JP6319518B2 - 無線通信デバイス及び無線通信デバイス付きランドリー物品 - Google Patents

無線通信デバイス及び無線通信デバイス付きランドリー物品 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信デバイス及び無線通信デバイス付きランドリー物品に関する。無線通信デバイスとしては、例えば、RFID(Radio Frequency IDentifier)タグを使用することができる。なお、RFIDタグは、無線通信デバイスの一例であって、これに限定されるものではない。
近年、物品の情報管理システムとして、物品に付されたRFIDタグと、リーダライタと、の間で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システムが利用されている。このRFIDタグは、所定の情報を記憶し、RF信号を処理するRFIC素子と、送受信を行うアンテナ素子とを備える。RFIDタグは、種々の物品に付されて使用される。
例えば、リネン業界では、衣類やシーツ等の各リネン類にRFIDタグを付しておき、リーダライタを用いて各々のRFIDタグからID情報を読み取って、各リネン類の回収、洗濯、熱処理、納品等を管理するシステムが導入されている。RFIDタグは、布ラベルで覆って熱圧着又は縫製することでリネン類に取り付けられている。このリネン類は、特にその洗濯工程において激しく揉まれる。そのため、リネン類に付されたRFIDタグのアンテナ素子とRFIC素子との接続部に応力が加わって破損しやすくなるという問題があった。
特開2010−176451号公報 特開2013−47880号公報
上記の問題に対して、例えば、RFIC素子とアンテナ素子とを可撓性の樹脂で挟み込んだ構造がある(例えば、特許文献1及び2参照。)。
しかし、これらの構造では、RFIDタグが高価になるとともに、各RFIDタグが大型化してしまうためリネン類への装着性が損なわれてしまうという問題があった。
本発明の目的は、無線通信デバイスの一例であるRFIDタグを構成するRFIC素子とアンテナ素子との接続不良の発生を抑制できると共に、安価で比較的小さく装着性を損なうことなく、信頼性の高いRFIDタグ等の無線通信デバイスを提供することである。
本発明に係る無線通信デバイスは、第1及び第2の入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1及び第2の入出力端子に接続されたアンテナ素子と、
を備え、
前記アンテナ素子は、
第1放射パターンと、第2放射パターンと、を含む放射部と、
前記第1放射パターンと前記第2放射パターンとを連接する連接パターンと、前記連接パターンの互いに離れた2箇所からそれぞれ分岐し、前記第1及び第2の入出力端子と接続する第1及び第2端部に至る第1及び第2接続パターンと、を含む整合部と、
を有し、
前記第1接続パターンは、前記連接パターンと前記第1端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有し、第2接続パターンは、前記連接パターンと前記第2端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有する。
本発明に係る無線通信デバイスによれば、連接パターンから分岐し、RFIC素子と接続する第1及び第2接続パターンにおいて、延在方向の反転する折り返し部分を有する。これによって、RFIC素子とアンテナ素子との接続不良の発生を抑制できると共に、安価で比較的小さく装着性を損なうことなく、信頼性の高い無線通信デバイスを提供できる。
実施の形態1に係るRFIDタグの構成を示す平面図である。 図1AのA−A方向から見た断面図である。 実施の形態1に係るRFIDタグが応力によって撓んだ状態を示す概観図である。 図2Aに、さらにねじり変形を伴う応力によって実施の形態1に係るRFIDタグが撓んだ状態を示す概観図である。 実施の形態1に係るRFIDタグを構成するアンテナ素子の構成を示す平面図である。 図1のRFIDタグの等価回路図である。 図4AのRFIDタグを構成するRFIC素子の構成を示す概略図である。 実施の形態1に係るRFIDタグを衣類に取り付けたRFIDタグ付きランドリー物品を示す概略図である。 実施の形態2に係るRFIDタグの構成を示す平面図である。 図6AのB−B方向から見た断面図である。 実施の形態3に係るRFIDタグの構成を示す平面図である。 図7AのC−C方向から見た断面図である。 実施の形態3に係るRFIDタグを構成するアンテナ素子の構成を示す平面図である。 実施の形態4に係るRFIDタグ10cの構成を示す平面図である。 実施の形態4の変形例に係るRFIDタグ10dの構成を示す平面図である。
第1の態様に係る無線通信デバイスは、第1及び第2の入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1及び第2の入出力端子に接続されたアンテナ素子と、
を備え、
前記アンテナ素子は、
第1放射パターンと、第2放射パターンと、を含む放射部と、
前記第1放射パターンと前記第2放射パターンとを連接する連接パターンと、前記連接パターンの互いに離れた2箇所からそれぞれ分岐し、前記第1及び第2の入出力端子と接続する第1及び第2端部に至る第1及び第2接続パターンと、を含む整合部と、
を有し、
前記第1接続パターンは、前記連接パターンと前記第1端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有し、第2接続パターンは、前記連接パターンと前記第2端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有する。
この無線通信デバイスとしては、例えば、RFIDタグを挙げることができる。なお、RFIDタグは、無線通信デバイスの一例であって、これに限定されるものではない。
上記構成によれば、連接パターンから分岐し、RFIC素子と接続する第1及び第2接続パターンにおいて、延在方向の反転する折り返し部分を有する。これによって、通常の応力の場合には、応力は連接パターンで止まり、接続パターンにはおよびにくい。さらに、通常より大きなねじり変形等を伴う応力を受けた場合にも、応力は接続パターンの折り返し部分の変形によって吸収される。これによって、応力はRFIC素子との接続箇所である第1及び第2端部には及びにくく、RFIC素子とアンテナ素子との接続箇所の損傷の発生を抑制できる。
第2の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1の態様において、前記連接パターンは、前記第1放射パターン又は前記第2放射パターンの線幅より広い線幅を有してもよい。
上記構成によれば、応力を受けたときにも連接パターンの変形を抑制できる。連接パターンが変形せず平面を保つことで、連接パターンとRFIC素子を接続している第1及び第2接続パターンとを含む平面を維持でき、RFIC素子の接続箇所の損傷の発生を抑制できる。
第3の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1又は第2の態様において、前記アンテナ素子は、弾性を有する材料からなってもよい。
上記構成によれば、アンテナ素子が弾性を有することによって、応力を受けた際に弾性変形することで損傷の発生を抑制できる。
第4の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1から第3のいずれかの態様において、前記アンテナ素子は、金属膜または金属体で構成されていてもよい。
上記構成によれば、アンテナ素子が金属膜又は金属体で構成されていることによって、弾性を示すことができ、上述のように応力を受けた際に弾性変形することで損傷の発生を抑制できる。
第5の態様に係る無線通信デバイスは、上記第4の態様において、前記アンテナ素子は、連続する金属体で構成されていてもよい。
上記構成によれば、連続する金属体で構成されることによって、アンテナ素子が一体的に弾性を示すことができ、応力に対する耐性を向上させることができる。
第6の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1から第5のいずれかの態様において、前記第1放射パターン及び前記第2放射パターンは、前記連接パターンの延在方向に沿って延びるミアンダ状であってもよい。
上記構成によれば、第1放射パターン及び第2放射パターンをミアンダ状とすることで弾性を向上させることができる。
第7の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1から第6のいずれかの態様において、前記第1放射パターン及び前記第2放射パターンの開放端の線幅は、他の部分の線幅よりも太くてもよい。
上記構成によれば、開放端の線幅を太くすることで、捩れや折り曲げに対する開放端の強度を高めることができる。
第8の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1から第7のいずれかの態様において、前記RFIC素子は、RFICチップと、前記RFICチップに接続された整合回路と、を含むRFICパッケージとして構成され、
前記整合回路と、前記整合部とによって、通信周波数に相当する共振周波数を画定してもよい。
上記構成によれば、外部に整合部の一部として機能する、第1放射パターンと第2放射パターンとを連接する連接パターンを設けている。これによって、RFIC素子と、第1放射パターン及び第2放射パターンとを直接接続することなく、連接パターンから分岐した接続パターンを介してRFIC素子を接続できる。そこで、通常の応力は、連接パターンに加わるものの、連接パターンから分岐した接続パターンには伝達しにくく、RFIC素子と接続パターンとの接続部の損傷が生じにくくなる。
第9の態様に係る無線通信デバイスは、上記第1から第8のいずれかの態様において、第1放射パターン及び第2放射パターンよりも伸び縮みしにくい部材であって、前記アンテナ素子の少なくとも一部を覆う部材をさらに備えてもよい。
上記構成によれば、第1放射パターン及び第2放射パターンよりも伸び縮みしにくい部材をアンテナ素子の少なくとも一部に取り付けることで、アンテナ素子が縮んでしまったときに第1放射パターン及び第2放射パターンの一部同士が接触することを抑制できる。また、連接パターンと第1放射パターン及び第2放射パターンとが接触することを抑制できる。これによって、連接パターンと第1放射パターン及び第2放射パターンとの接触でアンテナの電気長が短くなってしまうことを抑制できるので、利得の低下を抑制できる。
第10の態様に係る無線通信デバイス付きランドリー物品は、洗濯又はクリーニングを受けるランドリー物品と、
前記ランドリー物品に付された無線通信デバイスであって、
第1及び第2の入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1及び第2の入出力端子に接続されたアンテナ素子であって、
第1放射パターンと、第2放射パターンと、前記第1放射パターンと前記第2放射パターンとを連接する連接パターンと、を含む放射部と、
前記連接パターンの互いに離れた2箇所からそれぞれ分岐し、前記第1及び第2の入出力端子と接続する第1及び第2端部に至る第1及び第2接続パターンと、前記連接パターンとにより形成された整合部と、
を有するアンテナ素子と、
を備え、
前記第1接続パターンは、前記連接パターンと前記第1端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有し、第2接続パターンは、前記連接パターンと前記第2端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有する、無線通信デバイスと、
を備える。
上記構成によれば、無線通信デバイスによって回収、洗濯、熱処理、納品等を管理することができる。
第11の態様に係る無線通信デバイス付きランドリー物品は、上記第10の態様において、前記無線通信デバイスは、布地に貼り付けられて、前記ランドリー物品に付されていてもよい。
上記構成によれば、無線通信デバイスは、布地内で応力に従って自在に伸縮しまたは捩れる。
以下、実施の形態に係る無線通信デバイスの一例であるRFIDタグ及び無線通信デバイス付きランドリー物品の一例であるRFIDタグ付きランドリー物品について、添付図面を参照しながら説明する。なお、RFIDタグは、無線通信デバイスの一例であって、これに限定されるものではない。また、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
(実施の形態1)
<RFIDタグ>
図1A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1Bは、図1AのA−A方向から見た断面図である。図2Aは、実施の形態1に係るRFIDタグ10が応力によって撓んだ状態を示す概略斜視図である。図2Bは、図2Aに、さらにねじり変形を伴う応力によって実施の形態1に係るRFIDタグ10が撓んだ状態を示す概略斜視図である。図3は、実施の形態1に係るRFIDタグ10を構成するアンテナ素子7の構成を示す平面図である。
このRFIDタグ10は、応力が加わって変形する物品を管理するためのRFIDタグである。このRFIDタグ10は、第1及び第2の入出力端子を有するRFIC素子1と、第1及び第2の入出力端子13a、13bに接続されたアンテナ素子7と、を備える。アンテナ素子7は、第1放射パターン2aと、第2放射パターン2bと、を含む放射部と、第1放射パターン2aと第2放射パターン2bとを連接する連接パターン3と、連接パターン3の互いに離れた2箇所8a、8bからそれぞれ分岐し、第1及び第2の入出力端子と接続する第1及び第2端部5a、5bに至る第1及び第2接続パターン4a、4bと、を含む整合部と、を有する。整合部は、第1接続パターン4a、第2接続パターン4bおよび連接パターン3にて形成されたループ状の整合部である。つまり、このRFIDタグ10は、ダイポールアンテナを構成する2つの放射パターン2a、2bとRFIC素子1との間にループ状の整合部を有した構成を持つ。さらに、第1接続パターン4aは、連接パターン3と第1端部5aとの間に延在方向が反転する折返し部分9aを有し、第2接続パターン4bは、連接パターン3と第2端部5bとの間に延在方向が反転する折返し部分9bを有する。
このRFIDタグ10によれば連接パターン3から分岐し、RFIC素子1と接続する第1及び第2接続パターン4a、4bが延在方向の反転する折り返し部分9a、9bを有する。これによって、図2Aに示すような応力を受けた場合には、応力は連接パターン3で止まり、第1及び第2接続パターン4a、4bには応力が及びにくく、RFIC素子1とアンテナ素子7との接続箇所の損傷の発生を抑制できる。さらに、図2Bに示されるような、通常より大きなねじり変形等を伴う応力を受けた場合にも、応力は、第1及び第2接続パターン4a、4bの折り返し部分9a、9bが変形して吸収され、RFIC素子1との接続箇所である第1及び第2端部5a、5bには応力が及びにくく、RFIC素子1とアンテナ素子7との接続箇所の損傷の発生を抑制できる。
なお、ここでRFIDタグ10を付す物品としては、応力が加わって変形する物品であればよく、カバン、靴等の革製品や、衣類、シーツ、タオル等のリネン類等の洗濯、クリーニング時の応力を受ける布製品を含むランドリー物品であってもよい。
図4Aは、図1のRFIDタグ10の等価回路図である。図4Bは、図4AのRFIDタグ10を構成するRFIC素子1の構成を示す概略図である。
このRFIDタグ10は、図4Aの等価回路図に示すように、第1放射パターン2aと第2放射パターン2bとを有するダイポール型のアンテナ素子7を有する。また、第1放射パターン2aと第2放射パターン2bとを連接する連接パターン3を有する。このRFIDタグ10は、RFIC素子1内の整合回路12と、連接パターン3と第1及び第2接続パターン4a、4bとからなる整合部と、によって、通信周波数に相当する共振周波数を画定することができる。
このRFIDタグ10では、外部に整合部の一部として機能する、第1放射パターン2aと第2放射パターン2bとを連接する連接パターン3を設けている。これによって、RFIC素子1と、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bとを直接接続することなく、連接パターン3から分岐した第1及び第2接続パターン4a、4bを介してRFIC素子1を接続できる。そこで、通常の応力は、連接パターン3に加わるものの、連接パターン3から分岐した第1及び第2接続パターン4a、4bには伝達しにくく、RFIC素子1と第1及び第2接続パターン4a、4bとの接続部の損傷が生じにくくなる。
以下に、このRFIDタグ10を構成する構成部材について説明する。
<RFIC素子>
RFIC素子1は、RFID信号を処理するRFICチップ11とこれを実装する整合回路12とを有するRFICパッケージとして構成される。RFICチップ11は、メモリ回路や信号処理回路を内蔵し、かつエポキシ樹脂製の封止層等によって封止してもよい。整合回路12は、LTCC等のセラミックを材料として多層基板状に形成してもよい。
RFICチップ11を実装する基板は、エポキシ等のリジッドな樹脂基板やPI等のフレキシブルな樹脂基板であってもよいが、上記のようにセラミック基板であることが好ましい。つまり、RFIC素子1をセラミックパッケージ品とすることで、RFIC素子1の耐熱性や堅牢性が向上し、洗濯工程において曲げや捻りが加わっても、RFIDタグ10の信頼性を保つことができる。
また、整合回路12は、例えば、図4Bに示すように容量を構成してもよい。さらに、RFIC素子1の下面には、2つの入出力端子13a、13bが設けられている。入出力端子13a及び13bは、それぞれ、図示しない導電性接合材(例えば、Ag等)によって、第1端部5a及び第2端部5bに接続される。この結果、整合回路12と、連接パターン3と第1及び第2接続パターン4a、4bとからなる整合部と、によって、共振回路を構成し、通信周波数に相当する共振周波数を画定してもよい。この共振回路は、通信周波数、例えば、UHF帯の周波数で共振する。
なお、共振周波数としては、例えば、HF帯RFIDシステムにおける13MHz帯、UHF帯RFIDシステムにおける900MHz帯、等を利用できる。特に、UHF帯RFIDシステムは、通信距離が比較的長いため複数のタグを一括して読取りできる。
<アンテナ素子>
アンテナ素子7は、放射部と整合部とを有する。放射部は、第1放射パターン2aと、第2放射パターン2bと、を含む。整合部は、連接パターン3と、第1及び第2接続パターン4a、4bとを含む。
また、アンテナ素子7は、金属膜または金属体で構成されていてもよい。アンテナ素子7が金属膜又は金属体で構成されていることによって、弾性を示すことができ、上述のように応力を受けた際に弾性変形することで損傷の発生を抑制できる。
さらに、アンテナ素子7は、連続する金属体で構成されていてもよい。連続する金属体で構成されることによって、アンテナ素子7が一体的に弾性を示すことができ、応力に対する耐性を向上させることができる。
またさらに、アンテナ素子7は、導電性を有すると共に、弾性を有する材料、例えば、ステンレス材(例えば、SUS304)、銅板、アルミニウム板、ニッケル板、チタン板等の材料からなってもよい。耐食性を考慮するとステンレス材が好ましい。アンテナ素子7は、例えば、形状弾性を示すステンレス材の表面にニッケル錫メッキ処理を施したもので構成してもよい。アンテナ素子7が弾性を有することによって、洗濯時等の応力を受けた際に弾性変形することで損傷の発生を抑制できる。
なお、アンテナ素子7が示す弾性は、より具体的には形状弾性である。したがって、アンテナ素子7の形は応力によって変化し、応力が解除されると元の状態に回復する。つまり、アンテナ素子7は、形状保持性も併せて有する。
このアンテナ素子7では、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bを支持する支持フィルム等の基材を有していない。これによって、通常のPETやPI等の支持フィルム等の基材を用いた場合に比べて、基材を用いていないので水分や空気についての良好な透過性が得られる。また、リネン類の乾燥性や耐薬剤性を大きく阻害しない。さらに、モールド樹脂による保護を必ずしも必要としないので、モールド樹脂によってRFIDタグ10の厚みが大きくなりにくく、衣類の装着感を阻害しにくい。
<第1及び第2放射パターン>
第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bは、図1Aに示すように連接パターン3の延在方向(x方向)に沿って延びるミアンダ状であってもよい。ミアンダ状とすることで弾性を向上させることができる。ミアンダ状は、例えば、互いに直交する長辺および短辺によって構成してもよい。ミアンダパターンを描く長辺はy方向に延在する。また、ミアンダパターンを描く短辺は、連接パターン3から離れる方向(x方向)に延びる辺となる。つまり、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bの各々は、連接パターン3から離れる方向(x方向)に延びるミアンダパターンを有する。
第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bの開放端16a、16bの線幅は、後述するように、他の部分の線幅よりも太くてもよい(図7、図8)。開放端16a、16bの線幅を太くすることで、捩れや折り曲げに対する開放端16a、16bの強度を高めることができる。
<連接パターン>
このアンテナ素子7は、上記のように第1放射パターン2aと第2放射パターン2bとを連接する連接パターン3を有する。そこで、通常加わる応力は、連接パターン3に加わるものの、連接パターン3から分岐した第1及び第2接続パターン4a、4bには伝達しにくく、RFIC素子1と第1及び第2接続パターン4a、4bとの接続部の損傷が生じにくい。
連接パターン3は、第1放射パターン2a又は第2放射パターン2bの線幅より広い線幅、例えば略3倍の線幅を有してもよい。連接パターン3が放射部の線幅より広い線幅を有することによって、より大きな剛性を得ることができる。これによって応力を受けたときにも連接パターン3の変形を抑制できる。連接パターン3が変形せず平面を保つことで、連接パターン3とRFIC素子1を接続している第1及び第2接続パターン4a、4bとを含む平面を維持でき、RFIC素子1の接続箇所の損傷の発生を抑制できる。
<第1及び第2接続パターン>
アンテナ素子7は、連接パターン3の離れた2箇所8a、8bからy方向に分岐してRFIC素子1の第1及び第2入出力端子13a、13bと接続するための第1端部5a及び第2端部5bに延びる第1及び第2接続パターン4a、4bを有する。RFIC素子1は、第1及び第2端部5a、5bを跨ぐようにアンテナ素子7に実装される。このとき、RFIC素子1の2つの入出力端子13a、13bは、図示しない導電性接合材(材料はAg等)によって、第1端部5a及び第2端部5bにそれぞれ接続される。こうして構成されたRFIDタグ10を手で持ち上げると、RFIDタグ10は、アンテナ素子7が示す弾性によって図2A又は図2Bに示すように撓む。
さらに、第1及び第2接続パターン4a、4bは、延在方向が反転する折返し部分9a、9bを有する。折り返し部分9a、9bとは、延在方向が反転する部分である。折り返し部分9a、9bの形状としては、例えば、ループ形状である。曲率を大きくした場合にはU字形状となる。具体的には、連接パターン3の分岐箇所8a、8bから第1端部5a又は第2端部5bに至る第1及び第2接続パターン4a、4bの延在方向が反転する部分である。折り返し部分9a、9bの形状は、図1Aに示すように直線形状からなる場合に限られず、曲線形状であってもよい。そこで、通常より大きなねじり変形等を伴う応力を受けた場合にも、応力は第1及び第2接続パターン4a、4bの折り返し部分9a、9bの変形によって吸収される。これによって、折り返し部分9a、9bより先の第1端部及び第2端部5a、5bには応力が及びにくく、RFIC素子1との接続箇所の損傷の発生を抑制できる。
第1及び第2接続パターン4a、4bは、図1Aに示すように、分岐部分8a、8bからy方向に延在する部分aと、その後、x方向に若干延在した後、延在方向が反転して−y方向に延在する部分cがあり、第1及び第2端部5a、5bに至る。第1端部及び第2端部5a、5bと連接パターン3との間の距離bは、b=a−cとして表される。好ましくは、aはbより大きい。
また、y方向に延在する部分aに対して、−y方向に延在する部分cの長さは部分aの1/4以上3/4以下の範囲が好ましい。これによって通常より大きなねじり変形等を伴う応力を受けた場合にも、応力を折り返し部分9a、9bの変形によって吸収しやすい。部分cの長さが1/4未満しかない場合、応力を折り返し部分9a、9bで十分に吸収できないか、あるいは、第1及び第2端部5a、5bに応力の影響が及ぶおそれがある。3/4を超える場合は、折り返し部分9a、9bが応力で変形した際にRFIC素子1が連接パターン3に接触する可能性がある。
本実施の形態1に係るRFIDタグ10では、連接パターン3を有すると共に、第1接続パターン4a及び第2接続パターン4bに延在方向が反転する折り返し部分9a、9bを設けている。これによって、通常の応力が加わった場合だけでなく、より大きなねじり変形等を伴う応力を受けた場合にも、RFIC素子1の脱落やアンテナ素子7の断線などの接続不良が生じる懸念を軽減することができる。
また、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bは、形状弾性を有し、かつ、支持する基材等を用いず、異種材料の固着界面が存在していない。そこで、洗濯作業工程における応力が第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bに集中しにくく、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bにおける断線は生じにくい。
<RFIDタグ10の製造方法>
RFIDタグ10の製造方法を以下に説明する。
(a)まず、金属板が準備され、例えば、ポンチによって金属板がアンテナ素子7の形状に打ち抜かれる。
(b)次に、RFIC素子1がアンテナ素子7の端部5a、5bの間に実装されてRFIDタグ10が得られる。
なお、上記製造方法では、金属板から直接にアンテナ素子7の形状に打ち抜いたが、アンテナ素子7の製造方法は、金属板からの一体的な打ち抜き法に限られない。アンテナ素子7の各部分を作製し、各部分を溶接又ははんだ付け等によって接合してアンテナ素子7を形成してもよい。また、金属板からの打ち抜きの場合にも上記の例示に限られず、例えば、金属板材の縁部とアンテナ素子7との間に未切断の箇所を残しておき、RFIC素子1との接続を行う際の支持体として使用してもよい。また、一つの金属板材から一つのアンテナ素子7を打ち抜く場合に限られず、一つの金属板材から複数のアンテナ素子7を打ち抜いてもよい。
<RFIDタグ付きランドリー物品>
図5は、実施の形態1に係るRFIDタグ10を衣類22に取り付けたRFIDタグ付きランドリー物品20を示す概略図である。RFIDタグ10は、例えば、布製のブランドタグに配された状態でパッチ(図示せず)等によって封止される。RFIDタグ10は、ブランドタグ内の空間内で、応力に従って自在に伸縮しまたは捩れる。RFIDタグ10を封止したブランドタグは、例えば、RFIC素子1がシャツ22の後方に当たるようにしてシャツ22の首元に縫い付けられる(図5参照)。これによって、体にRFIC素子1の感触が伝わらないようにできる。
このRFIDタグ10は、ダイポール型のRFIDタグであり、アンテナ素子7およびRFIC素子1によって構成され、例えば、900MHz帯、つまりUHF帯の通信周波数に対応している。
なお、ランドリー物品としては、上記衣類に限られず、シーツ、タオル等のリネン類等の洗濯、クリーニング時の応力を受ける布製品を含む。
このRFIDタグ付きランドリー物品20によれば、上記RFIDタグ10によって回収、洗濯、熱処理、納品等を管理することができる。
(実施の形態2)
図6Aは、実施の形態2に係るRFIDタグ10aの構成を示す平面図である。図6Bは、図6AのB−B方向から見た断面図である。
このRFIDタグ10aは、実施の形態1に係るRFIDタグと対比すると、連接パターン3が第1放射パターン2a又は第2放射パターン2bの線幅より広い線幅を有する点で相違する。連接パターン3が放射部の線幅より広い線幅を有することによって、より大きな剛性を得ることができる。これによって応力を受けたときにも連接パターン3の変形を抑制できる。連接パターン3が変形せず平面を保つことで、連接パターン3とRFIC素子1を接続している第1及び第2接続パターン4a、4bとを含む平面を維持でき、RFIC素子1の接続箇所の損傷の発生を抑制できる。
(実施の形態3)
図7Aは、実施の形態3に係るRFIDタグ10bの構成を示す平面図である。図7Bは、図7AのC−C方向から見た断面図である。図8は、実施の形態3に係るRFIDタグ10bを構成するアンテナ素子7aの構成を示す平面図である。
このRFIDタグ10bは、実施の形態2に係るRFIDタグと対比すると、さらに第1及び第2放射パターン2a、2bの開放端16a、16bの線幅は、他の部分の線幅よりも太い点で相違する。例えば、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bのいずれについても、開放端16a、16bの線幅は他の部分の線幅の略3倍である。つまり、第1放射パターン2aの開放端16aには幅広部が形成され、第2放射パターン2bの開放端16bには幅広部が形成されている。開放端16a、16bの線幅を太くすることで、捩れや折り曲げに対する連接パターン3および開放端16a、16bの強度を高めることができる。また、洗濯時にRFIDタグ10bが、衣料や商製品を破くなどの支障が無いように開放端部16a、16bのエッジ部に丸み17a、17bをもたせるとよい。
さらに、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bはいずれも、ミアンダパターンを描く長辺によって連接パターン3と接続される。同様に、開放端16a、16bの各々に達するのは、ミアンダパターンを描く長辺である。これによって、開放端16a、16bの根本部分における第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bの折り曲げ強度が増大し、比較的線幅の細いミアンダ状の第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bが曲げや捻りを担い、洗濯工程において第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bが断線する懸念を軽減することができる。
以上のように、このRFIDタグ10bでは、連接パターン3の線幅を広くすると共に、第1放射パターン2aの開放端16aおよび第2放射パターン2bの開放端16bに幅広部をそれぞれ設けている。また、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bのミアンダパターンと、連接パターン3、開放端16a、16bの幅広部の各々とをミアンダパターンの短辺で接続している。これにより、RFIDタグ10bの電気特性を阻害することなく、且つ、大型化を招くことなく、応力(主に捩り)によるRFIC素子1の脱落やアンテナ素子7の断線などの接続不良が生じる懸念を軽減することができる。
(実施の形態4)
図9Aは、実施の形態4に係るRFIDタグ10cの構成を示す平面図である。図9Bは、実施の形態4の変形例に係るRFIDタグ10dの構成を示す平面図である。
このRFIDタグ10c、10dは、実施の形態1に係るRFIDタグと対比すると、フレキシブルであるものの、第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bよりも伸び縮みしにくい部材、たとえば布18、18aをアンテナ素子7の全面(図9A)又は部分的(図9B)に貼り付けている点で相違する。なお、アンテナ素子7への布18、18aの取り付けは、貼り付ける場合に限られず、縫い込み、あるいはホットメルト(裏打ち)であってもよい。この布18、18aをアンテナ素子7に取り付けることで、アンテナ素子7が縮んでしまったときに第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bの一部同士が接触することを抑制できる。また、連接パターン3と第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bとが接触することを抑制できる。これによって、連接パターン3と第1放射パターン2a及び第2放射パターン2bとの接触でアンテナの電気長が短くなってしまうことを抑制できるので、利得の低下を抑制できる。
なお、布18,18aは、織布あるいは不織布のいずれであってもよい。また、布18,18aは、第1接続パターン4a、第2接続パターン4bおよび連接パターン3にて形成されたループ状の整合部を両面から挟み込むように設けておくことが好ましい。
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態が有する効果を奏することができる。
本発明に係る無線通信デバイスによれば、第1放射パターンと第2放射パターンとを連接する連接パターンと、連接パターンの互いに離れた2箇所からそれぞれ分岐し、RFIC素子の入出力端子と接続する第1及び第2端部に至る第1及び第2接続パターンとを有する。そこで、洗濯時等に加わる応力は、連接パターンに加わるものの、連接パターンから分岐した第1及び第2接続パターンには伝達しにくく、RFIC素子と第1及び第2接続パターンとの接続部の損傷が生じにくい。さらに、第1及び第2接続パターンは、延在方向が反転する折返し部分を有する。第1及び第2接続パターンの折り返し部分によって、ねじり変形等を伴う応力を受けた場合にも、応力は、第1及び第2接続パターンの折り返し部分の変形で吸収される。これによって、応力は、RFIC素子との接続箇所の第1端部及び第2端部には及びにくく、RFIC素子と第1及び第2接続パターンとの接続箇所の損傷の発生を抑制できる。そこで、通常より大きなねじり変形を伴う応力を受ける物品に取り付ける無線通信デバイスとして有用である。
1 RFIC素子
2a 第1放射パターン
2b 第2放射パターン
3、3a 連接パターン
4a 第1接続パターン
4b 第2接続パターン
5a、5b 端部
6a、6b 開放端
7、7a アンテナ素子
8a、8b 分岐箇所
9a、9b 折り返し部分
10、10a、10b、10c、10d RFIDタグ
11 RFICチップ
12 整合回路
13a、13b 入出力端子
16a、16b 開放端
17a、17b 丸み
20 RFIDタグ付きランドリー物品
22 衣類(ランドリー物品)
30 RFIDタグ

Claims (13)

  1. 第1及び第2の入出力端子を有するRFIC素子と、
    前記第1及び第2の入出力端子に接続されたアンテナ素子と、
    を備え、
    前記アンテナ素子は、
    第1放射パターンと、第2放射パターンと、を含む放射部と、
    前記第1放射パターンと前記第2放射パターンとを連接する連接パターンと、前記連接パターンの互いに離れた2箇所からそれぞれ分岐し、前記第1及び第2の入出力端子と接続する第1及び第2端部に至る第1及び第2接続パターンと、を含む整合部と、
    を有し、
    前記第1接続パターンは、前記連接パターンと前記第1端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有し、第2接続パターンは、前記連接パターンと前記第2端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有すると共に、
    前記第1及び第2放射パターンを支持する基材を有さず、前記第1及び第2放射パターンは形状弾性を有する、無線通信デバイス。
  2. 前記第1及び第2放射パターンは、形状保持性を有する、請求項1に記載の無線通信デバイス。
  3. 前記連接パターンは、前記第1放射パターン又は前記第2放射パターンの線幅より広い線幅を有する、請求項1に記載の無線通信デバイス。
  4. 前記アンテナ素子は、金属膜または金属体で構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  5. 前記第1放射パターン及び前記第2放射パターンは、前記連接パターンの延在方向に沿って延びるミアンダ状である、請求項1からのいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  6. 前記第1放射パターン及び前記第2放射パターンの開放端の線幅は、他の部分の線幅よりも太い、請求項1からのいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  7. 前記RFIC素子は、RFICチップと、前記RFICチップに接続された整合回路と、を含むRFICパッケージとして構成され、
    前記整合回路と、前記整合部とによって、通信周波数に相当する共振周波数を画定する、請求項1からのいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  8. 第1放射パターン及び第2放射パターンよりも伸び縮みしにくい部材であって、前記アンテナ素子の少なくとも一部を覆う部材をさらに備える、請求項1からのいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  9. 洗濯又はクリーニングを受けるランドリー物品と、
    前記ランドリー物品に付される無線通信デバイスであって、
    第1及び第2の入出力端子を有するRFIC素子と、
    前記第1及び第2の入出力端子に接続されたアンテナ素子であって、
    第1放射パターンと、第2放射パターンと、前記第1放射パターンと前記第2放射パターンとを連接する連接パターンと、を含む放射部と、
    前記連接パターンの互いに離れた2箇所からそれぞれ分岐し、前記第1及び第2の入出力端子と接続する第1及び第2端部に至る第1及び第2接続パターンと、前記連接パターンとにより形成された整合部と、
    を有するアンテナ素子と、
    を備え、
    前記第1接続パターンは、前記連接パターンと前記第1端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有し、第2接続パターンは、前記連接パターンと前記第2端部との間に延在方向が反転する折返し部分を有すると共に、
    前記第1及び第2放射パターンを支持する基材を有さず、前記第1及び第2放射パターンは形状弾性を有する、無線通信デバイスと、
    を備えた無線通信デバイス付きランドリー物品。
  10. 前記第1及び第2放射パターンは、形状保持性を有する、請求項9に記載の無線通信デバイス付きランドリー物品。
  11. 前記無線通信デバイスは、布地に貼り付けられて、前記ランドリー物品に付されている、請求項9又は10に記載の無線通信デバイス付きランドリー物品。
  12. 前記折り返し部は、前記第1及び第2放射パターンの延在方向と垂直な方向の端部よりも前記垂直な方向について内側に存在している、請求項1からのいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  13. 前記折り返し部は、前記第1及び第2放射パターンの延在方向と垂直な方向の端部よりも前記垂直な方向について内側に存在している、請求項9から11のいずれか一項に記載の無線通信デバイス付きランドリー物品。
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