JP2004153714A

JP2004153714A - Non-contact data transmitting-receiving body and its capacitance adjustment method

Info

Publication number: JP2004153714A
Application number: JP2002318813A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Saito; 貢齋藤; Takayuki Hayashi; 孝之林
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact data transmitting-receiving body in which an electromagnetic wave is not shielded although a conductive part is provided for adjusting electrostatic capacitance, and the influence of an edge part (printing sag) in the conductive part formed by screen printing or the like is suppressed as much as possible, and to provide its capacitance adjustment method. <P>SOLUTION: The non-contact data transmitting-receiving body is provided with a substrate 2 composed of: a first insulation member; and an antenna body 4 which is located on one surface of the substrate 2 and composed of a conductive member and whose both terminals are connected to an IC chip 3 for controlling storage, processing and communication of data, and the antenna body 4 has a plurality of circling parts 5 and one opening terminal 6 extending from the circling parts 5, and the distal end of the opening terminal 6 forms a planar portion 8 located facing the circling parts 5 via a second insulation member 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からのデータの読み書きや電力の供給を電磁波等によって非接触で行う非接触型データ受送信体と、この非接触型データ受送信体におけるキャパシタンス調整方法に関する。
本発明に係る非接触型データ受送信体は、ＩＣを搭載したカードやタグなどに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非接触ＩＣタグやＲＦ−ＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用途の情報記録メディアのように、電磁波を媒体として外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体が提案されている。
【０００３】
従来、このような非接触型データ受送信体は、基板上にループ状としたアンテナ体を配置し、そのアンテナ体にＩＣチップを実装した構造を備えている。また、非接触型データ受送信体には、外部の読み取り書き込み装置との間で所定の周波数からなる電磁波を介在させてデータのやり取りを行うために、予め共振周波数が定められている。
【０００４】
この特定の共振周波数が得られるようにするため、従来の非接触型データ受送信体を構成するアンテナ体は、その内側あるいは外側にコンデンサとして機能する導電部を連続したパターンにして比較的広く配置し、所望のコンデンサ容量となるようにその導電部を一部で分断することによって、アンテナ体が全体として有する静電容量を調整し、これにより所定の共振周波数が得られるようにする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３５３４４０号公報（段落００１９、図１〜図３）
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では静電容量の調整が容易である反面、非接触型データ受送信体に電磁誘導効果で電圧を生じさせて通信機能が作動する場合、上記導電部はアンテナ体の周回部すなわちコイルの内側領域に配置され、多大な面積を専有しているので、この導電部は電磁波を遮蔽することとなり、その結果、通信能が劣化するという問題が内在することが分かった。
【０００７】
このような問題を解決するため、特願２００１−０４０７２７号明細書には、静電容量の調整に利用する導電部を備えながら、電磁波の遮蔽度合いを低減した非接触型データ受送信体が提案されている。
【０００８】
特願２００１−０４０７２７号明細書の非接触型データ受送信体４１は、図９及び図１０に示すように、アンテナ体４４を構成する周回部４５の垂線上に位置するように絶縁部４７を介して複数の板状導電部４８を配し、その複数の板状導電部４８が接続された導電線４６を周回部４５に接続し、板状導電部４８が導電線４６に接続されている引き込み部を周回部４５の垂線上に存しない位置に配置して、この引き出し部を分断できる構成からなる。
【０００９】
板状導電部４８は絶縁部４７を介してアンテナ体４４を構成する周回部４５と対向して配置されることにより、静電容量の調整手段として機能する。なお、特願２００１−０４０７２７号明細書には、絶縁部４７の代わりに基板をなす基材を介して複数の板状導電部４８を配する構成も開示されている（図示せず）。
【００１０】
いずれの構成においても、板状導電部４８が周回部の内側の領域ではなく、周回部と対向して重なる位置に配置したことにより、板状導電部４８はほとんど電磁波を遮ることがないので、通信能が損なわれない非接触型データ受送信体が得られると記載されている。また、同明細書には、この板状導電部４８を形成する方法として、溶剤揮発型、熱硬化型あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法が好ましいと説明されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、導電ペーストを用いてスクリーン印刷法で上記構成をなす板状導電部４８を形成する方法を鋭意検討した結果、この板状導電部４８の外周領域（エッジ部）では印刷ダレ４８ａ（図１０に示す板状導電部４８のエッジ部に発生した傾斜をもつ部分）が発生し易く、この印刷ダレ４８ａは印刷の都度、その程度が微妙に変化することを見出した。
【００１２】
そして、この印刷ダレ４８ａは、所望のコンデンサ容量を得たい場合にその値の精度を狂わす、すなわち誤差（ばらつき）を生む原因となることが分かった。また、設置する板状導電部４８の数が増加するほど、このエッジ部分が増えるので、その結果、この印刷ダレ４８ａによる影響はさらに増大してしまうことも明らかとなった。
【００１３】
同様にエッチング法を用いてアンテナ体の形成を行う際は、前処理工程で、レジストパターン層をスクリーン印刷法で行う場合も有り、この場合は、前述の導電ペーストと同様の不具合が発生する。また、エッチングの処理時間によりパターンの大きさが変化し、所望のコンデンサ容量が変化する傾向があった。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑み、静電容量の調整のための導電部を備えながら、電磁波を遮蔽しないようにすると共に、スクリーン印刷法等で形成した板状導電部におけるエッジ部の影響を極力抑えることが可能な、非接触型データ受送信体及びそのキャパシタンス調整方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延びる１つの開放端部を有し、前記開放端部の先端は、第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位をなしていることを特徴とする非接触型データ受送信体を提供する。
【００１６】
上記構成からなる非接触型データ受送信体であれば、アンテナ体は、複数の周回部の他に、この周回部から延びる１つの開放端部を有しており、そして、この開放端部の先端は、第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位をなしている。すなわち、この面状の部位は、対向して配置される周回部との間に第二の絶縁部材を挟む構成をなしているので、コンデンサとして機能し、かつ、静電容量の調整のための導電部を備えながら、電磁波を遮蔽しないようにすることができる。
【００１７】
また、上記構成の非接触型データ受送信体では、１つの開放端部のみ設けてあるので、この開放端部の先端をなす面状の部位も１つだけとなる。したがって、複数個の導電部を設けた場合の問題、すなわち、導電部の数が増えるほどその外周領域の総計は増加するので、導電部の外周領域（エッジ部分）で発生する印刷ダレの影響も増加し、この印刷ダレに起因して生じるコンデンサ容量の誤差（ばらつき）が増大してしまいうという問題は、本発明の構成により最小限に抑えることが可能となる。
【００１８】
ゆえに、本発明によれば、静電容量の調整のための導電部を備えながら、電磁波を遮蔽しないようにすると共に、スクリーン印刷法等で形成した板状導電部におけるエッジ部の影響を極力抑えることが可能な非接触型データ受送信体を提供することができる。
【００１９】
上記構成の非接触型データ受送信体において、前述した面状の部位は、この部位が先端をなす開放端部を分断加工することにより静電容量の調整手段として機能することを特徴としている。
【００２０】
この構成によれば、面状の部位は第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設され、周回部と重なった位置に存しているのに対して、面状の部位から延びる開放端部は周回部と重ならない位置にあるので、開放端部を分断加工しても周回部を傷付けることなく、面状の部位を開放端部から容易に切り離すことができる。
【００２１】
この切り離しを行った場合、この面状の部位は、上述したコンデンサとしての機能を失う。その結果、非接触型データ受送信体を構成するアンテナ体は、面状の部位を設けたために加わっていた静電容量の増加分が削減される。ゆえに、面状の部位は、この部位が先端をなす開放端部を分断加工することによって、静電容量の調整手段として機能するものである。
【００２２】
上述した面状の部位は、アンテナ体の周回部が延びる方向を長辺とし、この周回部を横切る方向を短辺として、複数の周回部を覆うように設けることを特徴としている。この構成によれば、面状の部位を周回部と対向させながら、その面積を自由に拡大させて設けることができるので、面状の部位を設けたことによるコンデンサ容量を、極めて大きな容量となるように設計することが可能となる。ゆえに、この構成からなる面状の部位であれば、静電容量の調整範囲を広く設定することができるので、大幅な静電容量の調整に寄与する。
【００２３】
また、上述した面状の部位は、アンテナ体の周回部が延びる方向を短辺とし、この周回部を横切る方向を長辺として、複数の周回部を覆うように設けることを特徴としている。この構成によれば、面状の部位を周回部と対向させながら、その面積を狭いものとすることができるので、面状の部位を設けたことによるコンデンサ容量を、極めて小さな容量となるように設計することが可能となる。ゆえに、この構成からなる面状の部位であれば、静電容量の調整範囲を狭く設定することができるので、微少な静電容量の調整に寄与する。
【００２４】
さらに、上述した面状の部位は、アンテナ体の周回部が延びる方向を長辺とし、この周回部を横切る方向を短辺として、所定の周回部のみを覆うように設けることを特徴としている。この構成によれば、面状の部位は、所定の周回部のみを横切るので、周回部を横切る数を少なくすることができる。その際、周回部を横切る数は、１つの周回部のみを横切る形態が最小となる。この周回部を横切る数の削減は、印刷ダレの影響を低減することに寄与し、ひいては精度の高い静電容量の調整をもたらす。
【００２５】
また、上記構成からなる非接触型データ受送信体を試作する際には、アンテナ体の周回部が延びる方向において、面状の部位を少しずつ先端から削って、共振点を合わせる作業を行う。このとき、上述した所定の周回部のみを覆うように設けた面状の部位を備えていれば、中でも１つの周回部のみを横切る形態とした面状の部位を有する構成であれば、この共振点を合わせる作業が容易となる。したがって、所定の周回部のみを覆うように設けてなる面状の部位は、試作時における、アンテナ体のキャパシタンス調整に要する作業時間の短縮化にも貢献する。
【００２６】
本発明に係る非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延びる１つの開放端部を有し、前記開放端部の先端は、第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位をなしている非接触型データ受送信体を用い、前記開放端部の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴としている。
【００２７】
前述したように、本発明に係る非接触型データ受送信体であれば、面状の部位は第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設され、周回部と重なった位置に存しているが、面状の部位から延びる開放端部は周回部と重ならない位置にあるので、開放端部の一部を分断加工しても周回部を傷付けることなく、面状の部位を開放端部から容易に切り離すことができる。そして、この切り離しという簡便な作業は、アンテナ体を作製した直後のみならず、例えば非接触型データ受送信体を全て作製し終えた後でも構わない。
【００２８】
ゆえに、上記構成のキャパシタンス調整方法であれば、たとえ非接触型データ受送信体を全て作製した後であっても、必要に応じて静電容量の調整を行うことができるので、通信特性の安定性に優れた非接触型データ受送信体の製造に寄与する。
【００２９】
また、この非接触型データ受送信体を全て作製した後であっても静電容量の調整が可能であることは、製造歩留まりの向上が図れるので、ひいては製品コストの削減に寄与する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明に係る非接触型データ受送信体について図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’における断面図（ａ）と図１のＢ−Ｂ’における断面図（ｂ）である。
【００３１】
図１及び図２の非接触型データ受送信体１は、第一の絶縁部材からなる基板２と、基板２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップ３と、ＩＣチップ３に両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体４とを備えてなり、このアンテナ体４は、複数の周回部５と周回部５から延びる１つの開放端部６を有し、開放端部６の先端は、第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設される面状の部位８をなしている。
【００３２】
なお、アンテナ体４を構成する周回部５の一端は、周回部５の上方に設けた第三の絶縁部材９の上を通してＩＣチップ３に接続してあり、他端は直接ＩＣチップ３に接続されている。
【００３３】
非接触型データ受送信体１を構成するアンテナ体４は、複数の周回部５の他に、周回部５から延びる１つの開放端部６を備えている。一方、開放端部６の先端は、第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設される面状の部位８をなしている。その結果、面状の部位８は、対向して配置される周回部５との間に第二の絶縁部材７を挟む構成をなしているので、コンデンサとして機能する。
【００３４】
加えて、面状の部位８は、アンテナ体４の周回部５の上方に配置されているので、アンテナ体４の内側には導電部の存しない広い空間を設けることができる。その結果、静電容量の調整のための導電部として機能する面状の部位８を備えながら、電磁波を遮蔽しないようにすることができるので、外部との通信能が優れた非接触型データ受送信体１が得られる。
【００３５】
導電部材からなるアンテナ体４、開放端部６および開放端部６の先端をなす面状の部位８を形成する方法としては、公知の製造法を用いて構わない。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型、あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属線の貼り付ける方法、エッチング法、金属箔貼り付ける方法、金属を直接蒸着する方法、金属蒸着膜を転写する方法、導電高分子膜を形成する方法などが挙げられる。
【００３６】
中でも、導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法は、減圧雰囲気を必要とせず、通常の大気中において、任意の線幅からなるアンテナ体４を基板２における所望の位置に容易に形成できるので好ましい。
【００３７】
しかしながら、導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法（以下、印刷法と略記する）によって面状の部位８を形成した場合、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すようにその外周端には印刷ダレ（傾斜した側面の近傍部分を指す）が発生しがちである。この印刷ダレは、時間的にも場所的にも不規則に発生する傾向がある。
【００３８】
特に、図２（ａ）に明示した印刷ダレ、すなわち、アンテナ体４の周回部５が延びる方向に発生した印刷ダレは、上述した面状の部位８がコンデンサとして機能する際の容量を変動させる要因となる。対向して配置される周回部５を横切る箇所において、この印刷ダレが発生するとコンデンサ容量は誤差を生じることになる。
【００３９】
図１に示す非接触型データ受送信体１は、開放端部６は１つのみ有しているので、その先端に設けられる面状の部位も１つであることから、上記印刷ダレが生じた際に影響がでる箇所の数は、最大、周回部５の本数の２倍に留めることができる［図１の場合は６カ所（３本×２）］。
【００４０】
これに対して、従来の非接触型データ受送信体１（図９および図１０）は、複数の開放端部４６を有しているので、その先端にはそれぞれ面状の部位４８が設けられている。この構成では、上述した印刷ダレが発生した際に影響がでる箇所の数は、最大、周回部５の本数の２倍に、さらに面状の部位４８の個数を掛けた数となってしまう［図９の場合は２４カ所（３本×２×４個）］。
【００４１】
ゆえに、図１の構成によれば、静電容量の調整のための導電部として機能する面状の部位８を備えながら、電磁波を遮蔽しないように面状の部位８を配置させることが可能であり、かつ、開放端部６を１つのみ設けたことによりその先端をなす面状の部位８もただ１個となるので、面状の部位８にて生じる印刷ダレの影響も最小限に抑えることが可能な、非接触型データ受送信体１を提供することができる。
【００４２】
基板２としては、例えば、ガラス繊維、アルミナ繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの無機または有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙あるいはこれらを組み合わせたもの、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形したした複合基材、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン・ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材。アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理およびオゾン処理、あるいは各種易接着処理などの表面処理を施したもの、など公知のものから選択して用いることができる。
【００４３】
基板２の一方の面上に設けるアンテナ体４（周回部５と開放端部６）や、開放端部６の先端をなす面状の部位８の形成は、公知の方法で行うことができる。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属の張り合わせ、エッチング、金属箔の貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜の転写、導電高分子層の形成などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。図１では、開放端部６は周回部５の内側に対応するように配置されているが、もちろん外側に対応する位置にあっても構わない。
【００４４】
開放端部６の先端をなす面状の部位８を第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設する場所は、基板へＩＣチップを実装する際は実装部周辺に熱が加わり、基板の変形が生じやすいことや、これによるＡｇペースト等への悪影響を避ける等の理由から、アンテナ体４においてＩＣチップ３を取り付けるための部分から離れた位置が好ましい。
【００４５】
第二の絶縁部材７は、第三の絶縁部材９と同時に形成することにより作業効率の向上が図れるので好ましい。アンテナ体４を構成する周回部５の垂線上（基板の断面方向）に、第二の絶縁部材７を介して開放端部６の先端をなす面状の部位８を積層することで、静電容量の調整手段が得られる。第二の絶縁部材７は、周回部５の一端が載置される第三の絶縁部材９と同時に形成することが効率上好ましい。
【００４６】
第二の絶縁部材７および第三の絶縁部材９の形成は、絶縁性ペースト印刷、絶縁性フィルムの接着剤を介した貼り付け、絶縁性テープ貼り付けなどの公知の方法で行うことができるが、絶縁性ペーストを用いたスクリーン印刷が最も好ましい。
【００４７】
スクリーン印刷による絶縁部材の形成では、塗布剤として絶縁性粒子とバインダーからなる組成物を用いるが、絶縁性粒子としてはシリカ、アルミナ、タルクなどが挙げられる。
【００４８】
この絶縁性粒子の材質やその混在比率などを適宜選択することにより、第二の絶縁部材７や第三の絶縁部材９はその誘電率を微調整することが可能である。但し、絶縁性粒子が無くても絶縁性が確保される場合は、バインダーのみからなる組成物を用い、第二の絶縁部材７や第三の絶縁部材９を形成しても構わない。
【００４９】
また、第二の絶縁部材７および第三の絶縁部材９の形成には、上記組成物の代わりに絶縁インキを用いてもよい。この絶縁インキとしては、浸透乾燥型、溶剤揮発型、熱硬化型、光硬化型など公知の何れの材料も使用できる。さらに光硬化性樹脂をバインダーに含ませることによって、硬化時間を短縮して作業効率を向上できるのでより好ましい。
【００５０】
無溶剤（溶剤を含まない）ものは、溶剤が揮発する際に生じるマイクロクラックの発生を防げるので好ましい。第二の絶縁部材７および第三の絶縁部材９の膜厚としては、１５μｍ〜６０μｍの範囲が好ましい結果を得られる。１５μｍより薄い場合には、曲げや搬送時のこすれ等の外力により、絶縁層が破壊し絶縁機能を損なう恐れがあることや、マイクロクラックの発生時は厚みが厚い場合と比較し絶縁不良になりやすいので芳しくない。
【００５１】
一方、６０μｍより厚い場合には、絶縁ペースト印刷後の乾燥に多くの時間を必要とし生産効率の低下を招くことに加え、印刷直後から乾燥終了までの間に、ペーストにダレが生じやすくなり、所定の均一な形状が得られない等の問題があるので芳しくない。
【００５２】
静電容量の調整手段を構成する面状の部位８は、アンテナ体４を構成する開放端部６の先端として設けられたものである。ゆえに、面状の部位８は、開放端部６を通してアンテナ体４に直接に接続され、導通可能な状態にある。
【００５３】
特に、開放端部６において、面状の部位８に続く接続領域を、周回部５の垂線上に存しない位置（基板１の断面方向において周回部５と対応する位置に重ならない位置）にして設けることにより、この接続領域を含む開放端部６は後述する方法によって簡単に分断できる。
【００５４】
図１には、開放端部６はアンテナ体４を構成する周回部５の内側に配置された例を示しているが、内側に限定されるものではなく、周回部５の外側に配しても構わないことは言うまでもない。
【００５５】
特に、図１における面状の部位８は、アンテナ体４の周回部５が延びる方向を長辺とし、周回部５を横断する方向を短辺とした形状を備えており、平行する複数の周回部５を覆うように配されている。図２（ａ）から明らかなように、この構成であれば、面状の部位８は周回部５と対向する面積は極めて大きなものとなるので、大量の静電容量を制御できる。したがって、図１および図２に示した構成の非接触型データ受送信体は、静電容量を大幅に制御する際に好ましい。
【００５６】
図３および図４に示した構成の非接触型データ受送信体は、図１における第二の絶縁部材７の代わりに基板２が同じ役割を担うようにした例である。
図３では、開放端部１６とその先端をなす面状の部位１８は、アンテナ体１４の周回部１５が設けられた基板１２の面とは反対側の面に配されている。
【００５７】
周回部１５と開放端部１６は、記号αで示した地点において基板２に導通部を設け導通された状態にされている。この導通部は予め基板２に対してスルーホールメッキされている構造としても良いし、導電材でカシメても良いし、導電性ステーブルで固定しても良い。また、基板２に細かい孔が開いていて導電ペースト印刷時にペーストが孔に埋め込めれて導通がとれるようにしても構わない。
【００５８】
図３の非接触型データ受送信体であれば、図１における第二の絶縁部材７が不要となるので、第二の絶縁部材７及びその上に配される面状の部位８や、面状の部位８への導通路となる開放端部６を積層させることに起因した不具合の発生を回避することができると共に、これらの形成に要する多工程も不要となるので製造コストを低く抑えることも可能となる。
【００５９】
また、図１における第三の絶縁部材９も同様に不要となることから、第三の絶縁部材９の形成に要する工程も削減でき、これも製造コストの低減に寄与する。
【００６０】
以上説明したように、図１および図２に示した構成の非接触型データ受送信体であれば、面状の部位８は第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配されているのでコンデンサとして機能する。そして、この面状の部位８と周回部５とを接続する開放端部６を分断することにより、このコンデンサ部分が削除されることとなるので、面状の部位８は静電容量の調整手段としても働くものである。
【００６１】
この点は、次式から明らかであって、開放端部６の少なくとも一部を分断することにより静電容量が減少し、結果的に回路の共振周波数を増加させることとなり、静電容量の調整が可能となる。次式において、ｆは共振周波数、Ｌはアンテナのインダクタンス、Ｃは静電容量をそれぞれ表している。
【００６２】
【数１】
ｆ＝１／［２π（ＬＣ）^１／２］
【００６３】
なお、予めに面状の部位８がなす面積が、どの程度のコンデンサ容量として機能するか把握して設けることで、アンテナ体４の全体としての静電容量を正確に微調整することができるので好ましい。
【００６４】
たとえば、上記面積を考慮した例としては、図５および図６に示すものが挙げられる。図５における面状の部位２８は、アンテナ体２４の周回部２５が延びる方向を短辺とし、周回部２５を横断する方向を長辺とした形状を備えており、平行する複数の周回部２５を覆うように配されている。
【００６５】
図６（ａ）から明らかなように、この構成であれば、面状の部位２８は周回部２５と対向する面積は極めて小さなものとなるので、極めて少量の静電容量を的確に制御できる。したがって、図５および図６に示した構成の非接触型データ受送信体は、少量の静電容量を正確に制御する際に好ましい。
【００６６】
また、上記面積を考慮した他の例としては、図７および図８に示すものが挙げられる。図７における面状の部位３８は、アンテナ体３４の周回部３５が延びる方向を長辺とし、周回部３５を横断する方向を短辺とした形状を備えており、かつ、所定の周回部３５のみを覆うように配されている。特に、図７および図８に示した例は、最内周に位置する周回部３５のみを覆うように配した場合であるが、最内周に限定されるものではない。
【００６７】
図８（ａ）から明らかなように、図７の構成であれば、面状の部位３８は特定の周回部３５のみを覆うように配されているので、図１の構成に比べて、面状の部位３８において印刷ダレの影響を受ける箇所は両端の２カ所のみに限定される。
【００６８】
したがって、図８の構成によれば、印刷ダレの影響を最小限に抑えながら、周回部３５と対向する面状の部位３８を大きな面積とすることができるので、調整可能な静電容量も比較的大きな値を確保できるという利点がある。
【００６９】
以下では、本発明に係る非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法につき、図１および図２に示した構成に基づき説明する。なお、図３、図５および図７の構成においても同様にこのキャパシタンス調整方法がなされる。
【００７０】
本発明に係る非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、第一の絶縁部材からなる基板２と、この基板２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップ３と、このＩＣチップ３に両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体４とを備えてなり、このアンテナ体４は、複数の周回部５とこの周回部５から延びる１つの開放端部６を有し、前記開放端部６の先端は、第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設される面状の部位８をなしている非接触型データ受送信体を用い、前記開放端部６の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴としている。
【００７１】
換言すると、上記構成のキャパシタンス調整方法は、アンテナ体４の周回部５と重なる位置に、第二の絶縁部材７を介して、アンテナ体４の開放端部６の先端をなす面状の部位８を設けてなる非接触型データ受送信体を用い、開放端部６を分断加工することにより、静電容量の調整を行うものであり、その結果、共振周波数を設定することができる（上記式参照）。
【００７２】
本発明の方法は、従来のアンテナ体の内側あるいは外側の領域に大きな面積を専有するように導電部分を配置して静電容量を調整する方法（例えば、特開平１１−３５３４４０号公報）とは異なり、通信能に影響を与えることなく静電容量の調整が図れる。
【００７３】
すなわち、本発明では、上述したように静電容量の調整手段として機能する面状の部位８は、アンテナ体４を構成する周回部５の垂線上に対応配置して配されており、電磁波を遮蔽しないので、通信能が損なわれない。そして、静電容量を調整する場合には、開放端部６を周回部５の垂線と交わらない部分で分断するため、アンテナ体４の周回部５を傷付けるなどの問題も生じない。
【００７４】
開放端部６の分断法としては、例えば、刃物での切断、打ち抜き、ヤスリによる摩耗、レーザによる焼き切りなどの公知の方法が利用できる。基板の一部が打ち抜かれてもアンテナ体４の周回部５には直接影響を及ぼさない点が優れている。
【００７５】
もし、開放端部６を周回部５の垂線上に位置させた状態でこの開放端部６を断線しようとすると、第二の絶縁部材７を破壊し、ひいてはその下の周回部５にも損傷が生じる結果、通信能が全く損なわれてしまう問題が起こりやすい。この断線を避けるためには微妙な操作を必要とするため、量産性に不向きとなるので、工業上の実現性は低くなる。
【００７６】
図１に示した例において面状の部位８を設ける位置は、周回部５に積層して設けた第二の絶縁部材７の上としたが、さらに別の絶縁部材を介してその上に形成してもよい。すなわち、周回部５の上に第二の絶縁部材７／面状の部位／別の絶縁部材／面状の部位というような、導電部と絶縁部が交互に多数回設けてなる積層構造体とすることにより、大きな静電容量を制御可能としても構わない。
【００７７】
このような積層構造体の思想は、図１に限定されるものではなく、図３、図５あるいは図７に示す構成においても適用できることは言うまでもない。
また図示はしないが、アンテナ体４の周回部５を挟むように、基板の両面に、図１に示した面状の部位８と図３に示した面状の部位１８とをそれぞれ設ける形態を採用しても構わない。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る非接触型データ受送信体は、電磁波を介して外部と送受信するアンテナ体が、複数の周回部とこの周回部から延びる１つの開放端部を有しており、この開放端部の先端が第二の絶縁部材を介して周回部と対向して配設される面状の部位をなす構成を備えているので、この面状の部位は静電容量の調整のための導電部として機能すると共に、この面状の部位は周回部と重なる位置に設けたことにより電磁波を遮蔽することがない。
【００７９】
また、面状の部位は１つの開放端部の先端にのみ設けたことにより、面状の部位が周回部を横切る箇所の数が最小限に抑えられるので、スクリーン印刷法等で面状の部位を形成した際に生じるエッジ部の影響も極力低減できる。
【００８０】
したがって、本発明によれば、電磁波を遮蔽することない面状の部位により静電容量の調整ができ、かつ、スクリーン印刷法等で面状の部位を形成した際にも静電容量の調整における誤差の少ない、安定した通信能を有する非接触型データ受送信体を提供することができる。
【００８１】
本発明に係る非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、アンテナ体の周回部と重ならない位置に設けた、先端が面状の部位をなす開放端部を分断するという簡単な方法により行うことができる。分断される開放端部はアンテナ体の周回部と重ならない位置なので、この分断によりアンテナ体の周回部は損傷を来すことはない。
【００８２】
ゆえに、本発明のキャパシタンス調整方法は、簡単な作業により安定した分断処理が行うことができ、これによって静電容量を的確に微調整することが可能となるので、静電容量のばらつきを抑えることが可能となり、ひいては所望の静電容量を備えた非接触型データ受送信体を大量にかつ安定して製造することに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’における断面図（ａ）とＢ−Ｂ’における断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の他の一例を示す模式的な平面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ’における断面図（ａ）とＤ−Ｄ’における断面図（ｂ）である。
【図５】本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の他の一例を示す模式的な平面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ’における断面図（ａ）とＦ−Ｆ’における断面図（ｂ）である。
【図７】本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の他の一例を示す模式的な平面図である。
【図８】図７のＧ−Ｇ’における断面図（ａ）とＨ−Ｈ’における断面図（ｂ）である。
【図９】従来例に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。
【図１０】図９のＩ−Ｉ’における断面図（ａ）とＪ−Ｊ’における断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
α 導通部、
１、１１、２１、３１非接触型データ受送信体、
２、１２、２２、３２基板、
３、１３、２３、３３ＩＣチップ、
４、１４、２４、３４アンテナ体、
５、１５、２５、３５周回部、
６、１６、２６、３６開放端部、
７、２７、３７、第二の絶縁部材、
８、１８、２８、３８面状の部位、
９、１９、２９、３９第三の絶縁部材。
４１非接触型データ受送信体、
４２基材、
４３ＩＣチップ、
４４アンテナ本体、
４５周回部、
４６導電線、
４７、４９絶縁部、
４８板状導電部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact data receiver / transmitter for reading / writing data and supplying power from the outside by electromagnetic waves or the like in a non-contact manner, and a capacitance adjustment method in the non-contact data receiver / transmitter.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The non-contact data receiver / transmitter according to the present invention is suitably used for a card, a tag, and the like on which an IC is mounted.
[0002]
[Prior art]
In recent years, such as non-contact IC tags and information recording media for RF-ID (Radio Frequency IDentification), non-contact data reception has been made to receive information from outside using electromagnetic waves as a medium and to transmit information to the outside. A sender has been proposed.
[0003]
Conventionally, such a non-contact type data receiver / transmitter has a structure in which a loop-shaped antenna is disposed on a substrate, and an IC chip is mounted on the antenna. Further, the non-contact type data receiving / transmitting body has a predetermined resonance frequency in order to exchange data with an external read / write device via an electromagnetic wave having a predetermined frequency.
[0004]
In order to obtain this specific resonance frequency, the antenna constituting the conventional non-contact data transmitter / receiver is relatively widely arranged in a continuous pattern on the inside or outside of the antenna, which functions as a capacitor. A method is disclosed in which the conductive portion is partially cut off so as to have a desired capacitor capacity, thereby adjusting the electrostatic capacity of the antenna body as a whole, thereby obtaining a predetermined resonance frequency. (For example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-353440 (paragraph 0019, FIGS. 1 to 3)
[0006]
However, in the method of Patent Document 1, while the adjustment of the capacitance is easy, when the communication function is operated by generating a voltage by the electromagnetic induction effect in the non-contact type data receiving / transmitting body, the conductive portion is connected to the antenna body. It has been found that the conductive portion shields electromagnetic waves because it is disposed in the circling portion, that is, in the inner region of the coil, and occupies a large area. As a result, it has been found that there is an inherent problem that communication capability is deteriorated.
[0007]
In order to solve such a problem, the specification of Japanese Patent Application No. 2001-040727 proposes a non-contact type data transmitter / receiver which has a conductive portion used for adjusting the capacitance and has a reduced degree of shielding electromagnetic waves. Have been.
[0008]
As shown in FIGS. 9 and 10, the non-contact type data transmitter / receiver 41 of Japanese Patent Application No. 2001-040727 has an insulating portion 47 so as to be located on a vertical line of a circling portion 45 constituting an antenna body 44. A plurality of plate-shaped conductive portions 48 are arranged via the conductive wire 46 connected to the plurality of plate-shaped conductive portions 48 to the circling portion 45, and the plate-shaped conductive portion 48 is connected to the conductive wire 46. The draw-in portion is arranged at a position that does not exist on the perpendicular to the circling portion 45, and the draw-out portion can be divided.
[0009]
The plate-shaped conductive portion 48 functions as a capacitance adjusting means by being arranged to face the circling portion 45 constituting the antenna body 44 via the insulating portion 47. Note that Japanese Patent Application No. 2001-040727 also discloses a configuration in which a plurality of plate-shaped conductive portions 48 are arranged via a base material forming a substrate instead of the insulating portions 47 (not shown).
[0010]
In any of the configurations, the plate-shaped conductive portion 48 is not located in the area inside the circling portion, but is arranged at a position where the plate-shaped conductive portion 48 is opposed to and overlaps the circling portion. It is described that a non-contact type data transmitter / receiver whose communication ability is not impaired can be obtained. In addition, the specification describes that a preferable method for forming the plate-shaped conductive portion 48 is a method of screen-printing and drying and fixing a conductive paste of a solvent volatile type, a thermosetting type or a photo-setting type. I have.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the present inventors have conducted intensive studies on a method of forming the plate-shaped conductive portion 48 having the above configuration by screen printing using a conductive paste. As a result, the outer peripheral region (edge portion) of the plate-shaped conductive portion 48 has It has been found that the print sag 48a (a portion having an inclination generated at the edge portion of the plate-shaped conductive portion 48 shown in FIG. 10) easily occurs, and the degree of the print sag 48a slightly changes every time printing is performed.
[0012]
It has been found that the print sagging 48a degrades the accuracy of the desired capacitor capacity, that is, causes an error (variation). Further, as the number of the plate-shaped conductive portions 48 to be installed increases, the edge portion increases, and as a result, it has become clear that the influence of the print sag 48a further increases.
[0013]
Similarly, when the antenna body is formed by using the etching method, the resist pattern layer may be formed by a screen printing method in the pretreatment step, and in this case, the same problem as the above-described conductive paste occurs. In addition, the size of the pattern changes depending on the etching processing time, and the desired capacitor capacity tends to change.
[0014]
In view of the above circumstances, the present invention provides a conductive portion for adjusting capacitance, prevents electromagnetic waves from being shielded, and minimizes the influence of edge portions in a plate-shaped conductive portion formed by a screen printing method or the like. It is an object of the present invention to provide a non-contact type data transmitter / receiver and a capacitance adjusting method thereof.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a substrate made of a first insulating member, an IC chip disposed on one surface of the substrate, for controlling data storage, processing and communication, and an IC chip And an antenna body made of a conductive member, wherein the antenna body has a plurality of circling portions and one open end extending from the circulating portion, and the tip of the open end is And a non-contact type data transmitter / receiver, wherein the data receiver / transmitter has a planar portion disposed to face the orbiting portion via a second insulating member.
[0016]
In the case of the non-contact type data transmitter / receiver having the above configuration, the antenna body has, in addition to the plurality of orbits, one open end extending from the orbit, and the open end of the open end. The distal end forms a planar portion that is disposed to face the orbiting portion via the second insulating member. In other words, since this planar portion has a configuration in which the second insulating member is sandwiched between the facing portion and the surrounding portion, it functions as a capacitor, and adjusts the capacitance. It is possible to prevent electromagnetic waves from being shielded while providing the conductive portion.
[0017]
Further, in the non-contact type data receiving / transmitting body having the above configuration, only one open end is provided, so that only one planar portion is formed at the tip of the open end. Therefore, the problem in the case of providing a plurality of conductive parts, that is, the total amount of the outer peripheral area increases as the number of conductive parts increases, so that the influence of print sag occurring in the outer peripheral area (edge part) of the conductive part is also reduced. The problem of increasing the error (variation) in the capacitance of the capacitor caused by the print sagging can be minimized by the configuration of the present invention.
[0018]
Therefore, according to the present invention, while providing the conductive portion for adjusting the capacitance, the electromagnetic wave is not shielded, and the influence of the edge portion in the plate-shaped conductive portion formed by the screen printing method or the like is suppressed as much as possible. Contactless data transmitter / receiver capable of providing the same.
[0019]
In the non-contact data transmitter / receiver configured as described above, the planar portion described above is characterized in that it functions as a capacitance adjusting means by cutting off an open end formed by the portion.
[0020]
According to this configuration, the planar portion is disposed to face the circulating portion via the second insulating member, and exists at a position overlapping the circulating portion, whereas the planar portion is Since the open end extending from the open end is located so as not to overlap with the orbital portion, the planar portion can be easily separated from the open end without damaging the orbital portion even when the open end is cut.
[0021]
When this separation is performed, this planar portion loses the function as the above-described capacitor. As a result, the increase in the capacitance added to the antenna body constituting the non-contact type data receiving / transmitting body due to the provision of the planar portion is reduced. Therefore, the planar portion functions as a capacitance adjusting means by cutting off the open end which is the leading end of the planar portion.
[0022]
The above-mentioned planar portion is characterized in that the direction in which the orbital portion of the antenna body extends is a long side, and the direction crossing the orbital portion is a short side so as to cover a plurality of orbital portions. According to this configuration, the area of the planar portion can be freely increased while being opposed to the orbiting portion, so that the capacitor capacity due to the provision of the planar portion becomes extremely large. Can be designed as follows. Therefore, with a planar portion having this configuration, the capacitance adjustment range can be set wide, which contributes to significant capacitance adjustment.
[0023]
In addition, the above-described planar portion is characterized in that the direction in which the orbital portion of the antenna body extends is a short side, and the direction crossing the orbital portion is a long side so as to cover a plurality of orbital portions. According to this configuration, since the area of the planar portion can be reduced while the planar portion is opposed to the orbital portion, the capacitance of the capacitor provided by the planar portion is reduced to an extremely small value. It becomes possible to design. Therefore, in the case of a planar portion having this configuration, the adjustment range of the capacitance can be set narrow, which contributes to fine adjustment of the capacitance.
[0024]
Furthermore, the above-mentioned planar portion is characterized in that the direction in which the peripheral portion of the antenna body extends is a long side, and the direction crossing the peripheral portion is a short side, and is provided so as to cover only a predetermined peripheral portion. According to this configuration, since the planar portion crosses only the predetermined circling portion, the number of traversing the circulating portion can be reduced. At this time, the number of crossing the orbital portion is the minimum when crossing only one orbital portion. This reduction in the number of traverses contributes to reducing the effect of print sagging, and as a result, the capacitance adjustment with high accuracy.
[0025]
When a non-contact type data transmitter / receiver having the above-described configuration is manufactured as a prototype, a work for adjusting a resonance point is performed by gradually shaving a planar portion from the tip in the direction in which the orbital portion of the antenna body extends. At this time, if a planar portion provided so as to cover only the above-described predetermined circling portion is provided, and if a configuration having a planar portion crossing only one circulating portion is provided, the resonance The task of matching points becomes easy. Therefore, the planar portion provided so as to cover only the predetermined orbital portion also contributes to shortening of the working time required for adjusting the capacitance of the antenna body at the time of trial production.
[0026]
A method for adjusting the capacitance of a non-contact type data receiver / transmitter according to the present invention includes a substrate formed of a first insulating member, and an IC disposed on one surface of the substrate for controlling data storage, processing, and communication. A chip, and an antenna body having both ends connected to the IC chip and made of a conductive member, wherein the antenna body has a plurality of circling portions and one open end extending from the circulating portion, At the tip of the open end, use is made of a non-contact type data transmitter / receiver having a planar portion arranged opposite to the circulating portion via a second insulating member. It is characterized in that the capacitance is adjusted by dividing the part.
[0027]
As described above, in the case of the non-contact type data transmitter / receiver according to the present invention, the planar portion is disposed so as to face the circulating portion via the second insulating member, and overlaps with the circulating portion. However, since the open end extending from the planar portion is located at a position that does not overlap with the peripheral portion, even if a part of the open end is cut, the peripheral portion is not damaged, and the planar portion is not damaged. Can be easily separated from the open end. This simple operation of separating may be performed not only immediately after the antenna body is manufactured, but also after all non-contact type data transmitting and receiving bodies have been manufactured, for example.
[0028]
Therefore, according to the capacitance adjusting method having the above-described configuration, the capacitance can be adjusted as necessary even after all the non-contact data transmitters and receivers have been manufactured, so that the communication characteristics can be stabilized. It contributes to the production of a non-contact type data receiver / transmitter with excellent performance.
[0029]
Further, the fact that the capacitance can be adjusted even after all of the non-contact data transmitters and receivers have been manufactured can improve the manufacturing yield, thereby contributing to a reduction in product cost.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a non-contact type data transmitter / receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing one example of a non-contact data transmitter / receiver according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1 and a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
[0031]
1 and 2 are a substrate 2 made of a first insulating member and an IC arranged on one surface of the substrate 2 for controlling data storage, processing and communication. A chip 3 and an antenna 4 connected at both ends to the IC chip 3 and made of a conductive member are provided. The antenna 4 includes a plurality of circulating portions 5 and one open end 6 extending from the circulating portion 5. The distal end of the open end 6 forms a planar portion 8 that is disposed to face the circling portion 5 via the second insulating member 7.
[0032]
One end of the circling portion 5 constituting the antenna body 4 is connected to the IC chip 3 through a third insulating member 9 provided above the circling portion 5, and the other end is directly connected to the IC chip 3. Have been.
[0033]
The antenna 4 constituting the non-contact type data transmitter / receiver 1 includes one open end 6 extending from the circling portion 5 in addition to the plurality of circulating portions 5. On the other hand, the tip of the open end 6 forms a planar portion 8 that is disposed to face the circling portion 5 with the second insulating member 7 interposed therebetween. As a result, since the planar portion 8 has a configuration in which the second insulating member 7 is sandwiched between the planar portion 8 and the circling portion 5 arranged to face each other, it functions as a capacitor.
[0034]
In addition, since the planar portion 8 is disposed above the circling portion 5 of the antenna 4, a wide space free of a conductive portion can be provided inside the antenna 4. As a result, it is possible to prevent the electromagnetic wave from being shielded while providing the planar portion 8 functioning as a conductive portion for adjusting the capacitance, so that the non-contact type data receiving device having excellent communication capability with the outside can be provided. A transmitter 1 is obtained.
[0035]
As a method of forming the antenna body 4 made of a conductive member, the open end 6, and the planar portion 8 forming the tip of the open end 6, a known manufacturing method may be used. For example, a method of screen-printing and fixing a conductive paste of a solvent volatile type, a thermosetting type, or a photocuring type, drying and fixing, a method of attaching a coated or uncoated metal wire, an etching method, a method of attaching a metal foil, metal Examples thereof include a method of direct vapor deposition, a method of transferring a metal vapor deposited film, and a method of forming a conductive polymer film.
[0036]
In particular, the method of screen-printing and fixing the conductive paste by drying does not require a reduced-pressure atmosphere, and can easily form the antenna body 4 having an arbitrary line width at a desired position on the substrate 2 in a normal atmosphere. It is preferred.
[0037]
However, when the planar portion 8 is formed by a method of screen-printing and fixing the conductive paste by drying (hereinafter, abbreviated as a printing method), as shown in FIGS. 2A and 2B, Printing sagging (pointing to a portion near the inclined side surface) tends to occur at the outer peripheral end. This print sagging tends to occur irregularly both temporally and spatially.
[0038]
In particular, the print sag shown in FIG. 2A, that is, the print sag generated in the direction in which the orbital portion 5 of the antenna body 4 extends, fluctuates the capacitance when the above-described planar portion 8 functions as a capacitor. It becomes a factor. If the print sag occurs at a position crossing the orbiting portion 5 that is arranged oppositely, an error occurs in the capacitance of the capacitor.
[0039]
Since the non-contact type data receiver / transmitter 1 shown in FIG. 1 has only one open end 6, only one planar portion is provided at the end thereof, so that the printing sag occurs. In this case, the number of locations affected at the time can be limited to a maximum of twice the number of the orbiting portions 5 [six locations (3 locations × 2) in FIG. 1].
[0040]
On the other hand, since the conventional non-contact data transmitter / receiver 1 (FIGS. 9 and 10) has a plurality of open ends 46, a planar portion 48 is provided at each end. ing. In this configuration, the number of locations that are affected when the above-described print sagging occurs is a number obtained by multiplying the maximum number of the orbiting portions 5 by twice the number of the planar portions 48 [ In the case of FIG. 9, 24 places (3 × 2 × 4)].
[0041]
Therefore, according to the configuration of FIG. 1, it is possible to dispose the planar portion 8 so as not to shield the electromagnetic wave while providing the planar portion 8 functioning as a conductive portion for adjusting the capacitance. In addition, since only one open end 6 is provided, only one planar portion 8 is formed at the tip, so that the influence of the print sag generated in the planar portion 8 is minimized. It is possible to provide a non-contact type data receiver / transmitter 1 capable of performing the above operations.
[0042]
As the substrate 2, for example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a mat, a paper made of an inorganic or organic fiber such as a glass fiber, an alumina fiber, a polyester fiber, and a polyamide fiber, or a combination thereof, or a resin varnish impregnated into these materials Molded composite substrate, polyamide resin substrate, polyester resin substrate, polyolefin resin substrate, polyimide resin substrate, ethylene / vinyl alcohol copolymer substrate, polyvinyl alcohol resin substrate, polychlorinated Vinyl resin base material, polyvinylidene chloride resin base material, polystyrene resin base material, polycarbonate resin base material. Plastic base such as acrylonitrile butadiene styrene copolymer base resin base and polyether sulfone base resin base, or matte processing, corona discharge processing, plasma processing, ultraviolet irradiation processing, electron beam irradiation processing, flame plasma processing and ozone A known surface treatment such as a treatment or a surface treatment such as various easy adhesion treatments can be used.
[0043]
The formation of the antenna body 4 (the orbital portion 5 and the open end portion 6) provided on one surface of the substrate 2 and the planar portion 8 forming the tip of the open end portion 6 can be performed by a known method. For example, solvent-volatile, thermosetting or light-curing conductive pastes are screen printed and dried and fixed, lamination of coated or uncoated metal, etching, metal foil bonding, direct metal deposition, metal deposition Examples include, but are not limited to, transfer of a film and formation of a conductive polymer layer. In FIG. 1, the open end 6 is arranged so as to correspond to the inside of the circling portion 5, but may be at a position corresponding to the outside.
[0044]
The place where the planar portion 8 forming the tip of the open end portion 6 is disposed so as to face the circling portion 5 with the second insulating member 7 interposed therebetween is such that when the IC chip is mounted on the substrate, heat is generated around the mounting portion. In addition, from the viewpoint that the substrate is likely to be deformed and that the adverse effect on the Ag paste or the like is avoided, the antenna body 4 is preferably located at a position away from the portion where the IC chip 3 is mounted.
[0045]
The second insulating member 7 is preferably formed at the same time as the third insulating member 9 because the working efficiency can be improved. By stacking a planar portion 8 forming the tip of the open end portion 6 via a second insulating member 7 on a perpendicular line of the circling portion 5 constituting the antenna body 4 (in a cross-sectional direction of the substrate), the electrostatic force is reduced. A means for adjusting the capacity is obtained. The second insulating member 7 is preferably formed at the same time as the third insulating member 9 on which one end of the circling portion 5 is placed, from the viewpoint of efficiency.
[0046]
The second insulating member 7 and the third insulating member 9 can be formed by a known method such as printing of an insulating paste, pasting of an insulating film via an adhesive, and pasting of an insulating tape. Screen printing using an insulating paste is most preferable.
[0047]
In forming an insulating member by screen printing, a composition comprising insulating particles and a binder is used as a coating agent, and examples of the insulating particles include silica, alumina, and talc.
[0048]
The dielectric constant of the second insulating member 7 and the third insulating member 9 can be finely adjusted by appropriately selecting the material of the insulating particles and the mixing ratio thereof. However, in the case where the insulating property is ensured even without the insulating particles, the second insulating member 7 and the third insulating member 9 may be formed by using a composition composed of only the binder.
[0049]
Further, in forming the second insulating member 7 and the third insulating member 9, an insulating ink may be used instead of the above composition. As the insulating ink, any known material such as a penetration drying type, a solvent evaporation type, a thermosetting type, and a photo-setting type can be used. Further, it is more preferable to include a photocurable resin in the binder because the curing time can be shortened and the working efficiency can be improved.
[0050]
Solvent-free (containing no solvent) is preferable because it can prevent the generation of microcracks that occur when the solvent evaporates. The thickness of the second insulating member 7 and the third insulating member 9 is preferably in a range of 15 μm to 60 μm. If the thickness is less than 15 μm, the insulating layer may be damaged due to external force such as bending or rubbing during transportation, and the insulating function may be impaired. Also, when micro cracks occur, insulation failure may occur as compared with the case where the thickness is large. Not good because it's easy.
[0051]
On the other hand, when the thickness is more than 60 μm, in addition to requiring much time for drying after printing the insulating paste and inviting a decrease in production efficiency, dripping is likely to occur in the paste immediately after printing until the end of drying, It is not good because there is a problem that a predetermined uniform shape cannot be obtained.
[0052]
The planar portion 8 constituting the capacitance adjusting means is provided as a tip of the open end 6 constituting the antenna body 4. Therefore, the planar portion 8 is directly connected to the antenna body 4 through the open end 6 and is in a conductive state.
[0053]
In particular, in the open end 6, the connection region following the planar portion 8 is set to a position that does not exist on the perpendicular of the circuit portion 5 (a position that does not overlap with a position corresponding to the circuit portion 5 in the cross-sectional direction of the substrate 1). With this arrangement, the open end portion 6 including the connection region can be easily separated by a method described later.
[0054]
FIG. 1 shows an example in which the open end 6 is disposed inside the circling portion 5 constituting the antenna body 4, but is not limited to the inside, and is arranged outside the circulating portion 5. Needless to say, it does not matter.
[0055]
In particular, the planar portion 8 in FIG. 1 has a shape in which the direction in which the circling portion 5 of the antenna body 4 extends is a long side and the direction crossing the circulating portion 5 is a short side, and a plurality of parallel circulating portions are provided. It is arranged so as to cover the part 5. As is clear from FIG. 2A, with this configuration, the area of the planar portion 8 facing the orbiting portion 5 is extremely large, so that a large amount of capacitance can be controlled. Therefore, the non-contact data transmitter / receiver having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 is preferable when controlling the capacitance significantly.
[0056]
The non-contact type data transmitter / receiver having the configuration shown in FIGS. 3 and 4 is an example in which the substrate 2 plays the same role instead of the second insulating member 7 in FIG.
In FIG. 3, the open end portion 16 and the planar portion 18 forming the tip end thereof are arranged on a surface opposite to the surface of the substrate 12 on which the circling portion 15 of the antenna body 14 is provided.
[0057]
The orbiting portion 15 and the open end portion 16 are electrically connected by providing a conductive portion on the substrate 2 at the point indicated by the symbol α. The conductive portion may have a structure in which the substrate 2 is plated with through holes in advance, may be caulked with a conductive material, or may be fixed with a conductive stable. Further, a fine hole may be formed in the substrate 2 so that the paste is embedded in the hole at the time of printing the conductive paste so that conduction can be achieved.
[0058]
3 does not require the second insulating member 7 in FIG. 1, the second insulating member 7 and the planar portion 8 disposed thereon, In addition, it is possible to avoid problems caused by laminating the open end portions 6 serving as conductive paths to the shape-like portions 8, and to reduce the manufacturing cost because multiple steps required for forming these are unnecessary. Is also possible.
[0059]
Further, since the third insulating member 9 in FIG. 1 is also unnecessary, the steps required for forming the third insulating member 9 can be reduced, which also contributes to a reduction in manufacturing cost.
[0060]
As described above, in the case of the non-contact data transmitter / receiver having the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the planar portion 8 is disposed to face the circling portion 5 via the second insulating member 7. Function as a capacitor. By dividing the open end 6 connecting the planar portion 8 and the orbiting portion 5, the capacitor portion is eliminated, so that the planar portion 8 is a means for adjusting the capacitance. It also works as
[0061]
This point is apparent from the following equation. By dividing at least a part of the open end portion 6, the capacitance is reduced, and as a result, the resonance frequency of the circuit is increased. Becomes possible. In the following equation, f represents the resonance frequency, L represents the inductance of the antenna, and C represents the capacitance.
[0062]
(Equation 1)
f = 1 / [2π (LC) ^1/2 ]
[0063]
By providing in advance how much the capacitance of the area formed by the planar portion 8 functions as a capacitor, the capacitance of the entire antenna body 4 can be precisely fine-tuned. preferable.
[0064]
For example, examples shown in FIGS. 5 and 6 are given in consideration of the area. The planar portion 28 in FIG. 5 has a shape in which the direction in which the circling portion 25 of the antenna body 24 extends is a short side, and the direction crossing the circulating portion 25 is a long side. It is arranged to cover.
[0065]
As is clear from FIG. 6A, in this configuration, since the area of the planar portion 28 facing the orbital portion 25 is extremely small, it is possible to accurately control an extremely small amount of capacitance. Therefore, the non-contact type data transmitter / receiver having the configuration shown in FIGS. 5 and 6 is preferable for accurately controlling a small amount of capacitance.
[0066]
7 and 8 show other examples in consideration of the area. The planar portion 38 in FIG. 7 has a shape in which the direction in which the circling portion 35 of the antenna body 34 extends is a long side, and the direction crossing the circling portion 35 is a short side. It is arranged to cover only. In particular, in the examples shown in FIGS. 7 and 8, the arrangement is made so as to cover only the orbital portion 35 located at the innermost periphery, but is not limited to the innermost periphery.
[0067]
As is clear from FIG. 8A, in the configuration of FIG. 7, the planar portion 38 is disposed so as to cover only the specific orbiting portion 35, so that the surface configuration is smaller than that of FIG. The portions affected by the print sag in the shape-like portion 38 are limited to only two portions at both ends.
[0068]
Therefore, according to the configuration of FIG. 8, the planar portion 38 facing the circling portion 35 can have a large area while minimizing the influence of the print sag. There is an advantage that a large value can be secured.
[0069]
Hereinafter, a method for adjusting the capacitance of the non-contact type data receiver / transmitter according to the present invention will be described based on the configurations shown in FIGS. The capacitance adjusting method is similarly applied to the configurations shown in FIGS. 3, 5, and 7.
[0070]
The method for adjusting the capacitance of a non-contact type data receiver / transmitter according to the present invention includes a substrate 2 made of a first insulating member and a substrate 2 disposed on one surface of the substrate 2 for controlling data storage, processing, and communication. And an antenna body 4 connected to both ends of the IC chip 3 and formed of a conductive member. The antenna body 4 includes a plurality of circling portions 5 and one antenna extending from the circulating portion 5. Non-contact type data having an open end 6, and a tip of the open end 6 forms a planar portion 8 disposed to face the circling portion 5 via a second insulating member 7. It is characterized in that the capacitance is adjusted by cutting a part of the open end 6 using a transmitter / receiver.
[0071]
In other words, in the capacitance adjusting method having the above-described configuration, the planar portion 8 forming the tip of the open end portion 6 of the antenna body 4 is provided at the position overlapping with the orbital portion 5 of the antenna body 4 via the second insulating member 7. Is used to adjust the capacitance by cutting the open end 6 using a non-contact type data transmitter / receiver provided with the above. As a result, the resonance frequency can be set (the above equation). reference).
[0072]
The method of the present invention is different from a conventional method of arranging a conductive portion so as to occupy a large area inside or outside of an antenna body and adjusting the capacitance (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-353440). In contrast, the capacitance can be adjusted without affecting the communication ability.
[0073]
That is, in the present invention, as described above, the planar portion 8 functioning as the capacitance adjusting means is disposed so as to correspond to the perpendicular line of the circling portion 5 constituting the antenna body 4, and the electromagnetic wave is transmitted. Since there is no shielding, communication ability is not impaired. When adjusting the capacitance, the open end 6 is divided at a portion that does not intersect with the perpendicular of the circling portion 5, so that there is no problem of damaging the circulating portion 5 of the antenna 4.
[0074]
As a method of cutting the open end portion 6, for example, a known method such as cutting with a cutting tool, punching, abrasion with a file, and burning with a laser can be used. An advantage is that even if a part of the substrate is punched out, the peripheral portion 5 of the antenna 4 is not directly affected.
[0075]
If the open end 6 is to be disconnected while the open end 6 is positioned on the perpendicular to the circuit 5, the second insulating member 7 is broken, and the circuit 5 below it is also damaged. As a result, the problem that the communication ability is completely lost easily occurs. Since a delicate operation is required to avoid this disconnection, it is not suitable for mass production, and the industrial feasibility is low.
[0076]
In the example shown in FIG. 1, the position where the planar portion 8 is provided is on the second insulating member 7 provided to be laminated on the circling portion 5, but is formed thereon via another insulating member. May be. That is, a laminated structure in which conductive portions and insulating portions are alternately provided many times, such as a second insulating member 7 / a planar portion / another insulating member / a planar portion, on the circling portion 5; By doing so, a large capacitance may be controllable.
[0077]
It is needless to say that the idea of such a laminated structure is not limited to FIG. 1 and can be applied to the configuration shown in FIG. 3, FIG. 5, or FIG.
Although not shown, a mode in which the planar portion 8 shown in FIG. 1 and the planar portion 18 shown in FIG. 3 are provided on both surfaces of the substrate so as to sandwich the orbiting portion 5 of the antenna body 4, respectively. You may adopt it.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, the non-contact type data receiving / transmitting body according to the present invention has an antenna body for transmitting and receiving to and from the outside via electromagnetic waves, having a plurality of orbits and one open end extending from the orbit. Since the open end has a configuration in which the tip of the open end forms a planar portion arranged to face the circulating portion via the second insulating member, the planar portion has a capacitance. In addition to functioning as a conductive portion for adjustment, the planar portion is provided at a position overlapping the circling portion, so that electromagnetic waves are not shielded.
[0079]
In addition, since the planar portion is provided only at the tip of one open end, the number of locations where the planar portion crosses the orbital portion can be minimized. In addition, the influence of the edge portion generated when forming is reduced as much as possible.
[0080]
Therefore, according to the present invention, the capacitance can be adjusted by a planar portion that does not shield electromagnetic waves, and the capacitance adjustment can be performed even when the planar portion is formed by a screen printing method or the like. It is possible to provide a non-contact type data transmitter / receiver having a stable communication capability with a small error.
[0081]
The method for adjusting the capacitance of the non-contact type data receiver / transmitter according to the present invention is performed by a simple method of dividing an open end having a planar portion, which is provided at a position not overlapping with the orbital portion of the antenna. be able to. Since the open end to be divided does not overlap with the orbital portion of the antenna body, the orbital portion of the antenna body is not damaged by this division.
[0082]
Therefore, the capacitance adjusting method of the present invention can perform a stable dividing process by a simple operation, thereby making it possible to precisely and finely adjust the capacitance, thereby suppressing the variation in the capacitance. It is possible to achieve stable and large-scale production of a non-contact type data transmitter / receiver having a desired capacitance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a non-contact data transmitter / receiver according to an embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1 and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB ′.
FIG. 3 is a schematic plan view showing another example of the non-contact type data transmitter / receiver according to the embodiment of the present invention.
4A is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 3 and FIG. 4B is a sectional view taken along the line DD ′.
FIG. 5 is a schematic plan view showing another example of the non-contact data receiver / transmitter according to the embodiment of the present invention.
6A is a cross-sectional view taken along line EE ′ of FIG. 5 and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line FF ′.
FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the non-contact data receiver / transmitter according to the embodiment of the present invention.
8A is a cross-sectional view taken along the line GG ′ of FIG. 7 and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line HH ′.
FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of a non-contact type data transmitter / receiver according to a conventional example.
10A is a sectional view taken along the line II ′ of FIG. 9 and FIG. 10B is a sectional view taken along the line JJ ′.
[Explanation of symbols]
α conduction part,
1, 11, 21, 31 contactless data receiver / transmitter,
2, 12, 22, 32 substrates,
3, 13, 23, 33 IC chips,
4, 14, 24, 34 antenna body,
5, 15, 25, 35 laps,
6, 16, 26, 36 open end,
7, 27, 37, a second insulating member,
8, 18, 28, 38 planar parts,
9, 19, 29, 39 Third insulating member.
41 contactless data receiver / transmitter,
42 base material,
43 IC chips,
44 antenna body,
45 laps,
46 conductive wires,
47, 49 insulating part,
48 Plate-shaped conductive part.

Claims

A substrate made of a first insulating member, an IC chip arranged on one surface of the substrate, for controlling data storage, processing and communication, and both ends connected to the IC chip and made of a conductive member With an antenna body,
The antenna body has a plurality of orbital portions and one open end extending from the orbital portion,
A non-contact data transmitter / receiver, characterized in that a front end of the open end forms a planar portion disposed to face the circulating portion via a second insulating member.

2. The non-contact type data receiving / transmitting body according to claim 1, wherein the portion functions as a capacitance adjusting unit by dividing the open end. 3.

The non-contact data according to claim 1, wherein the portion is provided so as to cover a plurality of circling portions, with a direction in which the circulating portion extends being a long side and a direction crossing the circulating portion being a short side. Receiver and receiver.

The non-contact data according to claim 1, wherein the portion is provided so as to cover a plurality of circulating portions, with a direction in which the circulating portion extends being a short side and a direction crossing the circulating portion being a long side. Receiver and receiver.

2. The non-contact type according to claim 1, wherein the portion is provided so as to cover only a predetermined circling portion, with a direction in which the circulating portion extends being a long side and a direction crossing the circulating portion being a short side. 3. Data receiver.

A substrate made of a first insulating member, an IC chip arranged on one surface of the substrate, for controlling data storage, processing and communication, and both ends connected to the IC chip and made of a conductive member With an antenna body,
The antenna body has a plurality of orbital portions and one open end extending from the orbital portion,
The tip of the open end portion uses a non-contact type data receiver / transmitter that forms a planar portion disposed to face the circling portion via a second insulating member,
A capacitance adjustment method for a non-contact type data receiver / transmitter, wherein the capacitance is adjusted by cutting a part of the open end.