JP2009182630A - Booster antenna board, booster antenna board sheet and non-contact type data carrier device - Google Patents

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JP2009182630A
JP2009182630A JP2008019511A JP2008019511A JP2009182630A JP 2009182630 A JP2009182630 A JP 2009182630A JP 2008019511 A JP2008019511 A JP 2008019511A JP 2008019511 A JP2008019511 A JP 2008019511A JP 2009182630 A JP2009182630 A JP 2009182630A
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JP2008019511A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Araki
Takuya Higuchi
樋口  拓也
荒木  登
Original Assignee
Dainippon Printing Co Ltd
大日本印刷株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To extend a data communication distance of a non-contact type data carrier, and to use the non-contact type data carrier in the proximity of a conductor such as metal. <P>SOLUTION: The non-contact type data carrier device 1 includes an antenna layer 7 having a magnetic field converging part 12 for converging an external magnetic field, a booster antenna board 5 provided with a magnetic layer 9 arranged so as to face the antenna layer 7, and a small tag 3 attached to a position (position 12a to be attached) where the magnetic field converging part 12 on the booster antenna board 5 is held between the small tag and the magnetic layer 9. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、非接触式データキャリアを取り付けて用いられるブースタアンテナ基板、ブースタアンテナ基板シート及び非接触式データキャリア装置に関する。 The present invention is a booster antenna substrate used to attach a non-contact data carrier relates to the booster antenna substrate sheet and the non-contact data carrier device.

データを格納可能なICチップやパターニングされた例えばアンテナコイルを配線基板上に搭載した非接触式データキャリアが、物品のタグ情報のキャリアとして利用されている。 Non-contact data carrier equipped with the IC chip and patterned for example antenna coils capable of storing data on a wiring board is utilized as a carrier of the tag information of the article. この種の非接触式データキャリアは、配線パターンを微細化する技術を用いてアンテナコイルを小さく形成することが可能であり、部品単体の小型化を実現する。 Non-contact data carrier of this kind, it is possible to reduce formation of the antenna coil, to reduce the size of the single component using techniques for fine wiring pattern.

また一方で、比較的長い通信距離が求められる用途では、アンテナコイルのコイル径を大きく構成することが効果的であるものの、この場合、非接触式データキャリア自体の小型化が難しくなる。 On the other hand, in applications where a relatively long communication distance is obtained, but by increasing constituting the coil diameter of the antenna coil it is effective, in this case, the non-contact data carrier miniaturization of itself is difficult. そこで、主要部品となる小型の非接触式データキャリアと、コイル径の大きなアンテナコイルを搭載したブースタアンテナ基板と、を組み合わせて用いる構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, small and non-contact data carrier comprising a main component, a configuration using a combination and the booster antenna board having a large antenna coil of the coil diameter, has been proposed (e.g., see Patent Document 1).

すなわち、このようなブースタアンテナ基板では、求められる機能に応じてより安価な構成を採用し、これに、量産を目的とした小型の非接触式データキャリアを組み合わせることで、装置全体としてコストダウンを図ることが可能となる。 That is, in such a booster antenna substrate, employs a more inexpensive structure in accordance with the functions required, thereto, mass production by combining the non-contact data carrier of small for the purpose, the cost as a whole system It can be reduced to become.
特開2005−323019号公報 JP 2005-323019 JP

しかしながら、上述したブースタアンテナ基板と小型の非接触式データキャリアとを併用する装置構成では通信エラーの発生が懸念され、例えば金属などの導電体の近くでの使用を満足させることについては考慮されておらず、この点において改善が求められている。 However, in the apparatus configuration using both the booster antenna substrate and a small non-contact data carrier as described above is concerned occurrence of a communication error, the to satisfy, for example, by the use of near conductor such as metal is taken into account Orazu, improvements are required in this respect.

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、データ通信距離の延長を図れることに加え、金属などの導電体の近接位置での使用を可能とするブースタアンテナ基板、ブースタアンテナ基板シート及び非接触式データキャリア装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, in addition to attained the extension of data communication distance, the booster antenna substrate which enables the use of a close position of the conductor such as metal, the booster antenna substrate and an object thereof is to provide a sheet and non-contact data carrier device.

上記目的を達成するために、本発明に係るブースタアンテナ基板は、非接触式データキャリアを取り付けて用いられるブースタアンテナ基板であって、外部磁界を収束させる磁界収束部を有するアンテナ層と、前記アンテナ層と対向するように配置された磁性体層と、を具備することを特徴とする。 To achieve the above object, the booster antenna substrate according to the present invention is a booster antenna substrate used to attach a non-contact data carrier, an antenna layer having a magnetic field convergence unit that converges an external magnetic field, the antenna characterized by comprising a magnetic layer disposed so as to face the layer.

すなわち、本発明によれば、アンテナ層上の磁界収束部を磁性体層との間で挟む位置に非接触式データキャリアを取り付けることで、データの搬送波となる外部磁界(磁束)を収束させて効率的に非接触式データキャリア側に誘導することが可能となり、データ通信距離を延長させることができる。 That is, according to the present invention, by attaching the non-contact data carrier in a position to sandwich the magnetic field convergence on the antenna layer between the magnetic layer and converges the external magnetic field (magnetic flux) of the data carrier efficiently it is possible to induce the non-contact data carrier side, it is possible to extend the communication distance. これに加えて、本発明によれば、磁束を実質的に通り易くした磁路を磁性体層中に形成できるので、当該磁性体層側を例えば金属製の物品側に対向させる姿勢で、非接触式データキャリアを搭載するブースタアンテナ基板を配置することにより、上記金属製の物品上にいわゆる渦電流が生じることを抑制でき、これにより、金属導体などの近接位置であってもデータを通信することが可能となる。 In addition, according to the present invention, since the magnetic path to facilitate substantially through the magnetic flux can be formed in the magnetic layer, in a posture to face the magnetic layer side, for example, in a metallic article side, the non by disposing the booster antenna substrate for mounting the contact data carrier, can suppress the so-called eddy current on the metallic article occurs, thereby, even near the position, such as a metal conductor for communicating data it becomes possible.

また、本発明では、ブースタアンテナ基板を複数搭載したブースタアンテナ基板シートを構成することが可能である。 In the present invention, it is possible to configure multiple equipped with booster antenna substrate sheet booster antenna substrate. さらに、本発明では、ブースタアンテナ基板上の前記磁界収束部を前記磁性体層との間で挟む位置や、また前記磁界収束部を構成する窓部内に非接触式データキャリアを取り付けて非接触式データキャリア装置を得ることも可能である。 Furthermore, in the present invention, the magnetic field convergence on the booster antenna substrate position and interposed between said magnetic layer and the non-contact data carrier attached contactless in the window portions constituting the magnetic field converging portion it is also possible to obtain a data carrier device.

このように、本発明によれば、データ通信距離の延長を図れることに加え、金属などの導電体の近接位置での使用を可能とするブースタアンテナ基板、ブースタアンテナ基板シート及び非接触式データキャリア装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, in addition to attained the extension of data communication distance, the booster antenna substrate which enables the use of a close position of the conductor such as metal, the booster antenna substrate sheet and the non-contact data carrier it is possible to provide a device.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。 It will be described below with reference to best modes for carrying out the present invention with reference to the drawings.
[第1の実施の形態] First Embodiment
図1Aは、本発明の第1の実施形態に係る非接触式データキャリア装置1の構成を概略的に示す平面図であり、図1Bは、その断面図である。 1A is a non-contact data carrier device 1 according to the first embodiment of the present invention is a plan view schematically illustrating, FIG. 1B is a cross-sectional view thereof. また、図2Aは、非接触式データキャリア装置1の構成部品であるブースタアンテナ基板5に小型タグ3を取り付ける前の状態を示す平面図であり、図2Bは、その断面図である。 Further, FIG. 2A is a plan view showing a state before attaching the small tag 3 to the booster antenna substrate 5 which is a component of the non-contact data carrier device 1, FIG. 2B is a cross-sectional view thereof. また、図3は、図1Aの小型タグ3の構成を示す平面図であり、図4は、図2Aに示すブースタアンテナ基板5に積層されたアンテナ層7の機能を説明するための図である。 Further, FIG. 3 is a plan view showing the structure of a small tag 3 of FIG. 1A, FIG. 4 is a diagram for explaining the function of the antenna layer 7 laminated booster antenna substrate 5 shown in FIG. 2A . なお、平面図で示した図1A、図2A並びに図3(及び後述する図5A、図6)では、導体パターンの形成領域を視覚的に把握し易くするためにハッチングを付与している。 Incidentally, FIG. 1A shows a plan view, FIG. 2A and FIG. 3 (and described below FIG. 5A, FIG. 6), has granted hatching to facilitate visually grasp the formation region of the conductor pattern.

図1A〜図1Bに示すように、非接触式データキャリア装置1は、ブースタアンテナ基板5と、このブースタアンテナ基板5に取り付けられた非接触式データキャリアとしての小型タグ3と、から構成されている。 As shown in FIG 1A~ Figure 1B, the non-contact data carrier device 1 includes a booster antenna substrate 5, a small tag 3 as a non-contact data carrier attached to the booster antenna substrate 5, it is composed of there.

小型タグ3は、例えば13.56MHzの帯域を利用してデータの無線交信を行える電磁誘導型のRFID[Radio Frequency Identification]タグである。 Small tag 3 is, for example, an electromagnetic induction type RFID [Radio Frequency Identification] tag utilizing the bandwidth of 13.56MHz perform wireless communication of data. この小型タグ3は、図3に示すように、平面方向からみて矩形状に形成されており、例えば5mm角(後記図6参照)のサイズで構成されている。 The small tag 3, as shown in FIG. 3, and a size of which is formed in a rectangular shape as viewed from the planar direction, for example 5mm square (see below Figure 6). また、小型タグ3は、近年のパターン微細化技術や縦方向導電技術を適用して小型化を図ることができ安価に量産される。 Also, small tag 3, by applying the recent pattern miniaturization technology and longitudinal conductive techniques can be miniaturized are mass-produced at low cost. このような小型タグ3は、主に、配線基板14、アンテナコイル(アンテナパターン)17、ICチップ16、ボンディングワイヤ16a、モールド樹脂18から構成される。 Such small tag 3 is mainly composed of the wiring board 14, an antenna coil (antenna pattern) 17, IC chip 16, the bonding wire 16a, the molding resin 18.

ICチップ16は、ボンディングワイヤ16aを介してアンテナコイル17に接続されており、主な内部構成要素として、ROM、RAM、RF回路、CPUなどを有する。 IC chip 16 is connected to the antenna coil 17 via a bonding wire 16a, as the main internal components, having ROM, RAM, RF circuits, CPU and the like. CPUでは、ROMやRAMに格納されたプログラムやデータなどを用いてリーダ(又はリーダライタ)側との間の通信制御や応答処理など各種の演算処理を実行する。 In CPU, and executes various arithmetic processes such as communication control and response process between the reader (or reader-writer) side by using a ROM or a RAM is stored in the program or data.

上記のROMには、小型タグ3の製造時に、タグごとに固有のタグ識別コードなどが記憶される。 The above ROM, when manufacturing the small tag 3, such unique tag identifier for each tag is stored. さらに、ICチップ16には、アンテナコイル17を介して無線通信を行うための通信制御回路である上記RF回路の他、電源バックアップ不要でかつ書き換え可能な不揮発性メモリなども搭載されている。 Furthermore, the IC chip 16, the other of the RF circuit is a communication control circuit for wireless communication via the antenna coil 17 is mounted well as power backup unnecessary, and rewritable nonvolatile memory. また、ICチップ16は、配線基板14のほぼ中央に実装され、さらにその外側からモールド樹脂18により封止されている。 Moreover, IC chip 16 is substantially mounted in the center of the wiring substrate 14 are sealed with the mold resin 18 further from the outside.

アンテナコイル17は、図3に示すように、配線基板14の一方の主面上で、帯状のパターンが矩形状に複数回周回した形状を有し、外周端が縦方向導電体用ランド17aとして構成されている。 The antenna coil 17, as shown in FIG. 3, on one main surface of the wiring board 14 has a shape strip pattern circulates several times in a rectangular shape, the outer peripheral edge is a vertical direction electrically collector lands 17a It is configured. この縦方向導電体用ランド17aは、その下側に位置する縦方向導電体に電気的に接続されており、この縦方向導電体は、配線基板14の他方の主面(裏面)に設けられた不図示のアンテナコイル(アンテナパターン)の外周端に電気的に接続されている。 The longitudinal guide collector lands 17a are longitudinally conductors are electrically connected, located on the lower side, the longitudinal conductor is provided on the other main surface of the wiring board 14 (the back surface) and it is electrically connected to the outer peripheral edge of the unillustrated antenna coil (antenna pattern). 配線基板14の他方の主面に設けられた不図示のアンテナコイルは、アンテナコイル17と同じ向きで渦巻き状に形成され、その内周端が縦方向導電体を介して縦方向導電体用ランド17bに電気的に接続されている。 Other antenna coil (not shown) provided on the main surface of the wiring board 14 is formed in a spiral shape in the same direction as the antenna coil 17, the vertical direction electrically collector lands its inner peripheral end through the vertical conductor and it is electrically connected to 17b.

以上のように、アンテナコイル17と不図示のアンテナコイルとにより、直列的につながる一巡のアンテナコイル(アンテナパターン)が形成されている。 As described above, by an antenna coil (not shown) the antenna coil 17, round the antenna coil leads to serial (antenna pattern) is formed. なお、配線基板14として例えば3層以上の多層配線基板を採用し、この3層以上の各配線層にアンテナパターンをそれぞれ形成し、さらにこれらを直列的につないで一巡のアンテナコイルを構成するようにしてもよい。 Incidentally, as the wiring board 14 and to employ a multi-layer wiring board having three or more layers for example, an antenna pattern is formed respectively on the three or more layers of the wiring layers, further composing an antenna coil of the round connecting them in series it may be.

また、小型タグ3としては、図3に示した構成のものに限らず他の構成を利用することも可能である。 As the small tag 3, it is also possible to use other configurations not limited to the configuration shown in FIG. 例えば、前述した多層配線基板を採用することの他、ICチップ16の実装をフリップチップ実装とすること、モールド樹脂18に代えて配線基板14上全面を覆う樹脂層を形成すること、配線基板14中にICチップ16を埋め込み基板内蔵とすること、アンテナコイル17の周回パターンを矩形状ではなくそれ以上の多角形とすること、アンテナコイル17の周回パターンの一部に曲線パターンを導入すること、などを適宜採用することが可能である。 For example, other employing a multi-layer wiring board as described above, be a flip-chip mounting the mounting of the IC chip 16, to form a resin layer covering the circuit board 14 on the entire surface instead of the molded resin 18, wiring board 14 It is a substrate built embedding an IC chip 16, to a more polygonal rather than rectangular orbiting pattern of the antenna coil 17, the introduction of curved pattern in a part of the circulation pattern of the antenna coil 17 during the it is possible to adopt as appropriate.

次に、このような小型タグ3の取り付けられるブースタアンテナ基板5の構造について説明する。 Next, the structure of the booster antenna substrate 5 mounted with such a small tag 3. すなわち、図1A〜図2Bに示すように、ブースタアンテナ基板5は、導電体をパターン形成して構成されたアンテナ層7と、接着層(粘着層)8を介してこのアンテナ層7と対向するように配置された磁性体層9とから構成される。 That is, as shown in FIG 1A~ Figure 2B, the booster antenna substrate 5 includes an antenna layer 7 constituted the conductor patterns formed to be opposed to the antenna layer 7 via an adhesive layer (adhesive layer) 8 composed of arranged magnetic layer 9 Metropolitan as.

アンテナ層7には、図1A〜図2B及び図4に示すように、アンテナ本体部(アンテナ素子本体部)6、磁界収束部12、及び切欠き溝(溝部)10が設けられている。 The antenna layer 7, as shown in FIG 1A~-2B and 4, the antenna body (antenna device body unit) 6, a magnetic field converging portion 12 and the notched groove (groove portion) 10 is provided. アンテナ本体部6は、導電体である銅やアルミニウムなどの金属製のホイール紙(金属シート)を例えば打ち抜きでパターン加工して構成される。 Antenna body 6 is patterned and configured conductors are of copper or metal wheel papers such as aluminum (metal sheets) for example, punching. 詳細には、図1A、図2A、図4に示すように、このアンテナ本体部6は、ほぼ矩形状の導電性のベタパターンで形成されている。 Specifically, FIG. 1A, FIG. 2A, as shown in FIG. 4, the antenna body 6 is formed in a solid pattern of substantially rectangular conductive. 磁界収束部12は、アンテナ本体部6の中央部分をその厚さ(積層)方向に開口(貫通)させた矩形状の窓部12として構成されており、外部磁界(外部からの磁束)を収束させる機能を有する。 Field converging portion 12 is formed as a rectangular window portion 12 a central portion thereof is thick (stacking) direction to the opening (penetration) of the main antenna unit 6, the convergence of an external magnetic field (magnetic flux from the outside) It has a function to. 切欠き溝10は、この磁界収束部(窓部)12からアンテナ本体部6の外縁(周縁部)に到達して開口するように形成されており、磁界収束部(窓部)と溝部においてはアンテナ層7の導電体が除去されている。 Notched groove 10 is formed so as to open to reach from the magnetic field converging portion (window portion) 12 on the outer edge of the main antenna unit 6 (peripheral edge portion), the magnetic field convergence portion (window portion) in the groove portion conductor of the antenna layer 7 is removed.

ここで、ブースタアンテナ基板5が備えた上記アンテナ層7による通信距離の延長機能(ブースト機能)について説明する。 Here will be described the extension function of the communication distance by the antenna layer 7 with the booster antenna substrate 5 (boost function).
すなわち、図4に示すように、リーダライタ(又はリーダ)が発生させる磁界(磁束)7aの進行方向と直交させてブースタアンテナ基板5のアンテナ層7を配置すると、いわゆるレンツの法則により、このアンテナ層7のアンテナ本体部6の周縁部に渦電流7cが生じる。 That is, as shown in FIG. 4, the reader-writer (or reader) is perpendicular to the traveling direction of the magnetic field (magnetic flux) 7a generating positions the antenna layer 7 of the booster antenna substrate 5, by the law of the so-called Lenz, this antenna eddy current 7c occurs in the peripheral portion of the antenna body 6 of the layer 7. この渦電流7cは、磁界7aがアンテナ層7側へ進行することを妨げるように作用する(磁界7aの進行をキャンセルする方向の反磁界を生じさせる)。 The eddy currents 7c is (cause demagnetizing field in a direction that cancels the progress of field 7a) in which the magnetic field 7a is acting to prevent the progression to the antenna layer 7 side. しかしながら、この一方で、切欠き溝10とつながる磁界収束部(窓部)12の周囲には、上記渦電流7cと逆向きに流れる渦電流7dが発生する。 However, in the other hand, around the magnetic field convergence (window portion) 12 connected to the grooves 10 notches, eddy currents 7d flowing through the eddy current 7c opposite direction occurs. つまり、磁界収束部12は、切欠き溝10と協働しつつ渦電流の周回する向き(磁束の向き)を反転させ、これにより、磁界収束部12の周囲の渦電流7dは、磁界7aを収束するように作用する(磁界7aの進行を強める磁界[磁束]7bを生じさせる)。 In other words, the magnetic field convergence unit 12 inverts the orbiting orientations of eddy currents (the direction of the magnetic flux) cooperates with the groove 10 notch, by which eddy currents 7d around the magnetic field convergence unit 12, a magnetic field 7a It acts so as to converge (causing a magnetic field [flux] 7b to enhance the progress of the field 7a).

したがって、アンテナ層7上の磁界収束部12を後に詳述する磁性体層9との間で挟む位置(被取付位置12a)に小型タグ3を取り付けることで、リーダライタ側からのデータの搬送波となる交流磁界(磁束)を収束させて効率的に小型タグ3側に誘導することが可能となり、これにより、データ通信距離を延長させることができる。 Accordingly, by attaching a small tag 3 to the position (the mounting position 12a) sandwiching between the magnetic layer 9 to be described later field converging portion 12 on the antenna layer 7, and the carrier wave data from the reader writer side comprising alternating converges the magnetic field (magnetic flux) efficiently it is possible to induce a small tag 3 side, thereby, it is possible to extend the communication distance. 具体的には、図1A〜図2Bに示すように、小型タグ3は、アンテナ層7の直上の被取付位置12aに接着層(粘着層)2を介して接合されている。 Specifically, as shown in FIG 1A~ Figure 2B, small tag 3, the adhesive layer to be attached position 12a directly above the antenna layer 7 via a (pressure-sensitive adhesive layer) 2 is bonded. つまり、非接触式データキャリア装置1では、小型タグ3の取り付けられている側とリーダライタ側とを対向させる位置関係で、データのやり取りが行われる。 That is, in the non-contact data carrier device 1, in a positional relationship to face the side and the reader writer mounted a small tag 3, exchange of data is performed.

さらに、本実施形態の非接触式データキャリア装置1は、金属などの導電体の近接位置での使用を可能とする金属対応型のブースタアンテナ基板5を備えた無線タグ装置である。 Further, non-contact data carrier device 1 of this embodiment is a radio tag device which includes a metal corresponding type booster antenna substrate 5 which enables the use of a close position of the conductor such as metal. すなわち、図1A〜図2Bに示すように、小型タグ3の取り付けられるブースタアンテナ基板5は、上述したように、接着層8を介してアンテナ層7と対向するように配置された磁性体層9を備える。 That is, as shown in FIG 1A~ Figure 2B, the booster antenna substrate 5 mounted with a small tag 3, as described above, arranged so as to face the antenna layer 7 via an adhesive layer 8 magnetic layer 9 equipped with a. 詳細には、電波シールドとして機能するこの磁性体層9は、接着層8を挟んで、アンテナ層7を一方の主面側(小型タグ3の非取付面側)から覆うように積層されている。 In particular, the magnetic layer 9 which functions as a radio wave shield across the adhesive layer 8 are laminated so as to cover the antenna layer 7 from the one main surface side (non-mounting surface side of the small tag 3) .

磁性体層9の構成材料は、いわゆる軟磁性体や金属系の磁性体と称される透磁率の高い材料である。 The material of the magnetic layer 9 is a material having high magnetic called permeability of the so-called soft magnetic material and metallic. 具体的には、磁性体層9の材料は、電気的な短絡防止を考慮し例えばMn−Znフェライト、Ni−Znフェライトなどの高い電気絶縁性を有する磁性材料が好適である。 Specifically, the material of the magnetic layer 9, taking into account the electrical short circuit prevention for example Mn-Zn ferrite, magnetic material having high electrical insulating properties, such as Ni-Zn ferrite is suitable. また、このような磁性体層9の形成において、上記フェライトの磁性粉末などと混合する樹脂バインダを適用してもよい。 Further, in the formation of such a magnetic layer 9 may be applied resin binder to be mixed, such as a magnetic powder of the ferrite.

この樹脂バインダとしては、熱可塑性樹脂を主体とし、必要により磁性粉末と樹脂との親和力を向上させるシラン系、チタネート系、アルミ系などのカップリング剤、樹脂の流動性を高めるフタル酸系、スルホン酸系、リン酸系、エポキシ系などの可塑剤、混合物の流動性を高めるステアリン酸、ステアリン酸塩、脂肪酸アミド、ワックス類などの滑剤及び充填物の酸化を防止するヒーンダードフェノル系、硫黄系、リン系などの酸化防止剤を適宜添加したものが好適である。 As the resin binder, a thermoplastic resin as a main component, a silane to improve the affinity between the magnetic powder and the resin as needed, titanate coupling agents such as aluminum-based, phthalate to improve the fluidity of the resin, sulfonated acid, phosphoric acid, plasticizers such as epoxy-based, stearic acid to enhance the flowability of the mixture, stearates, fatty acid amides, Hin hindered phenol le system to prevent oxidation of the lubricant and filler, such as wax, sulfur system, it is preferable that the addition of antioxidants such as phosphorus-based as appropriate.

すなわち、このような構造のブースタアンテナ基板5を備えた非接触式データキャリア装置1では、透磁率の高い磁性体層9中に磁路を形成できるので、ブースタアンテナ基板5の磁性体層9側を例えば金属製の物品(導電体)側に対向させて配置することにより、この金属製の物品上に渦電流(受信電波をキャンセルする方向に流れる渦電流)が生じることを抑制でき、金属導体などの近接位置であってもデータ通信が可能となる。 That is, in the non-contact data carrier device 1 includes a booster antenna substrate 5 having such a structure, it is possible to form a magnetic path high in magnetic layer 9 permeability, magnetic layer 9 side of the booster antenna substrate 5 by the placing to face the example metallic article (conductor) side, possible to suppress the eddy current (eddy current flows in the direction of canceling the received radio wave) occurs in the metal on the article, the metal conductor even close location such enables data communication.

次に、このように構成された非接触式データキャリア装置の通信特性を図5A〜図8に基づき考察する。 Consider now based communication characteristics of the non-contact data carrier device constructed in this manner in FIG 5A~ 8. ここで、図5Aは、ブースタアンテナ基板15と小型タグ3との相対的な取付位置の関係を説明するための平面図である。 Here, FIG. 5A is a plan view for explaining the relationship between the relative mounting positions of the booster antenna substrate 15 and the small tag 3. 図5Bは、図5Aにおける取付位置の関係を説明するための断面図である。 Figure 5B is a sectional view for explaining the relationship between the mounting position in Figure 5A. また、図6は、ブースタアンテナ基板15及び小型タグ3の概略的な寸法サイズを説明するための平面図である。 6 is a plan view illustrating a schematic dimensions size of the booster antenna board 15 and the small tag 3. さらに、図7は、ブースタアンテナ基板15と小型タグ3との相対的な取付位置の関係に基づく通信距離の特性を表す図であり、図8は、非接触式データキャリア装置11の動作環境及びブースタアンテナ基板15の磁性体層9の厚さを変更した場合の通信距離の特性を表す図である。 Further, FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of the communication distance based on the relationship of the relative attachment positions of the booster antenna substrate 15 and the small tag 3, FIG. 8, the operating environment and the non-contact data carrier device 11 is a diagram representing the characteristic of the communication distance in the case of changing the thickness of the magnetic layer 9 of the booster antenna substrate 15.

詳述すると、図7に示すデータの測定条件としては、図5A〜図6に示すように、ブースタアンテナ基板5の磁性体層9の表面(外側面)に、物品への取り付けのための接着層19をさらに積層したブースタアンテナ基板15を備える非接触式データキャリア装置11を適用した。 More specifically, as the measurement condition data shown in FIG. 7, as shown in FIG 5A~ 6, on the surface (outer surface) of the magnetic layer 9 of the booster antenna substrate 5, the adhesive for attachment to an article applying a non-contact data carrier device 11 comprises a booster antenna substrate 15 was further laminated layer 19. また、アンテナコイル17のパターン表面と直交する方向(平面方向)からみた小型タグ3の外形サイズa1×a2は、5.5mm×5.5mmである。 Further, the external size a1 × a2 small tag 3 as viewed from the direction (plane direction) perpendicular to the pattern surface of the antenna coil 17 is 5.5 mm × 5.5 mm. 一方、アンテナ本体部6表面と直交する方向(平面方向)からみたブースタアンテナ基板15の外形サイズ(アンテナ本体部6の最外形とほぼ同一サイズ)c1×c2は、30mm×30mmで構成されている。 On the other hand, c1 × c2 (same size substantially the outermost main antenna unit 6) booster external size of the antenna board 15 as viewed from the direction (plane direction) perpendicular to the antenna body 6 surface is composed of a 30 mm × 30 mm .

さらに、矩形状の窓部として形成された磁界収束部12の平面サイズb1×b2は、4mm×4mmで構成されている。 Further, the planar size b1 × b2 of the magnetic field converging portion 12 formed as a rectangular shaped window portion is constituted by a 4 mm × 4 mm. また、磁性体層9は、厚さt1が100μmのものを適用した。 Further, the magnetic layer 9 has a thickness t1 was applied ones 100 [mu] m. ここで、図6に示すように、小型タグ3を取り付けるべきブースタアンテナ基板15上の理想的な被取付位置12aは、磁界収束部12の平面方向の中心位置G1と、小型タグ3の平面方向の中心位置(アンテナコイル17の巻回中心)G2と、が平面方向に重なり合う位置である。 Here, as shown in FIG. 6, the ideal target mounting position 12a on the booster antenna board 15 to mount the small tag 3, the center position G1 of the plane direction of the magnetic field convergence unit 12, the planar direction of the small tag 3 and G2 (winding center of the antenna coil 17) center position of, but is a position overlapping in a plane direction. そこで、図5A〜図6に示すように、これら中心位置G1、G2が一致している位置を基準位置(±0mmの位置)として、X1方向(プラス方向)及びX2方向(マイナス方向)に小型タグ3のタグ取付位置を、上限を±5mmとして1mmずつずらしていった場合の通信距離(通信可能距離)を測定した。 Therefore, as shown in FIG 5A~ 6, small in as these center positions G1, G2 reference position the position where the match (± 0 mm position), X1 direction (the positive direction) and X2 direction (minus direction) the tag attachment position of the tag 3, and measures the communication distance when went shifted by 1mm limit as ± 5 mm (communicable distance).

より具体的には、非接触式データキャリア装置11上の小型タグ3のアンテナコイル17表面と、このアンテナコイル17表面と対向させたリーダライタ(タカヤ製;出力100mW)の離間距離を変更しながら通信距離(通信可能距離)の測定を行った。 More specifically, the non-contact data carrier device 11 on a small tag 3 of the antenna coil 17 surface, the antenna coil 17 surface opposed to cause the reader-writer; while changing the distance (Takaya manufactured output 100 mW) It was measured communication distance (communication distance). この場合、リーダライタ側からの返信要求に対し、小型タグ3からの応答信号をリーダライタ側で受信できたか否かで通信距離を求めた。 In this case, with respect to response request from the reader-writer to obtain the communication distance to the response signal from the small tag 3 with whether or not received by the reader writer side.

図7に示す測定結果より、磁界収束部12の中心位置G1と小型タグ3の中心位置G2との位置ずれが±2mm以内に収まるように、小型タグ3を位置決めしつつブースタアンテナ基板15に取り付けることで、約20mmの通信距離を得ることができる。 From the measurement results shown in FIG. 7, so that the position displacement between the center positions G2 of the center position G1 and a small tag 3 magnetic field convergence unit 12 falls within ± 2 mm, attached to the booster antenna board 15 while positioning the small tag 3 it is, it is possible to obtain a communication distance of approximately 20 mm.

一方、図8に示すデータ(通信可能距離)の測定条件としては、上記図5A〜図6に示したブースタアンテナ基板15と小型タグ3とを備える非接触式データキャリア装置11を適用した。 On the other hand, the measurement condition data (communication range) shown in FIG. 8, it was applied to non-contact data carrier device 11 and a and a small tag 3 booster antenna substrate 15 shown in FIG 5A~ 6. ここで、図8に示すデータは、ブースタアンテナ基板15上の磁界収束部12の中心位置G1と小型タグ3の中心位置G2とを基準位置(±0mmの位置)に固定した状態で、上記した測定と同様に通信可能距離を求めた。 Here, the data shown in FIG. 8, while being fixed to the center position G2 and the reference position of the center position G1 and a small tag 3 magnetic field converging portion 12 on the booster antenna board 15 (± 0 mm position), and the It was similarly measured with respect to the communication distance and measurement. さらに、図8に示すデータの測定条件として、非接触式データキャリア装置11における(ブースタアンテナ基板15の)磁性体層9の厚さt1を、50μmとした15個のサンプルと、100μmとした15個のサンプルと、を用意し、個々の非接触式データキャリア装置において、金属(鉄製の物品)上と非金属(絶縁体)上との各動作環境で通信距離を測定した。 Further, as the measurement condition data shown in FIG. 8, in the non-contact data carrier device 11 a thickness t1 of (booster antenna board 15) magnetic layer 9, and the 15 samples with 50 [mu] m, and 100 [mu] m 15 prepare the samples, and in particular non-contact data carrier device was measured communication distance in each operating environment of the upper metal (iron articles) and on the non-metal (insulator).

なお、ブースタアンテナ基板15を用いない小型タグ3単体では、動作環境が非金属上の場合、通信距離は30mm程度であり、一方、動作環境が金属上の場合、通信距離は0mmである。 In the small tag 3 alone without using a booster antenna substrate 15, when the operating environment is on the non-metallic, the communication distance is about 30 mm, whereas, if the operating environment on the metal, the communication distance is 0 mm. さらにまた、金属上に磁性体シートを敷き、その上に小型タグ3単体を置いた場合では、通信自体は可能になるものの、磁性体シートを介在させたことで磁束の延びる向き(磁束の広がり)が制約され、その影響で非金属上にて30mmあった通信距離は2mm程度まで低下する。 Furthermore, on the metal laid magnetic sheet, when placing the small tag 3 itself thereon, although the communication itself is enabled, the direction (magnetic flux of extension of the magnetic flux by which is interposed magnetic sheet spread ) is restricted, the communication distance was 30mm at the non-metallic at its influence is reduced to about 2 mm.

一方、図8に示す測定結果からわかるように、磁界収束部12を有するアンテナ層7と(厚さ50μm/100μmの)磁性体層9とを各々積層したブースタアンテナ基板15を備える非接触式データキャリア装置11は、金属上、非金属上のいずれの動作環境下でも、約20mmもの通信距離を得ることができる。 On the other hand, as can be seen from the measurement results shown in FIG. 8, a non-contact type data comprising booster antenna substrate 15, each stacking the antenna layer 7 and (a thickness of 50 [mu] m / 100 [mu] m) magnetic layer 9 having a magnetic field converging portion 12 carrier device 11, the metal, even under any operating environment on a non-metallic, can be obtained about 20mm ones communication distance.

既述したように、本実施形態に係るブースタアンテナ基板5、15を備えた非接触式データキャリア装置1、11によれば、アンテナ層7上の磁界収束部(窓部)12を磁性体層9との間で挟む位置(被取付位置12a)に小型タグ3を取り付けることで、リーダライタ側からのデータの搬送波となる外部磁界(磁束)を収束させて効率的に上記小型タグ3側に誘導することが可能となり、データ通信距離を延長させることができる。 As already mentioned, according to the non-contact data carrier device 1, 11 having a booster antenna substrate 5 and 15 according to the present embodiment, the magnetic field convergence on the antenna layer 7 (window portion) 12 a magnetic layer by attaching a small tag 3 to the position (the mounting position 12a) sandwiching between 9 and converges the external magnetic field (magnetic flux) which is a carrier wave data from the reader writer to efficiently the small tag 3 side it is possible to induce, it is possible to extend the communication distance.

また、本実施形態の非接触式データキャリア装置1、11によれば、磁性体層9中に磁束を通り易くした磁路を形成できるので、この磁性体層9側を導電体で構成された例えば金属製の物品側に対向させる姿勢で、小型タグ3を搭載したブースタアンテナ基板5、15を配置することにより、上記金属製の物品上でいわゆる渦電流が生じることを抑制でき、これにより、金属導体などの近接位置であってもデータを通信することが可能となる。 Further, according to the non-contact data carrier device 1, 11 according to the present embodiment, it is possible to form a magnetic path that easily passes the magnetic flux in the magnetic layer 9, which is forming the magnetic layer 9 side conductor for example, the posture to be opposed to the metallic article side, by arranging the booster antenna substrate 5 and 15 equipped with a small tag 3, can suppress the so-called eddy current is generated on the metallic article, thereby, even close position, such as a metal conductor it is possible to communicate the data. さらに、本実施形態の非接触式データキャリア装置1、11では、ブースタアンテナ基板5、15側に取り付けるべき矩形状の小型タグ3に対し、アンテナ層7上の磁界収束部12を矩形状の窓部(角穴)で構成していることで、小型タグ3の取り付け時の位置合せの基準が視覚的に明確となる。 Furthermore, the non-contact data carrier device 1, 11 according to the present embodiment, the booster to rectangular small tag 3 to be attached to the antenna substrate 5 and 15 side, a rectangular-shaped window a magnetic field converging portion 12 on the antenna layer 7 by constituting in parts (square hole), reference alignment during installation of the small tag 3 is visually clear. したがって、通信特性に大きな影響を与える小型タグ3の取付位置精度を向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the mounting position accuracy of the small tag 3 a significant effect on communication characteristics.

なお、図1B、図5Bに示したブースタアンテナ基板5、15を備える非接触式データキャリア装置1、11に代えて、図9に示すように、アンテナ層7と磁性体層9との間に電気絶縁性を有する絶縁体層22を介在させたブースタアンテナ基板25aを備える非接触式データキャリア装置21aを構成してもよい。 Incidentally, FIG. 1B, in place of the non-contact data carrier device 1,11 comprises a booster antenna substrate 5 and 15 shown in FIG. 5B, as shown in FIG. 9, between the antenna layer 7 and the magnetic layer 9 it may constitute the non-contact data carrier device 21a including a booster antenna substrate 25a which is interposed an insulating layer 22 having an electrical insulating property. 具体的には、この構成では、絶縁体層22となる例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂基板に対し、上述した磁性材料を例えば塗り込んで磁性体層9を形成した積層板24aを基材として適用した態様を例示している。 Specifically, in this configuration, the resin substrate such as an insulating layer 22 to become for example PET (polyethylene terephthalate), the substrate and laminate 24a forming the magnetic layer 9 crowded coating the above magnetic material, e.g. It illustrates the applied manner as.

また、この非接触式データキャリア装置21aに代えて、図10に示すように、絶縁体層22を介在させるために、例えば片面銅張積層板などの絶縁基板上に導体層を張付けた積層板24bを基材として用意し、この積層板24bに対して打ち抜き加工などを行ってアンテナ層7(図2Aなどに示したアンテナ本体部6)を形成したブースタアンテナ基板25bを備える非接触式データキャリア装置21bを構成することもできる。 Further, in place of the non-contact data carrier device 21a, as shown in FIG. 10, in order to interpose an insulating layer 22, for example, laminated board affixed a conductor layer on an insulating substrate such as a single-sided copper clad laminate 24b was prepared as a base material, a non-contact data carrier comprising a booster antenna substrate 25b formed antenna layer 7 performs like punching (antenna body 6 shown in such FIG. 2A) with respect to the laminated plate 24b it is also possible to configure the device 21b.

さらに、この非接触式データキャリア装置21bに代えて、図11に示すように、絶縁体層22を介在させるために、上記した積層板24bと同様の絶縁基板上に導体層を積層した構造の積層板24cを基材として用意し、この積層板24cに対してエッチングなどを行ってアンテナ層7(アンテナ本体部6)をパターン形成したブースタアンテナ基板25cを備える非接触式データキャリア装置21cを構成してもよい。 Furthermore, the non-contact in place of the data carrier device 21b, as shown in FIG. 11, in order to interpose an insulating layer 22, the structure formed by laminating a conductor layer on the same insulating substrate and laminate 24b as described above providing a laminate 24c as a substrate, constituting the non-contact data carrier device 21c such as by etching with a booster antenna substrate 25c which is patterned antenna layer 7 (the main antenna unit 6) with respect to the laminate 24c it may be. また、この図11に示す構造のブースタアンテナ基板25c上のアンテナ層7(アンテナ本体部6)は、銀ペーストなどの導電ペーストを絶縁基板上に印刷して形成することも可能である。 The antenna layer 7 on the booster antenna substrate 25c having the structure shown in FIG. 11 (antenna body 6), it is also possible to form a conductive paste such as a silver paste was printed on an insulating substrate.

このように絶縁体層22を介在させた図9〜図11に示す非接触式データキャリア装置21a、21b、21cでは、ブースタアンテナ基板25a、25b、25cの剛性を高めることができることに加え、アンテナ層7と磁性体層9との間の離間距離を長く採ることができるので、電波シールドとして機能する磁性体層9の磁気的影響(磁束が延び広がる向きを磁性体層9が制約すること)が軽減され、これにより、通信性能を向上させることが可能となる。 In this way the non-contact data carrier device 21a shown in FIGS. 9 to 11 in which is interposed a dielectric layer 22, 21b, 21c, the booster antenna substrate 25a, 25b, in addition to being able to increase the rigidity of the 25c, antenna it is possible to take the distance between the layer 7 and the magnetic layer 9 long, magnetic influence of the magnetic layer 9 which functions as a radio wave shield (the magnetic layer 9 the direction of the magnetic flux spreads extends constrains) There is reduced, which makes it possible to improve the communication performance.

ここで、絶縁体層22を構成するための絶縁樹脂材料としては、PET、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、PBT、ポリアリレート、シリコン樹脂、ジアリルフタレート、ポリイミドなどを適用することができる。 Here, as the insulating resin material for constituting the insulating layer 22, PET, phenol resins, urea resins, melamine resins, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, PBT, polyarylate, silicone resin, diallyl phthalate, or the like can be used polyimide. この他、いわゆる強化プラスチックやポリカーボネートなどの比較的強度の高い絶縁樹脂材料を適用した場合、ブースタアンテナ基板25a、25b、25cにおける機械的強度のさらなる向上を図ることができる。 In addition, when applying the relatively high strength insulating resin material such as so-called reinforced plastic or polycarbonate can be achieved booster antenna substrate 25a, 25b, a further improvement in the mechanical strength at 25c.

さらにまた、既述してきた非接触式データキャリア装置の備えるブースタアンテナ基板に代えて、図12に示すように、小型タグ3の平面方向の外形サイズよりも、窓部として構成される磁界収束部12bの平面方向のサイズを大きく形成したブースタアンテナ基板25dを備える非接触式データキャリア装置21dを構成してもよい。 Furthermore, instead of the booster antenna substrate having the non-contact data carrier device which has been described above, as shown in FIG. 12, than the outer size of the planar direction of the small tag 3 is configured as a window portion magnetic field converging portion non-contact data carrier device 21d comprising a booster antenna substrate 25d having increased to form a planar direction size of 12b may be configured. この構造の場合、ブースタアンテナ基板25d上の磁界収束部12bとして機能する窓部内に小型タグ3を取り付けるかたちで非接触式データキャリア装置21dが構成されるので、装置全体の薄型化及び小型化を図ることができる。 In this structure, since the non-contact data carrier device 21d in the form of attaching a small tag 3 in the window that serves as a magnetic field convergence 12b on the booster antenna substrate 25d is configured, the thickness and size of the entire device it is possible to achieve. また、図13に示すように、磁界収束部12b(窓部)内に小型タグ3を取付可能な構成と上記した絶縁体層22を介在させた構成とを共に有するブースタアンテナ基板25eを備えた非接触式データキャリア装置21eを得ることも可能である。 Further, as shown in FIG. 13, provided with a booster antenna substrate 25e having both a structure and in which a small tag 3 is interposed attachable structure an insulator layer 22 described above in a magnetic field converging portion 12b (window) it is also possible to obtain a non-contact data carrier device 21e.

また、図5Bに例示したブースタアンテナ基板15を備える非接触式データキャリア装置11と同様、図14に示すように、磁性体層9の表面(底面)に接着層19を積層したブースタアンテナ基板35を備える非接触式データキャリア装置31を構成することもできる。 Also, the booster antenna substrate 35 having the adhesive layer 19 is laminated in the same manner as the non-contact data carrier device 11 comprises a booster antenna substrate 15 illustrated in FIG. 5B, as shown in FIG. 14, the surface of the magnetic layer 9 (bottom) it is also possible to configure the non-contact data carrier device 31 comprising a. また、同様に、上記図9〜図12に例示したブースタアンテナ基板21a〜21dの磁性体層9の表面(底面)に接着層19を積層して非接触式データキャリア装置を構成してもよい。 Similarly, may constitute the diagram 9-12 to the illustrated non-contact data carrier device of the adhesive layer 19 is laminated on the surface (bottom surface) of the magnetic layer 9 of the booster antenna substrate 21a~21d . 接着層19を設けた場合、非接触式データキャリア装置を物品へ取り付ける際の作業が容易となる。 If the adhesive layer 19 is provided, the work for mounting the non-contact data carrier device to the article is facilitated. また、このような接着層19のさらに外側に剥離紙を貼り付けたブースタアンテナ基板(及びこれを備えた非接触式データキャリア装置)を構成してもよい。 It is also possible to constitute a booster antenna substrate further pasted release paper on the outside of such an adhesive layer 19 (and the non-contact data carrier device equipped with this).

さらに、図15に示すように、上記のブースタアンテナ基板35又は図5Bに示したブースタアンテナ基板15(若しくはブースタアンテナ基板25a、25b、25c、25d、21e)を長尺の基材シート47上(例えば剥離紙などで形成された基材シート上)に複数搭載した状態のブースタアンテナ基板シート45を構成することも可能である。 Furthermore, as shown in FIG. 15, the above-mentioned booster antenna substrate 35 or the booster antenna substrate 15 shown in FIG. 5B (or booster antenna substrate 25a, 25b, 25c, 25d, 21e) of the elongated base sheet above 47 ( it is also possible to configure multiple mounting state of the booster antenna substrate sheet 45 formed by such release paper substrate sheet). また、ブースタアンテナ基板シート45をロール状に巻回してブースタアンテナ基板ロールを構成してもよい。 It is also possible to constitute a booster antenna substrate roll by winding a booster antenna substrate sheet 45 into a roll.

[第2の実施の形態] Second Embodiment
次に、本発明の第2の実施形態を図16〜図19Bに基づき説明する。 It will now be described on the basis of the second embodiment of the present invention in FIGS. 16 to 19B. ここで、図16は、本発明の第2の実施形態に係る非接触式データキャリア装置51の構造を概略的に示す断面図である。 Here, FIG. 16, a non-contact structure of the data carrier device 51 according to the second embodiment of the present invention is a cross-sectional view schematically showing. また、図17Aは、この非接触式データキャリア装置51の1次成形加工部52のタグ位置決め部54に小型タグ3を位置決めする前の状態を示す断面図である。 Further, FIG. 17A is a sectional view showing a state before positioning the small tag 3 to the tag positioning portion 54 of the primary molding section 52 of the non-contact data carrier device 51. さらに、図17Bは、上記1次成形加工部52のアンテナ基板位置決め部58にブースタアンテナ基板25を位置決めする前の状態を示す断面図であり、図17Cは、互いに位置決めされた小型タグ3及びブースタアンテナ基板25を1次成形加工部52と共に成形型56、57内に収容した状態を示す断面図である。 Further, FIG. 17B is a sectional view showing a state before positioning the booster antenna substrate 25 to the antenna substrate positioning portion 58 of the primary molding section 52, FIG. 17C is a small tag 3 and booster, which are positioned to each other it is a sectional view showing a state accommodated in the mold 56, 57 the antenna substrate 25 with the primary molding section 52.

また、図18は、上記図16の非接触式データキャリア装置51と一部構造の異なる他の非接触式データキャリア装置61を示す断面図である。 Further, FIG. 18 is a sectional view showing a non-contact data carrier device 51 as a part structure different other non-contact data carrier device 61 of FIG 16. さらに、図19Aは、この非接触式データキャリア装置61の1次成形加工部62のタグ位置決め部64に小型タグ3を位置決めする前の状態を示す断面図であり、図19Bは、図19Aのタグ位置決め部64に位置決めされた小型タグ3側にブースタアンテナ基板25を取り付ける前の状態を示す断面図である。 Further, FIG. 19A is a sectional view showing a state before positioning the small tag 3 to the tag positioning portion 64 of the primary molding section 62 of the non-contact data carrier device 61, FIG. 19B, in FIG. 19A small tag 3 side positioned in the tag positioning portion 64 is a sectional view showing a state before mounting the booster antenna substrate 25. なお、上記した図16〜図19Bにおいて、図1B、図9に例示した第1の実施形態の非接触式データキャリア装置1、21aに設けられていたものと同一の構成要素については、同一の符号を付与しその説明を省略する。 Note that, in FIGS. 16 to 19B as described above, FIG. 1B, for example, non-contact data carrier device same components as those provided in 1,21a the first embodiment in FIG. 9, the same applying a code to the description thereof is omitted.

図16に示すように、この実施形態に係る非接触式データキャリア装置51は、小型タグ3をブースタアンテナ基板25a(又はブースタアンテナ基板5、25b、25c、25d、21e)と共に外側から覆う(第1の実施形態で例示した非接触式データキャリア装置を外側から覆う)第1の外装構成部である1次成形加工部52と第2の外装構成部である2次成形加工部53とを外装部として備える。 As shown in FIG. 16, the non-contact data carrier device 51 according to this embodiment, a small tag 3 booster antenna substrate 25a (or booster antenna substrate 5,25b, 25c, 25d, 21e) to cover from the outside (the non-contact data covering the carrier device from the outside) outer and first primary molding section 52 as an exterior component and a secondary molding portion 53 is a second exterior component illustrated in the first embodiment It provided as part. これにより、非接触式データキャリア装置51では、外部の環境及び機械的ストレスから小型タグ3及びブースタアンテナ基板を保護することができる。 Thus, the non-contact data carrier device 51, it is possible to protect the small tag 3 and the booster antenna substrate from the external environment and mechanical stress.

また、1次成形加工部52は、溶融状態の成形材料を固化して形成(1次成形)されており、小型タグ3及びブースタアンテナ基板25(又は5)それぞれを相対的に位置決めするタグ位置決め部54及びアンテナ基板位置決め部58を凹部として備える。 Moreover, the primary molding section 52 is formed by solidifying the molding material in a molten state (primary molding), tag positioning relative positioning of the respective small tag 3 and the booster antenna substrate 25 (or 5) It comprises a part 54 and the antenna substrate positioning portion 58 as a recess. つまり、タグ位置決め部54及びアンテナ基板位置決め部58は、それらの側壁部54a、58aを通じて、上記図5A〜図6で例示したように、ブースタアンテナ基板上の磁界収束部12の中心位置G1と小型タグ3の中心位置G2との位置ずれが前述した±2mm以内に収まるように、ブースタアンテナ基板の被取付位置12a上(又は図13などに例示した磁界収束部12bを構成する窓部内の所定位置)に小型タグ3を位置決めする。 That is, the tag positioning unit 54 and the antenna substrate positioning unit 58, those of the side wall portion 54a, through 58a, as illustrated in FIG 5A~ 6, the center position G1 and a small magnetic field converging portion 12 on the booster antenna substrate as the displacement between the center positions G2 of the tag 3 will be within ± 2 mm described above, a predetermined position in the window portions constituting the booster antenna substrate of the mounting position 12a on (or 13 magnetic field converging portion 12b exemplified in such ) to position the small tag 3.

一方、2次成形加工部53は、溶融状態の成形材料を固化して形成(2次成形)されており、タグ位置決め部54及びアンテナ基板位置決め部58で、それぞれ位置決めされた小型タグ3及びブースタアンテナ基板を、1次成形加工部52との間で外側から覆う。 Meanwhile, the secondary molding portion 53 is formed by solidifying the molding material in a molten state (secondary molding), the tag positioning portion 54 and the antenna substrate positioning part 58, a small tag 3 and booster, which are positioned respectively an antenna substrate, covered from outside with the primary molding section 52. 上述した1次成形加工部52及び2次成形加工部53の材料としては、PS(ポリスチレン)、PPS(ポリフェニレンスルファイド)、シリコーンゴム、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)などが例示される。 As the material of the primary molding section 52 and the secondary molded portion 53 described above, PS (polystyrene), PPS (polyphenylene sulfide), silicone rubber, NBR (acrylonitrile butadiene rubber) are exemplified. このようなゴム材料や樹脂材料などを用いて、1次成形加工部52及び2次成形加工部53を成形することで、非接触式データキャリア装置の耐薬品性、耐熱性、難燃性などを向上させることができる。 Such as by using such a rubber material or a resin material, by molding the primary molding section 52 and the secondary molding section 53, the chemical resistance of the non-contact data carrier device, heat resistance, flame retardancy, etc. it is possible to improve the.

ここで、上記構造の非接触式データキャリア装置51を製造する場合には、まず、所定の成形型を用いて、図17Aに示すように、タグ位置決め部54及びアンテナ基板位置決め部58を有する1次成形加工部52を1次成形する。 Here, in the production of non-contact data carrier device 51 of the above structure, first, by using a predetermined mold, as shown in FIG. 17A, 1 having a tag positioning portion 54 and the antenna board positioning unit 58 the following molding unit 52 for primary molding. なお、この1次成形加工部52は、型を用いた成形に限らず、母材からの削り出しなどによって作製されるものであってもよい。 Incidentally, the primary molding section 52 is not limited to the molding using a mold, or may be made by including shaving from the base material. 次に、図17A、図17Bに示すように、この1次成形加工部52のタグ位置決め部54に対し、小型タグ3を接着層2の非積層側からセット(装着)する。 Next, FIG. 17A, as shown in FIG. 17B, with respect to the tag positioning portion 54 of the primary molding section 52, sets (mounting) the small tag 3 from the non-laminated side of the adhesive layer 2. 続いて、図17B、図17Cに示すように、アンテナ基板位置決め部58に対し、ブースタアンテナ基板25(又は5)をアンテナ層7からセット(装着)する。 Subsequently, FIG. 17B, as shown in FIG. 17C, with respect to the antenna substrate positioning unit 58, the booster antenna substrate 25 (or 5) is set (mounted) from the antenna layer 7.

次に、図17Cに示すように、互いに位置決めされた小型タグ3及びブースタアンテナ基板を1次成形加工部52と共に成形型56、57内に収容し、この成形型56、57内の空隙部57aに材料注入口(図示せず)を通じて溶融状態の成形材料を充填する。 Next, as shown in FIG. 17C, accommodated in the mold 56, 57 a small tag 3 and the booster antenna substrate positioned together with the primary molding section 52, the gap portion 57a ​​in the mold 56, 57 filling the molding material in a molten state through the material inlet (not shown). この後、充填された成形材料の2次成形を行い、固化された2次成形加工部53と上記1次成形加工部53とで外装部の構成された非接触式データキャリア装置51を成形型56、57内から取り出す。 Thereafter, performs secondary molding of the filled molding material, the mold the non-contact data carrier device 51 which is constituted of the exterior portion in the secondary molding portion 53 which is solidified with the primary molding section 53 taken out from the inside of the 56 and 57.

このようにして製造された非接触式データキャリア装置51によれば、ブースタアンテナ基板上の磁界収束部12上の被取付位置12a(又は図13などに例示した磁界収束部12bを構成する窓部内の所定位置)に対し、小型タグ3を正確に位置決めすることができるので、通信性能に大きな影響を及ぼす小型タグ3の取付位置精度を向上させることができる。 Thus, according to the non-contact data carrier device 51 is manufactured, the booster antenna to be attached position 12a on the magnetic field converging portion 12 on the substrate (or FIG. 13, etc. to the illustrated magnetic field converging portion 12b constituting the window the relative position), it is possible to accurately position the small tag 3, it is possible to improve the mounting position accuracy of great influence small tag 3 to the communication performance. また、タグ位置決め部54及びアンテナ基板位置決め部58を有する1次成形加工部52を適用することで、ブースタアンテナ基板と小型タグ3との間の接着層2を削除することも可能である。 Further, by applying the primary molding section 52 having a tag positioning portion 54 and the antenna substrate positioning part 58, it is also possible to remove the adhesive layer 2 between the booster antenna substrate and small tag 3.

さらに、このような構造の非接触式データキャリア装置51に代えて、図18〜図19Bに示すように、小型タグ3の位置決め部(側壁部64aを持つタグ位置決め部64)のみを有する1次成形加工部(第1の外装構成部)62と、溶融状態の成形材料を固化して形成されかつタグ位置決め部64で位置決めされた小型タグ3を、ブースタアンテナ基板25a(又はブースタアンテナ基板5、25b、25c、25d、25e)と共に1次成形加工部62との間で覆う2次成形加工部(第2の外装構成部)63と、を外装部として備える非接触式データキャリア装置61を構成することもできる。 Further, in place of the non-contact data carrier device 51 having such a structure, as shown in FIGS. 18 to 19B, 1 primary with only positioning of the small tag 3 (the tag positioning portion 64 having a side wall portion 64a) a molding unit (first exterior component) 62, a small tag 3 positioned in the molding material is formed by solidifying and tag positioning portion 64 in a molten state, the booster antenna substrate 25a (or booster antenna substrate 5, configuration 25b, 25c, 25d, 2 primary molding portion for covering between the primary molding section 62 with 25e) (a second exterior component) 63, a non-contact data carrier device 61 provided as an exterior part it is also possible to.

このような構成の非接触式データキャリア装置61では、図19A、図19Bに示すように、1次成形加工部62のタグ位置決め部64で位置決めされた小型タグ3に対し、ブースタアンテナ基板の磁界収束部12上の被取付位置12a(又は図13などに例示した磁界収束部12bを構成する窓部内の所定位置)を接着層2を介して接合した後、図14に示すように、第1、2次の成形加工部(62、63)で小型タグ3及びブースタアンテナ基板を外側から覆うことができる。 In non-contact data carrier device 61 having such a configuration, FIG. 19A, as shown in FIG. 19B, with respect to a small tag 3 positioned by the tag positioning portion 64 of the primary molding section 62, the magnetic field of the booster antenna substrate after joining the mounted position 12a on the converging portion 12 (or 13, etc. to the illustrated position within the window that constitutes the magnetic field converging portion 12b) through the adhesive layer 2, as shown in FIG. 14, the first it can cover small tag 3 and the booster antenna substrate from the outside by secondary molding section (62, 63).

したがって、非接触式データキャリア装置61においても、ブースタアンテナ基板上の磁界収束部12(又は12b)に対する小型タグ3の取付位置精度を向上させることができる。 Therefore, also in the non-contact data carrier device 61, it is possible to improve the mounting position accuracy of the small tag 3 with respect to the magnetic field converging portion 12 on the booster antenna substrate (or 12b). ここで、成形加工時の加熱などの要因で小型タグ3上の接着層2の接着力を上回り、ブースタアンテナ基板が流動してしまうことなどが懸念される場合には、図17A〜図17Cに示した製法を採る図16の非接触式データキャリア装置51を適用することが好ましい。 Here, exceeds the adhesive force of the adhesive layer 2 on the small tag 3 with factors such as the heating during molding, if such be the booster antenna substrate resulting in flow is concerned, in FIG 17A~-17C it is preferred to apply the non-contact data carrier device 51 of FIG. 16 taking the indicated method. また、図18に示した当該非接触式データキャリア装置61によれば、図16に示した非接触式データキャリア装置51と同様に、外部の環境及び機械的ストレスから小型タグ3及びブースタアンテナ基板を保護することができる。 Further, according to the non-contact data carrier device 61 shown in FIG. 18, similar to the non-contact data carrier device 51 shown in FIG. 16, a small tag 3 and the booster antenna substrate from the external environment and mechanical stress it is possible to protect the.

以上、本発明を第1、第2の実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 Although the present invention first has been specifically described by the second embodiment, the present invention is not limited to these embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention . 例えば、上述した実施形態では、通信距離の延長を図るための対象の非接触式データキャリアとして、13.56MHzの帯域を利用する電磁誘導型の小型タグ3を例示したが、本発明のブースタアンテナ基板では通信距離の延長に共振を利用しないことから、用途の拡大を図ることが可能である。 For example, in the above embodiment, as the non-contact data carrier of the target to achieve an extension of the communication distance it has been described by way of small tag 3 of the electromagnetic induction type that uses a band of 13.56 MHz, the booster antenna of the present invention the substrate since it does not use the resonance to the extension of the communication distance, it is possible to expand applications. つまり、磁界型の非接触式データキャリアであれば、上記の13.56MHz以外の他の帯域を利用するものであっても、本発明を適用することができる。 That is, if the non-contact data carrier of the magnetic field type, even those that utilize other bands other than the above-mentioned 13.56 MHz, it is possible to apply the present invention.

本発明の第1の実施形態に係る非接触式データキャリア装置の構成を概略的に示す平面図。 Plan view schematically showing the structure of a non-contact data carrier device according to the first embodiment of the present invention. 図1Aに示す非接触式データキャリア装置の断面図。 Sectional view of the non-contact data carrier device shown in Figure 1A. 図1Aの非接触式データキャリア装置の構成部品であるブースタアンテナ基板に小型タグを取り付ける前の状態を示す平面図。 Plan view showing a state before attaching the small tag to the booster antenna substrate which is a component of the non-contact data carrier device of FIG. 1A. 図2Aのブースタアンテナ基板に小型タグを取り付ける前の状態を示す断面図。 Sectional view showing a state before attaching the small tag to the booster antenna substrate of FIG. 2A. 図1Aの非接触式データキャリア装置の構成部品である小型タグを示す平面図。 Plan view of a small tag is a component of the non-contact data carrier device of FIG. 1A. 図2Aに示すブースタアンテナ基板に積層されたアンテナ層の機能を説明するための図。 Diagram for explaining the function of the antenna layer laminated to the booster antenna substrate shown in Figure 2A. ブースタアンテナ基板と小型タグとの相対的な取付位置の関係を説明するための平面図。 Plan view illustrating the relationship between the relative mounting positions of the booster antenna substrate and small tag. 図5Aにおけるブースタアンテナ基板と小型タグとの相対的な取付位置の関係を説明するための断面図。 Sectional view for explaining the relationship between the relative mounting positions of the booster antenna substrate and small tag in Figure 5A. 図5Aに示すブースタアンテナ基板及び小型タグの概略的な寸法サイズを説明するための平面図。 Plan view illustrating a schematic dimensions size of the booster antenna substrate and small tag shown in Figure 5A. 図5Aに示すブースタアンテナ基板と小型タグとの相対的な取付位置の関係に基づく通信距離の特性を表す図。 Diagram showing the characteristics of the communication distance based on the relationship of the relative attachment positions of the booster antenna substrate and small tag shown in Figure 5A. 図5Aに示す非接触式データキャリア装置の動作環境及びブースタアンテナ基板の磁性体層の厚さを変更した場合の通信距離の特性を表す図。 Diagram showing the characteristics of the communication distance in the case of changing the operating environment and the thickness of the magnetic layer of the booster antenna substrate of the non-contact data carrier device shown in Figure 5A. 図1B、図5Bのブースタアンテナ基板と一部構造の異なる他のブースタアンテナ基板を備える非接触式データキャリア装置を示す断面図。 1B, the cross-sectional view showing the non-contact data carrier device with different other booster antenna substrate of the booster antenna substrate and some structure in Figure 5B. 図1B、図5B、図9のブースタアンテナ基板と一部構造の異なる他のブースタアンテナ基板を示す断面図。 FIG. 1B, FIG. 5B, a cross-sectional view showing another different booster antenna substrate of the booster antenna substrate and a portion structure of Fig. 図1B、図5B、図9、図10のブースタアンテナ基板と一部構造の異なる他のブースタアンテナ基板を示す断面図。 FIG. 1B, FIG. 5B, FIG. 9, a cross-sectional view showing another different booster antenna substrate of the booster antenna substrate and a portion structure of Fig. 図1B、図5B、図9〜図11のブースタアンテナ基板と一部構造の異なる他のブースタアンテナ基板を示す断面図。 FIG. 1B, FIG. 5B, a cross-sectional view showing another different booster antenna substrate of the booster antenna substrate and a portion structure of FIGS. 9-11. 図1B、図5B、図9〜図12のブースタアンテナ基板と一部構造の異なる他のブースタアンテナ基板を示す断面図。 FIG. 1B, FIG. 5B, a cross-sectional view showing another different booster antenna substrate of the booster antenna substrate and a portion structure of FIGS. 9-12. 図1B、図5B、図9〜図13のブースタアンテナ基板と一部構造の異なる他のブースタアンテナ基板を示す断面図。 FIG. 1B, FIG. 5B, a cross-sectional view showing another different booster antenna substrate of the booster antenna substrate and a portion structure of FIGS. 9 13. 図5B、図14のブースタアンテナ基板を複数搭載したブースタアンテナ基板シートの構造を示す断面図。 5B, the cross-sectional view showing a plurality mounting structure of the booster antenna substrate sheet booster antenna substrate of FIG. 14. 本発明の第2の実施形態に係る非接触式データキャリア装置の構造を概略的に示す断面図。 Contactless sectional view schematically showing the structure of the data carrier device according to the second embodiment of the present invention. 図16に示した非接触式データキャリア装置の1次成形加工部のタグ位置決め部に小型タグを位置決めする前の状態を示す断面図。 Sectional view showing a state before positioning the small tag to the tag positioning portion of the primary molding section of the non-contact data carrier device shown in Figure 16. 図17Aの1次成形加工部のアンテナ基板位置決め部にブースタアンテナ基板を位置決めする前の状態を示す断面図。 Sectional view showing a state before positioning the booster antenna substrate the antenna substrate positioning portion of the primary molding section of Figure 17A. 図17Bの互いに位置決めされた小型タグ及びブースタアンテナ基板を1次成形加工部と共に成形型内に収容した状態を示す断面図。 Sectional view showing a state accommodated in the mold with each other the positioned primary molding section a small tag and booster antenna substrate of FIG. 17B. 図16の非接触式データキャリア装置と一部構造の異なる他の非接触式データキャリア装置を示す断面図。 Sectional view showing other different non-contact data carrier device of non-contact data carrier device and part structure of FIG. 16. 図18に示した非接触式データキャリア装置の1次成形加工部のタグ位置決め部に小型タグが位置決めされる前の状態を示す断面図。 Sectional view showing a state before the small tag is positioned in the tag positioning portion of the primary molding section of the non-contact data carrier device shown in Figure 18. 図19Aのタグ位置決め部に位置決めされた小型タグ側にブースタアンテナ基板を取り付ける前の状態を示す断面図。 Sectional view showing a state before mounting the booster antenna substrate in a small tag side positioned in the tag positioning portion of Fig. 19A.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,11,21a,21b,21c,21d,21e,31,51,61…非接触式データキャリア装置、3…小型タグ(非接触式データキャリア)、5,15,25a,25b,25c,25d,25e,35…ブースタアンテナ基板、6…アンテナ本体部、7…アンテナ層、7a,7b…磁界(磁束)、7c,7d…渦電流、9…磁性体層、10…切欠き溝、12,12b…磁界収束部(窓部)、12a…被取付位置、22…絶縁体層、45…ブースタアンテナ基板シート、52,62…1次成形加工部、53,63…2次成形加工部、54,64…タグ位置決め部、56,57…成形型、58…アンテナ基板位置決め部。 1,11,21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 31,51,61 ... non-contact data carrier device, 3 ... small tag (non-contact data carrier), 5,15,25a, 25b, 25c, 25d , 25e, 35 ... booster antenna substrate, 6 ... antenna body, 7 ... antenna layer, 7a, 7b ... magnetic field (magnetic flux), 7c, 7d ... eddy current, 9 ... magnetic layer, 10 ... notched groove, 12, 12b ... field convergence (window portion), 12a ... the mounting position, 22 ... insulating layer, 45 ... booster antenna substrate sheet, 52, 62 ... primary molding section, 53, 63 ... secondary molding portion, 54 , 64 ... tags positioning portion, 56, 57 ... mold, 58 ... antenna board positioning unit.

Claims (9)

  1. 非接触式データキャリアを取り付けて用いられるブースタアンテナ基板であって、 A booster antenna substrate used to attach a non-contact data carrier,
    外部磁界を収束させる磁界収束部を有するアンテナ層と、 An antenna layer having a magnetic field convergence unit that converges an external magnetic field,
    前記アンテナ層と対向するように配置された磁性体層と、 A magnetic layer disposed so as to face the antenna layer,
    を具備することを特徴とするブースタアンテナ基板。 Booster antenna substrate, characterized by comprising.
  2. 前記アンテナ層は、 The antenna layer,
    導電性のベタパターンで形成されたアンテナ本体部と、 An antenna body portion which is formed in a solid pattern of conductive,
    前記アンテナ本体部をその厚さ方向に開口して前記磁界収束部を構成する窓部と、 A window constituting the magnetic field converging portion opened to the antenna body in the thickness direction,
    前記窓部から前記アンテナ本体部の外縁に到達して開口する溝部と、 A groove which is open to reach the outer edge of the antenna body from said window portion,
    を有することを特徴とする請求項1記載のブースタアンテナ基板。 Booster antenna substrate according to claim 1, wherein a.
  3. 前記アンテナ層と前記磁性体層との間に介在された電気絶縁性を有する絶縁体層をさらに具備することを特徴とする請求項1又は2記載のブースタアンテナ基板。 Booster antenna substrate according to claim 1, wherein that it comprises further an insulating layer having an intervening electrical insulation between the magnetic layer and the antenna layer.
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のブースタアンテナ基板を複数搭載した状態で構成されていることを特徴とするブースタアンテナ基板シート。 Booster antenna substrate sheet, characterized in that it is constituted in a state in which a plurality mounted booster antenna substrate according to any one of claims 1 to 3.
  5. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のブースタアンテナ基板上の前記磁界収束部を前記磁性体層との間で挟む位置に前記非接触式データキャリアを取り付けて構成したことを特徴とする非接触式データキャリア装置。 Characterized by being configured by attaching the non-contact data carrier at a position sandwiching the magnetic field converging portion of the booster antenna substrate according to and from the magnetic layer in any one of claims 1 to 3 non-contact data carrier device.
  6. 請求項2又は3記載のブースタアンテナ基板上の前記磁界収束部を構成する前記窓部内に前記非接触式データキャリアを取り付けて構成したことを特徴とする非接触式データキャリア装置。 Non-contact data carrier and wherein said by being configured by attaching a non-contact data carrier in said window constituting said magnetic field convergence unit according to claim 2 or 3, wherein the booster antenna substrate.
  7. 前記非接触式データキャリアを前記ブースタアンテナ基板と共に外側から覆う外装部をさらに具備することを特徴とする請求項5又は6記載の非接触式データキャリア装置。 The non-contact type non-contact data carrier device according to claim 5 or 6, characterized by further comprising an outer portion which covers the data carrier from the outside together with the booster antenna substrate.
  8. 前記外装部は、 The outer part,
    前記非接触式データキャリアの位置決め部を有する第1の外装構成部と、 A first exterior component having a positioning portion of the non-contact data carrier,
    溶融状態の成形材料を固化して形成され、かつ前記位置決め部で位置決めされた前記非接触式データキャリアを前記ブースタアンテナ基板と共に前記第1の外装構成部との間で覆う第2の外装構成部と、 It is formed by solidifying the molding material in a molten state, and the second exterior component for covering between the non-contact data carrier positioned at the positioning portion and the booster antenna the first exterior component with the substrate When,
    を備えることを特徴とする請求項7記載の非接触式データキャリア装置。 Non-contact data carrier device according to claim 7, characterized in that it comprises a.
  9. 前記第1の外装構成部は、前記ブースタアンテナ基板の位置決め部をさらに有し、 The first exterior component further includes a positioning portion of the booster antenna substrate,
    前記第2の外装構成部は、当該位置決め部でそれぞれ位置決めされた前記非接触式データキャリア及び前記ブースタアンテナ基板を前記第1の外装構成部との間で覆う、 The second exterior component covers the positioned respectively in the positioning unit a non-contact data carrier and the booster antenna substrate between the first exterior component,
    ことを特徴とする請求項8記載の非接触式データキャリア装置。 Non-contact data carrier device according to claim 8, wherein a.
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