CN208314831U - 带无线通信标签的物品 - Google Patents
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Abstract
在本实用新型所涉及的带无线通信标签的物品的RFIC封装(12)内置有具有2个凸点的RFIC。连接用导体(14)的一端与RFIC的一个凸点连接，连接用导体(16)的一端与RFIC的另一个凸点连接。连接用导体(14)以及(16)各自的另一端开放。从连接用导体(14)的开放端到连接用导体(16)的开放端的电长度设定为1/2λ。此外，RFID标签(10)在设置于高压气阀的主轴附近被配置成将连接用导体(14)的开放端、2个凸点、以及连接用导体(16)的开放端相连接而成的线呈螺旋状。
Description
本实用新型申请是国际申请号为PCT/JP2015/050684，国际申请日为2015年1月13日，进入中国国家阶段的申请号为201590000245.2，名称为“带无线通信标签的物品”的专利申请的分案申请。
技术领域
本实用新型涉及附带无线通信标签的物品，该无线通信标签具备无线通信用集成电路和与该无线通信用集成电路连接的导体。
背景技术
在专利文献1中公开了这种背景技术的一个示例。根据该背景技术，IC标签收纳安装在金属结构体中。在金属结构体设有比IC标签的位置更深的凹部和到达结构体的外周面的切口。由此，能确保无线电波或者磁场的通道,应对容易受金属的影响的频率的IC标签即使安装在金属材料也能与读取装置可靠地相互通信。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2003－6599号
实用新型内容
实用新型所要解决的技术问题
但是，在背景技术中，由于需要形成切口，并且利用填充材料封住该切口，因此存在制造成本增大的问题。
因此，本实用新型的主要目的是提供一种能以低成本提高高频传输特性的带无线通信标签的物品。
解决技术问题的技术方案
本实用新型的带无线通信标签的物品是具有金属体并且附带无线通信标签的物品，该无线通信标签包括：无线通信用集成电路，该无线通信用集成电路具有第一输入输出端子以及第二输入输出端子；第一导体，该第一导体具有与第一输入输出端子连接的一端和开放的另一端；以及第二导体，该第二导体具有与第二输入输出端子连接的一端和开放的另一端，该无线通信标签在金属体的附近配置成使得将第一导体的开放的另一端和第二导体的开放的另一端相连而成的线呈螺旋的形状，并且第二导体的开放的另一端和金属体的最短距离比第一导体的开放的另一端和金属体的最短距离要小。
优选为，从第一输入输出端子到第一导体的开放端的电长度以及从第二输入输出端子到第二导体的开放端的电长度分别是λ/4。
优选为，无线通信标签还具备具有规定的谐振频率的供电电路，第一导体以及第二导体分别经由供电电路与第一输入输出端子以及第二输入输出端子连接。
优选为，第一导体以及第二导体由柔性的金属膜构成，并且形成于柔性基材。
优选为，金属体包含柱状体，第二导体的开放的另一端与柱状体的一个端面相邻配置。
在一个方面，螺旋的轴与柱状体的轴平行地延伸。
在另一个方面，柱状体为主轴。
优选为，物品还包括设置在金属体附近的绝缘性的圆柱体，无线通信标签呈螺旋的形状地收纳于圆柱体。
实用新型效果
能使无线通信标签紧凑化，使频率特性稳定，并且能增大通信距离，提高高频传输特性。特别是，物品本身，本来由于不需要为无线通信而对物品所具备的金属体特别进行加工，因此能以低成本来实现高频传输特性的改善。
本实用新型的上述的目的、其它的目的、特征以及优点，能通过参照附图进行的以下的实施例的详细说明进一步得到明确。
附图说明
图1是示出从斜上方观察该实施例的RFID标签的状态的一个示例的立体图。
图2(A)是示出从侧面观察图1所示的RFID标签的状态的一个示例的侧视图，图2(B)是示出从下方观察图1所示的RFID标签(除柔性基材以外)的状态的一个示例的仰视图。
图3是示出适用于图1所示的RFID标签的RFIC封装的结构的一个示例的示意图。
图4是示出设置在图3所示的RFIC封装的供电电路的结构的一个示例的电路图。
图5是示出图1所示的RFID标签安装在阀上的状态的一个示例的示意图。
图6是示出构成阀的主轴和RFID标签的位置关系的一个示例的示意图。
图7是示出构成阀的主轴和RFID标签的位置关系的另一个示例的示意图。
图8(A)是示出构成阀的主轴和另一个实施例的RFID标签的位置关系的一个示例的示意图，图8(B)是示出构成阀的主轴和其他的实施例的RFID标签的位置关系的一个示例的示意图。
具体实施方式
代表性的本实用新型的无线通信标签是将UHF频带设为通信频率的RFID(RadioFrequency IDentification：射频识别)标签。
参照图1、图2(A)以及图2(B)，该实施例的RFID标签10包含长方体状的RFIC(RadioFrequency Integration Circuit：射频集成电路)组件12。在该实施例中，将X轴、Y轴以及Z轴分别分配给构成RFIC封装12的长方体的长度方向、宽度方向以及厚度方向。在此基础上，在RFIC封装12的下表面(＝面向Z轴方向的负侧的面)，设置沿着X轴排列的2个I/O端子12a以及12b。
柔性基材18以树脂薄膜作为材料，在X轴方向呈直线带状地延伸。此外，柔性基材18的宽度稍微超过RFCI组件12的宽度。在柔性基材18的上表面(＝面向Z轴方向的正侧的面)除柔性基材18的长度方向中央部以外，印刷有导体。其中，在X轴方向的正侧印刷的一部分导体是第一导体14，在X轴方向的负侧印刷的另一部分导体是第二导体16。因而，第一导体14以及第二导体16也形成为与柔性基材18基本相同宽度的直线带状。此外，包含柔性基材18、第一导体14以及第二导体16来构成的激振用带状体ST1是RFID标签。
从第一导体14的一端(＝X轴方向的负侧端部)到第二导体16的一端(＝X轴方向的正侧端部)的距离与从设置在RFIC封装12的I/O端子12a到I/O端子12b的距离基本一致。I/O端子12a利用导电性的接合材料20与第一导体14的一端连接，I/O端子12b利用导电性的接合材料22与第二导体16的一端连接。第一导体14的另一端以及第二导体16的另一端都设为开放端。
参照图3，RFIC封装12具有分别形成为板状的供电电路基板12c以及密封层12d。密封层12d在密封层12c的上方进行层叠使得其侧面(＝与X轴以及Y轴分别正交的面)与供电电路基板12c的侧面在同一平面。构成无线通信用集成电路的RFIC芯片12e搭载在供电电路基板12c，由此，构成RFIC封装12。
上述的I/O端子12a以及12b形成在供电电路基板12c的下表面。此外，其他的I/O端子12f以及12g形成在供电电路基板12c的上表面。在密封层12d埋入RFIC芯片12e，在RFIC芯片12e的下表面形成凸点状的第一输入输出端子12h以及第二输入输出端子12i。第一输入输出端子12h经由导电性的接合材料与I/O端子12f连接，第二输入输出端子12i经由相同的导电性的接合材料与I/O端子12g连接。
在供电电路基板12c，设置图4所示的供电电路12j。根据图4，电容器C1的一端与I/O端子12a连接，电容器C1的另一端与I/O端子12f连接进而与第一输入输出端子12h连接。此外，电容器C2的一端与I/O端子12b连接，电容器C2的另一端与I/O端子12g连接进而与第二输入输出端子12i连接。电感器L1的一端与电容器C1的一端连接，电感器L1的另一端与电容器C2的一端连接。
RFIC标签10的谐振频率根据构成供电电路12j的电感器L1以及电容器C1～C2来规定。规定的谐振频率相当于无线通信用的载波频带(＝900MHz频带)。从第一导体14的开放端到第二导体16的开放端的电长度包含供电电路12j，设定为高频信号的波长的1/2(＝λ/2)。此外，从第一输入输出端子12h到第一导体14的开放端的电长度设定为＝λ/4，从第二输入输出端子12i到第二导体16的开放端的电长度也设定为λ/4。其结果，RFIC标签10起到偶极子型天线的作用。
参照图5，高压气阀30包括阀箱32，该阀箱32形成有收纳阀38的阀室RM1；以及手柄34，该手柄34经由主轴36对阀38的位置进行调整。高压气阀30安装在高压气体容器40，使得高压气体容器40的开口将阀箱32的下表面密封住。
手柄34是由以树脂为材料的绝缘体构成，呈在上下方向延伸的圆筒，并且配置在阀箱32的上方。圆筒的上端开口较大，圆筒的下端除了在圆的中心位置处沿上下方向延伸的贯通孔HL1以外封闭。换言之，手柄34具有向下方凹陷的凹部CC1，在凹部CC1的底面中央形成贯通孔HL1。
阀箱32以金属为材料而制成。在阀箱32的下表面形成用于将高压气导入至阀室RM1的吸气孔VT1，在阀箱32的侧面形成用于将导入至阀室RM1的高压气排出的排气孔VT2。此外，在阀箱32的上表面，形成贯通孔HL2，该贯通孔HL2具有与贯通孔HL1的内径一致的内径并且到达阀室RM1。
主轴36以金属为材料并形成为圆柱状。圆柱的外径与贯通孔HL1以及HL2各自的内径基本一致。主轴36在上下方向延伸，其上端经由贯通孔HL1到达凹部CC1,另一方面，其下端经由贯通孔HL2到达阀室RM1。
阀38以金属为材料并形成为圆板状。圆板的一个主面向上方，圆板的另一个主面向下方。圆板的外径比主轴36的外径更大，到达阀室RM1的主轴36的下端在圆板的一个主面的中央与阀38结合。阀38根据手柄34的操作向上和向下，由此调整来自排气孔VT2的高压气体的排放量。
进一步参照图6，RFID标签10安装在形成于手柄34的凹部CC1的内周面。此时，RFIC封装12的上表面、第一导体14以及第二导体16粘着在凹部CC1的内周面，且使得将第一导体14的开放端和第二导体16的开放端相连接而成的线(＝沿着RFID标签10的长度方向延伸的假想线)绕着与主轴36的中心轴重合并且在上下方向延伸的轴AX1呈螺旋状(即，以扭转的方式)。螺旋的圈数大致为1圈，从轴AX1的一端观察时，RFID标签10大致是绘制理想的圆。而且，RFID标签10配置在主轴36附近，使得连接第二导体16的开放端和主轴36的端部的距离比连接第一导体14的开放端和主轴36的端部的距离要小。
第二导体16的开放端的位置在轴AX1的径向不与第二导体14的开放端的位置重复，由此维持作为偶极子型天线的初始高频传输特性。即，若第二导体16的开放端靠近第一导体14的开放端，则由于两开放端之间形成的电容而使得谐振频率降低，并无法获得期望的频率特性，但是由于两开放端相离，因此能获得期望的频率特性。这样安装的RFID标签10在第二导体的开放端与主轴36电磁耦合(主要是电容耦合)，从RFID标签10输出的高频信号经由主轴36和阀38、以及阀箱32、气体容器40向外部发射。
如上述的说明可知，高压气阀30包括：全部以金属为材料的主轴36、阀38、阀箱32以及气体容器40，并且RFID标签10配置在主轴36的附近，使得沿着各导体将第一导体14的开放端到第二导体16的开放端相连接而成的假想线呈螺旋状，并使得第二导体16的开放端和主轴36的最短距离比第一导体14的开放端和主轴36的最短距离要小。
通过将第一导体14的开放端到第二导体16的开放端的电长度设为λ/2以上，特别是设为λ/2，从而RFID标签起到偶极子型天线的作用。通过将上述的天线配置在主轴36附近，使得由第一导体14以及第二导体16构成的带状导体呈螺旋状，并且虽然第二导体16的开放端和主轴36电容耦合，但是第一导体14的开放端和主轴36上没有实质进行电容耦合(或者形成与第二导体16的开放端和主轴36之间形成的电容相比为极小的电容)，从而使RFID10紧凑化，使频率特性稳定并且增大通信距离，因此能提高高频传输特性。此外，也可以仅将第一导体14以及第二导体16被配置成螺旋状的RFID10配置在主轴36的附近(即，无需加工手柄34的作业，并且也不需要对阀和容器本身进行加工)，因此能控制成本。此外，由于能配置在尺寸为深度不满λ/2的手柄34的内壁，因此与在阀和储气瓶外粘贴标签的情况下相比，能大幅地提高标签的可靠性。
此外，在该实施例中，将RFID设备10配置成绕着与主轴36的中心轴重合的轴AX1呈螺旋状。但是，如图7所示，也可以将与轴AX1平行地延伸的轴AX2定义为主轴36的周边，将RFID设备10配置成绕着该轴AX2呈螺旋状。
此外，在该实施例中，RFID10绘制的螺旋的圈数大约为1圈。但是，螺旋的圈数可以如图8(A)所示超过1圈，也可以如图8(B)所示小于1圈。
并且，在该实施例中，是在高压气阀30安装RFID标签10。但是，安装RFID标签的对象可以是高压气体容器40本身，另外，只要是具有金属体的物品即可，也可以是高压气阀30以外的物品，例如假设是扳手等金属制的工具、带有音量调整用的旋钮的主轴等。
标号说明
10 …RFID标签(无线通信标签)
12e …RFIC芯片(无线通信用集成电路)
12h …第一输入输出端子
12i …第二输入输出端子
12j …供电电路
14 …第一导体
16 …第二导体
18 …柔性基材
30 …高压气阀(物品)
36 …主轴(金属体)
38 …阀(金属体)
Claims (9)
1.一种带无线通信标签的物品，其具有金属体，其特征在于，
所述无线通信标签包括：
无线通信用集成电路，该无线通信用集成电路具有第一输入输出端子以及第二输入输出端子；
第一导体，该第一导体具有与所述第一输入输出端子连接的一端和开放的另一端；以及
第二导体，该第二导体具有与所述第二输入输出端子连接的一端和开放的另一端，
该无线通信标签在所述金属体的附近被配置成使得所述第二导体的所述开放的另一端和所述金属体的最短距离比所述第一导体的所述开放的另一端和所述金属体的最短距离要小，
所述无线通信用集成电路俯视下，所述第二导体与所述金属体的一部分重叠。
2.如权利要求1所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
该无线通信标签在所述金属体的附近被配置成使得将所述第一导体的所述开放的另一端和所述第二导体的所述开放的另一端相连而成的线呈螺旋的形状。
3.如权利要求1或2所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，从所述第一输入输出端子到所述第一导体的开放端的电长度以及从所述第二输入输出端子到所述第二导体的开放端的电长度均是λ/4。
4.如权利要求1或2所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
所述无线通信标签还具备具有规定的谐振频率的供电电路，
所述第一导体以及所述第二导体分别经由所述供电电路与所述第一输入输出端子以及所述第二输入输出端子连接。
5.如权利要求1或2所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
所述第一导体以及所述第二导体由柔性的金属膜构成，并且形成于柔性基材。
6.如权利要求1所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
所述金属体包含柱状体，所述第二导体的所述开放的另一端与所述柱状体的一个端面相邻配置。
7.如权利要求2所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
所述金属体包含柱状体，所述第二导体的所述开放的另一端与所述柱状体的一个端面相邻配置，所述螺旋的轴与所述柱状体的轴平行延伸。
8.如权利要求6或7所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
所述柱状体为主轴。
9.如权利要求2所述的带无线通信标签的物品，其特征在于，
所述物品还包括设置在所述金属体附近的绝缘性的圆柱体，
所述无线通信标签呈所述螺旋的形状地收纳于所述圆柱体。
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