TWI607601B - RF tag antenna and its manufacturing method and RF tag - Google Patents

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TWI607601B
TWI607601B TW104144740A TW104144740A TWI607601B TW I607601 B TWI607601 B TW I607601B TW 104144740 A TW104144740 A TW 104144740A TW 104144740 A TW104144740 A TW 104144740A TW I607601 B TWI607601 B TW I607601B
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Shiro Sugimura
Tatsuji Niwata
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Phoenix Solution Co Ltd
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Description

RF標籤用天線及其製造方法與RF標籤 發明領域
本發明是有關於一種RF標籤用天線及其製造方法、與RF標籤。
發明背景
近年來在物流等各行各業的領域中，已討論著利用RFID(Radio Frequency Identification：無線射頻識別)之RFID系統。
在於RFID系統所使用之RF標籤上設有天線及IC晶片。RF標籤是透過RF標籤的天線接收讀取從裝之天線所傳送之電波(carrier wave：載波)。接著，將IC晶片所記錄之載物的識別資料等置於反射波後，再送回到讀取裝置。藉此，讀取裝置無須接觸到RF標籤，RF標籤就能和讀取裝置進行通訊。另，讀取裝置也包括具有用以將資訊寫入RF標籤之寫入功能者。
在專利文獻1記載有一種塊狀天線(patch antenna)，該塊狀天線作為RF標籤的天線，在衍生物基板的表面與背面分別配置板狀的幅射元件與導體底板。又，在 專利文獻2記載有一種薄型塊狀天線，該薄型塊狀天線具有以天線部與導體底板夾著磁性薄片，經由基材而將導體底板接觸於金屬構件之構成。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本發明專利公報第4379470號
專利文獻2：日本發明專利申請案公開公報第2013-110685號
發明概要
本發明之目的在於提供一種可提昇讀取功能之RF標籤用天線及其製造方法、與RF標籤。
本發明之RF標籤用天線，其特徵在於包含有：第1絕緣基材，具有第1主面，及前述第1主面相反側之第2主面；第1導波元件，設於前述第1主面；第2導波元件，設於前述第2主面；供電部，設於前述第1絕緣基材的側面，其一端電性連接於前述第2導波元件；及短路部，設於前述第1絕緣基板的前述側面，其一端電性連接於前述第1導波元件，另一端電性連接於前述第2導波元件；藉前述第1絕緣基材、前述第1導波元件、前述第2導波元件、前述供電部及前述短路部，構成接收從讀取裝置所 發送之電波之板狀倒F字形天線，藉由前述第1導波元件、前述短路部、前述第2導波元件及前述供電部所構成之線圈圖案、與藉前述第1導波元件、前述第2導波元件及前述第1絕緣基材所構成之電容器，構成以前述電波的頻帶共振之共振電路。
又，在前述RF標籤用天線中，亦可構成為：更具有延長部，從前述第1導波元件及前述第2導波元件其中一導波元件的側邊延伸，經由第2絕緣基材而黏貼在另一導波元件之上。
又，在前述RF標籤用天線中，亦可構成為：前述延長部設置成通過與前述側面相反側之側面上。
又，在前述RF標籤用天線中，亦可構成為：前述第1導波元件及第2導波元件為相同形狀，前述第1導波元件及第2導波元件之側邊的長度的合計等於λ/4、λ/2、3 λ/4、5 λ/8(λ：前述電波的波長)任一者。
又，在前述RF標籤用天線中，亦可構成為：前述第1絕緣基材為介電質。
又，在前述RF標籤用天線中，亦可構成為：前述第1絕緣基材具有與安裝RF標籤之位置之表面形狀對應之形狀。
又，在前述RF標籤用天線中，亦可構成為：前述第1導波元件、前述第2導波元件、前述供電部及前述短路部形成在具有可撓性之絕緣性的薄片上。
本發明之RF標籤，其特徵在於包含有： 前述RF標籤用天線；及IC晶片，根據前述電波而動作；前述共振電路具有考慮前述線圈圖案的電感、前述電容器之靜電容量及前述IC晶片內部之等效容量而所設定之共振頻率。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：前述第1導波元件及/或前述第2導波元件接觸於導體，且前述導體與前述第1導波元件及/或第2導波元件一起接收前述電波。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：前述第1導波元件及/或第2導波元件經由第3絕緣基材接觸於導體，且前述導體與前述第1導波元件及/或第2導波元件一起接收前述電波。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：前述第3絕緣基材為存放前述RF標籤之盒體的一部分。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：以前述導體、前述第3絕緣基材、與前述第1導波元件及第2導波元件中經由前述第3絕緣基材而接觸於前述導體之導波元件所構成之電容器之容量為前述IC晶片內部之等效容量以上。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：在前述盒體嵌入連接導體，經由前述連接導體，而將前述第2導波元件與前述導體電性連接。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：前述盒體具有：蓋體，其上側開口，存放前述RF標籤；及殼體，存放前述蓋體；前述殼體具有設有孔之外緣部，利用前述孔，藉固定機構，將前述盒體固定在前述導體。
又，在前述RF標籤中，前述RF標籤亦可存放在絕緣性或者是導電性的盒體。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：在前述RF標籤與前述盒體之第1內面間之間隙，設有朝著面對前述第1內面之第2內面推壓前述RF標籤之勢能賦予件。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：在前述盒體之第1內面，設有朝著面對前述第1內面之第2內面推壓前述RF標籤之突起。
又，在前述RF標籤中，亦可構成為：前述盒體由導電材料所構成，在前述盒體設有用以讓前述電波通過之開口。
本發明之RF標籤用天線之製造方法，為前述RF標籤用天線之製造方法，其特徵在於包含有以下步驟：沿著與前述供電部及前述短路部之長向正交之方向，將前述供電部及前述短路部分別在與前述第1導波元件及前述第2導波元件之接合處附近處彎折，將前述第1導波元件與前述第2導波元件相面對；將前述第1導波元件黏貼在前述第1絕緣基材之前述第1主面；以及 將前述第2導波元件黏貼在前述第1絕緣基材之前述第2主面。
又，在前述RF標籤用天線之製造方法中，亦可構成為：前述第1導波元件、前述第2導波元件、前述供電部及前述短路部形成在具有可撓性之絕緣性的薄片上，將前述供電部及前述短路部與前述薄片一起彎折。
在本發明中，藉第1絕緣基材、第1導波元件、第2導波元件、供電部及短路部，構成為接收從讀取裝置所發送之電波之板狀倒F字形天線。進而，藉由第1導波元件、短路部、第2導波元件及供電部所構成之線圈圖案、以及藉第1導波元件、第2導波元件及第1絕緣基材所構成之電容器，構成在從讀取裝置所發送之電波的頻帶共振之共振電路。藉此，板狀倒F字形天線可以高靈敏度接收從讀取裝置所發送之電波。
藉此，依本發明，可提供能提昇讀取功能之RF標籤用天線及其製造方法、與RF標籤。
1‧‧‧基材
3‧‧‧載置台
3a‧‧‧貫穿用孔
3b‧‧‧吸取用空氣孔
4‧‧‧導引部
5‧‧‧推壓件
6‧‧‧定位件
7‧‧‧空氣管
8‧‧‧橡膠滾輪
9‧‧‧勢能賦予件
10‧‧‧RF標籤用天線
11‧‧‧RF標籤用天線
20‧‧‧第1導波元件
20a-20f‧‧‧側邊
30‧‧‧第2導波元件
30a-30f‧‧‧側邊
40‧‧‧第1絕緣基材
50‧‧‧供電部
60‧‧‧短路部
70,70A‧‧‧薄片
80‧‧‧IC晶片
90‧‧‧延長部
91‧‧‧第2絕緣基材
92‧‧‧電容器
93‧‧‧電容器(第1電容器)
100,100A‧‧‧RF標籤
200‧‧‧導體
201‧‧‧設置面
202‧‧‧非設置面
300‧‧‧第3絕緣基材
301‧‧‧電容器(第2電容器)
302‧‧‧RF標籤
303‧‧‧盒體
305‧‧‧盒體之導體
400‧‧‧接著層
401‧‧‧接著層
500‧‧‧盒體
501‧‧‧殼體
501a‧‧‧外緣部
501b‧‧‧孔
502‧‧‧蓋體
503‧‧‧間隙
600‧‧‧間隙
601‧‧‧勢能賦予件
700‧‧‧盒體
701‧‧‧開口
H‧‧‧方向
L‧‧‧線圈圖案
圖1A是從上方看第1實施形態之RF標籤100之立體圖。
圖1B是從下方看第1實施形態之RF標籤100之立體圖。
圖1C是第1實施形態之RF標籤100薄片70之展開圖。
圖1D是用以說明第1實施形態之RF標籤100之製造方法之圖。
圖2是第1實施形態之RF標籤100之等效電路圖。
圖3是顯示將第1實施形態之RF標籤100設置在導體200之狀態之立體圖。
圖4A是從上方看第2實施形態之RF標籤100A之立體圖。
圖4B是從下方看第2實施形態之RF標籤100A之立體圖。
圖4C是第2實施形態之RF標籤100A之薄片70之展開圖。
圖5是第2實施形態之RF標籤100A之縱剖視圖。
圖6是第3實施形態之RF標籤302之縱剖視圖。
圖7是包括第3實施形態之RF標籤302、盒體303及導體200之系統之等效電路圖。
圖8A是第3實施形態之第1變形例之RF標籤之縱剖視圖。
圖8B是第3實施形態之第2變形例之RF標籤之縱剖視圖。
圖9是第3實施形態之第3變形例之RF標籤之縱剖視圖。
圖10是第3實施形態之第4變形例之RF標籤之縱剖視圖。
圖11A是第4實施形態之RF標籤之縱剖視圖。
圖11B是第4實施形態之變形例之RF標籤之縱剖視圖。
圖12A是第5實施形態之第1例之盒體之立體圖。
圖12B是第5實施形態之第2例之盒體之立體圖。
圖12C是第5實施形態之第3例之盒體之立體圖。
圖12D是第5實施形態之第4例之盒體之立體圖。
圖12E是第5實施形態之第5例之盒體之立體圖。
圖13是顯示朝導體200上配置之複數個RF標籤100之較佳配置例之立體圖。
較佳實施例之詳細說明
(第1實施形態)
使用附圖，說明第1實施形態之RF標籤用天線10及RF標籤100。
如圖1A及圖1B所示，RF標籤用天線10包含有第1導波元件20、第2導波元件30、第1絕緣基材40、供電部50及短路部60。
第1絕緣基材40具有上面(第1主面)、及第1主面相反側之下面(第2主面)。第1絕緣基材40，例如為略長方體，但不限於此。例如亦可為圓盤狀，或者是也可為剖面呈圓弧狀彎曲者。較佳的是，第1絕緣基材40具有與安裝RF標籤100之位置之表面形狀對應之形狀。藉此，可銷除安裝位置的限制，擴大RF標籤的用途。
第1導波元件20是設在第1絕緣基材40的上面。第2導波元件30是設在第1絕緣基材40的下面。第1導波元件20 及第2導波元件30每一個都是長方形狀，藉鋁等之金屬薄膜之蝕刻或者是圖案印刷等所形成。
第1導波元件20及第2導波元件30是相同形狀。另，在本說明書中，令「相同形狀」不為受限於嚴密意思下的相同者，在起因於天線的構造而有些微差異產生的形態，也包括在「相同形狀」者。例如，在將後述之IC晶片80設在與第1導波元件20同一平面上時，為配置IC晶片80，如圖1A所示，有必要在諸如四角形狀之第1導波元件20之一部分設置凹部。此時，嚴密地來說，第1導波元件20與第2導波元件30之形狀並非相同。惟，第1導波元件20是和第2導波元件30同樣的四角形狀，因此當做為第1導波元件20與第2導波元件30是相同形狀。
供電部50是設在第1絕緣基材40之側面，其一端是電性連接於第2導波元件30。短路部60是設在第1絕緣基材40之側面，其一端是電性連接於第1導波元件20，另一端是電性連接於第2導波元件30。如圖1A所示，供電部50及短路部60是跨越在第1導波元件20與第2導波元件30，且相互平行地設在薄片70上之構件。
另，供電部50及短路部60也可無須設置成相互平行。又，供電部50及短路部60也可與第1導波元件20及第2導波元件30同時一體成形。或，與第1導波元件20及第2導波元件30分別各自成形之後，再將每一者的端部接合在第1導波元件20及第2導波元件30，亦可。
如圖1A、圖1B及圖1C所示，第1導波元件20、第 2導波元件30、供電部50及短路部60是形成在絕緣性的薄片70上，經由在第1絕緣基材40之邊的部分彎折之薄片70而黏貼在第1絕緣基材40。如同將於後面詳細說明，將在其中一面形成有第1導波元件20、第2導波元件30、供電部50及短路部60之可撓性的薄片70與供電部50及短路部60一起彎折後貼在第1絕緣基材40，藉此可輕易地製造RF標籤天線10。
另，以薄片70的材料來說，可使用PET、聚醯亞胺、塑料(vinyl)等具有可撓性之絕緣材料。薄片70的厚度並無特別限制，不過一般是數十μm程度。又，也可對各導波元件20,30的表面施行絕緣覆膜處理。
又，在本實施形態中，是將第1導波元件20及第2導波元件30形成在薄片70(基材)上，但未必一定要形成在薄片70上。例如也可將第1導波元件20及第2導波元件30以單體形成。或者是在將第1導波元件20及第2導波元件30形成在薄片70上之後再將該薄片70剝離。
藉上述之第1絕緣基材40、第1導波元件20、第2導波元件30、供電部50及短路部60，來構成板狀倒F字形天線。該板狀倒F字形天線接收從讀取裝置(未示於圖中)所發送之電波。在第1導波元件20吸收電波時，第2導波元件30是當作為導體底板使用。另一方面，在第2導波元件30吸收電波時，第1導波元件20是當作為導體底板使用。即，導波元件20,30，因應RF標籤100之使用態樣，導波元件與導體底板任一種功能都能予以實現。
第1導波元件20是被設計成其側邊20a至20f的長 度之合計A成為λ/4、λ/2、3 λ/4、5 λ/8其中一種。在此，λ是從讀取裝置所發送之電波之波長。另，電波之波長λ，只要是在作為RF標籤而能使用之範圍內，就沒有特別限制。第2導波元件30是被設計成其側邊30a至30d的長度之合計B大致與合計A相等。
如上述，第1導波元件20與第2導波元件30是相同形狀，各導波元件20,30的側邊之長度的合計A,B大致等於λ/4、λ/2、3 λ/4、5 λ/8其中一種。藉此，可輕易地設定板狀倒F字形天線的共振頻率。進而，不會受到設置地點的影響(例如不會讓導波元件20,30接觸到導體)，可使RF標籤100以單體的形態動作。
另，各導波元件20,30的側邊之長度之合計A,B只要是在上述值其中一種，導波元件20,30的平面形狀就不限於長方形狀，例如也可構成為將各導波元件20,30之中心部切除而所形成之口字形狀。
又，以第1絕緣基材40來說，也可使用絕緣體。藉此，確保某程度大小之開口面積，可謀求板狀倒F字形天線之靈敏度的提昇。例如，對於第1絕緣基材40，可以使用發泡聚苯乙烯。
又，第1絕緣基材40也可為介電質。藉此，可將電容器(condenser)93之靜電容量增加。結果能將第1導波元件20及第2導波元件30的開口面積縮小，將RF標籤100小型化。
在RF標籤用天線10中，是構成一種共振電路， 該共振電路是在從讀取裝置發送且以上述之板狀倒F字形天線接收之電波的頻帶共振。該共振電路是藉線圈圖案L及電容器(第1電容器)93所構成(參考圖2)。在此，線圈圖案L是藉第1導波元件20、短路部60、第2導波元件30及供電部50所構成，電容器93是藉第1導波元件20、第2導波元件30及第1絕緣基材40所構成。藉該共振電路，構成為板狀倒F字形天線可以高靈敏度接收從讀取裝置所發送之電波，因此可將RF標籤之讀取功能提昇。進而，可將後述之IC晶片80產生之電源電壓提高。
另，本實施形態之RF標籤用天線10也可適用在讀取裝置用之天線。
在此，針對RF標籤用天線10之製造方法予以說明。首先，如圖1B及圖1C所示，沿著與供電部50及短路部60之長向正交之方向H，將供電部50及短路部60分別在第1導波元件20及第2導波元件30之接合處附近處彎折，使第1導波元件20與第2導波元件30相面對。其次，以接著劑等將第1導波元件20黏貼在第1絕緣基材40之上面，且將第2導波元件30黏貼在第1絕緣基材40之下面。藉此，可製造其功能是作為RF標籤用天線10之用之板狀倒F字形天線。
其功能是作為板狀倒F字形天線之用之RF標籤用天線10，如上述，將供電部50及短路部60彎曲，分別將第1導波元件20及第2導波元件30貼在第1絕緣基材40之表面及背面來製作。因此與設置供電用之同軸線路或條狀線路之習知塊狀天線之形態相比，可將RF標籤用天線之構造 簡化，抑制製造成本。
其次，針對RF標籤100予以說明。RF標籤100包含有上述之RF標籤用天線10、及連接至供電部50之IC晶片80。
IC晶片80，如圖1A所示，設在第1導波元件20與供電部50之間。IC晶片80是配置在第1絕緣基材40之上面側(與第1導波元件20同一平面上)。另，只要在其功能是作為板狀倒F字形天線之用之範圍內時，也可將IC晶片80配置於第1絕緣基材40之側面。又，將外部電源連接至IC晶片80，藉此經由該外部電源所供應的電壓，使IC晶片80動作，亦可。
IC晶片80是根據RF標籤用天線10之板狀倒F字形天線所接收之電波而動作。具體來說，IC晶片80，首先將從讀取裝置所發送之載波一部分整流，產生動作用所需之電源電壓。接著，IC晶片80藉所產生之電源電壓，使IC晶片80內之控制用的邏輯電路、儲存有商品之固有資訊等之不變性記憶體(Non-volatile memory)動作。又，IC晶片80將在與讀取裝置之間進行資料收發之通訊電路等動作。
在IC晶片80於內部有含有電容器之構成，又，IC晶片80具有浮動容量。為此，在設定共振電路之共振頻率時，宜考慮IC晶片80內部之等效容量。換言之，共振電路是以具有考慮線圈圖案L之電感、電容器93之靜電容量、及IC晶片80內部之等效容量而所設定之共振頻率為佳。
在RF標籤100之等效電路中，如圖2所示，將線 圈圖案L、電容器93、與IC晶片80相互並聯。線圈圖案L、電容器93及IC晶片80構成一種於從讀取裝置所發送之頻帶共振之共振電路。該共振電路之共振頻率f[Hz]藉式(1)所提供。共振頻率f之值是設定成包括在從讀取裝置所發送之電波之頻帶。
在此，La為線圈圖案L之電感、Ca為電容器93之靜電容量、Cb為IC晶片80內部之等效容量。另，以Cb來說，例如，可使用作為所使用之IC晶片之規格說明書其中一個所公佈之靜電容量值。
如上述，考慮IC晶片80內部之等效容量，以此可以將共振電路之共振頻率的頻帶設定成精度良好的狀態。結果能更進一步提昇RF標籤100之讀取功能。又，可進一步提高IC晶片80所產生之電源電壓。
其次，參考圖1D，詳細說明RF標籤100之製造方法。圖1D是顯示了RF標籤之製造裝置、及安裝在該製造裝置之基材1及第1絕緣基材40。在此，基材1具有：在上塗佈有接著劑(未示於圖中)之薄片70、形成在薄片70之下面的導電部(未示於圖中)、及載置於薄片70之下面之IC晶片80(後述)。在此，導電部是指第1導體元件20、第2導體元件30、供電部50及短路部60。另，導電部也可為經由金屬薄膜的蝕刻或者是圖案印刷等，將第1導體元件20、第2導體元件 30、供電部50及短路部60一體形成者。
如圖1D所示，RF標籤之製造裝置包含有：載置台3、導引部4、推壓件5、定位件6、空氣管7、一對橡膠滾輪8、及勢能賦予件9。載置台3是載置基材1之基座。在該載置台3的中央部設有用以將第1絕緣基材40貫穿之貫穿用孔3a。又，在載置台3設有沿厚度方向貫穿載置台3之吸取用空氣孔3b。
導引部4，將第1絕緣基材40沿鉛直方向滑動，使第1絕緣基材40之端部抵接於基材1之預定位置。在此，預定位置是指基材1之設有供電部50及短路部60之位置。
推壓件5是用以將插通於導引部4之第1絕緣基材40朝鉛直下方推壓之構件。定位件6是配置在載置台3上。藉該定位件6，基材1是定位在載置台3上之預定位置。空氣管7，使其中一端連通於吸取用空氣孔3b，另一端連接於吸氣泵(未示於圖中)。
一對橡膠滾輪8，藉推壓件5一邊繞捲基材1，一邊夾入朝下方推壓之第1絕緣基材40。橡膠滾輪8，由彈性性質的材料所構成，俾不對IC晶片80造成損傷。勢能賦予件9，如圖1D所示，其中一端連接到其中一個橡膠滾輪8，另一端連接到另一個橡膠滾輪8。藉該勢能賦予件9，一對橡膠滾輪8可將藉推壓件5所推入之第1絕緣基材40夾住。
藉上述之製造裝置所進行之RF標籤之製造方法如下說明。首先，藉定位件6將基材1定位，載置於載置台3上。其次，讓吸氣泵作動，經由吸取用空氣孔3b吸取基材1， 將基材1固定在載置台3。其次，將第1絕緣基材40裝設在導引部4。接著，驅動推壓件5，將裝設在導引部4之第1絕緣基材40朝鉛直下方推壓過去。當第1絕緣基材40抵接到基材1，將吸氣泵的吸力減弱，使基材1可以移動。之後，更將第1絕緣基材40朝鉛直下方推壓下去，使基材1與第1絕緣基材40抵達一對橡膠滾輪8，而被夾到一對橡膠滾輪8之間。然後，將橡膠滾輪8旋轉，藉此在於基材1與第1絕緣基材40被夾在一對橡膠滾輪8之狀態下移送到下方。就像這樣在移送之間，透過接受勢能賦予件9之勢能之一對橡膠滾輪8之夾持力，將基材1接著在第1絕緣基材40。
<設置在導體200上之RF標籤100>
參考圖3，針對設置在導體200上之RF標籤100予以說明。圖3是顯示將RF標籤100設置在導體200之上面之狀態的立體圖。
RF標籤100是將第2導波元件30設置成接觸於導體200。另，在本說明書中，「導波元件接觸於導體」，不只指導波元件直接接觸於導體之形態，只要是可視為導波元件電性連接於導體之狀態時，也包括任一種物質被夾在導波元件與導體之間之狀態者。
在本實施形態中，導體200是金屬板。另，在本說明書中，「導體」，與一般的字典意思一樣，意指「電性傳導率較大之物質的總稱」，金屬是典型的例子。惟，「導體」不是限於金屬，例如人體、草木、水、地面等也可。
第2導波元件30接觸導體200而電性連接，使導體 200與第2導波元件30一起接收電波。另，第1導波元件20接觸導體200也可，或者是，第1導波元件20與第2導波元件30兩者都接觸導體200也可。導體200與第1導波元件20及/或第2導波元件30一同接收電波。
像這樣，將第1導波元件20及/或第2導波元件30接觸導體200，以此將所接觸的導波元件與導體電性連接，可當作為具有含有該導體之大開口面積之一個導波元件來吸收(接收)電波。藉此，可謀求板狀倒F字形天線之靈敏度提昇。
如上述，將RF標籤100設置於導體200上時，導體200本身也當作為一個導波元件而展現功能。為此，不僅是將電波照射在設置RF標籤100之面的時候，在將電波照射在未設置RF標籤100之面(看不到RF標籤之面)時，也可將RF標籤100動作。因此，也可以將RF標籤100貼在不能視覺辨認的位置隱藏起來。
進而，在將第1導波元件20及/或第2導波元件30接觸於導體200時，可將導體200與導波元件20,30當作為一個很大的導波元件而展現功能，因此對導波元件20,30的尺寸或導體200之尺寸並無特別限制。
如上述，RF標籤100是將導體200本體作為一個導波元件而展現功能。不僅是在對設有RF標籤100之設置面(上面)201從讀取裝置照射電波的時候，就算是對著未設置RF標籤100之非設置面(下面)202照射電波的時候，RF標籤100也會動作。
導體200，如圖3所示，不只是設置在第2導波元件30側，也可設置在第1導波元件20側。即，也可設置RF標籤100，而使第1導波元件20接觸於導體200。或者是構成為將第1導波元件20與第2導波元件30兩者接觸於導體。例如，也可以2枚金屬板夾持RF標籤100。惟，在將第1導波元件20接著導體200時，而有使IC晶片80與導體200電性連接而短路之虞。為防止短路，構成為不以導體200覆蓋IC晶片80的表面(例如先露出IC晶片80)，或者是有必要採用將IC晶片80設於第1絕緣基材40之側面等之對策。
另，針對將RF標籤100設置在橡膠等之非導體(絕緣體)上的時候也是同樣。即，對未設置RF標籤100之面照射電波的時候，RF標籤100也會動作。此時，將穿透絕緣體之電波讓RF標籤100接收而動作。
<RF標籤100之配置方法>
針對將複數個RF標籤100配置於矩形狀的導體200上之形態予以說明。此時，如圖13所示，宜將複數個RF標籤100設置成將各RF標籤100之供電部50朝向導體200之端(側邊)之方向。如此將複數個RF標籤100沿電流流動的方向配置，以此可提昇RF標籤100之動作效率，且能有效率地幅射電波。
(第2實施形態)
其次，說明第2實施形態之RF標籤用天線11及RF標籤100A。惟，針對與第1實施形態同樣的構成，附上相同符號，並省略其說明。
在本實施形態中，RF標籤用天線11具有從第2導波元件30之側邊延伸之延長部90。該延長部90從第1導波元件20及第2導波元件30其中一個導波元件的側邊延伸，經由第2絕緣基材91而黏貼在另一個導波元件之上。
在本實施形態中，如圖4A、圖4B、圖4C及圖5所示，延長部90是從第2導波元件30之側邊延伸，經由第2絕緣基材91且以接著劑等而黏貼在第1導波元件20的表面。延長部90，如圖4A所示，設置成通過第1絕緣基材40之側面中之與設有供電部50及短路部60之側面相反側的側面上。
如此，經由第2絕緣基材91而將延長部90黏貼在第1導波元件20之表面，如圖5所示，藉延長部90、第2絕緣基材91及第1導波元件20而形成小容量的電容器92。
藉該電容器92、及以第1導波元件20、第2導波元件30及第1絕緣基材40所構成之電容器93，得到靜電容量耦合效應。藉此，調整電容器93之靜電容量，以此調整電容器92與電容器93之合成容量，就能容易地調整RF標籤用天線11之共振頻率。電容器93之靜電容量，例如藉延長部90的形狀或面積、第2絕緣基材之介電常數或厚度來調整。
另，第2絕緣基材91也可另外成形。例如，也可將另外成形之絕緣膜插入延長部90與第1導波元件20之間。
又，在於各導波元件20,30的表面施有絕緣覆膜處理時，亦可將該絕緣覆膜作為第2絕緣基材91使用。
又，本實施形態之RF標籤用天線11亦可適用在 讀取裝置用之天線。
(第3實施形態)
其次，說明第3實施形態之RF標籤用天線及RF標籤。惟，針對與第1及第2實施形態同樣的構成，附上相同符號，並省略其說明。
在本實施形態中，第2導波元件30是經由第3絕緣基材300而接觸於導體200。又，將以第2導波元件30、導體200及第3絕緣基材300所構成之電容器部301(第2電容器)之容量構成為IC晶片80內部之等效容量以上。
在本實施形態中，第3絕緣基材300是盒體303的一部分。如圖6所示，RF標籤302是存放在塑膠等之非導電性盒體303，存放有RF標籤302之盒體303設置在導體200上。在盒體303內存放RF標籤302，以此可提高防水性或防塵性。另，以盒體303之素材來說，例如可舉ABS樹脂或繊維強化塑膠(Fiber Reinforced Plastics：FRP)為例，但不限於該等材料。
圖7是顯示包括RF標籤302、盒體303及導體200之系統之等效電路圖。如圖7所示，電容器301是與以第1導波元件20、第2導波元件30及第1絕緣基材40所構成之電容器93(第1電容器)串聯。為此，電容器93與電容器301之合成容量變化，有使RF標籤之共振電路之共振頻率大大改變之可能性。
具體來說，在電容器301的容量是與電容器93的容量相比來得相當小的時候，合成容量與電容器93的容量 相比，大為降低。此事意味著，在將存放在非導電性的盒體之RF標籤設置在導體上時，會使RF標籤之共振電路的共振頻率大大地變化，使RF標籤的讀取功能降低。
在此，在本實施形態中，電容器301之容量構成為IC晶片80內部之等效容量以上。藉此，可防止電容器93與電容器301之合成容量大幅地降低，可抑制RF標籤302之功能降低。電容器301之容量宜構成為IC晶片80內部之等效容量之2倍以上。
與第1實施形態同樣，導體不只設置於第2導波元件30側，也可設置於第1導波元件20側。或者是，也可在第1導波元件20與第2導波元件30兩者設置導體。
另，如圖8A所示，在第2導波元件30與第3絕緣基材300(盒體303)之間設有將接著劑硬化構成之接著層400，藉該接著層400，也可構成為將第2導波元件30堅固地固定在第3絕緣基材300(盒體303)之構成。
又，如圖8B所示，在第3絕緣基材300(盒體303)與導體200之間設有將接著劑硬化構成之接著層401，藉該接著層401，也可構成為將第3絕緣基材300(盒體303)堅固地固定在導體200之構成。
又，如圖9所示，在盒體303嵌入有連接導體305，也可構成為經由該連接導體305，而將第2導波元件30與導體200電性連接。在本實施形態中，連接導體305是嵌入於盒體303之下面(與導體200相面對之面)。藉此，可將第2導波元件30、連接導體305、與導體200當做為一個很大的導 波元件而展現功能。藉此，可謀求板狀倒F字形天線之靈敏度提高。
又，存放RF標籤之盒體不限於上述盒體303。圖10顯示了變形例之盒體500之縱剖視圖。該盒體500具有下面開口之殼體501、及上側開口之蓋體502。在蓋體502之內部，於存放有RF標籤302之狀態下，將該蓋體502存放在殼體501內。殼體501具有朝其左右的側面伸展之外緣部501a。在該外緣部501a設有孔501b。利用孔501b，可透過螺絲及螺帽等之固定機構而將盒體500固定在導體200。
如上述，盒體500具有存放RF標籤302之蓋體502、及存放蓋體502之殼體501，利用孔501b，而藉固定機構固定在導體200。
另，雖省略顯示在圖中，但也可經由前述之接著層401而將盒體500固定在導體200。又，也可在殼體501之內側面與蓋體502之外側面之間所產生之間隙503填入接著劑。藉此，可提高盒體500之防水密封性及防塵性。
(第4實施形態)
其次，說明第4實施形態之RF標籤用天線及RF標籤。惟，針對與第1至第3實施形態同樣的構成，附上相同符號，並省略其說明。本實施形態，與圖8A及圖8B所示之構造比較後來說，是相當於進而在RF標籤302與盒體303之間之間隙600設有勢能賦予件601之形態。
如圖11A及圖11B所示，在RF標籤302與盒體303之上側內面(第1內面)間之間隙600設有朝與上側內面相面 對之下側內面(第2內面)推壓RF標籤302之勢能賦予件601。藉此，可提高天線靈敏度。進而，就算有振動作用在盒體303時，RF標籤302在盒體303內也可不晃動，可實現RF標籤302之使用壽命之拉長。另，第1內面也可為盒體303之下側內面。
在本實施形態中，勢能賦予件601是由填補間隙600之接著層所構成。該接著層是將接著劑硬化構成之層。另，勢能賦予件601是構成為較間隙600的寬度厚為佳。藉此，在將RF標籤302被存放在盒體303內之狀態下，RF標籤302藉勢能賦予件601而被穩固地推壓到下方(即導體200側)。
另，以勢能賦予件601來說，除了接著層以外，也可使用諸如胺甲酸乙酯(urethane)等具備收縮性之素材所構成之構件、或樹脂製的彈簧。
又，盒體303的上側內面也可設有突起(突條)，藉該突起將RF標籤302朝下側內面推壓。即，在盒體303之第1內面也可設有朝著第2內面推壓RF標籤302之突起。第1內面也可為盒體303之下側內面。
(第5實施形態)
其次，說明第5實施形態之RF標籤用天線及RF標籤。在本實施形態中，存放RF標籤之盒體700是以金屬等之導電材料構成，在盒體700設置用以通過電波之開口。
如圖12A至圖12E所示，在由導電材料所構成之盒體700設有用以讓讀取裝置之電波通過之開口701。開口 701是設在盒體700的上面。通過該開口701之電波是藉存放在盒體700之RF標籤用天線所接收。
盒體700，與圖9所示之盒體303同樣，使其下面接觸於導體(未示於圖中)而固定，經由盒體700之下面而將第第2導波元件30與導體電性連接。第2導波元件30、盒體700及導體200構成為一個很大的導波元件而展現功能。藉此，可謀求板狀倒F字形天線的靈敏度提高。
開口701的形狀宜因應電波的特性來做改變。例如開口701之形狀，圖12A至圖12C所示之1條直線形狀、圖12D所示之2條直線交叉之形狀、圖12E所示之橢圓形狀等可做適當的變更。
另，開口701的形狀不是只限於長方形狀、十字形狀、圓形狀，也可為其他形狀，例如橢圓形狀、星形形狀。
又，開口701的面積以相對於盒體之表面(上面及前後左右的側面)之面積佔10%程度為佳，只要因應電波的種類或盒體的設置地點做調整即可。
已說明了本發明之幾個實施形態，但這些實施形態只是當做例子來提示罷了，並不是要限定發明範圍的意思。這些實施形態也可以其他各式各樣的形態予以實施，只要不脫離發明主旨之範圍內，可做各種省略、置換、變更。這些實施形態或其變形，就像涵蓋在發明的範圍或要旨，是涵蓋在申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍。
100‧‧‧RF標籤
10‧‧‧RF標籤用天線
20‧‧‧第1導波元件
20a-20f‧‧‧側邊
30‧‧‧第2導波元件
30a-30d‧‧‧側邊
40‧‧‧第1絕緣基材
50‧‧‧供電部
60‧‧‧短路部
70‧‧‧薄片
80‧‧‧IC晶片
1‧‧‧基材
3‧‧‧載置台
3a‧‧‧貫穿用孔
3b‧‧‧吸取用空氣孔
4‧‧‧導引部
5‧‧‧推壓件
6‧‧‧定位件
7‧‧‧空氣管
8‧‧‧橡膠滾輪
9‧‧‧勢能賦予件
H‧‧‧方向
L‧‧‧線圈圖案

Claims (19)

  1. 一種RF標籤用天線，其特徵在於包含有：第1絕緣基材，具有第1主面，及前述第1主面相反側之第2主面；第1導波元件，設於前述第1主面；第2導波元件，設於前述第2主面；供電部，設於前述第1絕緣基材的側面，其一端電性連接於前述第2導波元件；及短路部，設於前述第1絕緣基板的前述側面，其一端電性連接於前述第1導波元件，另一端電性連接於前述第2導波元件；由前述第1絕緣基材、前述第1導波元件、前述第2導波元件、前述供電部及前述短路部，構成接收從讀取裝置所發送之電波之板狀倒F字形天線，藉由前述第1導波元件、前述短路部、前述第2導波元件及前述供電部所構成之線圈圖案、與由前述第1導波元件、前述第2導波元件及前述第1絕緣基材所構成之電容器，構成以前述電波的頻帶共振之共振電路，其中更具有延長部，從前述第1導波元件及前述第2導波元件其中一導波元件的側邊延伸，經由第2絕緣基材而黏貼在另一導波元件之上。
  2. 如請求項1之RF標籤用天線，其中前述延長部設置成通過與前述側面相反側之側面上。
  3. 如請求項1之RF標籤用天線，其中前述第1導波元件及第2導波元件為相同形狀，前述第1導波元件及第2導波元件之側邊的長度的合計等於λ/4、λ/2、3 λ/4、5 λ/8(λ：前述電波的波長)任一者。
  4. 如請求項1之RF標籤用天線，其中前述第1絕緣基材為介電質。
  5. 如請求項1之RF標籤用天線，其中前述第1絕緣基材具有與安裝RF標籤之位置之表面形狀對應之形狀。
  6. 如請求項1之RF標籤用天線，其中前述第1導波元件、前述第2導波元件、前述供電部及前述短路部形成在具有可撓性之絕緣性的薄片上。
  7. 一種RF標籤，包含有：如請求項1至6中任一項之RF標籤用天線；及根據前述電波而動作之IC晶片；前述共振電路具有考慮前述線圈圖案的電感、前述電容器之靜電容量及前述IC晶片內部之等效容量而所設定之共振頻率。
  8. 如請求項7之RF標籤，其中前述第1導波元件及/或前述第2導波元件接觸於導體，且前述導體與前述第1導波元件及/或第2導波元件一起接收前述電波。
  9. 如請求項7之RF標籤，其中前述第1導波元件及/或第2導波元件經由第3絕緣基材接觸於導體，且前述導體與前述第1導波元件及/或第2導波元件一起接收前述電波 。
  10. 如請求項9之RF標籤，其中前述第3絕緣基材為存放前述RF標籤之盒體的一部分。
  11. 如請求項9之RF標籤，其中以前述導體、前述第3絕緣基材、與前述第1導波元件及第2導波元件中經由前述第3絕緣基材而接觸於前述導體之導波元件所構成之電容器之容量為前述IC晶片內部之等效容量以上。
  12. 如請求項10之RF標籤，其中在前述盒體嵌入連接導體，經由前述連接導體，而將前述第2導波元件與前述導體電性連接。
  13. 如請求項10之RF標籤，其中前述盒體具有：蓋體，其上側開口，存放前述RF標籤；及殼體，存放前述蓋體；前述殼體具有設有孔之外緣部，利用前述孔，藉固定機構而將前述盒體固定在前述導體。
  14. 如請求項7之RF標籤，其存放在絕緣性或者是導電性的盒體。
  15. 如請求項14之RF標籤，其中在前述RF標籤與前述盒體之第1內面間之間隙，設有朝著第2內面推壓前述RF標籤之勢能賦予件，該第2內面面對前述第1內面。
  16. 如請求項14之RF標籤，其中在前述盒體之第1內面，設有朝著第2內面推壓前述RF標籤之突起，該第2內面面對前述第1內面。
  17. 如請求項14之RF標籤，其中前述盒體由導電材料所構成 ，在前述盒體設有用來讓前述電波通過之開口。
  18. 一種RF標籤用天線之製造方法，為如請求項1之RF標籤用天線之製造方法，包括以下步驟，即：沿著與前述供電部及前述短路部之長向正交之方向，將前述供電部及前述短路部分別在與前述第1導波元件及前述第2導波元件之接合處附近處彎折，使前述第1導波元件與前述第2導波元件相面對；將前述第1導波元件黏貼在前述第1絕緣基材之前述第1主面；以及將前述第2導波元件黏貼在前述第1絕緣基材之前述第2主面。
  19. 如請求項18之RF標籤用天線之製造方法，其中前述第1導波元件、前述第2導波元件、前述供電部及前述短路部形成在具有可撓性之絕緣性的薄片上，將前述供電部及前述短路部與前述薄片一起彎折。
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