JP2014067235A - Rfid tag and rfid tag system for lamination - Google Patents

Rfid tag and rfid tag system for lamination Download PDF

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Koji Tazaki
耕司 田崎
Hisayo Masuda
寿代 増田
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an RFID tag for lamination which is improved in its reading performance when being used as a tag for lamination, while the RFID tag reduces its cost and improves the usability.SOLUTION: An RFID tag for lamination includes: an insulating base material; an antenna disposed on the base material; and an IC chip disposed in a terminal unit provided in the antenna. The antenna includes: a matching circuit unit; and a radiation unit, and the chip has reading sensitivity of -17 dBm or less.

Description

本発明は、積層して密接した状態で用いられる用途においても、通信特性に優れ、コストダウンが図れ、使い勝手のよいRFID(Radio Frequency Identification)タグ及びRFIDタグシステムに関する。   The present invention relates to a radio frequency identification (RFID) tag and an RFID tag system that are excellent in communication characteristics, cost-effective and easy to use even in applications that are used in close contact with each other.

近年、RFIDタグを用いる非接触式個体識別システムは、物のライフサイクル全体を管理するシステムとして、製造、物流、販売、セキュリティ管理、リサイクル等の多くの業態で用いられている。特にUHF波やマイクロ波を用いる電波方式のICタグは、アンテナにICチップを取り付けた構造で、数メートルの通信距離が実現可能であるという特徴によって注目されており、現在、大量の商品の物流管理や製造物履歴管理等を目的にシステムの構築が進められている。   In recent years, a non-contact type individual identification system using an RFID tag is used in many business forms such as manufacturing, distribution, sales, security management, and recycling as a system for managing the entire life cycle of an object. In particular, radio frequency type IC tags using UHF waves and microwaves are attracting attention due to the feature that an IC chip is attached to an antenna and a communication distance of several meters can be realized. System construction is underway for management and product history management.

一方、大量な紙文書やファイル類、CDやDVDといった電子記録媒体等の管理への適用も考えられているが、これらの商品は、積層され、密接した状態で取り扱われることが多い。このような用途においては、大量の商品の物流及び物品管理を実現するため、商品の1つ1つにRFIDタグを取り付けると、密接したRFIDタグ同士の間で電波干渉が生じ、リーダによる読み取り性能が低下する問題がある。   On the other hand, application to the management of a large amount of paper documents and files, electronic recording media such as CDs and DVDs is also considered, but these products are often stacked and handled in close contact. In such applications, when RFID tags are attached to individual products in order to realize logistics and management of large quantities of products, radio wave interference occurs between the RFID tags in close contact with each other, and reading performance by a reader There is a problem that decreases.

このため、ICチップを電気的に接続したアンテナと、絶縁性基材を介して形成された補助的なアンテナとを備えることで、高周波電流の静電結合効果を生じさせ、通信距離を長くしたり、複数個のRFIDタグが密接した状態での電波干渉を低減する手法が考えられている(特許文献1)。   For this reason, by providing an antenna electrically connected to the IC chip and an auxiliary antenna formed via an insulating base material, an electrostatic coupling effect of high-frequency current is generated, and the communication distance is increased. Or a technique for reducing radio wave interference when a plurality of RFID tags are in close contact with each other (Patent Document 1).

特開2008−117165号公報JP 2008-117165 A

しかしながら、上記従来技術では、積層対応のタグとして用いた場合の読み取り性能を改善することはできるものの、絶縁性基材の両面にアンテナを設けた両面板を用いるため、絶縁基板の片面のみにアンテナを設けた片面板を用いる場合に比べて、その分コストアップとなる問題がある。   However, in the above prior art, although the reading performance when used as a tag for stacking can be improved, a double-sided plate provided with antennas on both sides of an insulating base is used, so the antenna is provided only on one side of the insulating substrate. As compared with the case of using a single-sided plate provided with a problem, there is a problem that the cost increases accordingly.

また、片面板を用いる場合でも、リーダの出力を大きくすることで、読み取り性能を改善することが考えられるが、読み取り機の使用に際し電波法上の届出が必要になる等の取り扱い上の問題がある。   Even when using a single-sided plate, it may be possible to improve the reading performance by increasing the output of the reader. However, there are problems in handling such as the need to notify the Radio Law when using the reader. is there.

本願発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、積層対応のタグとして用いた場合の読み取り性能を改善しつつ、コストダウンが図れ、かつ使い勝手を改善可能な積層対応RFIDタグ及びRFIDタグシステムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is capable of reducing the cost and improving the usability while improving the reading performance when used as a tag for stacking, and the RFID tag and RFID tag capable of improving usability The purpose is to provide a system.

本発明は、以下に関する。
1. 絶縁性基材と、この基材上に配置されるアンテナと、このアンテナに設けられる端子部に配置されるICチップと、を有するRFIDタグであって、前記アンテナが整合回路部と放射部とを有し、前記ICチップが−17dBm以下の読み取り感度を有する積層対応のRFIDタグ。
2. 項1において、アンテナの最大幅が0.1〜3.5mmである積層対応のRFIDタグ。
3. 項1又は2において、アンテナの最大長さが45〜90mmである積層対応のRFIDタグ。
4. 項1〜3の何れかにおいて、放射部がメアンダである積層対応のRFIDタグ。
5. 項1〜4の何れかにおいて、アンテナが基材の片面にのみ形成される積層対応のRFIDタグ。
6. 項1〜5の何れかにおいて、チップの動作周波数が0.86〜0.96GHzである積層対応のRFIDタグ。
7. 項1〜6の積層対応のRFIDタグと、出力が250mW以下の読み取り機とを備える積層対応のRFIDタグシステム。
The present invention relates to the following.
1. An RFID tag having an insulating substrate, an antenna disposed on the substrate, and an IC chip disposed on a terminal portion provided on the antenna, wherein the antenna includes a matching circuit portion and a radiation portion And the IC chip has a read sensitivity of −17 dBm or less.
2. Item 2. The RFID tag for stacking according to item 1, wherein the maximum width of the antenna is 0.1 to 3.5 mm.
3. Item 3. The RFID tag for stacking according to item 1 or 2, wherein the maximum length of the antenna is 45 to 90 mm.
4). Item 4. The RFID tag for stacking according to any one of Items 1 to 3, wherein the radiation part is a meander.
5. Item 5. The RFID tag according to any one of Items 1 to 4, wherein the antenna is formed only on one side of the substrate.
6). Item 6. The RFID tag for stacking according to any one of Items 1 to 5, wherein the operating frequency of the chip is 0.86 to 0.96 GHz.
7). Item 7. A stackable RFID tag system comprising the stackable RFID tag according to 1-6 and a reader whose output is 250 mW or less.

本発明によれば、積層対応のタグとして用いた場合の読み取り性能を改善しつつ、コストダウンが図れ、かつ使い勝手を改善可能な積層対応RFIDタグ及びRFIDタグシステムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a stackable RFID tag and an RFID tag system capable of reducing cost and improving usability while improving reading performance when used as a stackable tag.

本発明のRFIDタグを示す平面図である。It is a top view which shows the RFID tag of this invention. 本発明のRFIDタグの一部を拡大した平面図である。It is the top view to which a part of RFID tag of the present invention was expanded. 本発明のRFIDタグのアンテナの最大長さ及び最大幅を説明する平面図である。It is a top view explaining the maximum length and the maximum width of the antenna of the RFID tag of the present invention. 本発明のRFIDタグのアンテナの放射部の形状の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the shape of the radiation | emission part of the antenna of the RFID tag of this invention. 本発明のRFDIタグを積層した場合の放射部のずれを示す平面図である。It is a top view which shows the shift | offset | difference of the radiation | emission part at the time of laminating | stacking the RFDI tag of this invention. 本発明のRFIDタグの製造に用いるアルミニウム箔を貼り合わせた長尺の基材の断面図である。It is sectional drawing of the elongate base material which bonded together the aluminum foil used for manufacture of the RFID tag of this invention. 長尺の基材のアルミウム箔をエッチングしてアンテナを形成した際の平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing at the time of etching the aluminum foil of a elongate base material, and forming an antenna. 長尺の基材に配置したアンテナの幅、長さ、ピッチを説明する平面図である。It is a top view explaining the width | variety, length, and pitch of an antenna arrange | positioned at the elongate base material. ICチップ搭載部を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show an IC chip mounting part. ICチップ搭載部を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show an IC chip mounting part. 3層テープの断面図である。It is sectional drawing of a 3 layer tape. 本発明のRFIDタグをクリアファイルに貼り付けた状態を表す斜視図である。It is a perspective view showing the state which affixed the RFID tag of this invention on the clear file. クリアファイルに貼り付けた本発明のRFIDタグを読み取り機で読み取っている状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which is reading the RFID tag of this invention affixed on the clear file with the reader.

本発明のRFIDタグとしては、図1に示すように、絶縁性基材30と、この基材30上に配置されるアンテナ20と、このアンテナ20に設けられる端子部25に配置されるICチップ10と、を有するRFIDタグ1であって、前記アンテナ20が、整合回路部21と放射部22とを有し、前記ICチップ10が−17dBm以下の読み取り感度を有する積層対応のRFIDタグ1が挙げられる。   As shown in FIG. 1, the RFID tag of the present invention includes an insulating substrate 30, an antenna 20 disposed on the substrate 30, and an IC chip disposed on a terminal portion 25 provided on the antenna 20. 10, wherein the antenna 20 includes a matching circuit unit 21 and a radiation unit 22, and the IC chip 10 has a read sensitivity of −17 dBm or less. Can be mentioned.

RFIDタグとは、リーダ等から無線を用いてアンテナに電力を誘導させ、ICチップとの間で、非接触で情報を送受信するデバイスである。本発明のRFIDタグは、大量な紙文書やファイル類、CDやDVDといった電子記録媒体等の管理等に適用される場合に、特に効果を奏する。つまり、このような用途においては、商品が、積層され、密接した状態で取り扱われることが多いが、本発明のRFIDタグによれば、商品の1つ1つにRFIDタグを取り付け、積層された状態で用いられても、リーダによる読み取り性能の低下を抑制できる。   An RFID tag is a device that sends and receives information to and from an IC chip in a non-contact manner by inducing power to an antenna from a reader or the like wirelessly. The RFID tag of the present invention is particularly effective when applied to management of a large amount of paper documents and files, electronic recording media such as CDs and DVDs, and the like. In other words, in such applications, products are often stacked and handled in close contact, but according to the RFID tag of the present invention, RFID tags are attached to each product and stacked. Even when used in a state, it is possible to suppress a decrease in reading performance by the reader.

絶縁性基材とは、絶縁性を有しつつ、導体であるアンテナを支持する基板となるものである。絶縁性のものであれば、特に制限なく使用することができるが、薄く、軽量で、取り扱いが容易な点で、フィルム状のものが好ましい。また、アンテナの形成が容易な点で、アンテナとなる導体を備えるものがより好ましい。このような絶縁性基材としては、ポリエチレンナフタレート(PEN)やポリエチレンテレフタレート(PET)等の絶縁性フィルムの表面に、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔を貼り合わせたものが挙げられる。   An insulating substrate is a substrate that supports an antenna as a conductor while having insulation. Any insulating material can be used without any particular limitation, but a film-like material is preferable because it is thin, lightweight, and easy to handle. Moreover, the thing provided with the conductor used as an antenna is more preferable at the point which formation of an antenna is easy. Examples of such an insulating substrate include those obtained by bonding a metal foil such as an aluminum foil or a copper foil to the surface of an insulating film such as polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET).

アンテナとは、RFIDのリーダ等と電磁結合して電力を受け取り(受信)、チップに伝えて、チップを動作させたり、又はICチップからの電力を電磁波として読み取り機等へ伝える(送信)ための導体パターンをいう。アンテナは、絶縁性基材の両面に配置しても、片面のみに配置してもよいが、より低コスト化できる点で片面のみに配置するのが好ましい。   An antenna is used to receive (receive) power by electromagnetically coupling with an RFID reader or the like, transmit it to the chip, operate the chip, or transmit (transmit) the power from the IC chip to the reader or the like as an electromagnetic wave. A conductor pattern. The antenna may be arranged on both sides of the insulating base material or only on one side, but it is preferable to arrange the antenna only on one side in terms of cost reduction.

アンテナは、整合回路部と放射部とを有している。ここで、整合回路部とは、ICチップの特性インピーダンスとのマッチング(整合)を行うものであり、これによって、放射部からの電力をICチップに効率良く伝えたり、又はICチップからの電力を放射部に伝えるものである。放射部とは、RFIDの読み取り機からの電波を受け取ったり(受信)、ICチップによって生成された電気信号を電波として発信し、読み取り機等へ伝える(送信)ものである。   The antenna has a matching circuit section and a radiation section. Here, the matching circuit unit performs matching (matching) with the characteristic impedance of the IC chip, whereby the power from the radiating unit is efficiently transmitted to the IC chip, or the power from the IC chip is transmitted. It tells the radiating section. The radiating unit receives (receives) a radio wave from an RFID reader, transmits an electric signal generated by the IC chip as a radio wave, and transmits (transmits) the signal to a reader or the like.

アンテナに設けられる端子部とは、ICチップと接続される部位をいい、アンテナの整合回路部内の端部に設けられる。図2に示すように、ICチップ10に電気的に独立な外部端子(図示しない。)がある場合には、アンテナ20にもそれに対応するダミー端子部26を設けると、ICチップ10をより強固に固定することができる点で好ましい。   The terminal portion provided in the antenna means a portion connected to the IC chip, and is provided at an end portion in the matching circuit portion of the antenna. As shown in FIG. 2, when the IC chip 10 has an electrically independent external terminal (not shown), the dummy chip portion 26 corresponding to the antenna 20 is also provided in the antenna 20 to make the IC chip 10 stronger. It is preferable at the point which can be fixed to.

ICチップとは、半導体集積回路のことであり、リーダ等との間で、アンテナを介して送受信したデータの保存や消去を行うものである。ICチップは、−17dBm以下の読み取り感度を有することが必要である。本発明において、読み取り感度の数値が小さいほど、読み取り感度がより高いことを意味する。このため、−17dBm以下の読み取り感度を有するとは、従来用いられてきた−10〜−15dBm程度の読み取り感度よりも高い感度を有することを意味する。大量な紙文書やファイル類、CDやDVDといった電子記録媒体等の管理等に適用される場合、商品の1つ1つに取り付けられたRFIDタグが積層され密着した状態となるが、同じ商品であれば、サイズや形状が同じなので、重ねられた状態でのずれは一般に小さいため、従来用いられてきた−10〜−15dBm程度の読み取り感度を有するICチップを用いたRFIDでは、RFIDタグとリーダ等との送受信が妨げられ、通信不能となることが多い。しかし、リーダ等から見て、隣接するRFIDタグのアンテナ同士は僅かではあっても、ずれを生じている。ICチップが、−17dBm以下の読み取り感度を有することにより、積層状態で隣接するRFIDタグのアンテナ同士の、この僅かなずれを利用して、RFIDタグとリーダ等との送受信が可能になるものと考えられる。   An IC chip is a semiconductor integrated circuit, and stores and erases data transmitted to and received from a reader or the like via an antenna. The IC chip needs to have a reading sensitivity of −17 dBm or less. In the present invention, the smaller the reading sensitivity value, the higher the reading sensitivity. For this reason, having a reading sensitivity of −17 dBm or less means having a higher sensitivity than the conventionally used reading sensitivity of about −10 to −15 dBm. When applied to the management of a large amount of paper documents and files, electronic recording media such as CDs and DVDs, etc., RFID tags attached to each product are stacked and in close contact with each other. If there is, since the size and shape are the same, the displacement in the overlapped state is generally small. Therefore, in the RFID using an IC chip having a reading sensitivity of about −10 to −15 dBm, which has been conventionally used, the RFID tag and the reader In many cases, transmission / reception with the communication device is hindered and communication is impossible. However, when viewed from the reader or the like, even if the antennas of adjacent RFID tags are slight, there is a deviation. Since the IC chip has a reading sensitivity of −17 dBm or less, it is possible to transmit and receive between the RFID tag and the reader or the like by using this slight deviation between adjacent RFID tag antennas in a stacked state. Conceivable.

アンテナの最大幅が0.1〜3.5mmであるのが好ましい。ここで、アンテナ20の最大幅とは、図3に示すように、整合回路部21及び放射部22を含むアンテナ外形の最大幅を意味する。また、アンテナ20の幅とは、アンテナ20の長尺方向に対して垂直方向の長さを意味する。一般に、アンテナ20の幅を大きくすることでアンテナ外形の最大長さを短く設計できるが、一方で、RFIDタグを狭い間隔で積層した場合、アンテナ20同士の電波干渉が大きくなり、通信性能が低下する。幅0.1〜3.5mmのアンテナ20であれば、電波干渉を小さく抑えることができ、積層状態でも各々のRFIDタグについて良好な通信性能を得ることができる。良好な通信性能を得るには、幅0.5〜2.5mmのアンテナ20がより好ましく、幅1.0〜2.0mmのアンテナ20が最も好ましい。   The maximum width of the antenna is preferably 0.1 to 3.5 mm. Here, the maximum width of the antenna 20 means the maximum width of the outer shape of the antenna including the matching circuit portion 21 and the radiating portion 22 as shown in FIG. Further, the width of the antenna 20 means a length in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the antenna 20. In general, the maximum length of the outer shape of the antenna can be shortened by increasing the width of the antenna 20, but on the other hand, when RFID tags are stacked at a narrow interval, radio wave interference between the antennas 20 increases and communication performance decreases. To do. If the antenna 20 has a width of 0.1 to 3.5 mm, radio wave interference can be suppressed to a small level, and good communication performance can be obtained for each RFID tag even in a stacked state. In order to obtain good communication performance, the antenna 20 having a width of 0.5 to 2.5 mm is more preferable, and the antenna 20 having a width of 1.0 to 2.0 mm is most preferable.

アンテナの最大長さが、45〜90mmであるのが好ましい。ここで、アンテナの最大長さとは、図3に示すように、アンテナ20の長尺方向におけるアンテナ外形の最大長さを意味する。一般に、半波長ダイポールアンテナを設計する場合、その長さは使用する電波の周波数で決まり、0.95GHz帯では約160mmとなるが、アンテナサイズが大きいとRFIDタグとして製造する際にコスト高になる。また、一般的なCD、DVDケースのサイズに対して大きくなると、取り付けし難くなる。したがって、CD、DVDを含めた書類への取り付け性と、コストの点から、アンテナ20の長さは45〜90mmであることが望ましい。良好な取り付け性と低コスト化を実現するには、アンテナ20の長さは50〜75mmがより好ましく、長さ55〜65mmのアンテナ20が最も好ましい。   The maximum length of the antenna is preferably 45 to 90 mm. Here, the maximum antenna length means the maximum length of the antenna outer shape in the longitudinal direction of the antenna 20, as shown in FIG. In general, when designing a half-wave dipole antenna, its length is determined by the frequency of the radio wave used, and is about 160 mm in the 0.95 GHz band. However, if the antenna size is large, the RFID tag is expensive to manufacture. . Moreover, when it becomes large with respect to the size of general CD and DVD case, it becomes difficult to attach. Therefore, the length of the antenna 20 is preferably 45 to 90 mm from the viewpoint of attachment to documents including CD and DVD and cost. In order to realize good attachment and cost reduction, the length of the antenna 20 is more preferably 50 to 75 mm, and the antenna 20 having a length of 55 to 65 mm is most preferable.

アンテナの放射部の形状としては、特に限定はなく、直線状、メアンダ状、折り返し状等を用いることができるが、放射部がメアンダであるのが好ましい。直線状とは図4(a)に示すように、放射部23が矩形のものをいう。また、メアンダ状とは図4(b)に示すように、放射部22がП形状を上下反転しながら繰り返したメアンダ形状のものをいう。さらに、折り返し状とは、図4(c)に示すように、放射部24が直線状のパターンを端部で折り返した形状のものをいう。RFIDタグを複数の書類、CD(Compact Disc)またはDVD(Digital Versatile Disc)のような被着体に取り付け、積層した場合、被着体の整列状態がわずかにずれる場合がある。その場合、図5に模式図を示すようにメアンダ状のアンテナ20では、縦方向(アンテナ20の長尺方向と垂直方向)、横方向(アンテナ20の長尺方向)のどちらにずれた場合でも、アンテナ20の重複面積が大きく減少し、アンテナ20間の干渉を低減することができる。さらに、アンテナ20の回路長を長くしても、アンテナ外形の長さを短く抑えることができるため、良好な通信性能を得るために好ましい。   The shape of the radiating portion of the antenna is not particularly limited, and a linear shape, a meander shape, a folded shape, or the like can be used, but the radiating portion is preferably a meander. As shown in FIG. 4A, the linear shape means that the radiation portion 23 is rectangular. Further, the meander shape means a meander shape in which the radiating portion 22 repeats the П shape upside down as shown in FIG. 4B. Furthermore, as shown in FIG. 4C, the folded shape means a shape in which the radiating portion 24 is a linear pattern folded at an end portion. When an RFID tag is attached to an adherend such as a plurality of documents, a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc) and stacked, the alignment state of the adherend may be slightly shifted. In that case, as shown in the schematic diagram of FIG. 5, the meander-shaped antenna 20 is shifted in either the vertical direction (the vertical direction of the antenna 20 in the longitudinal direction) or the horizontal direction (the long direction of the antenna 20). The overlapping area of the antennas 20 is greatly reduced, and interference between the antennas 20 can be reduced. Furthermore, even if the circuit length of the antenna 20 is increased, the length of the outer shape of the antenna can be reduced, which is preferable in order to obtain good communication performance.

アンテナが基材の片面にのみ形成されるのが好ましい。特許文献1に記載されたRFIDタグは、ICチップを電気的に接続したアンテナと、絶縁性基材を介して形成された補助的なアンテナとを備えることで、高周波電流の静電結合効果を生じさせ、通信距離を長くしたり、複数個のRFIDタグが密接した状態での電波干渉を低減する手法を考案している。しかしながら、基材の片面のみにアンテナを形成する方式に比較して、絶縁性基材の両面にアンテナを形成する必要があることから、生産性の低下と生産コストの増加は避けられない。通信性能が良好でかつ生産コストが安価という点で、アンテナが基材の片面にのみ形成されるのが好ましい。   The antenna is preferably formed only on one side of the substrate. The RFID tag described in Patent Document 1 includes an antenna electrically connected to an IC chip and an auxiliary antenna formed through an insulating base material, thereby providing an electrostatic coupling effect of high-frequency current. It has been devised to increase the communication distance or reduce the radio wave interference when a plurality of RFID tags are in close contact with each other. However, since it is necessary to form antennas on both surfaces of the insulating base material compared to a method in which the antenna is formed only on one side of the base material, a decrease in productivity and an increase in production cost are inevitable. The antenna is preferably formed only on one side of the substrate in terms of good communication performance and low production cost.

チップの動作周波数が、0.86〜0.96GHzであるのが好ましい。現在、RFIDタグを利用した自動認識システムは、一般に13.56MHz帯(HF帯)と0.86〜0.96GHz帯(UHF帯)が広く利用されている。13.56MHz帯は、電磁誘導方式の通信となり、コイル型のアンテナが必要である。このコイル型アンテナはコイルの内側に磁束を通し、発生する誘導電流によってRFIDタグを動作させる特徴があり、積層時の読み取り性については優れているが、アンテナに2次元的な面積が必要であるため、アンテナの材料コストを要し、低コスト性に劣る。また、幅が数mm以下というような細長い形状とすることができないため、書類ファイルやCD、DVDケースの背表紙等、細長い面への取り付け性にも劣る。一方、0.86〜0.96GHz帯は、電波方式の通信が可能であり、前述の半波長ダイポールアンテナ等が利用できる。半波長ダイポールアンテナは、13.56MHz帯に比べて、アンテナの2次元的な面積を縮小することができ、幅が数mm以下といった細長い形状が実現できることから、書類ファイルやCD、DVDケースの背表紙等、細長い面への取り付け性に優れる。したがって、低コスト性並びに取り付け性において、チップの動作周波数が、0.86〜0.96GHzであるのが好ましい。   The operating frequency of the chip is preferably 0.86 to 0.96 GHz. Currently, 13.56 MHz band (HF band) and 0.86-0.96 GHz band (UHF band) are widely used as automatic recognition systems using RFID tags. The 13.56 MHz band is electromagnetic induction communication and requires a coil-type antenna. This coil-type antenna has a feature in which a magnetic flux is passed through the inside of the coil and the RFID tag is operated by the generated induced current. The readability at the time of stacking is excellent, but the antenna needs a two-dimensional area. Therefore, the material cost of the antenna is required and the cost is inferior. Moreover, since it cannot be made into an elongate shape with a width of several mm or less, it is inferior in attachment property to an elongate surface such as a document file, a back cover of a CD, or a DVD case. On the other hand, in the 0.86-0.96 GHz band, radio wave communication is possible, and the aforementioned half-wave dipole antenna or the like can be used. The half-wave dipole antenna can reduce the two-dimensional area of the antenna compared to the 13.56 MHz band and can realize an elongated shape with a width of several millimeters or less. Excellent attachability to elongate surfaces such as covers. Therefore, it is preferable that the operating frequency of the chip is 0.86 to 0.96 GHz in terms of low cost and mountability.

以下、本発明の好適な実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to a following example.

まず、図6に示すように、絶縁性フィルム30である厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)に接着剤31を用いて表面に厚さ20μmの硬質アルミニウム箔32を貼り合わせた長尺の基材30を用意した。   First, as shown in FIG. 6, a long base material in which a hard aluminum foil 32 having a thickness of 20 μm is bonded to the surface using an adhesive 31 to a 25 μm-thick polyethylene terephthalate (PET) which is an insulating film 30. 30 were prepared.

次に、図7に示すように、アルミニウム箔31面に、グラビア印刷でエッチングレジストを形成した後、塩化第二鉄水溶液にてエッチングを行い、表面にはICチップとの整合回路を有するアンテナ20を形成した。   Next, as shown in FIG. 7, after forming an etching resist on the surface of the aluminum foil 31 by gravure printing, etching is performed with a ferric chloride aqueous solution, and the antenna 20 having a matching circuit with an IC chip on the surface thereof. Formed.

アンテナの詳細寸法を図8を用いて説明する。本実施例ではアンテナ20の幅Dを1.5mm、長さEを60mm、アンテナピッチを4.8mmとした。ここでアンテナピッチとは、長尺の基材上に配置したアンテナ20の長尺方向のピッチをいう。   The detailed dimensions of the antenna will be described with reference to FIG. In this embodiment, the width D of the antenna 20 is 1.5 mm, the length E is 60 mm, and the antenna pitch is 4.8 mm. Here, the antenna pitch refers to the pitch in the longitudinal direction of the antenna 20 arranged on a long base material.

次に、図9に示すように、動作周波数0.86〜0.96GHzで、読み取り感度−17.4dBmのRFID用ICチップ10(商品名:Monza5、Impinj社製)の外部端子となるバンプを、アンテナ20の所定の位置にフリップチップ構造にて位置合わせし、超音波を印加して接合を行った。   Next, as shown in FIG. 9, bumps serving as external terminals of the RFID IC chip 10 (trade name: Monza5, manufactured by Impinj) with an operating frequency of 0.86 to 0.96 GHz and a read sensitivity of −17.4 dBm are provided. Then, the antenna 20 was aligned with a predetermined position by a flip chip structure, and was joined by applying an ultrasonic wave.

次に、図10に示すように、ICチップ10とアンテナ20の空隙には封止樹脂12(RC091、日立化成工業株式会社製)を充填し、120℃、2時間の条件で加熱硬化した。以上の工程により、幅70mmで長さ約50mのアンテナテープ(アンテナ20を形成した長尺の基材をいう。)に、10,000個のICチップ10を搭載し、紙芯に巻いた(図示しない。)。   Next, as shown in FIG. 10, the gap between the IC chip 10 and the antenna 20 was filled with sealing resin 12 (RC091, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and heat-cured under conditions of 120 ° C. for 2 hours. Through the above steps, 10,000 IC chips 10 are mounted on an antenna tape (which is a long base material on which the antenna 20 is formed) having a width of 70 mm and a length of about 50 m, and wound around a paper core ( Not shown).

次に、図11に示すように、紙芯に巻かれたアンテナテープを少しずつ巻き出し、アンテナ20の間隙部を切断刃で順に切断し、長尺の粘着材付き表皮紙40と離型紙42付きの粘着材43の間に、アンテナ20を10mmピッチで配列し挟み込んだ3層テープを作製した。   Next, as shown in FIG. 11, the antenna tape wound around the paper core is unwound little by little, and the gap portion of the antenna 20 is cut in order with a cutting blade, and a long adhesive skin paper 40 and a release paper 42 are removed. A three-layer tape in which the antennas 20 are arranged at a pitch of 10 mm between the attached adhesive materials 43 was produced.

次に、表皮紙面から外形64mm×6mmのサイズで前記3層テープをハーフカットし、余剰部分を取り除くことで、テープ状に配列された10,000枚のRFIDタグを得た。   Next, the three-layer tape having an outer size of 64 mm × 6 mm was half-cut from the surface of the skin paper, and an excess portion was removed, thereby obtaining 10,000 RFID tags arranged in a tape shape.

上記の工程で得たRFIDタグを、図12に示すように、100冊のクリアファイル60の同じ位置に貼り付け、クリアファイル60を積層ピッチを変えながら整列し、図13に示すようにクリアファイル60の背表紙面から、読み取り機(ハンディターミナルAT−870−UHF、ATID社製)を用い、出力250mWで1往復スキャンしたところ、積層ピッチ1.2mmまで全数読み取ることができた。   As shown in FIG. 12, the RFID tag obtained in the above process is pasted on the same position of 100 clear files 60, and the clear files 60 are aligned while changing the stacking pitch. As shown in FIG. From the spine surface of 60, using a reader (Handy Terminal AT-870-UHF, manufactured by ATID), one round scan was performed at an output of 250 mW.

(比較例1)
まず、読み取り感度−15.0dBmのRFID用ICチップ(商品名:UCODE G2XM、NXP社製)を使用し、その他の工程については実施例と同じ方法で得た100枚のRFIDタグを得た。次に、実施例と同じ方法でRFIDタグの読み取り試験をおこなったところ、3mmピッチ以下では全数読み取ることができなかった。
(Comparative Example 1)
First, an RFID IC chip (trade name: UCODE G2XM, manufactured by NXP) with a read sensitivity of -15.0 dBm was used, and 100 RFID tags obtained in the same manner as in the examples were obtained for the other steps. Next, when the RFID tag reading test was performed in the same manner as in the example, it was not possible to read all of them at a pitch of 3 mm or less.

(比較例2)
まず、読み取り感度−17.4dBmのRFID用ICチップ(商品名:Monza5、Impinj社製)を使用し、その他の工程については実施例と同じ方法で得た100枚のRFIDタグを得た。次に、実施例と同じ方法でRFIDタグの読み取り試験をおこなったところ、2mmピッチ以下では全数読み取ることができなかった。
(Comparative Example 2)
First, an RFID IC chip (trade name: Monza5, manufactured by Impinj) having a read sensitivity of -17.4 dBm was used, and 100 RFID tags obtained in the same manner as in the examples were obtained for the other steps. Next, when the RFID tag reading test was performed in the same manner as in the example, it was not possible to read the entire number at a pitch of 2 mm or less.

実施例、比較例1及び比較例2で得られた積層ピッチと、読み取り率の結果を、表1に示す。

Figure 2014067235
Table 1 shows the stacking pitches obtained in Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and the results of reading rate.
Figure 2014067235

1:RFIDタグ
10:ICチップ又はチップ
11:バンプ
12:封止樹脂
20:送受信アンテナ又はアンテナ
21:整合回路部
22:メアンダ型放射部又は放射部
23:直線型放射部又は放射部
24:折り返し型放射部又は放射部
25:接続端子又は端子部
26:ダミー端子又はダミー端子部
30:絶縁性フィルム又は絶縁性基材又は基材
31:接着剤
32:アルミニウム箔
40:表皮紙
41:粘着材
42:離型紙
43:粘着材
50:RFIDラベル
60:クリアファイル
70:読み取り機
1: RFID tag 10: IC chip or chip 11: Bump 12: Sealing resin 20: Transmission / reception antenna or antenna 21: Matching circuit unit 22: Meander type radiation unit or radiation unit 23: Linear type radiation unit or radiation unit 24: Folding Type radiation part or radiation part 25: connection terminal or terminal part 26: dummy terminal or dummy terminal part 30: insulating film or insulating base material or base material 31: adhesive 32: aluminum foil 40: skin paper 41: adhesive material 42: Release paper 43: Adhesive material 50: RFID label 60: Clear file 70: Reader

Claims (7)

絶縁性基材と、この基材上に配置されるアンテナと、このアンテナに設けられる端子部に配置されるICチップと、を有するRFIDタグであって、前記アンテナが整合回路部と放射部とを有し、前記ICチップが−17dBm以下の読み取り感度を有する積層対応のRFIDタグ。   An RFID tag having an insulating substrate, an antenna disposed on the substrate, and an IC chip disposed on a terminal portion provided on the antenna, wherein the antenna includes a matching circuit portion and a radiation portion And the IC chip has a read sensitivity of −17 dBm or less. 請求項1において、アンテナの最大幅が0.1〜3.5mmである積層対応のRFIDタグ。   The RFID tag according to claim 1, wherein the antenna has a maximum width of 0.1 to 3.5 mm. 請求項1又は2において、アンテナの最大長さが45〜90mmである積層対応のRFIDタグ。   The RFID tag according to claim 1 or 2, wherein the antenna has a maximum length of 45 to 90 mm. 請求項1〜3の何れかにおいて、放射部がメアンダである積層対応のRFIDタグ。   4. The stackable RFID tag according to claim 1, wherein the radiation portion is a meander. 請求項1〜4の何れかにおいて、アンテナが基材の片面にのみ形成される積層対応のRFIDタグ。   The RFID tag according to any one of claims 1 to 4, wherein the antenna is formed only on one side of the substrate. 請求項1〜5の何れかにおいて、チップの動作周波数が0.86〜0.96GHzである積層対応のRFIDタグ。   6. The stackable RFID tag according to claim 1, wherein an operating frequency of the chip is 0.86 to 0.96 GHz. 請求項1〜6の積層対応のRFIDタグと、出力が250mW以下の読み取り機とを備える積層対応のRFIDタグシステム。   A stackable RFID tag system comprising the stackable RFID tag according to claim 1 and a reader having an output of 250 mW or less.
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