JP4433020B2 - Ｒｆｉｄタグ及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ及びその製造方法に関し、ＲＦＩＤタグはリーダライタから送信されるコマンド信号を受信し、そのコマンド信号の情報に応じてメモリに格納しているタグ情報を更新し、追記し、又はそのタグ情報をＲＦＩＤリーダライタに読み出し信号として送信するものであり、生体・物品の入退室管理や物流管理などに利用されるものである。

ＲＦＩＤシステムは、ＩＣチップを備えたＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダライタとの間で無線通信を行なうものである。ＲＦＩＤタグは、バッテリーを搭載してその電力で駆動するいわゆるアクティブ型タグと、リーダライタからの電力を受けてこれを電源として駆動するいわゆるパッシブ型タグとがある。アクティブ型タグは、パッシブ型に比べてバッテリーを搭載しているため、通信距離や通信の安定度等の点でメリットがある一方、構造が複雑で、サイズの大型化や高コスト化等のデメリットもある。そして、近年の半導体技術の向上により、パッシブ型タグ用としてＩＣチップの小型化、高性能化が進み、通信距離の拡張や通信の安定度の向上などにより、パッシブ型タグの幅広い分野における使用が期待されている状況であり、様々な環境下（高温、高湿）でのその動作が求められている。

パッシブ型タグにおいて、周波数帯が長波帯、短波帯のＲＦＩＤタグで適用されている電磁誘導方式では、リーダライタの送信アンテナコイルとＲＦＩＤタグのアンテナコイルとの間の電磁誘導作用でＲＦＩＤタグに電圧が誘起され、この電圧によりＩＣチップを起動して通信を可能としている。したがって、ＲＦＩＤリーダライタによる誘導電磁界内でしかＲＦＩＤタグが動作せず、通信距離は数十ｃｍ程度となってしまう。また、ＵＨＦ帯及びマイクロ波帯などの高い周波数帯のＲＦＩＤタグでは、電波通信方式が適用されており、電波によりＲＦＩＤタグのＩＣチップに電力を供給しているため、通信距離は１〜８ｍ程度と大幅に向上している。したがって、ＵＨＦ帯及びマイクロ波帯などの高い周波数帯のＲＦＩＤタグは、通信距離の短い長波帯、短波帯のＲＦＩＤシステムでは実現が困難であった複数枚のＲＦＩＤタグの一括読み取りや移動しているＲＦＩＤタグの読み取りなども可能となり、その利用範囲は、今後大幅に広がるものと考えられる。そこで、ＵＨＦ帯又はマイクロ波帯などの高い周波数のパッシブ型タグとしては、例えば、特許文献１〜３に記載されたものがあった。

従来のＲＦＩＤタグに関し、特許文献１の第１９図には、誘電体部材１０、ＩＣチップ用凹部１０ｂ、フィルム基材２０、アンテナパターン３０、ＩＣチップ４０を備えたＲＦＩＤタグ５であって、誘電体部材１０にＩＣチップ４０を埋設可能なＩＣチップ用凹部１０ｂを設け、このＩＣチップ用凹部１０ｂにＩＣチップ４０を埋設させ、フィルム基材２０の内面側に形成したアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とが電気的に接続するようにフィルム基材２０を誘電体部材１０に巻き付けてアンテナパターン３０により構成したループアンテナにより、電波吸収体の近傍でも通信距離の低下を抑制したものが開示されている。

また、特許文献１の第２４図及び第２５図には、一のフィルム基材２０のアンテナパターン３０に、ＩＣチップ４０を電気的に接続するＩＣチップ実装工程と、このＩＣチップ４０が誘電体部材１０に設けられた凹部１０ｂに埋設されるように当該一のフィルム基材２０を当該誘電体部材１０の表面（一の面）に貼付する一方、他のフィルム基材２０を誘電体部材１０の裏面（他の面）に貼付し、更に両フィルム基材２０のアンテナパターン３０同士を銀ペースト等の導電性接着剤（導電性部材）２４を介して接着し電気的に接続することによりループアンテナを形成するラミネート工程と、から製造されたＲＦＩＤタグが記載されている。

特許文献２の第４図には、アンテナ面３０に誘電体２０の一部を露出させる開口３１が形成され、開口は、互いに対向するように平行に延びる一対の第１スリット３１ａと、該一対のスリット３１ａと、該一対のスリット３１ａを連通する第２スリット３１ｂとを有し、前記第２スリット３１ｂを前記一対の第１スリット３１ａの中間部に位置させたＲＦＩＤタグが開示されている。なお、送受信素子（ＩＣチップ）は、第１及び第２給電点は４１、４２に接続されている。

特許文献３の第１図及び第２図には、長方形の導体板１１の中央長手方向にスロット１２が設けられて構成されたスロットアンテナ１０にＩＣチップ１３が搭載されたＲＦＩＤタグが開示されている。

また、高温、高湿の環境下でアンテナパターンである導体パターンとＩＣチップとの接着信頼性を確保するためのＲＦＩＤタグのラミネート加工については、特許文献１以外に例えば、特許文献４〜６に記載されたものがある。特許文献４の第１図には、ＩＣインレットロール１と表面フィルムロール３とを接着剤６により接着するＩＣタグラミネータ装置で製造されるＲＦＩＤタグが記載されている。

特許文献５の第３図には、内部の熱溶融接着材２５０、例えばＥＶＡ、及び外部の丈夫な重合体の外部皮膜２６０から成る、薄型でフレキシブルラミネート層２７０で密封されたＲＦＩＤタグが記載されている。

特許文献６の第１図及び第４図には、ラミネート工程により、アンテナパターン１６が形成された基板２５をカバーシート２７で被覆することによって当該基板２５に設けられたＩＣチップ１０やアンテナパターン１６を外力や湿気等の外部環境から保護されたＲＦＩＤタグが記載されている。

特開２００６−５３８３３号（第１９図、第２４図及び第２５図）

特開２００６−２３７６７４号公報（第４図）

特開２００２−３５８４９４号公報（第１図、第２図）

特開２００３−３４６１１４号公報（第１図）

特開平８−８８５８６号公報（第３図）

特開２００６−３１３３６号公報（第１図、第４図）

しかし、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグは、金属物体などの導電性物体（導体）に貼り付けたりその近傍に設置した場合には、導電性物体の影響によりループアンテナが動作しなくなったり、通信距離が極端に低下してしまうという課題がある。さらに、ラミネート工程においては、両フィルム基材をそれぞれ誘電体基板の表面及び裏面に貼付し、更に両フィルム基材のアンテナパターン同士を、導電性部材を介して接着し電気的に接続する必要があり、両フィルム基材の位置決めやアンテナパターン同士の接着の工程が繁雑になる上、誘電体基板の厚みにより使用できる汎用のラミネータ装置が限られるという課題がある。

特許文献２に記載のＲＦＩＤタグは、特許文献１に記載されたＲＦＩＤタグと異なり、金属物体（導体）に設置することは可能である。しかし、開口が互いに対向するように平行に延びる一対の第１スリット３１ａと、該一対のスリット３１ａと、該一対のスリット３１ａを連通する第２スリット３１ｂとを有し、該開口３１は、アンテナ面３０のうち該開口３１を介して露出する誘電体２０によって画される領域３６、３７が送受信素子に対する整合回路を形成するように構成されているので、給電方向が横方向に対し一対のスリット３１ａが横長形状となり第２スリット３１ｂにおける横方向の正偏波の電界と併せて一対のスリット３１ａに縦方向の交差偏波成分の電界も発生するので、正偏波成分の利得が低下するという課題がある。

また、発生した交差偏波が、本来正偏波で意図した方向とは異なる方向に放射されるため、リーダライタと通信する時に通信したくない場所にタグがいるのに通信してしまう場合があり、タグの設置方法や運用方法が困難になるという課題もある。さらに、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグのパッチアンテナは、給電点４１、４２はアンテナ面３０の中央付近にあるが、スリットをアンテナ面３０の中央からずらした位置に配置することを基本としているので、正偏波のパターンも非対称になり、アンテナの放射パターンの対称性に影響を与えるという課題もある。なお、これらの課題から特許文献２のパッチアンテナは、領域３６、３７と送受信素子（ＩＣチップ）との整合をとることを中心に考えていることが分かる。

特許文献３の第１図及び第２図に記載されたＲＦＩＤタグは、導体パターン内部にスロットを設けたスロットアンテナを適用しており、特許文献１と同様に金属物体などの導電性物体（導体）に貼り付けたりその近傍に設置した場合には、導電性物体の影響によりループアンテナやダイポールアンテナが動作しなくなったり、通信距離が極端に低下してしまうという課題がある。さらに、特許文献３の第１図に示すスロットの長方向に磁界が発生し、この長さで共振させ放射しているため、高効率で放射するためにはスロット長さはλ／２程度必要となりＲＦＩＤタグの小型化にも課題がある。

特許文献４に記載のＲＦＩＤタグは、金属物体（導体）に設置することが可能である接地導体パターンを有するパッチアンテナ（スロットパッチアンテナ）型のＲＦＩＤタグには、そのままでは適用できないという課題と、接着シートの使用せずに液状の接着剤を使用するために、接着剤塗布の制御が難しい上に、接着剤塗布を行なう必要があることから使用できる汎用のラミネータ装置が限られるという課題がある。

特許文献５及び特許文献６に記載のＲＦＩＤタグは、特許文献１に記載されたＲＦＩＤタグと同様に、金属物体などの導電性物体（導体）に貼り付けたりその近傍に設置した場合には、導電性物体の影響によりアンテナが動作しなくなったり、通信距離が極端に低下してしまうという課題がある。また、ＲＦＩＤタグに用いられる基板の厚みによっては使用できるラミネータ装置が限られるという課題がある。

そこで、この発明は、前記のような課題を解消するためになされたもので、通信距離を短縮することなく導電性物体や非導電性物体に関わらずに設置可能であって、汎用のラミネータ装置によるラミネート加工を用いてアンテナパターンである導体パターンとＩＣチップとの接着信頼性を確保し、高温高湿の環境下においても、動作可能なＲＦＩＤタグとそのＲＦＩＤタグを容易に製造し得るＲＦＩＤタグの製造方法とを提供することを目的とする。

請求項１に係るＲＦＩＤタグは、一主面に穴部を有する誘電体基板と、この誘電体基板の他主面に設けられた接地導体パターンと、フィルム基材と、このフィルム基材上に設けられ、長細形状のスロットを内部に構成した導体パターンと、前記スロットを介して前記導体パターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記導体パターンと前記ＩＣチップとが設けられた前記フィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止し、前記ＩＣチップによる突起部を前記誘電体基板の前記穴部に挿入したラミネート用フィルムとを備えたことを特徴とするものである。

請求項２に係るＲＦＩＤタグは、誘電体基板と、この誘電体基板の他主面に設けられた接地導体パターンと、フィルム基材と、このフィルム基材上に設けられ、長細形状のスロットを内部に構成した導体パターンと、前記スロットを介して前記導体パターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記導体パターンと前記ＩＣチップとが設けられた前記フィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止し、前記誘電体基板の一主面に固定されたラミネート用フィルムとを備えたことを特徴とするものである。

請求項３に係るＲＦＩＤタグは、前記ＩＣチップはが、前記誘電体基板と前記フィルム基材との間に配置された請求項２に記載のものである。

請求項４に係るＲＦＩＤタグは、前記導体パターンが、前記誘電体基板の端部から所定距離だけ隔ててその内側に設けられた請求項１〜３のいずれかに記載されたものである。

請求項５に係るＲＦＩＤタグは、前記スロットは、その幅方向における対向する前記導体パターンの両側から前記スロットの内側にそれぞれ延び、前記ＩＣチップとを電気的に接続された電気接続部とを有する請求項１〜４のいずれかに記載されたものである。

請求項６に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、フィルム基材上に長細形状のスロットを有する導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記スロットを介してＩＣチップを前記導体パターンに電気的に接続するＩＣチップ接続工程と、ラミネート用フィルムにより前記導電パターンと前記ＩＣチップとが設けられたフィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止するラミネート工程と、誘電体基板の一主面に穴部を形成し、前記誘電体基板の他主面に接地導体パターンを形成する穴部及び接地導体パターン形成工程と、前記ラミネート工程後に、前記ＩＣチップによる前記ラミネート用フィルムの突起部を前記誘電体基板の前記穴部に挿入して、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記誘電体基板に固定する固定工程とを備えたことを特徴とするものである。

請求項７に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、フィルム基材上に長細形状のスロットを有する導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記スロットを介してＩＣチップを前記導体パターンに電気的に接続するＩＣチップ接続工程と、ラミネート用フィルムにより前記導電パターンと前記ＩＣチップとが設けられたフィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止するラミネート工程と、誘電体基板の他主面に接地導体パターンを形成する接地導体パターン形成工程と、前記ラミネート工程後に、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記誘電体基板の一主面にラミネート用フィルムを介して固定する固定工程とを備えたものである。

請求項８に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、前記固定工程が、前記ＩＣチップを前記誘電体基板と前記フィルム基材との間に配置して行われる請求項７に記載のものである。

請求項９に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、前記フィルム基材を前記誘電体基板に固定するときに、前記導体パターンを前記誘電体基板の端部から所定距離だけ隔てた位置に配置する請求項６〜８のいずれかに記載されたものである。

請求項１０に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、前記フィルム基材上に前記導体パターンを形成するときに、前記スロットを構成する幅方向における対向する前記導体パターンの両側から前記スロットの内側にそれぞれ延びた電気接続部が形成され、その電気接続部と前記ＩＣチップとを電気的に接続する請求項６〜９のいずれかに記載のものである。

以上のように、この発明に係るＲＦＩＤタグ及びその製造方法により製造されたＲＦＩＤタグは、スロットに発生する電界方向とパッチアンテナの電界方向が一致しているため、交差偏波成分はかなり低く抑えられ、スロットを構成した導体パターンがパッチアンテナの放射部として作用するため、非導電性のみならず導電性の設置物に設置した場合であっても、アンテナ放射特性に殆んど影響を受けることがなく、スロットを介してＩＣチップを導電パターンに電気的に接続する構成であるから、給電損失を低減することができ、そのために通信可能な距離が短縮することもないという効果を奏するほか、紙の基材等の四隅をパウチ加工して封止することによりカードを製造する汎用のラミネータ装置を使用して、導体パターンと、この導体パターンと電気的に接続されたＩＣチップを設けたフィルム基材の両面をラミネート用フィルムによりパウチ加工するので、高温高湿の環境下でも、ＩＣチップと導体パターンとの電気的な接続の信頼性を確保することが可能となり、また製造時間も大幅に削減することができ、歩留りの向上や製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。

以下、本発明において、各図面において構造の詳細を理解しやすさを優先し、導体パターン形成用及びタグインレット形成用の各種フィルム（基材）や接着シート・接着層は、実際の寸法と異なるものを表示している場合がある。なお、本件発明の図面で示すラミネート用フィルムは透明又は半透明である。
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの構成図である。図１（ａ）は、ＲＦＩＤタグの平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）でＡ−Ａ’線により切断したときの断面図（タグインレット設置前）、図１（ｃ）は、図１（ａ）でＡ−Ａ’線により切断したときの断面図である。これらの図１において、１は、誘電体基板であるが、プリント基板に一般的に用いられるもののほかに、例えばオレフィン系熱可塑性エラストマーなどの溶融した流体樹脂（プラスチック等の溶融した有機物である必要性は無く、マグネシウム合金等の持つチクソ性を利用した無機流体物や、セメント等の反応性流体物等であればよい）を使用した樹脂成形基板（射出成形基板）でもよい。２は、誘電体基板１の一主面（表面）上に設けた導体パターン３が形成されたフィルム基材である。

このフィルム基材２は、フィルムポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどを使用することができ、導体パタ−ン３が真空蒸着法、めっき法、あるいは印刷法等で形成されている。また、フィルム基材２は、その他の柔軟性のあるものでも、そうでない基板といえるものでもよく、また、透明でも有色半透明性のものであってもよい。なお、図１（ａ）では、フィルム基材２が透明性の場合において、フィルム基材２を通して見える状態を示している（後述のラミネート用フィルム１０も同様である）。

３は、フィルム基材２上に設けられた導体パターンである。導体パターン３は、図１（ａ）に示すように、誘電体基板１の縦及び横の端部から距離ｄだけ隔ててその内側に形成している。この場合、導体パターン３は、後述のラミネート用フィルム１０の縦及び横の端部から距離ｄだけ隔てて形成しているともいえる。導体パターン３の中央部には、図１（ａ）に示すように、長細形状のスロット４を形成している。このスロット４は、導体パターン３をエッチング処理・ミリング処理により形成することができる。もちろん、エッチング処理、真空蒸着法、めっき法、あるいは印刷法等による導体パターン３の形成と同時にスロット４を形成してもよい。そして、このスロット４の長さ及び幅は使用周波数によって決定することができる。５は、誘電体基板１の一主面に形成した穴部（凹状の窪み）である。６は、ＩＣチップで、後述するようなメモリ等から構成している。このＩＣチップ６は、スロット４を介して導体パターン３に電気的に接続している。また、ＩＣチップ６（タグインレット）の突起部の厚みにより、穴部５を必要としない場合もある。

ここで、ＩＣチップ６と導体パターン３との接続構成について説明する。７、７は、図１に示すように、スロット４を構成する幅方向における対向する導体パターン３、３の両側からスロット４の内側にそれぞれ延びる突起状の電気接続部で、それぞれスロット４の両側における導体パターン３、３に連続的に繋がって電気的に接続している。これらの電気接続部７及び７は、エッチングにより導体パターン３の形成と同時に形成すればよい。ＩＣチップ６の端子（図示せず）は、それらの電気接続部７、７に接続することとなる。ＩＣチップ６のサイズがスロット４の幅と同程度又はこれより小さい場合には、スロット４の幅内に入ることになるが、このときに、ＩＣチップ６の端子（図示せず）は電気接続部７、７と接続する。ところが、ＩＣチップ６のサイズがスロット４の幅よりも大きい場合には、ＩＣチップの端子（図示せず）はスロットを介する導体パターン３のスロット４に近い部分に電気的に接続すればよい。したがって、この場合には、前記したような電気接続部７、７を設ける必要はないことになる。

また、図１（ａ）においては、ＩＣチップ６は、スロット４の長さ方向において中央部に配置しているが、その中央部ではなく図１（ａ）のスロット４に付させた矢印に沿って移動したスロット４の長さ方向の端部に配置してもよい。誘電体基板１の穴部５は、ＩＣチップ６を挿入するために形成したので、その深さやその幅はＩＣチップ（タグインレット）の突起部の大きさに対応したものとなる。もちろん、ＩＣチップ６の周りにモールド材を配している場合は、必然的にＩＣチップ（タグインレット）の外形よりも穴部５が大きくなる。そして、その穴部５を形成する位置については、スロット４のどの位置にＩＣチップ６を配置するかに応じて決定されるのは当然である。いずれにしても、スロット４の形状と寸法は、実装するＩＣチップ６の電気接続部７の数と特性インピーダンスに合わせる必要がある。例えば、インピーダンス整合をとるために、スロット４の形状の微調整に加えて、ＩＣチップ６の接続端子の足が２つの場合には、インピーダンス整合がとれる幅の２本の電気接続部７を形成すればよい。次に、８は、誘電体基板１の他主面（裏面）に設けた接地導体パターンである。９は、誘電体基板１とタグインレット（フィルム基材２）とを接着する接着シートである。接着シート９は、導体パターン３を形成する誘電体基板１の面（一主面）では、ＩＣチップ６（穴部５）以外の部分に対応する部分に設け、誘電体基板１とフィルム基材２とを接着、固定することができる。１０は、ＲＦＩＤタグのアンテナパターンである導体パターン３にＩＣチップ６を載置したフィルム基材２の四隅をパウチ加工して封止することによりタグインレットを構成させるために、フィルム基材２の表面及び裏面（図１においては、導体パターン３及びＩＣチップ６が設けられた面）にそれぞれ配置されたラミネート用フィルムである。ここでは、ラミネート用フィルム１０と誘電体基板１とは平面において同一寸法としているので、必然的に、フィルム基材２は、ラミネート用フィルムのパウチ加工による袋状の封止部分に入る寸法となる。

図２（ａ）は、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダライタとの間で送受信を行なう様子を模式的に示した概念図である。図２（ｂ）は、ＲＦＩＤタグの構成図であり、特に、ＩＣチップ６の内部構成を機能的に示したブロック構成図である。図２（ａ）（ｂ）において、１１は、図１に示した構成のＲＦＩＤタグである。１１ａは、ＲＦＩＤタグ１１に設けられたアンテナ部で、図１においてスロット４を形成した導体パターン３に相当するものである。ＲＦＩＤタグ１１のアンテナ部１１ａは、前述した図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、誘電体基板１の一主面（表面）にスロット４を有する導体パターン３を設け、誘電体基板１の他主面（裏面）に接地導体パターン８を設けているので、ＲＦＩＤタグ１１はパッチアンテナとして機能するものである。すなわち、スロット４を有する導体パターン３がアンテナパターン（放射部）として機能する。そして、導体パターン３とスロット４とは、励振するようにＲＦＩＤシステムの使用周波数とＩＣチップ６とのインピーダンス整合をとるように調整している。この調整は、誘電体基板１の厚みや比誘電率にも大きく関係するので、これらの条件もあわせて調整、設計することにより、所望の放射パターンや利得を得ることができる。また、スロット４は、導体パターン３の放射パターンが良好となるように導体パターン３の中央部に形成しているのは前記のとおりである。このような条件をあわせて調整して設計することにより、ＲＦＩＤタグ１１における所望の放射パターンや利得が得られ、ＲＦＩＤタグ１１、すなわち、誘電体基板１を大型化することなく、例えば、１〜８ｍ程度の通信距離を得ることが可能となる。

また、１２は、ＲＦＩＤリーダライタ、１３は、ＲＦＩＤリーダライタ１２に設けられたアンテナ部で、ＲＦＩＤタグ１１のアンテナ部１１ａと無線通信を行なうものである。６は、図１において説明したＩＣチップであり、その具体的構成については、図２（ｂ）に示すような構成としている。１４は、ＲＦＩＤリーダライタ１２からの送信波をＲＦＩＤタグ１１のアンテナ部１１ａにより受信し、後段のディジタル回路２１に出力するアナログ部である。１５は、送信波をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、１６は、アンテナ部１１ａが受信した送信波を整流回路で平滑化して電力を生成し、ＲＦＩＤタグ１１の各回路に給電及び電源制御を行なう電源制御部である。１７は、ＲＦＩＤタグ１１に搭載され、固体識別情報等のタグ情報が格納されたメモリ部である。１８は、送信波を復調する復調部、１９は、復調部１８で復調された送信波によりメモリ部１７を含むＩＣチップ６内の回路を制御する制御部である。２０は、制御部１９によりメモリ部１７から引き出された情報を変調する変調部である。２１は、復調部１５、制御部１６及び変調部１７により構成されるディジタル部、２２は、変調部２０から送信されてきた信号をＤ／Ａ変換し、アナログ部１４に出力するＤ／Ａ変換部である。

ここで、このようなＲＦＩＤシステムについて、その基本的な動作について説明する。このようなＲＦＩＤシステムを利用する用途（生体・物品の入退室管理や物流管理）に合わせて、それらのタグ情報がＲＦＩＤタグ１１のメモリ部１７に格納されており、ＲＦＩＤリーダライタ１２は、自身の送受信エリア内にＲＦＩＤタグ１１が（入退室管理や物流管理の対象である生体・物品に貼り付けられて）存在又は移動しているときにタグ情報の更新・書き込み、又は読み出しを行なうことができる。ＲＦＩＤリーダライタ１２は、更新・書き込み、又は読み出し等をＲＦＩＤタグ１１に命令するコマンド信号を送信波としてＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３からＲＦＩＤタグ１１のアンテナ部１１ａへ送信する。ＲＦＩＤタグ１１のアンテナ部１１ａが送信波を受信し、送信波は電源制御部１６により検波・蓄電（平滑化）され、ＲＦＩＤタグ１１の動作電源を生成し、ＲＦＩＤタグ１１の各回路に動作電源を供給する。また、送信波は復調部１８によりコマンド信号が復調される。復調されたコマンド信号の命令内容から制御部１９がデータ処理し、メモリ部１７へタグ情報の更新・書き込みと読み出しとのいずれか一方、又は両方の指示を行ない、この制御部１９の指示によりメモリ部１７が出力した読み出し信号が変調部２０により変調された返信波がアナログ部１４を経由してアンテナ部１１ａからＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３に送信され、ＲＦＩＤリーダライタ１２が読み出し信号を受信して、所望の情報を得る。

さらに、本件発明に係るＲＦＩＤタグを使用したＲＦＩＤシステムの動作について、詳細に説明すると、ＲＦＩＤリーダライタ１２は、更新・書き込み、又は読み出し等をＲＦＩＤタグ１１に命令するコマンド信号を送信波としてＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３からＲＦＩＤタグ１１のアンテナ部１１ａへ送信する。ＲＦＩＤタグ１１を構成する誘電体基板１の電波の放射部である導体パターン３が送信波を受信して、スロット４の対向部分間に電位差が生じ、送信波がＩＣチップ６に供給され、上述のように、ＩＣチップ６に供給された送信波は、電源制御部１６により検波・蓄電（平滑化）され、ＲＦＩＤタグ１１の動作電源を生成し、ＲＦＩＤタグ１１の各回路（ＩＣチップ６）に動作電源を供給し、送信波からコマンド信号が復調され、復調されたコマンド信号の命令内容からメモリ部１７へタグ情報の更新・書き込みと読み出しとのいずれか一方、又は両方を行ない、メモリ部１７が出力した読み出し信号が返信波としてＩＣチップ６に送信波が供給された経路と同じ経路を遡り、放射部である導体パターン３からＲＦＩＤリーダライタ１２に返信波が送信され、ＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３が返信波を受信して、所望の情報を得るということになる。なお、ＲＦＩＤシステムが行なう無線通信のデータの中身は、従来からものでもよいし、新規なものでもよく、誘電体基板１の裏面に接地導体パターン８を形成しているので、誘電体基板１の裏面側を設置対象の面に向けることで、設置対象が導体や非導体に関わらず設置が可能な簡易構造のＲＦＩＤタグを安価で製造できるため、大量のＲＦＩＤタグを必要とする物流管理、倉庫管理、機材管理、自動車の入退場管理など幅広い分野で利用でき、設置対象や設置対象の面が導電性物体などの導体であっても設置することが可能である。

次に、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法のうち、導体パターン３の形成方法とＩＣチップ６の実装方法について、その断面図を元に各製造工程を説明する。図３は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造工程図（ラミネート工程を除くタグインレット製造工程）、図３（ａ）においては、フィルム基材２上（フィルム基材２の裏面側）に導体層２３を形成する導体層形成工程を示したものである（導体付きフィルム基材２０１）。そして、図３（ｂ）に示すように、導体パターン３を形成すべき領域及びスロット４の内側に電気接続部７、７を形成すべき領域をマスクし、エッチング等により導体パターン３及び電気接続部７、７を同時に形成する導体パターン形成工程を示したものである（導体付きフィルム基材２０２）。なお、フィルム基材２に導体層形成工程を行なわずに、導体パターンをフィルム基材に直接形成してもよい。そして、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、ＩＣチップ接続工程では、ＩＣチップ６の接続端子２４、２４を電気接続部７、７に半田付けにより電気的に接続する。この電気的な接続方法としては、リフローによる熱圧着が一般的であるが、その他の方法により接続してもよい。このようにして、パウチ加工前のタグインレットが製造される。

また、図４は、フィルム基材の全面に導体層を形成した平面図である。図５（ａ）は、導体パターン３及びスロット４を形成した後のフィルム基材２の裏面図である。図４に示すように、フィルム基材２の裏面側に全面的に導体層２３を形成したものにおいて、フィルム基材２の周囲部分と電気接続部７、７を除いたスロット４部分の導体層を、例えばエッチング処理等により除去した導体パターン３の構成を示している。このときのフィルム基材２の表面から見たときのフィルム基材２の構成を図５（ｂ）に示している。フィルム基材２が透明又は半透明の場合である。また、図６は、パウチ加工前のタグインレット図、図６（ａ）は、フィルム基材２上のスロット４の内側にＩＣチップ６を取り付けた状態の裏面図である。図６（ｂ）は、ＩＣチップをフィルム基材２に取り付けた状態をフィルム基材２の表側から見たときの状態図であり、電気接続部７、７とＩＣチップ６が透明又は半透明なフィルム基材２を通して見えている。

図７は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造工程図（ラミネート工程）、図７（ａ）は、ラミネート工程によるフィルム基材の封止状態模式図、図７（ｂ）は、ラミネート用フィルムの構成図であり、１０ｒは、ラミネート用フィルム１０によりフィルム基材２（導体パターン３及びＩＣチップ６形成済み）の両面から挟み込んで加圧・加熱を行なう汎用のラミネータ装置の接着・搬送ローラである。図中、同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。また、図７は、図１（ａ）でいえば、Ｂ−Ｂ’線により切断した場合の断面と同様であるので、フィルム基材２及び導体パターン３のみが見え、ＩＣチップ６が見えない状態にある。なお、図７（ｂ）に示すラミネート用フィルムは三層で構成され、フィルム基材２や導体パターン３と接触する面から順に、低温で溶融して接着層となる内層（ＥＶＡ層）１０ａ、高温で溶融して内層１０ａの接着を補助する中層１０ｂ、高温でも溶融せずに最終的にタグインレットの外層となる外層１０ｃとなっている。

ラミネート用フィルム１０の材料は、それぞれ、内層１０ａがエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂であるエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、中層１０ｂがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、外層１０ｃがポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されるものが代表的ではあるが、汎用のラミネータ装置に使用でき、高温・高湿の環境下に対する耐性があるものであれば、特にラミネート用フィルム１０の材料は限定されない。さらに、前述の条件を満たしておれば、ラミネート用フィルム１０は三層に限らず、ＥＶＡなどの内層とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの外層による二層構造のものを使用してもよい。
以下、ラミネート工程について説明する。まず、ラミネート用フィルム１０を２枚重ね合わせて、その端部を接着・搬送ローラ１１ｒに挟み込ませて加圧・加熱を行ない、２枚のラミネート用フィルム１０の内層１０ａを溶融させて端部を接着する（図示せず）。次に、端部が接着された２枚のラミネート用フィルム１０の間に、フィルム基材２（導体パターン３及びＩＣチップ６の実装済み）を配置して、接着・搬送ローラ１１ｒに挟み込ませて加圧・加熱を行ない、フィルム基材２が封止される。なお、接着・搬送ローラ１１ｒが加圧・加熱を行なうことにより、フィルム基材２とラミネート用フィルム１０との間の空気が逃がされ、フィルム基材２とラミネート用フィルム１０の内層１０ａが密着した状態で接着されるので、高温・高湿の環境下の耐性が弱いＩＣチップ６と導体パターン３との電気的な接続部分が保護されたタグインレットが製造されることになる。

また、ラミネータ装置は、接着・搬送ローラ１１ｒ自体を搬送、又は、接着・搬送ローラ１１ｒによりフィルム基材２を挟み込んだラミネート用フィルム１０を搬送させて加工を行なうものであるので、図７（ａ）に示すラミネート用フィルム１０の間にフィルム基材２を挟んだ箇所以外にも、ラミネート用フィルム１０同士が対面している箇所も加圧・加熱が行なわれ、ラミネート用フィルム１０の間の空気が逃がされ、内層１０ａ同士が密着した状態で接着されて、フィルム基材２の四隅がラミネート用フィルム１０によりパウチ加工が施されることなり、ラミネート用フィルム１０がパウチ加工により内部に真空若しくはそれに順ずる状態の袋状の空間にフィルム基材２が配置されることになる。したがって、単にＩＣチップ６と導体パターン３との電気的な接続部分だけを保護するフィルムを設けたタグインレットと比較して、フィルム基材２の四隅の外にラミネート用フィルム１０同士が接着された部分がある分、より高温・高湿の環境下の耐性が強いタグインレットが得られる。

次に、図８及び図９を用いて、前述のラミネート用フィルム１０により導電パターン３とＩＣチップ６とが設けられたフィルム基材２を両面から挟み込みパウチ加工により封止するラミネート工程により製造されるタグインレットを量産する製造方法を説明する。図８及び図９は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット構成図、図７（ａ）は、長い短冊状のラミネート用フィルム１０によりパウチ加工を施されたタグインレット平面図、図７（ｂ）は、同じく長い短冊状のラミネート用フィルム１０によりパウチ加工を施されたタグインレット断面図（図１（ａ）のＢ−Ｂ’線により切断した場合の断面と同様でＩＣチップ６は見えない断面）であり、図中、同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。図７では、タグインレットを一つだけ示していたが、ラミネート用フィルム１０の形状と、そのラミネート用フィルム１０の形状に対応したラミネータ装置があれば、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレットが量産できる。

具体的には、重ね合わせた２枚の長い短冊状のラミネート用フィルム１０間に、フィルム基材２を順次挟み込んでいき、ラミネータ装置の接着・搬送ローラ１１ｒにより、順次パウチ加工を施していくことにより、図８に示すようなタグインレット群が得られる。このタグインレット群をフィルム基材２の四隅の外にラミネート用フィルム１０同士が接着された部分を切り離すことにより（ラミネート用フィルム切断工程）、複数のタグインレットを得ることができる。図８では、一次元的にタグインレット群を得たが、図９のように、図７及び図８で使用したラミネート用フィルムよりも面積が大きいラミネート用フィルム１０を使用すれば、二次元的にタグインレット群を得ることができ、前述と同様にタグインレット群をフィルム基材２の四隅の外にラミネート用フィルム１０同士が接着された部分を切り離すことにより、複数のタグインレットを得ることができる。なお、ＲＦＩＤタフ１１に使用する導体パターン３の面積に左右されるが、前述のように、ラミネート用フィルム１０の形状と、そのラミネート用フィルム１０の形状に対応したラミネータ装置があれば、本実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット群は、図９のような、３列のタグインレット群に限るものではない。

図１０は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット構成図である。図１０（ａ）は、ＲＦＩＤタグのタグインレット平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）でＡ−Ａ’線により切断したときの断面図、図１１は、穴部が形成された誘電体基板の構成図（上面図）であり、誘電体基板１の一主面にＩＣチップ６を挿入するための穴部５を形成した誘電体基板１である。図１０は、図７〜９を用いて製造されたタグインレットである。このタグインレットを図１１に示すような、一主面に穴部５をエッチングやミリング等により形成、他主面に接地導体パターンを形成した誘電体基板１（穴部及び接地導体パターン形成工程）に接着シート９などを介して貼り付けることによりＲＦＩＤタグを製造する（固定工程）。なお、ＩＣチップ６（タグインレット）の突起部の厚み、つまり、ＩＣチップ６（タグインレット）の突起によるラミネート用フィルムの膨らみ（突起部）が小さい若しくはない場合は誘電体基板１に穴部５を必要としない場合もある。この場合は、タグインレットの固定工程以外の誘電体基板１に対する加工工程は、接地導体パターン形成工程のみでよい。

図１２は、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの電界（矢印で記入）を示した電界図である。図１２には、ＩＣチップ６周辺の部分拡大図も併せて示すとともに、その部分拡大図において矢印で電界の様子を示している。図１２に示した矢印は、接地導体パターン８と導体パターン３との間の電界を示しており、このような電界が導体間で形成されるため、スロット４の対向部分の間に電界が走り、電位差が生じる。誘電体基板１の厚さ方向における電界の強さが零の位置をＩＣチップの給電点としている。図１２に示すように、誘電体基板１の内部において、左右の電界が相互に打ち消しあうため、スロット４の長手方向（図１２では、奥行き方向）の軸に沿った位置では、電界の強さは零となる。したがって、この位置にＩＣチップ６の電気接続部７を配置すれば、給電損失を大幅に低減することができる。したがって、このように構成すると、導体パターン３の放射パターンの対称性に悪影響を与えることも少なく、通信可能な距離も大きく延ばすこともでき、また、構成が簡単であっても、性能が大幅に向上したＲＦＩＤタグが得られるという効果を奏する。

図１３は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグにおける特性インピーダンスの変化の様子を示した特性図である。前記したところでは、ラミネート用フィルム１０（誘電体基板１）の端部から所定距離ｄだけ隔てて導体パターン３を形成する旨を記載したが、このことは、誘電体基板１の他主面の全面に接地導体パターン８を形成しているため、所定距離ｄは、図１２に示すように、導体パターン３と接地導体パターン８との四隅における寸法差であるということができる。このようにすれば、所定距離ｄは、接地導体パターン８が誘電体基板１の他主面の全面に形成していない場合であっても、同じく導体パターン３と接地導体パターン８との四隅における寸法差として考えることができる。そこで、図１３において、横軸は所定距離又は前記した寸法差ｄをＲＩＦＤタグの使用周波数の波長比を表したもので、縦軸Ｒ［Ω］及びＸ［Ω］はそれぞれ特性インピーダンスの実部及び虚部を表したものである。ただし、横軸のλは使用周波数の波長である。図１３の特性図によれば、所定距離ｄが０．１３λ以上の場合には、ＲＦＩＤタグ１１の特性インピーダンスがほぼ一定となっている。したがって、所定距離ｄを０．１３λ以上とすることにより、ＲＦＩＤタグの設置対象が導体又は非導体の物体に関わらず、また、空中に浮かしたような状態であっても、ＲＦＩＤタグの特性インピーダンスがほぼ一定であるから、ＲＦＩＤの性能が劣化することがなく、ＲＦＩＤリーダライタ１２との無線通信を可能とすることができる。なお、誘電体基板１の穴部５の位置における電界の強さが零の位置であるから、穴部５がない場合におけるＲＦＩＤタグの特性インピーダンス変化とほぼ同様であるといえる。

このように、ラミネート用フィルム１０（誘電体基板１）の端部から所定距離ｄだけ隔てて導体パターン３を形成することで、非常に有益な効果が得られることが分かる。したがって、タグインレットを封止しているラミネート用フィルム１０の端部を前述のラミネート用フィルム切断工程において切断するときに、ラミネート用フィルム１０の切断後の端部と導体パターン３との距離を図１０に示すタグインレットのように所定距離ｄになるように切断すれば、このタグインレットの外形と誘電体基板１の外形が等しくなり、それぞれの位置合わせが容易となるので量産性が高い。もちろん、導体パターン３と接地導体パターン８との四隅における寸法差が所定距離ｄ以上の距離を得ることができるのであれば、タグインレットの外形と誘電体基板１の外形を等しくする必要はなく、誘電体基板１の端部からタグインレットのラミネート用フィルム１０がはみ出しもいいし、タグインレットのラミネート用フィルム１０が誘電体基板１の端部に届かなくてもよい。

次に、図１４は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグの構成図（ダミーパッド付き）であり
、図１５は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグのスロット付近拡大図（ダミーパッド付き）で、図１４に示したスロット付近を拡大した平面図である。図１５（ａ）はＩＣチップが未実装の場合の、また、図１５（ｂ）はＩＣチップが実装済みの場合の平面図である。これまでは、接続端子２４が２つ、すなわち、足が２つのＩＣチップを用いた場合について説明したが、接続端子２４が４つのＩＣチップを実装する場合には、電気接続部７，７のほかに、２つのダミーパッド２５、２５をスロット４に内側であって、接続端子の近傍に設けている。これらのダミーパッド２５、２５の形成方法は、電気接続部７、７を形成すると同時に、形成する。また、図１４，図１５からフィルム基材２及びラミネート用フィルム１０を通して見えるダミーパッド２５、２５は、導体パターン３及び電気接続部７、７とは電気的に接続されていない単なるダミーとしてのパッドである。このように、ＲＦＩＤに実装するＩＣチップ６の仕様の変更に柔軟に対応できるので、簡易構造のＲＦＩＤタグを安価で製造することができる。なお、ダミーパッド２５の数は、２つに限定されたものではない。

図１６及び図１７を用いて、本実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット（パウチ加工済み）が、高温・高湿の環境下の耐性が弱いＩＣチップ６と導体パターン３との電気的な接続部分が保護され、耐環境性（高温・高湿）が向上していることを説明する。図１６は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレットの表面図、図１６（ａ）は、タグインレットの表面写真、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）タグインレットの表面写真では不鮮明である、ラミネート用フィルム１０とこの袋状のラミネート用フィルム１０に内挿されたフイルム基材２の外形を点線で明記したものである。図１７は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレットの裏面図で、環境試験後のタグインレットの写真である。図１６及び図１７において、２５ａは、導体パターン２の端部に切り欠き状に設けられた電気長調整部、２５ｂは、電気接続部７、ダミーパッド２５の近傍に設けられ、ＩＣチップ６実装時の位置決めに使用されるマークのターゲットマークである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。なお、「切り欠き状」という表現は、形状を指すために使用しており、導体パターン３の形成後に導体パターン３を切り欠いて形成するものに限定するものではない。電気長調整部２５ａは、スロット４や電気接続部７、７と同様に導体パターン２のパターンの一部として形成することが一般的である。

電気長調整部２５ａは、電気長調整方法に関するもので、図１等に記されるＲＦＩＤタグとの大きな違いは、図示されるように、導体パターン３の側部に切り欠きのような形状の電気長調整部２５ａが形成された導体パターン３である。電気長調整部２５ａは、スロット４とは垂直となる位置に設けられているので、導体パターン３の実効的な電気長が見かけの長さよりも長くなり、ＲＦＩＤシステムの使用周波数が固定でも、導体パターン３の大きさを小さくできるので、ＲＦＩＤタグ１１全体の寸法が小さくできる。導体パターン３の長さ未満であれば、電気長調整部２５ａの長さは変更できるので、長さや切り込みの程度を調整して設計することにより、ＲＦＩＤタグ１１全体の寸法を名刺大にすることや設置対象にあわせた寸法にすることも、ある程度の範囲内では可能である。したがって、タグの寸法・形状の自由度が増す（言い換えると、制約が改善される）ため、設置個所の自由度をこれまで以上に拡大することができる。なお、電気長調整部２５ａの調整以外にも、誘電体基板１の厚みや比誘電率、導体パターン３、スロット４の寸法などが大きく関係するので、これらの条件もあわせて調整して設計することにより、ＲＦＩＤタグ１１の寸法及び所望の放射パターンや利得を得ることができる。また、導体パターン３の片側だけに設けてもよい。

図１６に示す写真のタグインレットは、ラミネート用フィルム１０の材質は、外層１０ｃがポリエステル、中層１０ｂがポリエチレン、内層１０ａがＥＶＡで、導体パターン３（電気接続部７，７）とＩＣチップ５との電気的な接続は、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）といわれる導電性ペーストで接着されており、図１６に示す写真の向いている面は図６（ｂ）、図１０（ａ）、図１４にそれぞれ示すタグインレットに対応するものである。図１７に示す写真のタグインレットは、図１６に示す写真のタグインレットの環境試験（高温・高湿試験）後の写真で、図１７に示す写真の向いている面は図６（ａ）に示すタグインレットに対応するものである。

図１６に示すタグインレットを高温・高湿試験（８５℃・８５％）にかけたところ、１０００時間を経過しても通信性能は劣化しなかった。１０００時間が経過したタグインレットが図１７である。一方で、ラミネート用フィルム１０によるパウチ加工を施してない以外は、図１６に示すタグインレットと同じ条件であるタグインレット（図示せず）を高温・高湿試験（８５℃・８５％）にかけたところ、およそ４８時間で導体パターン３（電気接続部７，７）とＩＣチップ５との電気的な接続に支障をきたし、通信性能が所望のスペック値を割ってしまった。したがって、本実施の形態１に係るラミネート工程によるタグインレットのパウチ加工は、高温・高湿環境下でのＩＣチップ接着信頼性の向上に大きく貢献していることが分かる。

図１８は、この実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの構成図である。図１８（ａ）は、ＲＦＩＤタグの平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）でＡ−Ａ’線により切断したときの断面図である。図中、同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。図１８と図１との違いは、図１では、ＩＣチップ５と誘電体基板１の表面（一主面）とが対向して配置されているが、図１８では、ＩＣチップ５と誘電体基板１の表面（一主面）とが対向せずに、ＩＣチップ５が外側を向いていることである（但し、ラミネート用フィルム１０によりＩＣチップ５の表面が保護されている）。このような、配置のＲＦＩＤタグでも本実施形態１は適用できる。

本実施の形態１のように、紙をフィルムパックしてカードを作成するような市場に多く出回っている汎用のラミネータ装置を使用することにより、従来のＲＦＩＤタグ用のタグインレットよりも信頼性が高いタグインレットが容易に製造できるので、ＲＦＩＤタグの製造時間及びコストを大幅に削減できる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法を説明する。図１９は実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図、図１９（ａ）は射出成形金型の側断面図、図１９（ｂ）は射出成形金型の正面図、図２０は実施の形態２の射出成形金型に実施の形態１で説明したＩＣチップ５と電気的に接続された導体パターン３が形成されたフィルム基材２をパウチ加工したラミネート用フィルム１０（以下、このフィルム基材２を内挿したラミネート用フィルム１０を単に、ラミネート用フィルム１０と略す）及び導体付きフィルム基材３９をそれぞれ位置決め配置した時の型開き状態の模式図、図２１は実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型を型締めし、溶融した流体樹脂を充填・成形した型締め状態の模式図である。図中、同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。

図１９に示すように本発明の射出成形金型２６は、上方金型面２７ａ（凹部）を持った上方金型２７及び下方金型面２８ａ（凹部）を持った下方金型２８の一対の金型から構成されている。上方金型２７の型合わせ面２９と下方金型２８の型合わせ面３０がそれぞれの凹部が対向に接面され、型締め状態になることにより、射出成形金型２６の内部に樹脂成形を形成するためのキャビティ３１が上方金型面２７ａと下方金型面２８ａにより設けられ、また、同時に溶融した流体樹脂をキャビティ３１に注入するための注入ゲ−ト３２も横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂが重なることで設けられる。なお、注入ゲ−ト３２を予め上方金型２７ないし下方金型２８の少なくとも何れかの位置に一箇所設けておいてもよい。上方金型２７及び下方金型２８の内側のキャビティ３１と接する負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂには複数の微細な通気孔３３及び通気孔３４が設けられ（通気性多孔基材）、射出成形金型２６の外部に設けられた排気装置である排気ポンプ３７の運転により、通気配管３５及び３６を介して、それぞれ吸引できるように構成されている。上記の負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂに設けられた通気孔３３及び３４上にラミネート用フィルム１０及び導体付きフィルム基材３９が配置されることで固定される。

導体付きフィルム基材３９は、導体パターン３を設けるための図４に示す導体層２３を有するフィルム基材を流用してもよいし、別途製作してもよい。また、導体付きフィルム基材３９は接地導体パターン８を設けるためのものであるので、フィルム基材を使用したものでなくても化成処理を施した銅箔などの導体箔でもよい。なお、ラミネート用フィルム１０及び導体付きフィルム基材３９の平面形状は、位置決めのために上方及び下方金型面３０ａ、３０ｂのもつ底面形状と一致した平面形状にしている。なお、この平面形状は実施の形態１で説明したＲＦＩＤタグ１１の接地導体パターン８の面積をよりも大きいということはもちろんである。次に、射出成形金型２６を用いて、得られる成形品であるＲＦＩＤタグの製造方法について詳細に説明する。

図２０に示すように本発明の射出成形金型２６を型開き状態にしておいて、排気ポンプ３７を運転することにより、通気配管３５及び３６の空気をＡ及びＢ方向に排気する。これにより、上方金型２７及び下方金型２８の通気性多孔基材からなる負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂに設けられた複数の通気孔３３及び通気孔３４が共に負圧と成り、その周辺の空気をＣないしＤ方向に排気する。上方金型２７の上方金型面２７ａ上に沿わせ、ラミネート用フィルム１０の導体パタ−ン３面を外側に向けて挿入することにより所定の位置に位置決めされ、上方金型面２７ａ上に沿って吸引固定される（ラミネート用フィルム１０の平面形状が上方金型面２７ａの底面形状と一致するようにしているため）。また、下方金型２８の下方金型面２８ａの内側面に沿わせて、フィルム基材３９の接地導体パタ−ン面を外側に向けて挿入することにより所定の位置に位置決めされ、下方金型面２８ａに沿って吸引固定される（フィルム基材３９の平面形状が下方金型面２８ａの底面形状と一致するようにしているため）（フィルム基材配置工程）。次に、図２１に示すように射出成形金型２６を型締めすることにより、キャビティ３１と注入ゲ−ト３２（注入口）を設ける（射出成形金の型締め工程）。なお、フィルム基材３９を上方金型面２７ａ上に、ラミネート用フィルム１０を下方金型面２８ａ上に配置してもよい。なお、図１８に示す構造のＲＦＩＤタグが必要であれば、上方金型２７の上方金型面２７ａ上に沿わせ、ラミネート用フィルム１０の導体パタ−ン３面を外側に向けて挿入せずに、ラミネート用フィルム１０の導体パタ−ン３面を内側に向けて配置すればよいが、ＩＣチップ６によるラミネート用フィルム１０の突起部が許容範囲を越えると、導体パターン３に弛みやしわが生じた樹脂成形基板（誘電体基板１）が成形されてしまう可能性があるので注意を要する。

設けられた注入ゲ−ト３２から凹部により形成されたキャビティ３１内に向けて溶融した樹脂（熱可塑性樹脂）３８を注入・充填・成形し、その樹脂成形の硬化を待って、樹脂成形基板（誘電体基板１）を得る。なお、溶融した流体樹脂としては、プラスチック等の溶融した有機物である必要性は無く、マグネシウム合金等の持つチクソ性を利用した無機流体物や、セメント等の反応性流体物等であればよく、要するに注入ゲ−ト３２からキャビティ３１内に挿入できる流体物で、その後固形化するものであればいかなる物であってもよい（誘電体基板形成工程及びパターン形成工程）。排気ポンプ３７の運転を停止し、射出成形金型２６を型開きにし、樹脂成形基板（誘電体基板１）の一主面にラミネート用フィルム１０を配し、他主面にフィルム基材３９を一体に配した成形品のＲＦＩＤタグを取り出す（誘電体基板取り出し工程）。注入された樹脂３８が射出成形金型２６内部のキャビティ３１の容積よりも多く注入された場合は、注入ゲート３２に残留した樹脂３８が固化して誘電体基板１に注入ゲート３２の内管形状の余剰樹脂が形成されるので、注入ゲート３２に残留した余剰樹脂をＲＦＩＤタグから切り離して、表面粗さに研磨する（後処理工程）。なお、化成処理とは、樹脂３８との接着性を高めるために導体箔の表面に微細な筋を形成する、又は、導体箔の表面に層を形成するなど、一般的に樹脂成形基板で用いられるものを使う。また、化成処理だけでは、接着度が低い場合は、図１に示すような接着シート９を化成処理層の化成処理済み面に載置する。また、化成処理を行なわず、導体箔が通気孔３４と対向する面と反対側の面に接着シートと同様の接着シートを載置するだけでも、導体箔３２と樹脂との接着に十分な接着度が得られれば化成処理は行なう必要はない（接地導体パターン形成工程の準備工程）。また、ラミネート用フィルム１０に関しても、接着シートを使用してもよい。

以上、説明したように本発明の実施の形態２おいては、従来は、パタ−ンの位置決めのために一対の金型の型合わせ面にフィルム基材の所定部分を載置してから型締めする必要があり、成型樹脂基板（図７の誘電体基板１）の片面にしかパタ−ンを転写形成できなかった。従って、一回の成型加工によって、複数のフィルム基材に付与されたそれぞれのパタ−ンを位置決めし、それら複数のフィルム基材の間にキャビティを設けて溶融した流体樹脂を充填・成型することが困難であり、その結果、製品の基材である成型樹脂基板の複数の面に対してフィルム基材上のパタ−ンを転写形成やラミネート用フィルム１０の配置ができなかったために、樹脂成形で作成された図１１の誘電体基板１に、フィルム基材２に取り付けたＩＣチップ６を誘電体基板１の穴部５に挿入するようにしてフィルム基材２（ラミネート用フィルム１０）を誘電体基板１に支持することにより、ＲＦＩＤタグを完成させていたことに対して、複数のフィルム基材に付与されたそれぞれのパタ−ンを位置決めし、それら複数のフィルム基材の間にキャビティを設けて溶融した流体樹脂を充填・成型することが可能であるので、誘電体基板１に穴部５を設ける工程が不必要になる。

本発明の実施の形態１おいては、ラミネート用フィルム１０及びフィルム基材３９を通気孔３３及び通気孔３４により真空引き（吸引）して、射出成形金型２６に密着させるので、樹脂３８の射出成形中にラミネート用フィルム１０及びフィルム基材３９が伸長することがなく、樹脂３８の固化後に形成されるＲＦＩＤタグの導体パターン３及び接地導体パターン８の細りや切れを防止できる効果がある。また、フィルム基材３９は、銅箔である接地導体パターン８を保護する効果を持つので、取外すことなく保管してもよい。また、全てのフィルム基材を除去するのではなく、一部を除去してもよい。無論、機械や手作業等で、機械的に全てのフィルム基材をめくって除去することも可能である（フィルム基材除去工程）。なお、樹脂３８を低硬度（例えば、ＪＩＳ−Ａ５５）のオレフィン系熱可塑性エラストマーを用いて、誘電体基板１を製造することで、フレキシブル性を持った誘電体基板によるフレキシブルなＲＦＩＤタグが製造可能なので、ドラム缶などの曲面を持つ物体の曲面に沿って設置可能なＲＦＩＤタグを得ることができる。このＲＦＩＤタグが設置可能である曲面は、ＩＣチップ６と導体パターン３との電気的な接続が外れない程度である。なお、導体パターン３が曲っていても、電気長は変化しないなので、放射パターンは多少変形するが導体パターン３は、ＲＦＩＤタグの電波放射部としての動作には支障がない。さらに、射出成形金型の型締め工程において、図示はしていないが、上方金型２７と下方金型２８とには、それぞれガイドピンとガイド穴とが設けられており、ガイド穴にガイドピンを嵌合させて、上方金型２７と下方金型２８との位置決めを行なってから、型締めして固定することが一般的である。

本発明（実施の形態１及び２）のように、射出成形で誘電体基板１（樹脂成形基板）を設計・製造することにより、プリント基板数枚を貼り合せて多層化した誘電体基板に対し、樹脂（熱可塑性樹脂）３８を用いて射出成形した誘電体基板の方が基板コスト（製造コスト）が大幅に下げることができるだけでなく、ＲＦＩＤタグに用いられる誘電体基板の誘電体（材質）が、一般的なプリント基板で使用されるポリテトラフルオロエチレン（フッ素樹脂系），セラミック，ガラスエポキシなどの誘電体では、任意の厚さの基板製作が難しく、ＲＦＩＤタグの設置位置による要求寸法の変化には柔軟に対応できないことに対して、射出成形による誘電体基板では、金型を変更するだけで容易に厚みや形状の変更が可能であるため、様々なバリエーションのＲＦＩＤタグを容易に製作可能である。また、樹脂（熱可塑性樹脂）のなかでも誘電正接が低い特性をもつオレフィン系ポリマーの樹脂をＲＦＩＤタグの誘電体基板として使用することで、放射効率が向上し、高利得なＲＦＩＤタグを製造可能である。また、オレフィン系ポリマーの樹脂の比重は一般的なプリント基板の半分程度であり、ＲＦＩＤタグの軽量化が可能になる。さらに、ＩＣチップ６は、一般的なプリント基板で使用されるポリテトラフルオロエチレン（フッ素樹脂系），セラミック，ガラスエポキシなどで構成される誘電体基板のように硬くて厚みのある材質に実装する場合、実装する専用設備がなく、一つ一つ実装しなければならず時間がかかることに対して、樹脂成形基板は、フィルム基材２にＩＣチップ６を実装する設備は市場に数多く出回っており、一度に大量生産が可能であり、穴部５の形成を含めて製造時間及びコストを大幅に削減できる。

この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの構成図である。 ＲＦＩＤシステムの基本構成図である。 この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造工程図である。 この発明に係るフィルム基材の構成図図である。 この発明に係るフィルム基材に形成された導体パターン図である。 この発明に係るフィルム基材に形成された導体パターン図（ＩＣチップ接続済み）である。 この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造工程図である。 この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット構成図である。 この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット構成図である。 この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレット構成図である。 この発明に係る穴部が形成された誘電体基板構成図である。 この発明に係るＲＦＩＤタグの電界図である。 この発明に係るＲＦＩＤタグの特性インピーダンス図である。 この発明に係るＲＦＩＤタグの構成図（ダミーパッド付き）である。 この発明に係るＲＦＩＤタグのスロット付近拡大図（ダミーパッド付き）である。 この発明実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレットの表面図（写真）である。 この発明実施の形態１に係るＲＦＩＤタグのタグインレットの裏面図（写真）である。 この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの構成図である。 この発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図である。 この発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の導体付きフィルム基材を位置決め配置した時の型開き状態の模式図である。 この発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型を型締めし、溶融した流体樹脂を充填・成形した型締め状態の模式図である。

符号の説明

１…誘電体基板、２…フィルム基材、３…導体パターン、４…スロット、５…穴部、
６…ＩＣチップ、７…電気接続部、８…接地導体パターン、９…接着シート、
１０…ラミネート用フィルム、１１…ＲＦＩＤタグ、１１ａ…アンテナ部（タグ）、
１２…ＲＦＩＤリーダライタ、１３…アンテナ部（リーダライタ）、１４…アナログ部、
１５…Ａ／Ｄ変換部、１６…電源制御部、１７…メモリ部、１８…復調部、
１９…制御部、２０…変調部、２１…ディジタル部、２２…Ｄ／Ａ変換部、
２３…導体層、２４…接続端子、２５…ダミーパッド、２６…射出成形金型、
２７…上方金型、２８…下方金型、２９…型合わせ面、３０…型合わせ面、
３１…キャビティ、３２…注入ゲ−ト（注入口）、３３…通気孔（真空引き口）、
３４…通気孔（真空引き口）、３５…通気配管、３６…通気配管（真空引き口）、
３７…排気ポンプ、３８…樹脂（熱可塑性樹脂）３９…フィルム基材。

Claims (10)

1. 一主面に穴部を有する誘電体基板と、この誘電体基板の他主面に設けられた接地導体パターンと、フィルム基材と、このフィルム基材上に設けられ、長細形状のスロットを内部に構成した導体パターンと、前記スロットを介して前記導体パターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記導体パターンと前記ＩＣチップとが設けられた前記フィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止し、前記ＩＣチップによる突起部を前記誘電体基板の前記穴部に挿入したラミネート用フィルムとを備えたＲＦＩＤタグ。
2. 誘電体基板と、この誘電体基板の他主面に設けられた接地導体パターンと、フィルム基材と、このフィルム基材上に設けられ、長細形状のスロットを内部に構成した導体パターンと、前記スロットを介して前記導体パターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記導体パターンと前記ＩＣチップとが設けられた前記フィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止し、前記誘電体基板の一主面に固定されたラミネート用フィルムとを備えたＲＦＩＤタグ。
3. 前記ＩＣチップは、前記誘電体基板と前記フィルム基材との間に配置された請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
4. 前記導体パターンは、前記誘電体基板の端部から所定距離だけ隔ててその内側に設けられた請求項１〜３のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグ。
5. 前記スロットは、その幅方向における対向する前記導体パターンの両側から前記スロットの内側にそれぞれ延び、前記ＩＣチップとを電気的に接続された電気接続部とを有する請求項１〜４のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグ。
6. フィルム基材上に長細形状のスロットを有する導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記スロットを介してＩＣチップを前記導体パターンに電気的に接続するＩＣチップ接続工程と、ラミネート用フィルムにより前記導電パターンと前記ＩＣチップとが設けられたフィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止するラミネート工程と、誘電体基板の一主面に穴部を形成し、前記誘電体基板の他主面に接地導体パターンを形成する穴部及び接地導体パターン形成工程と、前記ラミネート工程後に、前記ＩＣチップによる前記ラミネート用フィルムの突起部を前記誘電体基板の前記穴部に挿入して、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記誘電体基板に固定する固定工程とを備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
7. フィルム基材上に長細形状のスロットを有する導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記スロットを介してＩＣチップを前記導体パターンに電気的に接続するＩＣチップ接続工程と、ラミネート用フィルムにより前記導電パターンと前記ＩＣチップとが設けられたフィルム基材を両面から挟み込みパウチ加工により封止するラミネート工程と、誘電体基板の他主面に接地導体パターンを形成する接地導体パターン形成工程と、前記ラミネート工程後に、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記誘電体基板の一主面にラミネート用フィルムを介して固定する固定工程とを備えたＲＦＩＤタグの製造方法。
8. 前記固定工程は、前記ＩＣチップを前記誘電体基板と前記フィルム基材との間に配置して行なう請求項７に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
9. 前記フィルム基材を前記誘電体基板に固定するときに、前記導体パターンを前記誘電体基板の端部から所定距離だけ隔てた位置に配置する請求項６〜８のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグの製造方法。
10. 前記フィルム基材上に前記導体パターンを形成するときに、前記スロットを構成する幅方向における対向する前記導体パターンの両側から前記スロットの内側にそれぞれ延びた電気接続部が形成され、その電気接続部と前記ＩＣチップとを電気的に接続する請求項６〜９のいずれかに記載のＲＦＩＤタグの製造方法。

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