JP2012137894A - Radio ic device - Google Patents

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Takeya Dokai
雄也 道海
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio IC device in which possibility of being damaged by concentration of stress on a radio IC element when attached to a curved surface is removed.SOLUTION: A radio IC device includes: a dielectric body 20 with flexibility; a radiator 30 provided to at least one main surface of the dielectric body 20, made from a metal material, and with flexibility; and a radio IC element 50 coupled to the radiator 30. By bending or curving a part of the radiator 30, a gap portion 28 is formed between the dielectric body 20 and the radiator 30, and the radio IC element 50 is disposed in the gap portion 28.

Description

本発明は、無線ICデバイス、特にRFID(Radio Frequency Identification)システムに用いられる無線ICデバイスに関する。   The present invention relates to a wireless IC device, and more particularly to a wireless IC device used in an RFID (Radio Frequency Identification) system.

近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたRFIDタグ(無線ICデバイスとも称する)とを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するRFIDシステムが実用化されている。このRFIDタグは、所定の情報を記憶し、所定の無線信号を処理する無線ICチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ(放射体)とを備え、管理対象となる種々の物品(あるいはその包装材)に貼着して使用される。   In recent years, as an article information management system, a reader / writer that generates an induced magnetic field and an RFID tag (also referred to as a wireless IC device) attached to the article are communicated in a non-contact manner using an electromagnetic field, and predetermined information is transmitted. An RFID system for transmission has been put into practical use. This RFID tag includes a wireless IC chip that stores predetermined information and processes predetermined wireless signals, and an antenna (radiator) that transmits and receives high-frequency signals, and includes various articles to be managed (or packaging thereof). Used by sticking to material).

この種のRFIDタグとして、特許文献1,2には、金属物品の表面に貼り付けても動作する金属対応タグが記載されている。この金属対応タグは、直方体形状の誘電体素体にアンテナとなる金属パターンを巻き付けたものである。ところで、この種のRFIDタグを貼り付ける対象となる物品の表面は、様々な形状を有している。例えば、ガスボンベの表面などの湾曲面にも貼着可能であることが要求される。前記金属対応タグにあっては、誘電体素体として例えばシリコンゴムのような可撓性を有する材料を用い、放射体として金属箔のような可撓性を有する材料を用いれば、湾曲面に貼着することが可能になる。但し、誘電体素体はある程度の厚みが必要であり、素体自体が可撓性を有していても、該素体が曲げられた場合には無線ICチップに応力が集中し、無線ICチップがダメージを受けるおそれがある。   As this type of RFID tag, Patent Documents 1 and 2 describe a metal-compatible tag that operates even when attached to the surface of a metal article. This metal-compatible tag is obtained by winding a metal pattern serving as an antenna around a rectangular parallelepiped dielectric element. By the way, the surface of an article to which this type of RFID tag is attached has various shapes. For example, it is required to be able to be attached to a curved surface such as the surface of a gas cylinder. In the metal-compatible tag, if a flexible material such as silicon rubber is used as the dielectric element body and a flexible material such as metal foil is used as the radiator, the curved surface can be obtained. It becomes possible to stick. However, the dielectric element body needs to have a certain thickness, and even if the element body itself is flexible, when the element body is bent, stress is concentrated on the wireless IC chip, and the wireless IC The chip may be damaged.

特開2006−053833号公報JP 2006-053833 A 特開2007−272264号公報JP 2007-272264 A

そこで、本発明の目的は、曲面に取り付けて誘電体素体が曲げられた場合であっても、無線IC素子に応力が集中してダメージを受けるおそれを排除した無線ICデバイスを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a wireless IC device that eliminates the risk of stress concentration on the wireless IC element and damage even when the dielectric body is bent on a curved surface. is there.

本発明の第1の形態である無線ICデバイスは、
可撓性を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の少なくとも一方主面に設けられた金属材からなる可撓性を有する放射体と、
前記放射体に結合された無線IC素子と、
を備え、
前記放射体の一部分を折り曲げる又は湾曲させることによって、前記誘電体素体と前記放射体との間に空隙部を形成し、
前記空隙部に前記無線IC素子が配置されていること、
を特徴とする。
The wireless IC device according to the first aspect of the present invention is:
A dielectric body having flexibility;
A flexible radiator made of a metal material provided on at least one main surface of the dielectric body;
A wireless IC element coupled to the radiator;
With
Forming a gap between the dielectric body and the radiator by bending or bending a portion of the radiator;
The wireless IC element is disposed in the gap,
It is characterized by.

また、本発明の第2の形態である無線ICデバイスは、前記誘電体素体が金属体の表面に貼着されていること、を特徴とする。   The wireless IC device according to the second aspect of the present invention is characterized in that the dielectric element body is bonded to the surface of a metal body.

前記無線ICデバイスにおいては、無線ICデバイスを湾曲した物品(金属体)の表面に取り付け、誘電体素体が強制的に湾曲して応力が発生した場合であっても、無線IC素子は誘電体素体と放射体との間に形成されている空隙部に配置されているため、無線IC素子に作用する応力が緩和され、無線IC素子が損傷するおそれがなくなり、信頼性が向上する。   In the wireless IC device, even if the wireless IC device is attached to the surface of a curved article (metal body) and the dielectric element body is forcibly bent and stress is generated, the wireless IC element is a dielectric substance. Since it is disposed in the gap formed between the element body and the radiator, stress acting on the wireless IC element is relieved, and there is no possibility of damaging the wireless IC element, thereby improving the reliability.

本発明によれば、曲面に取り付けた場合であっても、無線IC素子に応力が集中してダメージを受けるおそれを排除でき、信頼性が向上する。   According to the present invention, even when it is attached to a curved surface, it is possible to eliminate the risk of stress concentration on the wireless IC element and damage, thereby improving reliability.

第1実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は外観斜視図、(B)は断面図、(C)は平面図である。The wireless IC device which is 1st Example is shown, (A) is an external appearance perspective view, (B) is sectional drawing, (C) is a top view. 前記無線ICデバイスを金属体の湾曲面に貼着した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which affixed the said wireless IC device on the curved surface of the metal body. 第2実施例である無線ICデバイスを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the radio | wireless IC device which is 2nd Example. 第3実施例である無線ICデバイスを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the radio | wireless IC device which is 3rd Example. 第4実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は外観斜視図、(B)は断面図である。The radio | wireless IC device which is 4th Example is shown, (A) is an external appearance perspective view, (B) is sectional drawing. 無線IC素子としての無線ICチップを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radio | wireless IC chip as a radio | wireless IC element. 無線IC素子として給電回路基板上に前記無線ICチップを搭載した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted the said radio | wireless IC chip on the electric power feeding circuit board as a radio | wireless IC element. 給電回路の一例を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing an example of a power feeding circuit. 前記給電回路基板の積層構造を示す平面図である。It is a top view which shows the laminated structure of the said feeder circuit board.

以下、本発明に係る無線ICデバイスの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。   Embodiments of a wireless IC device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, common parts and portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施例、図1及び図2参照)
第1実施例である無線ICデバイス1Aは、UHF帯の通信に用いられるものであり、図1に示すように、直方体形状をなす誘電体素体20と、金属パターンからなる放射体30と、無線IC素子50とで構成されている。
(Refer to the first embodiment, FIGS. 1 and 2)
A wireless IC device 1A according to the first embodiment is used for UHF band communication. As shown in FIG. 1, a dielectric element body 20 having a rectangular parallelepiped shape, a radiator 30 made of a metal pattern, The wireless IC element 50 is used.

誘電体素体20は、フッ素系樹脂材、ウレタン系樹脂材などの誘電体(絶縁性、磁性体であってもよい)からなり、可撓性を有している。なお、誘電体素体20は、それ自体が可撓性を有する材料にて形成されているが、表面に短辺方向に延在する図示しないスリットが形成されていることにより、より大きな可撓性を備えていてもよい。   The dielectric body 20 is made of a dielectric material (insulating or magnetic material) such as a fluorine-based resin material or a urethane-based resin material, and has flexibility. The dielectric body 20 itself is formed of a flexible material. However, since the slit (not shown) extending in the short side direction is formed on the surface, the dielectric body 20 is more flexible. You may have sex.

放射体30は、可撓性を有する銅箔やアルミ箔などの金属材からなり、誘電体素体20の上面(一方主面)から両端面を経て下面(他方主面)にわたって設けられている。この放射体30は可撓性樹脂フィルム35(両面テープであってもよい)上に設けられている。このフィルム35は放射体30及び無線IC素子50を内側にして誘電体素体20の表面に貼着されている。   The radiator 30 is made of a metal material such as copper foil or aluminum foil having flexibility, and is provided from the upper surface (one main surface) of the dielectric element body 20 to the lower surface (the other main surface) through both end surfaces. . The radiator 30 is provided on a flexible resin film 35 (which may be a double-sided tape). The film 35 is attached to the surface of the dielectric body 20 with the radiator 30 and the wireless IC element 50 inside.

放射体30と樹脂フィルム35とは、誘電体素体20の表面に貼着された状態において、短辺方向に延在するa,bで示す部分で折り曲げることによって、誘電体素体20と放射体30との間に断面で三角形状をなす空隙部28が形成されている。また、放射体30の両端部と誘電体素体20の両端部との間にも空隙部29が形成されている。なお、本実施例では、放射体30及び無線IC素子50を内側にしてフィルム35が誘電体素体20の上面及び下面で貼着されている。但し、フィルム35は誘電体素体20の上面又は下面のいずれか一方のみで貼着されていてもよい。   When the radiator 30 and the resin film 35 are attached to the surface of the dielectric element body 20, the radiator 30 and the resin film 35 are bent at the portions indicated by a and b extending in the short side direction. A space 28 having a triangular shape in cross section is formed between the body 30 and the body 30. A gap 29 is also formed between both ends of the radiator 30 and both ends of the dielectric body 20. In this embodiment, the film 35 is attached to the upper and lower surfaces of the dielectric element body 20 with the radiator 30 and the wireless IC element 50 inside. However, the film 35 may be attached to only one of the upper surface and the lower surface of the dielectric body 20.

前記放射体30は、前記空隙部28において誘電体素体20の短辺方向に対向する給電部30a,30bに分割されており、また、誘電体素体20の下面においてギャップ31によって分離されている。無線IC素子50は給電部30a,30bに実装されている。無線IC素子50は、RF信号を処理するもので、その詳細は図6〜図9を参照して以下に説明する。無線IC素子50と給電部30a,30bとの結合は電磁界結合あるいは半田バンプなどによる電気的な直接結合(DC接続)である。   The radiator 30 is divided into power supply portions 30 a and 30 b facing the short side direction of the dielectric element body 20 in the gap portion 28, and is separated by a gap 31 on the lower surface of the dielectric element body 20. Yes. The wireless IC element 50 is mounted on the power feeding units 30a and 30b. The wireless IC element 50 processes an RF signal, and details thereof will be described below with reference to FIGS. The coupling between the wireless IC element 50 and the power feeding units 30a and 30b is an electromagnetic coupling or a direct electrical coupling (DC connection) such as a solder bump.

ところで、本第1実施例において、無線IC素子50は前記空隙部28に配置されている。即ち、給電部30a,30bが誘電体素体20の一方主面から持ち上げられた傾斜面に配置され、この給電部30a,30bに無線IC素子50が結合されている。空隙部28はa部分を中心位置として図1の左右に対称形状をなしている。無線IC素子50はこの中心位置aよりも誘電体素体20の長辺方向に沿って若干オフセットされた位置に配置されている。   Incidentally, in the first embodiment, the wireless IC element 50 is disposed in the gap portion 28. That is, the power feeding units 30a and 30b are arranged on an inclined surface lifted from one main surface of the dielectric element body 20, and the wireless IC element 50 is coupled to the power feeding units 30a and 30b. The gap 28 is symmetrical to the left and right of FIG. The wireless IC element 50 is arranged at a position slightly offset from the center position a along the long side direction of the dielectric element body 20.

ところで、無線ICデバイス1Aは物品の平面部分に貼着されるのであれば支障を生じないのであるが、図2に示すように、ガスボンベなどの金属体70の曲面部分に貼着される場合がある。このように、無線ICデバイス1Aの下面を曲面に貼着すると、無線ICデバイス1Aは誘電体素体20や放射体30が可撓性を有するため、長辺方向に沿って湾曲する。   By the way, if the wireless IC device 1A is attached to the flat portion of the article, there is no problem. However, as shown in FIG. 2, the wireless IC device 1A may be attached to the curved portion of the metal body 70 such as a gas cylinder. is there. As described above, when the lower surface of the wireless IC device 1A is attached to a curved surface, the wireless IC device 1A is curved along the long side direction because the dielectric body 20 and the radiator 30 have flexibility.

前記湾曲が生じると、比較的剛性を有する誘電体素体20や放射体30に矢印cで示す曲げ応力が発生し、仮に、空隙部28が存在せずに無線IC素子50が誘電体素体20に密着していると、無線IC素子50に応力が集中し、無線IC素子50がダメージを受けるおそれがある。しかし、本第1実施例において、無線IC素子50は空隙部28に配置されているため、誘電体素体20の湾曲によって空隙部28が若干潰れた状態になるが、無線IC素子50に作用する応力は大きく軽減され、無線IC素子50が損傷するおそれが排除される。また、誘電体素体20の両端部に形成した空隙部29によって、誘電体素体20の湾曲が助長されるとともに、無線IC素子50に生じる応力も緩和される。   When the bending occurs, a bending stress indicated by an arrow c is generated in the dielectric element body 20 and the radiator 30 having relatively rigidity, and the wireless IC element 50 is assumed to be in the dielectric element body without the gap portion 28 being present. If it is in close contact with 20, stress concentrates on the wireless IC element 50 and the wireless IC element 50 may be damaged. However, in the first embodiment, since the wireless IC element 50 is disposed in the gap portion 28, the gap portion 28 is slightly crushed by the curvature of the dielectric element body 20. Thus, the risk of damaging the wireless IC element 50 is eliminated. In addition, the voids 29 formed at both ends of the dielectric element body 20 promote the bending of the dielectric element body 20 and relieve the stress generated in the wireless IC element 50.

特に、本第1実施例においては、無線IC素子50が中心位置aよりも誘電体素体20の長辺方向に沿って若干オフセットされた位置に配置されているため、無線IC素子50への応力の集中を効果的に緩和することができる。また、金属パターンからなる放射体30が可撓性を有する樹脂フィルム35上に接着されており、樹脂フィルム35が放射体30及び無線IC素子50を内側にして誘電体素体20の表面に貼着されているため、樹脂フィルム35によって放射体30及び無線IC素子50が外界から保護されることになる。さらに、樹脂フィルム35で誘電体素体20を巻き込むように取り付けるので、容易かつ効率的に無線ICデバイス1Aを製造することができる。   In particular, in the first embodiment, the wireless IC element 50 is disposed at a position slightly offset along the long side direction of the dielectric element body 20 from the center position a. Stress concentration can be effectively reduced. A radiator 30 made of a metal pattern is bonded onto a flexible resin film 35, and the resin film 35 is attached to the surface of the dielectric element body 20 with the radiator 30 and the wireless IC element 50 inside. Therefore, the radiator 30 and the wireless IC element 50 are protected from the outside by the resin film 35. Furthermore, since the dielectric element body 20 is attached so as to be wound with the resin film 35, the wireless IC device 1A can be manufactured easily and efficiently.

また、図1(C)に示すように、無線IC素子50が平面視で長辺と短辺を有する直方体形状をなす場合には、無線IC素子50をその短辺が誘電体素体20の長辺方向に一致するように放射体30に結合させると、誘電体素体20の湾曲時に無線IC素子50に作用する応力をより緩和することができる。   Further, as shown in FIG. 1C, when the wireless IC element 50 has a rectangular parallelepiped shape having a long side and a short side in plan view, the short side of the wireless IC element 50 is the dielectric element body 20. When coupled to the radiator 30 so as to coincide with the long side direction, the stress acting on the wireless IC element 50 when the dielectric element body 20 is bent can be further relaxed.

ここで、無線ICデバイス1Aの通信作用について概略的に説明すると、無線IC素子50から所定の高周波信号が給電部30a,30bを介して放射体30の上面部分に伝達され、下面部分との電位差により、上面部分がパッチアンテナとして動作する。このように、給電部30a,30bから供給される信号の特性(例えば、広帯域な周波数特性)をそのまま放射体30から外部に伝えることができる。放射体30が外部からの高周波を受信した場合も、同様に、給電部30a,30bから無線IC素子50に電力が供給される。   Here, the communication operation of the wireless IC device 1A will be schematically described. A predetermined high-frequency signal is transmitted from the wireless IC element 50 to the upper surface portion of the radiator 30 via the power feeding units 30a and 30b, and a potential difference from the lower surface portion. Thus, the upper surface portion operates as a patch antenna. Thus, the characteristics (for example, wideband frequency characteristics) of the signals supplied from the power feeding units 30a and 30b can be transmitted from the radiator 30 to the outside as they are. Similarly, when the radiator 30 receives a high frequency signal from the outside, power is supplied to the wireless IC element 50 from the power feeding units 30a and 30b.

放射体30単体からの電磁界放射は弱く短い距離でしか通信できない。無線ICデバイス1Aを金属体70に貼着すると、放射体30の下面部分が金属体70と容量結合し、金属体70からその表面方向に強い電磁界が放射され、離れた位置にあるリーダライタとの通信が可能になる。なお、放射体30と金属体70との間に形成される容量は無限大であってもよい。換言すれば、放射体30の下面部分は金属体70と直接電気的に導通してもよい。   The electromagnetic field radiation from the radiator 30 alone is weak and can be communicated only over a short distance. When the wireless IC device 1A is attached to the metal body 70, the lower surface portion of the radiator 30 is capacitively coupled to the metal body 70, and a strong electromagnetic field is radiated from the metal body 70 toward the surface thereof. Communication with is possible. Note that the capacity formed between the radiator 30 and the metal body 70 may be infinite. In other words, the lower surface portion of the radiator 30 may be directly electrically connected to the metal body 70.

(第2実施例、図3参照)
第2実施例である無線ICデバイス1Bは、図3に示すように、誘電体素体20の上面であって無線IC素子50と対向する位置に、無線IC素子50よりも大きい凹部21を形成したものである。誘電体素体20が図2に示したように湾曲した場合、無線IC素子50は凹部21に入り込み、応力の集中がより緩和される。それゆえ、必ずしも、誘電体素体20の両端部に空隙部29(図1(B)参照)を形成しなくてもよい。
(Refer to the second embodiment, FIG. 3)
As shown in FIG. 3, the wireless IC device 1 </ b> B according to the second embodiment forms a recess 21 larger than the wireless IC element 50 at a position on the upper surface of the dielectric body 20 and facing the wireless IC element 50. It is a thing. When the dielectric body 20 is curved as shown in FIG. 2, the wireless IC element 50 enters the recess 21 and the stress concentration is further relaxed. Therefore, the gap 29 (see FIG. 1B) does not necessarily have to be formed at both ends of the dielectric body 20.

本第2実施例の他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も第1実施例で説明したとおりである。   The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and the operation and effects thereof are as described in the first embodiment.

(第3実施例、図4参照)
第3実施例である無線ICデバイス1Cは、図4に示すように、放射体30のギャップ31を平面視で無線IC素子50とは重ならないように配置したものである。これにて、無線IC素子50が放射体30の下面部分にて覆われるので、シールド効果が発生する。本第3実施例の他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も第1実施例で説明したとおりである。
(Refer to the third embodiment, FIG. 4)
As shown in FIG. 4, the wireless IC device 1 </ b> C according to the third embodiment is arranged such that the gap 31 of the radiator 30 does not overlap the wireless IC element 50 in plan view. Thus, since the wireless IC element 50 is covered with the lower surface portion of the radiator 30, a shielding effect is generated. Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, and the operation and effects thereof are as described in the first embodiment.

(第4実施例、図5参照)
第4実施例である無線ICデバイス1Dは、図5に示すように、無線ICデバイス本体を可撓性を有する保護ケース40に収容したものである。保護ケース40はエラストマ樹脂などからなる平板状の基台部41と箱形状部42とからなり、無線ICデバイス本体を収容した後、箱形状部42の周囲に形成したフランジ部43を基台部41に熱溶着することにより封止される。この無線ICデバイス1Dにあっては、基台部41の下面に設けた接着剤層45よって物品の表面に貼着される。
(Refer to the fourth embodiment, FIG. 5)
As shown in FIG. 5, the wireless IC device 1D according to the fourth embodiment is one in which the wireless IC device main body is accommodated in a protective case 40 having flexibility. The protective case 40 includes a flat base portion 41 made of an elastomer resin and the like and a box-shaped portion 42. After the wireless IC device main body is accommodated, a flange portion 43 formed around the box-shaped portion 42 is used as a base portion. It is sealed by heat welding to 41. In the wireless IC device 1D, the wireless IC device 1D is attached to the surface of the article by the adhesive layer 45 provided on the lower surface of the base portion 41.

この種の無線ICデバイスはガスボンベなどに貼着されると、ガスボンベどうしの接触やトラックへの積み込み、運び出しなどの際荷台に接触するなど、様々な場面で衝撃が加わる。本第4実施例のように、ケース40で保護されることにより、耐環境性や耐衝撃性が向上する。なお、ケース40の天面42aと誘電体素体20の上面(樹脂フィルム35や放射体30を含めて)との間には、少なくとも空隙部28の高さのギャップ44が設けられていることが好ましい。   When this type of wireless IC device is affixed to a gas cylinder or the like, an impact is applied in various situations such as contact between gas cylinders, loading on a truck, and contact with a loading platform when carrying out. As in the fourth embodiment, protection by the case 40 improves environmental resistance and impact resistance. A gap 44 having at least the height of the gap 28 is provided between the top surface 42a of the case 40 and the upper surface of the dielectric element body 20 (including the resin film 35 and the radiator 30). Is preferred.

(無線IC素子、図6〜図9参照)
以下に、無線IC素子50について説明する。無線IC素子50は、図6に示すように、高周波信号を処理する無線ICチップ51であってもよく、あるいは、図7に示すように、無線ICチップ51と所定の共振周波数を有する共振回路を含んだ給電回路基板65とで構成されていてもよい。
(Wireless IC element, see FIGS. 6 to 9)
The wireless IC element 50 will be described below. The wireless IC element 50 may be a wireless IC chip 51 that processes a high frequency signal as shown in FIG. 6, or a resonant circuit having a predetermined resonance frequency with the wireless IC chip 51 as shown in FIG. It may be comprised with the electric power feeding circuit board 65 containing.

図6に示す無線ICチップ51は、シリコン半導体集積回路チップとして構成されており、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされている。無線ICチップ51は、その裏面に入出力用端子電極52,52及び実装用端子電極53,53が設けられている。入出力用端子電極52,52は前記各実施例で示した給電部30a,30bと金属バンプなどを介して電気的に接続される。なお、金属バンプの材料としては、Au、はんだなどを用いることができる。   The wireless IC chip 51 shown in FIG. 6 is configured as a silicon semiconductor integrated circuit chip and includes a clock circuit, a logic circuit, a memory circuit, and the like, and necessary information is stored in the memory. The wireless IC chip 51 is provided with input / output terminal electrodes 52 and 52 and mounting terminal electrodes 53 and 53 on the back surface thereof. The input / output terminal electrodes 52 and 52 are electrically connected to the power supply portions 30a and 30b shown in the above embodiments via metal bumps or the like. In addition, Au, solder, etc. can be used as a material of a metal bump.

図7に示すように、無線ICチップ51と給電回路基板65とで無線IC素子50を構成する場合、給電回路基板65には種々の給電回路(共振回路/整合回路を含む)を設けることができる。例えば、図8に等価回路として示すように、互いに異なるインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆相で磁気結合(相互インダクタンスMで示す)されているインダクタンス素子L1、L2を含む給電回路66であってもよい。給電回路66は、所定の共振周波数を有するとともに、無線ICチップ51のインピーダンスと放射体30とのインピーダンスマッチングを図っている。なお、無線ICチップ51と給電回路66とは、電気的に接続(DC接続)されていてもよいし、電磁界を介して結合されていてもよい。   As shown in FIG. 7, when the wireless IC chip 51 and the power supply circuit board 65 constitute the wireless IC element 50, various power supply circuits (including resonance circuits / matching circuits) may be provided on the power supply circuit board 65. it can. For example, as shown in FIG. 8 as an equivalent circuit, the feeder circuit 66 includes inductance elements L1 and L2 having inductance values different from each other and magnetically coupled in opposite phases to each other (indicated by a mutual inductance M). May be. The power feeding circuit 66 has a predetermined resonance frequency, and aims at impedance matching between the impedance of the wireless IC chip 51 and the radiator 30. Note that the wireless IC chip 51 and the power feeding circuit 66 may be electrically connected (DC connection) or may be coupled via an electromagnetic field.

給電回路66は、無線ICチップ51から発信された所定の周波数を有する高周波信号を前記アンテナに伝達し、かつ、受信した高周波信号をアンテナを介して無線ICチップ51に供給する。給電回路66が所定の共振周波数を有するので、インピーダンスマッチングが図りやすくなり、放射体30の整合回路部分の電気長を短くすることができる。   The power feeding circuit 66 transmits a high frequency signal having a predetermined frequency transmitted from the wireless IC chip 51 to the antenna, and supplies the received high frequency signal to the wireless IC chip 51 through the antenna. Since the power feeding circuit 66 has a predetermined resonance frequency, impedance matching can be easily achieved, and the electrical length of the matching circuit portion of the radiator 30 can be shortened.

次に、給電回路基板65の構成について説明する。図6及び図7に示すように、無線ICチップ51の入出力用端子電極52は、給電回路基板65上に形成した給電端子電極142a、142bに、実装用端子電極53は、実装端子電極143a、143bに金属バンプなどを介して接続される。   Next, the configuration of the feeder circuit board 65 will be described. As shown in FIGS. 6 and 7, the input / output terminal electrode 52 of the wireless IC chip 51 is provided on the power supply terminal electrodes 142a and 142b formed on the power supply circuit board 65, and the mounting terminal electrode 53 is provided on the mounting terminal electrode 143a. , 143b through metal bumps or the like.

給電回路基板65は、図9に示すように、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート141a〜141hを積層、圧着、焼成したものである。但し、給電回路基板65を構成する絶縁層はセラミックシートに限定されるものではなく、例えば、液晶ポリマなどのような熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のような樹脂シートであってもよい。最上層のシート141aには、給電端子電極142a,142b、実装端子電極143a,143b、ビアホール導体144a,144b,145a,145bが形成されている。ビアホール導体144a,145aは給電端子電極142aによって接続されている。ビアホール導体144b,145bは給電端子電極142bによって接続されている。2層目〜8層目のシート141b〜141hには、それぞれ、インダクタンス素子L1,L2を構成する配線電極146a,146bが形成され、必要に応じてビアホール導体147a,147b,148a,148bが形成されている。   As shown in FIG. 9, the feeder circuit board 65 is obtained by laminating, pressing and firing ceramic sheets 141a to 141h made of a dielectric or magnetic substance. However, the insulating layer constituting the power supply circuit board 65 is not limited to the ceramic sheet, and may be a thermosetting resin such as a liquid crystal polymer or a resin sheet such as a thermoplastic resin. On the uppermost sheet 141a, power supply terminal electrodes 142a and 142b, mounting terminal electrodes 143a and 143b, and via-hole conductors 144a, 144b, 145a, and 145b are formed. The via-hole conductors 144a and 145a are connected by a power supply terminal electrode 142a. The via-hole conductors 144b and 145b are connected by a power supply terminal electrode 142b. On the second to eighth sheets 141b to 141h, wiring electrodes 146a and 146b constituting the inductance elements L1 and L2 are formed, and via-hole conductors 147a, 147b, 148a and 148b are formed as necessary. ing.

以上のシート141a〜141hを積層することにより、配線電極146aがビアホール導体147aにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子L1が形成され、配線電極146bがビアホール導体147bにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子L2が形成される。また、配線電極146a,146bの線間にキャパシタンスが形成される。   By laminating the above sheets 141a to 141h, the inductance element L1 in which the wiring electrode 146a is spirally connected by the via hole conductor 147a is formed, and the inductance in which the wiring electrode 146b is spirally connected by the via hole conductor 147b. Element L2 is formed. In addition, a capacitance is formed between the wiring electrodes 146a and 146b.

シート141b上の配線電極146aの端部146a−1はビアホール導体145aを介して給電端子電極142aに接続され、シート141h上の配線電極146aの端部146a−2はビアホール導体148a,145bを介して給電端子電極142bに接続される。シート141b上の配線電極146bの端部146b−1はビアホール導体144bを介して給電端子電極142bに接続され、シート141h上の配線電極146bの端部146b−2はビアホール導体148b,144aを介して給電端子電極142aに接続される。   The end 146a-1 of the wiring electrode 146a on the sheet 141b is connected to the power supply terminal electrode 142a via the via hole conductor 145a, and the end 146a-2 of the wiring electrode 146a on the sheet 141h is connected via the via hole conductors 148a and 145b. Connected to the power supply terminal electrode 142b. The end 146b-1 of the wiring electrode 146b on the sheet 141b is connected to the power supply terminal electrode 142b via the via-hole conductor 144b, and the end 146b-2 of the wiring electrode 146b on the sheet 141h is connected via the via-hole conductors 148b and 144a. Connected to the power supply terminal electrode 142a.

以上の給電回路66において、インダクタンス素子L1,L2はそれぞれ逆方向に巻かれているため、インダクタンス素子L1,L2で発生する磁界が相殺される。磁界が相殺されるため、所望のインダクタンス値を得るためには配線電極146a,146bをある程度長くする必要がある。これにてQ値が低くなるので共振特性の急峻性がなくなり、共振周波数付近で広帯域化することになる。   In the above power feeding circuit 66, the inductance elements L1 and L2 are wound in opposite directions, so that the magnetic fields generated by the inductance elements L1 and L2 are canceled. Since the magnetic field is canceled out, it is necessary to lengthen the wiring electrodes 146a and 146b to some extent in order to obtain a desired inductance value. As a result, the Q value is lowered, so that the steepness of the resonance characteristics is lost, and the bandwidth is increased in the vicinity of the resonance frequency.

インダクタンス素子L1,L2は、給電回路基板65を平面透視したときに、左右の異なる位置に形成されている。また、インダクタンス素子L1,L2で発生する磁界はそれぞれ逆向きになる。これにて、給電回路66をアンテナに結合させたとき、アンテナには逆向きの電流が励起され、近接する金属板に電流を発生させることができ、その電流による電位差で該金属板を放射素子(アンテナ)として動作させることができる。   The inductance elements L1 and L2 are formed at different positions on the left and right when the feeder circuit board 65 is viewed in plan. The magnetic fields generated by the inductance elements L1 and L2 are opposite to each other. Thus, when the feeding circuit 66 is coupled to the antenna, a reverse current is excited in the antenna, and a current can be generated in the adjacent metal plate, and the metal plate is radiated by the potential difference due to the current. It can be operated as an (antenna).

給電回路基板65に共振/整合回路を内蔵することにより、外部の物品の影響による特性変動を抑えることができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。また、無線IC素子50を構成する無線ICチップ51を給電回路基板65の厚み方向の中央側に向けて配置すれば、無線ICチップ51の破壊を防ぐことができ、無線IC素子50としての機械的強度を向上させることができる。   By incorporating the resonance / matching circuit in the power supply circuit board 65, characteristic fluctuations due to the influence of external articles can be suppressed, and deterioration in communication quality can be prevented. Further, if the wireless IC chip 51 constituting the wireless IC element 50 is arranged toward the center in the thickness direction of the power supply circuit board 65, the wireless IC chip 51 can be prevented from being broken, and the machine as the wireless IC element 50 can be prevented. Strength can be improved.

(他の実施例)
なお、本発明に係る無線ICデバイスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
(Other examples)
The wireless IC device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof.

特に、誘電体素体は必ずしも直方体形状である必要はなく、またその材料に関しては、ゴムやエラストマ、エポキシなどの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であってもよい、あるいは、表面に凹部を形成することにより必要な可撓性を有するのであれば、LTCCなどのセラミックであってもよく、多層に形成されてもよい。   In particular, the dielectric body does not necessarily have a rectangular parallelepiped shape, and the material may be a thermosetting resin such as rubber, elastomer, epoxy, or a thermoplastic resin such as polyimide, or on the surface. As long as it has the necessary flexibility by forming the recess, it may be a ceramic such as LTCC or may be formed in multiple layers.

また、前記各実施例において、放射体は樹脂フィルム上に設けられている例を示したが、放射体は誘電体素体に対して両面テープなどを用いて全面的にあるいは部分的に接着されていてもよい。さらに、空隙部は放射体及び樹脂フィルムを折り曲げることにより形成した例を示したが、それ以外に放射体及び樹脂フィルムを外方に湾曲させて空隙部を形成してもよい。   In each of the above embodiments, the radiator is shown as being provided on the resin film. However, the radiator is bonded to the dielectric element body entirely or partially using a double-sided tape or the like. It may be. Furthermore, although the gap portion is formed by bending the radiator and the resin film, the gap portion may be formed by bending the radiator and the resin film outward.

また、放射体におけるRF信号の伝搬や放射体と無線IC素子との信号の受渡しは前記実施例で説明した形態に限定することはなく、種々の伝搬形態、受渡し形態を採用でき、放射体の形状やサイズも任意である。   Further, propagation of RF signals in the radiator and delivery of signals between the radiator and the wireless IC element are not limited to the modes described in the above embodiments, and various propagation modes and delivery modes can be adopted. The shape and size are also arbitrary.

以上のように、本発明は、無線ICデバイスに有用であり、特に、曲面に取り付けた場合に無線IC素子に応力が集中してダメージを受けるおそれを排除できる点で優れている。   As described above, the present invention is useful for a wireless IC device, and is particularly excellent in that it eliminates the possibility of stress being concentrated on the wireless IC element when it is attached to a curved surface.

1A〜1D…無線ICデバイス
20…誘電体素体
28…空隙部
30…放射体
35…樹脂フィルム
40…保護ケース
50…無線IC素子
65…給電回路基板
70…金属体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A-1D ... Wireless IC device 20 ... Dielectric body 28 ... Air gap part 30 ... Radiator 35 ... Resin film 40 ... Protective case 50 ... Wireless IC element 65 ... Power feeding circuit board 70 ... Metal body

Claims (10)

可撓性を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の少なくとも一方主面に設けられた金属材からなる可撓性を有する放射体と、
前記放射体に結合された無線IC素子と、
を備え、
前記放射体の一部分を折り曲げる又は湾曲させることによって、前記誘電体素体と前記放射体との間に空隙部を形成し、
前記空隙部に前記無線IC素子が配置されていること、
を特徴とする無線ICデバイス。
A dielectric body having flexibility;
A flexible radiator made of a metal material provided on at least one main surface of the dielectric body;
A wireless IC element coupled to the radiator;
With
Forming a gap between the dielectric body and the radiator by bending or bending a portion of the radiator;
The wireless IC element is disposed in the gap,
A wireless IC device characterized by the above.
前記無線IC素子は、前記空隙部の折り曲げ位置又は湾曲部分の中心位置よりもオフセットされた位置に配置されていること、を特徴とする請求項1に記載の無線ICデバイス。   2. The wireless IC device according to claim 1, wherein the wireless IC element is disposed at a position offset from a bending position of the gap portion or a center position of the curved portion. 前記誘電体素体は平面視で長辺と短辺を有する直方体形状をなし、
前記無線IC素子は、前記誘電体素体の長辺方向に沿ってオフセットされた位置に配置されていること、
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線ICデバイス。
The dielectric element body has a rectangular parallelepiped shape having a long side and a short side in plan view,
The wireless IC element is disposed at a position offset along the long side direction of the dielectric body;
The wireless IC device according to claim 1, wherein the wireless IC device is a wireless IC device.
前記誘電体素体は平面視で長辺と短辺を有する直方体形状をなし、
前記無線IC素子は、平面視で長辺と短辺を有する直方体形状をなし、該短辺を前記誘電体素体の長辺方向に一致させて前記放射体に結合されていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の無線ICデバイス。
The dielectric element body has a rectangular parallelepiped shape having a long side and a short side in plan view,
The wireless IC element has a rectangular parallelepiped shape having a long side and a short side in plan view, and the short side is aligned with the long side direction of the dielectric element body and is coupled to the radiator.
The wireless IC device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記放射体は可撓性を有するフィルム上に設けられており、
前記フィルムは前記放射体及び前記無線IC素子を内側にして前記誘電体素体の表面に取り付けられていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の無線ICデバイス。
The radiator is provided on a flexible film;
The film is attached to the surface of the dielectric body with the radiator and the wireless IC element inside.
The wireless IC device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記放射体は、前記誘電体素体の一方主面から両端面を経て他方主面にわたって連続して配置されており、かつ、一方主面及び/又は他方主面に接着されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の無線ICデバイス。   The radiator is disposed continuously from one main surface of the dielectric element body through both end surfaces to the other main surface, and bonded to the one main surface and / or the other main surface. 6. The wireless IC device according to claim 1, wherein the wireless IC device is characterized in that: 前記無線IC素子は所定の無線信号を処理する無線ICチップであること、を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の無線ICデバイス。   The wireless IC device according to any one of claims 1 to 6, wherein the wireless IC element is a wireless IC chip that processes a predetermined wireless signal. 前記無線IC素子は、所定の無線信号を処理する無線ICチップと、所定の共振周波数を有する給電回路を含む給電回路基板とからなること、を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の無線ICデバイス。   7. The wireless IC element according to claim 1, wherein the wireless IC element includes a wireless IC chip that processes a predetermined wireless signal and a power supply circuit board including a power supply circuit having a predetermined resonance frequency. The wireless IC device according to 1. 前記誘電体素体、前記放射体及び前記無線IC素子が、可撓性を有する保護ケースに収容されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の無線ICデバイス。   9. The wireless IC device according to claim 1, wherein the dielectric element body, the radiator, and the wireless IC element are accommodated in a protective case having flexibility. . 可撓性を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の少なくとも一方主面に設けられた金属材からなる可撓性を有する放射体と、
前記放射体に結合された無線IC素子と、
を備え、
前記放射体の一部分を折り曲げる又は湾曲させることによって、前記誘電体素体と前記放射体との間に空隙部を形成し、
前記空隙部に前記無線IC素子が配置されており、
前記誘電体素子が金属体の表面に貼着されていること、
を特徴とする無線ICデバイス。
A dielectric body having flexibility;
A flexible radiator made of a metal material provided on at least one main surface of the dielectric body;
A wireless IC element coupled to the radiator;
With
Forming a gap between the dielectric body and the radiator by bending or bending a portion of the radiator;
The wireless IC element is disposed in the gap,
The dielectric element is attached to the surface of a metal body;
A wireless IC device characterized by the above.
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