JP2015511412A - 別個のループ部シートとダイポール部シートからなるｕｈｆｒｆｉｄタグ - Google Patents
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Abstract
【課題】別個のループ部シートとダイポール部シートからなるＵＨＦ ＲＦＩＤタグを提供すること。【解決手段】本発明は、ＲＦＩＤチップが結合して閉ループを形成するループ部シートと、これとは別個のダイポール部シートとを含んでなるＵＨＦ ＲＦＩＤタグを提供する。本発明によれば、分離型にＵＨＦ ＲＦＩＤタグを製造すると、比較的単純な形態のループ部シートを小品種として種類ごとに多量製造し、これにＲＦＩＤチップを接合するループ部シートを精密作業で製造してこれを多品種のダイポール部シートと結合させることにより、ＲＦＩＤチップボンディング工程を単純化することができ、このように製造されたＲＦＩＤチップを接合した小品種のループ部シートと様々なダイポール部シートを組み合わせることにより、製品の環境に合わせて様々に適用することができる。【選択図】図２
Description
本発明は、別個のループ部シートとダイポール部シートからなるＵＨＦ ＲＦＩＤタグに関する。
一般に、ＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、絶縁シート上に形成されたアンテナ、および該アンテナに結合したＲＦＩＤチップから構成される。ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのアンテナをさらに構造的に細分すると、アンテナは、ラジオ波を送受信し、起電力を発生させるダイポール部と、ＲＦＩＤチップが結合して閉ループを形成するループ部からなり、前記ダイポール部と前記ループ部とは、電気的に接続されているか或いは近接しており、同一のシート上に形成される。
このようなＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、リーダーの使用周波数、感度および認識距離などの要求条件によって様々な形態のアンテナが製造される。ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのアンテナは、一般なプリント基板の製造方法と同様に、銅張積層絶縁シートを用いてフォトリソグラフィー技術で形成する。
形成されたアンテナにＲＦＩＤチップを表面実装技術を用いて電気的に接合し、タグ別に切断すると、ＵＨＦ ＲＦＩＤタグが完成する。このようなフォトリソグラフィー技術を用いたアンテナ形成は、従来のＦＰＣＢの製造と同様にレジストパターン形成やエッチングなどを含むので、その製造工程が複雑であり、精度を要求するＲＦＩＤチップの表面実装とは技術の性格が異なって一貫的に作業することは難しい。よって、製品の種類によってアンテナデザインを全て異ならせなければならず、製品によってＲＦＩＤチップの表面実装も調整しなければならないという問題点がある。
形成されたアンテナにＲＦＩＤチップを表面実装技術を用いて電気的に接合し、タグ別に切断すると、ＵＨＦ ＲＦＩＤタグが完成する。このようなフォトリソグラフィー技術を用いたアンテナ形成は、従来のＦＰＣＢの製造と同様にレジストパターン形成やエッチングなどを含むので、その製造工程が複雑であり、精度を要求するＲＦＩＤチップの表面実装とは技術の性格が異なって一貫的に作業することは難しい。よって、製品の種類によってアンテナデザインを全て異ならせなければならず、製品によってＲＦＩＤチップの表面実装も調整しなければならないという問題点がある。
本発明者は、ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのアンテナにおいて、ダイポール部の構造に比べて、ＲＦＩＤチップが結合して閉ループを形成するループ部の構造が極めて単純であり、ダイポール部とループ部を分離することができることに着目し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、精度を要求するＲＦＩＤチップ接合工程を一貫化することができるうえ、適応性が高いＵＨＦ ＲＦＩＤを提供することにある。
本発明によれば、ＲＦＩＤチップが結合して閉ループを形成するループ部シートと、これとは別個のダイポール部シートとを含んでなるＵＨＦ ＲＦＩＤタグが提供される。
本発明において、前記ループ部シートと前記ダイポール部シートとは、貼り合わせられてもよく、必要な分だけの認識距離を充足する誘導起電力が発生しうる範囲で離隔してもよい。中間介在材料によって異なるが、厚さ５ｍｍ以下の包装紙などの絶縁体がループ部シートとダイポール部シートとの間に介在できる。一般に、絶縁体の厚さによって線形的に認識距離が減少する。また、ループ部シートとダイポール部シートの整合度は、介在物なしで貼り合わせられる場合、アンテナの長さが１０ｃｍであれば、アンテナの長さ方向であるｘ軸で４ｃｍ以内、ｙ軸で１０ｍｍ以内の誤差範囲を許容するので、最終使用者のレベルで物品にこれを貼り合わせるか或いは介在物を挟んで付着させることは精密な作業を必要としないため十分可能である。また、場合に応じて、ダイポール部シートを包装紙の内側、ループ部シートを包装紙の外側にそれぞれ付着させ、或いはこれとは反対に付着させてセキュリティおよび美観上の目的を達成することができる。
本発明において、前記ループ部シートと前記ダイポール部シートとは、貼り合わせられてもよく、必要な分だけの認識距離を充足する誘導起電力が発生しうる範囲で離隔してもよい。中間介在材料によって異なるが、厚さ５ｍｍ以下の包装紙などの絶縁体がループ部シートとダイポール部シートとの間に介在できる。一般に、絶縁体の厚さによって線形的に認識距離が減少する。また、ループ部シートとダイポール部シートの整合度は、介在物なしで貼り合わせられる場合、アンテナの長さが１０ｃｍであれば、アンテナの長さ方向であるｘ軸で４ｃｍ以内、ｙ軸で１０ｍｍ以内の誤差範囲を許容するので、最終使用者のレベルで物品にこれを貼り合わせるか或いは介在物を挟んで付着させることは精密な作業を必要としないため十分可能である。また、場合に応じて、ダイポール部シートを包装紙の内側、ループ部シートを包装紙の外側にそれぞれ付着させ、或いはこれとは反対に付着させてセキュリティおよび美観上の目的を達成することができる。
前記ループ部シートと前記ダイポール部シートは、従来の銅張積層絶縁シートを用いてフォトリソグラフィーを利用するエッチング方法で製造可能であるが、好ましくは、基地上に導電性インクを用いた直接印刷方式によって製造する。
前記導電性インクは、金属パウダーおよび／または有機金属の金属前駆体とバインダーを含む。前記金属前駆体および金属パウダーの金属は銀であることが好ましい。このような導電性パターン形成のための金属ペーストと銀ペーストについては、本発明の出願人によって出願された韓国特許第７０９７２４号と同第７１１５０５号に詳細に記載されている。
前記シート基地の材料は、特に制限はないが、８０℃以上の耐熱性を備えたプラスチック樹脂、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドなどと各種の紙が使用できる。
直接印刷方式は、スクリーン印刷、フレキソ印刷、ロータリー印刷、グラビア印刷、オフセット印刷およびインクジェット印刷などの印刷方法を含む。前記ループ部シートと前記ダイポール部シートは、基地上にそれぞれループパターンとダイポールパターンを印刷した後、熱処理して固定させる。ループ部シートは、印刷後、ループ部にＲＦＩＤチップをのせた後、熱圧着工程によって接合する。このような印刷および熱処理は、ロールツーロール方式で連続的に行われることが好ましい。場合によっては、ループ部シートの製造およびＲＦＩＤチップの装着が一貫作業になることもある。
前記ダイポール部シートと前記ループ部シートは、接着手段によって貼り合わせ或いは互いに付着固定する場合、印刷された面が互いに向かい合うようにしてループとダイポールが付着方式に応じて導通するようにし、或いは並べさせてシート絶縁によって離隔するようにすることができる。前記接着手段としては、カーボンテープなどの導電性接着手段または一般両面テープなどの絶縁接着手段を使用することができる。
前記導電性インクは、金属パウダーおよび／または有機金属の金属前駆体とバインダーを含む。前記金属前駆体および金属パウダーの金属は銀であることが好ましい。このような導電性パターン形成のための金属ペーストと銀ペーストについては、本発明の出願人によって出願された韓国特許第７０９７２４号と同第７１１５０５号に詳細に記載されている。
前記シート基地の材料は、特に制限はないが、８０℃以上の耐熱性を備えたプラスチック樹脂、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドなどと各種の紙が使用できる。
直接印刷方式は、スクリーン印刷、フレキソ印刷、ロータリー印刷、グラビア印刷、オフセット印刷およびインクジェット印刷などの印刷方法を含む。前記ループ部シートと前記ダイポール部シートは、基地上にそれぞれループパターンとダイポールパターンを印刷した後、熱処理して固定させる。ループ部シートは、印刷後、ループ部にＲＦＩＤチップをのせた後、熱圧着工程によって接合する。このような印刷および熱処理は、ロールツーロール方式で連続的に行われることが好ましい。場合によっては、ループ部シートの製造およびＲＦＩＤチップの装着が一貫作業になることもある。
前記ダイポール部シートと前記ループ部シートは、接着手段によって貼り合わせ或いは互いに付着固定する場合、印刷された面が互いに向かい合うようにしてループとダイポールが付着方式に応じて導通するようにし、或いは並べさせてシート絶縁によって離隔するようにすることができる。前記接着手段としては、カーボンテープなどの導電性接着手段または一般両面テープなどの絶縁接着手段を使用することができる。
本発明によれば、分離型にＵＨＦ ＲＦＩＤタグを製造すると、比較的単純な形態のループ部シートを小品種として種類ごとに多量製造し、これにＲＦＩＤチップを接合するループ部シートを精密作業で製造し、これを多品種のダイポール部シートと結合させることにより、ＲＦＩＤチップボンディング工程を単純化することができ、このように製造されたＲＦＩＤチップを接合した小品種のループ部シートと様々なダイポール部シートとを組み合わせることにより、製品の環境に合わせて様々に適用することができる。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。これらの実施例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものと解釈されてはならない。
実施例１
銀ペーストを用いて厚さ５０μｍのＰＥＴシートに平板型スクリーン印刷機によって図１および図２のタイプに印刷を施す。基地を含む印刷物は、オーブンを用いて１５０℃で２０分間熱処理を施してペースト内の有機物を除去し、それぞれループ部シートとダイポール部シートを製造する。
銀ペーストを用いて厚さ５０μｍのＰＥＴシートに平板型スクリーン印刷機によって図１および図２のタイプに印刷を施す。基地を含む印刷物は、オーブンを用いて１５０℃で２０分間熱処理を施してペースト内の有機物を除去し、それぞれループ部シートとダイポール部シートを製造する。
製造したループは、ニッケルパウダーが含有された異方性伝導ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ、ＡＣＰ）でＲＦＩＤチップをボンディングした。チップがボンディングされたループ部の認識距離を測定するために、携帯用リーダー機（２８ｄＢｍ、５ｄｂｉ）を利用した。測定結果は表１に示した。
実施例２
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループとダイポールを付着させるために、導電性カーボンテープと一般絶縁両面テープを使用した。ループとダイポールが向かい合う方向（これを「正方向」という）と、ループとダイポールが並ぶ方向（これを「逆方向」という）に区分した。付着したＵＨＦ ＲＦＩＤタグの認識距離および感度値は表２および図７に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。導電性カーボンテープを使用し、印刷された面が互いに向かい合うようにしてループとダイポールが導通する場合、微々たる認識距離上昇効果があった。
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループとダイポールを付着させるために、導電性カーボンテープと一般絶縁両面テープを使用した。ループとダイポールが向かい合う方向（これを「正方向」という）と、ループとダイポールが並ぶ方向（これを「逆方向」という）に区分した。付着したＵＨＦ ＲＦＩＤタグの認識距離および感度値は表２および図７に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。導電性カーボンテープを使用し、印刷された面が互いに向かい合うようにしてループとダイポールが導通する場合、微々たる認識距離上昇効果があった。
実施例３
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループ部シートとダイポール部シートを付着させるために、一般絶縁両面テープを使用した。Ａ４紙に１つの方眼を２ｃｍにして測定板を製作した。前記測定板上に整合したループ部とダイポール部は図３に示した。ダイポール部はそのままにしておき、ループ部を各目盛りの交差点にチップがくるように位置させ、付着させてＵＨＦ ＲＦＩＤタグの周波数［８７０Ｍｈｚ（ヨーロッパ電気通信標準協会）、９１０Ｍｈｚ（米国連邦通信委員会）および９２０Ｍｈｚ］による認識距離および感度値を測定した。これらの値は表３および図４〜図６に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。ループ部シートとダイポール部シートの整合度は、介在物なしで貼り合わせられる場合にはアンテナの長さ方向であるｘ軸で４ｃｍ（座標値としては２）以内、ｙ軸で１０ｍｍ（座標値としては０．５）以内の誤差範囲を許容することが分かる。
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループ部シートとダイポール部シートを付着させるために、一般絶縁両面テープを使用した。Ａ４紙に１つの方眼を２ｃｍにして測定板を製作した。前記測定板上に整合したループ部とダイポール部は図３に示した。ダイポール部はそのままにしておき、ループ部を各目盛りの交差点にチップがくるように位置させ、付着させてＵＨＦ ＲＦＩＤタグの周波数［８７０Ｍｈｚ（ヨーロッパ電気通信標準協会）、９１０Ｍｈｚ（米国連邦通信委員会）および９２０Ｍｈｚ］による認識距離および感度値を測定した。これらの値は表３および図４〜図６に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。ループ部シートとダイポール部シートの整合度は、介在物なしで貼り合わせられる場合にはアンテナの長さ方向であるｘ軸で４ｃｍ（座標値としては２）以内、ｙ軸で１０ｍｍ（座標値としては０．５）以内の誤差範囲を許容することが分かる。
実施例４
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループ部シートとダイポール部シートを付着させるために一般絶縁両面テープを使用した。テープの厚さによる認識距離の減少を調べるために、絶縁両面テープを重ね貼りしながらＵＨＦ ＲＦＩＤタグの認識距離値を測定した。この値は表４および図８に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。認識距離は絶縁厚さによって線形的に減少するが、絶縁厚さ１ｍｍ以下の場合は収容すべき認識距離減少のみを示すことが分かる。
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループ部シートとダイポール部シートを付着させるために一般絶縁両面テープを使用した。テープの厚さによる認識距離の減少を調べるために、絶縁両面テープを重ね貼りしながらＵＨＦ ＲＦＩＤタグの認識距離値を測定した。この値は表４および図８に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。認識距離は絶縁厚さによって線形的に減少するが、絶縁厚さ１ｍｍ以下の場合は収容すべき認識距離減少のみを示すことが分かる。
実施例５
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループ部シートとダイポール部シートを付着させるために、一般絶縁両面テープを使用した。厚さと材質が異なる５種類の包装紙［紙コップ（ｔ＝０．５ｍｍ）、Ｂｏｘ１（ｔ＝１ｍｍ）、Ｂｏｘ２（ｔ＝３ｍｍ）、Ｂｏｘ３（ｔ＝５ｍｍ）およびボードロック（ｔ＝５ｍｍ）］を２０ｃｍ×２０ｃｍのサイズに製作し、付着した次元を異ならせるために、包装紙の表裏に、それぞれループ部シートとダイポール部シートを整合するように付着させてＵＨＦ ＲＦＩＤタグの認識距離および感度値を測定した。これらの値は表５に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。５ｍｍの厚さでは認識距離が著しく減少することが分かる。
実施例１と同様に製造された分離型ＵＨＦ ＲＦＩＤタグのループ部シートとダイポール部シートを付着させるために、一般絶縁両面テープを使用した。厚さと材質が異なる５種類の包装紙［紙コップ（ｔ＝０．５ｍｍ）、Ｂｏｘ１（ｔ＝１ｍｍ）、Ｂｏｘ２（ｔ＝３ｍｍ）、Ｂｏｘ３（ｔ＝５ｍｍ）およびボードロック（ｔ＝５ｍｍ）］を２０ｃｍ×２０ｃｍのサイズに製作し、付着した次元を異ならせるために、包装紙の表裏に、それぞれループ部シートとダイポール部シートを整合するように付着させてＵＨＦ ＲＦＩＤタグの認識距離および感度値を測定した。これらの値は表５に示した。認識距離の測定は無反射チャンバーで実施した。５ｍｍの厚さでは認識距離が著しく減少することが分かる。
Claims (5)
- ＲＦＩＤチップが結合して閉ループを形成するループ部シートと、これとは別個のダイポール部シートとを含んでなる、ＵＨＦ ＲＦＩＤタグ。
- 前記ループ部シートおよび前記ダイポール部シートは導電性インクを用いた直接印刷方式によって製造されることを特徴とする、請求項１に記載のＵＨＦ ＲＦＩＤタグ。
- 前記ループ部シートまたは前記ダイポール部シートの基地はポリエステル、紙またはポリイミドであることを特徴とする、請求項１に記載のＵＨＦ ＲＦＩＤタグ。
- ＲＦＩＤチップが結合して閉ループを形成するループ部シートはロールツーロール方式で連続的に製造されることを特徴とする、請求項２に記載のＵＨＦ ＲＦＩＤタグ。
- 前記ループ部シートと前記ダイポール部シートは、厚さ５ｍｍ以下の包装紙で離隔して付着し、或いはアンテナの長さ方向に４ｃｍ以内、幅方向に１０ｍｍ以内に整合付着することを特徴とする、請求項１に記載のＵＨＦ ＲＦＩＤタグ。
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