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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein RFID(Radio Frequency IDentification, Hochfrequenzidentifikation)-Etikett.
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STAND DER TECHNIK
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Ein herkömmlich bekanntes RFID-Etikett wird konfiguriert, indem eine Antenne an einem RFIC-Modul einschließlich eines RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit, Hochfrequenz-Integrierte-Schaltung)-Chips und einer Anpassungsschaltung (siehe z. B. Patentschrift 1) angebracht wird. Durch Modularisieren des RFIC-Chips und der Anpassungsschaltung als das RFIC-Modul wird die Produktionseffizienz von RFID-Etiketten verbessert (z. B. im Vergleich zu dem Fall, wenn ein RFIC-Chip, eine Anpassungsschaltungsstruktur und eine Antennenstruktur auf einer Platine angeordnet sind). Ein derartiges RFIC-Modul wird gelegentlich als Band (Strap) bezeichnet.
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DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument 1:
WO 2016/084658 -
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMSTELLUNG
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Das in Patentdokument 1 beschriebene RFIC-Modul weist eine Mehrschichtstruktur auf, in der eine Mehrzahl von Harzlagen laminiert ist. Eine schraubenförmige Spule, die in der Anpassungsschaltung beinhaltet ist, ist durch Leiterstrukturen gebildet, die auf den jeweiligen Harzlagen gebildet sind. Deshalb müssen die jeweiligen Harzlagen akkurat laminiert sein. Außerdem müssen die Leiterstrukturen der jeweiligen Harzlagen durch Zwischenschicht-Verbindungsleiter wie beispielsweise Durchgangslochleiter, die die Harzlagen durchdringen, verbunden sein. Somit weist das in Patentdokument 1 beschriebene RFIC-Modul eine komplizierte Struktur auf.
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Deshalb besteht ein durch die vorliegende Erfindung zu lösendes Problem darin, in einem RFIC-Modul eines RFID-Etiketts eine einfachere Struktur zu implementieren.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEMSTELLUNG
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Um das technische Problem zu lösen, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung Folgendes bereit:
- ein RFID-Etikett, das folgende Merkmale aufweist:
- ein RFIC-Modul einschließlich eines Basissubstrats, das eine Hauptoberfläche umfasst, und eines RFIC-Chips, der einen ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss und einen zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss umfasst und der auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats befestigt ist; und
- ein Antennenelement, das einen ersten antennenseitigen Anschluss und einen zweiten antennenseitigen Anschluss umfasst, wobei
- das RFIC-Modul auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats Folgendes umfasst:
- einen ersten Chipverbindungsanschluss, der mit dem ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss des RFIC-Chips verbunden ist,
- einen zweiten Chipverbindungsanschluss, der mit dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss des RFIC-Chips verbunden ist,
- einen ersten modulseitigen Anschluss, der mit dem ersten antennenseitigen Anschluss des Antennenelements gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt ist,
- einen zweiten modulseitigen Anschluss, der mit dem zweiten antennenseitigen Anschluss des Antennenelements gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt ist,
- eine erste Verdrahtungsstruktur, die den ersten Chipverbindungsanschluss und den ersten modulseitigen Anschluss verbindet,
- eine zweite Verdrahtungsstruktur, die den zweiten Chipverbindungsanschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss verbindet, und
- eine dritte Verdrahtungsstruktur, die den ersten modulseitigen Anschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss verbindet.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in dem RFIC-Modul des RFID-Etiketts eine einfachere Struktur implementiert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines RFID-Etiketts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht des RFID-Etiketts.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines RFIC-Moduls.
- 4 ist eine auseinandergezogene Ansicht des RFIC-Moduls.
- 5 ist eine Draufsicht des RFIC-Moduls.
- 6 ist ein Ersatzschaltbild des RFIC-Moduls.
- 7 ist eine Draufsicht eines RFIC-Moduls gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
- 8 ist eine Draufsicht eines RFIC-Moduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts gemäß einem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
- 12 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des anderen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
- 13 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
- 14 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des weiteren beispielhaften metallkompatiblen RFIDs.
- 15 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines unterschiedlichen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
- 16 ist eine Querschnittsansicht des unterschiedlichen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
- 17 ist ein Ersatzschaltbild des unterschiedlichen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
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MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ein RFID-Etikett eines Aspekts der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein RFIC-Modul einschließlich eines Basissubstrats, das eine Hauptoberfläche umfasst, und eines RFIC-Chips, der einen ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss und einen zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss umfasst und der auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats befestigt ist; und ein Antennenelement, das einen ersten antennenseitigen Anschluss und einen zweiten antennenseitigen Anschluss, und das RFIC-Modul umfasst auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats: einen ersten Chipverbindungsanschluss, der mit dem ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss des RFIC-Chips verbunden ist, einen zweiten Chipverbindungsanschluss, der mit dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss des RFIC-Chips verbunden ist, einen ersten modulseitigen Anschluss, der mit dem ersten antennenseitigen Anschluss des Antennenelements gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt ist, einen zweiten modulseitigen Anschluss, der mit dem zweiten antennenseitigen Anschluss des Antennenelements gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt ist, eine erste Verdrahtungsstruktur, die den ersten Chipverbindungsanschluss und den ersten modulseitigen Anschluss verbindet, eine zweite Verdrahtungsstruktur, die den zweiten Chipverbindungsanschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss verbindet, und eine dritte Verdrahtungsstruktur, die den ersten modulseitigen Anschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss verbindet.
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Gemäß diesem Aspekt kann in dem RFIC-Modul des RFID-Etiketts eine einfachere Struktur implementiert werden.
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Der erste modulseitige Anschluss und der zweite modulseitige Anschluss können in einer Längsrichtung des Basissubstrats einander mit einem Abstand zugewandt sein, und der RFIC-Chip, die erste Verdrahtungsstruktur, die zweite Verdrahtungsstruktur und die dritte Verdrahtungsstruktur können sich in einer Region auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats befinden, das zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss und dem zweiten modulseitigen Anschluss angeordnet ist. Dies unterdrückt eine Verformung eines Abschnitts des Basisbauglieds, das zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss und dem zweiten modulseitigen Anschluss angeordnet ist. Infolgedessen wird eine Beschädigung, beispielsweise eine Verbindungsunterbrechung, in dem RFIC-Chip, der ersten Verdrahtungsstruktur, der zweiten Verdrahtungsstruktur und der dritten Verdrahtungsstruktur, die sich in dem Abschnitt befinden, unterdrückt.
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Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen dem ersten antennenseitigen Anschluss und dem zweiten antennenseitigen Anschluss größer als ein Abstand zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss und dem zweiten modulseitigen Anschluss. Folglich werden Variationen in den Kommunikationscharakteristika des RFID-Etiketts unterdrückt.
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Die erste Verdrahtungsstruktur, die zweite Verdrahtungsstruktur und die dritte Verdrahtungsstruktur können jeweils eine mäanderförmige Gestalt aufweisen. Als Folge können die erste bis dritte Verdrahtungsstruktur hinsichtlich ihrer Induktivität erhöht sein.
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Die mäanderförmige erste Verdrahtungsstruktur und ein Seitenabschnitt der mäanderförmigen dritten Verdrahtungsstruktur können sich auf mäandernde Weise zu dem ersten modulseitigen Anschluss hin erstrecken, während ein konstanter Abstand zwischen denselben beibehalten wird, und die mäanderförmige zweite Verdrahtungsstruktur und der andere Seitenabschnitt der mäanderförmigen dritten Verdrahtungsstruktur können sich auf mäandernde Weise zu dem zweiten modulseitigen Anschluss hin erstrecken, während ein konstanter Abstand zwischen denselben beibehalten wird. Als Folge kann die Kapazität zwischen der ersten Verdrahtungsstruktur und der dritten Verdrahtungsstruktur sowie zwischen der zweiten Verdrahtungsstruktur und der dritten Verdrahtungsstruktur erhöht werden.
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Vorzugsweise sind der erste Chipverbindungsanschluss, der zweite Chipverbindungsanschluss, der erste modulseitige Anschluss, der zweite modulseitige Anschluss, die erste Verdrahtungsstruktur, die zweite Verdrahtungsstruktur und die dritte Verdrahtungsstruktur als eine Leiterstruktur integriert. Folglich kann in einem Niederfrequenzbereich (Frequenzband bis zu 100 MHz) zwischen denselben eine Impedanz von nahezu null erreicht werden, und der RFIC-Chip kann vor ESD geschützt werden.
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Das RFIC-Modul kann eine Schutzschicht umfassen, die auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats angeordnet ist, um den RFIC-Chip, die erste Verdrahtungsstruktur, die zweite Verdrahtungsstruktur und die dritte Verdrahtungsstruktur zu bedecken. Folglich können die erste bis dritte Verdrahtungsstruktur geschützt sein.
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Vorzugsweise ist die Schutzschicht auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats angeordnet, um den ersten modulseitigen Anschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss zumindest teilweise zu bedecken. Folglich können ein Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss und der ersten Verdrahtungsstruktur und ein Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten modulseitigen Anschluss und der zweiten Verdrahtungsstruktur geschützt sein.
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Die Schutzschicht kann einen magnetischen Füllstoff enthalten. Als Folge können die erste bis dritte Verdrahtungsstruktur hinsichtlich ihrer Induktivität erhöht sein.
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Das Basissubstrat kann Flexibilität aufweisen. Folglich sind das RFIC-Modul und das Antennenelement in engen Kontakt miteinander gebracht, sodass das RFID-Etikett hohe Steifigkeit aufweisen kann.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines RFID(Radio Frequency IDentification, Hochfrequenzidentifikation)-Etiketts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht des RFID-Etiketts. In einem X-Y-Z-Koordinatensystem in den Figuren zeigt eine X-Achsenrichtung eine Längsrichtung an, eine Y-Achse zeigt eine Breitenrichtung an und eine Z-Achse zeigt eine Dickenrichtung an. Dieses X-Y-Z-Koordinatensystem dient dazu, das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, und schränkt die Erfindung nicht ein.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 10 eine riemenförmige Gestalt auf und ist dazu konfiguriert, mit einer Kommunikationsfrequenz in dem UHF-Band drahtlos zu kommunizieren. Das RFID-Etikett 10 weist einen riemenförmigen Hauptkörperteil 12 und ein RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit, Hochfrequenz-Integrierte-Schaltung)-Modul 14 auf, das an dem Hauptkörperteil 12 angebracht ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist der bandförmige Hauptkörperteil 12 eine Riemen-Lage-Gestalt auf und besteht aus einem Film (z. B. einem PET-Film), der beispielsweise aus einem Harzmaterial hergestellt ist, oder einer flexiblen Schaltungsplatine (FPC-Platine). Der Hauptkörperteil 12 ist mit einem Antennenelement 16 versehen.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist im Falle dieses Ausführungsbeispiels das Antennenelement 16 eine Leiterstruktur und ist auf einer Oberfläche des Hauptkörperteils 12 angeordnet. Wenn beispielsweise der Hauptkörperteil 12 eine FPC-Platine ist, wird das Antennenelement 16 hergestellt, indem eine Leiterlage aus Kupfer usw. an der Oberfläche des Hauptkörperteils 12 angebracht wird und Fotolithografie und Ätzen für die Leiterlage durchgeführt werden. Wenn beispielsweise der Hauptkörperteil 12 ein PET-Film ist, wird das aus Kupfer, Silber oder Aluminium hergestellte Antennenelement 16 durch Folienprägung, Siebdruck usw. gebildet. Alternativ kann das Antennenelement 16 in dem Hauptkörperteil 12 eingebaut sein.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels besteht das Antennenelement 16 aus einer ersten Antennenstruktur 18 und einer zweiten Antennenstruktur 20, die unabhängig voneinander sind und als Dipolantenne funktionieren. Die erste Antennenstruktur 18 und die zweite Antennenstruktur 20 erstrecken sich jeweils von einer Mitte in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des Hauptkörperteils 12 aus in zueinander entgegengesetzten Richtungen zu einem Endabschnitt hin. In dem Falle dieses Ausführungsbeispiels weisen die erste Antennenstruktur 18 und die zweite Antennenstruktur 20 eine mäanderförmige Gestalt auf.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind bei der ersten Antennenstruktur 18 und der zweiten Antennenstruktur 20 jeweilige mittig liegende Enden in der Längsrichtung mit einem ersten antennenseitigen Anschluss 18a und einem zweiten antennenseitigen Anschluss 20a zum Verbinden mit dem RFIC-Modul 14 versehen, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
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In dem Falle des ersten Ausführungsbeispiels ist, wie in 1 gezeigt ist, eine Abdeckungsdichtung 21 an dem Hauptkörperteil 12 angebracht, um das RFIC-Modul 14 zu bedecken, das auf dem Hauptkörperteil 12 befestigt ist. Diese Abdeckungsdichtung 21 hält das RFIC-Modul 14 an dem Hauptkörperteil 12 fixiert und schützt das RFIC-Modul 14. Die Abdeckungsdichtung 21 kann eine Größe aufweisen, die die gesamte Oberfläche des mit dem Antennenelement 16 versehenen Hauptkörperteils 12 bedeckt. In diesem Fall kann das Antennenelement 16 vollständig geschützt sein. Hinsichtlich eines Herstellungsverfahrens des RFID-Etiketts 10 kann insbesondere ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren als ein Verfahren zum Anbringen der Abdeckungsabdichtung 21 an dem Hauptkörperteil 12, auf dem das RFIC-Modul 14 befestigt ist, übernommen werden.
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3 ist eine perspektivische Ansicht des RFIC-Moduls, 4 ist eine auseinandergezogene Ansicht des RFIC-Moduls, 5 ist eine Draufsicht des RFIC-Moduls und 6 ist ein Ersatzschaltbild des RFIC-Moduls.
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Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, weist im Falle dieses Ausführungsbeispiels das RFIC-Modul 14 ein Basissubstrat 22 und einen RFIC-Chip 24 auf, der auf dem Basissubstrat 22 befestigt ist. Das RFIC-Modul 14, wie es oben beschrieben ist, wird gelegentlich auch als Band (Strap) bezeichnet. Details des RFIC-Moduls 14 werden beschrieben.
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Das Basissubstrat 22 ist eine rechteckige Lage, die Flexibilität aufweist, und besteht aus einem Film (z. B. einem PET-Film), der beispielsweise aus einem Harzmaterial hergestellt ist, oder aus einer flexiblen Schaltungsplatine (einer FPC-Platine). Das Basissubstrat 22 weist eine Hauptoberfläche 22a auf, auf der der RFIC-Chip 24 befestigt ist. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist das RFIC-Modul 14 über die Hauptoberfläche 22a an dem Hauptkörperteil 12 angebracht.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist der RFIC-Chip 24 ein IC-Chip und ist dazu konfiguriert, mit einer externen Kommunikationsvorrichtung (z. B. einer Lese-/Schreibvorrichtung des RFID-Etiketts 10) über das Antennenelement 16 zu kommunizieren. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst der RFIC-Chip 24 einen ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss 24a und einen zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss 24b. Im Falle des ersten Ausführungsbeispiels befindet der RFIC-Chip 24 sich in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des Basissubstrats 22 in der Mitte.
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Eine Leiterstruktur 26 ist auf der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 angeordnet. Wenn das Basissubstrat 22 beispielsweise eine FPC-Platine ist, wird die Leiterstruktur durch Anbringen einer Leiterlage aus Kupfer usw. auf der Hauptoberfläche 16a und durch Durchführen von Fotolithographie und Ätzen für die Leiterlage hergestellt. Wenn das Basissubstrat 22 ein PET-Film ist, kann die leitfähige Struktur 26, die aus Kupfer, Silber oder Aluminium besteht, auf der Hauptoberfläche 22a durch Ätzverarbeiten, Folienprägen, Siebdrucken usw. gebildet werden. Für eine Oberfläche der Leiterstruktur kann eine Plattierbehandlung mit dünnem Goldüberzug oder eine Nickel-/Zinn-Plattierbehandlung durchgeführt werden, oder es kann eine Rostschutzbehandlung durchgeführt werden.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Leiterstruktur 26, die auf der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 angeordnet ist, einen ersten Chipverbindungsanschluss 26a, einen zweiten Chipverbindungsanschluss 26b, einen ersten modulseitigen Anschluss 26c und einen zweiten modulseitigen Anschluss 26d. Außerdem umfasst die Leiterstruktur 26 eine erste Verdrahtungsstruktur 26e, eine zweite Verdrahtungsstruktur 26f und eine dritte Verdrahtungsstruktur 26g.
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Wie in 4 gezeigt ist, sind der erste Chipverbindungsanschluss 26a und der zweite Chipverbindungsanschluss 26b in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des RFIC-Moduls 14 (des Basissubstrats 22) in der Mitte angeordnet. Der erste Chipverbindungsanschluss 26a und der zweite Chipverbindungsanschluss 26b sind mit dem ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss 24a bzw. dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss 24b des RFIC-Chips 24 verbunden. Die Verbindung zwischen dem ersten Chipverbindungsanschluss 26a und dem ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss 24a sowie die Verbindung zwischen dem zweiten Chipverbindungsanschluss 26b und dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss 24b sind beispielsweise über ein Lötmittel oder ein leitfähiges Haftmittel hergestellt.
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Der erste modulseitige Anschluss 26c und der zweite modulseitige Anschluss 26d sind auf der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 angeordnet, wobei dieselben in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des RFIC-Moduls 14 (des Basissubstrat 22s) einander mit einem Abstand zugewandt sind. Der erste modulseitige Anschluss 26c und der zweite modulseitige Anschluss 26d sind mit dem ersten antennenseitigen Anschluss 18a bzw. dem zweiten antennenseitigen Anschluss 20a des Antennenelements 16 (der ersten Antennenstruktur 18 und der zweiten Antennenstruktur 20) verbunden.
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Die Verbindung zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem ersten antennenseitigen Anschluss 18a sowie die Verbindung zwischen dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und dem zweiten antennenseitigen Anschluss 20a sind beispielsweise über ein Lötmittel oder ein leitfähiges Haftmittel hergestellt. Alternativ werden die Verbindungen durch Anbringen der Abdeckungsabdichtung 21 an dem Hauptkörperteil 12 hergestellt, um das RFIC-Modul 14 zu bedecken, während diese elektrischen Kontakte beibehalten werden. Folglich sind der erste und zweite antennenseitige Anschluss 18a, 20a und der erste und zweite modulseitige Anschluss 26c, 26d gleichstrommäßig verbunden.
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Anstatt gleichstrommäßig verbunden zu sein, können der erste und zweite antennenseitige Anschluss 18a, 20a und der erste und zweite modulseitige Anschluss 26c, 26d über ein isolierendes Haftmittel oder ein doppelseitiges Klebeband kapazitiv gekoppelt sein.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels weist das Basissubstrat 22 des RFIC-Moduls 14 Flexibilität auf, sodass die Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 mit dem Hauptkörperteil 12 vollständig in engen Kontakt gebracht werden kann, sodass der erste und der zweite antennenseitige Anschluss 18a, 20a zwischen denselben angeordnet sind. Durch Anbringen des RFIC-Moduls 14 an dem Hauptkörperteil 12, wobei die gesamte Oberfläche in engen Kontakt gebracht ist, wird das RFID-Etikett 10 hinsichtlich Steifigkeit hochgradig verbessert, und die Verbindung kann weiter geschützt und zwischen dem ersten und dem zweiten antennenseitigen Anschluss 18a, 20a und dem ersten und dem zweiten modulseitigen Anschluss 26c, 26d beibehalten werden (im Vergleich zu dem Fall, wenn die Hauptoberfläche 22a von dem Hauptkörperteil 12 getrennt ist).
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Wie in 4 gezeigt ist, ist im Falle dieses Ausführungsbeispiels die erste Verdrahtungsstruktur 26e eine lineare Leiterstruktur und erstreckt sich 26a in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des RFIC-Moduls 14 zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem ersten Chipverbindungsanschluss und verbindet dieselben.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist die zweite Verdrahtungsstruktur 26f eine lineare Leiterstruktur und erstreckt sich in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des RFIC-Moduls 14 zwischen dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und dem zweiten Chipverbindungsanschluss 26b und verbindet dieselben.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist die dritte Verdrahtungsstruktur 26g eine lineare Leiterstruktur und erstreckt sich in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des RFIC-Moduls 14 zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und verbindet dieselben.
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Deshalb ist, wie in 3 gezeigt ist, eine Leiterschleife, die eine Schleifenöffnung Op umfasst, aus dem ersten modulseitigen Anschluss 26c, der ersten Verdrahtungsstruktur 26e, dem RFIC-Chip 24, der zweiten Verdrahtungsstruktur 26f, dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und der dritten Verdrahtungsstruktur 26g gebildet.
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Wie in 6 gezeigt ist, weisen die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g Induktivitäten L1, L2 bzw. L3 auf. Eine Anpassungsschaltung für eine Impedanzanpassung zwischen dem Antennenelement 16 und dem RFIC-Chip 24 wird durch diese Induktivitäten L1 bis L3 gebildet. Die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g weisen Längen und Dicken auf, für die eine Anpassung an die Kommunikationsfrequenz des UHF-Bands des RFID-Etiketts 10 beschlossen wurde, d. h. zum Erhalten der Induktivitäten L1, L2 und L3, die für diesen Zweck erforderlich sind. Genauer gesagt ist bei dieser Anpassungsschaltung eine Resonanzschaltung durch eine Kapazitätskomponente des RFIC-Chips selbst und die Induktivitätskomponenten (L1, L2, L3) der Verdrahtungsstrukturen gebildet, und die Induktivitätskomponenten der Verdrahtungsstrukturen sind so festgelegt, dass die Resonanzfrequenz dieser Resonanzschaltung im Wesentlichen der Kommunikationsfrequenz entspricht.
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Aus diesem Grund ist die Anpassungsschaltung des RFID-Etiketts 10 auf der Seite des RFIC-Moduls 14 anstelle der Seite des Hauptkörperteils 12 angeordnet. Folglich ist eine Abstimmungsstruktur wie beispielsweise ein Schleifenteil nicht unbedingt auf der Seite des Hauptkörperteils 12 erforderlich, die als Antennensubstrat dient. Somit sind, selbst wenn das RFIC-Modul 14 verschoben ist, wenn dasselbe an dem Hauptkörperteil 12 angebracht ist, oder ein Verbindungswiderstandswert zwischen den modulseitigen Anschlüssen 26c, 26d und den antennenseitigen Anschlüssen 18a, 20a mehrere Ω beträgt, oder selbst wenn ein Objekt mit relativ hoher Permittivität oder ein Metallobjekt in der Nähe des Hauptkörperteils 12 vorhanden ist, das als das Antennensubstrat dient, die Kommunikationscharakteristika des RFID-Etiketts 10 im Wesentlichen nicht beeinträchtigt (im Vergleich dazu, wenn eine Anpassungsschaltung über sowohl dem Hauptkörperteil 12 und dem RFIC-Modul 14 gebildet ist oder wenn eine Anpassungsschaltung lediglich auf der Seite des Hauptkörperteils 12 gebildet ist). Außerdem können RFID-Etiketten, die sich hinsichtlich Kommunikationscharakteristika unterscheiden, beispielsweise RFID-Etiketten, die sich hinsichtlich des Kommunikationsabstands unterscheiden, und RFID-Etiketten, die sich hinsichtlich der Form unterscheiden, leicht konfiguriert werden, indem einfach unterschiedliche Antennenelemente an dem RFIC-Modul 14 angebracht werden.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist das RFID-Etikett 10 derart konfiguriert, dass Überlegungen bezüglich Variationen beim Anbringen des RFIC-Moduls 14 an dem Hauptkörperteil 12 angestellt werden. Insbesondere ist, wie in 5 gezeigt ist, ein Abstand d1 zwischen dem ersten antennenseitigen Anschluss 18a und dem zweiten antennenseitigen Anschluss 20a größer als ein Abstand d2 zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d.
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Falls die Abstände d1, d2 gleich sind und das RFIC-Modul 14 in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) verschoben ist, wenn dasselbe an dem Hauptkörperteil 12 angebracht ist, überlappt einer des ersten modulseitigen Anschlusses 26c und des zweiten modulseitigen Anschlusses 26d die Schleifenöffnung Op der Leiterschleife. Eine derartige Überlappung verändert einen Strom, der durch die Leiterschleife strömt, die aus dem ersten modulseitigen Anschluss 26c, der ersten Verdrahtungsstruktur 26e, dem RFIC-Chip 24, der zweiten Verdrahtungsstruktur 26f, dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und der dritten Verdrahtungsstruktur 26g besteht (im Vergleich dazu, wenn keine Überlappung auftritt). Als Folge ändern sich die Frequenzcharakteristika des RFID-Etiketts 10 abhängig von einem Betrag der Überlappung mit der Schleifenöffnung Op, und infolgedessen treten Variationen in den Kommunikationscharakteristika des RFID-Etiketts 10 auf.
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Als eine Gegenmaßnahme kann der Abstand d1 zwischen dem ersten antennenseitigen Anschluss 18a und dem zweiten antennenseitigen Anschluss 20a größer gemacht werden als der Abstand d2 zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d. Als Folge wird, selbst wenn Variationen beim Anbringen des RFIC-Moduls 14 an dem Hauptkörperteil 12 auftreten, einer des ersten modulseitigen Anschlusses 26c und des zweiten modulseitigen Anschlusses 26d daran gehindert, die Schleifenöffnung Op der Leiterschleife zu überlappen (im Vergleich dazu, wenn die Abstände d1, d2 gleich sind). Falls das RFIC-Modul 14 an dem Hauptkörperteil 12 mit hoher Genauigkeit (mit hoher Reproduzierbarkeit) angebracht werden kann, können die Abstände d1, d2 gleich sein.
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Um die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g, die die Anpassungsschaltung bilden, wie oben beschrieben wird, zu schützen und um außerdem den RFIC-Chip 24 zu schützen, umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel das RFIC-Modul 14 eine Schutzschicht 28, wie in 3 bis 5 gezeigt ist.
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Die Schutzschicht 28 ist eine flexible Lage, die beispielsweise aus einem isolierenden Material hergestellt ist, und ist angeordnet auf, beispielsweise, hat eine gesamte Oberfläche angebracht an der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22, um den RFIC-Chip 24, die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g zu bedecken und zu schützen.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels, wie in 5 gezeigt ist, bedeckt und schützt die Schutzschicht 28 den ersten und den zweiten modulseitigen Anschluss 26c, 26d sowie Ausnahmeabschnitte, die mit dem ersten und zweiten antennenseitigen Anschluss 18a, 20b des Antennenelements 16 verbunden sind. Insbesondere schützt die Schutzschicht 28 einen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und der ersten Verdrahtungsstruktur 26e, einen Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und der zweiten Verdrahtungsstruktur 26f, einen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und der Verdrahtungsstruktur 26g und einen Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d und der dritten Verdrahtungsstruktur 26g.
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Falls der erste und zweite antennenseitige Anschluss 18a, 20a des Antennenelements 16 mit dem ersten und zweiten modulseitigen Anschluss 26c, 26d kapazitiv gekoppelt sind, wie oben beschrieben ist, kann die Schutzschicht 28 den ersten und zweiten modulseitigen Anschluss 26c, 26d vollständig bedecken, d. h., kann dieselbe die Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 vollständig bedecken.
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Falls der Hauptkörperteil 12 Flexibilität aufweist, kann der Hauptkörperteil mit der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 des RFIC-Moduls 14 in engen Kontakt gebracht sein, und deshalb kann die Schutzschicht 28 nicht beinhaltet sein. Insbesondere können, da der RFIC-Chip 24 und die Leiterstruktur 26 zwischen dem Hauptkörperteil 12 des RFID-Etiketts 10 und dem Basissubstrat 22 des RFIC-Moduls 14 angeordnet sind, der RFIC-Chip 24 und die Leiterstruktur 26 durch den Hauptkörperteil 12 anstelle der Schutzschicht 28 geschützt sein.
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Hinsichtlich des Schutzes befinden sich im Falle dieses Ausführungsbeispiels, wie in 5 gezeigt ist, der RFIC-Chip 24, die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g in einer Region auf der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22, das zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d angeordnet ist.
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In diesem Fall spielen der erste modulseitige Anschluss 26c und der zweite modulseitige Anschluss 26d eine Rolle beim Unterdrücken einer Verformung, die durch Anlegen einer Last an das RFIC-Modul 14 von außen bewirkt wird, zum Beispiel der Verformung des Basissubstrats 22, wodurch eine Tallinie gebildet wird, die sich in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) erstreckt. Infolgedessen wird in dem Abschnitt des Basissubstrats 22, das zwischen dem ersten modulseitigen Anschluss 26c und dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d angeordnet ist, eine Verformung unterdrückt. Infolgedessen kann eine Beschädigung, beispielsweise eine Verbindungsunterbrechung, in dem RFIC-Chip 24, der ersten Verdrahtungsstruktur 26e, der zweiten Verdrahtungsstruktur 26f und der dritten Verdrahtungsstruktur 26g, die sich in dem Abschnitt befinden, unterdrückt werden.
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Gemäß dem wie oben beschrieben konfigurierten RFID-Etikett 10 wird, wenn das Antennenelement 16 eine Radiowelle (Signal) empfängt, ein Strom in dem Antennenelement 16 erzeugt (induziert), und der Strom wird durch die Leiterstruktur 26 dem RFIC-Chip 24 zugeführt. Der RFIC-Chip 24, der die Versorgung mit Strom empfängt, wird getrieben und führt ein Signal (Strom), das Informationen entspricht, die in einem internen Speicherteil (Speicher) gespeichert sind, durch die Leiterstruktur 26 dem Antennenelement 16 zu. Das Antennenelement 16, das die Versorgung mit Strom empfängt, strahlt eine Radiowelle (Signal) aus.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben ist, kann in dem RFIC-Modul 14 des RFID-Etiketts 10 eine einfachere Struktur implementiert werden.
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Insbesondere kann, wie in 3 und 4 gezeigt ist, das RFIC-Modul 14 in einer Einzelschichtstruktur implementiert sein. Außerdem können der RFIC-Chip 24 und die Leiterstruktur 26 lediglich auf der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 angeordnet sein. Insbesondere ist der Bedarf eines Zwischenschichtverbindungsleiters, beispielsweise eines Durchgangslochleiters, der das Basissubstrat 22 durchdringt, eliminiert. Darüber hinaus ist eine Anpassungsschaltung für eine Anpassung zwischen dem Antennenelement 16 und dem RFIC-Chip 24 durch die Leiterstruktur 26 gebildet, die auf der Hauptoberfläche 22a des Basissubstrats 22 angeordnet ist.
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Daher können, da das RFID-Etikett 10, das, wie oben beschrieben ist, eine einfachere Struktur aufweist, leicht mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, stabile Kommunikationscharakteristika erworben werden, und die Dicke kann problemlos reduziert werden. Hinsichtlich einer Herstellung desselben können eine Defektrate und Kosten niedriger ausfallen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Beispielsweise ist im Falle des Ausführungsbeispiels, wie in 2 gezeigt ist, das RFIC-Modul 14 auf dem Hauptkörperteil 12 derart angeordnet, dass die Hauptoberfläche 22a, die mit dem RFIC-Chip 24 versehen ist, dem Hauptkörperteil 12 zugewandt ist. Deshalb können der erste modulseitige Anschluss 26c und der erste antennenseitige Anschluss 18a gleichstrommäßig verbunden sein, und der zweite modulseitige Anschluss 26d und der zweite antennenseitige Anschluss 20a können gleichstrommäßig verbunden sein. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Alternativ kann das RFIC-Modul 14 auf dem Hauptkörperteil 12 derart angeordnet sein, dass die hintere Oberfläche des Basissubstrats 22 gegenüber der Hauptoberfläche 22a, die mit dem RFIC-Chip 24 versehen ist, demselben zugewandt ist. In diesem Fall sind der erste modulseitige Anschluss 26c und der erste antennenseitige Anschluss 18a über das Basissubstrat 22 hinweg kapazitiv gekoppelt. Auf ähnliche Weise sind der zweite modulseitige Anschluss 26d und der zweite antennenseitige Anschluss 20a über das Basissubstrat 22 hinweg kapazitiv gekoppelt.
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Beispielsweise weisen, wie in 4 gezeigt ist, im Falle des Ausführungsbeispiels die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g des RFIC-Moduls 14 eine lineare Gestalt auf; jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
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7 ist eine Draufsicht eines RFIC-Moduls gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
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Wie in 7 gezeigt ist, weist ein RFIC-Modul 114 gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel eine erste Verdrahtungsstruktur 126e, eine zweite Verdrahtungsstruktur 126f und eine dritte Verdrahtungsstruktur 126g auf, die jeweils in einer mäanderförmigen Gestalt gebildet sind.
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Aufgrund der mäanderförmigen Gestalt kann jede der ersten bis dritten Verdrahtungsstruktur hinsichtlich der Induktivität vergrößert werden. Außerdem kann, da die Strukturen mit den Induktivitäten die mäanderförmige Gestalt aufweisen, ein linearer Abstand von einem Ende zu dem anderen Ende in den Strukturen reduziert sein (im Vergleich dazu, wenn die Strukturen die lineare Gestalt aufweisen). Als Ergebnis kann, während jede der Verdrahtungsstrukturen die notwendige Induktivität aufweist, das RFIC-Modul in der Erstreckungsrichtung der Strukturen in der Größe reduziert sein. Deshalb kann das RFID-Etikett miniaturisiert sein.
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In dem Fall, dass das RFIC-Modul eine Schutzschicht umfasst, wie bei dem RFIC-Modul 14 einschließlich der Schutzschicht 28, die die erste bis dritte Verdrahtungsstruktur 26e, 26f und 26g bedeckt, wie in 3 gezeigt ist, kann die Schutzschicht einen magnetischen Füllstoff enthalten. Dies kann außerdem bewirken, dass die Induktivitäten der ersten bis dritten Verdrahtungsstruktur größer ausfallen.
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Falls die erste bis dritte Verdrahtungsstruktur die mäanderförmige Gestalt aufweisen, kann die Kapazität zwischen der ersten Verdrahtungsstruktur und der dritten Verdrahtungsstruktur sowie zwischen der zweiten Verdrahtungsstruktur und der dritten Verdrahtungsstruktur erhöht werden.
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8 ist eine Draufsicht eines RFIC-Moduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Wie in 8 gezeigt ist, weist ein RFIC-Modul 214 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel eine erste Verdrahtungsstruktur 226e, eine zweite Verdrahtungsstruktur 226f und eine dritte Verdrahtungsstruktur 226g auf, die jeweils in mäanderförmiger Gestalt gebildet sind. Die erste Verdrahtungsstruktur 226e und ein Seitenabschnitt 226g1 der dritten Verdrahtungsstruktur 226g erstrecken sich auf mäandernde Weise zu dem ersten modulseitigen Anschluss 226 hin, während ein konstanter Abstand zwischen denselben beibehalten wird. Auf ähnliche Weise erstrecken sich die zweite Verdrahtungsstruktur 226f und der andere Seitenabschnitt 226g2 der dritten Verdrahtungsstruktur 226g auf mäandernde Weise zu dem zweiten modulseitigen Anschluss 226d hin, während ein konstanter Abstand zwischen denselben beibehalten wird. Im Falle des Ausführungsbeispiels, das in 8 gezeigt ist, weist jede der ersten bis dritten Verdrahtungsstruktur 226e, 226f und 226g eine Rechteckwellenform auf, und ein Abstand zwischen der ersten und zweiten Verdrahtungsstruktur 226e, 226f und der dritten Verdrahtungsstruktur 226g wird im Wesentlichen vollständig konstant beibehalten. Es sei festgestellt, dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Verdrahtungsstruktur 226e, 226g und der dritten Verdrahtungsstruktur 226g vollständig konstant gehalten werden kann oder teilweise konstant gehalten werden kann.
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Eine derartige Strukturgestaltung kann die Kapazität zwischen der ersten Verdrahtungsstruktur 226e und der dritten Verdrahtungsstruktur 226g und die Kapazität zwischen der zweiten Verdrahtungsstruktur 226f und der dritten Verdrahtungsstruktur 226g erhöhen. Dies erweitert das Frequenzband, das für eine drahtlose Kommunikation des RFIC-Etiketts verwendbar ist, und verbessert folglich die Versatilität des RFID-Etiketts.
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Außerdem können im Falle des Ausführungsbeispiels, wie in 4 gezeigt ist, der erste Chipverbindungsanschluss 26a, der zweite Chipverbindungsanschluss 26b, der erste modulseitige Anschluss 26c, der zweite modulseitige Anschluss 26d, die erste Verdrahtungsstruktur 26e, die zweite Verdrahtungsstruktur 26f und die dritte Verdrahtungsstruktur 26g als eine Leiterstruktur integriert sein. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann jedes derselben aus einem unterschiedlichen Material als der Rest hergestellt sein. Dies macht die Reaktanzeinstellung der Verdrahtungsstrukturen leichter. Andererseits kann, falls diese Anschlüsse und Verdrahtungsstrukturen als eine Leiterstruktur integriert sind, die Impedanz zwischen denselben zu null gesetzt sein.
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Darüber hinaus weist im Falle des Ausführungsbeispiels, wie in 1 gezeigt ist, das Antennenelement 16 (die erste Antennenstruktur 18 und die zweite Antennenstruktur 20) eine mäanderförmige Gestalt auf; jedoch sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Antennenelement eine lineare Gestalt haben.
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Außerdem kann das RFID-Etikett gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein metallkompatibles RFID-Etikett sein, das selbst dann verwendbar ist, wenn dasselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
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9 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts gemäß einem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
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Ein RFID-Etikett 310, das in 9 gezeigt ist, ist ein metallkompatibles RFID-Etikett, das in der Lage ist, eine drahtlose Kommunikation selbst dann durchzuführen, wenn dasselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist, und ist insbesondere derart konfiguriert, dass die Metalloberfläche als eine Funkwellenstrahlungsfläche verwendet werden kann.
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Wie in 10 gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 310 einen Hauptkörperteil 312, das RFIC-Modul 14 und ein Antennenelement 316 auf. Das RFIC-Modul, das für das RFID-Etikett 310 verwendet wird, kann das RFIC-Modul 114 oder 214 in den Ausführungsbeispielen sein.
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Der Hauptkörperteil 312 besteht aus einem dielektrischen Material und ist beispielsweise eine rechteckige Platine. Der Hauptkörperteil 312 umfasst eine Modulbefestigungsoberfläche 312a, auf der das RFIC-Modul 14 befestigt ist, und eine Anbringungsoberfläche 312b, die an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels besteht das Antennenelement 316 aus einer Leiterstruktur, die auf einer antennentragenden Lage 318 angeordnet ist, die Flexibilität aufweist, oder, genauer gesagt, die eine lagenförmige Gestalt aufweist, die um den Hauptkörperteil 312 herum gewickelt sein kann. Die antennentragende Lage 318 ist ein Film (z. B. ein PET-Film), der beispielsweise aus einem Harzmaterial hergestellt ist. Das Antennenelement 316 ist beispielsweise auf der antennentragenden Lage 318 durch Ätzverarbeitung, Folienprägen, Siebdrucken usw. gebildet. Durch Wickeln der antennentragenden Lage 318, wie oben beschrieben ist, um den Hauptkörperteil 312 herum wird das Antennenelement 316 auf dem Hauptkörperteil 312 angeordnet.
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Das Antennenelement 316 kann durch Stanzen einer Metalllage anstelle der Leiterstruktur hergestellt sein. Das Antennenelement 316 kann direkt auf dem Hauptkörperteil 312 ohne Zwischenanordnung der antennentragenden Lage 318 angeordnet sein.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels umfasst das Antennenelement 316 einen Schleifenteil 316a und einen riemenförmigen Teil 316b. Wie in 10 gezeigt ist, sind bei dem schleifenförmigen Teil 316a beide Enden jeweils mit einem ersten antennenseitigen Anschluss 316, der mit dem ersten modulseitigen Anschluss 26c des RFIC-Moduls 14 verbunden ist, und einem zweiten antennenseitigen Anschluss 316d versehen, der mit dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d verbunden ist.
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Der riemenförmige Teil 316b des Antennenelements 316 ist an einem Ende mit dem Schleifenteil 316a verbunden und erstreckt sich in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des RFID-Etiketts 310. Der riemenförmige Teil 316b erstreckt sich von der Modulbefestigungsoberfläche 312a des Hauptkörperteils 312 zu der Anbringungsoberfläche 312b. Genauer gesagt ist der riemenförmige Teil 316b an einem Ende in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des Hauptkörperteils 312 zurückgeklappt und umfasst deshalb einen ersten Abschnitt 316e, der auf der Modulbefestigungsoberfläche 312a zusammen mit dem RFIC-Modul 14 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 316f, der auf der Anbringungsoberfläche 312 angeordnet ist. In dem Falle dieses Ausführungsbeispiels ist der zweite Abschnitt 316f des riemenförmigen Teils 316b vollständig auf der Anbringungsoberfläche 312b angeordnet.
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Gemäß dem RFID-Etikett 310, wie es oben beschrieben ist, ist, wenn das RFID-Etikett 310 an einer Metalloberfläche eines Artikels durch die Anbringungsoberfläche 312b des Hauptkörperteils 312 angebracht ist, der zweite Abschnitt 316f des riemenförmigen Teils 316b des Antennenelements 316 dahingehend angeordnet, der Metalloberfläche des Artikels zugewandt zu sein. Falls das RFID-Etikett 310 an der Metalloberfläche des Artikels über ein leitfähiges Bauglied wie beispielsweise ein leitfähiges doppelseitiges Klebeband usw. angebracht ist, kann der zweite Abschnitt 316f des riemenförmigen Teils 316b des Antennenelements 316 mit der Metalloberfläche gleichstrommäßig verbunden sein. Alternativ kann, falls über ein isolierendes Bauglied wie beispielsweise ein isolierendes doppelseitiges Klebeband angebracht, der zweite Abschnitt 316f mit der Metalloberfläche kapazitiv gekoppelt sein.
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Der zweite Abschnitt 316f des riemenförmigen Teils 316b des Antennenelements 316 ist mit der Metalloberfläche des Artikels gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt, sodass das RFID-Etikett 310 die Metalloberfläche des Artikels als Funkwellenstrahlungsfläche verwenden kann. Als Ergebnis kann das RFID-Etikett 310 eine drahtlose Kommunikation mit einem längeren Kommunikationsabstand durchführen (im Vergleich dazu, wenn dasselbe nicht an der Metalloberfläche des Artikels angebracht ist).
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Das metallkompatible RFID-Etikett gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das RFID-Etikett 310 beschränkt, das in 9 und 10 gezeigt ist.
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11 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts. 12 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des anderen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
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Ein RFID-Etikett 410, das in 11 gezeigt ist, ist ebenfalls ein metallkompatibles RFID-Etikett, das in der Lage ist, eine drahtlose Kommunikation selbst dann durchzuführen, wenn dasselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist, und ist insbesondere derart konfiguriert, dass die Metalloberfläche als Funkwellenstrahlungsfläche verwendet werden kann.
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Wie in 12 gezeigt ist, umfasst das RFID-Etikett 410 einen Hauptkörperteil 412, das RFIC-Modul 14 und ein Antennenelement 416.
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Der Hauptkörperteil 412 besteht aus einem dielektrischen Material und ist beispielsweise eine rechteckige Platine. Der Hauptkörperteil 412 umfasst eine Modulbefestigungsoberfläche 412a, auf der das RFIC-Modul 14 befestigt ist, und eine Anbringungsoberfläche 412b, die an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
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Das Antennenelement 416 ist aus einer Leiterstruktur hergestellt, die auf einer lagenförmigen antennentragenden Lage 418 angeordnet ist, die um den Hauptkörperteil 412 herum gewickelt sein kann. Durch Wickeln der antennentragenden Lage 418, wie oben beschrieben ist, um den Hauptkörperteil 412 herum wird das Antennenelement 416 auf dem Hauptkörperteil 412 angeordnet.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels weist das Antennenelement 416 eine riemenförmige Gestalt auf und hat beide Enden mit einem ersten antennenseitigen Anschluss 416a, der mit dem ersten modulseitigen Anschluss 26c des RFIC-Moduls 14 und einem zweiten modulseitigen Anschluss verbunden ist, und einem zweiten antennenseitigen Anschluss 416b versehen, der mit dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d verbunden ist. Das Antennenelement 416 ist an beiden Enden in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des Hauptkörperteils 412 zurückgeklappt und umfasst deshalb einen ersten Abschnitt 416c und einen zweiten Abschnitt 416d, die auf beiden Seiten der Modulbefestigungsoberfläche 412a des Hauptkörperteils 412 angeordnet sind, sowie einen dritten Abschnitt 416e, der den ersten Abschnitt 416c und den zweiten Abschnitt 416d verbindet und auf der Anbringungsoberfläche 412b angeordnet ist.
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Gemäß dem RFID-Etikett 410, wie es oben beschrieben ist, kann der dritte Abschnitt 416e des Antennenelements 416 mit der Metalloberfläche des Artikels gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt sein. Deshalb kann das RFID-Etikett 410 die Metalloberfläche des Artikels als Funkwellenstrahlungsfläche nutzen. Als Ergebnis kann das RFID-Etikett 410 eine drahtlose Kommunikation mit einem längeren Kommunikationsabstand durchführen (verglichen damit, wenn dasselbe nicht an der Metalloberfläche des Artikels angebracht ist).
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Das Antennenelement 316 des RFID-Etiketts 310, das in 10 gezeigt ist, und das Antennenelement 416 des RFID-Etiketts 410, das in 12 gezeigt ist, sind durch eine Leiterstruktur gebildet; jedoch ist das Antennenelement des metallkompatiblen RFID-Etiketts nicht darauf beschränkt.
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13 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts. 14 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des weiteren beispielhaften metallkompatiblen RFIDs.
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Ein RFID-Etikett 510, das in 13 gezeigt ist, ist ebenfalls ein metallkonformes RFID-Etikett, das in der Lage ist, eine drahtlose Kommunikation selbst dann durchzuführen, wenn dasselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist, und ist insbesondere derart konfiguriert, dass die Metalloberfläche als Funkwellenstrahlungsfläche verwendet werden kann.
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Wie in 14 gezeigt ist, umfasst das RFID-Etikett 510 einen Hauptkörperteil 512, das RFIC-Modul 14 und ein Antennenelement 516.
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Der Hauptkörperteil 512 besteht aus einem dielektrischen Material und ist beispielsweise eine rechteckige Platine. Der Hauptkörperteil 512 umfasst eine Modulbefestigungsoberfläche 512a, auf der das RFIC-Modul 14 befestigt ist, und eine Anbringungsoberfläche 512b, die an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist das Antennenelement 516 aus einer Leiterstruktur hergestellt, die auf einer lagenförmigen antennentragenden Lage 518 angeordnet ist, die um den Hauptkörperteil 512 herum gewickelt sein kann. Durch Wickeln der antennentragenden Lage 518 um den Hauptkörperteil 512 herum wird das Antennenelement 516 auf dem Hauptkörperteil 512 angeordnet.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels besteht das Antennenelement 516 aus einer ersten Antennenstruktur 520 und einer zweiten Antennenstruktur 522, die voneinander unabhängig sind. Die erste Antennenstruktur 520 hat eine riemenförmige Gestalt und ist mit einem antennenseitigen Anschluss 520a versehen, der mit dem ersten modulseitigen Anschluss 26c des RFIC-Moduls 14 verbunden ist, an einem Ende auf der Mittelseite in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des Hauptkörperteils 512. Die erste Antennenstruktur 520 ist an einem Ende in der Längsrichtung des Hauptkörperteils 512 zurückgeklappt und umfasst deshalb einen ersten Abschnitt 520b, der auf der Modulbefestigungsoberfläche 512a des Hauptkörperteils 512 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 520c, der auf der Anbringungsoberfläche 512b angeordnet ist.
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Die zweite Antennenstruktur 522 des Antennenelements 516 weist eine riemenförmige Gestalt auf und ist mit einem antennenseitigen Anschluss 522a versehen, der mit dem zweiten modulseitigen Anschluss 26d des RFIC-Moduls 14 verbunden ist, an einem Ende auf der Mittelseite in der Längsrichtung (X-Achsenrichtung) des Hauptkörperteils 512. Die zweite Antennenstruktur 522 ist an dem anderen Ende in der Längsrichtung des Hauptkörperteils 512 zurückgeklappt und umfasst deshalb einen ersten Abschnitt 522b, der auf der Modulbefestigungsoberfläche 512a des Hauptkörperteils 512 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 522c, der auf der Anbringungsoberfläche 512b angeordnet ist.
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Im Falle dieses Ausführungsbeispiels überlappen ein Abschnitt des zweiten Abschnitts 520c der ersten Antennenstruktur 520 und ein Abschnitt des zweiten Abschnittes 522c der zweiten Antennenstruktur 522 einander auf der Anbringungsoberfläche 512b des Hauptkörperteils 512. Deshalb sind der Abschnitt des zweiten Abschnitts 520c der ersten Antennenstruktur 520 und der Abschnitt des zweiten Abschnitts 522c der zweiten Antennenstruktur 522, die einander überlappen, über die antennentragende Lage 518 hinweg kapazitiv gekoppelt.
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Gemäß dem RFID-Etikett 510, wie es oben beschrieben ist, können die zweiten Abschnitte 520c, 522c in den zwei Antennenstrukturen 520, 522 des Antennenelements 516 mit der Metalloberfläche des Artikels gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt sein. Deshalb kann das RFID-Etikett 510 die Metalloberfläche des Artikels als Funkwellenstrahlungsoberfläche verwenden. Als Ergebnis kann das RFID-Etikett 510 eine drahtlose Kommunikation mit einem längeren Kommunikationsabstand durchführen (im Vergleich dazu, wenn dasselbe nicht an der Metalloberfläche des Artikels angebracht ist).
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Ein metallkompatibles RFID-Etikett mit einer Struktur, die von den RFID-Etiketten 310, 410, 510, die oben beschrieben sind, verschieden ist, ist ebenfalls in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
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15 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines unterschiedlichen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts. 16 ist eine Querschnittsansicht des unterschiedlichen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts. 17 ist ein Ersatzschaltbild des unterschiedlichen beispielhaften metallkompatiblen RFID-Etiketts.
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Wie in 15 und 16 gezeigt ist, ist ein RFID-Etikett 610 ein metallkompatibles RFID-Etikett, das vor Verwendung an einem Artikel mit einer Metalloberfläche angebracht werden kann. Insbesondere umfasst das RFID-Etikett 610 das RFIC-Modul 14, einen kappenförmigen Hauptkörperteil 612, das RFIC-Modul 14, ein Antennenelement 616, eine Metallplatte 618 und ein doppelseitiges Klebeband 620.
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Der kappenförmige Hauptkörperteil 612 ist ein Bauglied, das beispielsweise aus einem Harzmaterial besteht, und umfasst einen oberen Plattenteil 612a und einen Flanschteil 612b.
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Das Antennenelement 616 wird beispielsweise durch Schneiden und Anheben einer einzelnen Metalllage (oder Metallplatte) gebildet. Die Metalllage ist beispielsweise aus einem nickel-/zinnplattierten Messing hergestellt, das problemlos geschnitten und angehoben wird. Das Antennenelement 616 umfasst einen Antennenteil 622 und einen ringförmigen Teil 624.
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Wie in 17 gezeigt ist, ist der Antennenteil 622 eine Invertiertes-F-Antenne. Insbesondere umfasst der Antennenteil 622 einen Hauptkörperteil 622a, der an einer hinteren Oberfläche 612c des oberen Plattenteils 612a des kappenförmigen Hauptkörperteils 612 angebracht ist, einen Zuführleitungsteil 622b, der den Hauptkörperteil 622a und den ringförmigen Teil 624 verbindet, und einen Kurzschlussleitungsteil 622c, der den Hauptkörperteil 622a und den ringförmigen Teil 624 verbindet. Wie in 15 gezeigt ist, umfasst der Zuführleitungsteil 622b das RFIC-Modul 14 und umfasst einen Verbindungsteil 622d, der den zweiten modulseitigen Anschluss 26d des RFIC-Moduls 14 und den Hauptkörperteil 622a verbindet, und einen Verbindungsteil 622e, der den ersten modulseitigen Anschluss 26c des RFIC-Moduls 14 und den ringförmigen Teil 624 verbindet.
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Der ringförmige Teil 624 des Antennenteils 622 ist auf dem Flanschteil 612b des kappenförmigen Hauptkörperteils 612 angeordnet und ist mit der Metallplatte 618 verbunden.
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Die Metallplatte 618, die mit dem ringförmigen Teil 624 verbunden ist, besteht vorzugsweise aus demselben Material wie das Antennenelement 616, beispielsweise aus nickel-/zinnplattiertem Messing. Eine Zinnkomponente reduziert den Kontaktwiderstand. Das doppelseitige Klebeband 620 zum Anbringen des RFID-Etiketts 610 an einer Metalloberfläche eines Artikels ist an der Metallplatte 618 angebracht.
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Gemäß dem RFID-Etikett 610, wie es oben beschrieben ist, kann die Metallplatte 618, die mit dem Antennenelement 616 verbunden ist, mit einer Metalloberfläche eines Artikels gleichstrommäßig verbunden (in dem Falle, dass das doppelseitige Klebeband 620 Leitfähigkeit aufweist) oder kapazitiv gekoppelt sein (in dem Falle, dass das doppelseitige Klebeband 620 Isolationseigenschaften aufweist). Deshalb kann das RFID-Etikett 610 die Metalloberfläche des Artikels als Funkwellenstrahlungsoberfläche verwenden. Als Ergebnis kann das RFID-Etikett 610 eine drahtlose Kommunikation mit einem längeren Kommunikationsabstand durchführen (verglichen damit, wenn dasselbe nicht an der Metalloberfläche des Artikels angebracht ist).
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Wie oben beschrieben ist, kann das RFID-Etikett gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine beliebige Form des Antennenelements aufweisen.
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Insbesondere weist das RFID-Etikett des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung in einem breiten Sinne Folgendes auf: ein RFIC-Modul einschließlich eines Basissubstrats, das eine Hauptoberfläche umfasst, und eines RFIC-Chips, der einen ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss und einen zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss umfasst und der auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats befestigt ist, und ein Antennenelement, das einen ersten antennenseitigen Anschluss und einen zweiten antennenseitigen Anschluss umfasst, und das RFIC-Modul umfasst auf der Hauptoberfläche des Basissubstrats: einen ersten Chipverbindungsanschluss, der mit dem ersten Eingangs-/Ausgangsanschluss des RFIC-Chips verbunden ist, einen zweiten Chipverbindungsanschluss, der mit dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss des RFIC-Chips verbunden ist, einen ersten modulseitigen Anschluss, der mit dem ersten antennenseitigen Anschluss des Antennenelements gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt ist, einen zweiten modulseitigen Anschluss, der mit dem zweiten antennenseitigen Anschluss des Antennenelements gleichstrommäßig verbunden oder kapazitiv gekoppelt ist, eine erste Verdrahtungsstruktur, die den ersten Chipverbindungsanschluss und den ersten modulseitigen Anschluss verbindet, eine zweite Verdrahtungsstruktur, die den zweiten Chipverbindungsanschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss verbindet, und eine dritte Verdrahtungsstruktur, die den ersten modulseitigen Anschluss und den zweiten modulseitigen Anschluss verbindet.
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Obwohl die vorliegende Verbindung mit einer Mehrzahl von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist es für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, dass zumindest ein Ausführungsbeispiel vollständig oder teilweise mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel kombiniert werden kann, um ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung ist auf RFID-Etiketten anwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- RFID-Etikett
- 14
- RFIC-Modul
- 16
- Antennenelement
- 18a
- erster antennenseitiger Anschluss
- 20a
- zweiter antennenseitiger Anschluss
- 22
- Basissubstrat
- 22a
- Hauptoberfläche
- 24
- RFIC-Chip
- 24a
- erster Eingangs-/Ausgangsanschluss
- 24b
- zweiter Eingangs-/Ausgangsanschluss
- 26a
- erster Chipverbindungsanschluss
- 26b
- zweiter Chipverbindungsanschluss
- 26c
- erster modulseitiger Anschluss
- 26d
- zweiter modulseitiger Anschluss
- 26e
- erste Verdrahtungsstruktur
- 26f
- zweite Verdrahtungsstruktur
- 26g
- dritte Verdrahtungsstruktur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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