JP2024048869A - 非接触型データ受送信体 - Google Patents
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Abstract
【課題】アンテナが基材から外れにくい非接触型データ受送信体を提供する。【解決手段】非接触型データ受送信体10は、らせん状に形成された線状体からなる主アンテナ2と、主アンテナ2を支持する1または複数の板状の基材31,32と、主アンテナ2を介して無線通信を行うICチップ11と、を備える。少なくとも1つの基材31,32に、凹凸形状の係止部51,61が形成されている。係止部51,61には、主アンテナ2を構成する線状体が係止する。【選択図】図3
Description
本発明は、非接触型データ受送信体に関する。
近年、流通管理などを目的として、非接触型データ受送信体が用いられている。非接触型データ受送信体は、リーダライタとの間で近距離の無線通信を行うことができる。非接触型データ受送信体は、例えば、アンテナと、アンテナを支持する基板と、基板に設けられたICチップとを備える(例えば、特許文献1を参照)。非接触型データ受送信体は、例えば、管理対象となる物品に設置される。
前述の非接触型データ受送信体は、設置された物品に振動が加えられることなどによって、アンテナが基板から外れやすくなることがあった。
本発明の一態様は、アンテナが基材から外れにくい非接触型データ受送信体を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、らせん状に形成された線状体からなる主アンテナと、前記主アンテナを支持する1または複数の板状の基材と、前記主アンテナを介して無線通信を行うICチップと、を備え、少なくとも1つの前記基材に、前記主アンテナを構成する前記線状体が係止する、凹凸形状の係止部が形成されている、非接触型データ受送信体を提供する。
前記係止部は、前記線状体が嵌合する1または複数の溝部を有することが好ましい。
前記係止部は、前記線状体が係止する1または複数の凸部を有することが好ましい。
前記非接触型データ受送信体は、前記ICチップに接続された副アンテナをさらに備え、前記主アンテナは、前記副アンテナと非接触で電磁界結合されることが好ましい。
前記非接触型データ受送信体は、前記基材の第1主面に、前記ICチップと前記主アンテナとを電気的に接続する配線層が形成され、前記係止部の少なくとも一部は、前記第1主面のうち前記配線層が形成された領域に形成されていることが好ましい。
前記非接触型データ受送信体は、前記配線層と前記主アンテナとを電気的に接続する導電接合層をさらに備えていてもよい。
本発明の一態様によれば、アンテナが基材から外れにくい非接触型データ受送信体を提供することができる。
[非接触型データ受送信体](第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る非接触型データ受送信体10の斜視図である。図1は、蓋部32を閉じた状態の非接触型データ受送信体10の斜視図である。図2は、蓋部32を開いた状態の非接触型データ受送信体10の斜視図である。図3は、非接触型データ受送信体10の分解斜視図である。図4は、非接触型データ受送信体10の一部の斜視図である。図5は、非接触型データ受送信体10の一部の断面図である。
図1は、第1実施形態に係る非接触型データ受送信体10の斜視図である。図1は、蓋部32を閉じた状態の非接触型データ受送信体10の斜視図である。図2は、蓋部32を開いた状態の非接触型データ受送信体10の斜視図である。図3は、非接触型データ受送信体10の分解斜視図である。図4は、非接触型データ受送信体10の一部の斜視図である。図5は、非接触型データ受送信体10の一部の断面図である。
図1~図3に示すように、非接触型データ受送信体10は、主アンテナ2と、外装体3と、基板1と、を備える。非接触型データ受送信体10は、例えば、RFIDタグである。
外装体3の主面31a(図2参照)の長手方向をX方向という。主面31aの短手方向をY方向という。Y方向は、主面31aに沿う面内においてX方向に直交する。主面31aに直交する方向をZ方向という。Z方向は、X方向およびY方向に直交する。Z方向から見ることを平面視という。Z軸は、Z方向に沿う軸である。X方向のうち一方向を+X方向という。+X方向と反対の方向を-X方向という。Y方向のうち一方向を+Y方向という。+Y方向と反対の方向を-Y方向という。Z方向のうち一方向(図1において本体部31から蓋部32に向かう方向)を+Z方向という。
図2に示すように、基板1は、ICチップ11と、副アンテナ12と、基体13と、を備える。
基体13は、板状に形成されている。平面視における基体13の形状は、例えば、長軸をX方向に向けた楕円形状である。基体13としては、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミックス基板、樹脂基板などが使用できる。
基体13は、板状に形成されている。平面視における基体13の形状は、例えば、長軸をX方向に向けた楕円形状である。基体13としては、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミックス基板、樹脂基板などが使用できる。
ICチップ11は、副アンテナ12および主アンテナ2を介して非接触にて情報の書き込みおよび読み出しが可能である。ICチップ11は、基体13に搭載されている。ICチップ11は、副アンテナ12および主アンテナ2を介して無線通信を行う。なお、主アンテナ2が外装体3から外れた場合であっても、ICチップ11は副アンテナ12を介して無線通信を行うことができる。
副アンテナ12は、例えば、基体13の一方の面に形成された導電層によって形成されている。導電層は、例えば、導電性箔、メッキ層、導電インク層などで構成される。導電性箔は、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウムなどで構成される金属箔である。メッキ層は、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウムなどの金属で構成される。導電インク層は、導電インクを用いて印刷などにより形成される。
副アンテナ12は、ループ状に形成されている。副アンテナ12は、例えば、基体13の外周縁13aに沿う湾曲形状を有する。副アンテナ12は、例えば、楕円形状のループ状に形成されている。副アンテナ12は、ICチップ11に電気的に接続されている。副アンテナ12は「第1アンテナ」ともいう。
主アンテナ2は、導電性の線状体20によって形成される。線状体20の外径(線径)は、0.2mm~0.4mmが好ましい。線状体20は、らせん状に形成されている。線状体20は、らせん軸A1の周りを前進しつつ周回する。線状体20は、複数の周回構造が連なってらせん状となる。「周回構造」は、起点となる位置から1周回して、らせん軸方向から見て起点と重なる位置に至る構造である。主アンテナ2の内径(らせん内径)は、0.3mm~0.7mmが好ましい。主アンテナ2のらせんピッチP2(図5参照)は、0.5mm~3mmが好ましい。
線状体20は、例えば、スチール、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属で形成されている。線状体20は、例えば、硬鋼線、銅合金線などで形成することが好ましい。線状体20の長さ方向に直交する断面の形状は、例えば、円形状である。
主アンテナ2は、基板1とは別体とされている。主アンテナ2は、外装体3とは別体とされている。
主アンテナ2は、基板1とは別体とされている。主アンテナ2は、外装体3とは別体とされている。
主アンテナ2は、電磁界結合部21と、一対の延出部22とを備える。
電磁界結合部21の形状(らせん軸の形状)は、例えば、湾曲形状である。「湾曲形状」とは、急峻な屈曲部がなく、滑らかに曲がる形状である。湾曲形状としては、例えば、楕円弧状、円弧状などがある。電磁界結合部21のらせん軸は、例えば、半楕円形状である。
電磁界結合部21の形状(らせん軸の形状)は、例えば、湾曲形状である。「湾曲形状」とは、急峻な屈曲部がなく、滑らかに曲がる形状である。湾曲形状としては、例えば、楕円弧状、円弧状などがある。電磁界結合部21のらせん軸は、例えば、半楕円形状である。
電磁界結合部21は、平面視において、基板1の少なくとも一部を囲む。電磁界結合部21は、例えば、楕円形状の基板1の一方の頂点(長軸上の頂点)から他方の頂点(長軸上の頂点)に至る範囲(+Y方向側の半周範囲)を囲む。電磁界結合部21のらせん軸は、平面視において、副アンテナ12の外周縁12aに沿う湾曲形状(例えば、楕円弧状)とされている。電磁界結合部21は、平面視において、基板1の外周縁13aの外側に、外周縁13aに近接して位置する。電磁界結合部21は、非接触で副アンテナ12と電磁界結合する。電磁界結合とは、例えば、電界結合と磁界結合のうち一方である。
一対の延出部22のうち一方の延出部22(第1の延出部)は、電磁界結合部21の一方の端部(第1の端部)から延出する。一対の延出部22のうち他方の延出部22(第2の延出部)は、電磁界結合部21の他方の端部(第2の端部)から延出する。延出部22のらせん軸はX方向に沿う。一対の延出部22は互いに離れる方向に延出する。
外装体3は、板状の本体部31(第1の基材)と、板状の蓋部32(第2の基材)と、連結部41と、を備える。外装体3は、全体として板状とされている。本体部31および蓋部32は「基材」の例である。
本体部31、蓋部32および連結部41は、例えば、樹脂で形成される。樹脂としては、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル樹脂;ポリエチレン、ポリオレフィン樹脂;ポリフッ化ビニルなどのポリフッ化エチレン系樹脂;ポリ塩化ビニルなどのビニル重合体;ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂等が挙げられる。
本体部31、蓋部32および連結部41は、一体に形成されている。そのため、蓋部32は、連結部41を介して本体部31と一体に形成されている。外装体3は、圧縮成形、射出成形などで作製することができる。
図3に示すように、本体部31は、平面視において矩形状とされている。本体部31の一方の面である主面31aには、基板保持凹部37(基板保持部)と、アンテナ保持溝34と、一対の収容凹所35とが形成されている。基板保持凹部37は、基板保持凸部33によって形成される。基板保持凹部37は、基板保持凸部33によって囲まれた凹部である。
基板保持凸部33は、環状のリブ状突起である。基板保持凸部33は、基板1の外周縁13aに沿う湾曲形状(例えば、楕円形状)とされている。基板保持凸部33は、主面31aから+Z方向に突出する。基板保持凸部33の長さ方向に直交する断面の形状は、例えば矩形状である。基板保持凸部33は、平面視において、副アンテナ12の外周縁12aに沿う湾曲形状(例えば、楕円形状)とされている。
基板保持凹部37は、基板1を保持する。基板保持凹部37は、基板1の外周縁13aに沿う形状(例えば、楕円形状)とされている。基板保持凹部37の内形寸法(内径)は、基板1の外形寸法(外径)とほぼ同じ、または基板1の外形寸法(外径)よりわずかに大きい。基板保持凹部37は、平面視において基板1と相似形である。
基板1および基板保持凹部37は、非円形状(例えば、楕円形状)であると、基板1がZ軸周りに傾斜するのを規制し、基板1の正しい姿勢を保つことができる。そのため、副アンテナ12と電磁界結合部21との電磁界結合を維持することができる。
アンテナ保持溝34は、主アンテナ2の電磁界結合部21の少なくとも一部を収容する。アンテナ保持溝34は、基板保持凸部33の外側に、基板保持凸部33に近接して形成されている。アンテナ保持溝34は、平面視において、基板保持凸部33に沿う形状とされる。アンテナ保持溝34は、平面視において、副アンテナ12の外周縁12aに沿う湾曲形状(例えば、楕円弧状)とされている。
アンテナ保持溝34は、平面視において、基板1の外周縁13aに沿う湾曲形状(例えば、楕円弧状)とされている。アンテナ保持溝34は、例えば、平面視において、楕円形の一方の頂点(長軸上の頂点)から他方の頂点(長軸上の頂点)に至る半楕円形状である。アンテナ保持溝34は、平面視において、基板1の少なくとも一部を囲む形状とされる。アンテナ保持溝34は、例えば、楕円形状の基板1の一方の頂点(長軸上の頂点)から他方の頂点(長軸上の頂点)に至る範囲(+Y方向側の半周範囲)を囲む。
一対の収容凹所35は、それぞれ、主面31aの一方および他方の側部に形成されている。収容凹所35は、X方向に延びる直線溝状とされている。収容凹所35は、アンテナ保持溝34に連通して(すなわち、アンテナ保持溝34に連なって)形成されている。
一対の収容凹所35のうち一方の収容凹所35は、アンテナ保持溝34の一端から+X方向に延びて一方の側端縁31bに達している。一対の収容凹所35のうち他方の収容凹所35は、アンテナ保持溝34の他端から-X方向に延びて他方の側端縁31bに達している。側端縁31bは、平面視において、延出部22が外装体3から外に出る端縁である。言い換えれば、延出部22は、側端縁31bから外装体3の外に延出する。
本体部31の+Y方向の端縁31cには、X方向に位置を違えて2つの係止凹部39が形成されている。
本体部31の+Y方向の端縁31cには、X方向に位置を違えて2つの係止凹部39が形成されている。
図1に示すように、蓋部32は、平面視において矩形状とされている。蓋部32は、平面視において本体部31と同形とされている。蓋部32は、閉じた状態にあるとき、平面視において本体部31の主面31aに重なる。
図2および図3に示すように、蓋部32の対向面32aは、閉じた状態において本体部31の主面31aに対向する面である。対向面32aには、アンテナ保持溝44と、一対の収容凹所45が形成されている。
アンテナ保持溝44は、本体部31のアンテナ保持溝34に応じた湾曲形状(例えば、楕円弧形状)とされている。アンテナ保持溝44は、アンテナ保持溝34と同形(例えば、半楕円形状)であってよい。アンテナ保持溝44は、蓋部32を閉じたときに(図1参照)、本体部31のアンテナ保持溝34に対向する。
アンテナ保持溝44は、本体部31のアンテナ保持溝34に応じた湾曲形状(例えば、楕円弧形状)とされている。アンテナ保持溝44は、アンテナ保持溝34と同形(例えば、半楕円形状)であってよい。アンテナ保持溝44は、蓋部32を閉じたときに(図1参照)、本体部31のアンテナ保持溝34に対向する。
収容凹所45は、本体部31の収容凹所35に応じた形状(例えば、直線溝状)とされている。収容凹所45は、収容凹所35と同形であってよい。収容凹所45は、蓋部32を閉じたときに(図1参照)、本体部31の収容凹所35に対向する。一対の収容凹所45は、それぞれ、対向面32aの一方および他方の側部に形成されている。収容凹所45は、アンテナ保持溝44に連通して(すなわち、アンテナ保持溝44に連なって)形成されている。
一対の収容凹所45のうち一方の収容凹所45は、アンテナ保持溝44の一端から+X方向に延びて一方の側端縁32bに達している。一対の収容凹所45のうち他方の収容凹所45は、アンテナ保持溝44の他端から-X方向に延びて他方の側端縁32bに達している。側端縁32bは、平面視において、延出部22が外装体3から外に出る端縁である。言い換えれば、延出部22は、側端縁32bから外装体3の外に延出する。
図3に示すように、本体部31のアンテナ保持溝34および収容凹所35には、それぞれ係止部51が形成されている。蓋部32のアンテナ保持溝44および収容凹所45には、それぞれ係止部61が形成されている。係止部51,61には、主アンテナ2を構成する線状体20が係止する。係止部51,61は、凹凸形状を有する。凹凸形状とは、凹部と凸部の少なくとも一方を有する形状である。
図4および図5に示すように、係止部51,61は、それぞれ複数の溝部52(凹部)を有する。アンテナ保持溝34,44に形成された溝部52は、アンテナ保持溝34,44(図3参照)の底面に形成されている。収容凹所35,45に形成された溝部52は、収容凹所35,45の底面(図3参照)に形成されている。溝部52の数が複数であると、複数箇所において主アンテナ2が本体部31または蓋部32に係止されるため、主アンテナ2を安定に保持することができる。
図5に示すように、溝部52は、線状体20が嵌合可能な形状とされる。溝部52の断面形状(溝部52の長さ方向に直交する断面の形状)は、U字形状、矩形状、V字形状などであってよい。溝部52の断面形状は、U字形状または矩形状が好ましい。溝部52の幅は、線状体20の外径(線径)の150%~300%が好ましい。溝部52の幅がこの範囲であると、線状体20を溝部52に挿入する操作が容易となる。
複数の溝部52は、アンテナ保持溝34および収容凹所35の長さ方向に間隔をおいて、この長さ方向に並んで形成されている。複数の溝部52は、例えば、一定の間隔(等間隔)をおいて形成されている。複数の溝部52は、例えば、互いに同じ大きさである。複数の溝部52は、例えば、互いに同じ形状である。
溝部52のピッチP1(隣り合う溝部52の中心どうしの距離)は、主アンテナ2のピッチP2に合わせて定められる。詳しくは、溝部52のピッチP1は、主アンテナ2のピッチP2(らせんピッチ)と等しいことが好ましい。ピッチP1は、0.5mm~3mmが好ましい。ピッチP1は、0.5mm以上であると、主アンテナ2を溝部52に嵌め込むのが容易となる。ピッチP1は、3mm以下であると、溝部52の形成数を多くできる。隣り合う溝部52の間隔は、1mm以上が好ましい。
線状体20は、溝部52に挿入され、溝部52に嵌合する。線状体20は、溝部52に、溝長さ方向に沿って挿入される。線状体20は、複数の周回構造がそれぞれ溝部52に嵌合する。そのため、線状体20は複数箇所で溝部52に嵌合する。主アンテナ2は、線状体20が溝部52に嵌合することによって本体部31および蓋部32に支持される。溝部52は、主アンテナ2がらせん軸方向に移動するのを規制する。
隣り合う溝部52の間の部分は、凸部53である。凸部53は、溝部52の底部から、主面31aまたは対向面32aに対し垂直な方向(蓋部32を閉じたときに本体部31と蓋部32とが互いに近づく方向)に突出する。そのため、係止部51,61は、それぞれ複数の凸部53を有する。凸部53は、線状体20に係止する。詳しくは、凸部53は、主アンテナ2の隣り合う周回構造の隙間に入り込むことによって、主アンテナ2がらせん軸方向に移動するのを規制する。
凸部53が複数ある場合は、複数の凸部53は、それぞれ線状体20に係止する。詳しくは、複数の凸部53は、主アンテナ2の周回構造の複数の隙間にそれぞれ入り込む。これにより、主アンテナ2は、複数箇所において本体部31および蓋部32に係止される。
係止部51,61は、溝部52と凸部53の両方を有するともいえる。
係止部51,61は、溝部52と凸部53の両方を有するともいえる。
主アンテナ2の一部は、アンテナ保持溝34,44および収容凹所35,45に収容される。そのため、主アンテナ2は、アンテナ保持溝34,44の溝幅方向、および、収容凹所35,45の溝幅方向の移動が規制される。
図1に示すように、蓋部32の+Y方向側の端縁32c近傍には、X方向に位置を違えて2つの係止凸部40が形成されている。係止凸部40は、先端に係止爪部が形成されている。係止凸部40は、本体部31の係止凹部39に挿入される。係止凸部40の係止爪部は、本体部31に係止する。これにより、蓋部32は、本体部31に結合される。
連結部41は、シート状または板状に形成されている。連結部41は、本体部31の-Y方向側の端縁31dと、蓋部32の-Y方向側の端縁32dとを連結する。連結部41は、可撓性を有する。蓋部32は、本体部31に対して開閉自在である。連結部41は、例えば、本体部31および蓋部32より薄く形成されている。
蓋部32が開いた状態(図2参照)にあるときには、本体部31の主面31aは開放される。蓋部32が閉じた状態(図1参照)にあるときには、蓋部32は本体部31の主面31aに重ねられ、主面31aを覆う。蓋部32が閉じた状態では、連結部41は、折り曲げられている。蓋部32の係止凸部40が本体部31の係止凹部39に係止することによって、蓋部32は閉じた状態に維持される。
外装体3は、主アンテナ2に対して固定されていない。すなわち、外装体3は、主アンテナ2に対して非固定である。
外装体3は、主アンテナ2に対して固定されていない。すなわち、外装体3は、主アンテナ2に対して非固定である。
非接触型データ受送信体10は、流通管理などの対象となる物品に設置される。非接触型データ受送信体10が設置される物品は、変形可能であってもよい。例えば、物品は、ゴム、樹脂などで構成される弾性体であってもよい。物品に振動が加えられた場合、主アンテナ2に外力が作用する可能性がある。
[第1実施形態の非接触型データ受送信体が奏する効果]
非接触型データ受送信体10では、本体部31および蓋部32に、主アンテナ2の線状体20が係止する係止部51,61が形成されている。主アンテナ2は係止部51,61に係止するため、外装体3から外れにくい。そのため、主アンテナ2に、外装体3から離れる方向の外力が作用した場合でも、主アンテナ2を安定的に保持することができる。よって、主アンテナ2の通信性能を正常に保つことができる。
非接触型データ受送信体10では、本体部31および蓋部32に、主アンテナ2の線状体20が係止する係止部51,61が形成されている。主アンテナ2は係止部51,61に係止するため、外装体3から外れにくい。そのため、主アンテナ2に、外装体3から離れる方向の外力が作用した場合でも、主アンテナ2を安定的に保持することができる。よって、主アンテナ2の通信性能を正常に保つことができる。
係止部51,61は複数の溝部52(または複数の凸部53)を有するため、主アンテナ2は、複数箇所において本体部31および蓋部32に係止される。そのため、主アンテナ2を安定に保持することができる。
主アンテナ2(電磁界結合部21)は、非接触で副アンテナ12と電磁界結合する。主アンテナ2は外装体3と別体であるため、非接触型データ受送信体10は製造が容易である。
[非接触型データ受送信体](第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る非接触型データ受送信体110の斜視図である。図7は、非接触型データ受送信体110の一部の断面図である。第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図1参照)との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図6は、第2実施形態に係る非接触型データ受送信体110の斜視図である。図7は、非接触型データ受送信体110の一部の断面図である。第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図1参照)との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図6に示すように、非接触型データ受送信体110は、主アンテナ2(図2参照)と、外装体103と、基板1(図2参照)と、を備える。外装体103は、本体部31と蓋部32(図1参照)とを閉じた状態で一体とした構成である。外装体103は、板状とされている。外装体103は「基材」の例である。非接触型データ受送信体110は、外装体103以外は、第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図1参照)と同じ構成であってよい。
図7に示すように、外装体103は、向かい合う主面31aおよび対向面32a(図3参照)を有する。主面31aには、アンテナ保持溝34および収容凹所35(図3参照)が形成されている。対向面32aには、アンテナ保持溝44および収容凹所45(図3参照)が形成されている。外装体103には、収容凹所35,45が組み合わせられて形成された挿通孔104(図6参照)が形成されている。
アンテナ保持溝34および収容凹所35には、それぞれ係止部51が形成されている。アンテナ保持溝44および収容凹所45には、それぞれ係止部61が形成されている。係止部51,61には、主アンテナ2を構成する線状体20が係止する。係止部51,61は、それぞれ複数の溝部52(凹部)を有する。溝部52には、線状体20が嵌合する。
非接触型データ受送信体110を製造するには、まず、外装体103を作製する。次いで、主アンテナ2をらせん軸の周り方向に回転させつつ前進させることによって、線状体20を外装体103の挿通孔104に挿通させる。このようにして、図6に示す非接触型データ受送信体110を得る。
非接触型データ受送信体110は、外装体103が一体構造であるため、外力が加えられても破損しにくい。よって、主アンテナ2を安定的に保持することができる。
[非接触型データ受送信体](第3実施形態)
図8は、第3実施形態に係る非接触型データ受送信体210の斜視図である。図9は、非接触型データ受送信体210の分解斜視図である。図10は、非接触型データ受送信体210の一部の断面図である。図11は、非接触型データ受送信体210の一部の斜視図である。他の実施形態の非接触型データ受送信体との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。なお、図8~図10では、導電接合層118(図11参照)の図示を省略した。
図8は、第3実施形態に係る非接触型データ受送信体210の斜視図である。図9は、非接触型データ受送信体210の分解斜視図である。図10は、非接触型データ受送信体210の一部の断面図である。図11は、非接触型データ受送信体210の一部の斜視図である。他の実施形態の非接触型データ受送信体との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。なお、図8~図10では、導電接合層118(図11参照)の図示を省略した。
図8および図9に示すように、非接触型データ受送信体210は、基材111と、一対の主アンテナ112と、回路配線113と、ICチップ11と、を備える。非接触型データ受送信体210は、例えば、RFIDタグである。
基材111は、矩形板状に形成されている。基材111は、例えば、長方形状とされている。基材111の一方の面は第1主面111aである。
基材111は、矩形板状に形成されている。基材111は、例えば、長方形状とされている。基材111の一方の面は第1主面111aである。
X方向は第1主面111aの長手方向である。Y方向は第1主面111aの短手方向である。Y方向は、第1主面111aに沿う面内においてX方向と直交する。Z方向はX方向およびY方向に直交する方向である。Z方向から見ることを平面視という。
基材111は、ガラスエポキシ樹脂基板、樹脂基板、セラミックス基板などであってよい。基材111の材質としては、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフッ化エチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル重合体、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリイミド、紙などが挙げられる。
基材111は、第1側縁111cおよび第2側縁111dを有する。第1側縁111cは、矩形状の基材111の一方の長辺に相当する。第2側縁111dは、基材111の他方の長辺に相当する。基材111は、第1端縁111eおよび第2端縁111fを有する。第1端縁111eは、基材111の一方の短辺に相当する。第2端縁111fは、基材111の他方の短辺に相当する。
回路配線113(配線層)は、基材111の第1主面111aに形成されている。回路配線113は、第1接続部114と、第2接続部115と、第1配線116と、第2配線117とを有する。以下の説明において、第1接続部114および第2接続部115は「接続部114,115」ともいう。
第1接続部114および第2接続部115は、第1主面111aのうち第1側縁111cに近い部分領域に形成されている。第1接続部114および第2接続部115は、平面視において矩形状に形成されている。第1接続部114と第2接続部115とは、X方向に間隔をおいて形成されている。
第1配線116および第2配線117は、第1主面111aに形成されている。第1配線116は、第1接続部114とICチップ11とを電気的に接続する。第2配線117は、第2接続部115とICチップ11とを電気的に接続する。回路配線113は、導電性箔、金属メッキ、ポリマー型導電インクなどによって形成することができる。
第1主面111aには、係止部151が形成されている。係止部151には、主アンテナ112を構成する線状体20が係止する。係止部151は、複数の溝部52(凹部)を有する。溝部52は、第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図3参照)における溝部52と同様の構成であってよい。溝部52の数が複数であると、複数箇所において主アンテナ112が基材111に係止されるため、主アンテナ112を安定に保持することができる。
複数の溝部52は、複数の溝部52からなる第1溝部群52Aと、複数の溝部52からなる第2溝部群52Bとを構成する。
第1溝部群52Aを構成する溝部52の少なくとも一部は、第1主面111aのうち、第1接続部114が形成された領域に形成されている。第1溝部群52Aを構成する溝部52の少なくとも一部は、第1接続部114の表面に開口する。第1溝部群52Aを構成する複数の溝部52は、X方向に間隔をおいて、X方向に並んで形成されている。
第1溝部群52Aを構成する溝部52の少なくとも一部は、第1主面111aのうち、第1接続部114が形成された領域に形成されている。第1溝部群52Aを構成する溝部52の少なくとも一部は、第1接続部114の表面に開口する。第1溝部群52Aを構成する複数の溝部52は、X方向に間隔をおいて、X方向に並んで形成されている。
第2溝部群52Bを構成する溝部52の少なくとも一部は、第1主面111aのうち、第2接続部115が形成された領域に形成されている。第2溝部群52Bを構成する溝部52の少なくとも一部は、第2接続部115の表面に開口する。第2溝部群52Bを構成する複数の溝部52は、X方向に間隔をおいて、X方向に並んで形成されている。
図10に示すように、隣り合う溝部52の間の部分は、溝部52の底部から突出する凸部53である。そのため、係止部151は、複数の凸部53を有するともいえる。係止部151は、溝部52と凸部53の両方を有するともいえる。
図8および図9に示すように、ICチップ11は、基材111の第1主面111aに設けられている。ICチップ11は、例えば、第1主面111aのX方向のほぼ中央に位置する。ICチップ11は、主アンテナ112を介して無線通信を行うことができればよい。ICチップ11は、主アンテナ112を介して非接触で情報の書き込みおよび読み出しが可能である。なお、主アンテナ112が基材111から外れた場合であっても、ICチップ11は回路配線113を介して無線通信を行うことができる。
主アンテナ112は、導電性の線状体20によって形成される。線状体20は、らせん状に形成されている。線状体20は、X方向に沿うらせん軸A1の周りをX方向に前進しつつ周回する。
線状体20は、例えば、スチール、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属で形成されている。線状体20は、例えば、硬鋼線、銅合金線などで形成することが好ましい。線状体20の表面は導電性を有する。線状体20は、表面に導電性メッキが施されていてもよい。導電性メッキとしては、ニッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキ、真鍮メッキなどの金属メッキが挙げられる。導電性メッキは、線状体20の表面の導電性を高めることができる。
図10に示すように、線状体20は、溝部52に挿入され、溝部52に嵌合する。線状体20は、複数の周回構造がそれぞれ溝部52に嵌合する。そのため、線状体20は複数箇所で溝部52に嵌合する。主アンテナ112は、線状体20が溝部52に嵌合することによって基材111に支持される。
一対の主アンテナ112のうち一方の主アンテナ112(第1主アンテナ112A)の線状体20は、第1溝部群52Aの溝部52に嵌合する。第1溝部群52Aの溝部52に嵌合する線状体20は、第1接続部114と接触することによって第1接続部114と電気的に接続されてもよい。一対の主アンテナ112のうち他方の主アンテナ112(第2主アンテナ112B)の線状体20は、第2溝部群52Bの溝部52に嵌合する。第2溝部群52Bの溝部52に嵌合する線状体20は、第2接続部115と接触することによって第2接続部115と電気的に接続されてもよい。
図11に示すように、接続部114,115の表面には、導電性の導電接合層118が形成されている。導電接合層118は、半田、銀ペーストなどの金属含有材料によって形成されている。導電接合層118は、導電性接着材によって形成されてもよい。導電接合層118は、接続部114,115および線状体20に接触する。導電接合層118は、接続部114,115および線状体20と電気的に接続される。導電接合層118の一部は、溝部52内に形成されていてもよい。
第1溝部群52Aの溝部52に嵌合する線状体20は、導電接合層118によって、第1接続部114と電気的に接続される。そのため、第1主アンテナ112Aは、第1接続部114および第1配線116を介してICチップ11と電気的に接続される。第2溝部群52Bの溝部52に嵌合する線状体20は、導電接合層118によって、第2接続部115と電気的に接続される。そのため、第2主アンテナ112Bは、第2接続部115および第2配線117を介してICチップ11と電気的に接続される。
非接触型データ受送信体210は、流通管理などの対象となる物品に設置される。非接触型データ受送信体210が設置される物品は、変形可能であってもよい。例えば、物品は、ゴム、樹脂などで構成される弾性体であってもよい。物品に振動が加えられた場合、主アンテナ112に外力が作用する可能性がある。
[第3実施形態の非接触型データ受送信体が奏する効果]
非接触型データ受送信体210では、基材111に、主アンテナ112の線状体20が係止する係止部151が形成されている。主アンテナ112は係止部151に係止するため、基材111から外れにくい。そのため、主アンテナ112に、基材111から離れる方向の外力が作用した場合でも、主アンテナ112を安定的に保持することができる。よって、主アンテナ112の通信性能を正常に保つことができる。
非接触型データ受送信体210では、基材111に、主アンテナ112の線状体20が係止する係止部151が形成されている。主アンテナ112は係止部151に係止するため、基材111から外れにくい。そのため、主アンテナ112に、基材111から離れる方向の外力が作用した場合でも、主アンテナ112を安定的に保持することができる。よって、主アンテナ112の通信性能を正常に保つことができる。
係止部151は複数の溝部52(または複数の凸部53)を有するため、主アンテナ112は、複数箇所において基材111に係止される。そのため、主アンテナ112を安定に保持することができる。
非接触型データ受送信体210は、基材111に、ICチップ11と主アンテナ112とを電気的に接続する回路配線113が形成されている。そのため、非接触型データ受送信体210の構造を簡略にすることができる。よって、非接触型データ受送信体210は、全体のサイズを小型にすることができる。
導電接合層118は、接続部114,115と線状体20との間の導通性を高めることができる。そのため、非接触型データ受送信体210の通信特性を良くすることができる。
[非接触型データ受送信体](第4実施形態)
図12は、第4実施形態に係る非接触型データ受送信体310の一部の斜視図である。図13は、非接触型データ受送信体310の一部の断面図である。他の実施形態の非接触型データ受送信体との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図12は、第4実施形態に係る非接触型データ受送信体310の一部の斜視図である。図13は、非接触型データ受送信体310の一部の断面図である。他の実施形態の非接触型データ受送信体との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図12および図13に示すように、非接触型データ受送信体310は、第1基材311と、第2基材312と、一対の主アンテナ112と、回路配線113と、ICチップ11と、を備える。非接触型データ受送信体310は、例えば、RFIDタグである。第1基材311および第2基材312は「基材」の例である。
第1基材311は、係止部151が形成されていないこと以外は、非接触型データ受送信体210(図8参照)における基材111と同様の構成であってよい。第2基材312は、第1基材311と同様の構成であってよい。第1基材311および第2基材312は、矩形板状とされている。第2基材312は、平面視において第1基材311と同形であってよい。第2基材312は、第1基材311の第1主面311aに重ねられる。第2基材312の対向面312aは、第1基材311の第1主面311aに対向する面である。
第2基材312の対向面312aには、係止部151が形成されている。係止部151を構成する溝部52は、第1基材311の接続部114,115に向かい合う位置に形成されている。複数の溝部52は、複数の溝部52からなる第1溝部群52Aと、複数の溝部52からなる第2溝部群52Bとを構成する(図9参照)。
係止部151を構成する溝部52には、主アンテナ112の線状体20が嵌合する。線状体20は、溝部52に挿入され、溝部52に嵌合する。主アンテナ112は、線状体20が溝部52に嵌合することによって第2基材312に支持される。
図13に示すように、第2基材312が第1基材311に重ねられると、対向面312aは第1主面311aに対向する。第2基材312の溝部52に嵌合した主アンテナ112は、第1基材311の接続部114,115と接触する。主アンテナ112は、接続部114,115と電気的に接続される。
図12および図13に示すように、第1基材311と第2基材312との間には、導電接合層119が形成されている。導電接合層119は、例えば、導電性接着材によって形成されている。導電接合層119は、半田、銀ペーストなどの金属含有材料によって形成されていてもよい。導電接合層119は、第1基材311と第2基材312とを接着する。導電接合層119は、接続部114,115および線状体20に接触する。導電接合層119は、接続部114,115および線状体20と電気的に接続される。導電接合層119の一部は、溝部52内に形成されていてもよい。
第1溝部群52Aの溝部52に嵌合する線状体20は、導電接合層118によって、第1接続部114と電気的に接続される。そのため、第1主アンテナ112Aは、第1接続部114および第1配線116を介してICチップ11と電気的に接続される。第2溝部群52Bの溝部52に嵌合する線状体20は、導電接合層118によって、第2接続部115と電気的に接続される。そのため、第2主アンテナ112Bは、第2接続部115および第2配線117を介してICチップ11と電気的に接続される。
[第4実施形態の非接触型データ受送信体が奏する効果]
非接触型データ受送信体310では、第2基材312に、主アンテナ112の線状体20が係止する係止部151が形成されている。主アンテナ112は係止部151に係止するため、第2基材312から外れにくい。そのため、主アンテナ112に、第2基材312から離れる方向の外力が作用した場合でも、主アンテナ112を安定的に保持することができる。よって、主アンテナ112の通信性能を正常に保つことができる。
非接触型データ受送信体310では、第2基材312に、主アンテナ112の線状体20が係止する係止部151が形成されている。主アンテナ112は係止部151に係止するため、第2基材312から外れにくい。そのため、主アンテナ112に、第2基材312から離れる方向の外力が作用した場合でも、主アンテナ112を安定的に保持することができる。よって、主アンテナ112の通信性能を正常に保つことができる。
非接触型データ受送信体310では、係止部151(溝部52)は、回路配線113(配線層)が形成された第1基材311ではなく、配線層がない第2基材312に形成されている。そのため、配線層を有する基材に溝部を形成する場合に比べ、溝部52の形成が容易である。よって、非接触型データ受送信体310は、製造性の点で有利である。
[係止部](変形例)
図14は、第1実施形態に係る非接触型データ受送信体10における係止部の変形例の断面図である。図14に示すように、アンテナ保持溝および収容凹所に形成された係止部451は、1または複数の凸部153によって構成されている。複数の凸部153は、溝(例えば、アンテナ保持溝または収容凹所)の長さ方向に間隔をおいて、この方向に並んで形成されている。凸部153は、線状体20に係止する。詳しくは、凸部153は、主アンテナ2の隣り合う周回構造の隙間に入り込むことによって、主アンテナ2がらせん軸方向に移動するのを規制する。
図14は、第1実施形態に係る非接触型データ受送信体10における係止部の変形例の断面図である。図14に示すように、アンテナ保持溝および収容凹所に形成された係止部451は、1または複数の凸部153によって構成されている。複数の凸部153は、溝(例えば、アンテナ保持溝または収容凹所)の長さ方向に間隔をおいて、この方向に並んで形成されている。凸部153は、線状体20に係止する。詳しくは、凸部153は、主アンテナ2の隣り合う周回構造の隙間に入り込むことによって、主アンテナ2がらせん軸方向に移動するのを規制する。
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。例えば、第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図1参照)では、本体部31および蓋部32に、それぞれ複数の溝部52(凹部)が形成されているが、溝部の数は特に限定されない。溝部の数は1でもよいし、複数(2以上の任意の数)でもよい。すなわち、係止部は、1または複数の凹部を有する構造であってよい。同様に、係止部を構成する凸部の数は複数に限らず、1つでもよい。すなわち、係止部は、1または複数の凸部を有する構造であってよい。
第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図1参照)は、2つの基材(本体部31および蓋部32)を備える。第3実施形態の非接触型データ受送信体210(図8参照)は、1つの基材(基材111)を備える。このように、基材の数は特に限定されない。基材の数は1でもよいし、複数(2以上の任意の数)でもよい。
第1実施形態の非接触型データ受送信体10(図1参照)では、2つの基材(本体部31および蓋部32)の両方に係止部51,61が形成されている。第4実施形態の非接触型データ受送信体310(図12参照)では、2つの基材(第1基材311および第2基材312)のうち第2基材312のみに係止部151が形成されている。このように、係止部は、複数の基材のうち少なくとも1つに形成されていればよい。
2,112…主アンテナ、3…外装体、10,110,210,310…非接触型データ受送信体、11…ICチップ、12…副アンテナ、20…線状体、31…本体部(基材)、32…蓋部(基材)、51,61,151,451…係止部、52…溝部、53…凸部、103…外装体(基材)、113…回路配線(配線層)、118,119…導電接合層、311…第1基材(基材)、312…第2基材(基材)
Claims (6)
- らせん状に形成された線状体からなる主アンテナと、
前記主アンテナを支持する1または複数の板状の基材と、
前記主アンテナを介して無線通信を行うICチップと、を備え、
少なくとも1つの前記基材に、前記主アンテナを構成する前記線状体が係止する、凹凸形状の係止部が形成されている、
非接触型データ受送信体。 - 前記係止部は、前記線状体が嵌合する1または複数の溝部を有する、
請求項1記載の非接触型データ受送信体。 - 前記係止部は、前記線状体が係止する1または複数の凸部を有する、
請求項1記載の非接触型データ受送信体。 - 前記ICチップに接続された副アンテナをさらに備え、
前記主アンテナは、前記副アンテナと非接触で電磁界結合される、
請求項1記載の非接触型データ受送信体。 - 前記基材の第1主面に、前記ICチップと前記主アンテナとを電気的に接続する配線層が形成され、
前記係止部の少なくとも一部は、前記第1主面のうち前記配線層が形成された領域に形成されている、
請求項1記載の非接触型データ受送信体。 - 前記配線層と前記主アンテナとを電気的に接続する導電接合層をさらに備える、
請求項5記載の非接触型データ受送信体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022155003A JP2024048869A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 非接触型データ受送信体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022155003A JP2024048869A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 非接触型データ受送信体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2024048869A true JP2024048869A (ja) | 2024-04-09 |
Family
ID=90609513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2022155003A Pending JP2024048869A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 非接触型データ受送信体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2024048869A (ja) |
-
2022
- 2022-09-28 JP JP2022155003A patent/JP2024048869A/ja active Pending
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