JP5195103B2

JP5195103B2 - Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄタグの製法

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Publication number: JP5195103B2
Application number: JP2008181319A
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Inventors: 健太川上
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Publication date: 2013-05-08
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Description

この発明は、アンテナコイルとコンデンサとから成る共振回路を有し、アンテナコイルを構成するコイルパターンが基板の板面に形成されているＲＦＩＤタグおよびその製法に関する。

近年、荷物の管理工場や工場の製造ラインなどには、搬送される物品に種々の情報が書き込まれた記憶媒体を取り付け、読み書き処理装置（リーダライタ）を用いてこの記憶媒体との間で無線通信を行うことにより、記憶媒体に対して非接触で情報の読み取りや書き込みを行うシステムが導入されている。このシステムは、「ＲＦＩＤシステム」と呼ばれ、搬送物品に取り付けられる記憶媒体は、「ＲＦＩＤタグ」または「非接触ＩＣタグ」などと呼ばれている。

図１９は、ＲＦＩＤシステムが工場の製造ラインに導入された例を示している。ＲＦＩＤタグ１００は、物品搬送用のパレット１０４に取り付けられ、搬送される物品１２５とともにラインを移動する。リーダライタ１０１は、ＲＦＩＤタグ１００との交信を行うためのアンテナ部１０２とコントローラ１０３とを有し、コントローラ１０３には、例えばパーソナルコンピュータなどの外部機器（図示せず）が接続される。コントローラ１０３は、外部機器からのコマンドに応じてアンテナ部１０２を介してＲＦＩＤタグ１００との間で交信を行い、ＲＦＩＤタグ１００に対して情報の読み書き処理を実行する。

図２０は、上記したＲＦＩＤシステムの電気的な構成を示している。
ＲＦＩＤタグ１００は、プリント基板上に通信用のアンテナコイル１０５、アンテナコイル１０５と共振回路を構成するコンデンサ１０６の他、情報を格納するためのメモリ１０７、復調回路１０８、変調回路１０９、電源生成回路１１０、制御回路１１１などが設けられている。上記の各構成は、アンテナコイル１０５を除き、ＩＣチップ１１２内に内蔵されている。

リーダライタ１０１のアンテナ部１０２には、送信用のコイル１１３、受信用のコイル１１４、変調回路１１５、復調回路１１６、制御回路１１７などが組み込まれている。コントローラ１０３には、制御回路１１８のほか、アンテナ部１０２や外部機器に対応するインターフェース回路１１９，１２０（図中、下位Ｉ／Ｆ回路１１９、上位Ｉ／Ｆ回路１２０として示す。）が組み込まれている。

ＲＦＩＤタグ１００がリーダライタ１０１のアンテナ部１０２の交信領域に入ると、アンテナ部１０２から送信される電磁波がＲＦＩＤタグ１００内のアンテナコイル１０５を貫通してアンテナコイル１０５に誘導起電力が生じる。内部電源を持たないＲＦＩＤタグ１００は、このアンテナコイル１０５に発生した誘導起電力を電源生成回路１１０が直流に変換して制御回路１１１に供給することにより、制御回路１１１がリーダライタ１０１からのコマンドに応答する処理や、前記コマンドに対する応答情報を含む電磁波をリーダライタ１０１に送信する処理などを実行する。

一般にリーダライタ１０１からは、所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の電磁波がＲＦＩＤタグ１００に送信される。そのため、ＲＦＩＤタグ１００においては、リーダライタ１０１と安定した通信を行うために、以下の数式（１）で表される、共振周波数ｆ、すなわち、共振回路を構成するアンテナコイル１０５のインダクタンスＬとコンデンサ１０６の静電容量Ｃとで決まる共振周波数ｆを、上記の所定の周波数（１３．５６ＭＨｚ）に合わせる必要がある。

これらアンテナコイル１０５のインダクタンスＬやコンデンサ１０６の静電容量Ｃは、ＲＦＩＤタグ１００の設計段階において設定され、設計どおりにアンテナコイル１０５やコンデンサ１０６が形成されれば、所定の共振周波数（１３．５６ＭＨｚ）を有するＲＦＩＤタグ１００が得られる。しかしながら、実際には、ＲＦＩＤタグの製造段階において、例えばＩＣチップ１１２に内蔵するコンデンサ１０６の静電容量Ｃが変動し、この静電容量Ｃの変動に起因して共振周波数ｆが所定の周波数（１３．５６ＭＨｚ）からずれることがある。このような共振周波数ｆのずれが生じると、通信可能距離が短くなるなど、通信効率が低下するという問題が生じる。

そのため、この共振周波数ｆのずれを調整する必要があり、一般的には、ＲＦＩＤタグのプリント基板に静電容量の調整が可能な調整用のコンデンサなどを別途設け、調整用のコンデンサの静電容量を増減させることにより共振周波数ｆの調整が行われている。しかし、例えばＰＥＴなどを材料とするプリント基板が用いられているＲＦＩＤタグの場合には、調整用のコンデンサをプリント基板に実装することが困難であり、また、調整用のコンデンサを別途設けると、配線が複雑になったり、実装部品の増加に伴い断線が生じる可能性が高まるなどの問題が生じるため、極力調整用のコンデンサなどを使用しないことが望ましい。

そこで、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルの経路長さを変化させてそのインダクタンスＬを増減させることにより、調整用のコンデンサなどを用いずに共振周波数ｆを調整することが可能なＲＦＩＤタグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたＲＦＩＤタグは、図２１に示すように、プリント基板１２１の表面に渦巻き状のアンテナパターン１２２が形成されるとともに、コンデンサを内蔵したＩＣチップ１２３が搭載されたブリッジ片１２４がアンテナパターン１２２上に架け渡されたものである。このＲＦＩＤタグでは、アンテナパターン１２２に対してブリッジ片１２４を架け渡す位置を変えることにより、アンテナパターン１２２の経路長さを調整できるようになっている。例えば、ブリッジ片１２４を同図のように右下がりの状態でアンテナパターン１２２に架け渡すと、アンテナパターン１２２の経路長さが短くなり、ブリッジ片１２４を右上がりの状態で架け渡すと、アンテナパターン１２２の経路長さが長くなる。その結果、アンテナパターン１２２のインダクタンスが増減し、共振周波数を調整することが可能である。

特許第４００６５８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＲＦＩＤタグでは、アンテナパターン１２２に対するブリッジ片１２４の架け渡し方を自在に変えることができないため、アンテナパターンの経路長さを細かく調整することができず、そのため、共振周波数の調整が粗いものとなり、共振周波数を所定の周波数に正確に合わせることが困難である。

この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、アンテナコイルとコンデンサとから成る共振回路を有するＲＦＩＤタグにおいて、共振回路の共振周波数を、簡単かつ精細に調整することができるＲＦＩＤタグおよびそのＲＦＩＤタグの製法を提供することを目的とする。

この発明によるＲＦＩＤタグは、アンテナコイルとコンデンサとから成る共振回路を有し、アンテナコイルを構成するコイルパターンが基板の板面に形成されて成るものである。前記コイルパターンの一端部には、インダクタンスを調整するための円弧状部がその円弧の全域にわたって導体部分を露出させて設けられ、目的とする共振周波数を得るために当該露出した導体部分において選ばれた第１の位置とコイルパターンの他端部の側の第２の位置とが、基板上に配備された帯板状のブリッジ片に形成された導電パターンによって共振回路のコンデンサに電気接続されている。前記ブリッジ片は、一方の面に前記導電パターンが長さ方向に沿って形成されたプリント基板であって、導電パターンとは反対側の面に、ブリッジ片の一端部で導電パターンに導通する第１の接点部と、ブリッジ片の他端部で導電パターンに導通する第２の接点部と、第１の接点部から円弧状部の曲率半径に相当する距離だけブリッジ片の長さ方向に沿って離れて位置する支点部とが設けられる。
さらにブリッジ片は、前記コイルパターンが形成された基板上の円弧状部の曲率中心に当たる位置に支点部が支持され、第１の接点部が第１の位置で円弧状部の導体部分に接して電気接続され、第２の接点部が第２の位置でコイルパターンの他端部またはコイルパターンの他端部と電気的に結ばれる導電パターンに接して電気接続された状態で、コイルパターンが形成された基板の板面に沿って配備される。

この発明の上記した構成において、「第２の位置」は典型的にはコイルパターンの他端部上の位置であるが、必ずしもそれに限られない（詳細は後述する。）。

上記したＲＦＩＤタグを製作するのに用いるこの発明の製法は、インダクタンスを調整するための円弧状部がその円弧の全域にわたって導体部分を露出された状態で一端部に設けられたコイルパターンが板面に形成された基板と、帯板状のプリント基板の一方の面に長さ方向に沿って導電パターンが形成され、反対側の面に、一端部で前記導電パターンに導通する第１の接点部と、他端部で前記導電パターンに導通する第２の接点部と、第１の接点部から円弧状部の曲率半径に相当する距離だけプリント基板の長さ方向に沿って離れて位置する支点部とが設けられて成るブリッジ片とを用意する準備工程と、前記コイルパターンが形成された基板上の円弧状部の曲率中心に当たる位置で支点部を支持し円弧状部の露出した導体部分に第１の接点部が接するようにして基板上にブリッジ片を配備した後、支点部を回動中心としてブリッジ片を回動させることにより第１の接点部を円弧状部の導体部分内で円弧に沿って移動させてインダクタンスを変化させつつ共振周波数を測定し、その測定値が目的とする共振周波数に適合する状態になったときブリッジ片の回動を止めてブリッジ片を位置決めする位置決め工程と、位置決めされたブリッジ片の第１の接点部を円弧状部に、第２の接点部をコイルパターンの円弧状部が設けられている側の端部とは反対の端部に、それぞれ導通状態で固定する組付工程とを一連に実施してＲＦＩＤタグを製作することを特徴とするものである。

上記した構成のＲＦＩＤタグによれば、支点部を回動中心としたブリッジ片の回動により、第１の接点部がコイルパターンの一端部の円弧状部の導体部分内を円弧に沿って移動することによりコイルパターンの経路長さが順次変わっていくので、第１の接点部の円弧状部における位置を選択するだけで共振周波数の調整を細かく行うことが可能である。よって、たとえ共振回路を構成するコンデンサの静電容量にばらつきがあったとしても、共振周波数を目的とする共振周波数に正確に合わせることができる。

この発明の上記した構成において、コイルパターンの「円弧状部」は、コイルパターンの最も外側の周回部分の端部に決められた角度範囲にわたって設けてもよいし、コイルパターンの最も内側の周回部分の端部に決められた角度範囲にわたって設けてもよい。また、「円弧状部」は、一般には基板のコイルパターンが形成されている面（以下、この面を「表面」といい、反対側の面を「裏面」という。）に設けられるが、これに限らず、基板の裏面に決められた角度範囲にわたって設けてもよい。この場合は、表面のコイルパターンと裏面の円弧状部とをスルーホールを介して導通させるようにする。

「ブリッジ片」は、その一端部に第１の接点部を設け、他端部の異なる位置に第２の接点部と支点部とをそれぞれ設けるような構成でもよく、第２の接点部と支点部とを一体に設けてもよい。後者の構成にすると、支点部が第２の接点部も兼ねるので、ブリッジ片の構成を簡素化できる。

この発明の好ましい実施態様においては、ブリッジ片を構成するプリント基板には、共振回路のコンデンサを内蔵したＩＣチップが導電パターンに電気接続された状態で搭載されている。この実施態様では、コイルパターンは、ブリッジ片の導電パターンを介して、その一端部の円弧状部上の第１の位置と他端部の側の第２の位置とがＩＣチップに電気接続されて共振回路が構成される。
なお、ＩＣチップは、必ずしもブリッジ片上に実装される必要はなく、基板上のコイルパターンの他端部の側に実装されていてもよい。また、共振回路を構成するコンデンサは、必ずしもＩＣチップに内蔵されている必要はなく、基板に実装されていてもよい。

この発明の好ましい実施態様においては、前記ブリッジ片を構成するプリント基板では、一端部に第１の接点部が設けられ、他端部の異なる位置に第２の接点部と支点部とが設けられる。またコイルパターンが形成されている基板には、前記円弧状部の露出した導体部分内で円弧に沿って第１の接点部を移動させることが可能な範囲で前記支点部を回動中心として前記ブリッジ片を回動させた場合に第２の接点部が移動する範囲に、第２の円弧状部がその円弧の全域にわたって導体部分を露出させて形成されると共に、この第２の円弧状部とコイルパターンの前記他端部とを電気的に結ぶ導電パターンが形成され、第２の接点部は、第２の円弧状部の導体部分の所定位置に接して電気接続される。
さらに上記の実施態様においては、コイルパターンが形成されている基板に、共振回路のコンデンサを内蔵したＩＣチップを前記第２の円弧状部とコイルパターンの前記他端部とを結ぶ導電パターンに電気接続された状態で搭載することができる。

この発明の好ましい一実施態様においては、円弧状部の導体部分には、ブリッジ片の第１の接点部を構成するピンが挿入されるスルーホールが等角度位置毎に形成されている。この実施態様によれば、第１の接点部を構成するピンをいずれかのスルーホールに挿入して例えば半田接合により固定することで、第１の接点部を円弧状部に強固に固定できるようになる。

この発明の他の好ましい実施態様においては、円弧状部の導体部分には、ブリッジ片の第１の接点部を構成するピンが挿入されるスリットが全長にわたって形成されている。この実施態様によれば、第１の接点部を構成するピンをスリットに挿入して例えば半田接合により固定することで、第１の接点部を円弧状部に強固に固定できる。また、円弧状部の等角度位置にスルーホールを形成した実施態様では円弧状部に対する第１の接点部の接続位置を一定角度置きにしか設定できないが、この実施態様では連続的に設定でき、アンテナコイルのインダクタンスを細かく調整することができる。

この発明の他の好ましい実施態様においては、円弧状部の導体部分には、ブリッジ片の第１の接点部を構成するピンが挿入されるスリットが円弧の全長にわたって形成されるとともに、スリットの一側縁にはピンを引っ掛ける位置決め部が等角度位置毎に形成されている。この実施態様によれば、円弧状部に対する第１の接点部の接続位置の位置決めが容易となる。

この発明によれば、支点部を回動中心としてブリッジ片を回動させ、ブリッジ片の第１の接点部をコイルパターンの一端部の円弧状部上を移動させることで、コイルパターンの経路長さを調整するようにしたから、アンテナコイルのインダクタンスを細かく変えることができ、共振周波数の調整を精細に行うことが可能である。

図１は、この発明の一実施例であるＲＦＩＤタグ１の構成を示している。
このＲＦＩＤタグ１は、合成樹脂製の一対のケース体１０，１１の間にプリント基板２（以下、単に「基板２」という。）を組み込み、各ケース体１０，１１を一体化した構成のものである。基板２は、例えばガラスエポキシ基板やフレキシブル基板などの絶縁性を有する平板状の基材により構成されている。基板２の外形は各ケース体１０，１１より小さく、ケース体１１の内周面１２と一致した形状に形成されている。

基板２の表面には、アンテナコイル３を構成するコイルパターン３０が形成され、そのコイルパターン３０上にＩＣチップ５が実装されたブリッジ片４が配備されている。この実施例のＩＣチップ５には、アンテナコイル３と共振回路を構成するコンデンサ（図示せず）が内蔵されている。

コイルパターン３０は、図２および図３に示すように、ほぼ一周する同心円状の複数の周回部分３１Ａ〜３１Ｃと、内外の周回部分を連続させるつなぎ部分３３Ａ，３３Ｂを含み、所定の曲率半径Ｒを有する最も外側の周回部分３１Ａの端部の決められた角度範囲θをインダクタンスを調整するための円弧状部３２となしている。このコイルパターン３０は、基板２の表面に積層させたＡｌやＣｕなどの導電膜をエッチングにより除去することにより形成され、コイルパターン３０の表面は、絶縁性のレジストなどの絶縁被膜６により被覆されている。なお、コイルパターン３０は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕどの導電性インキを用いて基板２の表面にパターン形状を印刷することにより形成してもよく、この場合には基板２の全面またはコイルパターン３０上に絶縁塗装を施すことにより絶縁被膜６をコイルパターン３０の表面に被覆させる。

なお、この実施例のコイルパターン３０は、同心円状の周回部分３１Ａ〜３１Ｃによって形成されているので、周回部分３１Ａの端部をそのまま円弧状部３２とすることができるが、コイルパターン３０を渦巻き状に形成する場合は、最も外側または内側の周回部分の端部に所定の曲率半径Ｒを有する円弧状部を連続して形成することになる。

最も内側の周回部分３１Ｃの内端部３１Ｄは、各周回部分３１Ａ〜３１Ｃの中心であり、かつ、円弧状部３２の曲率中心に当たる位置（以下、「曲率中心位置Ｏ」という。）に向けて折り曲がり先端が曲率中心位置Ｏに達している。

最も内側の周回部分３１Ｃの内端部３１Ｄの先端（曲率中心位置Ｏの部分）は、表面に被覆された絶縁被膜６を剥がしてコイルパターン３０の表面の導電面を露出させている。この露出部分は、ブリッジ片４の基端部に設けられた第２のコネクタピン４３Ｂをコイルパターン３０と導通可能に接触させる接触面３３を構成している。ＲＦＩＤタグの製作段階において、ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂは曲率中心位置Ｏの接触面３３上に回動自由に支持されるので、ブリッジ片４を第２のコネクタピン４３Ｂを支点として回動させると、先端部に設けられた第１のコネクタピン４３Ａが円弧状部３２に沿って移動する。
なお、この実施例では、コイルパターン３０の周回部分３１Ａ〜３１Ｃの形状は円形であるが、中心Ｏの回りを周回するものであれば、例えば楕円形や角形であってもよく、その形状は問わない。

円弧状部３２は、ブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａが移動する軌道と一致し、その上面は、ブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａが接触した状態で摺動する摺動面３４となっている。この摺動面３４は、円弧状部３２の全域（角度範囲θ）にわたって、表面に被覆された絶縁被膜６を剥がしてコイルパターン３０の表面の導電面を露出させることにより形成されており、第１のコネクタピン４３Ａは摺動面３４との接触でコイルパターン３０と導通する。この円弧状部３２は、アンテナコイル３のインダクタンスの調整領域を構成しており、ＲＦＩＤタグの製作段階において、第２のコネクタピン４３Ｂを回動中心としてブリッジ片４を回動させて円弧状部３２に対する第１のコネクタピン４３Ａの接続位置を変化させることにより、アンテナコイル３のインダクタンスが調整され、これにより共振周波数を調整することが可能となっている。

ブリッジ片４は、表面に導電パターン４１，４２が印刷された帯板状のプリント基板４０により形成されている。このプリント基板４０の上にＩＣチップ５が実装され、各導電パターン４１，４２に導通させている。このＩＣチップ５は、共振回路を構成するコンデンサの他、メモリ、復調回路、変調回路、電源生成回路、制御回路などを内蔵し、アンテナコイル３を介して図示しないリーダライタとの間で各種データの通信処理を行う。なお、この実施例のＩＣチップ５は、例えばセラミックやプラスチック製のパッケージ（図示せず）内に収容されており、導電パターン４１，４２に導通するリード（図示せず）を有している。

ブリッジ片４の先端部には第１のコネクタピン４３Ａが、基端部には第２のコネクタピン４３Ｂが、それぞれブリッジ片４の裏面から突き出た状態で取り付けられている。各コネクタピン４３Ａ，４３Ｂは各導電パターン４１，４２と導通する。第２のコネクタピン４３Ｂは、第１のコネクタピン４３Ａから円弧状部３２の曲率半径Ｒに相当する距離だけ離れた位置に位置している。ブリッジ片４は、第２のコネクタピン４３Ｂがコイルパターン３０の内端部３１Ｄの曲率中心位置Ｏに、第１のコネクタピン４３Ａが目的とする共振周波数（１３．５６ＭＨｚ）が得られる円弧状部３２上の選ばれた位置に、半田や導電性を有する樹脂などによってそれぞれ導通状態で接合されて、基板２上に固定されている。

上記したＲＦＩＤタグ１を製作するには、まず、準備工程として、円弧状部３２を有するコイルパターン３０が形成された基板２を準備する。また、導電パターン４１，４２を印刷した帯板状のプリント基板４０に第１，第２の各コネクタピン４３Ａ，４３Ｂが取り付けられ、かつ、導電パターン４１，４２上にＩＣチップ５が実装されたブリッジ片４を準備する。

次に、第２のコネクタピン４３Ｂをコイルパターン３０の内端部３１Ｄの先端の曲率中心位置Ｏで支持し、第１のコネクタピン４３Ａが円弧状部３２上に位置するようにしてブリッジ片４を基板２上に掛け渡す。これにより、コイルパターン３０の一端部側の円弧状部３２と他端部側の内端部３１Ｄとがブリッジ片４の導電パターン４１，４２を介してＩＣチップ５と電気接続されて共振回路が構成される。第２のコネクタピン４３Ｂを回動中心にしてブリッジ片４を回動させ、第１のコネクタピン４３Ａを円弧状部３２に沿って移動させることにより、アンテナコイル３のインダクタンスを変化させつつ共振回路の共振周波数を測定する。共振回路の共振周波数の測定方法としては、例えば、ネットワーク・アナライザ（アジレント・テクノロジーズ社製）に接続したループアンテナ上に基板２を配備し、その上でブリッジ片４を回動させることでネットワーク・アナライザにより共振回路の共振周波数の測定を行う。

測定された共振周波数が、目的とする共振周波数（１３．５６ＭＨｚ）と一致するかどうか、あるいは、予め設定した許容範囲内にあるかどうかを判別し、もし、共振周波数が一致しない場合には、その周波数のずれ量を参考にしてブリッジ片４をさらに回動させ、共振回路の共振周波数が目的とする共振周波数と一致するように第１のコネクタピン４３Ａを円弧状部３２上を移動させる。

第１のコネクタピン４３Ａを図２に示すｘ方向へ円弧状部３２上を移動させると、コイルパターン３０の経路長さが長くなり、それに伴いアンテナコイル３のインダクタンスが増加するので、共振回路の共振周波数は低くなる。一方、第１のコネクタピン４３Ａを図２に示すｙ方向へ円弧状部３２上を移動させると、コイルパターン３０の経路長さが短くなり、それに伴いアンテナコイル３のインダクタンスが減少するので、共振回路の共振周波数は高くなる。

共振回路の共振周波数が目的とする共振周波数と一致する円弧状部３２上の位置が見つかったとき、その位置で第１のコネクタピン４３Ａの移動を止めてブリッジ片４の位置決めを完了し、その位置決めした円弧状部３２上の位置（第１の位置）で第１のコネクタピン４３Ａを、コイルパターン３０の内端部３１Ｄの先端の曲率中心位置Ｏ（第２の位置）で第２のコネクタピン４３Ｂを、それぞれ半田付けなどにより導通状態で固定させることによりブリッジ片４を基板２上に固定する。ブリッジ片４を固定した基板２をケース体１１内で支持し、その上方にケース体１０を一体化して基板２を組み込むことにより、目的とする共振周波数を有するＲＦＩＤタグ１が得られる。

図４に示す他の実施例は、ブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａを円弧状部３２に固定させるのに、スルーホール３５を介在させたものである。この実施例では、円弧状部３２の摺動面３４に、ブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａを挿入することが可能な複数（図示例では、１５個）のスルーホール３５が等角度位置毎に形成されている。この実施例では、ＲＦＩＤタグの製作段階において、円弧状部３２上の目的とする共振周波数が得られる位置の最も近い位置のスルーホール３５に第１のコネクタピン４３Ａを挿入して、半田付けなどにより第１のコネクタピン４３Ａをスルーホール３５内に固着することにより、第１のコネクタピン４３Ａを円弧状部３２に固定している。

図５に示す実施例は、第１のコネクタピン４３Ａを円弧状部３２に固定させるのに、スリット３６を介在させたものである。この実施例では、円弧状部３２の摺動面３４に、ブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａを挿入かつ円弧状部３２に沿って移動させることが可能な円弧状のスリット３６が全長にわたって形成されている。この実施例では、上記したＲＦＩＤタグの製作段階において、第１のコネクタピン４３Ａをスリット３６内に挿入した状態で円弧状部３２に沿って移動させ、目的とする共振周波数が得られる位置で第１のコネクタピン４３Ａを半田付けなどによりスリット３６内に固着することにより、第１のコネクタピン４３Ａを円弧状部３２に固定している。

なお、スリット３６の一側縁に、図６に示すブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａが引っ掛かる位置決め用の溝３７を等角度位置毎に形成し、いずれかの溝３７に第１のコネクタピン４３Ａを係合させて円弧状部３２に固定するようにしてもよい。溝３７の形状としては、鋸歯状（図６（１）参照）、矩形状（図６（２）参照）、湾曲状（図６（３）参照）など、種々の形状が考えられる。また、各溝３７の間隔は任意に設定することができる。

上記した各実施例では、アンテナコイル３のインダクタンスの調整領域を構成する円弧状部３２をコイルパターン３０の最も外側の周回部分３１Ａの端部に設けているが、これに限らず、図７および図８に示す実施例のように、コイルパターン３０の最も内側の周回部分３１Ｃの端部に、決められた角度範囲αにわたって設けることもできる。
この実施例のコイルパターン３０は渦巻き状であって、上記した実施例のつなぎ部分３３Ａ，３３Ｂに相当する構成は存在しない。円弧状部３２は最も内側の周回部分３１Ｃに、基板２の中心側に向かって凸状となるように連続して設けられている。円弧状部３２の曲率中心位置Ｏは基板２の外周側にあり、コイルパターン３０の最も外側の周回部分３１Ａの端部上に位置している。

コイルパターン３０の最も外側の周回部分３１Ａの端部は、表面の絶縁被膜６を剥がしてコイルパターン３０の表面の導電面を露出させている。この露出部分は、ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂをコイルパターン３０と導通可能に接触させる接触面３８を構成している。ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂは曲率中心位置Ｏの接触面３８上に回動自由に支持されるので、ブリッジ片４を第２のコネクタピン４３Ｂを支点として回動させると、第１のコネクタピン４３Ａがコイルパターン３０の円弧状部３２上を移動する。

円弧状部３２は、全域（角度範囲α）にわたって、表面の絶縁被膜６を剥がしてコイルパターン３０の表面の導電面を露出させることにより、その上面にブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａがコイルパターン３０と導通可能に接触する摺動面３４を形成している。ＲＦＩＤタグの製作段階において、ブリッジ片４を第２のコネクタピン４３Ｂを回動中心として回動させ、第１のコネクタピン４３Ａを図７に示すｓ方向またはｔ方向へ円弧状部３２上を移動させて、円弧状部３２に対する第１のコネクタピン４３Ａの接続位置を調整することにより、アンテナコイル３のインダクタンスが調整され、共振回路の共振周波数を目的とする共振周波数に合わせることが可能となっている。

なお、図７および図８中、１３は基板２の中央部に形成された取付孔１３であり、この取付孔１３は、ＲＦＩＤタグ１をパレットや搬送される物品に固定する際のネジの挿入孔となる。

図９〜図１１に示す実施例と図１２〜図１４に示す実施例は、基板２の表面にコイルパターン３０の周回部分３１Ａ〜３１Ｃおよびつなぎ部分３３Ａ，３３Ｂが形成され、基板２の裏面にアンテナコイル３のインダクタンスの調整領域を構成する円弧状部３２が形成されるとともに、ブリッジ片４が配備されたものである。基板２の表面のコイルパターン３０と基板２の裏面の円弧状部３２とは、基板２の厚み方向に沿って形成されたスルーホール５０，５１によって電気的に接続されている。

図９〜図１１に示す実施例では、円弧状部３２は、基板２の裏面にほぼ一周する角度範囲βにわたって設けられており、その曲率中心は基板２の中心部に位置している。円弧状部３２の一端部３２Ａは、基板２の表面の最も外側の周回部分３１Ａの端部と重なる位置にあり、スルーホール５０を介して表面のコイルパターン３０と電気的に接続されている。円弧状部３２の曲率中心位置Ｏには、ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂが挿入される挿入孔１４が形成されている。この挿入孔１４は基板２を厚さ方向に沿って貫通し、第２のコネクタピン４３Ｂは、曲率中心位置Ｏに相当する基板２の表面の位置に位置している最も内側の周回部分３１Ｃの内端部３１Ｄの先端と接触して導通している。ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂは基板２の挿入孔１４内に回動自由に支持されており、ブリッジ片４は第２のコネクタピン４３Ｂを支点として回動し、第１のコネクタピン４３Ａが基板２の外周側に位置する円弧状部３２上を移動する。

円弧状部３２の上面は、全域（角度範囲β）にわたって、表面の絶縁被膜６を剥がして表面の導電面を露出させることにより、ブリッジ片４の第１のコネクタピン４３Ａをコイルパターン３０と導通可能に接触させる摺動面３４となっている。

この実施例では、ＲＦＩＤタグの製作段階において、第２のコネクタピン４３Ｂを支点としてブリッジ片４を回動させ、第１のコネクタピン４３Ａを図１０に示すｕ方向またはｖ方向へ円弧状部３２上を移動させることにより、円弧状部３２に対する第１のコネクタピン４３Ａの接続位置を調整し、これにより、アンテナコイル３のインダクタンスを調整して、共振周波数を目的とする共振周波数に合わせている。

図１２〜図１４に示す実施例では、円弧状部３２は、基板２の裏面に決められた角度範囲γにわたって基板２の中心側に向かって凸状となるように設けられている。円弧状部３２の曲率中心は、基板２の外周側に位置している。円弧状部３２の一端部３２Ａは、基板２の表面の最も内側の周回部分３１Ｃの端部と重なる位置に位置し、スルーホール５１を介してコイルパターン３０と電気的に接続されている。円弧状部３２の曲率中心位置Ｏには、ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂが挿入される挿入孔１５が形成されている。この挿入孔１５は基板２を厚さ方向に沿って貫通し、第２のコネクタピン４３Ｂは、曲率中心位置Ｏに相当する基板２の表面の位置に位置している最も外側の周回部分３１Ａの端部と接触して導通している。ブリッジ片４の第２のコネクタピン４３Ｂは基板２の挿入孔１５内に回動自由に支持されており、ブリッジ片４は第２のコネクタピン４３Ｂを支点として回動し、第１のコネクタピン４３Ａが基板２の中央部側に位置する円弧状部３２上を移動する。

この実施例では、ＲＦＩＤタグの製作段階において、第２のコネクタピン４３Ｂを支点としてブリッジ片４を回動させ、第１のコネクタピン４３Ａを図１２に示すｗ方向またはｚ方向へ円弧状部３２上を移動させることにより、円弧状部３２に対する第１のコネクタピン４３Ａの接続位置を調整し、これにより、アンテナコイル３のインダクタンスを調整して、共振回路の共振周波数を目的とする共振周波数に合わせている。

上記した実施例では、ブリッジ片４の基端部の第２のコネクタピン４３Ｂが、コイルパターン３０と接して導通する接点とブリッジ片４の回動中心となる支点とを兼ねた構成となっているが、ブリッジ片４に接点を構成する第２のコネクタピンＢとは別に支点を構成する支軸を設けてもよい。

図１５および図１６に示す実施例では、ブリッジ片７は、その先端部に円弧状部３２上の選ばれた位置でコイルパターン３０と接して導通する第１のコネクタピン７３Ａが、その基端部の異なる位置に、コイルパターン３０と電気的に結ばれる円弧状の導電パターン８０と接して導通する第２のコネクタピン７３Ｂと、ブリッジ片７の回動中心を構成する支軸７４とが設けられている。ブリッジ片７は、表面に導電パターン７１，７２が印刷された帯板状のプリント基板７０により形成され、プリント基板７０上にコンデンサを内蔵したＩＣチップ５が実装され、各導電パターン７１，７２に導通させている。
各コネクタピン７３Ａ，７３Ｂは導電パターン７１，７２と導通する。支軸７４は、第１のコネクタピン７３Ａから円弧状部３２の曲率半径Ｒに相当する距離だけ離れた位置に位置している。

円弧状部３２は、コイルパターン３０の最も外側の周回部分３１Ａの端部に決められた角度範囲δ１にわたって設けられており、円弧状部３２の曲率中心は基板２の中心部に位置する。最も内側の周回部分３１Ｃの端部には、円弧状部３２の曲率中心位置Ｏに向かう直線状の導電パターン８３と、曲率中心位置Ｏを中心とする半径ｒおよび中心角δ２（ただし、δ２≧δ１）の円弧状の導電パターン８０とが一連に連設されている。この円弧状の導電パターン８０は、ブリッジ片７の第２のコネクタピン７３Ｂが移動する軌道と一致しており、その上面には、導電パターン８０の全域（角度範囲δ２）にわたって、表面の絶縁被膜６を剥がして導電面を露出させることにより、第２のコネクタピン７３Ｂを導通可能に接触させる摺動面８１が形成されている。

円弧状部３２は、ブリッジ片７の第１のコネクタピン７３Ａが移動する軌道と一致しており、その上面には、円弧状部３２の全域（角度範囲δ１）にわたって、表面に被覆された絶縁被膜６を剥がしてコイルパターン３０の表面の導電面を露出させることにより、ブリッジ片７の第１のコネクタピン７３Ａをコイルパターン３０と導通可能に接触させる摺動面３４が形成されている。

ブリッジ片７は、支軸７４が基板２上の曲率中心位置Ｏに回動自由に支持され、支軸７４を回動中心として回動することにより、先端部の第１のコネクタピン７３Ａが円弧状部３２上を、基端部の第２のコネクタピン７３Ｂが円弧状の導電パターン８０上を、それぞれ移動する。円弧状部３２に対する第１のコネクタピン７３Ａの接続位置を図１５に示すａ方向またはｂ方向に調整することにより、アンテナコイル３のインダクタンスを調整し、これにより共振回路の共振周波数を目的とする共振周波数に合わせている。

図１７および図１８に示す実施例では、円弧状部３２は、コイルパターン３０の最も内側の周回部分３１Ｃの端部に、決められた角度範囲ζ１にわたって連設されている。円弧状部３２の曲率中心位置Ｏは基板２の外周側にあり、コイルパターン３０の最も外側の周回部分３１Ａの端部には、円弧状部３２の曲率中心位置Ｏに向かう直線状の導電パターン８４と、曲率中心位置Ｏを中心とする半径ｒおよび中心角ζ２（ただし、ζ２≧ζ１）の円弧状の導電パターン８５とが一連に連設されている。円弧状の導電パターン８５は、ブリッジ片７の第２のコネクタピン７３Ｂが移動する軌道と一致し、その上面には、導電パターン８５の全域（角度範囲ζ２）にわたって、表面の絶縁被膜６を剥がして導電面を露出させることにより、第２のコネクタピン４３Ｂを導通可能に接触させる摺動面８６が形成されている。

円弧状部３２は、ブリッジ片７の第１のコネクタピン７３Ａが移動する軌道と一致し、その上面には、円弧状部３２の全域（角度範囲ζ１）にわたって、表面に被覆された絶縁被膜６を剥がしてコイルパターン３０の表面の導電面を露出させることにより、ブリッジ片７の第１のコネクタピン７３Ａをコイルパターン３０と導通可能に接触させる摺動面３４が形成されている。

ブリッジ片７は、支軸７４が基板２上の曲率中心位置Ｏに回動自由に支持され、支軸７４を回動中心として回動することにより、先端部の第１のコネクタピン７３Ａが円弧状部３２上を、基端部の第２のコネクタピン７３Ｂが円弧状の導電パターン８５上を、それぞれ移動する。円弧状部３２に対する第１のコネクタピン７３Ａの接続位置を図１７に示すｃ方向またはｄ方向に調整することにより、アンテナコイル３のインダクタンスを調整し、これにより共振回路の共振周波数を目的とする共振周波数に合わせている。

なお、図１５〜図１８の実施例では、共振回路を構成するコンデンサを内蔵したＩＣチップ５は、ブリッジ片４上に実装されているが、図１５および図１７において一点鎖線Ｐ，Ｑで示す基板２上の位置に実装させてもよい。この場合、ブリッジ片７の表面には１本の直線状の導電パターンが印刷され、各コネクタピン７３Ａ，７３Ｂを上記した導電パターン２にそれぞれ導通させる。
さらに、図２〜図５の実施例、図７および図８の実施例、および図９〜図１４の実施例においても同様に、ＩＣチップ５をブリッジ片４上ではなく、基板２上の適所に実装させてもよい。

ＲＦＩＤタグの構成を示す分解斜視図である。基板の平面図である。図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。位置決め用の溝の形状を示す説明図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。図９の実施例の基板の背面図である。図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。図１２の実施例の基板の背面図である。図１３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。図１５のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。他の実施例であるＲＦＩＤタグの基板の平面図である。図１７のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。ＲＦＩＤシステムの概要を示す説明図である。ＲＦＩＤシステムの電気構成を示すブロック図である。従来例のＲＤＩＤタグの基板の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ＲＦＩＤタグ
２基板
３アンテナコイル
４，７ブリッジ片
５ＩＣチップ
３０コイルパターン
３２円弧状部
３５スルーホール
３６スリット
３７位置決め用の溝
４０，７０プリント基板
４３Ａ，７３Ａ第１のコネクタピン
４３Ｂ，７３Ｂ第２のコネクタピン
７４支軸
Ｒ曲率半径
Ｏ曲率中心位置

Claims

アンテナコイルとコンデンサとから成る共振回路を有し、アンテナコイルを構成するコイルパターンが基板の板面に形成されて成るＲＦＩＤタグにおいて、
前記コイルパターンの一端部には、インダクタンスを調整するための円弧状部がその円弧の全域にわたって導体部分を露出させて設けられ、目的とする共振周波数を得るために当該露出した導体部分において選ばれた第１の位置とコイルパターンの他端部の側の第２の位置とが、前記基板上に配備された帯板状のブリッジ片に形成された導電パターンによって共振回路のコンデンサに電気接続されており、
前記ブリッジ片は、一方の面に前記導電パターンが長さ方向に沿って形成されたプリント基板であって、導電パターンとは反対側の面に、ブリッジ片の一端部で前記導電パターンに導通する第１の接点部と、ブリッジ片の他端部で前記導電パターンに導通する第２の接点部と、第１の接点部から円弧状部の曲率半径に相当する距離だけブリッジ片の長さ方向に沿って離れて位置する支点部とが設けられており、
前記ブリッジ片は、前記コイルパターンが形成された基板上の円弧状部の曲率中心に当たる位置に前記支点部が支持され、前記第１の接点部が前記第１の位置で前記円弧状部の導体部分に接して電気接続され、前記第２の接点部が前記第２の位置でコイルパターンの他端部またはコイルパターンの他端部と電気的に結ばれる導電パターンに接して電気接続された状態で、前記コイルパターンが形成された基板の板面に沿って配備されるＲＦＩＤタグ。
前記ブリッジ片を構成するプリント基板には、共振回路のコンデンサを内蔵したＩＣチップが前記導電パターンに電気接続された状態で搭載されている請求項１に記載されたＲＦＩＤタグ。
前記円弧状部は、前記コイルパターンの最も外側の周回部分の端部に、決められた角度範囲にわたって設けられている請求項１または２に記載されたＲＦＩＤタグ。
前記円弧状部は、前記コイルパターンの最も内側の周回部分の端部に、決められた角度範囲にわたって設けられている請求項１または２に記載されたＲＦＩＤタグ。
前記円弧状部の導体部分には、ブリッジ片の第１の接点部を構成するピンが挿入されるスルーホールが等角度位置毎に形成されている請求項１，３，４のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグ。
前記円弧状部の導体部分には、ブリッジ片の第１の接点部を構成するピンが挿入されるスリットが円弧の全長にわたって形成されている請求項１，３，４のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグ。
前記円弧状部の導体部分には、ブリッジ片の第１の接点部を構成するピンが挿入されるスリットが円弧の全長にわたって形成されるとともに、当該スリットの一側縁にピンを引っ掛ける位置決め部が等角度位置毎に形成されている請求項１，３，４のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグ。
前記円弧状部は、表面にコイルパターンが形成されている基板の裏面に決められた角度範囲にわたって設けられており、表面のコイルパターンと裏面の円弧状部とがスルーホールを介して導通している請求項１，３，４，５，６，７のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグ。
前記ブリッジ片を構成するプリント基板では、一端部に第１の接点部が設けられ、他端部に第２の接点部と支点部とが一体に設けられている請求項１または２に記載されたＲＦＩＤタグ。
前記ブリッジ片を構成するプリント基板では、一端部に第１の接点部が設けられ、他端部の異なる位置に第２の接点部と支点部とが設けられ、
前記コイルパターンが形成されている基板には、前記円弧状部の露出した導体部分内で円弧に沿って第１の接点部を移動させることが可能な範囲で前記支点部を回動中心として前記ブリッジ片を回動させた場合に第２の接点部が移動する範囲に、第２の円弧状部がその円弧の全域にわたって導体部分を露出させて形成されると共に、この第２の円弧状部とコイルパターンの前記他端部とを電気的に結ぶ導電パターンが形成され、
前記第２の接点部は、第２の円弧状部の導体部分の所定位置に接して電気接続されている請求項１に記載されたＲＦＩＤタグ。
前記コイルパターンが形成されている基板には、共振回路のコンデンサを内蔵したＩＣチップが前記第２の円弧状部とコイルパターンの前記他端部とを結ぶ導電パターンに電気接続された状態で搭載されている請求項１０に記載されたＲＦＩＤタグ。
アンテナコイルとコンデンサとから成る共振回路を有しアンテナコイルを構成するコイルパターンが基板の板面に形成されて成るＲＦＩＤタグの製法であって、
インダクタンスを調整するための円弧状部がその円弧の全域にわたって導電部分を露出させた状態で一端部に設けられたコイルパターンが板面に形成された基板と、帯板状のプリント基板の一方の面に長さ方向に沿って導電パターンが形成され、反対側の面に、一端部で前記導電パターンに導通する第１の接点部と、他端部で前記導電パターンに導通する第２の接点部と、第１の接点部から円弧状部の曲率半径に相当する距離だけプリント基板の長さ方向に沿って離れて位置する支点部とが設けられて成るブリッジ片とを用意する準備工程と、
前記コイルパターンが形成された基板上の円弧状部の曲率中心に当たる位置で前記支点部を支持し円弧状部の露出した導体部分に第１の接点部が接するようにして基板上にブリッジ片を配備した後、支点部を回動中心としてブリッジ片を回動させることにより前記第１の接点部を円弧状部の導体部分内で円弧に沿って移動させてインダクタンスを変化させつつ共振周波数を測定し、その測定値が目的とする共振周波数に適合する状態になったときブリッジ片の回動を止めてブリッジ片を位置決めする位置決め工程と、
位置決めされたブリッジ片の第１の接点部を円弧状部に、第２の接点部をコイルパターンの前記円弧状部が設けられている側の端部とは反対の端部に、それぞれ導通状態で固定する組付工程とを一連に実施してＲＦＩＤタグを製作することを特徴とするＲＦＩＤタグの製法。