JP2006025390A - 無線用icタグ、及び無線用icタグの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 無線用ICタグにおけるH型アンテナ1は、長さLの中央部でアンテナ幅Dを細くして長さLの両側部分でアンテナ幅Dを広くした、いわゆるH型形状として中央の細い部分にICチップ2を搭載した構成となっている。このようにしてH型アンテナ1のアンテナ幅Dを長手方向の両側で広げた形状にすることにより、ICチップ2がH型アンテナ1と接続するアンテナ中央部(つまり、くびれた部分)で最大電流が得られ、ICチップ2を取り囲んだアンテナ周辺部分に電磁エネルギーが集中してアンテナ効率が向上する。なお、H型アンテナ1を収納するケースの形状に合わせて、くびれた部分を端の方へ移動させたり、アンテナ放射面に開口部や切欠きを設けることもできる。
【選択図】 図1
Description
また、このような無線用ICタグを簡単に製造することができる。
図1は、本発明に係る無線用ICタグにおける第1実施形態のH型アンテナを示す平面図である。図1に示すように、無線用ICタグにおけるH型アンテナ1は、長さL方向の中央部でアンテナ幅Dを細くして長さL方向の両側部分(周辺部分)でアンテナ幅Dを広くした、いわゆるH型形状として細い中央部にICチップ2を搭載した構成となっている。H型アンテナ1は、ストリップアンテナとして機能し、静電破壊防止対策及びインピーダンスマッチングを行うため、ICチップ2が搭載された中央部に連続したかぎ状のスリット5が形成され、ICチップ2がスリットを跨いで、それぞれの端子がスリット5の両側に接続されている。したがって、前記の中央部がアンテナ電流を流す給電部分となり、両側部分(周辺部分)がアンテナ電波を放射する放射部分となる。
ここでは、工程1である「金属導体によって絶縁性基板の表面にアンテナを形成するときに、中央部を細長くパターニングし、かつ中央部の長さ方向の両方向に存在する周辺部分をこの中央部の長さ方向を軸にして幅広になるようにパターニングする工程」と、工程2である「中央部にICチップを搭載し、その中央部に形成されたスリットを跨いで前記ICチップのそれぞれの端子を前記金属導体に接続する工程」と、工程3である「中央部と周辺部分を形成する金属導体、及びICチップを絶縁カバーでコーティングする工程」とを含んだ無線用ICタグの製造方法を説明する。
なお、前記工程1である「金属導体によって絶縁性基板の表面にアンテナを形成するときに、中央部を細長くパターニングし、かつ中央部の長さ方向の両方向に存在する周辺部分をこの中央部の長さ方向を軸にして幅広になるようにパターニングする工程」では、周辺部分を中央部の長さ方向を軸にして対称的にパターニングしてもよい。
その製造工程は、工程11である「金属導体によってアンテナ6aをアンテナ基材6bの表面にパターニングする工程」と、工程12である「アンテナ6aの中央部にICチップ2を搭載し、ICチップ2のそれぞれの端子をアンテナ6aに接続(スリットを跨いでアンテナに接続)する工程」と、工程13である「アンテナ6aの表面に絶縁フィルム7をコーティングする工程」と、工程14である「アンテナ6a上の前記絶縁フィルム7を含む広い範囲に亘って、ICチップ2を挟んで第1補助アンテナ8a及び第2補助アンテナ8bを形成する工程」と、工程15である「第1補助アンテナ8a、第2補助アンテナ8b、及びICチップ2を含む表面全体を絶縁カバーでコーティングする工程」とを含んでいる。
そして、インレット6のアンテナ基材6b側に粘着シート3を配置し、アンテナ6aの上の絶縁フィルム7を含む広い範囲に亘って、ICチップ2を挟んで第1補助アンテナ8a及び第2補助アンテナ8bをパターン印刷、メッキ処理、エッチングなどによって形成する。これによって、図4(a)に示すようなH型のアンテナを形成することができる。
なお、ここでは、アンテナ基材6bはアンテナ6aを補強するためのものであり、必要に応じてアンテナ基材6bを省略し、アンテナ6aを直接に粘着シート3に形成することも可能である。
オーミックコンタクトの場合は、電流が流れるようにするためにアンテナとICチップとの間の接合に異方導電性接着材を使用する必要がある。これに対して、実施形態では、アンテナ6aと第1補助アンテナ8a及び第2補助アンテナ8bとは静電容量結合で結合されるため、前記したように、絶縁フィルム7を誘電体(絶縁部材)として利用し、静電容量結合のためのコンデンサを形成することができる。これにより、アンテナ6aと第1補助アンテナ8a、第2補助アンテナ8bとの間には、他の工程で使用されるレジスト材料、粘着材料、接着材料などの材料を活用し、これを誘電体としてコンデンサを形成することができる。
この結果、高価な異方導電性接着材料を必要とせず、製造工程の簡略化と材料コストの低減が図られ、製品コストの低減につながる。
なお、図4(a)ではアンテナ6a用の切り欠きは第1補助アンテナ8aに設けてあるが、第2補助アンテナ8bに設けてもよいし、切り欠きが両方の第1補助アンテナ8a、第2補助アンテナ8bにあってもよい。切り欠きが第1補助アンテナ8aと第2補助アンテナ8bの両方にある場合は、無線用ICタグの製造時にアンテナ6aの向きを気にしなくてもよい。
図5は、本発明に係る無線用ICタグにおける第2実施形態のO型(亜鈴型)アンテナを示す平面図である。図5に示すように、円形の形状をしたO型アンテナ9は、半径Rの2つの半円金属箔の中央部を幅D2の細長い金属箔で接続された構成となっている。そして、細長い金属箔の部分にICチップ2を搭載して無線用ICタグを構成している。このような形状のO型アンテナ9のICチップ2から図の矢印の方向へアンテナ電流が流れると、中央部(ICチップ2の搭載部分)で最大電流が流れて両側の半円部分に流れて行く。これによって、両側の半円部分の電磁エネルギーがICチップ2を取り囲んで集中するので、半径Rの小さいO型アンテナであってもアンテナ効率が上がって通信距離が向上する。このようなO型アンテナ9を有する無線用ICタグによって、例えば、ボルトのキャップなどに無線用ICタグを実装しても通信距離を向上させることができる。
本実施形態では、前記したH型アンテナまたはO型アンテナの形状を変形させた無線用ICタグの幾つかのバリエーションについて説明する。すなわち、第3実施形態の無線用ICタグでは、アンテナの長手方向中央部の幅を狭くしてアンテナ形状をH型またはO型とし、アンテナ中央部にICチップを搭載した無線用ICタグに対して、ICチップの搭載位置(つまり、くびれ部分)をアンテナ中央部から所望の位置へ移動させた変形形状のH型アンテナまたはO型アンテナとする。あるいは、H型アンテナまたはO型アンテナの左右または上下の形状を非対称にした変形形状のH型アンテナまたはO型アンテナとする。または、アンテナ放射面の一部に開口部または切欠きを設けた変形形状のH型アンテナまたはO型アンテナにする。
図6は、本発明の第3実施形態に係るH型アンテナの非対称形状バリエーションを示す図である。図6(a)に示すような、くびれ部1aが中央部にあるH型アンテナ1の基本型であるアンテナ対称型の無線用ICタグに対して、同図(b)に示す変形1のように、H型アンテナ1のくびれ部1aを下方(または上方)にずらして、そのくびれ部1aにスリット5を形成すると共にスリット5を跨いでICチップ2を搭載した給電点上下オフセット型の無線用ICタグにすることもできる。
図7は、本発明の第3実施形態に係るO型アンテナの非対称形状バリエーションを示す図である。図7(a)に示すような、くびれ部9aが中央にあるO型アンテナ9の基本型であるアンテナ対称型の無線用ICタグに対して、同図(b)に示す変形1のように、O型アンテナ9のくびれ部9aを下方(または上方)にずらして、そのくびれ部9aにスリット5を形成すると共にスリット5を跨いでICチップ2を搭載した給電点上下オフセット型の無線用ICタグにすることもできる。
図8は、本発明の第3実施形態に適用される非対称形状のO型アンテナに係る一実施例を示す外形図である。図8に示すように、O型アンテナ9の外径は24mmであり、O型アンテナ9の中央部には前記したケースの支柱を立てるために直径6mmの空白部分が設けられている。したがって、O型アンテナ9の中心から6mmずれた位置に幅が1.5mmで長さが2.0mmのくびれ部9aが設けられて左右のアンテナ放射部を接続している。また、くびれ部9aの中央付近には幅が0.15mmのスリットがかぎ状に形成されている。なお、図8に示す形状のO型アンテナで100mmの通信距離は得られることが実験によって確認された。
図9は、本発明の第3実施形態に係るH型アンテナの開口バリエーションを示す図である。図9(a)に示すような、くびれ部1aが中央にあるH型アンテナ1の基本型であるアンテナ対称型の無線用ICタグに対して、同図(b)に示す変形1のように、H型アンテナ1のくびれ部1aを下方(または上方)にずらしてそのくびれ部1aにスリット5を形成してICチップ2を搭載すると共に、H型アンテナ1の中央部付近に開口部22を形成した給電点上下オフセット型の無線用ICタグにすることもできる。
図10は、本発明の第3実施形態に係るO型アンテナの開口バリエーションを示す図である。図10(a)に示すような、くびれ部9aが中央にあるO型アンテナ1の基本型であるアンテナ対称型の無線用ICタグに対して、同図(b)に示す変形1のように、O型アンテナ9のくびれ部9aを下方(または上方)にずらしてそのくびれ部9aにスリット5を形成してICチップ2を搭載すると共に、O型アンテナ9の中央部付近に開口部22を形成した給電点上下オフセット型の無線用ICタグにすることもできる。
図11は、本発明の第3実施形態におけるH型アンテナの外周切欠きバリエーションを示す図である。図11(a)に示すような、くびれ部1aが中央にあるアンテナ対称型のH型アンテナ1の基本型において、左右のアンテナの外周に任意の形状の切欠きを形成することもできる。例えば、図11(a)のH型アンテナ1における左側アンテナの外周上部に半円形の切欠き23aを形成し、さらに、図の右側アンテナの外周下部に矩形の切欠き23cを形成することもできる。また、同図(b)に示す変形1のように、H型アンテナ1のくびれ部1aを下方にずらしてそのくびれ部分にスリット5を形成してICチップ2を搭載すると共に、H型アンテナ1の左右アンテナの外周中央部付近にそれぞれ半円形の切欠き23a、23bを形成した給電点上下オフセット型の無線用ICタグにすることもできる。
以上説明したように、H型アンテナまたはO型アンテナの変形アンテナを用いて無線用ICタグを実現する場合は、H型アンテナやO型アンテナでくびれ部を中央に配置した基本型に対してアンテナ効率がやや低下するが、無線用ICタグをケースへ収納するときの利便性が向上する。例えば、無線用ICタグの中央部付近に筐体取付け等のために必要となる開口部を設けたり、無線用ICタグの取付位置決めのためにアンテナ外周に切欠きを設けることによって、被取付物体への無線用ICタグの取付作業性が一段と向上する。
なお、以上説明した本発明は、その技術思想の及ぶ範囲で種々の変更実施を行うことができる。例えば、無線用ICタグは、ROM(Read Only Memory)型のものでも、RAM(Random Access Memory)型のものでもよい。またどのような用途に適用されるものでもよい。
1a,9a くびれ部
1a アンテナ基材
2 ICチップ
3 粘着シート(絶縁性基材)
4 カバーシール(絶縁カバー)
5 スリット
6 インレット
6a アンテナ
6b アンテナ基材
7 絶縁フィルム
8a 第1補助アンテナ
8b 第2補助アンテナ
9 O型アンテナ
10,11 無線用ICタグ
21 ダイポールアンテナ
22 開口部
23a,23b,23c 切欠き
Claims (20)
- 情報を記録したICチップと、そのICチップに記録されている情報を無線で送信するアンテナとを備えた無線用ICタグであって、
前記アンテナは、前記ICチップが搭載された給電部分が電流の流れる方向に沿って細長く延在され、前記給電部分から前記電流の流れる両方向に存在する放射部分が、前記給電部分の長さ方向を軸にして、前記給電部分より幅広く形成されていることを特徴とする無線用ICタグ。 - 前記アンテナは、前記給電部分と前記放射部分とによってH型の形状を構成していることを特徴とする請求項1に記載の無線用ICタグ。
- 前記アンテナは、前記給電部分の両側に存在する前記放射部分がそれぞれ半円形に形成され、前記給電部分と前記放射部分とによって円形の形状を構成していることを特徴とする請求項1に記載の無線用ICタグ。
- 前記給電部分と前記放射部分との間には絶縁部材が介在され、前記給電部分と前記放射部分とは静電容量結合されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の無線用ICタグ。
- 前記給電部分は、前記放射部分が上下方向及び左右方向において対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の無線用ICタグ。
- 前記給電部分は、前記放射部分が上下方向及び左右方向の少なくとも一方において非対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の無線用ICタグ。
- 前記放射部分の任意の位置に少なくとも1個の開口部が形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の無線用ICタグ。
- 前記放射部分の任意の位置に異形状の開口部が混在して形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の無線用ICタグ。
- 前記開口部の形状は円形または多角形であることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の無線用ICタグ。
- 前記給電部分の位置は、前記開口部が前記放射部分に形成された位置に応じて設定されることを特徴とする請求項7乃至請求項9の何れか1項に記載の無線用ICタグ。
- 前記放射部分の外周における任意の位置に少なくとも1個の切欠きが形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の無線用ICタグ。
- 前記放射部分の外周における任意の位置に異形状の切欠きが混在して形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の無線用ICタグ。
- 前記切欠きの形状は円形または多角形であることを特徴とする請求項11または請求項12に記載の無線用ICタグ。
- 前記給電部分の位置は、前記切欠きが前記放射部分の外周に形成された位置に応じて設定されることを特徴とする請求項11乃至請求項13の何れか1項に記載の無線用ICタグ。
- 前記放射部分の任意の位置に少なくとも1個の開口部が形成され、かつ、前記放射部分の外周における任意の位置に少なくとも1個の切欠きが形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の無線用ICタグ。
- 前記開口部と前記切欠きは同形状であることを特徴とする請求項15に記載の無線用ICタグ。
- 前記開口部と前記切欠きは異形状であることを特徴とする請求項15に記載の無線用ICタグ。
- 情報を記録したICチップと、そのICチップに記録されている情報を無線で送信するアンテナとを備えた無線用ICタグを製造する無線用ICタグの製造方法であって、
金属導体によって絶縁性基板の表面にアンテナを形成するときに、細長い給電部分に対し、前記給電部分の長さ方向の両方向に存在する放射部分を前記給電部分の長さ方向を軸にして、前記給電部分より幅広になるようにパターニングする工程と、
前記給電部分にICチップを搭載し、前記ICチップのそれぞれの端子を前記金属導体に接続する工程と、
前記給電部分と前記放射部分を形成する前記金属導体、及び前記ICチップを絶縁カバーでコーティングする工程と、
を含むことを特徴とする無線用ICタグの製造方法。 - 情報を記録したICチップと、そのICチップに記録されている情報を無線で送信するアンテナとを備えた無線用ICタグを製造する無線用ICタグの製造方法であって、
金属導体によってアンテナを絶縁性基板の表面にパターニングする工程と、
前記アンテナの給電部分に前記ICチップを搭載し、前記ICチップのそれぞれの端子を前記アンテナに接続する工程と、
前記アンテナの表面に絶縁部材をコーティングする工程と、
前記アンテナ上の前記絶縁部材を含む広い範囲に亘って、前記ICチップを挟んで第1補助アンテナ及び第2補助アンテナを形成する工程と、
前記第1補助アンテナ、前記第2補助アンテナ、及び前記ICチップを含む表面全体を絶縁カバーでコーティングする工程と、
を含むことを特徴とする無線用ICタグの製造方法。 - 前記アンテナにおける前記ICチップを搭載する部分にスリットを形成する工程を含み、
前記ICチップは、前記スリットを跨いで接続されることを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の無線用ICタグの製造方法。
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