JP2008117165A - Ｉｃタグ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＲＦＩＤタグを重ね合わせても、電波の干渉による読取不良を発生せず、重ね合わせるＲＦＩＤタグの間にスペーサが不要となる、ＲＦＩＤタグを提供することである。
【解決手段】ＲＦＩＤタグ１を、ＩＣチップ１０が搭載される金属膜層１１ａで形成される第１のアンテナと、ＩＣチップ１０が搭載されない金属膜層１２ａで形成される、少なくとも１つの第２のアンテナとから構成する。金属膜層１１ａはベース１１ｂ上に形成し、金属膜層１２ａはベース１２ｂ上に形成し、金属膜層１１ａと金属膜層１２ａとをベース１１ｂを介して結合することで、第１のアンテナと第２のアンテナとが静電容量結合される構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線波により作動するＩＣチップを有するＩＣタグ、及びその製造方法に関するものである。
近年、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグを物品、ＩＣカードなどに添付して物品の情報管理などに使用する形で、ＲＦＩＤタグが広く利用されている。このようなＲＦＩＤタグはＩＣチップとアンテナとによって構成されていて、ＩＣチップに記憶されているＩＤ（Identification：識別情報）などの情報をアンテナにより無線でリーダライタと通信することができるので、リーダライタによってＩＣチップに記憶されている情報を非接触で読み取ったり、逆にＩＣチップに書き込んだりすることが可能である。
そして、複数の物品にそれぞれ固有の情報を書き込んだＲＦＩＤタグを貼り付け、製造工程や搬送において、リーダライタによって情報を読み取ったり書き込んだりして、各工程における物品の情報を管理することが広く実施されている。前記のリーダライタは、交信エリア内にあるＲＦＩＤタグのＩＣチップに記憶されている情報を一括して読み取ることができるようになっていて、作業の効率化に効果がある。
ここで、例えば複数の封筒をＲＦＩＤタグによって管理する場合、ＲＦＩＤタグは各封筒の略同じ位置に貼り付けられるため、複数の封筒を重ねるとＲＦＩＤタグも近接に重なり合うことになる。そして、ＲＦＩＤタグが近接に重なり合うと、各ＲＦＩＤタグのアンテナのインピーダンスが変化し、各ＲＦＩＤタグから発信される電波が干渉してしまい、ＲＦＩＤタグに記憶された情報をリーダライタが正しく読み取れないという問題がある。
そこで、前記の問題を解決すべく、従来、重なり合うＲＦＩＤタグの間に、各ＲＦＩＤタグから発信される電波が干渉しないことを保障する間隔以上の厚みを有するスペーサを介在させる技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開２００５−００１６９２号公報（段落００１６〜００１９、図１、図２）
しかしながら、特許文献１で開示された技術によると、ＲＦＩＤタグを重ね合わせた際の電波の干渉を防止するために、重なり合うＲＦＩＤタグの間には必ずスペーサが介在することになり、例えばＲＦＩＤタグを貼り付けた複数の封筒を重ねると、スペーサの厚みによって重ねた封筒の束が厚くなってしまうという問題がある。
そこで本発明は、ＩＣタグを重ね合わせた際の電波の干渉を防止または低減できる、ＩＣタグを提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、ＲＦＩＤタグを第１のアンテナと第２のアンテナとで構成して、第１のアンテナと第２のアンテナとの端部同士を静電容量結合する構造とした。
本発明によれば、ＩＣタグを重ね合わせた際の電波の干渉を防止または低減できる、ＩＣタグを提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を用いて詳細に説明する。
《第１の実施形態》
図１は、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを示す図であって、（ａ）は、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを組み立てた態様を示す図、（ｂ）は、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを分解した態様を示す図である。
図１に示すように、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）１は、主アンテナとしてのアンテナ（第１のアンテナ）１１にＩＣチップ１０が搭載されたインレット１ａと、補助アンテナとしての２つの導体片（第２のアンテナ）１ｂ、１ｂと、で構成される。
アンテナ１１は、絶縁体であるＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）やＰＥＮ（Polyethylene Naphtahalate）などの樹脂からなる、例えば略長方形状のベース１１ｂ上に、Ａｕ、Ａｌなどの金属を数マイクロメートル（μｍ）程度の厚さで、スパッタリングによる蒸着などの方法で形成した金属膜層１１ａであり、スリット１１ｃが設けられている。なお、金属膜層１１ａの形成方法は、蒸着に限定されるものではなく、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタで印刷して形成してもよい。スリット１１ｃは、金属膜層１１ａの形成の際や、形成後に設けることができる。
また、ベース１１ｂは、前記の樹脂に限らず、絶縁体であれば、紙、ゴム、ガラス等であってもよい。この場合は、Ａｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタ等で印刷する、Ａｕ、Ａｌなどの金属箔を貼り付ける、など適宜な方法で金属膜層１１ａを形成すればよい。
図２は、金属膜層にＩＣチップを搭載する態様を示す図であって、（ａ）は、ＩＣチップを信号入出力電極側から見た概略図、（ｂ）は、金属膜層のスリットとＩＣチップの信号入出力電極との位置関係を示す図、（ｃ）は、金属膜層にＩＣチップを搭載した態様を示す図である。
金属膜層１１ａに設けられるスリット１１ｃは、図２の（ｂ）に示すように略Ｌ字型をしていて、スリット１１ｃを跨ぐようにしてスリット１１ｃのＬ字型のコーナ部の金属膜層１１ａ上の仮想線で示した１０ａ´、１０ｂ´の位置に、ＩＣチップ１０のアンテナへの給電用の端子である信号入出力電極１０ａ、１０ｂ（図２の（ａ）参照）が対応するように、つまり図２の（ｃ）に示すようにＩＣチップ１０を搭載する。
ＩＣチップ１０の信号入出力電極１０ａ、１０ｂは、例えばＡｕ製のパッドで構成されており、例えば超音波接合や金属共晶接合により金属膜層１１ａと信号入出力電極１０ａ、１０ｂとを接合する。また、信号入出力電極１０ａ、１０ｂと金属膜層１１ａとを異方性導電膜を介して接続してもよい。
スリット１１ｃは、金属膜層１１ａの成膜時にマスキングにより平面形状が略Ｌ字型の溝を形成するように作られる。スリット１１ｃの幅方向の、図２の（ｂ）にＡ−Ａで示される間は、このスリット１１ｃにより電気的接続はなくなる。スリット１１ｃのＬ字型の一端は、金属膜層１１ａの幅方向に沿って形成され、金属膜層１１ａの端部に達する。スリット１１ｃの他端は、金属膜層１１ａの長さ方向に沿って形成され、所定の長さで金属膜層１１ａの中で閉じている。
前記のように、ＩＣチップ１０の信号入出力電極１０ａ、１０ｂを、スリット１１ｃを跨いだ両側に位置する金属膜層１１ａの領域にそれぞれ電気的接続する。これにより、スリット１１ｃを設けることによってできたスタブ１１ｄ（図２の（ｂ）参照）の部分を、アンテナとなる金属膜層１１ａ（スタブ１１ｄ以外）の他の部分と、ＩＣチップ１０と、の間に直列に接続することになり、スタブ１１ｄの部分が直列に接続したインダクタ成分として働く。このインダクタ成分により、ＩＣチップ１０内のキャパシティブ成分を相殺し、金属膜層１１ａとＩＣチップ１０のインピーダンス整合を取ることができる。つまり、ＩＣチップ１０は充分な面積の金属膜層１１ａをアンテナとすることができる。そして、ＩＣチップ１０のインピーダンスと金属膜層１１ａによって形成されたアンテナ１１のインピーダンスをマッチングさせることができる。このようなスリット１１ｃをインピーダンスマッチング回路と称する。
なお、ＩＣチップ１０とアンテナとなる金属膜層１１ａとのインピーダンスマッチングの程度は、スリット１１ｃのＬ字型のコーナまでの各長さによって決まるスタブ１１ｄの面積により決定される。
なお、ＩＣチップ１０を金属膜層１１ａの表面に搭載するのに、ＩＣチップ１０の信号入出力電極１０ａ、１０ｂのパッド面またはその部分に対応する金属膜層１１ａに異方性導電膜を塗布してから金属膜層１１ａの表面に貼り付けるようにしてもよい。
また、インピーダンスマッチング回路を構成するスリットの平面形状は、Ｌ字型に限定されるものではなく、例えばＴ字型であってもよい。図３は、金属膜層にＴ字型スリットを設けてＩＣチップを搭載する態様を示す図であって、（ａ）は、金属膜層のＴ字型スリットとＩＣチップの信号入出力電極との位置関係を示す図、（ｂ）は、金属膜層にＩＣチップを搭載した態様を示す図である。
図３の（ａ）に示すように、金属膜層１１ａにＴ字型スリット１１ｅを設ける。この場合、Ｔ字型の縦棒部分は、金属膜層１１ａの幅方向に沿って形成され、金属膜層１１ａの端部に達する。また、Ｔ字型スリット１１ｅの横棒部分は、金属膜層１１ａの長さ方向に沿って形成され、所定の長さで金属膜層１１ａの中で閉じている。その結果、スタブ１１ｆ、１１ｇが形成される。
そのＴ字型スリット１１ｅを跨ぐようにしてＴ字型スリット１１ｅのＴ字型のコーナ部の金属膜層１１ａ上の仮想線で示した１０ａ´、１０ｂ´の位置に、ＩＣチップ１０のアンテナへの給電用の端子である信号入出力電極１０ａ、１０ｂがそれぞれスタブ１１ｆおよびスタブ１１ｇと対応するように、つまり図３の（ｂ）に示すようにＩＣチップ１０を搭載する。
以上のように、アンテナ１１を形成する金属膜層１１ａにＩＣチップ１０が搭載されて、インレット１ａ（図１の（ａ）参照）が形成される。
図１の（ａ）に戻って、導体片１ｂは、絶縁体であるＰＥＴやＰＥＮなどの樹脂からなる、例えば略長方形状のベース１２ｂ上に、Ａｕ、Ａｌなどの金属を数マイクロメートル（μｍ）程度の厚さでスパッタリングによる蒸着などの方法で、金属膜層１２ａを形成したものである。なお、金属膜層１２ａの形成方法は、蒸着に限定されるものではなく、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタで印刷して形成してもよい。
また、ベース１２ｂは、前記の樹脂に限らず、絶縁体であれば、紙、ゴム、ガラス等であってもよい。この場合は、Ａｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタ等で印刷する、Ａｕ、Ａｌなどの金属箔を貼り付ける、など適宜な方法で金属膜層１２ａを形成すればよい。
そして、ＲＦＩＤタグ１は、１つのインレット１ａの両端に２つの導体片１ｂ、１ｂを接合して構成される。図１の（ｂ）に示すように、導体片１ｂは、金属膜層１２ａ側の一端に、インレット１ａとの接合部１２ｃを有する。そして、図１の（ａ）に示すように、２つの導体片１ｂ、１ｂのそれぞれの接合部１２ｃに、インレット１ａのベース１１ｂ側の長さ方向の端部を、インレット１ａの金属膜層と２つの導体片１ｂ、１ｂの金属膜層とが重なり合う、重なり部分１ｃを有するように接合して、ＲＦＩＤタグ１を構成する。なお、インレット１ａと導体片１ｂ、１ｂとは、例えば樹脂または粘着材を用いて接合すればよい。
ここで、第１の実施形態において、スリット１１ｃの、金属膜層１１ａの長さ方向に沿って形成される部分の長さを３．５ｍｍとしたとき、インレット１ａの長さは、情報の送受信に用いられる電波の波長λの１／４〜１／６で最も効率よく動作することがわかった。第１の実施形態においては、情報の送受信に用いられる電波の周波数を２．４５ＧＨｚとして、インレット１ａの長さを２５ｍｍとした。また、周波数が２．４５ＧＨｚの電波を使用した場合、ＲＦＩＤタグ１の全長は、４０ｍｍとすることが、最も効率よく動作することがわかった。
さらに、２．４５ＧＨｚの電波を使用した場合、図１の（ｂ）における、接合部１２ｃの導体片１ｂの端部からの長さ（以下、接合長と称する）は、３ｍｍ〜１０ｍｍが最良であることがわかった。そこで、第１の実施形態においては、接合長を約７ｍｍとした。そして、導体片１ｂの長さを１５ｍｍとした。なお、接合長は、接合部１２ｃがスリット１１ｃと重ならないように設定する。
以上のように、第１の実施形態として、インレット１ａの長さを２５ｍｍ、導体片１ｂ、１ｂの長さをそれぞれ１５ｍｍ、接合長をそれぞれ約７ｍｍとして、全長４０ｍｍのＲＦＩＤタグ１を構成する。そして、このように構成されたＲＦＩＤタグ１は、実用上の問題がなく、ＲＦＩＤタグ１を重ね合わせても、電波が干渉しないことを実験によって検証した。なお、前記の具体的な数値は一例であって、情報の送受信に用いられる電波の波長、アンテナ１１に設けられるスリット１１ｃの形状、ベース１１ｂ、１２ｂの素材等によって変化するため、適宜設定すればよい。
このように第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ１は、第１のアンテナ（主アンテナ）たるアンテナ１１を有するインレット１ａと第２のアンテナ（補助アンテナ）たる導体片１ｂ、１ｂとから構成される。さらに、インレット１ａにおけるアンテナ１１の金属膜層１１ａと導体片１ｂ、１ｂの金属膜層１２ａとが、絶縁体であるベース１１ｂを挟んで重なり合う部分を有して接合することで、アンテナ１１と導体片１ｂ、１ｂとは静電容量結合される。
そして、このように構成されるＲＦＩＤタグ１に他のＲＦＩＤタグ１を重ね合わせると、各ＲＦＩＤタグ１の導体片１ｂ、１ｂが、他のＲＦＩＤタグ１の第１のアンテナたるアンテナ１１の補助アンテナとして作用するため、各ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１１のインピーダンスは大きく変化しない。
したがって、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ１を重ね合わせても、各ＲＦＩＤタグ１が発する電波が干渉しにくく、図示しないリーダライタによる読取不良を発生しにくい、という優れた効果を奏する。さらに、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ１においては、重ね合わせるＲＦＩＤタグ１の間にスペーサも不要であるため、例えばＲＦＩＤタグ１を封筒に貼り付けて封筒を重ね合わせても、重ね合わせた封筒の束が厚くなりにくいという優れた効果を奏する。
《第２の実施形態》
図４は、第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの構造を示す図である。図４の（ａ）は、帯状のベースに金属膜層を形成する態様を示し、（ｂ）は、帯状のベースを折り曲げて、第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを形成する態様を示し、（ｃ）は第２の実施形態の別の形態を示す。
第２の実施形態においては、図４の（ａ）に示すように、絶縁体であるＰＥＴやＰＥＮなどの樹脂からなる帯状のベース２０上に、Ａｕ、Ａｌなどの金属を数マイクロメートル（μｍ）程度の厚さでスパッタリングによる蒸着などの方法で、２つの金属膜層（第２のアンテナ）２０ｂ、２０ｂを、間隔をあけて長手方向に並べて形成し、さらに、２つの金属膜層２０ｂ、２０ｂの間に１つの金属膜層２０ａを形成する。なお、金属膜層２０ｂ、２０ａ、２０ｂの形成方法は、蒸着に限定されるものではなく、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタで印刷して形成してもよい。
そして、金属膜層２０ａは、第１の実施形態における金属膜層１１ａ（図２の（ｂ）参照）と同様にスリット２０ｃを設けて、主アンテナとしてのアンテナ（第１のアンテナ）２０ｄを形成する。さらに、金属膜層２０ａには、図２の（ｃ）に示すＲＦＩＤタグ１における金属膜層１１ａと同様に、ＩＣチップ１０が搭載される。
また、第１の実施形態と同様に、ベース２０は、前記の樹脂に限らず、絶縁体であれば、紙、ゴム、ガラス等であってもよい。この場合は、Ａｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタ等で印刷する、Ａｕ、Ａｌなどの金属箔を貼り付ける、など適宜な方法で金属膜層２０ｂ、２０ａ、２０ｂを形成すればよい。
また、金属膜層２０ａにおいては、図２の（ｂ）に示す第１の実施形態における金属膜層１１ａと同様に、Ｌ字型のスリット２０ｃが設けられるが、スリット２０ｃは、第１の実施形態と同様に、Ｌ字型に限定されるものではなく、例えば図３の（ａ）に示すようにＴ字型であってもよい。
以上のように、３つの金属膜層２０ｂ、２０ａ、２０ｂが形成されたベース２０を、金属膜層２０ａと金属膜層２０ｂとの間で、金属膜層２０ｂ、２０ｂを金属膜層２０ａ側に折り込んで、さらに、金属膜層２０ｂ、２０ｂがそれぞれ金属膜層２０ａの外側にくるようにベース２０を折り返して、金属膜層２０ａと金属膜層２０ｂとが重なり合う部分である、重なり部分２０ｅを設けるように、図４の（ｂ）に示すように折り曲げてＲＦＩＤタグ２を構成する。このとき、重なり部分２０ｅにおいてベース２０同士が接する部分と、ベース２０が金属膜層２０ｂに接する部分は、樹脂または粘着材で接合すればよい。なお、第２の実施形態において、ベース２０は折り返し可能な部材（可撓性のある部材。例えば、薄い膜からなるフィルム状の部材）であることが好ましい。なお、ベース２０をガラスで構成した場合は、例えば加熱することで折り返すことが可能である。
図４の（ｂ）に示すＲＦＩＤタグ２においては、ベース２０に金属膜層２０ｂが形成されている部分が、ＲＦＩＤタグ１の導体片１ｂ（図１の（ａ）参照）に相当し、ベース２０に金属膜層２０ａが形成されている部分が、ＲＦＩＤタグ１のインレット１ａ（図１の（ａ）参照）に相当する。
ここで、第１の実施形態と同様に、情報の送受信に用いられる電波の周波数を２．４５ＧＨｚとして、金属膜層２０ａの長さは、ＲＦＩＤタグ１のインレット１ａ（図１の（ａ）参照）の長さに相当する２５ｍｍとし、金属膜層２０ｂ、２０ｂの長さは、それぞれＲＦＩＤタグ１の導体片１ｂ（図１の（ａ）参照）の長さに相当する１５ｍｍとした。
さらに、図４の（ｂ）に示すＲＦＩＤタグ２の全長は、ＲＦＩＤタグ１（図１参照）と同様に４０ｍｍとした。
また、重なり部分２０ｅは、ＲＦＩＤタグ１における接合部１２ｃ（図１の（ｂ）参照）の接合長に相当するため、重なり部分２０ｅの長さは、ＲＦＩＤタグ１における接合部１２ｃ（図１の（ｂ）参照）の接合長と同等の約７ｍｍとした。なお、重なり部分２０ｅの長さは、重なり部分２０ｅがスリット２０ｃと重ならないように設定する。以上のことから、帯状のベース２０に金属膜層２０ｂ、２０ａ、２０ｂを形成するときに、金属膜層２０ａと金属膜層２０ｂとの間隔は、約７ｍｍとする。
以上のように、第２の実施形態として、金属膜層２０ａの長さを２５ｍｍ、金属膜層２０ｂの長さを１５ｍｍ、重なり部分２０ｅの長さを約７ｍｍとして、全長４０ｍｍのＲＦＩＤタグ２を構成する。そして、このように構成されたＲＦＩＤタグ２は、実用上の問題がなく、ＲＦＩＤタグ２を重ね合わせても、電波が干渉しないことを実験によって検証した。なお、前記の具体的な数値は一例であって、情報の送受信に用いられる電波の波長、金属膜層２０ａに設けられるスリット２０ｃの形状、ベース２０の素材等によって変化するため、適宜設定すればよいことは、第１の実施形態と同様である。
このように第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ２は、第１のアンテナたるアンテナ２０ｄを形成する金属膜層２０ａと、第２のアンテナたる金属膜層２０ｂ、２０ｂとから構成される。さらに、金属膜層２０ａと金属膜層２０ｂ、２０ｂとが、絶縁体であるベース２０を挟んで重なり合うため、アンテナ２０ｄと金属膜層２０ｂ、２０ｂとは静電容量結合される。
そして、このように構成されるＲＦＩＤタグ２に他のＲＦＩＤタグ２を重ね合わせると、各ＲＦＩＤタグ２の金属膜層２０ｂ、２０ｂが、他のＲＦＩＤタグ２の第１のアンテナたるアンテナ２０ｄの補助アンテナとして作用するため、各ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０ｄのインピーダンスは大きく変化しない。
したがって、第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ２を重ね合わせても、各ＲＦＩＤタグ２が発する電波が干渉しにくく、図示しないリーダライタによる読取不良を発生しにくい、という第１の実施形態と同等の効果を奏する。さらに、第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ２においても、重ね合わせるＲＦＩＤタグ２の間にスペーサが不要であるため、例えばＲＦＩＤタグ２を封筒に貼り付けて封筒を重ね合わせても、重ね合わせた封筒の束が厚くなりにくい、という第１の実施形態と同等の効果を奏する。
また、帯状のベース２０に連続して金属膜層２０ｂ、２０ａ、２０ｂを形成することができ、さらにベース２０を折り曲げるだけでＲＦＩＤタグ２を構成することができるため、第１の実施形態より少ない工数でＲＦＩＤタグ２を構成できるという優れた効果を奏する。なお、第２の実施形態は、図４の（ｃ）に示すように、第２のアンテナが、ＩＣチップ１０が搭載される側にくるようにベース２０を折り返す、ＲＦＩＤタグ２ａのような形態であっても、同等の効果を奏する。
《第３の実施形態》
図５は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの構造を示す図である。図５の（ａ）は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの側面図、（ｂ）は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを表面側から見た図、（ｃ）は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを裏面側から見た図である。
第３の実施形態においては、図５の（ｂ）に示すように、絶縁体であるＰＥＴやＰＥＮなどの樹脂からなる、帯状のベース３０の一方の面（以下、表面と称する）Ｓに、Ａｕ、Ａｌなどの金属を数マイクロメートル（μｍ）程度の厚さでスパッタリングによる蒸着などの方法で、金属膜層３０ａを形成する。さらに、図５の（ｃ）に示すように、前記のベース３０を挟んだ他方の面（以下、裏面と称する）Ｒに、Ａｕ、Ａｌなどの金属を数マイクロメートル（μｍ）程度の厚さでスパッタリングによる蒸着などの方法で、２つの金属膜層３０ｂ、３０ｂを、ベース３０の長手方向に並んで形成する。このとき、金属膜層３０ａと、２つの金属膜層３０ｂ、３０ｂとが重なり合う部分である重なり部分３０ｅを、それぞれ有するように、２つの金属膜層（第２のアンテナ）３０ｂ、３０ｂを形成する。なお、金属膜層３０ｂ、３０ａ、３０ｂの形成方法は、蒸着に限定されるものではなく、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタで印刷して形成してもよい。
そして、図５の（ｂ）に戻って、ベース３０の表面Ｓに形成される金属膜層３０ａは、第１の実施形態における金属膜層１１ａ（図２の（ｂ）参照）と同様に、スリット３０ｃを設けて、アンテナ（第１のアンテナ）３０ｄを形成する。さらに、金属膜層３０ａには、図２の（ｃ）に示すＲＦＩＤタグ１における金属膜層１１ａと同様にＩＣチップ１０が搭載される。
また、第１の実施形態と同様に、ベース３０は、前記の樹脂に限らず、絶縁体であれば、紙、ゴム、ガラス等であってもよい。この場合は、Ａｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタ等で印刷する、Ａｕ、Ａｌなどの金属箔を貼り付ける、など適宜な方法で金属膜層３０ｂ、３０ａ、３０ｂを形成すればよい。
さらに、金属膜層３０ａにおいては、図２の（ｂ）に示す第１の実施形態における金属膜層１１ａと同様に、Ｌ字型のスリット３０ｃが設けられるが、スリット３０ｃは、第１の実施形態と同様に、Ｌ字型に限定されるものではなく、例えば図３の（ａ）に示すようにＴ字型でもよい。
以上のように、ベース３０の表面Ｓに金属膜層３０ａ、裏面Ｒに２つの金属膜層３０ｂ、３０ｂを形成して、図５の（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ３を構成する。
図５の（ａ）に示すＲＦＩＤタグ３においては、フィルム３０の表面Ｓに金属膜層３０ａが形成される部分が、ＲＦＩＤタグ１のインレット１ａ（図１の（ａ）参照）に相当し、フィルム３０の裏面Ｒに金属膜層３０ｂが形成される部分が、ＲＦＩＤタグ１の導体片１ｂ（図１の（ａ）参照）に相当する。
ここで、第１の実施形態と同様に、情報の送受信に用いられる電波の周波数を２．４５ＧＨｚとして、金属膜層３０ａの長さは、ＲＦＩＤタグ１のインレット１ａ（図１の（ａ）参照）の長さに相当する２５ｍｍとし、金属膜層３０ｂの長さは、ＲＦＩＤタグ１の導体片１ｂ（図１の（ａ）参照）の長さに相当する１５ｍｍとした。
さらに、図５の（ａ）に示すＲＦＩＤタグ３の全長は、ＲＦＩＤタグ１（図１参照）と同様に４０ｍｍとした。
また、重なり部分３０ｅは、ＲＦＩＤタグ１における接合部１２ｃ（図１の（ｂ）参照）の接合長に相当するため、重なり部分３０ｅの長さは、ＲＦＩＤタグ１における接合部１２ｃ（図１の（ｂ）参照）の接合長と同等の約７ｍｍとした。なお、重なり部分３０ｅの長さは、重なり部分３０ｅがスリット３０ｃと重ならないように設定する。
以上のように、第３の実施形態として、金属膜層３０ａの長さを２５ｍｍ、金属膜層３０ｂの長さを１５ｍｍ、重なり部分３０ｅの長さを約７ｍｍとして、全長４０ｍｍのＲＦＩＤタグ３を構成する。そして、このように構成されたＲＦＩＤタグ３は、実用上の問題がなく、ＲＦＩＤタグ３を重ね合わせても、電波が干渉しないことを実験によって検証した。なお、前記の具体的な数値は一例であって、情報の送受信に用いられる電波の波長、金属膜層３０ａに設けられるスリット３０ｃの形状、ベース３０の素材等によって変化するため、適宜設定すればよいことは、第１の実施形態と同様である。
このように第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ３は、第１のアンテナたるアンテナ３０ｄを形成する金属膜層３０ａと、第２のアンテナたる金属膜層３０ｂとから構成される。さらに、金属膜層３０ａと金属膜層３０ｂとが、絶縁体であるベース３０を挟んで重なり合う部分を有するため、金属膜層３０ａと金属膜層３０ｂ、３０ｂとは静電容量結合される。
そして、このように構成されるＲＦＩＤタグ３に他のＲＦＩＤタグ３を重ね合わせると、各ＲＦＩＤタグ３の金属膜層３０ｂ、３０ｂが、他のＲＦＩＤタグ３の第１のアンテナたるアンテナ３０ｄの補助アンテナとして作用するため、各ＲＦＩＤタグ３のアンテナ３０ｄのインピーダンスは大きく変化しない。
したがって、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ３を重ね合わせても、各ＲＦＩＤタグ３が発する電波が干渉しにくく、図示しないリーダライタによる読取不良を発生しにくい、という第１の実施形態と同等の効果を奏する。さらに、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ３においても、重ね合わせるＲＦＩＤタグ３の間にスペーサが不要であるため、例えばＲＦＩＤタグ３を封筒に貼り付けて封筒を重ね合わせても、重ね合わせた封筒の束が厚くなりにくい、という第１の実施形態と同等の効果を奏する。
また、帯状のベース３０の両面に連続して金属膜層３０ｂ、３０ａ、３０ｂを形成してＲＦＩＤタグ３を構成することができるため、第１の実施形態より少ない工数でＲＦＩＤタグ３を構成できるという優れた効果を奏する。
《第４の実施形態》
図６は、第４の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの構造を示す図である。図６の（ａ）は、第４の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの平面図、（ｂ）は、第４の実施形態にかかる別形態のＲＦＩＤタグの平面図である。
第４の実施形態においては、図６の（ａ）に示すように、絶縁体であるＰＥＴやＰＥＮなどの樹脂からなる、ベース４０に、Ａｕ、Ａｌなどの金属を数マイクロメートル（μｍ）程度の厚さでスパッタリングによる蒸着などの方法で、金属膜層４０ａを形成する。さらに、金属膜層４０ａの両端部に微小な間隔のギャップ４０ｅを形成し、ギャップ４０ｅによって金属膜層４０ａの両端部を分離して２つの金属膜層（第２のアンテナ）４０ｂ、４０ｂを形成する。なお、金属膜層４０ａの形成方法は、蒸着に限定されるものではなく、例えばＡｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタで印刷して形成してもよい。
そして、金属膜層４０ａは、第１の実施形態における金属膜層１１ａ（図２の（ｂ）参照）と同様に、スリット４０ｃを設けてアンテナ４０ｄを形成する。さらに、金属膜層４０ａには、図２の（ｃ）に示すＲＦＩＤタグ１における金属膜層１１ａと同様にＩＣチップ１０が搭載される（第１のアンテナ）。
また、第１の実施形態と同様、ベース４０は、前記の樹脂に限らず、絶縁体であれば、紙、ゴム、ガラス等であってもよい。この場合は、Ａｕ、Ａｌなどの金属ペーストをインクジェットプリンタ等で印刷する、Ａｕ、Ａｌなどの金属箔を貼り付ける、など適宜な方法で金属膜層４０ｂ、４０ａ、４０ｂを形成すればよい。
さらに、金属膜層４０ａにおいては、図２の（ｂ）に示す第１の実施形態における金属膜層１１ａと同様に、Ｌ字型のスリット４０ｃが設けられるが、スリット４０ｃは、第１の実施形態と同様に、Ｌ字型に限定されるものではなく、例えば図３の（ａ）に示すようにＴ字型でもよい。
以上のように、ベース４０に金属膜層４０ａを形成し、金属膜層４０ａから微小な間隔のギャップ４０ｅによって金属膜層４０ｂ、４０ｂを分離して、図６の（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ４を構成する。
ここで、アンテナ４０ｄを形成する金属膜層４０ａの両端に２つの金属膜層４０ｂ、４０ｂを、微小な間隔のギャップ４０ｅ、４０ｅを介して対峙するように配置させる構成にすると、アンテナ４０ｄと金属膜層４０ｂ、４０ｂとは、静電容量結合されることになる。そして、金属膜層４０ｂ、４０ｂは、アンテナ４０ｄの補助アンテナとして機能する。なお、ギャップ４０ｅの微小な間隔は、１ｍｍ以下であれば静電容量結合する効果が認められることがわかっている。第４の実施形態において、微小な間隔は１００μｍとした。
また、静電容量結合は金属膜層４０ａと金属膜層４０ｂの端面どうしが向き合ってできるギャップ４０ｅの断面積（金属膜層４０ａの厚さとギャップ４０ｅの長さとの積）で容量を確保するため、第４の実施形態においては、金属膜層４０ａの幅方向に対して傾斜した方向にギャップ４０ｅを形成した。このようにギャップ４０ｅを金属膜層４０ａの幅方向に対して傾斜した方向に形成して、ギャップ４０ｅの長さを長くしてギャップ４０ｅの断面積を大きくし、静電容量結合の容量を確保した。
ここで、第１の実施形態と同様に、情報の送受信に用いられる電波の周波数を２．４５ＧＨｚとして、図６の（ａ）に示すＲＦＩＤタグ４の全長は、ＲＦＩＤタグ１（図１参照）と同様に４０ｍｍとした。そして、金属膜層４０ａの長さは、ＲＦＩＤタグ１のインレット１ａ（図１の（ａ）参照）の長さに相当する２５ｍｍとした。
以上のように、第４の実施形態として、金属膜層４０ａの長さを２５ｍｍ、ギャップ４０ｅの微小な間隔を１００μｍとし、全長４０ｍｍのＲＦＩＤタグ４を構成する。そして、このように構成されたＲＦＩＤタグ４は、実用上の問題がなく、ＲＦＩＤタグ４を重ね合わせても、電波が干渉しないことを実験によって検証した。なお、前記の具体的な数値は一例であって、情報の送受信に用いられる電波の波長、金属膜層４０ａに設けられるスリット４０ｃの形状、ベース４０の素材等によって変化するため、適宜設定すればよいことは、第１の実施形態と同様である。
このように第４の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ４は、第１のアンテナたるアンテナ４０ｄを形成する金属膜層４０ａと、第２のアンテナたる金属膜層４０ｂとから構成される。さらに、金属膜層４０ａと金属膜層４０ｂとが、ギャップ４０ｅを介して接合されるため、アンテナ４０ｄと金属膜層４０ｂ、４０ｂとは静電容量結合される。
そして、このように構成されるＲＦＩＤタグ４に他のＲＦＩＤタグ４を重ね合わせると、各ＲＦＩＤタグ４の金属膜層４０ｂ、４０ｂが、他のＲＦＩＤタグ４の第１のアンテナたるアンテナ４０ｄの補助アンテナとして作用するため、各ＲＦＩＤタグ４のアンテナ４０ｄのインピーダンスは大きく変化しない。
したがって、第４の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ４を重ね合わせても、各ＲＦＩＤタグ４が発する電波が干渉しにくく、図示しないリーダライタによる読取不良を発生しにくい、という第１の実施形態と同等の効果を奏する。さらに、第４の実施形態にかかるＲＦＩＤタグ４においても、重ね合わせるＲＦＩＤタグ４の間にスペーサが不要であるため、例えばＲＦＩＤタグ４を封筒に貼り付けて封筒を重ね合わせても、重ね合わせた封筒の束が厚くなりにくい、という第１の実施形態と同等の効果を奏する。
また、アンテナ４０ｄを形成する金属膜層４０ａの両端に２つの金属膜層４０ｂ、４０ｂを、微小な間隔のギャップ４０ｅ、４０ｅを介して対峙するように配置させる構造であるため、第１の実施形態に比べて、さらに封筒の束の厚みが増しにくいという効果を奏する。
なお、第４の実施形態において、ギャップ４０ｅの長さを確保するため、金属膜層４０ａの幅方向に対して傾斜した方向にギャップ４０ｅを形成したが、この形態は限定されるものではなく、例えば図６の（ｂ）に示すように、矩形波の形状を有するギャップ４０ｆとしてもよい。このような形状であっても、ギャップ４０ｆの長さを長くすることができる。
また、ベース４０に対して金属膜層４０ａを形成して、エッチング等の追加工で、金属膜層４０ｂ、４０ｂを形成するため、少ない工数でＲＦＩＤタグ４を構成できるという優れた効果を奏する。
さらにまた、図示しないリーダライタによる読み取りの精度を向上するためには、ギャップ４０ｅ、もしくは４０ｆ間が所定の静電容量以上でなければならないが、例えばギャップ４０ｅ、もしくは４０ｆの間隔を狭くすることによっても、静電容量を確保することができる。しかしながら、ギャップ４０ｅ、もしくは４０ｆを挟んで対峙させる金属膜層４０ａと４０ｂとを接触させないで、ギャップ４０ｅ、もしくは４０ｆの間隔を狭くする加工には高い加工精度が要求される。第４の実施形態においては、金属膜層４０ａの幅方向に対して、図６の（ａ）に示すように傾斜した方向にギャップ４０ｅを形成したり、図６の（ｂ）に示すように矩形波の形状のギャップ４０ｆを形成したりすることで、ギャップ４０ｅ、もしくは４０ｆ間の静電容量を確保する構成とした。この構成によって、微小な間隔のギャップ４０ｅ、もしくは４０ｆの加工に高い加工精度を要求されることなく、静電容量が確保できるという効果を奏する。
以上のように、本発明にかかるＲＦＩＤタグにおいては、ＲＦＩＤタグを重ね合わせても、各ＲＦＩＤタグが発する電波が干渉することがなく、リーダライタによる読取不良を発生しないという優れた効果を奏する。さらに、重ね合わせるＲＦＩＤタグの間にスペーサも不要であるため、ＲＦＩＤタグ重ね合わせても、厚みが厚くなりにくいという優れた効果を奏する。
また、本発明におけるＲＦＩＤタグの全長は、４０ｍｍに限定することなく、ＲＦＩＤタグを取り付ける物品（例えば、封筒）の材質、すなわちＲＦＩＤタグを取り付ける物品の誘電率に対応してＲＦＩＤタグの全長を適宜設定すれば、より安定した通信が可能となる。
また、本発明においては、第１のアンテナに対して、左右対称に第２のアンテナを配置したが、第１のアンテナに対して、例えば長さの異なる第２のアンテナを配置し、非対称な構造としてもよい。さらに、第１のアンテナに対して、片側のみに第２のアンテナを配置してもよい。
（ａ）は、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを組み立てた態様を示す図、（ｂ）は、第１の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを分解した態様を示す図である。 （ａ）は、ＩＣチップを信号入出力電極側から見た概略図、（ｂ）は、金属膜層のスリットとＩＣチップの信号入出力電極との位置関係を示す図、（ｃ）は、金属膜層にＩＣチップを搭載した態様を示す図である。 （ａ）は、金属膜層のＴ字型スリットとＩＣチップの信号入出力電極との位置関係を示す図、（ｂ）は、金属膜層にＩＣチップを搭載した態様を示す図である。 （ａ）は、帯状のベースに金属膜層を形成する態様を示し、（ｂ）は、ベースを折り曲げて、第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを形成する態様を示し、（ｃ）は、第２の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの別の形態を示す。 （ａ）は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの側面図、（ｂ）は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを表面側から見た図、（ｃ）は、第３の実施形態にかかるＲＦＩＤタグを裏面側から見た図である。 （ａ）は、第４の実施形態にかかるＲＦＩＤタグの平面図、（ｂ）は、第４の実施形態にかかる別形態のＲＦＩＤタグの平面図である。
符号の説明
１、２、２ａ、３、４、４ａ ＲＦＩＤタグ
１ａ インレット
１ｂ 導体片
１ｃ、２０ｅ、３０ｅ 重なり部分
１０ ＩＣチップ
１１、２０ｄ、３０ｄ、４０ｄ アンテナ
１１ａ、１２ａ、２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂ 金属膜層
１１ｂ、１２ｂ、２０、３０、４０ ベース
１２ｃ 接合部
４０ｅ、４０ｆ ギャップ
Ｓ 表面
Ｒ 裏面

Claims (6)

  1. 無線波により作動するＩＣチップと、
    絶縁体のベース上に形成される金属膜層からなるアンテナと、を含んで構成されるＩＣタグであって、
    前記アンテナは、インピーダンスマッチング用のスリット、及び前記ＩＣチップが搭載される１つの第１のアンテナおよび、
    前記ＩＣチップが搭載されない少なくとも１つの第２のアンテナを含んでなり、
    前記第１のアンテナと少なくとも１つの前記第２のアンテナとを静電容量結合させたことを特徴とするＩＣタグ。
  2. 前記第１のアンテナの前記金属膜層は、前記第２のアンテナのそれぞれの前記金属膜層と前記ベースを挟んで、重なり合う部分を有して結合させたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
  3. 前記ベースは帯状の形状であって、
    前記ベースに、２つの前記第２のアンテナの前記金属膜層が、前記ベースの長手方向に並んで形成され、
    ２つの前記第２のアンテナの前記金属膜層の間に、前記第１のアンテナの前記金属膜層が形成され、
    前記第１のアンテナの前記金属膜層と２つの前記第２のアンテナの前記金属膜層との間で、前記第２のアンテナを前記第１のアンテナ側に折り込んで、さらに、前記第２のアンテナを外側に折り返すことで、
    前記第１のアンテナの前記金属膜層が、２つの前記第２のアンテナの前記金属膜層と前記ベースを挟んで重なり合う部分を有することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
  4. 前記ベースは帯状の形状であって、
    前記ベースの一方の面には、前記第１のアンテナの前記金属膜層が形成され、
    前記ベースを挟んだ他方の面には、２つの前記第２のアンテナの前記金属膜層が、前記ベースの長手方向に並んで形成され、
    前記第１のアンテナの前記金属膜層は、２つの前記第２のアンテナの前記金属膜層と前記ベースを挟んで重なり合う部分を有することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
  5. 前記第１のアンテナを形成する前記金属膜層および少なくとも１つの前記第２のアンテナを形成する前記金属膜層は、前記ベースの同一平面上にあって、微小な間隔のギャップを介して対峙するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
  6. 金属膜層により形成される第１のアンテナと金属膜層により形成される少なくとも１つの第２のアンテナが絶縁体のベース上に配置され、無線波により作動するＩＣチップが前記第１のアンテナに搭載され、前記第１のアンテナに対して少なくとも１つの前記第２のアンテナが、その端部同士で静電容量結合されるＩＣタグの製造方法であって、
    前記第１のアンテナの両側に所定の隙間を空けて前記第２のアンテナが配置された可撓性の前記ベースを、前記隙間の部分で折り返して、前記第１のアンテナの端部と前記第２のアンテナの端部とに、前記ベースを介した静電容量結合となる重なり部分を形成し、前記第１のアンテナの両側に前記第２のアンテナが配置された前記ＩＣタグを製造すること、を特徴とするＩＣタグの製造方法。
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