DE112018000043T5

DE112018000043T5 - RFID-Etikett und RFID-Etikett-Verwaltungsverfahren

Info

Publication number: DE112018000043T5
Application number: DE112018000043.5T
Authority: DE
Inventors: Noboru Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2019-05-02
Also published as: US10599970B2; US20190073579A1; WO2019012767A1; DE212018000053U1; CN209183745U

Abstract

Ein RFID-Etikett (301) umfasst ein Basismaterial (1), ein RFIC-Element (100) und eine Dipolantenne. Das Basismaterial (1) weist einen ersten Endabschnitt (E1), einen zweiten Endabschnitt (E2), einen ersten Seitenabschnitt (S1) und einen zweiten Seitenabschnitt (S2) auf. Das RFIC-Element (100) ist auf dem Basismaterial (1) montiert und umfasst einen ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss und einen zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss. Die Dipolantenne umfasst ein erstes Dipolelement (10) und ein zweites Dipolelement (20). Das erste Dipolelement (10) ist eine Leiterstruktur, die sich von dem ersten Verbindungsende (CE1) zu dem ersten Endabschnitt (E1) hin erstreckt und zu dem ersten Seitenabschnitt (S1) hin mäandert, und das zweite Dipolelement (20) ist eine Leiterstruktur, die sich von dem zweiten Verbindungsende (CE2) zu dem zweiten Endabschnitt (E2) hin erstreckt und zu dem zweiten Seitenabschnitt (S2) hin mäandert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein RFID(Radio Frequency Identification, Hochfrequenzidentifikation)-Etikett bzw. RFID-Tag, das an einem Artikel anzubringen ist, und insbesondere auf ein RFID-Etikett einschließlich einer Dipolantenne und auf ein RFID-Etikett-Verwaltungsverfahren, das ein solches RFID-Etikett verwendet.
Hintergrund der Erfindung
Patentdokument 1 offenbart ein RFID-Etikett, bei dem ein RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit, integrierte Hochfrequenzschaltung)-Element auf einem Basismaterial einschließlich einer Leiterstruktur, die als Dipolantenne fungiert, montiert ist. Dieses RFID-Etikett ist beispielsweise aus Logistikgründen an einem Artikel angebracht, wobei Lesen und Schreiben bei Bedarf durch einen Leser/Schreiber ausgeführt werden.
Die Dipolantenne umfasst zwei Dipolelemente, die mit zwei Verbindungsenden eines RFIC-Elementes zu verbinden sind. Daher tritt in einer Richtung, in der sich die zwei Dipolelemente von den zwei Verbindungsenden des RFIC-Elementes zu jeweiligen offenen Enden erstrecken, ein Nullpunkt auf, an dem eine Verstärkung null ist. Ein Leser/Schreiber kann in einer Richtung dieses Nullpunktes nicht kommunizieren.
Liste der Patentdokumente
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5904316
Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Problemstellung
Das Vorhandensein des oben beschriebenen Nullpunktes stellt für gewöhnlich kein Problem dar, da die Richtung eines Lesers/Schreibers in Bezug auf ein RFID-Etikett flexibel ist, wenn das RFID-Etikett dazu verwendet wird, einen bestimmten Artikel zu verwalten. Mit anderen Worten: Wenn eine Kommunikation in einem Abstand, in dem eine Kommunikation mit dem RFID-Etikett ermöglicht sein muss, nicht hergestellt werden kann, kann ein Nullpunkt verhindert werden, indem die Richtung eines Lesers/Schreibers in Bezug auf das RFID-Etikett leicht geändert wird, so dass eine Kommunikation ermöglicht ist.
Wenn jedoch eine Position, an der das RFID-Etikett an einem Artikel angebracht werden kann, begrenzt ist, oder wenn die Richtung eines Lesers/Schreibers zu einem Artikel (in Bezug auf ein RFID-Etikett) begrenzt ist, kann der oben genannte Nullpunkt ein ernsthaftes Problem darstellen. Mit anderen Worten wird in einer Situation, in der ein RFID-Etikett an einem Artikel an der einzigen anbringbaren Position in der einzigen anbringbaren Richtung angebracht ist und ein Leser/Schreiber in der einzigen möglichen Richtung über den Artikel gehalten wird, eine Kommunikation nicht hergestellt und das RFID-Etikett kann praktisch nicht verwendet werden.
Im Hinblick auf das Vorgenannte stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein RFID-Etikett und ein RFID-Etikett-Verwaltungsverfahren bereit, die eine Situation vermeiden können, in der ein Nullpunkt eine Kommunikation unmöglich gestaltet.
Lösung der Problemstellung
(1) Ein RFID-Etikett gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Basismaterial, ein RFIC-Element, das auf dem Basismaterial montiert ist und einen ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss sowie einen zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss umfasst, und eine Dipolantenne, die auf dem Basismaterial bereitgestellt ist und Folgendes umfasst: ein erstes Dipolelement, das ein erstes Verbindungsende, das mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss zu verbinden ist, an einem Ende und ein erstes offenes Ende an einem anderen Ende umfasst, und ein zweites Dipolelement, das ein zweites Verbindungsende, das mit dem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss zu verbinden ist, an einem Ende und ein zweites offenes Ende an einem anderen Ende umfasst, und ein Bereich, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist, erstreckt sich in einer Draufsicht in einer Längsrichtung und einer Querrichtung und umfasst einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt, die Endabschnitte sind, die einander in der Längsrichtung zugewandt sind, und einen ersten Seitenabschnitt und einen zweiten Seitenabschnitt, die Seitenabschnitte sind, die einander in der Querrichtung zugewandt sind; wobei das erste Dipolelement eine Leiterstruktur ist, die sich von dem ersten Verbindungsende zu dem ersten Endabschnitt hin erstreckt und zu dem ersten Seitenabschnitt hin mäandert; und das zweite Dipolelement eine Leiterstruktur ist, die sich von dem zweiten Verbindungsende zu dem zweiten Endabschnitt hin erstreckt und zu dem zweiten Seitenabschnitt hin mäandert.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist der Nullpunkt der Dipolantenne von der Längsrichtung des Bereiches, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist, in der planaren Richtung des Bereiches, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist, geneigt (gedreht), so dass ein Leser/Schreiber in einer Richtung gehalten werden kann, die von dem Nullpunkt verschoben ist, was es ermöglicht, eine Situation zu vermeiden, in der der Nullpunkt eine Kommunikation unmöglich gestaltet.
(2) Das erste offene Ende kann sich vorzugsweise an einer Position benachbart zu dem ersten Seitenabschnitt in einem Bereich befinden, in dem das erste Dipolelement bereitgestellt ist, und das zweite offene Ende kann sich vorzugsweise an einer Position benachbart zu dem zweiten Seitenabschnitt in einem Bereich befinden, in dem das zweite Dipolelement bereitgestellt ist, ist. Gemäß dieser Struktur kann der Gradient des Nullpunktes von der Längsrichtung des Bereiches, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist, erhöht sein.
(3) Das erste offene Ende des ersten Dipolelementes kann vorzugsweise von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt hin zurückgebogen sein und das zweite offene Ende des zweiten Dipolelementes kann vorzugsweise von dem zweiten Endabschnitt zu dem ersten Endabschnitt hin zurückgebogen sein. Gemäß dieser Struktur kann der Gradient des Nullpunktes von der Längsrichtung des Bereiches, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist, auch effektiv erhöht sein.
(4) Das RFIC-Element kann vorzugsweise ein Element sein, in dem ein RFIC-Chip und eine Impedanzanpassungsschaltung integriert sind, wobei die Impedanzanpassungsschaltung eine Impedanz zwischen dem RFIC-Chip und der Dipolantenne anpasst. Gemäß dieser Konfiguration werden die elektrischen Eigenschaften des RFID-Etiketts nicht durch die dielektrische Permittivität oder die magnetische Permeabilität eines Artikels beeinflusst, der ein Zielartikel ist, an dem ein RFID-Etikett mittels Anbringen oder dergleichen bereitgestellt ist, und die elektrischen Eigenschaften des RFID-Etiketts selbst können beibehalten werden.
(5) Das RFIC-Element kann sich vorzugsweise in der Mitte des Bereiches befinden, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist. Gemäß dieser Struktur kann die 180-Grad-Drehsymmetrie der Antenne vom Dipoltyp durch das erste Dipolelement und das zweite Dipolelement erfüllt werden, so dass die Eigenschaften einer Hochverstärkungsdipolantenne beibehalten werden können.
(6) Ein Abschnitt des ersten Dipolelementes kann vorzugsweise zwischen dem RFIC-Element und dem ersten Seitenabschnitt angeordnet sein und ein Abschnitt des zweiten Dipolelementes kann vorzugsweise zwischen dem RFIC-Element und dem zweiten Seitenabschnitt angeordnet sein. Gemäß dieser Struktur können das erste Dipolelement und das zweite Dipolelement, die eine vorbestimmte Leitungslänge aufweisen, in einem Basismaterial bereitgestellt werden, das eine begrenzte Fläche aufweist.
(7) Beispielsweise kann die Dipolantenne in der Längsrichtung eine mehr als doppelt so lange Länge aufweisen als eine Länge in der Querrichtung. Gemäß dieser Struktur kann der Bereich des ersten Dipolelementes und des zweiten Dipolelementes, die sich von dem RFIC-Element in im Wesentlichen zueinander entgegengesetzten Richtungen erstrecken, lang gehalten werden, so dass eine vorbestimmte Verstärkung der Dipolantenne ohne weiteres erhalten werden kann.
(8) Das RFIC-Element kann durch die Dipolantenne vorzugsweise in dem UHF-Band kommunizieren. Folglich kann das RFIC-Element an das RFID-System, das das UHF-Band verwendet, angepasst werden.
(9) Ein RFID-Etikett-Verwaltungsverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Verwalten eines RFID-Etiketts, um durch ein RFID-Etikett einen Artikel zu verwalten, der an einem Gehäuse unterbracht ist, an dem eine Kommunikationsrichtung, in die ein Leser/Schreiber gerichtet ist, ein Richtung aufweist, umfasst folgende Schritte: Anbringen des RFID-Etiketts gemäß Ansprüchen 1 bis 8 an einer Oberfläche von Außenoberflächen des Artikels, wobei das RFID-Etikett an der Oberfläche angebracht werden kann und sich dieselbe entfernt von einem Metallbauglied in dem Gehäuse befindet, und Kommunizieren mit dem RFID-Etikett, indem der Leser/Schreiber in die Kommunikationsrichtung gerichtet wird.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Artikel durch ein RFID-Etikett verwaltet werden, selbst wenn eine Position, an der das RFID-Etikett an einem Artikel angebracht werden kann, begrenzt ist, oder wenn die Richtung eines Lesers/Schreibers zu einem Artikel (in Bezug auf ein RFID-Etikett) begrenzt ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Situation, in der ein Nullpunkt eine Kommunikation unmöglich gestaltet, selbst in einer Situation vermieden werden, in der ein RFID-Etikett an einem Artikel in einer Position und einer Richtung angebracht ist, die in Bezug auf einen Artikel eingeschränkt sind, und ein Leser/Schreiber über den Artikel in einer Richtung gehalten werden muss, die in Bezug auf den Artikel eingeschränkt ist. Zusätzlich dazu kann der Artikel durch das RFID-Etikett verwaltet werden, selbst wenn eine Position, an der das RFID-Etikett an einem Artikel angebracht werden kann, begrenzt ist, oder wenn die Richtung eines Lesers/Schreibers hin zu einem Artikel begrenzt ist.
Figurenliste

1A ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 301 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
1B ist ein Diagramm, das eine Richtung eines Nullpunktes des RFID-Etiketts 301 veranschaulicht.
2A ist eine Umrissansicht eines Richtdiagrammes bei Betrachtung in der Z-Achse-Richtung in dem RFID-Etikett des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
2B ist ein Diagramm, das die Richtwirkung in der X-Y-Ebene veranschaulicht.
3 ist eine Ansicht, die eine Positionsbeziehung des RFID-Etiketts gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, eines Artikels einschließlich solch eines Etiketts und eines Lesers/Schreibers veranschaulicht.
4 ist eine Perspektivansicht eines RFIC-Elementes 100.
5 ist eine quer verlaufende Querschnittsansicht des in 4 gezeigten RFIC-Elementes.
6A ist eine Draufsicht auf eine obere Isolierschicht eines Mehrschichtsubstrats 120 bei Betrachtung direkt von oben.
6B ist eine Draufsicht auf eine Zwischenisolierschicht des Mehrschichtsubstrates 120.
6C ist eine Draufsicht auf eine untere Isolierschicht des Mehrschichtsubstrates 120.
7A ist eine Querschnittsansicht der in 6A gezeigten Isolierschicht aufgenommen entlang einer Linie B1-B1.
7B ist eine Querschnittsansicht der in 6B gezeigten Isolierschicht aufgenommen entlang einer Linie B2-B2.
7C ist eine Querschnittsansicht der in 6C gezeigten Isolierschicht aufgenommen entlang einer Linie B3-B3.
8 ist ein Diagramm einer Ersatzschaltung des RFIC-Elementes 100.
9 ist ein Diagramm einer Richtung eines Magnetfeldes, das in Induktoren L1 bis L4 in dem RFIC-Element 100 zu erzeugen ist.
10 ist ein Diagramm einer Verteilung eines steifen Bereiches und eines flexiblen Bereiches in dem RFIC-Element 100.
11 ist ein Diagramm eines gebogenen Zustandes eines RFID-Etiketts einschließlich des RFIC-Elementes 100, das an Kontaktstellen LA1 und LA2 angebracht ist.
12 ist ein Diagramm eines Beispiels, in dem ein Strom durch eine Ersatzschaltung des RFID-Etiketts aus 11 fließt.
13 ist ein Diagramm, das eine Frequenzeigenschaft einer Rückflussdämpfung veranschaulicht, wenn eine Schaltung, die mit einem RFIC-Chip zu verbinden ist, von dem RFIC-Chip aus betrachtet wird, in dem RFID-Etikett aus 11.
14 ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 302A gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
15 ist eine Draufsicht auf ein weiteres RFID-Etikett 302B gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
16 ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 303A gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
17 ist eine Draufsicht auf ein weiteres RFID-Etikett 303B gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
18 ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 304 gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
19 ist ein Diagramm, das eine Richtwirkung einer typischen Antenne vom Dipoltyp veranschaulicht.
20 ist ein Diagramm, das eine Richtwirkung in einer Ebene (die E-Ebene) veranschaulicht, die die X-Achse der Dipolantenne in 19 umfasst.
21A ist der Umriss eines Richtdiagramms bei Betrachtung in der Z-Achse-Richtung.
21B ist ein Diagramm, das die Richtwirkung in der X-Y-Ebene veranschaulicht.
22A ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett gemäß einem Vergleichsbeispiel.
22B ist ein Diagramm, das eine Richtung eines Nullpunktes des RFID-Etiketts gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird eine Vielzahl von bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und auf einige konkrete Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen werden die gleichen Bauteile und Elemente durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Während bevorzugte Ausführungsbeispiel aus Gründen der Zweckmäßigkeit unter Berücksichtigung der Einfachheit der Beschreibung oder der Verständlichkeit von Hauptpunkten unterteilt und beschrieben werden, können die in verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen beschriebenen Elemente teilweise ersetzt und miteinander kombiniert werden. In den zweiten und nachfolgenden bevorzugten Ausführungsbeispielen entfällt eine Beschreibung der Merkmale, die dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, und es werden in erster Linie sich unterscheidende Merkmale beschrieben. Insbesondere wird eine Beschreibung ähnlicher betrieblicher Auswirkungen, die durch ähnliche Strukturen erreicht werden, nicht in jedem bevorzugten Ausführungsbeispiel wiederholt.
Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
1A ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 301 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. 1B ist ein Diagramm, das eine Richtung eines Nullpunktes des RFID-Etiketts 301 veranschaulicht.
Das RFID-Etikett 301 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst ein rechteckiges plattenförmiges Basismaterial 1, ein erstes Dipolelement 10 und ein zweites Dipolelement 20, die auf dem Basismaterial 1 bereitgestellt sind, und ein RFIC-Element 100, das auf dem Basismaterial 1 montiert ist.
Das Basismaterial 1 erstreckt sich in einer Draufsicht in einer Längsrichtung (die X-Achse-Richtung in 1A) und einer Querrichtung (die Y-Achse-Richtung in 1A) und umfasst einen ersten Endabschnitt E1 und einen zweiten Endabschnitt E2, die Endabschnitte sind, die einander in der Längsrichtung zugewandt sind, und einen ersten Seitenabschnitt S1 und einen zweiten Seitenabschnitt S2, die Seitenabschnitte sind, die einander in der Querrichtung zugewandt sind. Da im Wesentlichen die gesamte Fläche des Basismaterials ein Bereich ist, in dem eine Dipolantenne bereitgestellt ist, entsprechen in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel die „Längsrichtung“, die „Querrichtung“, der „erste Endabschnitt E1“, der „zweite Endabschnitt E2“, der „erste Seitenabschnitt S1“ und der „zweite Seitenabschnitt S2“ des Basismaterials 1 im Wesentlichen der „Längsrichtung“, der „Querrichtung“, dem „ersten Endabschnitt“, dem „zweiten Endabschnitt“, dem „ersten Seitenabschnitt“ und dem „zweiten Seitenabschnitt“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der Mitte des Basismaterials 1 sind Kontaktstellen LA1 und LA2 bereitgestellt, um das RFIC-Element 100 zu montieren. Die Kontaktstellen LA1 und LA2 sind jeweils mit einem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss bzw. einem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss des RFIC-Elementes 100 verbunden.
Das Basismaterial 1 umfasst das erste Dipolelement 10 und das zweite Dipolelement 20. Das erste Dipolelement 10 und das zweite Dipolelement 20 bilden eine Dipolantenne aus.
Das erste Dipolelement 10 umfasst einen Hauptleiterstrukturabschnitt 11 und einen Spitzenabschnitt 12. Das zweite Dipolelement 20 umfasst einen Hauptleiterstrukturabschnitt 21 und einen Spitzenabschnitt 22.
Ein Ende des ersten Dipolelementes 10 ist ein erstes Verbindungsende CE1, das mit der Kontaktstelle LA1 zu verbinden ist (mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss des RFIC-Elementes zu verbinden ist). Das andere Ende des ersten Dipolelementes 10 ist ein erstes offenes Ende OE1. Ein Ende des zweiten Dipolelementes 20 ist ein zweites Verbindungsende CE2, das mit der Kontaktstelle LA2 zu verbinden ist (mit dem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss des RFIC-Elementes zu verbinden ist). Das andere Ende des zweiten Dipolelementes 20 ist ein zweites offenes Ende OE2.
Das erste Dipolelement 10 ist eine Leiterstruktur, die sich von dem ersten Verbindungsende CE1 zu dem ersten Endabschnitt E1 hin erstreckt und zu dem ersten Seitenabschnitt S1 hin mäandert. Gleichermaßen ist das zweite Dipolelement 20 eine Leiterstruktur, die sich von dem zweiten Verbindungsende CE2 zu dem zweiten Endabschnitt E2 hin erstreckt und zu dem zweiten Seitenabschnitt S2 hin mäandert.
Das erste offene Ende OE1 kann sich an einer Position benachbart zu dem ersten Seitenabschnitt S1 in einem Bereich befinden, in dem das erste Dipolelement 10 bereitgestellt ist. Gleichermaßen kann sich das zweite Offene Ende OE2 an einer Position benachbart zu dem zweiten Seitenabschnitt S2 in einem Bereich befinden, in dem das zweite Dipolelement 20 bereitgestellt ist.
Das erste offene Ende OE1 des ersten Dipolelementes 10 kann von dem ersten Endabschnitt E1 des Basismaterials 1 zu dem zweiten Endabschnitt E2 des Basismaterials 1 zurückgebogen sein. Gleichermaßen kann das zweite offene Ende OE2 des zweiten Dipolelementes 20 von dem zweiten Endabschnitt E2 des Basismaterials 1 zu dem ersten Endabschnitt E1 des Basismaterials 1 zurückgebogen sein.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Leitungsbreite des Spitzenabschnitts 12 des ersten Dipolelements 10 mehr als zweimal so groß wie die Leitungsbreite des Hauptleiterstrukturabschnitts 11 des ersten Dipolelements 10. Gleichermaßen ist die Leitungsbreite des Spitzenabschnitts 22 des zweiten Dipolelements 20 mehr als zweimal so groß wie die Leitungsbreite des Hauptleiterstrukturabschnitts 21 des zweiten Dipolelements 20. Zusätzlich erstreckt sich der Spitzenabschnitt 12 ferner zu einer Position, die näher zu dem zweiten Endabschnitt E2 als zu dem ersten Verbindungsende CE1 ist, obwohl sich der Bereich, in dem der Hauptleiterstrukturabschnitt 11 in der Längsrichtung bereitgestellt ist, von dem ersten Verbindungsende CE1 zu dem ersten Endabschnitt E1 erstreckt. Gleichermaßen erstreckt sich der Spitzenabschnitt 22 ferner zu einer Position, die näher zu dem ersten Endabschnitt E1 als zu dem zweiten Verbindungsende CE2 ist, obwohl sich der Bereich, in dem der Hauptleiterstrukturabschnitt 21 in der Längsrichtung bereitgestellt ist, von dem zweiten Verbindungsende CE2 zu dem zweiten Endabschnitt E2 erstreckt.
Der Spitzenabschnitt 12 des ersten Dipolelements 10 und der Spitzenabschnitt 22 des zweiten Dipolelements 20 sind Leiterstrukturen, um dem offenen Ende und der Umgebung des offenen Endes des Dipolelements eine Kapazität hinzuzufügen. Das Hinzufügen einer Kapazität verkürzt das Dipolelement.
Das RFID-Etikett gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist in der Längsrichtung eine Länge von 24 mm und in der Querrichtung eine Länge von 8 mm auf und das Verhältnis der Länge in der Querrichtung und Längsrichtung beträgt 1:3. Mit anderen Worten ist die Länge in der Längsrichtung mehr als doppelt so groß wie die Länge in der Querrichtung (siehe 1B).
19 ist ein Diagramm, das eine Richtwirkung einer typischen Antenne vom Dipoltyp veranschaulicht. Das Dipolelement ist in der X-Achse-Richtung angeordnet. 20 ist ein Diagramm, das eine Richtwirkung in einer Ebene (die E-Ebene) veranschaulicht, welche die X-Achse der Dipolantenne in 19 umfasst. 21A ist ein Umriss eines Richtdiagramms bei Betrachtung in der Z-Achse-Richtung. 21B ist ein Diagramm, das die Richtwirkung in der X-Y-Ebene veranschaulicht.
Eine typische Dipolantenne wird bei Halblängenresonanz verwendet, wobei die Spannung an beiden Enden maximal ist und der Strom in der Mitte maximal ist. Daher weist die Richtwirkung in der E-Ebene (eine Elektrisches-Feld-Vibration-Ebene) die Form einer Acht auf, wie in 20 und 21B gezeigt ist. Dann ist die X-Achse-Richtung, die die Richtung der Symmetrieachse einer Spannungsverteilung ist, ein Nullpunkt.
Ein RFID-Etikett eines Vergleichsbeispiels ist in 22A und in 22B veranschaulicht. Das erste Dipolelement 10 des RFID-Etiketts des Vergleichsbeispiels ist eine Leiterstruktur, die von dem ersten Verbindungsende CE1 zu dem ersten Endabschnitt E1 hin mäandert. Zusätzlich dazu ist das zweite Dipolelement 20 eine Leiterstruktur, die von dem zweiten Verbindungsende CE2 zu dem zweiten Endabschnitt E2 hin mäandert. Wenn der Bereich, in dem das erste Dipolelement 10 von dem ersten Verbindungsende CE1 zu dem ersten Endabschnitt E1 bereitgestellt ist, durch ZE1 angegeben ist und der Bereich, in dem das zweite Dipolelement 20 von dem zweiten Verbindungsende CE2 zu dem zweiten Endabschnitt E2 bereitgestellt ist, durch ZE2 angegeben ist, stimmt die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich ZE1 und den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich ZE2 verbindet, im Wesentlichen mit einem Nullpunkt überein. Bei diesem Vergleichsbeispiel stimmt ein Nullpunkt mit der X-Achse-Richtung überein.
In 1A ist die Spannungsstärkeverteilung des Spitzenabschnitts 12 des gesamten ersten Dipolelements 10 relativ groß. Gleichermaßen ist die Spannungsstärkeverteilung des Spitzenabschnitts 22 des gesamten zweiten Dipolelements 20 relativ groß. Daher ist die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich ZE1 und den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich ZE2 verbindet, in Bezug auf die X-Achse geneigt. Der dicke Pfeil, der in 1B durch NULL-NULL angegeben ist, stellt einen Nullpunkt dar. Wie oben beschrieben ist, ist ein Nullpunkt in Bezug auf die X-Achse geneigt.
2A ist eine Umrissansicht eines Richtdiagrammes bei Betrachtung in der Z-Achse-Richtung in dem RFID-Etikett des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. 2B ist ein Diagramm, das die Richtwirkung in der X-Y-Ebene veranschaulicht.
Im Einzelnen sind bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei die Spitzenabschnitte 12 und 22 den Effekt des Hinzufügens einer Kapazität aufweisen, Bereiche einer hohen Spannungsstärke des gesamten Dipolelements 10 in dem Spitzenabschnitt 12 konzentriert und Bereiche einer hohen Spannungsstärke des gesamten zweiten Dipolelements 20 sind in dem Spitzenabschnitt 22 konzentriert. Demgemäß ist die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich ZE1 und den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich ZE2 verbindet, effektiv in Bezug auf die X-Achse geneigt.
Wie oben beschrieben ist, kann in 1B eine Kommunikation ausgeführt werden, da die X-Achse-Richtung nicht null ist, wenn ein Leser/Schreiber in der X-Achse-Richtung gehalten wird.
3 ist eine Ansicht, die eine Positionsbeziehung des RFID-Etiketts gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, eines Artikels einschließlich solch eines Etiketts und eines Lesers/Schreibers veranschaulicht. Artikel 401A bis 401E sind beispielsweise Tintenkartuschen eines Tintenstrahldruckers. Diese Tintenkartuschen weisen eine ungefähr rechteckige parallelepipede Form auf und an denselben sind jeweils RFID-Etiketten 301A bis 301E auf der in 3 gezeigten Oberseite angebracht. Im Falle einer Kommunikation mit den RFID-Etiketten in einem Zustand, in dem diese Tintenkartuschen in dem Gehäuse des Tintenstrahldruckers installiert sind, können die RFID-Etiketten aufgrund einer Struktur der Tintenkartusche und einer Struktur des Montierens der Tintenkartusche an den Hauptkörper des Tintenstrahldruckers, in einigen Fällen möglicherweise nicht an anderen Oberflächen als den in 3 gezeigten Oberflächen angebracht werden.
Beispielsweise weist von sechs Oberflächen, die die Außenoberfläche jeder der Tintenkartuschen sind, die Oberfläche, an der eine elektrische Verbindung ausgeführt wird, oder die Oberfläche, an der ein Tintenversorgungsanschluss bereitgestellt ist, in dem Gehäuse des Tintenstrahldruckers keinen Platz auf, um ein RFID-Etikett anzubringen. Zusätzlich dazu kann auf den Oberflächen außer den oben beschriebenen Oberflächen ein RFID-Etikett auch nicht an einer Oberfläche in der Umgebung eines Metallbauglieds des Gehäuses des Tintenstrahldruckers angebracht werden. Der Grund dafür ist, dass das Metallbauglied eine RFID-Etikett-Kommunikation blockiert. Aufgrund solcher Umstände sind Oberflächen, an denen ein RFID-Etikett angebracht werden kann, begrenzt. Zusätzlich dazu kann aufgrund einer Struktur des Gehäuses eines Tintenstrahldruckers eine Richtung, in die ein Leser/Schreiber in Bezug auf den Tintenstrahldrucker gerichtet ist, auch begrenzt sein.
In 3 ist diese X-Achse-Richtung nicht null, selbst wenn sich einem Leser/Schreiber aus der Richtung (in der X-Achse-Richtung), die durch den dicken Pfeil angegeben ist, angenähert wird, wie oben beschrieben ist, so dass eine RFID-Kommunikation ausgeführt werden kann. Folglich wird es möglich, eine Tintenkartusche und einen Tintenstrahldrucker durch ein RFID-Etikett zu verwalten.
Im Folgenden werden eine Konfiguration und eine Wirkung eines RFIC-Elements beschrieben.
4 ist eine Perspektivansicht eines RFIC-Elements 100. Das RFIC-Element 100 ist vorzugsweise ein RFIC-Element, das einer Kommunikationsfrequenz von beispielsweise dem 900-MHz-Band entspricht, d. h. dem UHF-Band. Das RFIC-Element 100 umfasst ein Mehrschichtsubstrat 120, von dem die Hauptoberfläche ein Rechteck definiert. Das Mehrschichtsubstrat 120 weist eine Flexibilität auf. Das Mehrschichtsubstrat 120 weist beispielsweise eine Struktur eines gestapelten Körpers auf, der durch Stapeln flexibler Harzisolierschichten aus Polyimid, Flüssigkristallpolymer und dergleichen erhalten wird. Jede der Isolierschichten, die aus diesen Materialien bestehen, weist eine Permittivität auf, die kleiner als die Permittivität einer Keramikbasismaterialschicht ist, die durch LTCC dargestellt ist.
Im Folgenden wird eine Längsrichtung des Mehrschichtsubstrats 120 durch eine X-Achse angegeben, eine Breitenrichtung des Mehrschichtsubstrats 120 wird durch eine Y-Achse angegeben und eine Dickenrichtung des Mehrschichtsubstrats 120 wird durch eine Z-Achse angegeben.
5 ist eine quer verlaufende Querschnittsansicht des in 4 gezeigten RFIC-Elements. 6A ist eine Draufsicht auf eine obere Isolierschicht eines Mehrschichtsubstrats 120 bei Betrachtung direkt von oben. 6B ist eine Draufsicht auf eine Zwischenisolierschicht des Mehrschichtsubstrats 120. 6C ist eine Draufsicht auf eine untere Isolierschicht des Mehrschichtsubstrats 120. 7A ist eine Querschnittsansicht der in 6A gezeigten Isolierschicht aufgenommen entlang einer Linie B1-B1. 7B ist eine Querschnittsansicht der in 6B gezeigten Isolierschicht aufgenommen entlang einer Linie B2-B2. 7C ist eine Querschnittsansicht der in 6C gezeigten Isolierschicht aufgenommen entlang einer Linie B3-B3.
Wie in 5 gezeigt ist, sind ein RFIC-Chip 160 und eine Impedanzanpassungsschaltung 180 in das Mehrschichtsubstrat 120 eingebaut. Eine erste Anschlusselektrode 140a und eine zweite Anschlusselektrode 140b sind auf einer Hauptoberfläche des Mehrschichtsubstrats 120 bereitgestellt. Die Anpassungsschaltung 180 bestimmt die Resonanzfrequenzcharakteristika einer Antenne, während dieselbe eine Impedanzanpassung zwischen dem RFIC-Chip 160 sowie dem ersten Dipolelement 10 und dem zweiten Dipolelement 20 ausführt.
Der RFIC-Chip 160 weist eine Struktur auf, bei der zahlreiche Elemente in ein Harthalbleitersubstrat, das aus einem Halbleiter wie etwa Silizium besteht, eingebaut sind. Die beiden Hauptoberflächen des RFIC-Chips 160 sind vorzugsweise viereckig oder im Wesentlichen viereckig. Wie in 6C gezeigt ist, sind zusätzlich dazu ein erster Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a und ein zweiter Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b auf der anderen Hauptoberfläche des RFIC-Chips 160 bereitgestellt. In dem Mehrschichtsubstrat 120 befindet sich der RFIC-Chip 160 in der Mitte in der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, in einem Zustand, in dem sich jede Seite des Vierecks entlang der X-Achse oder der Y-Achse erstreckt und die eine Hauptoberfläche und die andere Hauptoberfläche parallel zu der X-Y-Achse sind.
Die Anpassungsschaltung 180 umfasst einen Spulenleiter 200 und Zwischenschichtverbindungsleiter 240a und 240b. Der Spulenleiter 200 umfasst Spulenstrukturen 200a bis 200c, die in 6B oder in 6C gezeigt sind. Ein Abschnitt der Spulenstruktur 200a umfasst einen ersten Spulenabschnitt CIL1. Ein Abschnitt der Spulenstruktur 200b umfasst einen zweiten Spulenabschnitt CIL2. Abschnitte der Spulenstruktur 200c umfassen einen dritten Spulenabschnitt CIL3 und einen vierten Spulenabschnitt CIL4.
Der erste Spulenabschnitt CIL1, der dritte Spulenabschnitt CIL3 und der Zwischenschichtverbindungsleiter 240a sind in der Z-Achse-Richtung angeordnet. Der zweite Spulenabschnitt CIL2, der vierte Spulenabschnitt CIL4 und der Zwischenschichtverbindungsleiter 240b sind auch in der Z-Achse-Richtung angeordnet.
Der RFIC-Chip 160 befindet sich dann, wenn das Mehrschichtsubstrat 120 in der Z-Achse-Richtung betrachtet wird, zwischen dem ersten Spulenabschnitt CIL1 und dem zweiten Spulenabschnitt CIL2. Zusätzlich dazu befindet sich der RFIC-Chip 160 dann, wenn das Mehrschichtsubstrat 120 in der Y-Achse-Richtung betrachtet wird, zwischen dem dritten Spulenabschnitt CIL3 und dem vierten Spulenabschnitt CIL4.
Die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b bestehen aus einer flexiblen Kupferfolie und sind in einer Streifenform ausgeführt. Die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b weisen jeweils Hauptoberflächen auf, deren Größen identisch oder im Wesentlichen identisch sind. Die kurzen Seiten der ersten Anschlusselektrode 140a und der zweiten Anschlusselektrode 140b erstrecken sich in der X-Achse-Richtung. Die langen Seiten der ersten Anschlusselektrode 140a und der zweiten Anschlusselektrode 140b erstrecken sich in der Y-Achse-Richtung.
Daher ist der RFIC-Chip 160 dann, wenn das Mehrschichtsubstrat 120 in der Y-Achse-Richtung betrachtet wird, zwischen einem Abschnitt der Anpassungsschaltung 180 und einem anderen Abschnitt der Anpassungsschaltung 180 eingefügt. Zusätzlich dazu überlappt der RFIC-Chip 160 dann, wenn das Mehrschichtsubstrat 120 in der X-Achse-Richtung betrachtet wird, mit der Anpassungsschaltung 180. Die Anpassungsschaltung 180 überlappt in der Draufsicht auf das Mehrschichtsubstrat 120 teilweise mit der ersten Anschlusselektrode 140a und der zweiten Anschlusselektrode 140b.
Das Mehrschichtsubstrat 120, wie in 6A bis 6C gezeigt ist, umfasst drei gestapelte lagenförmige Isolierschichten 120a bis 120c. Die Isolierschicht 120a befindet sich an einer oberen Position, die Isolierschicht 120b befindet sich an einer Zwischenposition und die Isolierschicht 120c befindet sich in einer unteren Position.
Die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b sind auf einer Hauptoberfläche der Isolierschicht 120a bereitgestellt. An der Mittelposition einer Hauptoberfläche der Isolierschicht 120b ist ein rechteckiges oder im Wesentlichen rechteckiges Durchgangsloch HL1 bereitgestellt, das die andere Hauptoberfläche erreicht. Das Durchgangsloch HL1 weist eine Größe auf, die ausreicht, um den RFIC-Chip 160 zu enthalten. Zusätzlich dazu ist die Spulenstruktur 200c um das Durchgangsloch HL1 herum auf der einen Hauptoberfläche der Isolierschicht 120b bereitgestellt. Die Spulenstruktur 200c besteht aus einer Kupferfolie mit Flexibilität.
Ein Endabschnitt der Spulenstruktur 200c ist in der Draufsicht an einer Position angeordnet, die mit der ersten Anschlusselektrode 140a überlappt, und ist mit der ersten Anschlusselektrode 140a durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter 220a verbunden, der sich in der Z-Achse-Richtung erstreckt. Zusätzlich dazu ist der andere Endabschnitt der Spulenstruktur 200c in der Draufsicht an einer Position angeordnet, die mit der zweiten Anschlusselektrode 140b überlappt, und ist mit der zweiten Anschlusselektrode 140b durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter 220b verbunden, der sich in der Z-Achse-Richtung erstreckt. Die Zwischenschichtverbindungsleiter 220a und 220b bestehen aus einem Hartmetallvolumen, das Sn als Hauptkomponente enthält.
Auf einer Hauptoberfläche der Isolierschicht 120c sind die Spulenstrukturen 200a und 200b bereitgestellt. Die Spulenstrukturen 200a und 200b bestehen aus einer Kupferfolie, die Flexibilität aufweist.
Das erste Spulenende T1 und das zweite Spulenende T2 sind in der Draufsicht auf die Isolierschicht 120c rechteckig oder im Wesentlichen rechteckig.
Der eine Endabschnitt der Spulenstruktur 200a ist durch den Zwischenschichtverbindungsleiter 240a, der sich in der Z-Achse-Richtung erstreckt, mit dem einen Endabschnitt der Spulenstruktur 200c verbunden. Der eine Endabschnitt der Spulenstruktur 200b ist durch den Zwischenschichtverbindungsleiter 240b, der sich in der Z-Achse-Richtung erstreckt, mit dem anderen Endabschnitt der Spulenstruktur 200c verbunden. Die Zwischenschichtverbindungsleiter 240a und 240b bestehen aus einem Hartmetallvolumen, das Sn als Hauptkomponente enthält.
In der Draufsicht auf die Isolierschichten 120b und 120c überlappt ein Bereich der Spulenstruktur 200a mit einem Bereich der Spulenstruktur 200c und ein Bereich der Spulenstruktur 200b überlappt mit einem anderen Bereich der Spulenstruktur 200c. Von den überlappenden Bereichen der Spulenstrukturen 200a und 200c ist der Bereich der Spulenstruktur 200a als ein „erster Spulenabschnitt CIL1“ definiert und der Bereich der Spulenstruktur 200c ist als ein „dritter Spulenabschnitt CIL3“ definiert. Zusätzlich dazu ist von den überlappenden Bereichen der Spulenstrukturen 200b und 200c der Bereich der Spulenstruktur 200b als ein „zweiter Spulenabschnitt CIL2“ definiert und der Bereich der Spulenstruktur 200c ist als ein „vierter Spulenabschnitt CIL4“ definiert. Ferner ist die Position des einen Endabschnitts der Spulenstruktur 200a oder des einen Endabschnitts der Spulenstruktur 200c als eine „erste Position P1“ definiert und die Position des einen Endabschnitts der Spulenstruktur 200b oder des anderen Endabschnitts der Spulenstruktur 200c ist als eine „zweite Position P2“ definiert.
Auf der einen Hauptoberfläche der Isolierschicht 120c sind rechteckige oder im Wesentlichen rechteckige Scheinleiter 260a und 260b bereitgestellt. Die Scheinleiter 260a und 260b bestehen aus einer Kupferfolie, die Flexibilität aufweist. In der Draufsicht auf die Isolierschichten 120b und 120c sind die Scheinleiter 260a und 260b dahingehend angeordnet, mit zwei jeweiligen Eckabschnitten von den vier Eckabschnitten des rechteckigen oder im Wesentlichen rechteckigen Durchgangslochs HL1 zu überlappen.
Der RFIC-Chip 160 ist derart auf der Isolierschicht 120c montiert, dass die vier Eckabschnitte der anderen Hauptoberfläche jeweils dem ersten Spulenende T1, dem zweiten Spulenende T2 und den Scheinleitern 260a bzw. 260b zugewandt sind. Der erste Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a ist auf der anderen Hauptoberfläche des RFIC-Chips 160 angeordnet, um in der Draufsicht mit dem ersten Spulenende T1 zu überlappen. Gleichermaßen ist der zweite Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b auf der anderen Hauptoberfläche des RFIC-Chips 160 angeordnet, um in der Draufsicht mit dem zweiten Spulenende T2 zu überlappen.
Folglich ist der RFIC-Chip 160 durch den ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a mit dem ersten Spulenende T1 verbunden und ist durch den zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b mit dem zweiten Spulenende T2 verbunden.
Es ist zu beachten, dass die Dicke der Isolierschichten 120a bis 120c 10 µm oder mehr und 100 µm oder weniger beträgt. Daher kann von außen durch den RFIC-Chip 160 und die Anpassungsschaltung 180, die in das Mehrschichtsubstrat 120 eingebaut sind, durchgesehen werden. Somit kann der Verbindungszustand (Vorhandensein eines gebrochenen Drahts) des RFIC-Chips 160 und der Anpassungsschaltung 180 ohne weiteres überprüft werden.
8 ist ein Diagramm einer Ersatzschaltung des RFIC-Elements 100, das wie oben beschrieben ausgebildet ist. In 8 entspricht ein Induktor L1 einem ersten Spulenabschnitt CIL1. Ein Induktor L2 entspricht dem zweiten Spulenabschnitt CIL2. Ein Induktor L3 entspricht dem dritten Spulenabschnitt CIL3. Ein Induktor L4 entspricht dem vierten Spulenabschnitt CIL4. Die Charakteristika der Impedanzanpassung durch die Anpassungsschaltung 180 werden durch die Werte der Induktoren L1 bis L4 bestimmt.
Ein Endabschnitt des Induktors L1 ist mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a verbunden, der auf dem RFIC-Chip 160 angeordnet ist. Ein Endabschnitt des Induktors L2 ist mit dem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b verbunden, der auf dem RFIC-Chip 160 angeordnet ist. Der andere Endabschnitt des Induktors L1 ist mit einem Endabschnitt des Induktors L3 verbunden. Der andere Endabschnitt des Induktors L2 ist mit einem Endabschnitt des Induktors L4 verbunden. Der andere Endabschnitt des Induktors L3 ist mit dem anderen Endabschnitt des Induktors L4 verbunden. Die erste Anschlusselektrode 140a ist mit einem Verbindungspunkt zwischen den Induktoren L1 und L3 verbunden. Die zweite Anschlusselektrode 140b ist mit einem Verbindungspunkt zwischen den Induktoren L2 und L4 verbunden.
Wie aus der in 8 gezeigten Ersatzschaltung ersichtlich ist, sind der erste Spulenabschnitt CIL1, der zweite Spulenabschnitt CIL2, der dritte Spulenabschnitt CIL3 und der vierte Spulenabschnitt CIL4 dahingehend gewickelt, gleichphasig Magnetfelder bereitzustellen und sind zueinander in Reihe geschaltet. Daher werden die Magnetfelder zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einer Richtung, die in 9 durch Pfeile angegeben ist, hin erzeugt. Andererseits werden die Magnetfelder zu einem anderen Zeitpunkt zu einer Richtung, die der durch die Pfeile in 9 angegebenen Richtung entgegengesetzt ist, hin erzeugt.
Wie aus 6B und 6C ersichtlich ist, weisen der erste Spulenabschnitt CIL1 und der dritte Spulenabschnitt CIL3 zusätzlich dazu die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Schleifenform und die gleiche erste Wicklungsachse auf. Gleichermaßen weisen der zweite Spulenabschnitt CIL2 und der vierte Spulenabschnitt CIL4 die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Schleifenform und die gleiche zweite Wicklungsachse auf. Die erste Wicklungsachse und die zweite Wicklungsachse sind an Positionen angeordnet, in denen der RFIC-Chip 160 zwischen der ersten Wicklungsachse und der zweiten Wicklungsachse eingefügt ist.
Mit anderen Worten sind der erste Spulenabschnitt CIL1 und der dritte Spulenabschnitt CIL3 magnetisch und kapazitiv gekoppelt. Gleichermaßen sind der zweite Spulenabschnitt CIL2 und der vierte Spulenabschnitt CIL4 magnetisch und kapazitiv gekoppelt.
Wie aus der Beschreibung ersichtlich ist, umfasst der RFIC-Chip 160 den ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a und den zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b und ist in das Mehrschichtsubstrat 120 eingebaut. Zusätzlich dazu umfasst die Anpassungsschaltung 180 die Spulenstrukturen 200a bis 200c und ist in das Mehrschichtsubstrat 120 eingebaut. Von den Spulenstrukturen 200a bis 200c ist bei der Spulenstruktur 200a der andere Endabschnitt (= das erste Spulenende T1) mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a verbunden und bei der Spulenstruktur 200b ist der andere Endabschnitt (= das zweite Spulenende T2) mit dem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b verbunden. Zusätzlich dazu sind die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b auf der einen Hauptoberfläche des Mehrschichtsubstrats 120 angeordnet. Die erste Anschlusselektrode 140a ist mit dem einen Endabschnitt (= der ersten Position P1) der Spulenstruktur 200a verbunden. Die zweite Anschlusselektrode 140b ist mit dem anderen Endabschnitt (= der zweiten Position P2) der Spulenstruktur 200b verbunden.
Zusätzlich dazu ist der erste Spulenabschnitt CIL1 in einem Bereich von dem ersten Spulenende T1 bis zu der ersten Position P1 vorhanden und weist die erste Wicklungsachse in der Richtung auf, die sich mit der einen Hauptoberfläche des Mehrschichtsubstrats 120 kreuzt. Der zweite Spulenabschnitt CIL2 ist in einem Bereich von dem zweiten Spulenende T2 zu der zweiten Position P2 vorhanden und weist die zweite Wicklungsachse in der Richtung auf, die sich mit der einen Hauptoberfläche des Mehrschichtsubstrats 120 kreuzt. Der dritte Spulenabschnitt CIL3 ist dahingehend angeordnet, in der Draufsicht mit dem ersten Spulenabschnitt CIL1 zu überlappen. Der vierte Spulenabschnitt CIL4 ist dahingehend angeordnet, in der Draufsicht mit dem zweiten Spulenabschnitt CIL2 zu überlappen. Der erste Spulenabschnitt CIL1 und der dritte Spulenabschnitt CIL3 sowie der zweite Spulenabschnitt CIL2 und der vierte Spulenabschnitt CIL4 sind an Positionen angeordnet, an denen der RFIC-Chip 160 zwischen dem ersten Spulenabschnitt CIL1 und dem dritten Spulenabschnitt CIL3 und dem zweiten Spulenabschnitt CIL2 und dem vierten Spulenabschnitt CIL4 eingefügt ist. Die Anpassungsschaltung 180 und der RFIC-Chip 160 sind in das Mehrschichtsubstrat 120 eingebaut.
Der RFIC-Chip 160 umfasst das Halbleitersubstrat. Daher agiert der RFIC-Chip 160 als Masse oder Abschirmung für den ersten Spulenabschnitt CIL1, den zweiten Spulenabschnitt CIL2, den dritten Spulenabschnitt CIL3 und den vierten Spulenabschnitt CIL4. Folglich sind der erste Spulenabschnitt CIL1 und der zweite Spulenabschnitt CIL2 sowie der dritte Spulenabschnitt CIL3 und der vierte Spulenabschnitt CIL4 kaum magnetisch oder kapazitiv miteinander gekoppelt. Demgemäß ist das Risiko des Einengens des Passbandes eines Kommunikationssignals erheblich reduziert oder verhindert.
Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben, bei dem das RFIC-Element 100 durch leitfähige Bondmaterialien 13a und 13b, z. B. ein Lötmittel, auf den Kontaktstellen LA1 und LA2 angebracht ist. 10 ist ein Diagramm einer Verteilung eines steifen Bereichs und eines flexiblen Bereichs in dem RFIC-Element 100. 11 ist ein Diagramm eines gebogenen Zustands eines RFID-Etiketts, bei der das RFIC-Element 100 an den Kontaktstellen LA1 und LA2 angebracht ist.
Wie oben beschrieben ist, umfassen das Mehrschichtsubstrat 120, die Spulenstrukturen 200a bis 200c, die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b Bauglieder, die Flexibilität aufweisen. Andererseits umfassen die Zwischenschichtverbindungsleiter 220a, 220b, 240a und 240b sowie der RFIC-Chip 160 harte Bauglieder. Zusätzlich dazu weisen die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b eine vergleichsweise große Größe auf und sind daher weniger flexibel. Zusätzlich dazu weisen die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b in einem Fall, in dem ein Plattierfilm aus Ni/Au oder Ni/Sn oder dergleichen auf die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b aufgetragen ist, eine weiter reduzierte Flexibilität auf.
Wie in 10 gezeigt ist, umfasst das RFIC-Element 100 folglich steife Bereiche und flexible Bereiche. Genauer gesagt sind die Bereiche, in denen die erste Anschlusselektrode 140a, die zweite Anschlusselektrode 140b und der RFIC-Chip 160 angeordnet sind, als die steifen Bereiche definiert, und die anderen Bereiche sind als die flexiblen Bereiche definiert. Da die erste Anschlusselektrode 140a und die zweite Anschlusselektrode 140b an Positionen entfernt von dem RFIC-Chip 160 angeordnet sind, sind im Einzelnen Bereiche zwischen der ersten Anschlusselektrode 140a und dem RFIC-Chip 160 und zwischen der zweiten Anschlusselektrode 140b und dem RFIC-Chip 160 die flexiblen Bereiche.
In einem Fall, in dem das RFID-Etikett, bei dem das RFIC-Element 100 an den Kontaktstellen LA1 und LA2 des Basismaterials 1 angebracht ist, an einer gekrümmten Oberfläche angebracht ist, ist das RFIC-Element 100 daher gebogen, wie beispielsweise in 11 gezeigt ist.
12 ist ein Diagramm eines Beispiels, in dem Strom durch eine Ersatzschaltung des RFID-Etiketts aus 11 fließt. 13 ist ein Diagramm, das eine Frequenzcharakteristik einer Rückflussdämpfung in dem RFID-Etikett aus 11 veranschaulicht, wenn eine mit einem RFIC-Chip zu verbindende Schaltung von dem RFIC-Chip betrachtet wird.
Wie in 12 gezeigt ist, weist der RFIC-Chip 160 eine parasitäre Kapazität (eine Streukapazität) Cp auf, die zwischen dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160a und dem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss 160b vorhanden ist. Daher werden in dem RFIC-Element 100 zwei Resonanzen erzeugt. Die erste Resonanz ist die Resonanz, die in einem Stromweg einschließlich des ersten Dipolelements 10, des zweiten Dipolelements 20 und der Induktoren L3 und L4 erzeugt wird. Die zweite Resonanz ist eine Resonanz, die in einem Stromweg (einer Stromschleife) einschließlich der Induktoren L1 bis L4 und der parasitären Kapazität Cp erzeugt wird. Diese zwei Resonanzen werden durch die Induktoren L3 bis L4, die sich die Stromwege teilen, gekoppelt. Zwei jeweilige Ströme I1 und I2, die den zwei Resonanzen entsprechen, fließen wie durch einen Pfeil mit einer gestrichenen Linie in 12 angegeben.
Zusätzlich dazu werden sowohl eine erste Resonanzfrequenz als auch eine zweite Resonanzfrequenz durch die Induktoren L3 bis L4 beeinflusst. Wie in 13 gezeigt ist, wird folglich eine Differenz mehrerer Dutzend MHz (genauer gesagt rund 5 MHz oder mehr bis rund 50 MHz oder weniger beispielsweise) zwischen der ersten Resonanzfrequenz f1 und der zweiten Resonanzfrequenz f2 erzeugt. Durch derartiges Kombinieren der zwei Resonanzen werden wie in 13 gezeigte Breitbandresonanzcharakteristika erhalten.
Gemäß unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können die folgenden Betriebswirkungen erhalten werden, da das RFIC-Element 100 eine Impedanzanpassungsschaltung umfasst, die eine Impedanz zwischen dem RFIC-Chip 160 sowie dem ersten Dipolelement 10 und dem zweiten Dipolelement 20 anpasst und die Resonanzfrequenzcharakteristika einer Antenne bestimmt.
Für den Anfang ist es unnötig, ein Basismaterial mit einer Schaltung zum Durchführen einer Impedanzanpassung und zum Einstellen von Resonanzfrequenzcharakteristika u versehen, so dass die Fläche des Basismaterials effektiv als Raum zum Bereitstellen eines Dipolelements genutzt werden kann und die Größe eines RFID-Etiketts reduziert werden kann. Zusätzlich kann bei gleicher Größe die höhere Verstärkung erreicht werden.
Zusätzlich dazu sind die Spulenabschnitte CIL1 bis CIL4 elektromagnetisch durch die Kontaktstellen LA1 und LA2 abgeschirmt, da die Kontaktstellen LA1 und LA2, auf denen das RFIC-Element 100 montiert ist, in der Draufsicht mit dem ersten Spulenabschnitt CIL1, dem zweiten Spulenabschnitt CIL2, dem dritten Spulenabschnitt CIL3 und dem vierten Spulenabschnitt CIL4 des RFIC-Elements 100 überlappen. Demgemäß wird das RFID-Etikett kaum durch die elektromagnetischen Charakteristika eines Artikel beeinflusst, an dem das RFID-Etikett anzubringen ist. Mit anderen Worten: Selbst in einem Fall, in dem das RFID-Etikett 301 an einem Artikel mit einer hohen relativen dielektrischen Konstante und einer hohen relativen Permeabilität angebracht ist, werden die elektromagnetischen Charakteristika des RFID-Etiketts zwischen dem Zustand, in dem dasselbe an dem Artikel angebracht ist, und dem Zustand, in dem dasselbe das Etikett vor dem Anbringen ist, kaum geändert.
Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein RFID-Etikett beschrieben, das sich hinsichtlich der Form der Dipolantenne des RFID-Etiketts gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
14 ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 302A gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das RFID-Etikett 302A des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst ein rechteckiges plattenförmiges Basismaterial 1, ein erstes Dipolelement 10 und ein zweites Dipolelement 20, die auf dem Basismaterial 1 bereitgestellt sind, sowie ein RFIC-Element 100, das auf dem Basismaterial 1 montiert ist.
Das Basismaterial 1 umfasst das erste Dipolelement 10 und das zweite Dipolelement 20, Das erste Dipolelement 10 und das zweite Dipolelement 20 bilden eine Dipolantenne aus.
Ein Ende des ersten Dipolelements 10 ist ein erstes Verbindungsende CE1, das mit der Kontaktstelle LA1 zu verbinden ist (mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss des RFIC-Elements zu verbinden ist). Das andere Ende des ersten Dipolelements 10 ist ein erstes offenes Ende OE1. Ein Ende des zweiten Dipolelements 20 ist ein zweites Verbindungsende CE2, das mit der Kontaktstelle LA2 zu verbinden ist (mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss des RFIC-Elements zu verbinden ist). Das andere Ende des zweiten Dipolelements 20 ist ein zweites offenes Ende OE2.
Das erste Dipolelement 10 ist eine Leiterstruktur, die sich von dem ersten Verbindungsende CE1 zu dem ersten Endabschnitt E1 hin erstreckt und zu dem ersten Seitenabschnitt S1 hin mäandert. Gleichermaßen ist das zweite Dipolelement 20 eine Leiterstruktur, die sich von dem zweiten Verbindungsende CE2 zu dem zweiten Endabschnitt E2 hin erstreckt und zu dem zweiten Seitenabschnitt S2 hin mäandert.
Das erste offene Ende OE1 kann sich an einer Position benachbart zu dem ersten Seitenabschnitt S1 in einem Bereich befinden, in dem das erste Dipolelement 10 bereitgestellt ist. Gleichermaßen kann sich das zweite offene Ende OE2 an einer Position benachbart zu dem zweiten Seitenabschnitt S2 in einem Bereich befinden, in dem das zweite Dipolelement 20 bereitgestellt ist.
Das erste offene Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 kann sich in der Umgebung des ersten Endabschnitts E1 des Basismaterials 1 befinden. Gleichermaßen kann sich das zweite offene Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 in der Umgebung des zweiten Endabschnittes E2 des Basismaterials 1 befinden.
Das RFID-Etikett 302A des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich hinsichtlich der Positionen des ersten offenen Endes OE1 und des zweiten offenen Endes OE2 von dem in 1A veranschaulichten RFID-Etikett 301. Zusätzlich dazu unterscheidet sich das RFID-Etikett 302A von dem in 1A veranschaulichten RFID-Etikett 301 darin, dass das RFID-Etikett 302A die Spitzenabschnitte 12 und 22 nicht enthält.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Bereich von dem ersten offenen Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 zu einer Position, an der die Leiterstruktur von dem ersten offenen Ende OE1 zu dem ersten Verbindungsende CE1 mit einer konstanten Größe verfolgt und zurückgegeben wird, durch einen Spitzenbereich Z12 angegeben. Gleichermaßen wird ein Bereich von dem zweiten offenen Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 zu einer Position, an der die Leiterstruktur von dem zweiten offenen Ende OE2 zu dem zweiten Verbindungsende CE2 mit einer konstanten Größe verfolgt und zurückgegeben wird, durch einen Spitzenbereich Z22 angegeben.
In 14 ist die Spannungsstärkenverteilung des Spitzenbereichs Z12 des gesamten ersten Dipolelements 10 relativ groß. Gleichermaßen ist die Spannungsstärkenverteilung des Spitzenbereichs Z22 des gesamten zweiten Dipolelements 20 relativ groß. Daher ist die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich Z12 und den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich Z22 verbindet, in Bezug auf die X-Achse geneigt. Der in 14 gezeigte dicke Pfeil stellt einen Nullpunkt dar. Wie oben beschrieben ist, ist ein Nullpunkt in Bezug auf die X-Achse geneigt.
Die Grenze zwischen den Spitzenbereichen Z12 und Z22 und einem Bereich außerhalb der Spitzenbereiche ist keine Grenze von kritischer Bedeutung. Die oben beschriebenen Spitzenbereiche Z12 und Z22 sind zur Erleichterung der Beschreibung dargestellt. Mit anderen Worten: Eine „konstante Größe“, mit der die Leiterstruktur von dem ersten offenen Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 zu dem ersten Verbindungsende CE1 verfolgt und zurückgegeben wird, und eine „konstante Größe“, mit der die Leiterstruktur von dem zweiten offenen Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 zu dem zweiten Verbindungsende CE2 verfolgt und zurückgegeben wird, sind zur Erleichterung eingeführt. Selbst wenn diese „konstante Größe“ geändert wird, bleibt die Beschreibung einer derartigen Wirkung, dass der oben beschriebene Nullpunkt in Bezug auf die X-Achse geneigt ist, wahr.
15 ist eine Draufsicht auf ein weiteres RFID-Etikett 302B gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das RFID-Etikett 302B umfasst eine Seitenleiterstruktur 10S, die zwischen dem RFIC-Element 100 und dem ersten Seitenabschnitt S1 angeordnet ist, wobei die Seitenleiterstruktur 10S ein Abschnitt des ersten Dipolelements 10 ist, und eine Seitenleiterstruktur 20S, die zwischen dem RFIC-Element 100 und dem zweiten Seitenabschnitt S2 angeordnet ist, wobei die Seitenleiterstruktur 20S ein Abschnitt des zweiten Dipolelements 20 ist. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die Konfigurationen des in 14 veranschaulichten RFID-Etiketts 302A.
Da im Vergleich zu dem in 14 veranschaulichten Beispiel die Seitenleiterstrukturen 10S und 20S bei dem Beispiel aus 15 bereitgestellt sind, ist die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich Z12 und den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem Bereich Z22 verbindet, effektiver in Bezug auf die X-Achse geneigt.
Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das RFID-Etikett durch die elektromagnetischen Charakteristika eines Artikels, an dem das RFID-Etikett anzubringen ist, kaum beeinflusst, da eine Leiterstruktur, die eine Wirkung des Hinzufügens einer Kapazität aufweist, nicht in dem Spitzenabschnitt des Dipolelements des RFID-Etiketts bereitgestellt ist. Mit anderen Worten: Selbst in einem Fall, in dem das RFID-Etikett 301 an einem Artikel mit einer hohen relativen dielektrischen Konstante angebracht ist, wird die Kapazität, die zu dem Spitzenabschnitt des Dipolelements hinzuzufügen ist, zwischen dem Zustand, in dem dasselbe an dem Artikel angebracht ist, und dem Zustand, in dem dasselbe das Etikett vor dem Anbringen ist, kaum geändert, und die elektromagnetischen Charakteristika des RFID-Etiketts werden auch kaum geändert.
Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein RFID-Etikett beschrieben, das sich hinsichtlich der Form der Dipolantenne von dem RFID-Etikett gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
16 ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 303A gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das RFID-Etikett 303A des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst ein rechteckiges plattenförmiges Basismaterial 1, ein erstes Dipolelement 10 und ein zweites Dipolelement 20, die auf dem Basismaterial 1 bereitgestellt sind, und ein RFIC-Element 100, das auf dem Basismaterial 1 montiert ist.
Das erste offene Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 befindet sich nicht an einer Position benachbart zu dem ersten Endabschnitt E1, sondern an einer Position näher zu der Mitte als der erste Endabschnitt E1 und der zweite Endabschnitt E2. Gleichermaßen befindet sich das zweite offene Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 nicht an einer Position benachbart zu dem zweiten Endabschnitt E2, sondern an einer Position näher zu der Mitte als der erste Endabschnitt E1 und der zweite Endabschnitt E2.
Zusätzlich dazu ist die Seitenleiterstruktur 10S des ersten Dipolelements 10 dahingehend bereitgestellt, sich zu einer Position näher zu dem zweiten Endabschnitt E2 als ein Zwischenpunkt zwischen der Kontaktstelle LA1 und der Kontaktstelle LA2 zu erstrecken. Gleichermaßen ist die Seitenleiterstruktur 20S des zweiten Dipolelements 20 dahingehend bereitgestellt, sich zu einer Position näher zu dem ersten Endabschnitt E1 als ein Zwischenpunkt zwischen der Kontaktstelle LA1 und der Kontaktstelle LA2 zu erstrecken.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie die Konfigurationen des in 15 veranschaulichten RFID-Etiketts 302B.
17 ist eine Draufsicht auf ein weiteres RFID-Etikett 303B gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das erste offene Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 steht von dem Hauptabschnitt der Seitenleiterstruktur 10S hervor. Gleichermaßen steht das zweite offene Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 von dem Hauptabschnitt der Seitenleiterstruktur 20S hervor. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die Konfigurationen des in 16 veranschaulichten RFID-Etiketts 303A.
Da sich gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das erste offene Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 entlang des ersten Seitenabschnitts S1 befindet und sich an einer Position (einer Innenposition) weg von dem ersten Endabschnitt E1 befindet und sich das zweite offene Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 auch entlang des zweiten Seitenabschnitts S2 und weg (innen) von dem zweiten Endabschnitt E2 befindet, ist die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem ersten Dipolelement 10 und dem Schwerpunkt der Spannungsverteilung in dem zweiten Dipolelement 20 verbindet, effektiv in Bezug auf die X-Achse geneigt.
Obwohl die Resonanzfrequenz einer Dipolantenne auch durch die Länge der Seitenleiterstruktur 10S und der Seitenleiterstruktur 20S bestimmt werden kann, wie speziell in 17 veranschaulicht ist, kann die Resonanzfrequenz unabhängig bestimmt werden, ohne eine Richtwirkung zu ändern, wenn sich nur die Größe ändert, um die die offenen Enden OE1 und OE2 hervorstehen.
Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein RFID-Etikett beschrieben, das sich hinsichtlich der Form der Dipolantenne von dem bei den vorherigen bevorzugten Ausführungsbeispielen veranschaulichten RFID-Etikett unterscheidet.
18 ist eine Draufsicht auf ein RFID-Etikett 304 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das RFID-Etikett 304 des vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst ein rechteckiges plattenförmiges Basismaterial 1, ein erstes Dipolelement 10 und ein zweiten Dipolelement 20, die auf dem Basismaterial 1 bereitgestellt sind, und ein RFIC-Element 100, das auf dem Basismaterial 1 montiert ist.
Das erste Dipolelement 10 umfasst einen Hauptleiterstrukturabschnitt 11 und einen Spitzenabschnitt 12. Das zweite Dipolelement 20 umfasst einen Hauptleiterstrukturabschnitt 21 und einen Spitzenabschnitt 22.
Der Hauptleiterstrukturabschnitt 11 des ersten Dipolelements 10 umfasst eine Seitenleiterstruktur 11S. Diese Seitenleiterstruktur 11S ist zwischen dem RFIC-Element 100 und dem Spitzenabschnitt 12 angeordnet. Gleichermaßen umfasst der Hauptleiterstrukturabschnitt 21 des zweiten Dipolelements 20 eine Seitenleiterstruktur 21S, die zwischen dem RFIC-Element 100 und dem Spitzenabschnitt 22 angeordnet ist.
Wie bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel muss sich ein Ende des Spitzenabschnitts 12 nicht in der Umgebung des ersten Endabschnitts E1 befinden und kann hauptsächlich zwischen dem RFIC-Element 100 und dem ersten Seitenabschnitt S1 bereitgestellt sein. Gleichermaßen muss sich ein Ende des Spitzenabschnitts 22 nicht in der Umgebung des zweiten Endabschnittes E2 befinden und kann hauptsächlich zwischen dem RFIC-Element 100 und dem zweiten Seitenabschnitt S2 bereitgestellt sein.
Da sich der Spitzenabschnitt 12 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entlang des ersten Seitenabschnitts S1 und weg von dem ersten Endabschnitt E1 befindet und sich der Spitzenabschnitt 22 entlang des zweiten Seitenabschnitts S2 und weg von dem zweiten Endabschnitt E2 befindet, kann, selbst wenn die Spitzenabschnitte 12 und 22 eine vergleichsweise kleine Fläche aufweisen, die Linie, die den Schwerpunkt der Spannungsverteilung des ersten Dipolelements 10 und den Schwerpunkt der Spannungsverteilung des zweiten Dipolelements 20 verbindet, effektiv in Bezug auf die X-Achse geneigt sein.
Obwohl jedes der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Beispiel das RFID-Etikett einschließlich des rechteckig-geformten Basismaterials 1 in der Draufsicht zeigt, kann das Basismaterial 1 abgerundete Ecken aufweisen. Zusätzlich dazu kann die Form des Basismaterials 1 in der Draufsicht elliptisch oder oval sein. Zusätzlich dazu kann jeder des ersten Endabschnitts E1, des zweiten Endabschnitts E2, des ersten Seitenabschnitts S1 und des zweiten Seitenabschnitts S2 vollständig gekrümmt sein.
Zusätzlich dazu kann, obwohl jedes der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Beispiel das RFID-Etikett einschließlich des RFIC-Elements 100, das durch Integrieren des RFIC-Chips 160 und der Impedanzanpassungsschaltung, die eine Impedanz zwischen dem RFIC-Chip 160 und der Dipolantenne anpasst, erhalten wird, die Impedanzanpassungsschaltung auf dem Basismaterial bereitgestellt sein.
Obwohl die Dipolantenne, die in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, eine Dipolantenne ist, bei der die elektrische Länge jedes Dipolelements äquivalent zu einer Viertelwellenlänge ist und die elektrische Länge von dem ersten offenen Ende zu dem zweiten offenen Ende äquivalent zu einer Halbwellenlänge ist, kann zusätzlich dazu die elektrische Länge von dem ersten offenen Ende zu dem zweiten offenen Ende geringer als eine Halbwellenlänge sein, oder die Dipolantenne kann eine asymmetrische Dipolantenne sein, bei der sich die elektrische Länge des ersten Dipolelements von der elektrischen Länge des zweiten Dipolelements unterscheidet.
Obwohl das RFID-Etikett, das in jedem der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung die Dipolantenne umfasst, die auf der im Wesentlichen gesamten Fläche des Basismaterials bereitgestellt ist, kann die Dipolantenne zusätzlich dazu auf einem Abschnitt des Basismaterials bereitgestellt sein. Zusätzlich dazu muss der Umriss des Basismaterials hinsichtlich der Form nicht dem Bereich ähneln, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist.
Zusätzlich dazu ist die Verwaltung eines Artikels durch ein RFID-Etikett nicht auf eine Verwaltung eines elektrischen Gerätes, eines elektronischen Gerätes und von Zubehörteilen des elektrischen Gerätes und des elektronischen Gerätes beschränkt. Zusätzlich dazu ist das „Gehäuse“ bei dem RFID-Etikett-Verwaltungsverfahren der vorliegenden Erfindung nicht auf ein Gehäuse eines elektrischen Gerätes oder eines elektronischen Gerätes beschränkt und bezeichnet einen Lagerraum, der einen zu verwaltenden Artikel lagert.
Schließlich sind die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele in allen Punkten illustrativ und sollten nicht dahingehend ausgelegt werden, die vorliegende Erfindung einzuschränken. Es ist zu beachten, dass Variationen und Modifikationen dem Fachmann ersichtlich sind, ohne von dem Schutzumfang und der Wesensart der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die vorherigen bevorzugten Ausführungsbeispiele definiert, sondern durch die folgenden Patentansprüche. Ferner ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung alle möglichen Änderungen und Modifikationen der bevorzugten Ausführungsbeispiele innerhalb der Schutzumfänge der Ansprüche und der Schutzumfänge von Äquivalenten umfasst.
Bezugszeichenliste

CE1 -: Erstes Verbindungsende
CE2 -: Zweites Verbindungsende
CIL1 -: Erster Spulenabschnitt
CIL2 -: Zweiter Spulenabschnitt
CIL3 -: Dritter Spulenabschnitt
CIL4 -: Vierter Spulenabschnitt
Cp -: Streukapazität
E1 -: Erster Endabschnitt
E2 -: Zweiter Endabschnitt
HL1 -: Durchgangsloch
L1, L2, L3, L4 -: Induktor
LA1, LA2 -: Kontaktstelle
OE1 -: Erstes offenes Ende
OE2 -: Zweites offenes Ende
P1 -: Erste Position
P2 -: Zweite Position
S1 -: Erster Seitenabschnitt
S2 -: Zweiter Seitenabschnitt
T1 -: Erstes Spulenende
T2 -: Zweites Spulenende
Z12 -: Spitzenbereich des ersten Dipolelements 10
Z22 -: Spitzenbereich des zweiten Dipolelements 20
ZE1 -: Bereich, in dem das erste Dipolelement 10 von dem ersten Verbindungsende CE1 bis zu bis zu dem ersten Endabschnitt E1 bereitgestellt ist,
ZE2 -: Bereich, in dem das zweite Dipolelement 20 von dem zweiten Verbindungsende CE2 zu dem zweiten Endabschnitt E2 bereitgestellt ist,
Z12 -: Spitzenbereich einschließlich eines Bereichs von dem ersten offenen Ende OE1 des ersten Dipolelements 10 zu einer Position, an der die Leiterstruktur zu dem ersten Verbindungsende CE1 mit einer konstanten Größe verfolgt und zurückgegeben wird,
Z22 -: Spitzenbereich einschließlich eines Bereichs von dem zweiten offenen Ende OE2 des zweiten Dipolelements 20 zu einer Position, an der die Leiterstruktur zu dem zweiten Verbindungsende CE2 mit einer konstanten Größe verfolgt und zurückgegeben wird,
1 -: Basismaterial
10 -: Erstes Dipolelement
10S, 20S -: Seitenleiterstruktur
11, 21 -: Hauptleiterstrukturabschnitt
11S, 21S -: Seitenleiterstruktur
12, 22 -: Spitzenabschnitt
13a, 13b -: Leitfähiges Bondmaterial
20 -: Zweites Dipolelement
100 -: RFIC-Element
120 -: Mehrschichtsubstrat
120a, 120b, 120c -: Isolierschicht
140a -: Erste Anschlusselektrode
140b -: Zweite Anschlusselektrode
160 -: RFIC-Chip
160a -: Erster Eingangs- und Ausgangsanschluss
160b -: Zweiter Eingangs- und Ausgangsanschluss
180 -: Anpassungsschaltung
200 -: Spulenleiter
200a, 200b, 200c -: Spulenstruktur
220a, 220b -: Zwischenschichtverbindungsleiter
240a, 240b -: Zwischenschichtverbindungsleiter
260a, 260b -: Scheinleiter
301, 301A, 302A, 302B, 303A, 303B, 304 -: RFID-Etikett
401A bis 401E -: Artikel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5904316 [0004]

Claims

Ein RFID-Etikett, das folgende Merkmale aufweist: ein Basismaterial; ein RFIC-Element, das auf dem Basismaterial montiert ist und einen ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss sowie einen zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss umfasst; und eine Dipolantenne, die auf dem Basismaterial bereitgestellt ist und folgende Merkmale umfasst: ein erstes Dipolelement, das Folgendes umfasst: ein erstes Verbindungsende, das mit dem ersten Eingangs- und Ausgangsanschluss an einem Ende zu verbinden ist; und ein erstes offenes Ende an einem anderen Ende; und ein zweites Dipolelement, das Folgendes umfasst: ein zweites Verbindungsende, das mit dem zweiten Eingangs- und Ausgangsanschluss an einem Ende zu verbinden ist; und ein zweites offenes Ende an einem anderen Ende, wobei: sich ein Bereich, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist, in einer Draufsicht in einer Längsrichtung und einer Querrichtung erstreckt und Folgendes umfasst: einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt, die Endabschnitte sind, die einander in der Längsrichtung zugewandt sind; und einen ersten Seitenabschnitt und einen zweiten Seitenabschnitt, die Seitenabschnitte sind, die einander in der Querrichtung zugewandt sind; wobei das erste Dipolelement eine Leiterstruktur ist, die sich von dem ersten Verbindungsende zu dem ersten Endabschnitt hin erstreckt und zu dem ersten Seitenabschnitt hin mäandert; und das zweite Dipolelement einer Leiterstruktur ist, die sich von dem zweiten Verbindungsende zu dem zweiten Endabschnitt hin erstreckt und zu dem zweiten Seitenabschnitt hin mäandert.
Das RFID-Etikett gemäß Anspruch 1, bei dem: sich das erste offene Ende an einer Position benachbart zu dem ersten Seitenabschnitt in einem Bereich befindet, in dem das erste Dipolelement bereitgestellt ist; und sich das zweite offene Ende an einer Position benachbart zu dem zweiten Seitenabschnitt in einem Bereich befindet, in dem das zweite Dipolelement bereitgestellt ist.
Das RFID-Etikett gemäß Anspruch 2, bei dem: das erste offene Ende des ersten Dipolelements von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt hin zurückgebogen ist; und das zweite offene Ende des zweiten Dipolelements von dem zweiten Endabschnitt zu dem ersten Endabschnitt hin zurückgebogen ist.
Das RFID-Etikett gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem: das RFIC-Element ein Element ist, in das ein RFIC-Chip und eine Impedanzanpassungsschaltung integriert sind, wobei die Impedanzanpassungsschaltung eine Impedanz zwischen dem RFIC-Chip und der Dipolantenne anpasst.
Das RFID-Etikett gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das RFIC-Element sich in einer Mitte des Bereichs befindet, in dem die Dipolantenne bereitgestellt ist.
Das RFID-Etikett gemäß Anspruch 5, bei dem: ein Abschnitt des ersten Dipolelements zwischen dem RFIC-Element und dem ersten Seitenabschnitt angeordnet ist; und ein Abschnitt des zweiten Dipolelements zwischen dem RFIC-Element und dem zweiten Seitenabschnitt angeordnet ist.
Das RFID-Etikett gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Dipolantenne eine Länge in der Längsrichtung aufweist, die mehr als doppelt so lang ist wie eine Länge in der Querrichtung.
Das RFID-Etikett gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das RFIC-Element in einem UHF-Band durch die Dipolantenne kommuniziert.
Ein RFID-Etikett-Verwaltungsverfahren, um durch ein RFID-Etikett einen Artikel zu verwalten, der in einem Gehäuse untergebracht ist, an dem eine Kommunikationsrichtung, in die ein Leser/Schreiber gerichtet ist, eine Richtung aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Anbringen des RFID-Etiketts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 an eine Oberfläche der Außenoberflächen des Artikels, wobei an der Oberfläche das RFID-Etikett angebracht werden kann und dieselbe entfernt von einem Metallbauglied in dem Gehäuse ist; und Kommunizieren mit dem RFID-Etikett durch Richten des Lesers/Schreibers in die Kommunikationsrichtung.