JP2007172543A - Non-contact type data carrier device coping with metal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属対応の非接触式データキャリア装置に関し、特に、10mm×10mm以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式データキャリア装置に関する。 The present invention relates to a metal-compatible non-contact data carrier device, and more particularly to a metal-compatible non-contact data carrier device using a small non-contact data carrier inlet portion having a size of 10 mm × 10 mm or less.
情報の機密性の面からICカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置(リーダライタ)と接触せずに情報の授受を行う非接触型のICカードが提案され、中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが実用化されつつある。
そして、このような中、データを搭載したICチップを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のICタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
勿論、ICを持たない単なる共振タグも物品の存在感知に用いられている。
In recent years, IC cards have been gradually spread from the aspect of information confidentiality, and in recent years, non-contact type IC cards that exchange information without contacting a reader / writer have been proposed. A system in which signal exchange with an apparatus or signal exchange and power supply is performed by electromagnetic waves is being put into practical use.
Under such circumstances, various types of non-contact IC tags in the form of sheets or bills, in which an IC chip carrying data is connected to an antenna coil, have recently been proposed and attached to products, packaging boxes, etc. for shoplifting. It has come to be used for prevention, logistics system, product management, etc.
Of course, a simple resonance tag having no IC is also used to detect the presence of an article.
このような非接触式のICタグの場合、物品の金属面に添付して用いる形態もあるが、この形態の場合、外部の読み書き装置との信号交換において、磁束は、ICタグを添付する金属面に平行になり、アンテナコイルを横切る磁束が減少して誘起起電力が低下し、これが原因でICチップ動作がうまくいかなくなるということがあった。
これに対応するため、フェライトコアにアンテナコイルを巻いて、このアンテナコイルの軸心が物品の金属面の磁束の方向と平行になるように配置し、アンテナコイル面を通過する磁束を増大させて、誘起起電力を増大させる方法が、特開2003−317052号公報(特許文献1)において提案されている。
この方法の場合、アンテナコイルを通過する磁束を増大させようとしてアンテナコイルの径を大きくすると、ICタグ自体の厚さが増大してしまうという問題があった。
このため、ICタグ自体の厚さを増大させない方法として、特開2005−310054号公報(特許文献2)では、アンテナコイルおよびICチップを覆うように、添付する物品の金属面側に、順に、磁性体層、第一接着層、第二基板、第二接着層、剥離紙を配設した構成のICタグ(ここではICラベルと言っている)を提案している。
また、その作製方法も提案している。
In order to cope with this, an antenna coil is wound around a ferrite core, and the axis of the antenna coil is arranged so as to be parallel to the direction of the magnetic flux on the metal surface of the article, thereby increasing the magnetic flux passing through the antenna coil surface. A method for increasing the induced electromotive force has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-317052 (Patent Document 1).
In the case of this method, when the diameter of the antenna coil is increased in order to increase the magnetic flux passing through the antenna coil, there is a problem that the thickness of the IC tag itself increases.
For this reason, as a method of not increasing the thickness of the IC tag itself, in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-310054 (Patent Document 2), in order to cover the antenna coil and the IC chip, in order on the metal surface side of the attached article, An IC tag (herein referred to as an IC label) having a configuration in which a magnetic layer, a first adhesive layer, a second substrate, a second adhesive layer, and a release paper are disposed is proposed.
In addition, a manufacturing method thereof is also proposed.
一方、従来より、ロール状で製造されているICタグを使用して、金属対応タグを作製する場合、軟磁性体とICタグを組み合わせて作ることにより、量産効率を上げて金属対応ICタグを製造することが可能であることは知られている。
しかし、ICタグの大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型となると、その製造工程時に軟磁性体を貼り付けることは、可能であるが、その状態でICタグを個片することはできない。
また、小型のICタグと個片にした軟磁性体を用意しておいて、それぞれを張り合わせて使うことも可能であるが、張り合わせの精度により、多少特性が変化したり、見た目が悪くなるという問題がある。
尚、特開平11−216627号公報(特許文献3)には、フェライトからなる強磁性体上にICタグ部を載せプラスチックケースで覆った構造で、強磁性体側を、物品(自動車)の金属面に添付して用いる形態のICタグ(ここではIDタグと言っている)が記載されている。
また、特開2000−34726号公報(特許文献4)には、強磁性体に巻回されたアンテナコイルを有するIDタグの記載がある。
However, when the size of the IC tag is reduced to a size of 10 mm × 10 mm or less, it is possible to attach a soft magnetic material during the manufacturing process, but the IC tag cannot be separated in that state.
It is also possible to prepare a small IC tag and a soft magnetic material in pieces and use them together, but depending on the accuracy of the attachment, the characteristics may change slightly or the appearance will deteriorate. There's a problem.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-216627 (Patent Document 3) discloses a structure in which an IC tag portion is placed on a ferromagnetic material made of ferrite and covered with a plastic case, and the ferromagnetic material side is a metal surface of an article (automobile). An IC tag (herein referred to as an ID tag) is used in a form attached to the above.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-34726 (Patent Document 4) describes an ID tag having an antenna coil wound around a ferromagnetic material.
上記のように、近年、金属対応の非接触式データキャリア装置が各種提案され、また、その作製方法も、種々、開示されているが、用いられる非接触式データキャリアインレット部の大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型となると、その製造工程時における軟磁性体の貼り付けと、その状態での非接触式データキャリアインレット部の個片化ができず、その対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、非接触式データキャリアインレット部の大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型となった場合における、該非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式のデータキャリア装置を提供しようとするものである。
As described above, various types of non-contact type data carrier devices for metal have been proposed in recent years, and various methods for producing the same have been disclosed. However, the size of the non-contact type data carrier inlet used is 10 mm. When the size was reduced to a size of × 10 mm or less, it was impossible to attach the soft magnetic material during the manufacturing process and to separate the non-contact type data carrier inlet portion in that state.
This invention respond | corresponds to this, When the magnitude | size of a non-contact-type data carrier inlet part becomes a small size of the size of 10 mm x 10 mm or less, the non-contact for metal corresponding using this non-contact-type data carrier inlet part A data carrier device of the formula is to be provided.
本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置は、金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とICチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることを特徴とするものである。
ぞして、上記の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、フェライトであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けていることを特徴とするものであり、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としていることを特徴とするものであり、更に、前記嵌合部は、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けたものであることを特徴とするものである。
また、請求項4ないし6に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けていることを特徴とするものである。
また、請求項4ないし7に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配していることを特徴とするものである。
また、上記請いずれか1項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部と前記非接触式データキャリアインレット部の一面側にある前記強磁性体部との距離を、1 mm以上としていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部は、10mm×10mm以下のサイズの小型であることを特徴とするものである。
尚、ここで言う、非接触式データキャリアインレット部とは、基材にアンテナ回路部とICチップとを有する部品の総称で、単に、非接触式データキャリアと呼ばれることもある。
ここでは、ICタグは非接触式データキャリアあるいは非接触式データキャリアインレット部とも呼ばれる。
そして、物品の金属面に添わせて用いる形態において、該物品の金属面の影響を全く、あるいは、ほとんど受けずに、その使用を可能にした、非接触式データキャリアインレット部を用いた非接触式の金属対応のデータキャリアを、ここでは、金属対応の非接触式データキャリア装置と言う。
The metal-compatible non-contact type data carrier device of the present invention is a metal-compatible non-contact type data carrier device, which is a non-contact type data carrier inlet portion having an antenna circuit portion and an IC chip on a substrate, and the non-contact type And a ferromagnetic part for holding the non-contact type data carrier inlet part so as to surround one side and the side face of the type data carrier inlet part.
In other words, in the non-contact type data carrier device corresponding to the metal described above, the ferromagnetic part is a ferrite.
Further, in any one of the above-mentioned non-contact type data carrier devices compatible with metals, the ferromagnetic body part is bonded by arranging a spacer on the one surface side of the non-contact type data carrier inlet part as necessary. It is characterized by being fixed and held by a layer.
Further, in any one of the above-mentioned non-contact type data carrier devices corresponding to metals, the one surface side of the non-contact type data carrier inlet portion is held in the ferromagnetic portion separately from the ferromagnetic portion. A holding part is provided, and the outer peripheral part of the non-contact type data carrier inlet part and the outside of the antenna circuit are fitted into the ferromagnetic part to hold the non-contact type data carrier inlet part. The fitting portion is provided as a holding portion, and the fitting portion is provided with a slit-like recess on the article side surface of the ferromagnetic portion. It is characterized by being.
The metal-compatible non-contact data carrier device according to any one of
The metal-compatible non-contact type data carrier device according to
Also, the metal-compatible non-contact type data carrier device according to any one of the above contracts, wherein the non-contact type data carrier inlet part has an antenna circuit part and one side of the non-contact type data carrier inlet part. The distance from the ferromagnetic part is 1 mm or more.
Further, in any one of the metal-compatible non-contact type data carrier devices, the non-contact type data carrier inlet portion is a small size of 10 mm × 10 mm or less.
Note that the non-contact type data carrier inlet portion referred to here is a general term for parts having an antenna circuit portion and an IC chip on a base material, and may be simply called a non-contact type data carrier.
Here, the IC tag is also called a non-contact type data carrier or a non-contact type data carrier inlet.
And, in the form used along with the metal surface of the article, non-contact using the non-contact type data carrier inlet part which enables its use without being affected by the metal surface of the article at all or almost. Here, the metal-compatible data carrier is referred to as a metal-compatible non-contact data carrier device.
(作用)
本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置は、このような構成にすることにより、非接触式データキャリアインレット部の大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型となった場合における、金属対応の非接触式のデータキャリア装置の提供を可能としている。
具体的には、基材にアンテナ回路部とICチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることにより、これを達成している。
これにより、磁性体と非接触式データキャリアインレット部の位置精度を気にせず、金属対応の非接触式データキャリア装置を作製することを可能としている。
非接触式データキャリアインレット部を、磁性体部に落とし込むだけで、容易に取り付けられるため、製品としての見た目も向上する。
詳しくは、付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレット部の、一方の面と両側面とを囲むように、小型の非接触式データキャリアインレット部を簡単に取り付け可能な形状に、強磁性体を作製しておくことにより、磁性体と非接触式データキャリアインレット部の位置精度を気にせず、金属対応データキャリアを作製することができる。 このような強磁性体部の作製方法としては、成形法や切削法、その他の方法があるが、特に、量産性の面からは成形法が好ましい。
例えば、非接触式データキャリアインレット部として、大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型のICタグを用いて金属対応の非接触式のデータキャリア装置(金属対応タグとも言う)とする場合、ICタグが小さ過ぎて加工しずらいという問題が基本的にあるが、この場合でも、貼付されて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレット部の、物品側の一面と両側面とを囲むように、小型タグを簡単に取り付け可能な形状に、強磁性体部を作製しておくことにより、磁性体とICタグの位置精度を気にせず、金属対応タグを作製することができる。
強磁性体部の材質はフェライトである請求項2の発明の形態とすることにより、容易に強磁性体部の作製加工をできるものとしている。
特に、フェライトタイプ磁性体の場合、大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型タグに合う形状サイズにも、簡単に作製することができる。
強磁性体部としては、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一方の面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものである、請求項3の発明の形態や、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けている、請求項4の発明の形態が挙げられる。
請求項4の発明の形態としては、強磁性体部に、非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としている、請求項5の発明の形態が挙げられるが、この形態の場合、非接触式データキャリアインレット部の前記一方の面を強磁性体の面から所望の距離に固定できるとともに、接着剤なしに金属対応タグを作製できる。
更に具体的には、請求項5の形態において、前記嵌合部として、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けた、請求項6の発明の形態、更には、請求項4〜請求項6の各形態において、強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けている、請求項7の発明の形態が挙げられる。
また、請求項4の形態〜請求項7の形態において、非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配している、請求項8の発明の形態とすることにより、スリット状の凹部に非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を、挟むようにして嵌め込む際に、磨耗に対応できるものとしている。
特に、非接触式データキャリアインレット部が、10mm×10mm以下のサイズの小型である場合には、有効である。
(Function)
The metal-compatible non-contact type data carrier device according to the present invention has such a configuration, so that the size of the non-contact type data carrier inlet portion can be reduced to a size of 10 mm × 10 mm or less. It is possible to provide a non-contact type data carrier device.
Specifically, a non-contact type data carrier inlet part having an antenna circuit part and an IC chip on a base material, and the non-contact type data carrier inlet part so as to surround one surface and a side surface of the non-contact type data carrier inlet part. This is achieved by including a ferromagnetic part that holds the part.
This makes it possible to manufacture a metal-compatible non-contact type data carrier device without worrying about the positional accuracy of the magnetic body and the non-contact type data carrier inlet portion.
Since the non-contact type data carrier inlet part can be easily attached simply by dropping it into the magnetic part, the appearance as a product is improved.
Specifically, when attached, the non-contact type data carrier inlet portion has a shape that can be easily attached to a small non-contact type data carrier inlet portion so as to surround one side and both side surfaces. By preparing the magnetic body, a metal-compatible data carrier can be manufactured without worrying about the positional accuracy of the magnetic body and the non-contact data carrier inlet portion. As a method for producing such a ferromagnetic part, there are a molding method, a cutting method, and other methods, but the molding method is particularly preferable in terms of mass productivity.
For example, when a non-contact type data carrier device (also referred to as a metal-compatible tag) using a small IC tag having a size of 10 mm × 10 mm or less as a non-contact type data carrier inlet is used as an IC. There is basically a problem that the tag is too small to be processed easily, but even in this case, the non-contact type data carrier inlet portion is used so as to surround one side and both side surfaces of the non-contact type data carrier inlet portion. In addition, by preparing the ferromagnetic part in a shape that allows a small tag to be easily attached, a metal-compatible tag can be produced without worrying about the positional accuracy of the magnetic substance and the IC tag.
The material of the ferromagnetic part is ferrite. By adopting the form of the invention of
In particular, in the case of a ferrite type magnetic body, it is possible to easily produce a shape size suitable for a small tag having a size of 10 mm × 10 mm or less.
The form of the invention of
As a form of invention of
More specifically, in the form of
Moreover, in the form of Claim 4-
In particular, it is effective when the non-contact type data carrier inlet is a small size of 10 mm × 10 mm or less.
本発明は、上記のように、特に、非接触式データキャリアインレット部の大きさが10mm×10mm以下のサイズの小型となった場合における、金属対応の非接触式のデータキャリア装置の提供を可能とした。 As described above, the present invention can provide a metal-compatible non-contact type data carrier device particularly when the size of the non-contact type data carrier inlet portion is reduced to a size of 10 mm × 10 mm or less. It was.
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第1の例の1断面図で、図1(b)は図1(a)に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図で、図2は図1に示す第1の例の非接触式データキャリア装置の変形例を示した図で、図3は非接触式データキャリアインレット部の一面からICチップとその接続状態を透視して示した図で、図4は図3のA1−A2における断面を簡略して示した図で、図5(a)は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第2の例の1断面図で、図5(b)はその強磁性体部を示した断面図で、図5(c)は図5(a)に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図で、図6はスペースの厚さをパラメータとして、通信距離、共振周波数を測定する際の測定方法を示した概略図で、図7(a)はスペースの厚さと通信距離との関係を示したグラフの図で、図7(b)はスペースの厚さと共振周波数との関係を示したグラフの図で、図8(a)は図5(a)に示す第2の例の金属対応の非接触式データキャリア装置の変形例の1断面図で、図8(b)はその強磁性体部を示した断面図で、図9は非接触式データキャリアインレット部の他の1例を示した図で、図10(a)は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第4の例の1断面図で、図10(b)は図1(a)のD0側から透視して見た強磁性体部の図である。
尚、図3は図4のB1側から見た図である。
また、図10(a)は、図10(b)のD1−D2−D3ーD4−D5−D6における断面図で、図10(b)中、細線点線部は非接触式データキャリアインレット部の領域を示している。
図1〜図6、図8、図9中、10、10A〜10Dは金属対応の非接触式データキャリア装置(単にデータキャリア装置とも言う)、11は非接触式データキャリアインレット部、12は強磁性体部、12aは側壁部、12bは支持部、12b1〜12b5は突出支持部、12cは凹部(空間部とも言う)、12dはスリット、12eは凹部(空間部とも言う)、12fはスリット、12S1〜12S5は面部、13、13a、13bは接着層、14はスペーサ、20〜22は(金属からなる)物品、30、31は接着層、41はICチップ、42はアンテナ回路部(アンテナコイルとも言う)、43a,43bはチップ端子、45、45a〜46dはスルーホール部、46a、46bはチップ接続用端子、47はチップ搭載用パッド、48はボンディングワイヤ、49は封止樹脂、50はソルダーレジスト、51は(配線用の)基材、52は接着層、60は積層配線基材、110は非接触式データキャリアインレット部、120はスペーサ、130は磁性体層、140は金属板部、200は非接触式データキャリアインレット部、210はICチップ、230は基材、235はアンテナ回路部、240はソルダーレジスト、250は金属部、260は積層配線基材である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a cross-sectional view of a first example of an embodiment of a metal-compatible non-contact type data carrier device according to the present invention, and FIG. 1B is a non-contact type data shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the carrier device is affixed to the metal surface of the article, FIG. 2 is a view showing a modification of the non-contact type data carrier device of the first example shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing the IC chip and its connection state from one side of the formula data carrier inlet portion. FIG. 4 is a simplified view of the cross section at A1-A2 in FIG. 3, and FIG. FIG. 5B is a cross-sectional view showing a ferromagnetic part of the second example of the embodiment of the non-contact type data carrier device for metal according to the invention, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where the non-contact data carrier device shown in FIG. 7A is a schematic diagram showing a measurement method when measuring a communication distance and a resonance frequency using the thickness of the antenna as a parameter. FIG. 7A is a graph showing a relationship between the thickness of the space and the communication distance. 7 (b) is a graph showing the relationship between the space thickness and the resonance frequency, and FIG. 8 (a) is a second example of the non-contact type data carrier device corresponding to metal shown in FIG. 5 (a). FIG. 8B is a cross-sectional view showing the ferromagnetic portion, FIG. 9 is a view showing another example of the non-contact type data carrier inlet portion, and FIG. FIG. 10A is a sectional view of a fourth example of the embodiment of the metal-compatible non-contact data carrier device of the present invention, and FIG. 10B is seen through from the D0 side of FIG. It is a figure of a ferromagnetic part.
3 is a view as seen from the B1 side in FIG.
FIG. 10A is a cross-sectional view taken along D1-D2-D3-D4-D5-D6 in FIG. 10B. In FIG. 10B, the thin dotted line indicates the non-contact type data carrier inlet. Indicates the area.
1 to 6, 8, and 9, 10, 10 </ b> A to 10 </ b> D are metal-compatible non-contact data carrier devices (also simply referred to as data carrier devices), 11 is a non-contact data carrier inlet, and 12 is strong. Magnetic body part, 12a is a side wall part, 12b is a support part, 12b1 to 12b5 are projecting support parts, 12c is a concave part (also called a space part), 12d is a slit, 12e is a concave part (also called a space part), 12f is a slit, 12S1 to 12S5 are surface portions, 13, 13a and 13b are adhesive layers, 14 are spacers, 20 to 22 are articles (made of metal), 30 and 31 are adhesive layers, 41 is an IC chip, and 42 is an antenna circuit portion (antenna coil). 43a and 43b are chip terminals, 45 and 45a to 46d are through-hole portions, 46a and 46b are chip connection terminals, 47 is a chip mounting pad, 48 Bonding wire, 49 is a sealing resin, 50 is a solder resist, 51 is a substrate (for wiring), 52 is an adhesive layer, 60 is a laminated wiring substrate, 110 is a non-contact data carrier inlet, 120 is a spacer, 130 is a magnetic layer, 140 is a metal plate part, 200 is a non-contact data carrier inlet part, 210 is an IC chip, 230 is a base material, 235 is an antenna circuit part, 240 is a solder resist, 250 is a metal part, 260 is a metal part It is a laminated wiring substrate.
はじめに、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第1の例を、図1に基づいて説明する。
第1の例の金属対応の非接触式データキャリア装置10は、物品20の金属面に付けて用いられる場合に共振周波数が好適に13.56MHzとなるよう設定した金属対応の非接触式データキャリア装置であって、図4にその断面を示すようなシート状の積層された積層配線基材60にアンテナ回路部42とICチップ41とを有する非接触式データキャリアインレット部11と、物品20に付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレットの、物品20側の一面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を嵌め込んだ状態で保持する成形されたフェライトからなる強磁性体部12とを備え、図1(a)に示すように、強磁性体部12は、非接触式データキャリアインレット部11の一面側を接着層13により支持部12bに固定して保持している。
ここでは、強磁性体部12側壁部12aと支持部12bとにより、形成される凹部(空間部)12cに非接触式データキャリアインレット部11を嵌め込んでいる。
側壁部12aは、非接触式データキャリアインレット部11の外形に沿う形状である。 そして、図1(b)に示すように、物品20に付けて用いられる。
本例は、特に、大きさが10mm角以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部11を用いているものであるが、強磁性体部12と非接触式データキャリアインレット部11の位置精度を気にせず、金属対応の非接触式データキャリア装置を作製することができる。
First, a first example of an embodiment of a metal-compatible non-contact data carrier device according to the present invention will be described with reference to FIG.
The metal-compatible non-contact
Here, the non-contact type data carrier inlet portion 11 is fitted into the concave portion (space portion) 12c formed by the
The side wall portion 12 a has a shape that follows the outer shape of the non-contact data carrier inlet portion 11. And as shown in FIG.1 (b), it attaches to the article |
In this example, in particular, a small non-contact type data carrier inlet part 11 having a size of 10 mm square or less is used, but the positions of the
強磁性体部12として、ここでは成形性の良いフェライトからなる強磁性体部を用いているが、材質として強磁性体であれば、これに限定はされないが、好ましくは軟磁性体を用いる。
本例では、強磁性体部12を成形によって作製したものを用いているが、切削によって作製したものでも良い。
Here, a ferromagnetic part made of ferrite with good formability is used as the
In this example, the
大きさが10mm角以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部11としては、例えば、図3、図4に示すようなアンテナ回路部42とICチップ41とを接続した構造のものが適用できる。
図4にその断面を示すように、非接触式データキャリアインレット部11は、簡単には、各基材51の表面にアンテナ回路部の一部を形成した基材を積層した積層配線基材60に設けられた、スルーホール45を介して、各層を電気的に接続してアンテナ回路部としたものであり、積層された積層配線基材60の表面部にICチップ41を搭載し、且つ、アンテナ回路部42と電気的に接続したものである。
ここでは、非接触式データキャリアインレット部11は全体が剛性を有し、平面形状を維持できるものである。
アンテナ回路部42は、ここでは、各層の巻回数が9回程度、4層の渦巻き状である。 非接触式データキャリアインレット部11のサイズとしては、例えば、5mm角、厚さ150μm程度のものが挙げられる。
このサイズは、カード型のRFIDタグ(ICカード)として標準的な大きさである54mm×85.6mmに比べるとはるかに小さい。
表面のICチップ41、ボンディングワイヤ48、アンテナ回路部42は、ソルダーレジスト50および封止樹脂49によりカバーされ保護されている。
アンテナ回路部42のアンテナコイルの線幅は約80μm、線間幅が約70μm、線厚は約18μmで、公知の、アディティブ法やセミアデティブ法等により、このような積層構造で形成できる。
ICチップ41は、ROM、RAM、ロジック回路、CPUから主に構成されている。 ICチップ41としては、フィロップス社のI−CODE SLIチップや、インフィニオンテクノロジー社のmy−dチップ等、13.56MHz帯のRFIDタグ用のチップとして市場で入手可能なものを、用途に合わせて適宜用いる。
本例においては、搭載されるICチップ41の大きさに対して、非接触式データキャリア部11の大きさは、それほど大きくはない。
形状は、必ずしも正方形でなくても良いが、多数枚取りの製造を容易とするため、矩形とする。
尚、積層された積層配線基材60を略正方形とすることで、小型化しながらアンテナの内側面積を確保することが容易となり、コイルのインダクタンス値を向上させることができる。
また、積層配線基材60は、例えば、各層を、厚さ0.1mmの絶縁基板を基材51とし、その片面ないし両面に厚さ18μmの銅箔が積層された、片面銅張り基板、両面銅張り基板を用いて、それぞれ、外層用、内層用として、フォトエッチング法を用いて所望の形状のアンテナ回路部42をエッチング形成し、各層を絶縁性接着層を介して、加熱加圧して積層し、更に、スルホールを形成して、作製する。
ここで、層間の接続にスルーホールを利用しているが、その他、略円錐形状の導体バンプで層間絶縁層を突き破って導通をとるB2it(登録商標)と呼ばれる層間接続法を適用することも可能である。
これにより、全製造工程数を減らすことが可能である。
As the small non-contact type data carrier inlet portion 11 having a size of 10 mm square or less, for example, a structure in which an antenna circuit portion 42 and an IC chip 41 are connected as shown in FIGS. 3 and 4 is applied. it can.
As shown in FIG. 4, the non-contact data carrier inlet portion 11 is simply a laminated wiring substrate 60 in which a substrate in which a part of the antenna circuit portion is formed is laminated on the surface of each substrate 51. Each layer is electrically connected through the through hole 45 provided in the antenna circuit portion, the IC chip 41 is mounted on the surface portion of the laminated wiring substrate 60, and The antenna circuit unit 42 is electrically connected.
Here, the non-contact type data carrier inlet portion 11 as a whole has rigidity and can maintain a planar shape.
Here, the antenna circuit unit 42 has a four-layer spiral shape in which the number of turns of each layer is about nine. Examples of the size of the non-contact type data carrier inlet portion 11 include a size of about 5 mm square and a thickness of about 150 μm.
This size is much smaller than 54 mm × 85.6 mm which is a standard size for a card-type RFID tag (IC card).
The surface IC chip 41, bonding wire 48, and antenna circuit portion 42 are covered and protected by a solder resist 50 and a sealing
The antenna coil of the antenna circuit section 42 has a line width of about 80 μm, a line width of about 70 μm, and a line thickness of about 18 μm, and can be formed in such a laminated structure by a known additive method or semi-additive method.
The IC chip 41 is mainly composed of a ROM, a RAM, a logic circuit, and a CPU. As the IC chip 41, a chip that is commercially available as a chip for a 13.56 MHz band RFID tag, such as an I-CODE SLI chip of Phillips, a my-d chip of Infineon Technology, or the like is appropriately selected according to the application. Use.
In this example, the size of the non-contact type data carrier unit 11 is not so large with respect to the size of the IC chip 41 to be mounted.
The shape does not necessarily have to be a square, but is rectangular in order to facilitate the production of multiple pieces.
In addition, by making the laminated wiring substrate 60 laminated into a substantially square shape, it becomes easy to secure the inner area of the antenna while reducing the size, and the inductance value of the coil can be improved.
The laminated wiring substrate 60 is, for example, a single-sided copper-clad substrate in which each layer is an insulating substrate having a thickness of 0.1 mm as a base 51 and a copper foil having a thickness of 18 μm is laminated on one side or both sides. Using a copper-clad substrate, the antenna circuit part 42 having a desired shape is formed by etching using a photoetching method for the outer layer and the inner layer, and each layer is heated and pressed through an insulating adhesive layer for lamination. Further, a through hole is formed and manufactured.
Here, through-holes are used for connection between layers, but it is also possible to apply an interlayer connection method called B2it (registered trademark) that breaks through the interlayer insulation layer with a substantially conical conductor bump. It is.
Thereby, it is possible to reduce the total number of manufacturing steps.
第1の例の金属対応の非接触式データキャリア装置10の変形例としては、図2に示す、第1の例において、非接触式データキャリアインレット部11の一面側をスペーサ14を配して接着剤13a、13bにより強磁性体部の支持部12bに固定して保持する形態の金属対応の非接触式データキャリア装置10Aが挙げられる。
この形態の金属対応の非接触式データキャリア装置10Aにおいては、図示していないリーダライタによる通信距離特性や共振周波数特性を、スペーサ14の厚みを変えることにより変化させることができるもので、強磁性体部12を汎用性のあるものとしている。 スペーサ14としては、単層あるいは複数層の絶縁性の樹脂フィルム等が用いられる。 それ以外の各部は、第1の例と同じで、説明を省く。
As a modification of the metal-compatible non-contact type
In the noncontact data carrier device 10A corresponding to metal in this form, the communication distance characteristic and resonance frequency characteristic by a reader / writer (not shown) can be changed by changing the thickness of the
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第2の例を、図5を基に簡単に説明する。
第2の例の金属対応の非接触式データキャリア装置10Bは、第1の例と同様、物品21の金属面に付けて用いられる場合に好適な、共振通信周波数が13.56MHzとなるよう設定した金属対応の非接触式データキャリア装置であって、図4にその断面を示すようなシート状の積層された積層配線基材60にアンテナ回路部42とICチップ41とを有する非接触式データキャリアインレット部11と、金属からなる物品21に付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレットの、物品側の一面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部11を保持する形状に成形された強磁性体部12とを備えており、特に、強磁性体部12は、その物品の側面側に、スリット状の凹部(スリット12dに相当)を設け、これを、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部とし、非接触式データキャリアインレット部11を保持している。
そして、図5(c)に示すように、金属からなる物品21に付けて用いられる際には、金属物品21に接着層31を介して接着固定される。
尚、図5(a)に対応する強磁性体部12単体の断面は、図5(b)のようになるが、強磁性体部12の少なくとも一方側は、非接触式データキャリアインレット部11を挿入できるように、切り欠き(図示していない)を設けている。
第2の例の非接触式データキャリア装置10Bは、スリット12dの位置を決めることにより、強磁性体部12の面から所望の距離に非接触式データキャリアインレット部11を固定できるとともに、第1の例のように接着層(図1(a)の13)を用いないで金属対応の非接触式のデータキャリア装置を作製することがきる。
各部については、第1の例と同等で、ここでは説明を省く。
Next, a second example of the metal-compatible non-contact data carrier device of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
As in the first example, the metal-compatible non-contact data carrier device 10B of the second example is set so that the resonance communication frequency is 13.56 MHz, which is suitable when used on the metal surface of the article 21. The non-contact type data carrier device corresponding to metal, which has the antenna circuit portion 42 and the IC chip 41 on the laminated wiring substrate 60 having a sheet-like shape as shown in FIG. A shape that holds the non-contact type data carrier inlet portion 11 so as to surround one side and a side surface of the non-contact type data carrier inlet when the carrier inlet portion 11 is used attached to an article 21 made of metal. In particular, the
Then, as shown in FIG. 5 (c), when used by being attached to an article 21 made of metal, it is bonded and fixed to the metal article 21 via an
Incidentally, the cross section of the single
The non-contact type data carrier device 10B of the second example can fix the non-contact type data carrier inlet portion 11 at a desired distance from the surface of the
About each part, it is equivalent to a 1st example, and abbreviate | omits description here.
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第3の例を、図8を基に簡単に説明する。
第3の例は、図8(a)に示すように、第2の例の金属対応の非接触式データキャリア装置10Bにおいて、更に、磁性体部12に一体的に物品を嵌め込みこれを保持する嵌合部(図8(b)の凹部12e、スリット12f)を設けており、該嵌合部に金属からなる物品22を、その外周部を嵌合して保持する。
尚、図8(b)は、図8(a)に対応する磁性体部12のみを示したものである。
第3の例は、金属からなる物品22と非接触式データキャリアインレット部11とを所望の距離に固定することができる。
勿論、第1の例のように接着層(図1(a)の13)のような接着層を用いないで金属対応の非接触式のデータキャリア装置を作製することがきる。
Next, a third example of the metal-compatible non-contact data carrier device of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
In the third example, as shown in FIG. 8A, in the non-contact type data carrier device 10B corresponding to the metal of the second example, an article is further fitted and held in the
FIG. 8B shows only the
In the third example, the article 22 made of metal and the non-contact type data carrier inlet portion 11 can be fixed at a desired distance.
Of course, as in the first example, a metal-compatible non-contact data carrier device can be manufactured without using an adhesive layer such as an adhesive layer (13 in FIG. 1A).
ここで、通信距離特性と周波数特性について簡単に説明しておく。
通常の、13.56MHz帯、10mWのリーダライタを用いた場合の、非接触式データキャリアインレット部11の通信距離特性と共振周波数特性について説明する。
図6に示すように、スペーサ120の厚さを変化させることにより、非接触式データキャリアインレット部110とリーダライタ150との距離L0を変化させて、その通信距離特性と周波数特性とを調べた結果、図7(a)、図7(b)に示すようなグラフが得られた。
尚、L0を通信距離とし、非接触式データキャリアインレット部110のアンテナ回路部は、スペーサ120側としている。
これより、それぞれ、厚さが0.5mm、0.7mm、1.0mmの各磁性体層(図6の130)を介して非接触式データキャリアインレット部110を金属からなる物品140に付けて用いた場合において、通信距離特性と共振周波数特性等の非接触データキャリアインレット部の特性が良好となるのは、スペーサ120の厚さは、1mm以上必要であることが分かる。
即ち、非接触式データキャリアインレット部110のアンテナ回路部と該非接触式データキャリアインレット部の一面側にある磁性体層130との距離を1 mm以上離すことが、通信距離特性と周波数特性の両面で有効であることが分かる。
この結果より、第1の例、第1に例の変形例、第2の例、第3の例において、物品に付けて用いられる際に金属対応として有効とするため、非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部の位置を強磁性体層から1mm以上としている。
Here, the communication distance characteristic and the frequency characteristic will be briefly described.
A communication distance characteristic and a resonance frequency characteristic of the non-contact type data carrier inlet unit 11 when a normal 13.56 MHz band and 10 mW reader / writer are used will be described.
As shown in FIG. 6, the distance L0 between the non-contact type data carrier inlet portion 110 and the reader / writer 150 was changed by changing the thickness of the spacer 120, and the communication distance characteristic and the frequency characteristic were examined. As a result, graphs as shown in FIGS. 7A and 7B were obtained.
Note that L0 is a communication distance, and the antenna circuit portion of the non-contact type data carrier inlet portion 110 is on the spacer 120 side.
Accordingly, the non-contact type data carrier inlet portion 110 is attached to the metal article 140 via the magnetic layers (130 in FIG. 6) having thicknesses of 0.5 mm, 0.7 mm, and 1.0 mm, respectively. When used, it can be seen that the thickness of the spacer 120 needs to be 1 mm or more in order to improve the characteristics of the non-contact data carrier inlet portion such as the communication distance characteristic and the resonance frequency characteristic.
That is, separating the distance between the antenna circuit portion of the non-contact type data carrier inlet portion 110 and the magnetic layer 130 on the one surface side of the non-contact type data carrier inlet portion by 1 mm or more is both a communication distance characteristic and a frequency characteristic. It turns out that it is effective.
As a result, in the first example, the first modified example, the second example, and the third example, the non-contact type data carrier inlet is effective as a metal support when used on an article. The position of the antenna circuit portion is set to 1 mm or more from the ferromagnetic layer.
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第4の例を、図10を基に簡単に説明する。
第4の例は、図10(a)に示すように、第1の例において、アンテナ回路部(図3の42)領域が、接近して強磁性体部12に接しないように、非接触式データキャリアインレット部11の4隅と中央において、強磁性体部の突出支持部12b1〜12b5により非接触式データキャリアインレット部11の全体支持するものである。
このような構造にすることにより、強磁性体部12の非接触式データキャリヤインレット部に与える影響を極力少なくし、共振周波数特性の良いものとできる。
非接触式データキャリアインレット部11のアンテナコイルから強磁性体部12の支持部12bを、第1の例に比べて実質的に離すことにより、第1の例に比べて、共振周波数の変化を小さくすることができる。
尚、図7(b)からは、図6において、非接触式データキャリアインレット部110と磁性体層130との間にスペーサ120を入れずに、磁性体層130上に金属対応の非接触式データキャリアインレット部110を置いた場合、共振周波数が大きく低下することが分かる。
ここで、上記強磁性体部において、突出支持部は、4 隅と中央に限定されるものではなく、中央のみ、四隅のみ、または、非接触式データキャリアインレット部を保持できるような台座を設けるようにして、強磁性体部の成形を容易なものにしてもよい。
また、突出支持部を、非接触式データキャリアインレット部の周辺部全体に設けた形態も挙げられる。
それ以外については、各部は第1の例と同じで、説明を省略する。
Next, a fourth example of the metal-compatible noncontact data carrier device of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
In the fourth example, as shown in FIG. 10A, in the first example, the antenna circuit part (42 in FIG. 3) region is not contacted so as not to come in contact with the
By adopting such a structure, the influence on the non-contact type data carrier inlet portion of the
By substantially separating the support portion 12b of the
From FIG. 7B, in FIG. 6, a metal-compatible non-contact type is provided on the magnetic layer 130 without inserting the spacer 120 between the non-contact type data carrier inlet portion 110 and the magnetic layer 130. It can be seen that when the data carrier inlet portion 110 is placed, the resonance frequency is greatly reduced.
Here, in the ferromagnetic part, the protruding support part is not limited to the four corners and the center, but is provided with a pedestal that can hold only the center, only the four corners, or the non-contact type data carrier inlet part. In this way, the ferromagnetic part may be easily formed.
Moreover, the form which provided the protrusion support part in the whole peripheral part of the non-contact-type data carrier inlet part is also mentioned.
The other parts are the same as those in the first example, and a description thereof will be omitted.
上記、第1の例とその変形例、第2の例、第3の例、第4の例に本発明は限定されるものではない。
例えば、第2の例、第3の例において、非接触式データキャリアインレット部11の積層配線基材(図4の60に相当)の表裏の端部、その側面にかけて、図9に示すように、回路と電気的に接続されていない金属層250を配している形態を挙げることができる。 この形態の場合は、第2の例、第3の例において、スリット(図5の12d、図8の12fに相当)に、非接触式データキャリアインレット部を嵌め込む際に、磨耗による損傷がないものとできる。
また、図3に示す非接触式データキャリアインレット部11に限定はされない。
上記の各例では、強磁性体部12を成形によって作製したものを用いているが、切削によって作製したものを用いても良い。
The present invention is not limited to the first example, the modified example, the second example, the third example, and the fourth example.
For example, in the second example and the third example, as shown in FIG. 9, over the front and back ends of the laminated wiring substrate (corresponding to 60 in FIG. 4) of the non-contact type data carrier inlet portion 11 and the side surfaces thereof. A form in which the metal layer 250 not electrically connected to the circuit is disposed can be given. In this case, in the second example and the third example, when the non-contact type data carrier inlet portion is fitted into the slit (corresponding to 12d in FIG. 5 and 12f in FIG. 8), damage due to wear is caused. It can be with no.
Further, the contactless data carrier inlet portion 11 shown in FIG. 3 is not limited.
In each of the above examples, the
10、10A〜10D 金属対応の非接触式データキャリア装置(単にデータキャリア装置とも言う)
11 非接触式データキャリアインレット部
12 強磁性体部
12a 側壁部
12b 支持部
12b1〜12b5 突出支持部
12c 凹部(空間部とも言う)
12d スリット
12e 凹部(空間部とも言う)
12f スリット
12S1〜12S5 面部
13、13a、13b 接着層
14 スペーサ
20〜22 (金属からなる)物品
30、31 接着層
41 ICチップ
42 アンテナ回路部(アンテナコイルとも言う)
43a,43b チップ端子
45、45a〜46d スルーホール部
46a、46b チップ接続用端子
47 チップ搭載用パッド
48 ボンディングワイヤ
49 封止樹脂
50 ソルダーレジスト
51 (配線用の)基材
52 接着層
60 積層配線基材
110 非接触式データキャリアインレット部
120 スペーサ
130 磁性体層
140 金属板部
200 非接触式データキャリアインレット部
210 ICチップ
230 基材
235 アンテナ回路部
240 ソルダーレジスト
250 金属部
260 積層配線基材
10, 10A-10D Non-contact type data carrier device for metal (also simply referred to as data carrier device)
11 Non-contact type data
12d Slit 12e Recess (also referred to as space)
12f Slits 12S1 to
43a, 43b Chip terminals 45, 45a-46d Through-hole portions 46a, 46b Chip connection terminals 47 Chip mounting pads 48
Claims (10)
10. The non-contact type data carrier device for metal according to claim 1, wherein the non-contact type data carrier inlet part is a small size of 10 mm × 10 mm or less. 11. Non-contact data carrier device for metal.
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