DE212019000090U1

DE212019000090U1 - Drahtloskommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE212019000090U1
Application number: DE212019000090.8U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2019-12-16
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: CN211236956U; US20200045821A1; US11546993B2; WO2020012726A1

Abstract

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:eine Basisschicht in einem gefalteten Zustand;eine erste Leiterstruktur, die auf einer ersten Hauptoberfläche der Basisschicht angeordnet ist;eine zweite Leiterstruktur, die auf einer zweiten Hauptoberfläche der Basisschicht gegenüber der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist;einen RFIC-Chip, der dahin gehend auf der Basisschicht angeordnet ist, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein; undeinen schichtförmigen Verbindungsleiter, der an einem Drehteil der Basisschicht dahin gehend befestigt ist, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils und mit einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils zu überlappen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die selbst dann zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
Hintergrund der Erfindung
Beispielsweise beschreibt Patentdokument 1 eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die zwei einander gegenüberliegende Leiterstrukturen umfasst und die dadurch selbst dann zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist. Die in Patentdokument 1 beschriebene Drahtloskommunikationsvorrichtung wird gebildet, indem ein bandförmiger Dielektrisches-Element-Körper einschließlich einer Metallstruktur im Wesentlichen auf einer gesamten Oberfläche gefaltet wird, wobei die Metalloberfläche nach außen zeigt.
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5170156
Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Problemstellung
Jedoch kann in dem Fall der im Patentdokument 1 beschriebenen Drahtloskommunikationsvorrichtung dann, wenn die Höhe der Drahtloskommunikationsvorrichtung verringert ist, eine Verringerung der Dicke des Dielektrisches-Element-Körpers Risse in einer Metallstruktur auf einem Drehteil des Dielektrisches-Element-Körpers bewirken. Im Einzelnen wird dann, wenn der Dielektrisches-Element-Körper aufgrund des Faltens gedehnt wird, auch die Metallstruktur auf dem Abschnitt gedehnt, so dass Risse oder Brüche in der Metallstruktur auf dem Drehteil des Dielektrisches-Element-Körpers auftreten. Im Fall eines Bruches funktioniert die Drahtloskommunikationsvorrichtung nicht mehr, und im Fall eines Risses erhöhen sich der Induktivitätswert und der Widerstandswert der Metallstruktur in dem Drehteil im Vergleich dazu, wenn kein Riss aufgetreten ist, und die Drahtloskommunikationsvorrichtung verändert sich hinsichtlich ihrer Kommunikationscharakteristika, z. B. hinsichtlich ihrer Kommunikationsfrequenz. Folglich variieren die Kommunikationscharakteristika in einer Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen in Abhängigkeit von dem Vorhandensein / der Abwesenheit oder dem Grad des Vorhandenseins von Rissen.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika in einer Drahtloskommunikationsvorrichtung zu unterdrücken, die zwei gegenüberliegende Leiterstrukturen umfasst und die selbst dann zu einer Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
Mittel zum Lösen der Problemstellung
Um die technische Problemstellung zu lösen, sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung Folgendes vor:

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die Folgendes umfasst:
- eine Basisschicht in einem gefalteten Zustand;
- eine erste Leiterstruktur, die auf einer ersten Hauptoberfläche der Basisschicht angeordnet ist;
- eine zweite Leiterstruktur, die auf einer zweiten Hauptoberfläche der Basisschicht gegenüber der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist;
- einen RFIC-Chip, der dahin gehend auf der Basisschicht angeordnet ist, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein; und
- einen schichtförmigen Verbindungsleiter, der an einem Drehteil der Basisschicht dahin gehend befestigt ist, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils und mit einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils zu überlappen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht Folgendes vor:

Ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung, das folgende Schritte umfasst:
- Anordnen einer ersten Leiterstruktur und einer zweiten Leiterstruktur getrennt voneinander in einem Abstand auf derselben Oberfläche einer Basisschicht;
- Befestigen eines schichtförmigen Verbindungsleiters an einem Abschnitt der Basisschicht, der sich zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur befindet, dahin gehend, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur, die mit einem Abstand voneinander getrennt sind, zu überlappen;
- Falten der Basisschicht gemeinsam mit dem Verbindungsleiter zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur, wobei die erste und die zweite Leiterstruktur nach außen zeigen;
- Befestigen von Abschnitten der Basisschicht, die aufgrund des Faltens aufeinander zeigen; und
- Anordnen eines RFIC-Chips auf der Basisschicht dahin gehend, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein.

Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika in der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterdrückt werden, die zwei gegenüberliegende Leiterstrukturen umfasst und die selbst dann zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von einer Seite einer ersten Hauptoberfläche.
2 ist eine Perspektivansicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung bei Betrachtung von einer Seite einer zweiten Hauptoberfläche.
3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines RFIC-Moduls.
4 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der Drahtloskommunikationsvorrichtung.
5A ist eine Ansicht, die einen Schritt in einem Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung zeigt.
5B ist eine Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem Schritt aus 5A folgt.
5C ist eine Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem Schritt aus 5B folgt.
5D ist eine Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem Schritt aus 5C folgt.
5E ist eine Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem Schritt aus 5D folgt.
6 ist eine Querschnittsteilansicht, die eine Anbringung eines Verbindungsleitermaterials an einem Basisschichtmaterial zeigt.
7A ist eine Seitenansicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung, wobei eine Basisschicht an einer Längsmitte gefaltet ist.
7B ist eine Seitenansicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung, wobei die Basisschicht an einer Position gefaltet ist, die von der Längsmitte zu einer ersten Leiterstruktur hin verschoben ist.
7C ist eine Seitenansicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung, wobei die Basisschicht an einer Position gefaltet ist, die von der Längsmitte zu der zweiten Leiterstruktur hin verschoben ist.
8 ist eine Perspektivansicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel bei Betrachtung von der Seite der zweiten Hauptoberfläche.
9 ist eine Perspektivansicht eines Basisschichtmaterials, in dem eine Kerbe gebildet ist.
10 ist eine Perspektivansicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
11 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine Anbringung eines Verbindungsleiters an einer Basisschicht bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel zeigt.
12 ist eine Perspektivansicht einer exemplarischen Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine unterschiedliche erste Leiterstruktur umfasst.
13 ist eine Perspektivansicht einer anderen exemplarischen Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine unterschiedliche erste Leiterstruktur umfasst.
14 ist eine Perspektivansicht einer weiteren exemplarischen Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine unterschiedliche erste Leiterstruktur umfasst.

Modi zum Ausführen der Erfindung
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Basisschicht in einem gefalteten Zustand, eine erste Leiterstruktur, die auf einer ersten Hauptoberfläche der Basisschicht angeordnet ist, eine zweite Leiterstruktur, die auf einer zweiten Hauptoberfläche der Basisschicht gegenüber der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist, einen RFIC-Chip, der dahin gehend auf der Basisschicht angeordnet ist, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein, und einen schichtförmigen Verbindungsleiter, der an einem Drehteil der Basisschicht dahin gehend befestigt ist, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils und mit einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils zu überlappen.
Gemäß dem oben beschriebenen Aspekt kann das Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika in der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterdrückt werden, die zwei gegenüberliegende Leiterstrukturen umfasst und die selbst dann zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
Beispielsweise kann der Verbindungsleiter hinsichtlich der Dicke und/oder Breite größer sein als die erste und die zweite Leiterstruktur. Folglich kann selbst dann, wenn Risse in dem Verbindungsleiter auftreten, ein Einfluss auf die Kommunikationscharakteristika der Drahtloskommunikationsvorrichtung verringert sein.
Beispielsweise können Abschnitte der Basisschicht, die aufeinander zeigen, ein dazwischenliegendes Bauglied mit einer Permittivität, die niedriger ist als die der Basisschicht, einklemmen. Folglich kann eine Kapazität zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Struktur verringert sein, und folglich wird die Kommunikationsreichweite der Drahtloskommunikationsvorrichtung größer.
Beispielsweise kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung ein RFIC-Modul einschließlich des RFIC-Chips und einer Anpassungsschaltung umfassen und das RFIC-Modul kann auf dem Basismaterial angeordnet sein, so dass der RFIC-Chip über die Anpassungsschaltung elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden ist.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Anordnen einer ersten Leiterstruktur und einer zweiten Leiterstruktur getrennt voneinander in einem Abstand auf derselben Oberfläche einer Basisschicht, Befestigen eines schichtförmigen Verbindungsleiters an einem Abschnitt der Basisschicht, der sich zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur befindet, dahin gehend, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur, die mit einem Abstand voneinander getrennt sind, zu überlappen, Falten der Basisschicht gemeinsam mit dem Verbindungsleiter zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur, wobei die erste und die zweite Leiterstruktur nach außen zeigen, Befestigen von Abschnitten der Basisschicht, die aufgrund des Faltens aufeinander zeigen, und Anordnen eines RFIC-Chips auf der Basisschicht dahin gehend, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein.
Gemäß solch einem Aspekt kann das Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika in der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterdrückt werden, die zwei gegenüberliegende Leiterstrukturen umfasst und die selbst dann zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
Beispielsweise kann der Verbindungsleiter hinsichtlich der Dicke und/oder Breite größer sein als die erste und die zweite Leiterstruktur. Folglich kann selbst dann, wenn Risse in dem Verbindungsleiter auftreten, ein Einfluss auf die Kommunikationscharakteristika der Drahtloskommunikationsvorrichtung verringert sein.
Beispielsweise können Abschnitte der Basisschicht, die aufeinander zeigen, ein dazwischenliegendes Bauglied mit einer Permittivität, die niedriger ist als die der Basisschicht, einklemmen. Folglich kann eine Kapazität zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Struktur verringert sein, und folglich wird die Kommunikationsreichweite der Drahtloskommunikationsvorrichtung größer.
Beispielsweise kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung ein RFIC-Modul einschließlich des RFIC-Chips und einer Anpassungsschaltung umfassen und das RFIC-Modul kann auf dem Basismaterial angeordnet sein, so dass der RFIC-Chip über die Anpassungsschaltung elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden ist.
Beispielsweise kann der Verbindungsleiter mit einem dazwischen eingefügten Haftmittel an der Basisschicht befestigt sein und die Basisschicht kann gemeinsam mit dem Verbindungsleiter vor dem Abschluss der Aushärtung des Haftmittels gefaltet werden. Folglich kann ein Auftreten von Rissen in dem Verbindungsleiter unterdrückt werden.
Beispielsweise kann die zweite Leiterstruktur bei Betrachtung in einer Dickenrichtung der Basisschicht größer sein als die erste Leiterstruktur. Folglich kann die gesamte erste Leiterstruktur der zweiten Leiterstruktur selbst dann gegenüberliegen, wenn die Faltposition der Basisschicht verschoben ist. Daher kann eine Kapazität zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur bei einem vorbestimmten Wert gehalten werden und Änderungen der Kommunikationscharakteristika der Drahtloskommunikationsvorrichtung können unterdrückt werden.
Beispielsweise kann eine Kerbe in einem Abschnitt der Basisschicht, der sich zwischen der ersten und der zweiten Leiterstruktur befindet, angeordnet sein und die Basisschicht kann entlang der Kerbe gefaltet sein. Folglich können Änderungen der Faltposition der Basisschicht unterdrückt werden.
Beispielsweise kann das Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung Folgendes umfassen: Anordnen mehrerer Sätze der ersten und der zweiten Leiterstruktur auf einem Basisschichtmaterial nebeneinander in einer Richtung orthogonal zu einer Anordnungsrichtung der ersten Leiterstruktur und der entsprechenden zweiten Leiterstruktur, Befestigen eines bandförmigen Verbindungsleitermaterials an einen Abschnitt des Basisschichtmaterials, der sich zwischen der ersten und der zweiten Leiterstruktur befindet, dahin gehend, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur, die in jedem Satz mit einem Abstand zueinander getrennt sind, zu überlappen, Falten des Basisschichtmaterials gemeinsam mit dem Verbindungsleitermaterial zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur in jedem Satz, wobei die erste und die zweite Leiterstruktur nach außen zeigen, Befestigen von Abschnitten des Basisschichtmaterials, die aufgrund des Faltens aufeinander zeigen, Anordnen einer Mehrzahl der RFIC-Chips auf dem Basisschichtmaterial dahin gehend, jeweils mit einer Mehrzahl der ersten Leiterstrukturen verbunden zu sein, und Schneiden des Basisschichtmaterials in einem gefalteten Zustand, das mit der Mehrzahl von RFIC-Chips versehen ist, in eine Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen.
Beispielsweise kann das Basisschichtmaterial eine Rollschicht sein.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 sind Perspektivansichten, die eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. In den Figuren dient ein X-Y-Z-Koordinatensystem dafür, ein Verständnis der Erfindung zu erleichtern, und schränkt die Erfindung nicht ein. Eine X-Achse-Richtung gibt eine Breitenrichtung an, eine Y-Achse-Richtung gibt eine Längsrichtung an und eine Z-Achse-Richtung gibt eine Dickenrichtung an.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel ein sogenanntes RFID-Tag bzw. -Etikett (RFID = Radio Frequency Identification = Hochfrequenzidentifikation) und ist das metallkompatible RFIC-Etikett 10, das zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, während dasselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels wie z. B. einer Metallplatte angebracht ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 eine Basisschicht 12 sowie eine erste und eine zweite Leiterstruktur 14, 16, die auf der Basisschicht 12 angeordnet sind. Die Basisschicht 12 umfasst außerdem einen Verbindungsleiter 18, der die erste und die zweite Leiterstruktur 14, 16 elektrisch verbindet, und ein RFIC-Modul 30 (RFIC = Radio-Frequency Integrated Circuit, integrierte Hochfrequenzschaltung), das elektrisch mit der ersten Leiterstruktur 14 verbunden ist.
Die Basisschicht 12 ist ein schichtförmiger dielektrischer Körper, beispielsweise ein Schaum-PET-Film (PET = Polyester) mit einer Dicke von 200 µm. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die Basisschicht 12 in einem gefalteten Zustand. Im Einzelnen ist die bandförmige Basisschicht 12 in zwei Teile gefaltet und aufeinander zeigende Teile derselben sind durch ein isolierendes Haftmittel aneinander befestigt. Daher ist die Basisschicht 12 in einer Substratform gebildet, welche eine erste Hauptoberfläche 12a und eine zweite Hauptoberfläche 12b gegenüber der ersten Hauptoberfläche 12a sowie ein Drehteil 12c an einem Ende in einer Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) umfasst. Mit anderen Worten umfasst die Basisschicht 12 das U-förmige Drehteil 12c und ein Paar von Abschnitten, die sich im Wesentlichen in derselben Richtung von jeweiligen Enden des Drehteils 12c erstrecken und die erste bzw. zweite Hauptoberfläche 12a, 12b umfassen.
Die erste Leiterstruktur 14a ist eine rechteckige Leiterstruktur, die auf der ersten Hauptoberfläche 12a der Basisschicht 12 angeordnet ist und als abstrahlendes Teil der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 wirkt. Beispielsweise ist die erste Leiterstruktur 14 eine Struktur aus Aluminium oder Kupfer mit einer Dicke von 5 bis 30 µm. In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die erste Leiterstruktur 14 durch Ätzen auf der ersten Hauptoberfläche 12a gebildet, wobei Details dazu im Folgenden beschrieben werden.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels besteht die erste Leiterstruktur 14 aus zwei Teilen. Im Einzelnen besteht die erste Leiterstruktur 14 aus einem ersten Elektrodenteil 14a und einem zweiten Elektrodenteil 14b, welches das erste Elektrodenteil 14a umgibt. Genauer gesagt macht das zweite Elektrodenteil 14b den Großteil der ersten Leiterstruktur 14 aus. Das zweite Elektrodenteil 14b ist mit einem Öffnungsteil 14c und einem Schlitzteil 14d versehen, welches sich von dem Öffnungsteil 14c zu einem Ende in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) (das Ende auf der Seite entfernt von dem Drehteil 12c) hin erstreckt. Das erste Elektrodenteil 14a ist in dem Öffnungsteil 14c getrennt in einem Abstand von dem zweiten Elektrodenteil 14b angeordnet.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die zweite Leiterstruktur 16 im Fall dieses Ausführungsbeispiels eine rechteckige Leiterstruktur, die auf der zweiten Hauptoberfläche 12b der Basisschicht 12 angeordnet ist und als Verbindungsteil wirkt, das elektrisch mit einer Metalloberfläche eines Artikels verbunden ist. Im Einzelnen ist die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 dann, wenn sie in einem Zustand verwendet wird, in dem sie an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist, so an dem Artikel angebracht, dass die zweite Hauptoberfläche 12b auf die Metalloberfläche des Artikels zeigt. Wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 unter Verwendung eines isolierenden doppelseitigen Bandes (nicht gezeigt) an der Metalloberfläche angebracht ist, ist die zweite Leiterstruktur 16 über das isolierende doppelseitige Band kapazitiv mit der Metalloberfläche verbunden (kapazitiv gekoppelt). Wenn alternativ dazu ein leitfähiges doppelseitiges Band (nicht gezeigt) verwendet wird, ist die zweite Leiterstruktur 16 über das leitfähige doppelseitige Band durch einen Gleichstrom mit der Metalloberfläche des Artikels verbunden.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff „Verbindung durch einen Gleichstrom“ eine Verbindung, die es ermöglicht, dass ein Gleichstrom zwischen zwei Objekten fließt (in diesem Fall die zweite Leiterstruktur und die Metalloberfläche des Artikels). Andererseits bedeutet der Begriff „kapazitive Verbindung“, dass, obwohl kein Gleichstrom zwischen zwei Objekten fließen kann, stattdessen die zwei Objekte kapazitiv durch eine Kapazität gekoppelt sind, die zwischen den zwei Objekten gebildet ist. Wenn nicht zwischen „Verbindung durch einen Gleichstrom“ und „kapazitive Verbindung“ unterschieden wird, wird der Begriff „elektrische Verbindung“ verwendet.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die zweite Leiterstruktur 16 so wie die erste Leiterstruktur 14 beispielsweise eine Struktur aus Aluminium oder Kupfer mit einer Dicke von 5 bis 30 µm. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist die zweite Leiterstruktur 16 durch Ätzen auf der zweiten Hauptoberfläche 12b gebildet, wobei Details dazu im Folgenden beschrieben werden.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die zweite Leiterstruktur 16 bei Betrachtung in der Dickenrichtung (Z-Achse-Richtung) der Basisschicht 12 größer gebildet als die erste Leiterstruktur 14. Daher ist die zweite Leiterstruktur 16 mit einer derartigen Größe gebildet, dass die erste Leiterstruktur 14 bei Betrachtung in der Dickenrichtung der Basisschicht 12 innerhalb des Umrisses der zweiten Leiterstruktur 16 angeordnet sein kann. Der Grund dafür wird später beschrieben.
Die erste Leiterstruktur 14, die auf der ersten Hauptoberfläche 12a der Basisschicht 12 angeordnet ist, und die zweite Leiterstruktur 16, die auf der zweiten Hauptoberfläche 12b angeordnet ist, sind durch den Verbindungsleiter 18 elektrisch verbunden. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist der Verbindungsleiter 18 kapazitiv mit der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 verbunden (eine Kapazität ist zwischen dem Verbindungsleiter 18 und der ersten Leiterstruktur 14 gebildet und eine Kapazität ist zwischen dem Verbindungsleiter 18 und der zweiten Leiterstruktur gebildet), wobei Details dazu im Folgenden beschrieben werden.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels weist der Verbindungsleiter 18 eine Schichtform auf und ist zum Beispiel ein Aluminiumfilm mit einer Dicke von 50 µm. Der schichtförmige Verbindungsleiter 18 ist dahin gehend auf dem Drehteil 12c der Materialschicht 12 befestigt, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur 14 in der Nähe des Drehteils 12c und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur 16 in der Nähe des Drehteils 12c zu überlappen. Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist der Verbindungsleiter 18 beispielsweise durch ein isolierendes Haftmittel wie etwa ein Acrylhaftmittel bondmäßig an der Basisschicht 12 befestigt.
Im Fall dieses Ausführungsbeispiels ist die Breite des Verbindungsleiters 18 größer als die Breite der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16. Die Breite ist eine Größe in der Richtung (X-Achse-Richtung) orthogonal zu der Richtung eines Stroms, der sequenziell durch die erste Leiterstruktur 14, den Verbindungsleiter 18 und die zweite Leiterstruktur 16 oder in der Rückwärtsrichtung (Y-Achse-Richtung) fließt. Die Dicke des Verbindungsleiters 18 ist größer als die Dicke der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16. Der Grund dafür, die Breite und Dicke des Verbindungsleiters 18 größer zu gestalten als die der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16, wird im Folgenden beschrieben.
Das RFIC-Modul 30 ist ein Modul, das einen RFIC-Chip und eine Anpassungsschaltung umfasst, und ist auf der ersten Hauptoberfläche 12a der Basisschicht 12 angeordnet. Das RFIC-Modul 30 ist elektrisch mit der ersten Leiterstruktur 14 verbunden, im Einzelnen ist das RFIC-Modul 30 in dem Fall dieses Ausführungsbeispiels über ein Lötmittel, usw. durch einen Gleichstrom verbunden. Das RFIC-Modul 30 wird ausführlicher beschrieben.
3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des RFIC-Moduls. 4 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der Drahtloskommunikationsvorrichtung.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist das RFIC-Modul 30 eine Vorrichtung, die eine Drahtloskommunikation bei einer vorbestimmten Kommunikationsfrequenz ausführt, beispielsweise einer Kommunikationsfrequenz in dem 900-MHz-Band, d. h. dem UHF-Band.
Wie in 3 gezeigt ist, besteht das RFIC-Modul 30 in dem Fall dieses Ausführungsbeispiels aus einem Mehrlagensubstrat, das aus drei Lagen besteht. Im Einzelnen wird das RFIC-Modul 30 durch Laminieren flexibler isolierender Schichten 32A, 32B und 32C gebildet, die aus einem Harzmaterial wie etwa Polyimid und Flüssigkristallpolymer bestehen.
Wie in 3 gezeigt ist, weist das RFIC-Modul 30 einen RFIC-Chip 34 (RFIC = Radio-Frequency Integrated Circuit, integrierte Hochfrequenzschaltung), eine Mehrzahl von Induktivitätselementen 36A, 36B, 36C und 36D sowie externe Verbindungsanschlüsse 38, 40 auf. Im Fall des ersten Ausführungsbeispiels sind die Induktivitätselemente 36A bis 36B und die externen Verbindungsanschlüsse 38, 40 auf den isolierenden Schichten 32A bis 32C gebildet und bestehen aus Leiterstrukturen, die aus einem leitfähigen Material wie Kupfer bestehen.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der RFIC-Chip 34 auf einem mittleren Teil in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) auf der isolierenden Schicht 32C montiert. Der RFIC-Chip 34 weist eine Struktur auf, bei der verschiedene Elemente in einem Halbleitersubstrat bestehend aus einem Halbleiter wie Silizium eingefügt sind. Der RFIC-Chip 34 umfasst einen ersten Eingang/Ausgang-Anschluss 34a und einen zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 34b. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst der RFIC-Chip 34 ferner eine interne Kapazität (elektrische Kapazität: eine Selbstkapazität des RFIC-Chips selbst) C1.
Wie in 3 gezeigt ist, besteht das Induktivitätselement (erstes Induktivitätselement) 36A aus einer Leiterstruktur, die in einer Spiralspulenform auf der isolierenden Schicht 32C auf einer Seite in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) der isolierenden Schicht 32C angeordnet ist. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Induktivitätselement 36A eine Induktivität L1. Ein Ende (ein Ende auf der Spulenaußenseite) des Induktivitätselements 36A ist mit einer Kontaktstelle 36Aa versehen, die mit dem ersten Eingang/Ausgang-Anschluss 34a des RFIC-Chips 34 verbunden ist. Das andere Ende (ein Ende auf der Spulenmittelseite) ist mit einer Kontaktstelle 36Ab versehen.
Wie in 3 gezeigt ist, besteht das Induktivitätselement (zweites Induktivitätselement) 36B aus einer Leiterstruktur, die in einer Spiralspulenform auf der isolierenden Schicht 32C auf der anderen Seite in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) der isolierenden Schicht 32C angeordnet ist. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Induktivitätselement 36B eine Induktivität L2. Ein Ende (ein Ende auf der Spulenaußenseite) des Induktivitätselements 36B ist mit einer Kontaktstelle 36Ba versehen, die mit dem zweiten Eingang/Ausgang-Anschluss 34b des RFIC-Chips 34 verbunden ist. Das andere Ende (ein Ende auf der Spulenmittelseite) ist mit einer Kontaktstelle 36Bb versehen.
Wie in 3 gezeigt ist, besteht das Induktivitätselement (drittes Induktivitätselement) 36C aus einer Leiterstruktur, die in einer Spiralspulenform auf der isolierenden Schicht 32B auf einer Seite in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) der isolierenden Schicht 32B angeordnet ist. Das Induktivitätselement 36C liegt dem Induktivitätselement 36A in der Laminierungsrichtung (Z-Achse-Richtung) gegenüber. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Induktivitätselement 36C eine Induktivität L3. Ein Ende (ein Ende auf der Spulenaußenseite) des Induktivitätselements 36C ist mit einer Kontaktstelle 36Ca versehen. Die Kontaktstelle 36Ca ist mit der Kontaktstelle 36Ab des Induktivitätselements 36A auf der Isolierschicht 32C über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 42 verbunden, zum Beispiel einen Durchgangslochleiter, der die Isolierschicht 32B durchdringt.
Wie in 3 gezeigt ist, besteht das Induktivitätselement (viertes Induktivitätselement) 36D aus einer Leiterstruktur, die in einer Spiralspulenform auf der Isolierschicht 32B auf der anderen Seite in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) der Isolierschicht 32B angeordnet ist. Das Induktivitätselement 36D liegt dem Induktivitätselement 36B in der Laminierungsrichtung (Z-Achse-Richtung) gegenüber. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Induktivitätselement 36D zusätzlich dazu eine Induktivität L4. Ein Ende (ein Ende auf der Spulenaußenseite) des Induktivitätselements 36D ist mit einer Kontaktstelle 36Da versehen. Die Kontaktstelle 36Da ist mit der Kontaktstelle 36Bb des Induktivitätselements 36D auf der Isolierschicht 32C über eine Zwischenschichtverbindungsleiter 44 verbunden, zum Beispiel einen Durchgangslochleiter, der die Isolierschicht 32B durchdringt.
Die Induktivitätselemente 36C, 36D auf der Isolierschicht 32B sind als eine Leiterstruktur integriert. Genauer gesagt sind die jeweils anderen Enden (Enden auf der Spulenaußenseite) miteinander verbunden. Die Isolierschicht 32B ist mit einem Durchgangsloch 32Ba versehen, in dem der auf der Isolierschicht 32C montierte RFIC-Chip 34 aufgenommen ist.
Wie in 3 gezeigt ist, bestehen die externen Verbindungsanschlüsse 38, 40 aus Leiterstrukturen, die auf der Isolierschicht 32A angeordnet sind. Die externen Verbindungsanschlüsse 38, 40 liegen einander in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) der Isolierschicht 32A gegenüber.
Der eine externe Verbindungsanschluss 38 ist über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 46, zum Beispiel einen Durchgangslochleiter, der die Isolierschicht 32A durchdringt, mit der Kontaktstelle 36Ca des Induktivitätselements 36C auf der Isolierschicht 32B verbunden.
Der andere externe Verbindungsanschluss 40 ist über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 48, zum Beispiel ein Durchgangslochleiter, der die Isolierschicht 32A durchdringt, mit der Kontaktstelle 36Da des Induktivitätselements 36D auf der Isolierschicht 32B verbunden.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der eine externe Verbindungsanschluss 38 beispielsweise über ein Lötmittel elektrisch mit dem zweiten Elektrodenteil 14b der ersten Leiterstruktur 14 verbunden. Gleichermaßen ist der andere externe Verbindungsanschluss 40 beispielsweise über ein Lötmittel elektrisch mit dem ersten Elektrodenteil 14a der ersten Leiterstruktur 14 verbunden.
Der RFIC-Chip 34 besteht aus einem Halbleitersubstrat. Der RFIC-Chip 34 ist zwischen den Induktivitätselementen 36A, 36B und zwischen den Induktivitätselementen 36C, 36D vorhanden. Der RFIC-Chip 34 wirkt als Abschirmung, so dass eine Magnetfeldkopplung und eine kapazitive Kopplung zwischen den Induktivitätselementen 36A, 37B mit der Spiralspulenform, die auf der Isolierschicht 32C angeordnet sind, unterdrückt werden.
Gleichermaßen werden eine Magnetfeldkopplung und eine kapazitive Kopplung zwischen den Induktivitätselementen 36C, 36D mit der Spiralspulenform, die auf der Isolierschicht 32B angeordnet sind, unterdrückt. Folglich wird verhindert, dass sich ein Durchlassband für Kommunikationssignale verengt.
Wie in 4 gezeigt ist, bilden die Kapazität C1 (interne Kapazität des RFIC-Chips 34) und die Induktivitäten L1 bis L4 (Induktivitäten von vier Induktivitätselementen) eine Anpassungsschaltung zur Anpassung zwischen dem RFIC-Chip 34 und Leitern auf dessen Außenseite (d. h. die erste Leiterstruktur 14, die zweite Leiterstruktur 16 und der Verbindungsleiter 18) aus, so dass eine Resonanz bei einer vorbestimmten Kommunikationsfrequenz auftritt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration tauscht die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 Funkwellen im Wesentlichen über die erste Leiterstruktur 14 mit einem externen Drahtloskommunikationsgerät (z. B. ein Lese/Schreibe-Gerät) aus, wenn die Vorrichtung nicht an einem Artikel angebracht ist, oder im Wesentlichen über die erste Leiterstruktur 14 und einer Metalloberfläche Ms, wenn die Vorrichtung an der Metalloberfläche Ms angebracht ist, wie in 4 gezeigt ist. Daher wirkt die Metalloberfläche Ms als Antenne. In 4 ist die zweite Leiterstruktur 16 kapazitiv mit der Metalloberfläche Ms gekoppelt (eine Kapazität C2 ist dazwischen gebildet).
Wenn beispielsweise Funkwellen über die erste Leiterstruktur 14 oder die Metalloberfläche Ms empfangen werden, wird eine elektromotorische Kraft darin erzeugt, und der RFIC-Chip 34 des RFIC-Moduls 30 wird durch die elektromotorische Kraft angesteuert. Der angesteuerte RFIC-Chip 34 überträgt Daten, die in einem Speicherteil davon gespeichert sind, über die erste Leiterstruktur 14 oder die Metalloberfläche Ms.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 werden die erste Leiterstruktur 14 (das erste und das zweite Elektrodenteil 14a, 14b) und die zweite Leiterstruktur 16 in einem konstanten Abstand gehalten (zweimal die Dicke der Basisschicht 12). Daher ist eine Kapazität C3 zwischen dem ersten Elektrodenteil 14a der ersten Leiterstruktur 14 und der zweiten Leiterstruktur 16 konstant, und eine Kapazität C4 zwischen dem zweiten Elektrodenteil 14b und der zweiten Leiterstruktur 16 ist konstant. Selbst wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 an der Metalloberfläche Ms des Artikels angebracht ist, d. h., selbst wenn die zweite Leiterstruktur 16 und die Metalloberfläche Ms elektrisch verbunden sind, sind die elektrischen Charakteristika der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 im Vergleich zu dem Zustand vor der Verbindung daher fast unverändert, im Einzelnen die Kapazitäten C3, C4. Folglich ändert sich die Resonanzfrequenz der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 im Vergleich zu vor der Anbringung an der Metalloberfläche Ms im Wesentlichen nicht. Wenn die Vorrichtung an der Metalloberfläche Ms angebracht ist, kann die Metalloberfläche Ms als Antenne verwendet werden, so dass die Kommunikationsentfernung größer wird.
Ein Verfahren zum Herstellen der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Folgenden beschrieben.
5A bis 5E zeigen je einen Schritt in einem Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskom munikationsvorrichtung.
Wie in 5A gezeigt ist, ist eine Leiterschicht 52 aus Aluminium, Kupfer, usw. auf einer gesamten Oberfläche 50a des Basisschichtmaterials 50 gebildet. Das Basisschichtmaterial 50 wird in einem späteren Schritt in mehrere Stücke zerschnitten und zur Basisschicht 12 der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 verarbeitet.
Wie in 5B gezeigt ist, wird die Leiterschicht 52 daraufhin, beispielsweise durch Ätzen, zur ersten Leiterstruktur 14 (das erste und das zweite Elektrodenteil 14a, 14b) und zur zweiten Leiterstruktur 16 verarbeitet. Bei diesem Beispiel sind vier Sätze der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 gebildet. In jedem der Sätze sind die erste Leiterstruktur 14 und die zweite Leiterstruktur 16 getrennt voneinander mit einem Abstand auf derselben Oberfläche auf dem Basisschichtmaterial 50 gebildet. Die mehreren Sätze der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 sind nebeneinander in der Richtung (X-Achse-Richtung) orthogonal zu der Richtung (Y-Achse-Richtung) der Anordnung der ersten Leiterstruktur 14 und der entsprechenden zweiten Leiterstruktur 16 angeordnet.
Wie in 5C gezeigt ist, wird im daraufhin ein bandförmiges Verbindungsleitermaterial 54, z. B. ein Aluminiumfilm, an der Basisschichtmaterial 50 befestigt. Das Verbindungsleitermaterial 54 wird in einem späteren Schritt in mehrere Stücke zerschnitten und zum Verbindungsleiter 18 verarbeitet. Wie in 6, welche eine Querschnittsteilansicht ist, die eine Anbringung des Verbindungsleitermaterials an dem Basisschichtmaterial zeigt, im Einzelnen gezeigt ist, ist das Verbindungsleitermaterial 54 über ein isolierendes Haftmittel, z. B. ein Acrylhaftmittel, oder ein isolierendes Klebematerial 56 befestigt.
Wie in 6 gezeigt ist, ist das Verbindungsleitermaterial 54 im Einzelnen über das isolierende Haftmittel 56 in einem Abschnitt der Basisschichtmaterial 50, der sich zwischen der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 befindet, dahin gehend befestigt, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur 14 und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur 16 zu überlappen, die in jedem Satz mit einem Abstand getrennt voneinander sind. Wie in 4 gezeigt ist, sind das Verbindungsleitermaterial 54 (d. h. der Verbindungsleiter 18) und die erste Leiterstruktur 14 (das zweite Elektrodenteil 14b davon) folglich kapazitiv verbunden (eine Kapazität 5C ist dazwischen gebildet), und der Verbindungsleiter 18 und die zweite Verbinderstruktur 16 sind kapazitiv gekoppelt (eine Kapazität C6 ist dazwischen gebildet).
Wie in 5D gezeigt ist, wird folglich das Basisschichtmaterial 50 zusammen mit dem Verbindungsleitermaterial 54 zwischen der ersten Leiterstruktur 14 und der zweiten Leiterstruktur 16 in jedem Satz gefaltet, wobei die erste und die zweite Leiterstruktur 14, 16 nach außen zeigen. Abschnitte des Basisschichtmaterials 50, die aufgrund des Faltens aufeinander zeigen (d. h. die andere gefaltete Oberfläche 50b), sind über ein isolierendes Haftmittel miteinander befestigt.
Wenn das zur Befestigung des Verbindungsleitermaterials 54 an dem Basisschichtmaterial 50 verwendete Haftmittel, wie in 6 gezeigt ist, Zeit (z. B. 24 Stunden) zum vollständigen Aushärten benötigt, wird das Basisschichtmaterial 50 vorzugsweise gemeinsam mit dem Verbindungsleitermaterial 54 vor Abschluss der Aushärtung des Haftmittels gefaltet.
Wenn das Basisschichtmaterial 50 nach Abschluss der Aushärtung des zwischen dem Basisschichtmaterial 50 und dem Verbindungsleitermaterial 54 eingefügten Haftmittels gefaltet wird, wird das Basisschichtmaterial 50 aufgrund des Faltens gedehnt und das Verbindungsleitermaterial 54 wird auch gedehnt. In diesem Fall ist das Verbindungsleitermaterial 54 durch das vollständig ausgehärtete Haftmittel an dem Basisschichtmaterial 50 befestigt und wird daher fortlaufend einer Zugkraft des Basisschichtmaterials 50 ausgesetzt. Daher treten leicht Risse in dem Verbindungsleitermaterial 54 auf.
Um zu verhindern, dass das Verbindungsleitermaterial 54 nach dem Falten der Zugkraft des Basisschichtmaterials 50 ausgesetzt ist, wird das Basisschichtmaterial 50 vorzugsweise zusammen mit dem Verbindungsleitermaterial 54 vor der vollständigen Aushärtung des Haftmittels gefaltet, d. h. während das Verbindungsleitermaterial 54 relativ zu dem Basisschichtmaterial 50 verschoben werden kann. Folglich kann das Auftreten von Rissen in dem Verbindungsleitermaterial 54 (dem Verbindungsleiter 18) unterdrückt werden. Indem das isolierende Haftmittel 56 gegen das isolierende Klebematerial eingetauscht wird, wird zusätzlich die Zeit bis zur Aushärtung des Haftmittels länger, so dass die Zeit nach der Befestigungsverarbeitung des Verbindungsleitermaterials 54 bis zur Faltverarbeitung verlängert werden kann.
Wie in 5E gezeigt ist, sind die mehreren RFIC-Module 30 auf dem Basisschichtmaterial 50 folglich dahin gehend angeordnet, mit den mehreren jeweiligen ersten Leiterstrukturen 14 elektrisch verbunden zu sein. Das mit den mehreren RFIC-Modulen 30 versehene Basisschichtmaterial 50 in einem gefalteten Zustand wird in mehrere Stücke zerschnitten und eine Mehrzahl der in 1 und 2 gezeigten Drahtloskommunikationsvorrichtungen 10 wird erzeugt.
Das in 5A bis 5E gezeigte Basisschichtmaterial 50 ist eine Schnittschicht oder kann eine Rollschicht sein.
Wenn das Basisschichtmaterial 50 eine Rollschicht ist, werden die in den 5A bis 5E gezeigten Schritte in der Reihenfolge an einem aus der Rolle herausgezogenen Schichtabschnitt ausgeführt. In diesem Fall kann das mit den mehreren RFIC-Modulen 30 versehene Basisschichtmaterial 50 in einem gefalteten Zustand erneut in eine Rolle gewickelt werden, ohne in mehrere Stücke geschnitten zu werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Falten eines aus der Rolle in der Breitenrichtung herausgezogenen Schichtabschnitts nicht beschränkt.
Gemäß diesem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann das Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika in der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterdrückt werden, die zwei gegenüberliegende Leiterstrukturen umfasst und die selbst dann zur Drahtloskommunikation in der Lage ist, wenn dieselbe an einer Metalloberfläche eines Artikels angebracht ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, sind die erste Leiterstruktur 14 auf der ersten Hauptoberfläche 12a der Basisschicht 12 und die zweite Leiterstruktur 16 auf der zweiten Hauptoberfläche 12b im Einzelnen durch den Verbindungsleiter 18, welcher ein dazu unterschiedliches Bauglied ist, elektrisch verbunden.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel kann daher der Verbindungsleiter 18 verwendet werden, der hinsichtlich Breite und Dicke größer ist als die erste und zweite Leiterstruktur 14, 16. Zusätzlich dazu kann die Dicke des Verbindungsleiters 18 dicker gestaltet werden als die der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16, um eine Dicke zu erreichen, bei der eine Elektrode aufgrund des Faltens kaum reißt, oder das isolierende Haftmittel 56 kann gegen das isolierende Klebematerial eingetauscht werden, um den Verbindungsleiter 18 während des Faltprozesses verschiebbar zu machen, so dass keine Zugbelastung auf den Verbindungsleiter 18 angewendet wird.
Zum Erzeugen des Verbindungsleiters 18 kann im Vergleich zu der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 ein leitfähiger Film, der durch Mischen eines leitfähigen Füllmittels mit einem elastischen Basismaterial erhalten wird, als Material verwendet werden, das leicht dehnbar ist, d. h. ein Material, das kaum reißt.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel können der Verbindungsleiter 18 und die erste und die zweite Leiterstruktur 14, 16 ferner kapazitiv verbunden sein. Wie in 4 gezeigt ist, kann die Kommunikationsfrequenz der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 durch Einstellen der dazwischen erzeugten Kapazitäten C5, C6, d. h. durch Einstellen der Flächen der Abschnitte des Verbindungsleiters 18, die die erste und die zweite Leiterstruktur 14, 16 zeigen, eingestellt werden.
Wie oben beschrieben ist, kann das Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika in den mehreren Drahtloskommunikationsvorrichtungen 10 unterdrückt werden, indem die erste und die zweite Leiterstruktur 14, 16, die einander gegenüberliegen, über den sich davon unterscheidenden Verbindungsleiter 18 verbunden werden.
Wie oben beschrieben ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite Leiterstruktur 16 bei Betrachtung in der Dickenrichtung (Z-Achse-Richtung) der Basisschicht 12 größer ausgebildet als die erste Leiterstruktur 14. Selbst wenn eine Änderung der Faltposition auftritt, können daher die Kapazitäten C3, C4 zwischen der ersten Leiterstruktur 14 und der zweiten Leiterstruktur 16 bei vorbestimmten Werten beibehalten werden, wie in 4 gezeigt ist. Dies wird ausführlich beschrieben.
7A bis 7C zeigt je eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, wobei eine Basisschicht an einer unterschiedlichen Position gefaltet ist.
7A zeigt die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10, wobei die Basisschicht 12 an der Mitte in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) gefaltet ist, d. h., wobei beide Enden der Basisschicht 12 auf der Seite gegenüber dem Drehteil 12C übereinstimmen. In diesem Fall zeigt die gesamte erste Leiterstruktur 14 auf die zweite Leiterstruktur 16.
7B zeigt die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10, wobei die Basisschicht 12 an einer Position gefaltet ist, die zu der ersten Leiterstruktur 14 relativ zu der Mitte in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) verschoben ist, d. h., wobei beide Enden der Basisschicht 12 verschoben sind. Da die zweite Leiterstruktur 16 größer gebildet ist als die erste Leiterstruktur 14, kann die gesamte erste Leiterstruktur 14 selbst in diesem Fall der zweiten Leiterstruktur 16 gegenüberliegen.
7C zeigt die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10, wobei die Basisschicht 12 an einer Position gefaltet ist, die zu der zweiten Leiterstruktur 16 relativ zu der Mitte in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) verschoben ist, d. h., wobei beide Enden der Basisschicht 12 verschoben sind. Da die zweite Leiterstruktur 16 größer gebildet ist als die erste Leiterstruktur 14, kann selbst in diesem Fall die gesamte erste Leiterstruktur 14 der zweiten Leiterstruktur 16 gegenüberliegen.
Wie in den 7A bis 7C gezeigt ist, ist die zweite Leiterstruktur 16 selbst dann, wenn Änderungen der Faltposition der Basisschicht 12 auftreten, größer gebildet als die erste Leiterstruktur 14, so dass die gesamte erste Leiterstruktur 14 der zweiten Leiterstruktur 16 gegenüberliegen kann. Selbst wenn Änderungen der Faltposition auftreten, können die Kapazitäten C3, C4 zwischen der ersten Leiterstruktur 14 und der zweiten Leiterstruktur 16 folglich bei vorbestimmten Werten beibehalten werden. Folglich kann das Auftreten von Änderungen der Kommunikationscharakteristika der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterdrückt werden.
Wenn der gefaltete Abschnitt der Basisschicht 12 möglicherweise in der Breitenrichtung (X-Achse-Richtung) der Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 relativ zu dem verbleibenden Abschnitt verschoben werden kann, ist die Breite (Größe in der X-Achse-Richtung) der zweiten Leiterstruktur 16 vorzugsweise größer als die Breite 18 der ersten Leiterstruktur 14.
8 zeigt eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel bei Betrachtung von der Seite der zweiten Hauptoberfläche.
Wie in 8 gezeigt ist, ist bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 110 gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel eine zweite Leiterstruktur 116 über der gesamten zweiten Hauptoberfläche 12b der Basisschicht 12 angeordnet. Selbst wenn die erste Leiterstruktur 14 in der Breitenrichtung (X-Achse-Richtung) aufgrund der Faltung verschoben wird, kann die gesamte erste Leiterstruktur 14 folglich der zweiten Leiterstruktur 16 gegenüberliegen.
Wenn die zweite Leiterstruktur 16 vergrößert ist, sind die zweite Leiterstruktur 16 und die Metalloberfläche Ms stark kapazitiv gekoppelt, während die Drahtloskommunikationsvorrichtung 10 über ein isolierendes doppelseitiges Band an der Metalloberfläche Ms angebracht ist. Wenn ein leitfähiges doppelseitiges Band verwendet wird, ist der Widerstand zwischen der zweiten Leiterstruktur 16 und der Metalloberfläche Ms verringert und dazwischen fließt mehr Strom. Folglich werden stärkere Funkwellen von der Metalloberfläche Ms ausgesendet und folglich wird die Kommunikationsreichweite größer.
In der Basisschicht (Basisschichtmaterial) kann eine Kerbe dahin gehend angeordnet sein, eine Änderung beim Falten zu vermeiden, d. h., eine Änderung der Position der ersten Leiterstruktur 14 in Bezug auf die zweite Leiterstruktur 16 zu vermeiden.
9 zeigt ein Basisschichtmaterial, in dem eine Kerbe gebildet ist.
Wie in 9 gezeigt ist, ist eine Kerbe 50c, die sich in der Breitenrichtung (X-Achse-Richtung) des Basisschichtmaterials 50 erstreckt, in einem Abschnitt der einen Oberfläche 50A des Basisschichtmaterials 50 gebildet, der sich zwischen der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 befindet. Die Kerbe 50c ist in der Mitte des Basisschichtmaterials 50 in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) angeordnet. Indem das Basisschichtmaterial 50 entlang der Kerbe 50c gefaltet wird, kann das Auftreten einer Änderung der Faltposition vermieden werden. Daher kann eine Änderung der Position der ersten Leiterstruktur 14 in Bezug auf die zweite Leiterstruktur 16 vermieden werden. Wenn die oben beschriebene Kerbe 50c angeordnet ist, können die erste und die zweite Leiterstruktur 14, 16 bei Betrachtung in der Dickenrichtung (Z-Achse-Richtung) der Basisschicht 12 (des Basisschichtmaterials 50) dieselbe Größe aufweisen.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit den Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise ist die Basisschicht 12 (das Basisschichtmaterial 50) im Fall der Ausführungsbeispiele gefaltet und überlappt. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
10 zeigt eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Wie in 10 gezeigt ist, ist die Basisschicht 12 bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 210 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel gefaltet, und Abschnitte, die aufgrund des Faltens aufeinander zeigen, klemmen ein dazwischenliegendes Bauglied 220 ein.
Das dazwischenliegende Bauglied 220 ist ein Bauglied mit einer Permittivität, die geringer ist als die der Basisschicht 12. Wenn die Basisschicht 12 beispielsweise ein Schaum-PET-Film mit einer Permittivität von 2,0 ist, ist das dazwischenliegende Bauglied 220 beispielsweise ein Schaum-Olefin-Film mit einer Permittivität von rund 1,1. Beispielsweise ist das dazwischenliegende Bauglied 220 ein Bauglied, das aus demselben Material wie die Basisschicht 12 besteht und ein Schäumungsverhältnis aufweist, das größer ist als das der Basisschicht 12.
Das dazwischenliegende Bauglied 220 mit einer Permittivität, die geringer ist als die der Basisschicht 12, kann die Kapazitäten C3, C4 zwischen der ersten Leiterstruktur 14 und der zweiten Leiterstruktur 16 verringern. Folglich wird die Kommunikationsreichweite der Drahtloskommunikationsvorrichtung 210 im Vergleich zu dem Fall, in dem das dazwischenliegende Bauglied 220 nicht vorhanden ist, größer.
Im Hinblick auf das Falten der Basisschicht ist die Basisschicht nicht darauf beschränkt, in zwei Teile gefaltet zu sein und kann in drei Teile gefaltet sein. Wenn die Anzahl von Überlappungen der Basisschicht zunimmt, kann die Kapazität zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur verringert werden.
Wie in 6 gezeigt ist, ist das Verbindungsleitermaterial 54 (der Verbindungsleiter 18) im Fall der Ausführungsbeispiele an dem Basisschichtmaterial 50 (die Basisschicht 12) befestigt, wobei das isolierende Haftmittel 56 dazwischen eingefügt ist. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.
11 ist eine Querschnittsteilansicht, die eine Anbringung eines Verbindungsleiters an einer Basisschicht bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel zeigt.
Wie in 11 gezeigt ist, ist bei einer Drahtloskommunikationsvorrichtung 310 gemäß dem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel der Verbindungsleiter 18 (das Verbindungsleitermaterial 54) mit einer dazwischenliegenden isolierenden oder leitfähigen Paste 322 auf der Basisschicht 12 (das Basisschichtmaterial 50) platziert. Obwohl der Verbindungsleiter 18 elektrisch mit der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 verbunden ist, ist derselbe nicht befestigt und ist leitfähig.
Ein Abdeckbauglied 324 überlappt den Verbindungsleiter 18 dahin gehend, die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsleiter 18 und der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 beizubehalten. Ein äußerer Umfangsrand des Abdeckbauglieds 324 ist an der Basisschicht 12 und der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14, 16 mit einem dazwischenliegenden isolierenden Haftmittel 326 befestigt. Das Abdeckbauglied 324 und der Verbindungsleiter 18 sind nicht bondmäßig verbunden und stehen in Kontakt zueinander.
Gemäß der wie oben beschriebenen Befestigung des Verbindungsleiters 18 und der Basisschicht 12 verschiebt sich der Verbindungsleiter 18 dann, wenn die Basisschicht 12 zusammen mit dem Verbindungsleiter 18 gefaltet wird, relativ zu der Basisschicht 12 und dem Abdeckbauglied 324. Da der Verbindungsleiter 18 nicht an der Basisschicht 12 oder dem Abdeckbauglied 324 befestigt ist, reißt der Verbindungsleiter 18 nach der Faltung kaum.
Im Hinblick auf den Verbindungsleiter besteht der schichtförmige Verbindungsleiter, der die erste Leiterstruktur und die zweite Leiterstruktur elektrisch verbindet, vorzugsweise aus einem Einzelleiter aus Aluminium, usw. Der schichtförmige Verbindungsleiter kann ein Leiter sein, der durch Bilden einer Leiterlage auf einem schichtförmigen Bauglied, z. B. einem Harzfilm, gebildet wird. In diesem Fall kann der Verbindungsleiter gefaltet sein, wobei die Verbinderlage nach innen zeigt, so dass sich der Harzfilm in einem am weitesten außen liegenden Umfangsabschnitt mit einem Maximalpunkt an Zugbelastung befindet, und daher kann das Auftreten von Rissen der leitfähigen Lage vermieden werden.
Ferner schränken die Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung die Form der als abstrahlendes Teil wirkenden ersten Leiterstruktur nicht ein.
12 bis 14 zeigen je eine Drahtloskommunikationsvorrichtung einschließlich einer unterschiedlichen ersten Leiterstruktur.
Wie in 12 gezeigt ist, ist eine erste Leiterstruktur 414 bei einer exemplarischen Drahtloskommunikationsvorrichtung 410 rechteckig und umfasst ein Öffnungsteil 414a und ein Schlitzteil 414b, das sich von einem Öffnungsteil 414a zu einem Ende in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) (das Ende auf der Seite weiter entfernt von dem Drehteil 12c der Basisschicht 12) hin erstreckt. Das RFIC-Modul 30 ist auf der ersten Leiterstruktur 414 dahin gehend angeordnet, das Schlitzteil 414b zu überbrücken. Im Einzelnen sind die externen Verbindungsanschlüsse 38, 40 des RFIC-Moduls 30 mit zwei jeweiligen Abschnitten der ersten Leiterstrukturen 414 elektrisch verbunden, die über das Schlitzteil 414b hinweg aufeinander zeigen.
Wie in 13 gezeigt ist, besteht eine erste Leiterstruktur 514 bei einer anderen exemplarischen Drahtloskommunikationsvorrichtung 510 aus zwei Teilen. Im Einzelnen umfasst die erste Leiterstruktur 514 eine bandförmige Leiterstruktur 514a und eine schleifenförmige Leiterstruktur 514b. Die schleifenförmige Leiterstruktur 514b ist C-förmig und beide Enden derselben sind jeweils mit den externen Verbindungsanschlüssen 38, 40 des RFIC-Moduls 30 elektrisch verbunden. Die schleifenförmige Leiterstruktur 514b überlappt teilweise mit der bandförmigen Leiterstruktur 514a zur elektrischen Verbindung mit der bandförmigen Leiterstruktur 514a. Durch das Einstellen des Grads an Überlappung, d. h. einer Fläche der bandförmigen Leiterstruktur 514a, die eine Schleifenöffnung der schleifenförmigen Leiterstruktur 514b abdeckt, können die Kommunikationscharakteristika, beispielsweise das Frequenzband, der Drahtloskommunikationsvorrichtung 510 eingestellt werden.
Wie in 14 gezeigt ist, besteht eine erste Leiterstruktur 614 bei einer weiteren exemplarischen Drahtloskommunikationsvorrichtung 610 aus zwei Teilen. Im Einzelnen umfasst die erste Leiterstruktur 614 eine bandförmige Leiterstruktur 614a und eine T-förmige Leiterstruktur 614b. Die T-förmige Leiterstruktur 614b umfasst ein bandförmiges Teil 614c, das sich in der Breitenrichtung (X-Achse-Richtung) der Drahtloskommunikationsvorrichtung 610 erstreckt. Einer der externen Verbindungsanschlüsse 38, 40 des RFIC-Moduls 30 ist elektrisch mit einem mittleren Abschnitt des bandförmigen Teils 614c verbunden.
Der andere externe Verbindungsanschluss des RFIC-Moduls 30 ist elektrisch mit einem anderen Ende in der Längsrichtung (Y-Achse-Richtung) der bandförmigen Leiterstruktur 614a verbunden (das Ende auf der Seite weiter entfernt von dem Drehteil 12c der Basisschicht 12).
Im Einzelnen umfasst eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im weitesten Sinne eine Basisschicht in einem gefalteten Zustand, eine erste Leiterstruktur, die auf einer ersten Hauptoberfläche der Basisschicht angeordnet ist, eine zweite Leiterstruktur, die auf einer zweiten Hauptoberfläche der Basisschicht gegenüber der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist, einen RFIC-Chip, der auf der Basisschicht dahin gehend angeordnet ist, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein, und einen schichtförmigen Verbindungsleiter, der an einem Drehteil der Basisschicht dahin gehend befestigt ist, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils zu überlappen.
In einem weiten Sinne umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: Anordnen einer ersten Leiterstruktur und einer zweiten Leiterstruktur getrennt voneinander in einem Abstand auf derselben Oberfläche einer Basisschicht, Anbringen eines schichtförmigen Verbindungsleiters auf einem Abschnitt der Basisschicht, der sich zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur befindet, dahin gehend, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur und einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur, die in einem Abstand voneinander getrennt sind, zu überlappen, Falten der Basisschicht zusammen mit dem Verbindungsleiter zwischen der ersten Leiterstruktur und der zweiten Leiterstruktur, wobei die erste und die zweite Leiterstruktur nach außen zeigen, Befestigen von Abschnitten der Basisschicht, die aufgrund des Faltes aufeinander zeigen, und Anordnen eines RFIC-Chips auf der Basisschicht dahin gehend, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein.
Obwohl einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es Fachleuten 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.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist auf Drahtloskommunikationsvorrichtungen wie etwa RFIC-Etiketts anwendbar, die vor der Verwendung an einer Metalloberfläche angebracht werden können.
Bezugszeichenliste

10: Drahtloskommunikationsvorrichtung
12: Basisschicht
12a: erste Hauptoberfläche
12b: zweite Hauptoberfläche
12c: Drehteil
14: erste Leiterstruktur
18: Verbindungsleiter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5170156 [0003]

Claims

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: eine Basisschicht in einem gefalteten Zustand; eine erste Leiterstruktur, die auf einer ersten Hauptoberfläche der Basisschicht angeordnet ist; eine zweite Leiterstruktur, die auf einer zweiten Hauptoberfläche der Basisschicht gegenüber der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist; einen RFIC-Chip, der dahin gehend auf der Basisschicht angeordnet ist, elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden zu sein; und einen schichtförmigen Verbindungsleiter, der an einem Drehteil der Basisschicht dahin gehend befestigt ist, teilweise mit einem Endabschnitt der ersten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils und mit einem Endabschnitt der zweiten Leiterstruktur in der Nähe des Drehteils zu überlappen.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Verbindungsleiter hinsichtlich Dicke und/oder Breite größer ist als die erste und die zweite Leiterstruktur.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Abschnitte der Basisschicht, die aufeinander zeigen, ein dazwischenliegendes Bauglied mit einer Permittivität, die niedriger als die der Basisschicht, einklemmen.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ein RFIC-Modul einschließlich des RFIC-Chips und einer Anpassungsschaltung aufweist, wobei das RFIC-Modul auf dem Basismaterial angeordnet ist, so dass der RFIC-Chip über die Anpassungsschaltung elektrisch mit der ersten Leiterstruktur verbunden ist.