CN210924627U - 无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种无线通信设备。作为无线通信设备的一例的RFID标签(101)是发送接收通信信号的设备。RFID标签(101)具备基材(1)、形成于基材(1)的天线图案(2A、2B)、作为与天线图案(2A、2B)连接的馈电电路的RFIC封装体(3)、以及设置在基材(1)上或天线图案(2A、2B)上的赋予构件(4)。赋予构件(4)是含有水分的构件。通过该构造，即使在附加于食品等而承受用于加热食品的高频功率的状况下，也能够防止起火和燃烧。

Description

无线通信设备
技术领域
本实用新型涉及一种具备天线的无线通信设备，特别涉及一种借助感应电磁场或电磁波来进行近距离通信的RFID(Radio Frequency Identification：射频识别)标签等无线通信设备。
背景技术
作为无线通信设备的一个方式的RFID标签与读写器进行通信，来以非接触的方式进行规定的信息的读写，因此被使用于各种场景。例如，通过对全部商品粘贴RFID标签，能够顺畅地进行所谓的自动结账。另外，能够顺畅地进行销售和物流状况的管理，如确保可追溯性和开展市场营销等。
另一方面，在便利店、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，有时紧接在购买商品之后加热商品并带走、或者由购买者当场立即食用。有时在销售店中使用电磁波加热装置、所谓的“微波炉”来加热例如便当、副食。
但是，当利用微波炉加热带有RFID标签的商品时，有时会发生如下那样的问题。
作为RFID标签的通信信号的频率，主要使用135kHz以下的LF频段、 13.56MHz等HF频段、860MHz～960MHz频段等UHF频段、2.45GHz等微波频段，当前，粘贴在食品上的类型的RFID标签是利用UHF频段的RFID标签。在利用UHF频段的RFID标签中，作为金属膜体的天线图案等金属材料与 RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit：射频集成电路)元件一起形成在纸、树脂等基材上。
当利用微波炉对带有这种RFID标签的商品进行加热时，RFID标签与商品一起吸收来自微波炉的电磁波的能量。由此，存在由于
·上述金属材料部分中的电场强度变高的部位处的放电
·因过电流流过金属材料部分而引起的金属材料的发热/升华
·RFID标签的基材的发热
等而RFID标签或粘贴有RFID标签的商品部分起火的风险。特别是，设置于便利店的微波炉向炉内辐射3kW左右的大输出的电磁波，紧接在加热开始之后RFID标签被一下子加热，因此可以说如果满足条件则上述起火的风险也高。
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)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-338563号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
专利文献1中公开的“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的标签。因此，基材的燃烧得到抑制。但是，在形成在基材上的金属材料部分处，在时间上连续放电的可能性高，该标签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。
本实用新型的目的在于提供一种即使在附加于食品等而承受食品加热用的高频功率的状况下也能够防止起火和燃烧的无线通信设备。
用于解决问题的方案
本实用新型的一个方式的无线通信设备是用于发送接收通信信号的无线通信设备，其特征在于，具备：基材；天线图案，其形成于所述基材；馈电电路，其与所述天线图案电连接；以及赋予构件，其设置在所述基材上或所述天线图案上，其中，所述赋予构件是含有水分的构件。
在本实用新型所涉及的第二方式的无线通信设备中，所述赋予构件是如下的构件：对于频率比所述通信信号的频率高的高频功率，以比吸收所述通信信号的功率的效率高的效率进行吸收。
在本实用新型所涉及的第三方式的无线通信设备中，频率比所述通信信号的频率高的高频功率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的在电磁波加热中使用的微波功率。
在本实用新型所涉及的第四方式的无线通信设备中，所述赋予构件是包含吸收了水的吸水性聚合物的构件。
在本实用新型所涉及的第五方式的无线通信设备中，所述赋予构件是包含水凝胶的构件。
在本实用新型所涉及的第六方式的无线通信设备中，所述赋予构件覆盖所述天线图案的整体。
在本实用新型所涉及的第七方式的无线通信设备中，所述天线图案包括彼此相向的导体图案，所述赋予构件配置于所述彼此相向的导体图案之间。
在本实用新型所涉及的第八方式的无线通信设备中，所述赋予构件配置于在沿着所述基材的面的方向上将所述天线图案的一部分夹在中间的位置。
在本实用新型所涉及的第九方式的无线通信设备中，所述赋予构件配置于形成有所述天线图案的区域的周围。
在本实用新型所涉及的第十方式的无线通信设备中，所述赋予构件设置于所述基材的面中的与形成有所述天线图案的面相反的一侧的面。
在本实用新型所涉及的第十一方式的无线通信设备中，所述基材是构成层叠体的多个绝缘性片之一，所述赋予构件是将所述多个绝缘性片之间接合的接合件。
当上述构造的无线通信设备例如在微波炉的炉内承受微波的照射时，无线通信设备的各部被微波加热，但是由于赋予构件所含有的水分的加热效率高，因此上述水分被急速地加热，由于该水分的汽化，无线通信设备的周围的氛围发生变化。例如通过水的汽化热所带来的吸热作用，赋予构件附近的温度上升得到抑制。另外，微波功率被赋予构件所含有的水分或其水蒸气吸收，由此包括天线图案的电路所承受的微波功率得到抑制。水分被急速地加热的作用在后面详细叙述。
实用新型的效果
根据本实用新型，能够得到即使在附加于食品等而承受食品加热用的高频功率的状况下也能够防止起火和燃烧的无线通信设备。
附图说明
图1的(A)是第一实施方式所涉及的RFID标签101的俯视图，图1的(B)是 RFID标签101的形成赋予构件4前的状态下的俯视图。
图2是示出带有RFID标签的商品的一例的图，是带有RFID标签101的便当201的立体图。
图3是示出在天线图案2A、2B的连接盘图案6a、6b上安装的RFIC封装体 3的结构的分解立体图。
图4是第二实施方式所涉及的RFID标签102A的俯视图。
图5是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102B的俯视图。
图6是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102C的俯视图。
图7是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102D的俯视图。
图8是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102E的俯视图。
图9是第三实施方式所涉及的RFID标签103A的俯视图。
图10是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103B的俯视图。
图11是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103C的俯视图。
图12是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103D的俯视图。
图13是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103E的俯视图。
图14的(A)是第四实施方式所涉及的RFID标签104A的俯视图，图14的(B) 是图14的(A)中的A-A部分处的截面图。
图15的(A)是第四实施方式所涉及的另一RFID标签104B的俯视图，图15 的(B)是图15的(A)中的A-A部分处的截面图。
图16的(A)是第五实施方式所涉及的RFID标签105的制造中途的截面图，
图16的(B)是RFID标签105的截面图。
图17是第六实施方式所涉及的RFID标签106A的俯视图。
图18是RFID标签106A的电路图。
图19是第六实施方式所涉及的另一RFID标签106B的俯视图。
图20是RFID标签106B的电路图。
具体实施方式
首先，记载本实用新型所涉及的无线通信设备中的各种方式的结构。
本实用新型所涉及的第一个方式的无线通信设备是用于发送接收通信信号的无线通信设备，其具备：基材；天线图案，其形成于所述基材；馈电电路，其与所述天线图案连接；以及赋予构件，其设置在所述基材上或所述天线图案上，其中，所述赋予构件是含有水分的构件。
当如上所述那样构成的第一个方式的无线通信设备例如在微波炉的炉内承受微波的照射时，无线通信设备的各部被微波加热，但是由于赋予构件所含有的水分的加热效率高，因此上述水分被急速地加热，由于该水分的汽化，无线通信设备的周围的氛围发生变化。例如通过水的汽化热所带来的吸热作用，赋予构件附近的温度上升得到抑制。另外，微波功率被赋予构件所含有的水分或其水蒸气吸收，由此包括天线图案的电路所承受的微波功率得到抑制。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。
在本实用新型所涉及的第二方式的无线通信设备中，所述赋予构件是如下的构件：对于频率比所述通信信号的频率高的高频功率，以比吸收所述通信信号的功率的效率高的效率进行吸收。
在本实用新型所涉及的第三方式的无线通信设备中，频率比所述通信信号的频率高的高频功率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的在电磁波加热中使用的微波功率。
在本实用新型所涉及的第四方式的无线通信设备中，所述赋予构件是包含吸收了水的吸水性聚合物的构件。
在本实用新型所涉及的第五方式的无线通信设备中，所述赋予构件是包含水凝胶的构件。
在本实用新型所涉及的第六方式的无线通信设备中，所述赋予构件覆盖所述天线图案的整体。
在本实用新型所涉及的第七方式的无线通信设备中，所述天线图案包括彼此相向的导体图案，所述赋予构件配置于所述彼此相向的导体图案之间。
在本实用新型所涉及的第八方式的无线通信设备中，所述赋予构件配置于在沿着所述基材的面的方向上将所述天线图案的一部分夹在中间的位置。
在本实用新型所涉及的第九方式的无线通信设备中，所述赋予构件配置于形成有所述天线图案的区域的周围。
在本实用新型所涉及的第十方式的无线通信设备中，所述赋予构件设置于所述基材的面中的与形成有所述天线图案的面相反的一侧的面。
在本实用新型所涉及的第十一方式的无线通信设备中，所述基材是构成层叠体的多个绝缘性片之一，所述赋予构件是将所述多个绝缘性片之间接合的接合件。
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，针对使购买的商品的结算和装袋自动化的“无人便利店”的实用化进行了各种实验。
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。购买者能够在现金投入口投入作为商品价款的现金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实用新型所涉及的无线通信设备的具体的例示的实施方式。作为带有本实用新型所涉及的无线通信设备的商品，以在所谓的“便利店”、“超市”等销售店中交易的全部商品为对象。
此外，作为在下面的实施方式中说明的电磁波加热装置，利用进行介电加热(dielectric heating)的所谓“微波炉”来进行说明，但是作为本实用新型中的电磁波加热装置，是以具有进行介电加热的功能的加热装置为对象。另外，在下面的实施方式中，将附加于上述商品的RFID标签作为无线通信设备的一例来进行说明。
以后，依次示出用于实施本实用新型的多个方式。在各实施方式中参照的各图中，对相同的部位标注了相同的标记。考虑到易于说明要点或者易于理解要点，将实施方式分开表示以便于说明，但是能够进行在不同的实施方式中示出的结构的局部置换或者组合。在第二实施方式以后，有时会省略关于与第一实施方式共同的情况的描述，仅对不同点进行说明。特别是，对于相同的结构所带来的相同的作用效果，不再按每个实施方式来逐次提及。
《第一实施方式》
图1的(A)是第一实施方式所涉及的RFID标签101的俯视图，图1的(B)是 RFID标签101的形成赋予构件4前的状态下的俯视图。该RFID标签101具备绝缘性的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及与天线图案2A、2B连接的RFIC封装体3。而且，在基材1上设置有赋予构件4。
图2是示出带有RFID标签的商品的一例的图，是带有RFID标签101的便当201的立体图。
本实施方式的RFID标签101构成为利用包含UHF频段的通信信号的频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信(发送接收)。UHF频段是指860MHz 至960MHz的频带。在此，UHF频段的通信信号的频率是本实用新型中的“通信信号的频率”的一例。
RFID标签101包括后述的RFIC封装体3、天线图案2A、2B以及作为绝缘体和电介质的基材1。在本实施方式的RFID标签101中，将具有挠性的膜材料或阻燃性的膜材料用作基材1。基材1在俯视下的外形是矩形。另外，在基材 1是非阻燃性的通常的膜材料的情况下，也可以使基材1的膜厚为38μm以下的薄度。由此，基材1在燃烧之前熔化并变形，因此能够使得不保持基材形状。
在将阻燃性膜用作基材1的情况下，作为所使用的阻燃性膜材料，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，作为基材1的材料，还能够使用具有耐热性的PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂等在耐热性、耐水解性、耐药性的方面具有高功能的树脂材料。此外，作为基材1，未必需要阻燃性材料，例如也能够由纸质材料构成。
在基材1的表面形成有利用铝箔、铜箔等导电材料的膜体制成的天线图案2A、2B。另外，对形成于基材1的表面的天线图案2A、2B安装有RFIC封装体3，RFIC封装体3与天线图案2A、2B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，并不限定于直流直接连接。
如图1的(A)、图1的(B)所示，天线图案2A、2B是电场辐射型的天线图案，构成为分别延伸设置有蛇行线状的第一天线图案2A和蛇行线状的第二天线图案2B，该第一天线图案2A从用于安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a 起以具有多个折回部FP的方式蛇行，该第二天线图案2B从用于安装RFIC封装体3的第二连接盘图案6b起以具有多个折回部FP的方式蛇行。也就是说，从第一连接盘图案6a朝向基材1的长边方向上的一端(向-X方向)延伸设置有蛇行线状的第一天线图案2A。另外，从第二连接盘图案6b朝向基材1的长边方向上的另一端(向+X方向)延伸设置有蛇行线状的第二天线图案2B。
通过上述结构，天线图案2A、2B作为偶极型的电场天线来发挥作用。
天线图案2A、2B的折回部FP是指天线图案2A、2B的延伸方向发生反转的部位。天线图案2A、2B通过折回部FP折回，由此包括彼此相向的导体图案OP。
在天线图案2A、2B中，在彼此相向的导体图案OP之间分别设置有赋予构件4。
如上所述，作为天线图案2A、2B，是铝电极、铜电极等导电率高的金属材料。此外，作为天线图案2A、2B，除金属材料以外也可以使用碳系的材料。
如上所述那样构成的形成于基材1的表面的天线图案2A、2B具有防止电场集中的形状，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(曲线)构成。也就是说，天线图案2A、2B呈折回部FP 带圆角的形状，因此不存在局部地曲率半径小的部位。因此，不会出现电场强度高的部位，放电本身难以发生。
赋予构件4是含有水分的构件。赋予构件4对于频率比通信信号的频率高的、在电磁波加热中使用的微波功率，以比吸收通信信号的功率的效率高的效率进行吸收。在此，微波是300MHz以上且300GHz以下的频带的电磁波。例如，上述通信信号的频率是UHF频段(860MHz以上且960MHz以下的频带)，在电磁波加热中使用的微波的频率是例如2.45GHz频段(2.4GHz以上且 2.5GHz以下的频带)。
赋予构件4含有水分，因此对于在电磁波加热中使用的微波的功率，以比吸收通信信号的功率的效率高的效率进行吸收。也就是说，在作为原本的 RFID标签进行通信时，赋予构件4不会引起不良影响，上述高频信号的功率的损耗少。另一方面，电介质当承受在电磁波加热中使用的微波功率时由于介电加热而发热。
介电加热是基于电介质的介电损耗而发生的，如下所述，特别是水的介电损耗大，能够高效地被微波功率加热。
水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，作为整体不带电荷，由于2个氢原子相对于氧原子以约104.5°的角度键合(非对称)，因此形成永久偶极子。该水分子的永久偶极子因粘性阻力而滞后(介电后效)较大，稍微滞后地追随微波电场的振动，即，相对于微波电场的变化，永久偶极子伴随着相位滞后地发生变化，因此，该滞后作为对微波电场的变化的阻力来发挥作用，永久偶极子被加热。微波是使作为永久偶极子的水分子有效地产生上述作用的频率。这样，水分吸收微波功率而发热。
当本实施方式的带有RFID标签101的商品例如在微波炉的炉内承受微波的照射时，RFID标签101的基材1被介电加热，但是由于赋予构件所含有的水分如上所述那样加热效率高，因此上述水分被急速地加热，由于该水分的汽化，RFID标签101的周围的氛围发生变化。例如通过水的汽化热所带来的吸热作用，赋予构件4附近的温度上升得到抑制。另外，微波功率被赋予构件4所含有的水分或其水蒸气吸收，由此包括天线图案2A、2B的电路所承受的微波功率得到抑制。其结果，能够防止带有RFID标签101的商品中的起火的危险性。
作为赋予构件4的一例，是包含吸收了水的吸水性聚合物的构件。例如，聚丙烯酸具有大量的亲水基团，当通过吸水来交联成网络结构从而形成钠盐时成为高吸水性凝胶。通过将该高吸水性凝胶印刷在基材1上来设置赋予构件4。或者，通过粘贴利用树脂膜覆盖上述高吸水性凝胶而成的片来设置赋予构件4。
另外，作为赋予构件4的一例，例如是包含水凝胶(hydrogel)的构件。该水凝胶是分散介质(相当于胶体溶液中的溶剂)为水的凝胶(含水湿润凝胶)。通过将包含该水凝胶的物质印刷在基材1上来设置赋予构件4。或者，通过粘贴利用树脂膜覆盖上述包含水凝胶的物质而成的片来设置赋予构件4。
当RFID标签101承受电磁波加热用的高功率的微波时，存在在天线图案 2A、2B的电位差大的部位发生放电的风险。例如，天线图案2A、2B中的、彼此相向的导体图案OP之间的电位差变大，易于在该彼此相向的导体图案 OP之间发生放电。但是，赋予构件4设置在天线图案2A、2B的形成面上且设置于彼此相向的导体图案OP之间，因此即使发生上述放电，赋予构件4附近的温度上升也得以抑制，从而有效地预防从放电到起火的进展。
上述赋予构件4所包含的水分的量优选是以下程度的量：在RFID标签 101承受电磁波加热用的高功率的微波时，RFID标签101的周围整体的水蒸气气压变得比空气的水蒸气气压高。
此外，在本实施方式中，赋予构件4被设置在基材1的面中的天线图案2A、2B的形成面且被设置于彼此相向的导体图案OP之间，也就是说，赋予构件4 不覆盖天线图案2A、2B，因此，无需增大RFID标签101的平均厚度就能够构成具备赋予构件4的RFID标签。另外，赋予构件4不覆盖天线图案2A、2B，因此赋予构件4对由天线图案2A、2B构成的偶极型电场天线的电气特性产生的影响小。特别是，与天线图案2A、2B的前端(开放端)相比，RFIC封装体3 的连接端附近的电场强度更低，因此优选的是以避开天线图案2A、2B的前端(开放端)的方式设置赋予构件4。
图3是示出在天线图案2A、2B的连接盘图案6(6a、6b)上安装的RFIC封装体3的结构的分解立体图。如图3所示，第一实施方式中的RFIC封装体3由包括三层的多层基板构成。具体地说，RFIC封装体3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，在本实施方式中具有大致长方形的形状。图3所示的RFIC封装体3示出了将图1的 (A)、图1的(B)所示的RFIC封装体3翻过来并将三层分解后的状态。
如图3所示，RFIC封装体3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2A、2B连接的外部连接端子11(11a、11b)。
外部连接端子11a、11b形成于成为最下层(与天线图案2A、2B相向的基板)的第一绝缘片12A，形成于与天线图案2A、2B的连接盘图案6a、6b相向的位置。4个电感元件10A、10B、10C、10D分开地形成于第二绝缘片12B和第三绝缘片12C，在各绝缘片各形成有2个电感元件。即，在成为最上层(在图3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。
在本实施方式中的RFIC封装体3中，外部连接端子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3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3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形成RF电路而成的构造。在第三绝缘片12C上的长边方向上的一侧(在图3中为+X方向的侧)形成为漩涡状的第一电感元件10A经由连接盘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上的长边方向上的另一侧(在图3中为-X方向的侧)形成为漩涡状的第二电感元件 10B经由连接盘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上的长边方向上的一侧(在图3中为+X 方向的侧)形成有漩涡状的第三电感元件10C，在第二绝缘片12B上的长边方向上的另一侧(在图3中为-X方向的侧)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，作为第三电感元件10C的内周侧的端部的连接盘10Ca经由贯通第二绝缘片12B的导通孔导体等层间连接导体来与作为第三绝缘片12C上的漩涡状的第一电感元件10A的内周侧的端部的连接盘 10Ab连接。另外，作为第三电感元件10C的内周侧的端部的连接盘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。
作为第四电感元件10D的内周侧的端部的连接盘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作为第三绝缘片12C上的漩涡状的第二电感元件10B的内周侧的端部的连接盘10Bb连接。另外，作为第四电感元件10D的内周侧的端部的连接盘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被配设成与形成在基材1上的第一天线图案2A的第一连接盘图案6a连接。另外，第一绝缘片12A上的第二外部连接端子11b被配设成与形成在基材1上的第二天线图案2B的第二连接盘图案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场耦合得以抑制，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场耦合得以抑制。其结果，在RFIC封装体3中，抑制了通信信号的通带变窄的情况，使通带较宽。
在本实施方式中，例示了RFIC封装体3被安装在天线图案2A、2B上的方式，但是也可以将RFIC芯片9直接安装在天线图案2A、2B上。另外，此时，也可以将在RFIC封装体3中构成为多个电感元件10A、10B、10C、10D的电感器通过环状的图案构成在基材1上。
《第二实施方式》
在第二实施方式中，参照图4～图8来示出几个RFID标签，这几个RFID标签的赋予构件4相对于基材1的形成位置和形状与第一实施方式所示的例子不同。
图4是第二实施方式所涉及的RFID标签102A的俯视图。该RFID标签 102A具备绝缘性的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及与天线图案2A、2B连接的RFIC封装体3。而且，在基材1上设置有赋予构件4。在该例子中，沿着基材1的周边设置有赋予构件4。赋予构件4在俯视下不与天线图案2A、2B重叠。
根据这样构成的RFID标签102A，也起到与第一实施方式所示的RFID标签101同样的作用效果。特别是，赋予构件4未配置于天线图案2A、2B的彼此相向的导体图案之间，因此赋予构件4对由天线图案2A、2B构成的偶极型电场天线的电气特性产生的影响少。另外，沿着基材1的周边设置有赋予构件4，因此能够使赋予构件4整体的面积和容积变大，因此，与RFID标签101 周围的氛围变化有关的效果高。
图5是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102B的俯视图。在该RFID 标签102B中，在基材1上设置有沿天线图案2A、2B整体延伸的方向(X方向) 延伸的两个赋予构件4。另外，该两个赋予构件4以不与天线图案2A、2B重叠的方式沿着天线图案2A、2B配置。其它结构如第一实施方式所示那样。
根据这样构成的RFID标签102B，在天线图案2A、2B整体的长边方向上的端部不存在赋予构件4，因此相比于图4所示的构造，能够使基材1的长边方向上的尺寸缩小。
图6是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102C的俯视图。在该RFID 标签102C中，沿天线图案2A、2B整体延伸的方向(X方向)排列有多个赋予构件4。另外，赋予构件4配置于接近天线图案2A、2B的折回部FP的位置。其它结构如第一实施方式所示那样。
图7是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102D的俯视图。在该RFID 标签102D中，沿天线图案2A、2B整体延伸的方向(X方向)排列有多个赋予构件4。另外，在天线图案2A、2B的彼此相向的导体图案之间也配置有赋予构件4。其它结构如第一实施方式所示那样。
图8是第二实施方式所涉及的另一RFID标签102E的俯视图。在该RFID 标签102E中，在基材1上以包围RFIC封装体3的周围的方式设置有赋予构件 4。在RFIC封装体3附近或者在天线图案2A与天线图案2B之间易于发生放电的情况下，利用包围RFIC封装体3的周围的赋予构件4来有效地防止从放电到起火的进展。
《第三实施方式》
在第三实施方式中，参照图9～图13来示出在与天线图案重叠的位置设置赋予构件4的RFID标签。
图9是第三实施方式所涉及的RFID标签103A的俯视图。该RFID标签 103A具备绝缘性的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及与天线图案2A、2B连接的RFIC封装体3。而且，在基材1上设置有赋予构件4。在该例子中，赋予构件4与天线图案2A、2B重叠。
图10是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103B的俯视图。在该RFID 标签103B中，赋予构件4与天线图案2A、2B的折回部FP及其周围重叠。
图11是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103C的俯视图。在该RFID 标签103C中，赋予构件4与天线图案2A、2B的相向部的导体图案OP及其周围重叠。
图12是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103D的俯视图。在该RFID 标签103D中，赋予构件4与天线图案2A、2B的相向部的导体图案OP的一部分以及相向部之间的一部分重叠。
图13是第三实施方式所涉及的另一RFID标签103E的俯视图。在该RFID 标签103E中，赋予构件4与RFIC封装体3及其周围重叠。
如图9～图12所示，赋予构件4也可以与天线图案2A、2B局部或全部重叠。根据本实施方式，赋予构件4更接近天线图案2A、2B，另外，易于使赋予构件4的面积和体积变大，因此，能够有效地防止在天线图案2A、2B处发生放电、发热的情况下从天线图案2A、2B或其附近起火。
另外，如果如图13所示那样赋予构件4是覆盖RFIC封装体3及其附近的构造，则能够在RFIC封装体3的附近或者在天线图案2A与天线图案2B之间易于发生放电的情况下利用包围RFIC封装体3的周围的赋予构件4来有效地防止从放电到起火的进展。
《第四实施方式》
在第四实施方式中，示出在基材1的大致整面设置有赋予构件4的RFID 标签。
图14的(A)是RFID标签104A的俯视图，图14的(B)是图14的(A)中的A-A 部分处的截面图。该RFID标签104A具备绝缘性的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及与天线图案2A、2B连接的RFIC封装体3。而且，在基材1的整个上表面设置有赋予构件4。
图15的(A)是RFID标签104B的俯视图，图15的(B)是图15的(A)中的A-A 部分处的截面图。该RFID标签104B具备绝缘性的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及与天线图案2A、2B连接的RFIC封装体3。而且，在基材1的整个下表面设置有赋予构件4。
这样，赋予构件4也可以形成于基材1的整面。由此，易于使赋予构件4 的面积和体积变大，因此易于改变无线通信设备的周围的氛围。另外，微波功率被赋予构件所含有的比较多量的水分或其水蒸气吸收，由此包括天线图案的电路所承受的微波功率有效地得到抑制。
《第五实施方式》
在第五实施方式中，示出在基材的内部设置赋予构件的RFID标签。
图16的(A)是第五实施方式的RFID标签105的制造中途的截面图。图16 的(B)是RFID标签105的截面图。
本实施方式的RFID标签105具备绝缘性的基材1B、形成于该基材1B的天线图案2A、2B以及与天线图案2A、2B连接的RFIC封装体3。另外，RFID标签105具备与基材1B重叠的基材1A。在该基材1A的、与基材1B相向的面设置有赋予构件4。该赋予构件4具有粘着性，基材1A经由赋予构件4来与基材1B 接合。也就是说，在基材1A、1B之间设置有赋予构件4，在由基材1A、1B 形成的层叠体的内部设置有赋予构件4。
本实施方式的RFID标签105所具备的赋予构件4例如是包含粘着性水凝胶、水分的粘接剂。
作为赋予构件4的俯视图案，能够应用各种图案。例如，能够应用此前各实施方式所示的RFID标签所具备的赋予构件4的图案中的任意图案。
此外，例如，也有时通信信号的频率是UHF频段(860MHz以上且960MHz 以下的频带)，电磁波加热中使用的微波的频率是作为工业/科学/医疗(ISM) 用途频带之一的902MHz以上且928MHz以下的频带。
即使在像这样电磁波加热用的微波的频率与通信信号的频率一致或接近的情况下，各实施方式所示的赋予构件4也有效地发挥作用。也就是说，赋予构件4的水分几乎不对通信产生不良影响，在电磁波加热时，通过水的汽化热所带来的吸热作用来抑制赋予构件附近的温度上升。另外，通过水分或其水蒸气对微波功率的吸收来抑制包括天线图案的电路所承受的微波功率。
《第六实施方式》
在第六实施方式中，示出HF频段的RFID标签的例子。在此，HF频段是指13MHz以上且15MHz以下的频带。
图17是第六实施方式所涉及的RFID标签106A的俯视图。RFID标签106A 构成为利用具有HF频段的通信信号的频率(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18是RFID标签106A的电路图。
如图17所示，RFID标签106A具备天线图案183，该天线图案183具有RFIC 芯片9和设置有芯片电容器182的环部187。另外，在由环部187和芯片电容器 182构成的匹配电路中，在与RFIC芯片9相向的位置处连接有芯片电容器182。 RFID标签106A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17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 来与由环部187和芯片电容器182构成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。
在基材1，沿着天线元件183a的内侧配置有多个赋予构件4。另外，在天线图案183的相邻的线之间配置有多个赋予构件4。
如上所述，在RFID标签106A中，沿着天线图案183的路径配置有多个赋予构件4。赋予构件4的结构与第一实施方式所示的结构相同。
当带有本实施方式的RFID标签106A的商品例如在微波炉的炉内承受微波的照射时，RFID标签106A的基材1被介电加热，但是由于赋予构件所含有的水分如上所述那样加热效率高，因此上述水分被急速地加热，由于该水分的汽化，RFID标签106A的周围的氛围发生变化。例如通过水的汽化热所带来的吸热作用，赋予构件4附近的温度上升得到抑制。另外，微波功率被赋予构件4所含有的水分或其水蒸气吸收，由此包括天线图案183的电路所承受的微波功率得到抑制。其结果，能够防止带有RFID标签106A的商品中的起火的危险性。
图19是第六实施方式所涉及的另一RFID标签106B的俯视图。RFID标签 106B也构成为利用具有HF频段的通信信号的频率(载波频率)的高频信号来进行无线通信。图20是RFID标签106B的电路图。
如图19所示，RFID标签106B具备谐振升压电路，该谐振升压电路具备2 个线圈图案(193、203)。RFID标签106B中的其中一个线圈图案(初级侧线圈图案)203具有RFIC芯片9和设置有芯片电容器202的环部200。在由环部200 和芯片电容器202构成的匹配电路中，RFIC芯片9连接于与芯片电容器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203的作为引出端部的末端部分经由桥图案204来与由环部200和芯片电容器202构成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，在基材1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经由贯通基材1的层间连接导体来进行连接。或者，在将桥图案204形成在基材1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，RFID标签106B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，在相邻的路径之间，沿着天线元件193a的路径以规定间隔设置有赋予构件4。
RFID标签106B中的天线图案193和赋予构件4形成于基材1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基材1的层间连接导体196且通过形成于基材1的背面的导电路径图案197来直接电连接。
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。
上述天线图案193与初级侧线圈图案203如图20中“M”所示那样耦合。
这样，即使在构成有谐振升压电路的RFID标签中，也能够通过设置赋予构件4来防止带有RFID标签106B的商品中的起火的危险性。
也可以是，在如本实施方式所示那样的利用HF频段的RFID标签中，也如第一实施方式至第五实施方式所示那样，赋予构件4是覆盖天线图案的局部或者整体的图案。另外，赋予构件4也可以是覆盖RFIC芯片9的周围或RFIC 芯片9的图案。并且，也可以在基材1的与天线图案形成面相反的一侧的面设置赋予构件4。
如以上那样，如在各实施方式中使用具体的结构来说明的那样，根据这些实施方式，能够防止在利用电磁波加热装置对带有RFID标签的商品进行加热的情况下RFID标签起火、进一步防止带有RFID标签的商品中的起火。因而，本实用新型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。
最后，上述的实施方式的说明在所有方面都是例示性的而不是限制性的。对于本领域技术人员来说，能够适当地进行变形和变更。本实用新型的范围是由权利要求书表示，而不是由上述的实施方式表示。并且，本实用新型的范围包括与权利要求书等同的范围内的基于实施方式的变更。
产业上的可利用性
本实用新型作为附加于商品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”时需要的产品。
附图标记说明
FP：折回部；OP：彼此相向的导体图案；1、1A、1B：基材；2A：第一天线图案；2B：第二天线图案；3：RFIC封装体；4：赋予构件；6：连接盘图案；6a：第一连接盘图案；6b：第二连接盘图案；9：RFIC芯片；9a、 9b：输入输出端子；10A：第一电感元件；10B：第二电感元件；10C：第三电感元件；10D：第四电感元件；10Aa、10Ab、10Ba、10Bb、10Ca、10Da：连接盘；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；12A：第一绝缘片；12B：第二绝缘片；12C：第三绝缘片；13：贯通孔；101：RFID标签；102A～102E：RFID标签；103A～103E：RFID标签；104A、 104B：RFID标签；105：RFID标签；106A、106B：RFID标签；182：芯片电容器；183：天线图案；183a：天线元件；186：桥图案；187：环部；188：绝缘图案；193：天线图案；193a：天线元件；200：环部；201：便当；202：芯片电容器；203：初级侧线圈图案；204：桥图案。

Claims (11)

1.一种无线通信设备，用于发送接收通信信号，所述无线通信设备的特征在于，具备：
基材；
天线图案，其形成于所述基材；
馈电电路，其与所述天线图案连接；以及
赋予构件，其设置在所述基材上或所述天线图案上，
其中，所述赋予构件是含有水分的构件。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件对于频率比所述通信信号的频率高的高频功率，以比吸收所述通信信号的功率的效率高的效率进行吸收。
3.根据权利要求2所述的无线通信设备，其特征在于，
频率比所述通信信号的频率高的高频功率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的在电磁波加热中使用的微波功率。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件是包含吸收了水的吸水性聚合物的构件。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件是包含水凝胶的构件。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件覆盖所述天线图案的整体。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案包括彼此相向的导体图案，
所述赋予构件配置于所述彼此相向的导体图案之间。
8.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件配置于在沿着所述基材的面的方向上将所述天线图案的一部分夹在中间的位置。
9.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件配置于形成有所述天线图案的区域的周围。
10.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述赋予构件设置于所述基材的面中的与形成有所述天线图案的面相反的一侧的面。
11.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信设备，其特征在于，
所述基材是构成层叠体的多个绝缘性片之一，
所述赋予构件是将所述多个绝缘性片之间接合的接合件。
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