WO2019012767A1 - Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄタグ管理方法 - Google Patents

Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄタグ管理方法 Download PDF

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WO2019012767A1
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加藤　登
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株式会社村田製作所
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    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal

Definitions

  • the present invention relates to an RFID (Radio Frequency IDentification) tag provided on an article, and more particularly, to an RFID tag having a dipole antenna and an RFID tag management method using the RFID tag.
  • RFID Radio Frequency IDentification
  • Patent Document 1 shows an RFID tag in which an RFIC element is mounted on a base on which a conductor pattern that functions as a dipole antenna is formed.
  • the RFID tag is attached to an article for physical distribution management, for example, and read / write is performed by a reader / writer as needed.
  • the dipole antenna is composed of two dipole elements connected to two connection ends of the RFIC element. Therefore, a null point at which the gain becomes zero occurs in the extending direction of the two dipole elements extending from the two connection ends of the RFIC element to the respective open ends. Communication with the reader / writer is not possible in the direction of this null point.
  • the presence of the above-mentioned null point is usually not a problem because there is freedom in the orientation of the reader / writer with respect to the RFID tag. That is, when it is not possible to communicate with the RFID tag at a distance that allows communication, a null point can be avoided and communication can be performed by only slightly changing the orientation of the reader / writer with respect to the RFID tag.
  • the above-mentioned null point may be a serious problem. That is, the RFID tag is attached in a direction in which it can only be attached to the article in a direction that can only be attached, and communication can not be performed in a situation in which the reader / writer is held in the only possible direction in the article. Will not be available.
  • an object of the present invention is to provide an RFID tag and an RFID tag management method capable of avoiding a situation where communication becomes impossible due to a null point.
  • the RFID tag of the present invention is A substrate, An RFIC element mounted on the substrate and having a first input / output terminal and a second input / output terminal; A first dipole element formed on the base material, one end being a first connection end connected to the first input / output terminal, and the other end being a first open end, and one end being the second input / output terminal A second connection end connected to the second end and a second open end, the other end being a second open end, Equipped with The formation area of the dipole antenna has a longitudinal direction and a short direction in a plan view, and has a first end and a second end which are opposite ends in the longitudinal direction, and the short direction Having opposite sides, a first side and a second side,
  • the first dipole element is a conductor pattern extending from the first connection end toward the first end and meandering in a meandering direction toward the first side
  • the second dipole element is a conductor pattern extending from the second connection end toward the second end and meandering in a mean
  • the null point of the dipole antenna is inclined (rotated) in the in-plane direction of the formation region of the dipole antenna from the longitudinal direction of the formation region of the dipole antenna, the null point deviates from the null point.
  • the reader / writer can be held over, and a situation in which communication can not be performed due to a null point can be avoided.
  • the first open end is located closer to the first side in the formation area of the first dipole element, and the second open end is the second side of the formation area of the second dipole element It is preferable that it is in a part-centered position.
  • the first dipole element has the first open end folded back from the first end toward the second end, and the second dipole element has the second open end as the second dipole element. It is preferable that the first end is folded back from the two ends. This structure can effectively increase the inclination of the null point from the longitudinal direction of the formation region of the dipole antenna.
  • the RFIC element is preferably an element in which an RFIC chip and an impedance matching circuit for matching the impedance of the RFIC chip and the dipole antenna are integrated.
  • the RFIC element be disposed at the center of the formation area of the dipole antenna.
  • a part of the first dipole element is disposed between the RFIC element and the first side, and a part of the second dipole element is between the RFIC element and the second side It is preferable that it is arrange
  • the dimension in the longitudinal direction is twice or more the dimension in the lateral direction.
  • the RFIC element communicates in the UHF band via the dipole antenna.
  • the RFIC element can adapt to the RFID system which utilizes a UHF band.
  • the RFID tag management method of the present invention is An RFID tag management method for managing, with an RFID tag, the state of an article stored inside a housing in which the communication direction to which the reader / writer is directed is one direction.
  • the RFID tag according to any one of claims 1 to 8 is attached to an outer surface of the article on a surface to which the RFID tag can be attached and on a surface of the housing away from the metal member, A reader / writer is directed in the communication direction to perform communication with the RFID tag.
  • the communication can not be performed due to the null point. You can avoid the situation. Further, even if the position where the RFID tag can be attached to the article is limited or the orientation of the reader / writer with respect to the article is limited, management of the article by the RFID tag is possible.
  • FIG. 1A is a plan view of the RFID tag 301 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a diagram showing the direction of the null point of the RFID tag 301.
  • FIG. 2A is an outline view of a directivity pattern viewed from the Z-axis direction in the RFID tag of the present embodiment.
  • FIG. 2 (B) is a diagram showing the directivity in the XY plane.
  • FIG. 3 is a view showing the positional relationship between the RFID tag of the present embodiment, an article provided with the RFID tag, and a reader / writer.
  • FIG. 4 is a perspective view of the RFIC element 100.
  • FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the RFIC element shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6A is a plan view of the upper insulating layer of the multilayer substrate 120 as viewed from directly above.
  • FIG. 6B is a plan view of the middle insulating layer of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 6C is a plan view of the lower insulating layer of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of the insulating layer shown in FIG. 6A along the line B1-B1.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the insulating layer shown in FIG. 6B along the line B2-B2.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view of the insulating layer shown in FIG. 6C along the line B3-B3.
  • FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of the RFIC element 100.
  • FIG. 9 is a diagram showing the direction of the magnetic field generated in the inductors L1 to L4 of the RFIC element 100.
  • FIG. 10 is a diagram showing the distribution of rigid regions and flexible regions in the RFIC element 100.
  • FIG. 11 is a view showing a state in which the RFID tag in which the RFIC element 100 is attached to the lands LA1 and LA2 is bent.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of current flowing in the equivalent circuit of the RFID tag of FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing frequency characteristics of reflection loss when the circuit connected to the RFIC chip in the RFID tag of FIG. 11 is viewed from the RFIC chip.
  • FIG. 14 is a plan view of the RFID tag 302A according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view of another RFID tag 302B according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view of the RFID tag 303A according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view of another RFID tag 303B according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view of the RFID tag 304 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing the directivity of a general dipole antenna.
  • FIG. 20 is a view showing directivity in a plane (E plane) including the X axis of the dipole antenna in the plane in FIG.
  • FIG. 21A shows the outer shape of the directivity pattern viewed from the Z-axis direction.
  • FIG. 21B is a diagram showing directivity in the XY plane.
  • FIG. 22A is a plan view of the RFID tag of the comparative example.
  • FIG. 22 (B) is a view showing the direction of the null point of the RFID tag of the comparative example.
  • FIG. 1A is a plan view of the RFID tag 301 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B shows the direction of the null point of the RFID tag 301. As shown in FIG.
  • the RFID tag 301 includes a rectangular plate-shaped base 1, a first dipole element 10 and a second dipole element 20 formed on the base 1, and an RFIC element 100 mounted on the base 1.
  • the base material 1 has longitudinal directions (X-axis direction in FIG. 1A) and lateral directions (Y-axis direction in FIG. 1A) in plan view, It has one end E1 and a second end E2, and has a first side S1 and a second side S2 which are mutually opposite sides in the transverse direction.
  • the first side and the second side correspond to each other.
  • Lands LA1 and LA2 for mounting the RFIC element 100 are formed at the center of the substrate 1.
  • the first input / output terminal and the second input / output terminal of the RFIC element 100 are connected to the lands LA1 and LA2, respectively.
  • a first dipole element 10 and a second dipole element 20 are formed on the substrate 1.
  • the first dipole element 10 and the second dipole element 20 constitute one dipole antenna.
  • the first dipole element 10 is composed of the main conductor pattern portion 11 and the tip portion 12.
  • the second dipole element 20 is composed of the main conductor pattern 21 and the tip 22.
  • One end of the first dipole element 10 is a first connection end CE1 connected to the land LA1 (connected to the first input / output terminal of the RFIC element).
  • the other end of the first dipole element 10 is a first open end OE1.
  • One end of the second dipole element 20 is a second connection end CE2 connected to the land LA2 (connected to the second input / output terminal of the RFIC element).
  • the other end of the second dipole element 20 is a second open end OE2.
  • the first dipole element 10 is a conductor pattern extending from the first connection end CE1 in the direction of the first end E1 and meandering in the direction of the first side portion S1 in a meandering manner.
  • the second dipole element 20 is a conductor pattern extending from the second connection end CE2 in the direction of the second end E2 and meandering in the direction of the second side S2.
  • the first open end OE1 is located closer to the first side S1 in the formation area of the first dipole element 10.
  • the second open end OE2 is located closer to the second side S2 in the formation area of the second dipole element 20.
  • the first open end OE1 is folded back from the first end E1 of the substrate 1 in the direction of the second end E2.
  • the second open end OE2 is folded back from the second end E2 of the substrate 1 toward the first end E1.
  • the line width of the tip portion 12 of the first dipole element 10 is twice or more than the line width of the main conductor pattern portion 11.
  • the line width of the tip 22 of the second dipole element 20 is twice or more than the line width of the main conductor pattern 21.
  • the formation range of the main conductor pattern portion 11 in the longitudinal direction is the range from the first connection end CE1 to the first end E1
  • the tip 12 is in the direction from the first connection end CE1 toward the second end E2. It is further extended.
  • the formation range of the main conductor pattern portion 21 in the longitudinal direction is the range from the second connection end CE2 to the second end E2, but the tip 22 is in the direction of the first end E1 from the second connection end CE2. It extends further to.
  • the tip 12 of the first dipole element 10 and the tip 22 of the second dipole element 20 are conductor patterns for adding capacitance at and near the open end of the dipole element. This addition of capacitance shortens the dipole element.
  • the RFID tag of this embodiment has a dimension of 24 mm in the longitudinal direction and a dimension of 8 mm in the latitudinal direction, and the dimensional ratio of the latitudinal direction to the longitudinal direction is 1: 3. That is, the dimension in the longitudinal direction is twice or more the dimension in the transverse direction (see FIG. 1 (B)).
  • FIG. 19 is a diagram showing the directivity of a general dipole antenna.
  • the dipole element is along the X-axis direction.
  • FIG. 20 is a view showing directivity in a plane (E plane) including the X axis of the dipole antenna in the plane in FIG.
  • FIG. 21A shows the outer shape of the directivity pattern viewed from the Z-axis direction.
  • FIG. 21B is a diagram showing directivity in the XY plane.
  • a common dipole antenna is used in a state where it resonates at a half wavelength in which the voltage is maximum at both ends and the current is at the center. Therefore, the directivity on the E surface (field vibration surface) is an eight-shaped as shown in FIGS. 20 and 21B. And the X-axis direction which is a symmetry axis direction of voltage distribution serves as a null point.
  • the RFID tag of the comparative example is shown in FIG. 22 (A) and FIG. 22 (B).
  • the first dipole element 10 of the RFID tag of this comparative example is a conductor pattern meandering in the direction from the first connection end CE1 to the first end E1.
  • the second dipole element 20 is a conductor pattern meandering from the second connection end CE2 toward the second end E2.
  • the formation region of the first dipole element 10 from the first connection end CE1 to the first end E1 is represented by ZE1
  • the formation region of the second dipole element 20 from the second connection end CE2 to the second end E2 is Denoting by ZE2
  • a line connecting the center of gravity of the voltage distribution in the area ZE1 and the center of gravity of the voltage distribution in the area ZE2 substantially coincides with the null point.
  • the null point coincides with the X-axis direction.
  • the voltage intensity distribution of the tip 12 of the entire first dipole element 10 is relatively large.
  • the voltage intensity distribution of the tip 22 of the entire second dipole element 20 is relatively large. Therefore, a line connecting the center of gravity of the voltage distribution in the area ZE1 and the center of gravity of the voltage distribution in the area ZE2 is inclined from the X axis.
  • the thick arrow indicated by NULL-NULL in FIG. 1B represents a null point. Thus, the null point tilts from the X axis.
  • FIG. 2A is an outline view of a directivity pattern viewed from the Z-axis direction in the RFID tag of the present embodiment.
  • FIG. 2 (B) is a diagram showing the directivity in the XY plane.
  • the tip portions 12 and 22 having the function of adding capacitance, a region of high voltage strength in the entire first dipole element 10 is concentrated on the tip portion 12, and the entire second dipole element 20 is provided. Among them, the region with high voltage strength is concentrated on the tip 22. As a result, a line connecting the center of gravity of the voltage distribution in the area ZE1 and the center of gravity of the voltage distribution in the area ZE2 is effectively inclined from the X axis.
  • FIG. 3 is a view showing the positional relationship between the RFID tag of the present embodiment, an article provided with the RFID tag, and a reader / writer.
  • the articles 401A to 401E are, for example, ink cartridges of an ink jet printer. These ink cartridges have a substantially rectangular parallelepiped shape, and the RFID tags 301A to 301E are attached to the upper surface in FIG.
  • When communicating with the RFID tag in a state where these ink cartridges are mounted in the housing of the ink jet printer attach the RFID tag to the surface other than FIG. 3 because of the structure of the ink cartridge and the mounting structure on the ink jet printer main body. There are times when you can not.
  • the RFID tag can not be attached to the surface on which the metal member in the housing of the ink jet printer approaches any other surface. This is because these metal members inhibit RFID tag communication. Due to these circumstances, the side to which the RFID tag can be attached is limited. Further, due to the structure of the housing of the ink jet printer, the direction in which the reader / writer is directed to the ink jet printer may be limited.
  • this X-axis direction is not a null point, and RFID communication is possible. This enables management of the ink cartridge and the inkjet printer through the RFID tag.
  • FIG. 4 is a perspective view of the RFIC element 100.
  • the RFIC element 100 is, for example, an RFIC element corresponding to a communication frequency of 900 MHz band, that is, UHF band.
  • the RFIC element 100 has a multilayer substrate 120 whose main surface is rectangular.
  • the multilayer substrate 120 is flexible.
  • the multilayer substrate 120 has, for example, a laminated structure in which a flexible resin insulating layer such as polyimide or liquid crystal polymer is laminated.
  • the dielectric constant of each insulating layer composed of these materials is smaller than the dielectric constant of the ceramic base layer represented by LTCC.
  • the length direction of the multilayer substrate 120 is taken as the X axis, the width direction of the multilayer substrate 120 as the Y axis, and the thickness direction of the multilayer substrate 120 as the Z axis.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the RFIC element shown in FIG.
  • FIG. 6A is a plan view of the upper insulating layer of the multilayer substrate 120 as viewed from directly above.
  • FIG. 6B is a plan view of the middle insulating layer of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 6C is a plan view of the lower insulating layer of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of the insulating layer shown in FIG. 6A along the line B1-B1.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the insulating layer shown in FIG. 6B along the line B2-B2.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view of the insulating layer shown in FIG. 6C along the line B3-B3.
  • an RFIC chip 160 and an impedance matching circuit 180 are incorporated in the multilayer substrate 120.
  • a first terminal electrode 140 a and a second terminal electrode 140 b are formed on one main surface of the multilayer substrate 120.
  • the matching circuit 180 impedance-matches the RFIC chip 160 with the first dipole element 10 and the second dipole element 20, and determines the resonant frequency characteristic of the antenna.
  • the RFIC chip 160 has a structure in which various elements are incorporated in a hard semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon. Both main surfaces of the RFIC chip 160 are square. Further, as shown in FIG. 6C, on the other main surface of the RFIC chip 160, a first input / output terminal 160a and a second input / output terminal 160b are formed. Inside the multilayer substrate 120, each side of the square of the RFIC chip 160 extends along the X axis direction or the Y axis direction, and one main surface and the other main surface are parallel to the XY plane, Located at the center of each of the X, Y, and Z axes.
  • the matching circuit 180 is configured of the coil conductor 200 and the interlayer connection conductors 240 a and 240 b.
  • the coil conductor 200 is configured by the coil patterns 200a to 200c shown in FIG. 6B or 6C.
  • a part of the coil pattern 200a is configured by the first coil portion CIL1.
  • a part of the coil pattern 200b is configured by the second coil portion CIL2.
  • a part of the coil pattern 200c is configured by the third coil portion CIL3 and the fourth coil portion CIL4.
  • the first coil portion CIL1, the third coil portion CIL3, and the interlayer connection conductor 240a are arranged in the Z-axis direction.
  • the second coil portion CIL2, the fourth coil portion CIL4, and the interlayer connection conductor 240b are also arranged in the Z-axis direction.
  • the RFIC chip 160 is disposed between the first coil portion CIL1 and the second coil portion CIL2 when the multilayer substrate 120 is viewed in the Z-axis direction.
  • the RFIC chip 160 is disposed between the third coil portion CIL3 and the fourth coil portion CIL4 when the multilayer substrate 120 is viewed in the Y-axis direction.
  • Each of the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b is formed in a strip shape using a flexible copper foil as a material.
  • the sizes of the main surfaces of each of the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b match each other.
  • the short sides of the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b extend in the X-axis direction.
  • the long sides of the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b extend in the Y-axis direction.
  • the RFIC chip 160 is sandwiched between a part of the matching circuit 180 and another part of the matching circuit 180 when the multilayer substrate 120 is viewed from the Y-axis direction. Further, the RFIC chip 160 overlaps the matching circuit 180 when the multilayer substrate 120 is viewed from the X-axis direction.
  • the matching circuit 180 partially overlaps each of the first terminal electrode 140 a and the second terminal electrode 140 b when the multilayer substrate 120 is viewed in plan.
  • the multilayer substrate 120 is configured by three sheet-like insulating layers 120a to 120c stacked as shown in FIGS. 6A to 6C.
  • the insulating layer 120 a is located on the upper side
  • the insulating layer 120 b is located on the middle side
  • the insulating layer 120 c is located on the lower side.
  • a first terminal electrode 140a and a second terminal electrode 140b are formed on one main surface of the insulating layer 120a.
  • a rectangular through hole HL1 reaching the other main surface is formed at the central position of one of the main surfaces of the insulating layer 120b.
  • the through hole HL1 is formed to a size including the RFIC chip 160.
  • a coil pattern 200c is formed around the through hole HL1 on one of the main surfaces of the insulating layer 120b.
  • the coil pattern 200c is configured using a flexible copper foil as a material.
  • One end of the coil pattern 200c is disposed at a position overlapping the first terminal electrode 140a in plan view, and is connected to the first terminal electrode 140a by the interlayer connection conductor 220a extending in the Z-axis direction.
  • the other end of the coil pattern 200c is disposed at a position overlapping the second terminal electrode 140b in plan view, and is connected to the second terminal electrode 140b by the interlayer connection conductor 220b extending in the Z-axis direction.
  • the interlayer connection conductors 220a and 220b are made of a hard metal bulk mainly composed of Sn.
  • Coil patterns 200a and 200b are formed on one main surface of the insulating layer 120c.
  • the coil patterns 200a and 200b are configured using a flexible copper foil as a material.
  • the first coil end T1 and the second coil end T2 are both formed in a rectangular shape when the insulating layer 120c is viewed in plan.
  • One end of the coil pattern 200a is connected to one end of the coil pattern 200c by an interlayer connection conductor 240a extending in the Z-axis direction.
  • One end of the coil pattern 200b is connected to the other end of the coil pattern 200c by an interlayer connection conductor 240b extending in the Z-axis direction.
  • the interlayer connection conductors 240a and 240b are made of a hard metal bulk mainly composed of Sn.
  • a section of the coil pattern 200a overlaps a section of the coil pattern 200c, and a section of the coil pattern 200b is also another section of the coil pattern 200c.
  • the section on the coil pattern 200a side is referred to as “first coil portion CIL1”
  • the section on the coil pattern 200c side is referred to as "third coil portion CIL3”.
  • the section on the coil pattern 200b side is referred to as "second coil section CIL2”
  • the section on the coil pattern 200c side is referred to as "fourth coil section CIL4".
  • first position P1 the position of one end of the coil pattern 200a or the one end of the coil pattern 200c is referred to as "first position P1"
  • second position P2 the position of the one end of the coil pattern 200b or the other end of the coil pattern 200c is "second position P2" It is said.
  • Rectangular dummy conductors 260a and 260b are formed on one main surface of the insulating layer 120c.
  • the dummy conductors 260a and 260b are made of a flexible copper foil.
  • the dummy conductors 260a and 260b are arranged to overlap two of the four corner portions of the rectangular through hole HL1.
  • the RFIC chip 160 is mounted on the insulating layer 120c such that the four corner portions of the other main surface face the first coil end T1, the second coil end T2, and the dummy conductors 260a and 260b.
  • the first input / output terminal 160a is disposed on the other main surface of the RFIC chip 160 so as to overlap with the first coil end T1 in plan view.
  • the second input / output terminal 160b is disposed on the other main surface of the RFIC chip 160 so as to overlap the second coil end T2 in a plan view.
  • the RFIC chip 160 is connected to the first coil end T1 by the first input / output terminal 160a, and is connected to the second coil end T2 by the second input / output terminal 160b.
  • the thickness of the insulating layers 120a to 120c is 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. Therefore, the RFIC chip 160 and the matching circuit 180 built in the multilayer substrate 120 can be seen through from the outside. Therefore, the connection state (presence or absence of disconnection) of the RFIC chip 160 and the matching circuit 180 can be easily confirmed.
  • FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of the RFIC element 100 configured as described above.
  • an inductor L1 corresponds to the first coil portion CIL1.
  • the inductor L2 corresponds to the second coil portion CIL2.
  • the inductor L3 corresponds to the third coil portion CIL3.
  • the inductor L4 corresponds to the fourth coil portion CIL4.
  • the characteristics of impedance matching by matching circuit 180 are defined by the values of inductors L1 to L4.
  • One end of the inductor L1 is connected to a first input / output terminal 160a provided in the RFIC chip 160.
  • One end of the inductor L2 is connected to a second input / output terminal 160b provided on the RFIC chip 160.
  • the other end of the inductor L1 is connected to one end of the inductor L3.
  • the other end of the inductor L2 is connected to one end of the inductor L4.
  • the other end of the inductor L3 is connected to the other end of the inductor L4.
  • the first terminal electrode 140a is connected to the connection point of the inductors L1 and L3.
  • the second terminal electrode 140 b is connected to the connection point of the inductors L 2 and L 4.
  • the first coil portion CIL1, the second coil portion CIL2, the third coil portion CIL3, and the fourth coil portion CIL4 are wound such that the magnetic fields are in phase and in series with each other. It is connected. Therefore, the magnetic field is generated at a certain point so as to turn in the direction indicated by the arrow in FIG. On the other hand, the magnetic field is generated at another time point so as to turn in the opposite direction to the direction shown by the arrow in FIG.
  • the first coil portion CIL1 and the third coil portion CIL3 have substantially the same loop shape and the same first winding axis.
  • the second coil portion CIL2 and the fourth coil portion CIL4 have substantially the same loop shape and the same second winding axis.
  • the first winding axis and the second winding axis are disposed at positions sandwiching the RFIC chip 160.
  • first coil portion CIL1 and the third coil portion CIL3 are magnetically and capacitively coupled.
  • second coil portion CIL2 and the fourth coil portion CIL4 are magnetically and capacitively coupled.
  • the RFIC chip 160 has the first input / output terminal 160 a and the second input / output terminal 160 b and is built in the multilayer substrate 120.
  • the matching circuit 180 is incorporated in the multilayer substrate 120 including the coil patterns 200a to 200c.
  • the first terminal electrode 140 a and the second terminal electrode 140 b are provided on one main surface of the multilayer substrate 120.
  • first coil portion CIL1 is present in a section from the first coil end T1 to the first position P1, and has a first winding axis in a direction intersecting with one main surface of the multilayer substrate 120.
  • the second coil portion CIL2 is present in a section from the second coil end T2 to the second position P2, and has a second winding axis in a direction intersecting with one main surface of the multilayer substrate 120.
  • the third coil portion CIL3 is arranged to overlap the first coil portion CIL1 in plan view.
  • the fourth coil portion CIL4 is arranged to overlap the second coil portion CIL2 in plan view.
  • the first coil portion CIL1, the third coil portion CIL3, the second coil portion CIL2, and the fourth coil portion CIL4 are disposed at positions sandwiching the RFIC chip 160.
  • the matching circuit 180 and the RFIC chip 160 are incorporated in the multilayer substrate 120.
  • the RFIC chip 160 is formed of a semiconductor substrate. Therefore, the RFIC chip 160 functions as a ground or a shield for the first coil portion CIL1, the second coil portion CIL2, the third coil portion CIL3, and the fourth coil portion CIL4. As a result, the first coil portion CIL1 and the second coil portion CIL2 as well as the third coil portion CIL3 and the fourth coil portion CIL4 become difficult to couple to each other magnetically or capacitively. Thus, narrowing of the pass band of the communication signal is suppressed.
  • FIG. 10 is a diagram showing the distribution of rigid regions and flexible regions in the RFIC element 100.
  • FIG. 11 is a view showing a state in which the RFID tag in which the RFIC element 100 is attached to the lands LA1 and LA2 is bent.
  • the multilayer substrate 120, the coil patterns 200a to 200c, the first terminal electrode 140a, and the second terminal electrode 140b are made of flexible members.
  • interlayer connection conductors 220a, 220b, 240a, 240b, and the RFIC chip 160 are made of hard members.
  • the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b are relatively large in size, their flexibility is low.
  • the flexibility of the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b is even lower. Become.
  • a rigid region and a flexible region are formed in the RFIC element 100. More specifically, the area in which the first terminal electrode 140a, the second terminal electrode 140b, and the RFIC chip 160 are disposed is a rigid area, and the other area is a flexible area. In particular, since the first terminal electrode 140a and the second terminal electrode 140b are provided at a distance from the RFIC chip 160, the first terminal electrode 140a and the RFIC chip 160, and the second terminal electrode 140b and the RFIC chip 160. The area is a flexible area.
  • the RFIC element 100 bends as shown in FIG. 11, for example.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of current flowing in the equivalent circuit of the RFID tag of FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing frequency characteristics of reflection loss when the circuit connected to the RFIC chip in the RFID tag of FIG. 11 is viewed from the RFIC chip.
  • a parasitic capacitance (floating capacitance) Cp that the RFIC chip 160 has is present between the first input / output terminal 160a and the second input / output terminal 160b. Therefore, in the RFIC element 100, two resonances occur.
  • the first resonance is a resonance that occurs in the current path configured by the first dipole element 10, the second dipole element 20, and the inductors L3 and L4.
  • the second resonance is a resonance that occurs in a current path (current loop) formed of the inductors L1 to L4 and the parasitic capacitance Cp. These two resonances are coupled by the inductors L3 to L4 shared by the respective current paths.
  • Two currents I1 and I2 respectively corresponding to the two resonances flow as indicated by broken arrows in FIG.
  • both the first resonance frequency and the second resonance frequency are affected by the inductors L3 to L4.
  • a difference of several tens of MHz is generated between the first resonance frequency f1 and the second resonance frequency f2.
  • the impedance matching circuit for determining the resonance frequency characteristic of the antenna is provided. The following effects are achieved.
  • the area of the substrate can be effectively used as a space for forming a dipole element, and the RFID tag can be miniaturized. Also, if the size is the same, high gain can be achieved.
  • the lands LA1 and LA2 on which the RFIC element 100 is mounted overlap the first coil portion CIL1, the second coil portion CIL2, the third coil portion CIL3 and the fourth coil portion CIL4 of the RFIC element 100 in plan view,
  • the sections CIL1 to CIL4 are electromagnetically shielded by the lands LA1 and LA2, which make the sections CIL1 to CIL4 unlikely to be affected by the electromagnetic properties of the article to which the RFID tag is attached. That is, even when the RFID tag 301 is attached to an article having a high relative dielectric constant or relative permeability, the change in the electromagnetic characteristics of the RFID tag is small between the attached state and the single state before attachment.
  • the second embodiment shows an RFID tag in which the shape of the dipole antenna is different from that shown in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view of the RFID tag 302A according to the second embodiment.
  • the RFID tag 302A of the present embodiment includes a rectangular plate-shaped substrate 1, a first dipole element 10 and a second dipole element 20 formed on the substrate 1, and an RFIC element 100 mounted on the substrate 1.
  • a first dipole element 10 and a second dipole element 20 are formed on the substrate 1.
  • the first dipole element 10 and the second dipole element 20 constitute one dipole antenna.
  • One end of the first dipole element 10 is a first connection end CE1 connected to the land LA1 (connected to the first input / output terminal of the RFIC element).
  • the other end of the first dipole element 10 is a first open end OE1.
  • One end of the second dipole element 20 is a second connection end CE2 connected to the land LA2 (connected to the first input / output terminal of the RFIC element).
  • the other end of the second dipole element 20 is a second open end OE2.
  • the first dipole element 10 is a conductor pattern extending from the first connection end CE1 in the direction of the first end E1 and meandering in the direction of the first side portion S1 in a meandering manner.
  • the second dipole element 20 is a conductor pattern extending from the second connection end CE2 in the direction of the second end E2 and meandering in the direction of the second side S2.
  • the first open end OE1 is located closer to the first side S1 in the formation area of the first dipole element 10.
  • the second open end OE2 is located closer to the second side S2 in the formation area of the second dipole element 20.
  • the first dipole element 10 is positioned such that the first open end OE1 is close to the first end E1 of the substrate 1.
  • the second dipole element 20 is positioned such that the second open end OE2 is close to the second end E2 of the substrate 1.
  • the RFID tag 302A of this embodiment differs from the RFID tag 301 shown in FIG. 1A in the positions of the first open end OE1 and the second open end OE2. Further, the RFID tag 301 differs from the RFID tag 301 shown in FIG.
  • the range from the first open end OE1 of the first dipole element 10 in the direction of the first connection end CE1 to the position where the conductor pattern is traced back by a fixed amount is represented by the tip end area Z12.
  • a range from the second open end OE2 of the second dipole element 20 in the direction of the second connection end CE2 to the position where the conductor pattern is traced back by a fixed amount is represented by a tip end area Z22.
  • the voltage intensity distribution of the tip end region Z12 of the entire first dipole element 10 is relatively large.
  • the voltage intensity distribution of the tip end region Z22 of the entire second dipole element 20 is relatively large. Therefore, a line connecting the gravity center of the voltage distribution in the region Z12 and the gravity center of the voltage distribution in the region Z22 is inclined from the X axis.
  • the thick arrows in FIG. 14 indicate null points. Thus, the null point tilts from the X axis.
  • the boundary between the end regions Z12 and Z22 and the region other than the end regions is not a critical boundary.
  • the above-described tip end regions Z12 and Z22 are shown for convenience of explanation. That is, the “fixed amount” which traces back the conductor pattern from the first open end OE1 of the first dipole element 10 toward the first connection end CE1, and the second open end from the second open end OE2 of the second dipole element 20
  • the “certain amount” that follows the conductor pattern in the CE2 direction is introduced for convenience. Even if this “fixed amount” is changed, the above-mentioned action explanation of tilting the null point from the X axis holds.
  • FIG. 15 is a plan view of another RFID tag 302B according to the present embodiment.
  • the side conductor pattern 10S which is a part of the first dipole element 10 is disposed between the RFIC element 100 and the first side S1 and is a part of the second dipole element 20.
  • the side conductor pattern 20S is disposed between the RFIC element 100 and the second side S2.
  • the other configuration is the same as that of the RFID tag 302A shown in FIG.
  • the tip of the dipole element of the RFID tag is not provided with a conductor pattern for adding capacitance, it is not easily affected by the electromagnetic characteristics of the article to which the RFID tag is attached. That is, even when the RFID tag 301 is attached to an article having a high relative dielectric constant, the change in the capacitance added to the tip of the dipole element is small between the attached state and the single state before the attachment, Change of physical characteristics is small.
  • the third embodiment shows an RFID tag in which the shape of the dipole antenna is different from that shown in the first and second embodiments.
  • FIG. 16 is a plan view of the RFID tag 303A according to the third embodiment.
  • the RFID tag 303A according to the present embodiment includes a rectangular plate-shaped substrate 1, a first dipole element 10 and a second dipole element 20 formed on the substrate 1, and an RFIC element 100 mounted on the substrate 1.
  • the first open end OE1 of the first dipole element 10 is not closer to the first end E1, but is closer to the center than the first end E1 and the second end E2.
  • the second open end OE2 of the second dipole element 20 is not closer to the second end E2, but is closer to the center than the first end E1 or the second end E2.
  • the side conductor pattern 10S of the first dipole element 10 is formed to a position extending in the direction of the second end E2 from the middle point between the land LA1 and the land LA2.
  • the side conductor pattern 20S of the second dipole element 20 is formed to a position extending in the direction of the first end E1 more than the middle point between the land LA1 and the land LA2.
  • the other configuration is the same as that of the RFID tag 302B shown in FIG.
  • FIG. 17 is a plan view of another RFID tag 303B according to the present embodiment.
  • the first open end OE1 of the first dipole element 10 protrudes from the main portion of the side conductor pattern 10S.
  • the second open end OE2 of the second dipole element 20 protrudes from the main part of the side conductor pattern 20S.
  • the other configuration is the same as that of the RFID tag 303A shown in FIG.
  • the voltage distribution of the first dipole element 10 is The line connecting the center of gravity and the center of gravity of the voltage distribution in the second dipole element 20 effectively tilts from the X axis.
  • the resonant frequency of the dipole antenna can be determined by the lengths of the side conductor pattern 10S and the side conductor pattern 20S, but in particular, as shown in FIG. 17, only the amount of protrusion of the open ends OE1 and OE2 is changed If so, the resonant frequency can be determined independently without changing the directivity.
  • the shape of the dipole antenna is shown for an RFID tag different from that shown above.
  • FIG. 18 is a plan view of the RFID tag 304 according to the fourth embodiment.
  • the RFID tag 304 of the present embodiment includes a rectangular plate-shaped base 1, a first dipole element 10 and a second dipole element 20 formed on the base 1, and an RFIC element 100 mounted on the base 1.
  • the first dipole element 10 is composed of the main conductor pattern portion 11 and the tip portion 12.
  • the second dipole element 20 is composed of the main conductor pattern 21 and the tip 22.
  • the main conductor pattern portion 11 of the first dipole element 10 includes a side conductor pattern 11S.
  • the side conductor pattern 11 S is disposed between the RFIC element 100 and the tip 12.
  • a side conductor pattern 21 S which is a part of the main conductor pattern portion 21 of the second dipole element 20 is disposed between the RFIC element 100 and the tip 22.
  • one end of the tip 12 may not be close to the first end E1, and may be mainly formed between the RFIC element 100 and the first side S1.
  • one end of the tip 22 may not be close to the second end E2, and may be mainly formed between the RFIC element 100 and the second side S2.
  • the tip 12 is at a position along the first side S1 and away from the first end E1
  • the tip 22 is at a position along the second side S2
  • the second end Since it is separated from the part E2, the line connecting the centers of gravity of the voltage distributions of the first dipole element 10 and the second dipole element 20 is effectively inclined from the X axis even if the tip parts 12 and 22 have a relatively small area be able to.
  • corner may have roundness.
  • planar view shape of the base material 1 may be elliptical or oval.
  • all of the first end E1, the second end E2, the first side S1, and the second side S2 may be curved.
  • the RFID tag including the RFIC element 100 in which the RFIC chip 160 and the impedance matching circuit for matching the impedance of the RFIC chip 160 with the dipole antenna are integrated is exemplified.
  • the impedance matching circuit may be formed on the substrate.
  • the dipole antenna has an electrical length corresponding to a quarter wavelength, and an electrical length from the first open end to the second open end corresponds to a half wavelength.
  • the electric length from the 1st open end to the 2nd open end may be less than 1/2 wavelength, and it is an asymmetrical dipole type antenna from which the electric length of the 1st dipole element and the 2nd dipole differ. May be
  • the dipole antenna is formed on almost the entire surface of the base material, but a part of the base material may be a formation region of the dipole antenna. Also, the outer shape of the substrate may not be similar to the formation area of the dipole antenna.
  • management of articles by RFID tags is not limited to management of electrical devices, electronic devices, and their accessories.
  • the “casing” in the RFID tag management method of the present invention is not limited to the casing of the electric device or the electronic device, and means a storage body for storing an article to be managed.
  • first connection end CE1 to first end The formation region ZE2 of the first dipole element 10 up to E1 ...
  • the formation region Z12 of the second dipole element 20 from the second connection end CE2 to the second end E2 ... the first dipole element 1 Range from the first open end OE1 to the first connection end CE1 in the direction of the first connection end CE1 by tracing the conductor pattern and returning by a fixed amount from the second open end OE2 of the tip region Z22 ... the second dipole element 20 to the second connection
  • the range up to the position where the conductor pattern is traced and returned by a fixed amount in the direction of the end CE2 is the tip area 1 ... base material 10 ... first dipole element 10S, 20S ... side conductor pattern 11, 21 ...

Landscapes

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Abstract

ＲＦＩＤタグ（３０１）は、基材（１）とＲＦＩＣ素子（１００）と、ダイポール型アンテナとを備える。基材（１）は第１端部（Ｅ１）、第２端部（Ｅ２）、第１側部（Ｓ１）および第２側部（Ｓ２）を有する。ＲＦＩＣ素子（１００）は基材（１）に搭載され、第１入出力端子および第２入出力端子を有する。ダイポール型アンテナは第１ダイポールエレメント（１０）および第２ダイポールエレメント（２０）とで構成される。第１ダイポールエレメント（１０）は、第１接続端（ＣＥ１）から第１端部（Ｅ１）方向へ延伸するとともに第１側部（Ｓ１）方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンであり、第２ダイポールエレメント（２０）は、第２接続端（ＣＥ２）から第２端部（Ｅ２）方向へ延伸するとともに第２側部（Ｓ２）方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。

Description

ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤタグ管理方法
　本発明は、物品に設けられるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグに関し、特に、ダイポール型アンテナを備えるＲＦＩＤタグおよびそのＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤタグ管理方法に関する。
　特許文献１には、ダイポール型アンテナとして作用する導体パターンが形成された基材にＲＦＩＣ素子が搭載されたＲＦＩＤタグが示されている。このＲＦＩＤタグは例えば物流管理のために物品に貼付され、必要に応じてリーダ／ライタで読み取り／書き込みが行われる。
　上記ダイポール型アンテナは、ＲＦＩＣ素子の二つの接続端に接続される二つのダイポールエレメントで構成される。そのため、ＲＦＩＣ素子の二つの接続端からそれぞれの開放端まで延びる二つのダイポールエレメントの延びる方向に、利得が０となるヌル点が生じる。このヌル点の方向ではリーダ／ライタと通信できない。
特許第５９０４３１６号公報
　何らかの物品の管理のためにＲＦＩＤタグを利用する際、ＲＦＩＤタグに対するリーダ／ライタの向きには自由度があるので、通常は上述のヌル点の存在は問題とはならない。つまり、ＲＦＩＤタグと通信可能な筈の距離で通信できないときには、ＲＦＩＤタグに対するリーダ／ライタの向きを少し変えるだけで、ヌル点を避けることができ、通信が可能となる。
　ところが、物品に対するＲＦＩＤタグの貼付可能な位置が限定されていたり、物品に対する（ＲＦＩＤタグに対する）リーダ／ライタの向きが限定されていたりすると、上述のヌル点が重大な問題となることがある。つまり、物品に対して唯一貼付可能な位置に唯一貼付可能な方向でＲＦＩＤタグを貼付し、物品に対して唯一可能な方向でリーダ／ライタをかざすような状況では通信できず、ＲＦＩＤタグが実質的に利用できないことになる。
　そこで、本発明の目的は、ヌル点による通信不可となる状況を回避できるようにしたＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤタグ管理方法を提供することにある。
（１）本発明のＲＦＩＤタグは、
　基材と、
　前記基材に搭載され、第１入出力端子および第２入出力端子を有するＲＦＩＣ素子と、
　前記基材に形成され、一端が前記第１入出力端子に接続される第１接続端であり、他端が第１開放端である第１ダイポールエレメント、および、一端が前記第２入出力端子に接続される第２接続端であり、他端が第２開放端である第２ダイポールエレメントで構成されるダイポール型アンテナと、
　を備え、
　前記ダイポール型アンテナの形成領域は、平面視で長手方向および短手方向をもち、前記長手方向の互いに対向する端部である第１端部および第２端部を有し、前記短手方向の互いに対向する側部である第１側部および第２側部を有し、
　前記第１ダイポールエレメントは、前記第１接続端から前記第１端部方向へ延伸するとともに前記第１側部方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンであり、
　前記第２ダイポールエレメントは、前記第２接続端から前記第２端部方向へ延伸するとともに前記第２側部方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである、
　ことを特徴とする。
　上記構成によれば、ダイポール型アンテナのヌル点は、ダイポール型アンテナの形成領域の長手方向から、ダイポール型アンテナの形成領域の面内方向で傾く（回転する）ので、ヌル点からずれた方向にリーダ／ライタをかざすことができ、ヌル点による通信不可となる状況が回避できる。
（２）前記第１開放端は前記第１ダイポールエレメントの形成領域のうち前記第１側部寄りの位置にあり、前記第２開放端は前記第２ダイポールエレメントの形成領域のうち前記第２側部寄りの位置にあることが好ましい。この構造により、ダイポール型アンテナの形成領域の長手方向からのヌル点の傾きを大きくできる。
（３）前記第１ダイポールエレメントは、前記第１開放端が、前記第１端部より前記第２端部方向へ折り返されていて、前記第２ダイポールエレメントは前記第２開放端が、前記第２端部より前記第１端部方向へ折り返されていることが好ましい。この構造により、ダイポール型アンテナの形成領域の長手方向からのヌル点の傾きを効果的に大きくできる。
（４）前記ＲＦＩＣ素子は、ＲＦＩＣチップと、前記ＲＦＩＣチップと前記ダイポール型アンテナとのインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路と、を一体化した素子であることが好ましい。この構成により、貼付などによりＲＦＩＤタグを設ける先である物品の誘電率や透磁率の影響を受けず、ＲＦＩＤタグ単体での電気的特性を保てる。
（５）前記ＲＦＩＣ素子は前記ダイポール型アンテナの形成領域の中央に配置されていることが好ましい。この構造により、第１ダイポールエレメントと第２ダイポールエレメントによるダイポール型アンテナの１８０度回転対称性を持たせることができ、高利得のダイポール型アンテナ特性を維持できる。
（６）前記第１ダイポールエレメントの一部は前記ＲＦＩＣ素子と前記第１側部との間に配置されていて、前記第２ダイポールエレメントの一部は前記ＲＦＩＣ素子と前記第２側部との間に配置されていることが好ましい。この構造により、限られた面積の基材に所定線長の第１ダイポールエレメントおよび第２ダイポールエレメントを形成できる。
（７）例えば、前記ダイポール型アンテナは、前記長手方向の寸法が前記短手方向の寸法の２倍以上である。この構造により、ＲＦＩＣ素子から互いに概略反対方向へ延びる第１ダイポールエレメントおよび第２ダイポールエレメントの範囲を長く確保でき、ダイポール型アンテナの所定の利得が得やすい。
（８）前記ＲＦＩＣ素子は前記ダイポール型アンテナを介してＵＨＦ帯で通信することが好ましい。これにより、ＵＨＦ帯を利用するＲＦＩＤシステムに適合できる。
（９）本発明のＲＦＩＤタグ管理方法は、
　リーダ／ライタを向ける通信方向が一方向である筐体の内部に収められた物品の状態をＲＦＩＤタグによって管理するＲＦＩＤタグ管理方法であって、
　前記物品の外面のうち、ＲＦＩＤタグの貼付可能な面で、且つ前記筐体内において金属部材から離れる面に、請求項１から８のいずれかに記載のＲＦＩＤタグを貼付し、
　前記通信方向にリーダ／ライタを向けて前記ＲＦＩＤタグと通信を行うことを特徴とする。
　上記構成によれば、物品に対するＲＦＩＤタグの貼付可能な位置が限定されていたり、物品に対する（ＲＦＩＤタグに対する）リーダ／ライタの向きが限定されていたりしても、ＲＦＩＤタグによる物品の管理が可能となる。
　本発明によれば、物品に対して規制された位置・方向にＲＦＩＤタグを貼付し、物品に対して規制された方向にリーダ／ライタをかざさなければならない状況でも、ヌル点による通信不可となる状況を回避できる。また、物品に対するＲＦＩＤタグの貼付可能な位置が限定されていたり、物品に対するリーダ／ライタの向きが限定されていたりしても、ＲＦＩＤタグによる物品の管理が可能となる。
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０１の平面図である。図１（Ｂ）はＲＦＩＤタグ３０１のヌル点の方向を示す図である。 図２（Ａ）は、本実施形態のＲＦＩＤタグにおいて、Ｚ軸方向から視た指向性パターンの外形図である。図２（Ｂ）はＸ－Ｙ面での指向性を示す図である。 図３は、本実施形態のＲＦＩＤタグ、それを設けた物品、およびリーダ／ライタの位置関係を示す図である。 図４は、ＲＦＩＣ素子１００の斜視図である。 図５は、図４に示すＲＦＩＣ素子の縦断面図である。 図６Ａは、多層基板１２０の上位の絶縁層を真上から見た状態を示す平面図である。 図６Ｂは、多層基板１２０の中位の絶縁層の平面図である。 図６Ｃは、多層基板１２０の下位の絶縁層の示す平面図である。 図７Ａは、図６Ａに示す絶縁層のＢ１－Ｂ１線断面図である。 図７Ｂは、図６Ｂに示す絶縁層のＢ２－Ｂ２線断面図である。 図７Ｃは、図６Ｃに示す絶縁層のＢ３－Ｂ３線断面図である。 図８は、ＲＦＩＣ素子１００の等価回路を示す図である。 図９は、ＲＦＩＣ素子１００のインダクタＬ１～Ｌ４に生じる磁界の方向を示す図である。 図１０は、ＲＦＩＣ素子１００におけるリジッド領域およびフレキシブル領域の分布を示す図である。 図１１は、ＲＦＩＣ素子１００をランドＬＡ１，ＬＡ２に取り付けたＲＦＩＤタグが撓んだ状態を示す図である。 図１２は、図１１のＲＦＩＤタグの等価回路を流れる電流の一例を示す図である。 図１３は、図１１のＲＦＩＤタグにおいて、ＲＦＩＣチップに接続される回路をＲＦＩＣチップから視た反射損失の周波数特性を示す図である。 図１４は第２の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０２Ａの平面図である。 図１５は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ３０２Ｂの平面図である。 図１６は第３の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０３Ａの平面図である。 図１７は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ３０３Ｂの平面図である。 図１８は第４の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０４の平面図である。 図１９は、一般的なダイポール型アンテナの指向性を示す図である。 図２０は、図１９において、ダイポール型アンテナのＸ軸を面内に含む、その面（Ｅ面）における指向性を示す図である。 図２１（Ａ）はＺ軸方向から視た指向性パターンの外形である。図２１（Ｂ）はＸ－Ｙ面での指向性を示す図である。 図２２（Ａ）は比較例のＲＦＩＤタグの平面図である。図２２（Ｂ）は比較例のＲＦＩＤタグのヌル点の方向を示す図である。
　以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
《第１の実施形態》
　図１（Ａ）は第１の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０１の平面図である。図１（Ｂ）はこのＲＦＩＤタグ３０１のヌル点の方向を示す図である。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ３０１は、矩形板状の基材１、この基材１に形成された第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０、基材１に搭載されたＲＦＩＣ素子１００を備える。
　基材１は、平面視で長手方向（図１（Ａ）におけるＸ軸方向）および短手方向（図１（Ａ）におけるＹ軸方向）をもち、長手方向の互いに対向する端部である第１端部Ｅ１および第２端部Ｅ２を有し、短手方向の互いに対向する側部である第１側部Ｓ１および第２側部Ｓ２を有する。本実施形態では、基材のほぼ全面が、ダイポール型アンテナの形成領域であるので、基材１の「長手方向」、「短手方向」、「第１端部Ｅ１」、「第２端部Ｅ２」、「第１側部Ｓ１」および「第２側部Ｓ２」は、本発明に係る「長手方向」、「短手方向」、「第１端部」、「第２端部」、「第１側部」および「第２側部」にそれぞれ対応する。
　基材１の中央には、ＲＦＩＣ素子１００を実装するためのランドＬＡ１，ＬＡ２が形成されている。このランドＬＡ１，ＬＡ２にＲＦＩＣ素子１００の第１入出力端子および第２入出力端子がそれぞれ接続される。
　基材１には第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０が形成されている。この第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０で１つのダイポール型アンテナが構成される。
　第１ダイポールエレメント１０は主導体パターン部１１と先端部１２とで構成される。第２ダイポールエレメント２０は主導体パターン部２１と先端部２２とで構成される。
　第１ダイポールエレメント１０の一端は、ランドＬＡ１に接続される（ＲＦＩＣ素子の第１入出力端子に接続される）第１接続端ＣＥ１である。第１ダイポールエレメント１０の他端は第１開放端ＯＥ１である。第２ダイポールエレメント２０の一端は、ランドＬＡ２に接続される（ＲＦＩＣ素子の第２入出力端子に接続される）第２接続端ＣＥ２である。第２ダイポールエレメント２０の他端は第２開放端ＯＥ２である。
　第１ダイポールエレメント１０は、第１接続端ＣＥ１から第１端部Ｅ１方向へ延伸するとともに第１側部Ｓ１方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。同様に、第２ダイポールエレメント２０は、第２接続端ＣＥ２から第２端部Ｅ２方向へ延伸するとともに第２側部Ｓ２方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。
　第１開放端ＯＥ１は第１ダイポールエレメント１０の形成領域のうち第１側部Ｓ１寄りの位置にある。同様に、第２開放端ＯＥ２は第２ダイポールエレメント２０の形成領域のうち第２側部Ｓ２寄りの位置にある。
　第１ダイポールエレメント１０は、第１開放端ＯＥ１が、基材１の第１端部Ｅ１より第２端部Ｅ２方向へ折り返されている。同様に、第２ダイポールエレメント２０は、第２開放端ＯＥ２が、基材１の第２端部Ｅ２より第１端部Ｅ１方向へ折り返されている。
　本実施形態では、第１ダイポールエレメント１０のうち、先端部１２の線幅は主導体パターン部１１の線幅より２倍以上太い。同様に、第２ダイポールエレメント２０のうち、先端部２２の線幅は主導体パターン部２１の線幅より２倍以上太い。また、主導体パターン部１１の長手方向の形成範囲は、第１接続端ＣＥ１から第１端部Ｅ１までの範囲であるが、先端部１２は第１接続端ＣＥ１より第２端部Ｅ２方向へ更に延出している。同様に、主導体パターン部２１の長手方向の形成範囲は、第２接続端ＣＥ２から第２端部Ｅ２までの範囲であるが、先端部２２は第２接続端ＣＥ２より第１端部Ｅ１方向へ更に延出している。
　第１ダイポールエレメント１０の先端部１２および第２ダイポールエレメント２０の先端部２２は、ダイポールエレメントの開放端およびその付近に容量を付加するための導体パターンである。この容量付加によって、ダイポールエレメントを短縮化している。
　本実施形態のＲＦＩＤタグは、長手方向の寸法は２４ｍｍ、短手方向の寸法は８ｍｍであり、短手方向と長手方向の寸法比は１：３である。すなわち長手方向の寸法は短手方向の寸法の２倍以上である（図１（Ｂ）参照）。
　図１９は、一般的なダイポール型アンテナの指向性を示す図である。ダイポールエレメントはＸ軸方向に沿っている。図２０は、図１９において、ダイポール型アンテナのＸ軸を面内に含む、その面（Ｅ面）における指向性を示す図である。図２１（Ａ）はＺ軸方向から視た指向性パターンの外形である。図２１（Ｂ）はＸ－Ｙ面での指向性を示す図である。
　一般的なダイポールアンテナは、両端が電圧最大、中央が電流最大となる、１／２波長で共振する状態で使用される。そのため、Ｅ面（電界振動面）での指向性は、図２０、図２１（Ｂ）に示すような８の字型となる。そして、電圧分布の対称軸方向であるＸ軸方向がヌル点となる。
　ここで、比較例のＲＦＩＤタグを図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示す。この比較例のＲＦＩＤタグの、第１ダイポールエレメント１０は第１接続端ＣＥ１から第１端部Ｅ１方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。また、第２ダイポールエレメント２０は第２接続端ＣＥ２から第２端部Ｅ２方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。第１接続端ＣＥ１から第１端部Ｅ１までの、第１ダイポールエレメント１０の形成領域をＺＥ１で表し、第２接続端ＣＥ２から第２端部Ｅ２までの、第２ダイポールエレメント２０の形成領域をＺＥ２で表すと、領域ＺＥ１における電圧分布の重心と、領域ＺＥ２における電圧分布の重心とを結ぶ線は、ヌル点にほぼ一致する。この比較例では、ヌル点はＸ軸方向に一致する。
　図１（Ａ）において、第１ダイポールエレメント１０全体のうち先端部１２の電圧強度分布は相対的に大きい。同様に、第２ダイポールエレメント２０全体のうち先端部２２の電圧強度分布は相対的に大きい。そのため、領域ＺＥ１における電圧分布の重心と、領域ＺＥ２における電圧分布の重心とを結ぶ線は、Ｘ軸から傾く。図１（Ｂ）におけるＮＵＬＬ－ＮＵＬＬで示す太矢印は、ヌル点を表している。このように、ヌル点はＸ軸から傾く。
　図２（Ａ）は、本実施形態のＲＦＩＤタグにおいて、Ｚ軸方向から視た指向性パターンの外形図である。図２（Ｂ）はＸ－Ｙ面での指向性を示す図である。
　特に、本実施形態では、容量付加作用のある先端部１２，２２を備えることにより、第１ダイポールエレメント１０全体のうち、電圧強度の高い領域が先端部１２に集中し、第２ダイポールエレメント２０全体のうち、電圧強度の高い領域が先端部２２に集中する。このことにより、領域ＺＥ１における電圧分布の重心と、領域ＺＥ２における電圧分布の重心とを結ぶ線は、Ｘ軸から効果的に傾く。
　このように、図１（Ｂ）において、Ｘ軸方向はヌル点ではないので、Ｘ軸方向にリーダ／ライタをかざすと、通信できる。
　図３は、本実施形態のＲＦＩＤタグ、それを設けた物品、およびリーダ／ライタの位置関係を示す図である。物品４０１Ａ－４０１Ｅは例えばインクジェットプリンタのインクカートリッジである。これらインクカートリッジは概略直方体形状であり、図３における上面にＲＦＩＤタグ３０１Ａ－３０１Ｅがそれぞれ貼付されている。これらインクカートリッジを、インクジェットプリンタの筐体内に装着した状態でＲＦＩＤタグと通信する場合に、インクカートリッジの構造上およびインクジェットプリンタ本体への実装構造上、図３以外の面にＲＦＩＤタグを貼付することができない場合がある。
　例えば、各インクカートリッジの外面である六面のうち、インクジェットプリンタの筐体内において、電気的接続を行う面やインク供給口が設けられた面にはＲＦＩＤタグを貼付するスペースが無い。また、その他の面についても、インクジェットプリンタの筐体内の金属部材が近接する面にもＲＦＩＤタグは貼付できない。これら金属部材がＲＦＩＤタグ通信を阻害するからである。これらの事情により、ＲＦＩＤタグを貼付可能な面は限られる。また、インクジェットプリンタの筐体の構造上、インクジェットプリンタに対してリーダ／ライタを向ける方向についても限られることがある。
　図３において、太矢印で示す方向から（Ｘ軸方向に）リーダ／ライタを近接させても、上述のとおり、このＸ軸方向はヌル点ではないので、ＲＦＩＤ通信が可能となる。これにより、ＲＦＩＤタグを介しての、インクカートリッジおよびインクジェットプリンタの管理が可能となる。
　以降、ＲＦＩＣ素子の構成と作用について説明する。
　図４は、ＲＦＩＣ素子１００の斜視図である。ＲＦＩＣ素子１００は、例えば、９００ＭＨｚ帯、すなわちＵＨＦ帯の通信周波数に対応するＲＦＩＣ素子である。ＲＦＩＣ素子１００は、主面が矩形をなす多層基板１２０を有する。多層基板１２０は、可撓性を有している。多層基板１２０は、例えば、ポリイミドや液晶ポリマ等の可撓性を有する樹脂絶縁層を積層した積層体の構造を有する。これらの材料で構成される各絶縁層の誘電率は、ＬＴＣＣに代表されるセラミック基材層の誘電率よりも小さい。
　ここでは、多層基板１２０の長さ方向をＸ軸とし、多層基板１２０の幅方向をＹ軸とし、多層基板１２０の厚み方向をＺ軸とする。
　図５は、図４に示すＲＦＩＣ素子の縦断面図である。図６Ａは、多層基板１２０の上位の絶縁層を真上から見た状態を示す平面図である。図６Ｂは、多層基板１２０の中位の絶縁層の平面図である。図６Ｃは、多層基板１２０の下位の絶縁層の示す平面図である。図７Ａは、図６Ａに示す絶縁層のＢ１－Ｂ１線断面図である。図７Ｂは、図６Ｂに示す絶縁層のＢ２－Ｂ２線断面図である。図７Ｃは、図６Ｃに示す絶縁層のＢ３－Ｂ３線断面図である。
　多層基板１２０には、図５に示すように、ＲＦＩＣチップ１６０およびインピーダンス整合回路１８０が内蔵されている。多層基板１２０の一方の主面には、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂが形成されている。整合回路１８０はＲＦＩＣチップ１６０と、第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０とをインピーダンス整合させるとともに、アンテナの共振周波数特性を定める。
　ＲＦＩＣチップ１６０は、シリコン等の半導体を素材とする硬質の半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有している。ＲＦＩＣチップ１６０の両主面は正方形である。また、ＲＦＩＣチップ１６０の他方の主面には、図６Ｃに示すように、第１入出力端子１６０ａおよび第２入出力端子１６０ｂが形成されている。多層基板１２０の内部において、ＲＦＩＣチップ１６０は、正方形の各辺がＸ軸方向またはＹ軸方向に沿って延び、且つ一方の主面および他方の主面がＸ－Ｙ面に平行な状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各々における中央に位置する。
　整合回路１８０は、コイル導体２００および層間接続導体２４０ａ，２４０ｂによって構成されている。コイル導体２００は、図６Ｂまたは図６Ｃに示すコイルパターン２００ａ～２００ｃによって構成されている。コイルパターン２００ａの一部は、第１コイル部ＣＩＬ１により構成されている。コイルパターン２００ｂの一部は、第２コイル部ＣＩＬ２により構成されている。コイルパターン２００ｃの一部は、第３コイル部ＣＩＬ３および第４コイル部ＣＩＬ４により構成されている。
　第１コイル部ＣＩＬ１、第３コイル部ＣＩＬ３、および層間接続導体２４０ａは、Ｚ軸方向に並ぶように配置されている。第２コイル部ＣＩＬ２、第４コイル部ＣＩＬ４、および層間接続導体２４０ｂも、Ｚ軸方向に並ぶように配置されている。
　ＲＦＩＣチップ１６０は、多層基板１２０をＺ軸方向から見たとき、第１コイル部ＣＩＬ１と第２コイル部ＣＩＬ２との間に配置されている。また、ＲＦＩＣチップ１６０は、多層基板１２０をＹ軸方向から見たとき、第３コイル部ＣＩＬ３と第４コイル部ＣＩＬ４との間に配置されている。
　第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂは、いずれも可撓性を有する銅箔を素材として短冊状に形成されている。第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂの各々の主面のサイズは、互いに一致する。第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂの短辺は、Ｘ軸方向に延びている。第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂの長辺は、Ｙ軸方向に延びている。
　従って、ＲＦＩＣチップ１６０は、多層基板１２０をＹ軸方向から見たとき、整合回路１８０の一部と整合回路１８０の他の一部とによって挟まれる。また、ＲＦＩＣチップ１６０は、多層基板１２０をＸ軸方向から見たとき、整合回路１８０と重なる。整合回路１８０は、多層基板１２０を平面視したとき、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂの各々と部分的に重なる。
　多層基板１２０は、図６Ａ～図６Ｃに示すように、積層された３つのシート状の絶縁層１２０ａ～１２０ｃによって構成されている。絶縁層１２０ａは上位に位置し、絶縁層１２０ｂは中位に位置し、絶縁層１２０ｃは下位に位置する。
　絶縁層１２０ａの一方の主面には、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂが形成されている。絶縁層１２０ｂの一方の主面の中央位置には、他方主面に達する矩形の貫通孔ＨＬ１が形成されている。貫通孔ＨＬ１は、ＲＦＩＣチップ１６０を包含するサイズに形成されている。また、絶縁層１２０ｂの一方の主面のうち貫通孔ＨＬ１の周辺には、コイルパターン２００ｃが形成されている。コイルパターン２００ｃは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。
　コイルパターン２００ｃの一端部は、平面視において、第１端子電極１４０ａと重なる位置に配置され、Ｚ軸方向に延びる層間接続導体２２０ａによって第１端子電極１４０ａと接続されている。また、コイルパターン２００ｃの他端部は、平面視において、第２端子電極１４０ｂと重なる位置に配置され、Ｚ軸方向に延びる層間接続導体２２０ｂによって第２端子電極１４０ｂと接続されている。層間接続導体２２０ａ，２２０ｂは、Ｓｎを主成分とする硬質の金属バルクで構成されている。
　絶縁層１２０ｃの一方の主面には、コイルパターン２００ａ，２００ｂが形成されている。コイルパターン２００ａ，２００ｂは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。
　第１コイル端Ｔ１および第２コイル端Ｔ２は、いずれも、絶縁層１２０ｃを平面視したとき、矩形に形成されている。
　コイルパターン２００ａの一端部は、Ｚ軸方向に延びる層間接続導体２４０ａによってコイルパターン２００ｃの一端部と接続されている。コイルパターン２００ｂの一端部は、Ｚ軸方向に延びる層間接続導体２４０ｂによってコイルパターン２００ｃの他端部と接続されている。層間接続導体２４０ａ，２４０ｂは、Ｓｎを主成分とする硬質の金属バルクで構成されている。
　絶縁層１２０ｂ，１２０ｃを平面視したとき、コイルパターン２００ａの一部の区間はコイルパターン２００ｃの一部の区間と重なり、コイルパターン２００ｂの一部の区間もコイルパターン２００ｃの他の一部の区間と重なる。ここでは、コイルパターン２００ａ，２００ｃが重なり合う区間のうち、コイルパターン２００ａ側の区間を“第１コイル部ＣＩＬ１”といい、コイルパターン２００ｃ側の区間を“第３コイル部ＣＩＬ３”という。また、コイルパターン２００ｂ，２００ｃが重なり合う区間のうち、コイルパターン２００ｂ側の区間を“第２コイル部ＣＩＬ２”といい、コイルパターン２００ｃ側の区間を“第４コイル部ＣＩＬ４”という。さらに、コイルパターン２００ａの一端部またはコイルパターン２００ｃの一端部の位置を“第１位置Ｐ１”といい、コイルパターン２００ｂの一端部またはコイルパターン２００ｃの他端部の位置を“第２位置Ｐ２”という。
　絶縁層１２０ｃの一方の主面には、矩形のダミー導体２６０ａ，２６０ｂが形成されている。ダミー導体２６０ａ，２６０ｂは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。絶縁層１２０ｂ，１２０ｃを平面視したとき、ダミー導体２６０ａ，２６０ｂは、矩形の貫通孔ＨＬ１の４つのコーナー部のうち、２つのコーナー部にそれぞれ重なるように配置されている。
　ＲＦＩＣチップ１６０は、他方の主面の４つのコーナー部が第１コイル端Ｔ１、第２コイル端Ｔ２、およびダミー導体２６０ａ，２６０ｂとそれぞれ対向するように、絶縁層１２０ｃに実装されている。第１入出力端子１６０ａは、平面視において第１コイル端Ｔ１と重なるように、ＲＦＩＣチップ１６０の他方の主面に配置されている。同様に、第２入出力端子１６０ｂは、平面視において第２コイル端Ｔ２と重なるように、ＲＦＩＣチップ１６０の他方の主面に配置されている。
　その結果、ＲＦＩＣチップ１６０は、第１入出力端子１６０ａによって第１コイル端Ｔ１と接続され、第２入出力端子１６０ｂによって第２コイル端Ｔ２と接続されている。
　なお、絶縁層１２０ａ～１２０ｃの厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。このため、多層基板１２０に内蔵されたＲＦＩＣチップ１６０および整合回路１８０は、外側から透けて見える。従って、ＲＦＩＣチップ１６０および整合回路１８０の接続状態（断線の有無）を容易に確認することができる。
　図８は、上述したように構成されるＲＦＩＣ素子１００の等価回路を示す図である。図８において、インダクタＬ１は、第１コイル部ＣＩＬ１に対応している。インダクタＬ２は、第２コイル部ＣＩＬ２に対応している。インダクタＬ３は、第３コイル部ＣＩＬ３に対応している。インダクタＬ４は、第４コイル部ＣＩＬ４に対応している。整合回路１８０によるインピーダンス整合の特性は、インダクタＬ１～Ｌ４の値によって規定される。
　インダクタＬ１の一端部は、ＲＦＩＣチップ１６０に設けられた第１入出力端子１６０ａに接続されている。インダクタＬ２の一端部は、ＲＦＩＣチップ１６０に設けられた第２入出力端子１６０ｂに接続されている。インダクタＬ１の他端部は、インダクタＬ３の一端部に接続されている。インダクタＬ２の他端部は、インダクタＬ４の一端部に接続されている。インダクタＬ３の他端部は、インダクタＬ４の他端部に接続されている。第１端子電極１４０ａは、インダクタＬ１，Ｌ３の接続点に接続されている。第２端子電極１４０ｂは、インダクタＬ２，Ｌ４の接続点に接続されている。
　図８に示す等価回路から分かるように、第１コイル部ＣＩＬ１、第２コイル部ＣＩＬ２、第３コイル部ＣＩＬ３、および第４コイル部ＣＩＬ４は、磁界が同相となるように巻回され且つ互いに直列接続されている。従って、磁界は、ある時点において、図９において矢印で示す方向に向くように発生する。一方、磁界は、別の時点において、図９において矢印で示す方向とは反対の方向に向くように発生する。
　また、図６Ｂおよび図６Ｃから分かるように、第１コイル部ＣＩＬ１および第３コイル部ＣＩＬ３は、ほぼ同一のループ形状で且つ同一の第１巻回軸を有している。同様に、第２コイル部ＣＩＬ２および第４コイル部ＣＩＬ４は、ほぼ同一のループ形状で且つ同一の第２巻回軸を有している。第１巻回軸および第２巻回軸は、ＲＦＩＣチップ１６０を挟む位置に配置されている。
　すなわち、第１コイル部ＣＩＬ１および第３コイル部ＣＩＬ３は、磁気的且つ容量的に結合している。同様に、第２コイル部ＣＩＬ２および第４コイル部ＣＩＬ４は、磁気的且つ容量的に結合している。
　以上の説明から分かるように、ＲＦＩＣチップ１６０は、第１入出力端子１６０ａおよび第２入出力端子１６０ｂを有し、多層基板１２０に内蔵されている。また、整合回路１８０は、コイルパターン２００ａ～２００ｃを含んで多層基板１２０に内蔵されている。このうち、コイルパターン２００ａは第１入出力端子１６０ａに接続された他端部（＝第１コイル端Ｔ１）を有し、コイルパターン２００ｂは第２入出力端子１６０ｂに接続された他方に端部（＝第２コイル端Ｔ２）を有する。また、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂは、多層基板１２０の一方の主面に設けられている。第１端子電極１４０ａは、コイルパターン２００ａの一端部（＝第１位置Ｐ１）に接続されている。第２端子電極１４０ｂは、コイルパターン２００ｂの一端部（＝第２位置Ｐ２）にそれぞれ接続されている。
　また、第１コイル部ＣＩＬ１は、第１コイル端Ｔ１から第１位置Ｐ１までの区間に存在し、多層基板１２０の一方の主面と交差する方向に第１巻回軸を有する。第２コイル部ＣＩＬ２は、第２コイル端Ｔ２から第２位置Ｐ２までの区間に存在し、多層基板１２０の一方の主面と交差する方向に第２巻回軸を有する。第３コイル部ＣＩＬ３は、平面視において第１コイル部ＣＩＬ１と重なるように配置されている。第４コイル部ＣＩＬ４は、平面視において第２コイル部ＣＩＬ２と重なるように配置されている。第１コイル部ＣＩＬ１，第３コイル部ＣＩＬ３と第２コイル部ＣＩＬ２，第４コイル部ＣＩＬ４とは、ＲＦＩＣチップ１６０を挟む位置に配置されている。多層基板１２０には、整合回路１８０と、ＲＦＩＣチップ１６０とが内蔵されている。
　ＲＦＩＣチップ１６０は、半導体基板で構成されている。このため、第１コイル部ＣＩＬ１、第２コイル部ＣＩＬ２、第３コイル部ＣＩＬ３、および第４コイル部ＣＩＬ４にとって、ＲＦＩＣチップ１６０は、グランドまたはシールドとして機能する。その結果、第１コイル部ＣＩＬ１および第２コイル部ＣＩＬ２、並びに、第３コイル部ＣＩＬ３および第４コイル部ＣＩＬ４は、磁気的にも容量的にも互いに結合し難くなる。これによって、通信信号の通過帯域の狭帯域化が抑制される。
　次に、ＲＦＩＣ素子１００をはんだ等の導電性接合材１３ａ，１３ｂによってランドＬＡ１，ＬＡ２上に取り付けた例について説明する。図１０は、ＲＦＩＣ素子１００におけるリジッド領域およびフレキシブル領域の分布を示す図である。図１１は、ＲＦＩＣ素子１００をランドＬＡ１，ＬＡ２に取り付けたＲＦＩＤタグが撓んだ状態を示す図である。
　上述したように、多層基板１２０、コイルパターン２００ａ～２００ｃ、第１端子電極１４０ａ、および第２端子電極１４０ｂは、可撓性を有する部材で構成されている。一方、層間接続導体２２０ａ，２２０ｂ，２４０ａ，２４０ｂ、およびＲＦＩＣチップ１６０は、硬質の部材で構成されている。また、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂは、比較的サイズが大きいため、可撓性が低い。また、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂにＮｉ／ＡｕやＮｉ／Ｓｎ等のめっき膜を施した場合には、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂの可撓性はさらに低くなる。
　このため、ＲＦＩＣ素子１００には、図１０に示すように、リジッド領域およびフレキシブル領域が形成される。より具体的には、第１端子電極１４０ａ、第２端子電極１４０ｂ、およびＲＦＩＣチップ１６０が配置された領域はリジッド領域になり、他の領域はフレキシブル領域となる。特に、第１端子電極１４０ａおよび第２端子電極１４０ｂはＲＦＩＣチップ１６０から離れた位置に設けられるため、第１端子電極１４０ａとＲＦＩＣチップ１６０との間、および第２端子電極１４０ｂとＲＦＩＣチップ１６０との間はフレキシブル領域になる。
　このため、ＲＦＩＣ素子１００が基材１のランドＬＡ１，ＬＡ２に貼り付けたＲＦＩＤタグを曲面に貼り付けた場合、ＲＦＩＣ素子１００は、例えば、図１１に示すように撓む。
　図１２は、図１１のＲＦＩＤタグの等価回路を流れる電流の一例を示す図である。図１３は、図１１のＲＦＩＤタグにおいて、ＲＦＩＣチップに接続される回路をＲＦＩＣチップから視た反射損失の周波数特性を示す図である。
　図１２に示すように、第１入出力端子１６０ａとび第２入出力端子１６０ｂとの間には、ＲＦＩＣチップ１６０が有する寄生容量（浮遊容量）Ｃｐが存在する。このため、ＲＦＩＣ素子１００では２つの共振が発生する。１つ目の共振は、第１ダイポールエレメント１０、第２ダイポールエレメント２０、インダクタＬ３，Ｌ４で構成される電流経路に生じる共振である。２つ目の共振は、インダクタＬ１～Ｌ４および寄生容量Ｃｐで構成される電流経路（電流ループ）に生じる共振である。これらの２つの共振は、各電流経路に共有されるインダクタＬ３～Ｌ４によって結合される。２つの共振にそれぞれ対応する２つの電流Ｉ１およびＩ２は、図１２において破線の矢印で示すように流れる。
　また、１つ目の共振周波数および２つ目の共振周波数のいずれも、インダクタＬ３～Ｌ４の影響を受ける。これにより、図１３に示すように、１つ目の共振周波数ｆ１と２つ目の共振周波数ｆ２との間には、数１０ＭＨｚ（具体的には５ＭＨｚ以上５０ＭＨｚ以下程度）の差が生じる。このように二つの共振を結合させることで、図１３に示すような広帯域の共振周波数特性が得られる。
　本実施形態によれば、ＲＦＩＣ素子１００内にＲＦＩＣチップ１６０と、第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０とのインピーダンスを整合させるとともに、アンテナの共振周波数特性を定めるインピーダンス整合回路を設けたので、次のような作用効果を奏する。
　先ず、インピーダンス整合および共振周波数特性設定用の回路を基材に形成する必要が無いので、基材の面積を、ダイポールエレメントを形成するためのスペースとして有効に利用でき、ＲＦＩＤタグの小型化が図れる。また、同サイズであれば、高利得化が図れる。
　また、ＲＦＩＣ素子１００を実装するランドＬＡ１，ＬＡ２は、平面視でＲＦＩＣ素子１００の第１コイル部ＣＩＬ１、第２コイル部ＣＩＬ２、第３コイル部ＣＩＬ３、および第４コイル部ＣＩＬ４と重なるので、コイル部ＣＩＬ１～ＣＩＬ４はランドＬＡ１，ＬＡ２で電磁気的に遮蔽される、このことにより、ＲＦＩＤタグの貼付先の物品の電磁気的特性の影響を受けにくい。つまり、比誘電率や比透磁率の高い物品にＲＦＩＤタグ３０１を貼付する場合でも、その貼付した状態と貼付前の単体状態とで、ＲＦＩＤタグの電磁気的特性の変化が少ない。
《第２の実施形態》
　第２の実施形態ではダイポール型アンテナの形状が第１の実施形態で示したものとは異なるＲＦＩＤタグについて示す。
　図１４は第２の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０２Ａの平面図である。本実施形態のＲＦＩＤタグ３０２Ａは、矩形板状の基材１、この基材１に形成された第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０、基材１に搭載されたＲＦＩＣ素子１００を備える。
　基材１には第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０が形成されている。この第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０で１つのダイポール型アンテナが構成される。
　第１ダイポールエレメント１０の一端は、ランドＬＡ１に接続される（ＲＦＩＣ素子の第１入出力端子に接続される）第１接続端ＣＥ１である。第１ダイポールエレメント１０の他端は第１開放端ＯＥ１である。第２ダイポールエレメント２０の一端は、ランドＬＡ２に接続される（ＲＦＩＣ素子の第１入出力端子に接続される）第２接続端ＣＥ２である。第２ダイポールエレメント２０の他端は第２開放端ＯＥ２である。
　第１ダイポールエレメント１０は、第１接続端ＣＥ１から第１端部Ｅ１方向へ延伸するとともに第１側部Ｓ１方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。同様に、第２ダイポールエレメント２０は、第２接続端ＣＥ２から第２端部Ｅ２方向へ延伸するとともに第２側部Ｓ２方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである。
　第１開放端ＯＥ１は第１ダイポールエレメント１０の形成領域のうち第１側部Ｓ１寄りの位置にある。同様に、第２開放端ＯＥ２は第２ダイポールエレメント２０の形成領域のうち第２側部Ｓ２寄りの位置にある。
　第１ダイポールエレメント１０は、第１開放端ＯＥ１が、基材１の第１端部Ｅ１に近接する位置にある。同様に、第２ダイポールエレメント２０は、第２開放端ＯＥ２が、基材１の第２端部Ｅ２に近接する位置にある。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ３０２Ａは、図１（Ａ）に示したＲＦＩＤタグ３０１とは、第１開放端ＯＥ１、第２開放端ＯＥ２の位置が異なる。また、先端部１２，２２を備えない点で、図１（Ａ）に示したＲＦＩＤタグ３０１とは異なる。
　ここでは、第１ダイポールエレメント１０の第１開放端ＯＥ１から第１接続端ＣＥ１方向へ、導体パターンを辿って一定量だけ戻った位置までの範囲を先端部領域Ｚ１２で表している。同様に、第２ダイポールエレメント２０の第２開放端ＯＥ２から第２接続端ＣＥ２方向へ、導体パターンを辿って一定量だけ戻った位置までの範囲を先端部領域Ｚ２２で表している。
　図１４において、第１ダイポールエレメント１０全体のうち先端部領域Ｚ１２の電圧強度分布は相対的に大きい。同様に、第２ダイポールエレメント２０全体のうち先端部領域Ｚ２２の電圧強度分布は相対的に大きい。そのため、領域Ｚ１２における電圧分布の重心と、領域Ｚ２２における電圧分布の重心とを結ぶ線は、Ｘ軸から傾く。図１４における太矢印は、ヌル点を表している。このように、ヌル点はＸ軸から傾く。
　上記先端部領域Ｚ１２，Ｚ２２と先端部領域でない領域との境界は臨界的意義のある境界ではない。上記先端部領域Ｚ１２，Ｚ２２は説明の都合上表したものである。つまり、第１ダイポールエレメント１０の第１開放端ＯＥ１から第１接続端ＣＥ１方向へ、導体パターンを辿って戻る「一定量」、および第２ダイポールエレメント２０の第２開放端ＯＥ２から第２接続端ＣＥ２方向へ、導体パターンを辿って戻る「一定量」は、便宜的に導入したものである。この「一定量」を変更しても、上述のヌル点はＸ軸から傾くことの作用説明は成り立つ。
　図１５は本実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ３０２Ｂの平面図である。このＲＦＩＤタグ３０２Ｂは、第１ダイポールエレメント１０の一部である側部導体パターン１０ＳはＲＦＩＣ素子１００と第１側部Ｓ１との間に配置されていて、第２ダイポールエレメント２０の一部である側部導体パターン２０ＳはＲＦＩＣ素子１００と第２側部Ｓ２との間に配置されていている。その他の構成は図１４に示したＲＦＩＤタグ３０２Ａと同じである。
　図１５の例では、側部導体パターン１０Ｓ，２０Ｓを備えているので、領域Ｚ１２における電圧分布の重心と、領域Ｚ２２における電圧分布の重心とを結ぶ線は、図１４に示した例に比べて、Ｘ軸からより効果的に傾く。
　本実施形態によれば、ＲＦＩＤタグのダイポールエレメントの先端部に容量付加用の導体パターンを備えていないので、このＲＦＩＤタグの貼付先の物品の電磁気的特性の影響を受けにくい。つまり、比誘電率の高い物品にＲＦＩＤタグ３０１を貼付する場合でも、その貼付した状態と貼付前の単体状態とで、ダイポールエレメントの先端部に付加される容量の変化が少なく、ＲＦＩＤタグの電磁気的特性の変化が少ない。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態では、ダイポール型アンテナの形状が第１、第２の実施形態で示したものとは異なるＲＦＩＤタグについて示す。
　図１６は第３の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０３Ａの平面図である。本実施形態のＲＦＩＤタグ３０３Ａは、矩形板状の基材１、この基材１に形成された第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０、基材１に搭載されたＲＦＩＣ素子１００を備える。
　第１ダイポールエレメント１０の第１開放端ＯＥ１は第１端部Ｅ１寄りの位置ではなく、第１端部Ｅ１や第２端部Ｅ２よりも中央寄りの位置にある。同様に、第２ダイポールエレメント２０の第２開放端ＯＥ２は第２端部Ｅ２寄りの位置ではなく、第１端部Ｅ１や第２端部Ｅ２よりも中央寄りの位置にある。
　また、第１ダイポールエレメント１０の側部導体パターン１０Ｓは、ランドＬＡ１とランドＬＡ２との中間点よりも第２端部Ｅ２方向へ延出する位置まで形成されている。同様に、第２ダイポールエレメント２０の側部導体パターン２０Ｓは、ランドＬＡ１とランドＬＡ２との中間点よりも第１端部Ｅ１方向へ延出する位置まで形成されている。
　その他の構成は図１５に示したＲＦＩＤタグ３０２Ｂと同じである。
　図１７は本実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ３０３Ｂの平面図である。第１ダイポールエレメント１０の第１開放端ＯＥ１が側部導体パターン１０Ｓの主要部より突出している。同様に、第２ダイポールエレメント２０の第２開放端ＯＥ２が側部導体パターン２０Ｓの主要部より突出している。その他の構成は図１６に示したＲＦＩＤタグ３０３Ａと同じである。
　本実施形態によれば、第１ダイポールエレメント１０の第１開放端ＯＥ１が第１側部Ｓ１に沿った位置で且つ第１端部Ｅ１から離れた位置（内部の位置）にあるので、また、第２ダイポールエレメント２０の第２開放端ＯＥ２が第２側部Ｓ２に沿った位置で且つ第２端部Ｅ２から離れた位置（内部の位置）にあるので、第１ダイポールエレメント１０における電圧分布の重心と、第２ダイポールエレメント２０における電圧分布の重心とを結ぶ線は、Ｘ軸から効果的に傾く。
　ダイポール型アンテナの共振周波数は、側部導体パターン１０Ｓおよび側部導体パターン２０Ｓの長さによって定めることができるが、特に、図１７に示したように、開放端ＯＥ１，ＯＥ２の突出量だけを変更すれば、指向性を変化させることなく、共振周波数を独立して定めることができる。
《第４の実施形態》
　第４の実施形態では、ダイポール型アンテナの形状がこれまでに示したものとは異なるＲＦＩＤタグについて示す。
　図１８は第４の実施形態に係るＲＦＩＤタグ３０４の平面図である。本実施形態のＲＦＩＤタグ３０４は、矩形板状の基材１、この基材１に形成された第１ダイポールエレメント１０および第２ダイポールエレメント２０、基材１に搭載されたＲＦＩＣ素子１００を備える。
　第１ダイポールエレメント１０は主導体パターン部１１と先端部１２とで構成される。第２ダイポールエレメント２０は主導体パターン部２１と先端部２２とで構成される。
　第１ダイポールエレメント１０の主導体パターン部１１は側部導体パターン１１Ｓを含む。この側部導体パターン１１ＳはＲＦＩＣ素子１００と先端部１２との間に配置されている。同様に、第２ダイポールエレメント２０の主導体パターン部２１の一部である側部導体パターン２１ＳはＲＦＩＣ素子１００と先端部２２との間に配置されている。
　本実施形態のように、先端部１２の一方端は第１端部Ｅ１に近接せず、主にＲＦＩＣ素子１００と第１側部Ｓ１との間に形成されていてもよい。同様に、先端部２２の一方端は第２端部Ｅ２に近接せず、主にＲＦＩＣ素子１００と第２側部Ｓ２との間に形成されていてもよい。
　本実施形態によれば、先端部１２が第１側部Ｓ１に沿った位置で且つ第１端部Ｅ１から離れていて、先端部２２が第２側部Ｓ２に沿った位置で且つ第２端部Ｅ２から離れているので、先端部１２，２２が比較的小面積であっても、第１ダイポールエレメント１０と第２ダイポールエレメント２０の電圧分布の重心を結ぶ線はＸ軸から効果的に傾けることができる。
　以上に示した各実施形態では、平面視で矩形状の基材１を備えるＲＦＩＤタグを例示したが、角部に丸みがあってもよい。また、基材１の平面視形状は楕円形、長円形であってもよい。また、第１端部Ｅ１、第２端部Ｅ２、第１側部Ｓ１、第２側部Ｓ２はいずれも全体が曲線であってもよい。
　また、以上に示した各実施形態では、ＲＦＩＣチップ１６０と、このＲＦＩＣチップ１６０とダイポール型アンテナとのインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路とを一体化したＲＦＩＣ素子１００を備えるＲＦＩＤタグを例示したが、インピーダンス整合回路は基材に形成してもよい。
　また、以上の各実施形態で示したダイポール型アンテナは、各ダイポールエレメントの電気長が１／４波長相当で、第１開放端から第２開放端までの電気長が１／２波長相当のダイポールアンテナであるが、第１開放端から第２開放端までの電気長が１／２波長未満であってもよいし、第１ダイポールエレメントと第２ダイポールの電気長が異なる非対称ダイポール型アンテナであってもよい。
　また、以上の各実施形態で示したＲＦＩＤタグでは、基材のほぼ全面にダイポール型アンテナを形成したが、基材の一部がダイポール型アンテナの形成領域であってもよい。また、基材の外形はダイポール型アンテナの形成領域の相似形でなくてもよい。
　また、ＲＦＩＤタグによる物品の管理は、電気機器、電子機器、それらの付属品の管理に限られるものではない。また、本発明のＲＦＩＤタグ管理方法における「筐体」は電気機器や電子機器の筐体に限るものではなく、管理対象の物品を収納する収納体の意味である。
　最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
ＣＥ１…第１接続端
ＣＥ２…第２接続端
ＣＩＬ１…第１コイル部
ＣＩＬ２…第２コイル部
ＣＩＬ３…第３コイル部
ＣＩＬ４…第４コイル部
Ｃｐ…寄生容量
Ｅ１…第１端部
Ｅ２…第２端部
ＨＬ１…貫通孔
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…インダクタ
ＬＡ１，ＬＡ２…ランド
ＯＥ１…第１開放端
ＯＥ２…第２開放端
Ｐ１…第１位置
Ｐ２…第２位置
Ｓ１…第１側部
Ｓ２…第２側部
Ｔ１…第１コイル端
Ｔ２…第２コイル端
Ｚ１２…第１ダイポールエレメント１０の先端部領域
Ｚ２２…第２ダイポールエレメント２０の先端部領域
ＺＥ１…第１接続端ＣＥ１から第１端部Ｅ１までの、第１ダイポールエレメント１０の形成領域
ＺＥ２…第２接続端ＣＥ２から第２端部Ｅ２までの、第２ダイポールエレメント２０の形成領域
Ｚ１２…第１ダイポールエレメント１０の第１開放端ＯＥ１から第１接続端ＣＥ１方向へ、導体パターンを辿って一定量だけ戻った位置までの範囲を先端部領域
Ｚ２２…第２ダイポールエレメント２０の第２開放端ＯＥ２から第２接続端ＣＥ２方向へ、導体パターンを辿って一定量だけ戻った位置までの範囲を先端部領域
１…基材
１０…第１ダイポールエレメント
１０Ｓ，２０Ｓ…側部導体パターン
１１，２１…主導体パターン部
１１Ｓ，２１Ｓ…側部導体パターン
１２，２２…先端部
１３ａ，１３ｂ…導電性接合材
２０…第２ダイポールエレメント
１００…ＲＦＩＣ素子
１２０…多層基板
１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ…絶縁層
１４０ａ…第１端子電極
１４０ｂ…第２端子電極
１６０…ＲＦＩＣチップ
１６０ａ…第１入出力端子
１６０ｂ…第２入出力端子
１８０…整合回路
２００…コイル導体
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ…コイルパターン
２２０ａ，２２０ｂ…層間接続導体
２４０ａ，２４０ｂ…層間接続導体
２６０ａ，２６０ｂ…ダミー導体
３０１，３０１Ａ，３０２Ａ，３０２Ｂ，３０３Ａ，３０３Ｂ，３０４…ＲＦＩＤタグ
４０１Ａ～４０１Ｅ…物品

Claims (9)

  1. 　基材と、
    　前記基材に搭載され、第１入出力端子および第２入出力端子を有するＲＦＩＣ素子と、
    　前記基材に形成され、一端が前記第１入出力端子に接続される第１接続端であり、他端が第１開放端である第１ダイポールエレメント、および、一端が前記第２入出力端子に接続される第２接続端であり、他端が第２開放端である第２ダイポールエレメントで構成されるダイポール型アンテナと、
    　を備え、
    　前記ダイポール型アンテナの形成領域は、平面視で長手方向および短手方向をもち、前記長手方向の互いに対向する端部である第１端部および第２端部を有し、前記短手方向の互いに対向する側部である第１側部および第２側部を有し、
    　前記第１ダイポールエレメントは、前記第１接続端から前記第１端部方向へ延伸するとともに前記第１側部方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンであり、
    　前記第２ダイポールエレメントは、前記第２接続端から前記第２端部方向へ延伸するとともに前記第２側部方向に向かってミアンダ状に蛇行する導体パターンである、
    　ことを特徴とする、ＲＦＩＤタグ。
  2. 　前記第１開放端は前記第１ダイポールエレメントの形成領域のうち前記第１側部寄りの位置にあり、前記第２開放端は前記第２ダイポールエレメントの形成領域のうち前記第２側部寄りの位置にある、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
  3. 　前記第１ダイポールエレメントは、前記第１開放端が、前記第１端部より前記第２端部方向へ折り返されていて、前記第２ダイポールエレメントは前記第２開放端が、前記第２端部より前記第１端部方向へ折り返されている、請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
  4. 　前記ＲＦＩＣ素子は、ＲＦＩＣチップと、前記ＲＦＩＣチップと前記ダイポール型アンテナとのインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路と、を一体化した素子である、請求項１から３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ。
  5. 　前記ＲＦＩＣ素子は前記ダイポール型アンテナの形成領域の中央に配置されている、請求項１から４のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ。
  6. 　前記第１ダイポールエレメントの一部は前記ＲＦＩＣ素子と前記第１側部との間に配置されていて、前記第２ダイポールエレメントの一部は前記ＲＦＩＣ素子と前記第２側部との間に配置されている、請求項５に記載のＲＦＩＤタグ。
  7. 　前記ダイポール型アンテナは、前記長手方向の寸法が前記短手方向の寸法の２倍以上である、請求項１から６のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ。
  8. 　前記ＲＦＩＣ素子は前記ダイポール型アンテナを介してＵＨＦ帯で通信する、請求項１から７のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ。
  9. 　リーダ／ライタを向ける通信方向が一方向である筐体の内部に収められた物品をＲＦＩＤタグによって管理するＲＦＩＤタグ管理方法であって、
    　前記物品の外面のうち、ＲＦＩＤタグの貼付可能な面で、且つ前記筐体内において金属部材から離れる面に、請求項１から８のいずれかに記載のＲＦＩＤタグを貼付し、
    　前記通信方向にリーダ／ライタを向けて前記ＲＦＩＤタグと通信を行うことを特徴とするＲＦＩＤタグ管理方法。
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