JPWO2009004666A1 - ループアンテナ - Google Patents

Abstract

本発明は小型で且つ誘電率の小さな安価な誘電体基板を用いてＬＳＩチップとループアンテナの整合が取れ且つ金属への貼付けが出来るタグアンテナを提供することを目的とする。本発明のループアンテナは直方体状の誘電体基板１２と誘電体基板１２の２対の対向面１３−１と１３−２及び１４−１と１４−２を被覆する金属から成るループ部１５を有する。ループ部１５は面積の広い１対の対向面のうち一方の面１３−１の中心部に余白部を残して形成される。この余白部にはＬＳＩチップとの給電点１６とこの給電点１６と並列にループ部１５に接続されたキャパシタンス部分１７（１７−１、１７−２）が形成されている。キャパシタンス部分１７は小型のＬＳＩチップでもアンテナと整合するようにＬＳＩチップの内部キャパシタンスを補うために設けられ、一方の長さＳ２の凸部が他方の凹部内に間隙Ｇ２を有して配置されて大きなキャパシタンスを形成する。

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）システムにおいて金属に貼りつけることのできるタグのループアンテナに関する。

従来、リーダライタから約１Ｗの電波を送信し、タグ側でその信号を受信し、タグ内の情報を再び電波でリーダライタに送り返すことにより、リーダライタがタグを識別するＲＦＩＤシステムが実用化されている。

このＲＦＩＤシステムには、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の周波数（ＥＵでは８６５ＭＨｚ、ＵＳでは９１５ＭＨｚ、ＪＰでは９５３ＭＨｚ）の無線信号が用いられている。

タグは、通常、ＬＳＩ（large scale integration）チップとアンテナが直接接続されている。このアンテナのパターンは、フイルムや紙などの絶縁性のシートに蒸着されたＣｕをエッチングする、あるいはＡｇペーストを塗布する等によってで形成される。通常、アンテナパターンの大きさは、およそ１００〜１５０ｍｍ×１０〜２５ｍｍ程度である。

タグのアンテナが通常のダイポールアンテナの場合、タグのＬＳＩチップの動作電力にもよるが、リーダライタとタグとの通信距離はおよそ３〜５ｍである。
また、リーダライタとタグとの通信距離を伸ばすことのできるアンテナとしては、９７．５ｍｍ四方〜５４ｍｍ四方の面積以内に収まる円形のループアンテナが提案されている。（例えば、非特許文献１参照。）
そして、ＲＦＩＤ用のタグは、通常、物品等に貼り付けて使用されるため、貼付物体の誘電率、厚さ等を考慮して設計するのが通念である。

ところが、このような通常のタグを金属に貼り付けた場合、タグを貼り付けられた金属が障害となってリーダライタから放射された電波がタグに作用しなくなり又はアンテナゲインが極端に低くなって、タグからの返信電波の放射が得られなくなる。

これは、上述した、ダイポールアンテナの場合も円形のループアンテナの場合も同様である。
この問題を解決するために、全く異なった形状のアンテナが必要となり、例えば、金属面を逆に利用したループアンテナが古くから使われてきた。

図１は、従来の金属面を利用したループアンテナの原理を説明する図である。同図は、金属１の面（同図は板状の金属１を側面から見ている）に、ＬＳＩチップ２とループアンテナ３から成るタグ４を接触させた状態を模式的に示している。

ループアンテナ３は、ループの上部５とループの下部６、及びループの両側部７からなっており、ループの下部６を金属１の面に沿わせ、ループを金属１の面に垂直に立てた状態で配置されている。

ここで、リーダライタからの電波が矢印８で示す方角から放射されると、タグ４のループアンテナ３には、矢印９で示す方向の電流が誘起される。
上述したように、ループアンテナ４のループは、金属１の面に垂直に立てた状態で配置されているので、ループアンテナ４に誘起された電流は、金属１の面に垂直な面で矢印９で示す渦電流を形成していることになる。

一般に、金属面の一方の面に対して垂直な面で渦電流が発生すると、金属面があたかも鏡のように働き、金属面の他方の面に対して垂直な面にも、金属面に対称な位置で、図１に破線で示す鏡像経路５´、６´及び７´で且つ矢印９´で示す方向（一方の面の渦電流と逆向き）に流れる電流成分が発生す。この現象は鏡像効果といわれている。

このように、金属面の両側で、金属面に垂直で且つ金属面に対称な位置で、互いに逆向きの渦電流が発生すると、金属面部分では、ループの下部６と鏡像経路６´の金属面両側の電流成分が打ち消し合い、ループの上部５、ループの両側部７、鏡像経路５´及び７´の電流成分のみが残る。

この残る電流成分は、実線１０で仮想的に示すように、あたかも金属面を貫通し且つ金属面の両側の垂直面に沿って流れる渦電流成分を形成する。これによって、ループアンテナ３には、非常に大きなアンテナゲインが得られる。

図２は、上記タグ４のＬＳＩチップ２とループアンテナ３の等価回路を示図である。ＬＳＩチップ２は、一般に内部に並列抵抗Ｒｃ（約２００〜２０００Ω）と並列容量Ｃｃ（約０．２〜２ｐＦ）を持っている。

図３は、上記のようなＬＳＩチップとループアンテナが所定の共振周波数に対して整合する条件を算出するための式である。ｆ0 は共振周波数を示し、Ｌはインダクタンス、Ｃはキャパシタンスである。

ここで、図１に示すタグ４のＬＳＩチップ２とループアンテナ３が整合するには、図２に示すループアンテナ３の並列抵抗ＲａがＬＳＩチップ２の並列抵抗Ｒｃと同じ値を持ち、且つループアンテナ３の並列インダクタンスＬａが、図３の関係にあるとすれば、ループアンテナ３の並列インダクタンスＬａとＬＳＩチップ２の並列キャパシタンスＣｃがキャンセルし合うと良いことが知られている。

この時、ループアンテナ３で受けた電波の誘起電力の全てがＬＳＩチップ２に供給される。またＬＳＩチップ２からの電力が全てループアンテナ３に供給され、外部に放射される。

ところで、ループアンテナは、ループアンテナを保持する保持基板の大きさと、その誘電率εｒが決まった時点で、自動的にループアンテナの１周のループ長が決まってしまうという性質がある。

したがって、図１に示した形状で、図２に示した等価回路を持つタグ４において、ループアンテナ３が図３の式を満たすような並列インダクタンス成分Ｌａを持てば、ＬＳＩチップ１と整合するが、保持基板の大きさや、その誘電率εｒによっては、図３の式を満たす値に達しない場合がある。

図４は、図１に模式的に示したタグ４のループアンテナ３の性能試験のために作製されたシミュレーション用の模型である。
図４に示す模型タグ１１は、直方体の大きさ「長手方向の寸法×短手方向の寸法×厚さの寸法」を「５０．８ｍｍ×２５．４ｍｍ×５．４ｍｍ」としてある。ループアンテナ１２の中央の両給電端子１３の端部の給電部には本来はＬＳＩチップが接続されるが、ここでは、シミュレーション用のポート面１４が形成されている。

このループアンテナ１２は、絶縁性のやや透明な保持基板１５の周面に、銅（Ｃｕ）箔を貼着して形成されているものとする。また、透明物質のため図４では見えないが、耐環境性のためにタグ１１の全周面はモールド樹脂で覆われているものとする。

また、ポート面１４に搭載されるべきＬＳＩチップは、実際にはＬＳＩチップを保護収容するＬＳＩパッケージの大きさとなるから、このＬＳＩパッケージの大きさを１０ｍｍ×１０ｍｍとする。

そして、保持基板１５とモールド樹脂の誘電率εｒを「εｒ＝３．７」とする。また、この構成で、図２に示す等価回路において、ループアンテナ１２と整合させるＬＳＩチップの並行Ｒｃは１０００Ω〜２０００Ωで、並行キャパシタンスＣｃは０．８ｐＦであるとする。

ループアンテナ１２が、このＬＳＩチップと整合するには、図３の式から、ループアンテナ１２の並行抵抗Ｒａ＝１０００〜２０００Ω、同じく並行インダクタンスＬａ＝３５ｎＨが最も理想的となる。

そこで、市販の電磁界シミュレータを用いて、上記の模型を上記の条件でシミュレーションした計算結果を見ると、Ｒａ＝８０００Ω、Ｌａ＝２０ｎＨとなり、上記の理想値から大きくかけ離れ、ＬＳＩチップと全く整合しない。

このシミュレーションから得られたＲａ＝８０００Ω、Ｌａ＝２０ｎＨのループアンテナに対応できるＬＳＩチップのキャパシタンスは、図３の式から、Ｃｃ＝２．０ｐＦであって、このようなタグ用のＬＳＩチップは非現実的である。

ここで仮に、保持基板１５の誘電率をεｒ＝１０程度に上げると、ループアンテナ１２の並行インダクタンスはＬａ＝３５ｎＨ付近になるので、ＬＳＩチップと整合する。
しかし、これでは、非常に誘電率εｒの大きなセラミックを保持基板１５として使わざるを得なくなるが、現在、市販の通常の保持基板１５は１００円程度であるのに比べて、セラミック基板は同形のもので１０００円を超える。したがって、タグ全体のコストが高くなってしまうから経済的でない。

また、仮に、保持基板１５の大きさを８０×５０ｍｍ程度に大きくすると、これに応じて保持基板１５の周面に形成されるループアンテナのループ長も長くなる。そして、このループアンテナの並列インダクタンス成分は、Ｌａ＝３５ｎＨ付近になって、並行Ｒｃ＝１０００Ω〜２０００Ω、並行キャパシタンスＣｃ＝０．８ｐＦのＬＳＩチップとほぼ整合する。

しかし、これでは、ループアンテナ、すなわち保持基板が巨大化してしまい、タグとしては、実用的な大きさを超えてしまう。
Size Reduction in UHF Band RFID Tag Antenna Based on Circular Loop Antenna, Hong-Kyun Ryu; Jong-Myung Woo; Applied Electromagnetics and Communications, 2005. ICECom 2005.18th International Conference on 12-14 Oct. 2005 Page(s):1-4

本発明の目的は、小型で且つ誘電率の小さな安価な誘電体基板を用いてＬＳＩチップとループアンテナの整合が取れ且つ金属面に添付しても性能の低下しないタグ用のループアンテナを提供することである。

本発明のループアンテナは、 直方体状の誘電体基板と、該誘電体基板の２対の対向面を、面積の広いほうの１対の対向面の一方の面の中心部に余白部を残して被覆する金属から成るループ部と、該ループ部の上記余白部に形成されたＬＳＩチップとの給電点と、該給電点と並列にループ部に接続されて形成されたキャパシタンス部分と、を有して構成される。

上記キャパシタンス部分は、例えば、間隙を介し近接して２箇所に配置された導体から成るように構成される。
この場合、上記キャパシタンス部分は、例えば、上記２箇所に配置された導体のそれぞれがほぼ同形の長方形を成すように構成してもよく、また、例えば、上記２箇所に配置された導体の一方は凹部を形成され、他方は上記凹部内に進出する凸部を形成されて成るように構成してもよい。

このループアンテナにおいて、上記面積の広いほうの１対の対向面に被覆された金属は、例えば、上記誘電体基板に塗布又は張り合わせて該誘電体基板と予め一体に形成された薄板状又は箔状の金属であり、上記給電点及び上記キャパシタンス部分は上記薄板状又は箔状の金属へのエッチングにより形成されて構成される。

また、このループアンテナにおいて、上記面積の広いほうの１対の対向面の、一方の面に被覆された金属は上記誘電体基板に後から貼り合わせた導電性シートであり、他方の面に被覆された金属は予め上記給電点及び上記キャパシタンス部分を形成されて非導電性シートに貼り合わせた後に上記誘電体基板に貼り合わせた導電性シートであるように構成される。

これらの場合、上記誘電体基板の２対の対向面の面積の狭いほうの１対の対向面を被覆する上記金属は、例えば、メッキ用金属であってもよく、また、例えば、導電性テープ部材であってもよい。

また、このループアンテナにおいて、上記誘電体基板、上記ループ部、上記給電点、及び上記キャパシタンス部分を上記ＬＳＩチップと共にモールドした樹脂体を更に有するように構成することもできる。

従来の金属面を利用したループアンテナの原理を説明する図である。 図１の原理図のタグのＬＳＩチップとループアンテナの等価回路を示図である。 所定の共振周波数に対してタグのＬＳＩチップとループアンテナが整合する条件を算出するための式を示す図である。 従来の金属面添付用のループアンテナの性能試験のために作製されたシミュレーション用の模型である。 本発明の第１実施例におけるタグのループアンテナを示す図である。 第１実施例におけるタグの等価回路を示す図である。 本発明の第２実施例におけるタグのループアンテナを示す図である。 タグのループアンテナのキャパシタンス部分において間隙Ｇ２のみが形成されてた場合及び間隙Ｇ２と凸部の長さＳ２が形成されている場合のループアンテナに対応できるＬＳＩチップのＣｃ値を示す図である。 パラメータを図８と同様の条件としたときのアンテナゲインの特性図である。 パラメータを図８及び図９と同様の条件としたときのループアンテナの並列抵抗Ｒａを示す図である。 通信距離の周波数特性を計算した結果を示す図である。 本発明のタグ用ループアンテナの基本構成を示す分解斜視図である。 タグ用ループアンテナの基本構成において組み立て上がりの状態を透視的に示す斜視図である。 第３実施例としての本発明のタグ用ループアンテナの具体的作製方法を説明する図である。 第４実施例としての本発明のタグ用ループアンテナの他の具体的作製方法を説明する分解斜視図である。

符号の説明

１ 金属
２ ＬＳＩチップ
３ ループアンテナ
４ タグ
５ ループの上部
５´ 鏡像経路
６ ループの下部
６´ 鏡像経路
７ ループの両側部
７´ 鏡像経路
８ 電波放射方角
９ 誘起電流方向
９´ 鏡像効果電流方向
１０ 仮想残留電流成分
１１ タグ
１２ 誘電体基板
１３−１、１３−２ 面積の広いほうの１対の対向面
１４−１、１４−２ 面積の狭いほうの１対の対向面
１５ ループ部
１６ 給電点
１７（１７−１、１７−２） キャパシタンス部分
１８ 配線
１９ シミュレーション用ポート面
２０ タグ
２１（２１−１、２１−２） キャパシタンス部分
２２ モールド樹脂
２３ 凹部
２４ 金属
２５ 導電性テープ部材
２６ 絶縁性シート部材

（第１実施例）
図５は、本発明の第１実施例におけるタグのループアンテナを示す図である。
図５に示すように、タグ１１は、直方体状の誘電体基板１２と、この誘電体基板１２の２対の対向面１３−１と１３−２、及び１４−１と１４−２を被覆する金属から成るループ部１５を有している。

ただし、ループ部１５は、面積の広いほうの１対の対向面１３−１及び１３−２のうち一方の面１３−２には全面に配置され、他方の面１３−１には中心部に余白部を残して形成されている。

この余白部にはループ部１５を細くして延長したループ細線部１５−１及び１５−２が配置されている。ループ細線部１５−１及び１５−２の終端は対向して、ＬＳＩチップとの給電点１６を形成している。

このタグ１１は、更に、上記ループ細線部１５−１及び１５−２の終端が対向する給電点１６と並列に、ループ細線部１５−１及び１５−２に接続されて形成されたキャパシタンス部分１７（１７−１、１７−２）を備えている。

尚、図５においては、給電点１６に接続されるＬＳＩチップの代わりに、給電点１６を形成するループ細線部１５−１及び１５−２の両終端から、誘電体基板１２の短手方向の一方（図の上方）にそれぞれ延び出す配線１８と、その先端間に形成されたシミュレーション用のポート面１９が形成されている。

上記のキャパシタンス部分１７は、間隙Ｇ２を介し近接して２箇所に配置された導体１７−１及び１７−２から成る。図５に示す例では、２箇所に配置された導体１７−１及び１７−２のそれぞれは、ほぼ同形の長方形を成している。

このキャパシタンス部分１７は、ループアンテナ１５に、例えばＲｃ＝１０００Ω〜２０００Ωで、Ｃｃ＝０．８ｐＦの小型のＬＳＩチップでも対応させるべく、ＬＳＩチップのキャパシタンスの不足分を補うためのものである。

図６は、上記のタグ１１の等価回路を示す図である。なお同図には、図５のループアンテナ１１の構成に対応する回路部分に、図５に示した番号を括弧付きで示している。図６に示すように、本例のタグ１１には、ループアンテナ１５の並列キャパシタンス部分Ｃａが補助的に加えられている。

つまり「ＬＳＩチップのＣｃ＋ループアンテナ１５のＣａ」がループアンテナのＬａと共振すれば（図３の関係を満たせば）良いとの考えに基づいて案出された構成である。
キャパシタンス部分１７の導体１７−１及び１７−２間の間隙Ｇ２が狭いほど、キャパシタンス成分Ｃａが大きくなるので、よりＣｃの小さなＬＳＩチップに対応できることになる。

また、間隙Ｇ２が長くなるほど、やはりキャパシタンス成分Ｃａが大きくなるが、図５の構成では、間隙Ｇ２の長さには限界がある。
（第２実施例）
図７は、第２実施例におけるタグのループアンテナを示す図である。なお、図７には図５のタグ１１と同一構成部分には図５と同一の番号を付与して示している。

図７に示すように、本例のタグ２０は、キャパシタンス部分２１（２１−１、２１−２）の構成が図５のタグ１１のキャパシタンス部分１７（１７−１、１７−２）の構成と形状が異なるだけで、他の構成は同一である。。

本例において、キャパシタンス部分２１は、２箇所に配置された導体１７−１及び１７−２の一方の導体１７−２は凹部を形成され、他方の導体１７−１は、一方の導体１７−２の凹部内に進出する凸部を形成されている。

導体１７−１及び１７−２の間には、図５の場合と同様の間隙Ｇ２が、凹部と凸部との対向部も含めて形成されている。
本例の場合は、導体１７−１及び１７−２の間に形成される間隙Ｇ２の長さは、凹部内に凸部が進出している形状である分、図５の場合よりもキャパシタンス成分Ｃａが大きくなる。

すなわち、間隙Ｇ２が狭いほど、また凸部の長さＳ２が長いほど、キャパシタンス成分Ｃａが大きくなり、よりＣｃの小さなＬＳＩチップに対応できることになる。そして、本例の場合の等価回路も図６で示すことができる。
（第１実施例及び第２実施例のループアンテナとＬＳＩチップとの整合性）
図８は、タグのループアンテナのキャパシタンス部分において第１実施例の間隙Ｇ２のみが形成された場合及び第２実施例の間隙Ｇ２と凸部の長さＳ２が形成された場合のループアンテナに対応できるＬＳＩチップのＣｃ値を示す特性図である。

この特性図も、図５に示すタグ１１及び図７に示すタグ２０を模型として、市販の電磁界シミュレータを用い、上記のＧ２及びＳ２をパラメータとして計算した結果得られたものである。

図８は横軸に間隙Ｇ２（ｍｍ）を示し、縦軸にＬＳＩチップのＣｃ（ｐＦ）を示し、特性を示す３本のグラフには、第１実施例（ここでは「simple」と表示する）の場合を黒丸のプロットで示し、第２実施例の場合は凸部の長さＳ２＝３ｍｍの場合を黒三角のプロットで示し、Ｓ２＝５ｍｍの場合を黒四角のプロットで示している。

図８の特性図から、Ｃｃ＝０．８ｐＦのＬＳＩチップに対応するには、第２実施例のループアンテナ１５の凸部の長さＳ２＝３ｍｍ及び間隙Ｇ２＝０．３４ｍｍ、又はＳ２＝５ｍｍ及びＧ２＝０．６３ｍｍにすればよいことが分かる。

第１実施例（simple）の場合は、Ｃｃ＝０．９５〜１．１２ｐＦ程度のＬＳＩチップに適していることが分かる。ＬＳＩチップはチップメーカによりＣｃが異なるので、それぞれのＬＳＩチップに応じて、Ｇ２又はＳ２のパラメータを選択すればよいことになる。

図９は、パラメータを図８と同様の条件としたときのアンテナゲインの特性図である。図９は横軸に間隙Ｇ２（ｍｍ）を示し、縦軸にアンテナのｇａｉｎ（ｄＢｉ）を示している。特性を示す３本のグラフのプロットは、図８の場合と同様である。

図９に示すように、アンテナゲインは０．４〜０．６ｄＢｉと高い値を示している。
図１０は、パラメータを図８及び図９と同様の条件としたときのループアンテナ１５の並列抵抗Ｒａを示す図である。図１０は横軸に間隙Ｇ２（ｍｍ）を示し、縦軸にループアンテナ１５の並列抵抗Ｒａを示している。特性を示す３本のグラフのプロットは、図８及び図９の場合と同様である。

図１０に示すように、３本の特性図はやや異なるものの並列抵抗Ｒａは８０００Ω前後であり、若干の不整合分は生じることが分かる。
図１１は、通信距離の周波数特性を計算した結果を示す図である。図１１は、横軸に周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸に通信距離（ｍ）を示し、２本の特性図には、ＬＳＩチップの並列Ｒｃを１０００Ωとした場合を黒四角、Ｒｃを２０００Ωとした場合を黒菱形のプロットで示している。

また、上記の設定の他に、この計算に用いた条件は、リーダライタの出力を１Ｗ、リーダライタのアンテナ特性を６ｄＢｉの円偏波、ＬＳＩチップの動作電力を４ｄＢｍ、としている。

図１１に示すように、ＬＳＩチップの並列抵抗Ｒｃが大きい方が、ループアンテナ１５の並列抵抗Ｒａに近づくため、整合状態が良くなり、したがって通信距離が伸びる。ただし、適応できる帯域が狭くなるというデメリットもある。

実用の際には、上記の事柄を考慮して適切な用途に使用すると効果がある。
（本発明のタグ用ループアンテナの基本構成）
図１２は、本発明のタグ用ループアンテナの基本構成を示す分解斜視図である。なお、以下に示す図及び説明では、図７に示した第２実施例のタグ２０を取り上げて示しているが、図５に示した第１実施例のタグ１１のループアンテナ１５についても同様である。

図１３は、図１２に示す分解斜視図の組み立て上がりの状態を透視的に示す斜視図である。
なお、図１２及び図１３ともに、図５又は図７に示したタグ２０と同一構成又は同一機能の部分には、図５又は図７と同一の番号を付与して示している。

図１２は、下から上へ、ほぼ直方体状の誘電体基板１２、この誘電体基板１２の周面に密着して配置される銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）のループアンテナ１５、これら全体を被覆して保護するモールド樹脂２２を示している。

なお、図１２には、タグの中心を原点にして、長手方向をＸ方向、短手方向をＹ方向、これらに直角は方向をＺ方向としている。
また、誘電体基板１２の寸法は、長手方向が約５０．８ｍｍ、短手方向が約２５．４ｍｍ、そして厚さが約５．４ｍｍである。

また、誘電体基板１２及びループアンテナ１５の長手方向端部両側面にそれぞれ示す合計４箇所の凹部２３は、位置合わせのために形成されているものであるので、後述するように、誘電体基板１２とループアンテナ１５の一部が初めから一体型の場合には必要がない。

図１３に示す組み立て上がりの状態には、図５及び図７では図示しなかったモールド樹脂２２も示している。なお、図１３には、ＬＳＩチップを収容・保護して給電点１６に接続されるＬＳＩパッケージ２４を破線で示している。
（第３実施例）
図１４は、第３実施例としての本発明のタグ用ループアンテナの具体的作製方法を説明する図である。なお、以下に示す図及び説明では、図７に示した第２実施例のタグ２０の構成を取り上げて示しているが、図５に示した第１実施例のタグ１１のループアンテナ１５についても同様である。

図１４に示すループアンテナ１５は、誘電体基板１２の面積の広いほうの１対向面１３−１及び１３−２（図１２の下の図の誘電体基板１２参照）に被覆された例えば銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）等から成る金属２４と、この両面の金属２４を電気的に接続するために誘電体基板１２の面積の狭いほうの１対向面１４−１及び１４−２（図１２の下の図の誘電体基板１２参照）を上下に回り込むように被覆する導電性テープ部材２５から成る。

上記の金属２４は、薄板状又は箔状の金属であり、誘電体基板１２に蒸着又は塗布又は張り合わせて誘電体基板１２と予め一体に形成されている。このような金属一体型の誘電体基板（高周波基板）で厚さ５．４ｍｍのものが、比較的安価な値段で市販されている。

この市販の金属一体型の誘電体基板を購入して、５０．８ｍｍ×２５．４ｍｍに裁断すると、５０．８ｍｍ×２５．４ｍｍ×５．４ｍｍの表裏金属一体型の誘電体基板が得られる。つまり３対の対向面の中で面積の広いほうの１対向面に金属が一体化された誘電体基板が得られる。

この表裏金属一体型の誘電体基板のいずれか一方の面の金属を、例えばマスキングとサンドブラスト、又はプラズマ装置等を用いたエッチングにより、給電点１６及びキャパシタンス部分１７を形成する。

この後、これも市販の導電性テープ部材を適宜の寸法に裁断し、この導電性テープ部材により、一面の金属をエッチング済みの表裏金属一体型誘電体基板を、導電性接着剤を用いて、上述したように、面積の狭いほうの１対向面１４−１及び１４−２を上下に回り込むように被覆する。これにより、図１４に示すループアンテナが出来上がる。

タグ２０としては、ループアンテナ１５の給電点１６とＬＳＩパッケージ２４の電極を半田付け又は導電性接着剤で接続して完成する。
なお、この給電点１６にＬＳＩパッケージ２４の電極を接続する工程は、導電性テープ部材で面積の狭いほうの１対向面を被覆する前でも被覆した後でもよい。

また、給電点１６にＬＳＩパッケージ２４を接続し、導電性テープ部材で両端面を被覆した状態で、タグ２０としては完成しているので、この後、全体を図１３に示すようにモールド樹脂２２でモールドするか否かは、タグ２０の用途によって決定される。

また、導電性テープ部材で被覆される両端面は、導電性テープ部材で被覆すると限ることなく、例えば表裏の金属２４の端部も含めて両端面にメッキを施すようにしても良い。
（第４実施例）
図１５は、第４実施例としての本発明のタグ用ループアンテナの他の具体的作製方法を説明する分解斜視図である。なお、以下に示す図及び説明では、図７に示した第２実施例のタグ２０の構成を取り上げて示しているが、図５に示した第１実施例のタグ１１のループアンテナ１５についても同様である。

図１５に示すループアンテナの製法において、先ずＣｕやＡｇ等の導体の付いていない誘電体１２を用意する。
次に、絶縁性シート部材２６に金属２４（２４−１、２４−２）を印刷、塗布、又は蒸着等で金属箔を形成し、ベタ一面の金属箔（２４−２）を形成したものを誘電体１２の一方の面（図１５では下面）に当て、エッチングにより給電点６やキャパシタンス部分１７を形成したものを誘電体１２の他方の面（図１５では上面）に載せる。

そして、上下の絶縁性シート部材２６の両端部に導電性テープ部材２５を張り渡すように貼り付けて、上下の絶縁性シート部材２６を誘電体１２に固定する。
なお、この場合も、給電点１６にＬＳＩパッケージ２４の電極を接続する工程は、エッチングにより給電点６やキャパシタンス部分１７を形成した直後でもよく、又は上下の絶縁性シート部材２６を誘電体１２に固定した後でもよい。

また、上下の絶縁性シート部材２６を誘電性の接着剤で誘電体１２に固定してから導電性テープ部材２５を貼り付けるようにしてもよい。
また、このように上下の絶縁性シート部材２６を誘電性の接着剤で誘電体１２に固定した場合は、上下の絶縁性シート部材２６上のループアンテナ用金属２４−１と２４−２の接続を、導電性テープ部材２５の貼り付けで行うと限ることなく、金属２４の端部も含めて端面にメッキを施すようにしても良い。

また、この場合も、給電点１６にＬＳＩパッケージ２４を接続し、導電性テープ部材で両端面を被覆した状態で、タグとしては完成しているので、この後、全体を図１３に示すようにモールド樹脂２２でモールドするか否かは、タグの用途によって決定される。

以上説明したように、本発明のループアンテナによれば、およそ５０ｍｍ×２５ｍｍ×５．４ｍｍという小型な寸法で、かつ誘電率εｒ＝３．７程度の安価な誘電体基板を用いて、金属に貼付け対応のタグアンテナを提供することができる。

Claims (10)

1. 直方体状の誘電体基板と、
   該誘電体基板の２対の対向面を、面積の広いほうの１対の対向面の一方の面の中心部に余白部を残して被覆する金属から成るループ部と、
   該ループ部の上記余白部に形成されたＬＳＩチップとの給電点と、
   該給電点と並列に前記ループ部に接続されて形成されたキャパシタンス部分と、
   を有することを特徴とするループアンテナ。
2. 上記キャパシタンス部分は、間隙を介し近接して２箇所に配置された導体から成る、ことを特徴とする請求項１記載のループアンテナ。
3. 上記キャパシタンス部分は、上記２箇所に配置された導体のそれぞれがほぼ同形の長方形を成す、ことを特徴とする請求項２記載のループアンテナ。
4. 上記キャパシタンス部分は、上記２箇所に配置された導体の一方は凹部を形成され、他方は上記凹部内に進出する凸部を形成されて成る、ことを特徴とする請求項２記載のループアンテナ。
5. 上記面積の広いほうの１対の対向面に被覆された金属は、上記誘電体基板に塗布又は張り合わせて該誘電体基板と予め一体に形成された薄板状又は箔状の金属であり、上記給電点及び上記キャパシタンス部分は上記薄板状又は箔状の金属へのエッチングにより形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のループアンテナ。
6. 上記面積の広いほうの１対の対向面の、一方の面に被覆された金属は上記誘電体基板に後から貼り合わせた導電性シートであり、他方の面に被覆された金属は予め上記給電点及び上記キャパシタンス部分を形成されて非導電性シートに貼り合わせた後に上記誘電体基板に貼り合わせた導電性シートである、ことを特徴とする請求項１記載のループアンテナ。
7. 上記誘電体基板の２対の対向面の面積の狭いほうの１対の対向面を被覆する上記金属は、メッキ用金属である、ことを特徴とする請求項５又は６記載のループアンテナ。
8. 上記誘電体基板の２対の対向面の面積の狭いほうの１対の対向面を被覆する上記金属は、導電性テープ部材である、ことを特徴とする請求項５又は６記載のループアンテナ。
9. 上記誘電体基板、上記ループ部、上記給電点、及び上記キャパシタンス部分を上記ＬＳＩチップと共にモールドした樹脂体を更に有する、ことを特徴とする請求項１、２、５、又は６のいずれか１項に記載のループアンテナ。
10. 請求項１、２、５又は６のいずれか１項に記載のループアンテナを有することを特徴とする無線タグ。

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