JP2000295024A

JP2000295024A - 非接触タグ

Info

Publication number: JP2000295024A
Application number: JP11098688A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ozeki; 実大関; Toshiyuki Imagawa; 敏幸今川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】非接触タグを小型化しても十分な通信距離を
確保する。【解決手段】所定の誘電率を有するアンテナ基板１０
０の表面にアンテナ導体を用いて平面状にアンテナパタ
ーン１１１が形成される。また、アンテナ基板１００を
挟んで裏面にも、アンテナ導体を用いて平面状にアンテ
ナパターン１１２が形成される。アンテナパターン１１
１、及びアンテナパターン１１２は、スルーホール１１
３ａ、１１３ｂを介して接続するとともに、開始及び終
了点がＩＣ１１４に接続している。ここで、アンテナパ
ターン１１１とアンテナパターン１１２は、アンテナ基
板１００を挟んで対向する位置に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非接触タグに関し、
特にアンテナ基板にアンテナコイルを形成する非接触タ
グに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、定期券や、テレホンカード等のカ
ードが広く普及しているが、その大部分は、磁気カード
に代表される接触型カードである。現在、このようなカ
ードシステムは、磁気カード等の接触型カードから無線
を用いた非接触型カード（以下、非接触タグとする）へ
と移行しつつある。

【０００３】非接触タグの構造について説明する。図２
は、非接触タグの断面図である。非接触タグは、無線通
信を行うアンテナを有するアンテナ基板１００が、外装
ラベル２００内に接着剤３００によって封入されてい
る。このアンテナ基板１００には、アンテナと周波数同
調用のコンデンサーが形成されるとともに、ＩＣが実装
されている。

【０００４】外装ラベル２００内に封入される従来のア
ンテナ基板について説明する。図３は、従来の非接触タ
グのアンテナ基板の構成図である。図３（ａ）は表から
見たアンテナ基板の平面図であり、図３（ｂ）は裏から
見た平面図である。また、図３（ｃ）は、アンテナ基板
のＢ−Ｂ’矢視断面図である。従来の非接触タグのアン
テナ基板は、所定の誘電率を有するアンテナ基板１２０
上に、アンテナ導体を用いて渦巻き状のアンテナパター
ン１２１を構成している。アンテナパターン１２１の一
部は、スルーホール１２３ａ、１２３ｂを介して、裏面
に形成されたアンテナパターン１２１の一部と接続して
いる。また、アンテナパターン１２１は、ＩＣ１２４及
びアンテナ基板１２０の基材を挟む形で表面と裏面のコ
ンデンサ電極１２５と接続している。

【０００５】アンテナパターン１２１は、ＩＣ１２４か
らスタートし、アンテナ導体での交差を防止するため、
スルーホール１２３ｂにて裏面のアンテナパターン１２
１を経由し、スルーホール１２３ａに到達する。スルー
ホール１２３ａに達した後、再び表面に接続され、ＩＣ
１２４に接続される。コンデンサ電極１２５は、一定の
誘電率を有する樹脂等のアンテナ基板１２０の基材を挟
む形で表面と裏面に設けられている。表面と裏面のコン
デンサ電極１２５間の距離を利用し、周波数同調用の静
電容量を形成している。このように、アンテナコイルに
静電容量を接続し、所望の周波数に同調させる技術はよ
く知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の非接触
タグ用アンテナは、十分な通信距離を得ることができな
いという問題がある。非接触タグの通信距離を十分に確
保するためには、アンテナの開口部、すなわちアンテナ
の内部面積を大きくする必要がある。しかしながら、従
来の非接触タグにおいては、この開口部にコンデンサを
形成していたため、開口部を大きくとることができなか
った。このため、十分な通信距離を得ることができなか
った。また、開口部を十分にとるためには、非接触タグ
を小型化することが難しいという問題がある。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、十分な通信距離が確保でき小型化の容易な非
接触タグを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、アンテナ基板上にアンテナコイルを形成
する非接触タグにおいて、所定の誘電率を有する誘電体
基板と、アンテナ導体を用いて電流が同一方向に流れる
ように前記誘電体基板を挟んだ両面に分離して形成され
る平面状のアンテナコイルと、を備えたアンテナ基板を
有することを特徴とする非接触タグ、が提供される。

【０００９】このような構成の非接触タグは、アンテナ
導体を用いて形成されるアンテナコイルが、所定の誘電
率を有する誘電体基板を挟んだ両面に分離して形成され
ている。アンテナコイルは分離して形成されるため、ア
ンテナコイルを１面に形成した場合に比べ、１面に形成
されるアンテナコイルの線路長は短くなる。また、両面
のアンテナコイル間に浮遊容量が発生し、この浮遊容量
とアンテナコイルのインダクタンスにより、並列共振回
路が構成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。非接触タグの構成は、図２に示し
た従来の非接触タグの構成と同様、アンテナ基板１００
が、外装ラベル２００内に接着剤３００によって封入さ
れている。

【００１１】次に、封入されている本発明の一実施の形
態である非接触タグ用のアンテナ基板について説明す
る。図１は、本発明の一実施の形態である非接触タグの
アンテナ基板の構成図であり、（ａ）その表面の平面
図、（ｂ）は裏面の平面図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ−
Ａ’矢視断面図である。

【００１２】本発明に係る非接触タグは、（ａ）に示す
ように、所定の誘電率を有するアンテナ基板１００の表
面にアンテナ導体を用いて平面状にアンテナパターン１
１１が形成されている。また、（ｂ）に示すように、ア
ンテナ基板１００を挟んで裏面にも、アンテナ導体を用
いて平面状にアンテナパターン１１２が形成されてい
る。表面のアンテナパターン１１１及び裏面のアンテナ
パターン１１２は、スルーホール１１３ａ、１１３ｂを
介して接続するとともに、開始及び終了点がＩＣ１１４
に接続している。

【００１３】アンテナ基板１００は、所定の誘電率を有
する誘電体であり、表面及び裏面の両面にエッチング又
はスパッターなどによりアンテナパターン１１１及び１
１２が印刷されている。アンテナパターン１１１及び１
１２は、アンテナ基板１００の表面に、銅またはアルミ
や導電性ペースト等の導体により形成され、ｎ回巻きの
アンテナコイルを構成している。このアンテナコイル
は、表面のアンテナパターン１１１と裏面のアンテナパ
ターン１１２を流れる電流が、同一の方向に流れるよう
に形成されている。アンテナコイルは、ＩＣ１１４から
スタートし、表面のアンテナパターン１１１を経由し、
スルーホール１１３ｂに到達する。スルーホール１１３
ｂにて裏面のアンテナパターン１１２に接続する。裏面
のアンテナパターン１１２を経由し、スルーホール１１
３ａに達した後、再び表面のアンテナパターン１１１に
接続し、ＩＣ１１４に接続される。アンテナパターン１
１１とアンテナパターン１１２は、（ｃ）に示すよう
に、アンテナ基板１００を挟んで対向する位置に形成さ
れている。

【００１４】このような構成のアンテナ基板の動作につ
いて説明する。上記説明のように、アンテナは、表面の
アンテナパターン１１１と裏面のアンテナパターン１１
２とに分離して形成されているので、アンテナコイルを
１面に形成した場合に比べ、１面に形成されるアンテナ
コイルの線路長を短くすることができる。また、表面の
アンテナパターン１１１と裏面のアンテナパターン１１
２は、誘電体（アンテナ基板１００）を介してお互いに
対向しているので、両者間には浮遊容量が発生する。こ
のため、同調用の静電容量を必要としない。この浮遊容
量とアンテナパターン１１１、１１２により形成される
アンテナコイルとの等価回路は、ＬとＣの並列共振回路
を構成する。このように、誘電体であるアンテナ基板１
００を挟んで、表面のアンテナパターン１１１及び裏面
のアンテナパターン１１２を用いてアンテナコイルを構
成することにより、１面に形成される線路長を短くする
ことができ、さらにコンデンサを設ける必要がないた
め、開口部を大きくとることが可能となる。この結果、
十分な通信距離をとることができるとともに、小型化が
可能となる。

【００１５】また、表面のアンテナパターン１１１と裏
面のアンテナパターン１１２は、アンテナ基板１００を
誘電体としてコンデンサを形成するように配置されてい
るが、本発明の一実施の形態ではパターニングの精度を
考慮して、表面のアンテナパターン１１１の線路幅と裏
面のアンテナパターン１１２の線路幅を変えている。例
えば、裏面のアンテナパターン１１２の線路幅を、表面
のアンテナパターン１１１の線路幅より若干細くする。
または、その逆であってよい。ここで、パターニングの
精度とは、アンテナパターンの線路幅の精度と、表面の
アンテナパターン１１１と裏面のアンテナパターン１１
２との位置ズレの精度のことである。一般的に、コンデ
ンサの容量は誘電体を挟んで対向した電極の面積に比例
する。このため、表面のアンテナパターン１１１と裏面
のアンテナパターン１１２との位置ズレが大きいと、こ
の対向面積が小さくなり、容量も小さくなってしまう。
これにより、共振周波数がずれてしまい、通信距離が小
さくなったり、場合によっては通信不可能になってしま
う。これを防止するため、表面のアンテナパターン１１
１、あるいは裏面のアンテナパターン１１２のいずれか
の線路幅を予め細くしておき、位置ズレを吸収できるよ
うにしておく。このように、予め位置ズレを吸収できる
ように線路幅を設定しておくため、共振周波数のズレを
防止することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、アンテ
ナ導体を用いて形成されるアンテナコイルが、所定の誘
電率を有する誘電体基板を挟んだ両面に分離して形成さ
れるため、アンテナコイルを１面に形成した場合に比
べ、１面に形成されるアンテナコイルの線路長を短くす
ることができる。このため、アンテナの内部面積、すな
わち開口部を大きくとることができる。さらに、両面の
アンテナコイル間に浮遊容量が発生し、この浮遊容量と
アンテナコイルのインダクタンスにより、並列共振回路
が構成され、開口部にコンデンサを設ける必要がない。

【００１７】このように、開口部を大きくとることがで
きるため、小型化しても十分な通信距離を得ることが可
能となる。このため、より性能のよい小型の非接触タグ
を提供することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である非接触タグのアン
テナ基板の構成図であり、（ａ）はその表面の平面図、
（ｂ）は裏面の平面図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’
矢視断面図である。

【図２】非接触タグの断面図である。

【図３】従来の非接触タグのアンテナ基板の構成図であ
り、（ａ）はその表面の平面図、（ｂ）は裏面の平面
図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ’矢視断面図である。

【符号の説明】

１００…アンテナ基板、１１１…アンテナパターン（表
面）、１１２…アンテナパターン（裏面）、１１３ａ、
１１３ｂ…スルーホール、１１４…ＩＣ、２００…外装
ラベル、３００…接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナ基板上にアンテナコイルを形成
する非接触タグにおいて、所定の誘電率を有する誘電体基板と、アンテナ導体を用いて電流が同一方向に流れるように前
記誘電体基板を挟んだ両面に分離して形成される平面状
のアンテナコイルと、を備えたアンテナ基板を有することを特徴とする非接触
タグ。
【請求項２】前記両面に形成されるアンテナコイル
は、前記誘電体基板を挟んで対向していることを特徴と
する請求項１記載の非接触タグ。
【請求項３】前記両面に形成されるアンテナコイルの
うち、一方の面に形成されるアンテナコイルの線路幅
は、他方の面に形成されるアンテナコイルの線路幅より
細いことを特徴とする請求項１記載の非接触タグ。