JP4747783B2 - Inlet for RFID tag, impedance adjustment method thereof, and RFID tag - Google Patents
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本発明は、ＩＣとそれに接続されたアンテナを有するＲＦＩＤタグ用のインレット及びそのインピーダンス調整方法に関するものである。 The present invention relates to an inlet for an RFID tag having an IC and an antenna connected thereto, and an impedance adjustment method thereof.
近年、ＲＦＩＤタグを利用した商品が市場に提供され、販売店では在庫管理、支払い管理や万引き防止等、またメーカーや流通過程では、商品品質管理（混入防止等）、在庫管理等に利用され、実用化が進んでいる。特にＲＦＩＤタグでは、リーダ装置またはリーダ／ライタ装置との間を非接触でデータの送受が出来、上記の作業が非常に効率良く実行できるため、今後も普及が見こまれている。この通信に利用されているアンテナとしては、コイル状のアンテナやダイポール型のアンテナが利用されている。前者のアンテナは、比較的周波数が低く電磁誘導方式の通信に利用される。通信距離も数ｍｍ〜数１０ｍｍである。後者は、比較的周波数が高くマイクロ波方式の通信に利用され、通信距離も数１０ｍｍ〜数ｍと、広い範囲で通信できる。特にダイポール型アンテナは、この通信距離の利点から、近年特に応用研究が盛んである。また応用範囲は相当広いと見こまれている。 In recent years, products using RFID tags have been provided to the market, and are used for inventory management, payment management, shoplifting prevention, etc. at retail stores, and for product quality management (mixing prevention, etc.), inventory management, etc. in manufacturers and distribution processes, Practical use is progressing. In particular, RFID tags can be transmitted and received without contact with a reader device or reader / writer device, and the above operations can be performed very efficiently. As an antenna used for this communication, a coiled antenna or a dipole antenna is used. The former antenna has a relatively low frequency and is used for electromagnetic induction communication. The communication distance is also several mm to several tens mm. The latter has a relatively high frequency and is used for microwave communication, and can communicate over a wide range of several tens to several meters. In particular, dipole-type antennas have been actively studied in recent years because of the advantage of this communication distance. The application range is expected to be quite wide.
しかし、このような実用化を進めるにあたり、アンテナ形成についても新たな問題が生じている。それは、高周波となるにつれて、そのインピーダンス整合が困難となっていることである。ＲＦＩＤは、基材にＩＣとアンテナを形成してインレットとし、それに樹脂や紙等を積層して製造するものである。アンテナは、所望のパターンにエッチング法、蒸着法、印刷法、プレス打抜き法などで形成する。そして、インレットに形成されたアンテナは、通信に利用される電磁波の周波数でＩＣとのインピーダンスが整合するように調整される。図１（ａ）は、従来のダイポールアンテナが形成されたインレットの例を平面で示した模式説明図で、フィルム基材３にＩＣモジュール２とアンテナ３が形成されており、ＩＣモジュール２中のＩＣは、アンテナ３に接続されている。このインレットに対し、インピーダンスを測定し、インピーダンスを調整するため、図１（ｂ）に示すようにアンテナを適切に切断して調整している。あるいは、インレットに形成されたアンテナにインピーダンス調整用のパターンを配置している例もある。この場合、このパターンを部分削除することによって調整するものである。例えば、アンテナ本体の端部からライン状のパターンを、本体の縁に沿って形成しているものが挙げられる。そしてこのライン状のパターンを切断することで、インピーダンス調整する（特許文献１）。 However, with such practical application, new problems have arisen with respect to antenna formation. That is, impedance matching becomes more difficult as the frequency becomes higher. An RFID is manufactured by forming an IC and an antenna on a base material to form an inlet, and laminating a resin, paper, or the like thereon. The antenna is formed in a desired pattern by an etching method, a vapor deposition method, a printing method, a press punching method, or the like. The antenna formed in the inlet is adjusted so that the impedance with the IC matches at the frequency of the electromagnetic wave used for communication. FIG. 1A is a schematic explanatory view showing an example of an inlet in which a conventional dipole antenna is formed in a plan view, where an IC module 2 and an antenna 3 are formed on a film base 3. The IC is connected to the antenna 3. In order to measure the impedance and adjust the impedance of the inlet, the antenna is appropriately cut and adjusted as shown in FIG. Alternatively, there is an example in which an impedance adjustment pattern is arranged on an antenna formed in the inlet. In this case, adjustment is performed by partially deleting this pattern. For example, what forms the linear pattern from the edge part of an antenna main body along the edge of a main body is mentioned. The impedance is adjusted by cutting the line pattern (Patent Document 1).
しかしこのようにしてインレット上で調整した後に、樹脂などを積層した場合、インピーダンスが変化する現象が発生した。しかも樹脂などの上からは、パターンが正確に切断できず、容易ではなかった。また測定も二度手間であった。このため、インレット上でインピーダンス測定値に対し、樹脂などを積層した後の変化を予め予測し、これを考慮して切断していた。しかしこれでは、正確に調整できなかった。しかも予測が容易ではない。 However, when a resin or the like is laminated after adjusting on the inlet in this way, a phenomenon that the impedance changes occurs. Moreover, the pattern cannot be cut accurately from the top of the resin or the like, which is not easy. The measurement was also troublesome twice. For this reason, the change after laminating resin or the like is predicted in advance with respect to the impedance measurement value on the inlet, and cutting is performed in consideration of this. However, this could not be adjusted accurately. Moreover, prediction is not easy.
公知文献を以下に示す。
本発明は、このような問題点を解決するもので、インピーダンス調整の容易なＲＦＩＤタグ用のインレット、及びそれを用いたＲＦＩＤタグ並びにインレットのインピーダンス調整方法を提供することを課題とする。 The present invention solves such problems, and an object thereof is to provide an inlet for an RFID tag that can easily adjust impedance, an RFID tag using the same, and an impedance adjustment method for the inlet.
本発明は係る課題に鑑みなされたもので、請求項１の発明は、ＩＣとそれに接続されたアンテナを有するＲＦＩＤタグ用のインレットにおいて、アンテナがＩＣの両端に導体が接続されたダイポール型アンテナであって、両導体上の各１点を結びアンテナの縁に沿って第二の導体が形成され、２点間を結ぶ導体上の１点とアンテナの導体上の他の複数の点とが第二の導体により電気的に接続されていることを特徴とするインレットとしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the invention of claim 1 is an RFID tag inlet having an IC and an antenna connected to the IC, and the antenna is a dipole antenna in which conductors are connected to both ends of the IC. A second conductor is formed along the edge of the antenna by connecting each point on both conductors, and one point on the conductor connecting the two points and other points on the conductor of the antenna are the first. The inlet is characterized by being electrically connected by two conductors.
本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載の２点間を結ぶ導体上の１点とアンテナの導体上の点に接続された第二の導体を適切に切断して、アンテナのインピーダンス調整をすることを特徴とするインレットのインピーダンス調整方法としたものである。 According the invention of claim 2 of the present invention, by appropriately cutting the second conductor connected to a point on one point and the antenna conductor on the conductor connecting the two points according to claim 1, the antenna This is an inlet impedance adjustment method characterized by adjusting the impedance.
本発明の請求項３の発明は、請求項１に記載のインレット又は請求項２に記載のインピーダンス調整方法により調整されたインレットを用いて製造されたことを特徴とするＲＦＩＤタグとしたものである。 A third aspect of the present invention is an RFID tag manufactured using the inlet according to the first aspect or the inlet adjusted by the impedance adjusting method according to the second aspect. .
本発明は、以上のような構成であるから、インレットに樹脂や紙などを積層しても、インピーダンス調整が容易にできるＲＦＩＤタグ用のインレット、及びそれを用いたＲＦＩＤタグ並びにインレットのインピーダンス調整方法とすることが出来る。 Since the present invention is configured as described above, an inlet for an RFID tag that can easily adjust impedance even when resin or paper is laminated on the inlet, an RFID tag using the same, and an impedance adjustment method for the inlet It can be.
以下本発明の実施するための最良の形態につき説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below.
図２は、実施の形態例のインレットを平面で示した模式説明図である。 FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the inlet of the embodiment in a plan view.
本例のインレットは、ＩＣモジュール２とそのＩＣに接続されたアンテナを有するＲＦＩＤタグ用のインレットである。そして、アンテナは、ＩＣの両端に導体１が接続されたダイポール型アンテナであって、両導体１上の各１点Ｘ、Ｙを結びアンテナの縁に沿って導体１０が形成されている。２点間を結ぶ導体１０上の１点Ａとアンテナの導体１上の他の複数の点Ａ１、Ａ２とが導体１１により電気的に接続されている。本例では、さらに２点間を結ぶ導体１０上の他の点Ｂとアンテナの導体１上の他の複数の点Ｂ１、Ｂ２とが導体１２により電気的に接続されている。 The inlet of this example is an inlet for an RFID tag having an IC module 2 and an antenna connected to the IC. The antenna is a dipole antenna in which the conductor 1 is connected to both ends of the IC, and the conductor 10 is formed along the edge of the antenna by connecting each point X and Y on both the conductors 1. One point A on the conductor 10 connecting the two points and the other plurality of points A1 and A2 on the conductor 1 of the antenna are electrically connected by the conductor 11. In this example, another point B on the conductor 10 connecting the two points and the other points B1 and B2 on the conductor 1 of the antenna are electrically connected by the conductor 12.
本発明は、２点間を結ぶ導体１０上の１点とアンテナの導体１上の点に接続された導体１０（線分Ａ−Ｘ、Ｂ−Ｙ）、１１、１２を適切に切断して、容易にアンテナのインピーダンス調整できるインレット及び調整方法である。すなわち、２点間を結ぶ導体１０上の１点とアンテナの導体１上の点に接続された複数の導体１０（線分Ａ−Ｘ、Ｂ−Ｙ）、１１、１２の内、適切な導体を切断すれば良く、その導体１０（線分Ａ−Ｘ、Ｂ−Ｙ）、１１、１２上の切断場所は任意であるから、穴をあけるなどして、容易に切断できる。これから、インレット上に樹脂や紙などを積層した後にインピーダンス調整が出来る。そして残された導体により、インピーダンスが決定されるから正確な値に調整できる。インレットに積層する樹脂や紙などが目視できる程度透明であれば、目視のまま調整できる。目視できない場合は、積層した樹脂などにアライメント用のマークを形成することによって、容易に切断できる。また、このように調整されたインレットを用いて製造されたＲＦＩＤタグとすることによって、容易に、正確にインピーダンス調整の取れたＦＲＩＤタグとすることができる。また、通常複数の層を積層するから、切断したアンテナの上の層を覆い
、表面に切断した層を露出せずに製造できる。
The present invention appropriately cuts the conductors 10 (line segments AX, BY), 11, 12 connected to one point on the conductor 10 connecting the two points and the point on the conductor 1 of the antenna. The inlet and the adjustment method can easily adjust the impedance of the antenna. That is, an appropriate conductor among a plurality of conductors 10 (line segments AX, BY), 11 and 12 connected to one point on the conductor 10 connecting the two points and a point on the conductor 1 of the antenna. Since the cutting locations on the conductors 10 (line segments AX, BY), 11 and 12 are arbitrary, they can be easily cut by making holes or the like. From this point, impedance can be adjusted after laminating resin or paper on the inlet. Since the impedance is determined by the remaining conductor, it can be adjusted to an accurate value. If the resin or paper laminated on the inlet is transparent enough to be seen, it can be adjusted as it is. If it is not visible, it can be easily cut by forming an alignment mark on the laminated resin or the like. In addition, by using the RFID tag manufactured using the inlet adjusted as described above, the FRID tag can be easily and accurately adjusted in impedance. In addition, since a plurality of layers are usually laminated, it is possible to manufacture without covering the layer above the cut antenna and exposing the cut layer on the surface.
この切断方法について、図３を用いて説明する。図３は、本発明のインレットの他の例を平面で見た模式説明図である。なお、本例の図では、上記例で共通する部分に付いては、同じ符合を利用する。図３では、例えば円形状に切り取れるパンチを用いて、アンテナを切断できる。本例では導体１１、１２をそれぞれ３本形成しており、アンテナから垂直方向の距離をパンチの穴２０の径としておき（図３（ａ））、この部分をパンチで切断することにより、インピーダンスを調整する（図３（ｂ））。 本例について、以下に具体的に説明する。図４は、本例を具体的に示したもので、アンテナと平行している導体１１、１２、１０の縁の、アンテナの縁からの距離を５ｍｍ、アンテナと、垂直方向の導体１０（線分Ａ−Ｘ、Ｂ−Ｙ）、１１、１２の縁間の距離を２．２５ｍｍ、２点間を結ぶ導体１０の縁間の距離（線分Ａ−Ｘ、Ｂ−Ｙの縁間の距離）を３ｍｍとした。図４に示したデータから本インレットのインピーダンスＺはＺ＝９．６＋ｊ１６２．１である。図５は、本例で導体を１本切断したインレットを平面で示した部分説明図である。図５で、穴２０の形状にパンチをあてがい（図５（ａ））、切断して導体を削除２１すると（図５（ｂ））、インピーダンスＺ＝１７．０２＋ｊ２２５．６となる。図６は、本例で導体を２本切断したインレットを平面で示した部分説明図である。図６で、穴２０の形状にパンチをあてがい（図６（ａ）、切断して導体を削除２１すると（図６（ｂ））、インピーダンスＺ＝２６．３４＋ｊ２７５．６となる。このようにして、容易に正確にインピーダンス整合が出来る。 This cutting method will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic explanatory view of another example of the inlet of the present invention viewed in a plane. In the drawing of this example, the same reference numerals are used for portions common to the above example. In FIG. 3, the antenna can be cut using, for example, a circular punch. In this example, three conductors 11 and 12 are respectively formed, and the distance in the vertical direction from the antenna is set as the diameter of the punch hole 20 (FIG. 3A). Is adjusted (FIG. 3B). This example will be specifically described below. FIG. 4 specifically shows this example. The distance between the edges of the conductors 11, 12, and 10 parallel to the antenna from the edge of the antenna is 5 mm, and the antenna and the conductor 10 in the vertical direction (line The distance between the edges of the segments AX, BY), 11, 12 is 2.25 mm, the distance between the edges of the conductor 10 connecting the two points (the distance between the edges of the line segments AX, BY). ) Was 3 mm. From the data shown in FIG. 4, the impedance Z of this inlet is Z = 9.6 + j162.1. FIG. 5 is a partial explanatory view showing, in a plane, an inlet obtained by cutting one conductor in this example. In FIG. 5, when a punch is applied to the shape of the hole 20 (FIG. 5A) and the conductor is cut and deleted 21 (FIG. 5B), impedance Z = 17.02 + j225.6 is obtained. FIG. 6 is a partial explanatory view showing, in a plane, an inlet obtained by cutting two conductors in this example. 6, when a punch is applied to the shape of the hole 20 (FIG. 6A, cutting and deleting the conductor 21 (FIG. 6B), impedance Z = 26.34 + j275.6 is obtained. Impedance matching can be easily and accurately performed.
本例では、導体１１、１２、１０の形状をアンテナに平行な線分と垂直な成分で構成したが、本発明は特にこの形状に限定されるものではない。 In this example, the shapes of the conductors 11, 12, and 10 are configured by components perpendicular to the line segment parallel to the antenna, but the present invention is not particularly limited to this shape.
本発明の例では、アンテナとしてダイポールアンテナとしたが、ループ状のアンテナにも適用できる。この場合、ＩＣとそれに接続されたアンテナを有するＲＦＩＤタグ用のインレットにおいて、アンテナが導体でＩＣを含めて閉ループ状に形成され、閉ループ上の２点間にさらに並列に複数の導体が接続されているインレットの構成を例示できる。この複数の導体を適切に切断することで、インピーダンスの調整ができる。また、これをもちいてＲＦＩＤを製造できる。作用効果に付いては、上記と同様である。なお、コンデンサがアンテナに直列に接続されている場合、コンデンサを含めた閉ループとする。 In the example of the present invention, a dipole antenna is used as the antenna, but the present invention can also be applied to a loop antenna. In this case, in an RFID tag inlet having an IC and an antenna connected thereto, the antenna is a conductor and is formed in a closed loop including the IC, and a plurality of conductors are further connected in parallel between two points on the closed loop. The structure of the inlet can be illustrated. The impedance can be adjusted by appropriately cutting the plurality of conductors. Moreover, RFID can be manufactured using this. The function and effect are the same as described above. When a capacitor is connected in series with the antenna, a closed loop including the capacitor is used.
また、本願発明のインレットの、ダイポール型アンテナの両導体上の各１点を結びアンテナの縁に沿って形成された導体が、スタブであってもよい。これも同様の作用効果が得られる。この場合、ＩＣとそれに接続されたアンテナを有するＲＦＩＤタグ用のインレットにおいて、アンテナがＩＣの両端に導体が接続されたダイポール型アンテナであって、両導体上の各１点を結びアンテナの縁に沿ってスタブが形成され、スタブ上の１点とアンテナの導体上の他の複数の点とが導体により電気的に接続されているインレットの構成を例示できる。 Moreover, the stub may be sufficient as the conductor formed by connecting each point on both the conductors of the dipole antenna of the present invention along the edge of the antenna. This also has the same effect. In this case, in an RFID tag inlet having an IC and an antenna connected thereto, the antenna is a dipole antenna in which conductors are connected to both ends of the IC, and each point on both conductors is connected to the edge of the antenna. A configuration of an inlet in which a stub is formed along one point on the stub and other points on the conductor of the antenna are electrically connected by the conductor can be illustrated.
なお、本願発明のインレットにつていは、従来の方法を利用して製造する方法を例示できる。この場合、アンテナ形成の工程で、本願発明に係るアンテナの形状になるように原版を作成するだけで良く、これにより、所望のパターンをエッチング法、蒸着法、印刷法、プレス打抜き法などで形成できる。 In addition, about the inlet of this invention, the method of manufacturing using the conventional method can be illustrated. In this case, in the antenna formation process, it is only necessary to prepare the original so as to have the shape of the antenna according to the present invention, thereby forming a desired pattern by an etching method, a vapor deposition method, a printing method, a press punching method, or the like. it can.
１・・・アンテナ導体
２・・・ＩＣモジュール
３・・・基材
１０・・・導体
１１・・・導体
１２・・・導体
２０・・・パンチ穴
２１・・・削除部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna conductor 2 ... IC module 3 ... Base material 10 ... Conductor 11 ... Conductor 12 ... Conductor 20 ... Punch hole 21 ... Deletion part
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