JP2003110340A - Ｒｆｉｄ用タグの磁芯部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属からなる物品に使用でき、物品からの突出
量を小さくすることができ、かつ高温に曝された後にお
いても十分にその機能を発揮する。 【解決手段】ＲＦＩＤ用タグの磁芯部材は、複数枚の軟
磁性アモルファス箔１２ａ又は複数枚の金属箔が絶縁層
１３を介して積層される。絶縁層１３が耐熱性樹脂又は
耐熱性無機材料からなる。アンテナは、この磁芯部材１
１と、その磁芯部材１１に巻回された耐熱性被覆導線か
らなるコイル１６と、磁芯部材１１のコイル１６が接す
る部分を被覆して磁芯部材１１とコイル１６の間に介装
された耐熱性フィルム１４とを備える。耐熱性フィルム
１４はポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、フェ
ノール又はエポキシからなる。ＲＦＩＤ用タグは、この
アンテナ２１と、このアンテナ２１のコイル１６の両端
に接続されたＩＣチップ２２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＦＩＤ（無線周
波数識別：Radio Frequency Identification）技術を用
いたタグに用いられる磁芯部材及びそれの製造方法に関
する。更に詳しくは、高温で使用可能なタグに用いられ
る磁芯部材及びそれを用いたアンテナ並びにＲＦＩＤ用
タグ更にその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、螺旋状に巻回されたコイル本体か
らなるアンテナコイルと、このアンテナコイルのコイル
本体に電気的に接続され管理対象の物品に関する情報が
記憶されたＩＣチップとを備えたタグが知られている。
例えば製造工程においてこのタグを使用する例を挙げる
と、このタグが製造ラインの当初流される部品に予め取
付けられ、その部品が製造ラインにおいて組み立て又は
加工が行われるたびにその履歴をＩＣチップに記憶さ
せ、その物品における製造状況の管理を行う管理手段が
知られている。しかし、上述した従来のタグでは、管理
対象の物品が金属により形成されている場合、金属製の
物品の影響を受けるのを回避するため、タグと物品との
間に厚さが５〜１０ｍｍであって電気絶縁性を有するス
ペーサを挿入した状態で、タグを物品に固定する必要が
あり、金属製の物品とアンテナコイルとの間隔が大きい
ため、アンテナコイルが管理対象の物品から大きく突出
する不具合があった。このため、物品の搬送中にアンテ
ナコイルが周囲の物に接触するおそれがあった。

【０００３】この点を解消するために、コイルが巻回さ
れたプラスチックの枠にプラスチックフィルム等の絶縁
材を介して積層したアモルファス箔からなる磁芯部材を
入れたアンテナを用いたＲＦＩＤタグが使用されてい
る。これらアンテナは螺旋状に巻回されたコイル本体か
らなるアンテナコイルと異なり磁芯部材を有するので、
これらのアンテナを用いたＲＦＩＤタグは金属製物品に
接して用いることを可能とし、従来必要とされたスペー
サを不要にしてアンテナの物品からの突出量を従来より
抑制することができるようになっている。一方、製造ラ
インで組み立てられる物品が例えば塗装工程や洗浄工程
を伴う場合には、その物品に当初から取付けられている
タグも塗装工程後の高温で塗装された塗料を乾燥硬化さ
せる乾燥工程や、洗浄工程後における高温でその洗浄液
を揮発させる乾燥工程に曝される。これらの乾燥工程で
は、通常物品を１５０℃〜２５０℃の雰囲気中に所定時
間放置するため、このような物品に取付けられるタグに
関しては、１５０℃〜２５０℃の高温であっても、十分
にその機能を発揮しうること、即ち耐熱性が要求され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コイルを巻回
するための枠を構成する一般的なプラスチック及び絶縁
材を構成するプラスチックフィルムの一般的な耐熱性は
１５０℃以下であるため、プラスチックの枠及び絶縁材
であるプラスチックフィルムを介して積層したアモルフ
ァス箔からなる磁芯部材も耐熱性を持つものではなく、
これらからなるアンテナを有するタグを１５０℃〜２５
０℃の高温に曝すと、磁芯部材が変形及び劣化してタグ
がその機能を発揮することができない不具合がある。ま
た、コイルが巻回されたプラスチックの枠に磁芯部材を
入れたアンテナでは、その枠の存在によりタグ自体が厚
いものになり、従来必要とされたスペーサを不要にした
としても、その枠の存在によりアンテナの物品からの突
出量を従来より十分に抑制することができない不具合も
ある。本発明の目的は、金属からなる物品に使用でき、
物品からの突出量を小さくすることができ、かつ高温に
曝された後においても十分にその機能を発揮し得る磁芯
部材及びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１〜図３に示すように、複数枚の軟磁性アモルファス
箔１２ａ又は複数枚の金属箔が絶縁層１３を介して積層
されたＲＦＩＤ用タグの磁芯部材の改良である。その特
徴ある構成は、絶縁層１３が耐熱性樹脂又は耐熱性無機
材料からなるところにある。この請求項１に係る発明で
は、磁芯部材１１を柔軟で割れるおそれのないアモルフ
ァス箔１２ａ又は金属箔を積層するので、その機械的強
度を向上させることができる。

【０００６】また、本発明の磁芯部材１１では、複数枚
のアモルファス箔１２ａ又は金属箔を絶縁層１３を介し
て相互に絶縁させた状態で積層させて相互に接着するの
で、それぞれの箔相互間に渦電流が流れることはなく、
数百ＭＨｚの高周波に対応することができる。また、複
数枚のアモルファス箔１２ａ又は金属箔相互における滑
りが禁止されるので磁芯部材１１は剛性なものになり、
その後にコイル１６を巻回する作業を容易にすることが
できる。更に、絶縁層１３は耐熱性樹脂又は耐熱性無機
材料からなるので、高温に曝された後も十分にその機能
を発揮し得る磁芯部材を得ることができる。即ち、乾燥
工程で用いるタグは乾燥装置に入れられる以前、及びそ
の乾燥装置から出された後において情報交換が行われ、
乾燥装置の内部において情報交換は行われない。従っ
て、高温の材料の透磁率が変わり共振周波数所定の範囲
を逸脱した等の理由で情報の交換ができなくても、この
変化が可逆的でタグが乾燥装置から出されて温度が低下
した状態で情報の交換が可能になれば差し支えない。

【０００７】請求項２に係る発明は、図２及び図３に示
すように、請求項１に記載された磁芯部材１１と、磁芯
部材１１に巻回された耐熱性被覆導線からなるコイル１
６と、磁芯部材１１のコイル１６が接する部分を被覆し
て磁芯部材１１とコイル１６の間に介装された耐熱性フ
ィルム１４とを備えたＲＦＩＤ用タグのアンテナであ
る。この請求項２に係る発明では、磁芯部材１１に耐熱
性被覆導線を巻回してコイル１６を形成しすることによ
りタグ用アンテナ２１として機能し、標準電波を確実に
受信することができる。このタグ用アンテナ２１は、磁
芯部材１１を耐熱性フィルム１４で被覆して耐熱性被覆
導線を巻回するので、従来必要とされたボビンを必要と
しない。このため、ボビンを用いる従来のアンテナと比
較して重量及び厚さの双方を軽減させることができる。
また、アモルファス箔１２ａの稜は鋭利であるが、この
アモルファス箔１２ａを積層した磁芯部材１１のコイル
１６が接する部分を耐熱性フィルム１４により被覆する
ため、鋭利なアモルファス箔１２ａの稜にコイル１６が
直接触れることはなく、巻回されたコイル１６の短絡を
有効に防止することができる。

【０００８】請求項３に係る発明は、請求項２に係る発
明であって、耐熱性フィルム１４がポリイミド、ポリテ
トラフルオロエチレン（商標名：テフロン）、フェノー
ル又はエポキシからなるアンテナである。この請求項３
に係る発明では、アンテナの耐熱性を十分に確保するこ
とができる。請求項４に係る発明は、図４及び図５に示
すように、請求項２又は請求項３に記載されたアンテナ
２１と、このアンテナ２１のコイル１６の両端に接続さ
れたＩＣチップ２２とを備えたＲＦＩＤ用タグである。
この請求項４に係る発明では、耐熱性及び機械的強度を
向上させたアンテナ２１を用いるので、高温に曝されて
も、又は誤って落して衝撃荷重が作用してもアンテナ２
１が損傷することのないＲＦＩＤ用タグを得ることがで
きる。

【０００９】請求項５に係る発明は、図１に示すよう
に、磁性を有するアモルファス箔１２の表面に耐熱性樹
脂塗料を接着剤として塗布し乾燥する工程と、その接着
剤を乾燥することにより表面に絶縁層１３を有するアモ
ルファス箔１２を切断して複数枚の所定の寸法のアモル
ファス箔１２ａを作製する工程と、複数枚のアモルファ
ス箔１２ａを絶縁層１３を介して積層して積層体１１を
形成する工程と、その積層体１１を熱圧成形して複数枚
のアモルファス箔１２ａを互いに接着する工程と、積層
体１１を熱圧成形すると同時に又は熱圧成形後に積層体
１１を構成するアモルファス箔１２ａを焼鈍する工程と
を含むＲＦＩＤ用タグの磁芯部材の製造方法である。こ
の請求項５に係る発明では、アモルファス箔１２の表面
に絶縁層１３を形成した後に切断して複数枚のアモルフ
ァス箔１２ａを作製するので、予め切断された複数枚の
アモルファス箔１２ａのそれぞれに絶縁層１３を形成す
る場合に比較して、絶縁層１３の形成が容易になる。ま
た、アモルファス箔１２ａを焼鈍するので、アモルファ
ス箔１２を切断する際に生じるひずみを焼鈍により除去
することができ、アモルファス箔１２ａ本来の磁気特性
を回復させることができる。また、切断した複数枚のア
モルファス箔１２ａを積層して積層体１１が得られた状
態で焼鈍を行うので、その積層体を構成するアモルファ
ス箔１２ａの破損を防止することもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。本発明の磁芯部材１１はＲＦＩＤ用
タグに用いられるものであって、図１（ｄ）に示すよう
に、複数枚の磁性を有するアモルファス箔１２ａが絶縁
層１３を介して積層された磁芯部材１１であり、絶縁層
１３が耐熱性樹脂又は耐熱性無機材料からなることを特
徴とする。アモルファス箔１２ａとしては、コバルト
系、鉄系、ニッケル系等の高透磁率材料が用いられる。
ここで、アモルファスはＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉを合計７０〜
９８重量％にＢ，Ｓｉ，Ｐを合計２〜３０重量％含み、
その他Ａｌ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ等を含むものである。

【００１１】コバルト系合金の具体的例としては、Ｃｏ
−８４重量％とＦｅ−５．３重量％とＳｉ−８．５重量
％とＢ−２．２重量％からなる合金、Ｃｏ−８４重量％
とＦｅ−３．３重量％とＢ−１．３重量％とＰ−９．８
重量％とＡｌ−１．６重量％からなる合金、Ｃｏ−８９
重量％とＦｅ−５．３重量％とＳｉ−２．３重量％とＢ
−３．４重量％からなる合金、Ｃｏ−８１．９重量％と
Ｆｅ−５．１重量％とＳｉ−１０重量％とＢ−３重量％
からなる合金、Ｃｏ−８０重量％とＦｅ−１０重量％と
Ｓｉ−６重量％とＢ−４重量％からなる合金、Ｃｏ−７
８．８重量％とＦｅ−５．１重量％とＳｉ−６．１重量
％とＢ−４．７重量％とＮｉ−５．３重量％からなる合
金等がある。

【００１２】鉄系合金の具体的例としては、Ｆｅ−９
５．４重量％とＢ−４．６重量％からなる合金、Ｆｅ−
９１．４重量％とＳｉ−５．９重量％とＢ−２．７重量
％からなる合金等がある。Ｎｉ系合金の具体的例として
は、Ｎｉ−９４．５重量％とＰ−５．５重量％からなる
合金等がある。一方、絶縁層１３を形成する耐熱性樹脂
としては、ポリイミド、エポキシ、又はポリフェニール
スルフォイド、又はそれらにガラス繊維若しくはガラス
粒等の強化材を添加した材料が挙げられる。また、耐熱
性無機材料としては水ガラス、ガラス、アルミナ系接着
剤などの無機物粉体が挙げられる。

【００１３】次に、このＲＦＩＤ用タグの磁芯部材の製
造方法を説明する。先ず図１（ａ）に示すように、磁性
を有するアモルファスシート１２を準備する。そしてこ
のアモルファスシート１２の表面に耐熱性樹脂からなる
塗料を接着剤として塗布し乾燥させ、アモルファスシー
ト１２の表面に絶縁層１３を形成させる。そして、図１
（ｂ）に示すように、表面に絶縁層１３を有するアモル
ファスシート１２を切断して複数枚の方形状のアモルフ
ァス箔１２ａを作製する。この場合、複数枚のアモルフ
ァス箔１２ａは、それぞれ方形状に形成されかつ互いに
同形同大であることが好ましい。次に図１（ｃ）に示す
ように、複数枚のアモルファス箔１２ａを絶縁層１３を
介して積層して角棒状又は板状の積層体１１を形成す
る。

【００１４】その後、積層体１１を熱圧成形して複数枚
のアモルファス箔１２ａを互いに接着する。具体例を挙
げれば、絶縁層１３を形成する耐熱性樹脂がポリイミド
である場合には加熱温度が３２０℃〜３５０℃の範囲内
であって圧力が１．５ＭＰａ〜５ＭＰａの範囲内である
ことが好ましい。また、耐熱性樹脂がエポキシである場
合には加熱温度が１３０℃〜１５０℃の範囲内であって
圧力が２ＭＰａ〜５ＭＰａの範囲内、ポリフェニールス
ルフォイドである場合には加熱温度が２５０℃〜２８０
℃の範囲内であって圧力が２ＭＰａ〜５ＭＰａの範囲内
であることが好ましい。

【００１５】その後、この積層体１１を熱圧成形すると
同時に、又は熱圧成形後に積層体１１を構成するアモル
ファス箔１２ａを焼鈍して積層体からなる本発明の磁芯
部材１１を得る。ここで、アモルファス箔１２ａの焼鈍
は２５０℃〜４５０℃の範囲内でることが必要とされる
ため、積層体１１を熱圧成形がこの範囲内で行われる場
合には積層体１１を熱圧成形すると同時にアモルファス
箔１２ａが焼鈍されることになる。その一方で、積層体
１１の熱圧成形が２５０℃未満である場合には、熱圧成
形後に積層体１１を３５０℃〜４５０℃に加熱してそれ
ぞれのアモルファス箔１２ａを焼鈍することが好まし
い。

【００１６】このように構成されたタグ用アンテナの磁
芯部材１１では、磁芯部材１１を柔軟で割れるおそれの
ないアモルファス箔１２ａを積層した積層体により形成
するので、その機械的強度を向上させることができる。
また、複数枚のアモルファス箔１２ａを絶縁層１３を介
して相互に絶縁させた状態で積層させて相互に接着する
ので、それぞれのアモルファス箔の相互間に渦電流が流
れることはなく、数百ＭＨｚの高周波に対応することが
できる。更に、複数枚のアモルファス箔１２ａ相互にお
ける滑りが禁止されるので磁芯部材１１は剛性なものに
なり、その後にコイル１６を巻回する作業を容易にする
ことができる。

【００１７】一方、アモルファス箔１２ａを複数枚準備
するためにアモルファスシート１２を切断すると、その
切断に起因するひずみがそれぞれのアモルファス箔１２
ａに残存し、複数枚のアモルファス箔１２ａのそれぞれ
における磁性特性は劣化するが、本発明の製造方法では
アモルファス箔１２ａを焼鈍するので、このひずみを焼
鈍により除去することができ、アモルファス箔１２ａ本
来の磁気特性を回復させることができる。

【００１８】また、アモルファス箔１２ａを焼鈍すると
その特性は回復するが、その一方でアモルファス箔１２
ａ自体が脆くなり、積層する以前のアモルファス箔１２
ａ単体を焼鈍すると、その後の積層作業中にそのアモル
ファス箔１２ａが破損する恐れがあるが、本発明の製造
方法では、切断した複数枚のアモルファス箔１２ａを積
層して積層体１１が得られた状態で焼鈍を行うので、ア
モルファス箔１２ａの磁気特性を回復させて積層体１１
が必要とする磁気特性を得るとともに、その積層体１１
を構成するアモルファス箔１２ａの破損を防止すること
ができる。

【００１９】次に上述した磁芯部材を用いた本発明のＲ
ＦＩＤ用タグのアンテナを説明する。図２及び図３に示
すように、本発明のアンテナ２１は、上述した磁芯部材
１１と、この磁芯部材１１に巻回された耐熱性被覆導線
からなるコイル１６と、磁芯部材１１のコイル１６が接
する部分を被覆して磁芯部材１１とコイル１６の間に介
装された耐熱性フィルム１４とを備える。耐熱性フィル
ム１４による被覆は、積層体１１の表面に片面に接着剤
を持ちかつ耐熱性を有する絶縁テープを巻き付けて耐熱
性フィルム１４とすることが挙げられる。ここで、耐熱
性を有する絶縁テープとしてはポリイミド、ポリテトラ
フルオロエチレン（商標名：テフロン）、フェノール又
はエポキシからなるテープが挙げられる。一方、コイル
１６を形成する耐熱性被覆導線としては、ポリイミド等
の耐熱性樹脂により被覆された銅線が挙げられ、この耐
熱性被覆導線を耐熱性フィルム１４を介して磁芯部材１
１に、この磁芯部材１１の軸芯を中心として螺旋状に巻
回されることによりコイル１６が得られる。

【００２０】このように構成されたＲＦＩＤ用タグのア
ンテナ２１では、耐熱性フィルム１４を介して磁芯部材
１１に直接コイル１６を巻回するので、従来必要とされ
たボビンを必要としない。このため、ボビンを用いる従
来のアンテナと比較して重量及び厚さの双方を軽減させ
ることができる。この場合、アモルファス箔１２ａの稜
は鋭利であるが、このアモルファス箔１２ａを積層した
積層体からなる磁芯部材１１のコイル１６が巻回される
部分は耐熱性フィルム１４により被覆されるため、鋭利
なアモルファス箔１２ａの稜にコイル１６が直接触れる
ことはなく、巻回されたコイル１６の短絡を有効に防止
することができる。

【００２１】次に上述したアンテナを用いた本発明のＲ
ＦＩＤ用タグを説明する。図４及び図５に示すように、
この実施の形態におけるＲＦＩＤ用タグ２０は、上述し
たアンテナ２１と、前記アンテナ２１のコイル１６の両
端に接続されたＩＣチップ２２とを備える。コイル１６
とＩＣチップ２２の接続は、いわゆる低錫はんだ又は銀
合金はんだを用いて接続される。ここで、低錫はんだと
しては、融点が２６８℃〜３０１℃の１０％Ｓｎはんだ
及び融点が３００℃〜３１４℃の５％Ｓｎはんだが挙げ
られ、銀合金はんだとしては、融点が３０４℃〜３７０
℃の２．５％Ａｇ−Ｐｂはんだ及び融点が３０４℃〜３
７０℃の５％Ａｇ−Ｐｂはんだが挙げられる。

【００２２】なお、図１及び図２の符号２３及び２４は
タグ用アンテナ２１及びＩＣチップ２２を収容するケー
スであり、このケースはコイル１６及びＩＣチップ２２
が接着されたケース本体２３と、タグ２０を覆うように
ケース本体２３に嵌着された蓋２４とを有する。このケ
ース２３，２４はポリイミド、エポキシ、ポリフェニー
ルスルフォイド又はフェノールのような耐熱性プラスチ
ックにより形成される。また符号２６は、磁芯部材１１
が取付けられる物品２７の取付面２７ａと磁芯部材１１
との間に介装された導電性材料により形成された導電板
２６であり、この導電板２６はタグ用アンテナ２１を鋼
板製の物品２７から電磁遮蔽する機能を有し、この導電
板２６は銅又はアルミニウムにより形成される。導電板
２６はケース本体２３より一回り大きく又は略同一に形
成され、その固有抵抗は１．５９×１０^-6〜８×１０^-6
Ω・ｃｍ、好ましくは１．５９×１０^-6〜３×１０^-6Ω
・ｃｍであることが好ましい。また導電板２６の厚さは
０．００８〜３ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ
である。

【００２３】ＩＣチップ２２は図６に示すように、電源
回路２２ｂと、無線周波数（ＲＦ）回路２２ｃと、変調
回路２２ｄと、復調回路２２ｅと、ＣＰＵ２２ｆと、こ
のＣＰＵ２２ｆに接続され物品２７に固有の情報が記憶
されるメモリ２２ａとを有する。電源回路２２ｂはコン
デンサ（図示せず）を内蔵し、このコンデンサはタグ用
アンテナ２１とともに共振回路を形成する。このコンデ
ンサにはタグ用アンテナ２１が特定の周波数の電波（上
記共振回路が共振する周波数）を受信したときにその相
互誘導作用で生じる電力が充電される。電源回路２２ｂ
はこの電力を整流し安定化してＣＰＵ２２ｆに供給し、
ＩＣチップ２２を活性化する。メモリ２２ａはＲＯＭ
（read only memory）、ＲＡＭ（ramdom-access memor
y）及びＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable program
mable read only memory）を含み、ＣＰＵ２２ｆの制御
の下で後述するコンピュータ３０からの電波のデータ通
信による読出しコマンドに応じて記憶されたデータの読
出しを行うとともに、コンピュータ３０からの書込みコ
マンドに応じてデータの書込みが行われる。

【００２４】このように構成されたＲＦＩＤ用タグの使
用状態を説明する。図６に示すように、この実施の形態
におけるＲＦＩＤ用タグ２０は、コンピュータ３０と送
受信可能に構成され、ＩＣチップ２２のメモリ２２ａに
は物品２７に固有の情報が記憶される。一方、コンピュ
ータ３０は上記ＩＣチップ２２に記憶された情報を読出
しかつＩＣチップ２２に追加情報を書込むように構成さ
れ、タグ用アンテナ２１と相互誘導作用する送受信アン
テナ３１と、送受信アンテナ３１から電波を発信させか
つ送受信アンテナ３１の受けた電波を処理する処理部３
２と、ＩＣチップ２２に記憶された情報を表示する表示
部３３を有する。送受信アンテナ３１はタグ用アンテナ
２１に電波を送信しかつそのタグ用アンテナ２１からの
電波を受信可能に構成される。また処理部３２は送受信
アンテナ３１に接続され、バッテリを内蔵する電源回路
３２ａと、無線周波数（ＲＦ）回路３２ｂと、変調回路
３２ｃと、復調回路３２ｄと、ＣＰＵ３２ｅと、このＣ
ＰＵ３２ｅに接続されＩＣチップ２２から読取った情報
を記憶するメモリ３２ｆとを有する。また処理部３２の
ＣＰＵ３２ｆには入力部３２ｇが接続され、この入力部
３２ｇにより入力された追加情報はＩＣチップ２２に書
込み可能に構成される。

【００２５】コンピュータ３０の送受信アンテナ３１か
らタグ用アンテナ２１に向けて物品２７に固有の情報
（製造工程等）を特定周波数の電波により送信する。物
品２７固有の情報は２値化されたデジタル信号としてコ
ンピュータ３０から発せられる。デジタル信号は、図示
しない信号発生器から発せられ変調回路３２ｃで変調さ
れ、ＲＦ回路３２ｂではこの変調した信号を増幅して送
受信アンテナ３１から送信する。この変調には例えばＡ
ＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）又はＰＳＫ
（位相変調）が挙げられる。コンピュータ３０から送信
された電波はタグ用アンテナ２１に受信され、この受信
により、電源回路２２ｂのコンデンサには送受信アンテ
ナ３１とタグ用アンテナ２１の相互誘導作用で生じる電
力が充電される。この結果、電源回路２２ｂは電力を整
流し安定化して、ＣＰＵ２２ｆに供給し、ＩＣチップ２
２を活性化する。次いでＩＣチップ２２のＲＦ回路２２
ｃでは復調に必要な信号のみを取込み、復調回路２２ｅ
で物品２７固有の情報のデジタル信号を再現させて、Ｃ
ＰＵ２２ｆによりこのデジタル信号をメモリ２２ａに書
込む。

【００２６】次いで上記タグ２０を物品２７の取付部２
７ａに固着した後に（図４及び図５）、製造ライン３４
に流すと、製造ライン３４のコンピュータ３０により上
記タグ２０のＩＣチップ２２に記憶された情報が読出さ
れる。具体的にはコンピュータ３０の送受信アンテナ３
１からタグ用アンテナ２１に向けて２値化されたデジタ
ル信号の質問信号を特定周波数の電波により送信する。
コンピュータ３０から発せられるデジタル信号は、変調
回路３２ｃで変調を受け、ＲＦ回路３２ｂでこの変調し
た信号を増幅して送受信アンテナ３１から送信される。
送信された質問信号の電波はタグ用アンテナ２１に受信
され、この受信により電源回路２２ｂのコンデンサに電
力が充電される。電源回路２２ｂは電力をＣＰＵ２２ｆ
に供給し、ＩＣチップ２２を活性化し、ＲＦ回路２２ｃ
を介して復調回路２２ｅで元のデジタル信号の質問信号
を再現させる。ＣＰＵ２２ｆはこの質問信号に基づいて
メモリ２２ａに記憶されていたその物品２７固有の情報
を送信する。この情報の送信は２値化されたデータ信号
をＩＣチップ２２の変調回路２２ｄで変調し、ＲＦ回路
２２ｃで増幅してタグ用アンテナ２１から送出すること
により行われる。送信されたデータはコンピュータ３０
の送受信アンテナ３１が受信し、処理部３２はタグ２０
からの物品２７固有の情報を表示部３３に表示する。

【００２７】その物品２７固有の情報に基づいてその物
品２７を所定の色で塗装し、その後に電気炉に搬入して
乾燥する。このときタグ２０は物品２７とともに２００
℃程度の高温になるけれども、磁芯部材１１、ケース２
１，２２が耐熱性プラスチックにより形成されているた
め、これらの部材が軟化することはない。この結果、タ
グ用アンテナ２１の特性が変化しないので、コンピュー
タ３０を用いてタグ２０のＩＣチップ２２に記憶された
物品２７固有の情報を読出したり、或いはタグ２０のＩ
Ｃチップ２２に追加情報を書込むことができる。

【００２８】なお、上述した実施の形態では、磁芯部材
１１が取付けられる物品２７の取付面１６ａと磁芯部材
１１との間に導電性材料により形成された導電板２６を
介装させた例を示したが、物品が非導電性である場合又
はタグ２０を物品の非導電性の部分に取付ける場合に
は、上述した導電板２６を介装させることなくタグ２０
を直接その非導電性部分に取付けても良い。また、上述
した実施の形態における図２では、平板状の磁芯部材１
１を表したが、磁芯部材１１は同形同大の方形状アモル
ファス箔１２ａを複数枚積層することにより角棒状に形
成された積層体からなるものであってもよい。

【００２９】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく
説明する。 ＜実施例１＞図１に示すような磁芯部材１１を製造し
た。即ち、厚さ２５μｍのアモルファスシート１２（ア
ラミドケミカル社製；商品名「METGLAS2605S」）の表面
にエポキシ樹脂をアセトンに熔解させた塗料を塗布し乾
燥させてアモルファスシート１２の表面に絶縁層１３を
形成した。その後そのアモルファスシート１２を切断し
て長さが１１０ｍｍであって幅が７ｍｍの方形状のアモ
ルファス箔１２ａを２４枚準備した。次に２４枚のアモ
ルファス箔１２ａを絶縁層１３を介して積層して板状の
積層体１１を形成した。その後、その積層体１１に３Ｍ
Ｐａの圧力を加え、その状態で１５０℃で３０分間加熱
して複数枚のアモルファス箔１２ａを互いに接着させ、
その後続けて２６０℃で２時間加熱することにより積層
体１１を構成するそれぞれのアモルファス箔１２ａを焼
鈍させた。このようにしてＲＦＩＤ用タグの磁芯部材を
得た。

【００３０】その後図２に示すように、この積層体から
なる磁芯部材１１のコイル１６が接する部分を被覆し
た。即ち、表面にシリコンからなる接着剤を有する幅６
０ｍｍのポリイミドフィルムを磁芯部材１１に２回巻回
した。その後このポリイミドフィルムからなる耐熱性フ
ィルム１４を介して直径０．１ｍｍの耐熱性被覆導線を
４５０回巻回してタグ用アンテナ２１を得た。そしてこ
のタグ用アンテナ２１の物品に接する部分に長さ１２０
ｍｍ幅１０ｍｍ厚さ０．１ｍｍのアルミ板を配置した。
このタグ用アンテナ２１を実施例１とした。

【００３１】＜比較例１＞厚さ２５μｍの実施例１と同
一のアモルファスシートを絶縁層を形成することなく切
断して長さが１１０ｍｍであって幅が７ｍｍの方形状の
アモルファス箔を２４枚準備した。次に２４枚のアモル
ファス箔を積層して板状の積層体を形成した。その後、
表面にシリコンからなる接着剤を有する実施例１と同一
の幅６０ｍｍのポリイミドフィルムをその積層体に２回
巻回した。その状態で２６０℃で２時間加熱することに
より積層体１１を構成するそれぞれのアモルファス箔を
焼鈍させた。このようにしてＲＦＩＤ用タグの磁芯部材
を得た。その後この積層体に巻回されたポリイミドフィ
ルムを介して直径０．１ｍｍの耐熱性被覆導線を４５０
回巻回してタグ用アンテナを得た。更にこのタグ用アン
テナの物品に接する部分に長さ１２０ｍｍ幅１０ｍｍ厚
さ０．１ｍｍの実施例１と同一のアルミ板を配置した。
このタグ用アンテナを比較例１とした。

【００３２】＜比較例２＞厚さ２５μｍの実施例１と同
一のアモルファスシートの表面にエポキシ樹脂をアセト
ンに熔解させた塗料を塗布し乾燥させてアモルファスシ
ートの表面に絶縁層を形成した。その後そのアモルファ
スシートを切断して長さが１１０ｍｍであって幅が７ｍ
ｍの方形状のアモルファス箔を２４枚準備した。次に２
４枚のアモルファス箔を絶縁層を介して積層して板状の
積層体を形成した。その後、その積層体に３ＭＰａの圧
力を加え、その状態で１５０℃で３０分間加熱して複数
枚のアモルファス箔を互いに接着させ、その後続けて２
６０℃で２時間加熱することにより積層体を構成するそ
れぞれのアモルファス箔を焼鈍させた。このようにして
ＲＦＩＤ用タグの磁芯部材を得た。その後、直径０．１
ｍｍの耐熱性被覆導線を磁芯部材に直接４５０回巻回し
てタグ用アンテナを得た。そしてこのタグ用アンテナの
物品に接する部分に長さ１２０ｍｍ幅１０ｍｍ厚さ０．
１ｍｍのアルミ板を配置した。このタグ用アンテナを比
較例１とした。

【００３３】＜比較例３＞厚さ２５μｍの実施例１と同
一のアモルファスシートを絶縁層を形成することなく切
断して長さが１１０ｍｍであって幅が７ｍｍの方形状の
アモルファス箔を２４枚準備した。次に２４枚のアモル
ファス箔を２６０℃で２時間加熱することによりそれぞ
れ焼鈍させた。その後２４枚のアモルファス箔の表面に
塩化ビニール樹脂をアセトンに熔解させた塗料をそれぞ
れ塗布し乾燥させて２４枚のアモルファス箔の表面に絶
縁層をそれぞれ形成した。次に２４枚のアモルファス箔
を絶縁層を介して積層して板状の積層体を形成した。そ
の後、その積層体に３ＭＰａの圧力を加え、その状態で
９０℃で１０分間加熱して複数枚のアモルファス箔を互
いに接着させてＲＦＩＤ用タグの磁芯部材を得た。その
後、この磁芯部材の表面にシリコンからなる接着剤を有
する幅６０ｍｍの塩化ビニールを磁芯部材に２回巻回し
た。その後この塩化ビニールを介して直径０．１ｍｍの
耐熱性被覆導線を４５０回巻回してタグ用アンテナを得
た。そしてこのタグ用アンテナの物品に接する部分に長
さ１２０ｍｍ幅１０ｍｍ厚さ０．１ｍｍの実施例１と同
一のアルミ板を配置した。このタグ用アンテナを比較例
３とした。

【００３４】＜比較例４＞厚さ２５μｍの実施例１と同
一のアモルファスシートの表面にエポキシ樹脂をアセト
ンに熔解させた塗料を塗布し乾燥させてアモルファスシ
ートの表面に絶縁層を形成した。その後そのアモルファ
スシートを切断して長さが１１０ｍｍであって幅が７ｍ
ｍの方形状のアモルファス箔を２４枚準備した。次に２
４枚のアモルファス箔を絶縁層を介して積層して板状の
積層体を形成した。その後、その積層体に３ＭＰａの圧
力を加え、その状態で１５０℃で３０分間加熱して複数
枚のアモルファス箔を互いに接着させ、その後続けて２
６０℃で２時間加熱することにより積層体を構成するそ
れぞれのアモルファス箔を焼鈍させた。このようにして
ＲＦＩＤ用タグの磁芯部材を得た。一方、エポキシ樹脂
からなる図７に示すような枠に直径０．１ｍｍの耐熱性
被覆導線を４５０回巻回したコイルを準備した。そして
この枠に磁芯部材を挿入してタグ用アンテナを得た。そ
してこのタグ用アンテナの物品に接する部分に長さ１２
０ｍｍ幅１０ｍｍ厚さ０．１ｍｍの実施例１と同一のア
ルミ板を配置した。このタグ用アンテナを比較例４とし
た。上述した実施例１及び比較例１〜４における絶縁層
の有無及び材質、磁芯部材とコイルの間に介装されたフ
ィルムの有無及び材質、枠の有無及びその材質を表１に
示す。

【００３５】＜比較試験＞表１に示す所定の周波数域
の、実施例１及び比較例１〜４のタグ用アンテナにおけ
る外形寸法をノギスにより測定し、その重量を重量計で
測定した。その後、それらの１２５ｋＨｚにおけるＬ値
及びＱ値をインピーダンスアナライザ４３９５Ａ（ヒュ
ーレッドパッカード社製）により測定した。その後これ
らのアンテナにＩＣチップを接続してＲＦＩＤタグと
し、図５に示すコンピュータ３０と情報の交換が正常に
行われるか否かを調べた。そして、それらのタグを２２
０℃に３０分加熱した後室温まで冷却させ、その後情報
の交換が正常に行われるか否かを調べた。その結果を表
１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】＜評価＞表１の結果から明らかなように、
実施例１のアンテナを用いたタグは加熱前及び加熱後に
おいて正常に作動していることが判る。その一方で、比
較例１〜比較例４のアンテナを用いたタグにあっては、
加熱前及び加熱後において正常に作動しているのは比較
例４のアンテナを用いたタグのみとなっていることが判
る。比較例１のアンテナを用いたタグは加熱前及び加熱
後の双方において正常に作動していない。これは、この
タグに用いられているアンテナのＱ値が著しく低い値を
示していることに起因するものと考えられ、このＱ値の
低下は、アモルファス箔相互間の絶縁が確保されていな
いため、アモルファス箔相互間で渦電流が生じ、損失が
生じたためと考えられる。

【００３８】比較例２のアンテナはコイルのショートを
生じてしまった。このショートが生じたことからこのア
ンテナを用いたタグは加熱前及び加熱後の双方において
正常に作動していない。これショート現象は磁芯部材を
形成するアモルファス箔の鋭利な稜によりその磁芯部材
に巻回された被覆導線の被服が破れたことに起因するも
のと考えられる。比較例３のアンテナを用いたタグは加
熱前においては正常に作動しているけれども、加熱後に
は正常に作動しなくなってしまった。これは、このタグ
に用いられているアンテナの磁芯部材を構成するアモル
ファス箔相互間の絶縁が塩化ビニールによりなされてい
るため、その塩化ビニールが加熱時の熱により変質して
アモルファス箔相互間の絶縁が確保されなくなってしま
ったことによるものと考えられる。比較例４のアンテナ
を用いたタグは加熱前及び加熱後の双方において正常に
作動している。しかし、表１から明らかなように、比較
例４のアンテナの厚さは実施例１におけるアンテナの厚
さの２倍以上となってしまっている。これは比較例４の
アンテナが被覆導線を巻回するための枠を備えているこ
とに起因するものと考えられる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
芯部材を柔軟で割れるおそれのないアモルファス箔を積
層した積層体により形成するので、その機械的強度を向
上させることができる。また、複数枚のアモルファス箔
又は金属箔を絶縁層を介して相互に絶縁させた状態で積
層接着するので、それぞれの箔相互間に渦電流が流れる
ことはなく、数百ＭＨｚの高周波に対応することができ
る。また、絶縁層は耐熱性樹脂又は耐熱性無機材料から
なるので、高温に曝された後も十分にその機能を発揮す
ることができる。更に、複数枚のアモルファス箔又は金
属箔を相互に接着するので、箔相互における滑りが禁止
されるので磁芯部材は剛性なものになり、その後の巻線
作業を容易に行うことができる。

【００４０】この場合、アモルファスシートの表面に絶
縁層を形成した後に切断して複数枚のアモルファス箔を
作製すれば、予め切断された複数枚のアモルファス箔の
それぞれに絶縁層を形成する場合に比較して、絶縁層の
形成が容易になり、アモルファス箔を焼鈍すれば、アモ
ルファスシートを切断する際に生じるひずみを除去して
アモルファス箔本来の磁気特性を回復させることができ
る。また、切断した複数枚のアモルファス箔を積層して
積層体が得られた状態で焼鈍を行えば、アモルファス箔
を積層する際に生じうるアモルファス箔の破損を防止す
ることもできる。

【００４１】また、この磁芯部材と、磁芯部材のコイル
が接する部分を耐熱性フィルムにより被覆したＲＦＩＤ
用タグのアンテナは、従来必要とされたボビンを必要と
しない。このため、ボビンを用いる従来のアンテナと比
較して重量及び厚さの双方を軽減させることができる。
また、アモルファス箔の稜は鋭利であるが、コイルが巻
回される部分は耐熱性フィルムにより被覆されるため、
鋭利なアモルファス箔の稜にコイルが直接触れることは
なく、巻回されたコイルの短絡を有効に防止することが
できる。そして、このアンテナと、このアンテナのコイ
ルの両端に接続されたＩＣチップとを備えたＲＦＩＤ用
タグでは、耐熱性及び機械的強度を向上させたアンテナ
を用いるので、誤って落して衝撃荷重が作用してもアン
テナが損傷することのないものになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁芯部材の製造工程を示す図。

【図２】その磁芯部材を用いたアンテナを示す図３のＡ
−Ａ線断面図。

【図３】そのアンテナの斜視図。

【図４】そのアンテナを有するＲＦＩＤ用タグを示す図
５のＣ−Ｃ線断面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図。

【図６】そのタグのアンテナに送受信アンテナを対向さ
せた状態を示すＲＦＩＤ用タグ及びコンピュータの回路
構成図。

【図７】実施例において使用した枠を示す図。

【符号の説明】

１１ 磁芯部材（積層体） １２ アモルファス箔 １２ａ アモルファス箔 １３ 絶縁層 １４ 耐熱性フィルム １６ コイル ２０ ＲＦＩＤ用タグ ２１ アンテナ ２２ ＩＣチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八幡 誠朗 東京都文京区小石川１丁目12番14号 三菱 マテリアル株式会社ＲＦ−ＩＤ事業センタ ー内 (72)発明者 土田 隆 東京都文京区小石川１丁目12番14号 三菱 マテリアル株式会社ＲＦ−ＩＤ事業センタ ー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の軟磁性アモルファス箔(12a)又
   は複数枚の金属箔が絶縁層(13)を介して積層されたＲＦ
   ＩＤ用タグの磁芯部材において、 前記絶縁層(13)が耐熱性樹脂又は耐熱性無機材料からな
   ることを特徴とする磁芯部材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された磁芯部材(11)と、
   前記磁芯部材(11)に巻回された耐熱性被覆導線からなる
   コイル(16)と、前記磁芯部材(11)の前記コイル(16)が接
   する部分を被覆して前記磁芯部材(11)と前記コイル(16)
   の間に介装された耐熱性フィルム(14)とを備えたＲＦＩ
   Ｄ用タグのアンテナ。
3. 【請求項３】 耐熱性フィルム(14)がポリイミド、ポリ
   テトラフルオロエチレン、フェノール又はエポキシから
   なる請求項２記載のアンテナ。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載されたアン
   テナ(21)と、前記アンテナ(21)のコイル(16)の両端に接
   続されたＩＣチップ(22)とを備えたＲＦＩＤ用タグ。
5. 【請求項５】 磁性を有するアモルファスシート(12)の
   表面に耐熱性樹脂塗料を接着剤として塗布し乾燥する工
   程と、 前記接着剤を乾燥することにより表面に絶縁層(13)を有
   するアモルファスシート(12)を切断して複数枚の所定の
   寸法のアモルファス箔(12a)を作製する工程と、 前記複数枚のアモルファス箔(12a)を前記絶縁層(13)を
   介して積層して積層体(11)を形成する工程と、 前記積層体(11)を熱圧成形して前記複数枚のアモルファ
   ス箔(12a)を互いに接着する工程と、 前記積層体(11)を熱圧成形すると同時に又は熱圧成形後
   に前記積層体(11)を構成するアモルファス箔(12a)を焼
   鈍する工程とを含むＲＦＩＤ用タグの磁芯部材の製造方
   法。