JPWO2013145312A1 - Ｒｆｉｄタグ - Google Patents

Abstract

曲面に貼り付けやすいＲＦＩＤタグを提供することを課題とする。ＲＦＩＤタグは、可撓性及び弾性を有するスペーサと、可撓性及び弾性を有する導電性材料で、前記スペーサの上面、側面、及び下面にわたって形成されるアンテナと、前記アンテナに電気的に接続されるＩＣチップとを含む。

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグに関する。

従来より、所定の誘電率を有する直方体状の誘電体部材と、この誘電体部材の表面にループ状にエッチング等により形成された送受信用のアンテナパターンと、このアンテナパターンにチップ搭載パッドを介して電気的に接続されたＩＣチップと、を備えるＲＦＩＤタグがあった。ＲＦＩＤタグは、液体入りのビンや人体等の電波吸収体に対して使用する際には、誘電体部材の周囲には、アンテナパターンによって微小ループアンテナが形成され、電波吸収体にも電流ループが形成される。

特開２００６−０５３８３３号公報

従来のＲＦＩＤタグは、物品への貼り付け面が金属面である場合、又は、電磁波の反射あるいは吸収がある物体を収納する容器等である場合に、アンテナの通信性能に影響が生じないようにするために、スペーサ等を介して高さを稼ぎ、アンテナを立体的にしている。

しかしながら、従来のＲＦＩＤタグは、折り曲げに適した構造を有していないため、自由に折り曲げることができず、ＲＦＩＤタグを様々な曲面に合わせて貼り付けることは困難であった。

そこで、曲面に貼り付けやすい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、可撓性及び弾性を有するスペーサと、可撓性及び弾性を有する導電性材料で、前記スペーサの上面、側面、及び下面にわたって形成されるアンテナと、前記アンテナに電気的に接続されるＩＣチップとを含む。

曲面に貼り付けやすいＲＦＩＤタグを提供することができる。

比較例１のＲＦＩＤタグを示す断面図である。 比較例１のＲＦＩＤタグを折り曲げた状態を示す断面図である。 比較例２のＲＦＩＤタグを示す断面図である。 比較例２のＲＦＩＤタグを折り曲げた状態を示す断面図である。 薄型のＲＦＩＤタグを曲面に貼り付ける状態を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグを示す側面図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの平面図である。 図４ＢのＡ−Ａ断面図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグのアンテナを示す平面図である。 図５ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグのアンテナ及びＩＣチップを示す平面図である。 図５ＣにおけるＣ−Ｃ矢視断面を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグのアンテナを形成する銀ペーストの構造を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグのアンテナを形成する銀ペーストを横方向に引っ張った状態を示す図である。 通常の状態における実施の形態１のＲＦＩＤタグを示す断面図である。 折り曲げられた状態におけるＲＦＩＤタグを示す断面図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグを示す平面図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの側面図である。 図１１ＢのＤ−Ｄ断面図である。 折り曲げられた状態における実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す断面図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグの製造工程を示す図である。 実施の形態３のＲＦＩＤタグを示す斜視図である。 実施の形態３のモジュールを示す平面図である。 実施の形態３のモジュールをスペーサに貼り付けてＲＦＩＤタグを製造する工程を示す図である。 実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００を示す断面図である。 実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００のストラップ４１０を示す図である。 実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００のストラップ４１０を示す図である。

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は、比較例１のＲＦＩＤタグを示す断面図である。

比較例１のＲＦＩＤタグ１０は、スペーサ１１、アンテナ１２、ＩＣチップ１３、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）フィルム１４、及びカバー部１５を含む。ＲＦＩＤタグ１０は、下面１０Ａを両面テープ等で物品に貼り付けることにより、物品に取り付けられる。

ＰＥＴフィルム１４の表面には、アンテナ１２が形成されるとともにＩＣチップ１３が実装されている。

スペーサ１１は、ゴム製であり、外周に沿ってＰＥＴフィルム１４が貼り付けられ、アンテナ１２がループ状にされる。スペーサ１１は、物品の表面に対して、アンテナ１２のループを立体的にするために設けられている。

アンテナ１２は、ＰＥＴフィルム１４の表面に形成される。アンテナ１２は、例えば、ＰＥＴフィルム１４の表面に銀ペーストを印刷することにより、あるいは、ＰＥＴフィルム１４の表面に形成されたアルミ箔又は銅箔をエッチングすることによって所望のパターンに形成される。

ＩＣチップ１３は、ＰＥＴフィルム１４の表面に実装されてアンテナ１２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１３は、アンテナ１２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１２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。

ＰＥＴフィルム１４は、表面にアンテナ１２が形成されるとともに、ＩＣチップ１３が実装される。ＰＥＴフィルム１４は、アンテナ１２が形成され、ＩＣチップ１３が実装された状態で、スペーサ１１の上面、下面、及び両側面に貼り付けられる。これにより、アンテナ１２は、両端が接続されてループアンテナとなる。

カバー部１５は、スペーサ１１、アンテナ１２、ＩＣチップ１３、及びＰＥＴフィルム１４の全面を覆う。カバー部１５は、ゴムで形成されている。

このような比較例１のＲＦＩＤタグ１０は、金属面、又は、電磁波の反射あるいは吸収がある物体を収納する容器等に貼り付けた場合でも、アンテナ１２で通信を行えるようにするために、アンテナ１２を立体的にしてアンテナ１２の高さを稼いでいる。

図１Ｂは、比較例１のＲＦＩＤタグ１０を折り曲げた状態を示す断面図である。

図１Ｂに示すように、比較例１のＲＦＩＤタグ１０を下面１０Ａが凹むように折り曲げる。これは、例えば、円柱型のボトルの側面にＲＦＩＤタグ１０を貼り付けるような場合に相当する。

このようにＲＦＩＤタグ１０を湾曲面に貼り付けようとすると、ＰＥＴフィルム１４が縮まないため、下面１０Ａの中央に凸部１０Ｂが生じる。凸部１０Ｂは、縮まないＰＥＴフィルム１４が盛り上がることによって生じる。

このように凸部１０Ｂが生じると、ＲＦＩＤタグ１０を湾曲面に取り付けることが困難になる。

次に、比較例２のＲＦＩＤタグについて説明する。

＜比較例２＞
図２Ａは、比較例２のＲＦＩＤタグを示す断面図である。

比較例２のＲＦＩＤタグ２０は、スペーサ２１、アンテナ２２、ＩＣチップ２３、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）フィルム２４Ａ及び２４Ｂ、カバー部２５、及び電磁波反射部２６を含む。ＲＦＩＤタグ２０は、下面２０Ａを両面テープ等で物品に貼り付けることにより、物品に取り付けられる。

スペーサ２１は、ゴム製であり、物品の表面に対して、アンテナ２２の高さを稼ぐために設けられている。

アンテナ２２は、ＰＥＴフィルム２４Ａの表面に形成される。アンテナ２２は、例えば、ＰＥＴフィルム２４Ａの表面に銀ペーストを印刷することにより、あるいは、ＰＥＴフィルム２４Ａの表面に形成されたアルミ箔又は銅箔をエッチングすることによって所望のパターンに形成される。

ＩＣチップ２３は、ＰＥＴフィルム２４Ａの表面に実装されてアンテナ２２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２３は、比較例１のＩＣチップ１３と同様であり、リーダライタでＲＦＩＤタグ２０のＩＤが読み取られる。

ＰＥＴフィルム２４Ａの表面には、アンテナ２２が形成されるとともにＩＣチップ２３が実装されている。ＰＥＴフィルム２４Ａは、アンテナ２２が形成され、ＩＣチップ２３が実装された状態で、スペーサ２１の上面に貼り付けられる。

ＰＥＴフィルム２４Ｂは、表面（図２Ａ中の下面）に電磁波反射部２６が形成され、スペーサ２１の下面に貼り付けられる。

カバー部２５は、スペーサ２１、アンテナ２２、ＩＣチップ２３、及びＰＥＴフィルム２４Ａを覆う。カバー部２５は、ゴムで形成されている。

電磁波反射部２６は、アンテナ２２が放射する電磁波を反射するために設けられている。比較例２のＲＦＩＤタグ２０は、金属面、又は、電磁波の反射あるいは吸収がある物体を収納する容器等に貼り付けた場合でも、アンテナ２２で通信を行えるようにするために、下面２０Ａに電磁波反射部２６を設けるとともに、スペーサ２１で下面２０Ａに対するアンテナ２２の高さを稼いでいる。

図２Ｂは、比較例２のＲＦＩＤタグ２０を折り曲げた状態を示す断面図である。

図２Ｂに示すように、比較例２のＲＦＩＤタグ２０を下面２０Ａが凹むように折り曲げる。これは、例えば、円柱型のボトルの側面にＲＦＩＤタグ２０を貼り付けるような場合に相当する。

このようにＲＦＩＤタグ２０を湾曲面に貼り付けようとすると、ＰＥＴフィルム２４Ｂが縮まないため、下面２０Ａの中央に凸部２０Ｂが生じる。凸部２０Ｂは、縮まないＰＥＴフィルム２４Ｂが盛り上がることによって生じる。

このように凸部２０Ｂが生じると、ＲＦＩＤタグ２０を湾曲面に取り付けることが困難になる。

また、上述の比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、２０のスペーサ１１、２１を薄くしたとしても、ＲＦＩＤタグ１０、２０を曲面に貼り付ける際には次のような問題が生じる。

図３は、薄型のＲＦＩＤタグ３０を曲面に貼り付ける状態を示す図である。

ここで用いる薄型のＲＦＩＤタグ３０は、比較例１又は２のＲＦＩＤタグ１０又は２０のスペーサ１１又は２１を薄くすることによって薄型にしたものである。

図３（Ａ）に示すように、円柱状の物品４０の側面４０ＡにＲＦＩＤタグ３０を貼り付ける場合、ＲＦＩＤタグ３０を側面４０Ａの湾曲度合に合わせて折り曲げて、図３（Ｂ）に示すように貼り付ければよい。

しかしながら、図３（Ｃ）に示すようにＲＦＩＤタグ３０を球状の物品５０の表面に貼り付けると、図３（Ｄ）に示すように、ＲＦＩＤタグ３０にはシワが生じてしまう。すなわち、球面のような面にＲＦＩＤタグ３０を貼り付けることは困難である。これは、球面だけでなく、例えば、直径が一定でない円柱体の表面等においても同様である。

以上のように、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、２０、及び薄型にしたＲＦＩＤタグ３０は、球面等のような複雑な形状の面に貼り付けることは困難である。これは、主に、ＰＥＴフィルム１４、２４Ｂが縮まないためである。

ここで、例えば、スペーサ１１、２１を発泡体又はスポンジのように柔らかい部材にすることで、凸部１０Ｂ、２０Ｂを吸収することが考えられる。

しかしながら、発泡体及びスポンジのように、内部に気泡を含む部材は誘電率が低く、アンテナの小型化に不向きである。また、内部に気泡を含むため、誘電率が一定に成らない場合があり、通信特性に影響が生じる可能性がある。

このため、スペーサ１１、２１は、ある程度誘電率が高く、誘電率が均一な部材であることが望ましい。

そこで、以下で説明する実施の形態１、２では、曲面に貼り付けやすいＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。

＜実施の形態１＞
図４Ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を示す側面図、図４Ｂは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の平面図、図４Ｃは、図４ＢのＡ−Ａ断面図である。なお、図４Ａ〜４Ｃでは、直交座標系であるＸＹＺ座標系を図示するように定義する。

ＲＦＩＤタグ１００は、スペーサ１１０、ベース部１２０、アンテナ１３０、ＩＣチップ１４０、及びカバー部１５０を含む。図４Ａに示す側面図及び図４Ｃに示す断面図では、図４Ｂに示す平面図よりもＩＣチップ１４０及びその周辺を拡大して示す。その他の図面においても、以下同様に、側面図及び断面図ではＩＣチップ１４０及びその周辺を拡大して示す。

スペーサ１１０は、ＲＦＩＤタグ１００が取り付けられる物品の表面に対して、アンテナ１３０を立体的にするとともに、高さを稼ぐために設けられている。

スペーサ１１０を形成する可撓性及び弾性を有する部材としては、例えば、エントロピー弾性のある部材を用いることができる。エントロピー弾性には、例えば、ゴム弾性とエラストマー弾性がある。このため、スペーサ１１０を形成する可撓性及び弾性を有する部材の材料としては、ゴム弾性のあるゴム系の材料、又は、エラストマー弾性のあるエラストマー系の材料を用いることができる。

ゴム系の材料としては、例えば、シリコーン(シリカケトン）ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、又はウレタンゴムを用いることができる。

エラストマー系の材料としては、塩化ビニル系、スチレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系、又はアミド系のエラストマーを用いることができる。

なお、スペーサ１１０は、可撓性及び弾性を有していればよいため、上述の材料で形成される部材に限定されず、エントロピー弾性のある部材にも限定されない。

ベース部１２０は、可撓性及び弾性を有するシート状の部材であり、シート部の一例である。ベース部１２０の一方の面には、アンテナ１３０が形成されるとともに、ＩＣチップ１４０が実装される。

ベース部１２０は、例えば、カレンダーロール機を用いたカレンダー成形、又は、押し出し成形等によって製造することができる。

ここで、ベース部１２０を形成する可撓性及び弾性を有する部材としては、例えば、エントロピー弾性のある部材を用いることができる。エントロピー弾性には、例えば、ゴム弾性とエラストマー弾性がある。このため、ベース部１２０を形成する可撓性及び弾性を有する部材の材料としては、ゴム弾性のあるゴム系の材料、又は、エラストマー弾性のあるエラストマー系の材料を用いることができる。

ベース部１２０を形成するゴム系の材料としては、スペーサ１１０と同様のゴム系の材料を用いることができる。

なお、ベース部１２０は、可撓性及び弾性を有していればよいため、上述の材料で形成される部材に限定されず、エントロピー弾性のある部材にも限定されない。

また、ベース部１２０の収縮率は、スペーサ１１０の収縮率と、アンテナ１３０の収縮率の間の収縮率である。

アンテナ１３０は、ベース部１２０の一方の表面に形成される。アンテナ１３０は、可撓性及び弾性を有し、導電粒子を含む。

アンテナ１３０は、例えば、可撓性及び弾性を有する銀ペーストによって形成される。アンテナ１３０は、シート状のベース部１２０の一方の表面に形成された状態で、ベース部１２０がスペーサ１１０の上面、下面、及び両側面に貼り付けられることにより、図４Ｃに示すように、ループ状に形成される。

なお、アンテナ１３０の両端１３０Ａ、１３０Ｂは、図４Ｃに示すように離れていても、接触していても、どちらでもよい。また、両端１３０Ａ、１３０Ｂは、重複していてもよい。アンテナ１３０には高周波の電流が流れるため、両端１３０Ａ、１３０Ｂが図４Ｃに示すように微少距離離れていても、ループ状のアンテナとなる。

なお、アンテナ１３０の形状については、図５Ａ〜図５Ｄを用いて後述する。また、アンテナ１３０の材料である銀ペーストと、アンテナ１３０の形成方法については、図６を用いて後述する。

ＩＣチップ１４０は、ベース部１２０の一方の面に実装され、アンテナ１３０に接続される。

ＩＣチップ１４０は、アンテナ１３０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、アンテナ１３０を介して識別情報を発信する。これにより、リーダライタでＲＦＩＤタグの識別情報を読み取ることができる。

カバー部１５０は、可撓性及び弾性を有する部材であり、カバー部の一例である。カバー部１５０は、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、スペーサ１１０、ベース部１２０、アンテナ１３０、及びＩＣチップ１４０の全体を覆い、保護する。

カバー部１５０は、スペーサ１１０及びベース部１２０と同様に、可撓性及び弾性を有する部材で形成することができる。

可撓性及び弾性を有する部材としては、例えば、エントロピー弾性のある部材を用いることができる。エントロピー弾性には、例えば、ゴム弾性とエラストマー弾性がある。このため、カバー部１５０を形成する可撓性及び弾性を有する部材の材料としては、ゴム弾性のあるゴム系の材料、又は、エラストマー弾性のあるエラストマー系の材料を用いることができる。

なお、カバー部１５０、スペーサ１１０、及びベース部１２０を形成するゴム系の材料は、互いに異なっていてもよい。

また、スペーサ１１０、ベース部１２０、カバー部１５０を形成する可撓性及び弾性を有する部材の硬度は、例えば、ゴム硬度として設定すればよい。

例えば、スペーサ１１０、ベース部１２０とカバー部１５０のゴム硬度は、例えば、ＪＩＳ Ａ ７０、ＪＩＳ Ａ ８０程度に設定すればよい。

スペーサ１１０、ベース部１２０、カバー部１５０のゴム硬度は、すべて同一であってもよいし、３つのうちの２つのゴム硬度が同一であってもよいし、すべて異なっていてもよい。 次に、図５Ａ〜図５Ｄを用いて、ベース部１２０の表面に形成されるアンテナ１３０と、ベース部１２０の表面に実装されるＩＣチップ１４０について説明する。

図５Ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０を示す平面図であり、図５Ｂは、図５ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面を示す図である。

図５Ｃは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０及びＩＣチップ１４０を示す平面図であり、図５Ｄは、図５ＣにおけるＣ−Ｃ矢視断面を示す図である。

図５Ａに示すように、アンテナ１３０は、ベース部１２０の一方の面１２０Ａに、例えば、可撓性及び弾性を有する銀ペーストを印刷することによって形成される。アンテナ１３０は、アンテナ部１３１、１３２を含むダイポール型のアンテナである。

アンテナ部１３１、１３２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。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、端部１３０Ａから端部１３０Ｂまでの長さが使用周波数における波長λの１／２の長さになるようにすればよい。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、これらの周波数における波長λの１／２の長さになるようにすればよい。

ＩＣチップ１４０のアンテナ１３０に接続される一対の端子は、アンテナ部１３１の端子１３３と、アンテナ部１３２の端子１３４に接続される。

図５Ｄに示すように、ＩＣチップ１４０の通信用の端子は、ベース部１２０の一方の面１２０Ａにフリップチップ実装されることにより、アンテナ１３０に接続される。ＩＣチップ１４０は、バンプ１４１、１４２を介して、アンテナ１３０の端子１３３、１３４に接続される。

ＩＣチップ１４０がアンダーフィル部１４３によってベース部１２０に接続されることにより、アンテナ１３０の端子１３３、１３４とバンプ１４１、１４２が接続され、アンテナ１３０とＩＣチップ１４０とが電気的に接続される。

次に、図６Ａ及び図６Ｂを用いて、アンテナ１３０を形成する銀ペースト１３５について説明する。

図６Ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０を形成する銀ペースト１３５の構造を示す図である。図６Ｂは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０を形成する銀ペースト１３５を横方向に引っ張った状態を示す図である。

実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０を形成する銀ペースト１３５は、導電粒子としての銀粒子１３６と、バインダー１３７とを含む導電ペーストの一例である。図６には、銀粒子１３６を円で示し、円で示す銀粒子１３６の周りに存在する部分がバインダー１３７である。

バインダー１３７は、可撓性及び弾性を有する部材であればよい。バインダー１３７としては、例えば、シリコーン（シリカケトン）ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴムを用いることができる。銀粒子１３６は、バインダー１３７と混合されている。

ここで、バインダー１３７として可撓性及び弾性を有する部材を用いるのは、アンテナ１３０に可撓性と弾性を持たせることにより、ＲＦＩＤタグ１００を球面等の複雑な曲面に容易に貼り付けられるようにするためである。

アンテナ１３０は、ベース部１２０の面１２０Ａ上に銀ペースト１３５を印刷し、さらに加熱してバインダー１３７を熱硬化させることによって形成される。熱硬化を行った後の銀ペーストは可撓性及び弾性を有するので、可撓性及び弾性を有するアンテナ１３０を形成することができる。

また、アンテナ部１３０を横方向に引っ張った場合には、図６Ｂに矢印で示すように、銀ペースト１３５は横方向外側に引っ張られる。そして、この結果、銀ペースト１３５には縦方向に圧縮する力が働くため、導電粒子１３６同士の接触は保持される。このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を球面等の複雑な曲面に貼り付けても、アンテナ１３０が分断されることはなく、アンテナ１３０としての機能は保持される。

なお、ここでは導電粒子として銀粒子１３６を含む銀ペースト１３５について説明するが、導電粒子として銅粒子を含む銅ペースト、又は、導電粒子としてニッケル粒子を含むニッケルペーストを銀ペースト１３５の代わりに用いてもよい。

図７Ａは、通常の状態における実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を示す断面図であり、図７Ｂは、折り曲げられた状態におけるＲＦＩＤタグ１００を示す断面図である。

ここで、通常の状態とは、ＲＦＩＤタグ１００に何の応力も掛かっていない状態をいう。図７Ａに示すＲＦＩＤタグ１００の断面は、図４Ｃに示す断面と同一である。

図７Ａに示すＲＦＩＤタグ１００を図７Ｂに示すように下面１００Ａが凹むように折り曲げると、図７Ｂに示すように下面１００Ａは滑らかに凹状に折れ曲がり、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、２０のように凸部１０Ｂ、２０Ｂが生じることはない。

ＲＦＩＤタグ１００では、スペーサ１１０、ベース部１２０、及びカバー部１５０は可撓性及び弾性を有する部材で形成されており、アンテナ１３０は可撓性及び弾性を有するバインダー１３７に銀粒子１３６を混入した銀ペースト１３５によって形成されている。

このため、下面１００Ａが凹むようにＲＦＩＤタグ１００が折り曲げられても、下面１００Ａ側で、スペーサ１１０、ベース部１２０、アンテナ１３０、及びカバー部１５０が縮み、比較例１、２のように凸部１０Ｂ、２０Ｂが生じることがないからである。

なお、図７Ｂでは説明の便宜上、ＲＦＩＤタグ１００が一軸方向に折り曲げられている状態を示すが、ＲＦＩＤタグ１００は、二軸以上の方向において複雑な形状に折り曲げられても、凸部が生じることはない。

このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、様々な半径の球面、長手方向において半径が変わる円柱の側面、又は、凹凸がある曲面等の複雑な形状の曲面にも容易に貼り付けることができる。

ここで、例えば、球面は半径が異なれば曲率が異なるため、可撓性及び弾性を有しない材料を用いて、曲率に合わせて予め湾曲させたＲＦＩＤタグを作製することは可能である。また、球面以外でも、様々な形状の曲面に合わせて、可撓性及び弾性を有しない材料を用いて、予め湾曲させたＲＦＩＤタグを作製することができる。

しかしながら、このように可撓性及び弾性を有しない材料で、予め湾曲させたＲＦＩＤタグは、その曲面にしか貼り付けることができないため、汎用性がない。

これに対して、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、様々な半径の球面、長手方向において半径が変わる円柱の側面、又は、凹凸がある曲面等の複雑な形状の曲面にも容易に貼り付けることができるため、物品毎にＲＦＩＤタグを製造する必要がなく、設計効率及び製造効率が非常に高い。

また、様々な曲面に容易かつ汎用的に貼り付けることができるので、大幅なコストダウンを図ることが可能である。

なお、図７Ｂには、下面１００Ａが凹むようにＲＦＩＤタグ１００が折り曲げられる場合を示すが、下面１００Ａが膨らむようにＲＦＩＤタグ１００が折り曲げられる場合も同様である。

次に、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の製造方法について説明する。

図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃ，図９Ａ，図９Ｂ，図９Ｃ，図９Ｄ，図１０Ａ，図１０Ｂ，図１０Ｃ，及び図１０Ｄは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００の製造工程を示す図である。これらの図には、図４Ｃ、図５Ｂ、図５Ｄに対応する断面を示す。

まず、図８Ａに示すように、スキージ５００及び印刷板５０１を用いて、スクリーン印刷により、シート状のベース部１２０の一方の面１２０Ａに、銀ペースト１３５を塗布する。なお、印刷板５０１は、図５Ａに示すアンテナ部１３１、１３２が得られるようにパターンが形成されたものを用いればよい。

次に、図８Ｂに示すように、加熱を行うことにより、銀ペースト１３５内のバインダー１３７（図６Ａ参照）を熱硬化させる。

これにより、図８Ｃに示すように、アンテナ１３０が完成する。この状態を平面視すると、図５Ａに示す状態と同一である。

次に、図９Ａに示すように、ディスペンサ５０３を用いて、アンダーフィル用の接着剤１４３Ａをアンテナ部１３２の端子１３３と、アンテナ部１３２の端子１３４との上、及び端子１３３と端子１３４との間の領域に塗布する。

次に、図９Ｂに示すように、ボンディングツール５０４を用いて、バンプ１４１、１４２を取り付けたＩＣチップ１４０を位置合わせし、接着剤１４３Ａの上から載置する。

次に、図９Ｃに示すように、ボンディングツール５０４でＩＣチップ１４０を下方向に押圧し、さらに加熱することにより、接着剤１４３Ａを熱硬化させ、アンダーフィル部１４３を得る。

以上により、図９Ｄに示すように、モジュール１６０が完成する。モジュール１６０とは、図５Ｄに示した状態と同一であり、ベース部１２０の表面にアンテナ１３０が形成されるとともに、ＩＣチップ１４０が実装された状態の構造体をいう。モジュール１６０は、ＲＦＩＤタグ１００のインレイ(inlay)である。

次に、図１０Ａに示すように、モジュール１６０のベース部１２０の下面１２０Ｂに、両面テープ１２１を貼り付ける。

そして、図１０Ｂに示すように、モジュール１６０を両面テープ１２１でスペーサ１１０の上面、両側面、及び下面に貼り付ける。

これにより、図１０Ｃのように、スペーサ１１０の上面、両側面、及び下面にモジュールを貼り付けた状態が完成する。この状態では、アンテナ１３０はループ状になっている。

最後に、図１０Ｄに示すように、スペーサ１１０及びモジュール１６０の周囲をカバー部１５０で覆えば、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００が完成する。カバー部１５０は、例えば、インサート成型により、スペーサ１１０及びモジュール１６０を可撓性及び弾性を有する部材で覆うことによって作製すればよい。

以上、実施の形態１によれば、様々な半径の球面、長手方向において半径が変わる円柱の側面、又は、凹凸がある曲面等の複雑な形状の曲面にも容易に貼り付けることができるＲＦＩＤタグ１００を提供することができる。

ＲＦＩＤタグ１００は、立体的なループ状のアンテナ１３０を有するため、金属面、又は、電磁波の反射あるいは吸収がある物体を収納する容器等に貼り付けた場合でも、アンテナ１３０で通信を行うことができ、電波が届く距離を長くすることができる。

従って、例えば、様々な直径の円筒状の金属缶の側面にＲＦＩＤタグ１００を取り付けることができる。

なお、以上では、アンテナ１３０を形成するとともにＩＣチップ１４０を実装したベース部１２０をスペーサ１１０の上面、両側面、及び下面に貼り付けることによってＲＦＩＤタグ１００を製造する形態について説明した。

しかしながら、ベース部１２０を用いずに、スペーサ１１０の上面、両側面、及び下面に直接アンテナ１３０を形成するとともに、ＩＣチップ１４０を実装してもよい。

また、以上では、スペーサ１１０が直方体状の形態について説明したが、スペーサ１１０は、例えば、比較例１のスペーサ１１のように、側面が曲面になっていてもよい。

＜実施の形態２＞
図１１Ａは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す平面図、図１１Ｂは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の側面図、図１１Ｃは、図１１ＢのＤ−Ｄ断面図である。

図１１Ｃは、通常の状態における実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す。通常の状態とは、ＲＦＩＤタグ２００に何の応力も掛かっていない状態をいう。また、図１１Ａ〜図１１Ｃでは、直交座標系であるＸＹＺ座標系を図示するように定義する。

また、以下において、実施の形態１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。

ＲＦＩＤタグ２００は、スペーサ２１０、アンテナ１３０、ＩＣチップ１４０、カバー部２２０、及び電磁波反射部２３０を含む。なお、図１１Ｂ及び図１１Ｃでは、電磁波反射部２３０の下面には、両面テープ２３１が貼り付けられている。

スペーサ２１０は、実施の形態１のスペーサ１１０と同様の可撓性及び弾性を有する部材で形成されている。実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００では、アンテナ１３０はループ状には折り曲げられず、スペーサ２１０の上面２１０Ａの全体にわたって形成されるため、実施の形態２のスペーサ２１０は、実施の形態１のスペーサ１１よりも平面視で大きい。

実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００では、アンテナ１３０は、スペーサ２１０の上面２１０Ａに直接形成されている。また、ＩＣチップ１４０は、スペーサ２１０の上面２１０Ａに直接実装されている。

アンテナ１３０及びＩＣチップ１４０は、カバー部２２０によって覆われている。

電磁波反射部２３０は、スペーサ２１０の下面に直接形成されている。電磁波反射部２３０は、アンテナ１３０が放射する電磁波を反射させるために設けられている。電磁波放射部２３０は、アンテナ１３０と同様に、可撓性及び弾性を有する銀ペーストで形成すればよい。

図１２は、折り曲げられた状態における実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す断面図である。

図１１Ｃに示すＲＦＩＤタグ２００を図１２に示すように下面２００Ａが凹むように折り曲げると、図１２に示すように下面２００Ａは滑らかに凹状に折れ曲がり、比較例１、２のＲＦＩＤタグ１０、２０のように凸部１０Ｂ、２０Ｂが生じることはない。

ＲＦＩＤタグ２００では、スペーサ２１０、及びカバー部２２０は可撓性及び弾性を有する部材で形成されており、アンテナ１３０及び電磁波反射部２３０は可撓性及び弾性を有するバインダー１３７に銀粒子１３６を混入した銀ペースト１３５によって形成されている。

このため、下面２００Ａが凹むようにＲＦＩＤタグ２００が折り曲げられても、下面２００Ａ側で、スペーサ２１０、アンテナ１３０、電磁波反射部２３０、及びカバー部２２０が縮み、比較例１、２のように凸部１０Ｂ、２０Ｂが生じることがないからである。

なお、図１２では説明の便宜上、ＲＦＩＤタグ２００が一軸方向に折り曲げられている状態を示すが、ＲＦＩＤタグ２００は、二軸以上の方向において複雑な形状に折り曲げられても、凸部が生じることはない。

このため、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、様々な半径の球面、長手方向において半径が変わる円柱の側面、又は、凹凸がある曲面等の複雑な形状の曲面にも容易に貼り付けることができる。

図１３Ａ，図１３Ｂ，図１４Ａ，図１４Ｂ，図１５Ａ，及び図１５Ｂは、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００の製造工程を示す図である。これらの図には、図１１Ｃに対応する断面を示す。

まず、図１３Ａに示すように、スキージ５００及び印刷板５０１を用いて、スクリーン印刷により、スペーサ２１０の上面２１０Ａに、銀ペースト１３５を塗布する。なお、印刷板５０１は、実施の形態１の図５Ａに示すアンテナ部１３１、１３２が得られるようにパターンが形成されたものを用いればよい。

次に、図１３Ｂに示すように、加熱を行って銀ペースト１３５内のバインダー１３７（図６Ａ参照）を熱硬化させることにより、アンテナ１３０が完成する。この状態を平面視すると、図１１に破線で示す状態と同一である。

次に、図１４Ａに示すように、スペーサ２１０を天地逆にして、スキージ５００及び印刷板５０２を用いて、スクリーン印刷により、スペーサ２１０に、銀ペースト１３５を塗布する。印刷板５０２は、電磁波反射部２３０が得られるようにパターンが形成されたものを用いればよい。電磁波反射部２３０は、図１１Ａに一点鎖線で示すように、例えば、平面視でアンテナ１３０が形成される領域を包含する矩形状の領域に形成される。

なお、図１４Ａで銀ペースト１３５が形成されるスペーサ２１０の面は、図１１Ｃにおける下面２１０Ｂに対応する。

次に、図１４Ｂに示すように、加熱を行って銀ペースト１３５内のバインダー１３７（図６Ａ参照）を熱硬化させることにより、電磁波反射部２３０が完成する。

次に、図１５Ａに示すように、スペーサ２１０の上面２１０Ａに、ＩＣチップ１４０を実装する。ＩＣチップ１４０は、スペーサ２１０の上面２１０Ａにアンダーフィル部１４３で固定されることにより、バンプ１４１、１４２が、それぞれ、アンテナ１３０の端子１３３、１３４に接続される。

最後に、図１５Ｂに示すように、アンテナ１３０、ＩＣチップ１４０、及びスペーサ２１０の上面２１０Ａをカバー部２２０で覆えば、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００が完成する。カバー部２２０は、例えば、インサート成型により、アンテナ１３０、ＩＣチップ１４０、及びスペーサ２１０の上面２１０Ａを可撓性及び弾性を有する部材で覆うことによって作製すればよい。

以上、実施の形態２によれば、様々な半径の球面、長手方向において半径が変わる円柱の側面、又は、凹凸がある曲面等の複雑な形状の曲面にも容易に貼り付けることができるＲＦＩＤタグ２００を提供することができる。

ＲＦＩＤタグ２００は、スペーサ２１０の厚さの分だけ高い位置にアンテナ１３０があり、スペーサ２１０の下面には電磁波反射部２３０があるため、金属面、又は、電磁波の反射あるいは吸収がある物体を収納する容器等に貼り付けた場合でも、アンテナ１３０で通信を行うことができ、電波が届く距離を長くすることができる。

従って、例えば、様々な直径の円筒状の金属缶の側面にＲＦＩＤタグ２００を取り付けることができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１、２では、アンテナ１３０は、直線状のダイポールアンテナであったが、実施の形態３では、逆Ｆ型のアンテナを含むＲＦＩＤタグについて説明する。

図１６Ａは、実施の形態３のＲＦＩＤタグを示す斜視図である。図１６Ｂは、実施の形態３のモジュールを示す平面図である。図１６Ｃは、実施の形態３のモジュールをスペーサに貼り付けてＲＦＩＤタグを製造する工程を示す図である。

以下、実施の形態１、２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。なお、図１６Ａ〜図１６Ｃでは、直交座標系であるＸＹＺ座標系を図示するように定義する。

図１６Ａに示すように、実施の形態３のＲＦＩＤタグ３００は、スペーサ３１０、ベース部３２０、アンテナ３３０、及びＩＣチップ１４０を含む。

スペーサ３１０は、実施の形態１、２のスペーサ１１０、２１０と同様に、可撓性及び弾性を有する部材で形成すればよい。

ベース部３２０は、実施の形態１のベース部１２０と同様に、可撓性及び弾性を有する部材で形成すればよい。

図１６Ｂに示すように、アンテナ３３０は、ベース部３２０の表面に形成される逆Ｆ型のアンテナである。逆Ｆ型のアンテナ３３０は、アンテナ部３３１〜３３５を含む。ベース部３２０及びアンテナ３３０は、折り曲げ線Ｅ１、Ｅ２で折り曲げられ、図１６Ａに示すようにスペーサ３１０の上面３１０Ａ、Ｙ軸負方向側の側面３１０Ｂ、及び下面に張り合わされる。すなわち、ベース部３２０及びアンテナ３３０は、スペーサ３１０の３つの面にコの字型に貼り付けられている。

アンテナ部３３１及び３３２は、Ｘ軸方向に延在している。

ＩＣチップ１４０は、アンテナ部３３１及び３３２の間に挿入されている。これは、実施の形態１でアンテナ１３０の端子１３３及び１３４の間にＩＣチップ１４０が挿入されて接続されているのと同様である。

アンテナ部３３３は、アンテナ部３３２からＹ軸負方向に直角に折れ曲がっている部分であり、アンテナ部３３４は、アンテナ部３３１からＹ軸負方向に直角に折れ曲がっている部分である。

アンテナ部３３５は、アンテナ部３３３及び３３４と接続されており、図１６Ａ及び１５Ｃに示すように、ベース部３２０及びアンテナ３３０は、折り曲げ線Ｅ１、Ｅ２で折り曲げられると、スペーサ３１０の下面（上面３１０Ａの反対側の面）に配設される部位である。

アンテナ部３３１〜３３４は、アンテナ部３３５に接続されることにより、逆Ｆ型のアンテナを構築する。アンテナ部３３５は、スペーサ３１０の下面側に配設されて、電磁波反射部として機能する。

実施の形態３によれば、逆Ｆ型のアンテナ３３０を含むＲＦＩＤタグ３００を提供することができる。

なお、アンテナ３３０及びＩＣチップ１４０が接続されたベース部３２０を図１６Ａに示すようにスペーサ３１０に貼り付けた状態で、実施の形態１と同様に、全体をカバー部で覆えばよい。

なお、実施の形態３では、逆Ｆ型のアンテナ３３０を含むＲＦＩＤタグ３００について説明したが、アンテナとしては様々な形状のものを用いることができる。

例えば、逆Ｆ型のアンテナ３３０のアンテナ部３３１〜３３５のように、ループを形成していなくてもよい。すなわち、アンテナ部３３１〜３３４の代わりに、矩形状のアンテナ部を用いてもよい。この場合は、スペーサ３１０の上面、１つの側面、及び下面にわたって、コの字型に形成されるアンテナとなる。このようなアンテナは、側面から見ると、コの字型であるため、ハーフループアンテナということができる。

＜実施の形態４＞
実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００は、ＩＣチップ１４０がストラップに実装されており、ストラップがベース部１２０に取り付けられている点が実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００と異なる。また、これに伴い、カバー部１５０が実施の形態１のカバー部１５０よりも少し大きくなっている。

その他の構成は実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００と同様であるため、同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

図１７は、実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００を示す断面図である。図１７に示す断面は、図４Ｃに示す断面に対応する。

ＩＣチップ１４０は、ストラップ４１０にフリップチップ実装され、ストラップ４１０は、図１７中の下面にＩＣチップ１４０が取り付けられた状態で、パッド４１１、４１２を介して、アンテナ１３０の端子１３３、１３４に接続される。ストラップ４１０は、例えば、ポリエチレン製のフィルム上の部材、又は、ベース部１２０と同様に、可撓性及び弾性を有するシート状の部材である。

実施の形態４において、ＩＣチップ１４０は、実施の形態１とは天地が逆にされた状態でベース部１２０に取り付けられる。この詳細については、図１８Ａ及び図１８Ｂを用いて説明する。

図１８Ａ及び図１８Ｂは、実施の形態４のＲＦＩＤタグ４００のストラップ４１０を示す図である。

図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、ストラップ４１０は、表面４１０Ａ上に形成されたパッド４１１、４１２を有する。パッド４１１、４１２は、例えば、銅箔又はアルミ箔であればよい。

ＩＣチップ１４０は、実施の形態１においてＩＣチップ１４０がベース部１２０に対してバンプ１４１、１４２を介してフリップチップ実装されたのと同様に、図示しないバンプを介してストラップ４１０にフリップチップ実装されている。ＩＣチップ１４０の通信用の端子は、図示しないバンプを介してストラップ４１０のパッド４１１、４１２に接続されている。

ＩＣチップ１４０は、図１８Ａに示すようにストラップ４１０に実装され、天地を逆にして図１７に示すようにベース部１２０の上に実装される。このとき、バンプ４１１、４１２は、それぞれ、アンテナ１３０の端子１３３、１３４に接続される。

以上のように、実施の形態４によれば、ストラップ４１０を用いて、ＩＣチップ１４０をベース部１２０に実装することができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態のＲＦＩＤタグについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１００、２００、３００、４００ ＲＦＩＤタグ
１１０、２１０、３１０ スペーサ
１２０、３２０ ベース部
１３０、３３０ アンテナ
１４０ ＩＣチップ
１５０、２２０ カバー部
２３０ 電磁波反射部
４１０ ストラップ

Claims (9)

1. 可撓性及び弾性を有するスペーサと、
   可撓性及び弾性を有する導電性材料で、前記スペーサの上面、側面、及び下面にわたって形成されるアンテナと、
   前記アンテナに電気的に接続されるＩＣチップと
   を含む、ＲＦＩＤタグ。
2. 可撓性及び弾性を有し、一方の表面に前記アンテナが形成されるシート状のシート部をさらに含み、
   前記シート部の他方の表面が前記スペーサの上面、側面、及び下面にわたって貼り付けられることにより、前記アンテナは前記スペーサの上面、側面、及び下面にわたって形成される、請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
3. 前記シート部の収縮率は、前記スペーサの収縮率と、前記アンテナの収縮率の間の収縮率である、請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
4. 可撓性及び弾性を有し、前記スペーサ、前記アンテナ、及び前記ＩＣチップを覆うカバー部をさらに含む、請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
5. 可撓性及び弾性を有するスペーサと、
   前記スペーサの上面に、可撓性及び弾性を有する導電性材料で形成されるアンテナと、
   前記アンテナに電気的に接続されるＩＣチップと、
   前記スペーサの下面に、可撓性及び弾性を有する導電性材料で形成される電磁波反射部と
   を含む、ＲＦＩＤタグ。
6. 前記ＩＣチップが一方の面に実装されるシート状のストラップをさらに含み、
   前記ＩＣチップは、前記ストラップが前記一方の面を前記アンテナに向かい合わせて張り合わされることにより、前記アンテナに電気的に接続される、請求項１乃至５のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
7. 前記スペーサは、シリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、又は、アミド系エラストマーによって形成される、請求項１乃至６のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
8. 前記アンテナは、導電粒子と、当該導電粒子と混合されるバインダーとを含む導電ペーストによって形成されており、前記バインダーは、シリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、又は、ウレタンゴムである、請求項１乃至７のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
9. シート部の表面に、可撓性及び弾性を有する導電性材料でアンテナを形成する工程と、
   前記シート部の表面に、前記アンテナに電気的に接続されるＩＣチップを実装する工程と、
   前記ＩＣチップを実装した前記シート部を、可撓性及び弾性を有するスペーサの上面、側面、及び下面にわたって貼り付ける工程と
   を含む、ＲＦＩＤタグの製造方法。

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