JP6288376B2 - Rfidタグ及びrfidタグ付き包装体 - Google Patents
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Description
前記セラミック基板の前記一方主面または内部に設けられ、前記一方主面の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナと、
前記セラミック基板に搭載され、前記コイルアンテナに接続されたRFICチップと、
前記セラミック基板の前記一方主面に設けられた樹脂層と、
を有し、
前記セラミック基板は、前記他方主面に切り込み溝が形成されている。
前記包装体本体の開封線を跨いで設けられたRFIDタグとを備え、
前記RFIDタグは、
一方主面および他方主面を有するセラミック基板と、
前記セラミック基板の前記一方主面または内部に設けられ、前記一方主面の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナと、
前記セラミック基板に搭載され、前記コイルアンテナに接続されたRFICチップと、
前記セラミック基板の前記一方主面に設けられた樹脂層と、
を有し、
前記セラミック基板は、前記他方主面に切り込み溝が形成されている。
前記セラミック基板の前記一方主面または内部に設けられ、前記一方主面の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナと、
前記セラミック基板に搭載され、前記コイルアンテナに接続されたRFICチップと、
前記セラミック基板の前記一方主面に設けられた樹脂層と、
を有し、
前記セラミック基板は、前記他方主面に切り込み溝が形成されている。
前記包装体本体の開封線を跨いで設けられたRFIDタグとを備え、
前記RFIDタグは、
一方主面および他方主面を有するセラミック基板と、
前記セラミック基板の前記一方主面または内部に設けられ、前記一方主面の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナと、
前記セラミック基板に搭載され、前記コイルアンテナに接続されたRFICチップと、
前記セラミック基板の前記一方主面に設けられた樹脂層と、
を有し、
前記セラミック基板は、前記他方主面に切り込み溝が形成されている。
図1(a)は、実施の形態1に係るRFIDタグ10の構成を示す斜め上からの概略斜視図である。なお、図1(a)では、樹脂層3を透過させた状態を示している。図1(b)は、図1(a)の斜め下からの概略斜視図である。図2(a)は、実施の形態1に係るRFIDタグ10の構成を示す平面図である。図2(b)は、図2(a)のA−A方向からみた断面図である。図2(c)は、図2(a)のRFIDタグ10の等価回路図である。
このRFIDタグ10は、セラミック基板1と、セラミック基板1の主面8または内部に設けられ、主面8の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナ5と、セラミック基板1に搭載され、コイルアンテナ5に接続されたRFICチップ2と、セラミック基板1の主面8に設けられた樹脂層3と、を有する。セラミック基板1は、他方主面9に切り込み溝4が形成されている。このRFIDタグ10は、セラミック基板1の他方主面9に切り込み溝4を有するので、折り曲げ、引っ張り、せん断等の各種応力に反応して容易に割れる。セラミック基板1が割れると、その主面8又は内部に形成されたコイルアンテナ5も割れる。これによってRFIDタグ10は外部との通信ができなくなる。
なお、キャップ部13とそれを取り巻く止めリング部14とを接続したキャップ部13と止めリング部14との組み合わせは、それ自体でも開封確認が可能なものとして普及している。つまり、開封時には、キャップ部13を回すとキャップ部13と止めリング部14との接続が外れるので、両者の接続を確認することで開封の有無を確認できる。
しかし、開封後にキャップ部13と止めリング部14とを再接続しておく偽装がなされると、開封確認を誤ってしまう場合がある。
本実施の形態1に係るRFIDタグ10によれば、一度キャップ部13と止めリング部14とを開封すると、RFIDタグ10のセラミック基板1は割れてしまう。その後、キャップ部13と止めリング部14とをたとえ樹脂で固定した場合であっても、見かけ上は未開封であるように見えても、RFIDタグ10のセラミック基板1は割れてしまっているので、RFIDタグ10との通信は不可能となっている。そこで、開封後のキャップ部13と止めリング部14とを樹脂で固定するなどの偽装があった場合にも、RFIDタグ10との通信可否を判断することで、開封チェックが可能である。
セラミック基板1は、例えば、複数のLTCC等を積層してなるセラミック多層基板であってもよい。LTCCからなるセラミック基板1の中でも、ガラスセラミック焼結体は、樹脂等に比べると、耐熱性があるが、割れやすい。このRFIDタグ10では、セラミック基板1の耐熱性を利用すると共に、割れやすいという特性を開封チェックに利用している。
セラミック基板1の裏面(他方主面)9側には、図1(b)及び図2(a)に示すように十字状に2本の切り込み溝4a、4bが形成されている。切り込み溝4a、4bによって、応力が加わった際に割れやすくなる。つまり、セラミック基板1の他方主面9側に設けられた切り込み溝4は、セラミック基板1にその一方主面8側の法線方向から押圧力が加わった際にクラックの起点になり、セラミック基板1の割れやすさをさらに増すものである。この切り込み溝4a、4bは、平面視でコイルアンテナ5を跨ぎ、さらにセラミック基板1の基板端まで延伸されていてもよい。切り込み溝4が基板端まで延伸していることによって、開封時の応力を受けやすく、割れの起点となりやすい。なお、切り込み溝4a、4bは、2本に限られず、1本であってもよく、あるいは3本以上であってもよい。また、セラミック基板1の主面8の法線方向からの平面視で、切り込み溝4の延在方向がコイルアンテナ5と交差することが好ましい。切り込み溝4の延在方向がコイルアンテナ5と交差していることによって、切り込み溝4が延在方向に沿って割れていく際にコイルアンテナ5も割れるので、RFIDタグ10の通信ができないようにできる。また、切り込み溝4は、2つの異なる方向に延在してもよい。切り込み溝4が、2つの異なる方向に延在することによって、異なる方向からの応力を受けやすくなる。さらに、2本の切り込み溝4は、互いに交差してもよい。2本の切り込み溝が互いに交差することで、割れを拡大しやすくなる。なお、「交差」とは2本の切り込み溝が直交する場合に限られず、角度をなして交わることを意味する。切り込み溝4a、4bの深さは、セラミック基板1の他方主面9からセラミック基板1に内蔵されたコイルアンテナ5に達しない深さである。
セラミック基板1もコイルアンテナ5も焼結体であるため、セラミック基板1が割れればコイルアンテナ5も容易に割れる。特に、十字状に切り込み溝4a、4bが形成されているので、折り曲げ、引っ張り、せん断等の各種応力によって容易に割れる。
切り込み溝4a、4bを起点にセラミック基板1が割れると、セラミック基板1に内蔵されたコイルアンテナ5も分断される。これによって、このRFIDタグ10は通信ができなくなる。
コイルアンテナ5は、セラミック基板1の主面8又は内部に設けられている。例えば、図2(a)及び(b)では、コイルアンテナ5は、セラミック基板1の内部に多層にわたって設けられている。コイルアンテナ5は、例えば、銀や銅を主成分とする金属焼結体からなるものであってもよい。金属焼結体からなるコイルアンテナ5は、銅箔や銀箔に比べて割れやすい。
RFICチップ2は、セラミック基板1の主面8に表面実装されている。また、RFICチップ2は、封止樹脂層3によって封止されている。これによってRFICチップ2は、耐熱性を向上させることができる。また、全体として小型化できる。
なお、RFICチップ2は、セラミック基板1の内部のコイルアンテナ5と電気的に接続され、図2(c)に示す等価回路を構成している。このRFIDタグ10は、RFICチップ2とコイルアンテナ5と、RFICチップ2に含まれる容量7を合わせた等価回路によって定まる共振周波数で無線通信を行うことができる。このタグ10は、UHF帯を通信周波数帯とするUHF帯RFIDタグであってもよいし、HF帯を通信周波数帯とするHF帯RFIDタグであってもよい。
封止樹脂層3は、セラミック基板1の主面8にRFICチップ2を封止するように設けられている。つまり、RFICチップ2は、封止樹脂層3によって保護されている。なお、封止樹脂層3は、例えば、エポキシ等の通常使用される熱硬化性樹脂からなる樹脂層を用いることができる。封止樹脂層3は、セラミック基板1に比べると割れにくい。
このように、セラミック基板1に搭載されたRFICチップ2を封止樹脂層3によって樹脂封止することで、RFICチップ2の機能面側をセラミック基板1で覆い、天面側および側面側を樹脂層3にて覆うことになるため、樹脂成型体への射出成形による埋め込み時にRFICチップ2が大きな熱的ダメージを受けることが無く、その耐熱性を向上させることができる。
図3(a)は、実施の形態1に係るRFIDタグ10を容器12のキャップ部13と止めリング部14との間に設けて、キャップ部13の開封チェックに用いる例を示す概略斜視図である。図3(b)は、図3(a)のキャップ部13と止めリング部14との拡大正面図である。図4(a)は、図3(a)の容器12のキャップ部13を開けた際の割れたRFIDタグ11の状態を示す概略斜視図である。図4(b)は、図4(a)のキャップ部13の正面図である。
図3(a)及び(b)に示すように、RFIDタグ10は、キャップ部13と止めリング部14との間に配置されている。キャップ部13及び止めリング部14は、樹脂製であり、RFIDタグ10は、樹脂に内蔵されている。このRFIDタグ10を内蔵したキャップ部13及び止めリング部14は、例えば、射出成型によって作製できる。
開封するためにキャップ部13をひねると、図4(a)に示すように、RFIDタグ10にせん断応力と引っ張り応力が加わり、RFIDタグ10のセラミック基板1が切り込み溝4に沿って割れる。RFIDタグ10のセラミック基板1が割れると、同時にセラミック基板1に内蔵されたコイルアンテナ5も分断される。
図5(a)は、実施の形態1に係るRFIDタグ付き包装体20の構成を示す概略図である。図5(b)は、図5(a)のRFIDタグ付き包装体を開封した際の割れたRFIDタグ11の状態を示す概略図である。
このRFIDタグ付き包装体20は、包装体本体22と、包装体本体22の開封線24を跨いで設けられたRFIDタグ10と、を備える。RFIDタグ付き包装体20を開封線に沿って開封すると、RFIDタグ10に応力が加わって割れ、通信が不可能になる。
包装体本体22は、例えば、樹脂体であってもよい。なお、開封線24は、これに沿って開封するように設定された線である。
そこで、RFIDタグ10の通信可否を判断することで開封チェックを行うことができる。
図6は、実施の形態2に係るRFIDタグ10aの切り込み溝4c、4d、4e、4f、4g、4hの配置を示す底面図である。図6に示すように、法線方向からの平面視で、切り込み溝4c、4d、4e、4f、4g、4hは、コイルアンテナ5と交差していない。具体的には、切り込み溝4c、4d、4e、4fは、法線方向からの平面視で各辺の中央端部から中心に向かってコイルアンテナ5の直前まで延びている。切り込み溝4g、4hは、法線方向からの平面視で中央で互いに直交して十字形を形成している。その一方、切り込み溝4c、4d、4e、4f、4g、4hは、その延在方向がそれぞれコイルアンテナ5と交差している。切り込み溝4c、4d、4e、4f、4g、4hは、割れる始点であるので、それ自体が必ずしもコイルアンテナ5と交差していなくてもよい。また、切り込み溝4c、4e、4gは同一線上に配置され、切り込み溝4d、4f、4hは切り込み溝4c、4e、4gが形成する線とは異なる同一線上に配置され、互いに異なる方向に延在し、交差している。このように異なる方向に延在していることによって、様々な方向からの応力を受けやすくなる。また、各切り込み溝4c、4e、4g、および各切り込み溝4d、4f、4hを、それぞれ異なる同一線上に配置しているので、割れ易くなる。なお、切り込み溝4c、4e、4gおよび切り込み溝4d、4f、4hは、必ずしも同一線上に配置する必要はない。
図7は、実施の形態3に係るRFIDタグ10bの切り込み溝4i、4jの配置を示す底面図である。図7に示すように、切り込み溝4i、4jは、それぞれコイルアンテナ5と交差している。具体的には、切り込み溝4iは、上辺中央から右辺中央にかけて斜めに溝が設けられている。切り込み溝4jは、左辺中央から下辺中央にかけて斜めに溝が設けられている。なお、図7では切り込み溝4iと切り込み溝4jとは平行に設けられているが、これに限られず平行でなくてもよい。また、切り込み溝4iと切り込み溝4jとは互いに交差していない。このように切り込み溝4i、4jが互いに交差していなくても、それぞれ異なる箇所に設けられているので、切り込み溝4i、4jの少なくとも一方が割れることによってRFIDタグ10の通信を不可能にすることができる。
図8は、実施の形態4に係るRFIDタグ10を容器12のキャップ部13に設けて、開封チェックに用いる例を示す概略斜視図である。図9(a)は、RFIDタグ10をキャップ部13内に設けた状態を示す概略図である。図9(b)は、図9(a)のRFIDタグ10に応力が加わって切り込み溝4から割れた状態を示す概略図である。
このRFIDタグ10自体の構成及び特徴は、実施の形態1に係るRFIDタグと実質的に同じである。
開封のためにキャップ部13をひねると、キャップ部13の回転につれて外側の可動突起部15の半径が変化して、可動突起部15から封止樹脂層3に応力が印加され、切り込み溝4を起点にしてセラミック基板1が割れる。このとき、コイルアンテナ5も分断される。これによってRFIDタグ10は、通信不可能になる。そこで、RFIDタグ10の通信可否を判断することで開封チェックが可能である。
2 RFICチップ
3 封止樹脂層
4、4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j 切り込み溝
5 コイルアンテナ
6 はんだ
7 容量
8 一方主面(主面)
9 他方主面
10、10a、10b、10c RFIDタグ
11、11a 割れたRFIDタグ
12 容器
13 キャップ部
14 止めリング部
15 可動突起部
16 応力
20 RFIDタグ付き包装体
21 開封後のRFIDタグ付き包装体
22 包装体本体
22a、22b 開封後の包装体本体
24 開封線
Claims (8)
- 一方主面および他方主面を有し、ガラスセラミック焼結体からなるセラミック基板と、
前記セラミック基板の前記一方主面または内部に設けられ、焼結金属からなり、前記一方主面の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナと、
前記セラミック基板に搭載され、前記コイルアンテナに接続されたRFICチップと、
前記セラミック基板の前記一方主面に設けられ、前記セラミック基板よりも割れにくい樹脂層と、
を有し、
前記セラミック基板の前記他方主面に、当該他方主面から前記セラミック基板の内部に至り、前記法線方向からの平面視で前記コイルアンテナと重なる位置に切り込み溝が形成されており、もって、応力が加わった場合に、前記セラミック基板とともに前記コイルアンテナが割れて通信不可となるように構成されている、RFIDタグ。 - 前記法線方向からの平面視で、前記切り込み溝の延在方向が前記コイルアンテナと交差する、請求項1に記載のRFIDタグ。
- 前記切り込み溝は、前記セラミック基板の基板端まで延伸されている、請求項1又は2に記載のRFIDタグ。
- 前記切り込み溝は、2つの異なる方向に延在する、請求項1から3のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
- 前記2本の切り込み溝は、互いに交差する、請求項4に記載のRFIDタグ。
- 前記RFICチップは、前記セラミック基板の前記一方主面に表面実装されており、前記樹脂層は、前記RFICチップを覆う封止樹脂層である、請求項1から5のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
- 前記コイルアンテナは、焼結金属で形成された、請求項1から6のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
- 包装体本体と、
前記包装体本体の開封線を跨いで設けられたRFIDタグと、
を備え、
前記RFIDタグは、
一方主面および他方主面を有し、ガラスセラミック焼結体からなるセラミック基板と、
前記セラミック基板の前記一方主面または内部に設けられ、焼結金属からなり、前記一方主面の法線方向に巻回軸を有するコイルアンテナと、
前記セラミック基板に搭載され、前記コイルアンテナに接続されたRFICチップと、
前記セラミック基板の前記一方主面に設けられ、前記セラミック基板よりも割れにくい樹脂層と、
を有し、
前記セラミック基板の前記他方主面に、当該他方主面から前記セラミック基板の内部に至り、前記法線方向からの平面視で前記コイルアンテナと重なる位置に切り込み溝が形成されており、もって、応力が加わった場合に、前記セラミック基板とともに前記コイルアンテナが割れて通信不可となるように構成されている、
RFIDタグ付き包装体。
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