JP2006344207A - Ｉｃタグ - Google Patents

Abstract

【課題】小型でリライト印字によるリユース性が高く、且つ外観の美しさを備えた非接触式ＩＣタグを提供する。
【解決手段】２０〜３０ｍｍの長辺、１５〜２５ｍｍの短辺で外形線を規定された略長方形のアンテナ回路基板２と、アンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面に設けられ、２つの長辺の一方である第１長辺、及び第１長辺に連続する２つの短辺が規定する外形線から一定距離隔てて周回する螺旋形状のアンテナ回路９と、アンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面において、２つの長辺の他方である第２長辺とアンテナ回路９の間の領域に設けられ、アンテナ回路９に接続されたＩＣチップ１と、アンテナ回路基板２のＩＣチップ非搭載面に第１接着材５を介して形成された第１表皮材７と、第１表皮材７の第１接着材５側と反対の面に設けられたロイコ層６と、このアンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面に第２接着材３を介して形成された第２表皮材４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣタグに関するものである。

現在の経済社会活動の高度化に伴い、廃棄物の発生量は増大している。最終処分場を新たに作ることが困難になっているため、廃棄物の行き場が無くなる緊迫した状況になっている。従来の大量生産、大量消費、大量廃棄等の経済社会やライフスタイルを見直し、物資の効率的な利用やリサイクルを進めることにより、資源の消費を抑え、環境への負荷が少ない循環型社会を形成することが急務になっている。平成１２年５月に制定された循環型社会形成推進基本法では、「再利用(リユース)」とは「循環資源を製品としてそのまま使用すること（修理を行ってこれを使用することを含む）」、「循環資源の全部又は一部を部品その他製品の一部として使用すること」と定義され、再使用(リユース)の形態は「製品利用」、「部品利用」、「修理」の３つに分類されています。

ＩＣカードは、キャッシュカード（バンクカード）、クレジットカード、プリペイドカード、鉄道・バス、ＥＴＣ等の交通機関、デジタル放送、第三世代携帯電話の加入者カード、図書館の窓口サービス、学生証、社員証、住民基本台帳カードなど、幅広い業界に導入され、生活者の身近な生活からビジネスまで様々な分野で利用が始まっているが、ＩＣカードにおいても、リユース性（再利用性）が求められることは勿論である。又、ＩＣカードを小型化し、タグの形状にしたものは、「ＩＣタグ」と呼ばれ、ＩＣタグは、チップの小型化と低コスト化により、種々の分野における製造・流通・販売等の一括管理によるサプライチェーン・マネジメント（ＳＣＭ）支援や、販売データを活用したカスタマー・リレーションシップ・マネジメント（ＣＲＭ）支援にも活用され始めている。

このような状況のもと、例えば、アンテナ回路基板上にアンテナ回路及びＩＣチップ搭載用ランドを備え、裏面にアンテナ回路からスルーホールを介して接続されているジャンパー線を備え、ジャンパー線の線幅を変化させることにより共振周波数を最適値に補正できる非接触式ＩＣカード等、種々のＩＣカードが提案されている（特許文献１参照）。
特開２０００−１０５８０６号公報

上記のように「リユース」とは、まだ商品価値のあるものを再使用することであるが、循環型社会において、広範な分野で使用でき汎用性を持ったＩＣタグを循環的に再利用するためには、低コストでリユース性を備え、小物など様々なもの取り付けることができるＩＣタグが求められる。特にリユース性を鑑みれば、ＩＣタグ表面に設けられるリライト手段（書き換え可能な表示手段）による循環的なＩＣタグの再利用において、ＩＣタグの情報のユーザによる視認を長期間、安定して可能にすることが求められる。特に、ＩＣタグの表面にうねりが発生すれば、リライト印字による表示が困難であり、リユース性に劣ることとなる。

上記課題に鑑み、本発明は、小型でリライト印字によるリユース性が高く、且つ外観の美しさを備えた非接触式ＩＣタグを提供することである。

本発明の態様は、（イ）長さ５〜３０ｍｍで互いに対向する２つの長辺、長さ４〜２５ｍｍで互いに対向する２つの短辺で外形線を規定された略長方形のアンテナ回路基板と、（ロ）このアンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面に設けられ、２つの長辺の一方である第１長辺、及びこの第１長辺に連続する２つの短辺が規定する外形線から一定距離隔てて周回する螺旋形状のアンテナ回路と、（ハ）アンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面において、２つの長辺の他方である第２長辺とアンテナ回路の間の領域に設けられ、アンテナ回路に電気的に接続されたＩＣチップと、（ニ）アンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面に対向する面となるＩＣチップ非搭載面に第１接着材を介して形成され、アンテナ回路基板と同一の外形線を有する第１表皮材と、（ホ）第１表皮材の第１接着材側と反対の面に設けられ、アンテナ回路基板と同一の外形線を有するリライト用のロイコ層と、（ヘ）このアンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面に第２接着材を介して形成され、アンテナ回路基板と同一の外形線を有する第２表皮材とを備えるＩＣタグであることを特徴とする。

本発明によれば、小型でリライト印字によるリユース性が高く、且つ外観の美しさを備えた非接触式ＩＣタグを提供することができる。

図１１は、本発明に至るまでに検討した参考技術に係る非接触式ＩＣタグの断面構造の一例であるが、図１１に示す構造では、厚さ１９０μｍのＩＣチップ１と、ＩＣチップ１に電気的に接続された厚さ５０μｍの透明なアンテナ回路基板２と、アンテナ回路基板２の表面（ＩＣチップ搭載面）に厚さ２７０μｍの白濁半透明な接着材（第２接着材）３を介して形成された厚さ７５μｍの白色の表皮材（第２表皮材）４と、アンテナ回路基板２の裏面（ＩＣチップ非搭載面）に厚さ２７０μｍの白濁半透明な接着材（第１接着材）５を介して形成された厚さ７５０μｍの白色の表皮材（第１表皮材）７を備える。表皮材（第１表皮材）７の裏面（下面）には、厚さ１３μｍの透明なロイコ層６が形成され、ＩＣタグの総厚は、７５３μｍである。しかし、図１１に示す参考技術に係る非接触式ＩＣタグの場合、ＩＣタグの表面にうねりが発生するため、リライト印字が困難になり、又美観の上からも不具合があった。ここで「うねり」とは、（第２表皮材）４及びロイコ層６の表面の全面又は部分的に現われる、縦方向１／１０周期〜１周期程度、横方向１／１０周期〜１周期程度の大きな曲がりくねりの波を意味し、波の振幅は５μｍ〜２００μｍ程度である。

更に、図１２（ａ）に示す矢印の方向（側面方向）から見た場合、接着材（第２接着材）３，５が白濁半透明であるため、アンテナ回路９を構成する銅（Ｃｕ）のエッチングパターンが、図１２（ｂ）に示すように側面に赤褐色に透けて見える欠点があった。特に、タグ外形の打ち抜きずれのばらつきにより、アンテナ回路９の見える色濃度は様々となるため、複数のＩＣタグを重ねて側面を見ると、まだら模様になる。このことは、出荷時、複数のＩＣタグを整列し梱包するので、ＩＣタグの側面が美観を失うことは、商品価値を下げることとなる。

次に、図面を参照して、本発明の第１〜第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す第１〜第３の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（第１の実施の形態）
図１及び図４に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグは、長さ２０〜３０ｍｍで互いに対向する２つの長辺、長さ１５〜２５ｍｍで互いに対向する２つの短辺で外形線を規定された略長方形の透明なアンテナ回路基板２と、このアンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面に設けられ、２つの長辺の一方である第１長辺、及びこの第１長辺に連続する２つの短辺が規定する外形線から一定距離隔てて周回する螺旋形状のアンテナ回路９と、アンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面において、２つの長辺の他方である第２長辺とアンテナ回路９の間の領域に設けられ、アンテナ回路９に電気的に接続されたＩＣチップ１と、アンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面に対向する面となるＩＣチップ非搭載面に白色の接着材（第１接着材）５を介して形成され、アンテナ回路基板２と同一の外形線を有する白色の表皮材（第１表皮材）７と、第１表皮材７の第１接着材５側と反対の面に設けられ、アンテナ回路基板２と同一の外形線を有するリライト用のロイコ層６と、このアンテナ回路基板２のＩＣチップ搭載面に白色の接着材（第２接着材）３を介して形成され、アンテナ回路基板２と同一の外形線を有する白色の表皮材（第２表皮材）４を備える。ロイコ層６は、感熱紙の発色原理を応用して開発したロイコ染料を塗布した層であり、印字と消去を何度も繰り返せる。ロイコ層６は、染料の発色を利用しているので、ＩＣタグの他、レシート、ファクシミリなどの感熱紙のように、誰にでも見やすく、読み易い文字や画像を表すことができる。なお、アンテナ回路基板２が「略長方形」とは、図３及び図４に示すように、長方形の長辺外形線と短辺外形線の接続部となる４隅のそれぞれには、３つのＲ面カットと１つのＣ面カットが施され、完全な長方形ではない形状（トポロジー）を含む意である。より具体的には、例えば、長辺２８ｍｍ、短辺２３ｍｍ等の寸法が選択可能である。

第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグは、第１接着材５及び第２接着材３が不透明白色接着材であるので、参考技術のような、アンテナ回路９を構成する銅（Ｃｕ）のエッチングパターンが、図１２（ｂ）に示すように側面に赤褐色に透けて見えるような問題点は解消された。したがって、出荷時、複数のＩＣタグを整列し梱包した場合であっても、ＩＣタグの側面が美観を保ち、商品価値を下げることはない。第１接着材５及び第２接着材３に用いる不透明白色接着材としては、飽和共重合ポリエステル樹脂系（カルボン酸エステル重縮合物系）、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリウレタン樹脂系、ポリオレフィン樹脂系の接着材に白色顔料が含まれたもの等が採用可能である。より具体的には、飽和共重合ポリエステル樹脂を主剤とし、これにポリエチレン及び他の樹脂を混合した接着材に白色顔料を混合した態様が好適である。白色顔料としては、酸化チタン（ＴｉＯ₂）等）、又は硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）、硫化バリウム（ＢａＳ）、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）₂）等、過酸化バリウム（ＢａＯ₂）等のバリウム系化合物等の一般的な白色顔料が採用可能である。

図２は、図１の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグを組み立てる前の部分図である。図２も図１と同様に、ＩＣチップ１と、ＩＣチップ１に電気的に接続されたアンテナ回路基板２が示されている。アンテナ回路基板２は、更にアンテナ回路９が形成されている。そして、アンテナ回路基板２の表面（ＩＣチップ搭載面）側には、接着材（第２接着材）３を介して表皮材（第２表皮材）４が配置されている。接着材（第２接着材）３には、ＩＣチップ１やアンテナ回路９入る凹み部を金型等で抜いておくのが好ましい。一方、アンテナ回路基板２の裏面（ＩＣチップ非搭載面）には、接着材（第１接着材）５を介して形成される表皮材（第１表皮材）７が配置されている。更に、表皮材（第１表皮材）７の裏面（下面）には、ロイコ層６が配置されている。アンテナ回路基板２の表面（ＩＣチップ搭載面）側に接着材（第２接着材）３を貼り付け、ンテナ回路基板２の裏面（ＩＣチップ非搭載面）に接着材（第１接着材）５を貼り付け、加熱加圧し、フィルム間の接着剤を硬化し、カードを一体化させれば、図１に示すＩＣタグが完成する。

又、図３に示すように、アンテナ回路基板２が、長さ２０〜３０ｍｍで互いに対向する２つの長辺、長さ１５〜２５ｍｍで互いに対向する２つの短辺で外形線を規定された略長方形であるので、第１の実施の形態に係るＩＣタグの形状は長辺２０〜３０ｍｍ、短辺１５〜２５ｍｍの略長方形である。ＩＣタグの長辺外形線より内側８ｍｍの領域内に、直径２〜５ｍｍ、例えば直径３ｍｍの貫通孔８が設けられている。長辺外形線と短辺外形線の接続部となる４隅の１つに設けられるＣ面カットは、２〜１０ｍｍ程度、例えば５ｍｍの長さの斜め面で施される。

第１の実施の形態に係るＩＣタグの面積は、ＩＳＯ規格ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６パート１で規定するＩＣカードの（長辺８５．４６ｍｍ）×（短辺５３．９２ｍｍ）の面積の６．５〜１６％程度なので、材料費も安価となる。貫通孔８は、糸などを用いて物品等へのＩＣタグの取り付けに便利である。又、ＩＣタグの４隅の内、Ｃ面カットの位置を確認することで、ＩＣタグの方向及びＩＣタグの表裏面が瞬時に判別できる。特にリライト印字の際にはロイコ層６面の判別が必要なので、重要な機能となる。

図１は、図４のＡ−Ａ方向から見た階段断面図であるが、アンテナ回路基板２には、ＰＥＴフィルム等からなるアンテナ回路基板２上にＣｕ等の金属からなるアンテナ回路９が形成されている。図４に示すように、アンテナ回路９は、アンテナ回路基板２の表面の周辺領域を螺旋状に周回している。更に、図４に示すように、アンテナ回路９の最外周の回路の一部を分離するように、一対の対向端部にそれぞれ接続されたＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂが配置され、このＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂにそれぞれパンプ１４ａ，１４ｂが電気的に接続され、このパンプ１４ａ，１４ｂを介して、ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂにＩＣチップ１が搭載されている。

図４において、アンテナ回路９は、アンテナ回路基板２の外形線より０．５〜４．０ｍｍ離間して、一定の線幅及び線間隔で１３回の周回をする、ほぼ矩形の蝶旋形状である。即ち、第１の実施の形態に係るＩＣタグでは、「アンテナ回路基板２の表面の周辺領城」とは、貫通孔８が設けられる領域を別として、アンテナ回路基板２の外形線より少なくとも０．５〜４．０ｍｍ離間した、ほぼアンテナ回路基板２の外形線に沿った領域を意味する。アンテナ回路９は、アンテナ回路基板２の上に５〜５０μｍ厚、好ましくは７〜３０μｍ、例えば１８μｍ厚の銅（Ｃｕ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなるパターンとして形成されている。アンテナ回路９の線幅は、Ｃｕを材料とする場合は２０〜９００μｍ程度、好ましくは１００〜５００μｍ程度であり、その周回のピッチは、２０〜９００μｍ程度、好ましくは１００〜５００μｍ程度である。例えば、アンテナ回路９の線幅を、長辺１８０μｍ程度、短辺２１０μｍ程度と、長辺と短辺で線幅を異なるようにしても良い。その場合、その周回のピッチは、長辺３６０μｍ程度、短辺４２０μｍ程度等のように、長辺と短辺で周回のピッチを異なるようにすることも可能である。図４に示すようなアンテナ回路基板２の表面の周辺領域を周回する、ほぼ矩形の螺旋形状にすることにより、アンテナ回路９は、例えば共振周波数１３．２〜１３．８ＭＨｚにおいて、１５〜２５の高いＱ値を実現できる。図４では、アンテナ回路９は１３回の周回をする螺旋形状の場合を例示しているが、周回の回数は、使用周波数（共振周波数）、アンテナ回路９の厚み及び幅、螺旋の周回半径等に依存するので、１３回に限定されるものではない。ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂの幅は、この上に搭載するパンプ１４ａ，１４ｂの大きさとの関係で決定されるが、例えば、幅６００〜９００μｍ程度に選べば良い。

図４に示すアンテナ回路９は、アンテナ回路基板２上に積層された金属膜をエッチングすることにより形成可能であるが、第１の実施の形態はこれに限るものではなく、例えば、被覆された電線（例えば、エナメル線）を同一面上に巻き回しても良く、アンテナ回路基板２上にいわゆる導電性ペーストを印刷して、アンテナ回路を形成しても良い。

ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂの上には、図１及び図７に示すように、直径４０〜８０μｍφ、好ましくは５０〜７０μｍφ程度、厚みは１５〜３０μｍ、好ましくは８〜２５μｍ程度のパンプ１４ａ，１４ｂがそれぞれ配置されている。パンプ１４ａ，１４ｂの大きさは、ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂからパンプ１４ａ，１４ｂがはみ出さないように設計される。パンプ１４ａ，１４ｂとしては、半田ボール、金（Ａｕ）パンプ、銀（Ａｇ）パンプ、銅（Ｃｕ）パンプ、ニッケル／金（Ｎｉ−Ａｕ）パンプ、或いはニッケル／金／インジウム（Ｎｉ−Ａｕ−Ｉｎ）パンプ等が使用可能である。半田ボールとしては、錫（Ｓｎ）鉛（Ｐｂ）＝６：４の共晶半田等が使用可能である。或いは、Ｓｎ：Ｐｂ＝５：９５の半田でも良い。このパンプ１４ａ，１４ｂを介して、ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂ上には、例えば、平面寸法４×４ｍｍ程度で、６０〜１２００μｍ厚、好ましくは１７０〜２１０μｍ厚程度のＩＣチップ１が搭載されている。特に、ＩＣチップ１の厚さは、厚いほど強度が増大し、故障率が減少するが、完成後のＩＣカードの全体の厚みを７６０μｍ程度に納めるためには、１８０μｍ〜２００μｍ程度の厚さが好ましく、特に１９０μｍ程度が好ましい。

そして、図１に示すように、パンプ１４ａ，１４ｂを囲むように、ＩＣチップ１の下面の全面には、異方導電性接着剤１５が充填されている。異方導電性接着剤１５は、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁性接着剤の中に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）或いはチタン・ニッケル合金（Ｔｉ−Ｎｉ）等の金属粉末を分散させた材料より構成されている。異方導電性接着剤１５は、応力の印加された場所のみが導震性を有する異方性を有するので、ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂの近傍のみが導電性を有する。異方導電性接着剤１５を用いることにより、ＩＣチップ１はパンプ１４ａ，１４ｂを介して、確実にＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂに電気的に接続される。

図１及び図２から理解できるように、第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグでは、第１接着材５の厚さが、第２接着材３の厚さよりも薄い。具体的には、ＩＣタグの総厚を７５０〜７６０μｍ程度にするのであれば、第１接着材５の厚さが、第２接着材３の厚さの１／４〜１／７程度、より好ましくは１／５〜１／６程度に設定するのが良い。そして、第１表皮材７及び第２表皮材４の厚さを、第１接着材５の厚さより厚くするのが好ましい。特に、第１表皮材７及び第２表皮材４の厚さが、±１０μｍの範囲で、ＩＣチップ１の厚さと同程度であるように設定すれば、図１１に示すような厚さ関係の場合に問題となったタグ表面のうねりを抑制できる。ＩＣチップ１は、１００〜４００μｍ厚、好ましくは１２５〜２９０μｍ厚程度の第２接着材（ホットメルト）３でその上面及び側面（端面）を封止される。但し、第２接着材（ホットメルト）３の厚さは、バンプ１４ａ，１４ｂ及びＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂの厚さを考慮したＩＣチップ１の厚さより厚く設定されるので、ＩＣチップ１の厚さが例えば１９０μｍであれば、第２接着材（ホットメルト）３の厚さは、２５０〜２９０μｍ程度、例えば２７２μｍ程度に設定するのが好ましい。同様に、アンテナ回路基板２の裏面側は、３０〜４００μｍ厚、好ましくは４０〜２９０μｍ厚程度の第１接着材（ホットメルト）５で封止される。ＩＣタグの総厚を７５０〜７６０μｍ程度にする場合には、第１接着材（ホットメルト）５の厚さは４０〜６０μｍ、例えば４９μｍに設定される。

アンテナ回路基板２の裏面側の第１接着材（ホットメルト）５の外側には、５０〜３００μｍ厚、好ましくは７０〜２００μｍ厚の表皮材（第１表皮材）７が設けられている。特に、ＩＣタグのうねりを解消するためには、表皮材（第１表皮材）７の厚さは、１７０〜２００μｍ程度、例えば、１８８μｍ程度に設定するのが好ましい。表皮材（第１表皮材）７は、ＰＥＴや紙基材を用いれば良い。更に、表皮材（第１表皮材）７の外側には、２〜３０μｍ厚程度の感熱記録材料からなるロイコ層６が貼付され、繰り返し書き換え可能な表示ができる。感熱記録材料は、例えば、温度による可逆結晶化変化がロイコ染料の発色と消色を引き起こす特殊な顕色剤を使用して、繰り返しての記録・消去を可能とした感熱シートが使用可能である。

又、アンテナ回路基板２の裏面上には、図５に示すような、アンテナ回路基板２を貫通する孔（スルーホール）を介してアンテナ回路９の最内周に位置する端部１１ａと最外周に位置する端部１１ｂとを電気的に短絡するジャンパー線１２を備える。アンテナ回路９の最内周に位置する端部１１ａと最外周に位置する端部１１ｂとは、それぞれ、ジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ａ，１１ｂとなる。そして、ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂは、長辺外形線より内側８ｍｍの領域内で、貫通孔８を避けた位置に配置される。よって図６のように、リライト印字不可能な貫通孔８と、リライト印字に不適な表面凹凸の発生し易いＩＣチップ１（裏面のため点線で図６に表示）搭載部を除くリライト印字領域１３を、効率的に確保することができる。例えば、アンテナの外径が２５．０×１５．５ｍｍ程度、アンテナの内径が１４．３×６．５ｍｍ程度であれば、アンテナ回路９の最内周に位置するジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ａの寸法は、２．５×５．０ｍｍ程度の値が採用できる。図５に示すように、ジャンパー線１２は、アンテナ回路基板２の裏面上に、表面側のアンテナ回路９に対向するように設けられ、両端がアンテナ回路基板２の裏面に設けられたスルーホール用裏側ランド１７ａ，１７ｂに接続される。スルーホール用裏側ランド１７ａは、アンテナ回路基板２に設けられたスルーホールを介してジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ａに接続され、スルーホール用裏側ランド１７ｂは、アンテナ回路基板２に設けられたスルーホールを介してジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ｂに接続されている。ここで、アンテナ回路基板２は、３０〜７０μｍ厚、好ましくは４０〜６０μｍ、例えば５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが使用可能である。

一方、図１及び図２に示すように、ＩＣチップ１の搭載側の第２接着材（ホットメルト）３の外側には、５０〜３００μｍ厚、好ましくは７０〜２００μｍ厚の表皮材（第２表皮材）４が設けられている。特に、ＩＣタグのうねりを解消するためには、表皮材（第２表皮材）４の厚さは、１７０〜２００μｍ程度、例えば、１８８μｍ程度に設定するのが好ましい。表皮材（第２表皮材）４は、表皮材（第１表皮材）７と同様なＰＥＴや紙基材を用いれば良い。例えば、厚さ１９０μｍのＩＣチップ１を用いた場合、厚さ５０μｍのアンテナ回路基板２と、厚さ２７２μｍの接着材（第２接着材）３、厚さ１８８μｍの表皮材（第２表皮材）４、厚さ４９μｍの接着材（第１接着材）５、厚さ１８８μｍの表皮材（第１表皮材）７、厚さ１３μｍのロイコ層６を採用することにより、総厚は７６０μｍとなり、うねりがなく美観に優れ、リライト特性も優れたＩＣタグが実現できる。

第１の実施の形態に係るＩＣタグ（ＩＣカード）の等価回路は、図８に示すように、アンテナ回路９と、このアンテナ回路９に並列接続する静電容量Ｃ_vとＩＣチップ１で表現できる。ここで、静電容量Ｃ_vはジャンパー線１２が寄与する容量（以下において「ジャンパー線容量」という。）であり、アンテナ回路基板２と、アンテナ回路基板２の上に配置されたアンテナ回路９と、アンテナ回路基板２の下にアンテナ回路９に対向して配置されたジャンパー線１２とで構成される寄生容量である。ジャンパー線容量Ｃ_vは、アンテナ回路９とジャンパー線１２の対向する面積Ｓと、アンテナ回路基板２の厚さｔと、アンテナ回路基板２の材質による比誘電率ε_rで決定される。ここで、ジャンパー線１２の線幅Ｗを広げると、面積Ｓが大きくなるのでジャンパー線容量Ｃ_vは増加する。アンテナ回路９は、アンテナ回路のイングク夕ンスＬ₀と、このインダクタンスＬ₀に直列接続するアンテナ回路の抵抗Ｒ₀と、インダク夕ンスＬ₀に並列接続するアンテナ回路を形成する電線間に生じる線間容量Ｃ₀で表される。ＩＣチップ１は、ＩＣチップの内部抵抗Ｒ_iと、この内部抵抗Ｒ_iに並列接続するＩＣチップの内部容量Ｃ_iで表される。線間容量Ｃ₀、ジャンパー線容量Ｃ_v及び内部容量Ｃ_iは並列接続であるから、合成の静電容量Ｃ_nは、式（１）のように求められる：
Ｃ_n＝Ｃ₀＋Ｃ_v＋Ｃ_i ・・・・・（１）
ＩＣタグの共振周波数ｆは式（２）により求められる：
ｆ＝１／(２π(Ｌ₀・Ｃ_n)^1/2) ・・・・・（２）
式（２）から明らかなように、インダク夕ンスＬ₀、線間容量Ｃ₀、内部容量Ｃ_iの既定値（固定値）に対してジャンパー線容量Ｃ_vの値が増加すれば共振周波数ｆは低下し、ジャンパー線容量Ｃ_vが減少すれば共振周波数ｆが上昇することが分かる。したがって、ジャンパー線１２の幅を微妙に調整することによりジャンパー線容量Ｃ_vが変化し、共振周波数ｆの微調整をすることが可能になる。この結果通信特性の優れた非接触式ＩＣカード及びＩＣタグを提供できる。

以上のことから、共振周波数ｆを最適化するためにはジャンパー線容量Ｃ_vの値を増試させれば良く、ジャンパー線容量Ｃ_vの容量値を増減させるためにはジャンパー線１２の線幅Ｗを増減させれば良い。なお、ジャンパー線１２は、パターン形成後であっても力ッター等で容易に切り離し、ジャンパー線１２の線幅Ｗを調節することが可能である。このように、平面上に構成されたアンテナ回路９の形成後であっても、微妙な静電容量の調整が別途可能なため、共振周波数を最適値に調整でき、この結果、通信特性の良いＩＣタグ（ＩＣカード）を提供することができる。そして、この調節の際には、アンテナ回路基板２の表面に設けられるアンテナ回路９やＩＣチップ１の調整が不要で、唯一裏面に設けられるジャンパー線１２のみの調節なので、調整中にアンテナ回路９やＩＣチップ１を破損する心配がない。

（第２の実施の形態）
図９に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグは、ＩＣチップ１の上面に厚さ３０〜３００μｍ程度の補強板１６を配置している。ＩＣチップ１の上面に補強板１６を配置すれば、より故障率の低いＩＣタグを提供可能である。

図９に示す本発明の第２の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグ構造の他の特徴は、既に説明した本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの内容と重複するので、その説明を省略する。

（第３の実施の形態）
図１０に示すように、本発明の第３の実施の形態に係るＩＣタグの形状は、長辺５〜２２ｍｍ、短辺４〜１８ｍｍの略長方形である。例えば、長辺２０ｍｍ、短辺１５ｍｍとすれば良い。長辺外形線より内側６ｍｍの領域内に、直径２〜３．５ｍｍの貫通孔８が設けられ、長辺外形線と短辺外形線の接続部となる４隅のそれぞれには、３つのＲ面カットと１つのＣ面カットが施される。Ｃ面カットは、２〜７ｍｍ程度の長さの斜め面で施される。第３の実施の形態に係るＩＣタグの面積は、ＩＣカード（長辺８６ｍｍ短辺５４ｍｍ程度）の４〜９％程度なので、材料費も安価となる。貫通孔８は、糸などを用いて物品等への取り付けに便利である。

図１０において、アンテナ回路９は、アンテナ回路基板２の外形線より０．５〜２．０ｍｍ離間して、一定の線幅及び線間隔で１５回の周回をする、ほぼ矩形の蝶旋形状である。即ち、第３の実施の形態に係るＩＣタグでは、「アンテナ回路基板２の表面の周辺領城」とは、貫通孔８が設けられる領域を別として、アンテナ回路基板２の外形線より少なくとも０．５〜２．０ｍｍ離間した、ほぼアンテナ回路基板２の外形線に沿った領域を意味する。アンテナ回路９は、アンテナ回路基板２の上に５〜５０μｍ厚、好ましくは７〜３０μｍ、例えば１８μｍ厚の銅（Ｃｕ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなるパターンとして形成されている。アンテナ回路９の線幅は、Ｃｕを材料とする場合は２０〜４００μｍ程度、好ましくは７０〜１５０μｍ程度であり、その周回のピッチは、２０〜８００μｍ程度、好ましくは１００〜３００μｍ程度である。図１０に示すようなアンテナ回路基板２の表面の周辺領域を周回する、ほぼ矩形の螺旋形状にすることにより、アンテナ回路９は、例えば共振周波数１３．２〜１３．８ＭＨｚにおいて、１５〜２５の高いＱ値を実現できる。図１０では、アンテナ回路９は１５回の周回をする螺旋形状の場合を例示しているが、周回の回数は、使用周波数（共振周波数）、アンテナ回路９の厚み及び幅、螺旋の周回半径等に依存するので、１５回に限定されるものではない。ＩＣチップ搭載用ランド１０ａ，１０ｂの幅は、この上に搭載するパンプ１４ａ，１４ｂの大きさとの関係で決定されるが、例えば、幅６００〜９００μｍ程度に選べば良い。更に、ＩＣタグの形状が長辺が２０ｍｍより短くなり、短辺が１５ｍｍより短くなる場合において、共振周波数を１３．２〜１３．８ＭＨｚとするためには、アンテナ回路９を構成する金属膜の厚さを１８μｍより厚くすれば良い。長辺が１５ｍｍ以下５ｍｍ程度以上、短辺が１２ｍｍ以下４ｍｍ程度以上でも本発明は、適用可能であるが、共振周波数１３．２〜１３．８ＭＨｚの帯域では、アンテナ回路９の設計や加工が複雑になるので、工業的に安価に提供するためには、長辺が１５ｍｍ以上、短辺が１２ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは長辺が２０ｍｍ以上、短辺が１５ｍｍ以上である。

図１０に示すように、アンテナ回路９の最内周にジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ａが、最外周にはジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ｂが設けられ、スルーホールを介してアンテナ回路基板２の裏面のジャンパー線に（図示省略）接続されている。例えば、アンテナの外径が１７．０×７．５ｍｍ程度、アンテナの内径が１１．４×１．７ｍｍ程度であれば、アンテナ回路９の最内周に位置するジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）１１ａの寸法は、５．０×１．７ｍｍ程度の値が採用できる。

断面図の図示を省略しているが、第３の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグは、更に、アンテナ回路基板２の表面（ＩＣチップ搭載面）に接着材（第２接着材）３を介して形成された表皮材（第２表皮材）４と、アンテナ回路基板２の裏面（ＩＣチップ非搭載面）に接着材（第１接着材）５を介して形成されたロイコ層６付き表皮材（第１表皮材）７等を備える等、他の構成は、第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグと同様であり、重複した説明を省略する。

更に、第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグと同様に、共振周波数ｆを最適化するためにはジャンパー線容量Ｃ_vの値を増試させれば良く、ジャンパー線容量Ｃ_vの容量値を増減させるためにはジャンパー線の線幅Ｗを増減させれば良い。

表１に、第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグと第３の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの具体的な寸法例を示すが、第３の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグは、表１に示す寸法例に限定されるものではない。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

既に述べた第１〜第３の実施の形態の説明においては、アンテナ回路９は、金属膜をエッチングして形成、又は導電性ペーストを印刷して形成する場合を例示したが、アンテナ回路９は、これらの例示に限定されるものではない。例えば、アンテナ回路９は、被覆された直径３０〜２００μｍ程度の電線（例えば、エナメル線）を同一面上に巻き回して形成しても良い。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの、図４のＡ−Ａ方向に沿った階段断面図である。 図１の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグを組み立てる前の部分図である。 本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの第２表皮材側から見た上面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの上面透視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグのアンテナ回路基板の裏面を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグのリライト印字領域を説明する、ロイコ層側から見た平面図である。 図４に示したＩＣチップ搭載用ランドの近傍を拡大して示す図で、ＩＣチップ搭載用ランド上に、それぞれパンプを配置した状態を説明する上面透視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの等価回路図である。 本発明の第２の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグを説明するための、図１に対応する階段断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る非接触式ＩＣタグの上面透視図である。 本発明に至るまでに検討した参考技術に係る非接触式ＩＣタグを説明するための、図１に対応する階段断面図である。 本発明に至るまでに検討した参考技術に係る非接触式ＩＣタグの不具合を説明する図である。

符号の説明

１…ＩＣチップ
２…アンテナ回路基板
３…第２接着材（接着材）
４…第２表皮材（表皮材）
５…第１接着材（接着材）
６…ロイコ層
７…第１表皮材（表皮材）
８…貫通孔
９…アンテナ回路
１０ａ、１０ｂ…ＩＣチップ搭載用ランド
１１ａ、１１ｂ…ジャンパー線表面端子（スルーホール用表側ランド）
１２…ジャンパー線
１３…リライト印字領域
１４ａ、１４ｂ…パンプ
１５…異方導電性接着材
１６…補強板
１７ａ，１７ｂ…スルーホール用裏側ランド

Claims (8)

1. 長さ５〜３０ｍｍで互いに対向する２つの長辺、長さ４〜２５ｍｍで互いに対向する２つの短辺で外形線を規定された略長方形のアンテナ回路基板と、
   該アンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面に設けられ、前記２つの長辺の一方である第１長辺、及び該第１長辺に連続する２つの短辺が規定する外形線から一定距離隔てて周回する螺旋形状のアンテナ回路と、
   前記アンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面において、前記２つの長辺の他方である第２長辺と前記アンテナ回路の間の領域に設けられ、前記アンテナ回路に電気的に接続されたＩＣチップと、
   前記アンテナ回路基板の前記ＩＣチップ搭載面に対向する面となるＩＣチップ非搭載面に第１接着材を介して形成され、前記アンテナ回路基板と同一の外形線を有する第１表皮材と、
   第１表皮材の前記第１接着材側と反対の面に設けられ、前記アンテナ回路基板と同一の外形線を有するリライト用のロイコ層と、
   該アンテナ回路基板のＩＣチップ搭載面に第２接着材を介して形成され、前記アンテナ回路基板と同一の外形線を有する第２表皮材
   とを備えることを特徴とするＩＣタグ。
2. 前記ＩＣチップが配置される、前記第２長辺と前記アンテナ回路の間の領域内に直径２〜５ｍｍの貫通孔を、前記ＩＣチップとは異なる位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
3. 前記第１接着材の厚さが、前記第２接着材の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣタグ。
4. 前記第１接着材の厚さが、前記第２接着材の厚さの１／４〜１／７であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＩＣタグ。
5. 前記第１表皮材及び前記第２表皮材の厚さが、前記第１接着材の厚さより厚いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＣタグ。
6. 前記第１表皮材及び前記第２表皮材の厚さが、±１０μｍの範囲で、前記ＩＣチップの厚さと同程度であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＩＣタグ。
7. 前記第１接着材及び前記第２接着材が不透明白色接着材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＩＣタグ。
8. リライト印字領域を前記第２長辺と前記アンテナ回路の間の領域を避けて前記ロイコ層に設定したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のＩＣタグ。

Images