WO2019017353A1

WO2019017353A1 - Ｒｆタグ用アンテナ、ｒｆタグおよびｒｆタグ用アンテナの製造方法

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Publication number: WO2019017353A1
Application number: PCT/JP2018/026768
Authority: WO
Inventors: 詩朗杉村
Original assignee: 株式会社フェニックスソリューション
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2019-01-24
Also published as: EP3657396A1; EP3657396A4; US20200365967A1; JPWO2019017353A1; JP6872266B2

Abstract

【課題】低背が実現可能で、かつ無指向性の電波を受信するＲＦタグ用アンテナ、ＲＦタグおよびＲＦタグ用アンテナの製造方法を提供することである。【解決手段】　ＲＦタグ用アンテナ１００は、導電性部材９００に貼着されるＲＦタグ用アンテナであって、長手方向に延在して形成された第１導波素子部２１０および第２導波素子部と、第１導波素子部２１０に積層され、導電性部材９００に貼着される第１絶縁基材と、第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０の間を電気的に接続する給電部２３０と、電気的に接続する短絡部２４０と、を含み、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、第１導波素子部２１０、短絡部２４０、第２導波素子部２２０および給電部２３０により形成されたインダクタパターンＬと、を有するものである。

Description

ＲＦタグ用アンテナ、ＲＦタグおよびＲＦタグ用アンテナの製造方法

　本発明は、低背なＲＦタグ用アンテナ、ＲＦタグおよびＲＦタグ用アンテナの製造方法に関する。

　例えば、特許文献１（特開２０１５－１５２８２７号公報）には、生産効率よく製造することができ、かつ、ＩＣチップの破損を防止することができるＲＦＩＤタグについて開示されている。

　特許文献１記載のＲＦＩＤタグは、基材と、第一接着層と、第一接着層を介して基材に積層されている剥離層と、再剥離性の第二接着層およびＲＦＩＤインレットを有するＲＦＩＤラベルと、を備え、剥離層は、剥離部と、剥離部以外の残部と、を有し、剥離部と残部との間には、剥離部を剥離して第一接着層の露出部を形成させるためのスリットが形成されており、ＲＦＩＤインレットは、第二接着層を介して、基材または第一接着層との接触面とは反対の面における残部に貼着されたものである。

　特許文献２（特開２０１６－１７０５７６号公報）には、本発明は単純な構造で、貼付する金属物品などからＲＦＩＤのアンテナ部を離間することが可能で、十分な通信距離を確保することができるＲＦＩＤラベルについて開示されている。

　特許文献２記載のＲＦＩＤラベルにおいては、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、そのインレットが内包されていない部位の外装材表面の一方の面に接着手段を備えているものである。

　特許文献３（特開２０１４－１９４５９６号公報）には、カゴ台車やカートラックを形成する金属パイプの表面の曲面部分に貼着することができるＲＦタグについて開示されている。

　特許文献３記載のＲＦタグにおいては、ＩＣチップとアンテナを備えたインレイと、インレイと絶縁状態で積層される面状の補助アンテナと、積層されたインレイ及び補助アンテナが搭載される基材層となるとともに、搭載されたインレイに対する誘電率調整層として機能する基材と、を備え、基材が、金属製柱状部材の表面に長さ方向に沿って帯状に面接触状態で貼着可能な可撓性を有すものである。

　特許文献４（特開２０１０－２６２０９１号公報）には、製品の外観見栄えが良好で、印字不良を解消することができ、かつ被着体から剥がしても糊残りが発生しないＲＦＩＤラベルとＲＦＩＤラベル付き帳票について開示されている。

　特許文献４記載のＲＦＩＤラベルにおいては、台紙の表面にラベルが貼付され、台紙の裏面のラベル対応箇所にＲＦＩＤインレットが接着されてなり、ＲＦＩＤインレットの周囲に沿って台紙をカットしたカットラインと、そのカットラインより外側の台紙の表面に塗布した剥離剤層とにより、台紙のカットラインより外側部分をラベルから剥離する剥離部が設けられているものである。

　特許文献５（特開２００８－９７４２６号公報）には、反射板の機能を有しながらもきれいに湾曲させるＲＦＩＤメディアについて開示されている。

　特許文献５記載のＲＦＩＤメディアにおいては、柔軟性を具備するベース基材上に、導電性のアンテナが形成されるとともに、アンテナに接続され、該アンテナを介して非接触状態にて情報の書き込み及び／または読み出しが可能なＩＣチップが搭載されてなるインレット部と、ベース基材のアンテナが形成された面とは反対側に配置された反射板と、伸縮性を具備し、インレット部と反射板との間に介在する非導電性の板材とを有してなるＲＦＩＤメディアにおいて、反射板は、少なくとも一方向に延びた複数のスリットを有するものである。

特開２０１５－１５２８２７号公報特開２０１６－１７０５７６号公報特開２０１４－１９４５９６号公報特開２０１０－２６２０９１号公報特開２００８－９７４２６号公報

　本発明の目的は、低背が実現可能で、かつ無指向性の電波を受信するＲＦタグ用アンテナ、ＲＦタグおよびＲＦタグ用アンテナの製造方法を提供することである。

（１）
　一局面に従うＲＦタグ用アンテナは、導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナであって、長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、第１導波素子部に積層され、導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する短絡部と、を含み、第１絶縁基材、第１導波素子部、第２導波素子部、給電部および短絡部により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、第１導波素子部、短絡部、第２導波素子部および給電部により形成されたインダクタパターン部と、を有するものである。

　この場合、導電性部材に貼着されることにより、第１導波素子部、第２導波素子部および導電性部材、第１絶縁基材によりコンデンサ部が形成される。その結果、共振回路が形成され、効率のよい送受信を行うことができる。
　また、第２導波素子部を導電性部材に貼着することにより導電性部材自体をアンテナとして利用することができる。そのため、通信感度を飛躍的に向上させることができる。さらに、無指向性の電波を受信することができる。
　特に、導電性部材に貼着する場合、ＲＦタグ用アンテナ自体を低背化することができる。すなわち、導電性部材をアンテナおよびコンデンサの極として利用するため、コンデンサの極の分だけ、低背化を行うことができる。

（２）
　他の局面にかかるＲＦタグ用アンテナは、導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナであって、長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、前記第１導波素子部に積層され、前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、前記第２導波素子部および前記導電性部材により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、前記第１導波素子部に形成されたインダクタパターン部と、を有するものである。

　この場合、導電性部材に貼着されることにより、第１導波素子部、第２導波素子部および導電性部材、第１絶縁基材によりコンデンサ部が形成される。その結果、共振回路が形成され、効率のよい送受信を行うことができる。
　また、第２導波素子部を導電性部材に貼着することにより導電性部材自体をアンテナ（Ｌ型アンテナ，逆Ｌ型アンテナ）として利用することができる。そのため、通信感度を飛躍的に向上させることができる。さらに、無指向性の電波を受信することができる。
　特に、導電性部材に貼着する場合、ＲＦタグ用アンテナ自体を低背化することができる。すなわち、導電性部材をアンテナおよびコンデンサの極として利用するため、コンデンサの極の分だけ、低背化を行うことができる。

（３）
　第３の発明にかかるＲＦタグ用アンテナは、一局面に従うまたは第２の発明にかかるＲＦタグ用アンテナにおいて、第１絶縁基材は、第１導波素子部の裏面全面にのみ積層されてもよい。

　この場合、第１絶縁基材は、第１導波素子部の裏面全面にのみ積層されるので、導電性部材に貼着されることにより、第１導波素子部、第２導波素子部および導電性部材、第１絶縁基材によりコンデンサ部を容易に形成することができる。

（４）
　第４の発明にかかるＲＦタグ用アンテナは、一局面から第３の発明のいずれかにかかるＲＦタグ用アンテナにおいて、第１導波素子部に積層された第１絶縁基材の面と対向する第１絶縁基材の面に、導電性部材と接着可能な接着層が設けられてもよい。

　この場合、第１絶縁基材の面に、導電性部材と接着可能な接着層が設けられるので、容易に導電性部材に貼着することができる。

（５）
　第５の発明にかかるＲＦタグ用アンテナは、一局面から第４の発明のいずれかにかかるＲＦタグ用アンテナにおいて、第１導波素子部の外形は、主に平板矩形を有し、インダクタパターン部を形成する第１導波素子部の第１インダクタパターン形成部は、矩形状を有し、平板矩形と矩形状との相対角度差が０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度のいずれか１つからなってもよい。

　この場合、第１導波素子部の外形は、主に平板矩形からなる。また、長辺および短辺からなってもよい。さらに、インダクタパターン部を形成する第１導波素子部の第１インダクタパターン形成部は、主に矩形状からなり、長辺または短辺と、矩形状との相対角度差が０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度のいずれか１つを選択することで、インダクタパターンＬを変化させて、設計上の周波数を変化することができる。

（６）
　第６の発明にかかるＲＦタグ用アンテナは、一局面から第４の発明のいずれかに係るＲＦタグ用アンテナにおいて、第１導波素子部の外形は、主に平板矩形を有し、インダクタパターン部を形成する第１導波素子部の第１インダクタパターン形成部は、矩形状を有し、第１導波素子部の所定の位置において、平板矩形と、第１インダクタパターン形成部との相対角度差を所定の角度に変化させてもよい。

　この場合、第１導波素子部の外形は、主に平板矩形からなる。また、長辺および短辺からなってもよい。さらに、インダクタパターン部を形成する第１導波素子部の第１インダクタパターン形成部は、主に矩形状からなり、長辺または短辺と、矩形状との相対角度差を設計上変化させることで、コイルインダクタンスおよびアンテナサイズを変化させることなく、インダクタパターンＬを変化させて、設計上の周波数を変化することができる。

（７）
　第７の発明にかかるＲＦタグ用アンテナは、第５または６の発明にかかるＲＦタグ用アンテナにおいて、第１インダクタパターン形成部は、矩形状のうち一部をコモン接続として第１導波素子部と接続してもよい。

　この場合、第１インダクタパターン形成部は、矩形状のうち一部を第２導波素子部と接続することで、ノイズに強いＲＦタグ用アンテナを形成することができる。

（８）
　一の局面に従うＲＦタグは、導電性部材と、長手方向に延在して形成された第１導波素子部と、長手方向に延在し、導電性部材に電気的に接続するよう貼着された第２導波素子部と、第１導波素子部に積層され、導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する短絡部と、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、第１絶縁基材、第１導波素子部、第２導波素子部、給電部および短絡部により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、第１導波素子部、短絡部、第２導波素子部および給電部により形成されたインダクタパターン部と、第１導波素子部、第２導波素子部および導電性部材、第１絶縁基材により形成されたコンデンサ部と、インダクタパターン部およびコンデンサ部により読取装置から送信された電波の周波数帯域で共振する共振回路と、を有するものである。

　この場合、第１導波素子部、短絡部、第２導波素子部および給電部によりインダクタパターン部が形成され、第１導波素子部、第２導波素子部および導電性部材、第１絶縁基材によりコンデンサ部が形成される。その結果、共振回路が形成され、効率のよい送受信を行うことができる。
　また、第２導波素子部を導電性部材に貼着することにより導電性部材自体をアンテナとして利用することができる。そのため、通信感度を飛躍的に向上させることができる。さらに、無指向性の電波を受信することができる。
　特に、導電性部材に貼着する場合、ＲＦタグ用アンテナ自体を低背化することができる。すなわち、導電性部材をアンテナおよびコンデンサの極として利用するため、コンデンサの極の分だけ、低背化を行うことができる。

（９）
　他の局面に従うＲＦタグは、導電性部材と、長手方向に延在して形成された第１導波素子部と、前記長手方向に延在し、前記導電性部材に電気的に接続するよう貼着された第２導波素子部と、前記第１導波素子部に積層され、前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、前記読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、前記第２導波素子部および前記導電性部材により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、前記第１導波素子部により形成されたインダクタパターン部と、前記第１導波素子部、第２導波素子部および前記導電性部材、前記第１絶縁基材により形成されたコンデンサ部と、前記インダクタパターン部および前記コンデンサ部により前記読取装置から送信された電波の周波数帯域で共振する共振回路と、を有するものである。

　この場合、第１導波素子部によりインダクタパターン部が形成され、第１導波素子部、第２導波素子部および導電性部材、第１絶縁基材によりコンデンサ部が形成される。その結果、共振回路が形成され、効率のよい送受信を行うことができる。
　また、第２導波素子部を導電性部材に貼着することにより導電性部材自体をアンテナとして利用することができる。そのため、通信感度を飛躍的に向上させることができる。さらに、無指向性の電波を受信することができる。
　特に、導電性部材に貼着する場合、ＲＦタグ用アンテナ自体を低背化することができる。すなわち、導電性部材をアンテナおよびコンデンサの極として利用するため、コンデンサの極の分だけ、低背化を行うことができる。

（１０）
　第１０の発明にかかるＲＦタグは、一の局面または他の局面にかかるＲＦタグにおいて、共振回路は、インダクタパターンのインダクタンス、コンデンサの静電容量及びＩＣチップ内部の等価容量を含めて設定された共振周波数を有してもよい。

　この場合、共振回路は、インダクタパターンのインダクタンス、コンデンサの静電容量及びＩＣチップ内部の等価容量を含めて設定された共振周波数とすることで、適切に通信を行うことができる。

（１１）
　一局面に従うＲＦタグ用アンテナの製造方法は、長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、を有し、かつ導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナの製造方法であって、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部を形成する給電部形成工程と、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する短絡部を形成する短絡部形成工程と、第１絶縁基材、第１導波素子部、第２導波素子部、給電部および短絡部により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部を形成するアンテナ形成工程と、第１導波素子部、短絡部、第２導波素子部および給電部により形成されたインダクタパターン部を形成するインダクタパターン形成工程と、導電性部材に貼着される第１絶縁基材を第１導波素子部に積層する積層工程と、を含むものである。

（１２）
　他の局面に従うＲＦタグ用アンテナの製造方法は、長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、を有し、かつ導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナの製造方法であって、第１導波素子部および第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部を形成する給電部形成工程と、第２導波素子部および導電性部材により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部を形成するアンテナ形成工程と、第１導波素子部に形成されたインダクタパターン部を形成するインダクタパターン形成工程と、導電性部材に貼着される第１絶縁基材を第１導波素子部に積層する積層工程と、を含むものである。

（１３）
　第１３の発明にかかるＲＦタグ用アンテナの製造方法においては、一局面または他の局面に係るＲＦタグ用アンテナの製造方法において、第１導波素子部の所定の位置において、第１導波素子部の外形の平板矩形と、第１インダクタパターン部との相対角度差を、所望の周波数に応じて所定の角度に変化させて形成する角度決定工程を有してもよい。

本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナの一例を示す模式的平面図である。図１のＲＦタグ用アンテナの一例を示す模式的断面図である。ＲＦタグ用アンテナを導電性部材に貼着した例を示す模式的断面図である。図３に示したＲＦタグ用アンテナおよび導電性部材の等価回路の一例を示す模式図である。本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナの第１導波素子のコイル部の他の例を示す図である。ＲＦタグ用アンテナおよび導電性部材の等価回路の一例を示す模式図である。図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。ＲＦタグ用アンテナおよび導電性部材の等価回路の一例を示す模式図である。図７のコイル部の他の例を示す模式図である。図８のコイル部の他の例を示す模式図である。図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。図１３に示したＲＦタグ用アンテナおよび導電性部材の等価回路の一例を示す模式図である。図７のコイル部の他の例を示す模式図である。図８のコイル部の他の例を示す模式図である。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。

［本実施の形態］
　図１は、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１００の一例を示す模式的平面図であり、図２は、図１のＲＦタグ用アンテナ１００の一例を示す模式的断面図である。図１および図２は、ＲＦタグ用アンテナ１００にＩＣチップ５００およびシート部材６００を設けた状態を示す。

　図１および図２に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００は、第１導波素子部２１０、第２導波素子部２２０、給電部２３０、短絡部２４０、第１絶縁基材３００、接着層４００を含む。

　図１および図２に示すＲＦタグ用アンテナ１００において、第１導波素子部２１０の裏面にのみ第１絶縁基材３００が設けられる。
　第１導波素子部２１０の矩形状の短辺側に、給電部２３０および短絡部２４０が形成されている。給電部２３０および短絡部２４０に第２導波素子部２２０が形成されている。
　なお、少なくとも第２導波素子部２２０の裏面には、第１絶縁基材３００は、設けられない。

　その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００において、第１導波素子部２１０の面の仮想面ＦＡと、第２導波素子部２２０の面は異なる位置に設けられる。第１導波素子部２１０の面と第２導波素子部２２０の面とは、同一水平面上に存在していない。すなわち、第１導波素子部２１０の面と第２導波素子部２２０の面とは、第１絶縁基材３００の厚みＴ分の段差を有する配置となる。以下、各部位の詳細な説明を行う。

（第１導波素子部２１０、および第２導波素子部２２０）
　図１に示す第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０は、本実施の形態において、アルミニウムの金属薄膜からなる。一般的に本実施の形態における薄膜は、５μｍ以上３５μｍ以下の範囲の厚みを意味する。
　第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０は、エッチングまたはパターン印刷等の手法によって形成される。したがって、本実施の形態においては、後述する給電部２３０および短絡部２４０においても、同様の手法で形成される。

　図１および図２に示すように、第１導波素子部２１０は、主に平板の矩形状からなる。第２導波素子部２２０も、主に平板の矩形状からなる。本実施の形態における第２導波素子部２２０の面積は、第１導波素子部２１０の面積よりも小さい。
　第１導波素子部２１０を形成する周辺２１０ａ，～，２１０ｄ（図中の凹凸部も含む）の長さの合計を値Ｓ１と呼ぶ。値Ｓ１は、電波の波長λ（ラムダ）を用いた場合、λ/4、λ/2、3λ/4、5λ/8のいずれか１つに該当するように設計されている。
　なお、値Ｓ１は、使用する周波数の波長λの半分の長さであることがより好ましい。

　また、第２導波素子部２２０を形成する辺２２０ａ，～，２２０ｄの長さの合計を値Ｓ２と呼ぶ。値Ｓ２は、電波の波長λ（ラムダ）を用いた場合、λ/4、λ/2、3λ/4、5λ/8のいずれか１つに該当するように設計されている。
　なお、使用する周波数の波長λの半分の長さであることがより好ましい。

（第１絶縁基材３００）
　本実施の形態において、図１および図２に示す第１絶縁基材３００は、発泡スチロールからなる。第１絶縁基材３００の一の面は、第１導波素子部２１０の裏面に接着材で接着されている。本実施の形態においては、第１絶縁基材３００は、第１導波素子部２１０の裏面にのみ形成される。
　なお、第１絶縁基材３００の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。
　なお、本実施の形態においては、発泡スチロールからなることとしているが、これに限定されず、絶縁体であればよく、ポリエチレン、ポリイミド、薄物発泡体（ボラ―ラ）等、絶縁性を有する他の発泡体または素材を用いてもよい。

　以上のように、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１００は、ＲＦタグ用アンテナ１００の第１絶縁基材３００として発泡スチロールを用いているため、ある程度の大きさの開口面積を確保することができ、後述する導電性部材９００を含めた板状アンテナの感度向上を図ることができる。

（接着層４００）
　図１および図２に示す本実施の形態における接着層４００は、両面テープからなる。接着層４００は、第１絶縁基材３００の他の面側に設けられる。
　なお、本実施の形態においては、接着層４００が両面テープからなることとしているが、これに限定されず、他の接着層の形成または接着剤の塗布等であってもよい。図１および図２においては、説明上接着層４００を厚みがあるように記載しているが、実際には、薄層であり、後述するキャパシタに影響を与えないレベルである。また、両面テープは、第１絶縁基材３００の全面でなく、一部であってもよい。
　本実施の形態において、両面テープを例示したのは、後述するように、ＲＦタグ用アンテナ１００は、導電性部材９００に貼着されるため、両面テープの剥離紙を、はがすことにより容易に貼着が可能だからである。

（給電部２３０、短絡部２４０）
　図１および図２に示すように、給電部２３０および短絡部２４０は、アルミニウムの金属薄膜からなる。給電部２３０および短絡部２４０は、第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０の間に形成されている。
　また、本実施の形態においては、給電部２３０および短絡部２４０は、第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０の形成と同時に、エッチングまたはパターン印刷等の手法によって形成される。

　なお、本実施の形態においては、エッチングまたはパターン印刷により給電部２３０および短絡部２４０を形成することとしているが、これに限定されず、別で形成し、第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０に電気的に接合してもよい。例えば、給電ピンまたは短絡ピン等を用いてもよい。また、短絡部２４０または給電部２３０の幅を、より広くしてもよい。

（ＩＣチップ５００）
　ＩＣチップ５００は、図１に示すように、第１導波素子部２１０と給電部２３０との間に設けられる。ＩＣチップ５００は、第１絶縁基材４０の上面側（第１導波素子部２０と同一平面上）に配置されている。なお、板状アンテナとして機能する範囲内であれば、ＩＣチップ５００を第１絶縁基材４０の側面に配置してもよい。

　ＩＣチップ５００は、ＲＦタグ用アンテナ１００の板状アンテナが受信した電波に基づいて動作する。
　具体的に本実施の形態にかかるＩＣチップ５００は、まず、読取装置から送信される搬送波の一部を整流して、ＩＣチップ５００自身が、動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ５００は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ５００内の制御用の論理回路、商品の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させる。
　また、ＩＣチップ５００は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。

（シート部材６００）
　シート部材６００は、主にポリエチレンテレフタレートからなる。なお、ポリエチレンテレフタレートの他に、シート部材６００としてポリイミド、ポリ塩化ビニル等の絶縁性のある素材または樹脂を１種または複数種用いてもよい。
　シート部材６００は、第１導波素子部２１０および第２導波素子部２２０を保護するためのものである。そのため、シート部材６００は、数マイクロメートル以上数百マイクロメートル以下の厚みであることが好ましく、数十マイクロメートル程度の厚みであることがより好ましい。
　したがって、本実施の形態においては、シート部材６００を設けることとしているが、これに限定されず、シート部材６００を設けなくてもよく、他の絶縁被膜処理を用いてもよい。

（ＲＦタグ用アンテナ１００、ＩＣチップ５００および導電性部材９００）
　図３は、図１および図２に示したＲＦタグ用アンテナ１００を導電性部材９００に貼着した例を示す模式的断面図である。また、図３においても、図１および図２と同様に、ＩＣチップ５００を設けている。

　図３に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００は、ＲＦタグ用アンテナ１００の第２導波素子部２２０に塗布された導電性接着剤２５０、および接着層４００の両面テープにより導電性部材９００に貼着される。
　本実施の形態において導電性部材９００は、導電性の金属板からなる。具体的には、金属製の箱、金属板を含む箱、ケース、金属部材を含む箱、ケース、等、任意の金属部位を有するものである。

　なお、図３においては、導電性接着剤２５０を用いることとしているが、これに限定されず、両面テープ、はんだ、１液性または２液性のエポキシ樹脂等の任意の導電性の接着材であってもよい。

　図４は、図３に示したＲＦタグ用アンテナ１００および導電性部材９００の等価回路の一例を示す模式図である。

　図４に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００の等価回路は、インダクタパターンＬと、コンデンサＣと、ＩＣチップ５００とは互いに並列接続されている。インダクタパターンＬ、コンデンサＣおよびＩＣチップ５００は、読取装置から送信される電波の周波数帯域で共振する共振回路を構成する。
　この共振回路の共振周波数ｆ［Ｈｚ］は、式（１）により与えられる。共振周波数ｆの値は、読取装置から送信される電波の周波数帯域に含まれるように設定される。

　式（１）において、Ｌ_ａ：インダクタパターンＬのインダクタンス、Ｃ_ａ：コンデンサ２４０の静電容量、Ｃ_ｂ：ＩＣチップ５００内部の等価容量を意味する。

　ここで、ＩＣチップ５００には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ５００は浮遊容量を有する。そのため、共振回路の共振周波数ｆを設定する場合、ＩＣチップ５００内部の等価容量Ｃ_ｂを考慮することが好ましい。
　すなわち、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、コンデンサ２４０の静電容量、およびＩＣチップ５００の内部の等価容量Ｃ_ｂを考慮して設定された共振周波数ｆを有することが好ましい。なお、Ｃ_ｂとしては、例えば、使用するＩＣチップの仕様諸元の一つとして公表されている静電容量値を用いることができる。

　上記のように、ＩＣチップ５００内部の等価容量Ｃ_ｂを考慮することで、共振回路の共振周波数ｆを、電波の周波数帯域に精度良く設定することができる。その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００の読み取り性能をさらに向上させることができる。また、ＩＣチップ５００が生成する電源電圧をさらに高くすることができる。

（コイル部の他の例）
　図５は、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１００の第１導波素子部２１０のコイル部の他の例を示す図である。

　なお、以下においては、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１００と異なる点について説明を行う。

　図５に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ａの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１１ａ，辺２１１ｂ，辺２１１ｃ，辺２１１ｄ，辺２１１ｅおよび矩形状２１１ｆにより形成される。
　ここで、辺２１１ａ，辺２１１ｂ，辺２１１ｃ，辺２１１ｄ，辺２１１ｅおよび矩形状２１１ｆの各辺の全てが、第１導波素子部２１０の長辺または短辺に対して０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれかで設けられる。

　図５に示すように、ＩＣチップ５００は、コイル部に設けられる。なお、図５においては、ＩＣチップ５００をほぼ辺２１１ｂの中央近傍に設ける場合について説明しているが、コイル部および第１導波素子部２１０に架け渡されれば、他の位置に配置させてもよい。

　また、図５に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ａは、設計上の回転軸ＲＰを軸にして、コイル部を回転して、設計を行うことができる。その結果、第１導波素子部２１０とコイル部を形成する辺との相対角度差を設計上変化させることで、コイルインダクタンスおよびアンテナサイズを変化させることなく、インダクタパターンＬを変化させて、設計上の周波数を変化することができる。

　図６は、図５に示したＲＦタグ用アンテナ１００ａおよび導電性部材９００の等価回路の一例を示す模式図である。

　図６に示すように、第１導波素子部２１０と、第２導波素子部２２０および導電性部材９００と、インダクタパターンＬとは、直列接続される。この場合、第１導波素子部２１０と、第２導波素子部２２０および導電性部材９００と、インダクタパターンＬにおいて導体抵抗がある。したがって、第１導波素子部２１０と、第２導波素子部２２０および導電性部材９００との間には、０．２ＰＦまたは０．３ＰＦのコンデンサ容量Ｃが発生する。

　また、図６に示すように、インダクタパターンＬは、Ｍ結合により交流結合されている。
　その結果、共振周波数ｆは、第１導波素子部２１０の周囲長さ、コイルＬおよびコンデンサＣにより決定される。

　以上のように、図５および図６で示すＲＦタグ用アンテナ１００ａにおいては、図４と異なり、インダクタパターンＬのインダクタンスを複数設けることができるので、磁気刺激を行い、磁力を強化することができる。また、インピーダンスを自由に可変することができる。

（コイル部のさらに他の例）
　次に、図７は、図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。

　図７に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ａの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１２ａ，辺２１２ｂ，辺２１２ｃ，辺２１２ｄ，辺２１２ｅ，辺２１２ｆおよび矩形状２１２ｇにより形成される。
　ここで、辺２１２ｃ，辺２１２ｄが、第１導波素子部２１０の長辺に対して９０度で設けられる。辺２１２ａ，辺２１２ｂ，辺２１２ｅ，辺２１２ｆおよび矩形状２１２ｇの各辺の全てが、第１導波素子部２１０の長辺に対して４５度、１３５度のいずれかで設けられる。
　すなわち、図７においては、図５の回転軸ＲＰを軸にしてコイル部を４５度回転させたものである。

　これにより、図５に示すコイル部よりも、図７に示すコイル部の辺２１２ｃ，２１２ｄの長さを延長することができるため、第１導波素子部２１０を形成する周辺２１２ａ，～，２１２ｆの長さの合計（Ｓ１、式（１）におけるＬ_ａ）を変化させることができる。その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００ｂにおいて、図５と異なり、対応する設計上の周波数ｆを変化させることができる。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図８は、図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。
　図８に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｃの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１３ａ，辺２１３ｂ，辺２１３ｃ，辺２１３ｄ，辺２１３ｅおよび矩形状２１３ｆにより形成される。
　すなわち、図８においては、図５の回転軸ＲＰを軸にしてコイル部を９０度回転させたものである。

　これにより、図５に示すコイル部よりも、図８に示すコイル部の辺２１３ｃ，２１３ｄの長さを延長することができるため、第１導波素子部２１０を形成する周辺２１３ａ，～，２１３ｆの長さの合計（Ｓ１、式（１）におけるＬ_ａ）を変化させることができる。その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００ｃにおいて、図５と異なり、対応する設計上の周波数ｆを変化させることができる。

　なお、本実施の形態においては、コイルインダクタンスおよびアンテナサイズを変化させることなく、インダクタパターンＬを変化させるために、コイル部を、回転軸ＲＰを軸として４５度または９０度回転させることとしているが、これに限定されず、コイル部のサイズを変化させてもよく、インダクタパターンＬを形成するためのコイル形成部の切込み自体を延長または短縮させてもよく、他の任意の角度で回転して設計してもよい。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図９は、図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。
　図９に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｄの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１４ａ，～，辺２１４ｉおよび矩形状２１４ｊにより形成される。

　図１０は、図９に示したＲＦタグ用アンテナ１００ｃおよび導電性部材９００の等価回路の一例を示す模式図である。

　図１０に示すように、図６と異なり、コイル部のコモン部を第２導波素子部２２０に接続させている。その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００ａ，１００ｂ，１００ｃと比較して、ノイズ等に強いＲＦタグ用アンテナ１００ｄを得ることができる。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図１１は、図７のコイル部の他の例を示す模式図である。
　図１１に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｅの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１５ａ，～，辺２１５ｉおよび矩形状２１５ｊにより形成される。
　ここで、辺２１５ｈ，辺２１５ｉが、第１導波素子部２１０の長辺に対して９０度で設けられる。辺２１５ａ，～，２１５ｇおよび矩形状２１５ｊの各辺の全てが、第１導波素子部２１０の長辺に対して４５度、１３５度のいずれかで設けられる。
　すなわち、図１１においては、図９の回転軸ＲＰを軸にしてコイル部を４５度回転させたものである。

　図１１に示すコイル部は、図７におけるコイル部のコモン部を第２導波素子部２２０に接続させたものである。
　その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００ａ，１００ｂ，１００ｃと比較して、ノイズ等に強いＲＦタグ用アンテナ１００ｅを得ることができる。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図１２は、図８のコイル部の他の例を示す模式図である。
　図１２に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｆの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１６ａ，～，辺２１６ｉおよび矩形状２１６ｊにより形成される。
　図１２に示すコイル部は、図８におけるコイル部のコモン部を第２導波素子部２２０に接続させたものである。
　その結果、ＲＦタグ用アンテナ１００ａ，１００ｂ，１００ｃと比較して、ノイズ等に強いＲＦタグ用アンテナ１００ｆを得ることができる。
　なお、図５から図１２におけるＲＦタグ用アンテナ１００は、第２導波素子部２２０の大きさを第１導波素子部２１０と同等としているが、第２導波素子部２２０の大きさを図１および図２のように小さくして導電性部材９００に貼着してもよい。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図１３は、図５のコイル部のさらに他の例を示す模式図である。
　図１３に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｇの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１７ａ，～，辺２１７ｅにより形成される。

　図１４は、図１３に示したＲＦタグ用アンテナ１００ｇおよび導電性部材９００の等価回路の一例を示す模式図である。

　図１４に示すように、図１３の等価回路は、図４の等価回路と同じとなる。そのため、説明を省略する。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図１５は、図７のコイル部の他の例を示す模式図である。
　図１５に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｈの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１８ａ，～，辺２１８ｆにより形成される。

（コイル部のさらに他の例）
　続いて、図１６は、図８のコイル部の他の例を示す模式図である。
　図１６に示すように、ＲＦタグ用アンテナ１００ｉの第１導波素子部２１０のコイル部は、辺２１９ａ，～，辺２１９ｅにより形成される。
　なお、図５から図１６におけるＲＦタグ用アンテナ１００は、第２導波素子部２２０の大きさを第１導波素子部２１０と同等としているが、第２導波素子部２２０の大きさを図１および図２のように小さくして導電性部材９００に貼着してもよい。

　以上のように、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１００，～，１００ｉにおいて、第１絶縁基材３００は、第１導波素子部２１０の裏面全面にのみ積層されるので、導電性部材９００に貼着されることにより、第１導波素子部２１０、第２導波素子部２２０および導電性部材９００、第１絶縁基材３００によりコンデンサ部を容易に形成することができる。

　また、第１絶縁基材３００の面に、導電性部材と接着可能な接着層４００が設けられるので、容易に導電性部材に貼着することができる。

　また、第１導波素子部２１０の外形は、主に平板矩形からなる。また、長辺および短辺からなってもよい。さらに、コイル部を形成する第１導波素子部２１０の辺は、主に矩形状を形成し、長辺または短辺と、矩形状との相対角度差が０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度のいずれか１つを選択することで、インダクタパターンＬを変化させて、設計上の周波数を変化することができる。

　また、コイル部を、回転軸ＲＰを軸として、設計上任意の相対角度へ変化させることで、コイルインダクタンスおよびアンテナサイズを変化させることなく、インダクタパターンＬを変化させて、設計上の周波数を変化することができる。

　また、コイル部は、矩形状の辺のうち一部を第２導波素子部２２０と接続することで、ノイズに強いＲＦタグ用アンテナを形成することができる。

　また、第１導波素子部２１０、短絡部２４０、第２導波素子部２２０および給電部２３０によりインダクタパターンＬが形成され、第１導波素子部２１０、第２導波素子部２２０および導電性部材９００、第１絶縁基材３００によりコンデンサＣが形成される。その結果、共振回路が形成され、効率のよい送受信を行うことができる。
　また、第２導波素子部２２０を導電性部材９００に貼着することにより導電性部材９００自体をアンテナとして利用することができる。
　特に、導電性部材９００に貼着する場合、ＲＦタグ用アンテナ１００，１００ａ，～，１００ｉ自体を低背化することができる。

　本発明においては、ＲＦタグ用アンテナ１００，１００ａ，～，１００ｉが、「ＲＦタグ用アンテナ」に相当し、導電性部材９００が「導電性部材」に相当し、第１導波素子部２１０が「第１導波素子部」に相当し、第２導波素子部２２０が「第２導波素子部」に相当し、給電部２３０が「給電部」に相当し、短絡部２４０が「短絡部」に相当し、第１絶縁基材３００が「第１絶縁基材」に相当し、接着層４００が「接着層」に相当し、ＩＣチップ５００が「ＩＣチップ」に相当し、ＲＦタグ用アンテナ１００，１００ａ，～，１００ｉのいずれか１つと、ＩＣチップ５００と、導電性部材９００とが、「ＲＦタグ」に相当する。

　本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

　１００，１００ａ，～，１００ｉ　ＲＦタグ用アンテナ
　２１０　第１導波素子部
　２２０　第２導波素子部
　２３０　給電部
　２４０　短絡部
　３００　第１絶縁基材
　４００　接着層
　５００　ＩＣチップ
　９００　導電性部材

Claims

　導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナであって、
　長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、
　前記第１導波素子部に積層され、前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する短絡部と、を含み、
　前記第１絶縁基材、前記第１導波素子部、前記第２導波素子部、前記給電部および前記短絡部により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、
　前記第１導波素子部、前記短絡部、前記第２導波素子部および前記給電部により形成されたインダクタパターン部と、を有する、ＲＦタグ用アンテナ。
　導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナであって、
　長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、
　前記第１導波素子部に積層され、前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、
　前記第２導波素子部および前記導電性部材により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、
　前記第１導波素子部に形成されたインダクタパターン部と、を有する、ＲＦタグ用アンテナ。
　前記第１絶縁基材は、前記第１導波素子部の裏面全面にのみ積層される、請求項１または２記載のＲＦタグ用アンテナ。
　前記第１導波素子部に積層された前記第１絶縁基材の面と対向する前記第１絶縁基材の面に、前記導電性部材と接着可能な接着層が設けられた、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＲＦタグ用アンテナ。
　前記第１導波素子部の外形は、主に平板矩形を有し、
　インダクタパターン部を形成する前記第１導波素子部の第１インダクタパターン形成部は、矩形状を有し、
　前記平板矩形と前記矩形状との相対角度差が０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度のいずれか１つからなる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦタグ用アンテナ。
　前記第１導波素子部の外形は、主に平板矩形を有し、
　インダクタパターン部を形成する前記第１導波素子部の第１インダクタパターン形成部は、矩形状を有し、
　前記第１導波素子部の所定の位置において、前記平板矩形と、前記第１インダクタパターン形成部との相対角度差を、所望の周波数に応じて所定の角度に変化させて製造した、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦタグ用アンテナ。
　前記第１インダクタパターン形成部は、矩形状のうち一部をコモン接続として第１導波素子部と接続する、請求項５または６に記載のＲＦタグ用アンテナ。
　導電性部材と、
　長手方向に延在して形成された第１導波素子部と、
　前記長手方向に延在し、前記導電性部材に電気的に接続するよう貼着された第２導波素子部と、
　前記第１導波素子部に積層され、前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する短絡部と、
　前記読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、
　前記第１絶縁基材、前記第１導波素子部、前記第２導波素子部、前記給電部および前記短絡部により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、
　前記第１導波素子部、前記短絡部、前記第２導波素子部および前記給電部により形成されたインダクタパターン部と、
　前記第１導波素子部、第２導波素子部および前記導電性部材、前記第１絶縁基材により形成されたコンデンサ部と、
　前記インダクタパターン部および前記コンデンサ部により前記読取装置から送信された電波の周波数帯域で共振する共振回路と、を有する、ＲＦタグ。
　導電性部材と、
　長手方向に延在して形成された第１導波素子部と、
　前記長手方向に延在し、前記導電性部材に電気的に接続するよう貼着された第２導波素子部と、
　前記第１導波素子部に積層され、前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部と、
　前記読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、
　前記第２導波素子部および前記導電性部材により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部と、
　前記第１導波素子部により形成されたインダクタパターン部と、
　前記第１導波素子部、第２導波素子部および前記導電性部材、前記第１絶縁基材により形成されたコンデンサ部と、
　前記インダクタパターン部および前記コンデンサ部により前記読取装置から送信された電波の周波数帯域で共振する共振回路と、を有する、ＲＦタグ。
　前記共振回路は、前記インダクタパターンのインダクタンス、前記コンデンサの静電容量及び前記ＩＣチップ内部の等価容量を含めて設定された共振周波数を有する請求項８または９に記載のＲＦタグ。
　長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、を有し、かつ導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナの製造方法であって、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部を形成する給電部形成工程と、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する短絡部を形成する短絡部形成工程と、
　前記第１絶縁基材、前記第１導波素子部、前記第２導波素子部、前記給電部および前記短絡部により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部を形成するアンテナ形成工程と、
　前記第１導波素子部、前記短絡部、前記第２導波素子部および前記給電部により形成されたインダクタパターン部を形成するインダクタパターン形成工程と、
　前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材を前記第１導波素子部に積層する積層工程と、を含む、ＲＦタグ用アンテナの製造方法。
　長手方向に延在して形成された第１導波素子部および第２導波素子部と、を有し、かつ導電性部材に貼着されるＲＦタグ用アンテナの製造方法であって、
　前記第１導波素子部および前記第２導波素子部の間を電気的に接続する給電部を形成する給電部形成工程と、
　前記第２導波素子部および前記導電性部材により形成され、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナ部を形成するアンテナ形成工程と、
　前記第１導波素子部に形成されたインダクタパターン部を形成するインダクタパターン形成工程と、
　前記導電性部材に貼着される第１絶縁基材を前記第１導波素子部に積層する積層工程と、を含む、ＲＦタグ用アンテナの製造方法。
　前記第１導波素子部の所定の位置において、前記第１導波素子部の外形の平板矩形と、前記第１インダクタパターン部との相対角度差を、所望の周波数に応じて所定の角度に変化させて形成する角度決定工程を有する、請求項１１または１２に記載のＲＦタグ用アンテナの製造方法。