JP2008107947A - Ｒｆｉｄタグ - Google Patents

Abstract

【課題】外部にあるデータ読み書き装置との間で、非接触でデータの送受信を行うＲＦＩＤタグにおいて、ＲＦＩＤタグをアルミ箔，金属蒸着フィルムからなる包材にＲＦＩＤタグを貼っても、大きな段ボール等に貼っても、誤作動しないＲＦＩＤタグを提供する。
【解決手段】支持体に少なくとも非接触でデータの送受信に用いるＩＣ チップ６とＩＣチップ６につながれた導線４とが形成されたインレット２と、送受信に用いるアンテナ３とが分離して形成され、インレット２とアンテナ３とを貼着することによって、導線４とアンテナ３とがコンデンサー結合でつながることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部にあるデータ読み書き装置との間で、非接触でデータの送受信を行うことができるＲＦＩＤタグに関する。

小売店やレンタル店での商品の管理において、ＩＣチップとアンテナを備えたＲＦＩＤタグが利用されている。これはＲＦＩＤタグを商品に取り付け、専用のデータ読み書き装置によって商品のデータを読み書きし、商品の出入庫管理、在庫管理、貸し出し管理等を行うものである。

ＩＣチップを備えている為、商品コードだけでなく、入荷日、担当者などの豊富な情報を商品と一体で管理することができる。特に物品管理等においては、マイクロ波を用いたＲＦＩＤタグは、静電結合や電磁誘導を用いたＲＦＩＤタグに比べ通信距離が１〜２ｍと長いことから多く利用されている。

ＲＦＩＤタグは電波を用いて通信を行っているため、管理するものが、金属や、アルミ箔を使用した包材，金属蒸着フィルムを使用した包材で包装されたものである場合、誤作動を起こすことがある。また、大きなものであると、ＲＦＩＤタグを貼る場所によっては、読取り書き込みの誤作動を起こすことがある。
特開２００３−１５５０６２号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、ＲＦＩＤタグをアルミ箔，金属蒸着フィルムからなる包材にＲＦＩＤタグを貼っても、大きな段ボール等に貼っても、誤作動しないＲＦＩＤタグを提供することにある。

本発明は係る課題を解決するもので、請求項１は、外部にあるデータ読み書き装置との間で、非接触でデータの送受信を行うＲＦＩＤタグにおいて、支持体に少なくとも非接触でデータの送受信に用いるＩＣ チップとＩＣチップにつながれた導線とが形成されたインレットと、送受信に用いるアンテナとが分離して形成され、インレットとアンテナとを貼着することによって、導線とアンテナとがコンデンサー結合でつながることを特徴とするＲＦＩＤタグとしたものである。

請求項２は、請求項１記載のアンテナが、非導電性の材料の壁体に形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグとしたものである。

請求項３は、非導電性の材料が、包装材料であることを特徴とする請求項２記載のＲＦＩＤタグとしたものである。

請求項４は、請求項１〜３いずれか１項記載のアンテナは２つに分かれたダイポールアンテナであることを特徴とするＲＦＩＤタグとしたものである。

請求項５は、ＲＦＩＤタグのデータの送受信に電波通信方式を用いたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のＲＦＩＤタグとしたものである。

請求項６は、請求項１〜５いずれか１項記載のアンテナが、厚さ１００μｍ以下の金属蒸着品で形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグとしたものである。

本発明のＲＦＩＤタグは、ＩＣチップと銅線とからなるインレットのみを、予めアンテナが形成された包材等に貼るだけで、コンデンサー結合が形成され、読書き可能となるため、簡単にＲＦＩＤタグを包材に形成できる。しかも、予め形成されるアンテナは、包材の生産工程で簡単に、安価に形成できるため、ＲＦＩＤタグとして使用したい商材にだけにインレットを貼る、あるいは、使用したい人だけがインレットを貼れば良いため、ＩＣチップを無駄に消費しないで済む。

予め形成するアンテナは、包材にバリア性，デッドホールド性，遮光性等を持たせるために使用する、金属箔，金属蒸着膜の形状を工夫して形成できるため、簡単にアンテナが形成された包材を製造することができ、しかもＲＦＩＤタグに誤作動を起こさせていた該金属箔，金属蒸着膜をアンテナと使用しているため、誤作動の心配がなくなる。

また大きな段ボール等に、金属箔，金属蒸着膜を用いて、大きなアンテナを形成させることにより、箱全体が、ＲＦＩＤタグとなるため、大きなものにＲＦＩＤを貼る位置によって、生じていた誤作動も改善できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の実施例のＲＦＩＤタグを平面で示した説明図である。本例は、高級紳士服等に付いている衣料メーカーのブランドタグのイメージであり、ＩＣインレット２を、分離して形成したアルミからなるダイポールアンテナ３が内蔵されたタグ本体に貼着することにより、コンデンサー結合して、ＲＦＩＤタグとなる。

タグ本体に、情報表示としてブランド名、ロゴ、デザインイメージ、バーコード等が印刷されていても良く、ＩＣインレット２が付いてなくても、情報表示のタグとして機能し、店，店舗によって、ＩＣインレットを取り付けて、ＲＦＩＤタグとして使用しても良いし、取り付けずに、情報表示タグとして使用しても良い。

図２は本例のＲＦＩＤタグ１を断面で示す説明図である。ダイポールアンテナ３は、第１基材７と第２基材８とで挟持され、タグ本体が形成されている。片面に接着層９を持つＩＣインレット２と第２基材８とを、ダイポールアンテナ３とＩＣインレット２のコンデンサー結合部を形成するような形で、貼り合せる。タグ本体の外見は通常のタグであるが、内部に金属箔あるいは金属蒸着からなるダイポールアンテナが埋め込まれている。

第１基材，第２基材に使用する材料は、導電性の無い材料であれば、プラスチック，紙等で良い。

ダイポールアンテナに使用する材料は、導電性のある材料であれば良く、タグを薄い平面状で使用したいという理由から、金属箔，金属蒸着品が好ましく用いられる。

また、ダイポールアンテナの形状としては、使用するＲＦＩＤの周波数帯により、適した大きさを設計した方が、信号をやり取りする距離が伸び好ましいが、ＩＣインレットに形成されている導線以上の大きさの導体（金属）が付いていれば、アンテナとして機能するため、十分である。

またアンテナは、導電性材料が平面状に２枚ある方が好ましいが、図３に示すように、９０度に折れ曲がっていても、図５に示すように、袋状になっていても、２枚の導電性材料がショートしていなければ、形成される。

ＲＦＩＤタグ１に貼り付けるＩＣインレット２は、図１上に示してあるように、ＩＣチップ６から導線が少し伸びた形状をしていれば良い。

ＩＣチップ６は、リーダーライター装置に接続されたアンテナからの電波を受信し、情報を記憶する記憶部を有するものである。

ＩＣチップ６から少し伸びた導線の形成方法は、ＰＥＴ、ポリエチレン，ポリイミド、ポリプロピレン、紙等の非導電体のアンテナ支持体に形成された銅、アルミ等の金属箔をエッチング処理して形成する。または、銀、ニッケル、銅などの導電性インキを印刷して形成する。

ＩＣチップ６と導線の電気的接続は、通常フリップチップ実装、ワイヤボンディング等によって接続されている。

ＩＣインレット２の導線だけでアンテナを形成することもできるが、電波の指向特性はそれほど良くはない。しかし、長尺状のその形からアンテナ基材のシート上に形成した場合、１シート当たりのアンテナ数量が多く取れるメリットがあり、ＲＦＩＤタグ用のＩＣインレットとしては最も低コストに作れる一つの例である。

図２の第１基材７と第２基材８の材料としては、絶縁性材料であれば特に限定されるものはなく、例えばＰＥＴ、ＰＶＣ、ＡＢＳ、ポリオレフィン，紙等が挙げられる。

ＩＣインレット２と第２基材８とを貼り合せる接着剤としては、アクリル系の硬化型接着剤、ホットメルト樹脂（例えば、ポリアミド、ウレタン、ＥＶＡ等）、又は粘着剤等が挙げられる。硬化型接着剤系であれば、貼り合せ後、エージング処理することで接着層９が硬化し、ＩＣインレット２と第２基材８とが強固に接着される。

本発明は、包材として使用されている金属蒸着層，金属箔層等の導電性を利用してＲＦＩＤタグの分離されたアンテナにすることを特徴としている。前述の分離されたＩＣインレット２は、ＩＣチップ６から、導線がでているだけで有るため、ＩＣインレット２単独では外部のリーダーライター装置に接続されたアンテナと通信できない状態になっている。短い導線だけでは機能しない分を補うために導電性の材料をダイポールアンテナとして利用する。

ＩＣインレット２の導線とダイポールアンテナ３との接続は電気的な容量結合で接続される。図１に示すように、ＲＦＩＤタグを正面から見てＩＣインレット２とダイポールアンテナ３が重なって配置されており、また図２に示すようにその断面は、ＩＣインレット２とダイポールアンテナ３が上下の関係で重なっている。すなわち図中の破線円で示された部分でＩＣインレット２とダイポールアンテナ３とがコンデンサー結合５（容量結合部）されており、このＩＣインレット２とダイポールアンテナ３のコンデンサー結合５（容量結合部）が電気回路的にコンデンサーとなって接続されている。このＩＣインレット２とダイポールアンテナ３のコンデンサー結合５の電気的な結合容量は、通信周波数が２．４５ＧＨｚの場合最低でも１ＰＦ前後の容量を有していれば高周波的には導通が得られる。本発明の検証実験では、電波方式の通信で周波数が２．４５ＧＨｚのＩＣインレットとアルミ蒸着層から成るダイポールアンテナで双方が重なる面積約１．５ｍｍ×約１．５ｍｍ、間隔約１００μｍで必要な結合容量が得られ、外部のリーダーライター装置とＲＦＩＤタグが通信できた。

ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグについても、同様の大きさのコンデンサー結合でＩＣインレット２とダイポールアンテナ３とを結合することができ、リーダーライターとやり取りできた。

なお、本発明に係るアンテナは、厚さ１００μｍ以下の金属蒸着でも良いことを見出した。従来、ある程度の厚みが無いと、抵抗率が高くなり、アンテナとして、機能しないと言われていたが、少しでも導電性があれば、アンテナとして機能することが確認できた。

（実施例１）
＜ダイポールアンテナ＞
図３に示すように、６０ｃｍ×４０ｃｍ×５０ｃｍの大きさの段ボール面の２面に、厚さ１００μｍのアルミ箔を貼り付け、ダイポールアンテナを形成した。

＜ＩＣインレット＞
ＵＨＦ帯（９５０ＭＨｚ）のＲＦＩＤのＩＣを使用した。
ＰＥＴと銅の貼り合せフィルムを、エッチング処理して、ＩＣを置いたときにＩＣの端子２箇所と接触するように、１．５ｍｍ×５ｍｍの大きさの導線を２本パターン化した。
該導線の上にＩＣチップをワイヤーボンディングし、ＩＣインレットとした。

＜コンデンサー結合＞
該ＩＣインレットをダイポールアンテナが形成された段ボールにアクリル系の粘着材で貼り付け、このとき、ダイポールアンテナを形成している２枚のアルミ箔に、ＩＣインレットの各導線が１．５ｍｍ以上重なり合うようになるようにして、貼り合せた。

＜リーダーライターとの通信＞
段ボールの周囲、何処からでも、リーダーライターと通信が可能であった。
（通常の２ｃｍ×５ｃｍ位のサイズのＩＣタグでは、ＩＣタグを貼った段ボール面と反対面の段ボール面から、リーダーライターと通信しようとすると、誤作動することがあった）
（実施例２）
＜ダイポールアンテナ＞
図４に示すように、パターン蒸着し、ダイポールアンテナを形成した袋を作成した。

＜ＩＣインレット＞
マイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）のＲＦＩＤのＩＣを使用した。
ＰＥＴと銅の貼り合せフィルムを、エッチング処理して、ＩＣを置いたときにＩＣの端子２箇所と接触するように、１．５ｍｍ×５ｍｍの大きさの導線を２本パターン化した。
該導線の上にＩＣチップをワイヤボンディングし、ＩＣインレットとした。

＜コンデンサー結合＞
該ＩＣインレットを図４に示すように、ダイポールアンテナが形成されたフィルムにポリオレフィン系ホットメルト接着材で貼り付けた。
このとき、ダイポールアンテナを形成している２枚のアルミ箔に、ＩＣインレットの各導線が１．５ｍｍ以上重なり合うようになるようにして、貼り合せた。

＜リーダーライターとの通信＞
特に問題なく、リーダーライターと通信が可能であった。

（実施例３）
＜ダイポールアンテナ＞
図５に示すように２枚のＰＥＴ／アルミ／ポリエチレンのフィルムをポリエチレン面で重ね合わせて、３方シールして袋とした。
該袋は２枚のアルミ箔が接触していないため、ダイポールアンテナと成っている。

＜ＩＣインレット＞
ＵＨＦ帯（９５０ＭＨｚ）のＲＦＩＤのＩＣを使用した。
ＰＥＴと銅の貼り合せフィルムを、エッチング処理して、ＩＣを置いたときにＩＣの端子２箇所と接触するように、１．５ｍｍ×５ｍｍの大きさの導線を２本パターン化した。
該導線の上にＩＣチップをワイヤボンディングし、ＩＣインレットとした。

＜コンデンサー結合＞
該ＩＣインレットを図５に示すように、袋の表裏で形成されているダイポールアンテナに、アクリル系の粘着材で貼り付け、このとき、ダイポールアンテナを形成している２枚のアルミ箔に、ＩＣインレットの各導線が１．５ｍｍ以上重なり合うようになるようにして、貼り合せた。

＜リーダーライターとの通信＞
特に問題なく、リーダーライターと通信が可能であった。

本発明の実施の一形態であるＲＦＩＤタグを平面で示した説明図である。 図１のＲＦＩＤタグを断面で示した説明図である。 本発明のＲＦＩＤタグの実施例１を斜視で示した説明図である。 本発明のＲＦＩＤタグの実施例２を斜視で示した説明図である。 本発明のＲＦＩＤタグの実施例３を斜視で示した説明図である。

符号の説明

１ ＲＦＩＤタグ
２ ＩＣインレット
３ ダイポールアンテナ
４ 導線
５ ダイポールアンテナ３とＩＣインレット２のコンデンサー結合部
６ ＩＣチップ
７ 第１基材
８ 第２基材
９ 接着層

Claims (6)

1. 外部にあるデータ読み書き装置との間で、非接触でデータの送受信を行うＲＦＩＤタグにおいて、支持体に少なくとも非接触でデータの送受信に用いるＩＣ チップとＩＣチップにつながれた導線とが形成されたインレットと、送受信に用いるアンテナとが分離して形成され、インレットとアンテナとを貼着することによって、導線とアンテナとがコンデンサー結合でつながることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
2. 請求項１記載のアンテナが、非導電性の材料の壁体に形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
3. 非導電性の材料が、包装材料であることを特徴とする請求項２記載のＲＦＩＤタグ。
4. 請求項１〜３いずれか１項記載のアンテナは２つに分かれたダイポールアンテナであることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
5. ＲＦＩＤタグのデータの送受信に電波通信方式を用いたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のＲＦＩＤタグ。
6. 請求項１〜５いずれか１項記載のアンテナが、厚さ１００μｍ以下の金属蒸着品で形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。

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