WO2020008691A1 - 無線通信デバイス - Google Patents

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WO2020008691A1
WO2020008691A1 PCT/JP2019/012070 JP2019012070W WO2020008691A1 WO 2020008691 A1 WO2020008691 A1 WO 2020008691A1 JP 2019012070 W JP2019012070 W JP 2019012070W WO 2020008691 A1 WO2020008691 A1 WO 2020008691A1
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WO
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rfid tag
wireless communication
communication device
base material
antenna
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PCT/JP2019/012070
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English (en)
French (fr)
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浩和 矢▲崎▼
紀行 植木
加藤　登
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株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/6435—Aspects relating to the user interface of the microwave heating apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/687—Circuits for monitoring or control for cooking

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device provided with an antenna, and particularly to a wireless communication device such as an RFID (Radio Frequency Identification) tag that performs short-range communication via an inductive electromagnetic field or an electromagnetic wave.
  • a wireless communication device such as an RFID (Radio Frequency Identification) tag that performs short-range communication via an inductive electromagnetic field or an electromagnetic wave.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • An RFID tag which is one form of a wireless communication device, communicates with a reader / writer so that reading and writing of predetermined information is performed in a contactless manner. For example, by attaching RFID tags to all products, so-called self-checkout is performed smoothly. In addition, management of sales and distribution status, such as ensuring traceability and marketing, is performed smoothly.
  • the LF band of 135 kHz or less As the frequency of the communication signal of the RFID tag, the LF band of 135 kHz or less, the HF band of 13.56 MHz, the UHF band of 860 MHz to 960 MHz, and the microwave band of 2.45 GHz are mainly used.
  • the RFID tag of the type attached to is an RFID tag using the UHF band.
  • a metal material such as an antenna pattern, which is a metal film, is formed on a base material such as paper or resin together with an RFIC (Radio-Frequency Integrated Circuit) element.
  • RFIC Radio-Frequency Integrated Circuit
  • Patent Document 1 has a base material on which an IC chip and an antenna pattern are mounted made of a flame retardant material. Therefore, combustion of the base material is suppressed.
  • the metal material portion formed on the base material will be discharged continuously over time, and this is not a configuration that can reliably prevent the risk of ignition of the base material and the possibility of igniting a product.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication device that can prevent ignition and combustion even in a situation where it is attached to food and receives high-frequency power for heating food.
  • a wireless communication device is a wireless communication device for transmitting and receiving a communication signal, and includes a base material, an antenna pattern formed on the base material, and an electrical connection to the antenna pattern.
  • a power supply circuit, and a provision member provided on the base material or the antenna pattern are provided, and the provision member is a member containing water.
  • each part of the wireless communication device is microwave-heated, but the heating efficiency of moisture contained in the providing member is high.
  • the moisture is rapidly heated, and the vaporization changes the atmosphere around the wireless communication device. For example, a temperature increase near the application member is suppressed by an endothermic effect due to heat of vaporization of water.
  • the microwave power is absorbed by the moisture or the water vapor contained in the application member, so that the microwave power received by the circuit including the antenna pattern is suppressed. The action of rapidly heating the water will be described later in detail.
  • the present invention it is possible to obtain a wireless communication device that can be prevented from firing or burning even when receiving high-frequency electric power for heating food attached to food or the like.
  • FIG. 1A is a plan view of the RFID tag 101 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view of the RFID tag 101 before the application member 4 is formed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a product to which an RFID tag is attached, and is a perspective view of a lunch box 201 to which the RFID tag 101 is attached.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the RFIC package 3 mounted on the land patterns 6a and 6b of the antenna patterns 2A and 2B.
  • FIG. 4 is a plan view of an RFID tag 102A according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of another RFID tag 102B according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of another RFID tag 102C according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of another RFID tag 102D according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of another RFID tag 102E according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of an RFID tag 103A according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of another RFID tag 103B according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of another RFID tag 103C according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view of another RFID tag 103D according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view of another RFID tag 103E according to the third embodiment.
  • FIG. 14A is a plan view of an RFID tag 104A according to the fourth embodiment, and FIG. 14B is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
  • FIG. 15A is a plan view of another RFID tag 104B according to the fourth embodiment, and FIG. 15B is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view of the RFID tag 105 according to the fifth embodiment during manufacturing
  • FIG. 16B is a cross-sectional view of the RFID tag 105.
  • FIG. 17 is a plan view of an RFID tag 106A according to the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a circuit diagram of the RFID tag 106A.
  • FIG. 19 is a plan view of another RFID tag 106B according to the sixth embodiment.
  • FIG. 20 is a circuit diagram of the RFID tag 106B.
  • a wireless communication device is a wireless communication device for transmitting and receiving a communication signal, and is connected to a base material, an antenna pattern formed on the base material, and the antenna pattern.
  • a power supply circuit, and an application member provided on the base material or the antenna pattern are provided, and the application member is a member containing water.
  • each part of the wireless communication device is microwave-heated, but is included in the application member. Since the heating efficiency of the moisture is high, the moisture is rapidly heated, and the vaporization changes the atmosphere around the wireless communication device. For example, a temperature increase near the application member is suppressed by an endothermic effect due to heat of vaporization of water. Further, the microwave power is absorbed by the moisture or the water vapor contained in the application member, so that the microwave power received by the circuit including the antenna pattern is suppressed. As a result, it is possible to prevent the risk of fire in a product to which the wireless communication device is attached.
  • the application member is a member that absorbs high-frequency power having a frequency higher than the frequency of the communication signal with higher efficiency than the power of the communication signal.
  • the high-frequency power having a frequency higher than the frequency of the communication signal is microwave power used for heating electromagnetic waves of 2.4 GHz to 2.5 GHz.
  • the application member is a member including a water-absorbing polymer that has absorbed water.
  • the application member is a member including a hydrogel.
  • the providing member covers the entire antenna pattern.
  • the antenna pattern includes conductor patterns facing each other, and the providing member is disposed between the conductor patterns facing each other.
  • the providing member is disposed at a position sandwiching a part of the antenna pattern in a direction along a surface of the base material.
  • the providing member is disposed around a region where the antenna pattern is formed.
  • the providing member is provided on a surface of the base opposite to the surface on which the antenna pattern is formed.
  • the base is a laminate of a plurality of insulating sheets
  • the applying member is a bonding material for bonding the plurality of insulating sheets.
  • RFID tags are wireless communication devices
  • an “unmanned convenience store” when a shopping basket containing a product with an “RFID tag” is placed on a checkout stand, information from the “RFID tag” is read and the price of the product is displayed. .
  • the purchaser inserts the cash into the cash slot or inserts a credit card to complete the payment and automatically receives the product in the shopping bag. Can complete the purchase.
  • the electromagnetic wave heating device described in the following embodiments will be described as a so-called “microwave oven” that performs dielectric heating, but the electromagnetic wave heating device in the present invention is directed to a heating device having a function of performing dielectric heating. .
  • an RFID tag attached to the product will be described as an example of a wireless communication device.
  • FIG. 1A is a plan view of the RFID tag 101 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view of the RFID tag 101 before the application member 4 is formed.
  • the RFID tag 101 includes an insulating base material 1, antenna patterns 2A and 2B formed on the base material 1, and an RFIC package 3 connected to the antenna patterns 2A and 2B. Further, the application member 4 is provided on the base material 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a product to which an RFID tag is attached, and is a perspective view of a lunch box 201 to which an RFID tag 101 is attached.
  • the RFID tag 101 is configured to perform wireless communication (transmission / reception) using a high-frequency signal including a frequency (carrier frequency) of a communication signal in the UHF band.
  • the UHF band is a frequency band from 860 MHz to 960 MHz.
  • the frequency of the communication signal in the UHF band is an example of the “frequency of the communication signal” in the present invention.
  • the RFID tag 101 includes an RFIC package 3 described later, antenna patterns 2A and 2B, and a base material 1 that is an insulator and a dielectric.
  • a flexible film material or a flame-retardant film material is used as the base material 1.
  • the outer shape of the substrate 1 in a plan view is rectangular.
  • the thickness of the substrate 1 may be as thin as 38 ⁇ m or less.
  • a flame-retardant film is used for the base material 1
  • a flame-retardant film material to be used for example, addition of a halogen-based flame-retardant material to a resin material such as PET (polyethylene terephthalate) resin and PPS (polyphenylene sulfide) resin
  • a film coated with a flame-retardant coating material is used.
  • a resin material having a high function in terms of heat resistance, hydrolysis resistance, and chemical resistance such as heat resistant PEN (polyethylene naphthalate) resin can be used.
  • the base material 1 does not necessarily require a flame-retardant material, and may be made of, for example, paper.
  • the antenna patterns 2A and 2B are formed by a film of a conductive material such as an aluminum foil or a copper foil.
  • the RFIC package 3 is mounted on the antenna patterns 2A and 2B formed on the surface of the base 1, and the RFIC package 3 and the antenna patterns 2A and 2B are electrically connected.
  • electrically connected means that high-frequency signals are transmitted and connected or coupled so as to be operable, and is limited to direct-current and direct connection. Not something.
  • the antenna patterns 2A and 2B are field emission antenna patterns, and a plurality of folded portions FP are formed from the first land pattern 6a on which the RFIC package 3 is mounted.
  • a meandering first antenna pattern 2A having a meandering line and a second meandering second antenna pattern 2B having a plurality of folded portions meandering from a second land pattern 6b on which the RFIC package 3 is mounted are respectively provided. It is configured to be extended. That is, the meander-line-shaped first antenna pattern 2A extends from the first land pattern 6a toward one end in the longitudinal direction of the substrate 1 (in the -X direction). Further, a meandering second antenna pattern 2B extends from the second land pattern 6b toward the other longitudinal end of the base 1 (in the + X direction).
  • the antenna patterns 2A and 2B function as dipole-type electric field antennas.
  • the folded portion FP of the antenna patterns 2A, 2B is a location where the extending direction of the antenna patterns 2A, 2B is reversed.
  • the antenna patterns 2A and 2B include conductor patterns OP which are opposed to each other by being folded at the folded portion FP.
  • the application members 4 are provided between the conductor patterns OP facing each other.
  • the antenna patterns 2A and 2B are made of a metal material having high conductivity such as an aluminum electrode or a copper electrode. Note that a carbon-based material other than the metal material may be used for the antenna patterns 2A and 2B.
  • the antenna patterns 2A and 2B formed on the surface of the base material 1 configured as described above have a shape for preventing concentration of an electric field, and particularly have sharp angles at the edges of the bent portion and the outer peripheral portion. There are no parts, and all are composed of gentle curved surfaces (curves). That is, since the antenna patterns 2A and 2B have a rounded shape at the folded portion FP, there is no locally small radius of curvature. Therefore, a portion having a high electric field intensity cannot be formed, and the discharge itself is unlikely to occur.
  • the applying member 4 is a member containing water.
  • the imparting member 4 absorbs microwave power used for electromagnetic wave heating at a frequency higher than the frequency of the communication signal with higher efficiency than the power of the communication signal.
  • the microwave is an electromagnetic wave in a frequency band of 300 MHz to 300 GHz.
  • the frequency of the communication signal is in the UHF band (frequency band of 860 MHz to 960 MHz), and the frequency of the microwave used for electromagnetic wave heating is, for example, the 2.45 GHz band (frequency band of 2.4 GHz to 2.5 GHz).
  • the application member 4 Since the application member 4 contains water, it absorbs microwave power used for electromagnetic wave heating with higher efficiency than communication signal power. That is, the imparting member 4 has no adverse effect during communication as the original RFID tag, and the power loss of the high-frequency signal is small. On the other hand, when the dielectric receives microwave power used for electromagnetic wave heating, heat is generated by the dielectric heating.
  • Dielectric heating occurs based on the dielectric loss of a dielectric. As described below, water has a large dielectric loss, and is heated with microwave power with high efficiency.
  • a water molecule is composed of one oxygen atom and two hydrogen atoms, and has no charge as a whole, but since two hydrogen atoms are bonded to an oxygen atom at an angle of about 104.5 °, (Because it is asymmetric), it forms a permanent dipole.
  • This permanent dipole of water molecules has a large delay due to viscous resistance (dielectric aftereffect) and follows the vibration of the microwave electric field with a slight delay, that is, with a phase delay with respect to the change of the microwave electric field. As the permanent dipole changes, this delay acts as a resistance to changes in the microwave electric field, heating the permanent dipole.
  • Microwave is a frequency that effectively produces the above-mentioned action on water molecules, which are permanent dipoles. In this way, moisture absorbs microwave power and generates heat.
  • the base material 1 of the RFID tag 101 is dielectrically heated, but is contained in the application member. Since the moisture has a high heating efficiency as described above, the moisture is rapidly heated, and the vaporization changes the atmosphere around the RFID tag 101. For example, a temperature increase near the application member 4 is suppressed by an endothermic effect due to heat of vaporization of water. Further, the microwave power is absorbed by the moisture or the water vapor contained in the application member 4, so that the microwave power received by the circuit including the antenna patterns 2A and 2B is suppressed. As a result, it is possible to prevent the risk of ignition of a product to which the RFID tag 101 is attached.
  • An example of the application member 4 is a member including a water-absorbing polymer that has absorbed water.
  • polyacrylic acid has a large number of hydrophilic groups, and when it absorbs water, crosslinks into a network structure to form a sodium salt, which results in a highly water-absorbing gel.
  • the applying member 4 is provided by printing the superabsorbent gel on the base material 1.
  • the application member 4 is provided by attaching a sheet in which the superabsorbent gel is covered with a resin film.
  • an example of the application member 4 is a member including, for example, a hydrogel.
  • This hydrogel is a gel (water-containing wet gel) in which the dispersion medium (corresponding to the solvent in the colloid solution) is water.
  • the application member 4 is provided by printing the substance containing the hydrogel on the substrate 1.
  • the application member 4 is provided by attaching a sheet in which the substance containing the hydrogel is covered with a resin film.
  • the RFID tag 101 When the RFID tag 101 receives a high-power microwave for heating electromagnetic waves, there is a possibility that the RFID tag 101 may be discharged at a location where the potential difference between the antenna patterns 2A and 2B is large. For example, of the antenna patterns 2A and 2B, the potential difference between the opposing conductor patterns OP is increased, and discharge is likely to occur between the opposing conductor patterns OP. However, since the applying member 4 is provided on the surface on which the antenna patterns 2A and 2B are formed and between the conductor patterns OP facing each other, even when the above-described discharge occurs, the temperature rise near the applying member 4 is suppressed. Thus, the progress from discharge to ignition is effectively prevented.
  • the amount of moisture contained in the applying member 4 is such that when the RFID tag 101 receives a high-power microwave for electromagnetic wave heating, the water vapor pressure around the RFID tag 101 becomes higher than the water vapor pressure of air. Preferably, it is an amount.
  • the provision members 4 are provided on the formation surfaces of the antenna patterns 2A and 2B and between the conductor patterns OP facing each other. Does not cover the antenna patterns 2A and 2B, so that the RFID tag including the application member 4 is configured without increasing the average thickness of the RFID tag 101. Further, since the imparting member 4 does not cover the antenna patterns 2A and 2B, the effect of the imparting member 4 on the electrical characteristics of the antenna patterns 2A and 2B as a dipole electric field antenna is small.
  • the provision member 4 is provided avoiding the end (open end) of the antenna patterns 2A and 2B. Is preferred.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the RFIC package 3 mounted on the land patterns 6 (6a, 6b) of the antenna patterns 2A, 2B.
  • the RFIC package 3 according to the first embodiment is configured by a multilayer substrate including three layers.
  • the multilayer substrate of the RFIC package 3 is made of a resin material such as polyimide or liquid crystal polymer, and is formed by laminating three flexible insulating sheets 12A, 12B, and 12C.
  • the insulating sheets 12A, 12B, and 12C have a substantially rectangular shape in plan view, and have a substantially rectangular shape in the present embodiment.
  • the RFIC package 3 shown in FIG. 3 shows a state in which the RFIC package 3 shown in FIGS. 1A and 1B is turned upside down and three layers are disassembled.
  • the RFIC package 3 includes an RFIC chip 9, a plurality of inductance elements 10A, 10B, 10C, 10D, and an antenna pattern 2A, on a three-layer substrate (insulating sheets 12A, 12B, 12C). External connection terminals 11 (11a, 11b) connected to 2B are formed at desired positions.
  • the external connection terminals 11a and 11b are formed on a first insulating sheet 12A serving as a lowermost layer (a substrate facing the antenna patterns 2A and 2B) and are located at positions facing the land patterns 6a and 6b of the antenna patterns 2A and 2B. Is formed.
  • the four inductance elements 10A, 10B, 10C, and 10D are separately formed on the second insulating sheet 12B and the third insulating sheet 12C. That is, the first insulating element 10A and the second inductance element 10B are formed on the third insulating sheet 12C, which is the uppermost layer (the lowermost layer in FIG. 3), and the second insulating layer 12B, which is the intermediate layer, is formed.
  • a third inductance element 10C and a fourth inductance element 10D are formed on the insulating sheet 12B.
  • the external connection terminals 11a and 11b and the four inductance elements 10A, 10B, 10C and 10D are formed by a conductor pattern made of a conductive material such as an aluminum foil and a copper foil.
  • the RFIC chip 9 is mounted on the third insulating sheet 12C, which is the uppermost layer, at the center in the longitudinal direction (X direction in FIG. 3).
  • the RFIC chip 9 has a structure in which an RF circuit is formed on a semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon.
  • the first inductance element 10A formed in a spiral shape on one side in the longitudinal direction on the third insulating sheet 12C (the side in the + X direction in FIG. 3) is provided with a land 10Aa on one input / output terminal 9a of the RFIC chip 9. Connected through.
  • a spiral third inductance element 10C is formed on one side in the longitudinal direction (the + X direction side in FIG. 3) on the second insulating sheet 12B as an intermediate layer.
  • a spiral fourth inductance element 10D is formed on the other side in the longitudinal direction (the ⁇ X direction side in FIG. 3).
  • the outer peripheral end of the spiral third inductance element 10C is directly connected to the outer peripheral end of the spiral fourth inductance element 10D.
  • the land 10Ca which is an end on the inner peripheral side of the third inductance element 10C, has a spiral shape on the third insulating sheet 12C via an interlayer connection conductor such as a via conductor penetrating the second insulating sheet 12B.
  • One inductance element 10A is connected to a land 10Ab which is an inner peripheral end.
  • the land 10Ca which is the inner peripheral end of the third inductance element 10C, is provided on the first insulating sheet 12A via an interlayer connection conductor such as a through-hole conductor penetrating the first insulating sheet 12A serving as the lowermost layer. Is connected to the first external connection terminal 11a.
  • the land 10Da which is the inner peripheral end of the fourth inductance element 10D, has a spiral second shape on the third insulating sheet 12C via an interlayer connection conductor such as a through-hole conductor penetrating the second insulating sheet 12B.
  • the inductance element 10B is connected to a land 10Bb which is an inner peripheral end.
  • the land 10Da which is the inner peripheral end of the fourth inductance element 10D, is provided on the first insulating sheet 12A via an interlayer connection conductor such as a through-hole conductor penetrating the first insulating sheet 12A serving as the lowermost layer. Is connected to the second external connection terminal 11b.
  • the first external connection terminals 11a on the first insulating sheet 12A are disposed so as to be connected to the first land patterns 6a of the first antenna patterns 2A formed on the base material 1. Further, the second external connection terminals 11b on the first insulating sheet 12A are provided so as to be connected to the second land patterns 6b of the second antenna patterns 2B formed on the base material 1.
  • the through hole 13 for accommodating the RFIC chip 9 mounted on the third insulating sheet 12C is formed in the second insulating sheet 12B as the intermediate layer.
  • the RFIC chip 9 is provided between the first inductance element 10A and the second inductance element 10B, and between the third inductance element 10C and the fourth inductance element 10D. Therefore, the RFIC chip 9 functions as a shield, and the magnetic field coupling and the electric field coupling between the first inductance element 10A and the second inductance element 10B are suppressed.
  • the third inductance element 10C and the fourth inductance element 10D Magnetic field coupling and electric field coupling are suppressed. As a result, in the RFIC package 3, narrowing of the communication signal pass band is suppressed, and the pass band is widened.
  • the form in which the RFIC package 3 is mounted on the antenna patterns 2A and 2B is illustrated, but the RFIC chip 9 may be mounted directly on the antenna patterns 2A and 2B. Further, at this time, the inductor configured as the plurality of inductance elements 10A, 10B, 10C, and 10D in the RFIC package 3 may be formed on the base material 1 by a loop-shaped pattern.
  • FIG. 4 is a plan view of an RFID tag 102A according to the second embodiment.
  • the RFID tag 102A includes an insulating base material 1, antenna patterns 2A and 2B formed on the base material 1, and an RFIC package 3 connected to the antenna patterns 2A and 2B.
  • the application member 4 is provided on the base material 1. In this example, the application member 4 is provided along the periphery of the substrate 1. The application member 4 does not overlap with the antenna patterns 2A and 2B in plan view.
  • the same operation and effect as those of the RFID tag 101 shown in the first embodiment can be obtained.
  • the imparting member 4 is not disposed between the conductor patterns of the antenna patterns 2A and 2B facing each other, the effect of the imparting member 4 on the electrical characteristics of the dipole electric field antenna by the antenna patterns 2A and 2B is small.
  • the provision member 4 is provided along the periphery of the base material 1, the entire area and volume of the provision member 4 can be increased, so that the effect regarding the change in atmosphere around the RFID tag 101 is high.
  • FIG. 5 is a plan view of another RFID tag 102B according to the second embodiment.
  • two application members 4 extending in the direction (X direction) in which the antenna patterns 2A and 2B extend entirely are provided on the base material 1.
  • the two applying members 4 are arranged along the antenna patterns 2A and 2B without overlapping. Other configurations are as shown in the first embodiment.
  • the applying member 4 is not provided at the entire longitudinal ends of the antenna patterns 2A and 2B, the overall longitudinal dimensions of the antenna patterns 2A and 2B are shown in FIG. 4 can be shortened as compared with the structure shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of another RFID tag 102C according to the second embodiment.
  • a plurality of application members 4 are arranged in a direction (X direction) in which the antenna patterns 2A and 2B extend entirely. Further, the applying member 4 is arranged at a position close to the folded portion FP of the antenna patterns 2A and 2B.
  • Other configurations are as shown in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of another RFID tag 102D according to the second embodiment.
  • a plurality of applying members 4 are arranged in a direction (X direction) in which the antenna patterns 2A and 2B extend entirely.
  • the application member 4 is also arranged between the conductor patterns of the antenna patterns 2A and 2B facing each other.
  • Other configurations are as shown in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of another RFID tag 102E according to the second embodiment.
  • the application member 4 is provided on the base 1 so as to surround the periphery of the RFIC package 3.
  • the progress from discharge to ignition is effectively prevented by the application member 4 surrounding the periphery of the RFIC package 3. .
  • FIG. 9 is a plan view of the RFID tag 103A according to the third embodiment.
  • the RFID tag 103A includes an insulating base material 1, antenna patterns 2A and 2B formed on the base material 1, and an RFIC package 3 connected to the antenna patterns 2A and 2B. Further, the application member 4 is provided on the base material 1. In this example, the application member 4 overlaps the antenna patterns 2A and 2B.
  • FIG. 10 is a plan view of another RFID tag 103B according to the third embodiment.
  • the application member 4 overlaps the folded portion FP of the antenna patterns 2A and 2B and the surrounding area.
  • FIG. 11 is a plan view of another RFID tag 103C according to the third embodiment.
  • the applying member 4 overlaps the conductor pattern OP of the opposing portion of the antenna patterns 2A and 2B and the periphery thereof.
  • FIG. 12 is a plan view of another RFID tag 103D according to the third embodiment.
  • the applying member 4 overlaps a part of the conductor pattern OP at a portion facing the antenna patterns 2A and 2B and a portion between the facing portions.
  • FIG. 13 is a plan view of another RFID tag 103E according to the third embodiment.
  • the applying member 4 overlaps the RFIC package 3 and its periphery.
  • the applying member 4 may overlap a part or all of the antenna patterns 2A and 2B. According to the present embodiment, since the provision member 4 is closer to the antenna patterns 2A and 2B, and the area and volume of the provision member 4 are easily increased, the discharge and heat generation in the antenna patterns 2A and 2B occur. In addition, ignition from the antenna patterns 2A and 2B or the vicinity thereof can be effectively prevented.
  • the applying member 4 has a structure that covers the RFIC package 3 and the vicinity thereof, the discharge is likely to be generated in the vicinity of the RFIC package 3 or between the antenna pattern 2A and the antenna pattern 2B. In addition, the progress from discharge to ignition is effectively prevented by the application member 4 surrounding the periphery of the RFIC package 3.
  • FIG. 14A is a plan view of the RFID tag 104A
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 14A
  • the RFID tag 104A includes an insulating base material 1, antenna patterns 2A and 2B formed on the base material 1, and an RFIC package 3 connected to the antenna patterns 2A and 2B.
  • the application member 4 is provided on the entire upper surface of the substrate 1.
  • FIG. 15A is a plan view of the RFID tag 104B
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 15A.
  • the RFID tag 104B includes an insulating base material 1, antenna patterns 2A and 2B formed on the base material 1, and an RFIC package 3 connected to the antenna patterns 2A and 2B.
  • the application member 4 is provided on the entire lower surface of the substrate 1.
  • the application member 4 may be formed on the entire surface of the substrate 1. Thereby, the area and volume of the application member 4 can be easily increased, so that the atmosphere around the wireless communication device can be easily changed. Further, the microwave power is absorbed by a relatively large amount of water or water vapor contained in the application member, so that the microwave power received by the circuit including the antenna pattern is effectively suppressed.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view of the RFID tag 105 according to the fifth embodiment during manufacturing.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view of the RFID tag 105.
  • the RFID tag 105 of this embodiment includes an insulating base 1B, antenna patterns 2A and 2B formed on the base 1B, and an RFIC package 3 connected to the antenna patterns 2A and 2B. Further, the RFID tag 105 includes a base material 1A to be overlaid on the base material 1B.
  • the application member 4 is provided on a surface of the substrate 1A facing the substrate 1B.
  • the application member 4 has adhesiveness, and the base material 1A is joined to the base material 1B via the application member 4. That is, the applying member 4 is provided between the base materials 1A and 1B, and the applying member 4 is provided inside the laminated body of the base materials 1A and 1B.
  • the application member 4 included in the RFID tag 105 of the present embodiment is, for example, an adhesive containing hydrogel or moisture.
  • Various patterns can be applied to the plane pattern of the applying member 4.
  • any of the patterns of the applying member 4 included in the RFID tag described in each embodiment can be applied.
  • the frequency of a communication signal is in the UHF band (frequency band of 860 MHz to 960 MHz), and the frequency of microwaves used for electromagnetic wave heating is one of the frequency bands for industrial, scientific, and medical (ISM) use.
  • ISM industrial, scientific, and medical
  • the applying member 4 described in each embodiment works effectively. That is, the moisture of the application member 4 hardly affects the communication, and the temperature rise near the application member is suppressed by the heat absorption effect of the heat of vaporization of the water during the electromagnetic wave heating.
  • the microwave power received by the circuit including the antenna pattern is suppressed by the absorption of the microwave power by the water or the water vapor.
  • the HF band is a frequency band from 13 MHz to 15 MHz.
  • FIG. 17 is a plan view of an RFID tag 106A according to the sixth embodiment.
  • the RFID tag 106A is configured to perform wireless communication using a high-frequency signal having a communication signal frequency (carrier frequency) in the HF band, and is configured to be capable of wireless communication in a wide frequency band.
  • FIG. 18 is a circuit diagram of the RFID tag 106A.
  • the RFID tag 106A includes an antenna pattern 183 having a matching circuit of a loop portion 187 provided with the RFIC chip 9 and the chip capacitor 182.
  • a chip capacitor 182 is connected to a position facing the RFIC chip 9.
  • the antenna element 183a of the antenna pattern 183 in the RFID tag 106A extends from the loop portion 187 and is formed in a spiral shape.
  • the antenna element 183a extends clockwise inward from the loop portion 187.
  • the leading end of the antenna element 183a which is the leading end, is directly connected to the matching circuit of the loop 187 via the bridge pattern 186.
  • an insulating pattern 188 made of a heat-resistant electrical insulating material is provided between the bridge pattern 186 and the antenna pattern 183, and an insulation state between the bridge pattern 186 and the antenna pattern 183 is ensured. Have been.
  • a plurality of application members 4 are arranged on the base 1 along the inside of the antenna element 183a. Further, a plurality of applying members 4 are arranged between adjacent lines of the antenna pattern 183.
  • the plurality of applying members 4 are arranged along the path of the antenna pattern 183.
  • the configuration of the applying member 4 is the same as that shown in the first embodiment.
  • the base material 1 of the RFID tag 106A is dielectrically heated, but is contained in the application member. Since the moisture has a high heating efficiency as described above, the moisture is rapidly heated, and the vaporization changes the atmosphere around the RFID tag 106A. For example, a temperature increase near the application member 4 is suppressed by an endothermic effect due to heat of vaporization of water. Further, the microwave power is absorbed by the moisture or the water vapor contained in the application member 4, so that the microwave power received by the circuit including the antenna pattern 183 is suppressed. As a result, it is possible to prevent the risk of ignition of the product to which the RFID tag 106A is attached.
  • FIG. 19 is a plan view of another RFID tag 106B according to the sixth embodiment.
  • the RFID tag 106B is also configured to perform wireless communication using a high-frequency signal having the frequency (carrier frequency) of a communication signal in the HF band.
  • FIG. 20 is a circuit diagram of the RFID tag 106B.
  • the RFID tag 106B includes a resonance booster circuit having two coil patterns (193 and 203).
  • One coil pattern (primary coil pattern) 203 in the RFID tag 106B has a matching circuit formed by a loop unit 200 provided with the RFIC chip 9 and the chip capacitor 202.
  • the RFIC chip 9 is connected to a position facing the chip capacitor 202.
  • the coil pattern (primary coil pattern) 203 is spirally led out of the loop portion 200, and the leading end portion, which is the leading end portion, is directly connected to the matching circuit of the loop portion 200 via the bridge pattern 204. I have.
  • the coil pattern (primary coil pattern) 203 is drawn inward from the loop section 200 in a clockwise direction.
  • a bridge pattern 204 is formed on the back surface of the base material 1, and a leading end portion, which is a leading end portion of the coil pattern (primary side coil pattern) 203, and a loop portion are formed via an interlayer connection conductor penetrating the base material 1. 200 may be connected.
  • the bridge pattern 204 is formed on the front surface side of the base material 1, an insulating pattern formed of a heat-resistant electrical insulating material is provided between the bridge pattern 204 and the primary coil pattern 203. , The insulation between the bridge pattern 204 and the primary coil pattern 203 may be ensured.
  • the formed antenna element 193a is configured.
  • the applying members 4 are provided at predetermined intervals along the path of the antenna element 193a between adjacent paths.
  • the antenna pattern 193 and the application member 4 in the RFID tag 106 ⁇ / b> B are formed on the surface of the base 1. Further, a capacitor element 192 is provided on the antenna element 193a of the antenna pattern 193. The outer end portion and the inner end portion of the spiral antenna element 193a are electrically connected directly to each other by a conductive path pattern 197 formed on the back surface of the base 1 via an interlayer connection conductor 196 penetrating the base 1. Have been.
  • a loop-shaped shield pattern 199 is formed inside the antenna element 193a.
  • the shield pattern 199 is formed of a conductive material such as an aluminum foil and a copper foil.
  • the shield pattern 199 has a completely closed loop shape, but may be a shield pattern in which a part is interrupted.
  • the antenna pattern 193 and the primary coil pattern 203 are coupled as shown by “M” in FIG.
  • the applying member 4 is a pattern that partially or entirely covers the antenna pattern. It may be. Further, the application member 4 may be a pattern surrounding the RFIC chip 9 or covering the RFIC chip 9. Further, the providing member 4 may be provided on the surface of the base material 1 opposite to the surface on which the antenna pattern is formed.
  • the present invention makes it possible to build a system for automating the accounting of purchased products and bagging at a store such as a convenience store that handles a wide variety of products such as food and daily necessities. It is intended to provide a wireless communication device that can make a significant progress toward practical use of an “unmanned convenience store”.
  • the present invention is highly versatile and useful as a wireless communication device attached to a product, and is particularly necessary for realizing an “unmanned convenience store”.
  • FP folded portion OP: conductive patterns 1, 1A, 1B opposed to each other: base material 2A: first antenna pattern 2B: second antenna pattern 3: RFIC package 4: applying member 6: land pattern 6a: first land pattern 6b ... second land pattern 9 ... RFIC chips 9a, 9b ... input / output terminals 10A ... first inductance element 10B ... second inductance element 10C ... third inductance element 10D ... fourth inductance elements 10Aa, 10Ab, 10Ba, 10Bb, 10Ca, 10Da land 11 external connection terminal 11a first external connection terminal 11b second external connection terminal 12A first insulation sheet 12B second insulation sheet 12C third insulation sheet 13 through hole 101 RFID tag 102A- 102E ...

Abstract

無線通信デバイスの一例であるＲＦＩＤタグ（１０１）は、通信信号を送受信するデバイスである。ＲＦＩＤタグ（１０１）は、基材（１）と、基材（１）に形成されたアンテナパターン（２Ａ，２Ｂ）と、アンテナパターン（２Ａ，２Ｂ）に接続された給電回路であるＲＦＩＣパッケージ（３）と、基材（１）上又はアンテナパターン（２Ａ，２Ｂ）上に設けられた付与部材（４）と、を備える。付与部材（４）は水分を含有する部材である。この構造により、食品などに付されて、食品加熱用の高周波電力を受ける状況でも、発火や燃焼を防止できる。

Description

無線通信デバイス
　本発明は、アンテナを備えた無線通信デバイス、特に、誘導電磁界又は電磁波を介して、近距離通信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ等の無線通信デバイスに関する。
　無線通信デバイスの一形態であるＲＦＩＤタグは、リーダー・ライターとの通信を行って、所定の情報の読み書きが非接触で行われるため、様々な場面で利用される。例えば、全ての商品にＲＦＩＤタグを貼付しておくことにより、所謂セルフレジがスムースに行われる。また、トレーサビリティの確保やマーケティング等、販売・物流状況の管理が円滑に行われる。
　一方、コンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの販売店においては多種多様な商品が取り扱われており、商品としての食料品の中には、商品購入の直後に商品を温めて持ち帰ったり、購入者がその場で直ぐに飲食したりする場合がある。例えば弁当や総菜は、販売店において電磁波加熱装置、所謂「電子レンジ」を用いて加熱される場合がある。
　ところが、ＲＦＩＤタグが付された商品を電子レンジで加熱すると、次のような不具合が生じる場合がある。
　ＲＦＩＤタグの通信信号の周波数としては、135kHz以下のLF帯、13.56MHz等のHF帯、860MHz～960MHz帯などのUHF帯、2.45GHz等のマイクロ波帯が主に使用されるが、現在、食品に貼付されるタイプのＲＦＩＤタグはUHF帯を利用するＲＦＩＤタグである。UHF帯を利用するＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＣ（Radio-Frequency Integrated Circuit）素子と共に、金属膜体であるアンテナパターンなどの金属材料が紙や樹脂等の基材上に形成されている。
　このようなＲＦＩＤタグが付された商品が電子レンジで加熱されると、商品と共にＲＦＩＤタグに電子レンジからの電磁波のエネルギーが吸収される。これにより、
　・上記金属材料部分において電界強度が高くなる箇所での放電
　・金属材料部分に過電流が流れることによる金属材料の発熱・昇華
　・ＲＦＩＤタグの基材の発熱
　等によってＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤタグが貼付された商品部分が発火するおそれがある。特に、コンビニエンスストアに設置されている電子レンジは３ｋＷ程度の大出力の電磁波が庫内に放射されて、加熱開始直後にＲＦＩＤタグが一気に加熱されるので、条件が揃えば上記発火のおそれも高いといえる。
　上記のような「ＲＦＩＤタグ」における発火の危険性を少なくすることを目的として、「難燃性タグ」の構成が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００６－３３８５６３号公報
　特許文献１に開示された「難燃性タグ」は、ＩＣチップ及びアンテナパターンが実装される基材を難燃性材料で構成したものである。このため、基材の燃焼は抑制される。しかし、基材上に形成された金属材料部分においては時間的に連続して放電する可能性が高く、基材が発火する危険性や商品に引火する可能性を確実に防止できる構成ではない。
　本発明の目的は、食品などに付されて、食品加熱用の高周波電力を受ける状況でも、発火や燃焼を防止することのできる無線通信デバイスを提供することにある。
　本発明の一態様の無線通信デバイスは、通信信号を送受信するための無線通信デバイスであって、基材と、前記基材に形成されたアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続された給電回路と、前記基材上又は前記アンテナパターン上に設けられた付与部材と、を備え、前記付与部材は水分を含有する部材である、ことを特徴とする。
　上記構造の無線通信デバイスが、例えば電子レンジの庫内でマイクロ波の照射を受けると、無線通信デバイスの各部がマイクロ波加熱されるが、付与部材に含有されている水分の加熱効率が高いため、上記水分は急速に加熱され、その気化によって、無線通信デバイスの周囲の雰囲気が変化する。例えば水の気化熱による吸熱作用で付与部材近傍の温度上昇が抑制される。また、マイクロ波電力は付与部材に含有されている水分やその水蒸気によって吸収されることにより、アンテナパターンを含む回路が受けるマイクロ波電力が抑制される。水分が急速に加熱される作用については後に詳述する。
　本発明によれば、食品などに付されて、食品加熱用の高周波電力を受ける状況でも、発火や燃焼を防止することのできる無線通信デバイスが得られる。
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０１の平面図であり、図１（Ｂ）はＲＦＩＤタグ１０１の付与部材４形成前の状態での平面図である。 図２は、ＲＦＩＤタグが付された商品の一例を示す図であり、ＲＦＩＤタグ１０１が付された弁当２０１の斜視図である。 図３は、アンテナパターン２Ａ，２Ｂのランドパターン６ａ，６ｂ上に実装されるＲＦＩＣパッケージ３の構成を示す分解斜視図である。 図４は第２の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０２Ａの平面図である。 図５は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｂの平面図である。 図６は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｃの平面図である。 図７は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｄの平面図である。 図８は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｅの平面図である。 図９は第３の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０３Ａの平面図である。 図１０は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｂの平面図である。 図１１は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｃの平面図である。 図１２は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｄの平面図である。 図１３は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｅの平面図である。 図１４（Ａ）は第４の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０４Ａの平面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）におけるＡ－Ａ部分での断面図である。 図１５（Ａ）は第４の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０４Ｂの平面図であり、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）におけるＡ－Ａ部分での断面図である。 図１６（Ａ）は第５の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０５の製造途中での断面図であり、図１６（Ｂ）はＲＦＩＤタグ１０５の断面図である。 図１７は第６の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０６Ａの平面図である。 図１８はＲＦＩＤタグ１０６Ａの回路図である。 図１９は第６の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０６Ｂの平面図である。 図２０はＲＦＩＤタグ１０６Ｂの回路図である。
　まず、本発明に係る無線通信デバイスにおける各種態様の構成について記載する。
　本発明に係る第１の態様の無線通信デバイスは、通信信号を送受信するための無線通信デバイスであって、基材と、前記基材に形成されたアンテナパターンと、前記アンテナパターンに接続された給電回路と、前記基材上又は前記アンテナパターン上に設けられた付与部材と、を備え、前記付与部材は水分を含有する部材である。
　上記のように構成された第１の態様の無線通信デバイスは、例えば電子レンジの庫内でマイクロ波の照射を受けると、無線通信デバイスの各部がマイクロ波加熱されるが、付与部材に含有されている水分の加熱効率が高いため、上記水分は急速に加熱され、その気化によって、無線通信デバイスの周囲の雰囲気が変化する。例えば水の気化熱による吸熱作用で付与部材近傍の温度上昇が抑制される。また、マイクロ波電力は付与部材に含有されている水分やその水蒸気によって吸収されることにより、アンテナパターンを含む回路が受けるマイクロ波電力が抑制される。この結果、無線通信デバイスが付された商品における発火の危険性を防止できる。
　本発明に係る第２の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材は、前記通信信号の周波数より高い周波数の高周波電力を前記通信信号の電力より高効率で吸収する部材である。
　本発明に係る第３の態様の無線通信デバイスでは、前記通信信号の周波数より高い周波数の高周波電力は2.4GHz以上2.5GHz以下の電磁波加熱に用いられるマイクロ波電力である。
　本発明に係る第４の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材は水を吸収した吸水性ポリマーを含む部材である。
　本発明に係る第５の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材はヒドロゲルを含む部材である。
　本発明に係る第６の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材は前記アンテナパターンの全体を覆う。
　本発明に係る第７の態様の無線通信デバイスでは、前記アンテナパターンは、互いに対向する導体パターンを含み、前記付与部材は、前記互いに対向する導体パターンの間に配置される。
　本発明に係る第８の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材は前記アンテナパターンの一部を前記基材の面に沿った方向に挟む位置に配置される。
　本発明に係る第９の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材は前記アンテナパターンが形成される領域の周囲に配置される。
　本発明に係る第１０の態様の無線通信デバイスでは、前記付与部材は、前記基材の面のうち、前記アンテナパターンが形成されている面とは反対側の面に設けられる。
　本発明に係る第１１の態様の無線通信デバイスでは、前記基材は複数の絶縁性シートの積層体であり、前記付与部材は、前記複数の絶縁性シート同士を接合する接合材である。
　無線通信デバイスが付された商品を販売するコンビニエンスストアやスーパーマーケットでは、食品、日用雑貨品などの多種多様な商品が取り扱われる。近年、コンビニエンスストアに関して、購入した商品の会計、及び袋詰めを自動化する「無人コンビニエンスストア」の実用化に向けて、各種実験が行われている。
　「無人コンビニエンスストア」における商品会計の自動化のために、無線通信デバイスである「ＲＦＩＤタグ」を全ての商品に付して対応することが考えられている。「無人コンビニエンスストア」においては、「ＲＦＩＤタグ」が付された商品を収容した買い物カゴが精算台に置かれると、「ＲＦＩＤタグ」からの情報が読み取られて商品代金が表示されるシステムである。購入者は、商品代金としての現金を現金投入口に投入するか、クレジットカードを差し込んで支払いを済ませて、自動的に買い物袋に詰められた商品を受け取ることにより、「無人コンビニエンスストア」における商品の購入を完了することができる。
　以下、本発明に係る無線通信デバイスの具体的な例示としての実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。本発明に係る無線通信デバイスが付される商品としては、所謂「コンビニエンスストア」や「スーパーマーケット」などの販売店において取り扱われる全ての商品が対象である。
　なお、以下の実施形態において説明する電磁波加熱装置としては、誘電加熱を行う所謂「電子レンジ」で説明するが、本発明おける電磁波加熱装置としては誘電加熱を行う機能を有する加熱装置が対象となる。また、以下の実施形態では、上記商品に付されるＲＦＩＤタグを無線通信デバイスの一例として説明する。
　以降、本発明を実施するための複数の形態を順次示す。各実施形態で参照する各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又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場合がある。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１０１の平面図であり、図１（Ｂ）はＲＦＩＤタグ１０１の、付与部材４を形成する前の状態での平面図である。このＲＦＩＤタグ１０１は、絶縁性の基材１と、この基材１に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続されたＲＦＩＣパッケージ３とを備える。そして、基材１上に付与部材４が設けられている。
　図２は、ＲＦＩＤタグが付された商品の一例を示す図であり、ＲＦＩＤタグ１０１が付された弁当２０１の斜視図である。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ１０１は、UHF帯の通信信号の周波数（キャリア周波数）を含む高周波信号で無線通信（送受信）するよう構成されている。UHF帯とは、860MHzから960MHzの周波数帯域である。ここで、UHF帯の通信信号の周波数は本発明における「通信信号の周波数」の一例である。
　ＲＦＩＤタグ１０１は、後述するＲＦＩＣパッケージ３と、アンテナパターン２Ａ，２Ｂと、絶縁体及び誘電体である基材１と、を含む。本実施形態のＲＦＩＤタグ１０１において、基材１として、可撓性を有するフィルム材料又は難燃性のフィルム材料が用いられる。基材１の平面視での外形は矩形状である。また、基材１が難燃性ではない通常のフィルム材料の場合は、基材１の厚みを３８μｍ以下の薄さにしてもよい。これにより、基材１は、燃焼するまでに溶けて変形するので、基材形状を保てないようにすることができる。
　基材１に難燃性フィルムを採用する場合、用いられる難燃性フィルム材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などの樹脂材料にハロゲン系難燃材料の添加や、難燃性コーティング材料を塗工したフィルムが用いられる。また、基材１の材料としては、耐熱性を有するＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂などの耐熱性、耐加水分解性、耐薬品性の面で高機能を有する樹脂材料を用いることも可能である。なお、基材１には必ずしも難燃性材料が必要なわけではなく、例えば紙材により構成することも可能である。
　基材１の表面には、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料の膜体によるアンテナパターン２Ａ，２Ｂが形成されている。また、基材１の表面に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂには、ＲＦＩＣパッケージ３が実装されており、ＲＦＩＣパッケージ３とアンテナパターン２Ａ，２Ｂとが電気的に接続されている。なお、「電気的に接続」とは、高周波信号が伝達され、動作可能なように互いが接続あるいは結合されていることを意味し、直流的、直接的に接続されていることに限定されるものではない。
　図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、アンテナパターン２Ａ，２Ｂは電界放射型のアンテナパターンであり、ＲＦＩＣパッケージ３が実装される第１ランドパターン６ａから複数の折り返し部ＦＰを有して蛇行するミアンダライン状の第１アンテナパターン２Ａ、及びＲＦＩＣパッケージ３が実装される第２ランドパターン６ｂから複数の折り返し部分を有して蛇行するミアンダライン状の第２アンテナパターン２Ｂがそれぞれ延設されて構成されている。つまり、第１ランドパターン６ａからミアンダライン状の第１アンテナパターン２Ａが、基材１における長手方向の一方端に向かって（－Ｘ方向に）延設されている。また、第２ランドパターン６ｂからミアンダライン状の第２アンテナパターン２Ｂが、基材１における長手方向の他方端に向かって（＋Ｘ方向に）延設されている。
　上記構成により、アンテナパターン２Ａ，２Ｂは、ダイポール型の電界アンテナとして作用する。
　アンテナパターン２Ａ，２Ｂの折り返し部ＦＰとは、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの延びる方向が反転する箇所である。アンテナパターン２Ａ，２Ｂは折り返し部ＦＰで折り返されることによって、互いに対向する導体パターンＯＰを含む。
　アンテナパターン２Ａ，２Ｂにおいて、互いに対向する導体パターンＯＰの間にそれぞれ付与部材４が設けられている。
　上述のとおり、アンテナパターン２Ａ，２Ｂとしてはアルミニウム電極や銅電極など導電率の高い金属材料である。なお、アンテナパターン２Ａ，２Ｂとして、金属材料以外でカーボン系の材料を用いてもよい。
　上記のように構成された、基材１の表面に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂは、電界の集中を防止する形状を有しており、特に屈曲部分及び外周部分の縁部分においては鋭角の部分はなく、全て緩やかな曲面（曲線）で構成されている。つまり、アンテナパターン２Ａ，２Ｂは、折り返し部ＦＰに丸みを帯びた形状であるので、局部的に曲率半径の小さな箇所が無い。そのため、電界強度の高い箇所ができず、放電自体が生じ難い。
　付与部材４は水分を含有する部材である。付与部材４は通信信号の周波数より高い周波数である電磁波加熱に用いられるマイクロ波電力を通信信号の電力より高効率で吸収する。ここでマイクロ波は300MHz以上300GHz以下の周波数帯の電磁波である。例えば、上記通信信号の周波数はUHF帯（860MHz以上960MHz以下の周波数帯）であり、電磁波加熱に用いられるマイクロ波の周波数は例えば2.45GHz帯（2.4GHz以上2.5GHz以下の周波数帯）である。
　付与部材４は、水分を含有するので、電磁波加熱に用いられるマイクロ波の電力を通信信号の電力より高い効率で吸収する。つまり、付与部材４は本来のＲＦＩＤタグとしての通信時には悪影響を及ぼすことがなく、上記高周波信号の電力の損失は少ない。一方、誘電体が電磁波加熱に用いられるマイクロ波電力を受けると、誘電加熱によって発熱する。
　誘電加熱は、誘電体の誘電損失に基づいて生じるが、次に述べるように、特に水は誘電損失が大きく、マイクロ波電力によって高効率で加熱される。
　水分子は１個の酸素原子と２個の水素原子とから構成され、全体としては電荷を持たないが、酸素原子に対し２個の水素原子が約104.5°の角度で結合しているので（非対称であるので）、永久双極子を形成している。この水分子の永久双極子は、粘性抵抗による遅れ（誘電余効）が大きく、マイクロ波電界の振動に対して少し遅れて追従するので、すなわち、マイクロ波電界の変化に対し位相遅れを伴って永久双極子が変化するので、この遅れがマイクロ波電界の変化に対する抵抗力として作用し、永久双極子が加熱される。マイクロ波は永久双極子である水分子に対して、上記作用を効果的に生じさせる周波数である。このようにして、水分はマイクロ波電力を吸収して発熱する。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ１０１が付された商品が、例えば電子レンジの庫内でマイクロ波の照射を受けると、ＲＦＩＤタグ１０１の基材１は誘電加熱されるが、付与部材に含有されている水分は上述のとおり加熱効率が高いため、上記水分は急速に加熱され、その気化によって、ＲＦＩＤタグ１０１の周囲の雰囲気が変化する。例えば水の気化熱による吸熱作用で付与部材４近傍の温度上昇が抑制される。また、マイクロ波電力は付与部材４に含有されている水分やその水蒸気によって吸収されることにより、アンテナパターン２Ａ，２Ｂを含む回路が受けるマイクロ波電力が抑制される。この結果、ＲＦＩＤタグ１０１が付された商品における発火の危険性を防止できる。
　付与部材４の一例としては、水を吸収した吸水性ポリマーを含む部材である。例えば、ポリアクリル酸は多数の親水基を有し、吸水することで網目構造に架橋してナトリウム塩の形となると高吸水性ゲルとなる。この高吸水性ゲルを基材１に印刷することで付与部材４を設ける。または、上記高吸水性ゲルを樹脂フィルムで被覆したシートを貼付することで付与部材４を設ける。
　また、付与部材４の一例としては、例えばヒドロゲル（hydrogel）を含む部材である。このヒドロゲルは、分散媒（コロイド溶液における溶媒に相当するもの）が水であるゲル（含水湿潤ゲル）である。このヒドロゲルを含む物質を基材１に印刷することで付与部材４を設ける。または、上記ヒドロゲルを含む物質を樹脂フィルムで被覆したシートを貼付することで付与部材４を設ける。
　ＲＦＩＤタグ１０１が電磁波加熱用の高電力のマイクロ波を受けると、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの電位差の大きい箇所で放電する虞がある。例えば、アンテナパターン２Ａ，２Ｂのうち、互いに対向する導体パターンＯＰ間の電位差が大きくなって、この互いに対向する導体パターンＯＰ間で放電しやすい。しかし、付与部材４は、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの形成面で、かつ互いに対向する導体パターンＯＰの間に設けられているので、上記放電が生じても、付与部材４近傍の温度上昇が抑制されて、放電から発火への進展が効果的に予防される。
　上記付与部材４に含まれる水分の量は、ＲＦＩＤタグ１０１が電磁波加熱用の高電力のマイクロ波を受けたときに、ＲＦＩＤタグ１０１の周囲全体の水蒸気圧が空気の水蒸気圧より高くなる程度の量であることが好ましい。
　なお、本実施形態では、基材１の面のうち、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの形成面で、かつ互いに対向する導体パターンＯＰの間に付与部材４が設けられているので、つまり、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂを覆わないので、ＲＦＩＤタグ１０１の平均厚みを大きくすることなく、付与部材４を備えるＲＦＩＤタグが構成される。また、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂを覆わないので、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂによるダイポール型の電界アンテナとしての電気的特性に与える影響は小さい。特に、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの先端（開放端）より、ＲＦＩＣパッケージ３の接続端付近の方で電界強度が低いので、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの先端（開放端）を避けて付与部材４を設けることが好ましい。
　図３は、アンテナパターン２Ａ，２Ｂのランドパターン６（６ａ，６ｂ）上に実装されるＲＦＩＣパッケージ３の構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、第１の実施形態におけるＲＦＩＣパッケージ３は、三層からなる多層基板で構成されている。具体的には、ＲＦＩＣパッケージ３の多層基板は、ポリイミド、液晶ポリマーなどの樹脂材料から作製されており、可撓性を有する三つの絶縁シート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが積層されて構成されている。絶縁シート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、平面視が略四角形状であり、本実施形態においては略長方形の形状を有している。図３に示すＲＦＩＣパッケージ３は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したＲＦＩＣパッケージ３を裏返して三層を分解した状態を示している。
　図３に示すように、ＲＦＩＣパッケージ３は、三層の基板（絶縁シート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）上において、ＲＦＩＣチップ９と、複数のインダクタンス素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続される外部接続端子１１（１１ａ，１１ｂ）と、が所望の位置に形成されている。
　外部接続端子１１ａ，１１ｂは、最下層（アンテナパターン２Ａ，２Ｂに対向する基板）となる第１絶縁シート１２Ａに形成されており、アンテナパターン２Ａ，２Ｂのランドパターン６ａ，６ｂに対向する位置に形成されている。４つのインダクタンス素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、第２絶縁シート１２Ｂ及び第３絶縁シート１２Ｃに２つずつ分かれて形成されている。即ち、最上層（図３においては最も下に記載されている層）となる第３絶縁シート１２Ｃには第１インダクタンス素子１０Ａ及び第２インダクタンス素子１０Ｂが形成されており、中間層となる第２絶縁シート１２Ｂには第３インダクタンス素子１０Ｃ及び第４インダクタンス素子１０Ｄが形成されている。
　本実施形態におけるＲＦＩＣパッケージ３においては、外部接続端子１１ａ，１１ｂ及び４つのインダクタンス素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により作製される導体パターンにより構成される。
　図３に示すように、ＲＦＩＣチップ９は、最上層である第３絶縁シート１２Ｃ上に長手方向（図３におけるＸ方向）の中央部分に実装されている。ＲＦＩＣチップ９は、シリコンなどの半導体を素材とする半導体基板にＲＦ回路が形成された構造を有する。第３絶縁シート１２Ｃ上の長手方向の一方側（図３においては＋Ｘ方向の側）において渦巻き状に形成されている第１インダクタンス素子１０Ａは、ＲＦＩＣチップ９の一方の入出力端子９ａにランド１０Ａａを介して接続されている。第３絶縁シート１２Ｃ上の長手方向の他方側（図３においては－Ｘ方向の側）において渦巻き状に形成されている第２インダクタンス素子１０Ｂは、ＲＦＩＣチップ９の他方の入出力端子９ｂにランド１０Ｂａを介して接続されている。
　中間層である第２絶縁シート１２Ｂ上の長手方向の一方側（図３においては＋Ｘ方向の側）には、渦巻き状の第３インダクタンス素子１０Ｃが形成されており、第２絶縁シート１２Ｂ上の長手方向の他方側（図３においては－Ｘ方向の側）には、渦巻き状の第４インダクタンス素子１０Ｄが形成されている。渦巻き状の第３インダクタンス素子１０Ｃの外周側の端部と、渦巻き状の第４インダクタンス素子１０Ｄの外周側の端部は直接接続されている。一方、第３インダクタンス素子１０Ｃの内周側の端部であるランド１０Ｃａは、第２絶縁シート１２Ｂを貫通するビア導体などの層間接続導体を介して、第３絶縁シート１２Ｃ上の渦巻き状の第１インダクタンス素子１０Ａの内周側の端部であるランド１０Ａｂに接続されている。また、第３インダクタンス素子１０Ｃの内周側の端部であるランド１０Ｃａは、最下層となる第１絶縁シート１２Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第１絶縁シート１２Ａ上の第１外部接続端子１１ａに接続されている。
　第４インダクタンス素子１０Ｄの内周側の端部であるランド１０Ｄａは、第２絶縁シート１２Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第３絶縁シート１２Ｃ上の渦巻き状の第２インダクタンス素子１０Ｂの内周側の端部であるランド１０Ｂｂに接続されている。また、第４インダクタンス素子１０Ｄの内周側の端部であるランド１０Ｄａは、最下層となる第１絶縁シート１２Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第１絶縁シート１２Ａ上の第２外部接続端子１１ｂに接続されている。
　第１絶縁シート１２Ａ上の第１外部接続端子１１ａは、基材１上に形成された第１アンテナパターン２Ａの第１ランドパターン６ａに接続されるよう配設されている。また、第１絶縁シート１２Ａ上の第２外部接続端子１１ｂは、基材１上に形成された第２アンテナパターン２Ｂの第２ランドパターン６ｂに接続されるよう配設されている。
　また、中間層である第２絶縁シート１２Ｂには、第３絶縁シート１２Ｃ上に実装されたＲＦＩＣチップ９が収容される貫通孔１３が形成されている。ＲＦＩＣチップ９は、第１インダクタンス素子１０Ａと第２インダクタンス素子１０Ｂとの間、及び第３インダクタンス素子１０Ｃと第４インダクタンス素子１０Ｄとの間に配設されている。このため、ＲＦＩＣチップ９がシールドとして機能し、第１インダクタンス素子１０Ａと第２インダクタンス素子１０Ｂとの間における磁界結合及び電界結合が抑制され、同様に、第３インダクタンス素子１０Ｃと第４インダクタンス素子１０Ｄとの間における磁界結合及び電界結合が抑制される。その結果、ＲＦＩＣパッケージ３においては、通信信号の通過帯域が狭くなることが抑制されており、通過帯域を広いものとしている。
　本実施形態では、ＲＦＩＣパッケージ３がアンテナパターン２Ａ，２Ｂ上に実装された形態を例示したが、ＲＦＩＣチップ９を直接アンテナパターン２Ａ，２Ｂ上に実装してもよい。また、このとき、ＲＦＩＣパッケージ３において複数のインダクタンス素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとして構成されていたインダクタを、ループ状のパターンによって基材１上に構成してもよい。
《第２の実施形態》
　第２の実施形態では、基材１に対する付与部材４の形成位置及び形状が第１の実施形態で示した例とは異なる幾つかのＲＦＩＤタグについて、図４～図８を参照して示す。
　図４は第２の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０２Ａの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０２Ａは、絶縁性の基材１と、この基材１に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続されたＲＦＩＣパッケージ３とを備える。そして、基材１上に付与部材４が設けられている。この例では、基材１の周辺に沿って付与部材４が設けられている。付与部材４は平面視でアンテナパターン２Ａ，２Ｂと重なっていない。
　このように構成されたＲＦＩＤタグ１０２Ａによっても、第１の実施形態で示したＲＦＩＤタグ１０１と同様の作用効果を奏する。特に、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂの互いに対向する導体パターンの間には配置されないため、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂによるダイポール型の電界アンテナとしての電気的特性に与える影響は少ない。また、基材１の周辺に沿って付与部材４が設けられているため、付与部材４の全体の面積及び容積を大きくできるので、ＲＦＩＤタグ１０１の周囲の雰囲気変化に関する効果が高い。
　図５は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｂの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０２Ｂでは、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの全体的に延伸する方向（Ｘ方向）に延伸する二つの付与部材４が基材１上に設けられている。また、この二つの付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂに重ならずに、沿って配置されている。その他の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　このように構成されたＲＦＩＤタグ１０２Ｂによれば、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂの全体の長手方向の端部には無いため、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの全体の長手方向の寸法を、図４に示した構造に比べて短縮化できる。
　図６は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｃの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０２Ｃでは、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの全体的に延伸する方向（Ｘ方向）に複数の付与部材４が配列されている。また、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂの折り返し部ＦＰの近接位置に配置されている。その他の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　図７は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｄの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０２Ｄでは、アンテナパターン２Ａ，２Ｂの全体的に延伸する方向（Ｘ方向）に複数の付与部材４が配列されている。また、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂの互いに対向する導体パターンの間にも配置されている。その他の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　図８は第２の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０２Ｅの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０２Ｅでは、ＲＦＩＣパッケージ３の周囲を囲むように付与部材４が基材１上に設けられている。ＲＦＩＣパッケージ３の近傍又はアンテナパターン２Ａとアンテナパターン２Ｂとの間に放電が生じやすい場合には、ＲＦＩＣパッケージ３の周囲を囲む付与部材４による、放電から発火への進展が効果的に防止される。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態では、アンテナパターンに重なる位置に付与部材４が設けられたＲＦＩＤタグについて、図９～図１３を参照して示す。
　図９は第３の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０３Ａの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０３Ａは、絶縁性の基材１と、この基材１に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続されたＲＦＩＣパッケージ３とを備える。そして、基材１上に付与部材４が設けられている。この例では、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂと重なっている。
　図１０は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｂの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０３Ｂでは、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂの折り返し部ＦＰ及びその周囲と重なっている。
　図１１は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｃの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０３Ｃでは、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂの対向部の導体パターンＯＰ及びその周囲と重なっている。
　図１２は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｄの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０３Ｄでは、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂの対向部の導体パターンＯＰの一部及び対向部の間の一部と重なっている。
　図１３は第３の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０３Ｅの平面図である。このＲＦＩＤタグ１０３Ｅでは、付与部材４がＲＦＩＣパッケージ３及びその周囲と重なっている。
　図９～図１２に示したように、付与部材４はアンテナパターン２Ａ，２Ｂの一部又は全部に重なっていてもよい。本実施形態によれば、付与部材４がアンテナパターン２Ａ，２Ｂにより近接するので、また、付与部材４の面積及び体積を大きくしやすいので、アンテナパターン２Ａ，２Ｂでの放電や発熱が生じる場合に、アンテナパターン２Ａ，２Ｂ又はその近傍からの発火が効果的に防止できる。
　また、図１３に示したように、付与部材４がＲＦＩＣパッケージ３及びその近傍を覆う構造であれば、ＲＦＩＣパッケージ３の近傍、又はアンテナパターン２Ａとアンテナパターン２Ｂとの間に放電が生じやすい場合に、放電から発火への進展がＲＦＩＣパッケージ３の周囲を囲む付与部材４によって効果的に防止される。
《第４の実施形態》
　第４の実施形態では、基材１のほぼ全面に付与部材４が設けられたＲＦＩＤタグについて示す。
　図１４（Ａ）はＲＦＩＤタグ１０４Ａの平面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）におけるＡ－Ａ部分での断面図である。このＲＦＩＤタグ１０４Ａは、絶縁性の基材１と、この基材１に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続されたＲＦＩＣパッケージ３とを備える。そして、基材１の上面の全体に付与部材４が設けられている。
　図１５（Ａ）はＲＦＩＤタグ１０４Ｂの平面図であり、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）におけるＡ－Ａ部分での断面図である。このＲＦＩＤタグ１０４Ｂは、絶縁性の基材１と、この基材１に形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続されたＲＦＩＣパッケージ３とを備える。そして、基材１の下面の全体に付与部材４が設けられている。
　このように、付与部材４は基材１の全面に形成されていてもよい。そのことによって、付与部材４の面積及び体積を大きくしやすいので、無線通信デバイスの周囲の雰囲気を変化させやすい。また、マイクロ波電力は付与部材に含有されている比較的多量の水分やその水蒸気によって吸収されることにより、アンテナパターンを含む回路が受けるマイクロ波電力が効果的に抑制される。
《第５の実施形態》
　第５の実施形態では基材の内部に付与部材が設けられたＲＦＩＤタグについて示す。
　図１６（Ａ）は第５の実施形態のＲＦＩＤタグ１０５の製造途中での断面図である。図１６（Ｂ）はＲＦＩＤタグ１０５の断面図である。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ１０５は、絶縁性の基材１Ｂと、この基材１Ｂに形成されたアンテナパターン２Ａ，２Ｂと、アンテナパターン２Ａ，２Ｂに接続されたＲＦＩＣパッケージ３とを備える。また、ＲＦＩＤタグ１０５は、基材１Ｂに重ねられる基材１Ａを備える。この基材１Ａの、基材１Ｂに対向する面には付与部材４が設けられている。この付与部材４は粘着性を有し、基材１Ａは基材１Ｂに対して付与部材４を介して接合されている。つまり、基材１Ａ，１Ｂの間に付与部材４が設けられて、基材１Ａ，１Ｂによる積層体の内部に付与部材４が設けられている。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ１０５が備える付与部材４は、例えば粘着性ヒドロゲルや水分を含む接着剤である。
　付与部材４の平面パターンには各種パターンを適用できる。例えば、これまでに各実施形態で示したＲＦＩＤタグが備える付与部材４のパターンのいずれをも適用できる。
　なお、例えば、通信信号の周波数がUHF帯（860MHz以上960MHz以下の周波数帯）であり、電磁波加熱に用いられるマイクロ波の周波数が、工業・科学・医療(ISM)用途周波数帯の一つである902MHz以上928MHz以下の周波数帯である場合もある。
　このように、電磁波加熱用のマイクロ波の周波数が通信信号の周波数に一致又は近接する場合でも、各実施形態で示した付与部材４は有効に作用する。つまり、付与部材４の水分は、通信には悪影響を殆ど与えず、電磁波加熱時には、水の気化熱による吸熱作用で付与部材近傍の温度上昇が抑制される。又は、水分やその水蒸気によるマイクロ波電力の吸収により、アンテナパターンを含む回路が受けるマイクロ波電力が抑制される。
《第６の実施形態》
　第６の実施形態では、HF帯のＲＦＩＤタグの例を示す。ここでHF帯とは、13MHz以上15MHz以下の周波数帯域である。
　図１７は第６の実施形態に係るＲＦＩＤタグ１０６Ａの平面図である。ＲＦＩＤタグ１０６Ａは、HF帯の通信信号の周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。図１８は、ＲＦＩＤタグ１０６Ａの回路図である。
　図１７に示すように、ＲＦＩＤタグ１０６Ａは、ＲＦＩＣチップ９およびチップキャパシタ１８２が設けられたループ部１８７の整合回路を有するアンテナパターン１８３を備えている。また、ループ部１８７の整合回路においては、ＲＦＩＣチップ９と対向する位置にチップキャパシタ１８２が接続されている。ＲＦＩＤタグ１０６Ａにおけるアンテナパターン１８３のアンテナ素子１８３ａは、ループ部１８７から延設されて、渦巻き状に形成されている。図１７に示すアンテナ素子１８３ａにおいては、ループ部１８７から時計方向に内巻きに導出している。アンテナ素子１８３ａの導出端部となる先端部分は、ブリッジパターン１８６を介してループ部１８７の整合回路に直接接続されている。なお、ブリッジパターン１８６とアンテナパターン１８３との間には耐熱性の電気的絶縁材料で形成された絶縁パターン１８８が配設されており、ブリッジパターン１８６とアンテナパターン１８３との間の絶縁状態が確保されている。
　基材１には、アンテナ素子１８３ａの内側に沿って複数の付与部材４が配置されている。また、アンテナパターン１８３の隣接する線間に複数の付与部材４が配置されている。
　上記のように、ＲＦＩＤタグ１０６Ａにおいては、アンテナパターン１８３の経路に沿って複数の付与部材４が配置されている。付与部材４の構成は第１の実施形態で示したものと同じである。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ１０６Ａが付された商品が、例えば電子レンジの庫内でマイクロ波の照射を受けると、ＲＦＩＤタグ１０６Ａの基材１は誘電加熱されるが、付与部材に含有されている水分は上述のとおり加熱効率が高いため、上記水分は急速に加熱され、その気化によって、ＲＦＩＤタグ１０６Ａの周囲の雰囲気が変化する。例えば水の気化熱による吸熱作用で付与部材４近傍の温度上昇が抑制される。また、マイクロ波電力は付与部材４に含有されている水分やその水蒸気によって吸収されることにより、アンテナパターン１８３を含む回路が受けるマイクロ波電力が抑制される。この結果、ＲＦＩＤタグ１０６Ａが付された商品における発火の危険性を防止できる。
　図１９は第６の実施形態に係る別のＲＦＩＤタグ１０６Ｂの平面図である。ＲＦＩＤタグ１０６ＢもHF帯の通信信号の周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されている。図２０は、ＲＦＩＤタグ１０６Ｂの回路図である。
　図１９に示すように、ＲＦＩＤタグ１０６Ｂは、２つのコイルパターン（１９３、２０３）を備えた共振ブースタ回路を備えている。ＲＦＩＤタグ１０６Ｂにおける一方のコイルパターン（一次側コイルパターン）２０３は、ＲＦＩＣチップ９およびチップキャパシタ２０２が設けられたループ部２００による整合回路を有する。ループ部２００による整合回路においては、ＲＦＩＣチップ９がチップキャパシタ２０２と対向する位置に接続されている。コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３は、ループ部２００から渦巻き状に導出されており、その導出端部である先端部分は、ブリッジパターン２０４を介してループ部２００の整合回路に直接接続されている。コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３は、ループ部２００から時計回りの方向に内巻きに導出している。
　なお、基材１の裏面側にブリッジパターン２０４を形成して、基材１を貫通する層間接続導体を介して、コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３の導出端部である先端部分とループ部２００とを接続してもよい。若しくは、ブリッジパターン２０４を基材１の表面側に形成する場合には、ブリッジパターン２０４と一次側コイルパターン２０３との間に耐熱性の電気的絶縁材料で形成された絶縁パターンを配設して、ブリッジパターン２０４と一次側コイルパターン２０３との間の絶縁状態を確保する構成としてもよい。
　また、ＲＦＩＤタグ１０６Ｂにおける他方のコイルパターン（二次側コイルパターン）であるアンテナパターン１９３は、コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３を取り囲むように形成されており、時計回りの方向に内巻きに形成されたアンテナ素子１９３ａが構成されている。このアンテナパターン１９３における渦巻き状のアンテナ素子１９３ａにおいては、隣接する経路間に付与部材４が、アンテナ素子１９３ａの経路に沿って所定間隔で設けられている。
　ＲＦＩＤタグ１０６Ｂにおけるアンテナパターン１９３および付与部材４は、基材１の表面に形成されている。また、アンテナパターン１９３のアンテナ素子１９３ａにはコンデンサ素子１９２が設けられている。渦巻き状のアンテナ素子１９３ａにおける外側端部と内側端部とは、基材１を貫通する層間接続導体１９６を介して、基材１の裏面に形成された導電経路パターン１９７により電気的に直接接続されている。
　アンテナ素子１９３ａの内側には、ループ状のシールドパターン１９９が形成されている。シールドパターン１９９は、アンテナパターン１９３と同様に、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により形成されている。シールドパターン１９９は、完全に閉じたループ状であるが、一部が途切れているシールドパターンであってもよい。
　上記アンテナパターン１９３と一次側コイルパターン２０３は、図２０において“Ｍ”で示すように結合する。
　このように、共振ブースタ回路が構成されたＲＦＩＤタグにおいても、付与部材４を設けることによって、ＲＦＩＤタグ１０６Ｂが付された商品における発火の危険性を防止できる。
　本実施形態で示したようなHF帯を利用するＲＦＩＤタグにおいても、第１の実施形態から第５の実施形態で示したように、付与部材４はアンテナパターンを部分的にまたは全体を覆うパターンであってもよい。また、付与部材４はＲＦＩＣチップ９の周囲またはＲＦＩＣチップ９を覆うパターンであってもよい。さらに、基材１の、アンテナパターン形成面とは反対側の面に付与部材４が設けられていてもよい。
　以上のように、各実施形態において具体的な構成を用いて説明したように、これらの実施形態によれば、ＲＦＩＤタグが付された商品が電磁波加熱装置で加熱される場合において、ＲＦＩＤタグの発火、さらにはＲＦＩＤタグが付された商品における発火を防止できる。したがって、本発明は、食品、日用雑貨品などの多種多様な商品を取り扱うコンビニエンスストアなどの販売店において、購入した商品の会計、および袋詰めを自動化するシステムを構築することが可能となり、「無人コンビニエンスストア」の実用化に向けて、大きく前進させることができる無線通信デバイスを提供するものである。
　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及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。
　本発明は、商品に付する無線通信デバイスとして汎用性が高く、有用なものであり、特に、「無人コンビニエンスストア」の実現においては必要な製品である。
ＦＰ…折り返し部
ＯＰ…互いに対向する導体パターン
１，１Ａ，１Ｂ…基材
２Ａ…第１アンテナパターン
２Ｂ…第２アンテナパターン
３…ＲＦＩＣパッケージ
４…付与部材
６…ランドパターン
６ａ…第１ランドパターン
６ｂ…第２ランドパターン
９…ＲＦＩＣチップ
９ａ，９ｂ…入出力端子
１０Ａ…第１インダクタンス素子
１０Ｂ…第２インダクタンス素子
１０Ｃ…第３インダクタンス素子
１０Ｄ…第４インダクタンス素子
１０Ａａ，１０Ａｂ，１０Ｂａ，１０Ｂｂ，１０Ｃａ，１０Ｄａ…ランド
１１…外部接続端子
１１ａ…第１外部接続端子
１１ｂ…第２外部接続端子
１２Ａ…第１絶縁シート
１２Ｂ…第２絶縁シート
１２Ｃ…第３絶縁シート
１３…貫通孔
１０１…ＲＦＩＤタグ
１０２Ａ～１０２Ｅ…ＲＦＩＤタグ
１０３Ａ～１０３Ｅ…ＲＦＩＤタグ
１０４Ａ，１０４Ｂ…ＲＦＩＤタグ
１０５…ＲＦＩＤタグ
１０６Ａ，１０６Ｂ…ＲＦＩＤタグ
１８２…チップキャパシタ
１８３…アンテナパターン
１８３ａ…アンテナ素子
１８６…ブリッジパターン
１８７…ループ部
１８８…絶縁パターン
１９３…アンテナパターン
１９３ａ…アンテナ素子
２００…ループ部
２０１…弁当
２０２…チップキャパシタ
２０３…一次側コイルパターン
２０４…ブリッジパターン

Claims (11)

  1. 　通信信号を送受信するための無線通信デバイスであって、
    　基材と、
    　前記基材に形成されたアンテナパターンと、
    　前記アンテナパターンに接続された給電回路と、
    　前記基材上又は前記アンテナパターン上に設けられた付与部材と、
    　を備え、
    　前記付与部材は水分を含有する部材である、
    　無線通信デバイス。
  2. 　前記付与部材は、前記通信信号の周波数より高い周波数の高周波電力を前記通信信号の電力より高効率で吸収する、
    　請求項１に記載の無線通信デバイス。
  3. 　前記通信信号の周波数より高い周波数の高周波電力は2.4GHz以上2.5GHz以下の電磁波加熱に用いられるマイクロ波電力である、
    　請求項２に記載の無線通信デバイス。
  4. 　前記付与部材は水を吸収した吸水性ポリマーを含む部材である、
    　請求項１から３のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  5. 　前記付与部材はヒドロゲルを含む部材である、
    　請求項１から３のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  6. 　前記付与部材は前記アンテナパターンの全体を覆う、
    　請求項１から５のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  7. 　前記アンテナパターンは、互いに対向する導体パターンを含み、
    　前記付与部材は、前記互いに対向する導体パターンの間に配置されている、
    　請求項１から５のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  8. 　前記付与部材は前記アンテナパターンの一部を前記基材の面に沿った方向に挟む位置に配置されている、
    　請求項１から５のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  9. 　前記付与部材は前記アンテナパターンが形成される領域の周囲に配置されている、
    　請求項１から５のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  10. 　前記付与部材は、前記基材の面のうち、前記アンテナパターンが形成されている面とは反対側の面に設けられている、
    　請求項１から５のいずれかに記載の無線通信デバイス。
  11. 　前記基材は複数の絶縁性シートの積層体であり、
    　前記付与部材は、前記複数の絶縁性シート同士を接合する接合材である、請求項１から１０のいずれかに記載の無線通信デバイス。
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