JP5867591B2 - Ｒｆｉｄタグ - Google Patents

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Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグに関する。
従来より、誘電体素体の表面に設けた一対の表面側導体と、裏面に設けた一対の裏面側導体との間をビアホール導体又はスルーホール導体で接続したアンテナ装置があった。誘電体素体の裏面には、一対の裏面側導体の間に、中立導体が設けられている。
特開２００６−０５３８３３号公報
しかしながら、従来のアンテナ装置は、低コスト化が十分に図られていない。
そこで、低コスト化を図ったＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。
本発明の実施の形態のＲＦＩＤタグは、平面視で矩形状であり、長手方向と短手方向を有する基板と、ＩＣチップと、前記ＩＣチップに接続されるアンテナとを含み、前記アンテナは、前記基板の一方の面に形成される一対の第１アンテナエレメントと、前記基板の他方の面に形成される第２アンテナエレメントと、前記一対の第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとの間に形成され、前記一対の第１アンテナエレメント、前記ＩＣチップ、及び前記第２アンテナエレメントと第１ループを形成する一対の第１接続部と、前記一対の第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとの間に形成され、前記一対の第１アンテナエレメント、前記ＩＣチップ、及び前記第２アンテナエレメントと前記第１ループよりも長い第２ループを形成する一対の第２接続部とを有し、前記一対の第１接続部の一方は、前記一対の第１アンテナエレメントの一方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、前記一対の第１接続部の他方は、前記一対の第１アンテナエレメントの他方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、前記一対の第２接続部の一方は、前記一対の第１アンテナエレメントの一方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、前記一対の第２接続部の他方が、前記一対の第１アンテナエレメントの他方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、前記ＩＣチップは、前記一対の第１アンテナエレメントの間に接続され、前記一対の第１接続部と、前記一対の第２接続部との短手方向の位置は異なり、前記第１ループ及び前記第２ループの長さは、それぞれ、使用周波数における波長よりも短く、前記第１ループはアンテナの共振周波数を調整し、前記第２ループはアンテナのゲインを調整する。
低コスト化を図ったＲＦＩＤタグを提供することができる。
比較例１のＲＦＩＤタグ１０及び１０Ａを示す斜視透視図である。 比較例１のＲＦＩＤタグ１０及び１０Ａを示す斜視透視図である。 比較例１のＲＦＩＤタグ１０の等価回路を示す図である。 比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ及び１０Ｃを示す斜視透視図である。 比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ及び１０Ｃを示す斜視透視図である。 比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂの等価回路を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を示す斜視透視図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の等価回路を示す図である。 比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａのビア３４Ａ、３５Ａの本数を２本に減らした比較用のＲＦＩＤタグ１０Ｄを示す斜視透視図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の第１ループと第２ループを示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す斜視透視図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のキャパシタ２４０を示す拡大図である。 比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂのキャパシタ５０の拡大図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の等価回路を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の第１ループと第２ループを示す図である。 実施の形態３のＲＦＩＤタグ３００を示す斜視透視図である。 実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００を示す斜視透視図である。 実施の形態５のＲＦＩＤタグ５００を示す斜視透視図である。 実施の形態６のＲＦＩＤタグ６００を示す斜視透視図である。
以下、本発明のＲＦＩＤタグを適用した実施の形態について説明する。
実施の形態のＲＦＩＤタグについて説明する前に、比較例１、２のＲＦＩＤタグを用いて、比較例のＲＦＩＤタグの問題点について説明する。
＜比較例１＞
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、比較例１のＲＦＩＤタグ１０及び１０Ａを示す斜視透視図である。図１Ａ及び図１Ｂでは図示するようにＸＹＺ座標系（直交座標系）を定義する。
図１Ａに示すように、比較例１のＲＦＩＤタグ１０は、基板２０、アンテナ３０、及びＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）チップ４０を含む。
基板２０は、絶縁性の基板であればよく、例えば、ＦＲ−４（Flame Retardant type 4）規格の基板を用いることができる。基板２０は、例えば、表面２１及び裏面（表面２１の反対側の面）に銅箔が形成されているものを用いることができる。
アンテナ３０は、アンテナエレメント３１〜３５を含む。アンテナエレメント３１、３２は、基板２０の表面２１に形成される。アンテナエレメント３１と３２の直線部３１Ｄ、３２Ｄの間には、ＩＣチップ４０が接続される。アンテナエレメント３１、３２は、例えば、基板２０の表面２１に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。
アンテナエレメント３３は、基板２０の裏面（表面２１の反対側の面）に形成される。アンテナエレメント３３は、例えば、基板２０の裏面に貼り付けられる銅箔を用いることができる。
アンテナエレメント３４は、基板２０のＸ軸負方向側の側面に形成され、アンテナエレメント３５は基板２０のＸ軸正方向側の側面に形成される。アンテナエレメント３４、３５は、基板２０の側面に、例えば、無電解めっき処理及び電解めっき処理により、銅めっき層を形成することによって作製される。
アンテナエレメント３１〜３５は、ＩＣチップ４０とともにループを形成する。すなわち、アンテナ３０は、ループ状のアンテナである。
ＩＣチップ４０は、基板２０の表面２１に実装されてアンテナエレメント３１、３２に電気的に接続されており、固有のＩＤを表すデータを内部のメモリチップに格納している。ＩＣチップ４０は、アンテナ３０を介してＲＦＩＤタグ１０のリーダライタからＲＦ（Radio Frequency）帯域の読み取り用の信号を受信すると、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナ３０を介して発信する。これにより、リーダライタでＲＦＩＤタグ１０のＩＤを読み取ることができる。
このような比較例１のＲＦＩＤタグ１０は、例えば、金属製の物品の表面に貼り付けることを想定しているため、基板２０でアンテナ３０の高さを稼ぎ、アンテナ３０をループ状にしている。ＲＦＩＤタグ１０は、アンテナエレメント３３を底面にした状態で金属製の物品の表面に貼り付けられる。
ここで、比較例１のＲＦＩＤタグ１０とは異なり、薄いシート状の基板の表面にダイポールアンテナとＩＣチップを実装したごく薄いＲＦＩＤタグを金属製の物品に貼り付けると、金属表面とアンテナとの間に十分な電位差が得られず、アンテナの放射特性が低下し、通信距離が極端に短くなってしまう。
このような理由から、金属製の物品の表面にＲＦＩＤタグを貼り付ける場合は、金属表面とアンテナとの間に電位差を生じさせて、通信距離を稼ぐために、ある程度の高さが必要になる。
このため、比較例１のＲＦＩＤタグ１０は、ある程度の高さを有する基板２０の周囲に、ループ状のアンテナ３０を形成している。
アンテナ３０をループ状にすることにより、基板２０の厚さを、例えば、５ｍｍ程度に薄くすることができる。ループ状のアンテナ３０を用いると、金属物品の表面に対して垂直な部分（アンテナエレメント３４、３５）が生じるため、ＲＦＩＤタグ１０が通信を行う際に、鏡像効果により、アンテナ３０に流れる電流に対する鏡像電流が流れる。
比較例１のＲＦＩＤタグ１０は、この鏡像効果を利用して、アンテナ３０の放射特性を改善している。
なお、アンテナ３０のアンテナエレメント３４、３５の代わりに、図１Ｂに示すＲＦＩＤタグ１０Ａのように、複数のビア３４Ａ、３５Ａを設けてもよい。図１Ｂに示す比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａでは、一例として、１０本のビア３４Ａと、１０本のビア３５Ａとによって、アンテナエレメント３１、３２と、アンテナエレメント３３との間を接続している。
ビア３４Ａ、３５Ａは、例えば、ドリル加工又はレーザ加工等によって基板２０にスルーホールを形成し、スルーホールの内側壁に、無電解めっき処理及び電解めっき処理を行うことにより、銅めっき層を形成することによって作製することができる。
ここで、ビア３４Ａ、３５Ａをそれぞれ１０本形成しているのは、銅めっき層で形成されるアンテナエレメント３４、３５を用いた場合とアンテナ３０の特性を略同一にするために、多くのビア３４Ａ、３５Ａが必要だからである。ビア３４Ａ、３５Ａの数は、１０本に限られず、さらに多くてもよいが、少なくともＹ軸方向の全体にわたって形成されることが必要である。
図１Ｃは、比較例１のＲＦＩＤタグ１０の等価回路を示す図である。
図１Ｃに示すように、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ３０は、抵抗器ＲａとインダクタＬ１で表すことができ、ＲＦＩＤタグ１０のＩＣチップ４０は、抵抗器ＲｃとキャパシタＣｃで表すことができる。すなわち、アンテナ３０は、抵抗成分とインダクタンス成分を含んでおり、ＩＣチップ４０は、抵抗成分とキャパシタンス成分とで表すことができる。
ここで、抵抗器Ｒａは抵抗値Ｒａの抵抗器であり、インダクタＬ１はインダクタンスがＬ１のインダクタである。また、抵抗器Ｒｃは抵抗値Ｒｃの抵抗器であり、キャパシタＣｃはキャパシタンスがＣｃのキャパシタである。
なお、比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａ（図１Ｂ参照）の等価回路は、図１Ｃに示すＲＦＩＤタグ１０の等価回路と同様である。
＜比較例２＞
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ及び１０Ｃを示す斜視透視図である。以下、比較例１のＲＦＩＤタグ１０及び１０Ａと同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図２Ａに示すように、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂは、基板２０Ｂ、アンテナ３０Ｂ、ＩＣチップ４０、及びキャパシタ５０を含む。
基板２０Ｂは、比較例１の基板２０と同様の基板であるが、Ｘ軸方向の長さが基板２０よりも短くされている。
アンテナ３０Ｂは、アンテナエレメント３１Ｂ〜３５Ｂを含む。アンテナエレメント３１Ｂ、３２Ｂは、基板２０Ｂの表面２１Ｂに形成される。アンテナエレメント３１Ｂと３２Ｂの間には、ＩＣチップ４０が接続される。アンテナ３０Ｂは、比較例１のアンテナ３０と同様に、ループ状のアンテナである。
アンテナエレメント３１Ｂ、３２Ｂは、例えば、基板２０Ｂの表面２１Ｂに貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。アンテナエレメント３３Ｂは、例えば、基板２０Ｂの裏面に貼り付けられる銅箔をそのまま用いることができる。アンテナエレメント３４Ｂ、３５Ｂは、基板２０Ｂの側面に、例えば、無電解めっき処理及び電解めっき処理により、銅めっき層を形成することによって形成される。
比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂでは、比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａの基板２０よりも基板２０ＢがＸ軸方向において短くされているため、アンテナ３０Ｂのアンテナエレメント３１Ｂ、３２Ｂ、及び３３Ｂは、Ｘ軸方向における長さが比較例１のアンテナエレメント３１、３２、及び３３よりも短くされている。なお、アンテナエレメント３１Ｂ、３２Ｂ、３３ＢのＹ軸方向の長さ（幅）は、比較例１のアンテナエレメント３１、３２、３３の幅と同一である。
また、アンテナエレメント３４Ｂ、３５Ｂは、比較例１のアンテナエレメント３４、３５と同様である。
ＩＣチップ４０は、基板２０Ｂの表面２１Ｂに実装され、アンテナエレメント３１Ｂと３２Ｂとの間に接続されている。
キャパシタ５０は、アンテナエレメント３１Ｂと３２Ｂとの間で、基板２０Ｂの表面２１Ｂに形成されている。キャパシタ５０は、互いに平行に配列されるパターン部５１、５２、５３を有する。パターン部５２はアンテナエレメント３１Ｂの延出部３１Ｂ１から延在しており、パターン部５１、５３はアンテナエレメント３２Ｂの延出部３２Ｂ１から延在している。
パターン部５１、５２、５３は、互い平行に配列されることにより、平面視で２つのキャパシタを構築する。また、パターン部５１〜５３と、延出部３１Ｂ１、３２Ｂ１との間にも平面視でキャパシタが構築される。
なお、アンテナエレメント３４Ｂ、３５Ｂの代わりに、図２Ｂに示すＲＦＩＤタグ１０Ｃのように、ビア３４Ｃ、３５Ｃを含んでもよい。ビア３４Ｃ、３５Ｃは、比較例１のビア３４Ａ、３５Ａ（図１Ｂ参照）と同様である。
図２Ｃは、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂの等価回路を示す図である。
図２Ｃに示すように、ＲＦＩＤタグ１０Ｂのアンテナ３０Ｂは、抵抗器Ｒａ、インダクタＬ２、及びキャパシタＣａで表すことができる。また、ＲＦＩＤタグ１０ＢのＩＣチップ４０は、抵抗器ＲｃとキャパシタＣｃで表すことができる。すなわち、アンテナ３０Ｂは、抵抗成分とインダクタンス成分に加えて、キャパシタ５０に対応するキャパシタンス成分を含んでいる。ここでは、キャパシタ５０をアンテナ３０Ｂのキャパシタンス成分として取り扱うこととする。
抵抗器Ｒａは抵抗値Ｒａの抵抗器であり、インダクタＬ２はインダクタンスがＬ２のインダクタであり、キャパシタＣａはキャパシタンスがＣａのキャパシタである。また、抵抗器Ｒｃは抵抗値Ｒｃの抵抗器であり、キャパシタＣｃはキャパシタンスがＣｃのキャパシタである。
ここで、比較例２のアンテナエレメント３１Ｂ、３２Ｂ、３３ＢのＹ軸方向の長さ（幅）は、比較例１のアンテナエレメント３１、３２、３３と同一であるが、アンテナエレメント３１Ｂ、３２Ｂ、３３ＢのＸ軸方向の長さは、アンテナエレメント３１、３２、３３よりも短い。
従って、アンテナ３０Ｂのインダクタンス成分（Ｌ２）は、アンテナ３０のインダクタンス成分（Ｌ１）よりも小さい。これは、インダクタンスは、導体の幅が等しい場合には、長さが短い導体の方が小さいからである。
また、図１Ａに示すＲＦＩＤタグ１０の共振周波数と、図２Ａに示すＲＦＩＤタグ１０Ｂの共振周波数ｆとは、一般式（１）で得られる。
Figure 0005867591
 ＲＦＩＤタグ１０の場合は、Ｌは、図１Ｃに示すインダクタＬ１のインダクタンス（Ｌ１）であり、Ｃは、キャパシタＣｃのキャパシタンスである。
また、ＲＦＩＤタグ１０Ｂの場合は、Ｌは、図２Ｃに示すインダクタＬ２のインダクタンス（Ｌ２）であり、Ｃは、キャパシタＣａとキャパシタＣｃの合成容量である。
インダクタンスＬ２は、インダクタンスＬ１より小さい。また、キャパシタＣａとキャパシタＣｃは並列接続されているため、キャパシタＣａとキャパシタＣｃの合成容量は、キャパシタＣｃのキャパシタンスよりも大きい。
すなわち、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂは、比較例１のアンテナ３０よりも小さいアンテナ３０Ｂを含むことによるインダクタンスの減少分を、キャパシタ５０のキャパシタンスで補うことにより、比較例１のＲＦＩＤタグ１０と同一の共振周波数を得ることを可能にしている。
換言すれば、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂは、キャパシタ５０を含むことにより、アンテナ３０Ｂの小型化を可能にし、この結果、ＲＦＩＤタグ１０ＢのＹ軸方向における小型化を実現している。
例えば、使用周波数が９５３ＭＨｚである場合に、図１Ａに示す比較例１のＲＦＩＤタグ１０のＸ軸方向の長さは６５ｍｍであり、Ｙ軸方向の幅は１７ｍｍである。これに対して、図２Ａに示す比較例２のＲＦＩＤタグ１０ＢのＸ軸方向の長さは４５ｍｍであり、Ｙ軸方向の幅は１７ｍｍである。
このように、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂは、キャパシタ５０を含むことにより、比較例１のＲＦＩＤタグ１０と同一の使用周波数を保持したまま、Ｘ軸方向の長さを短縮して小型化を図っている。
ところで、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、１０Ｂのアンテナ３０、３０Ｂは、アンテナエレメント３４、３４Ｂ、３５、３５Ｂがめっき処理で形成されているため、製造コストが高かった。
また、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０Ａ、１０Ｃのアンテナ３０、３０Ｂは、アンテナエレメント３４Ａ、３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｃがビアで構築されているため、製造コストが高かった。
これらのＲＦＩＤタグ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、製造コストの低減が十分ではなく、まだ改善の余地がある。
そこで、以下で説明する実施の形態１、２では、低コスト化を図ったＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。
＜実施の形態１＞
図３Ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を示す斜視透視図である。図３Ａでは、比較例１、２と同様に、図示するようにＸＹＺ座標系（直交座標系）を定義する。
実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、基板１１０、アンテナ１２０、及びＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）チップ１３０を含む。
基板１１０は、絶縁性の基板であればよく、例えば、ＦＲ−４（Flame Retardant type 4）規格の基板を用いることができる。基板１１０は、例えば、表面１１１及び裏面（表面１１１の反対側の面）に銅箔が形成されているものを用いることができる。
このような基板１１０としては、例えば、一枚の絶縁層の表面と裏面にそれぞれ銅箔を貼り付けた基板を用いることができる。絶縁層としては、例えば、プリプレグを用いることができる。プリプレグは、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の織布や不織布に、エポキシやポリイミド等の絶縁性樹脂を含浸させた絶縁層である。絶縁性樹脂は、熱硬化性樹脂が好適である。プリプレグを絶縁層として用いる場合には、銅箔と絶縁層を熱圧着することにより、基板１１０を作製することができる。
なお、基板１１０は、ＦＲ−４規格の基板に限られず、例えばＦＲ−５等の他の規格の基板であってもよい。また、基板１１０は、ポリカーボネート等の樹脂製であってもよい。
アンテナ１２０は、アンテナエレメント１２１〜１２３、及びビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂを含む。
アンテナエレメント１２１、１２２は、基板１１０の表面１１１に形成される。アンテナエレメント１２１、１２２は、一対の第１アンテナエレメントの一例である。アンテナエレメント１２１は、Ｘ軸正方向に延出する延出部１２１Ａを有し、アンテナエレメント１２２は、Ｘ軸負方向に延出する延出部１２２Ａを有する。アンテナエレメント１２１の延出部１２１Ａと、アンテナエレメント１２２の延出部１２２Ａとには、ＩＣチップ１３０が接続されている。
延出部１２１Ａ、１２２Ａは、それぞれ、アンテナエレメント１２１、１２２からＸ軸方向に直線状に延出する直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１と、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１の先端からＹ軸正方向に折れ曲がる直線部１２１Ａ２、１２２Ａ２とを有し、平面視でＬ字型の形状を有する。直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１は、それぞれ、直線状の接続部の一例である。
しかしながら、直線部１２１Ａ２、１２２Ａ２は必ずしも必要ではなく、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１だけを含み、平面視で直線状の形状を有していてもよい。
このようなアンテナエレメント１２１、１２２は、例えば、基板１１０の表面１１１に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。
アンテナエレメント１２３は、基板１１０の裏面（表面１１１の反対側の面）に形成される。アンテナエレメント１２３は、第２アンテナエレメントの一例である。アンテナエレメント１２３は、例えば、基板１１０の裏面の一面に貼り付けられる銅箔をそのまま用いることができる。
なお、アンテナエレメント１２１〜１２３の材質は銅に限られず、例えば、アルミニウム等の銅以外の金属であってもよい。
ビア１２４Ａ、１２４Ｂは、基板１１０のＸ軸負方向側の端部（端辺の近傍）に形成され、ビア１２５Ａ、１２５Ｂは、基板１１０のＸ軸正方向側の端部（端辺の近傍）に形成される。ビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂは、例えば、ドリル加工又はレーザ加工等によって基板１１０にスルーホールを形成し、スルーホールの内側壁に、無電解めっき処理及び電解めっき処理を行うことにより、銅めっき層を形成することによって作製することができる。
ここで、ビア１２４Ａとビア１２５Ａは、Ｙ軸方向における位置が等しい。すなわち、ビア１２４ＡがＹ軸方向（ＲＦＩＤタグ１００の幅方向）においてアンテナエレメント１２１とアンテナエレメント１２３との間に形成される位置は、ビア１２５ＡがＹ軸方向においてアンテナエレメント１２２とアンテナエレメント１２３との間に形成される位置と等しい。
ビア１２４Ａ及び１２５Ａは、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１とともに、Ｘ軸に平行な同一直線上に配置されている。ビア１２４Ａとビア１２５Ａは、一対の第１接続部の一例である。
同様に、ビア１２４Ｂとビア１２５Ｂは、Ｙ軸方向における位置が等しい。すなわち、ビア１２４ＢがＹ軸方向（ＲＦＩＤタグ１００の幅方向）においてアンテナエレメント１２１とアンテナエレメント１２３との間に形成される位置は、ビア１２５ＢがＹ軸方向においてアンテナエレメント１２２とアンテナエレメント１２３との間に形成される位置と等しい。
ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂは、Ｙ軸方向において、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１を含む直線よりも、Ｙ軸正方向側に位置する。ビア１２４Ｂとビア１２５Ｂは、一対の第２接続部の一例である。ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂは、平面視で矩形状の基板１１０の角部に形成されている。
ここで、ビア１２４Ｂが形成される角部とは、基板１１０のＸ軸負方向側及びＹ軸正方向側の頂点１１０Ａよりも少し内側に入った部分であり、頂点１１０Ａの近傍である。また、ビア１２５Ｂが形成される角部とは、基板１１０のＸ軸正方向側及びＹ軸正方向側の頂部１１０Ｂよりも少し内側に入った部分であり、頂部１１０Ｂの近傍である。
ビア１２４Ｂ、１２５Ｂは、それぞれ、基板１１０の頂部１１０Ａ、１１０Ｂには形成できないため、頂部１１０Ａ、１１０Ｂから少し内側に入った角部に形成されている。
このように、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂの位置は、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１に対して、Ｙ軸正方向側にずらされている。
従って、アンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂとによって形成されるループの長さは、アンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ａ及び１２５Ａとによって形成されるループの長さよりも長い。
ここで、アンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ａ及び１２５Ａとによって形成されるループは第１ループの一例であり、アンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂとによって形成されるループは第２ループの一例である。ビア１２４Ｂ、１２５Ｂを基板１１０の角部に形成することは、第２ループの長さを長く取るために有効である。
なお、第１ループと第２ループの長さを上述のように設定する理由については後述する。
このようなアンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂを含むアンテナ１２０は、ループ状のアンテナである。
アンテナ１２０の長さは、ＲＦＩＤタグ１００の無線通信に用いる周波数に応じて設定すればよい。アンテナ１２０の実効長は、延出部１２１ＡのＩＣチップ１３０に接続される点と、延出部１２１ＢのＩＣチップ１３０に接続される点との間の長さである。ここでは、アンテナ１２０の実効長をループ長と称す。
図３Ａに示すアンテナ１２０は、所謂ダイポールアンテナを２つ合わせたループアンテナとは異なり、インダクタンスとして働くループアンテナである。このため、アンテナ１２０のループ長は、使用周波数における波長λよりも短く設定される。
ここで、アンテナ１２０には、アンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ａ及び１２５Ａとによって形成されるループ（第１ループ）と、アンテナエレメント１２１〜１２３と、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂとによって形成されるループ（第２ループ）とがある。
このため、アンテナ１２０のループ長は、第１ループ及び第２ループともに、使用周波数における波長λよりも短く設定される。
実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、ループ長を１波長分の長さに設定する所謂ループアンテナとは異なり、アンテナ１２０のループ長を１波長分の長さ（λ）よりも短くすることにより、アンテナ１２０をインダクタンスとして働かせている。
所謂ループアンテナでは、ループ長と１波長の長さ（λ）が一致することにより、電流分布はループの長さ方向において不均一になる。これは、所謂ループアンテナでは、定在波が生じて、ダイポールアンテナの端で電流が最小となり、ダイポールアンテナの中央部で電流が最大になるためである。
これに対して、インダクタンスとして働くアンテナ１２０の電流密度の分布は、アンテナ１２０の長さ方向で全体的に略均一になる。これは、アンテナ１２０の長さは１波長の長さ（λ）に満たないため、定在波は生じないからである。
このように、ループアンテナ１２０は、所謂ループアンテナとは長さが異なり、電流分布が異なる。以上のように、アンテナ１２０のループ長は、使用周波数における波長λよりも短くすればよい。
また、アンテナ１２０のループ長は、ループアンテナ１２０とＩＣチップ１３０のインピーダンス整合にも影響する。ループアンテナ１２０とＩＣチップ１３０のインピーダンスを整合させるには、アンテナ１２０のループ長以外にも、例えば、ＩＣチップ１３０の抵抗成分及びキャパシタ成分も影響する。
例えば、ＩＣチップ１３０の抵抗成分は約２０００Ωであり、キャパシタンスは約１．０ｐＦである場合には、アンテナ１２０の長さを、例えば、使用周波数における波長λの１／３（λ／３）以下に設定することが好ましい。このようなループ長に設定した場合には、インダクタンスとして働くアンテナ１２０と、ＩＣチップ１３０の抵抗成分及びキャパシタ成分とのインピーダンスを整合させることができる。
そして、このようなループ長に設定した場合には、アンテナ１２０の電流密度の分布は、アンテナ１２０の長さ方向で全体的に略均一になる。
これは、ループアンテナ１２０とＩＣチップ１３０の抵抗成分及びキャパシタ成分とのインピーダンスが整合するように、インダクタンスとして働くループアンテナ１２０の長さが設定されるからである。
また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１２０のループ長は、アンテナ１２０を保持する基板１１０の大きさと、基板１１０の誘電率とによって決まる。
日本では、例えば、９５２ＭＨｚ〜９５４ＭＨｚ、又は２．４５ＧＨｚの周波数帯がＲＦＩＤタグ用に割り当てられているため、使用周波数に応じてアンテナ１２０のループ長を設定すればよい。また、米国では９１５ＭＨｚ、欧州（ＥＵ）では８６８ＭＨｚが代表的な周波数として割り当てられているため、これらの周波数に応じてアンテナ１２０のループ長を設定すればよい。
実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の共振周波数は、９５３ＭＨｚであるものとする。
ＩＣチップ１３０は、基板１１０の表面１１１に実装されてアンテナエレメント１２１、１２２に電気的に接続されており、固有のＩＤを表すデータを内部のメモリチップに格納している。ＩＣチップ１３０は、アンテナ１２０を介してＲＦＩＤタグ１００のリーダライタからＲＦ（Radio Frequency）帯域の読み取り用の信号を受信すると、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナ１２０を介して発信する。これにより、リーダライタでＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取ることができる。
次に、このような実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の等価回路について説明する。
図３Ｂは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の等価回路を示す図である。
図３Ｂに示すように、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１２０は、抵抗器ＲａとインダクタＬａ１、Ｌａ２で表すことができ、ＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１３０は、抵抗器ＲｃとキャパシタＣｃで表すことができる。
ここで、抵抗器Ｒａは抵抗値Ｒａの抵抗器であり、インダクタＬａ１はインダクタンスがＬａ１のインダクタであり、インダクタＬａ２はインダクタンスがＬａ２のインダクタである。また、インダクタンスＬａ１は、アンテナ１２０の第１ループのインダクタンスとして取り扱い、インダクタンスＬａ２は、アンテナ１２０の第２ループのインダクタンスとして取り扱う。なお、抵抗器Ｒｃは抵抗値Ｒｃの抵抗器であり、キャパシタＣｃはキャパシタンスがＣｃのキャパシタである。
ここで、図４を用いて、比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａ（図１Ｂ参照）のビア３４Ａ、３５Ａの本数を２本に減らしたＲＦＩＤタグ１０Ｄと、図３Ａに示す実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００とを比較し、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の大きさについて説明する。
図４は、比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａのビア３４Ａ、３５Ａの本数を２本に減らしたＲＦＩＤタグ１０Ｄを示す斜視透視図である。
図４に示すＲＦＩＤタグ１０Ｄのアンテナ３０は、ビア３４Ａ１、３４Ａ２、３５Ａ１、３５Ａ２を含む。ビア３４Ａ１、３４Ａ２、３５Ａ１、３５Ａ２は、比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａの１０本のビア３４Ａ、３５Ａをそれぞれ２本に減らしたものである。ビア３４Ａ１、３４Ａ２、３５Ａ１、３５Ａ２は、それぞれ、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５ＢとＹ軸方向における位置が等しい。
すなわち、ビア３４Ａ１、３５Ａ１は、アンテナエレメント３１、３２の直線部３１Ｄ、３２Ｄと同一直線上に位置するように形成されている。また、ビア３４Ａ２、３５Ａ２は、直線部３１Ｄ、３２Ｄを含む直線よりも、Ｙ軸正方向側に形成されている。
また、ここでは、アンテナエレメント３１、３２、３３と、ビア３４Ａ１、３５Ａ１を含むループを第１ループとし、アンテナエレメント３１、３２、３３と、ビア３４Ａ２、３５Ａ２を含むループを第２ループとする。第２ループの長さは、第１ループよりも長い。
図４に示すＲＦＩＤタグ１０Ｄは、図１Ｂに示すＲＦＩＤタグ１０Ａよりもビアの本数が少ないため、ＲＦＩＤタグ１０Ｄのアンテナ３０のインダクタンスは、ＲＦＩＤタグ１０Ａのアンテナ３０のインダクタンスよりも大きい。これは、ビアの本数が減ったためである。インダクタンスは、長さが等しければ導体の幅が狭い方が大きくなり、幅が等しければ長さが長い方が大きくなる。
図４に示すＲＦＩＤタグ１０Ｄのアンテナ３０の第１ループ及び第２ループのインダクタンスをそれぞれＬａ１Ａ、Ｌａ２Ａとする。また、図１Ｂに示すＲＦＩＤタグ１０Ａのアンテナ３０のインダクタンスをＬ１とする。
ここで、インダクタンスＬａ１Ａ、Ｌａ２Ａ、Ｌ１の間には、Ｌａ２Ａ＞Ｌａ１Ａ＞Ｌ１が成立する。これは、第１ループよりも第２ループの方が長いためにＬａ２Ａ＞Ｌａ１Ａが成立し、また、ビアの本数を減らしたことにより、図４に示すＲＦＩＤタグ１０Ｄのアンテナ３０と、図１Ｂに示すＲＦＩＤタグ１０Ａのアンテナ３０との間には、Ｌａ１Ａ＞Ｌ１が成立するからである。
従って、図４に示すＲＦＩＤタグ１０Ｄのように、図１Ｂに示すＲＦＩＤタグ１０Ａよりもビアの本数を少なくすると、アンテナ３０のインダクタンスが増大することになり、式（１）で表される共振周波数は低下し、９５３ＭＨｚよりも低い周波数で共振が生じることになる。
このため、図３Ａに示す実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００で、図１Ｂに示す比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａと同一の共振周波数を得るためには、アンテナ１２０のループ長を短くして、アンテナ１２０のインダクタンスを比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａのアンテナ３０のインダクタンスよりも小さくする必要がある。
すなわち、図４に示すＲＦＩＤタグ１０Ｄと、図３Ａに示すＲＦＩＤタグ１００との比較では、ＲＦＩＤタグ１００のＹ軸方向の長さをＲＦＩＤタグ１０Ｄよりも短くする必要がある。
図４に示す比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ｄは、図１Ｂに示す比較例１のＲＦＩＤタグ１０Ａと同一の大きさを有するため、Ｘ軸方向の長さは６５ｍｍであり、Ｙ軸方向の幅は１７ｍｍである。
このため、例えば、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のＸ軸方向の長さＸ１を５５ｍｍ、Ｙ軸方向の幅Ｙ１を１７ｍｍにすることができる。
ここで、図５を用いて、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１２０のアドミタンスについて考える。
図５は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の第１ループと第２ループを示す図である。
アンテナ１２０の第１ループのインダクタンスＬａ１、第２ループのインダクタンスＬａ２、アンテナ１２０の抵抗値Ｒａ、及び使用周波数における角周波数ωを用いると、アンテナ１２０のアドミタンスＹｉｎは、式（２）で表すことができる。
Figure 0005867591
 ここで、Ｌａ２＞Ｌａ１であるため、アンテナ１２０のアドミタンスＹｉｎは、第２ループのインダクタンスＬａ２よりも、第１ループのインダクタンスＬａ１の影響をより大きく受けることが式（２）から分かる。
また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の共振周波数は９５３ＭＨｚであり、９５３ＭＨｚにおける波長λは約３００ｍｍであるところ、アンテナ１２０の長さは、一波長よりも短いため、ループ長の長い第２ループの方が、第１ループよりもゲインが高くなると考えられる。これは、第１ループの長さよりも第２ループの長さの方が一波長の長さに近いためである。
以上より、第１ループは、主に、アンテナ１２０の共振周波数ｆを決めるため（すなわち、インピーダンス整合を取るため）に働き、第２ループは、主に、アンテナ１２０のゲインを決定するために働く。
実際には、アンテナ１２０を全体的に見ると、アンテナ１２０は、第１ループと第２ループの合成ループによるインダクタンスを有するが、第１ループと第２ループは上述のような傾向で役割が異なると考えることができる。
従って、主に、第１ループに含まれるビア１２４Ａ及び１２５Ａで共振周波数を決定するとともに、第２ループに含まれるビア１２４Ｂ、１２５Ｂでアンテナ１２０のゲインを決定するように、ビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂの位置を決定すればよい。
以上のように、実施の形態１によれば、一対の第１ビアの一例であるビア１２４Ａ及び１２５Ａと、一対の第２ビアの一例であるビア１２４Ｂ及び１２５Ｂを用いてアンテナ１２０を構築するので、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに比べて、ビアの本数を減らすことによって低コスト化を図ることができる。
比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０（図１Ａ参照）、１０Ｂ（図２Ａ参照）は、めっき処理によって基板２０、２０ＢのＸ軸方向にある側面の全体にアンテナエレメント３４、３５を形成する。
これに比べると、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、二対のビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂを形成するだけであるので、低コスト化を図ることができる。
また、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０Ａ（図１Ｂ参照）、１０Ｃ（図２Ｂ参照）は、基板２０、２０ＢのＸ軸方向にある側面の全体に沿って、１０本のビア３４Ａ，３５Ａ、３４Ｃ、３５Ｃを形成する。
これに比べると、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、二対のビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂを形成するだけであるので、低コスト化を図ることができる。
また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００（図５参照）は、図４に示す比較用のＲＦＩＤタグ１０Ｄに比べて、ＲＦＩＤタグ１００の小型化を達成することができる。
上述のように、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００（図５参照）は、Ｘ軸方向の長さＸ１を５５ｍｍにすることができる。これは、図４に示す比較用のＲＦＩＤタグ１０ＤのＸ軸方向の長さ（６５ｍｍ）に比べると、約２０％小さい値である。すなわち、約２０％の小型化を達成することができ、また、これにより軽量化を図ることができる。
また、このようなＲＦＩＤタグ１００の小型化によっても低コスト化を図ることができる。
すなわち、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、基板１１０、及び、アンテナ１２０を約２０％小さくできる分だけ、材料費を低減することができ、これにより低コスト化を達成することができる。
実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、ループ状のアンテナ１２０を含む。このようなループ状のアンテナ１２０を含むのは、ＲＦＩＤタグ１００を金属製の物品の表面に貼り付けた場合でも、通信を可能にするためである。
一般に、ループ状のアンテナを含むＲＦＩＤタグは、薄いシート状の基板の表面にダイポールアンテナとＩＣチップを実装したごく薄いＲＦＩＤタグに比べると、製造コストが高くなる。
しかしながら、実施の形態１によれば、ループ状のアンテナ１２０を含み、低コスト化を図ったＲＦＩＤタグ１００を提供することができる。
また、一般に、ループ状のアンテナを含むＲＦＩＤタグは、薄いシート状の基板の表面にダイポールアンテナとＩＣチップを実装したごく薄いＲＦＩＤタグに比べると、大型化し、重くなる傾向がある。
しかしながら、実施の形態１によれば、ループ状のアンテナ１２０を含み、小型軽量化を図ったＲＦＩＤタグ１００を提供することができる。
また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、アンテナ１２０の直線部１２１Ａ１、１２１Ａ１に対してＹ軸方向にオフセットした位置に形成されるビア１２４Ｂ及び１２５Ｂを含む。ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂは、第２ループを形成する。
このような第２ループは、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのアンテナ３０、３０Ｂのループと略同様の長さを有する。これは、第２ループに含まれるビア１２４Ｂ及び１２５Ｂが、直線部１２１Ａ１、１２１Ａ１に対してＹ軸方向にオフセットしているからである。
従って、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと略同一のゲインを得ることができる。
このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、金属製の物品の表面に貼り付けても、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと略同一の通信距離を有する。
また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、ビア１２４Ａ及び１２５Ａが直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１とともに、Ｘ軸に平行な同一直線上に配置されている。
このようにビア１２４Ａ及び１２５Ａが直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１とともに、Ｘ軸に平行な同一直線上に配置されていると、アンテナ１２０のＱ値を低くすることができ、アンテナ１２０の帯域が広くなる。なお、ここで、Ｑ値はＱ＝ωＬ／Ｒで表され、ωは使用周波数における角周波数、Ｌはアンテナ１２０のインダクタンス、Ｒはアンテナ１２０の抵抗値である。
以上のように、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、二対のビア１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂを用いてアンテナ１２０に２つのループ（第１ループと第２ループ）を形成することによって、低コスト化を図っている。また、小型化を図ることによっても、低コスト化を図っている。従来のＲＦＩＤタグは、このように十分な低コスト化は図られていなかった。
従って、実施の形態１によれば、十分に低コスト化を図ったＲＦＩＤタグ１００を提供することができる。実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、金属製の物品の表面に貼り付けても、通信を行うことができる。
なお、以上では、ビア１２４Ａ及び１２５Ａが直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１とともに、Ｘ軸に平行な同一直線上に配置され、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂが、Ｙ軸方向において、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１を含む直線よりも、Ｙ軸正方向側に位置する形態について説明した。これにより、ビア１２４Ａ及び１２５Ａを含む第１ループよりも、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂを含む第２ループの方が長くされている。
しかしながら、ビア１２４Ａ及び１２５Ａを含む第１ループよりも、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂを含む第２ループの方が長ければ、ビア１２４Ａ及び１２５Ａは、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１とともに、Ｘ軸に平行な同一直線上に配置されていなくてもよい。
すなわち、ビア１２４Ａ及び１２５Ａを含む第１ループよりも、ビア１２４Ｂ及び１２５Ｂを含む第２ループの方が長ければ、ビア１２４Ａ及び１２５Ａは、直線部１２１Ａ１、１２２Ａ１を含む直線上に位置せずに、Ｙ軸方向にずれた位置に形成されてもよい。
＜実施の形態２＞
図６Ａは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す斜視透視図である。図６Ａでは、実施の形態１と同様に、図示するようにＸＹＺ座標系（直交座標系）を定義する。また、以下では、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、基板２１０、アンテナ２２０、ＩＣチップ１３０、及びキャパシタ２４０を含む。
実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、キャパシタ２４０を含むことにより、Ｘ軸方向の長さＸ２が実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の長さＸ１（図３Ａ参照）よりも短くなっている。長さＸ２は、一例として、４５ｍｍである。すなわち、これは、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ（図２Ａ参照）と同一の長さである。
なお、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のＹ軸方向の長さＹ２は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のＹ軸方向の長さＹ１（図３Ａ参照）と同一（１７ｍｍ）である。
基板２１０は、実施の形態１の基板１１０と同様に、絶縁性の基板であればよく、例えば、ＦＲ−４規格の基板を用いることができる。基板２１０は、例えば、表面２１１及び裏面（表面２１１の反対側の面）に銅箔が形成されているものを用いることができる。
実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００よりもＸ軸方向の長さが短いため、基板２１０のＸ軸方向の長さは、実施の形態１の基板１１０のＸ軸方向の長さより短い。
アンテナ２２０は、アンテナエレメント２２１〜２２３、及びビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂを含む。
アンテナエレメント２２１、２２２は、基板２１０の表面２１１に形成される。アンテナエレメント２２１、２２２は、一対の第１アンテナエレメントの一例である。アンテナエレメント２２１は、Ｘ軸正方向に延出する延出部２２１Ａを有し、アンテナエレメント２２２は、Ｘ軸負方向に延出する延出部２２２Ａを有する。アンテナエレメント２２１の延出部２２１Ａと、アンテナエレメント２２２の延出部２２２Ａとには、ＩＣチップ１３０が接続されている。
延出部２２１Ａ、２２２Ａは、それぞれ、アンテナエレメント２２１、２２２からＸ軸方向に直線状に延出する直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１と、直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１の先端からＹ軸正方向に折れ曲がる直線部２２１Ａ２、２２２Ａ２とを有し、平面視でＬ字型の形状を有する。直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１は、それぞれ、直線状の接続部の一例である。
アンテナエレメント２２３は、基板２１０の裏面（表面２１１の反対側の面）に形成される。アンテナエレメント２２３は、第２アンテナエレメントの一例である。
なお、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００よりもＸ軸方向の長さが短いため、アンテナエレメント２２１、２２２、２２３のＸ軸方向の長さは、それぞれ、実施の形態１のアンテナエレメント１２１、１２２、１２３のＸ軸方向の長さより短い。
ビア２２４Ａ、２２４Ｂは、基板２１０のＸ軸負方向側の端部（端辺の近傍）に形成され、ビア２２５Ａ、２２５Ｂは、基板２１０のＸ軸正方向側の端部（端辺の近傍）に形成される。
ここで、ビア２２４Ａとビア２２５Ａは、Ｙ軸方向における位置が等しい。すなわち、ビア２２４ＡがＹ軸方向（ＲＦＩＤタグ２００の幅方向）においてアンテナエレメント２２１とアンテナエレメント２２３との間に形成される位置は、ビア２２５ＡがＹ軸方向においてアンテナエレメント２２２とアンテナエレメント２２３との間に形成される位置と等しい。
ビア２２４Ａ及び２２５Ａは、直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１とともに、Ｘ軸に平行な同一直線上に配置されている。ビア２２４Ａとビア２２５Ａは、一対の第１接続部の一例である。
同様に、ビア２２４Ｂとビア２２５Ｂは、Ｙ軸方向における位置が等しい。すなわち、ビア２２４ＢがＹ軸方向（ＲＦＩＤタグ２００の幅方向）においてアンテナエレメント２２１とアンテナエレメント２２３との間に形成される位置は、ビア２２５ＢがＹ軸方向においてアンテナエレメント２２２とアンテナエレメント２２３との間に形成される位置と等しい。
ビア２２４Ｂ及び２２５Ｂは、Ｙ軸方向において、直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１を含む直線よりも、Ｙ軸正方向側に位置する。ビア２２４Ｂとビア２２５Ｂは、一対の第２接続部の一例である。
このように、ビア２２４Ｂ及び２２５Ｂの位置は、直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１に対して、Ｙ軸正方向側にずらされている。
従って、アンテナエレメント２２１〜２２３と、ビア２２４Ｂ及び２２５Ｂとによって形成される第２ループの長さは、アンテナエレメント２２１〜２２３と、ビア２２４Ａ及び２２５Ａとによって形成される第１ループの長さよりも長い。
このようなアンテナエレメント２２１〜２２３と、ビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂを含むアンテナ２２０は、ループ状のアンテナである。
アンテナ２２０の長さは、ＲＦＩＤタグ２００の無線通信に用いる周波数に応じて設定すればよい。アンテナ２２０の実効長は、延出部２２１ＡのＩＣチップ１３０に接続される点と、延出部２２１ＢのＩＣチップ１３０に接続される点との間の長さである。
実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は、９５３ＭＨｚであるものとする。
次に、キャパシタ２４０について説明する。ここでは、適宜、図６Ａに加えて、図６Ｂ及び図６Ｃの拡大図を用いる。図６Ｂは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のキャパシタ２４０を示す拡大図であり、図６Ｃは、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂのキャパシタ５０の拡大図である。なお、図６Ｂ及び図６Ｃでは、ＩＣチップ１３０を省略する。
キャパシタ２４０は、アンテナエレメント２２１と２２２との間で、基板２１０の表面２１１に形成されている。キャパシタ２４０は、互いに平行に配列されるパターン部２４１、２４２、２４３を有する。パターン部２４２は、アンテナエレメント２２１の直線部２２１Ａ１から分岐する分岐部２２１Ａ３から延在しており、パターン部２４１、２４３は、アンテナエレメント２２２の直線部２２２Ａ１から分岐する分岐部２２２Ａ３から延在している。
パターン部２４１、２４２、２４３は、互い平行に配列されることにより、平面視で２つのキャパシタを構築する。また、パターン部２４１〜２４３と、直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１との間にも平面視でキャパシタが構築される。
このようなキャパシタ２４０は、例えば、基板２１０の表面２１１に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって、アンテナ２２０と同時に形成される。
また、実施の形態２のキャパシタ２４０は、比較例２のキャパシタ５０（図２Ａ及び図６Ｃ参照）に比べると、パターン部２４１、２４２、２４３のＹ軸方向の幅が、キャパシタ５０のパターン部５１、５２、５３のＹ軸方向の幅よりも細い。なお、パターン部２４１、２４２、２４３と、パターン部２４１、２４２、２４３のＸ軸方向の長さは同一である。
換言すれば、パターン部２４１、２４２、２４３のＹ軸方向の間の間隔は、パターン部５１、５２、５３のＹ軸方向の間の間隔よりも広くなっている。
すなわち、実施の形態２のキャパシタ２４０のキャパシタンスは、比較例２のキャパシタ５０のキャパシタンスよりも小さい。これは、キャパシタ２４０の電極間の距離が比較例２のキャパシタ５０の電極間の距離より長いためである。
実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のアンテナ２２０は、二対のビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂを形成することにより、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００と同様に、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ（図２Ａ参照）のアンテナ２０Ｂよりもインダクタンスが大きい。
このようにインダクタンスの大きいアンテナ２２０を用いて、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ（図２Ａ参照）と同一の共振周波数を保持するためには、ビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂを形成することによるアンテナ２２０のインダクタンスの増大分をキャパシタ２４０のキャパシタンスを低減することによって相殺する必要がある。
このようにして、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂ（図２Ａ参照）と同一のＸ軸方向の長さを保持しつつ、同一の共振周波数を保持している。
ＩＣチップ１３０は、基板２１０の表面２１１に実装されてアンテナエレメント２２１、２２２に電気的に接続されており、固有のＩＤを表すデータを内部のメモリチップに格納している。ＩＣチップ１３０は、アンテナ２２０を介してＲＦＩＤタグ２００のリーダライタからＲＦ（Radio Frequency）帯域の読み取り用の信号を受信すると、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナ２２０を介して発信する。これにより、リーダライタでＲＦＩＤタグ２００のＩＤを読み取ることができる。
次に、図７Ａを用いて、このような実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の等価回路について説明する。
図７Ａは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の等価回路を示す図である。
図７Ａに示すように、ＲＦＩＤタグ２００のアンテナ２２０は、抵抗器Ｒａ、インダクタＬａ１１、インダクタＬａ２１、及びキャパシタＣａ１で表すことができ、ＲＦＩＤタグ２００のＩＣチップ１３０は、抵抗器ＲｃとキャパシタＣｃで表すことができる。インダクタＬａ１１、インダクタＬａ２１は、それぞれ、第１ループ、第２ループのインダクタンス成分を表す。
すなわち、アンテナ２２０は、抵抗成分とインダクタンス成分に加えて、キャパシタ２４０に対応するキャパシタンス成分を含んでいる。ここでは、キャパシタ２４０をアンテナ２２０のキャパシタンス成分として取り扱うこととする。
抵抗器Ｒａは抵抗値Ｒａの抵抗器であり、インダクタＬａ１１はインダクタンスがＬａ１１のインダクタである。インダクタＬａ２１はインダクタンスがＬａ２１のインダクタであり、キャパシタＣａ１はキャパシタンスがＣａ１のキャパシタである。なお、Ｌａ２１＞Ｌａ１１である。
また、抵抗器Ｒｃは抵抗値Ｒｃの抵抗器であり、キャパシタＣｃはキャパシタンスがＣｃのキャパシタである。
キャパシタＣａ１のキャパシタンスは、比較例２のキャパシタＣａより小さい。すなわち、Ｃａ＞Ｃａ１が成立する。
実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のアンテナ２２０のインダクタンス（Ｌａ１１とＬａ２１の合成インダクタンス）は、比較例２のアンテナ２０ＢのインダクタンスＬ２（図２Ｃ参照）よりも大きい。これは、二対のビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂでアンテナエレメント２２１、２２２、２２３を接続しているからである。
このようなアンテナ２２０のインダクタンスの増大分を相殺して、比較例２と同一の共振周波数を得るために、実施の形態２では、キャパシタＣａ１のキャパシタンスを、比較例２のキャパシタＣａより小さくすべく、キャパシタ２４０のキャパシタンスを比較例２のキャパシタ５０よりも小さくしている。
図７Ｂは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の第１ループと第２ループを示す図である。
アンテナ２２０のアドミタンスは、実施の形態１と同様に、第２ループのインダクタンスＬａ２１よりも、第１ループのインダクタンスＬａ１１の影響をより大きく受ける。
また、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は９５３ＭＨｚであり、９５３ＭＨｚにおける波長λは約３００ｍｍであるところ、アンテナ２２０の長さは、一波長よりも短いため、ループ長の長い第２ループの方が、第１ループよりもゲインが高くなると考えられる。これは、第１ループの長さよりも第２ループの長さの方が一波長の長さに近いためである。
以上より、第１ループは、主に、アンテナ２２０の共振周波数ｆを決めるため（すなわち、インピーダンス整合を取るため）に働き、第２ループは、主に、アンテナ２２０のゲインを決定するために働く。
実際には、アンテナ２２０を全体的に見ると、アンテナ２２０は、第１ループと第２ループの合成ループによるインダクタンスを有するが、第１ループと第２ループは上述のような傾向で役割が異なると考えることができる。
従って、主に、第１ループに含まれるビア２２４Ａ及び２２５Ａで共振周波数を決定するとともに、第２ループに含まれるビア２２４Ｂ、２２５Ｂでアンテナ２２０のゲインを決定するように、ビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂの位置を決定すればよい。
また、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、ビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂを形成したことによるアンテナ２２０のインダクタンスの増大分をキャパシタ２４０のキャパシタンスで調整している。
実施の形態２のキャパシタ２４０は、比較例２のキャパシタ５０よりも、パターン部２４１〜２４３の製造公差を大きく取ることにより、エッチング処理の工程のコストダウンを図っている。
以上のように、実施の形態２によれば、ビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂを形成したことによるアンテナ２２０のインダクタンスを増大させつつ、キャパシタ２４０の製造公差を大きく取ることにより、低コスト化を図ったＲＦＩＤタグ２００を提供することができる。
＜実施の形態３＞
図８Ａは、実施の形態３のＲＦＩＤタグ３００を示す斜視透視図である。実施の形態３は、実施の形態２の変形例である。図８Ａにおいて、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００（図６Ａ参照）と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態３のＲＦＩＤタグ３００は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂの代わりに、基板２１０のＸ軸方向の側面に、めっき処理で接続部３２４Ａ、３２４Ｂ、３２５Ａ、３２５Ｂを形成したものである。
このようにビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂの代わりに接続部３２４Ａ、３２４Ｂ、３２５Ａ、３２５Ｂを形成した場合も、比較例２に比べるとアンテナ２２０のインダクタンスが増大するので、製造公差を大きく取ったキャパシタ２４０で共振周波数を合わせることができる。
実施の形態３のＲＦＩＤタグ３００の接続部３２４Ａ、３２４Ｂ、３２５Ａ、３２５Ｂは、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｂのアンテナエレメント３４Ｂ、３５Ｂに比べると、めっき処理を行う面積が小さいので、低コスト化を図ることができる。
＜実施の形態４＞
図８Ｂは、実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００を示す斜視透視図である。実施の形態４は、実施の形態２の変形例である。図８Ｂにおいて、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００（図６Ａ参照）と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のビア２２４Ｂと、ビア２２５ＢのＹ軸正方向側に、それぞれ、ビア４０１Ｂ及び４０３Ｂと、ビア４０２Ｂ及び４０４Ｂとを形成したものである。
ビア４０１Ｂ、４０２Ｂ、４０３Ｂ、４０４Ｂは、ビア２２４Ｂ、２２５Ｂとともに、第２接続部の一例である。すなわち、実施の形態４では、第２接続部を複数対含む。複数対の第２接続部であるビア２２４Ｂ、２２５Ｂ、４０１Ｂ、４０２Ｂ、４０３Ｂ、４０４Ｂは、基板２１０の短手方向（Ｙ軸方向）に配列されている。
ビア４０１Ｂ及び４０３Ｂと、ビア４０２Ｂ及び４０４Ｂとは、それぞれ、ビア２２４Ｂ、２２５Ｂの近傍に形成されるため、ビア２２４Ｂ、２２５Ｂとともに、第２ループを形成すると考えてよい。
第２ループは、ＲＦＩＤタグ４００のゲインを主に決定するループであるため、実施の形態２に比べてビアの数を増やすことにより、アンテナ２２０のゲインを増大させることができる。
なお、このようにビアの数が少し増えても、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｃよりはビアの数が断然少ないため、低コスト化を図ることができる。
＜実施の形態５＞
図９Ａは、実施の形態５のＲＦＩＤタグ５００を示す斜視透視図である。実施の形態５は、実施の形態２の変形例である。図９Ａにおいて、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００（図６Ａ参照）と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態５のＲＦＩＤタグ５００は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のビア２２４Ａと、ビア２２４ＢのＹ軸負方向側に、それぞれ、ビア５０１Ａと、ビア５０２Ａとを形成したものである。
ビア５０１Ａ、５０２Ａは、第１ループ及び第２ループとは別の第３ループを形成する。
第３ループは、Ｙ軸方向における位置が直線部２２１Ａ１、２２２Ａ１とずれているため、第２ループと同様に、アンテナ２２０のゲインの増大に寄与する。
このように、ビア２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂに対して、ビア５０１Ａ、５０２Ａを付け加えてもよい。
なお、このようにビアの数が少し増えても、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｃよりはビアの数が断然少ないため、低コスト化を図ることができる。
＜実施の形態６＞
図９Ｂは、実施の形態６のＲＦＩＤタグ６００を示す斜視透視図である。実施の形態６は、実施の形態２の変形例である。図９Ｂにおいて、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００（図６Ａ参照）と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態６のＲＦＩＤタグ６００は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を拡大したものである。
ビア６０１Ａ、６０２Ａの位置は、それぞれ、実施の形態２のビア２２４Ａ、２２５Ａと同一である。
すなわち、実施の形態６のＲＦＩＤタグ６００は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００において、ビア２２４Ａ、２２５Ａの位置を変えずに、ビア２２４Ａ、２２５Ａ以外の構成要素を大きくした構成を有する。ビア６０１Ａ、６０２Ａは、実施の形態２のビア２２４Ａ、２２５Ａに対応する。
このようなＲＦＩＤタグ６００では、ビア２２４Ｂ、２２５Ｂの間の距離が長くなるため、第２ループによるゲインを大きく取ることができる。
実施の形態６のＲＦＩＤタグ６００は、全体を大きくしても問題の生じない用途に適している。
なお、ビアの数は、実施の形態２と同一であり、比較例２のＲＦＩＤタグ１０Ｃよりはビアの数が断然少ないため、低コスト化を図ることができる。
１００ ＲＦＩＤタグ
１１０ 基板
１２０ アンテナ
１２１、１２２、１２３ アンテナエレメント
１２４Ａ、１２４Ｂ、１２５Ａ、１２５Ｂ ビア
１３０ ＩＣチップ
２００ ＲＦＩＤタグ
２１０ 基板
２２０ アンテナ
２４０ キャパシタ
２２１、２２２、２２３ アンテナエレメント
２２４Ａ、２２４Ｂ、２２５Ａ、２２５Ｂ ビア
２４１、２４２、２４３ パターン部
３００ ＲＦＩＤタグ
３２４Ａ、３２４Ｂ、３２５Ａ、３２５Ｂ 接続部
４００ ＲＦＩＤタグ
４０１Ｂ、４０２Ｂ、４０３Ｂ、４０４Ｂ ビア
５００ ＲＦＩＤタグ
５０１Ａ、５０２Ａ ビア
６００ ＲＦＩＤタグ
６０１Ａ、６０２Ａ ビア

Claims (10)

  1. 平面視で矩形状であり、長手方向と短手方向を有する基板と、
    ＩＣチップと、
    前記ＩＣチップに接続されるアンテナと
    を含み、
    前記アンテナは、
    前記基板の一方の面に形成される一対の第１アンテナエレメントと、
    前記基板の他方の面に形成される第２アンテナエレメントと、
    前記一対の第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとの間に形成され、前記一対の第１アンテナエレメント、前記ＩＣチップ、及び前記第２アンテナエレメントと第１ループを形成する一対の第１接続部と、
    前記一対の第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントとの間に形成され、前記一対の第１アンテナエレメント、前記ＩＣチップ、及び前記第２アンテナエレメントと前記第１ループよりも長い第２ループを形成する一対の第２接続部と
    を有し、
    前記一対の第１接続部の一方は、前記一対の第１アンテナエレメントの一方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、
    前記一対の第１接続部の他方は、前記一対の第１アンテナエレメントの他方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、
    前記一対の第２接続部の一方は、前記一対の第１アンテナエレメントの一方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、
    前記一対の第２接続部の他方が、前記一対の第１アンテナエレメントの他方と、前記第２アンテナエレメントとを接続し、
    前記ＩＣチップは、前記一対の第１アンテナエレメントの間に接続され、
    前記一対の第１接続部と、前記一対の第２接続部との短手方向の位置は異なり、
    前記第１ループ及び前記第２ループの長さは、それぞれ、使用周波数における波長よりも短く、
    前記第１ループはアンテナの共振周波数を調整し、前記第２ループはアンテナのゲインを調整する、ＲＦＩＤタグ。
  2. 前記一対の第１アンテナエレメントは、それぞれ、前記ＩＣチップの端子と接続される直線状の接続部を有し、前記一対の接続部と、前記一対の第１接続部は、一直線上に配列される、請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
  3. 前記一対の第２接続部は、それぞれ、平面視で前記基板の角部に形成される、請求項１又は２記載のＲＦＩＤタグ。
  4. 前記一対の第１アンテナエレメントに並列に接続されるキャパシタをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  5. 前記キャパシタは、前記第１アンテナエレメントと同一の導電層をパターニングすることによって形成される、請求項４記載のＲＦＩＤタグ。
  6. 前記第２接続部を複数対含む、請求項１乃至４のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  7. 前記一対の第１アンテナエレメントは、前記基板の前記一方の面に、前記基板の長手方向に配列されており、
    前記複数対の第２接続部は、前記基板の短手方向に配列される、請求項６記載のＲＦＩＤタグ。
  8. 前記第１接続部及び前記第２接続部は、前記基板を厚さ方向に貫通する貫通孔に形成されるビアである、請求項１乃至７のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  9. 前記第１接続部及び前記第２接続部は、前記基板の側面に形成される、請求項１乃至７のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  10. 前記第１ループ及び前記第２ループの長さは、それぞれ、使用周波数における波長の１／３以下の長さに設定される、請求項１乃至９のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
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