KR20100035178A - 무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법 - Google Patents

무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법에 관한 것으로, 이득 저하를 억제하면서, 탑재되는 칩과의 정합 조정이 용이한 무선 태그를 실현하는 것을 목적의 하나로 한다. 그를 위해서, 본 발명의 무선 태그는, 칩 접속부(3)에 전기적으로 접속된 루프 형상의 안테나 패턴(2)과, 이 안테나 패턴(2)의 일부를 도통하는 도통 부재(4)를 구비한다.

Description

무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법{RADIO TAG AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면, 금속에 접착할 수 있는 금속 대응의 무선 태그로서 바람직하다.
무선 통신 시스템의 하나로서, RFID(Radio Frequency Identification) 시스템이 알려져 있다. 이 RFID 시스템은, 일반적으로, 무선 태그(RFID 태그라고도 불림)와, 리더 라이터(RW) 장치를 구비하고, RW 장치로부터 무선 태그에 대해 무선 통신에 의해 정보의 읽기쓰기가 행해진다.
무선 태그에는, 무선 태그 자체가 내장되는 전원에 의해 동작하는 타입(액티브 태그라고 불림)의 것과, RW 장치로부터의 수신 전파를 구동 전력으로 하여 동작하는 타입(패시브 태그라고 불림)의 것이 알려져 있다.
패시브 태그를 이용한 RFID 시스템의 경우, 무선 태그는, RW 장치로부터의 무선 신호를 구동 전력으로 하여, 내장하는 IC나 LSI 등의 집적 회로를 동작시켜, 수신 무선 신호(제어 신호)에 따른 각종 처리를 행한다. 무선 태그로부터 RW 장치에의 송신은, 상기 수신 무선 신호의 반사파를 이용하여 행한다. 즉, 이 반사파에 태그 ID나 상기 각종 처리의 결과 등의 정보를 실어, RW 장치에의 송신을 행한다.
또한, RFID 시스템에는 다양한 주파수대가 이용되고 있지만, 최근에는, UHF대(860㎒∼960㎒)가 주목받고 있다. UHF대는, 기존의 13.56㎒대나 2.45㎓대에 비해 장거리 통신이 가능하다. 유럽에서는 868㎒, 미국에서는 915㎒, 일본에서는 953㎒ 부근의 주파수를 사용한다. UHF대의 무선 태그(이하, 간단히 「태그」 라고도 함)의 통신 거리는, 태그 내에 이용하는 IC 칩이나 LSI 등의 집적 회로의 성능에도 의하지만, 약 3∼5m이다. 또한, RW 장치의 출력은 1와트(W) 정도이다.
종래의 무선 태그로서, 예를 들면, 후기 특허 문헌 1∼3에 기재된 것이 있다.
특허 문헌 1에 기재된 기술은, RFID 태그가 전파 흡수체에 대해 근접하여 사용되는 경우라도 통신 거리의 저하를 억제할 수 있어, 통신의 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 하고 있다. 그를 위해서, 특허 문헌 1에는, 소정의 유전율을 갖는 직방체 형상의 유전체 부재와, 이 유전체 부재의 표면에 루프 형상으로 에칭 등에 의해 형성된 송수신용의 안테나 패턴과, 이 안테나 패턴에 칩 탑재 패드를 개재하여 전기적으로 접속된 IC 칩을 구비한 RFID 태그가 기재되어 있다.
상기 RFID 태그에 따르면, 액체가 들어 있는 병이나 인체 등의 일정한 도전율을 갖는 물체에 대해 사용할 때에는, 유전체 부재의 주위에는, 안테나 패턴에 의해 미소 루프 안테나가 형성되고, 접착 대상 내에도 전류 루프가 형성되기 때문에, 더욱 큰 전류 루프가 형성되어, 루프 안테나의 이득이 향상되어 통신 거리를 늘릴 수 있다.
특허 문헌 2에 기재된 기술은, 통신 거리가 길고 인자도 용이한 RFID 태그를 만드는 것을 목적으로 하고 있다. 그를 위해서, 특허 문헌 2의 RFID 태그는, 제1 부품과 제2 부품이 서로 붙여져 구성되는 것이며, 제1 부품은, 유전체로 이루어지는 판 형상의 제1 베이스와, 그 제1 베이스의 표리면 중 제1 면을 덮는 금속층을 갖고, 제2 부품은, 시트 형상의 제2 베이스와, 그 제2 베이스 상에 형성된, 상기 제1 부품의 금속층과 전기적으로 접속되어 통신 안테나를 구성하는 금속 패턴과, 그 금속 패턴에 접속된, 그 통신 안테나를 통하여 무선 통신을 행하는 회로 칩과, 그 제2 베이스를 상기 제1 베이스의 표리면 중 상기 제1 면에 대한 제2 면에 접착시키기 위한 점착재층을 갖고, 상기 제1 부품의 금속층과 상기 제2 부품의 금속 패턴은 도통 부품에 의해 전기적으로 접속된다.
특허 문헌 3에 기재된 기술은, 금속 재료를 포함하는 기기의 내부에 배설한 경우라도, 공진 주파수나 Q값의 변화를 억제하여 양호한 통신 상태를 확보할 수 있는 RFID 태그의 제공을 목적으로 하고 있다. 그를 위해서, 특허 문헌 3에는, 태그를, 루프 형상의 안테나 패턴과 IC를 적어도 구비하는 대략 원판 형상의 기판과, 그 기판과 대략 동등한 직경의 원판 형상의 자성 시트로 구성하고, 또한, 이 자성 시트의 주위의 일부를 1개의 직선으로 절결함으로써 인덕턴스를 간단히 조정할 수 있도록 하는 것이 기재되어 있다.
이에 의해, 기기 내부에 금속 부재 등이 배치되어 있는 경우라도 자성 시트에 의해 그 영향을 억제할 수 있고, 또한, 금속 재료에 의한 안테나의 인덕턴스의 감소와 자성 시트에 의한 인덕턴스의 증가가 상쇄되도록 절결부의 폭을 설정함으로써, 공진 주파수나 Q값의 변화를 보상하여, 양호한 통신 상태를 확보할 수 있다.
특허문헌1:일본특허공개제2006-53833호공보 특허문헌2:일본특허공개제2006-301690호공보 특허문헌3:일본특허공개제2006-331101호공보
UHF대용의 무선 태그는, 금속에 접착하면, IC 칩이나 LSI 등의 집적 회로(이하, 간단히 칩이라고 함)와의 임피던스 정합이나 이득이 악화되어, 통신 곤란으로 되는 경우가 있다. 따라서, 상기 특허 문헌 1∼3에 기재된 기술과 같이, 무선 태그의 안테나 패턴을 루프 형상으로 하는 것이 다양하게 시도되고 있지만, 루프 형상의 안테나 패턴을 갖는 무선 태그에서는, 칩의 서셉턴스 성분(임피던스의 역수인 어드미턴스의 허수부(통상적으로, B로 나타내어짐))이 큰 경우, 임피던스 정합의 조정(이하, 간단히 「정합 조정」이라고도 함)이 어렵다.
즉, 무선 태그에 탑재되는 칩의 등가 회로는, 병렬의 캐패시턴스 성분 Ccp와, 병렬의 저항 성분 Rcp로 나타낼 수 있으므로, 서셉턴스 성분 B는 주로 캐패시턴스 성분 Ccp에 의존하여 변화하게 되지만, 그 캐패시턴스 성분 Ccp가 지나치게 커지면, 이에 정합하는 안테나 임피던스의 설계, 조정이 곤란하게 된다.
예를 들면, 안테나 임피던스의 조정 방법의 하나로서, 도 13(비유전율 대 Ccp 특성)에 도시한 바와 같이, 안테나 패턴이 형성된 유전체(기판)의 비유전율을 변화시킴(작게 함)으로써 안테나 패턴의 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 크게 할 수 있지만, 유전체의 비유전율을 내리는 데에도 한계가 있으므로(최소값은 공기의 비유전율=1), 그 한계를 초과하는 대응 캐패시턴스 성분 Ccp가 필요한 칩(도 13 중의 ES2)에는 대응 곤란하게 된다.
또한, 루프 형상의 안테나 패턴의 루프 전체 길이를 변화시킴으로써 정합 조정하는 것도 가능하기는 하지만, 루프 전체 길이를 짧게 하면, 이득이 저하되게 된다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 창안된 것으로, 그 목적의 하나는, 이득 저하를 억제하면서, 칩과의 정합 조정이 용이한 무선 태그를 제공하는 데에 있다.
또한, 상기 목적에 한정되지 않고, 후술하는 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 나타내는 각 구성에 의해 유도되는 작용 효과로서, 종래의 기술에 의해서는 얻어지지 않는 작용 효과를 발휘하는 것도 본 발명의 다른 목적의 하나로서 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 이하에 기재하는 무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법을 이용한다.
(1) 즉, 본 발명의 무선 태그는, 칩이 접속되는 칩 접속부와, 상기 칩 접속부에 전기적으로 접속된 루프 형상의 안테나 패턴과, 상기 안테나 패턴의 일부를 도통하는 도통 부재를 구비한다.
(2) 여기서, 상기 도통 부재는, 상기 칩 접속부를 중심으로 한 대칭의 위치에 각각 설치되어 있어도 된다.
(3) 또한, 상기 안테나 패턴이 유전체 부재의 표층면에 형성됨과 함께, 상기 도통 부재는, 상기 유전체 부재의 내부를 통하여 상기 유전체 부재의 대향하는 각 면에서의 상기 안테나 패턴끼리를 도통하는 쓰루홀에 의해 구성되어 있어도 된다.
(4) 또한, 상기 안테나 패턴이 유전체 부재의 표층면에 형성됨과 함께, 상기 도통 부재는, 상기 유전체 부재의 측면을 통하여 상기 유전체 부재의 대향하는 각 면에서의 상기 안테나 패턴끼리를 도통하는 측면 도체에 의해 구성되어 있어도 된다.
(5) 또한, 상기 쓰루홀은, 그 직경이 클수록 도체 부분의 면적이 작게 설정되어 있어도 된다.
(6) 또한, 상기 쓰루홀의 내벽의 일부에만 도체 도금이 실시되어도 된다.
(7) 또한, 본 발명의 무선 태그의 제조 방법은, 칩이 접속되는 칩 접속부에 전기적으로 접속된 루프 형상의 안테나 패턴을 형성하고, 상기 안테나 패턴의 일부를 도통하는 도통 부재를 형성한다.
(8) 여기서, 복수의 상기 도통 부재의 간격을 변화시킴으로써 상기 칩과의 임피던스 정합을 조정하여도 된다.
상기한 본 발명에 따르면, 상기 도통 부재를 설치함으로써, 상기 루프 형상의 안테나 패턴의 물리적인 전체 길이를 변화시키지 않고, 안테나 패턴의 임피던스를 변화시킬 수 있으므로, 이득 저하를 억제하면서, 탑재되는 칩과의 정합 조정이 용이한 무선 태그를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 무선 태그의 구성을 도시하는 모식적 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 무선 태그의 A-A 단면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 무선 태그의 시뮬레이션 모델을 도시하는 모식적 사시도.
도 4는 도 3에 도시한 시뮬레이션 모델의 안테나 임피던스를 나타내는 스미스차트.
도 5는 도 3에 도시한 시뮬레이션 모델의 안테나 임피던스를 나타내는 스미스차트.
도 6은 루프 안테나의 루프 길이를 짧게 한 무선 태그의 시뮬레이션 모델을 도시하는 모식적 사시도.
도 7은 도 6에 도시한 시뮬레이션 모델의 안테나 임피던스를 나타내는 스미스차트.
도 8은 도 3에 도시한 무선 태그의 비아를 1개로 한 경우의 시뮬레이션 모델을 도시하는 모식적 사시도.
도 9는 도 8에 도시한 시뮬레이션 모델의 안테나 임피던스를 나타내는 스미스차트.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 무선 태그의 구성을 도시하는 모식적 사시도.
도 11은 도 10에 도시한 무선 태그의 측면 도체의 위치를 변화시켰을 때의 대응 캐패시턴스 성분(Ccp)의 변화를 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 무선 태그의 구성을 도시하는 모식적 사시도.
도 13은 무선 태그의 기판(유전체)의 비유전율을 변화시켰을 때의 대응 캐패시턴스 성분(Ccp)의 변화를 나타내는 그래프.
[부호의 설명]
1 : 기판(유전체)
2 : 도체 패턴(안테나 패턴)
2a : 제1 루프 패턴
2b : 제2 루프 패턴
3 : 칩 접속부(급전점)
4 : 비아(쓰루홀)
5 : 집적 회로(칩 패키지)
6 : 외장 수지
7 : 접착층
8 : 도체 패턴(측면 도체)
9 : 관통 구멍(쓰루홀)
91 : 금속 도금(도체 도금)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 단, 본 발명은, 이하에 기재하는 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것은 물론이다.
[1] 제1 실시 형태
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 무선 태그의 구성을 도시하는 모식적 사시도이며, 도 2는 이 도 1에 도시한 무선 태그의 A-A 단면도이다.
이들 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 무선 태그는, 기판(유전체 부재)(1)과, 이 기판(1)의 긴 변측의 측면(한 쌍의 대향하는 측면)을 제외한 각 면의 표층면에서 연통하여 형성된 도체 패턴(2), 요컨대 도 2의 단면도에서 루프(사각형) 형상인 안테나 패턴(이하, 루프 안테나라고도 함)(2)과, 루프 안테나(2)의 긴 변을 이루는 기판(1)의 면의 중심 부근에서 루프 안테나(2)와 전기적으로 접속된 칩 접속부(급전점)(3)와, 기판(1)의 표리면에 형성된 루프 안테나(2)끼리 복수 개소(도 1 및 도 2에서는 2개소)에서 도통하는 도통 부재로서의 비아(쓰루홀이라고도 함)(4)와, 상기 칩 접속부(3)에 전기적으로 접속된 IC 칩이나 LSI 등의 집적 회로(칩 패키지)(5)와, 기판(1) 전체를 덮는 외장 수지(6)와, 외장 수지(6)의 금속 등에의 부착(접착)면에 형성된 접착층(7)을 구비한다. 또한, 도 1에서, 칩 패키지(5)의 도시는 생략하고 있고, 외장 수지(6)는 부분적으로 생략하여 도시하고 있다.
기판(1)은, 소정의 유전율을 갖는 유전체로 구성되고, 예를 들면, 폴리 데트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리페닐렌에테르(PPE) 등의 원하는 수지에 의해 구성할 수 있다.
안테나 패턴(2)은, 구리나 은 등의 금속 도체를 에칭이나 레지스트 처리하거나 함으로써 형성할 수 있다. 또한, 안테나 패턴(2)은, 원하는 이득을 확보할 수 있도록, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(1)의 표면에서 급전점(3)으로부터 길이 방향으로 향할수록 폭이 넓어지는 대칭의 패턴을 가질 수 있다.
비아(4)는, 기판(1)을 관통하는 구멍의 내벽에 도체 도금 등에 의해 도전층을 형성함으로써 구성할 수 있고, 도 1 및 도 2에 도시한 예에서는, 급전점(3)을 중심으로 대칭의 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 도 2의 단면도에 도시한 바와 같이, 도체 패턴(2)의 일부, 즉, 기판(1)의 대향하는 각 면(표면과 이면)에 형성된 도체 패턴(2)끼리가 비아(4)에 의해 전기적으로 접속(도통)되어, 기판(1)의 표층면(표리면 및 측면)에 형성된 도체 패턴(2)을 외주(긴 변 및 짧은 변)로 하는 제1 루프 패턴(2a)과, 기판(1) 표층면(표리면)에 형성된 도체 패턴(2)의 일부와 비아(4)를 내주로 하는 제2 루프 패턴(2b)이 구성되게 된다. 즉, 각 루프 패턴(2a, 2b)에 의해, 주로, 2개의 전류 루프가 생기게 된다.
또한, 비아(4)는, 반드시 대칭의 위치에 형성할 필요는 없지만, 대칭의 위치에 형성한 쪽이 소요 이득을 확보하기 쉽다. 또한, 후술하는 바와 같이, 형성하는 비아수는 1개(개소)이어도 된다. 즉, 루프 패턴(2(2a))의 일부를 공유하는 제2 루프 패턴(2b)이 구성되면 족하다.
전술한 바와 같이 구성된 본 예의 무선 태그에서는, 제1 루프 패턴(2a)의 루프 길이를 변화시키지 않고, 제2 루프 패턴(2b)이 구성됨으로써, 이득 저하를 방지하면서, 스미스차트 상에서, 안테나 임피던스를 반시계 방향으로 회전(변화)시킬 수 있다. 즉, 안테나 패턴(2)의 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 크게 할 수 있다. 또한, 비아(4)간의 거리를 변화시킴(작게 함)으로써, 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 조정할(크게 할) 수 있다. 따라서, 큰 서셉턴스 성분을 갖는 집적 회로(5)(이하, 칩(5) 혹은 태그 LSI(5)라고도 표기함)에 대해서도 용이하게 임피던스 정합을 취하는 것이 가능하게 된다.
일례로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 무선 태그의 외형 치수를 길이 69㎜×폭 35㎜×두께 5㎜, 안테나 패턴(2)의 두께(도체 두께)를 11㎛, 그 도전율을 5×106S/m으로 하여 안테나 패턴(2)을 모델화하고, 그 안테나 패턴(2)에 대해 비아(4)를 형성한 경우의 안테나 임피던스의 변화를 도 4의 스미스차트에 나타낸다.
이 도 4에 나타낸 스미스차트에서, 0으로 나타내는 위치가 비아(4)를 형성하지 않는 경우의 950㎒에서의 안테나 임피던스를 나타내고, 1로 나타내는 위치가 비아(4)를 형성한 경우의 안테나 임피던스를 나타내고 있고, 안테나 임피던스가 반시계 방향으로 회전(변화)하여, 안테나 패턴(2)의 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 크게 할 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 스미스차트 상에서 1로 나타내는 위치와 복소 공액의 관계에 있는, 캐패시턴스 성분이 큰 칩(5)의 임피던스와의 정합을 취하는 것이 가능하게 된다.
또한, 하기의 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 무선 태그를 금속에 접착한 경우 및 자유 공간 상에 존재한 경우 중 어떠한 경우에 대해서도, 비아(4)를 형성한 것에 의한 이득 및 통신 거리의 저하는 적은 것을 알 수 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
또한, 표 2에 나타낸 통신 거리(r)는, 이하의 (1) 식 및 (2) 식에 의해 계산할 수 있다.
Figure pct00003
시뮬레이션의 계산 조건은, 다음 표 3에 나타낸 바와 같다.
Figure pct00004
또한, 상기 표 3에서, Rcp는 칩(5)의 임피던스 Zc의 역수인 어드미턴스(Yc=1/Zc=G+jB=(1/Rcp)+jωCcp)의 컨덕턴스(G) 성분 상당, Ccp는 집적 회로(5)의 어드미턴스(Yc)의 서셉턴스(B) 성분 상당을 각각 나타내고 있다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 무선 태그의 길이를 예를 들면 69㎜로부터 42㎜로 짧게 하여 안테나 패턴(2)의 루프 길이를 짧게 함으로써도, 도 7에 도시한 바와 같이, 스미스차트 상에서 안테나 임피던스를 반시계 방향으로 변화시키는 것이 가능하기는 하지만, 이 경우, 상기의 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 안테나 패턴(2)의 루프 길이가 짧아지기 때문에, 이득이 저하되어 통신 거리가 짧아지게 된다.
또한, 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 비아(4)를 형성하지 않고, 루프 길이도 조정하지 않는 경우에 이득이 가장 높아지지만, 칩(5)의 캐패시턴스 성분 Ccp가 큰 경우에 정합을 취할 수 없기 때문에, 통신 거리는 짧아진다.
따라서, 본 예와 같이 비아(4)를 형성한 쪽이, 종합적인 퍼포먼스는 높다고 할 수 있다.
(비아(4)가 1개인 경우)
상기 비아(4)의 수는, 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이, 1개이어도 된다. 또한, 도 8에 도시한 모델은 비아수를 제외하고 도 3에 도시한 모델과 동일하다. 이와 같이, 비아수를 1개로 한 경우라도, 본원 발명자는, 도 9에 도시한 바와 같이, 스미스차트 상에서 안테나 임피던스를 반시계 방향으로 회전 가능하며, 또한, 이득에 대해서도, 비아(4)를 상기한 바와 같이 2개 형성하는 경우와 비교하여 손색이 없는 것을 시뮬레이션에 의해 확인하고 있다.
단, 상기 회전의 양(각도)에 대해서는 비아(4)를 2개 형성한 쪽이 크다. 즉, 비아수를 변화시킴으로써, 안테나 임피던스의 캐패시턴스 성분 Ccp의 가변량을 조정할 수 있다. 따라서, 보다 큰 대응 캐패시턴스 성분 Ccp에 대해서는 비아수를 늘림으로써 대응할 수 있다고 할 수 있다.
[2] 제2 실시 형태
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 무선 태그의 구성을 도시하는 모식적 사시도로서, 이 도 10에 도시한 무선 태그는, 상기의 비아(4)를 형성하는 대신에, 기판(1)의 급전점(3)이 존재하는 면(표면)의 안테나 패턴(2)의 일부(급전점(3)을 중심으로 한 대칭의 위치 2개소)로부터 기판(1)의 폭 방향으로 연장되어 기판(1)의 긴 변측의 측면을 통하여 상기 표면에 대향하는 면(이면)의 안테나 패턴(2)과 연통하는 도체 패턴(측면 도체)(8)이 형성되어 있다.
즉, 본 예에서는, 측면 도체(8)에 의해, 기판(1)의 측면을 통하여 기판(1)의 표리면에 형성된 안테나 패턴(2)끼리가 도통되게 되어, 그 측면 도체(8)가, 상기 도통 부재로서의 비아(4)와 동등한 역할을 하게 된다. 이와 같은 구성은, 기판(1)에 비아(4)를 형성하는 것이 곤란한 경우에 유효하다. 또한, 도 10에서, S2는 측면 도체(8)의 간격을 나타내고 있다. 단, 측면 도체(8)는, 본 예에서도, 반드시 급전점(3)을 중심으로 대칭의 위치에 없어도 되고, 기판(1)의 동일한 측면에 1개소만 형성할 수도 있다.
이에 의해, 상기 무선 태그에서는, 기판(1)의 표리면에 형성된 도체 패턴(2)을 외주(긴 변 및 짧은 변)로 하는 제1 루프 패턴과, 기판(1)의 표리면에 형성된 도체 패턴(2)의 일부와 측면 도체(8)를 내주로 하는 제2 루프 패턴이 구성되게 된다.
따라서, 이득 저하를 억제하면서, 스미스차트 상에서, 안테나 임피던스를 반시계 방향으로 회전(변화)시켜 안테나 패턴(2)의 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 크게 할 수 있다.
또한, 측면 도체(8) 사이의 거리 S2를 변화시킴(작게 함)으로써, 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 조정할(크게 할) 수 있다. 따라서, 큰 서셉턴스 성분을 갖는 칩(5)에 대해서도 용이하게 임피던스 정합을 취하는 것이 가능하게 된다.
일례로서, 기판(1)의 치수를 길이 70㎜×폭 44㎜×두께 3.14㎜, 기판(1)의 비유전율 εr을 6.05, 유전 손실각 tanδ를 0.003, 안테나 패턴(2)의 폭 W를 25㎜, 그 안테나 패턴(2)으로부터 측면 도체(8)로 연장되는 도체 부분의 폭을 5㎜로 하여, 측면 도체(8)의 간격 S2를 벼화시켰을 때의 대응 캐패시턴스 성분 Ccp의 변화를 도 11에 도시한다.
이 도 11에 도시한 바와 같이, 사용 주파수가 915㎒, 953㎒ 중 어느 경우에 대해서도, 측면 도체(8)의 간격 S2를 작게 함으로써, 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 크게 할 수 있다.
[3] 제3 실시 형태
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 무선 태그의 구성을 도시하는 모식적 사시도로서, 이 도 12에 도시한 무선 태그는, 상기의 비아(4) 대신에, 구멍의 면적이 상기 비아(4)보다도 큰 사각 기둥 형상의 관통 구멍(쓰루홀)(9)이 형성됨과 함께, 이 관통 구멍(9)의 측벽(내벽) 중 적어도 어느 하나에, 기판(1)의 표리에 형성된 안테나 패턴(2)과 도통하는 금속 도금(도체 도금)(91)이 실시되어 있다.
즉, 본 예에서는, 관통 구멍(9)의 측벽에 실시된 금속 도금(91)에 의해, 기판(1)의 표리면에 형성된 안테나 패턴(2)끼리가 도통되어, 그 금속 도금(91)이 이미 전술한 도통 부재로서의 비아(4)와 동등한 역할을 하게 된다. 또한, 관통 구멍(9)(금속 도금(91))은, 본 예에서도, 반드시 급전점(3)을 중심으로 대칭의 위치에 없어도 되고, 1개소만 형성할 수도 있다. 또한, 관통 구멍(9)의 형상은, 사각 기둥 형상에 한정되지 않고, 삼각 기둥이나 원 기둥 형상이어도 된다.
또한, 금속 도금(91)은, 도 10에서는, 관통 구멍(9)의 4개의 측벽 중, 급전점(3)으로부터 가장 떨어진 위치의 측벽의 전체면에 실시되어 있지만, 다른 측벽에 실시되어 있어도 된다. 또한, 측벽의 일부에만 금속 도금(91)을 실시할 수도 있다.
예를 들면, 관통 구멍(9)의 면적(직경)이 커서 측벽(내벽)의 면적이 큰 경우에 그 전체면에 금속 도금(91)을 실시하면, 안테나 패턴(2)에서의 전류 분포에 흐트러짐이 생기기 쉬워져 이득이 저하되는 경향이 있기 때문에, 측벽의 면의 일부에만 금속 도금(91)을 실시하는 쪽이 바람직한 경우가 있다. 예를 들면, 측벽의 면에 라인 형상의 금속 도금(91)을 실시할 수 있다. 즉, 관통 구멍(9)은, 그 직경이 클수록 도체 부분의 면적을 작게 설정하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
이에 의해, 상기 무선 태그에서는, 기판(1)의 표면에 형성된 도체 패턴(2)을 각각 긴 변(대향하는 2변) 및 짧은 변(나머지의 대향하는 2변)으로 하는 제1 루프 패턴과, 기판(1) 표면에 형성된 도체 패턴(2)의 일부를 긴 변으로 하고, 관통 구멍(9) 측벽에 실시된 금속 도금(91)을 짧은 변으로 하는 제2 루프 패턴이 구성되게 된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 예의 무선 태그에서도, 제1 루프 패턴의 루프 길이를 변화시키지 않고, 제2 루프 패턴이 구성됨으로써, 이득 저하를 방지하면서, 스미스차트 상에서, 안테나 임피던스를 반시계 방향으로 회전(변화)시킬 수 있다. 즉, 안테나 패턴(2)의 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 크게 할 수 있다.
또한, 관통 구멍(9)간(금속 도금(91)간)의 거리를 변화시킴(작게 함)으로써, 대응 캐패시턴스 성분 Ccp를 조정할(크게 할) 수 있다. 따라서, 큰 서셉턴스 성분을 갖는 칩(5)에 대해서도 용이하게 임피던스 정합을 취하는 것이 가능하게 된다. 또한, 금속 도금(91)간의 거리는, 관통 구멍(9)을 형성하는 위치를 변화시키는 것뿐만 아니라, 관통 구멍(9)을 형성하는 위치는 변화시키지 않고 금속 도금(91)을 실시하는 위치를 변화시킴으로써도 변화시킬 수 있다.
[4] 기타
상기의 실시 형태에서는, 기판(1)에 형성하는 비아(4)나 안테나 패턴(2)과 연통하는 측면 도체(8), 관통 구멍(9) 등의 도통 부재의 수나 간격을 변화시킴으로써, 안테나 임피던스(주로 대응 캐패시턴스 성분 Ccp)를 조정하는 것을 기본으로 하였지만, 다른 조정 방법을 병용하여도 된다. 예를 들면, 부가적으로, 안테나 패턴(2)의 폭을 변화시키거나, 칩(5)의 기판(1) 상에서의 탑재 위치를 변화시키거나, 기판(1)의 유전율을 변화시키거나 할 수도 있다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이득 저하를 억제하면서, 탑재되는 칩과의 정합 조정이 용이한 무선 태그를 실현할 수 있으므로, 무선 통신 기술 분야나, 물품의 생산, 재고, 유통 관리, POS 시스템, 시큐러티 시스템 등의 기술 분야에 매우 유용하다고 생각된다.

Claims (8)

  1. 칩이 접속되는 칩 접속부와,
    상기 칩 접속부에 전기적으로 접속된 루프 형상의 안테나 패턴과,
    상기 안테나 패턴의 일부를 도통하는 도통 부재
    를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 태그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도통 부재는, 상기 칩 접속부를 중심으로 한 대칭의 위치에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 무선 태그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴이 유전체 부재의 표층면에 형성됨과 함께,
    상기 도통 부재는, 상기 유전체 부재의 내부를 통하여 상기 유전체 부재의 대향하는 각 면에서의 상기 안테나 패턴끼리를 도통하는 쓰루홀에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 무선 태그.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴이 유전체 부재의 표층면에 형성됨과 함께,
    상기 도통 부재는, 상기 유전체 부재의 측면을 통하여 상기 유전체 부재의 대향하는 각 면에서의 상기 안테나 패턴끼리를 도통하는 측면 도체에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 무선 태그.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 쓰루홀은, 그 직경이 클수록 도체 부분의 면적이 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 태그.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 쓰루홀의 내벽의 일부에만 도체 도금이 실시된 것을 특징으로 하는 무선 태그.
  7. 칩이 접속되는 칩 접속부에 전기적으로 접속된 루프 형상의 안테나 패턴을 형성하고,
    상기 안테나 패턴의 일부를 도통하는 도통 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 무선 태그의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    복수의 상기 도통 부재의 간격을 변화시킴으로써 상기 칩과의 임피던스 정합이 조정되는 것을 특징으로 하는 무선 태그의 제조 방법.
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