JP2020162104A - IC tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＩＣタグに関し、より詳しくは、アンテナパターンにおける抵抗値の分布に変化を持たせたアンテナを有するＩＣタグに関する。 The present invention relates to an IC tag, and more particularly to an IC tag having an antenna having a change in the distribution of resistance values in an antenna pattern.
電波を使用して非接触でＩＣチップの情報を読み書きするＩＣタグを使用するＲＦＩＤが広範囲に使用されるようになってきている。例えば、種々の物品にＩＣタグを貼付することによる在庫管理などが広く行われるようになってきている。ＩＣタグは、ＩＤ情報などを記憶するＩＣチップにアンテナなどを接続した、リーダライタからの電波を受けて動作するタグ型の電子装置である。そのようなＩＣタグに関し、平板アレイアンテナ及びそれを用いた通信端末を使用し、特定の方向に電磁波を集中させて、アンテナの指向性を向上させる面状アレイアンテナ及びそれを用いた通信端末及び無線モジュールに関する技術が存在している（特許文献１）。その技術による平板アレイアンテナは、面内に分布する複数の微小面状導体要素の集合からなり、該面の有する法線を基準とする特定の方位角に関する所定の長さ方向において、前記微小面状導体の分布密度の変化が周期性を持ち、前記微小面状導体の一部が給電点を構成し、前記各微小面状導体がアンテナの放射導体と給電路の機能を備えている。その技術は、アレイアンテナの特性劣化の要因となる給電線からの不要輻射を排除することができ、給電線による所望方向以外の方向への電磁波放射によるアレイアンテナの特性劣化は解消され、且つ、給電線を遮蔽するための構造も不要となるという効果を有するものとされている。しかし、そのようなアレイアンテナを有するＩＣタグであっても、リーダライタからの電波をアンテナで受ける際の全体的な感度を向上させつつ、受けた電波をＩＣチップに伝達する際の反射を抑制することについては考慮されていない。 RFID that uses IC tags that read and write information on IC chips in a non-contact manner using radio waves has come into widespread use. For example, inventory control by attaching IC tags to various articles has become widely used. An IC tag is a tag-type electronic device that operates by receiving radio waves from a reader / writer by connecting an antenna or the like to an IC chip that stores ID information or the like. With respect to such an IC tag, a flat plate array antenna and a communication terminal using the flat array antenna and a planar array antenna using the planar array antenna and a communication terminal using the same are used to concentrate electromagnetic waves in a specific direction to improve the directivity of the antenna. There is a technique related to a wireless module (Patent Document 1). A flat plate array antenna according to this technique consists of a set of a plurality of microplane conductor elements distributed in a plane, and the microplane is in a predetermined length direction with respect to a specific azimuth with respect to the normal line of the plane. The change in the distribution density of the shaped conductors has periodicity, a part of the microplanar conductors constitutes a feeding point, and each of the microplanar conductors has a function of a radiation conductor of an antenna and a feeding path. The technology can eliminate unnecessary radiation from the feeder line, which causes deterioration of the characteristics of the array antenna, eliminates the deterioration of the characteristics of the array antenna due to electromagnetic wave radiation in a direction other than the desired direction by the feeder, and It is said that it has the effect of eliminating the need for a structure for shielding the feeder line. However, even with an IC tag having such an array antenna, the reflection when transmitting the received radio wave to the IC chip is suppressed while improving the overall sensitivity when receiving the radio wave from the reader / writer with the antenna. No consideration is given to what to do.
従来の技術においては、全体的な感度を向上させつつＩＣチップからの反射を抑制する観点で、アンテナとＩＣチップの間の接続は最適化されていなかった。特に、アンテナ内の位置に応じて抵抗値を変化させることにより、全体的な電気的特性を向上させるというアイディアは存在しなかった。そのため、ＩＣタグの感度の向上や反射の低減などの電気的特性の改善のための余地が存在している。 In the prior art, the connection between the antenna and the IC chip has not been optimized from the viewpoint of suppressing reflection from the IC chip while improving the overall sensitivity. In particular, there was no idea of improving the overall electrical characteristics by changing the resistance value according to the position in the antenna. Therefore, there is room for improvement of electrical characteristics such as improvement of sensitivity of IC tag and reduction of reflection.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、以下のような特徴を有している。すなわち本発明は、ＩＣチップと、それに接続された１組のアンテナと、第１基材と、第２接着層と、アンテナの１組の周辺側端部にあるそれぞれの結合領域と一部が上下方向において重なりＩＣチップを中心として周辺方向に伸びるパターンをそれぞれが有する１組の補助アンテナと、第２基材と、を順次積層したＩＣタグにおいて、補助アンテナは、０．１Ω/□以上１ｋΩ/□以下の表面抵抗率を有し、補助アンテナは、表面抵抗率がＩＣチップに近接する領域より周辺側の領域が低い、ことを特徴とする。本発明は、表紙に第１接着層を配置した表紙部分をＩＣチップの上面にさらに配置し、剥離台紙に第３接着層に配置した台紙部分を第２基材の下面にさらに配置したラベル形態の構成とすることもできる。本発明は、表紙に第１接着層を配置した表紙部分を第２基材の下面にさらに配置し、剥離台紙に第３接着層に配置した台紙部分をＩＣチップの上面にさらに配置したラベル形態の構成とすることもできる。また、本発明は、補助アンテナが導電性インクを固化させることによって形成されるものとすることもできる。本発明は、アンテナが、金属粒子、炭素粒子、カーボンナノチューブ、のいずれかを含む導電粒子を樹脂で固定することによって形成されるものとすることもできる。 The present invention has been made in view of the above problems, and has the following features. That is, in the present invention, the IC chip, a set of antennas connected to the IC chip, a first base material, a second adhesive layer, and a set of coupling regions and a part of each at the peripheral end of the antenna are provided. In an IC tag in which a set of auxiliary antennas each having a pattern that overlaps in the vertical direction and extends in the peripheral direction around the IC chip and a second base material are sequentially laminated, the auxiliary antenna is 0.1 Ω / □ or more and 1 kΩ. The auxiliary antenna has a surface resistance of / □ or less, and the auxiliary antenna is characterized in that the peripheral region is lower than the region close to the IC chip. In the present invention, the label form in which the cover portion in which the first adhesive layer is arranged on the cover is further arranged on the upper surface of the IC chip, and the mount portion arranged in the third adhesive layer on the release mount is further arranged on the lower surface of the second base material. It can also be configured as. The present invention has a label form in which the cover portion in which the first adhesive layer is arranged on the cover is further arranged on the lower surface of the second base material, and the mount portion arranged in the third adhesive layer on the release mount is further arranged on the upper surface of the IC chip. It can also be configured as. In addition, the present invention may also be formed by solidifying the conductive ink in the auxiliary antenna. The present invention may also be such that the antenna is formed by fixing conductive particles including any of metal particles, carbon particles, and carbon nanotubes with a resin.
本発明は、ＩＣチップと、それに接続された１組のアンテナと、１組の補助アンテナと、第２基材と、を順次積層したＩＣタグにおいて、補助アンテナは、０．１Ω/□以上１ｋΩ/□以下の表面抵抗率を有し、補助アンテナは、表面抵抗率がＩＣチップに近接する領域より周辺側の領域が低い、という構成を採用したことにより、リーダライタからの電磁波を、アンテナの長手方向の両端である周辺側の領域の表面抵抗率を低くすることによってアンテナの感度を高くすると共に、ＩＣチップに近接する中心側の領域の抵抗を高くすることによって電流を制限し、アンテナからの電流がＩＣチップで反射されることを抑制でき、反射電流を下げて定在波を極小化できる、という効果を有する。 According to the present invention, in an IC tag in which an IC chip, a set of antennas connected to the IC chip, a set of auxiliary antennas, and a second base material are sequentially laminated, the auxiliary antenna is 0.1 Ω / □ or more and 1 kΩ. / □ The auxiliary antenna has a surface resistance of less than or equal to that of the antenna, and the surface resistance of the antenna is lower than that of the area near the IC chip. The sensitivity of the antenna is increased by lowering the surface resistance of the peripheral region at both ends in the longitudinal direction, and the current is limited by increasing the resistance of the central region close to the IC chip. It has the effect that it is possible to suppress the current reflected by the IC chip and reduce the reflected current to minimize the standing wave.
本発明に係るＩＣタグ１００は、電波を受けて動作するタグ型の電子装置であり、典型的にはリーダからの電磁波からの電気エネルギーを電源として動作し、電磁波に含まれるコマンドに応答して記憶したＩＤ情報を読み出して送信することができる、ＩＣチップ、アンテナ、基材などを積層したタグ型の電子装置である。ＩＣタグ１００は、ＩＣタグとしての形状及び動作を有する基本的構成であるが、それの両面に表紙部分及び台紙部分を挟むようにさらに積層して、商品等に貼付可能なラベル形態のＩＣタグ１００Ａとすることもできる。 The IC tag 100 according to the present invention is a tag-type electronic device that operates by receiving radio waves, typically operates using electrical energy from electromagnetic waves from a reader as a power source, and responds to commands included in the electromagnetic waves. It is a tag-type electronic device in which an IC chip, an antenna, a base material, and the like are laminated so that the stored ID information can be read and transmitted. The IC tag 100 has a basic configuration having a shape and operation as an IC tag, but is further laminated so as to sandwich a cover portion and a mount portion on both sides of the IC tag 100, and is a label-shaped IC tag that can be attached to a product or the like. It can also be 100A.
図１に、基本的構成のＩＣタグ１００の概略平面図を示し、図２に、基本的構成のＩＣタグ１００の概略断面図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ’の位置から矢印方向を見た場合の断面を示すＡ−Ａ’断面図である。図２には、各層を積層する順番が示されているが、断面の形状は概略であって、実際の断面形状を正確に表わすものではない。また、図２において各層の間にある空間は、実際にはその空間の上下の層が密着することによって埋められている場合がある。図２における上側の方向は、ＩＣタグ１００を商品に貼付した場合の貼付面と反対の方向であるが、それをＩＣタグ１００の上方向と定義し、図２における下側の方向をＩＣタグ１００の下方向と定義する。ＩＣタグ１００は、典型的には、ＩＣチップ１０３、アンテナ１０４、第１基材１０５、第２接着層１０６、補助アンテナ１０７、第２基材１０８がその順番に積層された基本的構成を有する。 FIG. 1 shows a schematic plan view of the IC tag 100 having a basic configuration, and FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the IC tag 100 having a basic configuration. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA'showing a cross section when viewed in the direction of the arrow from the position AA'in FIG. Although the order in which the layers are laminated is shown in FIG. 2, the shape of the cross section is approximate and does not accurately represent the actual cross-sectional shape. Further, the space between the layers in FIG. 2 may actually be filled by the upper and lower layers of the space coming into close contact with each other. The upper direction in FIG. 2 is the direction opposite to the sticking surface when the IC tag 100 is attached to the product, but this is defined as the upward direction of the IC tag 100, and the lower direction in FIG. 2 is the IC tag. Defined as 100 downwards. The IC tag 100 typically has a basic configuration in which the IC chip 103, the antenna 104, the first base material 105, the second adhesive layer 106, the auxiliary antenna 107, and the second base material 108 are laminated in that order. ..
基本的構成のＩＣタグ１００の構成を説明する。ＩＣチップ１０３は、ＩＤ情報などを記憶した集積回路のチップであり、そこにコマンドを送ることにより、そのＩＤ情報を出力する構成要素である。また、ＩＣチップ１０３は、好適には、そこにコマンドと書き込みデータを送ることにより、他の情報を記憶したり、ＩＤ情報などを書き換えたりすることも可能である。ＩＤ情報の出力は、好適には、その情報を含んだ高周波信号として出力され、非接触で送信することが可能である。なお、ＩＣチップ１０３は、データ記憶に関する機能を有する集積回路と高周波回路とを複合させた回路とすることもできる。ＩＣチップ１０３は、アンテナ１０４との電気的接点である、典型的には２個である１組のアンテナ接点（図示せず）を有している。アンテナ接点とアンテナ１０４とは、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）などで導電的に接着される。ＩＣチップ１０３は、アンテナ１０４が受信した電波信号をアンテナ接点を介して取得し、そこから駆動用の電力を得ると共に、その電波信号に含まれるコマンドなどの情報を取得して実行する。そのコマンドがＩＤ情報出力のコマンドであれば、ＩＣチップ１０３は、記憶しているＩＤ情報を読み出し、その情報を含んだ高周波を生成してアンテナ接点を介してアンテナ１０４及び補助アンテナ１０７から反射波として出力させる。 The configuration of the IC tag 100 having a basic configuration will be described. The IC chip 103 is an integrated circuit chip that stores ID information and the like, and is a component that outputs the ID information by sending a command to the integrated circuit chip. Further, the IC chip 103 can preferably store other information or rewrite ID information or the like by sending a command and write data to the IC chip 103. The ID information is preferably output as a high-frequency signal including the information, and can be transmitted in a non-contact manner. The IC chip 103 can also be a circuit in which an integrated circuit having a function related to data storage and a high-frequency circuit are combined. The IC chip 103 has a set of antenna contacts (not shown), typically two, which are electrical contacts with the antenna 104. The antenna contact and the antenna 104 are electrically bonded by ACP (anisotropic conductive paste) or the like. The IC chip 103 acquires a radio wave signal received by the antenna 104 via an antenna contact, obtains driving power from the radio wave signal, and acquires and executes information such as a command included in the radio wave signal. If the command is an ID information output command, the IC chip 103 reads out the stored ID information, generates a high frequency containing the information, and reflects waves from the antenna 104 and the auxiliary antenna 107 via the antenna contacts. Is output as.
アンテナ１０４は、外部のリーダからの電磁波を受信したり、そこに対して反射波を送信するための素子である。アンテナ１０４は、ＩＣチップ１０３の下面の１組のアンテナ接点に中心側端部のそれぞれが接触し、ＩＣチップ１０３を中心として周辺方向に横長に伸び、周辺側のそれぞれの端部に１組の結合領域を有するパターンを有する導電性材料で形成されている。アンテナ１０４は、典型的には、金属粒子、炭素粒子、カーボンナノチューブなどの導電粒子を樹脂で固定して、所定のパターンの形状及び厚みとすることによって形成される。それらの導電粒子を溶剤で溶かしたレジンや樹脂のバインダー中に練り込んで導電ペーストとし、それを所定のパターンに配置した後に溶剤を蒸発させると導電粒子を所定のパターンに固化させることができる。あるいは、それらの導電粒子を熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂に練り込んで導電ペーストとし、それを所定のパターンに配置した後に熱や紫外線により導電粒子を所定のパターンに固化させることができる。パターンの形成は、印刷やプリンタによるプリントによって簡便に行うことができる。アンテナ１０４は、典型的には、後述の補助アンテナ１０７より導電性の高い材料から形成される。アンテナ１０４は、好適には、半波長ダイポールの一部を形成しており、その場合のパターンは、２つのアンテナ接点のそれぞれを中心側端部として周辺方向に横長（左右）に伸びる１組の線状のパターンである。すなわち、図２において左右からＩＣチップ１０３の下面に伸びるアンテナ１０４のパターンは、それぞれがＩＣチップ１０３の中心部に達する手前に中心側端部を有し、そこでそれぞれがＩＣチップ１０３の１組のアンテナ接点のそれぞれと接続される。そのパターンの周辺側端部には、ある程度の面積を有する面状パターン（図１では左右に伸びる線状のパターンの端部にある長方形のパターン）の結合領域があり、その結合領域は第１基材１０５と第２接着層１０６とを挟んで対向する１組の補助アンテナ１０７の一部の領域と容量結合している。そして典型的には、アンテナ１０４と補助アンテナ１０７とが電気的に一体となって半波長ダイポールを形成している。また、図１に示すパターンでは、左右に伸びる線状のパターンは、結合領域よりやや中心側の位置で下方に分岐しており、左右のそれらの分岐パターンが接続されてループ状のパターンを形成している。このループ状のパターンはインダクタンス成分を有しており、ＩＣチップ１０３、アンテナ１０４、補助アンテナ１０７などを効率よく結合させるための整合回路の一部を形成している。なお、このループ状パターンは必ずしも必須ではない。アンテナ１０４（及びそれと容量結合した補助アンテナ１０７）は、典型的には半波長ダイポールであるが、電磁波の送受信が可能な任意のアンテナの構成をとることができる。 The antenna 104 is an element for receiving an electromagnetic wave from an external reader and transmitting a reflected wave to the electromagnetic wave. Each of the central end portions of the antenna 104 comes into contact with a set of antenna contacts on the lower surface of the IC chip 103, extends horizontally around the IC chip 103 in the peripheral direction, and a pair of antenna 104 ends on each peripheral side. It is made of a conductive material with a pattern having a binding region. The antenna 104 is typically formed by fixing conductive particles such as metal particles, carbon particles, and carbon nanotubes with a resin to obtain a predetermined pattern shape and thickness. The conductive particles can be solidified into a predetermined pattern by kneading the conductive particles into a resin or resin binder dissolved in a solvent to form a conductive paste, arranging the conductive paste in a predetermined pattern, and then evaporating the solvent. Alternatively, these conductive particles can be kneaded into a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin to form a conductive paste, which can be arranged in a predetermined pattern and then solidified into a predetermined pattern by heat or ultraviolet rays. The pattern can be easily formed by printing or printing with a printer. The antenna 104 is typically made of a material that is more conductive than the auxiliary antenna 107 described below. The antenna 104 preferably forms a part of a half-wave dipole, in which case the pattern is a set extending horizontally (left and right) in the peripheral direction with each of the two antenna contacts as the central end. It is a linear pattern. That is, in FIG. 2, the patterns of the antennas 104 extending from the left and right to the lower surface of the IC chip 103 each have a central end portion before reaching the central portion of the IC chip 103, and each of them has a pair of IC chips 103. Connected to each of the antenna contacts. At the peripheral end of the pattern, there is a connecting region of a planar pattern having a certain area (a rectangular pattern at the end of a linear pattern extending to the left and right in FIG. 1), and the connecting region is the first. The base material 105 and the second adhesive layer 106 are capacitively coupled to a part of a part of a pair of auxiliary antennas 107 facing each other with the second adhesive layer 106 interposed therebetween. Typically, the antenna 104 and the auxiliary antenna 107 are electrically integrated to form a half-wave dipole. Further, in the pattern shown in FIG. 1, the linear pattern extending to the left and right branches downward at a position slightly centered from the connecting region, and the left and right branch patterns are connected to form a loop-shaped pattern. are doing. This loop-shaped pattern has an inductance component, and forms a part of a matching circuit for efficiently coupling the IC chip 103, the antenna 104, the auxiliary antenna 107, and the like. Note that this loop pattern is not always essential. The antenna 104 (and the auxiliary antenna 107 capacitively coupled to the antenna 104) is typically a half-wave dipole, but can have any antenna configuration capable of transmitting and receiving electromagnetic waves.
第１基材１０５は、アンテナ１０４の下面に配置されてそれを平面上に保持するシートである。第１基材１０５はプラスチックシートなどで構成される。第１基材１０５は、アンテナ１０４よりやや大きい長方形状の形状などとすることができる。第２接着層１０６は、第１基材１０５の下面に、第１基材を下面の補助アンテナ１０７や第２基材１０８との接着のために配置されるシート状の接着剤である。本発明における接着剤は、接着後に固化するものであっても、接着後に固化しないもの（粘着剤）であってもいい。 The first base material 105 is a sheet that is arranged on the lower surface of the antenna 104 and holds it on a flat surface. The first base material 105 is made of a plastic sheet or the like. The first base material 105 may have a rectangular shape slightly larger than the antenna 104. The second adhesive layer 106 is a sheet-like adhesive in which the first base material is arranged on the lower surface of the first base material 105 for adhesion to the auxiliary antenna 107 on the lower surface and the second base material 108. The adhesive in the present invention may be one that solidifies after bonding or one that does not solidify after bonding (adhesive).
補助アンテナ１０７は、第２接着層１０６の下面に配置され、アンテナ１０４の周辺側端部にある１組の結合領域のそれぞれと一部が上下方向において重なりＩＣチップ１０３を中心として周辺方向に伸びるパターンをそれぞれが有する、導電性材料で形成された、１組の面状パターンである。補助アンテナ１０７がアンテナ１０４の周辺側端部にある結合領域と上下方向で重なる領域において、それらは容量結合している。補助アンテナ１０７は、典型的には、アンテナ１０４と一体となって半波長ダイポールを形成している。補助アンテナ１０７のパターンの面積は、アンテナ１０４のパターンの面積よりかなり大きく、ＩＣタグ１００の面積の大部分を占めている。このため、補助アンテナ１０７は効率よく電磁波の送受信を行うことができ、そのような電磁波を容量結合を介してアンテナ１０４に伝達させることができる。補助アンテナ１０７は、典型的には、導電性インクを第２基材１０８上で固化させることによって形成される。導電性インクは、導電粒子を溶剤に溶かしたバインダー中に分散させたものであり、それを所定のパターンに配置した後に溶剤を蒸発させると導電粒子を所定のパターンに固化させることができる。固化後の導電性インクは、アンテナ１０４を形成する固化後の導電ペーストより導電性がやや劣ってもいいが安価な材料を使用すると好適である。そのためには、例えば、安価な導電粒子を使用したり、バインダーの割合を多くしたりすることができる。導電性インクを使用したパターンの形成は、印刷やプリンタによって簡便に行うことができる。従って、補助アンテナ１０７を導電性インクの固化により形成すると、広い面積のアンテナパターンを安価かつ簡単に形成できる。アンテナパターンの面積が広いと、ＩＣタグ１００の電磁波に対する感度を高くすることができる。補助アンテナ１０７は、好適には、０．１Ω／□以上１ｋΩ／□以下（シート抵抗が０．１Ω／ｓｑ．以上１ｋΩ／ｓｑ．以下）の表面抵抗率（シート抵抗）を有するように形成される。この範囲の表面抵抗率であれば、電磁波の送受信を問題なく行うことができる一方、安価に形成することが可能である。 The auxiliary antenna 107 is arranged on the lower surface of the second adhesive layer 106, and each and a part of each of the pair of coupling regions at the peripheral end of the antenna 104 overlaps in the vertical direction and extends in the peripheral direction around the IC chip 103. A set of planar patterns made of a conductive material, each having a pattern. In a region where the auxiliary antenna 107 vertically overlaps the coupling region at the peripheral end of the antenna 104, they are capacitively coupled. The auxiliary antenna 107 typically integrates with the antenna 104 to form a half-wave dipole. The area of the pattern of the auxiliary antenna 107 is considerably larger than the area of the pattern of the antenna 104, and occupies most of the area of the IC tag 100. Therefore, the auxiliary antenna 107 can efficiently transmit and receive electromagnetic waves, and such electromagnetic waves can be transmitted to the antenna 104 via capacitive coupling. The auxiliary antenna 107 is typically formed by solidifying the conductive ink on the second substrate 108. The conductive ink is obtained by dispersing the conductive particles in a binder dissolved in a solvent, and by arranging the conductive particles in a predetermined pattern and then evaporating the solvent, the conductive particles can be solidified into a predetermined pattern. The solidified conductive ink may be slightly inferior in conductivity to the solidified conductive paste forming the antenna 104, but it is preferable to use an inexpensive material. For that purpose, for example, inexpensive conductive particles can be used, or the proportion of the binder can be increased. The pattern formation using the conductive ink can be easily performed by printing or a printer. Therefore, when the auxiliary antenna 107 is formed by solidifying the conductive ink, an antenna pattern having a large area can be formed inexpensively and easily. When the area of the antenna pattern is large, the sensitivity of the IC tag 100 to electromagnetic waves can be increased. The auxiliary antenna 107 is preferably formed so as to have a surface resistivity (sheet resistance) of 0.1 Ω / □ or more and 1 kΩ / □ or less (sheet resistance is 0.1 Ω / sq. Or more and 1 kΩ / sq. Or less). To. If the surface resistivity is in this range, electromagnetic waves can be transmitted and received without any problem, but can be formed at low cost.
補助アンテナ１０７は、ＩＣタグ１００の上下方向から見た場合にはほぼ長方形のパターン形状であるが、それを断面方向から見た場合の厚みは、周辺側の領域がＩＣチップに近接する中心側の領域より厚いプロファイルとなるように形成されている。図１の平面図においては、補助アンテナ１０７は周辺側の領域の色が濃く、ＩＣチップに近接する領域の色が薄く表現されているが、色が濃いほど厚みが厚いことを示している。図２には、図１におけるＡ−Ａ’の線から見たアンテナ部分の断面が示されている。なお、図２における断面の形状は概略であって、実際の形状を正確に表わすものではない。ここには、補助アンテナ１０７の断面は、周辺側の領域が厚くＩＣチップに近接する領域が薄いことが示されている。導電性インクを印刷、プリンタによるプリント後に固化させる場合、エッチングとは異なり、厚みのプロファイルを自由に設定できるために、このような周辺側の領域が厚いプロファイルを容易に形成することができる。すなわち、厚くする箇所にはより多くの導電性インクを印刷又はプリント時に第２基材１０８上に付着させればよい。印刷は、公知の種々の印刷の手法（凸版印刷、オフセット印刷、オンデマンド印刷など）を使用することができる。印刷において導電性インクの厚みを制御するためには、濃淡を表現する公知の種々の手法を使用できる。例えば、パターンを多数の網点で構成し、それぞれの網点の大きさを制御することなどによって導電性インクに濃淡を付けて印刷することができる。プリンタによるプリントの場合、公知の種々のプリントの手法（インクジェット、熱転写など）を使用することができる。導電性インクの厚みを制御するためには、プリントにおいて濃淡を表現する公知の種々の手法を使用できる。例えば、インクジェットの場合は、単位面積当たりのインクの吐出量を変化させることなどによって、導電性インクに濃淡を付けてプリントすることができる。 The auxiliary antenna 107 has a substantially rectangular pattern shape when viewed from the vertical direction of the IC tag 100, but the thickness when viewed from the cross-sectional direction is the central side where the peripheral region is close to the IC chip. It is formed so that the profile is thicker than the area of. In the plan view of FIG. 1, the color of the peripheral region of the auxiliary antenna 107 is dark, and the color of the region close to the IC chip is light, but the darker the color, the thicker the color. FIG. 2 shows a cross section of the antenna portion as seen from the line AA'in FIG. The shape of the cross section in FIG. 2 is approximate and does not accurately represent the actual shape. Here, it is shown that the cross section of the auxiliary antenna 107 has a thick peripheral region and a thin region close to the IC chip. When the conductive ink is solidified after printing or printing by a printer, unlike etching, the thickness profile can be freely set, so that such a profile having a thick peripheral region can be easily formed. That is, more conductive ink may be adhered to the thickened portion on the second base material 108 at the time of printing or printing. For printing, various known printing methods (letterpan printing, offset printing, on-demand printing, etc.) can be used. In order to control the thickness of the conductive ink in printing, various known methods for expressing shading can be used. For example, the pattern can be composed of a large number of halftone dots, and the size of each halftone dot can be controlled to add shading to the conductive ink for printing. In the case of printing by a printer, various known printing methods (inkjet, thermal transfer, etc.) can be used. In order to control the thickness of the conductive ink, various known methods for expressing shading in printing can be used. For example, in the case of an inkjet, it is possible to print with shades of conductive ink by changing the amount of ink ejected per unit area.
補助アンテナ１０７は、このような周辺側の領域がＩＣチップに近接する領域より厚いプロファイルを有することにより、表面抵抗率（単位幅及び単位長当たりの抵抗）が、ＩＣチップに近接する領域より周辺側の領域が低くなっており、ＩＣチップに近接する領域より周辺側の領域に電流が流れやすくなっている。周辺側の領域の表面抵抗率はＩＣチップに近接する領域の表面抵抗率より１０％以上低いと好適である。ＩＣタグ１００がリーダライタからの電磁波を受けた場合、面積の大きい補助アンテナ１０７に主な電荷が誘導され、それがアンテナ１０４を経由してＩＣチップ１０３に伝達される。ここで、まず、補助アンテナ１０７とアンテナ１０４を含むアンテナ全体の長手方向の両端は、補助アンテナ１０７の周辺側の領域であるが、そこの表面抵抗値は小さくなっているため、受信した電磁波を効率よく電荷に転換できることとなる。そして、補助アンテナ１０７、アンテナ１０４、ＩＣチップ１０３の間のインピーダンス整合は必ずしも完全でないため、それの接続部におけるインピーダンスの不連続により、反射が生じる。補助アンテナ１０７の表面抵抗率が位置によって変化せず、一定の場合は、補助アンテナ１０７に誘導された電荷による電流が、そのままＩＣチップ１０３に流れ込もうとする。そうすると、反射は電流の値に比例すると考えられるため、インピーダンスの不連続部において、その電流の値に応じた反射が生じる。これは、反射波による悪影響を生じさせる可能性がある。しかし、補助アンテナ１０７がこのような周辺側の領域が厚くＩＣチップに近接する領域が薄いようなプロファイルを有するように構成することによって、リーダライタからの電磁波を受けて補助アンテナ１０７に電荷が誘導された場合に、インピーダンスの不連続部付近の抵抗が大きくなるため、そこには大きな電流が流れにくくなる。その結果として、補助アンテナ１０７、アンテナ１０４、ＩＣチップ１０３の間の接続部における反射が発生しにくくなり、反射に起因する悪影響を低減できることとなる。このように、補助アンテナ１０７の表面抵抗率がＩＣチップに近接する領域より周辺側の領域が低いように構成することによって、アンテナ全体の両端付近に電荷が誘導されやすくすることによりアンテナ全体の感度を高くしながら、接続部に流れる電流を制限することにより反射を抑制し、反射による悪影響を抑制することが可能となる。 The auxiliary antenna 107 has a profile in which such a peripheral region is thicker than the region close to the IC chip, so that the surface resistivity (resistance per unit width and unit length) is peripheral to the region close to the IC chip. The region on the side is low, and the current is more likely to flow in the region on the peripheral side than the region near the IC chip. It is preferable that the surface resistivity of the peripheral region is 10% or more lower than the surface resistivity of the region close to the IC chip. When the IC tag 100 receives an electromagnetic wave from a reader / writer, a main charge is induced in the auxiliary antenna 107 having a large area, and the electric charge is transmitted to the IC chip 103 via the antenna 104. Here, first, both ends in the longitudinal direction of the entire antenna including the auxiliary antenna 107 and the antenna 104 are regions on the peripheral side of the auxiliary antenna 107, but since the surface resistance value there is small, the received electromagnetic wave is transmitted. It can be efficiently converted into electric charge. Since the impedance matching between the auxiliary antenna 107, the antenna 104, and the IC chip 103 is not always perfect, reflection occurs due to the discontinuity of impedance at the connection portion thereof. If the surface resistivity of the auxiliary antenna 107 does not change depending on the position and is constant, the current due to the electric charge induced in the auxiliary antenna 107 tries to flow into the IC chip 103 as it is. Then, since the reflection is considered to be proportional to the value of the current, reflection corresponding to the value of the current occurs in the discontinuous portion of the impedance. This can cause adverse effects from reflected waves. However, by configuring the auxiliary antenna 107 to have a profile such that the peripheral region is thick and the region close to the IC chip is thin, the electric charge is induced in the auxiliary antenna 107 by receiving the electromagnetic wave from the reader / writer. If this is the case, the resistance near the discontinuity of the impedance will increase, making it difficult for a large current to flow there. As a result, reflection at the connection portion between the auxiliary antenna 107, the antenna 104, and the IC chip 103 is less likely to occur, and the adverse effect caused by the reflection can be reduced. In this way, by configuring the auxiliary antenna 107 so that the surface resistivity of the auxiliary antenna 107 is lower in the peripheral region than in the region close to the IC chip, it is easy for electric charges to be induced near both ends of the entire antenna, thereby making the sensitivity of the entire antenna. It is possible to suppress the reflection and suppress the adverse effect of the reflection by limiting the current flowing through the connection portion while increasing the value.
第２基材１０８は、補助アンテナ１０７の下面に配置されてそれを平面上に保持するシートである。第２基材１０８はプラスチックシートなどで構成される。第２基材１０８は、上下方向から見た場合のＩＣタグ１００と実質的に同じ形状及び面積の長方形状の形状である。ＩＣチップ１０３から第２基材１０８までが上述の順番で積層されることによって、基本的構成のＩＣタグ１００が形成される。 The second base material 108 is a sheet that is arranged on the lower surface of the auxiliary antenna 107 and holds it on a flat surface. The second base material 108 is made of a plastic sheet or the like. The second base material 108 has a rectangular shape having substantially the same shape and area as the IC tag 100 when viewed from the vertical direction. The IC tag 100 having a basic configuration is formed by laminating the IC chip 103 to the second base material 108 in the above order.
次に、ラベル形態のＩＣタグ１００Ａについて説明する。ＩＣタグ１００を、商品に接着可能なラベルの形態とする場合には、上述のＩＣチップ１０３から第２基材１０８までが積層された基本的構成に対して、さらに、それの上面に上方向から見て表紙１０１と第１接着層１０２とからなる表紙部分を積層し、それの下面に上方向から見て第３接着層１０９と剥離台紙１１０とからなる台紙部分を積層することによって、ラベル形態のための追加的積層がなされる。 Next, the IC tag 100A in the form of a label will be described. When the IC tag 100 is in the form of a label that can be adhered to a product, the IC tag 100 is further upward on the upper surface of the basic configuration in which the above-mentioned IC chip 103 to the second base material 108 are laminated. The label is formed by laminating the cover portion composed of the cover 101 and the first adhesive layer 102 when viewed from above, and laminating the mount portion composed of the third adhesive layer 109 and the release mount 110 when viewed from above on the lower surface thereof. Additional stacking for the morphology is made.
図３には、ラベル形態のＩＣタグ１００Ａの概略断面図が示されている。図３には、各層を積層する順番が示されているが、断面の形状は概略であって、実際の断面形状を正確に表わすものではない。また、図３において各層の間にある空間は、実際にはその空間の上下の層が密着することによって埋められている場合がある。基本的構成のＩＣタグ１００に対して、表紙１０１に第１接着層１０２を配置した表紙部分と剥離台紙１１０に第３接着層１０９に配置した台紙部分とで挟むように追加的積層を行うことにより、ＩＣタグ１００Ａは、表紙１０１、第１接着層１０２、ＩＣチップ１０３、アンテナ１０４、第１基材１０５、第２接着層１０６、補助アンテナ１０７、第２基材１０８、第３接着層１０９、剥離台紙１１０がその順番に積層された構成（あるいは、ＩＣチップ１０３から第２基材１０８までの基本的構成のＩＣタグ１００の部分に対して表紙部分と台紙部分の上下を逆にして、剥離台紙１１０、第３接着層１０９、ＩＣチップ１０３、アンテナ１０４、第１基材１０５、第２接着層１０６、補助アンテナ１０７、第２基材１０８、第１接着層１０２、表紙１０１）とがその順番に積層された構成を有している。この構成では、商品等に貼付可能なラベル形態のＩＣタグとして機能させることができる。 FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the IC tag 100A in the form of a label. Although the order in which the layers are laminated is shown in FIG. 3, the shape of the cross section is approximate and does not accurately represent the actual cross-sectional shape. Further, the space between the layers in FIG. 3 may actually be filled by the upper and lower layers of the space coming into close contact with each other. The IC tag 100 having a basic configuration is additionally laminated so as to be sandwiched between the cover portion in which the first adhesive layer 102 is arranged on the cover 101 and the mount portion arranged in the third adhesive layer 109 on the release mount 110. As a result, the IC tag 100A has a cover 101, a first adhesive layer 102, an IC chip 103, an antenna 104, a first base material 105, a second adhesive layer 106, an auxiliary antenna 107, a second base material 108, and a third adhesive layer 109. , The peeling mount 110 is laminated in that order (or the cover portion and the mount portion are turned upside down with respect to the portion of the IC tag 100 having the basic configuration from the IC chip 103 to the second base material 108. The peeling mount 110, the third adhesive layer 109, the IC chip 103, the antenna 104, the first base material 105, the second adhesive layer 106, the auxiliary antenna 107, the second base material 108, the first adhesive layer 102, and the cover 101) It has a structure in which they are laminated in that order. With this configuration, it can function as an IC tag in the form of a label that can be attached to a product or the like.
具体的には、ＩＣチップ１０３の上面に、ＩＣチップ１０３をそれより面積の大きいアンテナ１０４、第１基材１０５、補助アンテナ１０７、第２基材１０８などの上面と共に表紙１０１と接着するための第１接着層１０２が配置される。そして、表紙１０１が第１接着層１０２によって最上面に接着される。表紙１０１は、紙、あるいはプラスチックシートなどであり、ラベルの形態のＩＣタグ１００の最上面で内部を保護する表面となる。表紙１０１及び第１接着層１０２は、上下方向から見た場合のＩＣタグ１００の形状と実質的に同じ形状である。表紙１０１が第１接着層１０２によって、ＩＣチップ１０３、アンテナ１０４、第１基材１０５、補助アンテナ１０７、第２基材１０８などの上面と接着されることによって、ＩＣチップ１０３、アンテナ１０４、第１基材１０５、補助アンテナ１０７などをパウチ状に封入して、内部を保護する。 Specifically, on the upper surface of the IC chip 103, the IC chip 103 is adhered to the cover 101 together with the upper surfaces of the antenna 104, the first base material 105, the auxiliary antenna 107, the second base material 108, etc. having a larger area. The first adhesive layer 102 is arranged. Then, the cover 101 is adhered to the uppermost surface by the first adhesive layer 102. The cover 101 is a paper, a plastic sheet, or the like, and is a surface that protects the inside with the uppermost surface of the IC tag 100 in the form of a label. The cover 101 and the first adhesive layer 102 have substantially the same shape as the IC tag 100 when viewed from above and below. The cover 101 is adhered to the upper surfaces of the IC chip 103, the antenna 104, the first base material 105, the auxiliary antenna 107, the second base material 108, etc. by the first adhesive layer 102, so that the IC chip 103, the antenna 104, and the first 1 The base material 105, the auxiliary antenna 107, and the like are enclosed in a pouch shape to protect the inside.
さらに、第２基材１０８の下面に、第２基材１０８を下面の剥離台紙１１０と剥離可能に接着するために配置されるシート状の接着剤である第３接着層１０９が配置される。そして、剥離台紙１１０が第３接着層１０９によって最下面に剥離可能に接着される。第３接着層は、接着後に固化しない粘着剤であり、剥離台紙１１０を剥がした後に、商品などに接着することができる。剥離台紙１１０は、ラベル形態のＩＣタグ１００を剥離可能に保持する、剥離剤をコーティングした台紙であり、ＩＣタグ１００が商品に貼付される際に剥がされて廃棄されるものである。剥離台紙１１０はＩＣタグ１００の上下方向から見た形状より大きくてもよく、例えば、テープ状やシート状になっており、その上に複数のＩＣタグ１００を保持するような形状でもよい。このようにして、剥離台紙１１０から剥がした後に商品等に貼付可能なラベル形態のＩＣタグ１００Ａが構成される。 Further, on the lower surface of the second base material 108, a third adhesive layer 109, which is a sheet-like adhesive, is arranged so as to detachably bond the second base material 108 to the release mount 110 on the lower surface. Then, the release mount 110 is detachably adhered to the lowermost surface by the third adhesive layer 109. The third adhesive layer is an adhesive that does not solidify after bonding, and can be bonded to a product or the like after the release mount 110 has been peeled off. The release mount 110 is a mount coated with a release agent that holds the IC tag 100 in the form of a label so that it can be peeled off, and is peeled off and discarded when the IC tag 100 is attached to a product. The peeling mount 110 may be larger than the shape seen from the vertical direction of the IC tag 100, and may be, for example, a tape shape or a sheet shape, and may have a shape in which a plurality of IC tags 100 are held on the tape shape. In this way, the IC tag 100A in the form of a label that can be attached to a product or the like after being peeled off from the peeling mount 110 is configured.
なお、ＩＣタグ１００に対して表紙部分と台紙部分の上下を逆とした構成のＩＣタグ１００Ａの場合は、ＩＣチップ１０３の上面に、ＩＣチップ１０３をそれより面積の大きいアンテナ１０４、第１基材１０５、補助アンテナ１０７、第２基材１０８などの上面と共に剥離台紙１１０と剥離可能に接着するために配置されるシート状の接着剤である第３接着層１０９が配置され、さらに剥離台紙１１０が第３接着層１０９によって最上面に剥離可能に接着され、そして、第２基材１０８の下面に、表紙１０１と接着するための第１接着層１０２が配置され、さらに表紙１０１が最下面に配置される。 In the case of the IC tag 100A having a configuration in which the cover portion and the mount portion are turned upside down with respect to the IC tag 100, the IC chip 103 is placed on the upper surface of the IC chip 103, and the antenna 104 having a larger area than that is the first unit. A third adhesive layer 109, which is a sheet-like adhesive, is arranged together with the upper surface of the material 105, the auxiliary antenna 107, the second base material 108, etc. to be detachably adhered to the release mount 110, and further, the release mount 110 is arranged. Is detachably adhered to the uppermost surface by the third adhesive layer 109, and the first adhesive layer 102 for adhering to the cover 101 is arranged on the lower surface of the second base material 108, and the cover 101 is further attached to the lowermost surface. Be placed.
本発明は、ＲＦＩＤで使用されるＩＣタグやラベル形態のＩＣタグの感度や反射などの電気的特性を高めることができ、それらに好適に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can enhance electrical characteristics such as sensitivity and reflection of IC tags used in RFID and IC tags in the form of labels, and can be suitably applied to them.
１００ ：ＩＣタグ（基本的構成）
１００Ａ：ＩＣタグ（ラベル形態）
１０１ ：表紙
１０２ ：第１接着層
１０３ ：ＩＣチップ
１０４ ：アンテナ
１０５ ：第１基材
１０６ ：第２接着層
１０７ ：補助アンテナ
１０８ ：第２基材
１０９ ：第３接着層
１１０ ：剥離台紙
100: IC tag (basic configuration)
100A: IC tag (label form)
101: Cover 102: First adhesive layer 103: IC chip 104: Antenna 105: First base material 106: Second adhesive layer 107: Auxiliary antenna 108: Second base material 109: Third adhesive layer 110: Peeling mount
Claims (5)
前記ＩＣチップの下面の１組のアンテナ接点に中心側端部のそれぞれが接触し前記ＩＣチップを中心として周辺方向に横長に伸び、周辺側端部のそれぞれに１組の結合領域を有するパターンを有する導電性材料で形成されたアンテナと、
前記アンテナの下面に配置され、前記アンテナを保持する第１基材と、
前記第１基材の下面に接着のために配置される第２接着層と、
前記第２接着層の下面に配置され、前記アンテナの前記結合領域のそれぞれと一部が上下方向において重なり前記ＩＣチップを中心として周辺方向に伸びるパターンをそれぞれが有する、導電性材料で形成された１組の補助アンテナと、
前記補助アンテナの下面に配置され、前記補助アンテナを保持する第２基材と、を積層したＩＣタグであって、
前記補助アンテナは、０．１Ω/□以上１ｋΩ/□以下の表面抵抗率を有し、
前記補助アンテナは、表面抵抗率が、前記ＩＣチップに近接する領域より周辺側の領域が低い、
ことを特徴とするＩＣタグ。 IC chip and
A pattern in which each of the central end portions contacts a set of antenna contacts on the lower surface of the IC chip and extends horizontally in the peripheral direction around the IC chip, and each peripheral side end portion has a set of coupling regions. An antenna made of a conductive material that has
A first base material arranged on the lower surface of the antenna and holding the antenna,
A second adhesive layer arranged on the lower surface of the first base material for adhesion and
It is formed of a conductive material that is arranged on the lower surface of the second adhesive layer and has a pattern in which each of the coupling regions of the antenna and a part thereof overlap in the vertical direction and extend in the peripheral direction around the IC chip. With a set of auxiliary antennas
An IC tag in which a second base material, which is arranged on the lower surface of the auxiliary antenna and holds the auxiliary antenna, is laminated.
The auxiliary antenna has a surface resistivity of 0.1 Ω / □ or more and 1 kΩ / □ or less.
The surface resistivity of the auxiliary antenna is lower in the peripheral region than in the region close to the IC chip.
An IC tag characterized by that.
前記第１接着層の上面に配置される表紙と、
前記第２基材の下面に接着のために配置される第３接着層と、
前記第３接着層の下面に配置され、前記第３接着層に剥離可能に接着される剥離台紙と、がさらに積層され、ラベル形態に構成された、請求項１に記載のＩＣタグ。 A first adhesive layer arranged on the upper surface of the IC chip for adhesion and
A cover surface arranged on the upper surface of the first adhesive layer and
A third adhesive layer arranged on the lower surface of the second base material for adhesion and
The IC tag according to claim 1, wherein a release mount that is arranged on the lower surface of the third adhesive layer and is releasably adhered to the third adhesive layer is further laminated to form a label.
前記第３接着層の上面に配置され、前記第３接着層に剥離可能に接着される剥離台紙と、
前記第２基材の下面に接着のために配置される第１接着層と、
前記第１接着層の下面に配置される表紙と、がさらに積層され、ラベル形態に構成された、請求項１に記載のＩＣタグ。 A third adhesive layer arranged on the upper surface of the IC chip for adhesion and
A peeling mount that is arranged on the upper surface of the third adhesive layer and is peelably adhered to the third adhesive layer.
A first adhesive layer arranged on the lower surface of the second base material for adhesion,
The IC tag according to claim 1, wherein a cover surface arranged on the lower surface of the first adhesive layer is further laminated to form a label.
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