JP2016057892A - Icタグ及びicタグ付き金属部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】金属部材に取り付けても通信距離を確保可能で、取り付けが容易であり、また、取付けにより金属部材の外形に変化を生じさせることのないICタグ及びこのICタグを取り付けたICタグ付き金属部材を提供することを目的とする。
【解決手段】第1の絶縁樹脂シートと、この第1の絶縁樹脂シート上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコアと、前記コアの周囲の第1の絶縁樹脂シート上に配置されるブースターアンテナと、前記コア及びブースターアンテナ上に配置される第2の絶縁樹脂シートと、を有するICタグ及びこのICタグを備えたICタグ付き金属部材。
【選択図】図1
【解決手段】第1の絶縁樹脂シートと、この第1の絶縁樹脂シート上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコアと、前記コアの周囲の第1の絶縁樹脂シート上に配置されるブースターアンテナと、前記コア及びブースターアンテナ上に配置される第2の絶縁樹脂シートと、を有するICタグ及びこのICタグを備えたICタグ付き金属部材。
【選択図】図1
Description
本発明は、汎用のリーダーやリーダライタを用いて、金属部材上で情報の送受信ができるICタグ及びICタグ付き金属部材に関する。
近年、ICチップを備えたICタグは、製品の管理・偽造防止等の目的で、商品・包装・カード・書類等に多数利用されている。
一般的なICタグは、金属部材上に取り付けられた場合に通信が困難になることが知られている。これは金属部材が通信のための電磁波を吸収・反射してしまうためである。
この対策として、金属部材の影響を軽減するため、ICタグとこれが取り付けられる金属部材との間に磁性体シートやスペーサーを介すなどの工夫がなされている。その例として、誘電体を介して金属部材に貼り付けることができるタグが開示されている(特許文献1、2)。
また、粘着層を介して金属部材上に貼り付けるが、粘着層の厚みが変化してもその影響を受けないことを特徴とする非接触型データ受送信体が開示されている(特許文献3)。
ICタグを金属部材表面に貼り付ける以外の方法として、ガスボンベにICタグを取付ける治具が開示されている(特許文献4)。
さらに、金属部材にあらかじめICタグを埋め込んだ金属蓋及び金属容器が開示されている(特許文献5)。
特許文献1〜3のICタグは、ICタグを金属部材表面に貼り付けて取り付けを行うものであるが、このようなICタグは、金属部材表面に貼り付けられない場合には用いることができない。貼り付けられない場合とは、例えば、貼り付けることによって外観が損なわれる場合、部材表面に工具等が触れてICタグが破損する場合、部材が屋外など過酷な条件下に晒されてタグが剥がれてしまう場合である。
特許文献4のICタグ取付け治具は、上記の問題を解決することができるが、取付け対象がガスボンベに限られている。
特許文献5のICタグは、金属部材にあらかじめ埋め込まれているが、このような場合は、金属部材を製造する工程でICタグを埋め込む必要がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、金属部材に取り付けても通信距離を確保可能で、取り付けが容易であり、また、取付けにより金属部材の外形に変化を生じさせることのないICタグ及びこのICタグを取り付けたICタグ付き金属部材を提供することを目的とする。
本発明は、以下に関するものである。
(1)第1の絶縁樹脂シートと、この第1の絶縁樹脂シート上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコアと、前記コアの周囲の第1の絶縁樹脂シート上に配置されるブースターアンテナと、前記コア及びブースターアンテナ上に配置される第2の絶縁樹脂シートと、を有するICタグ。
(2) 項1において、コアがICチップとループアンテナ又はコイルアンテナを備えており、前記ICチップと前記ループアンテナ又はコイルアンテナとが、封止材により一体成形されているICタグ。
(3)項1又は2において、ブースターアンテナが、シート状又はワイヤ状であるICタグ。
(4)項1から3の何れかにおいて、ブースターアンテナがコの字形に形成されており、前記コの字形の内側にコアが配置されているICタグ。
(5)項4において、コアのループアンテナ又はコイルアンテナが配置される面と、前記コアの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面とが、平行又は略同一面であるICタグ。
(6)項1から5の何れかにおいて、第1及び第2の絶縁樹脂シートが発泡フォーム材であるICタグ。
(7)項1から6の何れかにおいて、ブースターアンテナが、鉄、銅、銀、又はアルミニウムのいずれかを含むICタグ。
(8)項1から7の何れかのICタグを備えたICタグ付き金属部材であって、前記金属部材の上面もしくは底面に設けられた溝又は凹みに前記ICタグを配置したICタグ付き金属部材。
(9)項8において、ICタグの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面が、金属部材の側面に沿うように、前記ICタグが配置されるICタグ付き金属部材。
(1)第1の絶縁樹脂シートと、この第1の絶縁樹脂シート上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコアと、前記コアの周囲の第1の絶縁樹脂シート上に配置されるブースターアンテナと、前記コア及びブースターアンテナ上に配置される第2の絶縁樹脂シートと、を有するICタグ。
(2) 項1において、コアがICチップとループアンテナ又はコイルアンテナを備えており、前記ICチップと前記ループアンテナ又はコイルアンテナとが、封止材により一体成形されているICタグ。
(3)項1又は2において、ブースターアンテナが、シート状又はワイヤ状であるICタグ。
(4)項1から3の何れかにおいて、ブースターアンテナがコの字形に形成されており、前記コの字形の内側にコアが配置されているICタグ。
(5)項4において、コアのループアンテナ又はコイルアンテナが配置される面と、前記コアの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面とが、平行又は略同一面であるICタグ。
(6)項1から5の何れかにおいて、第1及び第2の絶縁樹脂シートが発泡フォーム材であるICタグ。
(7)項1から6の何れかにおいて、ブースターアンテナが、鉄、銅、銀、又はアルミニウムのいずれかを含むICタグ。
(8)項1から7の何れかのICタグを備えたICタグ付き金属部材であって、前記金属部材の上面もしくは底面に設けられた溝又は凹みに前記ICタグを配置したICタグ付き金属部材。
(9)項8において、ICタグの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面が、金属部材の側面に沿うように、前記ICタグが配置されるICタグ付き金属部材。
本発明によれば、金属部材に取り付けても通信距離を確保可能で、取り付けが容易であり、また、取付けにより金属部材の外形に変化を生じさせることのないICタグ及びこのICタグを取り付けたICタグ付き金属部材を提供することができる。
(ICタグ)
本発明の一実施形態のICタグの一例を、図1及び図2に示す。本実施の形態のICタグは、第1の絶縁樹脂シート10と、この第1の絶縁樹脂シート10上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコア20と、前記コア20の周囲の第1の絶縁樹脂シート10上に配置されるブースターアンテナ30と、前記コア20及びブースターアンテナ30上に配置される第2の絶縁樹脂シート11と、を有するICタグである。
本発明の一実施形態のICタグの一例を、図1及び図2に示す。本実施の形態のICタグは、第1の絶縁樹脂シート10と、この第1の絶縁樹脂シート10上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコア20と、前記コア20の周囲の第1の絶縁樹脂シート10上に配置されるブースターアンテナ30と、前記コア20及びブースターアンテナ30上に配置される第2の絶縁樹脂シート11と、を有するICタグである。
図2に示すように、本実施の形態のICタグは、第1の絶縁樹脂シート10と第2の絶縁樹脂シート11との間に、ICチップ(図示しない)及びアンテナ(図示しない)を備えるコア20と、このコア20の周囲に配置されるブースターアンテナ30とを、挟んで配置することで形成できる。
本実施の形態では、図2に示すように、この形状を維持するために、第1の接着剤層40及び第2の接着剤層41を、第1の絶縁樹脂シート10及び第2の絶縁樹脂シート11上に、それぞれ配置している。
本実施の形態のICタグによれば、第1の絶縁樹脂シートと第2の絶縁樹脂シートとの間に、コアとその周囲のブースターアンテナを挟んだ構成なので、金属部材に取り付ける際にも、第1の絶縁樹脂シートと第2の絶縁樹脂シートとによって、コアと金属部材との間に距離を設けることができ、通信特性に対する金属部材の影響を抑制できる。また、ICタグ全体をシート状に形成できるので、柔軟性を有しており、金属部材に配置されている既存の溝等の形状や寸法に合わせて形成でき、金属部材への取り付けが容易となるばかりでなく、外形に変化を生じさせないようにすることも可能になる。したがって、金属部材に取り付けても通信距離を確保可能で、取り付けが容易であり、取付けにより金属部材の外形に変化を生じさせることのないICタグ及びこのICタグを取り付けたICタグ付き金属部材を提供することができる。
本実施の形態に用いる絶縁樹脂シートとしては、柔軟性を有するものが良い。特には、発泡フォーム材が好ましい。耐熱性が求められる場合は、耐熱フォームを用いることができる。また、絶縁樹脂シートの厚みとしては、取り付け性の観点から、10mm以下であることが好ましく、5mm以下であるとより好ましい。
本実施の形態の接着剤層としては、両面テープを用いることができる。このような両面テープとしては、アクリル系樹脂を用いたものやエステル系樹脂を用いたもの等が挙げられる。
本実施形態に用いるコアは、図9に示すように、ICチップ23とアンテナ22とが、封止材21により一体成形されたパッケージタグ24である。さらに、ICチップ23とアンテナ22とを支持する基材(図示しない。)を備えてもよい。
コアに用いるアンテナは、ブースターアンテナと電磁結合して電力を受け取り、ICチップに伝えて動作させるものである。コアに用いるアンテナの形状としては、コイルアンテナやループアンテナが、ICタグの小型化・通信特性向上の点で好ましい。コイルアンテナは渦巻き状であり、ループアンテナは環状のアンテナである。
本実施の形態で用いるアンテナは単層でよいので、例えば、基材の片面に銅箔を備えた銅箔付きポリイミド基材を利用して、銅箔をエッチングすることによりアンテナを形成できる。
アンテナとICチップとの接続方法としては、ワイヤボンディングやフリップチップ接続により直接接続する方法が挙げられる。
本実施の形態では、図9に示すように、コアを小型化し、機械強度を高めるために、ICチップ23とアンテナ22が封止材21によって一体成形されているパッケージタグ24としている。
本実施の形態で用いる封止材として、耐熱性と機械強度を有し、熱膨張係数が小さいポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等が利用できる。
ICチップとアンテナとを支持する基材(図示しない。)を用いる場合は、ポリイミド基材、エポキシ基材が利用できる。
本実施の形態において、コアの周囲に配置されるブースターアンテナは、リーダ等と電磁結合して電力を受け取り、この受け取った電力を増幅して、コアのアンテナを介してICチップに伝えるものである。本実施の形態で用いるブースターアンテナとしては、金属製であればどのようなものでも良いが、鉄、銅、銀、又はアルミニウムのいずれかを含むものが好ましい。
また、ブースターアンテナは、柔軟性を持たせる観点から、シート状又はワイヤ状であるのが好ましく、ブースターアンテナの厚みは1.0mm以下であることが好ましい。ブースターアンテナの寸法は、絶縁樹脂シートの厚み及び種類、コアの通信性能、取り付ける金属部材の形状や取り付ける位置等によって最適値となるように設計する。
本実施の形態において、ブースターアンテナは、コの字形に形成されており、ブースターアンテナとコアの位置関係は、ブースターアンテナのコの字の内部にコアを配置する。これにより、ブースターアンテナのブースター効果を十分に得ることができる。
さらに、コアのループアンテナ又はコイルアンテナが配置される面と、コアの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面とが、平行又は略同一面であることが好ましい。これらの面が平行又は略同一面にあることで、ブースターアンテナのブースター効果を十分に得ることができ、十分な通信距離を確保できる。
(ICタグ付き金属部材)
本実施形態のICタグを取り付けたICタグ付き金属部材の一例を、図3に示す。円筒形の金属部材50の上面又は底面に形成されている既存の溝又は凹みに、本実施形態のICタグ60を配置したものである。図4にICタグ付き金属部材のICタグ60を配置した部分の断面図を示す。図4に示すように、コア20の周囲のコの字形のブースターアンテナ30が配置される面が、金属部材50の側面に沿うように、ICタグ60が配置されている。溝の巾と深さにあわせて絶縁樹脂シート10、11の厚み及び寸法を調整することで、ICタグ60を容易にはめ込むことができ、ICタグ60全体の柔軟性により、金属部材50の溝の形状に沿ってはめ込むことができる。また、絶縁樹脂シート10、11の柔軟性により、ICタグ60が金属部材50から外れにくい。
本実施形態のICタグを取り付けたICタグ付き金属部材の一例を、図3に示す。円筒形の金属部材50の上面又は底面に形成されている既存の溝又は凹みに、本実施形態のICタグ60を配置したものである。図4にICタグ付き金属部材のICタグ60を配置した部分の断面図を示す。図4に示すように、コア20の周囲のコの字形のブースターアンテナ30が配置される面が、金属部材50の側面に沿うように、ICタグ60が配置されている。溝の巾と深さにあわせて絶縁樹脂シート10、11の厚み及び寸法を調整することで、ICタグ60を容易にはめ込むことができ、ICタグ60全体の柔軟性により、金属部材50の溝の形状に沿ってはめ込むことができる。また、絶縁樹脂シート10、11の柔軟性により、ICタグ60が金属部材50から外れにくい。
本実施の形態のICタグ付き金属部材によれば、通信距離を確保可能で、ICタグの取り付けが容易であり、また、ICタグの取付けにより金属部材の外形に変化を生じさせることのないICタグ付き金属部材を提供することができる。
図5に示すような構成及び図6に示す寸法でICタグ61を作製した。なお、図6中の両端に矢印のある線の近傍に示したかっこ内の数値は、各部位の寸法(単位mm)を示す。厚さ2.5mmの発泡ポリプロピレンフォーム12と、ICチップ(図示しない)とコイルアンテナ(図示しない)が封止材(図示しない)により一体成形されているパッケージタグ24(縦2.5mm、横2.5mm、厚さ0.4mm)と、厚さ0.1mmのりん青銅のブースターアンテナ31を用いた。
図5に示すように、発泡ポリプロピレンフォーム12の片面に、厚さ0.1mmの両面テープ42を貼り付け、その上にりん青銅のブースターアンテナ31を固定し、りん青銅のブースターアンテナ31のコの字内部にパッケージタグ24を固定した。その上に厚さ0.1mmの両面テープ42を貼り付けた発泡ポリプロピレンフォーム12をもう一枚貼り付けて作製した。
このICタグを図7に示す中空の円筒形の鉄製部材(金属部材50)の上面外周に沿って形成された溝に押し込んで取り付けた。溝の巾は4mm、深さは6mmであった。なお、図7中の両端に矢印のある線の近傍に示したかっこ内の数値は、各部位の寸法(単位mm)を示す。
通信距離の測定方法と実験方法について説明する。
リーダライタは、Atid社製 製品名:AT880−UHFH(920MHz、出力1W)を用いた。周囲1m四方に障害物が無い状態で、ICタグを取り付けた金属部材表面からリーダライタ読取部までの最大距離を測定した。測定箇所は、図8に示すように、金属部材の上方向Aと横方向B(タグ取り付け位置正面)の2箇所とした。
実施例についての通信距離の測定結果を表1に示す。
本発明のRFIDタグは、工具、金型、金属製容器、金属製部材、重機等の金属を含む製品の管理、識別、情報提示、情報記録、偽造防止の目的として使用することができる。
10 第1の絶縁樹脂シート
11 第2の絶縁樹脂シート
12 ポリプロピレン発泡フォーム(第1の絶縁樹脂シート)
13 ポリプロピレン発泡フォーム(第2の絶縁樹脂シート)
20 コア
21 封止材
22 コイルアンテナ
23 ICチップ
24 パッケージタグ
30 ブースターアンテナ
31 りん青銅のブースターアンテナ
40 第1の接着剤層
41 第2の接着剤層
42 両面テープ
50 金属部材
60 ICタグ
61 ICタグ
62 リーダライタ
A 通信距離(上方向)
B 通信距離(横方向)
11 第2の絶縁樹脂シート
12 ポリプロピレン発泡フォーム(第1の絶縁樹脂シート)
13 ポリプロピレン発泡フォーム(第2の絶縁樹脂シート)
20 コア
21 封止材
22 コイルアンテナ
23 ICチップ
24 パッケージタグ
30 ブースターアンテナ
31 りん青銅のブースターアンテナ
40 第1の接着剤層
41 第2の接着剤層
42 両面テープ
50 金属部材
60 ICタグ
61 ICタグ
62 リーダライタ
A 通信距離(上方向)
B 通信距離(横方向)
Claims (9)
- 第1の絶縁樹脂シートと、この第1の絶縁樹脂シート上に配置され、ICチップとアンテナとを備えるコアと、前記コアの周囲の第1の絶縁樹脂シート上に配置されるブースターアンテナと、前記コア及びブースターアンテナ上に配置される第2の絶縁樹脂シートと、を有するICタグ。
- 請求項1において、コアがICチップとループアンテナ又はコイルアンテナを備えており、前記ICチップと前記ループアンテナ又はコイルアンテナとが、封止材により一体成形されるICタグ。
- 請求項1又は2において、ブースターアンテナが、シート状又はワイヤ状であるICタグ。
- 請求項1から3の何れかにおいて、ブースターアンテナがコの字形に形成されており、前記コの字形の内側にコアが配置されるICタグ。
- 請求項4において、コアのループアンテナ又はコイルアンテナが配置される面と、前記コアの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面とが、平行又は略同一面であるICタグ。
- 請求項1から5の何れかにおいて、第1及び第2の絶縁樹脂シートが発泡フォーム材であるICタグ。
- 請求項1から6の何れかにおいて、ブースターアンテナが、鉄、銅、銀、又はアルミニウムのいずれかを含むICタグ。
- 請求項1から7の何れかのICタグを備えたICタグ付き金属部材であって、前記金属部材の上面もしくは底面に設けられた溝又は凹みに前記ICタグを配置したICタグ付き金属部材。
- 請求項8において、ICタグの周囲のコの字形のブースターアンテナが配置される面が、金属部材の側面に沿うように、前記ICタグが配置されるICタグ付き金属部材。
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JP2014184250A JP2016057892A (ja) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Icタグ及びicタグ付き金属部材 |
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- 2014-09-10 JP JP2014184250A patent/JP2016057892A/ja active Pending
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