JP2019197380A - Ｒｆタグラベルおよびｒｆタグ構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】誘電体の性質を有する貼付面に適した構造のＲＦタグラベルを提供する。【解決手段】ＲＦタグラベル１は，ＩＣチップ２４を接続させたマッチング素子２１，メアンダ状素子２０および面状結合素子２２を有し，メアンダ状素子２０の片端がマッチング素子２１と接続し，導波線路２３を利用してマッチング素子２１が面状結合素子２２と接続している構造のアンテナ２を実装したインレイ１０と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面に積層した第１粘着層１１を備え，インレイ１０に実装するアンテナ２は，サイズが表１に従い，共振周波数が表２に従うように設計されている。【選択図】図１
Description
本発明は，無線による個体識別で用いるＲＦタグ（Radio Frequency）に関し，更に詳しくは，電子部品を実装するプリント基板（PCB: printed circuit board）など，比誘電率の高い電気物性を有する板状の物に適したＲＦタグに関する。
無線による個体識別で用いるＲＦタグラベルが，ＲＦタグラベルを貼付する貼付面の電気物性に適していないと，ＲＦタグラベルの通信性能が著しく悪化することがある。例えば，金属対応を図っていないＲＦタグラベルを金属面に貼付すると，金属面に貼付したＲＦタグラベルの通信性能は著しく悪化する。特許文献１で開示されている発明では，金属対応を図ったＲＦタグラベルとして，放射素子とマッチング回路からなるアンテナをＲＦタグラベルに実装し，放射素子が金属面と電気的に導通することで，ＲＦタグラベルを貼付した金属面をＲＦタグラベルのアンテナの一部として利用できるようにしている。
ＲＦタグラベルを貼付する貼付面の電気物性にＲＦタグラベルが適していないと，ＲＦタグラベルの通信性能が著しく悪化するケースとして，誘電体の性質を有する貼付面にＲＦタグラベルを貼付するケースがある。
そこで，本発明は，誘電体の性質を有する貼付面に適した構造のＲＦタグラベルおよびこのＲＦタグラベルを貼り付けたＲＦタグ構造体を提供することを目的とする。
上述した課題を解決する第１発明は，ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルであって，ＩＣチップを接続させたマッチング素子，メアンダ状素子および面状結合素子を有し，前記メアンダ状素子の片端が前記マッチング素子と接続し，前記導波線路を利用して前記マッチング素子が前記面状結合素子と接続している構造のアンテナが実装されたインレイと，前記アンテナを実装した前記インレイの面に積層した第１粘着層を備え，前記インレイに実装する前記アンテナは，サイズが表３に従い，共振周波数が表４に従うように設計されていることを特徴とするＲＦタグラベルである。
更に，第２発明は，第１発明記載のＲＦタグラベルと，比誘電率の高い材料を用いた板状の部材である誘電体板を備え，前記ＲＦタグラベルは，前記ＲＦタグラベルに実装されたアンテナが有する面状結合素子のみが前記誘電体板と重なるように前記誘電体板に貼り付けられていることを特徴とするＲＦタグ構造体である。
第１発明に係るＲＦタグラベルは，誘電体の性質を有する貼付面に適した構造にするために，誘電体が有する波長短縮効果を考慮して設計されている。第２発明に係るＲＦタグ構造体では，第１発明に係るＲＦタグラベルの設計を考慮して，第１発明に係るＲＦタグラベルを誘電体板に貼り付けている。
ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。
図１は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を説明する図で，図１（ａ）は，ＲＦタグラベル１の層構成を説明する図，図１（ｂ）は，ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２を説明する図である。
ＲＦタグラベル１を使用する周波数帯はＵＨＦ帯（８６０〜９６０Ｍｈｚ）で，図１（ａ）で図示したように，ＲＦタグラベル１は，ＩＣチップ２４を接続させたアンテナ２を実装したインレイ１０と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面に積層した第１粘着層１１と，第１粘着層１１を保護する剥離紙１２と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面の裏面に積層した第２粘着層１３と，第２粘着層１３を利用してインレイ１０と接着している表面シート１４から少なくとも構成されている。なお，ＲＦタグラベル１は，第２粘着層１３と表面シート１４を省いた構成にすることもできる。
ＲＦタグラベル１の材料について説明する。インレイ１０のベースとなるベースフィルム１０ａと表面シート１４には，ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂製フィルムに加え，アート紙などを用いることができ，インレイ１０に形成するアンテナ２にはアルミ箔などの金属箔を利用できる。また，第１粘着層１１および第２粘着層１３にはアクリル系やゴム系の粘着剤を利用できる。更に，剥離紙１２には，シリコーン系などの剥離剤を塗布した合成樹脂製フィルムや剥離剤を塗布した紙を利用できる。
図１（ｂ）を参照しながら，ＲＦタグラベル１のインレイ１０に実装するアンテナ２の構造について説明する。インレイ１０に実装するアンテナ２は，ダイポールアンテナで，ＩＣチップ２４を接続させたマッチング素子２１，メアンダ状素子２０および面状結合素子２２を有し，メアンダ状素子２０の片端がマッチング素子２１と接続し，導波線路２３を利用してマッチング素子２１が面状結合素子２２と接続している構造になっている。
アンテナ２を構成するマッチング素子２１は，インレイ１０に実装するＩＣチップ２４とのインピーダンス整合をとるためのアンテナ素子である。ＩＣチップ２４の入力端子間には容量性リアクタンス（キャパシタンス）が存在するので，ＩＣチップ２４と接続するマッチング素子２１の形状をループ形状にし，ＩＣチップ２４の入力端子間に存在する容量性リアクタンスに対応した誘導性リアクタンス（インダクタンス）をマッチング素子２１に持たせている。
アンテナ２を構成するメアンダ状素子２０は，線状の導体をジグザグ状に折り曲げた形状のアンテナ素子である。線状の導体をジグザグ状に折り曲げているのは，アンテナ素子の小型化を図るためである。また，線状の導体をジグザグ状に折り曲げたメアンダ状素子２０は誘導性リアクタンスを有するので，この誘導性リアクタンスを利用すれば，ＲＦタグラベル１の共振周波数が所定の周波数になるようにアンテナ２を設計することが容易になる。アンテナ２を構成する面状結合素子２２は，ＲＦタグラベル１を貼付した誘電体と電気的に結合し易いように，プレート電極のような板状の導体で構成されている。
図２は，ＲＦタグラベル１を誘電体板３０に貼り付けたＲＦタグ構造体３を説明する図である。図２で図示したように，本実施形態に係るＲＦタグ構造体３は，比誘電率の高い材料を用いた板状の部材である誘電体板３０とＲＦタグラベル１を備える。ＲＦタグラベル１の剥離紙１２には，面状結合素子２２のみが誘電体と重なる状態で誘電体に貼り付け可能にするための工夫として，面状結合素子２２に対応する箇所の剥離紙１２である剥離紙片１２０のみを剥がせるようにするための切り込み１２１を剥離紙１２に設け，ＲＦタグ構造体３において，ＲＦタグラベル１は，剥離紙片１２０を剥がして露出した第１粘着層１１を利用して，面状結合素子２２のみが誘電体板３０と重なるように誘電体板３０に貼り付けられている。
図２で図示したように，面状結合素子２２のみが誘電体板３０と重なる状態でＲＦタグラベル１を誘電体板３０に貼り付けることで，面状結合素子２２は，誘電体板３０と電気的に結合し，ＲＦタグラベル１に実装されたアンテナ２は，誘電体板３０を介して電波を受信することになる。誘電体板３０を流れる電波の波長は，誘電体板３０が有する波長短縮効果により元の波長よりも短くなるので，本発明では，ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２のサイズを表３のように規定している。
更に，ＲＦタグラベル１を誘電体板３０に貼付すると，誘電体板３０の影響で大きな寄生容量がＲＦタグラベル１に発生し，ＲＦタグラベル１の共振周波数が低い方向にシフトしてしまうため，本発明では，ＲＦタグラベル１の共振周波数についても以下のように規定する。
本実施形態に係るＲＦタグラベル１の使用例について説明する。本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，誘電体の性質を有する様々な製品に使用できる。
図３は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１の使用例を説明する図である。図３（ａ）では，電子部品を実装するＰＣＢ３１（Printed Circuit Board）にＲＦタグラベル１を貼り付けたＲＦタグ構造体３ａを図示している。図３（ａ）では，アンテナ２の面状結合素子２２がＰＣＢ３１と重なるように，誘電体を基材に用いたＰＣＢ３１の一辺にＲＦタグラベル１を貼り付けている。図３（ｂ）では，電子機器の筐体３２の内部にＲＦタグラベル１を貼り付けたＲＦタグ構造体３ｂを図示している。図３（ｂ）では，電子機器の筐体３２の底板３２ａには誘電体被膜がコーティングされており，誘電体被膜がコーティングされた底板３２ａが誘電体板３０として利用されている。図３（ｂ）において，ＲＦタグラベル１は，剥離紙１２全てを剥がして露出した第１粘着層１１を利用して，アンテナ２の面状結合素子２２が，誘電体被膜がコーティングされた底板３２ａと重なるように，Ｌ字状に曲げた状態でＲＦタグラベル１を貼り付けている。なお，これ以外の使用例としては，ガラス板の管理にＲＦタグラベル１を管理する使用例が考えられる。
１ ＲＦタグラベル
１０ インレイ
１１ 第１粘着層
１２ 剥離紙
１３ 第２粘着層
１４ 表面シート
２ アンテナ
２０ メアンダ状素子
２１ マッチング素子
２２ 面状結合素子
２３ 導波線路
２４ ＩＣチップ
１０ インレイ
１１ 第１粘着層
１２ 剥離紙
１３ 第２粘着層
１４ 表面シート
２ アンテナ
２０ メアンダ状素子
２１ マッチング素子
２２ 面状結合素子
２３ 導波線路
２４ ＩＣチップ
ＲＦタグラベル１を使用する周波数帯はＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）で，図１（ａ）で図示したように，ＲＦタグラベル１は，ＩＣチップ２４を接続させたアンテナ２を実装したインレイ１０と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面に積層した第１粘着層１１と，第１粘着層１１を保護する剥離紙１２と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面の裏面に積層した第２粘着層１３と，第２粘着層１３を利用してインレイ１０と接着している表面シート１４から少なくとも構成されている。なお，ＲＦタグラベル１は，第２粘着層１３と表面シート１４を省いた構成にすることもできる。
Claims (2)
- ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルであって，
ＩＣチップを接続させたマッチング素子，メアンダ状素子および面状結合素子を有し，前記メアンダ状素子の片端が前記マッチング素子と接続し，導波線路を利用して前記マッチング素子が前記面状結合素子と接続している構造のアンテナが実装されたインレイと，前記アンテナを実装した前記インレイの面に積層した第１粘着層を備え，
前記インレイに実装する前記アンテナは，サイズが表１に従い，共振周波数が表２に従うように設計されている，
ことを特徴とするＲＦタグラベル。
- 請求項１記載のＲＦタグラベルと，比誘電率の高い材料を用いた板状の部材である誘電体板を備え，前記ＲＦタグラベルは，前記ＲＦタグラベルに実装されたアンテナが有する面状結合素子のみが前記誘電体板と重なるように前記誘電体板に貼り付けられている，ことを特徴とするＲＦタグ構造体。
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| JP2018090989A JP7176226B2 (ja) | 2018-05-09 | 2018-05-09 | Ｒｆタグラベルおよびｒｆタグ構造体 |
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| JP2020030703A (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 大日本印刷株式会社 | Ｒｆタグラベル |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006331205A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Hitachi Ltd | 無線タグのマルチリード方法およびマルチリード装置 |
| JP2007228325A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Omron Corp | アンテナ、およびｒｆｉｄタグ |
| JP2017078984A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 凸版印刷株式会社 | 開封検知機能とｒｆｉｄ機能を有するラベル |
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