JP6953557B2 - Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム - Google Patents

Description

本開示は、ＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグおよびＲＦＩＤシステムに関する。

近年、電子マネー用のＩＣ（Integrated Circuit）カードや在庫管理用のタグとして、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）システムを用いた非接触型の情報通信手段が広く使われるようになってきている。情報の授受は、リーダライタ等の外部機器との間で無線（ＲＦ）通信によって行なわれる。このようなＲＦＩＤシステムとして、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の周波数を情報通信に用いるものがある。このＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグとして、給電回路を有するアンテナ基板である配線基板上にＲＦＩＤ用ＩＣ等の半導体素子が搭載され、配線基板に貼着または近接配置された放射板（補助アンテナ）を備えるものがある（例えば、特許文献１および特許文献２を参照。）。ＲＦＩＤシステムで送受される信号は、ＲＦＩＤタグの半導体素子で記憶または呼び出し等が行なわれる。

国際公開第２００７/０８３５７４号 特開２００８−１２３１９６号公報

本開示の１つの態様のＲＦＩＤタグ用基板は、第１面、該第１面の反対側の面であるとともに物品への実装面である第２面および凹部を有する誘電体基板と、該誘電体基板の前記第１面にある放射導体と、前記誘電体基板の前記第２面にある接地導体と、前記放射導体と前記接地導体とを電気的に接続している接続導体と、前記凹部内にある第１電極および第２電極とを有している配線基板、ならびに該配線基板の前記第１面に固定されている放射部材を備えている。

本開示の１つの態様のＲＦＩＤタグは、上記構成のＲＦＩＤタグ用基板と、該ＲＦＩＤタグ用基板における前記配線基板の前記凹部内に搭載され前記第１電極および前記第２電極に接続された半導体素子とを含む。

本開示の１つの態様のＲＦＩＤシステムは、上記構成のＲＦＩＤタグと該ＲＦＩＤタグとの間で電波を送受するアンテナを有するリーダライタとを含む。

ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの一例を示す分解斜視図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの一例の要部を拡大して示す分解斜視図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例の要部を拡大して示す分解斜視図である。 ＲＦＩＤシステムを示す模式図である。 図２に示すＲＦＩＤタグの要部の一例を示す断面図である。 図３に示すＲＦＩＤタグの要部の一例を示す断面図である。 図５に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。 図６に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す平面図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す平面図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す平面図である ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す分解斜視図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す分解斜視図である。 図１３に示すＲＦＩＤタグの要部の一例を示す断面図である。 図１３に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。 図２に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。 図３に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。 図１６に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。 図１７に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。 図２に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 図２に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 図２に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 図３に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 図３に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 図３に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 ＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 ＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。 図１３に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。 ＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す分解斜視図である。

本開示の実施形態のＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤシステムを、添付の図面を参照して説明する。各図においては、ＲＦＩＤタグ用基板に対して固定して定義した直交座標ｘｙｚを付している。以下の説明では、この直交座標を参照して方向を説明することがある。ＲＦＩＤタグは、いずれの方向が鉛直方向乃至は水平方向とされてもよく、また、ｚ軸方向を上下方向又は高さ方向あるいは厚み方向ということがある。また、ＲＦＩＤタグについて単に平面視という場合、ｚ軸方向に見ることを指すものとする。この場合の上下等の区別は便宜的なものであり、実際に配線基板等が使用されるときの上下を限定するものではない。

図１はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの一例を示す分解斜視図である。図２はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの一例の要部を拡大して示す分解斜視図である。図３はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例の要部を拡大して示す分解斜視図である。図４はＲＦＩＤシステムを示す模式図である。図５は図２に示すＲＦＩＤタグの要部の一例を示す断面図である。図６は図３に示すＲＦＩＤタグの要部の一例を示す断面図である。図４〜図６においては、ＲＦＩＤタグが物品に実装されている状態を示している。図７は図５に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。図８は図６に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。図７および図８において、貫通導体は太い破線で示し、接続位置を黒丸で示している。

ＲＦＩＤタグを取り付ける（実装する）物品には金属等の導電性のものもがある。従来のＲＦＩＤタグ用では、金属製の物品へ搭載した際には通信距離などの通信特性が低いものであり、通信特性を高めるために大型化しやすいものであった。例えば、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグでは、金属製の物品への実装方法について考慮されていない。放射板を物品側にしてＲＦＩＤタグを実装すると、放射板がアンテナとして機能しなくなって通信距離が短くなってしまうものであった。放射板とは反対側を物品側にして実装すればよいが、この場合は、半導体素子が物品に当たって、半導体素子と配線基板との接続が損なわれたり、半導体素子が破損したりするおそれがあり、情報の授受が困難になる可能性があった。このようなことから、情報通信特性および信頼性が低くなる可能性があった。

特許文献２に記載のＲＦＩＤタグでは、配線基板はダイポールアンテナをベースとするものであるため、金属製の物品に実装するとアンテナとして機能し難いものである。そのため、ＲＦＩＤタグは、配線基板の補助アンテナとは反対側に誘電体シートを介在させて金属板が設けられて構成されており、厚みおよび重量が大きくなってしまうものであった。

本開示のＲＦＩＤタグ用基板３０は、凹部１ａを有する配線基板１０と配線基板１０に固定された放射部材２０とを備えている。ＲＦＩＤタグ１００は、このＲＦＩＤタグ用基板３０と、ＲＦＩＤタグ用基板３０の配線基板１０の凹部１ａ内に搭載され、配線基板１０の第１電極および第２電極に接続された半導体素子とを含む。また、ＲＦＩＤシステム６００は、上記構成のＲＦＩＤタグ１００とＲＦＩＤタグ１００との間で電波を送受するアンテナ２０１を有するリーダライタ２００とを含む。

ＲＦＩＤタグ用基板３０の配線基板１０は、第１面１１（上面）および第１面１１の反対側の面であり、後述する物品３００への実装面である第２面１２（下面）および凹部１ａを有する誘電体基板１を有している。また、配線基板１０は、誘電体基板１の第１面１１にある放射導体２と、誘電体基板１の第２面１２にある接地導体３と、放射導体２と接地導体と３を電気的に接続している接続導体４とを有している。図５〜図８に示す例において、接続導体４は誘電体基板１を厚み方向に貫通しており、放射導体２の外周部の一部のみにおいて放射導体２と接続している。第２面１２が物品３００への実装面であるので、ＲＦＩＤタグ１００は、接地導体３が物品３００の表面に対向した状態で物品３００に実装される。

放射導体２および接地導体３といった導体部分は、配線基板１０がＲＦＩＤタグ１００として用いられるときにアンテナとして機能する部分である。このアンテナは、放射導体２および接地導体３、ならびにこれらを電気的に接続させる接続導体４を有している。これらにより、後述するリーダライタ２００のアンテナ２０１との間で電波を送受するアンテナとしての逆Ｆアンテナが構成されている。逆Ｆアンテナはパッチアンテナをベースにしたアンテナであり、金属製の物品３００へ直接取り付けることが可能である。また、逆Ｆアンテナはパッチアンテナより小型化ができる点でＲＦＩＤタグ１００用の配線基板１０に適している。このような配線基板１０を用いると、金属製の物品３００へ実装するための部材等を必要としないので、小型のＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００となる。

放射導体２は上述したようにアンテナ導体であり、外形が矩形状の放射導体２の端部に接続導体４の上端部が接続されている。図７および図８に示す例では、接続導体４は、矩形状の放射導体２の１つの辺に近い外周部に接続されている。すなわち、上述したように接続導体４は放射導体２の外周部の一部のみにおいて放射導体２と接続している。また、接続導体４の下端部は接地導体３の端部に接続されている。図７および図８に示す例では、接続導体４は、矩形状の接地導体３の１つの辺に近い外周部に接続されている。このように接続導体４が放射導体２の中央部ではなく外周部に偏った位置で接続されているため、接地導体３とともに逆Ｆ型アンテナを構成している。

配線基板１０は半導体素子７０を収容するための凹部１ａを有している。凹部１ａは、配線基板１０の誘電体基板１の主面である、第１面１１（上面）または第２面１２（下面）に開口している。図２、図５および図７に示す例では、凹部１ａは誘電体基板１の第１面１１にある。また、図３、図６および図８に示す例では、凹部１ａは誘電体基板１の第２面１２にある。半導体素子７０が凹部１ａ内に収容されることで、半導体素子７０を配線基板１０から突出せずに搭載することができる。そのため、半導体素子７０が物品３００等に接触して、半導体素子７０と配線基板１０との接続、または半導体素子７０が破損してしまう可能性が低減される。また、半導体素子７０が配線基板１０から突出しないのでＲＦＩＤタグ１００を薄型化（小型化）することができる。

物品３００への実装面である配線基板１０の下面（誘電体基板１の第２面１２）に凹部１ａがあると、第２面１２にある接地導体３は凹部１ａに対応する位置に開口を有する形状となる。ＲＦＩＤタグ１００は、凹部１ａを物品３００の表面で塞ぐようにして実装される。すなわち、例えばＲＦＩＤタグ１００は、下面を金属製の物品３００の表面に接触させて、あるいは図６に示す例のように接合材３０１で接合して用いられる。このとき、放射導体２と、これに対向する接地電位を有する導体（接地導体３または物品３００の表面）との間の距離が、凹部１ａが存在している部分と存在していない部分とで異なる。凹部１ａが存在する部分では、誘電体基板１の下面に接地導体３が存在しないので、接地電位を有する導体は物品３００の表面となり、放射導体２と接地電位を有する導体との間の距離が大きくなる。そしてこの距離は、接合材３０１の厚みばらつきによってばらつくことがある。このような放射導体２と接地電位を有する導体との間の距離のばらつきにより、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数のずれが発生してしまうことがある。

図２、図５および図７に示す例のように、凹部１ａが誘電体基板１の第１面１１に設けられている場合には、上記共振周波数のずれを効果的に低減できる。この構成のＲＦＩＤタグ用基板３０は、上面に凹部１ａを有する。そのため、ＲＦＩＤタグ１００として物品３００に実装されるときに、放射導体２に対向する接地電位を有する導体は接地導体３である。そして、放射導体２と接地導体３との間の距離は接合材３０１の厚みばらつきによって変動するものではない。前述したように、共振周波数のずれは、上記放射導体２と接地電位を有する導体との間の距離のばらつきに起因するものであり、この距離のばらつきの低減によって共振周波数のずれを抑制できる。したがって、この構成のＲＦＩＤタグ用基板３０は、共振周波数のずれの抑制が可能なＲＦＩＤタグ１００を容易に製作することができる。

図３、図６および図８に示す例のように、凹部１ａが誘電体基板１の第２面１２に設けられる場合には、後述する図１７に示す例のように、凹部１ａの開口を塞ぐ導電性蓋体７３を設けることができる。そして、この導電性蓋体７３を接地導体３と電気的に接続することで、開口を導電性蓋体７３で塞いだ接地導体３は、開口のない接地導体３と同様になるので、上記のような共振周波数のずれの抑制が可能となる。

配線基板１０は、凹部１ａ内に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂを有している。各図面に示す例において、第１電極７ａおよび第２電極７ｂは凹部１ａの底面にある。本開示では、接続導体４から遠い方を第１電極７ａとし、接続導体４に近い方を第２電極７ｂとして説明する。第１電極７ａは第１接続導体８ａによって放射導体２または接地導体３と電気的に接続されている。第２電極７ｂは第２接続導体８ｂによって放射導体２または接地導体３と電気的に接続されている。第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、凹部１ａ内に収容される半導体素子７０と電気的に接続される配線導体である。第１電極７ａ、第２電極７ｂおよび半導体素子７０は、ＲＦＩＤタグ１００における給電部を構成する。

図７に示す例では、第１接続導体８ａは、誘電体基板１の誘電体層間の導体層８ａ１と、この導体層８ａ１から誘電体基板１の第１面１１の放射導体２まで誘電体層を貫通して伸びる貫通導体８ａ２とで構成されている。第１接続導体８ａの導体層は、第１電極７ａと一体であり、第１電極７ａが凹部１ａ内から誘電体基板１内へ伸びた部分とみなすこともできる。また、第２接続導体８ｂは、第２電極７ｂから誘電体基板１の第２面１２の接地導体３まで誘電体層を貫通して伸びる貫通導体だけで構成されている。

図８に示す例においても、第１接続導体８ａは、誘電体基板１の誘電体層間の導体層８ａ１と、この導体層８ａ１から誘電体基板１の第２面１２の接地導体３まで誘電体層を貫通して伸びる貫通導体８ａ２とで構成されている。第１接続導体８ａの導体層８ａ１は、第１電極７ａと一体であり、第１電極７ａが凹部１ａ内から誘電体基板１内へ伸びた部分とみなすこともできる。また、第２接続導体８ｂは、第２電極７ｂから誘電体基板１の第１面１１の放射導体２まで誘電体層を貫通して伸びる貫通導体だけで構成されている。

また、放射部材２０は、配線基板１０の第１面１１上に固定されている。上述したように、ＲＦＩＤタグ１００は、第２面１２の接地導体３を物品３００の表面に対向させて実装されるので、放射部材２０と物品３００との間に半導体素子７０が搭載された配線基板１０が位置することになる。このような構成であるので、放射部材２０と金属製の物品３００との間に電界を放射させることができ、放射部材２０と配線基板１０とでパッチアンテナが形成される。上述したように配線基板１０だけでも逆Ｆアンテナのパッチアンテナとして機能するが、放射部材２０が放射導体２と接続されることでより通信特性に優れた、より具体的には通信距離がより長いアンテナとなる。すなわち、放射部材２０は、ブースターアンテナということができる。また、このような配線基板１０と放射部材２０だけで構成されるＲＦＩＤタグ１００は薄いものであるが、実装される物品３００が金属などの導電性のものであっても通信可能になる。

放射部材２０は、配線基板１０（の放射導体２）よりも大きい、導電性のアンテナ導体２１を含んでいる。放射部材２０のアンテナ導体２１の長さはＲＦＩＤタグ１００の送受信する電波の周波数の半波長とすることができる。例えば、ＲＦＩＤタグ１００で送受信する電波の周波数が９２０ＭＨｚの場合であれば、アンテナ導体２１の長さは半波長の約１６３ｍｍとすることができる。

放射部材２０は、放射部材２０のアンテナ導体２１が配線基板１０の第１面１１の放射導体２に対向するようにして、配線基板１０に固定される。放射部材２０は、アンテナ導体２１が放射導体２と電気的に接続されるように固定されてもよいし、アンテナ導体２１が放射導体２とは非導通状態で配線基板１０上に固定されてもよい。放射部材２０は、例えば樹脂製の接着材２３で配線基板１０に固定することができる。樹脂製の接着材２３は通常絶縁性であり、放射部材２０（のアンテナ導体２１）と放射導体２とは直接の電気的接続（短絡）はないこのとき、放射部材２０（のアンテナ導体２１）と放射導体２を含むアンテナとは主に電界により結合（電磁界結合）される。そのため、配線基板１０の小さい放射導体２と放射部材２０の位置精度が直接接続に比較してシビアではない。直接接続の場合は、はんだ等の接続材に亀裂等が発生したら電気的接続も切断されるが、電磁界結合の場合は接合材に亀裂が発生しても結合は切断されない。そのため、放射部材２０を接着材で配線基板１０に固定したＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００は、放射導体２を含むアンテナと放射部材２０との接続信頼性が高く、また製造が容易でコストを抑えることができる。

配線基板１０から放射される電波（電界）は、配線基板１０における、放射導体２および接地導体３の接続導体４が接続されている端部とは反対側の端部から配線基板１０の外側へより多く放射されやすい。接続導体４が接続されていない端部における、放射導体２と接地導体３との間から主に放射される。電波（電界）がより強く放射される方向は、図５〜図８および図１４〜図２８に示す例における直交座標の−ｘ方向である。上記したように放射部材２０が配線基板１０に固定されることでアンテナ導体２１と配線基板１０のアンテナとは電磁界結合される。この結合をより高めるために、放射部材２０のアンテナ導体２１の長さ方向を、接続導体４が接続された位置から放射導体２（および接地導体３）が伸びる方向に沿うようにして固定することができる。例えば、図１〜図３、図５、図６、図９〜図１７、図２８および図２９に示す例では、そのようになっている。放射導体２が伸びる方向は、放射導体２の接続導体４が接続されている位置から放射導体２の中央部へ向かう方向、あるいは矩形状の放射導体２の接続導体４が近接して接続されている辺に直交する辺に沿った方向ということもできる。配線基板１０におけるこの方向を配線基板１０の第１方向とすると、放射部材２０のアンテナ導体２１の長さ方向を配線基板１０の第１方向に沿うようにして、放射部材２０を配線基板１０に固定するとよい。配線基板１０からの電波（電界）が強く放射される方向とアンテナ導体２１の長さ方向が合うことで、配線基板１０のアンテナと放射部材２０のアンテナ導体２１との結合がより高まるので、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナ利得がより高くなる。図１０に示す例のようにアンテナ導体２１がミアンダ形状である場合、および図１１に示す例のようにアンテナ導体２１がコイル状である場合のように、アンテナ導体２１が曲がっている場合の長さ方向とは、アンテナ導体２１の全体の長さ方向である。このとき、アンテナ導体２１全体の長さ方向は、図９に示す例のようにアンテナ導体２１が直線状である場合と同様に図中の直交座標におけるｘ方向である。また、アンテナ導体２１の長さ方向が配線基板１０の第１の方向に沿っているとは、これら２つの方向が完全に一致して平行である場合に限られない。２つの方向のなす角度が１５°以内であればよい。また、２つの方向のなす角度が大きい場合には、放射導体２の、接続導体４が接続されている端部とは反対側の端部がアンテナ導体２１と重なっているとよい。

このように、本開示のＲＦＩＤタグ用基板３０によれば、半導体素子７０を収容することのできる凹部１ａを有し、金属製の物品３００に実装されても通信特性に優れる配線基板１０と放射部材２０とを備えることから、小型で通信特性に優れ、情報通信の信頼性の高いＲＦＩＤタグ１００を容易に得ることのできるものとなる。

図９〜図１１はいずれもＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す平面図である。

図９に示す例では、放射部材２０はアンテナ導体２１のみで構成されている。アンテナ導体２１は、図１等に示す例の放射部材２０に対して幅の狭い、細長い形状であり、配線基板１０との接続部のみが幅広になっている。これにより、ＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００を小型軽量とするとともに、配線基板１０と放射部材２０との接続信頼性を高めている。アンテナ導体２１の接続部は幅広ではあるが、配線基板１０の幅よりは小さい。アンテナ導体２１の接続部の幅が配線基板１０の幅より小さいと、配線基板１０から放射された電界が、アンテナ導体２１の上面、すなわちアンテナ導体２１の配線基板１０とは反対側の面に回り込むことができる。そのため、配線基板１０とアンテナ導体２１との結合がより高まって、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナ利得が高くなる。

図１０に示す例では、放射部材２０のアンテナ導体２１は、繰り返し折れ曲がったミアンダ形状となっている。そのため、図９に示す例のような直線状のアンテナ導体２１と同じ電気長であっても全体の長さが短いものとなっている。これにより、ＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００を小型にすることができ、物品３００への取り付け位置、物品３００の大きさ等の自由度が高くなる。また、アンテナ導体２１の配線基板１０からはみ出す部分の長さが短いので、アンテナ導体２１が自重で折れ曲がって金属製の物品３００と接触し、放射部材２０がブースターアンテナとして機能しなくなる可能性が低減される。

図１１に示す例では、放射部材２０のアンテナ導体２１は、線状であり、コイル状になっている。そのため、図９に示す例のような直線状のアンテナ導体２１と同じ電気長であっても全体の長さが短いものとなっている。これにより、ＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００を小型にすることができ、物品３００への取り付け位置、物品３００の大きさ等の自由度が高くなる。

また、図１０に示す例のように、放射部材２０は、アンテナ導体２１と絶縁部材２２とを含んでいるものとすることができる。絶縁部材２２によって放射部材２０の剛性が高まり、放射部材２０が自重や振動等で撓むなどして金属製の物品３００へ接触してしまう可能性が低減される。また、絶縁部材２２を配線基板１０側に配置した場合には、放射部材２０が自重で撓むなどして金属製の物品３００に接触しても、アンテナ導体２１が金属製の物品３００に接触して短絡してしまうことが防止されるので、放射部材２０がブースターアンテナとして機能する。また、アンテナ導体２１が銅等の腐食しやすい金属製である場合には、絶縁部材２２によって表面が覆われていることで保護される。そのため、例えば、薄板上のアンテナ導体２１を絶縁部材２２で挟み込むような構造とすることができる。これは、図９に示す例のように、アンテナ導体２１が直線状である場合にも同様である。また、アンテナ導体２１が、図１１のような線状である場合には、絶縁部材２２で被覆する構造とすることができる。

図１２および図１３はいずれもＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグのＲＦＩＤタグの他の一例を示す分解斜視図である。図１４および図１５はいずれも図１３に示すＲＦＩＤタグの要部の一例を示す断面図である。図１４および図１５においては、ＲＦＩＤタグが物品に実装されている状態を示している。図１４に示す例は凹部１ａが配線基板１０の第１面１１に設けられている場合であり、図１５に示す例は凹部１ａが配線基板１０の第２面１２に設けられている場合である。

図１２および図１３に示す例のように、配線基板１０の側方に配置され、平面視において放射部材２０の配線基板１０からはみ出た部分に接合されたスペーサ２４をさらに有しているＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００とすることができる。このような構成であると、放射部材２０が上記のような絶縁部材２２を有していない場合であっても、放射部材２０のアンテナ導体２１が物品３００に接触することを防止することができる。また、絶縁部材２２の有無にかかわらず、配線基板１０とともにスペーサ２４も物品３００に固定することで、例えば物品３００の振動等で放射部材２０が繰り返し撓むことがない。そのため、配線基板１０と放射部材２０との間の接着材２３に応力が加わって破損し、配線基板１０と放射部材２０との接続が損なわれてしまう可能性が低減される。よって、配線基板１０と放射部材２０との接続信頼性が高く、放射部材２０による通信特性が維持され、通信特性に関しても信頼性の高いＲＦＩＤタグ１００となる。

図１２に示す例では、放射部材２０は配線基板１０の長手方向の両端からそれぞれ外側に（直交座標におけるｘ方向の＋側および−側のそれぞれに）はみ出しており、スペーサ２４は２つのはみ出した部分それぞれの下に１つずつ合計２つ配置されている。スペーサ２４は、放射部材２０の幅と同等で、はみ出た部分の長さより短い直方体状（四角形板状）である。スペーサ２４の大きさおよび形状はこの例に限られるものではなく、上記のような効果が得られるようなものであれば特に制限はない。

これに対して、図１３に示す例のように、スペーサ２４が貫通孔２４ａを有する板状であり、配線基板１０が貫通孔２４ａ内に配置されているＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００とすることができる。スペーサ２４は配線基板１０を取り囲んでおり、この場合もスペーサ２４は配線基板１０の側方に配置されている。スペーサ２４がこのような構成であると、半導体素子７０が搭載された配線基板１０が放射部材２０およびスペーサ２４に囲まれて露出しなくなるので、ＲＦＩＤタグ１００の取り扱い時における、半導体素子７０および配線基板１０の保護性が向上する。また、ＲＦＩＤタグ１００を物品３００に実装した場合には、図１４および図１５に示す例のように、半導体素子７０が搭載された配線基板１０は、放射部材２０、スペーサ２４および物品３００で囲まれた空間内に配置される。そのため、ＲＦＩＤタグ１００の使用環境に対する保護性が向上する。また、上記のような放射部材２０は比較的柔らかく変形し易いものである。図１３に示す例のような放射部材２０と同等の大きさのスペーサ２４と放射部材２０とが一体化されることで、ＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００の剛性が向上するので、その取り扱い性や、物品３００への実装のし易さが向上する。

スペーサ２４は、放射部材２０と配線基板１０とを接続するための接着材２３で放射部材２０の下面（配線基板１０側の面）に接合することができる。このとき、図１３に示す例のように、スペーサ２４が１つであり、またスペーサ２４と配線基板１０とが近いと、接着材２３の配置の手間が省ける。

図１６は図２に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。また、図１７は図３に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。図１６および図１７におけるＲＦＩＤタグ１００は、物品３００に実装された状態を示している。図１８は図１６に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。図１９は図１７に示すＲＦＩＤタグの配線基板の一例を示す分解斜視図である。

ＲＦＩＤタグ用基板３０は、図１６〜図１９に示す例のように、配線基板１０が、容量導体５と容量部接続導体６とをさらに備えるものとすることができる。容量導体５は、誘電体基板１の内部において、接地導体３または放射導体２の一部と対向している。容量部接続導体６は、容量導体５と放射導体２または容量導体５と接地導体３とを電気的に接続している。

図１６および図１８に示す例では、容量導体５は、誘電体基板１の一部を間に挟んで接地導体３と対向し合い、容量部接続導体６を介して放射導体２と電気的に接続されている。図１７および図１９に示す例では、容量導体５は、誘電体基板１の一部を間に挟んで放射導体２と対向し合い、容量部接続導体６を介して接地導体３と電気的に接続されている。容量導体５は、所定の静電容量をアンテナ導体に付与する機能を有している。容量導体５は、接続導体４が接続されている放射導体２または接地導体３の端部分とは反対側の端から中央部に向かって伸びている。そして、容量導体５は、接続導体４が接続されている端部分とは反対側の端において、容量部接続導体６によって放射導体２または接地導体３と電気的に接続されている。図１６および図１８に示す例では容量導体５は放射導体２と電気的に接続され、図１７および図１９に示す例では接地導体３と電気的に接続されている。

このような容量導体５が配置されているときには、放射導体２と接地導体３との間の容量成分が大きくなるので、放射導体２および接地導体３を小さくすることができ、逆Ｆアンテナをより小型化することができる。つまり、ＲＦＩＤタグ１００の小型化に有効な配線基板１０とすることができる。また、容量導体５は、凹部１ａによる開口を有していない接地導体３または放射導体２と対向しているので、誘電体基板１内における配置の自由度が高く、より大きいものとすることができる。よって、容量導体５と接地導体３または放射導体２との間に形成される容量をより大きいものとして、配線基板１０をより小型化することが可能である。

図２０〜図２２はいずれも図２に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。いずれも図１６および図１８に示す例と同様の容量導体５を有するものであるが、図１６、図１７および図１８に示す例に対して、第１接続導体８ａまたは第２接続導体８ｂの形態が異なっている。

図２０に示す例の配線基板１０においては、第１接続導体８ａは第１電極７ａと容量導体５とを接続する貫通導体である。第１電極７ａは、第１接続導体８ａによって放射導体２に接続された容量導体５に接続されている。第１電極７ａは、第１接続導体８ａ、容量導体５および容量部接続導体６を介して放射導体２に電気的に接続されている。そのため、図１６および図１８に示す例に対して、給電部（第１電極７ａ）から放射導体２までの配線長が長い。このような構成の場合は、上述したように容量導体５を有していることから小型の逆Ｆアンテナとなる。そして、給電部と放射導体２（アンテナ導体）との電気的な接続の配線長が長いことから、誘電体基板１の外形を大きくすることなく広帯域化することができる。すなわち、アンテナである配線基板１０を、小型のままで広帯域化するのに有効である。したがって、このような配線基板１０によれば、小型化および広帯域化が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

図１６および図１８に示す例では、第１電極７ａは第１接続導体８ａによって（容量導体５および容量部接続導体６を介さずに）放射導体２に直接に、つまり比較的短い接続長さで電気的に接続されている。そのため、第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路が図２０に示す例に比較して短い。具体的には、図２０に示す例の配線基板１０におけるこの電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、容量導体５、容量部接続導体６、放射導体２、接続導体４、接地導体３、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂである。これに対して図１６および図１８に示す例の配線基板１０におけるこの電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、放射導体２、接続導体４、接地導体３、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂである。第１電極７ａから第２電極７ｂへの経路が短いため、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間のロスが小さく、この経路のＱ値を高くすることができる。そのため、効果的に高利得化する上で有効なＲＦＩＤタグ１００とすることができる。したがって、この配線基板１０によれば、図２０に示す例の配線基板１０と比較して、高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

図２１に示す例の配線基板１０は、図１６および図１８に示す例の配線基板１０に対して、第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路がさらに短い。図２１に示す例の配線基板１０においては、第２接続導体８ｂは第２電極７ｂと接続導体４とを接続する誘電体層間の導体層である。第２接続導体８ｂは、第２電極７ｂと一体であり、第２電極７ｂが凹部１ａ内から誘電体基板１内へ伸びて接続導体４に接続しているとみなすこともできる。第２電極７ｂは、接地導体３および接続導体４の接地導体３側の部分を介さずに放射導体２に電気的に接続されている。図２１に示す例の配線基板１０における電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、放射導体２、接続導体４（の第２接続導体８ｂよりも放射導体２側の部分）、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂである。上記のような図１６および図１８に示す例の配線基板１０の第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路に対して、誘電体基板１の接地導体３側の２つの誘電体層を貫通する、２つの貫通導体（第２接続導体８ｂおよび接続導体４の接地導体３側の部分）の長さの分だけ短い。そのため、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間のロスがより小さく、この経路のＱ値をより高くすることができ、より高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

図２２に示す例の配線基板１０は、図２１に示す例の配線基板１０に対しても、第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路がさらに短い。図２２に示す例の配線基板１０においては、第２接続導体８ｂは第２電極７ｂに接続された誘電体基板１の誘電体層間の導体層８ｂ１と、この導体層８ｂ１から放射導体２まで誘電体層を貫通して伸びる貫通導体８ｂ２とで構成されている。第２接続導体８ｂの導体層８ｂ１は、第２電極７ｂと一体であり、第２電極７ｂが凹部１ａ内から誘電体基板１内へ伸びているとみなすこともできる。第２電極７ｂは、接地導体３および接続導体４のいずれも介さずに、第２接続導体８ｂによって放射導体２に直接に接続されている。そのため、図２２に示す例の配線基板１０における電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、放射導体２、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂという短い経路である。そのため、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間のロスがさらに小さく、この経路のＱ値をさらに高くすることができ、さらに高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

なお、図２１および図２２に示す例のような、第１電極７ａから第２電極７ｂまでの電気的経路が短くなる構成の第２接続導体８ｂは、図５および図７に示す例のような容量導体５を有さない配線基板１０にも適用することができ、その場合にも高利得化することができる。

図２３〜図２５はいずれも図３に示すＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。いずれも図１７および図１９に示す例と同様の容量導体５を有するものであるが、図１７および図１９に示す例に対して、第１接続導体８ａまたは第２接続導体８ｂの形態が異なっている。

図２３に示す例の配線基板１０においては、第１接続導体８ａは第１電極７ａと容量導体５とを接続する貫通導体である。第１電極７ａは、第１接続導体８ａによって接地導体３に接続された容量導体５に接続されている。第１電極７ａは、第１接続導体８ａ、容量導体５および容量部接続導体６を介して接地導体３に電気的に接続されている。

図２３に示す例においては、第１接続導体８ａは第１電極７ａと容量導体５とを接続する貫通導体である。第１電極７ａは、第１接続導体８ａによって放射導体２に接続された容量導体５に接続されている。第１電極７ａは、第１接続導体８ａ、容量導体５および容量部接続導体６を介して放射導体２に電気的に接続されている。そのため、図１７および図１９に示す例に対して、給電部（第１電極７ａ）から放射導体２までの配線長が長い。このような構成の場合は、上述したように容量導体５を有していることから小型の逆Ｆアンテナとなる。そして、給電部と放射導体２（アンテナ導体）との電気的な接続の配線長が長いことから、誘電体基板１の外形を大きくすることなく広帯域化することができる。すなわち、アンテナである配線基板１０を、小型のままで広帯域化するのに有効である。したがって、このような配線基板１０によれば、小型化および広帯域化が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

図１７および図１９に示す例では、第１電極７ａは第１接続導体８ａによって（容量導体５および容量部接続導体６を介さずに）接地導体３に直接に、つまり比較的短い接続長さで電気的に接続されている。そのため、第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路が図２３に示す例に比較して短い。具体的には、図２３に示す例の配線基板１０におけるこの電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、容量導体５、容量部接続導体６、接地導体３、接続導体４、放射導体２、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂである。これに対して図１７および図１９に示す例の配線基板１０における電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、接地導体３、接続導体４、放射導体２、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂである。第１電極７ａから第２電極７ｂへの経路が短いため、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間のロスが小さく、この経路のＱ値を高くすることができる。そのため、効果的に高利得化する上で有効なＲＦＩＤタグ１００とすることができる。したがって、この配線基板１０によれば、図２３に示す例の配線基板１０と比較して、高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

図２４に示す例の配線基板１０は、図１７および図１９に示す例の配線基板１０に対して、第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路がさらに短い。図２４に示す例の配線基板１０においては、第２接続導体８ｂは第２電極７ｂと接続導体４とを接続する誘電体層間の導体層である。第２接続導体８ｂは、第２電極７ｂと一体であり、第２電極７ｂが凹部１ａ内から誘電体基板１内へ伸びて接続導体４に接続しているとみなすこともできる。第２電極７ｂは、放射導体２および接続導体４の第２接続導体８ｂよりも放射導体２側の部分を介さずに接地導体３に電気的に接続されている。図２４に示す例の配線基板１０における電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、接地導体３、接続導体４（の第２接続導体８ｂよりも接地導体３側の部分）、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂである。上記のような図１７および図１９に示す例の配線基板１０の第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路に対して、誘電体基板１の放射導体２側の２つの誘電体層を貫通する、２つの貫通導体（第２接続導体８ｂおよび接続導体４の放射導体２側の部分）の長さの分だけ短い。そのため、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間のロスがより小さく、この経路のＱ値をより高くすることができ、より高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

図２５に示す例の配線基板１０は、図２４に示す例の配線基板１０に対しても、第１電極７ａから第２電極７ｂへの電気的経路がさらに短い。図２５に示す例の配線基板１０においては、第２接続導体８ｂは第２電極７ｂに接続された誘電体基板１の誘電体層間の導体層８ｂ１と、この導体層から接地導体３まで誘電体層を貫通して伸びる貫通導体８ｂ２とで構成されている。第２接続導体８ｂの導体層８ｂ１は、第２電極７ｂと一体であり、第２電極７ｂが凹部１ａ内から誘電体基板１内へ伸びているとみなすこともできる。第２電極７ｂは、放射導体２および接続導体４のいずれも介さずに、第２接続導体８ｂによって接地導体３に直接に接続されている。そのため、図２５に示す例の配線基板１０における電気的経路は、第１電極７ａから順に、第１接続導体８ａ、接地導体３、第２接続導体８ｂ、第２電極７ｂという短い経路である。そのため、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間のロスがさらに小さく、この経路のＱ値をさらに高くすることができ、さらに高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利な配線基板１０を提供することができる。

なお、図２４および図２５に示す例のような、第１電極７ａから第２電極７ｂまでの電気的経路が短くなる構成の第２接続導体８ｂは、図６および図８に示す例のような容量導体５を有さない配線基板１０にも適用することができ、その場合にも高利得化することができる。

以下、配線基板１０と放射部材２０とを備えるＲＦＩＤタグ用基板３０についてより詳細に説明する。

配線基板１０の誘電体基板１は、放射導体２および接地導体３等の導体部分を互いに電気的に絶縁させて配置するための電気絶縁性の基体として機能する。また、誘電体基板１は、半導体素子７０等の部材を搭載して固定するための基体としても機能する。

誘電体基板１は、例えば一辺の長さが２ｍｍ〜４０ｍｍで、厚みが０．３ｍｍ〜３ｍｍである矩形状の平板状である。この誘電体基板１は、上面の所定部位に凹部１ａを有している。凹部１ａは、上記のように、給電部を構成する半導体素子７０を収容する部分である。

誘電体基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。誘電体基板１は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、ガラス成分となる酸化ケイ素、酸化ホウ素およびフィラー成分となる酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を、有機溶剤、バインダと混練してスラリーとする。このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形して誘電体基板１の誘電体層となるセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を作製する。次に、複数のグリーンシートを積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約９００〜１０００℃程度の温度で焼成することによって誘電体基板１を製作することができる。

誘電体基板１を含む配線基板１０は、このような配線基板１０となる複数の配線基板領域が母基板に配列された多数個取り配線基板として製作することもできる。複数の配線基板領域を含む母基板を、配線基板領域毎に分割して複数の配線基板１０をより効率よく製作することもできる。この場合には、母基板のうち配線基板領域の境界に沿って分割用の溝が設けられていてもよい。

実施形態のＲＦＩＤタグ用基板３０の配線基板１０では、上記セラミックグリーンシートが焼成されてなる複数の誘電体層（符号なし）が互いに積層されて誘電体基板１を形成している。このときに、一部のセラミックグリーンシートの中央部等を厚み方向に打ち抜いて枠状に加工しておき、枠状のセラミックグリーンシートを最上層等に積層して焼成すれば、凹部１ａを有する誘電体基板１を製作することができる。この場合の誘電体基板１は、それぞれのセラミックグリーンシートが焼結してなる複数の誘電体層が互いに積層された積層体になっている。なお、図５〜図８および図１４〜図２５に示す例では、３層の誘電体層で誘電体基板１が構成されているが、これに限られるものではない。また、凹部１ａは１層の誘電体層を貫通するものであるが、複数層を貫通するものとすることもできる。

放射導体２は、放射部材２０が接続されて配線基板１０における電波の送受が行なわれるアンテナ導体であり、例えば外形が誘電体基板１と同様の矩形の導体層である。誘電体基板１の第１面１１（上面）に凹部１ａが設けられる場合には、凹部１ａの部分には放射導体２は設けられないので、放射導体２は平面視で枠状になっている。

接地導体３もまた、放射導体２および接続導体４とともに逆Ｆアンテナを構成する導体であり、外形形状が誘電体基板１と同様の矩形である導体層である。誘電体基板１の第２面１２（下面）に凹部１ａが設けられる場合には、凹部１ａの部分には接地導体３は設けられないので、接地導体３は平面視で枠状になっている。また、接地導体３の外形寸法を放射導体２の外形寸法より一回り大きくすることで、両者間の結合が配線基板１０の作製時の位置ずれ等でばらつかないようにすることができる。

接続導体４は、放射導体２と接地導体３とを電気的に接続するものであり、誘電体基板１を厚み方向に貫通する貫通導体である。接続導体４は、誘電体基板１の側面に設けた側面導体とすることもできる。図７および図８に示す例では、接続導体４は１つの貫通導体のみで構成されているが、図１８および図１９に示す例のように複数の貫通導体で構成されていても構わない。これらの貫通導体は、例えば、放射導体の外周部の一部に、互いに隣り合って配置される。複数の貫通導体で接続導体４が構成されているときには、接続導体４の導通抵抗を低減して接地電位を効果的に安定させること等において有利である。

また、接続導体４に限らず、他の貫通導体（容量部接続導体６および第１接続導体８ａおよび第２接続導体８ｂの貫通導体）についても、複数が並んで設けられたものでもよい。すなわち、例えば、容量導体５と放射導体２との間に、複数の容量部接続導体６が、平面視で互いに並んで設けられてもよい。この場合には、複数で１つの容量部接続導体６と同様に機能する。

容量導体５は、上述したように、所定の静電容量をアンテナ導体に付与する機能を有している。所定の静電容量をアンテナ導体に付与するとは、言い換えれば放射導体２と接地導体３との間の容量成分を大きくすることである。容量導体５によって付加する静電容量を大きくするためには、容量導体５は、凹部１ａによる開口を有していない導体（放射導体２または接地導体３）と対向しているものとすることができる。

容量導体５の放射導体２または接地導体３との対向面積は、小型化の点では大きい方が有利であるが、高利得化の点では小さい方がよい。このような点およびＲＦＩＤタグ１００としての生産性および経済性等を考慮したときに、平面視において接地導体３の面積の１０〜９０％程度の範囲で、容量導体５と放射導体２または接地導体３とが互いに対向し合うように設定すればよい。

図２６および図２７はいずれもＲＦＩＤタグの配線基板の他の一例を示す断面図である。凹部１ａが第１面１１に設けられている例であり、図２２に示す例の配線基板１０に対して、小型化のために容量導体５の接地導体３との対向面積を大きくした例である。図２６に示す例においては、図２２に示す例の配線基板１０に対して、容量導体５を接続導体４の方へ伸ばしたものである。図２１に示す例では、容量導体５と放射導体２との間に内部接地導体３ａを設けている。内部接地導体３ａは、容量導体５と対向して配置され、接続導体４に接続されている。内部接地導体３ａと容量導体５との対向面積の分だけ放射導体２と接地導体３との間の容量成分が大きくなる。図２０に示す例に対して、平面視の大きさをさらに小さくすることができる。このとき、放射導体２の面積が小さくなるので利得が低下するが、上記のような放射部材２０によって利得の低下が抑えられる。このような容量導体５の構成は、凹部１ａが第２面１２に設けられている配線基板１０にも適用することができる。なお、図２６および図２７に示す例においては、凹部１ａが第２面１２に設けられている場合の符号をかっこ書きで示している。また、この場合は、直交座標系ｘｙｚについては、ｚ方向およびｙ方向が逆向きになる。

配線基板１０が容量導体５を有する場合には、容量導体５と容量導体５が対向する導体（放射導体２または接地導体３）との間からより多くの電波（電界）が放射される。この電波（電界）が放射される部分が放射部材２０（のアンテナ導体２１と）に近い方が、配線基板１０のアンテナと放射部材２０のアンテナ導体２１との結合がより高まる。そのため、容量導体５が第１面１１の放射導体２と対向する配線基板１０とすることができる。これにより、アンテナ利得の高いＲＦＩＤタグ１００を得ることができる。

放射導体２、接地導体３、内部接地導体３ａ、接続導体４、容量導体５、容量部接続導体６、第１電極７ａ、第２電極７ｂ、第１接続導体８ａおよび第２接続導体８ｂといった導体部分は、金属材料によって形成されている。金属材料は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等である。また、これらの導体部分は上記の金属材料を含む合金材料等によって形成されているものでもよい。このような金属材料等は、メタライズ導体またはめっき導体等の導体として誘電体基板１の所定部位に設けられている。この導体は、例えば誘電体層の露出表面または誘電体層同士の層間に層状に設けられたものと、誘電体層を厚み方向に貫通する貫通孔（符号なし）内に充填された柱状等のものとを含んでいる。

上記の導体部分は、誘電体基板１が上述したようなガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、例えば銅のメタライズ層で形成することができる。例えば、銅の粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを誘電体基板１となるセラミックグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷した後に、これらを同時焼成する方法で形成することができる。

接続導体４等の誘電体基板１（誘電体層）を厚み方向に貫通している部分は、あらかじめセラミックグリーンシートに貫通孔を設けておき、この貫通孔内に上記と同様の金属ペーストを充填して焼成することで形成することができる。貫通孔は、機械的な孔あけ加工またはレーザ加工等の方法でセラミックグリーンシートに設けることができる。

また、このような導体部分がメタライズ層で形成されるときに、そのメタライズ層の露出表面をめっき層で被覆して、酸化腐食の抑制および後述するボンディングワイヤ７１のボンディング性等の特性の向上を行なうようにしてもよい。メタライズ層の表面を覆うめっき層は、例えば、ニッケル、コバルト、パラジウムおよび金等の金属を含むものを用いることができる。

放射部材２０は、上述したようにアンテナ基板である配線基板１０に接着材２３で接続されて、ブースターアンテナとして機能するものである。放射部材２０は、アンテナとして機能するアンテナ導体２１を備えている。アンテナ導体２１は導体であり、例えば銅、黄銅、ステンレス等の金属からなるものである。上述したような放射部材２０は、薄い金属板を打ち抜き加工、エッチング加工等により所定形状に加工することで、あるいは、上記金属の線材を所定形状に加工して作製することができる。

また、放射部材２０は、上述したように絶縁部材２２を含むものであってもよい。絶縁部材２２は、例えば、ポリイミドや、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル等の樹脂を用いることができる。図１０に示す例のような放射部材２０であれば、このような樹脂からなる基板を絶縁部材２２として、この上に例えば銅箔でアンテナ導体２１を形成することで作製することができる。いわゆる、フレキシブル配線基板の製造方法と同様の方法で作製することができる。あるいは、上記のような絶縁部材２２上にめっき法や蒸着法によりアンテナ導体２１のパターン形状の金属膜を形成して作製することもできる。図１１に示す例のような放射部材２０であれば、アンテナ導体２１である銅線が絶縁部材２２として塩化ビニルで被覆されたリード線等を用いることができる。あるいは、アンテナ導体２１を被覆する絶縁部材２２としてエナメルを用いた、いわゆるエナメル線も用いることができる。

放射部材２０と配線基板１０とを接続する接着材２３としては、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂接着材、銀ペースト（導電性接着剤）やはんだ等の導電性接合材、あるいは両面テープなどを用いることができる。

放射部材２０のアンテナ導体２１が露出する場合は、露出表面をすず、ニッケル、コバルト、パラジウムおよび金等から適宜選択されためっき層で被覆して、酸化腐食の抑制および後述するはんだによる配線基板１０への接続性等の特性の向上を行なうようにしてもよい。

放射部材２０は、配線基板１０の第１面１１に凹部１ａが設けられている場合は、凹部１ａの開口を塞ぐように接続することができる。放射部材２０の大きさを凹部１ａの開口より大きいものとすればよい。このようにすることで、凹部１ａ内の給電部（半導体素子７０、第１電極７ａおよび第２電極７ｂ）を封止することができる。

また、ＲＦＩＤタグ用基板３０およびＲＦＩＤタグ１００は、上述したようにスペーサ２４を有しているものであってもよい。スペーサ２４は、絶縁性の材料からなるものである。ＲＦＩＤタグ１００の軽量化のために、例えば、ウレタンやポリエステル等の樹脂製ものを用いることができる。誘電率がより小さいものであると放射部材２０と物品３００との間に発生する電磁界がスペーサ２４によって弱められ難くなるのでよい。スペーサ２４としては、放射部材２０の絶縁部材２２と同様のものを用いることができる。スペーサ２４の誘電率をより小さいものとするために、スペーサ２４として例えば図２８に示す例のような気泡（空気）２４ａを含むものを用いることができる。図２８は、図１３に示すＲＦＩＤタグの要部の他の一例を示す断面図である。気泡を含む材料としては、例えば、発泡ウレタンなどがあげられる。また、この場合には、スペーサ２４ひいてはＲＦＩＤタグ１００はより軽量なものとなる。

図１２に示す例のスペーサ２４と図１３に示す例のスペーサ２４とを比較すると、図１２のスペーサ２４の方が小さく、放射部材２０（のアンテナ導体２１）と物品３００との間に空間が形成される。空間は通常は空気であるので、放射部材２０（のアンテナ導体２１）と物品３００との間の誘電率が小さいものとなる。図２９はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す分解斜視図である。図２９に示す例のスペーサ２４は、図１３に示す例のスペーサ２４と同様に貫通孔２４ａを有しているが、その大きさは図１３のスペーサ２４の貫通孔２４ａより大きい。この例の貫通孔２４ａは、図１３に示す例の貫通孔２４ａを直交座標におけるｘ方向に伸ばした形状であり、平面透視で放射部材２０のアンテナ導体２１よりも大きい。また、平面透視で、アンテナ導体２１は貫通孔２４ａ内に位置している。そのため、放射部材２０のアンテナ導体２１と物品３００との間には、全域にわたって空間が形成されるので、配線基板１０とアンテナ導体２１との結合がより高まって、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナ利得がより高いものとなる。また、この例においても、半導体素子７０が搭載された配線基板１０が放射部材２０およびスペーサ２４に囲まれて露出しなくなるので、半導体素子７０および配線基板１０の保護性が向上する。

スペーサ２４は上述したように、放射部材２０と配線基板１０とを接続する接着材２３で放射部材２０の配線基板１０に接続される側の面（下面）に接合される。この接着材２３とは異なるものを用いることもできる。

ＲＦＩＤタグ１００は、上記のようなＲＦＩＤタグ用基板３０と、ＲＦＩＤタグ用基板３０（の配線基板１０）の第１電極７ａおよび第２電極７ｂに電気的に接続された半導体素子７０とを含んでいる。本開示の１つの態様のＲＦＩＤタグによれば、上記構成のアンテナ特性の向上したＲＦＩＤタグ用基板３０を含むことから、小型で通信距離等の通信特性に優れ、情報通信の信頼性に優れたものとなる。

半導体素子７０は、凹部１ａの底面に接合材（不図示）で固定されている。この接合材は、例えば金−シリコン（Ａｕ−Ｓｉ）ろう等の低融点ろう材、ガラス複合材料または樹脂接着剤を用いることができる。

図２、図３、図５、図６、図１４〜図１７および図２８に示す例においては、半導体素子７０の端子（不図示）と第１電極７ａおよび第２電極７ｂとはボンディングワイヤ７１を介して電気的に接続されている。半導体素子７０の端子と第１電極７ａおよび第２電極７ｂとの電気的接続は、これに限られず、例えばはんだボール、金などの金属からなるバンプ等を用いたフリップチップ接続で接続することもできる。

なお、凹部１ａ内に収容されている給電部は、図１６および図１７に示す例のように封止樹脂７２で封止されていても構わない。図１６に示す例のように、凹部１ａが配線基板１０の第１面１１に設けられ、凹部１ａが封止樹脂７２で充填されているときには、封止樹脂７２の上面と放射部材２０とを接着材２３で接合することができる。このとき、凹部１ａの上方においては、放射部材２０と配線基板１０とが封止樹脂７２を介して接合される。そのため、放射部材２０と配線基板１０との接合面積が増加するのでの放射部材２０の接合信頼性、半導体素子７０の封止信頼性が向上する。

また、図１７に示す例のように、凹部１ａが配線基板１０の第２面１２に設けられている場合には、導電性蓋体７３を接合するのが容易となる。導電性蓋体７３と配線基板１０の接地導体３と電気的に接続する際に、導電性樹脂を用いる場合には、封止樹脂７２の表面にも導電性樹脂を設けることができるので、導電性蓋体７３の接合も強固なものとなる。導電性蓋体７３は、導電性の板状体である金属板、樹脂やセラミックスなどの絶縁基板上に金属などの導電性膜を設けたもの等を用いることができる。また、導電性樹脂を接地導体３から封止樹脂の表面まで設けることで導電性蓋体７３とすることもできる。

封止樹脂７２としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂およびシリコーン樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂材料にシリカ粒子またはガラス粒子等のフィラー粒子が添加されていても構わない。フィラー粒子は、例えば、封止樹脂７２の機械的な強度、耐湿性または電気特性等の各種の特性を調整するために添加される。封止樹脂７２は、このような各種の樹脂材料から、ＲＦＩＤタグ１００の生産時の作業性（生産性）および経済性等の条件に応じて適宜選択して用いることができる。

図４はＲＦＩＤシステムを示す模式図であり、ＲＦＩＤタグの斜視図およびリーダライタの斜視図を含んでいる。また、ＲＦＩＤタグ１００が物品３００に実装された状態を示している。ＲＦＩＤシステム５００は、上記構成のＲＦＩＤタグ１００と、ＲＦＩＤタグ１００の放射導体２との間で電波を送受するアンテナ２０１を有するリーダライタ２００とを有している。ＲＦＩＤタグ１００は物品３００に接合材３０１で固定されている。

このようなＲＦＩＤシステム６００によれば、上記構成のＲＦＩＤタグ１００を含むことから、ＲＦＩＤタグ１００とリーダライタ２００との通信特性に優れ、物品３００とリーダライタ２００との間の情報の送受が容易なＲＦＩＤシステム６００を提供することができる。

リーダライタ２００は、例えば電気絶縁材料からなる基体にアンテナ２０１が設けられて形成されている。基体はアンテナ２０１を収容する筐体で、筐体内にはアンテナ２０１に接続された回路を有し、また基体２０３にはこの回路に接続されており、ＲＦＩＤタグ１００の情報等が表示される表示部、情報の書き換え等を行なう入力部等を備えるものであってもよい。

ＲＦＩＤタグ１００が実装される物品３００は、使用に際して、その使用履歴等が必要な各種の物品である。例えば、機械加工、金属加工、樹脂加工等の各種の工業用加工において用いられるジグまたは工具等の用具が挙げられる。この用具には、切削または研磨等の消耗性のものも含まれる。また、工業用に限らず、家庭用の日用品、農産物、交通機関用等の各種のプリペイドカードおよび医療用の器具等も上記の物品３００に含まれる。

ＲＦＩＤタグ１００の物品３００への実装は、例えば、配線基板１０の接地導体３が物品３００の金属部に接地する形態で行なわれる。このような実装の形態とすることで、物品３００の金属部がＲＦＩＤタグ１００のアンテナ（上記逆Ｆアンテナ等）の接地導体として働くこともできる。これによって、アンテナの利得が向上し、ＲＦＩＤタグ１００の通信範囲を広げることもできる。つまり、物品３００とリーダライタ２００との間の情報の送受の距離を大きくすること等について有利なＲＦＩＤシステム６００を形成することができる。

また言い換えれば、上記実施形態のＲＦＩＤタグ１００を含むＲＦＩＤシステム６００によれば、金属部を含む物品３００、さらには金型、はさみ等の切断用具等の金属製の物品３００であっても、良好にリーダライタ２００のアンテナ２０１との間で電波の送受が可能なＲＦＩＤシステム６００を構成することができる。つまり、物品（金属）による電磁誘導に妨げられる可能性を低減することができる。したがって、例えば複数の金属製の物品３００とリーダライタ２００との間で同時に情報（電波）の授受が容易になり、実用性が効果的に向上したＲＦＩＤシステムを構成することができる。

ＲＦＩＤタグ１００を物品３００に固定するための接合材３０１としては、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂接着材や銀ペーストやはんだ等の導電性接合材、両面テープなどがあげられる。

１・・・誘電体基板
１ａ・・・凹部
１１・・・第１面
１２・・・第２面
２・・・放射導体
３・・・接地導体
３ａ・・・内部接地導体
４・・・接続導体
５・・・容量導体
６・・・容量部接続導体
７ａ・・・第１電極
７ｂ・・・第２電極
８ａ・・・第１接続導体
８ｂ・・・第２接続導体
１０・・・配線基板
２０・・・放射部材
２１・・・アンテナ導体
２２・・・絶縁部材
２３・・・接着材
２４・・・スペーサ
２４ａ・・・貫通孔
３０・・・ＲＦＩＤタグ用基板
７０・・・半導体素子
７１・・・ワイヤ
７２・・・封止樹脂
７３・・・導電性蓋体
１００・・・ＲＦＩＤタグ
２００・・・リーダライタ
２０１・・・アンテナ
３００・・・物品
３０１・・・接合材
６００・・・ＲＦＩＤシステム

Claims (7)

1. 第１面、該第１面の反対側の面であるとともに物品への実装面である第２面および凹部を有する誘電体基板と、
   該誘電体基板の前記第１面にある放射導体と、
   前記誘電体基板の前記第２面にある接地導体と、
   前記放射導体と前記接地導体とを電気的に接続している接続導体と、
   前記凹部内にある第１電極および第２電極と、を有している配線基板、
   ならびに該配線基板の前記第１面に固定されている放射部材
   を備えているＲＦＩＤタグ用基板。
2. 前記放射部材は、アンテナ導体と絶縁部材とを含んでいる請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
3. 平面視において、前記放射部材は前記配線基板からはみ出た部分を有しており、前記放射部材の前記配線基板からはみ出た部分に接合されて前記配線基板の側方に位置するスペーサをさらに有している請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
4. 前記スペーサは、貫通孔を有する板状であり、前記配線基板は前記貫通孔内に配置されている請求項３に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
5. 前記配線基板は、前記誘電体基板の内部にあり、前記接地導体または前記放射導体の一部と対向している容量導体と、該容量導体と前記放射導体または前記容量導体と前記接地導体とを電気的に接続している容量部接続導体とをさらに備える請求項１〜４のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用基板。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用基板と、該ＲＦＩＤタグ用基板における前記配線基板の前記凹部内に搭載され前記第１電極および前記第２電極に接続された半導体素子と、を含むＲＦＩＤタグ。
7. 請求項６に記載のＲＦＩＤタグと、該ＲＦＩＤタグとの間で電波を送受するアンテナを備えたリーダライタと、を含むＲＦＩＤシステム。

Images