JP5786618B2 - Wireless IC device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、無線ICデバイス、特にRFID(Radio Frequency Identification)システムに用いられる無線ICデバイス及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a wireless IC device, in particular, a wireless IC device used in an RFID (Radio Frequency Identification) system and a manufacturing method thereof.

近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたRFIDタグ(無線ICデバイスとも称する)とを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するRFIDシステムが実用化されている。このRFIDタグは、所定の情報を記憶し、所定の無線信号を処理する無線ICチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ(放射体)とを備え、管理対象となる種々の物品(あるいはその包装材)に貼着して使用される。   In recent years, as an article information management system, a reader / writer that generates an induced magnetic field and an RFID tag (also referred to as a wireless IC device) attached to the article are communicated in a non-contact manner using an electromagnetic field, and predetermined information is transmitted. An RFID system for transmission has been put into practical use. This RFID tag includes a wireless IC chip that stores predetermined information and processes predetermined wireless signals, and an antenna (radiator) that transmits and receives high-frequency signals, and includes various articles to be managed (or packaging thereof). Used by sticking to material).

RFIDシステムとしては、13MHz帯を利用したHFRFIDシステム、900MHz帯を利用したUHF帯RFIDシステムが一般的である。特に、UHF帯RFIDシステムは、通信距離が比較的長く、複数のタグを一括して読取りが可能であることから、物品管理のシステムとして有望視されている。   As the RFID system, an HF RFID system using a 13 MHz band and a UHF band RFID system using a 900 MHz band are generally used. In particular, the UHF band RFID system is promising as an article management system because it has a relatively long communication distance and can read a plurality of tags at once.

近年、RFIDシステムは、医療分野にも応用されつつある。例えば、特許文献1,2,3には、手術用ガーゼにUHF帯用のタグを取り付けることを提案している。UHF帯用のタグをガーゼに取り付けてリーダライタで認識することで、患者の体内にガーゼを置き忘れるといった事故を防止するためである。   In recent years, RFID systems are being applied to the medical field. For example, Patent Documents 1, 2, and 3 propose that a UHF band tag be attached to a surgical gauze. This is to prevent accidents such as leaving the gauze in the patient's body by attaching a tag for the UHF band to the gauze and recognizing it with a reader / writer.

このような医療分野においては、ガーゼや人体への引っ掛かりを防止するために、RFIDタグには角部がないことが好ましい。角部をなくすには、図13(A)に示すように、無線IC素子250を樹脂251でポッティングして封止することが考えられる。しかし、樹脂251で封止した場合、基材シート210やアンテナ素子230が撓んだりすると、図13(B)に示すように、樹脂251のアンテナ素子230への固定部にクラック251aが入ったり、図13(C)に示すように、樹脂251の薄い部分にクラック251bが入り、無線IC素子250がダメージを受ける、例えば、アンテナ素子230との間に接続障害が発生するといった不具合が生じる。   In such a medical field, it is preferable that the RFID tag has no corners in order to prevent the gauze and the human body from being caught. In order to eliminate the corner portion, it is conceivable to seal the wireless IC element 250 by potting it with a resin 251 as shown in FIG. However, when the base material sheet 210 and the antenna element 230 are bent when the resin 251 is sealed, as shown in FIG. 13B, a crack 251a enters the fixing portion of the resin 251 to the antenna element 230. As shown in FIG. 13C, there is a problem that a crack 251b enters a thin portion of the resin 251 and the wireless IC element 250 is damaged, for example, a connection failure occurs with the antenna element 230.

特開2002−355258号公報JP 2002-355258 A 特開2004−121412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-121212 特開2011−015395号公報JP 2011-015395 A

本発明の目的は、無線IC素子の角部が直接外部に露出することを避け、かつ、基材シートやアンテナ素子が撓んだりしても無線IC素子がダメージを極力受けることのない無線ICデバイス及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to prevent the wireless IC element from being exposed to the outside directly and to prevent the wireless IC element from being damaged as much as possible even if the base sheet or the antenna element is bent. It is to provide a device and a manufacturing method thereof.

本発明の第1の形態である無線ICデバイスは、
可撓性を有する平面視で矩形状の基材シートに設けられた可撓性を有するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に接合された無線IC素子と、
前記無線IC素子を覆うように前記基材シート及び/又は前記アンテナ素子に取り付けた可撓性を有するカバーシートと、
を備え、
前記カバーシートは、前記基材シートの長手方向の端部でのみ、前記無線IC素子から所定の間隔だけ離れた箇所で前記基材シート及び/又は前記アンテナ素子に接着固定され、かつ、前記無線IC素子の天面では固定されておらず、前記無線IC素子の少なくとも側部には空隙部が形成されていること、
を特徴とする。
The wireless IC device according to the first aspect of the present invention is:
A flexible antenna element provided on a rectangular base sheet in plan view having flexibility;
A wireless IC element joined to the antenna element;
A flexible cover sheet attached to the base sheet and / or the antenna element so as to cover the wireless IC element;
With
The cover sheet is adhesively fixed to the base sheet and / or the antenna element at a predetermined distance from the wireless IC element only at the longitudinal end of the base sheet, and the wireless It is not fixed on the top surface of the IC element, and a gap is formed at least on the side of the wireless IC element.
It is characterized by.

本発明の第2の形態である無線ICデバイスの製造方法は、
可撓性を有する平面視で矩形状の基材シートにスリットによって分割された可撓性を有するアンテナ素子を設ける工程と、
複数の無線IC素子を前記アンテナ素子に前記スリットを跨ぐように等間隔で接合する工程と、
可撓性を有するカバーシートを、前記基材シートの長手方向の端部でのみ、前記無線IC素子から所定の間隔だけ離れた箇所で、かつ、前記無線IC素子の天面では固定されておらず、前記無線IC素子の少なくとも側部には空隙部を形成するように、前記基材シート及び/又は前記アンテナ素子に接着固定する工程と、
前記基材シート、前記アンテナ素子及び前記カバーシートを前記無線IC素子を間にして等間隔でカットする工程と、
を備えたことを特徴とする。
A method for manufacturing a wireless IC device according to the second aspect of the present invention includes:
Providing a flexible antenna element divided by slits in a rectangular base sheet in plan view having flexibility;
Bonding a plurality of wireless IC elements to the antenna element at equal intervals so as to straddle the slit;
The cover sheet having flexibility is fixed only at the end portion in the longitudinal direction of the base sheet, at a position away from the wireless IC element by a predetermined distance, and on the top surface of the wireless IC element. The step of adhering and fixing to the base sheet and / or the antenna element so as to form a gap at least on the side of the wireless IC element,
Cutting the base sheet, the antenna element and the cover sheet at equal intervals with the wireless IC element in between;
It is provided with.

前記無線ICデバイスは、例えば、手術用ガーゼに取り付けられ、RFIDシステムのリーダライタと交信することによって、患者の体内にガーゼを置き忘れるといった事故を未然に防止する。前記無線ICデバイスにおいて、無線IC素子は可撓性を有するカバーシートによって覆われているため、無線IC素子の角部が隠されるので、無線IC素子がガーゼや人体に引っ掛かることもない。また、カバーシートは無線IC素子から所定の間隔だけ離れた箇所で基材シート及び/又はアンテナ素子に接着固定され、かつ、無線IC素子の少なくとも側部には空隙部が形成されているため、基材シートやアンテナ素子が撓んだりしても無理な応力が無線IC素子に作用することがなく、無線IC素子がダメージを受けることが極力防止される。   The wireless IC device is attached to, for example, a surgical gauze and communicates with a reader / writer of an RFID system to prevent an accident such as leaving the gauze in the patient's body. In the wireless IC device, since the wireless IC element is covered with a flexible cover sheet, the corners of the wireless IC element are hidden, so that the wireless IC element is not caught on the gauze or the human body. Further, since the cover sheet is adhesively fixed to the base sheet and / or the antenna element at a predetermined distance from the wireless IC element, and a gap is formed at least on the side of the wireless IC element, Even if the base sheet or the antenna element is bent, excessive stress does not act on the wireless IC element, and the wireless IC element is prevented from being damaged as much as possible.

本発明によれば、無線IC素子の角部が直接外部に露出することを避け、かつ、基材シートやアンテナ素子が撓んだりしても無線IC素子がダメージを受けることを極力回避でき、信頼性が向上する。   According to the present invention, it is possible to avoid exposing the corner portion of the wireless IC element directly to the outside and avoid damaging the wireless IC element as much as possible even if the base sheet or the antenna element is bent, Reliability is improved.

一実施例である無線ICデバイスを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radio | wireless IC device which is one Example. 前記無線ICデバイスを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the said wireless IC device. (A),(B),(C)ともにカバーシートの各種貼着状態を示す平面図である。(A), (B), (C) is a top view which shows the various sticking states of a cover sheet. (A),(B)ともに前記無線ICデバイスの湾曲状態を示す断面図である。(A), (B) is sectional drawing which shows the curved state of the said wireless IC device. (A)は前記無線ICデバイスの他の例を示す断面図、(B)は該無線ICデバイスの湾曲状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the other example of the said wireless IC device, (B) is sectional drawing which shows the curved state of this wireless IC device. 無線IC素子としての無線ICチップを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radio | wireless IC chip as a radio | wireless IC element. 無線IC素子として給電回路基板上に前記無線ICチップを搭載した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted the said radio | wireless IC chip on the electric power feeding circuit board as a radio | wireless IC element. 給電回路の一例を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing an example of a power feeding circuit. 前記給電回路基板の積層構造を示す平面図である。It is a top view which shows the laminated structure of the said feeder circuit board. 前記無線ICデバイスの製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the said wireless IC device. 前記無線ICデバイスをガーゼに取り付ける構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure which attaches the said wireless IC device to gauze. 前記無線ICデバイスをガーゼに取り付けた状態を示し、(A)は平面図、(B)は断面図である。The state which attached the said radio | wireless IC device to the gauze is shown, (A) is a top view, (B) is sectional drawing. (A)比較例である無線ICデバイスを示す断面図、(B),(C)は該比較例における無線IC素子のダメージを示す断面図である。(A) Sectional drawing which shows the wireless IC device which is a comparative example, (B), (C) is sectional drawing which shows the damage of the wireless IC element in this comparative example.

以下、本発明に係る無線ICデバイス及びその製造方法の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。   Embodiments of a wireless IC device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, common parts and portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(無線ICデバイス、図1〜図5参照)
一実施例である無線ICデバイス1は、UHF帯の通信に用いられるものであり、図1及び図2に示すように、可撓性を有する基材シート10に設けられたアンテナ素子30と、アンテナ素子30に接続された無線IC素子50と、無線IC素子50を覆うようにアンテナ素子30に取り付けた可撓性を有するカバーシート40とを備えており、いわゆるRFIDタグとして構成されている。
(Wireless IC device, see FIGS. 1 to 5)
A wireless IC device 1 according to one embodiment is used for UHF band communication, and as shown in FIGS. 1 and 2, an antenna element 30 provided on a flexible base sheet 10; A wireless IC element 50 connected to the antenna element 30 and a flexible cover sheet 40 attached to the antenna element 30 so as to cover the wireless IC element 50 are provided, and configured as a so-called RFID tag.

基材シート10は、例えば、耐熱性や耐薬品性を有することが好ましく、ポリイミドやPETなどの熱可塑性樹脂材を好適に使用することができる。アンテナ素子30は、基材シート10上に該シート10のほぼ全面に設けられた銀、銅、アルミニウムなどを主成分とする金属膜によって可撓性を有するように形成されている。アンテナ素子30は長辺方向の中央部分でスリット31によって分割されており、無線IC素子50はこのスリット31を跨ぐようにアンテナ素子30に接続固定されている。即ち、アンテナ素子30はダイポール型の放射素子として機能する。なお、図示はしていないが、アンテナ素子30の表面には、アンテナ素子30を覆うようにレジストやカバーレイのような保護膜が設けられている。   The base sheet 10 preferably has, for example, heat resistance and chemical resistance, and a thermoplastic resin material such as polyimide or PET can be suitably used. The antenna element 30 is formed on the base material sheet 10 so as to have flexibility by a metal film mainly composed of silver, copper, aluminum or the like provided on almost the entire surface of the sheet 10. The antenna element 30 is divided by a slit 31 at the central portion in the long side direction, and the wireless IC element 50 is connected and fixed to the antenna element 30 so as to straddle the slit 31. That is, the antenna element 30 functions as a dipole radiating element. Although not shown, a protective film such as a resist or a coverlay is provided on the surface of the antenna element 30 so as to cover the antenna element 30.

無線IC素子50は、RF信号を処理するもので、その詳細は図6〜図9を参照して後述する。無線IC素子50とアンテナ素子30の端部、即ちスリット31で分割された端部(給電部30a,30a)との結合は電磁界結合あるいは半田バンプなどによる電気的な直接結合(DC接続)である。詳しくは、無線IC素子50は、給電回路基板65上に無線ICチップ51を搭載し、かつ、無線ICチップ51を樹脂材55にて封止したものである。但し、給電回路基板65は必ずしも必要なものではなく、無線ICチップ51が単独でアンテナ素子30に接合されていてもよい。   The wireless IC element 50 processes an RF signal, and details thereof will be described later with reference to FIGS. The coupling between the wireless IC element 50 and the end of the antenna element 30, that is, the end divided by the slit 31 (feeding portions 30a, 30a) is an electric field coupling or an electrical direct coupling (DC connection) such as a solder bump. is there. Specifically, the wireless IC element 50 is obtained by mounting the wireless IC chip 51 on the power supply circuit board 65 and sealing the wireless IC chip 51 with a resin material 55. However, the power supply circuit board 65 is not necessarily required, and the wireless IC chip 51 may be joined to the antenna element 30 alone.

カバーシート40は、前記基材シート10と同様の性質を有する樹脂材(例えば、PETフィルム)が使用されており、無線IC素子50から所定の間隔G(図2参照)だけ離れた箇所でアンテナ素子30に接着剤にて固定され、かつ、図2に示すように、無線IC素子50の側部には空隙部Hが形成されている。カバーシート40は、無線IC素子50のアンテナ素子30への接合状態を視認できることから、透明又は半透明であることが好ましい。   The cover sheet 40 is made of a resin material (for example, a PET film) having the same properties as the base sheet 10, and has an antenna at a location separated from the wireless IC element 50 by a predetermined distance G (see FIG. 2). An air gap H is formed in the side portion of the wireless IC element 50 as shown in FIG. The cover sheet 40 is preferably transparent or translucent because the joining state of the wireless IC element 50 to the antenna element 30 can be visually recognized.

なお、本実施例において、基材シート10とアンテナ素子30とは平面視でほぼ同じ形状とされているが、基材シート10のほうがアンテナ素子30よりも平面視で大きな面積を有するものであってもよい。この場合、カバーシート40は基材シート10に接着されていてもよく、あるいは、基材シート10とアンテナ素子30とに跨って接着されていてもよい。   In the present embodiment, the base sheet 10 and the antenna element 30 have substantially the same shape in plan view, but the base sheet 10 has a larger area in plan view than the antenna element 30. May be. In this case, the cover sheet 40 may be bonded to the base sheet 10, or may be bonded across the base sheet 10 and the antenna element 30.

図3(A),(B),(C)に、平面視で長方形状をなすカバーシート40の種々の貼着状態を示し、斜線を付した部分で接着剤41にて固定されている。図3(A)は長辺方向の両端部においてアンテナ素子30に貼着されている状態を示している。図3(B)は枠状に(つまり、4辺にて)アンテナ素子30に貼着されている状態を示している。図3(C)は長辺方向の両側部においてアンテナ素子30に貼着されている状態を示している。   3A, 3B, and 3C show various sticking states of the cover sheet 40 having a rectangular shape in a plan view, and are fixed with an adhesive 41 at the hatched portions. FIG. 3A shows a state where the antenna element 30 is attached to both ends in the long side direction. FIG. 3B shows a state of being attached to the antenna element 30 in a frame shape (that is, at four sides). FIG. 3C shows a state where the antenna element 30 is attached to both side portions in the long side direction.

ここで、無線ICデバイス1の通信作用について概略的に説明すると、無線IC素子50から所定の高周波信号が給電部30a,30aを介してアンテナ素子30に伝達されると、そのままアンテナ素子30から外部に放射される。アンテナ素子30が外部からの高周波を受信した場合も、同様に、給電部30a,30aから無線IC素子50に電力が供給される。これにて、無線IC素子50と図示しないリーダライタとが交信することになる。   Here, the communication operation of the wireless IC device 1 will be schematically described. When a predetermined high-frequency signal is transmitted from the wireless IC element 50 to the antenna element 30 through the power feeding units 30a and 30a, the antenna element 30 is directly connected to the outside. To be emitted. Similarly, when the antenna element 30 receives a high frequency signal from the outside, power is supplied to the wireless IC element 50 from the power feeding units 30a and 30a. As a result, the wireless IC element 50 communicates with a reader / writer (not shown).

無線ICデバイス1において、無線IC素子50はアンテナ素子30の端部である給電部30a,30aに接合されており、カバーシート40は無線IC素子50を覆うように両端部で間隔Gを保持して接着固定されている。カバーシート40は無線IC素子50の天面に固定されることなく単に接触していてもよく(図4参照)、あるいは、接着剤42を介して無線IC素子50の天面に接着固定されていてもよい(図5参照)。   In the wireless IC device 1, the wireless IC element 50 is joined to the power feeding portions 30 a and 30 a that are the ends of the antenna element 30, and the cover sheet 40 holds a gap G at both ends so as to cover the wireless IC element 50. Are fixed by bonding. The cover sheet 40 may be simply in contact with the top surface of the wireless IC element 50 without being fixed (see FIG. 4), or may be adhesively fixed to the top surface of the wireless IC element 50 via an adhesive 42. (See FIG. 5).

基材シート10及びアンテナ素子30が、図4(A)に示すように、凸状に撓んだ場合、カバーシート40も凸状に変形することになり、無線IC素子50はカバーシート40によって押圧される。しかし、空隙部Hの存在によってカバーシート40の伸びが若干吸収されることにより、カバーシート40から無線IC素子50に作用する応力が緩和される。また、基材シート10及びアンテナ素子30が、図4(B)や図5(B)に示すように、凹状に撓んだ場合、カバーシート40が無線IC素子50の天面と接着されていない場合は(図4(B)参照)、カバーシート40が無線IC素子50から離間するのでカバーシート40から無線IC素子50に押圧力が作用することはない。カバーシート40が無線IC素子50の天面と接着固定されている場合であっても(図5(B)参照)、カバーシート40が空隙部Hの存在によって撓むのでカバーシート40から無線IC素子50に大きな押圧力が作用することはない。   As shown in FIG. 4A, when the base sheet 10 and the antenna element 30 are bent into a convex shape, the cover sheet 40 is also deformed into a convex shape. Pressed. However, since the elongation of the cover sheet 40 is slightly absorbed by the presence of the gap H, the stress acting on the wireless IC element 50 from the cover sheet 40 is relieved. Further, when the base sheet 10 and the antenna element 30 are bent into a concave shape as shown in FIGS. 4B and 5B, the cover sheet 40 is bonded to the top surface of the wireless IC element 50. When there is no cover (see FIG. 4B), the cover sheet 40 is separated from the wireless IC element 50, so that no pressing force acts on the wireless IC element 50 from the cover sheet 40. Even when the cover sheet 40 is bonded and fixed to the top surface of the wireless IC element 50 (see FIG. 5B), the cover sheet 40 bends due to the presence of the gap H, so the wireless IC A large pressing force does not act on the element 50.

つまり、無線IC素子50はカバーシート40にて覆われているが、空隙部Hが存在することにより、基材シート10やアンテナ素子30が撓んだりしても無理な応力が無線IC素子50に作用することがなく、無線IC素子50がダメージを受けることが防止されることになる。   That is, although the wireless IC element 50 is covered with the cover sheet 40, the presence of the gap H causes an unreasonable stress even if the base sheet 10 or the antenna element 30 is bent. Thus, the wireless IC element 50 is prevented from being damaged.

(無線IC素子、図6〜図9参照)
以下に、無線IC素子50について説明する。無線IC素子50は、図6に示すように、高周波信号を処理する無線ICチップ51であってもよく、あるいは、図7に示すように、無線ICチップ51と所定の共振周波数を有する共振回路を含んだ給電回路基板65とで構成されていてもよい。
(Wireless IC element, see FIGS. 6 to 9)
The wireless IC element 50 will be described below. The wireless IC element 50 may be a wireless IC chip 51 that processes a high frequency signal as shown in FIG. 6, or a resonant circuit having a predetermined resonance frequency with the wireless IC chip 51 as shown in FIG. It may be comprised with the electric power feeding circuit board 65 containing.

図6に示す無線ICチップ51は、シリコン半導体集積回路チップとして構成されており、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされている。無線ICチップ51は、その裏面に入出力用端子電極52,52及び実装用端子電極53,53が設けられている。入出力用端子電極52,52は前記アンテナ素子30の給電部30a,30aと金属バンプなどを介して電気的に接続される。なお、金属バンプの材料としては、Au、はんだなどを用いることができる。   The wireless IC chip 51 shown in FIG. 6 is configured as a silicon semiconductor integrated circuit chip and includes a clock circuit, a logic circuit, a memory circuit, and the like, and necessary information is stored in the memory. The wireless IC chip 51 is provided with input / output terminal electrodes 52 and 52 and mounting terminal electrodes 53 and 53 on the back surface thereof. The input / output terminal electrodes 52 and 52 are electrically connected to the power feeding portions 30a and 30a of the antenna element 30 through metal bumps or the like. In addition, Au, solder, etc. can be used as a material of a metal bump.

図7に示すように、無線ICチップ51と給電回路基板65とで無線IC素子50を構成する場合、給電回路基板65には種々の給電回路(共振回路/整合回路を含む)を設けることができる。例えば、図8に等価回路として示すように、互いに異なるインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆相で磁気結合(相互インダクタンスMで示す)されているインダクタンス素子L1,L2を含む給電回路66であってもよい。給電回路66は、所定の共振周波数を有するとともに、無線ICチップ51のインピーダンスとアンテナ素子30とのインピーダンスマッチングを図っている。なお、無線ICチップ51と給電回路66とは、電気的に接続(DC接続)されていてもよいし、電磁界を介して結合されていてもよい。   As shown in FIG. 7, when the wireless IC chip 51 and the power supply circuit board 65 constitute the wireless IC element 50, various power supply circuits (including resonance circuits / matching circuits) may be provided on the power supply circuit board 65. it can. For example, as shown in FIG. 8 as an equivalent circuit, the feeder circuit 66 includes inductance elements L1 and L2 having inductance values different from each other and magnetically coupled in opposite phases to each other (indicated by a mutual inductance M). May be. The power feeding circuit 66 has a predetermined resonance frequency, and aims at impedance matching between the impedance of the wireless IC chip 51 and the antenna element 30. Note that the wireless IC chip 51 and the power feeding circuit 66 may be electrically connected (DC connection) or may be coupled via an electromagnetic field.

給電回路66は、無線ICチップ51から発信された所定の周波数を有する高周波信号を前記アンテナ素子30に伝達し、かつ、受信した高周波信号をアンテナ素子30を介して無線ICチップ51に供給する。給電回路66が所定の共振周波数を有するので、インピーダンスマッチングが図りやすくなり、アンテナ素子30の整合回路部分の電気長を短くすることができる。   The power feeding circuit 66 transmits a high frequency signal having a predetermined frequency transmitted from the wireless IC chip 51 to the antenna element 30 and supplies the received high frequency signal to the wireless IC chip 51 via the antenna element 30. Since the power feeding circuit 66 has a predetermined resonance frequency, impedance matching can be easily achieved, and the electrical length of the matching circuit portion of the antenna element 30 can be shortened.

次に、給電回路基板65の構成について説明する。図6及び図7に示すように、無線ICチップ51の入出力用端子電極52は、給電回路基板65上に形成した給電端子電極142a,142bに、実装用端子電極53は、実装端子電極143a,143bに金属バンプなどを介して接続される。   Next, the configuration of the feeder circuit board 65 will be described. As shown in FIGS. 6 and 7, the input / output terminal electrode 52 of the wireless IC chip 51 is provided on the power supply terminal electrodes 142a and 142b formed on the power supply circuit board 65, and the mounting terminal electrode 53 is provided on the mounting terminal electrode 143a. , 143b through metal bumps or the like.

給電回路基板65は、図9に示すように、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート141a〜141hを積層、圧着、焼成したものである。但し、給電回路基板65を構成する絶縁層はセラミックシートに限定されるものではなく、例えば、液晶ポリマなどのような熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のような樹脂シートであってもよい。最上層のシート141aには、給電端子電極142a,142b、実装端子電極143a,143b、ビアホール導体144a,144b,145a,145bが形成されている。ビアホール導体144a,145aは給電端子電極142aによって接続されている。ビアホール導体144b,145bは給電端子電極142bによって接続されている。2層目〜8層目のシート141b〜141hには、それぞれ、インダクタンス素子L1,L2を構成する配線電極146a,146bが形成され、必要に応じてビアホール導体147a,147b,148a,148bが形成されている。   As shown in FIG. 9, the feeder circuit board 65 is obtained by laminating, pressing and firing ceramic sheets 141a to 141h made of a dielectric or magnetic substance. However, the insulating layer constituting the power supply circuit board 65 is not limited to the ceramic sheet, and may be a thermosetting resin such as a liquid crystal polymer or a resin sheet such as a thermoplastic resin. On the uppermost sheet 141a, power supply terminal electrodes 142a and 142b, mounting terminal electrodes 143a and 143b, and via-hole conductors 144a, 144b, 145a, and 145b are formed. The via-hole conductors 144a and 145a are connected by a power supply terminal electrode 142a. The via-hole conductors 144b and 145b are connected by a power supply terminal electrode 142b. On the second to eighth sheets 141b to 141h, wiring electrodes 146a and 146b constituting the inductance elements L1 and L2 are formed, and via-hole conductors 147a, 147b, 148a and 148b are formed as necessary. ing.

以上のシート141a〜141hを積層することにより、配線電極146aがビアホール導体147aにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子L1が形成され、配線電極146bがビアホール導体147bにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子L2が形成される。また、配線電極146a,146bの線間にキャパシタンスが形成される。   By laminating the above sheets 141a to 141h, the inductance element L1 in which the wiring electrode 146a is spirally connected by the via-hole conductor 147a is formed, and the inductance in which the wiring electrode 146b is spirally connected by the via-hole conductor 147b. Element L2 is formed. In addition, a capacitance is formed between the wiring electrodes 146a and 146b.

シート141b上の配線電極146aの端部146a−1はビアホール導体145aを介して給電端子電極142aに接続され、シート141h上の配線電極146aの端部146a−2はビアホール導体148a,145bを介して給電端子電極142bに接続される。シート141b上の配線電極146bの端部146b−1はビアホール導体144bを介して給電端子電極142bに接続され、シート141h上の配線電極146bの端部146b−2はビアホール導体148b,144aを介して給電端子電極142aに接続される。   The end 146a-1 of the wiring electrode 146a on the sheet 141b is connected to the power supply terminal electrode 142a via the via hole conductor 145a, and the end 146a-2 of the wiring electrode 146a on the sheet 141h is connected via the via hole conductors 148a and 145b. Connected to the power supply terminal electrode 142b. The end 146b-1 of the wiring electrode 146b on the sheet 141b is connected to the power supply terminal electrode 142b via the via-hole conductor 144b, and the end 146b-2 of the wiring electrode 146b on the sheet 141h is connected via the via-hole conductors 148b and 144a. Connected to the power supply terminal electrode 142a.

以上の給電回路66において、インダクタンス素子L1,L2はそれぞれ逆方向に巻かれており、インダクタンス素子L1,L2には差動信号による逆方向の電流が流れるため、インダクタンス素子L1,L2で発生する磁界が相殺される。磁界が相殺されるため、所望のインダクタンス値を得るためには配線電極146a,146bをある程度長くする必要がある。これにてQ値が低くなるので共振特性の急峻性がなくなり、共振周波数付近で広帯域化することになる。   In the power feeding circuit 66 described above, the inductance elements L1 and L2 are wound in opposite directions, and a current in the opposite direction due to the differential signal flows through the inductance elements L1 and L2, so that the magnetic field generated in the inductance elements L1 and L2 Is offset. Since the magnetic field is canceled out, it is necessary to lengthen the wiring electrodes 146a and 146b to some extent in order to obtain a desired inductance value. As a result, the Q value is lowered, so that the steepness of the resonance characteristics is lost, and the bandwidth is increased in the vicinity of the resonance frequency.

インダクタンス素子L1,L2は、給電回路基板65を平面透視したときに、左右の異なる位置に形成されている。また、インダクタンス素子L1,L2で発生する磁界はそれぞれ逆向きになる。これにて、給電回路66(インダクタンス素子L1,L2)をアンテナ素子30に結合させたとき、アンテナ素子30には逆向きの電流が励起され、その電流による電位差でアンテナ素子30が動作する。   The inductance elements L1 and L2 are formed at different positions on the left and right when the feeder circuit board 65 is viewed in plan. The magnetic fields generated by the inductance elements L1 and L2 are opposite to each other. Thus, when the power feeding circuit 66 (inductance elements L1, L2) is coupled to the antenna element 30, a reverse current is excited in the antenna element 30, and the antenna element 30 operates with a potential difference due to the current.

給電回路基板65に共振/整合回路を内蔵することにより、外部の物品の影響による特性変動を抑えることができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。また、無線IC素子50を構成する無線ICチップ51を給電回路基板65の厚み方向の中央側に向けて配置すれば、無線ICチップ51の破壊を防ぐことができ、無線IC素子50としての機械的強度を向上させることができる。   By incorporating the resonance / matching circuit in the power supply circuit board 65, characteristic fluctuations due to the influence of external articles can be suppressed, and deterioration in communication quality can be prevented. Further, if the wireless IC chip 51 constituting the wireless IC element 50 is arranged toward the center in the thickness direction of the power supply circuit board 65, the wireless IC chip 51 can be prevented from being broken, and the machine as the wireless IC element 50 can be prevented. Strength can be improved.

(無線ICデバイスの製造工程、図10参照)
次に、前記無線ICデバイス1の製造方法の一例について図10を参照して説明する。この製造方法は、複数の無線ICデバイスを集合基板として作製した後、1単位ずつカットする、いわゆる多数個取りの手法によっている。
(Manufacturing process of wireless IC device, see FIG. 10)
Next, an example of a method for manufacturing the wireless IC device 1 will be described with reference to FIG. This manufacturing method is based on a so-called multi-chip method in which a plurality of wireless IC devices are manufactured as a collective substrate and then cut one unit at a time.

まず、工程aとして、広い面積の基材シート10上にスリット31によって分割されたアンテナ素子30を金属膜によって設ける。次に、工程bとして、複数の無線IC素子50をアンテナ素子30上にスリット31を跨ぐように等間隔で接合する。工程cとして、アンテナ素子30上に広い面積のカバーシート40を被せて貼着する。カバーシート40の貼着は、前述のように、個々の無線IC素子50から所定の間隔G(図2参照)だけ離れた箇所で、かつ、無線IC素子50の側部には空隙部Hを形成するように処理される。   First, as step a, the antenna element 30 divided by the slits 31 is provided on the base sheet 10 having a large area with a metal film. Next, as step b, the plurality of wireless IC elements 50 are joined on the antenna element 30 at equal intervals so as to straddle the slit 31. In step c, a cover sheet 40 having a large area is placed on the antenna element 30 and attached. As described above, the cover sheet 40 is attached at a location separated from each wireless IC element 50 by a predetermined gap G (see FIG. 2), and a gap H is formed on the side of the wireless IC element 50. Processed to form.

次に、工程dとして、基材シート10の裏面にキャリアテープ20を貼着する。工程eとして、カット線Cで示すように、無線ICデバイス1を間にして等間隔で1単位の無線ICデバイス1にカットする。このとき、カットされるのは、基材シート10、アンテナ素子30、カバーシート40であり、キャリアテープ20はカットされない。このように、無線ICデバイス1がキャリアテープ20上に集合されている段階で、無線ICデバイス1ごとに一括してリーダライタ(図示せず)と交信させ、特性の評価を行う。   Next, the carrier tape 20 is stuck on the back surface of the base material sheet 10 as a process d. As step e, as shown by the cut line C, the wireless IC device 1 is cut into one unit of wireless IC device 1 at equal intervals. At this time, the base sheet 10, the antenna element 30, and the cover sheet 40 are cut, and the carrier tape 20 is not cut. As described above, when the wireless IC devices 1 are gathered on the carrier tape 20, the wireless IC devices 1 are collectively communicated with a reader / writer (not shown) to evaluate the characteristics.

(物品への取付け形態、図11及び図12参照)
次に、前記無線ICデバイス1を物品へ取り付ける形態について説明する。ここで、物品とは具体的には手術用ガーゼ70である。即ち、図11及び図12に示すように、ガーゼ70の特定の箇所に不織布71,72で挟み込んだ無線ICデバイス1を縫製する。縫製箇所は図12(A)で点線Dで示している。なお、縫製箇所はこの位置に限るものではない。また、不織布71,72の周囲の適宜箇所を熱圧着して無線ICデバイス1をガーゼ70に取り付けるようにしてもよい。また、無線ICデバイス1は、ガーゼ70と不織布71との間に挟み込んであってもよい。即ち、無線ICデバイス1とガーゼ70との間に位置する不織布72を省略してもよい。
(Refer to Fig. 11 and Fig. 12)
Next, a mode in which the wireless IC device 1 is attached to an article will be described. Here, the article is specifically a surgical gauze 70. That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the wireless IC device 1 sandwiched between the nonwoven fabrics 71 and 72 is sewn into a specific portion of the gauze 70. The sewing location is indicated by a dotted line D in FIG. The sewing location is not limited to this position. Alternatively, the wireless IC device 1 may be attached to the gauze 70 by thermocompressing appropriate portions around the nonwoven fabrics 71 and 72. The wireless IC device 1 may be sandwiched between the gauze 70 and the nonwoven fabric 71. That is, the nonwoven fabric 72 located between the wireless IC device 1 and the gauze 70 may be omitted.

ガーゼ70が折り曲げられたりしても、無線IC素子50がダメージを受けることがないことは勿論、剛性を有する無線IC素子50は可撓性を有するカバーシート40によって覆われているため、無線IC素子50の角部が隠されることになり、無線IC素子50がガーゼ70や人体に引っ掛かることはない。また、無線IC素子50は不織布71,72によってもカバーされており、他物品への引っ掛かりは皆無である。さらに、手術で多数枚のガーゼ70を使用した後に、リーダライタにて無線ICデバイス1を一つ一つ確認することにより、患者の体内にガーゼ70を置き忘れるといった事故を未然に防止することができる。   Even if the gauze 70 is bent, the wireless IC element 50 is not damaged, and since the rigid wireless IC element 50 is covered with the flexible cover sheet 40, the wireless IC element 50 is not damaged. The corners of the element 50 are hidden, and the wireless IC element 50 is not caught on the gauze 70 or the human body. Further, the wireless IC element 50 is also covered with the nonwoven fabrics 71 and 72, and is not caught on other articles. Furthermore, after using a large number of gauze 70 in the operation, by checking the wireless IC devices 1 one by one with a reader / writer, it is possible to prevent an accident such as leaving the gauze 70 in the patient's body. .

(他の実施例)
なお、本発明に係る無線ICデバイス及びその製造方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
(Other examples)
The wireless IC device and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist.

特に、基材シート、カバーシートやアンテナ素子の材質、形状やサイズは用途に応じて適宜選択すればよい。また、間隔Gや空隙部Hの大きさは任意である。あるいは、アンテナ素子の形状は任意であり、ミアンダ状であったり、ループ状であってもよい。さらに、本無線ICデバイスを取り付ける物品は、前記手術用ガーゼに限らず、衣料品や各種布製品であってもよく、本無線ICデバイスは可撓性を有する物品に好適に用いることができる。   In particular, the material, shape, and size of the base sheet, cover sheet, and antenna element may be appropriately selected according to the application. Further, the size of the gap G and the gap H is arbitrary. Alternatively, the shape of the antenna element is arbitrary, and may be a meander shape or a loop shape. Further, the article to which the wireless IC device is attached is not limited to the surgical gauze but may be clothing or various fabric products, and the wireless IC device can be suitably used for an article having flexibility.

以上のように、本発明は、無線ICデバイスに有用であり、特に、無線IC素子の角部が直接外部に露出することがなく、無線IC素子のダメージを極力回避できる点で優れている。   As described above, the present invention is useful for a wireless IC device, and is particularly excellent in that the corner portion of the wireless IC element is not directly exposed to the outside and damage to the wireless IC element can be avoided as much as possible.

1…無線ICデバイス
10…基材シート
30…アンテナ素子
31…スリット
40…カバーシート
50…無線IC素子
51…無線ICチップ
65…給電回路基板
70…ガーゼ
H…空隙部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless IC device 10 ... Base material sheet 30 ... Antenna element 31 ... Slit 40 ... Cover sheet 50 ... Wireless IC element 51 ... Wireless IC chip 65 ... Power feeding circuit board 70 ... Gauze H ... Gap part

Claims (6)

可撓性を有する平面視で矩形状の基材シートに設けられた可撓性を有するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に接合された無線IC素子と、
前記無線IC素子を覆うように前記基材シート及び/又は前記アンテナ素子に取り付けた可撓性を有するカバーシートと、
を備え、
前記カバーシートは、前記基材シートの長手方向の端部でのみ、前記無線IC素子から所定の間隔だけ離れた箇所で前記基材シート及び/又は前記アンテナ素子に接着固定され、かつ、前記無線IC素子の天面では固定されておらず、前記無線IC素子の少なくとも側部には空隙部が形成されていること、
を特徴とする無線ICデバイス。
A flexible antenna element provided on a rectangular base sheet in plan view having flexibility;
A wireless IC element joined to the antenna element;
A flexible cover sheet attached to the base sheet and / or the antenna element so as to cover the wireless IC element;
With
The cover sheet is adhesively fixed to the base sheet and / or the antenna element at a predetermined distance from the wireless IC element only at the longitudinal end of the base sheet, and the wireless It is not fixed on the top surface of the IC element, and a gap is formed at least on the side of the wireless IC element.
A wireless IC device characterized by the above.
前記基材シートは可撓性物品に取り付けられるものであること、を特徴とする請求項1に記載の無線ICデバイス。   The wireless IC device according to claim 1, wherein the base sheet is attached to a flexible article. 前記アンテナ素子はスリットによって分割されたダイポール型であり、前記無線IC素子は前記スリットを跨ぐように接続されていること、を特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の無線ICデバイス。 3. The wireless IC according to claim 1, wherein the antenna element is a dipole type divided by a slit, and the wireless IC element is connected so as to straddle the slit. device. 前記無線IC素子は所定の無線信号を処理する無線ICチップであること、を特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載の無線ICデバイス。 The wireless IC device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the wireless IC element is a wireless IC chip that processes a predetermined wireless signal. 前記無線IC素子は、所定の無線信号を処理する無線ICチップと、所定の共振周波数を有する給電回路を含む給電回路基板とからなること、を特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載の無線ICデバイス。 The wireless IC device includes a wireless IC chip that processes a predetermined wireless signal, to consist of a feeder circuit board including a feeder circuit having a predetermined resonant frequency, one of claims 1 to 3, characterized in The wireless IC device according to 1. 可撓性を有する平面視で矩形状の基材シートにスリットによって分割された可撓性を有するアンテナ素子を設ける工程と、
複数の無線IC素子を前記アンテナ素子に前記スリットを跨ぐように等間隔で接合する工程と、
可撓性を有するカバーシートを、前記基材シートの長手方向の端部でのみ、前記無線IC素子から所定の間隔だけ離れた箇所で、かつ、前記無線IC素子の天面では固定されておらず、前記無線IC素子の少なくとも側部には空隙部を形成するように、前記基材シート及び/又は前記アンテナ素子に接着固定する工程と、
前記基材シート、前記アンテナ素子及び前記カバーシートを前記無線IC素子を間にして等間隔でカットする工程と、
を備えたことを特徴とする無線ICデバイスの製造方法。
Providing a flexible antenna element divided by slits in a rectangular base sheet in plan view having flexibility;
Bonding a plurality of wireless IC elements to the antenna element at equal intervals so as to straddle the slit;
The cover sheet having flexibility is fixed only at the end portion in the longitudinal direction of the base sheet, at a position away from the wireless IC element by a predetermined distance, and on the top surface of the wireless IC element. The step of adhering and fixing to the base sheet and / or the antenna element so as to form a gap at least on the side of the wireless IC element,
Cutting the base sheet, the antenna element and the cover sheet at equal intervals with the wireless IC element in between;
A method of manufacturing a wireless IC device, comprising:
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