JP2014086033A - Rfid tag and article provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RFIDタグ及びそれを備えた物品に関し、より具体的にはRFIDタグ及びそれを備えた器具や工具に好適なものである。 The present invention relates to an RFID tag and an article including the RFID tag, and more specifically, is suitable for an RFID tag and an instrument or tool including the RFID tag.
RFID(Radio Frequency IDentification)タグは、予め標識された対象物を電波によって識別するために用いられるタグである。RFIDタグは、識別のために電波を用いるため、対象物に直接触れることなく情報の読込、書込を行うことが可能である。このようなRFIDタグは、例えば流通においては倉庫貯蔵品や陳列品の管理に、畜産においては飼育動物の管理に、工場においては原材料や製造物の管理等幅広く用いられており、管理効率やトレーサビリティの向上に大きく寄与している。 An RFID (Radio Frequency IDentification) tag is a tag used for identifying a pre-labeled object by radio waves. Since an RFID tag uses radio waves for identification, information can be read and written without directly touching an object. Such RFID tags are widely used, for example, in the management of warehouse storage and display items in distribution, in the management of domestic animals in livestock, and in the management of raw materials and products, etc. It greatly contributes to the improvement.
RFIDタグに関する技術として、例えば下記特許文献1、2に記載の技術がある。例えば下記特許文献1には、金属製アンテナにICチップを接合して一体化したICチップ装着体を厚いセラミック製外装材によって被覆したHF(High Frequency)帯の電波を用いるRFIDタグに関する技術が開示されている。また下記特許文献2には、UHF帯のRFIDタグに関する技術が開示されている。 As a technology related to the RFID tag, for example, there are technologies described in Patent Documents 1 and 2 below. For example, Patent Document 1 below discloses a technology related to an RFID tag using a radio wave in an HF (High Frequency) band in which an IC chip mounting body obtained by joining and integrating an IC chip to a metal antenna is covered with a thick ceramic exterior material. Has been. Patent Document 2 below discloses a technique related to an RFID tag in the UHF band.
上記特許文献1、2で示すように、一般にRFIDタグは電波を用いて識別を行うためにアンテナを備えており、このアンテナの絶縁性確保の観点から、管理の対象物が金属の場合、アンテナを管理対象物から十分離すか又はこの管理対象物が非金属体でなければならず、上記いずれの技術も管理対象物を非金属体上に配置することを前提としている。 As shown in Patent Documents 1 and 2, generally, an RFID tag is equipped with an antenna for identification using radio waves. From the viewpoint of securing the insulation of the antenna, when the management object is a metal, the antenna Must be separated from the management object or the management object must be a non-metallic body, and any of the above techniques is based on the premise that the management object is placed on the non-metallic body.
ところで、RFIDタグを用いることのメリットは大きく、これまで適用が困難であると考えられてきた金属にも貼り付け可能なRFIDタグが実現されればその用途は格段に広がる。例えば医療の分野では、銅製小物と呼ばれる剪刀や鉗子などの金属製器具が数多く用いられており、これらの購入履歴や使用履歴に関する情報を効率よく管理することが可能となればその効果は絶大である。 By the way, the advantage of using an RFID tag is great, and if an RFID tag that can be attached to a metal that has been considered to be difficult to apply is realized, its application will be greatly expanded. For example, in the medical field, many metal instruments such as scissors and forceps called copper accessories are used, and if the information related to purchase history and usage history can be efficiently managed, the effect is enormous. is there.
しかしながら、上記特許文献1、2に記載の技術は上記のとおり管理対象物を非金属体上に配置することを前提としているため、そのまま適用することは困難であり、絶縁性を十分に確保するためにはRFIDタグと管理対象物を離す分大型化するため、上記金属製器具の使用に不便が生ずる。 However, since the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are based on the premise that the management object is arranged on a non-metallic body as described above, it is difficult to apply as it is, and sufficient insulation is ensured. For this purpose, the size of the RFID tag and the management target are increased, which causes inconvenience in using the metal instrument.
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、簡易に金属に取り付け可能なIDタグ及びこれを備えた物品を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the ID tag which can be easily attached to a metal, and an article | item provided with this in view of the said subject.
本発明の一の観点に係るRFIDタグは、誘電体基板と、誘電体基板上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナと、アンテナに付されるICチップと、誘電体基板のICチップが配置された側においてアンテナに配置される絶縁層と、を有することを特徴とする。 An RFID tag according to one aspect of the present invention includes a dielectric substrate, a thin film antenna whose ends are overlapped and wound on the dielectric substrate, an IC chip attached to the antenna, and a dielectric And an insulating layer disposed on the antenna on the side where the IC chip is disposed on the substrate.
また、本発明の他の一観点に係る物品は、金属製基材と、金属製基材上に配置されるRFIDタグと、を備え、RFIDタグは、誘電体基板と、誘電体基板上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナと、アンテナに付されるICチップと、を有する。 An article according to another aspect of the present invention includes a metal base material and an RFID tag disposed on the metal base material. The RFID tag is provided on the dielectric substrate and the dielectric substrate. It has a thin film antenna in which ends are wound in an overlapping manner, and an IC chip attached to the antenna.
また、本発明の他の一観点に係る物品は、金属製基材と、金属製基材上に配置されるRFIDタグと、を備え、RFIDタグは、誘電体基板と、誘電体基板上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナと、アンテナに付されるICチップと、を有し、ICチップは、金属製基材と前記誘電体基板の間に配置されてなる。 An article according to another aspect of the present invention includes a metal base material and an RFID tag disposed on the metal base material. The RFID tag is provided on the dielectric substrate and the dielectric substrate. It has a thin film antenna in which ends are wound in an overlapping manner, and an IC chip attached to the antenna, and the IC chip is arranged between a metal base and the dielectric substrate. .
以上、本発明により、力学的衝撃及び電気的衝撃からより高度に保護することができるIDタグ及びこれを備えた物品を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ID tag that can be more highly protected from mechanical shock and electrical shock, and an article including the ID tag.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態の例示的な記載に限定されるわけではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different forms, and is not limited to the exemplary description of the embodiments shown below.
(実施形態2)
図1は、本実施形態に係るRFIDタグ2を備えた物品(以下単に「本物品」という。)1の概略を示す断面図である。本図で示すように、本物品1は、金属製基材11と、金属製基材11上に配置されるRFIDタグ2と、を備え、RFIDタグ2は、誘電体基板21と、誘電体基板21上に端部同士が重複するよう巻き回される薄膜状のアンテナ22と、アンテナに付されるICチップ23と、アンテナ22と金属基材11の間に配置される配置される絶縁層24と、を有する。
(Embodiment 2)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of an article (hereinafter simply referred to as “the article”) 1 provided with an RFID tag 2 according to the present embodiment. As shown in the figure, the article 1 includes a metal base 11 and an RFID tag 2 disposed on the metal base 11, and the RFID tag 2 includes a dielectric substrate 21 and a dielectric. A thin film antenna 22 wound on the substrate 21 so that the ends overlap each other, an IC chip 23 attached to the antenna, and an insulating layer disposed between the antenna 22 and the metal base 11 24.
また本実施形態において、RFIDタグ2には、保護部材25が配置されており、誘電体基板21、アンテナ22、ICチップ23を覆い、これらを外部の衝撃から護っている。 In the present embodiment, the RFID tag 2 is provided with a protective member 25 that covers the dielectric substrate 21, the antenna 22, and the IC chip 23 to protect them from external impacts.
なお本実施形態に係る物品1は、管理対象となる物品であり、金属製基材11を少なくとも一部に有するものであって、管理対象となりうるものである限りにおいて限定されるわけではないが、例えば医療分野であれば銅製小物と呼ばれる剪刀や鉗子などの金属製器具、工作の分野であればニッパー、レンチ、スパナ、ペンチ、ハンマー等の工具等が好適である。 The article 1 according to the present embodiment is an article to be managed and has at least a part of the metal base material 11 and is not limited as long as it can be a management target. For example, in the medical field, metal tools such as scissors and forceps called copper accessories are suitable, and in the field of work, tools such as nippers, wrenches, spanners, pliers, and hammers are suitable.
また本実施形態において、RFIDタグ2は、金属製基材11に取り付けられ、物品を電波によって識別するためのタグであり、上記のとおり、誘電体基板21と、誘電体基板21上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナ22と、アンテナ22に付されるICチップ23と、アンテナ22、誘導体基板21及びICチップ23を覆う保護部材25と、を備えている。 In the present embodiment, the RFID tag 2 is a tag that is attached to the metal base 11 and identifies an article by radio waves. As described above, the dielectric substrate 21 and end portions on the dielectric substrate 21 are provided. A thin film antenna 22 that is wound in an overlapping manner, an IC chip 23 attached to the antenna 22, and a protective member 25 that covers the antenna 22, the derivative substrate 21, and the IC chip 23 are provided.
本実施形態において誘電体基板21は、アンテナ22及びICチップ23等の部材を安定的に配置するとともにアンテナ22の感度向上に寄与するものである。誘電体基板21は、物品の金属製基材11上に取り付けられるものであり、この金属製基材11上に取り付けることができるよう適宜形状は選択可能であるが、幅の平行な2辺を有する四角形等の多角形であって、この周囲にアンテナ22を巻き回して端部同士を重複させることができる程度の厚さのあるものであることが好ましい。また誘電体基板21の材質としては適宜選択可能であって特に限定されるわけではないが、絶縁膜を形成した金属、セラミック、ガラス、プラスチック、シリコーン等を例示することができる。なお誘電体基板としては軽量で加工が容易であってしかも力学的衝撃に対し強いプラスチック、例えば超高分子ポリエチレンが好ましく、またシリコーンの場合、熱膨張率を押さえ、上記滅菌の130℃以上の高温に耐えることができ、変形の虞が少なくなるといった利点がある。 In this embodiment, the dielectric substrate 21 contributes to improving the sensitivity of the antenna 22 while stably arranging members such as the antenna 22 and the IC chip 23. The dielectric substrate 21 is mounted on the metal base 11 of the article, and the shape can be selected as appropriate so that it can be mounted on the metal base 11. It is preferable that it is a polygon such as a quadrilateral having a thickness that allows the ends to overlap each other by winding the antenna 22 around it. The material of the dielectric substrate 21 can be selected as appropriate and is not particularly limited. Examples thereof include metal, ceramic, glass, plastic, and silicone on which an insulating film is formed. The dielectric substrate is preferably a plastic that is lightweight, easy to process, and strong against mechanical shock, such as ultra-high molecular weight polyethylene. In the case of silicone, the coefficient of thermal expansion is suppressed, and the sterilization temperature is higher than 130 ° C. There is an advantage that the possibility of deformation can be reduced.
また本実施形態においてアンテナ22は、外部のリーダ・ライタとの間で電波の送受信を可能とするものであって、導電性の金属を有して構成される。また本実施形態においてアンテナ22の構成は、限定されるわけではないが、細い帯状の絶縁膜221と、この絶縁膜221上に薄い金属膜のパターン222が形成されたものであることが好ましい。これにより、アンテナ22が安定的に折り曲げ可能となる。 In this embodiment, the antenna 22 can transmit and receive radio waves to and from an external reader / writer, and is configured to have a conductive metal. In the present embodiment, the configuration of the antenna 22 is not limited. However, it is preferable that the thin band-shaped insulating film 221 and the thin metal film pattern 222 are formed on the insulating film 221. Thereby, the antenna 22 can be bent stably.
また本実施形態におけるアンテナ22は、上記のとおり、誘電体基板21の周囲に巻き回されているとともに、アンテナ22の端部同士、より具体的には金属膜のパターン222の端部同士が重ね合わさっている。そこの重ね合わされた(重複する)部分は、誘電体基板21の一対の面のうち、金属製基材11に対向している面側に配置されている。ここで、金属膜のパターン222は端部同士が重ね合わさっているが絶縁膜221により直接接続されていない。しかしながらこの間に絶縁体が配置されているためコンデンサーとして機能し、動作周波数においては短絡していると同視できる程度の十分な容量を確保することができる。この容量は動作周波数において適宜調整可能であり限定されるわけではないが、例えば950MHz近傍の動作周波数であれば、0.05pF以上0.2pF以下の範囲にあることが好ましい。なお図2に、本実施形態に係るアンテナ22を広げた状態のイメージ図を示しておく。このアンテナ22において金属膜のパターンは、略平行な一対の線が両端で接続された形状となっている。950MHz程度の動作周波数であれば、延伸方向の長さが2〜3cm程度(巻きまわした場合に幅が1cm程度)、その幅は1〜2mm程度にあることが好ましい。ただし本図のアンテナ22の金属膜のパターンは一例であって、絶縁膜221上に形成可能であってアンテナとしての機能を発揮できるものである限りにおいて限定されるものではない。 In addition, as described above, the antenna 22 in the present embodiment is wound around the dielectric substrate 21, and the ends of the antenna 22, more specifically, the ends of the metal film pattern 222 overlap each other. They are together. The overlapped (overlapping) portion is disposed on the surface of the pair of surfaces of the dielectric substrate 21 facing the metal base 11. Here, although the end portions of the metal film pattern 222 overlap each other, they are not directly connected by the insulating film 221. However, since an insulator is disposed between them, it functions as a capacitor, and at the operating frequency, it is possible to secure a sufficient capacity that can be regarded as being short-circuited. The capacitance can be adjusted as appropriate at the operating frequency and is not limited. However, for example, if the operating frequency is in the vicinity of 950 MHz, the capacitance is preferably in the range of 0.05 pF to 0.2 pF. FIG. 2 shows an image diagram in a state where the antenna 22 according to the present embodiment is expanded. In this antenna 22, the pattern of the metal film has a shape in which a pair of substantially parallel wires are connected at both ends. If the operating frequency is about 950 MHz, the length in the stretching direction is preferably about 2 to 3 cm (width is about 1 cm when wound), and the width is preferably about 1 to 2 mm. However, the pattern of the metal film of the antenna 22 of this figure is an example, and is not limited as long as it can be formed on the insulating film 221 and can function as an antenna.
また本実施形態において、アンテナ22を構成する絶縁膜221の材質としては、上記のとおり、十分に絶縁性能を有し折り曲げることが可能である限りにおいて限定されず、例えばポリイミド、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、パーフルオロポリエーテル等のポリマー、ガラス、紙等を例示することができるが、ポリマーのフィルムであることは金属膜のパターンの形成しやすさの観点から好ましい。また本実施形態において、金属膜のパターンを形成する金属としては導電性を有する限りにおいて限定されず、例えば金、銀、銅、クロム等を例示することができる。 In the present embodiment, the material of the insulating film 221 constituting the antenna 22 is not limited as long as it has sufficient insulating performance and can be bent as described above. For example, polyimide, polypropylene, polyester, polyethylene Examples thereof include polymers such as perfluoropolyether, glass, paper, and the like. A polymer film is preferable from the viewpoint of easy formation of a metal film pattern. Moreover, in this embodiment, it does not limit as long as it has electroconductivity as a metal which forms the pattern of a metal film, For example, gold | metal | money, silver, copper, chromium etc. can be illustrated.
また本実施形態においてICチップ23は、半導体集積回路(IC)がパッケージ化されたものであり、入力信号に基づきデータの書込みや読出し等の各種処理を行うことができるものである。本実施形態に係るICチップ23は、上記アンテナ22、より具体的にはアンテナ22の金属膜のパターンに電気的に接続、固定されている。つまりICチップ23は、アンテナ22に接続され、アンテナ22が受信したでリーダ・ライタからの電波に基づきデータの書込みや読出し等の処理を行う一方、アンテナ22を介してリーダ・ライタ側に電波を介してデータの出力を行うことができる。 In the present embodiment, the IC chip 23 is a package of a semiconductor integrated circuit (IC), and can perform various processes such as data writing and reading based on an input signal. The IC chip 23 according to the present embodiment is electrically connected and fixed to the antenna 22, more specifically to the metal film pattern of the antenna 22. In other words, the IC chip 23 is connected to the antenna 22 and performs processing such as data writing and reading based on the radio wave from the reader / writer when the antenna 22 receives the signal, while the radio wave is transmitted to the reader / writer side via the antenna 22. The data can be output via
また本実施形態においてICチップ23は、誘電体基板21の一対の面のうち、金属製基材11に対向していない面側に配置される。このようにすることでアンテナ22と金属基材11とを近づけて感度向上を図ることができる。この限りにおいて、ICチップ23とアンテナ22の配置の関係は、ICチップがアンテナ22と誘電体基板21の間に配置されるようにしてもよく、また、ICチップがアンテナ22の外側に配置されているようにしても良い。 In the present embodiment, the IC chip 23 is disposed on the side of the pair of surfaces of the dielectric substrate 21 that does not face the metal substrate 11. By doing so, the antenna 22 and the metal substrate 11 can be brought close to each other to improve sensitivity. As long as this is the case, the arrangement relationship between the IC chip 23 and the antenna 22 may be such that the IC chip is disposed between the antenna 22 and the dielectric substrate 21, and the IC chip is disposed outside the antenna 22. You may make it.
また本実施形態において絶縁層24は、アンテナ22の金属膜のパターン222と金属製基材21とを絶縁する機能を有するものである。本実施形態において絶縁層24の厚さは、金属製基材11とアンテナ22の金属膜のパターン222との絶縁性を確保する一方、後述する金属製基材11内にループ電流を形成できる程度までアンテナ22と近づけることができる限りにおいて限定されるわけではなく、また絶縁層24の材質によっても適宜調整可能であるが、20μm以上300μm以下に設定するのが好ましく、より好ましくは50μm以上200μm以下であり、100μm近傍で感度が最大となりうる。なおこの場合において、アンテナ22の絶縁膜221がアンテナ22の金属膜のパターン222と金属製基材11の間にある場合はこの厚さも考慮することが好ましい。絶縁層24は上記のとおり薄膜であることが好ましいためテープ状であることが好ましく、更には、粘着剤が付された絶縁性のテープ(接着テープ)であれば更に安定的にRFIDタグを金属製基板11に固定することができ好ましい。なお絶縁層24の材質としては、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えばポリイミド、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、パーフルオロポリエーテル等のポリマー、ガラス、紙等を例示することができる。 In the present embodiment, the insulating layer 24 has a function of insulating the metal film pattern 222 of the antenna 22 from the metal substrate 21. In the present embodiment, the thickness of the insulating layer 24 is sufficient to ensure the insulation between the metal base 11 and the metal film pattern 222 of the antenna 22 while forming a loop current in the metal base 11 described later. It is not limited as long as it can be close to the antenna 22 and can be appropriately adjusted depending on the material of the insulating layer 24, but is preferably set to 20 μm or more and 300 μm or less, more preferably 50 μm or more and 200 μm or less. The sensitivity can be maximized in the vicinity of 100 μm. In this case, when the insulating film 221 of the antenna 22 is between the metal film pattern 222 of the antenna 22 and the metal base material 11, it is preferable to consider this thickness. Since the insulating layer 24 is preferably a thin film as described above, it is preferably in the form of a tape. Furthermore, if the insulating tape (adhesive tape) is coated with an adhesive, the RFID tag can be more stably metalized. It can be fixed to the substrate 11 and is preferable. The material of the insulating layer 24 is not limited as long as it has the above function, and examples thereof include polymers such as polyimide, polypropylene, polyester, polyethylene, perfluoropolyether, glass, paper, and the like. .
なお、本実施形態において絶縁層24は、アンテナ22の絶縁膜221と別に設ける構成となっているが、アンテナ22の絶縁膜221のみでアンテナ22の金属膜のパターン222と金属製基材11との間の絶縁性を十分に確保することができるものであれば、この絶縁層24を省略することも可能ではある。この場合、アンテナ22の絶縁膜221の厚さが上記絶縁層24の望ましい厚さであることが好ましい。なおこの例を例えば図3に示しておく。 In this embodiment, the insulating layer 24 is provided separately from the insulating film 221 of the antenna 22, but the metal film pattern 222 of the antenna 22 and the metal base material 11 are formed only by the insulating film 221 of the antenna 22. The insulating layer 24 can be omitted as long as sufficient insulation can be secured. In this case, it is preferable that the thickness of the insulating film 221 of the antenna 22 is a desirable thickness of the insulating layer 24. An example of this is shown in FIG.
また本実施形態において保護部材25は、少なくとも誘電体基板21、アンテナ22、ICチップ23、好ましくは絶縁層24を収容し、これらを外部の衝撃等から保護するために用いられるものである。保護部材25は、備えていることがIDタグを保護する観点から好ましいものであるが、省略することは可能である。保護部材25を構成する材質としては特に制限されず、例えば金属、セラミックス、ポリマー等を例示することができる。 In the present embodiment, the protection member 25 accommodates at least the dielectric substrate 21, the antenna 22, the IC chip 23, preferably the insulating layer 24, and is used to protect them from external impacts and the like. The protective member 25 is preferably provided from the viewpoint of protecting the ID tag, but can be omitted. The material constituting the protective member 25 is not particularly limited, and examples thereof include metals, ceramics, and polymers.
また本実施形態において、保護部材25の形状は限定されるものではないが、外部からの衝撃を保護する観点を考慮すると、上記誘電体基板21、アンテナ22、ICチップ23及び絶縁層24全体を収納する底部251及びこの底部251の周囲を覆う側壁部252とを有する箱状であることが好ましい。図4は、金属製基材にこの箱型の保護部材25を取り付けた場合の一例を示す。 In the present embodiment, the shape of the protective member 25 is not limited. However, considering the viewpoint of protecting the impact from the outside, the dielectric substrate 21, the antenna 22, the IC chip 23, and the insulating layer 24 as a whole are taken into consideration. A box shape having a bottom portion 251 to be stored and a side wall portion 252 covering the periphery of the bottom portion 251 is preferable. FIG. 4 shows an example when the box-shaped protection member 25 is attached to a metal base material.
また本実施形態において、RFIDタグの物品に対するより強固な接続を確保する観点を考慮すると、例えば箱型の保護部材25、より具体的には保護部材25の側壁部251に突起部2511を設け、物品の金属製基材に引っ掛けるように配置する構成としても良い。このようにすることでより強固に金属製基材11に固定することができる。この場合の図を例えば図5に示しておく。さらに、金属製基材が細い棒状又は柱状である場合、この金属製基材周囲を覆うための蓋部材253を設けるとともに、金属製基材が貫通する孔を設けておく構成とすることも可能である。この場合の例を例えば図6に示しておく。 Further, in the present embodiment, considering the viewpoint of securing a stronger connection to the RFID tag article, for example, a box-shaped protection member 25, more specifically, a protrusion 2511 is provided on the side wall 251 of the protection member 25, It is good also as a structure arrange | positioned so that it may be hooked on the metal base material of articles | goods. By doing in this way, it can fix to the metal base material 11 more firmly. A diagram in this case is shown in FIG. 5, for example. Furthermore, when the metal base is a thin rod or column, it is possible to provide a cover member 253 for covering the periphery of the metal base and a hole through which the metal base passes. It is. An example of this case is shown in FIG.
ここで、本実施形態に係るRFIDタグ2が物品1に備えられた状態での動作について、図7を用いて説明する。 Here, the operation in a state where the RFID tag 2 according to the present embodiment is provided in the article 1 will be described with reference to FIG.
ICチップ23からアンテナ22に電流が流れると、この電流はループ電流Iとなる。ループ電流Iの近傍には金属製基材11が存在するため、金属性基材11の内部には鏡像の原理によってループ電流Iと同じ向きにループ電流I’が流れる。このループ電流Iと金属内のループ電流I’が生成する電磁界は、少し離れた場所では互いに強めあう電磁界とみなすことができる。すなわち、ループ電流Iの近傍に金属を近づけると、発生する電磁界は金属がない場合よりも強くなる。 When a current flows from the IC chip 23 to the antenna 22, this current becomes a loop current I. Since the metallic substrate 11 is present in the vicinity of the loop current I, the loop current I 'flows in the same direction as the loop current I in the metallic substrate 11 due to the principle of mirror image. The electromagnetic field generated by the loop current I and the loop current I 'in the metal can be regarded as an electromagnetic field that reinforces each other at a slightly separated location. That is, when a metal is brought close to the vicinity of the loop current I, the generated electromagnetic field becomes stronger than when there is no metal.
以上、本実施形態により、力学的衝撃及び電気的衝撃からより高度に保護することができるIDタグ及びこれを備えた物品を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an ID tag that can be more highly protected from mechanical shock and electrical shock and an article including the ID tag.
(実施形態2)
図8は、本実施形態に係るRFIDタグ2を備えた物品1の概略を示す断面図である。本図で示すように、本物品1は、金属製基材11と、金属製基材11上に配置されるRFIDタグ2と、を備え、RFIDタグ2は、誘電体基板21と、誘電体基板21上に端部同士が重複するよう巻き回される薄膜状のアンテナ22と、アンテナに付されるICチップ23と、誘電体基板21のICチップ23が配置された側のアンテナ22に配置される絶縁層24と、を有し、金属製基材11と誘電体基板21の間にICチップ23が配置され、アンテナ22と金属製基材11の間に絶縁層24が配置されている。また本実施形態において、RFIDタグ2には、保護部材25が配置されており、誘電体基板21、アンテナ22、ICチップ23を覆い、これらを外部の衝撃から護っている。すなわち、本実施形態は、ICチップ23の配置が実施形態1と異なるがそれ以外はほぼ実施形態1と同様である。したがって、以下、実施形態1と同様の構成については説明を省略する場合がある。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an article 1 including the RFID tag 2 according to the present embodiment. As shown in the figure, the article 1 includes a metal base 11 and an RFID tag 2 disposed on the metal base 11, and the RFID tag 2 includes a dielectric substrate 21 and a dielectric. Arranged on the antenna 22 on the side where the thin film antenna 22 wound so that the ends overlap on the substrate 21, the IC chip 23 attached to the antenna, and the IC chip 23 of the dielectric substrate 21 are disposed. The IC chip 23 is disposed between the metal base 11 and the dielectric substrate 21, and the insulating layer 24 is disposed between the antenna 22 and the metal base 11. . In the present embodiment, the RFID tag 2 is provided with a protective member 25 that covers the dielectric substrate 21, the antenna 22, and the IC chip 23 to protect them from external impacts. That is, this embodiment is almost the same as the first embodiment except for the arrangement of the IC chip 23 from the first embodiment. Therefore, hereinafter, the description of the same configuration as that of the first embodiment may be omitted.
また本実施形態において、RFIDタグ2は、金属製基材11に取り付けられ、物品を電波によって識別するためのタグであり、上記のとおり、誘電体基板21と、誘電体基板21上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナ22と、アンテナ22に付されるICチップ23と、誘電体基板21におけるICチップ23が配置された側のアンテナ22に配置される絶縁層24と、アンテナ22、誘導体基板21及びICチップ23を覆う保護部材25と、を備えている。 In the present embodiment, the RFID tag 2 is a tag that is attached to the metal base 11 and identifies an article by radio waves. As described above, the dielectric substrate 21 and end portions on the dielectric substrate 21 are provided. A thin film antenna 22 that is wound in an overlapping manner, an IC chip 23 attached to the antenna 22, and an insulating layer 24 disposed on the antenna 22 on the side of the dielectric substrate 21 where the IC chip 23 is disposed. And a protective member 25 that covers the antenna 22, the derivative substrate 21, and the IC chip 23.
また本実施形態におけるアンテナ22は、上記のとおり、誘電体基板21の周囲に巻き回されているとともに、アンテナ22の端部同士、より具体的には金属膜のパターン222の端部同士が重ね合わさっている。そこの重ね合わされた(重複する)部分は、誘電体基板21の一対の面のうち、金属製基材11に対向していない面側に配置されている。ここで、金属膜のパターン222は端部同士が重ね合わさっているが絶縁膜221により直接接続されていない。しかしながらこの間に絶縁体が配置されているためコンデンサーとして機能し、動作周波数においては短絡していると同視できる程度の十分な容量を確保することができる。この容量は動作周波数において適宜調整可能であり限定されるわけではないが、例えば950MHz近傍の動作周波数であれば、0.05pF以上0.2pF以下の範囲にあることが好ましい。なお図9に、本実施形態に係るアンテナ22を広げた状態のイメージ図を示しておく。このアンテナ22において金属膜のパターンは、略平行な一対の線が両端で接続された形状となっている。950MHz程度の動作周波数であれば、延伸方向の長さが2〜3cm程度(巻きまわした場合に幅が1cm程度)、その幅は1〜2mm程度にあることが好ましい。ただし本図のアンテナ22の金属膜のパターンは一例であって、絶縁膜221上に形成可能であってアンテナとしての機能を発揮できるものである限りにおいて限定されるものではない。 In addition, as described above, the antenna 22 in the present embodiment is wound around the dielectric substrate 21, and the ends of the antenna 22, more specifically, the ends of the metal film pattern 222 overlap each other. They are together. The overlapped (overlapping) portion is disposed on the surface side of the pair of surfaces of the dielectric substrate 21 that does not face the metal base material 11. Here, although the end portions of the metal film pattern 222 overlap each other, they are not directly connected by the insulating film 221. However, since an insulator is disposed between them, it functions as a capacitor, and at the operating frequency, it is possible to secure a sufficient capacity that can be regarded as being short-circuited. The capacitance can be adjusted as appropriate at the operating frequency and is not limited. However, for example, if the operating frequency is in the vicinity of 950 MHz, the capacitance is preferably in the range of 0.05 pF to 0.2 pF. FIG. 9 shows an image diagram in a state where the antenna 22 according to this embodiment is expanded. In this antenna 22, the pattern of the metal film has a shape in which a pair of substantially parallel wires are connected at both ends. If the operating frequency is about 950 MHz, the length in the stretching direction is preferably about 2 to 3 cm (width is about 1 cm when wound), and the width is preferably about 1 to 2 mm. However, the pattern of the metal film of the antenna 22 of this figure is an example, and is not limited as long as it can be formed on the insulating film 221 and can function as an antenna.
また本実施形態においてICチップ23は、誘電体基板21の一対の面のうち、金属製基材11に対向した面側に配置される。つまりICチップ23は、誘電体基板21と金属製基材11の間に配置されることとなり、外部からの力学的衝撃や電気的衝撃に対して強く守られる。なおこの限りにおいて、ICチップ23とアンテナ22の配置の関係は、アンテナ22と誘電体基板21の間に配置されるようにしてもよく、また、アンテナ22と金属製基材11の間に配置されるようにしても良いが、ICチップ23保護の観点からは前者の方がより好ましい。 In the present embodiment, the IC chip 23 is disposed on the surface of the pair of surfaces of the dielectric substrate 21 that faces the metal substrate 11. In other words, the IC chip 23 is disposed between the dielectric substrate 21 and the metal base 11 and is strongly protected against external mechanical and electrical shocks. As long as this is the case, the arrangement relationship between the IC chip 23 and the antenna 22 may be arranged between the antenna 22 and the dielectric substrate 21, or between the antenna 22 and the metal base 11. However, from the viewpoint of protecting the IC chip 23, the former is more preferable.
また本実施形態において絶縁層24は、アンテナ22の金属膜のパターン222と金属製基材21とを絶縁する機能を有するものである。本実施形態において絶縁層24の厚さは、金属製基材11とアンテナ22の金属膜のパターン222との絶縁性を確保する一方、後述する金属製基材11内にループ電流を形成できる程度までアンテナ22と近づけることができる限りにおいて限定されるわけではなく、また絶縁層24の材質によっても適宜調整可能であるが、20μm以上300μm以下に設定するのが好ましく、より好ましくは50μm以上200μm以下であり、100μm近傍で感度が最大となりうる。なおこの場合において、アンテナ22の絶縁膜221がアンテナ22の金属膜のパターン222と金属製基材11の間にある場合はこの厚さも考慮することが好ましい。図10にRFIDタグの感度と絶縁層の厚さとの関係を示しておく。絶縁層24は上記のとおり薄膜であることが好ましいためテープ状であることは好ましく、更には、粘着剤が付された絶縁性のテープ(接着テープ)であれば更に安定的にRFIDタグを金属製基板11に固定することができ好ましい。なお絶縁層24の材質としては、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えばポリイミド、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、パーフルオロポリエーテル等のポリマー、ガラス、紙等を例示することができるが、ポリマーである場合、その可撓性により、ICチップ23により生じる凹凸を緩和してより密着性を向上させやすいといった利点もある。 In the present embodiment, the insulating layer 24 has a function of insulating the metal film pattern 222 of the antenna 22 from the metal substrate 21. In the present embodiment, the thickness of the insulating layer 24 is sufficient to ensure the insulation between the metal base 11 and the metal film pattern 222 of the antenna 22 while forming a loop current in the metal base 11 described later. It is not limited as long as it can be close to the antenna 22 and can be appropriately adjusted depending on the material of the insulating layer 24, but is preferably set to 20 μm or more and 300 μm or less, more preferably 50 μm or more and 200 μm or less. The sensitivity can be maximized in the vicinity of 100 μm. In this case, when the insulating film 221 of the antenna 22 is between the metal film pattern 222 of the antenna 22 and the metal base material 11, it is preferable to consider this thickness. FIG. 10 shows the relationship between the sensitivity of the RFID tag and the thickness of the insulating layer. Since the insulating layer 24 is preferably a thin film as described above, the insulating layer 24 is preferably in the form of a tape. Further, if the insulating tape (adhesive tape) is coated with an adhesive, the RFID tag can be more stably metalized. It can be fixed to the substrate 11 and is preferable. The material of the insulating layer 24 is not limited as long as it has the above function, and examples thereof include polymers such as polyimide, polypropylene, polyester, polyethylene, perfluoropolyether, glass, paper, and the like. However, in the case of a polymer, there is also an advantage that due to its flexibility, the unevenness caused by the IC chip 23 can be relaxed and the adhesion can be improved more easily.
なお、本実施形態において絶縁層24は、アンテナ22の絶縁膜221と別に設ける構成となっているが、アンテナ22の絶縁膜221のみでアンテナ22の金属膜のパターン222と金属製基材11との間の絶縁性を十分に確保することができるものであれば、この絶縁層24を省略することも可能ではある。この場合、アンテナ22の絶縁膜221の厚さが上記絶縁層24の望ましい厚さであることが好ましい。なおこの例を例えば図11に示しておく。 In this embodiment, the insulating layer 24 is provided separately from the insulating film 221 of the antenna 22, but the metal film pattern 222 of the antenna 22 and the metal base material 11 are formed only by the insulating film 221 of the antenna 22. The insulating layer 24 can be omitted as long as sufficient insulation can be secured. In this case, it is preferable that the thickness of the insulating film 221 of the antenna 22 is a desirable thickness of the insulating layer 24. An example of this is shown in FIG.
なお本実施形態に係るRFIDタグ2の保護部材は上記実施形態1と同様の形状を採用することができる。 The protective member of the RFID tag 2 according to the present embodiment can adopt the same shape as that of the first embodiment.
またここで、本実施形態に係るRFIDタグ2が物品1に備えられた状態での動作について、図12を用いて説明する。 Here, an operation in a state where the RFID tag 2 according to the present embodiment is provided in the article 1 will be described with reference to FIG.
ICチップ23からアンテナ22に電流が流れると、この電流はループ電流Iとなる。ループ電流Iの近傍には金属製基材11が存在するため、金属性基材11の内部には鏡像の原理によってループ電流Iと同じ向きにループ電流I’が流れる。このループ電流Iと金属内のループ電流I’が生成する電磁界は、少し離れた場所では互いに強めあう電磁界とみなすことができる。すなわち、ループ電流Iの近傍に金属を近づけると、発生する電磁界は金属がない場合よりも強くなる。一方、本実施形態ではICチップ23が誘電体基板21よりも金属製基材11側に配置されているため、外部からの力学的衝撃を受け止めることができ、ICチップ23に直接衝撃が加わるおそれが極めて少なくなる。更に、外部からの電気的な衝撃についても、アンテナ22の端部同士の重複する部分が誘電体基板21における金属性基材11と対向しない側に配置されているため静電シールド板として機能するため大きな電解がICチップ23に直接印加されてしまうことを防止することができる。 When a current flows from the IC chip 23 to the antenna 22, this current becomes a loop current I. Since the metallic substrate 11 is present in the vicinity of the loop current I, the loop current I 'flows in the same direction as the loop current I in the metallic substrate 11 due to the principle of mirror image. The electromagnetic field generated by the loop current I and the loop current I 'in the metal can be regarded as an electromagnetic field that reinforces each other at a slightly separated location. That is, when a metal is brought close to the vicinity of the loop current I, the generated electromagnetic field becomes stronger than when there is no metal. On the other hand, in this embodiment, since the IC chip 23 is disposed closer to the metal base 11 than the dielectric substrate 21, it is possible to receive a mechanical impact from the outside, and there is a risk that the IC chip 23 is directly impacted. Is extremely low. Further, the electrical impact from the outside also functions as an electrostatic shield plate because the overlapping portion of the end portions of the antenna 22 is disposed on the side of the dielectric substrate 21 not facing the metallic substrate 11. Therefore, large electrolysis can be prevented from being directly applied to the IC chip 23.
以上、本実施形態により、力学的衝撃及び電気的衝撃からより高度に保護することができるIDタグ及びこれを備えた物品を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an ID tag that can be more highly protected from mechanical shock and electrical shock and an article including the ID tag.
本発明は、RFIDタグ及びこれを備える物品として製品としての生産が可能であり、産業上の利用可能性がある。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be produced as a product as an RFID tag and an article including the RFID tag, and has industrial applicability.
1…物品
11…金属製基材
2…RFIDタグ
21…誘電体基板
22…アンテナ
23…ICチップ
24…絶縁層
25…保護部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Article 11 ... Metal base material 2 ... RFID tag 21 ... Dielectric substrate 22 ... Antenna 23 ... IC chip 24 ... Insulating layer 25 ... Protection member
Claims (15)
前記RFIDタグは、誘電体基板と、前記誘電体基板上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナと、前記アンテナに付されるICチップと、を有する物品。 A metal base material, and an RFID tag disposed on the metal base material,
The RFID tag is an article having a dielectric substrate, a thin-film antenna whose ends are wound on the dielectric substrate, and an IC chip attached to the antenna.
前記RFIDタグは、誘電体基板と、前記誘電体基板上に端部同士が重複して巻き回される薄膜状のアンテナと、前記アンテナに付されるICチップと、を有し、
前記ICチップは、前記金属製基材と前記誘電体基板の間に配置されてなる物品。 A metal base material, and an RFID tag disposed on the metal base material,
The RFID tag includes a dielectric substrate, a thin-film antenna that is wound on the dielectric substrate with overlapping ends, and an IC chip attached to the antenna,
The IC chip is an article disposed between the metal base and the dielectric substrate.
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---|---|---|---|---|
WO2016129542A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社 フェニックスソリューション | Rf tag antenna and method for manufacturing same, and rf tag |
CN107392297A (en) * | 2017-08-03 | 2017-11-24 | 深圳市融智兴科技有限公司 | Flexible anti-metal RFID and manufacture method |
-
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016129542A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社 フェニックスソリューション | Rf tag antenna and method for manufacturing same, and rf tag |
TWI607601B (en) * | 2015-02-10 | 2017-12-01 | Phoenix Solution Co Ltd | RF tag antenna and its manufacturing method and RF tag |
JP2018061277A (en) * | 2015-02-10 | 2018-04-12 | 株式会社フェニックスソリューション | Antenna for rf tag, manufacturing method, and the rf tag |
US10089573B2 (en) | 2015-02-10 | 2018-10-02 | Phoenix Solution Co., Ltd. | RF tag antenna and method for manufacturing same, and RF tag |
TWI661607B (en) * | 2015-02-10 | 2019-06-01 | 日商鳳凰解決方案股份有限公司 | RF tag antenna, RF tag, conductor with RF tag, and RF tag with box |
US10339437B2 (en) | 2015-02-10 | 2019-07-02 | Phoenix Solution Co., Ltd. | RF tag antenna and method for manufacturing same, and RF tag |
CN107392297A (en) * | 2017-08-03 | 2017-11-24 | 深圳市融智兴科技有限公司 | Flexible anti-metal RFID and manufacture method |
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