JP4421727B2

JP4421727B2 - 非接触式データキャリア

Info

Publication number: JP4421727B2
Application number: JP2000061860A
Authority: JP
Inventors: 樋口　　拓也
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: JP2001250095A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナコイルおよびコンデンサを有するアンテナシートを用いた非接触式データキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンテナコイルを有する非接触式データキャリアが、万引防止装置や物流システム等で使用されている。このような非接触式データキャリアは、例えば、製品の包装箱や製品自体に貼付されて使用される。
【０００３】
非接触式データキャリアを製造する場合、絶縁基材（絶縁性の基材）上に線パターンを周回させることで、アンテナコイルを形成することができる。
アンテナコイルを製造すると、一般的に製造バラツキが発生する。この製造バラツキは、アンテナコイルの特性を変化させ、非接触式データキャリアの性能に影響を及ぼす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１は、本発明に関連する非接触式データキャリアに使用されるアンテナシートを例示する構成図である。このアンテナシート１０にＩＣチップ等の部材を搭載して非接触式データキャリアを形成する。
アンテナシート１０は、絶縁基材９と、パッド１１，１２と、アンテナコイル５と、配線パターン１５Ａ，１５Ｂと、コンデンサ１５とを有する。
【０００５】
絶縁基材９は、例えば合成樹脂からなり、図１では矩形の基材となっている。
絶縁基材９の一方の面には、アンテナコイル５と、パッド１１，１２と、配線パターン１５Ａと、導体パターン１Ａ〜４Ａとが形成されている。
絶縁基材９の他方の面には、配線パターン１５Ｂと、導体パターン１Ｂ〜４Ｂとが形成されている。導体パターン１Ｂ〜４Ｂは、対応する導体パターン１Ａ〜４Ａと絶縁基材９を介して対向している。
【０００６】
一方のパッド１１は、アンテナコイル５の一端に接続されている。
他方のパッド１２は、スルーホール１３，１４と配線パターン１５Ｂとを介して、アンテナコイル５の他端に接続されている。一方のパッド１１から他方のパッド１２までの線パターン６の巻数は６である。アンテナコイル５およびコンデンサ１５は、共振回路を構成している。
【０００７】
４つの導体パターン１Ａ〜４Ａは、コンデンサ１５の一方の電極板を構成しており、面積が同じである。
導体パターン１Ａは、幅の狭い配線パターンを介して導体パターン２Ａ，４Ａに接続されている。
導体パターン２Ａは、配線パターン１５Ａを介してアンテナコイル５の最内周の線パターンに接続されている。
導体パターン３Ａは、幅の狭い配線パターンを介して導体パターン２Ａ，４Ａに接続されている。
【０００８】
４つの導体パターン１Ｂ〜４Ｂは、コンデンサ１５の他方の電極板を構成しており、面積が同じである。
導体パターン１Ｂは、配線パターン１５Ｂに接続されており、幅の狭い配線パターンを介して導体パターン２Ｂ，４Ｂに接続されている。
また、導体パターン３Ｂは、幅の狭い配線パターンを介して導体パターン２Ｂ，４Ｂに接続されている。
【０００９】
導体パターン４Ａ，４Ｂと導体パターン１Ａ，１Ｂとを接続する配線パターンをレーザビームにより焼き切ると共に、導体パターン４Ａ，４Ｂと導体パターン３Ａ，３Ｂとを接続する配線パターンをレーザビームにより焼き切ることで、導体パターン４Ａ，４Ｂを電気的に切り離してコンデンサ１５の静電容量を元の３／４倍にすることができる。
さらに、導体パターン３Ａ，３Ｂと導体パターン２Ａ，２Ｂとを接続する配線パターンをレーザビームにより焼き切ることで、導体パターン４Ａ，４Ｂ，３Ａ，３Ｂを電気的に切り離してコンデンサ１５の静電容量を元の１／２倍にすることができる。
このようにして、コンデンサ１５の静電容量を調整することができる。
【００１０】
以上に説明したように、非接触式データキャリアまたはアンテナシートに複数のコンデンサの電極パターンを形成しておき、前記複数のコンデンサの電極パターンの何れかをレーザビームで選択的に切断して静電容量を調整することで、チューニングを行うことができる。
図１のアンテナシート１０では、コンデンサ１５の静電容量を、コンデンサ１５を構成する複数の導体パターンの切り離しに応じた値に設定することができる。しかしながら、より多段階に静電容量を設定可能とし、更なる高精度のチューニングが可能であることが望まれる。
【００１１】
本発明の目的は、絶縁基材の両面に形成された電極板からなるコンデンサを有する非接触式データキャリアであって、チューニングの精度を向上可能な非接触式データキャリアを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る非接触式データキャリアは、絶縁基材と、前記絶縁基材の一方の面に形成されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続され、前記アンテナコイルの内周に形成されたコンデンサと、一方の電極端子が前記アンテナコイルの一端に接続され、他方の電極端子が前記アンテナコイルの他端に接続されたＩＣチップとを有し、前記アンテナコイルおよび前記コンデンサが共振回路をなす、非接触式データキャリアであって、前記コンデンサは、前記絶縁基材の一方の面に、一の電極板として矩形または略矩形に形成された一方の電極板と、前記絶縁基材の他方の面に、一の電極板として矩形または略矩形に形成され、前記絶縁基材を介して前記一方の電極板と対向する他方の電極板とを有し、前記一方の電極板および前記他方の電極板には、前記絶縁基材を貫通した、前記コンデンサおよび前記アンテナコイルによる共振周波数が予め設定された周波数となる大きさの孔が形成されている。
【００１９】
本発明に係る非接触式データキャリアでは、好適には、前記孔は、前記一方および他方の電極板と前記アンテナコイルとを接続する配線から最も遠い部分または当該遠い部分に近接した位置に形成されている。
【００２０】
本発明に係る非接触式データキャリアでは、例えば、前記アンテナコイルは、前記絶縁基材の一方の面の周縁に沿って周回する線パターンからなり、前記一方の電極板は、前記絶縁基材の前記一方の面の中央部または略中央部に形成されており、前記他方の電極板は、前記絶縁基材の前記他方の面の中央部または略中央部に形成されている構成としてもよい。
【００２１】
本発明に係る非接触式データキャリアでは、好適には、前記電極板の端部のうち前記孔の縁の部分は、丸みを帯びている。
【００２２】
本発明に係る非接触式データキャリアでは、好適には、絶縁性の第１および第２の保護層をさらに有し、前記絶縁基材の前記一方の面には、前記アンテナコイル、前記ＩＣチップ、前記コンデンサの一方の電極板および前記孔を覆うように前記第１の保護層が設けてあり、前記絶縁基材の前記他方の面には、前記コンデンサの他方の電極板および前記孔を覆うように前記第２の保護層が設けてある。
【００２３】
本発明に係る非接触式データキャリアでは、好適には、前記アンテナコイルは、前記絶縁基材の一方の面の周縁に沿って周回する線パターンからなり、前記孔は、前記一方の電極板および前記他方の電極板と前記アンテナコイルとを接続する配線から最も遠い部分を基点として、前記アンテナコイルの前記線パターンに沿って形成されている。
【００２４】
上記した非接触式データキャリアでは、絶縁基材の両面に形成された電極板を削る孔が形成されており、当該孔の大きさによりコンデンサの静電容量を調整することができ、チューニングの精度を向上可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２６】
アンテナシート
図２は、本発明に係るアンテナシートの実施の形態を示す概略的な構成図である。
このアンテナシート２０は、絶縁基材９と、パッド１１，１２と、アンテナコイル５と、配線パターン２５Ａ，２５Ｂと、コンデンサ２５とを有する。
【００２７】
絶縁基材９は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の合成樹脂からなり、図２では矩形の基材となっている。
絶縁基材９の一方の面には、アンテナコイル５と、パッド１１，１２と、配線パターン２５Ａと、導体パターン２１Ａとが形成されている。
絶縁基材９の他方の面には、配線パターン２５Ｂと、導体パターン２１Ｂとが形成されている。導体パターン２１Ｂと導体パターン２１Ａは、絶縁基材９を介して対向している。
パッド１１，１２と、アンテナコイル５と、配線パターン２５Ａ，２５Ｂと、導体パターン２１Ａ，２１Ｂは、例えば、レジスト材料を用いてエッチングによりパターン形成される。
【００２８】
一方のパッド１１は、アンテナコイル５の一端に接続されている。
他方のパッド１２は、スルーホール１３，１４および配線パターン２５Ｂを介して、アンテナコイル５の他端に接続されている。一方のパッド１１から他方のパッド１２までの線パターン６の巻数は６である。アンテナコイル５およびコンデンサ２５は、共振回路を構成している。
【００２９】
導体パターン２１Ａは、コンデンサ２５の一方の電極板を構成しており、配線パターン２５Ａを介してアンテナコイル５の最内周の線パターンであってパッド１１の近くに接続されている。
導体パターン２１Ｂは、コンデンサ２５の他方の電極板を構成しており、配線パターン２５Ｂを介してパッド１２およびアンテナコイル５の他端に接続されている。
【００３０】
アンテナコイル５は、絶縁基材９の一方の面の周縁に沿って周回する線パターン６により構成されている。
前記一方の電極板を構成する導体パターン２１Ａは、絶縁基材９の前記一方の面の中央部または略中央部に形成されている。
前記他方の電極板を構成する導体パターン２１Ｂは、絶縁基材９の前記他方の面の中央部または略中央部に形成されている。
【００３１】
このアンテナシート２０には、絶縁基材９を貫通すると共に、導体パターン２１Ａ，２１Ｂを削る孔２２，２３が形成されている。
孔２２，２３の形成前における導体パターン２１Ａ，２１Ｂの元の形状は矩形または略矩形であり、図２に向かって導体パターン２１Ａ，２１Ｂの右上部分が孔２２により削られており、導体パターン２１Ａ，２１Ｂの右下部分が孔２３により削られている。
孔２２，２３は、コンデンサ２５およびアンテナコイル５による共振周波数が、予め設定された設定周波数となるような大きさを有する。
このように、絶縁基材９に形成された電極板２１Ａ，２１Ｂ（電極板２１Ａおよび／または電極板２１Ｂ）を削る孔の大きさによりコンデンサ２５の静電容量を調整することができ、チューニングの精度を向上可能であり、共振周波数を設定周波数に近づける又は一致させることが可能である。
【００３２】
孔２２，２３は、導体パターン２１Ａ，２１Ｂとアンテナコイル５とを接続する配線パターン２５Ａ，２５Ｂから最も遠い部分または当該遠い部分の近傍に形成されている。このような位置に孔２２，２３を設けることで、配線パターン２５Ａ，２５Ｂに近い部分に孔を設ける場合に比べて、配線パターン２５Ａ，２５Ｂに近い部分における導体パターン２１Ａ，２１Ｂの電気抵抗の増加を抑えることができる。
【００３３】
また、コンデンサ２５は、アンテナコイル５の内周側に形成されているので、孔２２，２３を設けて導体パターン２１Ａ，２１Ｂの面積を減らすことで、鎖交磁束の通過面積を増加させることができ、アンテナコイル５の起電力を増加させることが可能である。
【００３４】
導体パターン２１Ａ，２１Ｂの端部のうち孔２２，２３の縁の部分は、丸みを帯びるようにしてもよい。このようにすることで、丸みを帯びていない場合に比べて電気力線の不要な集中を防ぐことができ、ノイズの発生を低減または抑制することが可能である。
【００３５】
非接触式データキャリア
図３は、本発明に係る非接触式データキャリアの実施の形態を示す概略的な構成図である。
この非接触式データキャリア３０は、図２のアンテナシート２０に対してＩＣチップ８からなる部材を搭載し、ＩＣチップ８をパッド１１，１２に接続した構成である。なお、ＩＣチップ８は、パッド１１，１２の状態が判るように、図中では四角形の枠で示している。
【００３６】
ＩＣチップ８の回路形成面には、一方の電極端子と他方の電極端子からなる端子対が形成されており、一方の電極端子は一方のパッド１１に対応し、他方の電極端子は他方のパッド１２に対応している。
ＩＣチップ８の端子対は、バンプを介してパッド１１，１２に接続されており、このＩＣチップ８はフリップチップ実装されている。
【００３７】
この非接触式データキャリア３０では、アンテナコイル５と、配線パターン２５Ａと、導体パターン２１Ａとを絶縁性のレジスト材料による絶縁膜（絶縁層）で覆い、パッド１１，１２を露出させてＩＣチップ８を接続してもよく、さらにはパッド１１，１２のうち、ＩＣチップ８との接続部分のみを露出させ、他の部分を絶縁膜で覆うようにしてもよい。
【００３８】
絶縁基材９の一方の面の全域には、パッド１１，１２と、アンテナコイル５と、ＩＣチップ８と、導体パターン２１Ａと、配線パターン２５Ａと、孔２２，２３とを覆うように、絶縁性の不図示の保護層が設けてある。
また、絶縁基材９の他方の面の全域には、導体パターン２１Ｂと、配線パターン２５Ｂと、孔２２，２３とを覆うように、絶縁性の不図示の保護層が設けてある。
そして、製品の包装箱や製品自体に貼付され、例えばタグやラベル等に使用される。
【００３９】
図３の非接触式データキャリア３０では、パッド１１，１２をＩＣチップ８の端子対に接続しているが、ＩＣチップ８に代えて導電性の部材（導電性部材）を用いてパッド１１，１２を短絡させる構成としてもよく、ＩＣチップ８に代えてコンデンサを用いてパッド１１，１２間の静電容量を増大させる構成としてもよい。
また、上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明は上記実施の形態に限定されない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る非接触式データキャリアによれば、孔の大きさによりコンデンサの静電容量を調整することができ、チューニングの精度を向上可能である。
また、本発明によれば、当該非接触式データキャリアに使用可能なアンテナシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連するアンテナシートを例示する構成図である。
【図２】本発明に係るアンテナシートの実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図３】本発明に係る非接触式データキャリアの実施の形態を示す概略的な構成図である。
【符号の説明】
１Ａ〜４Ａ，１Ｂ〜４Ｂ…導体パターン、５…アンテナコイル、６…線パターン、８…ＩＣチップ（部材）、９…絶縁基材、１０，２０…アンテナシート、１１，１２…パッド、１３，１４…スルーホール、１５，２５…コンデンサ、１５Ａ，１５Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ…配線パターン、２１Ａ…導体パターン（一方の電極板）、２１Ｂ…導体パターン（他方の電極板）、２２，２３…孔、３０…非接触式データキャリア。

Claims

絶縁基材と、
前記絶縁基材の一方の面に形成されたアンテナコイルと、
前記アンテナコイルに接続され、前記アンテナコイルの内周に形成されたコンデンサと、
一方の電極端子が前記アンテナコイルの一端に接続され、他方の電極端子が前記アンテナコイルの他端に接続されたＩＣチップと
を有し、前記アンテナコイルおよび前記コンデンサが共振回路をなす、非接触式データキャリアであって、
前記コンデンサは、
前記絶縁基材の一方の面に、一の電極板として矩形または略矩形に形成された一方の電極板と、
前記絶縁基材の他方の面に、一の電極板として矩形または略矩形に形成され、前記絶縁基材を介して前記一方の電極板と対向する他方の電極板と
を有し、
前記一方の電極板および前記他方の電極板には、前記絶縁基材を貫通した、前記コンデンサおよび前記アンテナコイルによる共振周波数が予め設定された周波数となる大きさの孔が形成されている
非接触式データキャリア。
前記孔は、前記一方および前記他方の電極板と前記アンテナコイルとを接続する配線から最も遠い部分または当該遠い部分に近接した位置に形成されている
請求項１記載の非接触式データキャリア。
前記アンテナコイルは、前記絶縁基材の一方の面の周縁に沿って周回する線パターンからなり、
前記一方の電極板は、前記絶縁基材の前記一方の面の中央部または略中央部に形成されており、
前記他方の電極板は、前記絶縁基材の前記他方の面の中央部または略中央部に形成されている
請求項１または２記載の非接触式データキャリア。
前記電極板の端部のうち前記孔の縁の部分は、丸みを帯びている
請求項１から３の何れかに記載の非接触式データキャリア。
絶縁性の第１および第２の保護層をさらに有し、
前記絶縁基材の前記一方の面には、前記アンテナコイル、前記ＩＣチップ、前記コンデンサの一方の電極板および前記孔を覆うように前記第１の保護層が設けてあり、
前記絶縁基材の前記他方の面には、前記コンデンサの他方の電極板および前記孔を覆うように前記第２の保護層が設けてある
請求項１から４の何れかに記載の非接触式データキャリア。
前記アンテナコイルは、前記絶縁基材の一方の面の周縁に沿って周回する線パターンからなり、
前記孔は、前記一方の電極板および前記他方の電極板と前記アンテナコイルとを接続する配線から最も遠い部分を基点として、前記アンテナコイルの前記線パターンに沿って形成されている
請求項１から５の何れかに記載の非接触式データキャリア。