WO2019146237A1 - Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法 - Google Patents

Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法 Download PDF

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WO2019146237A1
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rfic
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rfic module
article
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加藤　登
穣 小野寺
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株式会社村田製作所
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    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
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    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength

Definitions

  • the present invention relates to an RFID tag attachable to a cloth product such as linen, an article provided with the RFID tag, and a method of manufacturing the article.
  • RFID Radio-Frequency IDentification
  • the RFID tag described in Patent Document 1 has a main antenna sewn to a cloth product, and a loop antenna connected to the semiconductor device and disposed in the vicinity of the main antenna. The magnetic field coupling between the main antenna and the loop antenna causes the RFID tag to communicate wirelessly.
  • this invention makes it a subject to implement
  • An article provided with an RFID tag is An RFIC chip, and an RFIC module including a helical coil connected to the RFIC chip; A portion of the RFIC module is partially wound helically around a winding axis extending parallel to the extension direction of the coil axis of the helical coil, and the remaining portion is sewn to the article
  • An article is provided having an antenna member that is a conductor.
  • a method of manufacturing an article having an RFID tag comprising: In a RFIC module including an RFIC chip and a helical coil connected to the RFIC chip, a helical thread-like conductor centered on a winding axis extending parallel to the extending direction of the coil axis of the helical coil Wind a portion of an antenna member, A method of manufacturing an article is provided, in which the remaining portion of the antenna member is sewn to the article.
  • a long communication distance can be realized in an RFID tag used by being attached to a cloth product such as linen.
  • a perspective view of an RFID tag according to an embodiment of the present invention A perspective view of a portion of the article with the RFID tag attached A perspective view showing the internal configuration of the RFIC module Top view of the RFIC module Cross section of RFIC module
  • the figure which shows the conductor pattern formed in the top face of the resin block body in a RFIC module A diagram showing a conductor pattern formed on the main surface of a printed wiring board in an RFIC module
  • Equivalent circuit diagram of RFID tag The perspective view which shows the improvement example of the RFIC module in a RFID tag
  • a perspective view showing still another improvement of the RFIC module in the RFID tag A perspective view of an RFID tag according to another embodiment
  • a perspective view of a thread-like member used in an RFID tag according to another embodiment The figure which shows the sewing pattern of another example of the antenna member in a RFID tag
  • FIG. 1 The figure which shows the conductor pattern formed in the back surface of the printed wiring board in the RFID tag shown in FIG.
  • the perspective view of the RFID tag concerning a different embodiment
  • the RFID tag includes an RFIC chip, an RFIC module including a helical coil connected to the RFIC chip, and a winding axis extending parallel to an extension direction of a coil axis of the helical coil. And a portion of the RFIC module is helically wound around the antenna element, which is a thread-like conductor.
  • a long communication distance can be realized in an RFID tag used by attaching to an article which is a cloth product such as linen.
  • the RFIC module may have an insulating element, the RFIC chip and the helical coil may be incorporated in the insulating element, and a part of the antenna member may be wound around the insulating element.
  • the insulator protects the RFIC chip and the helical coil.
  • a part of the antenna member can be wound around the insulating body.
  • the RFIC module may be shaped to have a longitudinal direction, and a winding axis of the antenna member may extend parallel to the longitudinal direction of the RFIC module.
  • the antenna member can be wound around the RFIC module with a larger number of turns.
  • the RFID tag includes a thread-like member in which the RFIC module is accommodated and the antenna member is wound, and the antenna member is fixed to the thread-like member at each end of the thread-like member.
  • a thread fastener may be provided.
  • the antenna member is wound around the thread-like member and fixed by the thread fastening portion. Further, the RFIC module is protected by the thread-like member.
  • An article according to another aspect of the present invention is an article provided with an RFID tag, wherein the RFID tag includes an RFIC chip and a helical coil connected to the RFIC chip, and an extension of a coil axis of the helical coil.
  • the RFIC module is partially helically wound around a winding axis extending parallel to the present direction, and the remaining portion is a thread-like conductor sewn to the article. .
  • a long communication distance can be realized in an RFID tag used by attaching to an article which is a cloth product such as linen.
  • a method of manufacturing an article according to another aspect of the present invention is a method of manufacturing an article having an RFID tag, comprising: an RFIC chip; and an RFIC module including a helical coil connected to the RFIC chip; A portion of the antenna member, which is a thread-like conductor, is helically wound around a winding axis extending parallel to the extending direction, and the remaining portion of the antenna member is sewn to the article.
  • a long communication distance can be realized in an RFID tag used by attaching to an article which is a cloth product such as linen.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an RFID (Radio-Frequency IDentification) tag according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 also shows a part of the article with the RFID tag attached. Note that the XYZ coordinate system shown in the drawings is for the purpose of facilitating the understanding of the invention, and does not limit the invention.
  • the RFID tag 10 is a wireless communication device capable of wireless communication, for example, at a communication frequency in the UHF band, and the threadlike antenna member 12 and a part of the antenna member 12 And an RFIC (Radio-Frequency Integrated Circuit) module 20 to be wound.
  • RFIC Radio-Frequency Integrated Circuit
  • the antenna member 12 is a conductor that can function as an antenna of the RFID tag 10, and is, for example, a thread-like conductor that can be freely deformed by being covered with an insulating material such as a resin. As shown in FIG. 2, the antenna member 12 is a thread-like conductor which can be sewn in an arbitrary sewing pattern on an article W which is a cloth product such as linen. As an example, the antenna member 12 is a thread made of copper, silver or stainless steel having a cross-sectional diameter of 0.05 to 0.3 mm. In the case where the article W is washed, in the case where the antenna member 12 is a wire that is not covered, the antenna member 12 is preferably a material such as stainless steel that is hard to rust and hard to break.
  • the antenna member 12 may be a stranded wire obtained by twisting a plurality of thread-like conductors instead of one thread-like conductor. Furthermore, the antenna member 12 may be a slit tape thread, a covering thread, or the like. Furthermore, the antenna member 12 may be formed by applying copper plating or silver plating to a tensile strength or heat resistant thread material such as an aramid wire.
  • the antenna member 12 is provided with a helical coupling portion 12 a helically wound around the RFIC module 20 at the central portion thereof. Further, each of the radiation portions 12b of the antenna member 12 which is a portion excluding the helical coupling portion 12a and functions as an antenna is sewn to the article W in a meander shape. Thus, the RFID tag 10 is fixed to the article W as a wireless communication device provided with a meander antenna.
  • the helical coupling portion 12 a of the antenna member 12 may also be sewn to the article W while being wound around the RFIC module 20.
  • a part of the antenna member 12 to be the helical coupling portion 12a is sewn on the article W so as to wind the RFIC module 20.
  • the helical coupling portion 12 a of the antenna member 12 wound around the RFIC module 20 may be fixed to the RFIC module 20 with an adhesive. Thereby, the pitch interval of the antenna members 12 in the helical coupling portion 12a of the antenna member 12 wound in a helical shape is maintained constant, and the communication characteristics of the RFID tag 10 are stabilized.
  • the RFIC module 20 around which the antenna member 12 is wound may be fixed to the article W while being sealed by potting resin, for example.
  • the length of each of the radiation portions 12b on both sides of the helical coupling portion 12a in the antenna member 12 is approximately 1/4 the wavelength of the communication frequency used by the RFID tag 10. It is. That is, the length of the portion of the antenna member 12 excluding the helical coupling portion 12a is approximately 1/2 of the wavelength. Thereby, the antenna member 12 functions as a half wavelength dipole antenna.
  • the RFIC module 20 is a substantially rectangular block body having a longitudinal direction (X-axis direction), and the helical coupling portion 12a of the threadlike antenna member 12 is Helical wound.
  • the helical coupling portion 12 a of the antenna member 12 is helical to the RFIC module 20 around a winding axis extending substantially parallel to the longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20. Wound into a shape. That is, the helical coupling portion 12 a of the antenna member 12 is maintained in a helical coil shape by the RFIC module 20.
  • the number of turns can be increased as compared with the case of winding around a winding axis extending in the short direction of the RFIC module 20, whereby the helical coupling portion 12a generates a stronger magnetic field.
  • Magnetic field coupling can be performed with a large degree of coupling with the helical coil of the RFIC module 20 described later).
  • FIG. 3 is a perspective view showing the internal configuration of the RFIC module
  • FIG. 4 is a top view showing the internal configuration of the RFIC module
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the RFIC module.
  • the RFIC module 20 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape having a length of about 5.0 mm by about 6.0 mm and a length of about 5.0 mm by 6.0 mm.
  • the RFIC module 20 also includes an RFIC chip 22 and helical coils 24A and 24B connected to the RFIC chip 22.
  • the RFIC module 20 has the printed wiring board 26 made of an insulating material, and on the main surface 26a of the printed wiring board 26, the RFIC chip 22 and the helical coils 24A and 24B are provided. It is provided.
  • the RFIC chip 22 and the helical coils 24A and 24B on the main surface 26a of the printed wiring board 26 are hard resin block bodies 28 made of a thermosetting resin such as epoxy resin formed on the main surface 26a. It is buried inside and protected by it.
  • the printed wiring board 26 and the resin block 28 constitute a main body (insulating element) made of the insulating material of the RFIC module 20, and the RFIC chip 22 and the helical coils 24A and 24B are incorporated in the main body. And the antenna member 12 is wound.
  • the RFIC chip 22 is an IC chip, and is configured to communicate with an external communication device (for example, a reader / writer device of the RFID tag 10) via the antenna member 12.
  • an external communication device for example, a reader / writer device of the RFID tag 10.
  • the RFIC chip 22 is disposed at the center of the main surface 26 a of the printed wiring board 26 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the helical coils 24A and 24B are connected to the RFIC chip 22 and arranged on both sides of the RFIC chip 22 in the longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20. Further, in the case of the present embodiment, the helical coils 24A and 24B are configured of the plurality of conductor patterns 30, the plurality of conductor patterns 32, and the plurality of metal pins 34.
  • the plurality of conductor patterns 30 are conductors that constitute a part of the helical coils 24A and 24B, and are formed on the top surface 28a (the surface farthest from the printed wiring board 26) of the resin block 28 as shown in FIG. 6A. It is done.
  • the plurality of conductor patterns 30 are covered and protected by a protective layer 36 formed on the top surface 28 a of the resin block body 28.
  • the plurality of conductor patterns 32 are conductors that constitute a part of the helical coils 24A and 24B, and are formed on the main surface 26a of the printed wiring board 26 as shown in FIG. 6B.
  • the conductor patterns 30, 32 are made of a conductive material such as copper, for example.
  • the conductor patterns 30, 32 are formed by forming a copper film and patterning the copper film by photoresist, etching or the like.
  • the conductor patterns 30, 32 may be formed by screen printing a conductive paste.
  • the plurality of metal pins 34 are conductors which constitute a part of the helical coils 24A and 24B, and as shown in FIG. 5, a conductor pattern on the top surface 28a of the resin block body 28 penetrating the resin block body 28. 30 and the conductor pattern 32 on the main surface 26a of the printed wiring board 26 are connected.
  • the metal pin 34 is a columnar conductor, for example, a columnar copper pin.
  • the metal pin 34 does not have to be circular in cross section.
  • one conductor pattern 30, one conductor pattern 32, and two metal pins 34 constitute one loop in the helical coils 24A and 24B.
  • each of the helical coils 24A, 24B configured in this manner has its opening directed in the longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20, in other words, the coil axis substantially parallel to the longitudinal direction. Are provided in the RFIC module 20 so as to extend.
  • the other end of the helical coil 24A (the metal pin 34 (34A) on the center side in the longitudinal direction (X-axis direction of the RFIC module 20) and one end of the helical coil 24B (the metal pin 34 on the longitudinal center side 34B) is connected by the conductor pattern 38.
  • the conductor pattern 38 is formed on the main surface 26a of the printed wiring board 26 in the same manner as the plurality of conductor patterns 32.
  • the metal pin 34 (34C) outside one end (longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20) of the helical coil 24A is connected to the first input / output terminal 22a of the RFIC chip 22 shown in FIG.
  • the metal pin 34 (34C) which is one end of the helical coil 24A is a conductor pattern (land) on the main surface 26a of the printed wiring board 26.
  • the land 40 is connected to one end of a conductor pattern 44 formed on the back surface 26b of the printed wiring board 26 via an interlayer connection conductor 42 such as a through hole conductor penetrating the printed wiring board 26.
  • the other end of the conductor pattern 44 is a conductor pattern formed on the main surface 26 a of the printed wiring board 26 via the interlayer connection conductor 46 (see FIG. 6C). Is connected to over emissions (land) 48. Then, as shown in FIG. 6B, on the land 48, the first output terminal 22a of the RFIC chip 22 are connected by solder or the like.
  • the metal pin 34 (34D) outside the other end (longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20) of the helical coil 24B is connected to the second input / output terminal 22b of the RFIC chip 22 shown in FIG.
  • the metal pin 34 (34 D) which is the other end of the helical coil 24 B is a conductor pattern (land) 50 on the main surface 26 a of the printed wiring board 26.
  • the land 50 is connected to one end of a conductor pattern 54 formed on the back surface 26b of the printed wiring board 26 through the interlayer connection conductor 52 (see FIG. 6C).
  • the other end is connected to a conductor pattern (land) 58 formed on the main surface 26a of the printed wiring board 26 through the interlayer connection conductor 56. And, it is shown in FIG. Sea urchin, its land 58, a second input terminal 22b of the RFIC chip 22 are connected by solder or the like.
  • conductor patterns 44 and 54 provided on back surface 26b of printed wiring board 26 are also formed in the same manner as conductor pattern 32 provided on main surface 26a. There is.
  • the conductor patterns 44 and 54 are covered and protected by a protective layer 60 formed on the back surface 26 b of the printed wiring board 26.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the RFID tag 10.
  • the RFIC module 20 incorporates the helical coils 24A and 24B, and the helical coupling portion 12a of the antenna member 12 is helically wound around the RFIC module 20. That is, as shown in FIG. 7, the helical coils 24A and 24B of the RFIC module 20 are disposed in the helical coupling portion 12a of the antenna member 12. Further, both the winding axis of the helical coupling portion 12a of the antenna member 12 and the coil axes of the helical coils 24A and 24B are substantially parallel to the longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20. That is, the winding axis and the coil axis are substantially parallel. With such an arrangement, the helical coupling portion 12a of the antenna member 12 and the helical coils 24A and 24B can perform magnetic field coupling with a large degree of coupling.
  • the radiation portion 12b of the antenna member 12 receives a radio wave (signal) from the outside (for example, a reader / writer device of the RFID tag 10)
  • a current is generated (induced) in the antenna member 12
  • the helical coupling portion 12a generates a magnetic field.
  • the magnetic flux in the helical coupling portion 12a passes through the helical coils 24A and 24B built in the RFIC module 20. Thereby, a current is generated (induced) in the helical coils 24A and 24B, and the RFIC chip 22 is driven by the current.
  • the driven RFIC chip 22 supplies signals (currents) corresponding to the information stored in the internal storage unit (memory) to the helical coils 24A and 24B, whereby the helical coils 24 and 24B generate a magnetic field. .
  • the magnetic flux in the helical coils 24A and 24B passes through the helical coupling portion 12a of the antenna member 12. As a result, a current is generated (induced) in the antenna member 12, whereby radio waves are emitted from the radiation portion 12 b of the antenna member 12.
  • the helical coils 24A and 24B of the RFIC module 20 are disposed in the helical coupling portion 12a of the antenna member 12, the winding axis of the helical coupling portion 12a and the coil axis of the helical coils 24A and 24B are substantially
  • the magnetic flux generated inside one of the helical coupling portion 12a and the helical coils 24A and 24B passes through the other because it is parallel.
  • the helical coupling portion 12a and the helical coils 24A and 24B can be magnetically coupled with a large degree of coupling.
  • magnetic coupling with a high degree of coupling can be realized as compared with the case where a loop is used instead of the helical coils 24A and 24B.
  • the RFID tag 10 can realize a long communication distance.
  • a long communication distance can be realized in the RFID tag used by attaching to an article which is a cloth product such as linen.
  • the RFIC module 20 is a block body having a substantially rectangular parallelepiped shape, but the embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • chamfers 20b may be formed between the adjacent side surfaces 20a.
  • the edge between the side surfaces 20a may cut the antenna member.
  • the chamfered portion 20 b is formed of a flat surface continuous in the longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20.
  • a plurality of notches 20c may form chamfers intermittently between the side surfaces 20a.
  • a chamfer 20b formed of a flat surface continuous in the longitudinal direction (X-axis direction) of the RFIC module 20 is formed between the adjacent side surfaces 20a of the RFIC module 20.
  • the circumferential groove 20d in which the antenna member is disposed may be formed.
  • FIG. 11 shows an RFID tag according to another embodiment.
  • an RFID tag 110 has a thread-like member 70 in which the RFIC module 20 is accommodated and the antenna member 12 is wound.
  • the wound member 70 of the RFID tag 110 is made of, for example, a resin material, and has a central portion 70a around which the antenna member 12 is wound, and ends provided at both ends of the central portion 70a. And a wall 70b. Further, in the central portion 70 a of the thread-like member 70, a recess-like accommodating portion 70 c capable of accommodating the RFIC module 20 is formed. Further, groove-like thread holding portions 70 d are formed on the end wall portions 70 b of the thread-like member 70 so as to be engaged with and held by the antenna member 12.
  • the RFIC module 20 is housed in the housing portion 70c of the thread-like member 70, a part of the antenna member 12 is wound around the central portion 70a. Then, the antenna member 12 is fixed to the threading portion 70d. As a result, the RFIC module 20 is suppressed from falling off the thread winding member 70. In addition, the RFIC module 20 is protected by the thread-like member 70. For example, during washing of linen to which the RFID tag 110 is attached, the wound member 70 prevents the RFIC module 20 from being lost.
  • the portion (radiating portion) 12 b of the antenna member 12 excluding the helical coupling portion 12 a is sewn to the article W in a meander shape.
  • the sewing pattern of the antenna member with respect to the article is not limited to the meander shape.
  • the antenna member 12 may be U-shaped so that the length of the radiation portion may be sewn to the article W in a shape that makes the wavelength of the communication frequency. It can function as a folded dipole antenna. Also, by designing the frequency of the folded dipole antenna to shift slightly higher than the predetermined frequency, the folded dipole antenna becomes an antenna that both the magnetic field and the electric field radiate, and even when the antenna is wet with water. RFID tag will work.
  • the antenna member 12 may be sewn to the article W in a spiral shape. In this case, both ends of the antenna member 12 are connected at the connection point 12c.
  • the antenna member 12 may be sewn to the article W in a loop shape. Thereby, the vicinity of the tip of the antenna of the antenna member 12 is capacitively coupled to each other, so that the antenna member 12 functions as a magnetic field loop antenna.
  • the length of the portion of the antenna member 12 excluding the helical coupling portion 12 a is substantially equal to the wavelength of the communication frequency used by the RFID tag 10.
  • both ends of the antenna member 12 may be connected at connection points 12 c to form a loop.
  • the RFID tag is attached to, for example, clothes. It is necessary for this clothing to operate as an antenna even when it contains water due to laundry or the like.
  • the magnetic field antenna can operate even when the clothes are wet, so it is suitable for managing clothes and the like.
  • the helical coupling portion 12a of the antenna member 12 and the RFIC module 20 are magnetically coupled, but are connected DC I did not.
  • the helical coupling portion of the antenna member and the helical coils 24A and 24B of the RFIC module 20 may be connected in a direct current manner.
  • FIG. 17 shows an RFID tag according to still another embodiment.
  • the RFIC module 220 includes an external terminal 80 for DC connection with the antenna member 12.
  • the antenna member 12 includes an exposed portion 12e in which the coating material is peeled off and the conductor is exposed.
  • 18A and 18B show the conductor pattern on the main surface 26a of the printed wiring board 26 in the RFIC module 220 and the conductor pattern on the back surface 26b. Note that, in the RFIC module 220, the components substantially the same as the components of the RFIC module 20 of the above-described embodiment are assigned the same reference numerals.
  • the external terminals 80 of the RFIC module 220 are connected to lands 82 provided on the back surface 26 b of the printed wiring board 26.
  • the lands 82 are connected to the conductor pattern 38 on the main surface 26a of the printed wiring board 26, that is, the conductor pattern 38 connecting the helical coils 24A and 24B, through the interlayer connection conductor 84.
  • the exposed portion 12 e of the antenna member 12 can be DC-connected to the helical coils 24 A and 24 B of the RFIC module 220 by the external terminals 80, the lands 82, and the interlayer connection conductor 84.
  • the helical coupling portion 12a of the antenna member 12 is magnetically coupled to the helical coils 24A and 24B of the RFIC module 220 and connected in a DC manner, and as a result, the communication distance of the RFID tag 210 is only magnetic coupling. Compared to the case, it will be longer.
  • the direct current connection between the helical coupling portion of the antenna member and the helical coil of the RFIC module may be performed at a plurality of places.
  • FIG. 19 shows an RFID tag according to a different embodiment in which the helical coupling portion of the antenna member and the RFIC module are connected in a direct current manner at a plurality of places.
  • the RFIC module 320 of the RFID tag 310 includes two external terminals 90 for DC connection with the antenna member 12.
  • the antenna member 12 includes two exposed portions 12 e in which the coating material is peeled off and the conductor is exposed in order to connect with the two external terminals 90 in a direct current manner.
  • FIG. 20 shows a conductor pattern on the back surface 26 b of the printed wiring board 26 in the RFIC module 320. Note that, in the RFIC module 320, components substantially the same as the components of the RFIC module 20 of the above-described embodiment are assigned the same reference numerals.
  • the two external terminals 90 of the RFIC module 320 are formed at the outer ends of the conductor patterns 44, 54 provided on the back surface 26b of the printed wiring board 26, ie, the outer ends connected to the helical coils 24A, 24B. It is connected to the land 92.
  • the two exposed portions 12 e of the antenna member 12 can be DC-connected to the helical coils 24 A and 24 B of the RFIC module 320 by the external terminals 90 and the lands 92.
  • the helical coils 24A and 24B of the RFIC module 20 are provided on the plurality of conductor patterns 30 provided on the top surface 28a of the resin block 28 and the main surface 26a of the printed wiring board 26.
  • the plurality of conductive patterns 32 and the plurality of metal pins 34 penetrating the resin block body 28 are provided.
  • the helical coil according to the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • a plurality of gate-shaped ("U" -shaped) conductor members are formed by forming a plurality of conductor patterns on the main surface of the printed wiring board and connecting one end of the conductor pattern to the other end of the conductor pattern adjacent thereto. It may stand on the main surface of a printed wiring board (that is, conductor pattern 30 and metal pin 34 are unified as one member).
  • the antenna member 12 of the RFID tag 10 is sewn on an article W which is a cloth product such as linen.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the antenna member may be sewn to the resin sheet.
  • the RFID tag according to the embodiment of the present invention includes an RFIC chip, an RFIC module including a helical coil connected to the RFIC chip, and an extending direction of a coil axis of the helical coil. And a part of the RFIC module is helically wound around a winding axis extending in parallel, and an antenna member which is a thread-like conductor.
  • the present invention is applicable to an RFID tag in which an antenna member is sewn to a cloth member such as linen.
  • RFID tag 12 antenna member 20
  • RFID module 22 RFIC chip 24A helical coil 24B helical coil

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Abstract

物品Ｗに取り付けて使用されるRFIDタグ１０は、RFICチップ、およびRFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュール２０と、ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状にRFICモジュール２０に一部分１２ａが巻回され、糸状導体であるアンテナ部材１２とを有する。

Description

ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグを備えた物品、および物品の製造方法
　本発明は、リネンなどの布製品に取り付け可能なRFIDタグ、そのRFIDタグを備えた物品、およびその物品の製造方法に関する。
　従来より、リネンなどの布製品に取り付けて使用されるRFID（Radio-Frequency IDentification）タグが知られている。例えば、特許文献１に記載されたRFIDタグは、布製品に縫い付けられる主アンテナと、半導体デバイスに接続されて主アンテナ近傍に配置されるループアンテナとを有する。主アンテナとループアンテナとが磁界結合することにより、RFIDタグは無線通信を行う。
特許第５９１２３９８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されたRFIDタグの場合、主アンテナとループアンテナとの結合度が小さく、長い通信距離を確保することができない。
　そこで、本発明は、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することを課題とする。
　上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
　前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有する、RFIDタグが提供される。
　また、本発明の別態様によれば、
　RFIDタグを備える物品であって、
　前記RFIDタグが、
　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
　前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、残りの部分が前記物品に縫い付けられた糸状導体であるアンテナ部材とを有する、物品が提供される。
　さらに、本発明の異なる態様によれば、
　RFIDタグを有する物品の製造方法であって、
　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールに、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に糸状導体であるアンテナ部材の一部分を巻回し、
　前記アンテナ部材の残りの部分を前記物品に縫い付ける、物品の製造方法が提供される。
　本発明によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
本発明の一実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 RFIDタグが取り付けられた状態の物品の一部分の斜視図 RFICモジュール内部構成を示す斜視図 RFICモジュールの上面図 RFICモジュールの断面図 RFICモジュールにおける樹脂ブロック体の頂面に形成された導体パターンを示す図 RFICモジュールにおけるプリント配線基板の主面に形成された導体パターンを示す図 RFICモジュールにおけるプリント配線基板の裏面に形成された導体パターンを示す図 RFIDタグの等価回路図 RFIDタグにおけるRFICモジュールの改良例を示す斜視図 RFIDタグにおけるRFICモジュールの別の改良例を示す斜視図 RFIDタグにおけるRFICモジュールのさらに別の改良例を示す斜視図 別の実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 別の実施の形態に係るRFIDタグに使用される糸巻状部材の斜視図 RFIDタグにおけるアンテナ部材の別例の縫製パターンを示す図 RFIDタグにおけるアンテナ部材のさらに別の縫製パターンを示す図 RFIDタグにおけるアンテナ部材の異なる縫製パターンを示す図 RFIDタグにおけるアンテナ部材のさらに異なる縫製パターンを示す図 さらに別の実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 図１７に示すRFIDタグにおけるプリント配線基板の主面に形成された導体パターンを示す図 図１７に示すRFIDタグにおけるプリント配線基板の裏面に形成された導体パターンを示す図 異なる実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 図１９に示すRFIDタグにおけるプリント配線基板の主面に形成された導体パターンを示す図
　本発明の一態様のRFIDタグは、RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有する。
　この態様によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
　例えば、前記RFICモジュールが、絶縁素体を有し、前記絶縁素体に前記RFICチップと前記ヘリカルコイルとが内蔵され、前記絶縁素体に対して前記アンテナ部材の一部分が巻回されてもよい。絶縁素体により、RFICチップとヘリカルコイルが保護される。また、絶縁素体に、アンテナ部材の一部分を巻回することができる。
　例えば、前記RFICモジュールが、長手方向を備える形状であって、前記アンテナ部材の巻回軸が前記RFICモジュールの長手方向に対して平行に延在していてもよい。これにより、より多い巻き数でアンテナ部材をRFICモジュールに巻回することができる。
　例えば、前記RFIDタグが、前記RFICモジュールを収容し、前記アンテナ部材が巻回される糸巻状部材を有し、前記糸巻状部材の両端それぞれに、前記アンテナ部材を前記糸巻状部材に固定するための糸留め部が設けられてもよい。糸巻状部材に対してアンテナ部材が巻回されるとともにその糸留め部によって固定される。また、糸巻状部材により、RFICモジュールが保護される。
　本発明の別態様の物品は、RFIDタグを備える物品であって、前記RFIDタグが、RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、残りの部分が前記物品に縫い付けられた糸状導体であるアンテナ部材とを有する。
　この態様によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
　本発明の異なる態様の物品の製造方法は、RFIDタグを有する物品の製造方法であって、　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールに、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に糸状導体であるアンテナ部材の一部分を巻回し、前記アンテナ部材の残りの部分を前記物品に縫い付ける。
　この態様によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係るRFID(Radio-Frequency IDentification)タグを示す斜視図である。また、図２は、RFIDタグが取り付けられた状態の物品の一部分を示している。なお、なお、図中に示すＸ－Ｙ－Ｚ座標系は、発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。
　図１に示すように、本実施の形態の場合、RFIDタグ１０は、例えばＵＨＦ帯の通信周波数で無線通信可能な無線通信デバイスであって、糸状のアンテナ部材１２と、アンテナ部材１２の一部が巻き付けられるRFIC（Radio-Frequency Integrated Circuit）モジュール２０とを有する。
　アンテナ部材１２は、RFIDタグ１０のアンテナとして機能可能な導体であって、例えば樹脂などの絶縁材料によって被覆されて自由に変形可能な糸状の導体である。図２に示すように、アンテナ部材１２は、例えばリネンなどの布製品である物品Ｗに、任意の縫製パターンで縫い付けることができる糸状の導体である。一例として、アンテナ部材１２は、断面直径が０．０５～０．３ｍｍの銅または銀・ステンレス製の糸状導体である。なお、物品Ｗが洗濯される場合、アンテナ部材１２が被覆されていない素線である場合には、アンテナ部材１２は、ステンレスなどの錆びにくく断線しにくい材料が好ましい。また、アンテナ部材１２は、１本の糸状導体に代わって、複数の糸状導体を撚った撚り線であってもよい。さらに、アンテナ部材１２は、スリットテープ糸、カバリング糸などであってもよい。さらにまた、アンテナ部材１２は、アラミド線などの引張り強度や耐熱性のある糸材に銅めっきや銀めっきを施したものであってもよい。
本実施の形態の場合、図２に示すように、アンテナ部材１２は、その中央部にRFICモジュール２０にヘリカル状に巻回されるヘリカル状結合部１２ａを備える。また、ヘリカル状結合部１２ａを除く部分であってアンテナとして機能するアンテナ部材１２の放射部１２ｂそれぞれが、ミアンダ状に物品Ｗに縫い付けられている。これにより、RFIDタグ１０は、ミアンダ状のアンテナを備えた無線通信デバイスとして物品Ｗに固定されている。
　アンテナ部材１２の一部分（ヘリカル状結合部１２ａとなる部分）をRFICモジュール２０に巻回した後、アンテナ部材１２の残りの部分（放射部１２ｂとなる部分）が物品Ｗに縫い付けられる。これに代わって、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａも、RFICモジュール２０に巻回されつつ、物品Ｗに縫い付けられてもよい。例えば、RFICモジュール２０を物品Ｗに接着剤等で固定した後、ヘリカル状結合部１２ａとなるアンテナ部材１２の一部分が、RFICモジュール２０を巻回するように物品Ｗに縫い付けられる。
　また、RFICモジュール２０に巻回されたアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａを接着剤で該RFICモジュール２０に固定してもよい。これにより、ヘリカル状に巻回されたアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａにおける該アンテナ部材１２のピッチ間隔が一定に維持され、RFIDタグ１０の通信特性が安定する。これに代わって、アンテナ部材１２が巻回されたRFICモジュール２０を、例えばポッティング樹脂によって封止しつつ物品Ｗに固定してもよい。
　なお、本実施の形態の場合、アンテナ部材１２においてヘリカル状結合部１２ａに対して両側の放射部１２ｂそれぞれの長さは、RFIDタグ１０が使用する通信周波数の波長の略１／４の長さである。すなわち、ヘリカル状結合部１２ａを除くアンテナ部材１２の部分の長さが、波長の略１／２である。これにより、アンテナ部材１２は、半波長ダイポールアンテナとして機能する。
　図１に示すように、RFICモジュール２０は、本実施の形態の場合、長手方向（Ｘ軸方向）を備える略直方体形状のブロック体であって、糸状のアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａがヘリカル状に巻き付けられる。具体的には、RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に対して実質的に平行に延在する巻回軸を中心にして、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａがRFICモジュール２０にヘリカル状に巻回される。すなわち、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａは、RFICモジュール２０によってヘリカルコイル状に維持されている。RFICモジュール２０の短手方向に延在する巻回軸を中心にして巻回される場合に比べて、巻き数をより多くすることができ、それによりヘリカル状結合部１２ａはより強い磁界を発生することができる（後述するRFICモジュール２０のヘリカルコイルと大きい結合度で磁界結合することができる）。
　ここからは、そのRFICモジュール２０の詳細について、図面を参照しながら説明する。
　図３はRFICモジュールの内部構成を示す斜視図であって、図４はRFICモジュールの内部構成を示す上面図である。また、図５は、RFICモジュールの断面図である。
　図３に示すように、RFICモジュール２０は、例えば約１．０ｍｍ角で約５．０～６．０ｍｍの長さ（Ｘ軸方向長さ）を有する略直方体形状である。また、RFICモジュール２０は、RFICチップ２２と、RFICチップ２２に接続されたヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとを含んでいる。
　本実施の形態の場合、RFICモジュール２０は、絶縁材料から作製されたプリント配線基板２６を有し、そのプリント配線基板２６の主面２６ａ上に、RFICチップ２２と、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが設けられている。また、プリント配線基板２６の主面２６ａ上のRFICチップ２２とヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、その主面２６ａ上に形成されたエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂から作製された硬質な樹脂ブロック体２８内に埋設され、それにより保護されている。すなわち、プリント配線基板２６と樹脂ブロック体２８とがRFICモジュール２０の絶縁材料から作製された本体（絶縁素体）を構成し、その本体に、RFICチップ２２とヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが内蔵されるとともにアンテナ部材１２が巻回される。
　RFICチップ２２は、ＩＣチップであって、アンテナ部材１２を介して、外部の通信装置（例えば、RFIDタグ１０のリーダ／ライタ装置）と通信するように構成されている。本実施の形態の場合、RFICチップ２２は、プリント配線基板２６の主面２６ａにおける長手方向（Ｘ軸方向）の中央に配置されている。
　本実施の形態の場合、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、RFICチップ２２に接続され、そのRFICチップ２２に対してRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）の両側に配置されている。また、本実施の形態の場合、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、複数の導体パターン３０、複数の導体パターン３２、および複数の金属ピン３４から構成されている。
　複数の導体パターン３０は、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一部を構成する導体であって、図６Ａに示すように、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａ（プリント配線基板２６から最も遠い表面）に形成されている。なお、複数の導体パターン３０は、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａ上に形成された保護層３６によって覆われて保護されている。
　複数の導体パターン３２は、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一部を構成する導体であって、図６Ｂに示すように、プリント配線基板２６の主面２６ａ上に形成されている。
　これらの導体パターン３０、３２は、例えば銅などの導電材料から作成されている。例えば、銅膜を形成し、その銅膜をフォトレジストおよびエッチング等によってパターニングすることにより、導体パターン３０、３２は形成される。なお、これに代わって、導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、導体パターン３０、３２を形成してもよい。
　複数の金属ピン３４は、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一部を構成する導体であって、図５に示すように、樹脂ブロック体２８を貫通し、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａ上の導体パターン３０と、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン３２とを接続する。金属ピン３４は、柱状の導体であり、例えば柱状の銅製のピンである。なお、金属ピン３４は、断面形状が円形である必要はない。
　すなわち、１つの導体パターン３０と、１つの導体パターン３２と、２つの金属ピン３４とが、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂにおける１つのループを構成している。
　また、このように構成されるヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂそれぞれは、その開口がRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に向くように、言い換えるとその長手方向に対して実質的に平行にコイル軸が延在するように、RFICモジュール２０に設けられている。
　さらに、ヘリカルコイル２４Ａの他方の端（RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）中央側の金属ピン３４（３４Ａ））と、ヘリカルコイル２４Ｂの一方の端（長手方向中央側の金属ピン３４（３４Ｂ）は、導体パターン３８によって接続されている。導体パターン３８は、複数の導体パターン３２と同様に、プリント配線基板２６の主面２６ａに形成されている。
　さらにまた、ヘリカルコイル２４Ａの一方の端（RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）外側の金属ピン３４（３４Ｃ）は、図６Ｂに示すRFICチップ２２の第１の入出力端子２２ａに接続されている。具体的には、図３および図４に示すように、ヘリカルコイル２４Ａの一方の端である金属ピン３４（３４Ｃ）は、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン（ランド）４０に接続されている。そのランド４０は、プリント配線基板２６を貫通するスルーホール導体などの層間接続導体４２を介して、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に形成された導体パターン４４の一端に接続されている（図６Ｃ参照）。導体パターン４４の他端は、層間接続導体４６を介して、プリント配線基板２６の主面２６ａ上に形成された導体パターン（ランド）４８に接続されている。そして、図６Ｂに示すように、そのランド４８に、RFICチップ２２の第１の入出力端子２２ａが、はんだ等によって接続されている。
　一方、ヘリカルコイル２４Ｂの他方の端（RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）外側の金属ピン３４（３４Ｄ）は、図６Ｂに示すRFICチップ２２の第２の入出力端子２２ｂに接続されている。具体的には、図３および図４に示すように、ヘリカルコイル２４Ｂの他方の端である金属ピン３４（３４Ｄ）は、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン（ランド）５０に接続されている。そのランド５０は、層間接続導体５２を介して、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に形成された導体パターン５４の一端に接続されている（図６Ｃ参照）。導体パターン５４の他端は、層間接続導体５６を介して、プリント配線基板２６の主面２６ａ上に形成された導体パターン（ランド）５８に接続されている。そして、図６Ｂに示すように、そのランド５８に、RFICチップ２２の第２の入出力端子２２ｂがはんだ等によって接続されている。
　なお、図３および図５に示すように、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に設けられた導体パターン４４、５４も、主面２６ａ上に設けられた導体パターン３２と同様の方法で形成されている。また、導体パターン４４、５４は、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に形成された保護層６０によって覆われて保護されている。
　図７は、RFIDタグ１０の等価回路図である。
　上述したように、RFICモジュール２０にはヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂが内蔵され、そのRFICモジュール２０に対してアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａがヘリカル状に巻回されている。すなわち、図７に示すように、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａ内に、RFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂが配置されている。また、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａの巻回軸とヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂのコイル軸の両方がRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に対して実質的に平行である。すなわち、巻回軸とコイル軸とが実質的に平行である。このような配置であるため、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａとヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが大きい結合度で磁界結合することができる。
　具体的に説明すると、外部（例えば、RFIDタグ１０のリーダ／ライタ装置）からの電波（信号）をアンテナ部材１２の放射部１２ｂが受信すると、アンテナ部材１２に電流が発生（誘起）し、それによりヘリカル状結合部１２ａが磁界を発生する。そのヘリカル状結合部１２ａ内の磁束は、RFICモジュール２０に内蔵されたヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ内を通過する。それにより、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ内に電流が発生（誘起）し、その電流によってRFICチップ２２が駆動する。
　駆動したRFICチップ２２は、その内部の記憶部（メモリ）に記憶されている情報に対応する信号（電流）をヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに供給し、それによりヘリカルコイル２４、２４Ｂが磁界を発生する。そのヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ内の磁束は、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａ内を通過する。それにより、アンテナ部材１２に電流が発生（誘起）し、それによりアンテナ部材１２の放射部１２ｂから電波が放射される。
　アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａ内にRFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂが配置されているために、またヘリカル状結合部１２ａの巻回軸とヘリカルコイル２４Ａ，２４Ｂのコイル軸とが実質的に平行であるために、ヘリカル状結合部１２ａおよびヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一方の内部に発生した磁束が他方の内部を通過する。それにより、ヘリカル状結合部１２ａとヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは大きい結合度で磁界結合することができる。例えば、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに代わってループが用いられる場合に比べて、大きい結合度の磁界結合を実現することができる。大きい結合度で磁界結合することにより、RFIDタグ１０は、長い通信距離を実現することができる。
　以上のような本実施の形態によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
　以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。
　例えば、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、RFICモジュール２０は、略直方体形状のブロック体であるが、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、図８に示すように、アンテナ部材が巻回される４つの側面２０ａにおいて、隣接し合う側面２０ａの間に面取り部２０ｂを形成してもよい。面取り部２０ｂがない場合、例えば、RFIDタグが取り付けられているリネンが繰り返し洗濯されると、側面２０ａ間のエッジによってアンテナ部材が切断される可能性がある。面取り部２０ｂを設けることにより、アンテナ部材の切断を抑制することができる。
　なお、図８に示す改良例のRFICモジュール２０では、面取り部２０ｂは、RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に連続した平面で構成されている。これに代わって、図９に示すように、複数の切欠き２０ｃによって側面２０ａ間に断続的に面取り部を形成してもよい。複数の切欠き２０ｃを等間隔で形成し、それらの切欠き２０ｃ内にアンテナ部材を配置することにより、アンテナ部材を一定のピッチ間隔で、RFICモジュール２０に巻回することができる。その結果、複数のRFIDタグにおける通信特性のバラツキを抑制することができる（ピッチ間隔や巻き数の違いによって生じる通信特性のバラツキを抑制することできる）。
　さらに代わって、図１０に示すように、RFICモジュール２０の隣接し合う側面２０ａの間にRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に連続した平面で構成される面取り部２０ｂを形成しつつ、アンテナ部材が配置される周回溝２０ｄを形成してもよい。
　また例えば、図１１は、別の実施の形態に係るRFIDタグを示している。
　図１１に示すように、別の実施の形態に係るRFIDタグ１１０は、RFICモジュール２０を収容し、アンテナ部材１２が巻回される糸巻状部材７０を有する。
　図１２に示すように、RFIDタグ１１０の糸巻状部材７０は、例えば、樹脂材料から作製され、アンテナ部材１２が巻回される中央部７０ａと、その中央部７０ａの両端それぞれに設けられた端壁部７０ｂとを備える。また、糸巻状部材７０の中央部７０ａには、RFICモジュール２０を収容可能な凹部状の収容部７０ｃが形成されている。さらに、糸巻状部材７０の端壁部７０ｂそれぞれには、アンテナ部材１２と係合して保持する溝状の糸留め部７０ｄが形成されている。
　糸巻状部材７０の収容部７０ｃにRFICモジュール２０を収容した後、アンテナ部材１２の一部分が中央部７０ａに巻回される。そして、糸留め部７０ｄにアンテナ部材１２が固定される。それにより、RFICモジュール２０は、糸巻状部材７０から脱落することが抑制される。また、RFICモジュール２０は、糸巻状部材７０によって保護される。例えば、RFIDタグ１１０が取り付けられたリネンの洗濯中に、RFICモジュール２０が欠損することが糸巻状部材７０によって抑制される。
　また、上述の実施の形態の場合、図２に示すように、ヘリカル状結合部１２ａを除くアンテナ部材１２の部分（放射部）１２ｂは、物品Ｗに対してミアンダ状に縫い付けられている。しかしながら、物品に対するアンテナ部材の縫製パターンは、ミアンダ状に限定されない。
　例えば、図１３に示すように、アンテナ部材１２をＵ字状にして放射部の長さを通信周波数の波長にする形状に物品Ｗに対して縫い付けてもよい、これにより、アンテナ部材１２は折り返しダイポールアンテナとして機能することができる。また折り返しダイポールアンテナの周波数を所定の周波数より少し高周波側にズラして設計することで、折り返しダイポールアンテナは、磁界と電界の両方が放射するアンテナとなり、アンテナの周りが水で濡れているときでもRFIDタグが動作するようになる。
　また例えば、図１４に示すように、アンテナ部材１２をスパイラル（渦巻き）状に、物品Ｗに対して縫い付けてもよい。この場合、アンテナ部材１２の両端が、接続点１２ｃで接続される。
　さらに例えば、RFIDタグ１０をUHF帯の磁界アンテナにする場合、図１５に示すように、アンテナ部材１２をループ状に、物品Ｗに対して縫い付けてもよい。これにより、アンテナ部材１２のアンテナの先端部付近がお互いに静電容量結合するので、アンテナ部材１２は磁界ループアンテナとして機能する。この場合、ヘリカル状結合部１２ａを除くアンテナ部材１２の部分の長さは、RFIDタグ１０が使用する通信周波数の波長に略等しくされる。なお、図１６に示すように、アンテナ部材１２の両端を接続点１２ｃで接続してループを形成してもよい。RFIDタグは例えば衣服に取り付けられる。この衣類が洗濯などによりが水を含んだ状態でもアンテナとして動作する必要がある。磁界アンテナは衣類がぬれた状態でも動作可能であるので、衣類などの管理に向いている。
　さらに、上述の実施の形態の場合、図７に示すように、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａとRFICモジュール２０（そのヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ）は、磁界結合するが、直流的には接続していない。より長い通信距離を実現するために、アンテナ部材のヘリカル状結合部とRFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが直流的に接続されてもよい。
　図１７は、さらに別の実施の形態に係るRFIDタグを示している。
　図１７に示すように、さらに別の実施の形態に係るRFIDタグ２１０において、RFICモジュール２２０は、アンテナ部材１２と直流的に接続するための外部端子８０を備える。なお、外部端子８０と直流的に接続するために、被覆材料が剥離されて導体が露出している露出部分１２ｅをアンテナ部材１２は備える。
　図１８Ａおよび図１８Ｂは、RFICモジュール２２０におけるプリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターンと裏面２６ｂ上の導体パターンを示している。なお、RFICモジュール２２０において、上述の実施の形態のRFICモジュール２０の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　RFICモジュール２２０の外部端子８０は、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に設けられたランド８２に接続されている。そのランド８２は、層間接続導体８４を介して、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン３８、すなわちヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂを接続する導体パターン３８に接続されている。これらの外部端子８０、ランド８２、および層間接続導体８４により、アンテナ部材１２の露出部分１２ｅは、RFICモジュール２２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに直流的に接続することができる。それにより、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａはRFICモジュール２２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに対して磁界結合するとともに直流的に接続され、その結果、RFIDタグ２１０の通信距離が、磁界結合のみの場合に比べて、長くなる。
　なお、アンテナ部材のヘリカル状結合部とRFICモジュールのヘリカルコイルとの直流的な接続は、複数箇所で行われてもよい。
　例えば、図１９は、アンテナ部材のヘリカル状結合部とRFICモジュールとが複数箇所で直流的に接続されている、異なる実施の形態に係るRFIDタグを示している。
　図１９に示すように、異なる実施の形態に係るRFIDタグ３１０のRFICモジュール３２０は、アンテナ部材１２と直流的に接続するための２つの外部端子９０を備える。なお、２つの外部端子９０と直流的に接続するために、被覆材料が剥離されて導体が露出している露出部分１２ｅをアンテナ部材１２は２つ備える。
　図２０は、RFICモジュール３２０におけるプリント配線基板２６の裏面２６ｂ上の導体パターンを示している。なお、RFICモジュール３２０において、上述の実施の形態のRFICモジュール２０の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　RFICモジュール３２０の２つの外部端子９０それぞれは、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に設けられた導体パターン４４、５４の外側端、すなわちヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに接続している外側端に形成されたランド９２に接続されている。これらの外部端子９０とランド９２とにより、アンテナ部材１２の２つの露出部分１２ｅは、RFICモジュール３２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに直流的に接続することができる。
　さらにまた、上述の実施の形態の場合、RFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａに設けられた複数の導体パターン３０、プリント配線基板２６の主面２６ａに設けられた複数の導体パターン３２、および樹脂ブロック体２８を貫通する複数の金属ピン３４から構成されている。しかしながら、本発明の実施の形態に係るヘリカルコイルは、これに限定されない。例えば、プリント配線基板の主面上に複数の導体パターンを形成し、導体パターンの一端とそれに隣接する導体パターンの他端とを接続する門型（「コ」字形状）の複数の導体部材をプリント配線基板の主面に立設してもよい（すなわち、導体パターン３０と金属ピン３４とが一部材として一体化されている）。
　加えて、上述の実施の形態の場合、図２に示すように、RFIDタグ１０のアンテナ部材１２は、リネンなどの布製品である物品Ｗに縫い付けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、樹脂シートにアンテナ部材が縫い付けられてもよい。
　すなわち、広義には、本発明の実施の形態に係るRFIDタグは、RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有するものである。
　以上、本発明に係る複数の実施の形態を説明してきたが、ある実施の形態に対して別の少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
　本発明は、アンテナ部材がリネンなどの布部材に縫い付けられるRFIDタグに適用可能である。
　　　１０　　　RFIDタグ
　　　１２　　　アンテナ部材
　　　２０　　　RFIDモジュール
　　　２２　　　RFICチップ
　　　２４Ａ　　ヘリカルコイル
　　　２４Ｂ　　ヘリカルコイル

Claims (6)

  1. 　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
    　前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有するRFIDタグ。
  2. 　前記RFICモジュールが、絶縁素体を有し、
    　前記絶縁素体に前記RFICチップと前記ヘリカルコイルとが内蔵され、
    　前記絶縁素体に対して前記アンテナ部材の一部分が巻回される、請求項１に記載のRFIDタグ。
  3. 　前記RFICモジュールが、長手方向を備える形状であって、
    　前記アンテナ部材の巻回軸が、前記RFICモジュールの長手方向に対して平行に延在している、請求項１または２に記載のRFIDタグ。
  4. 　前記RFICモジュールを収容し、前記アンテナ部材が巻回される糸巻状部材を有し、
    　前記糸巻状部材の両端それぞれに、前記アンテナ部材を前記糸巻状部材に固定するための糸留め部が設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
  5. 　RFIDタグを備える物品であって、
    　前記RFIDタグが、
    　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
    　前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、残りの部分が前記物品に縫い付けられた糸状導体であるアンテナ部材とを有する、物品。
  6. 　RFIDタグを有する物品の製造方法であって、
    　RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールに、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に糸状導体であるアンテナ部材の一部分を巻回し、
    　前記アンテナ部材の残りの部分を前記物品に縫い付ける、物品の製造方法。
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