长度La2的位置处的沿着天线基材5的宽度方向的直线作为安装于商品的安装线ML。
罩部163形成为如下的大小：在罩部163沿着折叠线167以覆盖天线图案83的方式弯折时，罩部163的与弯折部165相反侧的端边刚好与安装线ML重合。RFID标签161的整面粘贴有双面胶带，当罩部163沿着折叠线167被弯折时，罩部163被粘贴在天线图案83上。
图26是沿着折叠线167弯折罩部163后的RFID标签161的俯视图。罩部163的端边刚好位于安装线ML，因此宽部7的长度La2的区域被罩部163覆盖，宽部7的长度La1的区域露出。通过如图27所示那样将罩部163的端边例如沿着金属罐14等的商品端部进行粘贴，能够以避免发生频率偏移的方式适当地将RFID标签161粘贴在商品上。
此外，也可以不像上述那样RFID标签161具有罩部163、弯折部165，而是在RFID标签161的比安装线ML靠与天线图案83侧相反的一侧的表面涂布有粘接剂，仅事先在RFID标签161的背面侧记载如沿着商品的端部粘贴安装线ML这样的注意事项。另外，也可以使用箭头等符号来易于理解地显示利用安装线ML的粘贴。
《实施方式13》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式13的无线通信设备的RFID标签168。关于实施方式13的RFID标签168，以与实施方式6的RFID标签81的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式13的说明中，对具有与前述的实施方式6相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在实施方式13的RFID标签168中，与实施方式6的RFID标签81大不相同之处在于蜿蜒状的天线图案169的形状。图32是表示实施方式13的RFID标签168的结构的俯视图。RFID标签168构成为利用具有UHF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。
在实施方式13的RFID标签168中，与实施方式6的RFID标签81相比，RFID标签168的俯视形状形成得更细长，在其中央安装有RFIC封装体2。即，RFID标签168的天线基材170具有细长的形状，在安装于天线基材170的中央的RFIC封装体2的两侧设置有天线图案169(第一天线元件169a和第二天线元件169b)。第一天线元件169a形成于天线基材170中的长边方向上的一侧的区域(在图32中为右侧区域)，朝向长边方向上的一端呈蜿蜒状地延伸设置。另一方面，第二天线元件169b形成于天线基材170中的长边方向上的另一侧的区域(在图32中为左侧区域)，朝向长边方向上的另一端呈蜿蜒状地延伸设置。
在实施方式13的RFID标签168中，线间电容图案171被设置成在蜿蜒状的第一天线元件169a和第二天线元件169b中的邻接的折回部169ac之间、折回部169bc之间分别产生电容。因而，在实施方式8的RFID标签168中，与实施方式1的RFID标签81的相向部83c对应的是折回部169ac和折回部169bc。这样，在实施方式13的RFID标签168中，沿着具有电感成分的第一天线元件169a和第二天线元件169b各自的路径形成有多个LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。在实施方式13的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设置成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振。另外，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比该加热用电磁波的频率(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/2波长(λ/2)短。
实施方式13的RFID标签168为宽度窄的小的带状的简单结构，从而能够构建容易使用且价格低的无线通信设备。
图33表示实施方式13的变形例，是表示将RFIC芯片9安装在天线图案173上而成的RFID标签172的结构的俯视图。RFID标签172构成为利用具有UHF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。在图33所示的RFID标签172中，RFIC芯片9安装在形成于环部177的天线图案169上，除了该结构以外，具有与图32所示的RFID标签168相同的结构。即，RFID标签172的天线基材174具有细长的形状，在形成于天线基材174的中央的环部177的两侧设置有天线图案173(第一天线元件173a和第二天线元件173b)。在RFID标签172中，线间电容图案175被设置成在蜿蜒状的第一天线元件173a和第二天线元件173b中的邻接的折回部分173ac之间、折回部分173bc之间分别产生电容。在RFID标签172中，也沿着具有电感成分的第一天线元件173a和第二天线元件173b各自的路径形成有多个LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。
在图33所示的RFID标签172的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设定成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振，各个LC并联谐振电路S中的线路长度被设定成比该加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/2波长(λ/2)短。
因而，图33所示的RFID标签172RFID标签41具有宽度窄的带状的形状，成为容易使用且在商品展示中对购买者而言不碍眼的无线通信设备。
如以上那样，在实施方式13的RFID标签168及172中，即使在带有该RFID标签168及172的商品在电磁波加热装置(微波炉)中被介质加热的情况下，也能够防止RFID标签168及172中的起火的危险性，该RFID标签31及41为安全性和可靠性高、且不妨碍商品展示的容易使用的无线通信设备。
此外，在实施方式13中说明的RFID标签168及172中，在天线图案169及173以及线间电容图案171及175中为了抑制电场的集中而角部分构成为曲面形状。
《实施方式14》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式14的无线通信设备的RFID标签181。关于实施方式14的RFID标签181，以与实施方式6的RFID标签81的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式14的说明中，对具有与前述的实施方式6相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
图34A是表示实施方式9的RFID标签181的结构的俯视图。RFID标签181构成为利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。图19B是利用等效电路表示实施方式9的RFID标签181中的天线图案(线圈图案)183的结构的图。在此，HF频段是指13MHz以上且15MHz以下的频带。
如图34A所示，RFID标签181具备天线图案183，该天线图案183具有设置有RFIC芯片9和电容器元件182的环部187的匹配电路。另外，在环部187的匹配电路中，在与RFIC芯片9相向的位置处连接有电容器元件182。RFID标签181中的天线图案183的天线元件183a从环部187延伸设置，形成为漩涡状。在图34A所示的天线元件183a中，从环部187沿顺时针方向以向内卷绕的方式引出。天线元件183a的作为引出端部的末端部分经由桥图案186来与环部187的匹配电路直接连接。此外，在桥图案186与天线图案183之间配设有由耐热性的电绝缘材料形成的绝缘图案188，从而确保桥图案186与天线图案183之间的绝缘状态。
另外，在从环部187的匹配电路引出的漩涡状的天线元件183a中，沿着天线元件183a的路径以预先决定的间隔设置有使邻接的路径之间产生电容的多个线间电容图案185。
在天线元件183a的内侧形成有环状的屏蔽图案189。屏蔽图案189与天线图案183同样地，由铝箔、铜箔等导电材料形成。屏蔽图案189是完全闭合的环状，但是也可以是局部被中断的屏蔽图案。
如上所述，在实施方式14的RFID标签181中，沿着具有电感成分的天线元件183a的路径形成有多个LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。在RFID标签181的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设定成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振，各个LC并联谐振电路S中的线路长度被设定成比该加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/2波长(λ/2)短。
在实施方式14的RFID标签181中，是天线图案183和线间电容图案185层叠于天线基材184的表面的结构。另外，在天线基材184的表面，在天线图案183上隔着绝缘图案188形成有桥图案186，从而构成RFID标签181中的天线。因此，是将多个图案(183、185以及186)形成在天线基材55的同一面上的结构，从而成为易于制作RFID标签51的结构。此外，在实施方式14的RFID标签181中，作为天线基材184，不需要由电介质构成，例如也能够由纸质材料构成。
如在前述的实施方式6中使用图19C说明的那样，在实施方式14的RFID标签181中，也成为能够利用由多个LC并联谐振电路S构成的“带阻滤波器”来使加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的带宽的频率大幅衰减的电路结构。因而，在作为实施方式14的无线通信设备的RFID标签181中，是能够利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信的结构，并且成为以下结构：即使在电磁波加热装置(微波炉)中对带有该RFID标签181的商品进行介质加热的情况下，RFID标签181中的放电的发生也被大幅抑制，从而能够可靠地防止商品中的起火的危险性。
《实施方式15》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式15的无线通信设备的RFID标签191。关于实施方式15的RFID标签191，以与实施方式6的RFID标签81的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式15的说明中，对具有与前述的实施方式6相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
图35A是表示实施方式15的RFID标签191的结构的俯视图。RFID标签191构成为利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信，构成为能够在宽频带中进行无线通信。图35B是利用等效电路表示实施方式10的RFID标签191中的包括天线图案的2个线圈图案(193、203)的结构的图。
如图35A所示，在实施方式15的RFID标签191中构成有具备2个线圈图案(193、203)的谐振增压电路。RFID标签191中的其中一个线圈图案(初级侧线圈图案)203具有设置有RFIC芯片9和电容器元件202的环部200的匹配电路。在环部200的匹配电路中，RFIC芯片9连接于与电容器元件202相向的位置。线圈图案(初级侧线圈图案)203从环部200呈漩涡状地引出，线圈图案73的作为引出端部的末端部分经由桥图案204来与环部200的匹配电路直接连接。线圈图案(初级侧线圈图案)203从环部200沿顺时针方向以向内卷绕的方式引出。
此外，也可以是，在天线基材194的背面侧形成桥图案204，将线圈图案(初级侧线圈图案)203的作为引出端部的末端部分与环部200经由贯通天线基材194的层间连接导体来进行连接。或者，在将桥图案204形成在天线基材194的表面侧的情况下，也可以设为以下结构：在桥图案204与初级侧线圈图案203之间配设由耐热性的电绝缘材料形成的绝缘图案，从而确保桥图案204与初级侧线圈图案203之间的绝缘状态。
另外，实施方式15的RFID标签191中的另一个线圈图案(次级侧线圈图案)即天线图案193形成为包围线圈图案(初级侧线圈图案)203，构成有沿顺时针方向以向内卷绕的方式形成的天线元件193a。在该天线图案193的漩涡状的天线元件193a中，沿着天线元件193a的路径以规定间隔设置有使邻接的路径之间产生电容的多个线间电容图案195。
实施方式15的RFID标签191中的天线图案193和线间电容图案195形成于天线基材194的表面。另外，在天线图案193的天线元件193a上设置有电容器元件192。漩涡状的天线元件193a的外侧端部与内侧端部经由贯通天线基材194的层间连接导体196且通过形成于天线基材194的背面的导电路径图案197直接电连接。
在天线元件193a的内侧形成有环状的屏蔽图案199。屏蔽图案199与天线图案193同样地，由铝箔、铜箔等导电材料形成。屏蔽图案199是完全闭合的环状，但是也可以是局部被中断的屏蔽图案。
如上所述，在实施方式15的RFID标签191中，沿着具有电感成分的天线图案193的天线元件193a的路径形成有多个LC并联谐振电路S，这些LC并联谐振电路S构成“带阻滤波器”。在RFID标签191的多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S中，也设置成对于“微波炉”所使用的2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振。另外，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比该加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/2波长(λ/2)短。
如上所述那样构成的实施方式15的RFID标签191为能够利用由多个LC并联谐振电路S构成的“带阻滤波器”来使加热频率(2.4GHz～2.5GHz)的带宽的频率大幅衰减的电路结构。因而，在作为实施方式15的无线通信设备的RFID标签191中，是能够利用具有HF频段的通信频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信的结构，并且成为以下结构：即使在电磁波加热装置(微波炉)中对带有该RFID标签191的商品进行介质加热的情况下，RFID标签191中的放电的发生也被大幅抑制，从而能够可靠地防止商品中的起火的危险性。
《实施方式16》
下面，说明作为本发明所涉及的实施方式16的无线通信设备的RFID标签211。关于实施方式16的RFID标签211，以与实施方式1的RFID标签1的不同点为中心来进行说明。此外，在实施方式16的说明中，对具有与前述的实施方式1相同的结构、作用以及功能的要素标注相同的参照标记，有时省略说明以避免重复的记载。
在实施方式16的RFID标签211中，与实施方式1的RFID标签1的不同点在于作为电容耦合部的线间电容图案214形成在与天线图案3相同的面(表面)，其它结构与实施方式1的RFID标签1实质上相同。图36是表示实施方式16的RFID标签211的结构的俯视图。
线间电容图案214具有宽板形状的第一线间电容电极214a以及窄板形状的第二线间电容电极214b。宽形状的第一线间电容电极214a将蜿蜒状的第一天线元件3a中的特定的相向区域3aa之间进行电容耦合，同样地将蜿蜒状的第二天线元件3b中的特定的相向区域3ba之间进行电容耦合。第一线间电容电极214a被配设成至少将第一天线元件3a和第二天线元件3b中的邻接的折回部分3ac及3bc分别进行电容耦合。
另一方面，窄形状的第二线间电容电极214b被设置成将第一天线元件3a中的特定区域与第二天线元件3b中的特定区域进行电容耦合。另外，窄形状的第二线间电容电极214b被设置成将第一焊盘图案6a与第一天线元件3a中的特定区域进行电容耦合，还被设置成将第二焊盘图案6b与第二天线元件3b中的特定区域(包括宽部7)进行电容耦合。
第一线间电容电极214a将第一天线元件3a中相向的各个相向区域3aa进行电容耦合，形成由第一线间电容电极214a和第一天线元件3a的一部分构成的环电路。该环电路是LC并联谐振电路S。第二线间电容电极214b将第二天线元件3b中相向的各个相向区域3ba进行电容耦合，形成由第二线间电容电极214b和第二天线元件3b的一部分构成的环电路。利用该环电路形成LC并联谐振电路S。
多个LC并联谐振电路S中的各个LC并联谐振电路S被设定成对于2.4GHz～2.5GHz的频带的频率进行谐振，各个LC并联谐振电路S的线路长度被设定成比被用作所述规定的通信频率的频率的1/2波长短，并且比加热用电磁波(2.4GHz～2.5GHz)的频带的1/2波长(λ/2)短。
在如上所述那样构成的实施方式16的RFID标签211中，即使在带有该RFID标签211的商品在电磁波加热装置(微波炉)中被介质加热的情况下，也能够防止RFID标签211中的起火的危险性，该RFID标签21为安全性和可靠性高的无线通信设备。
本发明不限于上述各实施方式，能够如下那样变形来实施。
(1)在上述实施方式1中，第一天线元件83a的相向区域是直线部分83aa，但是不限于此。例如，在第一天线元件83a形成为曲线状的情况下，也可以在彼此相向的曲线状的天线图案之间配置线间电容图案85。另外，即使在第一天线元件83a的相向区域是直线部分83aa的情况下，也可以是，各个直线部分83aa不是平行地配置，而是一个直线部分83aa相对于另一个直线部分83aa倾斜地配置。
(2)另外，在各实施方式的RFID标签中的天线图案和线间电容图案等导体图案中，为了抑制电场的集中而角部分等构成为平滑的曲面。
尽管在各实施方式中以某种程度的详细度对本发明进行了说明，但是应该理解，这些实施方式的公开内容可以在结构的细节上有变化，能够不脱离所要求的本发明的范围和思想地实现各实施方式中的要素的组合和顺序的变化。
产业上的可利用性
本发明作为商品所带的无线通信设备是通用性高且实用的产品，特别是在实现“无人便利店”时需要本发明。
附图标记说明
1：RFID标签；2：RFIC封装体；3：天线图案；3a：第一天线元件；3b：第二天线元件；4：线间电容图案(电容耦合部)；4a：第一线间电容电极(宽形状)；4b：第二线间电容电极(窄形状)；5：天线基材；6：焊盘图案；6a：第一焊盘图案；6b：第二焊盘图案；7：宽部；8：盒饭；9：RFIC芯片；10：电感元件；11：外部连接端子；11a：第一外部连接端子；11b：第二外部连接端子；12：绝缘片；13：贯通孔；14：金属罐；81：RFID标签；83：天线图案；83a：第一天线元件；83ab：延伸部；83b：第二天线元件；83c：相向部；83d：第二天线元件；85：线间电容图案；85a：线间电容图案；85b：线间电容图案；85c：线间电容图案；85d：线间电容图案；87：屏蔽图案；87a：第一屏蔽图案；91：RFID标签；111：RFID标签；141：RFID标签；143：天线图案；151：RFID标签；153：天线基材；155：基底基材；161：RFID标签；163：罩部；164：天线基材；165：弯折部；165a：缺口；167：折叠线；168：RFID标签；169：天线图案；169a：第一天线元件；169b：第二天线元件；170：天线基材；171：线间电容图案；172：RFID标签；173：天线图案；173a：天线元件；174：天线基材；175：线间电容图案；177：环部；181：RFID标签；182：电容器元件；183：天线图案；183a：天线元件；184：天线基材；185：线间电容图案；186：桥图案；187：环部；188：绝缘图案；189：屏蔽图案；191：RFID标签；192：电容器元件；193：天线图案；193a：天线元件；194：天线基材；195：线间电容图案；196：层间连接导体；197：导电路径图案；198：绝缘图案；199：屏蔽图案；200：环部；202：电容器元件；203：线圈图案；204：桥图案；211：RFID标签；214：线间电容图案；214a：第一线间电容电极；214b：第二线间电容电极。

Claims (20)

1.一种无线通信设备，用于发送接收具有规定的通信频率的高频信号，所述无线通信设备具备：
天线图案，其具有电感成分；
RFIC元件，其与所述天线图案电连接；以及
电容耦合部，其在所述天线图案的多处将所述天线图案的彼此相向的特定的相向区域之间进行电容耦合来构成LC并联谐振电路。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案形成为具有多个折回部分的蜿蜒状，构成所述LC并联谐振电路的所述电容耦合部构成为将所述天线图案中的相邻的折回部分进行电容耦合。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案设置于由电介质构成的天线基材的一个面，所述电容耦合部设置于所述天线基材的另一个面。
4.根据权利要求1或2所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案和所述电容耦合部设置在天线基材的一个面上，
所述电容耦合部是配置于所述彼此相向的特定的相向部分之间的导体板。
5.根据权利要求1或2所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案和所述电容耦合部层叠在天线基材的一个面上且所述天线图案与所述电容耦合部隔着电介质。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述LC并联谐振电路的线路长度形成得比所述规定的通信用的频率的1/2波长短。
7.根据权利要求6所述的无线通信设备，其特征在于，
所述LC并联谐振电路的线路长度形成得比电磁波加热中使用的频率的1/2波长短。
8.根据权利要求1～5中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述LC并联谐振电路以比所述规定的通信频率高的频率为谐振频率。
9.根据权利要求8所述的无线通信设备，其特征在于，
所述LC并联谐振电路以电磁波加热中使用的频率为谐振频率。
10.根据权利要求8或9所述的无线通信设备，其特征在于，
所述LC并联谐振电路以2.4GHz～2.5GHz的带宽的频率为谐振频率，该2.4GHz～2.5GHz的带宽为电磁波加热中使用的频率的带宽。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案具有比所述电容耦合部的线宽窄的线宽。
12.根据权利要求11所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案形成为具有多个折回部分的蜿蜒状，在所述蜿蜒的振幅方向上，所述天线图案的长度比所述电容耦合部的长度长。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
具备形成有所述天线图案的树脂制的天线基材。
14.根据权利要求13所述的无线通信设备，其特征在于，
具备粘贴于所述树脂制的天线基材的膜，该膜的耐热性比所述天线基材的耐热性高。
15.根据权利要求1～14中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案由具有2个偶极元件的偶极天线构成，在各所述偶极元件设置有构成所述LC并联谐振电路的所述电容耦合部。
16.根据权利要求1～15中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
构成所述LC并联谐振电路的所述天线图案的电流路径的一部分形成得比该电流路径中的其它部位细。
17.根据权利要求1～16中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
构成所述LC并联谐振电路的所述天线图案的电流路径的一部分形成得比该电流路径中的其它部位薄。
18.根据权利要求1～17中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案构成为以UHF频段为通信频率。
19.根据权利要求1～17中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案构成为以HF频段为通信频率。
20.根据权利要求1～19中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
不存在所述电容耦合部的情况下的通过所述天线图案得到的谐振频率比所述通信频率高。
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