CN215119247U - 无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

作为无线通信设备的一例的RFID标签(102)是用于发送接收通信信号的无线通信设备。RFID标签(102)具备基材(1)、形成于基材(1)的天线图案(2A、2B)以及连接于天线图案(2A、2B)的作为馈电电路的RFIC封装体(3)。天线图案(2A、2B)在比通信信号的频率下的谐振频率高的谐波谐振的频率下电流强的谐波电流集中部位的线宽比其它部位的线宽细。通过该构造，即使在RFID标签(102)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、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，通过事先对全部商品粘贴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、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。
可是，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，在时间上连续放电的可能性高，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、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用于发送接收通信信号，所述无线通信设备具备：基材；形成于所述基材的天线图案；以及连接于所述天线图案的馈电电路，其中，所述天线图案在谐波电流集中部位具有相比于其它部位而言线宽较细的窄幅部，该谐波电流集中部位是在比所述通信信号的频率下的谐振频率高的谐波谐振的频率下谐波电流集中的部位，所述无线通信设备构成为在所述谐波谐振的频率下，所述天线图案在所述窄幅部处被分离。
根据上述构造，在通信信号的频率低于电磁波加热用的微波的频率的情况下，无线通信设备在电磁波加热用的微波下进行谐波谐振。因而，当无线通信设备承受电磁波加热用的微波时，通过焦耳热而在上述谐波电流集中部位集中发热。而且，该谐波电流集中部位是线宽较细的部分(下面为“窄幅部”)，因此天线图案的窄幅部或者配置有天线图案的窄幅部的基材因升温而熔解并熔断、或者因升华而被切断。也就是说，天线图案在窄幅部处被分离。当天线图案在窄幅部处被分离时，天线图案不会再在上述电磁波加热用的微波下进行谐振(谐波谐振)，因此天线图案不继续发热，从而因谐波谐振引起的温度上升停止。因此，防止无线通信设备或粘贴有无线通信设备的商品部分起火。
优选地，所述天线图案是构成在馈电端连接所述馈电电路且顶端为开放端的偶极型的电场天线的图案，所述谐波电流集中部位存在于从所述馈电端到所述开放端的中途。
优选地，所述通信信号的频率下的谐振为四分之一波长谐振，所述谐波谐振为二分之一波长谐振。
优选地，所述通信信号的频率下的谐振为四分之三波长谐振，所述谐波谐振为一个波长谐振。
优选地，所述天线图案为蛇行线状。
优选地，所述通信信号的频率是UHF频段的频率，所述谐波谐振的频率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的频率。
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、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)、图1的(C)是示出流过RFID标签101的天线图案的电流的强度分布的图。图1 的(D)是示出天线图案因熔解而熔断或因升华而切断后的状态的RFID标签的俯视图。
图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)、图2的(D)是示出通信信号的频率下的谐振模式或电磁波加热用微波的频率下的谐振模式的例子的图。
图3的(A)是第二实施方式所涉及的RFID标签102的俯视图，图3的(B)、图3的(C)是示出流过RFID标签102的天线图案的电流的强度分布的图。
图4是示出带有RFID标签的商品的一例的图，是带有RFID标签102的便当201的立体图。
图5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。
图6是第三实施方式所涉及的RFID标签103A的俯视图。
图7是第三实施方式所涉及的其它的RFID标签103B的俯视图。
图8的(A)是第三实施方式所涉及的又一其它的RFID标签103C的俯视图。图8的(B)、图8的(C)是示出流过RFID标签103C的天线图案的电流的强度分布的图。
图9是示出具备蛇行线状的天线图案2A、2B的以往的RFID标签的天线图案的例子的俯视图。
图10是作为比较例的RFID标签的俯视图。
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方式的无线通信设备用于发送接收通信信号，所述无线通信设备具备：基材；形成于所述基材的天线图案；以及连接于所述天线图案的RFIC元件，其中，所述天线图案在比所述通信信号的频率下的谐振频率高的谐波谐振的频率下电流强的谐波电流集中部位的线宽比其它部位的线宽细。
如上述那样构成的第一方式的无线通信设备例如当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进行微波加热，但是天线图案在其规定部位处被迅速切断，从而防止天线图案因发热而起火。
在本实用新型所涉及的第二方式的无线通信设备中，所述天线图案是构成在馈电端连接所述馈电电路且顶端为开放端的偶极型的电场天线的图案，所述谐波电流集中部位存在于从所述馈电端到所述开放端的中途。
在本实用新型所涉及的第三方式的无线通信设备中，所述通信信号的频率下的谐振是从馈电端到开放端以1/4波长进行的谐振，所述谐波谐振是从馈电端到开放端以1/2波长进行的谐振。
在本实用新型所涉及的第四方式的无线通信设备中，所述通信信号的频率下的谐振是从馈电端到开放端以3/4波长进行的谐振，所述谐波谐振是从馈电端到开放端以1个波长进行的谐振。
在本实用新型所涉及的第五方式的无线通信设备中，所述天线图案为蛇行线状。
在本实用新型所涉及的第六方式的无线通信设备中，所述通信信号的频率是UHF频段的频率，所述谐波谐振的频率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的频率。
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，想到了对全部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，并领取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，利用进行感应加热的所谓“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，是以具有进行感应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。
此后，依次示出用于实施本实用新型的多个方式。在各实施方式所参照的各图中，对相同的部位标注相同的标记。考虑到要点的说明或理解的容易性，将实施方式分开示出以便于说明，但是能够将不同的实施方式中示出的结构局部置换或组合。在第二实施方式以后的方式中，有时省略关于与第一实施方式共同的事项的记述，仅说明不同点。特别是，关于通过同样的结构获得的同样的作用效果，不在每个实施方式中逐次提及。
《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)、图1的(C)是示出流过RFID标签101的天线图案的电流的强度分布的图。并且，图1的(D)是示出天线图案因熔解而熔断或因升华而切断后的状态的RFID标签的俯视图。
如图1的(A)所示，RFID标签101具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及对天线图案2A、2B馈电的馈电电路90。
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的频率范围。在此，UHF频段的通信信号的频率为本实用新型中的“通信信号的频率”的一例。
馈电电路90例如是后面例示的RFIC元件、RFIC封装体等。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在俯视观察时的外形为矩形。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的厚度为38μm以下的薄度。由此，基材1在燃烧之前熔化而变形，因此能够使得不保持基材形状。
在基材1采用阻燃性膜的情况下，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，例如还能够由纸质材料构成。
在基材1的表面形成有天线图案2A、2B，该天线图案2A、2B由铝箔、铜箔等导电材料的膜体形成。另外，在基材1的表面形成的天线图案2A、2B 电连接有馈电电路90。
如图1的(A)所示，天线图案2A、2B从馈电电路90分别向彼此相反的方向延伸。
图1的(B)所示的电流的波形示出在第一天线图案2A和第二天线图案2B 中各自从馈电端到开放端产生1/4波长的驻波的基波谐振下的电流分布。 RFID标签101在通信信号的频率下进行这样的基波谐振。像这样，本实施方式的RFID标签101的天线图案2A、2B在作为RFID标签进行通信时，作为偶极型的电场天线而发挥作用。
图1的(C)所示的电流的波形示出在第一天线图案2A和第二天线图案2B 中各自从馈电端到开放端产生1/2波长的驻波的谐波谐振下的电流分布。 RFID标签101在电磁波加热用的微波的频率下进行这样的谐波谐振。
如图1的(A)、图1的(B)、图1的(C)所示，第一天线图案2A和第二天线图案2B的线宽从馈电电路90的连接端FE到开放端OE并非恒定，而是在中途具有线宽较窄的窄幅部NP。也就是说，天线图案2A、2B各自在从馈电电路90 的连接端FE到窄幅部NP具有第一宽幅部WP1，并且在从窄幅部NP到开放端 OE具有第二宽幅部WP2。
在RFID标签101与读写器进行通信的状态下，基波谐振的电流如图1的 (B)所示那样分布。在该通信状态下，由于电流向窄幅部NP的集中不强，因此几乎不存在因线宽较细所致的损失，几乎不存在天线效率的降低。
另一方面，在照射电磁波加热用的微波的状态下，天线图案2A、2B在该微波下进行谐波谐振，流过如图1的(C)所示那样的谐波电流。在该状态下，如图1的(C)所示，窄幅部NP为在上述谐波谐振的频率下电流强的谐波电流集中部位。而且，由于该“谐波电流集中部位”为窄幅部NP，因此窄幅部NP的电流比第一宽幅部WP1和第二宽幅部WP2的电流更强。因此，电磁波加热用微波的能量集中于窄幅部NP。也就是说，电磁波加热用微波的能量在窄幅部 NP处被集中地消耗，窄幅部NP因焦耳热而升温。当窄幅部NP的温度超过某个阈值时，窄幅部NP熔解并熔断、或者因升华而被切断。也就是说，谐波电流的电流强的窄幅部NP如针对电磁波加热用微波的“熔丝”那样发挥作用。
上述宽幅部WP1、WP2、窄幅部NP的线宽的关系优选为如下关系：如宽幅部为300μm以上、且窄幅部为150μm以下那样，天线图案2A、2B的宽幅部与窄幅部的截面积比(宽幅部截面积/窄幅部截面积)超过2。这在此后所示的其它实施方式中也是同样的。
如图1的(D)所示，当天线图案2A、2B在窄幅部NP处被分离时，天线图案2A、2B的第二宽幅部WP2处于孤立状态，因此不再作为天线图案(辐射元件)发挥作用，天线图案2A、2B的有效线长变短。在该状态下，图1的(C)所示的谐波谐振不再成立，即使继续照射电磁波加热用微波，天线图案2A、2B 中也不会流过上述谐波电流，升温停止，不会导致起火。
在以上所示的例子中，示出天线图案2A、2B的窄幅部NP自身熔解并熔断、或者因升华而被切断的例子，但是也可以是基材1的在窄幅部NP的附近的部分因窄幅部NP的升温而熔解或升华，其结果，天线图案2A、2B在窄幅部NP处被分离。
在以上示出的例子中，列举了天线图案2A、2B在通信信号的频率下以 1/4波长进行基波谐振、在电磁波加热用频率下以1/2波长进行谐波谐振(2次谐波谐振)的例子，但是如下面例示的那样在通信信号的频率下的谐振模式和电磁波加热用频率下的谐振模式中还存在其它组合。
图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)、图2的(D)是通过电流分布和电压分布来示出通信信号的频率下的谐振模式或电磁波加热用微波的频率下的谐振模式的例子的图。图2的(A)所示的谐振模式是在图1的(B)中已经示出的谐振模式，在谐振频率fo下，从馈电端至开放端以1/4波长进行基波谐振。图2的 (B)所示的谐振模式是，在谐振频率2fo下，从馈电端至开放端以1/2波长进行谐波谐振。图2的(C)所示的谐振模式是在图1的(C)中已经示出的谐振模式，在谐振频率3fo下，从馈电端至开放端以3/4波长进行谐波谐振。在图2的(D) 所示的谐振模式中，在谐振频率4fo下，从馈电端至开放端以1个波长进行谐波谐振。此外，在图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)、图2的(D)中，电流分布及电压分布的振幅方向被标准化表示。这对于此后所示的电流分布和电压分布也是同样的。
在电磁波加热用微波的频率下，在产生如图2的(B)、图2的(C)、图2的(D) 所示的高次的谐振模式的条件下，在天线图案2A、2B上产生电流密度高的高电流密度区域HC。在图2的(B)中将天线图案2A、2B上电流强的高电流密度区域HC设为窄幅部的例子已经在图1的(C)中示出。与其同样地，关于如图 2的(C)、图2的(D)所示那样的谐波谐振的模式，也是将高电流密度区域HC设为窄幅部即可。
《第二实施方式》
在第二实施方式中，示出具备蛇行线状的天线图案的RFID标签。
首先，关于基波谐振和谐波谐振，记述具备蛇行线状的天线图案的RFID 标签与具备如第一实施方式所示那样的直线状的天线图案的RFID之间的不同。
图9是示出具备蛇行线状的天线图案2A、2B的以往的RFID标签的天线图案的例子的俯视图。在图9中示出导体图案的电感成分L和相邻的导体图案间的电容成分C。作为使天线小型化的方法，一般是将天线图案设成蛇行线状，但是在该天线图案2A、2B的基波谐振中和在谐波谐振中，将天线图案设成蛇行线状的效果是不同的。也就是说，当将天线图案设成蛇行线状时，由于导体图案彼此相邻，使得上述电感成分L和电容成分C均增大，从而谐振频率向低频偏移。其中，在基波谐振中，只在一处产生电流电压的最大点，但是在谐波谐振中，在多处产生电流电压的最大点。因此，与基波谐振相比，谐波谐振受到电感成分L和电容成分C的影响较大。因而，与基波谐振相比，谐波谐振因形成为上述蛇行线状而引起的谐振频率的低频偏移量较大。例如，天线图案2A、2B容易形成在860MHz至960MHz的UHF频段的通信信号的频率下进行基波谐振、在电磁波加热用频率2.45GHz下进行谐波谐振(2次谐波谐振)这样的条件。
图3的(A)是第二实施方式所涉及的RFID标签102的俯视图，图3的(B)、图3的(C)是示出流过RFID标签102的天线图案的电流的强度分布的图。另外，图10是作为比较例的RFID标签的俯视图。
如图3的(A)所示，RFID标签102具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。
图4是示出带有RFID标签的商品的一例的图，是带有RFID标签102的便当201的立体图。
本实施方式的RFID标签102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的频率范围。在此，UHF频段的通信信号的频率为本实用新型中的“通信信号的频率”的一例。
在基材1的表面形成有天线图案2A、2B，该天线图案2A、2B由铝箔、铜箔等导电材料的膜体形成。另外，在基材1的表面形成的天线图案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”是指以能够传递高频信号来进行动作的方式相互连接或耦合，并不限定于直流连接、直接连接。
如图3的(A)所示，天线图案2A、2B呈蛇行线状，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分的方式蛇行。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发挥作用。
天线图案2A、2B的折回部FP是指天线图案2A、2B延伸的方向发生翻转的部位。天线图案2A、2B包括通过在折回部FP处折回而彼此相向的导体图案OP。
如上所述，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，也可以使用金属材料以外的碳系材料。
如图3的(A)所示，第一天线图案2A和第二天线图案2B的线宽从RFIC封装体3的连接端FE到开放端OE并非恒定，而是在中途具有线宽较窄的窄幅部 NP。也就是说，天线图案2A、2B各自在从RFIC封装体3的连接端FE到窄幅部NP具有第一宽幅部WP1，并且在从窄幅部NP到开放端OE具有第二宽幅部WP2。像这样，在具备窄幅部NP和宽幅部WP1、WP2方面不同于图10所示的作为比较例的RFID标签。
在RFID标签102与读写器进行通信的状态下，基波谐振的电流如图3的 (B)所示那样分布。在该通信状态下，由于电流向窄幅部NP的集中不强，因此几乎不存在因线宽较细所致的损失。不如说是通过电流强的第一宽幅部 WP1的线宽粗而实现低损失化。
另一方面，在照射电磁波加热用的微波的状态下，天线图案2A、2B在该微波下进行谐波谐振，流过图3的(C)所示的谐波电流。在该状态下，如图 3的(A)、图3的(C)所示，窄幅部NP是在上述谐波谐振的频率下电流强的谐波电流集中部位。而且，由于该“谐波电流集中部位”为窄幅部NP，因此窄幅部 NP的电流比第一宽幅部WP1和第二宽幅部WP2的电流更强。因此，与第一实施方式所示的RFID标签101同样地，电磁波加热用微波的能量集中于窄幅部NP。也就是说，电磁波加热用微波的能量在窄幅部NP处被集中地消耗，窄幅部NP因焦耳热而升温。当窄幅部NP的温度超过某个阈值时，窄幅部NP熔解并熔断、或者因升华而被切断。
与第一实施方式所示的RFID标签101相比，在本第二实施方式的RFID标签102中，由于窄幅部NP处的彼此相向的导体图案OP的间隔窄，因此上述焦耳热的产生部位集中，从而窄幅部NP的升温效果高。因此，能够缩短从照射电磁波加热用微波起直到天线图案2A、2B在窄幅部NP处被分离为止的时间。
图5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5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层叠而构成的。绝缘片12A、12B、12C在俯视观察时呈大致四边形形状，在本实施方式中具有大致长方形的形状。图5所示的RFIC封装体3示出将图3的(A) 所示的RFIC封装体3翻过来并将三层分解后的状态。
如图5所示，在RFIC封装体3中，在三层基板(绝缘片12A、12B、12C) 上，在期望的位置形成有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5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5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5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5中为+X方向的一侧)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5中为-X方向的一侧)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5中为+X 方向的一侧)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5中为-X方向的一侧)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第三绝缘片12C上的作为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第三绝缘片12C上的作为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，且在第三电感元件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。其结果是，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。
《第三实施方式》
在第三实施方式中，参照各图示出天线图案的形状与第二实施方式所示的例子不同的几个RFID标签。
图6是第三实施方式所涉及的RFID标签103A的俯视图。该RFID标签 103A具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。第一天线图案2A和第二天线图案 2B的线宽从RFIC封装体3的连接端FE到开放端OE并非恒定，而是在中途具有线宽较窄的窄幅部NP。也就是说，天线图案2A、2B各自在从RFIC封装体 3的连接端FE到窄幅部NP具有第一宽幅部WP1，并且在从窄幅部NP到开放端 OE具有第二宽幅部WP2。
RFID标签103A不同于图3的(A)所示的RFID标签102，第一天线图案2A 的形状与第二天线图案2B的形状处于以RFIC封装体3为中心呈点对称的关系。像这样，两个天线图案2A、2B的形状的关系可以为线对称、点对称中的任一种。并且，还可以是非对称。
图7是第三实施方式所涉及的其它的RFID标签103B的俯视图。窄幅部NP 的导体图案的形状不同于图3的(A)所示的RFID标签102。在RFID标签103B中，天线图案2A、2B通过在折回部FP处折回而导体图案彼此相向，但是与宽幅部WP1、WP2相比，窄幅部NP具有相向的导体图案的线间较窄的部位。
在照射电磁波加热用的微波的状态下，谐波电流集中于RFID标签103B 的窄幅部NP。如图7所示，在窄幅部NP处，不仅线宽较细，而且线间也窄，因此窄幅部NP处的升温效果高。因此，能够缩短从照射电磁波加热用的微波起直到天线图案2A、2B的窄幅部NP被分离为止的时间。
图8的(A)是第三实施方式所涉及的又一其它的RFID标签103C的俯视图。图8的(B)、图8的(C)是示出流过RFID标签103C的天线图案的电流的强度分布的图。RFID标签103C的天线图案2A、2B在从RFIC封装体3的连接端FE到第一窄幅部NP1具有第一宽幅部WP1、在从第一窄幅部NP1到第二窄幅部NP2 具有第二宽幅部WP2、并且在从第二窄幅部NP2到开放端OE具有第三宽幅部 WP3。也就是说，天线图案2A、2B各自具有两个窄幅部NP1、NP2。
在RFID标签103C与读写器进行通信的状态下，3/4波长谐振的电流如图8 的(B)所示那样分布。在该通信状态下，由于电流向窄幅部NP的集中不强，因此几乎不存在因线宽较细所致的损失。
另一方面，在照射电磁波加热用的微波的状态下，天线图案2A、2B在该微波下进行1个波长谐振(谐波谐振)，流过图8的(C)所示的谐波电流。在该状态下，如图8的(A)、图8的(C)所示，窄幅部NP1、NP2为在上述谐波谐振的频率下电流强的谐波电流集中部位。因此，电磁波加热用微波的能量集中于窄幅部NP1、NP2。也就是说，电磁波加热用微波的能量在窄幅部NP1、NP2 处被集中地消耗，窄幅部NP1、NP2因焦耳热而升温。当窄幅部NP1、NP2 的温度超过某个阈值时，天线图案2A、2B在第一窄幅部NP1或第二窄幅部 NP2处被分离。
如以上的几个示例那样，天线图案2A、2B承受电磁波加热用微波而进行谐波谐振并在由此而谐波电流集中的部位具有窄幅部NP即可。另外，窄幅部NP也可以仅设置于第一天线图案2A、第二天线图案2B中的一方。在该情况下也是，如果天线图案2A、2B因上述谐波谐振而在窄幅部NP处被分离，则天线图案2A、2B的有效长度变短，从而谐波谐振不被维持，因谐波电流而引起的发热停止。
此外，以上所示的几个RFID标签是天线图案2A、2B的窄幅部NP与宽幅部WP1、WP2等不连续地邻接的例子，但是窄幅部NP与宽幅部WP1、WP2 等之间也可以为线宽连续地变化。
另外，在以上所示的几个RFID标签中，示出天线图案2A、2B在窄幅部 NP和宽幅部WP1、WP2等具有2种线宽的例子，但是天线图案2A、2B等的线宽也可以具有逐步变化的多种线宽。
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、进而防止带有RFID标签的商品中的构件熔解、变形。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非限制性的。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的，而不是由上述的实施方式表示的。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
FE：馈电电路连接端；FP：折回部；HC：高电流密度区域；NP：窄幅部；NP1：第一窄幅部；NP2：第二窄幅部；OE：开放端；OP：彼此相向的导体图案；WP1：第一宽幅部；WP2：第二宽幅部；WP3：第三宽幅部；1：基材；2A：第一天线图案；2B：第二天线图案；3：RFIC封装体；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；90：馈电电路；101、102、103A、103B、103C：RFID标签；201：便当。

Claims (6)

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；
形成于所述基材的天线图案；以及
连接于所述天线图案的馈电电路，
其中，所述天线图案在谐波电流集中部位具有相比于其它部位而言线宽较细的窄幅部，该谐波电流集中部位是在比所述通信信号的频率下的谐振频率高的谐波谐振的频率下谐波电流集中的部位，
所述无线通信设备构成为在所述谐波谐振的频率下，所述天线图案在所述窄幅部处被分离。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案是构成在馈电端连接所述馈电电路且顶端为开放端的偶极型的电场天线的图案，所述谐波电流集中部位存在于从所述馈电端到所述开放端的中途。
3.根据权利要求2所述的无线通信设备，其特征在于，
所述通信信号的频率下的谐振为四分之一波长谐振，所述谐波谐振为二分之一波长谐振。
4.根据权利要求2所述的无线通信设备，其特征在于，
所述通信信号的频率下的谐振为四分之三波长谐振，所述谐波谐振为一个波长谐振。
5.根据权利要求3或4所述的无线通信设备，其特征在于，
所述天线图案为蛇行线状。
6.根据权利要求1或2所述的无线通信设备，其特征在于，
所述通信信号的频率是UHF频段的频率，所述谐波谐振的频率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的频率。
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