KR20200139807A

KR20200139807A - Rfid 태그

Info

Publication number: KR20200139807A
Application number: KR1020207032248A
Authority: KR
Inventors: 코지 야마시타
Original assignee: 교세라 가부시키가이샤
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-12-14
Also published as: JPWO2019221211A1; KR102494457B1; CN112119402A; WO2019221211A1; CN112119402B; JP7060684B2

Abstract

높은 견뢰성을 갖는 RFID 태그를 제공한다. 이 RFID 태그(1)는 반도체 집적 회로를 탑재한 RFID 태그용 기판(100)과, RFID 태그용 기판을 유지하는 수지 부재(20)와, 수지 부재를 유지하는 완충 부재(30)를 구비하며, 완충 부재(30)는 외측 가장자리부(31)와 외측 가장자리부보다 중앙에 가깝고 또한 탄성에 의해 외측 가장자리부와의 상대 거리가 가변인 중간부(32)를 가지며, 수지 부재(20)가 중간부(32)에 유지되어 있다.

Description

RFID 태그

본 개시는 RFID(Radio Frequency Identifier) 태그에 관한 것이다.

이전부터, 물품관리 등을 목적으로 해서 많은 RFID 태그가 사용되고 있다. 일본 특허공개 2017-76290호 공보에는, RFID 태그에 있어서 그 반도체 집적 회로를 덮는 프로텍터를 개량함으로써, 엄격한 사용 환경 하에서도 신뢰성 높게 동작하는 RFID 태그가 제안되어 있다.

본 개시에 따른 RFID 태그는,

반도체 집적 회로를 탑재한 RFID 태그용 기판과,

상기 RFID 태그용 기판을 유지하는 수지 부재와,

상기 수지 부재를 유지하는 완충 부재를 구비하고,

상기 완충 부재는 외측 가장자리부와, 상기 외측 가장자리부보다 중앙에 가깝고 또한 탄성에 의해 상기 외측 가장자리부와의 상대 거리가 가변인 중간부를 갖고,

상기 수지 부재가 상기 중간부에 유지되어 있다.

본 개시에 의하면, 높은 견뢰성을 갖는 RFID 태그를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 개시의 실시형태 1에 따른 RFID 태그를 나타내는 측면도이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 RFID 태그를 나타내는 평면도이다.
도 3a는 RFID 태그용 기판이 매입된 수지 부재를 나타내는 평면도이다.
도 3b는 RFID 태그용 기판이 매입된 수지 부재를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 3a의 A-A선 단면도이다.
도 5는 건조(建造) 재료에 RFID 태그가 부착된 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 상태를 건조 재료의 축방향으로 본 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시형태 2에 따른 RFID 태그를 나타내는 측면도이다.
도 8은 실시형태 2에 따른 RFID 태그를 나타내는 평면도이다.
도 9a는 RFID 태그용 기판의 제 1 예를 나타내는 평면도이다.
도 9b는 RFID 태그용 기판의 제 1 예를 나타내는 종단면도이다.
도 9c는 RFID 태그용 기판의 제 1 예를 나타내는 저면도이다.
도 10은 도 9의 RFID 태그용 기판의 분해 사시도이다.
도 11a는 RFID 태그용 기판의 제 2 예를 나타내는 평면도이다.
도 11b는 RFID 태그용 기판의 제 2 예를 나타내는 종단면도이다.
도 11c는 RFID 태그용 기판의 제 2 예를 나타내는 저면도이다.
도 12는 도 11의 RFID 태그용 기판의 분해 사시도이다.
도 13a는 RFID 태그용 기판의 제 3 예를 나타내는 종단면도이다.
도 13b는 RFID 태그용 기판의 제 4 예를 나타내는 종단면도이다.
도 13c는 RFID 태그용 기판의 제 5 예를 나타내는 종단면도이다.
도 14a는 RFID 태그용 기판의 제 6 예를 나타내는 종단면도이다.
도 14b는 RFID 태그용 기판의 제 7 예를 나타내는 종단면도이다.
도 15a는 RFID 태그용 기판의 제 8 예를 나타내는 종단면도이다.
도 15b는RFID 태그용 기판의 제 9 예를 나타내는 종단면도이다.
도 15c는 RFID 태그용 기판의 제 10 예를 나타내는 종단면도이다.
도 16a는 RFID 태그용 기판의 제 11 예를 나타내는 종단면도이다.
도 16b는 RFID 태그용 기판의 제 12 예를 나타내는 종단면도이다.

이하, 각 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 상세히 설명한다.

(실시형태 1)

도 1은 실시형태 1에 따른 RFID 태그를 나타내는 측면도이다. 도 2는 도 1의 RFID 태그를 나타내는 평면도이다. 도면 중, 완충 부재(30)에 고정적으로 정의된 직교 좌표 X, Y, Z를 나타낸다. Z 방향은 완충 부재(30)의 신축 방향에 상당한다.

실시형태 1에 따른 RFID 태그(1)는, 예를 들면 선박의 배관 설비의 건조 재료인 다수의 파이프를 관리하기 위해서, 이들 각 파이프에 부착되어서 사용된다. RFID 태그(1)는 RFID 태그용 기판(100), 수지 부재(20), 완충 부재(30) 및 결속 부재(40)를 구비한다. 완충 부재(30)는 충격 흡수 지그라고 불러도 좋다.

완충 부재(30)는 금속제이며, 서로 이웃하는 권선간에 간극이 형성된 압축 코일 스프링의 형태를 갖는다. 완충 부재(30)의 재질로서는 강도가 높고, 내약품성을 갖는 종류의 스테인리스 등이 적용된다. 완충 부재(30)의 신축 방향에 있어서의 양단부가 완충 부재(30)의 외측 가장자리인 외측 가장자리부(31)를 구성하고, 완충 부재(30)의 신축 방향에 있어서의 중앙의 근방 부위가 수지 부재(20)를 유지하는 중간부(32)를 구성한다.

실시형태 1에서는 외측 가장자리부(31)와 중간부(32)의 코일의 권취 지름(외경)은 거의 동일하다. Z 방향 및 그 역방향으로부터 보았을 때, 도 2에 나타내는 바와 같이, 중간부(32) 및 수지 부재(20)의 외형선은 외측 가장자리부(31)에 숨겨지도록 배치된다. 마찬가지로, Y 방향 또는 X 방향으로 보았을 때, 도 1에 나타내는 바와 같이 외측 가장자리부(31)의 외측을 둘러싸는 최소 면적의 볼록 다각형(W1)의 범위로부터, 중간부(32) 및 수지 부재(20)는 튀어 나오지 않도록 배치된다. 또, 도 1에서는 보기 쉽게 하기 위해서 볼록 다각형(W1)을 간략화해서 그리고 있다.

완충 부재(30)는 압축 코일 스프링의 형태에 따라, Z 방향, Z 방향의 반대쪽, X 방향, X 방향의 반대쪽, Y 방향 등, 다양한 방향을 따라 외부로부터 수지 부재(20)로 통하는 간극이 형성되어 있다. 이 간극이 본 개시에 따른 개방부의 일례에 상당한다.

RFID 태그용 기판(100)은 RFID 태그용의 반도체 집적 회로와, 안테나를 탑재한 기판이다. RFID 태그용 기판(100)의 구체적인 구성에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.

도 3a와 도 3b는 RFID 태그용 기판이 매입된 수지 부재를 나타내는 평면도와 측면도이다. 도 4는 도 3a의 A-A선 단면도이다. 도면 중, 수지 부재(20)에 고정적으로 정의된 직교 좌표 x1, y1, z1을 나타낸다. z1 방향은 수지 부재(20)의 두께 방향이라고도 부른다.

수지 부재(20)는 내열성, 내후성, 내약품성 및 높은 강도를 갖는 수지 성형품이다. RFID 태그용 기판(100)은 몰드 성형에 의해 수지 부재(20)의 중앙부에 매입되어 있다. 수지 부재(20)의 재료로서는, 예를 들면 닛코 카세이 가부시키가이샤 제의 타이몰드(등록상표)를 적용할 수 있다. 수지 부재(20)는 원반 형상의 형태를 갖고, RFID 태그용 기판(100)을 유지한 중앙의 주부(21)와, 주부(21)로부터 x1-y1평면을 따른 방향으로 연장된 주변부(22)와, 주변부(22)에 형성된 복수(예를 들면 4개)의 관통 구멍(23)을 갖는다.

주부(21)는 z1 방향으로부터 보아서 대략 원형이고, 그 직경은 z1 방향의 길이(두께)보다 크다. 주부(21)는 RFID 태그용 기판(100)의 높이 방향(3방향의 치수 중 가장 작은 치수의 방향)이 z1 방향을 향하도록, RFID 태그용 기판(100)을 중앙에 포함한다.

주변부(22)는 z1 방향으로부터 본 외주 형상이 대략 원형이며, 주부(21)의 전체 둘레에 걸쳐서, 주부(21)로부터 x1-y1 평면을 따른 방향으로 연장 형성되어 있다. 주변부(22)의 z1 방향의 길이(두께)는 주부(21)의 z1 방향의 길이(두께)보다 작고, 이것에 의해, 주변부(22)는 주부(21)보다 휘기 쉬운 성질을 갖는다. 주부(21)는 주변부(22)로부터 z1 방향 및 그 반대쪽으로 볼록 형상으로 돌출되고, 이것에 의해 수지 부재(20)는 z1 방향에 있어서 대칭적인 형상을 갖는다.

복수의 관통 구멍(23)은 z1 방향으로 관통하는 구멍이며, 주변부(22)의 둘레방향으로 거의 등간격으로 나란히 형성되어 있다.

결속 부재(40)는 철사 또는 수지제의 결속 밴드 등이며, 수지 부재(20)의 관통 구멍(23)에 통과되어서, 수지 부재(20)의 주변부(22)와 완충 부재(30)의 중간부(32)를 결속한다. 이 결속에 의해, 완충 부재(30)의 중간부(32)에 수지 부재(20)가 유지된다. 도 1에서는 관통 구멍(23)에 통과된 1개의 결속 부재(40)가 완충 부재(30)의 권선 중 인접하는 2구간의 부분에 감겨 있지만, 1구간의 부분에만 감겨 있어도 좋다. 수지 부재(20)는, 복수의 관통 구멍(23) 중 일부(2개 이상)의 개소에서 결속 부재(40)에 의해 완충 부재(30)에 결속되어 있어도 좋고, 모든 관통 구멍(23)의 개소에서 결속 부재(40)에 의해 완충 부재(30)에 결속되어 있어도 좋다. 또한, 복수의 관통 구멍(23) 중 2개 이상의 개소에서 결속하는 경우에도, 서로 대향하는 2개의 관통 구멍(23)이 포함되지 않도록 2개 이상의 관통 구멍(23)이 결속용으로 선택되어도 좋다.

수지 부재(20)는 완충 부재(30)의 중간부(32)에 대하여 변위 가능하게 유지되어 있다. 이와 같은 유지 형태는, 예를 들면 복수의 관통 구멍(23) 중 일부(예를 들면 서로 대향하지 않는 2개)의 관통 구멍(23)만을 이용하여 수지 부재(20)를 결속함으로써 실현시킬 수 있다. 이와 같은 유지 형태는, 또는, 느슨하게 결속 부재(40)를 연결하거나, 결속 부재(40)의 굵기를 관통 구멍(23)의 직경보다 충분히 작게 함으로써 실현시킬 수 있다. 수지 부재(20)가 변위 가능하게 유지됨으로써 완충 부재(30)의 중간부(32)가 탄성 변형된 경우에도, 이 변형에 의해 수지 부재(20)에 압력, 비틀림력 또는 인장력 등의 힘이 가해지는 것을 억제할 수 있다.

도 5는 건조 재료에 RFID 태그가 부착된 상태의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 상태를 건조 재료의 축방향으로 본 도면이다.

RFID 태그(1)는, 예를 들면 선박의 배관 설비의 건조 재료인 파이프(200)에 부착되어서, 다수의 파이프(200)를 관리하기 위해 사용된다. RFID 태그(1)는, 완충 부재(30)의 외측 가장자리부(31)의 부분이, 예를 들면 파이프(200)의 플랜지(210)의 볼트 구멍(211) 등에 맞물림으로써 부착된다.

파이프(200)의 반송시에는 매우 큰 충격이 파이프(200)에 가해질 경우가 있다. 그러나, 파이프(200)로부터 완충 부재(30)의 외측 가장자리부(31)에 전해진 충격은, 완충되어서 완충 부재(30)의 중간부(32) 및 수지 부재(20)에 전해지고, RFID 태그용 기판(100)에 전해지는 충격이 대폭 저감된다. 이것에 의해, RFID 태그(1)의 기능이 손상되는 것을 대폭 억제할 수 있다.

또한, 파이프(200)는 고온의 액제를 통과시켜서 도금 처리될 경우가 있다. 종래의 RFID 태그를 파이프에 부착한 것에서는, 부착면에 정상적인 도금이 행해지지 않는 문제가 생기고, 또한, 고열 및 약품에 의해 RFID 태그의 커버가 침식되어서 기능이 손상된다는 결함이 생긴다. 또한, 파이프(200)의 표면에 문자 또는 코드에 의해 식별 정보를 형성한 것에서는, 도금 처리에 의해 식별 정보가 지워져 버린다는 문제가 생긴다. 그러나, 본 실시형태의 RFID 태그(1)이면, RFID 태그용 기판(100)이 내열성 및 내약품성을 갖는 수지 부재(20)에 매입되며, 또한, 완충 부재(30)는 내열성 및 내약품성을 갖는 금속으로 구성되어 있다. 따라서, RFID 태그(1)가 파이프(200)와 함께 도금 처리의 환경에 노출되어도 RFID 태그(1)의 기능이 손상될 일이 없다. 또한, RFID 태그(1)는 비교적으로 높은 자유도로 파이프(200)에 부착 가능하므로, RFID 태그(1)에 의해 파이프(200)의 정상적인 도금 처리가 저해되기 어렵다.

이상과 같이, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, RFID 태그용 기판(100)을 유지한 수지 부재(20)가 완충 부재(30)의 중간부(32)에 유지되고, 또한, 완충 부재(30)의 탄성 변형에 의해 완충 부재(30)의 외측 가장자리부(31)와 중간부의 상대 거리가 가변이다. 이 구성에 의해, RFID 태그(1)가 설치된 물품으로부터 완충 부재(30)의 외측 가장자리부(31)에 큰 완충이 가해진 경우에도, 수지 부재에 전해지는 충격을 대폭 저감할 수 있다. 이것에 의해, RFID 태그(1)에 충격에 대한 높은 견뢰성을 부여할 수 있다.

또한, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, 수지 부재(20)가 완충 부재(30)의 외측으로 튀어 나오지 않는 범위에서, 중간부(32)에 변위 가능하게 유지되어 있다. 따라서, 완충 부재(30)에 큰 힘이 가해져서 중간부(32)가 비교적 크게 탄성 변형된 경우에도, 이 탄성 변형에 기인해서 압력, 비틀림력 또는 인장력 등의 힘이 수지 부재(20)에 가해는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, RFID 태그(1)의 외력에 대한 높은 견뢰성이 얻어진다.

또한, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, RFID 태그용 기판(100)이 수지 부재(20)에 매입되어 있다. 따라서, RFID 태그용 기판(100)이 외부 환경에 직접적으로 노출되지 않고, RFID 태그의 내열성 및 내약품성이 향상되어, 고열 및 약품 에 대한 RFID 태그(1)의 높은 견뢰성이 얻어진다.

마찬가지로, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, 완충 부재(30)가 금속제이기 때문에, 요구되는 탄성, 강도, 내열성 및 내약품성을 확보하는 것이 용이하다. 또한, 완충 부재(30)는 다양한 방향으로 외부로부터 수지 부재(20)로 통하는 간극을 갖고 있으므로, 금속제여도 RFID 태그용 기판(100)의 무선 통신을 저해하는 것이 저감되어, RFID 태그(1)의 기능을 손상시킬 일이 없다.

또한, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, 완충 부재(30)는 압축 코일 스프링의 형태를 갖고, 그 신축 방향의 양단부가 외측 가장자리부(31)를 구성하고, 신축 방향의 중앙 근방이 수지 부재(20)를 유지하는 중간부(32)를 구성한다. 따라서, 상술한 완충 작용을 미치는 구성을 용이하게 제조할 수 있고, 높은 견뢰성을 갖는 RFID 태그(1)의 저렴화를 도모할 수 있다.

또한, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, 수지 부재(20)는 RFID 태그용 기판(100)이 배치되는 주부(21)와, 주부(21)로부터 평면을 따른 방향으로 연장된 주변부(22)와, 주변부(22)에 형성된 복수의 관통 구멍(23)을 갖는다. 그리고, 주변부(22)의 관통 구멍(23)에 통과된 결속 부재(40)가 주변부(22)와 완충 부재(30)의 중간부(32)가 결속되어 있다. 이 구성에 의해, 완충 부재(30)에 수지 부재(20)를 유지시키는 조립 공정의 작업성을 향상할 수 있고, 완충 부재(30)에 결함이 발생했을 때에, 완충 부재(30)를 용이하게 교환할 수 있다.

또한, 실시형태 1의 RFID 태그(1)에 의하면, 수지 부재(20)의 주부(21)가 주변부(22)보다 두껍다. 따라서, 수지 부재(20)에 완충 부재(30)로부터 결속 부재(40)를 통하여 힘이 가해진 경우에도, 주변부(22)가 먼저 휨으로써 힘을 흡수하여, 주부(21)의 RFID 태그용 기판(100)에 힘이 미치는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해 RFID 태그(1)의 견뢰성이 보다 향상된다.

(실시형태 2)

도 7은 실시형태 2에 따른 RFID 태그를 나타내는 측면도이다. 도 8은 도 7의 RFID 태그를 나타내는 평면도이다.

실시형태 2의 RFID 태그(1A)는 주로 완충 부재(30A)의 형상이 실시형태 1과 다르고, 다른 구성 요소는 실시형태 1의 RFID 태그(1)와 마찬가지이다. 마찬가지의 구성은 실시형태 1과 동일 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.

완충 부재(30A)는 금속제이며, 또한, 서로 이웃하는 권선간에 간극이 형성된 압축 코일 스프링의 형태를 갖는다. 완충 부재(30A)의 재질로서는 강도가 높고, 내약품성을 갖는 종류의 스테인리스 등이 적용된다. 완충 부재(30A)의 신축 방향에 있어서의 양단부가, 완충 부재(30A)의 외측 가장자리인 외측 가장자리부(31A)를 구성하고, 완충 부재(30A)의 신축 방향에 있어서의 중앙의 근방 부위가 수지 부재(20)를 유지하는 중간부(32)를 구성한다.

외측 가장자리부(31A)의 코일의 권취 지름(외경)은 중간부(32)의 코일의 권취 지름(외경)보다 크다. 도 8에 나타내는 바와 같이, Z 방향으로부터 보아서, 중간부(32)는 외측 가장자리부(31A)의 외측을 둘러싸는 최소 면적의 볼록 다각형(W3)의 범위 내에 배치된다. 도 7에 나타내는 바와 같이, Y 방향으로부터 보아서, 중간부(32)는 외측 가장자리부차의 외측을 둘러싸는 최소 면적의 볼록 다각형(W2)의 범위 내에 배치된다. X 방향으로부터 보았을 때는 Y 방향으로부터 보았을 때와 거의 마찬가지이다. 또, 도 7, 도 8에서는 보기 쉽게 하기 위해서 볼록 다각형(W2, W3)을 간략화해서 그리고 있다.

완충 부재(30A)는, 압축 코일 스프링의 형태에 따라, Z 방향, Z 방향의 반대쪽, X 방향, X 방향의 반대쪽, Y 방향 등, 다양한 방향을 따라 외부로부터 수지 부재(20)로 통하는 간극이 형성되어 있다. 이 간극이 본 개시에 따른 개방부의 일례에 상당한다.

이상과 같이, 실시형태 2의 RFID 태그(1A)에 의하면, 완충 부재(30A)의 중간부(32)가 X 방향, Y 방향, Z 방향으로부터 보아서, 외측 가장자리부(31A)의 외주를 둘러싸는 최소 면적의 볼록 다각형(W2, W3)의 범위 내에 배치된다. 따라서, RFID 태그(1A)가 물품에 부착되어 있는 상태에서, 외부로부터 다른 물체가 RFID 태그(1A)에 충돌했을 때에 물체는 완충 부재(30A)의 외측 가장자리부(31A)에 충돌하여, 중간부(32)에 직접적으로 충돌하기 어렵다. 이것에 의해, 외부로부터 물체가 충돌하는 것과 같은 경우에도, 완충 부재(30A)의 중간부(32)에 유지된 수지 부재(20) 및 RFID 태그용 기판(100)에 큰 충격이 가해지는 것이 저감되어, RFID 태그(1)의 견뢰성이 보다 향상된다.

(RFID 태그용 기판의 구성예)

계속해서, 실시형태 1 및 실시형태 2의 RFID 태그(1, 1A)에 탑재되는 제 1 예∼제 12 예의 RFID 태그용 기판(100, 100A∼100K)에 대해서 상세히 설명한다. 도 9∼도 15에 있어서는, RFID 태그용 기판(100)에 고정적으로 정의된 직교 좌표 x, y, z를 나타낸다. z 방향은 RFID 태그용 기판(100)의 높이 방향이라고도 부른다. 여기에서 말하는 높이란, 편의상의 부르는 법에 지나지 않고, RFID 태그(1)의 사용시에 있어서의 실제의 높이 방향과 일치하고 있을 필요는 없다. z 방향은 수지 부재(20)에 정의된 z1 방향과 일치한다.

<제 1 예>

도 9a, 도 9b 및 도 9c는 각각 RFID 태그용 기판의 제 1 예를 나타내는 평면도, 종단면도 및 저면도이다. 도 10은 도 9의 RFID 태그용 기판의 분해 사시도이다.

제 1 예의 RFID 태그용 기판(100)은 세라믹 재료를 절연체로서 사용한 패키지 형상의 기판이며, 칩 형상의 반도체 집적 회로(101)를 수용하고, 또한, 안테나를 구성하는 도체(121, 122)가 형성되어 있다. RFID 태그용 기판(100)은, 반도체 집적 회로(101)가 탑재된 상태의 단체에서, 전파를 통해 리더 라이터로부터 전력을 받아, 리더 라이터와 무선 통신이 가능한 모듈이다. RFID 태그용 기판(100)은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 920㎒ 등의 UHF(Ultra High Frequency)대의 주파수의 전파를 이용하여 무선 통신을 행한다.

RFID 태그용 기판(100)은, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 유전체 기판(111), 방사 도체(121), 접지 도체(122), 층간 도체(123a∼123c) 및 접속 패드(124)를 구비한다. 도 10에서는 층간 도체(123a∼123c)가 지나는 개소를 쇄선 및 파선으로 나타낸다.

유전체 기판(111)은 한쪽에 x-y 방향으로 넓어지는 제 1 주면(111a)을, 그 반대측에 x-y 방향으로 넓어지는 제 2 주면(111b)을 갖고, 높이(z 방향의 길이)가 폭 치수(x 방향의 길이) 및 깊이 치수(y 방향의 길이)보다 짧은 직육면체상의 형상을 갖는다. 또한, 유전체 기판(111)은 제 1 주면(111a)에 개구된 오목 형상의 캐비티(113)를 구비한다. 유전체 기판(111)은, 예를 들면 산화알루미늄질 소결체, 질화알루미늄질 소결체, 뮬라이트질 소결체 또는 유리 세라믹 소결체 등의 유전체이며, 예를 들면 각각이 시트 형상의 복수층의 세라믹 그린 시트를 포개고 또한 소결함으로써 형성할 수 있다.

반도체 집적 회로(101)는 캐비티(113)에 수용 및 고정된다. 캐비티(113)의 저부 내면에는 도전체인 접속 패드(124)가 설치되어 있다. 접속 패드(124)는 반도체 집적 회로(101)의 단자와 와이어 본딩 등에 의해 전기적으로 접속된다.

방사 도체(121), 접지 도체(122) 및 층간 도체(123a, 123b, 123c)는 판 형상 역F 안테나를 구성한다.

방사 도체(121)는 막 형상의 도체이며, 유전체 기판(111)의 제 1 주면(111a)에 있어서 캐비티(113)의 개구부를 제외한 넓은 범위에 형성되어 있다. 접지 도체(122)는 막 형상의 도체이며, 유전체 기판(111)의 제 2 주면(111b)의 넓은 범위에 형성되어 있다. 방사 도체(121) 및 접지 도체(122)는, 유전체 기판(111)의 소결 전의 단계에서, 스크린 인쇄 등의 방법을 이용하여 금속 페이스트를 세라믹 그린 시트(소결 전의 유전체 기판(111))의 해당 위치에 인쇄하고, 그 후, 세라믹 그린 시트와 함께 소결함으로써 형성할 수 있다. 금속 페이스트로서는, 예를 들면 구리의 분말을 유기 용제 및 유기 바인더와 혼합한 재료를 적용할 수 있다. 방사 도체(121), 접지 도체(122) 및 접속 패드(124)의 노출 표면은, 니켈, 코발트, 팔라듐 또는 금 등의 도금층으로 피복되어도 좋고, 이것에 의해 산화 부식을 억제할 수 있고 또한 와이어 본딩의 접합 특성을 향상시킬 수 있다.

층간 도체(123a)는, 유전체 기판(111)의 제 1 주면(111a)과 제 2 주면(111b) 사이를 z 방향으로 통과되어, 방사 도체(121)와 접지 도체(122)를 전기적으로 접속한다. 층간 도체(123a)는 캐비티(113)보다 방사 도체(121)의 길이 방향(x 방향)의 일단에 가까운 부위에 형성되어 있다. 층간 도체(123a)는 방사 도체(121)의 폭 방향(y 방향)으로 이간된 복수의 개소에 형성되어 있어도 좋다.

층간 도체(123b)는 유전체 기판(111)의 속을 z 방향으로 통과되어, 캐비티(113)의 한쪽의 접속 패드(124)와 접지 도체(122)를 전기적으로 접속한다. 다른 한쪽의 층간 도체(123c)는 유전체 기판(111)의 속을 z 방향으로 통과되어, 캐비티(113)의 다른쪽의 접속 패드(124)와 방사 도체(121)를 전기적으로 접속한다.

층간 도체(123a∼123c)는 유전체 기판(111)이 세라믹 그린 시트의 단계에서 세라믹 그린 시트의 해당 개소에 관통 구멍 또는 층간 구멍을 형성하고, 여기에 금속 페이스트를 충전하고, 세라믹 그린 시트와 함께 소결함으로써 형성할 수 있다. 금속 페이스트로서는, 방사 도체(121)의 재료와 마찬가지로, 예를 들면 구리의 분말을 유기 용제 및 유기 바인더와 혼합한 재료를 적용할 수 있다.

<제 2 예>

도 11a, 도 11b 및 도 11c는 각각 RFID 태그용 기판의 제 2 예를 나타내는 평면도, 종단면도 및 저면도이다. 도 12는 도 11의 RFID 태그용 기판의 분해 사시도이다. 도 12에서는 층간 도체(123a, 123b, 123d, 123e)가 지나는 개소를 쇄선 및 파선으로 나타낸다.

제 2 예의 RFID 태그용 기판(100A)은 제 1 예의 구성에 용량 도체(125)를 추가한 점이 주로 다르다. 제 1 예와 마찬가지의 구성 요소에 대해서는, 제 1 예와 동일 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.

용량 도체(125)는 유전체 기판(111)의 제 1 주면(111a)과 제 2 주면(111b) 사이의 중간층에 형성된 막 형상의 도체이며, 접지 도체(122)의 일부와 대향해서 정전 용량을 구성한다. 이 정전 용량에 의해, RFID 태그용 기판(100A)의 보다 소형화가 실현된다. 용량 도체(125)와 접지 도체(122)의 층간 거리는, 용량 도체(125)와 방사 도체(121)의 층간 거리보다 짧다. 용량 도체(125)는 다음과 같이 형성할 수 있다. 우선, 유전체 기판(111)이 복수층으로 이간된 시트 형상의 세라믹 그린 시트의 단계에서, 상술한 금속 페이스트를 세라믹 그린 시트의 해당하는 중간층의 개소에 스크린 인쇄 등에 의해 형성한다. 그 후, 복수층의 세라믹 그린 시트를 포개어, 금속 페이스트를 세라믹 그린 시트와 함께 소결한다. 이것에 의해, 유전체 기판(111)의 중간층에 용량 도체(125)를 형성할 수 있다.

용량 도체(125)는 층간 도체(123d)를 개재하여 한쪽의 접속 패드(124)에 전기적으로 접속되며, 또한, 층간 도체(123e)를 개재하여 방사 도체(121)에 전기적으로 접속된다. 층간 도체(123d, 123e)는 상술한 층간 도체(123a, 123b)와 마찬가지로 형성할 수 있다.

<제 3 예∼제 12 예>

도 13a∼도 16b는 각각 RFID 태그용 기판의 제 3 예∼제 12 예를 나타내는 종단면도이다. 제 1 예 및 제 2 예의 RFID 태그용 기판(100, 100A)과 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙인다.

제 3 예∼제 11 예의 RFID 태그용 기판(100B∼100J)에 나타내는 바와 같이, 방사 도체(121), 접지 도체(122), 접속 패드(124) 및 용량 도체(125)의 각 사이의 전기적인 접속, 용량 도체(125)의 위치 및 유무, 몇 개의 세부 구조에 대해서는 적당히 변경 가능하다.

제 3 예의 RFID 태그용 기판(100B)(도 13a)은 방사 도체(121)가 층간 도체(123c, 123e)를 개재하여 한쪽의 접속 패드(124)와 용량 도체(125)에 각각 접속된 예이다.

제 4 예의 RFID 태그용 기판(100C)(도 13b)은 용량 도체(125)가 생략되고, 한쪽의 접속 패드(124)가 유전체 기판(111)의 층간을 x 방향으로 연장 형성된 접속 도체(127)를 개재해서 층간 도체(123a)에 접속된 예이다.

제 5 예의 RFID 태그용 기판(100D)(도 13c)은 용량 도체(125)가 생략되고, 접속 패드의 양쪽이 층간 도체(123c, 123f)를 개재하여 방사 도체(121)에 접속된 예이다.

제 6 예의 RFID 태그용 기판(100E)(도 14a)은, 방사 도체(121)와 접지 도체(122)를 접속하는 층간 도체(123a)가, 캐비티(113)로부터 먼 쪽의 단부의 근방에 배치된 예이다.

제 7 예의 RFID 태그용 기판(100F)(도 14b)은, 용량 도체(125)가 z 방향으로 보아서 캐비티(113)와 겹치는 위치에 형성된 예이다. 또한, 제 7 예의 RFID 태그용 기판(100F)은 반도체 집적 회로(101)를 수용한 캐비티(113)가 수지 등의 밀봉 재료(131)로 매워져 그 개구부가 밀봉된 예이다. 캐비티(113)의 개구부를 밀봉하는 구성은, 제 1 예∼제 6 예, 제 8 예∼제 12 예의 RFID 태그용 기판(100, 100A~100E, 100G∼100K)에 대해서도 마찬가지로 적용 가능하다. 캐비티(113)의 개구부를 밀봉했을 경우에는, 방사 도체(121)가 캐비티(113)의 개구부의 상부를 포함해서 형성되어도 좋다.

제 8 예의 RFID 태그용 기판(100G)(도 15a)은, 용량 도체(125)가 캐비티(113)와 z 방향으로 겹치는 위치에 형성되는 한편, 한쪽의 접속 패드(124)가 층간 도체(123h)를 개재하여 용량 도체(125)에 접속된 예이다.

제 9 예의 RFID 태그용 기판(100H)(도 15b)은, z 방향으로 캐비티(113)와 겹치는 용량 도체(125)를 가지는 한편, 유전체 기판(111)의 층간을 x 방향으로 연장 형성된 접속 도체(128)를 개재해서 한쪽의 접속 패드(124)와 층간 도체(123a)가 접속된 예이다.

제 10 예의 RFID 태그용 기판(100I)(도 15c)은, 용량 도체(125)가 캐비티(113)와 z 방향으로 겹치는 위치에 형성되는 한편, 2개의 접속 패드(124)가 층간 도체(123f, 123c)를 개재하여 방사 도체(121)에 접속된 예이다.

제 11 예의 RFID 태그용 기판(100J)(도 16a)은, 용량 도체(125)가 큰 면적에서 접지 도체(122)와 대향하도록 구성된 예이다.

제 12 예의 RFID 태그용 기판(100K)(도 16b)은, 층간 도체(123i)를 개재하여 접지 도체(122) 및 방사 도체(121)와 접속된 판 형상의 내부 접지 도체(129)가, 유전체 기판(111)의 층간에 형성된 예이다. RFID 태그용 기판(100K)에서는 큰 정전 용량이 형성되도록, 용량 도체(125)가 접지 도체(122)와 내부 접지 도체(129)에 대향하도록 배치되어 있다.

이상, 각 실시형태에 대하여 설명했다. 또, 상기 실시형태에서는 완충 부재로서 압축 코일 스프링의 형태를 나타냈지만, 외측 가장자리부와 중간부가 상대적으로 가변인 구성이면, 이중 구조를 갖는 바구니 형상의 형태 등, 다양한 형태를 적용할 수 있다. 또한, 완충 재료의 재질은 금속에 한정되지 않고, 수지 등 다양한 재질이 적용되어도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는 RFID 태그용 기판이 몰드 성형에 의해 수지 부재에 매입되어 있는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, RFID 태그용 기판은, 예를 들면 수지 부재에 형성된 오목부에 수용되어 오목부가 덮개체에 의해 닫힌 형태가 적용되어도 좋다. 또한, 완충 부재에의 수지 재료의 유지 형태로서, 결속 부재에 의한 결속을 일례로서 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 다양한 형태가 적용되어도 좋다. 또한, 수지 부재의 형상도 실시형태의 예에 제한되지 않는다.

또한, 상기 실시형태에서는 세라믹을 절연부에 사용한 패키지 형상의 RFID 태그용 기판을 나타냈지만, RFID 태그용 기판은 이것에 제한되지 않는다. 예를 들면, 필름 형상의 기판에 안테나를 구성하는 배선이 형성되고 또한 반도체 집적 회로 칩이 탑재된 구성 등, 다양한 기판이 적용되어도 좋다. 또한, RFID 태그용 기판은 전지를 내장하는 구성이라도 좋다. 본 실시형태의 설명은 모든 국면에 있어서 예시이며, 본 발명이 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 개시는 서로 모순되지 않는 한, 적당히 조합, 변경, 치환, 부가, 생략 등을 행한 실시형태에도 적용 가능하다. 그리고, 예시되어 있지 않은 무수의 변형예가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 상정될 수 있는 것이라고 해석된다.

(산업상의 이용 가능성)

본 개시는 RFID 태그에 이용할 수 있다.

Claims

반도체 집적 회로를 탑재한 RFID 태그용 기판과,
상기 RFID 태그용 기판을 유지하는 수지 부재와,
상기 수지 부재를 유지하는 완충 부재를 구비하고,
상기 완충 부재는 외측 가장자리부와, 상기 외측 가장자리부보다 중앙에 가깝고 또한 탄성에 의해 상기 외측 가장자리부와의 상대 거리가 가변인 중간부를 갖고,
상기 수지 부재가 상기 중간부에 유지되어 있는 RFID 태그.
제 1 항에 있어서,
서로 직교하는 세 방면의 각 방향으로부터 보아서, 상기 외측 가장자리부의 외주를 둘러싸는 최소 면적의 볼록 다각형의 범위 내에 상기 중간부가 배치되어 있는 RFID 태그.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 RFID 태그용 기판은 상기 수지 부재에 매입되어 있는 RFID 태그.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 부재는 서로 직교하는 세 방면의 각 방향으로부터 보아서, 상기 외측 가장자리부의 외주를 둘러싸는 최소 면적의 볼록 다각형의 범위 내에 들어가는 범위에서, 변위 가능하게 상기 중간부에 유지되어 있는 RFID 태그.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 완충 부재는 금속제이며, 상기 완충 부재의 외측으로부터 상기 수지 부재로 통하는 개방부를 갖는 RFID 태그.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 완충 부재는 압축 코일 스프링을 포함하고,
상기 외측 가장자리부는 상기 압축 코일 스프링의 신축 방향의 양단부이며,
상기 중간부는 상기 압축 코일 스프링의 상기 양단부보다 중앙에 가까운 부위인 RFID 태그.
제 6 항에 있어서,
상기 외측 가장자리부의 코일 외경은 상기 중간부의 코일 외경보다 큰 RFID 태그.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 부재는, 상기 RFID 태그용 기판이 배치되는 주부와, 상기 주부로부터 평면을 따른 방향으로 연장되는 주변부와, 상기 주변부에 형성된 복수의 관통 구멍을 갖고,
상기 관통 구멍에 통과된 결속 부재에 의해 상기 주변부와 상기 완충 부재의 상기 중간부가 결속되어 있는 RFID 태그.
제 8 항에 있어서,
상기 주부의 상기 평면에 수직인 방향에 있어서의 길이는, 상기 주변부의 상기 평면에 수직인 방향에 있어서의 길이보다 큰 RFID 태그.