JP4177241B2 - 無線ｉｃタグ用アンテナ、無線ｉｃタグ及び無線ｉｃタグ付き容器 - Google Patents

無線ｉｃタグ用アンテナ、無線ｉｃタグ及び無線ｉｃタグ付き容器 Download PDF

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Description

本発明は、無線により認識を行う無線ＩＣタグのアンテナに関し、特にその小型化に関する。
従来、無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）用のアンテナについて、主アンテナに平行に存在するアンテナパターンによってインピーダンスの整合を図る技術が提案されている。一般に、使用する周波数の波長の半分の長さ（λ／２）を持つアンテナが最も効率が良くなり、機器の小型化のため、λ／４接地アンテナを用いる場合もある。
米国特許明細書第６１００８０４号
しかし、前述した従来技術では、複数の分離されたアンテナパターンからアンテナが構成されているが、このような構成ではアンテナの小型化を図ることが困難である。
無線ＩＣタグは、商品や製品に取り付けられ、無線ＩＣタグの持つＩＤ番号等を利用することにより、商品管理、製品の品質管理等を行う。電波法により規定される、無線ＩＣタグが利用可能な周波数帯域の主要なものは２．４５ＧＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、１２５ｋＨｚがある。２．４５ＧＨｚを利用したとしてもその半波長は６ｃｍ程度となり、アンテナの効率を重視した場合にはアンテナの大きさは６ｃｍ程度となってしまう。
ここで、無線ＩＣタグの大きさ（長さ、幅）はアンテナの大きさによって決まってしまうため、無線ＩＣタグの取り付け対象である商品、製品に薬ビン等の小型のものを想定した場合に、無線ＩＣタグの大きさがその取り付け対象物の大きさを越えてしまうという問題が生じる。無線ＩＣタグの大きさが、その取り付け対象である商品、製品の大きさを超えることは、その商品、製品の製造工程、流通、運搬等の際に無線ＩＣタグが剥離する等の問題が生じ、好ましくない。
従って、一体型で小型にすることができるアンテナの形状を考案することが望まれている。本願においては、アンテナの大きさを小さくすることにより、そのアンテナが搭載される無線ＩＣタグ自体のサイズの縮小の図り、取り付け対象物の大きさを超えない無線ＩＣタグ等を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、無線を用いて認識を行うＩＣチップに接続され、前記ＩＣチップに対する２個の接続点を分離するスリットを有するアンテナにおいて、前記スリットの長さが略３ミリメートルで、幅が０．８ミリメートルから１、４ミリメートルであることを特徴とする。
本発明によると、一体型で小型のアンテナを構成することができる。
アンテナのサイズを利用周波数の半波長より小さくした場合には、その性質上、共振状態が得られず、最大電力を有効に利用した効率的な送信、受信ができない。また、高周波出力回路からアンテナへの接続において電力を効率よく受け渡したり、電波の反射の問題を起こさないようにする必要がある。そこで、本発明の実施の形態では、アンテナサイズを半波長より小さくしたことにより共振が得られないことによるデメリットを、無線ＩＣタグの回路（典型的には半導体集積回路）と、アンテナとのインピーダンスを整合させることにより補うものである。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図１（ａ）は上からみた平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
基板フィルム１０６上には導電性パターンによってアンテナ１０１が形成されており、アンテナ１０１にはスリット１０２が設けられている。無線ＩＣタグチップ１０３には、第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５が設けられており、このバンプ１０４、１０５が接続点となって、無線ＩＣタグチップ１０３とアンテナ１０１とが接続される。このバンプ１０４、１０５間のインピーダンス（無線ＩＣタグチップ１０３の入力インピーダンス）は、例えば、２．４５ＧＨｚにおいて６０オームに調整されている。なお、基板フィルム１０６に、高誘電率の基材を用いて、アンテナの長さを短縮するように構成してもよい。
本発明の実施の形態では、スリット１０２を設けることによって、アンテナ１０１と無線ＩＣタグチップ１０３との間のインピーダンスの整合を図っている。
アンテナ１０１に２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射すると、アンテナ１０１に高周波電流が流れる。このとき、無線ＩＣタグチップ１０３の入力インピーダンス（６０Ω）とアンテナのインピーダンスとが整合していると、アンテナ１０１に流れる高周波電流を、最も効率よく無線ＩＣタグチップ１０３に供給することができる。一方、無線ＩＣタグチップ１０３の入力インピーダンスとアンテナのインピーダンスとの整合が不完全であると、両者の接続点（バンプ１０４、１０５）において高周波電流が反射し、無線ＩＣタグチップ１０３が動作するためのエネルギを十分に供給することができなくなり、無線ＩＣタグチップ１０３に入力される信号の強度が弱くなる。
図２は、本発明の実施の形態の無線ＩＣタグの構成を示すブロック図である。
無線ＩＣタグチップ１０３は、整流回路３０２、クロック抽出回路３０３、ロードスイッチ３０４及びカウンタ・メモリ回路３０５を備えている。
アンテナ１０１は、整流回路３０２に接続されている。アンテナ１０１に流れた高周波電流は、整流回路３０２によって整流された後、クロック抽出回路３０３に入力される。クロック抽出回路３０３では、高周波のキャリアからクロック幅及びクロック間隔が正確に抽出される。抽出された低周波のクロックパルスは、カウンタ・メモリ回路３０５に入力され、無線ＩＣタグの認証等の処理が行われる。
カウンタ・メモリ回路３０５からの出力はロードスイッチ３０４に入力される。ロードスイッチ３０４は、ＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子であって、アンテナ１０１に対するインピーダンス（バンプ１０４、１０５間のインピーダンス）を変化させることによって負荷変調をする。変調された信号は、アンテナ１０１から、無線ＩＣタグの読取機へデータとして送信される。
整流回路３０２の入力インピーダンスは、内部の負荷の値、すなわち、整流回路３０２の方式や、整流素子の形状、整流回路の寄生効果等によって定められる。高周波の整流回路３０２では寄生容量が大きなインピーダンス要因をもっている。そのために、アンテナ１０１と整流回路３０２との整合が不十分であると、アンテナ１０１からのエネルギは十分に整流回路３０２に供給されなくなる。高周波における整合を図るためには、アンテナ線路を分布定数回路として取り扱う必要がある。アンテナ１０１は共振回路であると同時に無線ＩＣタグチップへの高周波電流の整合回路として機能することが必要となる。ここで整合とは、異なる系に移行する部分（アンテナ１０１と無線ＩＣタグチップ１０３との接続点）において、高周波電流が反射することなく、アンテナ１０１から無線ＩＣタグチップ１０３に入力されることである。
このために、整合用の回路をアンテナに形成する必要がある。本発明の実施の形態では、無線ＩＣタグチップ１０３の端子部分（バンプ１０４、１０５の間）にスリット１０２を形成している。すなわち、スリット１０２の端部に無線ＩＣタグチップ１０３が設けられる必要がある。このスリット１０２は直流電流的には同電位であっても、電流が交流的に流れることから、スリット１０２の形状が重要であって、無線ＩＣタグチップ１０３の入力端子（バンプ１０４、１０５）に対して、電流の分布定数回路を形成している。
図３は、本発明の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナの動作原理を示すブロック図であり、アンテナ１０１が無線ＩＣタグチップ１０３に接続されたときの、スリット１０２の等価回路を示す。
スリット１０２は分布定数回路を構成しており、スリット長に沿ってインダクタンスＬが存在し、スリット幅に反比例してキャパシタンスＣが存在している。分布定数回路の特性インピーダンスはインダクタンスＬをキャパシタンスＣで割ったもの平方根で示される。よって、スリット長はインダクタンスＬとおおよそ比例関係にあり、スリット長を長くするとインダクタンスＬは大きくなる。スリット幅は、キャパシタンスＣとおおよそ反比例の関係にあり、スリット幅を広げるとキャパシタンスＣは小さくなる。
分布定数回路の末端を同じインピーダンスとして整合をとった場合に、反射なくエネルギを伝えることが可能となる。いま、スリット幅を大きくすると、キャパシタンスＣは小さくなる。従って、特性インピーダンスを変えないためには、インダクタンスＬを小さくする必要があって、スリット長を電気的に短くすることが必要となる。
このように、無線ＩＣタグチップの入力インピーダンスが変更されてもこのスリット長とスリット幅により自由に整合を調整することによって、インピーダンスの整合を図ることができる。また、スリット長が短ければ小型アンテナが実現しやすいこと、スリット幅が大きければ、製造精度がそれほど必要ない（例えば、アルミ打ち抜きによる）低価格なアンテナを作成することが可能となる。
図４は、本発明の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナの特性図であり、図１に示すアンテナにおいてスリット長とスリット幅とを変化させて、読取機のアンテナと無線ＩＣタグとの間の通信距離を測定したものである。
図４には、スリット長を３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍにした場合を示している。最大通信距離はスリット長が短くなればなるほど、スリット幅の大きなところに変化していき、かつ安定して最大通信距離（２５０ｍｍ）が得られるスリット幅の範囲が広がっていくことが分かる。また、図３において説明したように、スリット幅を広げキャパシタンスＣを小さくした場合には、特性インピーダンスを等しくするために、インダクタンスＬを小さくする必要があって、このことはスリット長を電磁界的に短くする必要があり、図４の測定データと整合する。なお、図４において最大通信距離が２５０ｍｍで飽和しているのは、読取機からの出力等のアンテナ形状以外の要因によるものである。
本発明では、インピーダンス整合のためにスリットのサイズ（長さ及び幅）を調整することによって、小型のアンテナを形成することが可能となる。すなわち、従来のようなアンテナエレメントと分離したパターンを備える必要がないので、一体型でかつ短冊形状の小型のアンテナを形成することができる。さらに、スリット幅を大きくすることによって、スリット長を短くするができ、アンテナを小型化することができる。このことは、アンテナ全体を短くすることができることを示しており、本発明によって小型アンテナを形成するために重要な条件を確定することができた。図４からスリット幅が０．４ｍｍ以上で通信距離が安定する状態となることがわかる。
図５は、本発明の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナの特性図であり、図４に示す測定データを、スリット幅とスリット長の関係として示したものである。
図５には、２００ｍｍの通信距離が得られる領域及び最大通信距離（２５０ｍｍ）が得られる領域を示す。
図５によると、スリット長を短くすると、スリット幅を大きくすることができることが分かる。また、スリット長を短くすると、スリット幅の許容範囲が広くなることが分かる。これは、スリット長が短くなるにつれて、スリット幅を広くする必要があるために、厳密な分布定数回路から、分布定数回路と集中定数回路との混在モデルとなるためと考えられる。
より具体的には、スリット長が５ｍｍのときは、スリット幅が０．４ｍｍと厳しい条件でアンテナを作成する必要があり、かつ、アンテナのサイズがスリット長（５ｍｍ）以上の長さにする必要があった。一方、スリット長が３ｍｍのときは、スリット幅が１．０ｍｍから１．４ｍｍの間で最大通信距離を得ることが可能となり、小さなアンテナサイズでかつ、製造精度を緩和することができ、経済的な仕様で、低コストなアンテナを形成することができる。
図６〜図８に示すように、アンテナ面積は、スリット面積にアンテナを形成する導体面積を加えたものとなる。スリット長が２．４ｍｍ〜３．０ｍｍ、スリット幅が１．０ｍｍ〜１．４ｍｍ、かつ、スリット面積が３．０ｍｍ〜４．２ｍｍとなるスリットサイズを選ぶことによって、アンテナの最大寸法（長さ又は幅）が３．０ｍｍ以下の小型のアンテナを作成できると共に、最大又はそれに近い通信距離が得られる。
また、図５〜図１２に示すように、本発明の実施の形態のアンテナの最大寸法（長さ又は幅）は、そのスリット長とスリット幅によって規定され、スリット長、スリット幅のいずれか大きい方のサイズによって、アンテナの最大寸法が決まる。
すなわち、スリット長がスリット幅より大きい（スリット長＞スリット幅）場合は、アンテナ長がアンテナ幅より大きくなり（アンテナ長＞アンテナ幅）、アンテナの最大寸法はアンテナ長さによって定まる。この場合、例えば、アンテナの最大寸法は、スリット長にアンテナを形成する導体幅を加えたものになる。逆に、スリット長がスリット幅より小さい（スリット長＜スリット幅）場合は、アンテナ長がアンテナ幅より小さくなり（アンテナ長＜アンテナ幅）、アンテナの最大寸法はアンテナ幅によって定まる。
従って、アンテナの最大寸法は、アンテナ長とアンテナ幅とが等しくなる（アンテナ長＝アンテナ幅）ところで最小となる。この場合、例えば、アンテナの最大寸法は、スリット幅にアンテナを形成する導体幅を加えたものになる。すなわち、アンテナの最大寸法が最小となるのはスリット長とスリット幅とが等しい場合である。このように構成したアンテナの例を図１３に示す。なお、図５中にスリット長＝スリット幅の直線を示す。
よって、図５の最大通信距離が得られる領域におけるスリット長＝スリット幅の直線上にあるスリットサイズ、すなわち、スリット長とスリット幅が等しく、２．０ｍｍ〜２．４mmとなるようにスリットを形成した場合には、アンテナの最大寸法が最小になり、最大通信距離が得られる。
図５からわかるように、本発明の第１の実施の形態のような形状にアンテナを形成することによって、小型化による通信距離の低減を回避し、アンテナを小型にし、かつ実用的な通信距離を確保した無線ＩＣタグを作成することもできる。さらに、アンテナを小型化することによって、アンテナを備える無線ＩＣタグも小型化でき、取り付け対象物体の範囲が広がる。例えば、小型の薬ビン等の蓋部にも無線ＩＣタグを取り付けることができる。
図６は、本発明の第２の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図６（ａ）は上からみた平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
第２の実施の形態のアンテナは、アンテナ５０１の周囲の幅（アンテナ形成する導体幅）を細くして（例えば、１ｍｍ以下にして）、アンテナ外周をスリットに近づけた短縮アンテナである。なお、前述した第１の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第２の実施の形態では、基板フィルム１０６上には導電性パターンによってアンテナ５０１が形成されており、アンテナ５０１にはスリット１０２が設けられている。また、アンテナ５０１は、無線ＩＣタグチップ１０３に設けられた第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５に接続されている。
図７は、本発明の第２の実施の形態の変形例のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図７（ａ）はこの変形例を上からみた平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
この第２の実施の形態の変形例では、図６に示す実施の形態と同様に、基板フィルム１０６上には導電性パターンによってアンテナ６０１が形成されており、アンテナ６０１にはスリット６０２が設けられている。また、アンテナ６０１は、無線ＩＣタグチップ１０３に設けられた第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５に接続されている。
このように第２の実施の形態では、アンテナの周囲の導電体の幅を細くすることによって、スリット長を短くすることができ、さらにアンテナを小型化することができる。また、図７に示す変形例では、部分的に拡大したスリット幅６０２をもつことにより、さらにスリット長を短くして、アンテナを小型化することができる。
図８は、本発明の第３の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図８（ａ）は上からみた平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
第３の実施の形態のアンテナは、アンテナ６０１の上面に高誘電率カバーシート７０２を設けた点に特徴を有する。なお、前述した第１又は第２の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第３の実施の形態では、高誘電率基板フィルム７０１上には導電性パターンによってアンテナ６０１が形成されており、アンテナ６０１にはスリット６０２が設けられている。また、アンテナ６０１は、無線ＩＣタグチップ１０３に設けられた第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５に接続されている。
このように第３の実施の形態では、アンテナ６０１の上部を覆うように高誘電率カバーシート７０２を設け、アンテナ６０１を高誘電率基板フィルム７０１と高誘電率カバーシート７０２とではさんで構成することによって、波長短縮効果が生じ、通信距離を短縮することなく、アンテナを小型化することができる。
図９は、本発明の第４の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグの斜視図である。
第４の実施の形態の無線ＩＣタグでは、両面に電極が設けられている無線ＩＣタグチップ８０４が使用されている点に特徴を有する。なお、前述した第１〜第３の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
導電体（たとえば、基板フィルム上に設けられた導電性パターン）によって構成されたアンテナ８０１にはスリット８０２が設けられており、アンテナ導体から延伸した折り返し部８０３は、アンテナ８０１と重なる位置に折り返されている。そして、折り返し部８０３の下には、両面電極無線ＩＣタグチップ８０４が配置されている。すなわち、無線ＩＣタグチップ８０４の両面に設けられた電極の一方には、アンテナ８０１の一端が接続されており、無線ＩＣタグチップ８０４の他方の電極には、折り返し部８０３の一端が接続されている。
第４の実施の形態の構造であっても、スリット長とスリット幅の関係は図４のようになり、アンテナ長の短いアンテナを作るためには、スリット長を短くしてスリット幅を広げることが重要である。
このように第４の実施の形態では、アンテナ８０１を折り返して、無線ＩＣタグチップ８０４の両面に設けられた電極に接続するサンドイッチ構造としたので、より小型のアンテナを形成することができる。
図１０は、本発明の第５の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図１０（ａ）は上からみた平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
第５の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナはスリットが斜め方向に設けられている点に特徴を有する。なお、前述した第１〜第４の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
基板フィルム９０６上に設けられるアンテナ９１０〜９１１はスリット８０２を有している。スリット８０２は斜め方向に延伸して分離溝９０８を構成しており、アンテナを二つの端部９１０、９１１に分離している。アンテナは、一方の端部９１０において、両面電極無線ＩＣタグチップ８０４の一方の電極と接続されている。また、他方の端部９１１は、カバーフィルム９０４に設けられたカバーメタル９０３と接続されている。
カバーフィルム９０４の表面（下面）には導電性のカバーメタル９０３が設けられている。基板フィルム９０６とカバーフィルム９０４との間（アンテナ９１０〜９１１とカバーメタル９０３との間）には、異方導電性接着材９０５の層が設けられている。異方導電性接着材９０５は、通常状態では導電性を有さないが、圧力を加えることによって圧力の加わった方向に導電性を生じる。よって、基板フィルム９０６上のアンテナ９１１側に設けられたショートポイント９０９において、圧力を加える（例えば、図１０に示すようにカバーフィルム９０４側から圧力を加える）ことによって、基板フィルム９０４のアンテナ９１１とカバーフィルム９０４のカバーメタル９０３との間を電気的に導通させる。
アンテナの端部９１０側には、無線ＩＣタグチップ８０４が接続されている、無線ＩＣタグチップ８０４の他方の電極は、カバーフィルム９０４のカバーメタル９０３に接続されている。
第４の実施の形態の構造であっても、スリット長とスリット幅の関係は図４のようになり、アンテナ長の短いアンテナを作るためには、スリット長を短くしてスリット幅を広げることが重要である。
次に、図１１を用いて、図１０に示す無線ＩＣタグの製造方法を説明する。
複数のアンテナが連続して設けられた基板フィルム９０６上の所定の位置に無線ＩＣタグチップ８０４を搭載し、異方導電性接着材９０５を配置する。その後、基板フィルム９０４上に複数のカバーメタル９０３が連続して設けられたカバーフィルム９０４を重ねて、カバーフィルム９０４側からショートポイント９０９を加圧する。最後に、線Ｃにおいて、基板フィルム９０６及びカバーフィルム９０４を切断することによって、図１０に示す無線ＩＣタグが製造される。
このように第５の実施の形態では、斜め方向にスリットを設けることによって、無線ＩＣタグチップ８０４の配置位置や、ショートポイント９０９の位置のズレの許容度を大きくすることができ、低価格で無線ＩＣタグを供給することができる。
図１２は、本発明の第６の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを上からみた平面図である。
第６の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナは、第２の実施の形態の変形例（図７）に対してアンテナの角部が削除されている点に特徴を有する。なお、前述した第１〜第５の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この第６の実施の形態では、第２の実施の形態の変形例（図７）と同様に、基板フィルム１０６上には導電性パターンによってアンテナ６０１が形成されており、アンテナ６０１にはスリット６０２が設けられている。第６の実施の形態では、アンテナ６０１の角部１００１は削除されているが、高周波電流は主にアンテナ６０１の中心部付近を流れ、アンテナ６０１の角部を流れない。よって、アンテナ６０１の角部が削除されても、アンテナ性能に影響を与えることはない。また、アンテナ６０１は、無線ＩＣタグチップ１０３に設けられた第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５に接続されている。
第６の実施の形態の構造であっても、スリット長とスリット幅の関係は図４のようになり、アンテナ長の短いアンテナを作るためには、スリット長を短くしてスリット幅を広げることが重要である。
このように第６の実施の形態では、アンテナの角部を削除したので、アンテナ性能に影響を与えることなく、アンテナを小型化することができ、狭小な部分に取り付けることができる無線ＩＣタグを実現することができる。
図１３は、本発明の第７の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図１３（ａ）は上からみた平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
第７の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナは四角形状をしている点に特徴を有する。なお、前述した第１〜第６の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この第７の実施の形態では、四角形状をした基板フィルム１２０２上には導電性パターンによって四角形状のアンテナ１２０１が形成されており、アンテナ１２０１には四角形状のスリットが設けられている。すなわち、スリットの長さとスリットの幅が同じかそれに近い形状である。また、アンテナ１２０１は、無線ＩＣタグチップ１０３に設けられた第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５に接続されている。
図１４は、本発明の第８の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す。図１４（ａ）は上からみた平面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
第８の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナは円形状をしている点に特徴を有する。なお、前述した第１〜第７の実施の形態と同一に機能する構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この第８の実施の形態では、円形状をした基板フィルム１３０２上には導電性パターンによって円形状のアンテナ１３０１が形成されており、アンテナ１３０１には円形状のスリットが設けられている。すなわち、スリットの長さとスリットの幅が同じかそれに近い形状である。また、アンテナ１３０１は、無線ＩＣタグチップ１０３に設けられた第１のバンプ１０４と第２のバンプ１０５に接続されている。
第７及び第８の実施の形態の構造であっても、スリット長とスリット幅の関係は図４のようになる。第７の実施の形態ではスリットの長さとスリットの幅が同じに近い。すなわち、本発明のスリット長を短くすると、スリット幅を広くすることと同じであって、第７の実施の形態は本発明の本質に基づいている。なお、第８の実施の形態のように、スリットは円形であっても四角形スリットと同じ等価回路とすることができる。
このように第７及び第８の実施の形態では、スリットの長さとスリットの幅を略等しい寸法にしたので、アンテナ性能に影響を与えることなく、アンテナを小型化することができ、狭小な部分に取り付けることができる無線ＩＣタグを実現することができる。
図１５は、収納容器（ビン）に、本発明の実施の形態の無線ＩＣタグを貼り付けた実施例の斜視図である。
容器の蓋部１１０３には、本発明の小型アンテナを備える無線ＩＣタグチップ取り付けられている。ガラスまたはプラスチックその他の材料で形成される容器（ビン）は、各種の薬剤や試料を収納、保管するために多様な分野で活用されているが、この内容物は製造時や保管時において、各種異物の混入や化学反応などを生じることがある。このため、製造時や保管時に定期的に内容物を検査する必要があり、検査結果を自動的にコンピュータに登録するために、容器が自動的に認識できることが望ましい。従来は、自動認識のためにバーコードや無線認識用ＩＣチップなどが付けられていた。このようにすると、容器の形状が小さい場合では、容器の上面や底面に認識用ラベルを貼り付ける場所がなく、容器の周囲に貼り付けると内容物を観察する障害となる問題があった。本発明の小型アンテナを有する無線ＩＣタグチップをビンの蓋に取り付けると、ビンの本体１１０４が回転していかなる位置にあっても、容易に読み取ることができる。
本発明のアンテナは無線ＩＣタグチップに利用することができ、アンテナを小型化できるので、商店での商品管理や、薬剤や試料の識別、乗物や催物のチケットに利用すると、小型の無線ＩＣタグとすることができ好適である。
本発明の第１の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 本発明の実施の形態の無線ＩＣタグの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナの動作原理を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナの特性図である。 本発明の実施の形態の無線ＩＣタグ用アンテナの特性図である。 本発明の第２の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。 本発明の第３の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 本発明の第４の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグの斜視図である。 本発明の第５の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 本発明の第５の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグの製造方法の説明図である。 本発明の第６の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグの平面図である。 本発明の第７の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 本発明の第８の実施の形態のアンテナを用いた無線ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 収納容器（ビン）に本発明の実施の形態の無線ＩＣタグを貼り付けた実施例の斜視図である。
符号の説明
１０１…アンテナ
１０２…スリット
１０３…無線ＩＣタグチップ
１０４…第１のバンプ
１０５…第２のバンプ
１０６…基板フィルム
３０１…アンテナ
３０２…整流回路
３０３…クロック抽出回路
３０４…ロードスイッチ
３０５…カウンタ・メモリ回路
４０１…無線ＩＣタグチップ
５０１…アンテナ
６０１…アンテナ
６０２…スリット
７０１…高誘電率基板フィルム
７０２…高誘電率カバーシート
８０１…アンテナ
８０２…スリット
８０３…折り返し部
８０４…両面電極無線ＩＣタグチップ
９０３…カバーメタル
９０４…カバーフィルム
９０５…異方導電性接着材
９０６…基材フィルム
９０８…分離溝
９０９…ショートポイント
９１０…アンテナ
９１１…アンテナ
１００１…テーパカット部
１１０３…収容容器（ビン）の蓋部
１１０４…収容容器（ビン）本体部
１２０１…四角形アンテナ
１２０２…基板フィルム
１３０１…円形アンテナ
１３０２…基板フィルム

Claims (9)

  1. ２．４５ＧＨｚの周波数帯域を利用するアンテナであって、
    長さおよび幅の最大寸法が３．０ミリメートル以下である平板状の第１導電体を有し、
    前記第１導電体には、第１方向へ長さ略３ミリメートルかつ幅０．８から１．４ミリメートルで伸び、第２方向へ前記第１導電体の端部まで伸びる開口部であるスリットが設けられ、
    前記第１方向と前記第２方向は略垂直に交わり、
    前記スリットは、分布定数回路を形成し整合回路として機能し、
    ＩＣチップの両端子が、前記スリットを挟んで前記第１導電体へ接続し、
    前記分布定数回路の特性インピーダンスは、前記ＩＣチップの入力インピーダンスと整合することを特徴とするアンテナ。
  2. ２．４５ＧＨｚの周波数帯域を利用するアンテナであって、
    長さおよび幅の最大寸法が３．０ミリメートル以下である平板状の第１導電体を有し、
    前記第１導電体には、第１方向へ長さ２．４から３．０ミリメートルかつ幅１．０から１．４ミリメートルで伸び、第２方向へ前記第１導電体の端部まで伸び、面積が３．０から４．２平方ミリメートルである開口部であるスリットが設けられ、
    前記第１方向と前記第２方向は略垂直に交わり、
    前記スリットは、分布定数回路を形成し整合回路として機能し、
    ＩＣチップの両端子が、前記スリットを挟んで前記第１導電体へ接続し、
    前記分布定数回路の特性インピーダンスは、前記ＩＣチップの入力インピーダンスと整合することを特徴とするアンテナ。
  3. 前記アンテナに照射されるマイクロ波の周波数が略２．４５ＧＨｚであり、
    前記ＩＣチップの入力インピーダンスが略６０オームであることを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載のアンテナ。
  4. 前記第１導電体は、基板フィルム上に形成されており、
    前記基板フィルムの少なくとも一部と重なる位置には、第２導電体を有するカバーフィルムが設けられ、
    前記基板フィルム上に形成されたアンテナと前記カバーフィルムの前記第２導電体とは短絡点で接続されており、
    前記ＩＣチップは、前記基板フィルムと前記カバーフィルムの間に配置され、前記基板フィルムと前記カバーフィルムとの双方に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のアンテナ。
  5. 前記基板フィルムと前記カバーフィルムとの間には異方導電性接着剤が配置され、
    前記基板フィルム上に形成された第１導電体と前記カバーフィルムの第２導電体とは、前記短絡点で、前記異方導電性接着剤によって接続されていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
  6. 前記第１導電体は、延伸した折り返し部を有し、
    前記折り返し部は、前記第１導電体と重なる位置に折り返されており、
    前記ＩＣチップは、両面に接続用端子を有し、
    前記第１導電体及び前記折り返し部は前記ＩＣチップに接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のアンテナ。
  7. 前記アンテナは、高誘電率基板フィルム上に形成されると共に、高誘電率カバーシートで覆われることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のアンテナ。
  8. 請求項１から７のいずれか一つに記載のアンテナを備えることを特徴とする無線ＩＣタグ。
  9. 粉体又は液体を収容しうる収容容器の本体部又は蓋部に、請求項１から７のいずれか一つに記載のアンテナを備える無線ＩＣタグを有することを特徴とする収容容器。
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