JP4004929B2 - 非接触型データ受送信体及びそのキャパシタンス調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からのデータの読み書きや電力の供給を電磁波等によって非接触で行う非接触型データ受送信体と、この非接触型データ受送信体におけるキャパシタンス調整方法に関する。
本発明に係る非接触型データ受送信体は、ＩＣを搭載したカードやタグなどに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非接触ＩＣタグやＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency IDentification）用途の情報記録メディアのように、電磁波を媒体として外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体が提案されている。
【０００３】
従来、このような非接触型データ受送信体は、基板上にループ状としたアンテナ体を配置し、そのアンテナ体にＩＣチップを実装した構造を備えている。また、非接触型データ受送信体には、外部の読み取り書き込み装置との間で所定の周波数からなる電磁波を介在させてデータのやり取りを行うために、予め共振周波数が定められている。
【０００４】
この特定の共振周波数が得られるようにするため、従来の非接触型データ受送信体を構成するアンテナ体は、その内側あるいは外側にコンデンサとして機能する導電部を連続したパターンにして比較的広く配置し、所望のコンデンサ容量となるようにその導電部を一部で分断することによって、アンテナ体が全体として有する静電容量を調整し、これにより所定の共振周波数が得られるようにする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３５３４４０号公報（段落００１９、図１〜図３）
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では静電容量の調整が容易である反面、非接触型データ受送信体に電磁誘導効果で電圧を生じさせて通信機能が作動する場合、上記導電部はアンテナ体の周回部すなわちコイルの内側領域に配置され、多大な面積を専有しているので、この導電部は電磁波を遮蔽することとなり、その結果、通信能が劣化するという問題が内在することが分かった。
【０００７】
このような問題を解決するため、特願２００１−０４０７２７号明細書には、静電容量の調整に利用する導電部を備えながら、電磁波の遮蔽度合いを低減した非接触型データ受送信体が提案されている。
【０００８】
特願２００１−０４０７２７号明細書の非接触型データ受送信体４１は、図９及び図１０に示すように、アンテナ体４４を構成する周回部４５の垂線上に位置するように１つの絶縁部４７を介して複数の板状導電部４８を配し、その複数の板状導電部４８が接続された導電線（開放端部）４６を周回部４５に接続し、板状導電部４８が導電線４６に接続されている引き込み部を周回部４５の垂線上に存しない位置に配置して、この引き出し部を分断できる構成からなる。
【０００９】
板状導電部４８は絶縁部４７を介してアンテナ体４４を構成する周回部４５と対向して配置されることにより、静電容量の調整手段として機能する。なお、特願２００１−０４０７２７号明細書には、絶縁部４７の代わりに基板をなす基材を介して複数の板状導電部４８を配する構成も開示されている（図示せず）。
【００１０】
いずれの構成においても、板状導電部４８が周回部の内側の領域ではなく、周回部と対向して重なる位置に配置したことにより、板状導電部４８はほとんど電磁波を遮ることがないので、通信能が損なわれない非接触型データ受送信体が得られると記載されている。また、同明細書には、この板状導電部４８を形成する方法として、溶剤揮発型、熱硬化型あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法が好ましいと説明されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、特願２００１−０４０７２７号明細書に記載された非接触型データ受送信体を検討した結果、以下の点において設計の自由度が狭いことが分かった。
【００１２】
（１）静電容量の調整手段として機能する板状導電部４８としては、略同じ面積を有する板状導電部４８が例示されており、この構成によれば板状導電部４８の一定面積が作り出すコンデンサ容量の整数倍に相当する静電容量のみ調整が可能であり、静電容量を大幅に調整することは難しい。
【００１３】
（２）調整すべき静電容量は、板状導電部４８の一定面積が作り出すコンデンサ容量の整数倍に限らないので、適宜、所望のコンデンサ容量を調整することは難しく、調整できない誤差が生まれてしまう。
【００１４】
（３）上記（２）の誤差を少なくするため個々のコンデンサ容量の数値を小さくするためには、数多くの板状導電部４８を設ける必要があり、それに伴い周回部と板状導電部４８とを接続する導電線（開放端部）４６の数も増大し、回路パターンが煩雑となり、不良が発生する恐れのある部分が増大する。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑み、静電容量の調整のための導電部を備えながら、電磁波を遮蔽しない構造を備え、かつ、静電容量の大幅な調整が可能であると共に所望のコンデンサ容量を調整することができる、非接触型データ受送信体及びそのキャパシタンス調整方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延びる複数の開放端部を有し、前記複数の開放端部の先端は、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしていることを特徴とする非接触型データ受送信体を提供する。
【００１７】
上記構成からなる第一の非接触型データ受送信体であれば、個々の面状の部位は、対向して配置される周回部との間にそれぞれ第二の絶縁部材を挟む構成をなしているので、静電容量の調整のための導電部を備えながら、電磁波を遮蔽しないようにすることができる。
【００１８】
また、個々の面状の部位は、互いに独立して配された第二の絶縁部材の上にそれぞれ設けてあるので、第二の絶縁部材として誘電率や厚みの異なるものを個別に採用することにより、大幅にコンデンサ容量を変更することが可能となる。
【００１９】
ゆえに、第一の非接触型データ受送信体は、上述したように第二の絶縁部材として誘電特性や厚みの異なるものを個別に採用可能な構成としたことにより、個々の面状の部位は大幅にあるいは微妙にコンデンサ容量を変えた形態とすることができるので、その結果、静電容量の大幅な調整が可能であると共に微調整も容易に図ることができる。
【００２０】
また、本発明は、第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延び、前記基板の他方の面側に配置される複数の開放端部を有し、前記複数の開放端部の先端は、前記基板および該基板の他方の面上に配された互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしていることを特徴とする第二の非接触型データ受送信体を提供する。
【００２１】
第二の非接触型データ受送信体は、第二の絶縁部材の代わりに基板を介して周回部と面状の部位とを対向して配置した点が第一の非接触型データ受送信体と異なる。これにより、第二の絶縁部材を設ける必要が無くなるので、材料および製造の両面からコストの抑制を図ることができる。また回路的も積層構造が回避されるので、積層部に起因した不良の発生が回避できるという利点がある。
【００２２】
さらには、第二の非接触型データ受送信体の構成であれば、開放端部と周回部は互いに基板の反対側に位置するので、後述する開放端部の分断処理をする際に、開放端部とは反対の基板面に設けた周回部を損傷させる恐れが無くなるので、分断処理の安定化が図れる。
【００２３】
第一または第二の非接触型データ受送信体において、前述した複数の面状の部位は、特定の部位が先端をなす開放端部の一部を個別に分断加工することにより静電容量の調整手段として機能することを特徴としている。
【００２４】
この構成によれば、複数の面状の部位は第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設され、周回部と重なった位置に存しているのに対して、これらの面状の部位から延びる開放端部は周回部と重ならない位置にあるので、開放端部の一部を分断加工しても周回部を傷付けることなく、個々の面状の部位を開放端部から選択して切り離すことができる。
【００２５】
この切り離しを行った場合、この切り離した面状の部位は上述したコンデンサとしての機能を失い、切り離さなかった面状の部位は元のままコンデンサ機能を維持する。その結果、非接触型データ受送信体を構成するアンテナ体は、切り離した面状の部位の分だけ静電容量を削減できる。
【００２６】
上述した第一または第二の非接触型データ受送信体において、第二の絶縁部材は、それぞれ異なる厚さを有することを特徴とする。
この構成からなる第二の絶縁部材を備えた面状の部位であれば、個々の面状の部位を例えば同じ面積としても、それぞれが独立したコンデンサとして機能すると共に、面状の部位と周回部とで挟み込まれる第二の絶縁部材の体積を大きく変えて設けることができるので、面状の部位は個別に異なるコンデンサ容量を備えることが可能となる。つまり、第二の絶縁部材の体積を大きくした面状の部位は大きなコンデンサ容量となるのに対して、その体積を小さくした面状の部位はそのコンデンサ容量が小さくなる。
【００２７】
ゆえに、第一または第二の非接触型データ受送信体は、上述したように第二の絶縁部材をそれぞれ異なる厚さとした面状の部位を複数備えているので、その組合せを適切に選択することによって、静電容量の大幅な調整が可能であると共に微調整も容易に図ることができる。
【００２８】
さらに、上述した第一または第二の非接触型データ受送信体において、複数の面状の部位は、それぞれ異なる面積を有することを特徴とする。
この構成からなる面状の部位であれば、個々の面状の部位は、それぞれが独立したコンデンサとして機能し、かつ、これらの面状の部位は互いに異なる面積としたので、面状の部位は個別に異なるコンデンサ容量を有することができる。つまり、面積を広くした面状の部位は大きなコンデンサ容量となるのに対して、面積を狭くした面状の部位はそのコンデンサ容量が小さくなる。
【００２９】
ゆえに、第一または第二の非接触型データ受送信体は、上述したように異なる面積からなる面状の部位を複数備えているので、その組合せを適切に選択することによって、静電容量の大幅な調整が可能であると共に微調整も容易に図ることができる。
【００３０】
本発明に係る第一の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延びる複数の開放端部を有し、前記複数の開放端部の先端は、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしている非接触型データ受送信体を用い、前記開放端部の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴としている。
【００３１】
本発明に係る第二の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延び、前記基板の他方の面側に配置される複数の開放端部を有し、前記複数の開放端部の先端は、前記基板および該基板の他方の面上に配された互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしている非接触型データ受送信体を用い、前記開放端部の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴としている。
【００３２】
前述したように、本発明に係る第一または第二の非接触型データ受送信体であれば、複数の面状の部位は第二の絶縁部材または第二の絶縁部材と基板を介して前記周回部と対向して配設され、周回部と重なった位置に存しているが、個々の面状の部位から延びるそれぞれ開放端部は周回部と重ならない位置にあるので、何れの開放端部の一部を分断加工しても周回部を傷付けることなく、選択した面状の部位を開放端部から容易に切り離すことができる。
【００３３】
また、この切り離しという簡便な作業は、第一または第二の非接触型データ受送信体の製造工程において、途中工程、例えばアンテナ体を作製した直後のみならず、例えば非接触型データ受送信体を全て作製し終えた後でも構わない。ゆえに、上記構成のキャパシタンス調整方法であれば、たとえ非接触型データ受送信体を全て作製した後であっても、必要に応じて静電容量の調整を行うことができるので、通信特性の安定性に優れた非接触型データ受送信体の製造に寄与する。
【００３４】
さらに、この非接触型データ受送信体を全て作製した後であっても静電容量の調整が可能であることは、製造歩留まりの向上が図れるので、ひいては製品コストの削減に寄与する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明に係る非接触型データ受送信体について図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’における断面図（ａ）と図１のＢ−Ｂ’における断面図（ｂ）である。
【００３６】
図１及び図２の非接触型データ受送信体１は、第一の絶縁部材からなる基板２と、基板２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップ３と、このＩＣチップ３に両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体４とを備えてなり、アンテナ体４は、複数の周回部５とこの周回部５から延びる複数の開放端部６を有し、前記複数の開放端部６の先端は、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材７を介して前記周回部５と対向して配設される面状の部位８を個別になしている。
【００３７】
非接触型データ受送信体１を構成するアンテナ体４は、複数の周回部５の他に、周回部５から延びる複数の開放端部６を備えている。一方、それぞれの開放端部６の先端は、個別に設けた第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設される面状の部位８をなしている。その結果、複数の面状の部位８は、対向して配置される周回部５との間に個別のに設けた第二の絶縁部材７を挟む構成をなしているので、それぞれ独立したコンデンサとして機能する。
【００３８】
加えて、複数の面状の部位８は、アンテナ体４の周回部５の上方に配置されているので、アンテナ体４の内側には導電部の存しない広い空間を設けることができる。その結果、静電容量の調整のための導電部として機能する複数の面状の部位８を備えながら、電磁波を遮蔽しないようにすることができるので、外部との通信能が優れた非接触型データ受送信体１が得られる。
【００３９】
また、非接触型データ受送信体１では、複数の面状の部位が、互いに独立して設けられた第二の絶縁部材の上にそれぞれ配されているので、第二の絶縁部材７としては誘電率や厚みを適当に変えたものを適宜、選択して用いることができる。これにより、それぞれの第二の絶縁部材の上に設けてなる面状の部位は、互いに異なるコンデンサ容量を備えることが可能となる。
【００４０】
したがって、非接触型データ受送信体１は、上述したように第二の絶縁部材として誘電特性や厚みの異なるものを個別に採用可能な構成としたことにより、個々の面状の部位は大幅にあるいは微妙にコンデンサ容量を変えた形態とすることができるので、静電容量の大幅な調整が可能であると共に微調整も容易に図ることができる。
【００４１】
導電部材からなるアンテナ体４、開放端部６および開放端部６の先端をなす面状の部位８を形成する方法としては、公知の製造法を用いて構わない。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型、あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属線の貼り付ける方法、エッチング法、金属箔貼り付ける方法、金属を直接蒸着する方法、金属蒸着膜を転写する方法、導電高分子膜を形成する方法などが挙げられる。
【００４２】
中でも、導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法は、減圧雰囲気を必要とせず、通常の大気中において、任意の線幅からなるアンテナ体４を基板２における所望の位置に容易に形成できるので好ましい。
【００４３】
基板２としては、例えば、ガラス繊維、アルミナ繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの無機または有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙あるいはこれらを組み合わせたもの、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形したした複合基材、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン・ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材。アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理およびオゾン処理、あるいは各種易接着処理などの表面処理を施したもの、など公知のものから選択して用いることができる。
【００４４】
基板２の一方の面上に設けるアンテナ体４（周回部５と開放端部６）や、開放端部６の先端をなす面状の部位８の形成は、公知の方法で行うことができる。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属の張り合わせ、エッチング、金属箔の貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜の転写、導電高分子層の形成などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。図１では、開放端部６は周回部５の内側に対応するように配置されているが、もちろん外側に対応する位置にあっても構わない。
【００４５】
開放端部４６の先端をなす面状の部位８を第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設する場所は、基板へＩＣチップを実装する際は実装部周辺に熱が加わり、基板の変形が生じやすいことや、これによるＡｇペースト等への悪影響を避ける等の理由から、アンテナ体４においてＩＣチップ３を取り付けるための部分から離れた位置が好ましい。第二の絶縁部材７は、第三の絶縁部材９と同時に形成することにより作業効率の向上が図れるので好ましい。
【００４６】
アンテナ体４を構成する周回部５の垂線上（基板の断面方向）に、第二の絶縁部材７を介して開放端部４６の先端をなす面状の部位８を積層することで、静電容量の調整手段が得られる。第二の絶縁部材７は、周回部５の一端が載置される第三の絶縁部材９と同時に形成することが効率上好ましい。
【００４７】
第二の絶縁部材７および第三の絶縁部材９の形成は、絶縁性ペースト印刷、絶縁性フィルムの接着剤を介した貼り付け、絶縁性テープ貼り付けなどの公知の方法で行うことができるが、中でも、第二の絶縁部材７は誘電率や厚みを適当に変えたものを選択して用いることができるので、絶縁性ペーストを用いたスクリーン印刷が最も好ましい。
【００４８】
スクリーン印刷による絶縁部材の形成では、塗布剤として絶縁性粒子とバインダーからなる組成物を用いが、絶縁性粒子としてはシリカ、アルミナ、タルクなどが挙げられる。この絶縁性粒子の材質やその混在比率などを適宜選択することにより、第二の絶縁部材７や第三の絶縁部材９はその誘電率を微調整することが可能となる。
【００４９】
また、使用する塗布剤の粘度や液量を適宜調整することにより、第二の絶縁部材７や第三の絶縁部材９の厚さを制御できる。但し、絶縁性粒子が無くても絶縁性が確保される場合は、バインダーのみからなる組成物を用い、第二の絶縁部材７や第三の絶縁部材９を形成しても構わない。
【００５０】
また、第二の絶縁部材７および第三の絶縁部材９の形成には、上記組成物の代わりに絶縁インキを用てもよい。この絶縁インキとしては、浸透乾燥型、溶剤揮発型、熱硬化型、光硬化型など公知の何れの材料も使用できる。さらに光硬化性樹脂をバインダーに含ませることによって、硬化時間を短縮して作業効率を向上できるのでより好ましい。
【００５１】
無溶剤（溶剤を含まない）ものは、溶剤が揮発する際に生じるマイクロクラックの発生を防げるので好ましい。第二の絶縁部材７および第三の絶縁部材９の膜厚としては、１５μｍ〜６０μｍの範囲が好ましい結果を得られる。１５μｍより薄い場合には、曲げや搬送時のこすれ等の外力により、絶縁層が破壊し絶縁機能を損なう恐れがあることや、マイクロクラックの発生時は厚みが厚い場合と比較し絶縁不良になりやすいので芳しくない。一方、６０μｍより厚い場合には、絶縁ペースト印刷後の乾燥に多くの時間を必要とし生産効率の低下を招くことに加え、印刷直後から乾燥終了までの間に、ペーストにダレが生じやすくなり、所定の均一な形状が得られない等の問題があるので芳しくない。
【００５２】
静電容量の調整手段を構成する面状の部位８は、アンテナ体４を構成する開放端部６の先端として設けられたものである。ゆえに、面状の部位８は、開放端部６を通してアンテナ体４に直接に接続され、導通可能な状態にある。特に、開放端部６において、面状の部位８に続く接続領域を、周回部５の垂線上に存しない位置（基板１の断面方向において周回部５と対応する位置に重ならない位置）にして設けることにより、この接続領域を含む開放端部６は後述する方法によって簡単に分断できる。
【００５３】
図１には、開放端部６はアンテナ体４を構成する周回部５の内側に配置された例を示しているが、内側に限定されるものではなく、周回部５の外側に配しても構わないことは言うまでもない。
【００５４】
特に、図１における面状の部位８は、アンテナ体４の周回部５が延びる方向を長辺とし、周回部５を横断する方向を短辺とした略同一の面形状を備えており、平行する複数の周回部５を覆うように配されている。
【００５５】
図２（ａ）から明らかなように、この構成であれば、複数の面状の部位８は周回部５と対向する面積は略同一としながら、それぞれの面状の部位８と周回部５との間に配される第二の絶縁部材７の誘電率や厚さを選択することで、個々の面状の部位８がなすコンデンサ容量を制御できる。
【００５６】
したがって、図１および図２に示した構成の非接触型データ受送信体は、静電容量を大幅に制御したり、あるいはその組み合わせにより静電容量を細かく制御する際に好ましい。
【００５７】
図３および図４に示した構成の非接触型データ受送信体は、図１における第二の絶縁部材７の代わりに基板２と第二の絶縁部材１７を用い同じ役割を担うようにした例である。第二の絶縁部材１７は、基板２の裏面側、すなわち、アンテナ体１４を構成する周回部１５が設けられた面とは反対側の面側に配される。
【００５８】
図３では、開放端部１６とその先端をなす面状の部位１８は、アンテナ体１４の周回部１５が設けられた基板１２の面とは反対側の面に配されている。周回部１５と開放端部１６は、記号αで示した地点において基板２に導通部を設け導通された状態にされている。
【００５９】
この導通部は予め基板２に対してスルーホールメッキされている構造としても良いし、導電材でカシメても良いし、導電性ステーブルで固定しても良い。また、基板２に細かい孔が開いていて導電ペースト印刷時にペーストが孔に埋め込めれて導通がとれるようにしても構わない。
【００６０】
図３の非接触型データ受送信体であれば、図１における第二の絶縁部材７と同様に機能する第二の絶縁部材１７に加えて、基板１１が絶縁部材として周回部１５と面状の部位１８との間に位置するので、基板１１の分だけ嵩上げされたコンデンサ容量とすることができる。
【００６１】
ゆえに、個々の面状の部位１１は単位面積あたり、より小さなコンデンサ容量としながら、それぞれの面状の部位１１は異なる誘電率や厚さをもつ第二の絶縁部材１７を介することにより、互いに大きさを変えたコンデンサ容量とした構成が得られる。なお、第二の絶縁部材１７を設ける部分と設けない部分が混在していても構わない。
【００６２】
また、図３の非接触型データ受送信体であれば、図１に示す第二の絶縁部材７及びその上に配される面状の部位８や、面状の部位８への導通路となる開放端部６を積層させることに起因した不具合の発生を回避することができると共に、これらの形成に要する多工程も不要となるので製造コストを低く抑えることも可能となる。
【００６３】
以上説明したように、図１に示した構成の非接触型データ受送信体であれば、面状の部位８は第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配されているのでコンデンサとして機能する。そして、この面状の部位８と周回部５とを接続する開放端部６を分断することにより、このコンデンサ部分が削除されることとなるので、面状の部位８は静電容量の調整手段としても働くものである。なお、図３に示した構成の非接触型データ受送信体においても同様である。
【００６４】
この点は、次式から明らかであって、開放端部６の少なくとも一部を分断することにより静電容量が減少し、結果的に回路の共振周波数を増加させることとなり、静電容量の調整が可能となる。次式において、ｆは共振周波数、Ｌはアンテナのインダクタンス、Ｃは静電容量をそれぞれ表している。
【００６５】
【数１】
ｆ＝１／［２π（ＬＣ）^１／２ ］
【００６６】
なお、予めに面状の部位と周回部が挟む第二の絶縁部材の体積や、面状の部位が周回部と対向する面積が、どの程度のコンデンサ容量として機能するか把握して設けることで、アンテナ体４の全体としての静電容量を正確に微調整することができるので好ましい。
【００６７】
たとえば、上記第二の絶縁部材の体積を考慮した例としては、図５および図６に示すものが挙げられる。図５の場合、４つの面状の部位２８は略同一の面積ながら、それぞれ異なる厚さを有する第二の絶縁部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを介して、平行する複数の周回部２５を覆うように配されている。
【００６８】
図６（ａ）から明らかなように、この構成であれば、個々の面状の部位２８は周回部２５と対向する面積はほぼ同じであるが、周回部２５との間に挟まれる第二の絶縁部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの体積が大きく変わるので、それぞれの面状の部位２８がなすコンデンサ容量を大幅に異なるものとすることができる。また、面状の部位２８を選択することにより組み合わせを容易に変えることができるので、制御できる静電容量を自由に設定することも可能となる。
【００６９】
したがって、図５および図６に示した構成の非接触型データ受送信体は、大量の静電容量を制御しつつ、所望の容量を適宜制御する際に好ましい。なお、図５では４つの面状の部位２８を備えた例を示したが、面状の部位２８は４つに限定されるものではなく、複数であれば上述した作用は得られることは言うまでもない。
【００７０】
次に、面状の部位が周回部と対向する面積を考慮した例としては、図７および図８に示すものが挙げられる。図７の場合、４つの面状の部位３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは、アンテナ体２４の周回部３５が延びる方向の長さを変えることにより個々の面状の部位が異なる面積をもつようにした形状を備えており、平行する複数の周回部３５を覆うように配されている。
【００７１】
図７（ａ）から明らかなように、この構成であれば、それぞれの面状の部位３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは、周回部３５と対向する面積を大きく変えることにより、個々の面状の部位３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄがなすコンデンサ容量を著しく異なるものとすることができるので、大幅に異なる静電容量の制御が可能となる。
【００７２】
したがって、図７および図８に示した構成の非接触型データ受送信体３１は、大きく異なる静電容量を制御しつつ、所望の容量を適宜制御する際に好ましい。なお、図７では４つの面状の部位３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを備えた例を示したが、面状の部位は４つに限定されるものではなく、複数であれば上述した作用は得られることは言うまでもない。
【００７３】
以下では、本発明に係る非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法につき、図１および図２に示した構成に基づき説明する。なお、図３、図５および図７の構成においても同様にこのキャパシタンス調整方法がなされる。
【００７４】
本発明に係る第一の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、第一の絶縁部材からなる基板２と、この基板２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップ３と、このＩＣチップ３に両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体４とを備えてなり、このアンテナ体４は、複数の周回部５とこの周回部５から延びる複数の開放端部６を有し、前記複数の開放端部６の先端は、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材７を介して周回部５と対向して配設される面状の部位８を個別になしている非接触型データ受送信体を用い、前記開放端部６の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴としている。
【００７５】
換言すると、上記構成のキャパシタンス調整方法は、アンテナ体４の周回部５と重なる位置に、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材７を介して、アンテナ体４を構成する複数の開放端部６の先端をなす面状の部位８をそれぞれ設けてなる非接触型データ受送信体において、開放端部６の一部を分断加工することにより、静電容量の調整を行うものであり、その結果、共振周波数を設定することができる（上記式参照）。
【００７６】
本発明の方法は、従来のアンテナ体の内側あるいは外側の領域に大きな面積を専有するように導電部分を配置して静電容量を調整する方法（例えば、特開平１１−３５３４４０号公報）とは異なり、通信能に影響を与えることなく静電容量の調整が図れる。
【００７７】
すなわち、本発明では、上述したように静電容量の調整手段として機能する面状の部位８は、アンテナ体４を構成する周回部５の垂線上に対応配置して配されており、電磁波を遮蔽しないので、通信能が損なわれない。そして、静電容量を調整する場合には、複数の開放端部６を個別に周回部５の垂線と交わらない部分で分断するため、アンテナ体４の周回部５を傷付けるなどの問題も生じない。
【００７８】
次いで、図３および図４に示した非接触型データ受送信体に用いた際のキャパシタンス調整方法が、本発明に係る第二の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法である。
【００７９】
すなわち、本発明に係る第二の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、図３および図４に示した通り、第一の絶縁部材からなる基板１２と、この基板１２の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップ１３と、このＩＣチップ１３に両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体１４とを備えてなり、前記アンテナ体１４は、複数の周回部１５とこの周回部１５から延び、前記基板１２の他方の面側に配置される複数の開放端部１６を有し、複数の開放端部１６の先端は、基板１２および基板１２の他方の面上に配された互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材１７を介して周回部１５と対向して配設される面状の部位１８を個別になしている非接触型データ受送信体１１を用い、前記開放端部１６の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴としている。
【００８０】
まず、 第二の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、上述した第一の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法と同様の作用・効果、すなわち、開放端部１６の一部を分断加工することにより、静電容量の調整を行うものであり、その結果、共振周波数を設定することができるという作用・効果を有する。
【００８１】
これに加えて、第二の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法では、分断加工される開放端部１６を周回部１５とは反対側の基板上に設けてある非接触型データ受送信体１１を用いているので、この開放端部１６の分断加工において誤って周回部１５を損傷させる恐れが無くなる。
【００８２】
したがって、上述した第一の非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法より、さらに安全で確実な開放端部の分断加工を提供できる。
【００８３】
開放端部６の分断法としては、例えば、刃物での切断、打ち抜き、ヤスリによる摩耗、レーザによる焼き切りなどの公知の方法が利用できる。基板の一部が打ち抜かれてもアンテナ体４の周回部５には直接影響を及ぼさない点が優れている。
【００８４】
もし、開放端部６を周回部５の垂線上に位置させた状態でこの開放端部６を断線しようとすると、第二の絶縁部材７を破壊し、ひいてはその下の周回部５にも損傷が生じる結果、通信能が全く損なわれてしまう問題が起こりやすい。この断線を避けるためには微妙な操作を必要とするため、量産性に不向きとなるので、工業上の実現性は低くなる。
【００８５】
図１に示した例において面状の部位８を設ける位置は、周回部５に積層して設けた第二の絶縁部材７の上としたが、さらに別の絶縁部材を介してその上に形成してもよい。すなわち、周回部５の上に第二の絶縁部材７／面状の部位／別の絶縁部材／面状の部位というような、導電部と絶縁部が交互に多数回設けてなる積層構造体とすることにより、大きな静電容量を制御可能としても構わない。
【００８６】
このような積層構造体の思想は、図１に限定されるものではなく、図３、図５あるいは図７に示す構成においても適用できることは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る非接触型データ受送信体は、電磁波を介して外部と送受信するアンテナ体が、複数の周回部とこの周回部から延びる複数の開放端部を有しており、この複数の開放端部の先端はそれぞれ個別に設けた第二の絶縁部材を介して周回部と対向して配設される面状の部位をなす構成を備えているので、各々の面状の部位は静電容量の調整のための導電部として機能すると共に、全ての面状の部位は周回部と重なる位置に設けたことにより、電磁波を遮蔽することがない非接触型データ受送信体を提供することができる。
【００８８】
また、複数の開放端部の先端に設けた面状の部位は、個別に配置された第二の絶縁部材上に配されているので、個々の第二の絶縁部材として誘電率の異なる材料を用いたり、個々の第二の絶縁部材の厚さを変えたり、あるいは個々の面状の部位の面積を変えることによって、それぞれの面状の部位がもつコンデンサ容量を、大きく異なるように設定できる。これにより、静電容量を大幅に調整できると共に、細かな静電容量の調整にも対応可能な、非接触型データ受送信体を提供することができる。
【００８９】
さらには、上記特徴のある非接触型データ受送信体を用い、選択した開放端部を分断加工することによって、コンデンサ容量の異なる所望の面状の部位のみ接続状態を維持できる。これにより、異なるコンデンサ容量を組み合わせて利用することが可能なので、各種の静電容量に対応できる自由度の高い非接触型データ受送信体を提供することができる。
【００９０】
本発明に係る非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法は、アンテナ体の周回部と重ならない位置に設けた、先端が面状の部位をなす開放端部の少なくとも一部を分断するという簡単な方法により行うことができる。
【００９１】
分断される開放端部はアンテナ体の周回部と重ならない位置なので、この分断によりアンテナ体の周回部は損傷を来すことがない。この調整方法は、アンテナ体の作製直後はもとより、非接触型データ受送信体の製造を全て終えた後であっても行うことができるので、製造時の歩留まり向上に貢献する。
【００９２】
また、本発明のキャパシタンス調整方法は、簡単な作業により安定した分断処理が行うことができ、これによって静電容量を的確に微調整することが可能となるので、静電容量のばらつきを抑えることが可能となり、ひいては所望の静電容量を備えた非接触型データ受送信体を大量にかつ安定して製造することに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ’における断面図（ａ）とＢ−Ｂ’における断面図（ｂ）である。
【図３】 本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の他の一例を示す模式的な平面図である。
【図４】 図３のＣ−Ｃ’における断面図（ａ）とＤ−Ｄ’における断面図（ｂ）である。
【図５】 本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の他の一例を示す模式的な平面図である。
【図６】 図５のＥ−Ｅ’における断面図（ａ）とＦ−Ｆ’における断面図（ｂ）である。
【図７】 本発明の実施形態に係る非接触型データ受送信体の他の一例を示す模式的な平面図である。
【図８】 図７のＧ−Ｇ’における断面図（ａ）とＨ−Ｈ’における断面図（ｂ）である。
【図９】 従来例に係る非接触型データ受送信体の一例を示す模式的な平面図である。
【図１０】 図９のＩ−Ｉ’における断面図（ａ）とＪ−Ｊ’における断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
α 導通部、
１、１１、２１、３１ 非接触型データ受送信体、
２、１２、２２、３２ 基板、
３、１３、２３、３３ ＩＣチップ、
４、１４、２４、３４ アンテナ体、
５、１５、２５、３５ 周回部、
６、１６、２６、３６ 開放端部、
７、２７、３７ 第二の絶縁部材、
８、１８、２８、３８ 面状の部位、
９、１９、２９、３９ 第三の絶縁部材。
４１ 非接触型データ受送信体、
４２ 基材、
４３ ＩＣチップ、
４４ アンテナ本体、
４５ 周回部、
４６ 導電線、
４７、４９ 絶縁部、
４８ 板状導電部。

Claims (7)

1. 第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、
   前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延びる複数の開放端部を有し、
   前記複数の開放端部の先端は、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしていることを特徴とする非接触型データ受送信体。
2. 第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、
   前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延び、前記基板の他方の面側に配置される複数の開放端部を有し、
   前記複数の開放端部の先端は、前記基板および該基板の他方の面上に配された互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしていることを特徴とする非接触型データ受送信体。
3. 前記部位は、前記開放端部の一部を分断加工することにより静電容量の調整手段として機能することを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触型データ受送信体。
4. 前記第二の絶縁部材は、それぞれ異なる厚さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触型データ受送信体。
5. 前記部位は、それぞれ異なる面積を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触型データ受送信体。
6. 第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、
   前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延びる複数の開放端部を有し、
   前記複数の開放端部の先端は、互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしている非接触型データ受送信体を用い、
   前記開放端部の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴とする非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法。
7. 第一の絶縁部材からなる基板と、該基板の一方の面上に配置され、データの記憶、処理および通信の制御を行うＩＣチップと、該ＩＣチップに両端部が接続され、導電部材からなるアンテナ体とを備えてなり、
   前記アンテナ体は、複数の周回部と該周回部から延び、前記基板の他方の面側に配置される複数の開放端部を有し、
   前記複数の開放端部の先端は、前記基板および該基板の他方の面上に配された互いに独立して設けてなる第二の絶縁部材を介して前記周回部と対向して配設される面状の部位を個別になしている非接触型データ受送信体を用い、
   前記開放端部の一部を分断加工することにより静電容量の調整を行うことを特徴とする非接触型データ受送信体のキャパシタンス調整方法。

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