WO2020012726A1 - 無線通信デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

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加藤 登
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article, and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 discloses a wireless communication device that includes two opposing conductor patterns and can perform wireless communication even when attached to a metal surface of an article.
  • the wireless communication device described in Patent Literature 1 is configured by folding a strip-shaped dielectric element having a metal pattern over substantially the entire surface with its metal surface facing outward.
  • an object of the present invention is to suppress the occurrence of variation in communication characteristics in a wireless communication device including two opposing conductor patterns and capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article.
  • a base sheet in a folded state A first conductor pattern provided on a first main surface of the base sheet; A second conductor pattern provided on a second main surface of the base sheet facing the first main surface; An RFIC chip provided on the base sheet so as to be electrically connected to the first conductor pattern; Affixed to the turning portion such that an end of the first conductor pattern near the turning portion of the base sheet and an end of the second conductor pattern near the turning portion partially overlap with each other. And a sheet-shaped connection conductor provided.
  • a wireless communication device is provided.
  • a method for manufacturing a wireless communication device comprising: A first conductor pattern and a second conductor pattern are provided on the same surface of the base sheet so as to be spaced apart from each other, A base sheet positioned between the first and second conductor patterns so as to partially overlap an end of the first conductor pattern and an end of the second conductor pattern that are separated from each other at intervals.
  • a wireless communication device including two opposing conductor patterns and capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article, it is possible to suppress occurrence of variation in communication characteristics.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention, as viewed from a first main surface side.
  • Perspective view of the wireless communication device viewed from the second main surface side
  • RFIC module exploded perspective view
  • Equivalent circuit diagram of wireless communication device The figure which shows one process in the manufacturing method of a wireless communication device.
  • FIG. 5C is a view showing a step that follows the step of FIG. 5A.
  • Partial sectional view showing attachment of a connection conductor material to a base sheet material Side view of the wireless communication device with the base sheet folded at the center in the longitudinal direction Side view of the wireless communication device in a state where the base sheet is folded at a position shifted from the center in the longitudinal direction toward the first conductive pattern side Side view of the wireless communication device in a state where the base sheet is folded at a position shifted from the center in the longitudinal direction toward the second conductor pattern
  • Perspective view of a wireless communication device according to another embodiment viewed from a second main surface side Perspective view of base sheet material with grooves formed
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing attachment of a connection conductor to a base sheet in a wireless communication device according to another embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a wireless communication device of still another example including a different first conductor pattern.
  • a wireless communication device includes a base sheet in a folded state, a first conductor pattern provided on a first main surface of the base sheet, and a first conductive pattern.
  • the first conductive pattern is attached to the turning portion so as to partially overlap an end portion of the base sheet near the turning portion of the base sheet and an end portion of the second conductor pattern near the turning portion.
  • a sheet-shaped connection conductor is attached to the turning portion so as to partially overlap an end portion of the base sheet near the turning portion of the base sheet and an end portion of the second conductor pattern near the turning portion.
  • a wireless communication device including two opposing conductor patterns and capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article, it is possible to suppress occurrence of variation in communication characteristics.
  • connection conductor may be larger than the first and second conductor patterns.
  • mutually facing portions of the base sheet may sandwich an intervening member having a lower dielectric constant than the base sheet.
  • the capacitance between the first conductor pattern and the second pattern can be reduced, and as a result, the communication distance of the wireless communication device becomes longer.
  • an RFIC module including the RFIC chip and a matching circuit, wherein the RFIC module is configured to electrically connect the RFIC chip to the first conductive pattern via the matching circuit. It may be provided on the base sheet.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern are provided on the same surface of the base sheet so as to be spaced apart from each other, and are separated from each other.
  • a sheet-like connection is made to a portion of the base sheet located between the first and second conductor patterns so as to partially overlap an end of the first conductor pattern and an end of the second conductor pattern.
  • a conductor is attached, and the base sheet is folded together with the connection conductor between the first conductor pattern and the second conductor pattern with the first and second conductor patterns outside, and the folded back faces the base sheet together with the connection conductor.
  • the mating portions of the base sheet are attached to each other, and an RFIC chip is provided on the base sheet so as to be electrically connected to the first conductor pattern.
  • a wireless communication device including two opposing conductor patterns and capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article, it is possible to suppress occurrence of variation in communication characteristics.
  • connection conductor may be larger than the first and second conductor patterns.
  • mutually facing portions of the base sheet may sandwich an intervening member having a lower dielectric constant than the base sheet.
  • the capacitance between the first conductor pattern and the second pattern can be reduced, and as a result, the communication distance of the wireless communication device becomes longer.
  • the RFIC module may be provided on the base sheet so that the RFIC chip is electrically connected to the first conductor pattern via the matching circuit.
  • connection conductor may be attached to the base sheet with an adhesive interposed, and the base sheet may be folded back together with the connection conductor before the curing of the adhesive is completed. Thereby, generation of cracks in the connection conductor can be suppressed.
  • the second conductor pattern may be larger than the first conductor pattern.
  • the entire first conductive pattern can face the second conductive pattern.
  • the capacitance between the first conductor pattern and the second conductor pattern can be maintained at a predetermined value, and variation in communication characteristics of the wireless communication device can be suppressed.
  • a groove may be provided in a portion of the base sheet located between the first and second conductor patterns, and the base sheet may be folded along the groove. Thereby, the variation in the folded position of the base sheet is suppressed.
  • a plurality of sets of the first and second conductor patterns are provided on the base sheet material in a direction orthogonal to the direction in which the second conductor patterns corresponding to the first conductor patterns are arranged.
  • a base sheet material located between the first and second conductor patterns so as to partially overlap an end of the first conductor pattern and an end of the second conductor pattern that are spaced apart from each other
  • a band-like connecting conductor material is adhered to the portion, and the base material is placed between the first conductor pattern and the second conductor pattern in each set and the first and second conductor patterns are outside.
  • the sheet material is folded back together with the connection conductor material, and the portions of the base sheet material facing each other by the folding are bonded to each other to electrically connect to the plurality of first conductor patterns.
  • a plurality of the RFIC chips are provided on the base sheet material, and the base sheet material provided with the plurality of the RFIC chips and folded is cut into a plurality of wireless communication devices, a method for manufacturing a wireless communication device.
  • the base sheet material may be a roll sheet.
  • FIGS. 1 and 2 are perspective views showing a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the XYZ coordinate system is for facilitating understanding of the invention, and does not limit the invention.
  • the X-axis direction indicates the width direction of the wireless communication device
  • the Y-axis direction indicates the longitudinal direction
  • the Z-axis direction indicates the thickness direction.
  • a wireless communication device 10 is a so-called RFID (Radio-Frequency IDentification) tag, and can perform wireless communication while being attached to a metal surface of an article such as a metal plate.
  • the RFID tag 10 corresponding to a metal.
  • the wireless communication device 10 includes a base sheet 12 and first and second conductor patterns 14 and 16 provided on the base sheet 12.
  • the base sheet 12 also includes a connection conductor 18 for electrically connecting the first and second conductor patterns 14 and 16, and an RFIC (Radio-Frequency Integrated Circuit) electrically connected to the first conductor pattern 14.
  • RFIC Radio-Frequency Integrated Circuit
  • the base sheet 12 is a sheet-shaped dielectric, for example, a foamed PET (polyester) film having a thickness of 200 ⁇ m.
  • the base sheet 12 is in a folded state. More specifically, the belt-shaped base sheet 12 is folded in two, and opposing portions thereof are adhered to each other with an insulating adhesive.
  • the base sheet 12 includes the first main surface 12a and the second main surface 12b opposed to the first main surface 12a, and has a turning portion at one end in the longitudinal direction (Y-axis direction). 12c.
  • the base sheet 12 has a U-shaped turning portion 12c and a pair of extending portions extending in substantially the same direction from both ends of the turning portion 12c and having the first and second main surfaces 12a and 12b, respectively. And the part.
  • the first conductor pattern 14 is a rectangular conductor pattern provided on the first main surface 12 a of the base sheet 12 and functions as a radiation part of the wireless communication device 10.
  • the first conductor pattern 14 is, for example, an aluminum or copper pattern having a thickness of 5 to 30 ⁇ m. In the case of the present embodiment, although details will be described later, the first conductive pattern 14 is formed on the first main surface 12a by etching.
  • the first conductor pattern 14 is composed of two parts. Specifically, the first conductor pattern 14 includes a first electrode portion 14a and a second electrode portion 14b surrounding the first electrode portion 14a. Specifically, the second electrode portion 14b occupies most of the first conductor pattern 14. In the second electrode portion 14b, an opening portion 14c and a slit portion 14d extending from the opening portion 14c toward one end in the longitudinal direction (Y-axis direction) (end farther from the turning portion 12c). Is formed. In the opening 14c, the first electrode portion 14a is arranged at a distance from the second electrode portion 14b.
  • the second conductor pattern 16 is a rectangular conductor pattern provided on the second main surface 12 b of the base sheet 12, and has a metal surface It functions as a connection part for electrically connecting to Specifically, when the wireless communication device 10 is used while being attached to a metal surface of an article, the wireless communication device 10 is attached to the article with the second main surface 12b facing the metal surface of the article. When the wireless communication device 10 is attached to a metal surface using an insulating double-sided tape (not shown), the second conductor pattern 16 is attached to the metal surface via the insulating double-sided tape. Capacitively connected (capacitively coupled). Alternatively, when a conductive double-sided tape (not shown) is used, the second conductor pattern 16 is DC-connected to the metal surface of the article via the conductive double-sided tape.
  • DC connection means a connection through which DC can flow between two objects (here, the second conductor pattern and the metal surface of the article).
  • capactive connection means that a direct current cannot flow between two objects, but instead the two objects are capacitively coupled by a capacitance formed between the two objects.
  • the second conductor pattern 16 is also an aluminum or copper pattern having a thickness of, for example, 5 to 30 ⁇ m, similarly to the first conductor pattern 14.
  • the second conductor pattern 16 is formed on the second main surface 12b by etching.
  • the second conductor pattern 16 is formed larger than the first conductor pattern 14 in the thickness direction (Z-axis direction) of the base sheet 12. That is, the second conductor pattern 16 is formed in such a size that the first conductor pattern 14 can be arranged within the contour of the second conductor pattern 16 when viewed in the thickness direction of the base sheet 12. . The reason will be described later.
  • connection conductors 18 are electrically connected by connection conductors 18. ing. Although details will be described later, in the case of the present embodiment, the connection conductor 18 is capacitively connected to each of the first and second conductor patterns 14 and 16 (the connection conductor 18 and the first conductor pattern 14). And a capacitance is formed between the connection conductor 18 and the second conductor pattern).
  • connection conductor 18 is a sheet-like, for example, an aluminum film having a thickness of 50 ⁇ m.
  • the sheet-like connecting conductor 18 is so arranged as to partially overlap the end of the first conductor pattern 14 near the turning portion 12c and the end of the second conductor pattern 16 near the turning portion 12c. It is attached to the turning part 12c of the material sheet 12.
  • the connection conductor 18 is bonded to the base sheet 12 with an insulating adhesive such as an acrylic adhesive.
  • the width of the connection conductor 18 is larger than the widths of the first and second conductor patterns 14 and 16.
  • the width is the size in the direction (X-axis direction) orthogonal to the direction in which current flows through the first conductor pattern 14, the connection conductor 18, and the second conductor pattern 16 in that order or the reverse direction (Y-axis direction). It is.
  • the thickness of the connection conductor 18 is larger than the thickness of the first and second conductor patterns 14 and 16. The reason why the width and thickness of the connection conductor 18 are larger than those of the first and second conductor patterns 14 and 16 will be described later.
  • the RFIC module 30 is a module including an RFIC chip and a matching circuit, and is provided on the first main surface 12 a of the base sheet 12. Further, the RFIC module 30 is electrically connected to the first conductor pattern 14, specifically, in the case of the present embodiment, is DC-connected through solder or the like. Further details of the RFIC module 30 will be described.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the RFIC module.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the wireless communication device.
  • the RFIC module 30 is a device that performs wireless communication at a predetermined communication frequency, for example, a 900 MHz band, that is, a UHF band communication frequency.
  • the RFIC module 30 is configured by a multilayer substrate including three layers. Specifically, the RFIC module 30 is formed by laminating flexible insulating sheets 32A, 32B, and 32C made of a resin material such as polyimide or liquid crystal polymer.
  • the RFIC module 30 has an RFIC (Radio-Frequency Integrated Circuit) chip 34, a plurality of inductance elements 36A, 36B, 36C and 36D, and external connection terminals 38 and 40.
  • the inductance elements 36A to 36D and the external connection terminals 38 and 40 are formed on insulating sheets 32A to 32C, and are formed of a conductor pattern made of a conductive material such as copper.
  • the RFIC chip 34 is mounted on the insulating sheet 32C at the center in the longitudinal direction (Y-axis direction).
  • the RFIC chip 34 has a structure in which various elements are built in a semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon.
  • the RFIC chip 34 includes a first input / output terminal 34a and a second input / output terminal 34b. Further, as shown in FIG. 4, the RFIC chip 34 has an internal capacitance (capacitance: self-capacity of the RFIC chip itself) C1.
  • the inductance element (first inductance element) 36 ⁇ / b> A is formed on one side of the insulating sheet 32 ⁇ / b> C in the longitudinal direction (Y-axis direction) from a conductor pattern provided in a spiral coil shape on the insulating sheet 32 ⁇ / b> C. It is configured. Further, as shown in FIG. 4, the inductance element 36A has an inductance L1. A land 36Aa connected to the first input / output terminal 34a of the RFIC chip 34 is provided at one end (the end outside the coil) of the inductance element 36A. A land 36Ab is also provided at the other end (the end on the coil center side).
  • the inductance element (second inductance element) 36 ⁇ / b> B is formed on the other side in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the insulating sheet 32 ⁇ / b> C from a conductor pattern provided in a spiral coil shape on the insulating sheet 32 ⁇ / b> C. It is configured.
  • the inductance element 36B includes an inductance L2.
  • a land 36Ba connected to the second input / output terminal 34b of the RFIC chip 34 is provided at one end (the end outside the coil) of the inductance element 36A.
  • a land 36Bb is also provided at the other end (the end on the coil center side).
  • the inductance element (third inductance element) 36 ⁇ / b> C is formed from a conductor pattern provided in a spiral coil shape on the insulating sheet 32 ⁇ / b> B on one side in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the insulating sheet 32 ⁇ / b> B. It is configured.
  • the inductance element 36C is opposed to the inductance element 36A in the stacking direction (Z-axis direction).
  • the inductance element 36C includes an inductance L3.
  • a land 36Ca is provided at one end (the end on the coil center side) of the inductance element 36C.
  • the land 36Ca is connected to the land 36Ab of the inductance element 36A on the insulating sheet 32C via an interlayer connecting conductor 42 such as a through-hole conductor penetrating the insulating sheet 32B.
  • the inductance element (fourth inductance element) 36 ⁇ / b> D is formed on the other side in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the insulating sheet 32 ⁇ / b> B from a conductor pattern provided in a spiral coil shape on the insulating sheet 32 ⁇ / b> B. It is configured.
  • the inductance element 36D faces the inductance element 36B in the stacking direction (Z-axis direction).
  • the inductance element 36D includes an inductance L4.
  • a land 36Da is provided at one end (the end on the coil center side) of the inductance element 36D.
  • the land 36Da is connected to the land 36Bb of the inductance element 36B on the insulating sheet 32C via an interlayer connecting conductor 44 such as a through-hole conductor penetrating the insulating sheet 32B.
  • the inductance elements 36C and 36D on the insulating sheet 32B are integrated as one conductor pattern. That is, the other ends (ends outside the coil) are connected to each other.
  • the insulating sheet 32B has a through hole 32Ba for receiving the RFIC chip 34 mounted on the insulating sheet 32C.
  • the external connection terminals 38 and 40 are formed of a conductor pattern provided on the insulating sheet 32A.
  • the external connection terminals 38 and 40 face each other in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the insulating sheet 32A.
  • One external connection terminal 38 is connected to a land 36Ca of the inductance element 36C on the insulating sheet 32B via an interlayer connecting conductor 46 such as a through-hole conductor penetrating the insulating sheet 32A.
  • the other external connection terminal 40 is connected to a land 36Da of the inductance element 36D on the insulating sheet 32B via an interlayer connecting conductor 48 such as a through-hole conductor penetrating the insulating sheet 32A.
  • one external connection terminal 38 is electrically connected to the second electrode portion 14b of the first conductor pattern 14 via, for example, solder.
  • the other external connection terminal 40 is electrically connected to the first electrode portion 14a of the first conductor pattern 14 via, for example, solder.
  • the RFIC chip 34 is formed of a semiconductor substrate. Further, the RFIC chip 34 exists between the inductance elements 36A and 36B and between the inductance elements 36C and 36D.
  • the RFIC chip 34 functions as a shield, the magnetic field coupling and the capacitive coupling between the spiral coil-shaped inductance elements 36A and 36B provided on the insulating sheet 32C are suppressed. Similarly, the magnetic field coupling and the capacitive coupling between the spiral coil-shaped inductance elements 36C and 36D provided on the insulating sheet 32B are suppressed. As a result, narrowing of the pass band of the communication signal is suppressed.
  • the RFIC chip 34 and its external conductors are resonated at a predetermined communication frequency by the capacitance C1 (the internal capacitance of the RFIC chip 34) and the inductances L1 to L4 (the inductances of the four inductance elements). (I.e., a matching circuit for matching with the first conductor pattern 14, the second conductor pattern 16, and the connection conductor 18).
  • the wireless communication device 10 is substantially connected to the metal surface Ms through the first conductor pattern 14 when it is not attached to the article, as shown in FIG.
  • the radio wave is exchanged with an external wireless communication device (for example, a reader / writer device) substantially through the first conductor pattern 14 and the metal surface Ms. That is, the metal surface Ms functions as an antenna.
  • the second conductor pattern 16 is capacitively connected to the metal surface Ms (the capacitance C2 is formed between them).
  • the electromotive force drives the RFIC chip 34 of the RFIC module 30.
  • the driven RFIC chip 34 transmits the data stored in the storage unit via the first conductor pattern 14 or the metal surface Ms.
  • the first conductor pattern 14 (the first and second electrode portions 14 a and 14 b) and the second conductor pattern 16 are spaced apart from each other by a fixed distance (twice the thickness of the base sheet 12). ) are maintained. That is, the capacitance C3 between the first electrode portion 14a and the second conductor pattern 16 of the first conductor pattern 14 is constant, and the capacitance C3 between the second electrode portion 14b and the second conductor pattern 16 is constant.
  • the capacity C4 is constant. Therefore, even if the wireless communication device 10 is attached to the article on the metal surface Ms, that is, even if the second conductor pattern 16 is electrically connected to the metal surface Ms, the wireless communication device 10 is compared with before the connection.
  • the capacitances C3 and C4 hardly change.
  • the resonance frequency of the wireless communication device 10 is almost the same as before mounting on the metal surface Ms.
  • the communication distance becomes longer because the metal surface Ms can be used as an antenna.
  • 5A to 5E show respective steps in a method for manufacturing a wireless communication device.
  • a conductor layer 52 of aluminum, copper, or the like is formed on one entire surface 50a of the base sheet material 50.
  • the base sheet material 50 is cut into a plurality of pieces in a later step, and is processed into the base sheet 12 of the wireless communication device 10.
  • the conductor layer 52 is processed into the first conductor pattern 14 (the first and second electrode portions 14a and 14b) and the second conductor pattern 16 by, for example, etching or the like. .
  • four sets of first and second conductor patterns 14 and 16 are formed.
  • the first conductor pattern 14 and the second conductor pattern 16 are provided on the base sheet material 50 so as to be spaced apart on the same surface.
  • the plurality of sets of the first and second conductor patterns 14 and 16 are arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction (Y axis direction) of the second conductor patterns 16 corresponding to the first conductor pattern 14 (X axis direction). ).
  • connection conductor material 54 such as an aluminum film is attached to the base sheet material 50.
  • the connection conductor material 54 is cut into a plurality of pieces in a later step, and is processed into the connection conductor 18.
  • FIG. 6 which is a partial cross-sectional view showing the attachment of the connection conductor material to the base sheet material, an insulating adhesive such as an acrylic adhesive or an insulating adhesive 56 is interposed. Then, the connection conductor material 54 is attached.
  • connection conductor material 54 partially covers the ends of the first conductor patterns 14 and the ends of the second conductor patterns 16 that are spaced apart from each other in each set.
  • An insulating adhesive 56 is attached to a portion of the base sheet material 50 located between the first and second conductor patterns 14 and 16 so as to overlap.
  • the base sheet material is placed between the first conductor pattern 14 and the second conductor pattern 16 in each set and with the first and second conductor patterns 14 and 16 outside. 50 is folded back together with the connecting conductor material 54. Then, the portions of the base sheet material 50 facing each other by folding (that is, the folded other surface 50b) are bonded to each other with an insulating adhesive interposed therebetween.
  • connection conductor material 54 As shown in FIG. 6, when the adhesive used for attaching the connection conductor material 54 to the base sheet material 50 requires time (for example, 24 hours) to complete the curing, the curing of the adhesive is completed. It is preferable that the base sheet material 50 is folded back together with the connection conductor material 54 before the operation.
  • connection conductor material 54 when the adhesive is interposed between the base sheet material 50 and the connection conductor material 54 and then turned back, the base sheet material 50 is stretched by the turn and the connection conductor material 54 is stretched. Also elongation occurs. At this time, since the connection conductor material 54 is fixed to the base sheet material 50 by the cured adhesive, the connection conductor material 54 continues to receive a tensile force from the base sheet material 50. Therefore, cracks easily occur in the connection conductor material 54.
  • connection conductor material 54 In order to prevent the connection conductor material 54 from receiving a tensile force from the base sheet material 50 after the folding, the connection conductor material 54 can be slid with respect to the base sheet material 50 before the adhesive is completely cured. It is preferable that the base sheet material 50 be folded back together with the connection conductor material 54 during a certain period. Thereby, generation of cracks in the connection conductor material 54 (connection conductor 18) can be suppressed. Also, by changing the insulating adhesive 56 to an insulating adhesive, the time until the adhesive hardens becomes longer, so that the time from bonding processing of the connecting conductor material 54 to folding back can be lengthened. .
  • a plurality of RFIC modules 30 are provided on the base sheet material 50 so as to be electrically connected to the plurality of first conductor patterns 14, respectively. Then, the plurality of RFIC modules 30 are provided, and the folded base sheet material 50 is cut into a plurality of pieces, whereby a plurality of wireless communication devices 10 shown in FIGS. 1 and 2 are manufactured.
  • the base sheet material 50 shown in FIGS. 5A to 5E is a single sheet, but may be a roll sheet.
  • the steps shown in FIGS. 5A to 5E are sequentially performed on the sheet portion pulled out from the roll.
  • the base sheet material 50 provided with the plurality of RFIC modules 30 and folded may be wound in a roll again without being cut into a plurality.
  • a wireless communication device including two opposing conductor patterns and capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article, it is possible to suppress occurrence of variation in communication characteristics. it can.
  • Reference numeral 16 is electrically connected by a connection conductor 18 which is a member different from the above.
  • connection conductor 18 that is larger in width and thickness than the first and second conductor patterns 14 and 16. Further, by making the thickness of the connection conductor 18 thicker than that of the first and second conductor patterns 14 and 16, it is possible to make the electrode less crackable by the folding process, or to use the insulating adhesive 56 as an insulating adhesive material. By making the change, the connecting conductor 18 can be slid during the folding process, so that no pulling stress is applied to the connecting conductor 18.
  • connection conductor 18 As a material that is more easily stretched than the first and second conductor patterns 14 and 16, that is, a material that is less likely to crack, a conductive film obtained by mixing a conductive filler with an elastic base material is used to form the connection conductor 18. It is also possible.
  • connection conductor 18 can be capacitively connected to the first and second conductor patterns 14 and 16. As shown in FIG. 4, by adjusting the capacitances C5 and C6 generated between them, that is, to adjust the area of the portion of the connection conductor 18 facing the first and second conductor patterns 14 and 16. Thus, the communication frequency of the wireless communication device 10 can be adjusted.
  • the first and second conductor patterns 14 and 16 facing each other are electrically connected to each other through the connection conductor 18 different from the first and second conductor patterns 14 and 16, so that a plurality of wireless communication devices 10 have a variation in communication characteristics. Generation can be suppressed.
  • the second conductor pattern 16 is formed larger than the first conductor pattern 14 in the thickness direction (Z-axis direction) of the base sheet 12. I have. As a result, even if the folded position varies, as shown in FIG. 4, the capacitances C3 and C4 between the first conductor pattern 14 and the second conductor pattern 16 can be maintained at a predetermined value. This will be specifically described.
  • 7A to 7C each show a wireless communication device in which the base sheet is folded at different positions.
  • FIG. 7A shows the wireless communication device 10 in a state in which the base sheet 12 is folded at the center in the longitudinal direction (Y-axis direction), that is, in a state in which both ends of the base sheet 12 on the opposite side to the turning part 12c match. Is shown. In this case, the entire first conductor pattern 14 faces the second conductor pattern 16.
  • FIG. 7B shows a state in which the base sheet 12 is folded at a position shifted toward the first conductor pattern 14 with respect to the center in the longitudinal direction (Y-axis direction), that is, both ends of the base sheet 12 are shifted.
  • 1 shows the wireless communication device 10 in a state. Also in this case, since the second conductor pattern 16 is formed larger than the first conductor pattern 14, the entire first conductor pattern 14 can face the second conductor pattern 16.
  • FIG. 7C shows a state in which the base sheet 12 is folded at a position shifted toward the second conductor pattern 16 with respect to the center in the longitudinal direction (Y-axis direction), that is, both ends of the base sheet 12 are shifted.
  • 1 shows the wireless communication device 10 in a state. Also in this case, since the second conductor pattern 16 is formed larger than the first conductor pattern 14, the entire first conductor pattern 14 can face the second conductor pattern 16.
  • the first conductive pattern 16 is formed larger than the first conductive pattern 14, so that the first conductive pattern 16 is formed.
  • the entire conductor pattern 14 can face the second conductor pattern 16.
  • the width of the second conductor pattern 16 (X-axis direction) (The size in the direction) is preferably larger than the width of the first conductor pattern 14.
  • FIG. 8 shows a wireless communication device according to another embodiment as viewed from the second main surface side.
  • the second conductor pattern 116 is provided over the entire second main surface 12 b of the base sheet 12.
  • the entire first conductor pattern 14 can face the second conductor pattern 16.
  • the second conductor pattern 16 When the second conductor pattern 16 is enlarged, when the wireless communication device 10 is attached to the metal surface Ms of the article via an insulating double-sided tape, the second conductor pattern 16 and the metal surface Ms are separated. Strong capacitive coupling. Alternatively, when a conductive double-sided tape is used, the resistance between the second conductor pattern 16 and the metal surface Ms decreases, and more current flows between them. As a result, a stronger radio wave is emitted from the metal surface Ms, and as a result, the communication distance becomes longer.
  • a groove may be provided in the base sheet (base sheet material) in order to suppress the variation in folding, that is, in order to suppress the variation in the position of the first conductor pattern 14 with respect to the second conductor pattern 16.
  • FIG. 9 shows a substrate sheet material in which grooves are formed.
  • the width direction (X-axis direction) of the base sheet material 50 is provided on one surface 50 a of the base sheet material 50 located between the first and second conductor patterns 14 and 16. Is formed.
  • the groove 50c is provided at the center of the base material 50 in the longitudinal direction (Y-axis direction). By folding back the base sheet material 50 along the groove 50c, it is possible to suppress the occurrence of variation in the folding position. That is, variation in the position of the first conductor pattern 14 with respect to the second conductor pattern 16 can be suppressed.
  • the sizes of the first and second conductive patterns 14 and 16 are the same in the thickness direction (Z-axis direction) of the base sheet 12 (base sheet material 50). It may be.
  • the base sheet 12 (base sheet material 50) is folded and overlapped.
  • embodiments according to the present invention are not limited to this.
  • FIG. 10 shows a wireless communication device according to still another embodiment.
  • the base sheet 12 is folded, and portions facing each other due to the folding sandwich the interposition member 220.
  • the intervening member 220 is a member having a lower dielectric constant than the base sheet 12.
  • the intervening member 220 is, for example, a foamed olefin film having a dielectric constant of about 1.1.
  • the interposition member 220 is a member made of the same material as the base sheet 12 and having a higher expansion ratio than the base sheet 12.
  • the capacitances C3 and C4 between the first conductor pattern 14 and the second conductor pattern 16 can be reduced by the intervening member 220 having a lower dielectric constant than the base sheet 12. As a result, the communication distance of the wireless communication device 210 is longer than when the intervening member 220 is not present.
  • the base sheet is not limited to two-fold, but may be three-fold. As the number of overlapping base sheets increases, the capacitance between the first conductor pattern and the second conductor pattern can be reduced.
  • connection conductor material 54 connection conductor 18
  • base sheet material 50 base sheet 12
  • insulating adhesive 56 interposed therebetween. Is pasted on.
  • embodiments according to the present invention are not limited to this.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing attachment of a connection conductor to a base sheet in a wireless communication device according to another embodiment.
  • connection conductor 18 (connection conductor material 54) is connected to the base sheet 12 (base material) with an insulating or conductive paste 322 interposed therebetween. It is placed on the sheet material 50). That is, although the connection conductor 18 is electrically connected to the first and second conductor patterns 14 and 16, it is not fixed and can slide.
  • a cover member 324 overlaps the connection conductor 18 to maintain an electrical connection between the connection conductor 18 and the first and second conductor patterns 14 and 16.
  • the outer peripheral edge of the cover member 324 is attached to the base sheet 12 and the first and second conductive patterns 14 and 16 with the insulating adhesive 326 interposed therebetween.
  • the cover member 324 and the connection conductor 18 are not bonded to each other but are in contact with each other.
  • connection conductor 18 According to such attachment of the connection conductor 18 to the base sheet 12, when the base sheet 12 is folded back together with the connection conductor 18, the connection conductor 18 slides on the base sheet 12 and the cover member 324. . Since the connection conductors 18 are not fixed to the base sheet 12 or the cover member 324, cracks are less likely to occur in the connection conductors 18 after folding.
  • the sheet-like connection conductor for electrically connecting the first conductor pattern and the second conductor pattern is preferably made of a single conductor such as aluminum.
  • a conductor formed by forming a conductor layer on a sheet-like member such as a resin film can be used. In this case, by folding the connection conductor with the conductor layer inside, the outermost peripheral portion, which is the maximum point of the tensile stress, can be made of a resin film, so that cracks in the conductive layer can be suppressed.
  • the embodiment according to the present invention does not limit the form of the first conductor pattern functioning as the radiation section.
  • FIGS. 12 to 14 each show a wireless communication device provided with a different first conductor pattern.
  • the first conductor pattern 414 is rectangular, and has an opening 414a and one end (base) in the longitudinal direction (Y-axis direction) from the opening 414a. And a slit portion 414b extending toward the end of the material sheet 12 farther from the turning portion 12c).
  • the RFIC module 30 is provided on the first conductor pattern 414 so as to straddle the slit portion 414b. Specifically, the external connection terminals 38 and 40 of the RFIC module 30 are electrically connected to respective portions of the two first conductor patterns 414 opposed to each other with the slit portion 414b interposed therebetween.
  • the first conductor pattern 514 is composed of two parts. Specifically, the first conductor pattern 514 includes a strip-shaped conductor pattern 514a and a loop-shaped conductor pattern 514b.
  • the loop-shaped conductor pattern 514b is C-shaped, and both ends thereof are electrically connected to the external connection terminals 38 and 40 of the RFIC module 30. Further, the loop-shaped conductor pattern 514b is partially overlapped with the strip-shaped conductor pattern 514a in order to be electrically connected to the strip-shaped conductor pattern 514a.
  • the degree of overlap that is, by adjusting the area of the band-shaped conductor pattern 514a covering the loop opening of the loop-shaped conductor pattern 514b, the communication characteristics of the wireless communication device 510, for example, the frequency band can be adjusted.
  • the first conductor pattern 614 is composed of two parts. Specifically, the first conductor pattern 614 includes a strip-shaped conductor pattern 614a and a T-shaped conductor pattern 614b.
  • the T-shaped conductor pattern 614b includes a band 614c extending in the width direction (X-axis direction) of the wireless communication device 610.
  • One of the external connection terminals 38 and 40 of the RFIC module 30 is electrically connected to a central portion of the band portion 614c.
  • the other external connection terminal of the RFIC module 30 is electrically connected to one end in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the strip-shaped conductor pattern 614a (the end of the base sheet 12 remote from the turning portion 12c).
  • the wireless communication device includes a folded base sheet, a first conductor pattern provided on a first main surface of the base sheet, A second conductive pattern provided on a second main surface of the base sheet facing the first main surface, and a second conductive pattern provided on the base sheet so as to be electrically connected to the first conductive pattern.
  • the provided RFIC chip and an end of the first conductor pattern near the turning portion of the base sheet and an end of the second conductor pattern near the turning portion are partially overlapped with each other. And a sheet-like connection conductor attached to the turning portion.
  • the method for manufacturing a wireless communication device includes the first conductor pattern and the second conductor pattern separated from each other on the same surface of the base sheet at intervals.
  • a base material located between the first and second conductor patterns so as to partially overlap an end of the first conductor pattern and an end of the second conductor pattern which are spaced apart from each other;
  • a sheet-like connection conductor is attached to a sheet portion, and the base sheet is connected between the first conductor pattern and the second conductor pattern with the first and second conductor patterns outside.
  • the base sheet is folded together with the conductor, and the portions of the base sheet facing each other by the folding are attached to each other, and an RFIC chip is provided on the base sheet so as to be electrically connected to the first conductor pattern.
  • the present invention is applicable to a wireless communication device such as an RFID tag which can be used by being attached to a metal surface.

Abstract

無線通信デバイス10は、折り返した状態の基材シート12と、基材シート12の第1の主面12aに設けられた第1の導体パターン14と、第1の主面12aに対して対向する基材シート12の第2の主面12bに設けられた第2の導体パターンと、第1の導体パターン14と電気的に接続するように基材シートに設けられたRFICチップと、第1の導体パターン14における基材シート12の転回部12cに近い端部と第2の導体パターンにおける転回部12cに近い端部とに対して部分的に重なるように、転回部12cに貼り付けられたシート状の接続導体18とを有する。

Description

無線通信デバイスおよびその製造方法
 本発明は、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス、およびその製造方法に関する。
 例えば、対向し合う2つの導体パターンを備えることによって物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスが特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された無線通信デバイスは、一面の略全体に金属パターンを備える帯状の誘電体素体をその金属面を外側にして折り返すことによって構成されている。
特許第5170156号公報
 しかしながら、特許文献1に記載された無線通信デバイスの場合、無線通信デバイスの低背化をおこなう上で、誘電体素体の厚みが薄くなると、誘電体素体の転回部上の金属パターンにクラックが発生する可能性がある。具体的には、折り返しによって誘電体素体に伸びが生じることによってその部分上の金属パターンにも伸びが生じ、その結果として誘電体素体の転回部上の金属パターンにクラックや断線が発生する。断線の場合は無線通信デバイスが動作しなくなり、クラックの発生の場合は転回部における金属パターンのインダクタンス値や抵抗値が、クラックが発生していない場合に比べて増加し、無線通信デバイスの通信特性、例えば通信周波数が変化する。その結果、複数の無線通信デバイスにおいて、クラックの発生の有無や程度に応じて、通信特性にバラツキが生じる。
 そこで、本発明は、対向し合う2つの導体パターンを備え、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、通信特性のバラツキの発生を抑制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、
 折り返した状態の基材シートと、
 前記基材シートの第1の主面に設けられた第1の導体パターンと、
 前記第1の主面に対して対向する前記基材シートの第2の主面に設けられた第2の導体パターンと、
 前記第1の導体パターンと電気的に接続するように前記基材シートに設けられたRFICチップと、
 前記第1の導体パターンにおける前記基材シートの転回部に近い端部と前記第2の導体パターンにおける前記転回部に近い端部とに対して部分的に重なるように、前記転回部に貼り付けられたシート状の接続導体と、を有する、
無線通信デバイスが提供される。
 また、本発明の別態様によれば、
 無線通信デバイスの製造方法であって、
 基材シートの同一表面上に間隔をあけて離れるように第1の導体パターンと第2の導体パターンとを設け、
 間隔をあけて離れる前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とに部分的に重なるように、前記第1および第2の導体パターン間に位置する基材シートの部分にシート状の接続導体を貼り付け、
 前記第1の導体パターンと第2の導体パターンとの間で且つ前記第1および第2の導体パターンを外側にして前記基材シートを前記接続導体とともに折り返し、
 折り返しによって対向し合う前記基材シートの部分を互いに貼り合わせ、
 前記第1の導体パターンと電気的に接続するようにRFICチップを前記基材シートに設ける、
無線通信デバイスの製造方法が提供される。
 本発明によれば、対向し合う2つの導体パターンを備え、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、通信特性のバラツキの発生を抑制することができる。
第1の主面側から見た、本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 第2の主面側から見た、無線通信デバイスの斜視図 RFICモジュールの分解斜視図 無線通信デバイスの等価回路図 無線通信デバイスの製造方法における一工程を示す図 図5Aの工程に続く工程を示す図 図5Bの工程に続く工程を示す図 図5Cの工程に続く工程を示す図 図5Dの工程に続く工程を示す図 基材シート材料への接続導体材料の取り付けを示す部分断面図 基材シートが長手方向の中心で折り返された状態の無線通信デバイスの側面図 基材シートが長手方向の中心から第1の導体パターン側にずれた位置で折り返された状態の無線通信デバイスの側面図 基材シートが長手方向の中心から第2の導体パターン側にずれた位置で折り返された状態の無線通信デバイスの側面図 第2の主面側から見た、別の実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 溝が形成された基材シート材料の斜視図 さらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 異なる実施の形態に係る無線通信デバイスにおける、基材シートへの接続導体の取り付けを示す部分断面図 異なる第1の導体パターンを備える一例の無線通信デバイスの斜視図 異なる第1の導体パターンを備える別例の無線通信デバイスの斜視図 異なる第1の導体パターンを備えるさらに別例の無線通信デバイスの斜視図
 本発明の一態様の無線通信デバイスは、折り返した状態の基材シートと、前記基材シートの第1の主面に設けられた第1の導体パターンと、前記第1の主面に対して対向する前記基材シートの第2の主面に設けられた第2の導体パターンと、前記第1の導体パターンと電気的に接続するように前記基材シートに設けられたRFICチップと、前記第1の導体パターンにおける前記基材シートの転回部に近い端部と前記第2の導体パターンにおける前記転回部に近い端部とに対して部分的に重なるように、前記転回部に貼り付けられたシート状の接続導体と、を有する。
 このような態様によれば、対向し合う2つの導体パターンを備え、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、通信特性のバラツキの発生を抑制することができる。
 例えば、厚さおよび幅の少なくとも1つについて、前記接続導体が前記第1および第2の導体パターンに比べて大きくてもよい。これにより、接続導体にクラックが生じても、無線通信デバイスの通信特性に与える影響を小さくすることができる。
 例えば、前記基材シートにおける互いに対向し合う部分が、前記基材シートに比べて低い誘電率を備える介在部材を挟んでいてもよい。これにより、第1の導体パターンと第2のパターンとの間の容量を小さくすることができ、その結果、無線通信デバイスの通信距離が長くなる。
 例えば、前記RFICチップと整合回路とを含むRFICモジュールを有し、前記RFICモジュールが、前記第1の導体パターンに対して前記整合回路を介して前記RFICチップが電気的に接続されるように前記基材シートに設けられてもよい。
 本発明の別態様の無線通信デバイスの製造方法において、基材シートの同一表面上に間隔をあけて離れるように第1の導体パターンと第2の導体パターンとを設け、間隔をあけて離れる前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とに部分的に重なるように、前記第1および第2の導体パターン間に位置する基材シートの部分にシート状の接続導体を貼り付け、前記第1の導体パターンと第2の導体パターンとの間で且つ前記第1および第2の導体パターンを外側にして前記基材シートを前記接続導体とともに折り返し、折り返しによって対向し合う前記基材シートの部分を互いに貼り合わせ、前記第1の導体パターンと電気的に接続するようにRFICチップを前記基材シートに設ける。
 このような態様によれば、対向し合う2つの導体パターンを備え、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、通信特性のバラツキの発生を抑制することができる。
 例えば、厚さおよび幅の少なくとも1つについて、前記接続導体が前記第1および第2の導体パターンに比べて大きくてもよい。これにより、接続導体にクラックが生じても、無線通信デバイスの通信特性に与える影響を小さくすることができる。
 例えば、前記基材シートにおける互いに対向し合う部分が、前記基材シートに比べて低い誘電率を備える介在部材を挟んでいてもよい。これにより、第1の導体パターンと第2のパターンとの間の容量を小さくすることができ、その結果、無線通信デバイスの通信距離が長くなる。
 例えば、前記RFICチップと整合回路とを含むRFICモジュールを有し、
 前記RFICモジュールが、前記第1の導体パターンに対して前記整合回路を介して前記RFICチップが電気的に接続されるように前記基材シートに設けられてもよい。
 例えば、前記接続導体を接着剤が介在した状態で前記基材シートに貼り付け、前記接着剤の硬化が完了する前に、前記基材シートを前記接続導体とともに折り返してもよい。これにより、接続導体におけるクラックの発生を抑制することができる。
 例えば、前記基材シートの厚さ方向視で、前記第2の導体パターンが、前記第1の導体パターンに比べて大きくてもよい。これにより、基材シートの折り返し位置がずれても、第1の導体パターン全体が第2の導体パターンに対向することができる。それにより、第1の導体パターンと第2の導体パターンとの間の容量を所定値に維持することができ、無線通信デバイスの通信特性のバラツキを抑制することができる。
 例えば、前記第1および第2の導体パターンとの間に位置する前記基材シートの部分に溝を設け、前記溝に沿って前記基材シートが折り返されてもよい。これにより、基材シートの折り返し位置のバラツキが抑制される。
 例えば、基材シート材料に複数組の前記第1および第2の導体パターンを、前記第1の導体パターンと対応する第2の導体パターンの並び方向に対して直交方向に並べて設け、各組における間隔をあけて離れる前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とに部分的に重なるように、前記第1および第2の導体パターン間に位置する基材シート材料の部分に、帯状の接続導体材料を貼り付け、各組における前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンとの間で且つ前記第1および第2の導体パターンを外側にして前記基材シート材料を前記接続導体材料とともに折り返し、折り返しによって対向し合う前記基材シート材料の部分を互いに貼り合わせ、複数の前記第1の導体パターンそれぞれと電気的に接続するように複数の前記RFICチップを前記基材シート材料に設け、複数の前記RFICチップが設けられて折り返した状態の前記基材シート材料を、複数の無線通信デバイスに切断する、無線通信デバイスの製造方法であってもよい。
 例えば、前記基材シート材料が、ロールシートであってもよい。
 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および図2は、本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイスを示す斜視図である。なお、図中において、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。X軸方向は無線通信デバイスの幅方向を示し、Y軸方向は長手方向を示し、Z軸方向は厚さ方向を示している。
 図1に示すように、本実施の形態に係る無線通信デバイス10は、いわゆるRFID(Radio-Frequency IDentification)タグであって、例えば金属板などの物品の金属面に取り付けられた状態で無線通信可能な金属対応RFIDタグ10である。
 図1および図2に示すように、無線通信デバイス10は、基材シート12と、基材シート12に設けられた第1および第2の導体パターン14、16とを備える。基材シート12はまた、第1および第2の導体パターン14、16を電気的に接続する接続導体18と、第1の導体パターン14に電気的に接続されたRFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)モジュール30とを備える。
 基材シート12は、シート状の誘電体、例えば、厚さが200μmの発泡PET(ポリエステル)フィルムである。本実施の形態の場合、基材シート12は、折り返した状態である。具体的には、帯状の基材シート12が2つ折りにされ、その互いに対向し合う部分が絶縁性接着剤によって張り合わせられている。これにより、基材シート12は、第1の主面12aと、第1の主面12aに対して対向する第2の主面12bを備えるとともに、長手方向(Y軸方向)の一端に転回部12cを備える基板状に形成されている。言い換えると、基材シート12は、U字形状の転回部12cと、転回部12cの両端それぞれから実質的に同一方向に延在し、第1および第2の主面12a、12bそれぞれを備える一対の部分とを含んでいる。
 第1の導体パターン14は、基材シート12の第1の主面12aに設けられた矩形状の導体パターンであって、無線通信デバイス10の放射部として機能する。第1の導体パターン14は、例えば、5~30μmの厚さのアルミニウムまたは銅のパターンである。本実施の形態の場合、詳細は後述するが、第1の導体パターン14は、エッチングによって第1の主面12aに形成されている。
 本実施の形態の場合、第1の導体パターン14は、2パーツで構成されている。具体的には、第1の導体パターン14は、第1の電極部14aと、第1の電極部14aを囲む第2の電極部14bとから構成されている。具体的には、第2の電極部14bが、第1の導体パターン14のほとんどを占めている。また、第2の電極部14bには、開口部14cとその開口部14cから長手方向(Y軸方向)の一端(転回部12cから遠い側の端)に向かって延在するスリット部14dとが形成されている。その開口部14c内に、第2の電極部14bから間隔をあけて離れた状態で第1の電極部14aが配置されている。
 本実施の形態の場合、図2に示すように、第2の導体パターン16は、基材シート12の第2の主面12bに設けられた矩形状の導体パターンであって、物品の金属面に対して電気的に接続する接続部として機能する。具体的には、無線通信デバイス10は、物品の金属面に取り付けられた状態で使用される場合、第2の主面12bが物品の金属面に向き合う状態で該物品に取り付けられる。なお、絶縁性の両面テープ(図示せず)を用いて無線通信デバイス10が金属面に取り付けられる場合、第2の導体パターン16は、その絶縁性の両面テープを介在して金属面に対して容量的に接続する(容量結合する)。代わりに、導電性の両面テープ(図示せず)を用いる場合、第2の導体パターン16は、その導電性の両面テープを介在して物品の金属面に対して直流的に接続する。
 なお、本明細書では、「直流的な接続」は、2つの対象(ここでは第2の導体パターンと物品の金属面)間を直流が流れることが可能な接続を意味する。一方、「容量的な接続」は、2つの対象間を直流が流れることはできないが、その代わりとしてその2つの対象間に形成された容量によって該2つの対象が容量結合することを意味する。そして、「直流的な接続」と「容量的な接続」とを区別しない場合には、「電気的な接続」が使用される。
 本実施の形態の場合、第2の導体パターン16も、第1の導体パターン14と同様に、例えば、5~30μmの厚さのアルミニウムまたは銅のパターンである。本実施の形態の場合、詳細は後述するが、第2の導体パターン16は、エッチングによって第2の主面12bに形成されている。
 なお、本実施の形態の場合、基材シート12の厚さ方向(Z軸方向)視で、第2の導体パターン16は、第1の導体パターン14に比べて大きく形成されている。すなわち、基材シート12の厚さ方向に見た場合に第2の導体パターン16の輪郭内に第1の導体パターン14が配置可能な大きさで、第2の導体パターン16が形成されている。この理由については後述する。
 基材シート12の第1の主面12aに設けられた第1の導体パターン14と、第2の主面12bに設けられた第2の導体パターン16は、接続導体18によって電気的に接続されている。詳細は後述するが、本実施の形態の場合、接続導体18は、第1および第2の導体パターン14、16それぞれに対して、容量的に接続する(接続導体18と第1の導体パターン14との間に容量が形成されるとともに、接続導体18と第2の導体パターンとの間に容量が形成される)。
 本実施の形態の場合、接続導体18は、シート状であって、例えば厚さが50μmのアルミフィルムである。そのシート状の接続導体18が、第1の導体パターン14における転回部12cに近い端部と第2の導体パターン16における転回部12cに近い端部とに対して部分的に重なるように、基材シート12の転回部12cに貼り付けられている。本実施の形態の場合、接続導体18は、例えばアクリル系接着剤などの絶縁性接着剤によって基材シート12に接着されている。
 本実施の形態の場合、接続導体18の幅は、第1および第2の導体パターン14、16の幅に比べて大きい。なお、幅は、第1の導体パターン14、接続導体18、第2の導体パターン16を順に電流が流れる方向またはその逆方向(Y軸方向)に対して直交する方向(X軸方向)のサイズである。また、接続導体18の厚さは、第1および第2の導体パターン14、16の厚さに比べて大きい。このように、第1および第2の導体パターン14、16に比べて、接続導体18の幅や厚さが大きい理由については後述する。
 RFICモジュール30は、RFICチップと整合回路とを含むモジュールであって、基材シート12の第1の主面12aに設けられている。また、RFICモジュール30は、第1の導体パターン14に電気的に接続されている、具体的には、本実施の形態の場合、はんだなどを介在することによって直流的に接続されている。このRFICモジュール30のさらなる詳細について説明する。
 図3は、RFICモジュールの分解斜視図である。図4は、無線通信デバイスの等価回路図である。
 図3および図4に示すように、RFICモジュール30は、所定の通信周波数、例えば900MHz帯、すなわちUHF帯の通信周波数で無線通信を行うデバイスである。
 図3に示すように、本実施の形態の場合、RFICモジュール30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モジュール30は、ポリイミドや液晶ポリマなどの樹脂材料から作製されて可撓性を備える絶縁シート32A、32B、および32Cを積層して構成されている。
 図3に示すように、RFICモジュール30は、RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)チップ34と、複数のインダクタンス素子36A、36B、36C、および36Dと、外部接続端子38、40とを有する。本実施の形態1の場合、インダクタンス素子36A~36Dと外部接続端子38、40は、絶縁シート32A~32C上に形成され、銅などの導電材料から作製された導体パターンから構成されている。
 図3に示すように、RFICチップ34は、絶縁シート32C上の長手方向(Y軸方向)の中央部に実装されている。RFICチップ34は、シリコン等の半導体を素材とする半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有する。また、RFICチップ34は、第1の入出力端子34aと第2の入出力端子34bとを備える。さらに、図4に示すように、RFICチップ34は、内部容量(キャパシタンス:RFICチップ自身が持つ自己容量)C1を備える。
 図3に示すように、インダクタンス素子(第1のインダクタンス素子)36Aは、絶縁シート32Cの長手方向(Y軸方向)の一方側で、絶縁シート32C上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、図4に示すように、インダクタンス素子36Aは、インダクタンスL1を備える。インダクタンス素子36Aの一端(コイル外側の端)には、RFICチップ34の第1の入出力端子34aに接続されるランド36Aaが設けられている。なお、他端(コイル中心側の端)にも、ランド36Abが設けられている。
 図3に示すように、インダクタンス素子(第2のインダクタンス素子)36Bは、絶縁シート32Cの長手方向(Y軸方向)の他方側で、絶縁シート32C上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、図4に示すように、インダクタンス素子36Bは、インダクタンスL2を備える。インダクタンス素子36Aの一端(コイル外側の端)には、RFICチップ34の第2の入出力端子34bに接続されるランド36Baが設けられている。なお、他端(コイル中心側の端)にも、ランド36Bbが設けられている。
 図3に示すように、インダクタンス素子(第3のインダクタンス素子)36Cは、絶縁シート32Bの長手方向(Y軸方向)の一方側で、絶縁シート32B上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、インダクタンス素子36Cは、積層方向(Z軸方向)にインダクタンス素子36Aに対して対向している。さらに、図4に示すように、インダクタンス素子36Cは、インダクタンスL3を備える。インダクタンス素子36Cの一端(コイル中心側の端)には、ランド36Caが設けられている。このランド36Caは、絶縁シート32B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、絶縁シート32C上のインダクタンス素子36Aのランド36Abに接続されている。
 図3に示すように、インダクタンス素子(第4のインダクタンス素子)36Dは、絶縁シート32Bの長手方向(Y軸方向)の他方側で、絶縁シート32B上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、インダクタンス素子36Dは、積層方向(Z軸方向)にインダクタンス素子36Bに対して対向している。さらに、図4に示すように、インダクタンス素子36Dは、インダクタンスL4を備える。インダクタンス素子36Dの一端(コイル中心側の端)には、ランド36Daが設けられている。このランド36Daは、絶縁シート32Bを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体44を介して、絶縁シート32C上のインダクタンス素子36Bのランド36Bbに接続されている。
 なお、絶縁シート32B上のインダクタンス素子36C、36Dは、1つの導体パターンとして一体化されている。すなわち、それぞれの他端(コイル外側の端)同士が接続されている。また、絶縁シート32Bには、絶縁シート32C上に実装されたRFICチップ34が収容される貫通穴32Baが形成されている。
 図3に示すように、外部接続端子38、40は、絶縁シート32A上に設けられた導体パターンから構成されている。また、外部接続端子38、40は、絶縁シート32Aの長手方向(Y軸方向)に対向している。
 一方の外部接続端子38は、絶縁シート32Aを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体46を介して、絶縁シート32B上のインダクタンス素子36Cのランド36Caに接続されている。
 他方の外部接続端子40は、絶縁シート32Aを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体48を介して、絶縁シート32B上のインダクタンス素子36Dのランド36Daに接続されている。
 図4に示すように、一方の外部接続端子38は、第1の導体パターン14における第2の電極部14bに、例えばはんだなどを介在して電気的に接続される。同様に、他方の外部接続端子40は、第1の導体パターン14における第1の電極部14aに、例えばはんだなどを介在して電気的に接続される。
 なお、RFICチップ34は、半導体基板で構成されている。また、RFICチップ34は、インダクタンス素子36A、36Bの間と、インダクタンス素子36C、36Dの間に存在する。このRFICチップ34がシールドとして機能することにより、絶縁シート32C上に設けられた渦巻コイル状のインダクタンス素子36A、36Bの間での磁界結合および容量結合が抑制される。同様に、絶縁シート32B上に設けられた渦巻コイル状のインダクタンス素子36C、36Dの間での磁界結合および容量結合が抑制される。その結果、通信信号の通過帯域が狭くなることが抑制される。
 図4に示すように、容量C1(RFICチップ34の内部容量)とインダクタンスL1~L4(4つのインダクタンス素子のインダクタンス)により、所定の通信周波数で共振するように、RFICチップ34とその外部の導体(すなわち第1の導体パターン14、第2の導体パターン16、および接続導体18)との間の整合をとる整合回路が構成されている。
 これまで説明してきた構成によれば、無線通信デバイス10は、物品に取り付けられていない場合には実質的に第1の導体パターン14を介して、一方、図4に示すように金属面Msに取り付けられている場合には実質的に第1の導体パターン14と金属面Msを介して、外部の無線通信装置(例えば、リーダ/ライタ装置)と電波をやりとりする。すなわち、金属面Msがアンテナとして機能する。なお、図4では、第2の導体パターン16が、金属面Msに対して容量的に接続している(これらの間に容量C2が形成されている)。
 例えば、第1の導体パターン14または金属面Msを介して電波を受信すると、これらに起電力が生じ、その起電力によってRFICモジュール30のRFICチップ34が駆動する。駆動したRFICチップ34は、その記憶部に記憶されたデータを、第1の導体パターン14または金属面Msを介して送信する。
 また、無線通信デバイス10において、第1の導体パターン14(第1および第2の電極部14a、14b)と第2の導体パターン16とが一定の距離(基材シート12の厚さの2倍)で維持されている。すなわち、第1の導体パターン14の第1の電極部14aと第2の導体パターン16との間の容量C3が一定であるとともに、第2の電極部14bと第2の導体パターン16の間の容量C4が一定である。したがって、無線通信デバイス10が物品に金属面Msに取り付けられても、すなわち第2の導体パターン16と金属面Msとが電気的に接続しても、その接続前と比べて、無線通信デバイス10の電気的特性、特に容量C3、C4がほとんど変化しない。その結果として無線通信デバイス10の共振周波数は、金属面Msに取り付ける前とほぼ変わらない。金属面Msに取り付けた場合、金属面Msをアンテナとして使用することができるので通信距離が長くなる。
 ここからは、本実施の形態に係る無線通信デバイス10の製造方法について説明する。
 図5A~図5Eそれぞれは、無線通信デバイスの製造方法における各工程を示している。
 図5Aに示すように、基材シート材料50の一方の表面50a全体に、アルミや銅などの導体層52を形成する。なお、基材シート材料50は、後工程において複数に切断され、無線通信デバイス10の基材シート12に加工される。
 次に、図5Bに示すように、導体層52を、例えばエッチングなどにより、第1の導体パターン14(第1および第2の電極部14a、14b)と第2の導体パターン16とに加工する。なお、ここでは、4組の第1および第2の導体パターン14,16が形成されている。各組において、第1の導体パターン14と第2の導体パターン16は、同一表面上で間隔をあけて離れるように基材シート材料50に設けられている。また、複数組の第1および第2の導体パターン14、16は、第1の導体パターン14と対応する第2の導体パターン16の並び方向(Y軸方向)に対して直交方向(X軸方向)に並んで設けられている。
 続いて、図5Cに示すように、アルミフィルムなどの帯状の接続導体材料54を、基材シート材料50に貼り付ける。接続導体材料54は、後工程において複数に切断され、接続導体18に加工される。具体的には、基材シート材料への接続導体材料の取り付けを示す部分断面図である図6に示すように、アクリル系接着剤などの絶縁性接着剤または絶縁性粘着材56を介在して、接続導体材料54が貼り付けられる。
 具体的には、図6に示すように、接続導体材料54は、各組における間隔をあけて離れる第1の導体パターン14の端部と第2の導体パターン16の端部とに部分的に重なるように、第1および第2の導体パターン14、16間に位置する基材シート材料50の部分に、絶縁性接着剤56を介在して貼り付けられる。これにより、図4に示すように、接続導体材料54(すなわち接続導体18)と第1の導体パターン14(その第2の電極部14b)とが容量的に接続する(これらの間に容量C5が形成される)とともに、接続導体18と第2の導体パターン16とが容量的に接続する(これらの間に容量C6が形成される)。
 続いて、図5Dに示すように、各組における第1の導体パターン14と第2の導体パターン16との間で且つ第1および第2の導体パターン14、16を外側にして基材シート材料50を、接続導体材料54とともに折り返す。そして、折り返しによって対向し合う基材シート材料50の部分(すなわち折り返された他方の表面50b)を絶縁性接着剤を介在して互いに貼り合わせる。
 なお、図6に示すように、接続導体材料54を基材シート材料50に貼り付けるために使用される接着剤が硬化完了に時間(例えば24時間)を要する場合、その接着剤の硬化が完了する前に、基材シート材料50を接続導体材料54とともに折り返すのが好ましい。
 これと異なり、基材シート材料50と接続導体材料54との間に介在する接着剤の硬化が完了した後に折り返すと、その折り返しによって基材シート材料50に伸びが生じるとともに、接続導体材料54にも伸びが生じる。このとき、接続導体材料54は、硬化完了した接着剤によって基材シート材料50に固定されているために、基材シート材料50から引っ張り力を受け続けている状態である。そのため、接続導体材料54にクラックが発生しやすい。
 折り返し後に接続導体材料54が基材シート材料50から引っ張り力を受けることを抑制するために、接着剤が硬化完了する前に、すなわち基材シート材料50に対して接続導体材料54がスライド可能である間に、基材シート材料50を接続導体材料54とともに折り返すのが好ましい。これにより接続導体材料54(接続導体18)におけるクラックの発生を抑制することができる。また絶縁性接着剤56を絶縁性粘着材に変えることで、接着材が硬化するまでの時間が長くなるので、接続導体材料54を貼り合せ加工後から折り返し加工までの時間を長くすることができる。
 続いて、図5Eに示すように、複数の第1の導体パターン14それぞれと電気的に接続するように、複数のRFICモジュール30が基材シート材料50に設けられる。そして、複数のRFICモジュール30が設けられて折り返した状態の基材シート材料50を複数に切断することにより、図1および図2に示す無線通信デバイス10が複数個作製される。
 なお、図5A~図5Eに示す基材シート材料50は、枚葉シートであるが、ロールシートであってもよい。
 基材シート材料50がロールシートである場合、ロールから引き出されたシートの部分に対して図5A~図5Eに示す工程が順番に実行される。この場合、複数のRFICモジュール30が設けられて折り返した状態の基材シート材料50を、複数に切断することなく、再びロール状に巻回してもよい。なお、本実施の形態は、ロールから引き出されたシートの部分をその幅方向に折り返す方法については限定しない。
 以上のような本実施の形態によれば、対向し合う2つの導体パターンを備え、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、通信特性のバラツキの発生を抑制することができる。
 具体的に説明すると、図1および図2に示すように、基材シート12の第1の主面12a上の第1の導体パターン14と、第2の主面12b上の第2の導体パターン16は、これらと異なる部材である接続導体18によって電気的に接続されている。
 したがって、本実施の形態のように、幅や厚さについて第1および第2の導体パターン14、16に比べて大きい接続導体18を使用することが可能である。また接続導体18の厚みを第1および第2の導体パターン14、16に比べて厚くする事で、折り返し加工により電極にクラックが入りにくい厚みにしたり、絶縁性接着剤56を絶縁性粘着材に変更することで、折り返し加工時に接続導体18が摺動できるようにすることで、接続導体18に引っぱり応力がかからない様にすることができる。
 また、第1および第2の導体パターン14、16に比べて伸びやすい材料、すなわちクラックが発生しにくい材料として、弾性のある基材に導電性フィラーを混合した導電性フィルムを接続導体18を作製することも可能である。
 さらに、本実施の形態のように、接続導体18と第1および第2の導体パターン14、16を容量的に接続することができる。図4に示すように、これらの間に発生した容量C5、C6を調節することにより、すなわち、第1および第2の導体パターン14、16と対向する接続導体18の部分の面積を調節することにより、無線通信デバイス10の通信周波数を調節することも可能である。
 このように、互いに対向し合う第1および第2の導体パターン14、16をこれらと異なる接続導体18を介して電気的に接続することにより、複数の無線通信デバイス10において、通信特性のバラツキの発生を抑制することができる。
 本実施の形態においてはまた、上述したように、基材シート12の厚さ方向(Z軸方向)視で、第2の導体パターン16は、第1の導体パターン14に比べて大きく形成されている。これにより、折り返し位置にバラツキが生じても、図4に示すように、第1の導体パターン14と第2の導体パターン16との間の容量C3、C4を所定値に維持することができる。このことについて、具体的に説明する。
 図7A~図7Cそれぞれは、基材シートが異なる位置で折り返されている無線通信デバイスを示している。
 図7Aは、基材シート12がその長手方向(Y軸方向)の中心で折り返された状態、すなわち転回部12cに対して反対側の基材シート12の両端が一致する状態の無線通信デバイス10を示している。この場合、第1の導体パターン14全体が、第2の導体パターン16に対向する。
 図7Bは、基材シート12がその長手方向(Y軸方向)の中心に対して第1の導体パターン14側にずれた位置で折り返された状態、すなわち基材シート12の両端がずれている状態の無線通信デバイス10を示している。この場合も、第2の導体パターン16が第1の導体パターン14に比べて大きく形成されているので、第1の導体パターン14全体が、第2の導体パターン16に対向することができる。
 図7Cは、基材シート12がその長手方向(Y軸方向)の中心に対して第2の導体パターン16側にずれた位置で折り返された状態、すなわち基材シート12の両端がずれている状態の無線通信デバイス10を示している。この場合も、第2の導体パターン16が第1の導体パターン14に比べて大きく形成されているので、第1の導体パターン14全体が、第2の導体パターン16に対向することができる。
 図7A~図7Cに示すように、基材シート12の折り返し位置にバラツキが生じても、第2の導体パターン16が第1の導体パターン14に比べて大きく形成されているために、第1の導体パターン14全体が第2の導体パターン16に対向することができる。それにより、折り返し位置にバラツキが生じても、第1の導体パターン14と第2の導体パターン16との間の容量C3、C4を所定値に維持することができる。その結果、無線通信デバイスの通信特性のバラツキを抑制することができる。
 なお、折り返された基材シート12の部分が、残りの部分に対して無線通信デバイス10の幅方向(X軸方向)にずれる可能性がある場合、第2の導体パターン16の幅(X軸方向のサイズ)を、第1の導体パターン14の幅に比べて大きくするのが好ましい。
 図8は、第2の主面側から見た別の実施の形態に係る無線通信デバイスを示している。
 図8に示すように、別の実施の形態に係る無線通信デバイス110において、第2の導体パターン116は、基材シート12の第2の主面12b全体にわたって設けられている。これにより、折り返しによって第1の導体パターン14が幅方向(X軸方向)にずれても、第1の導体パターン14全体が、第2の導体パターン16に対向することができる。
 なお、第2の導体パターン16を大きくすると、無線通信デバイス10が絶縁性の両面テープを介在して物品の金属面Msに取り付けられているとき、第2の導体パターン16と金属面Msとが強く容量的に結合する。あるいは、導電性の両面テープが使用される場合には、第2の導体パターン16と金属面Msとの間の抵抗が減少し、この間をより多くの電流が流れる。これらにより、金属面Msからより強い電波が放射され、その結果として通信距離が長くなる。
 折り返しのバラツキを抑制するために、すなわち第2の導体パターン16に対する第1の導体パターン14の位置のバラツキを抑制するために、基材シート(基材シート材料)に溝を設けてもよい。
 図9は、溝が形成された基材シート材料を示している。
 図9に示すように、第1および第2の導体パターン14、16の間に位置する基材シート材料50の一方の表面50aの部分に、基材シート材料50の幅方向(X軸方向)に延在する溝50cが形成されている。溝50cは、基材シート材料50の長手方向(Y軸方向)の中心に設けられている。この溝50cに沿って基材シート材料50が折り返されることにより、折り返し位置のバラツキの発生を抑制することができる。すなわち、第2の導体パターン16に対する第1の導体パターン14の位置のバラツキを抑制することができる。なお、このような溝50cを設ける場合、基材シート12(基材シート材料50)の厚さ方向(Z軸方向)視で、第1および第2の導体パターン14、16の大きさは同一であってもよい。
 以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
 例えば、上述の実施の形態の場合、基材シート12(基材シート材料50)は、折り返して重なる。しかしながら、本発明に係る実施の形態はこれに限らない。
 図10は、さらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスを示している。
 図10に示すように、別の実施の形態に係る無線通信デバイス210において、基材シート12は折り返し、その折り返しによって互いに対向し合う部分が、介在部材220を挟んでいる。
 この介在部材220は、基材シート12に比べて低い誘電率を備える部材である。例えば基材シート12の誘電率が約2.0の発泡PETフィルムである場合、介在部材220は、例えば誘電率が約1.1の発泡オレフィンフィルムである。また例えば、介在部材220は、基材シート12と同一の材料から作製され、基材シート12に比べて高い発泡倍率を備える部材である。
 基材シート12に比べて低い誘電率を備える介在部材220により、第1の導体パターン14と第2の導体パターン16との間の容量C3、C4を小さくすることができる。その結果、介在部材220が存在しない場合に比べて、無線通信デバイス210の通信距離が長くなる。
 なお、基材シートの折り返しに関して、基材シートは、二つ折りに限らず、三つ折りであってもよい。基材シートの重なり数が増加するほど、第1の導体パターンと第2の導体パターンとの間の容量を小さくすることができる。
 また、上述の実施の形態の場合、図6に示すように、接続導体材料54(接続導体18)は、絶縁性接着剤56を介在した状態で、基材シート材料50(基材シート12)に貼り付けられている。しかしながら、本発明に係る実施の形態はこれに限らない。
 図11は、異なる実施の形態に係る無線通信デバイスにおける、基材シートへの接続導体の取り付けを示す部分断面図である。
 図11に示すように、異なる実施の形態に係る無線通信デバイス310において、接続導体18(接続導体材料54)は、絶縁性または導電性のペースト322を介在した状態で基材シート12(基材シート材料50)上に載置される。すなわち、接続導体18は、第1および第2の導体パターン14、16に対して電気的に接続されているものの、固定されておらず摺動することができる。
 接続導体18と第1および第2の導体パターン14、16との間の電気的な接続を維持するために、カバー部材324が、接続導体18に重なっている。カバー部材324の外周縁が、絶縁性の接着剤326を介在した状態で、基材シート12や第1および第2の導体パターン14、16に貼り付けられている。カバー部材324と接続導体18は、互いに接着されておらず、互いに接触している。
 このような接続導体18の基材シート12への貼り付けによれば、基材シート12を接続導体18とともに折り返したとき、接続導体18は基材シート12とカバー部材324とに対してスライドする。接続導体18が基材シート12やカバー部材324に固定されていないために、折り返し後において、接続導体18にクラックが発生しにくい。
 接続導体に関して、第1の導体パターンと第2の導体パターンとを電気的に接続するシート状の接続導体は、アルミニウムなどの導体単体で作製されているのが好ましい。シート状の接続導体としては、樹脂フィルムなどのシート状部材に導体層を形成することによって作製されたものでも可能である。この場合、導体層を内側にして接続導体を折り返すことで、引っぱり応力の最大点である最外周部を樹脂フィルムにすることができるので、導電層のクラック発生を抑制できる。
 さらに、本発明に係る実施の形態は、放射部として機能する第1の導体パターンの形態を限定しない。
 図12~図14それぞれは、異なる第1の導体パターンを備える無線通信デバイスを示している。
 図12に示すように、一例の無線通信デバイス410において、第1の導体パターン414は、矩形状であって、開口部414aと、その開口部414aから長手方向(Y軸方向)の一端(基材シート12の転回部12cから遠い側の端)に向かって延在するスリット部414bとを備える。RFICモジュール30は、スリット部414bを跨ぐように、第1の導体パターン414に設けられている。具体的には、スリット部414bを挟んで対向し合う2つの第1の導体パターン414の部分それぞれに、RFICモジュール30の外部接続端子38、40が電気的に接続されている。
 図13に示すように、別例の無線通信デバイス510において、第1の導体パターン514は、2パーツで構成されている。具体的には、第1の導体パターン514は、帯状導体パターン514aと、ループ状導体パターン514bとを含んでいる。ループ状導体パターン514bは、C字状であって、その両端それぞれがRFICモジュール30の外部接続端子38、40に電気的に接続されている。また、ループ状導体パターン514bは、帯状導体パターン514aと電気的に接続するために、部分的に帯状導体パターン514aに重ねられている。この重なり具合、すなわち、ループ状導体パターン514bのループ開口を覆う帯状導体パターン514aの面積を調節することにより、無線通信デバイス510の通信特性、例えば周波数の帯域を調節することができる。
 図14に示すように、さらに別例の無線通信デバイス610において、第1の導体パターン614は、2パーツで構成されている。具体的には、第1の導体パターン614は、帯状導体パターン614aと、T字状導体パターン614bとを含んでいる。T字状導体パターン614bは、無線通信デバイス610の幅方向(X軸方向)に延在する帯状部614cを備える。その帯状部614cの中央部分に、RFICモジュール30の外部接続端子38、40の一方が電気的に接続されている。RFICモジュール30の他方の外部接続端子は、帯状導体パターン614aの長手方向(Y軸方向)の一端(基材シート12の転回部12cから遠い側の端)に電気的に接続されている。
 すなわち、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、広義には、折り返した状態の基材シートと、前記基材シートの第1の主面に設けられた第1の導体パターンと、前記第1の主面に対して対向する前記基材シートの第2の主面に設けられた第2の導体パターンと、前記第1の導体パターンと電気的に接続するように前記基材シートに設けられたRFICチップと、前記第1の導体パターンにおける前記基材シートの転回部に近い端部と前記第2の導体パターンにおける前記転回部に近い端部とに対して部分的に重なるように、前記転回部に貼り付けられたシート状の接続導体と、を有する。
 また、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスの製造方法は、広義には、基材シートの同一表面上に間隔をあけて離れるように第1の導体パターンと第2の導体パターンとを設け、間隔をあけて離れる前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とに部分的に重なるように、前記第1および第2の導体パターン間に位置する基材シートの部分にシート状の接続導体を貼り付け、前記第1の導体パターンと第2の導体パターンとの間で且つ前記第1および第2の導体パターンを外側にして前記基材シートを前記接続導体とともに折り返し、折り返しによって対向し合う前記基材シートの部分を互いに貼り合わせ、前記第1の導体パターンと電気的に接続するようにRFICチップを前記基材シートに設ける。
 なお、本発明のいくつかの実施の形態を挙げているが、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、金属面に取り付けて使用されうるRFIDタグなどの無線通信デバイスに適用可能である。
   10   無線通信デバイス
   12   基材シート
   12a  第1の主面
   12b  第2の主面
   12c  転回部
   14   第1の導体パターン
   18   接続導体

Claims (13)

  1.  折り返した状態の基材シートと、
     前記基材シートの第1の主面に設けられた第1の導体パターンと、
     前記第1の主面に対して対向する前記基材シートの第2の主面に設けられた第2の導体パターンと、
     前記第1の導体パターンと電気的に接続するように前記基材シートに設けられたRFICチップと、
     前記第1の導体パターンにおける前記基材シートの転回部に近い端部と前記第2の導体パターンにおける前記転回部に近い端部とに対して部分的に重なるように、前記転回部に貼り付けられたシート状の接続導体と、を有する、
    無線通信デバイス。
  2.  厚さおよび幅の少なくとも1つについて、前記接続導体が前記第1および第2の導体パターンに比べて大きい、請求項1に記載の無線通信デバイス。
  3.  前記基材シートにおける互いに対向し合う部分が、前記基材シートに比べて低い誘電率を備える介在部材を挟んでいる、請求項1または2のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  4.  前記RFICチップと整合回路とを含むRFICモジュールを有し、
     前記RFICモジュールが、前記第1の導体パターンに対して前記整合回路を介して前記RFICチップが電気的に接続されるように前記基材シートに設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  5.  無線通信デバイスの製造方法であって、
     基材シートの同一表面上に間隔をあけて離れるように第1の導体パターンと第2の導体パターンとを設け、
     間隔をあけて離れる前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とに部分的に重なるように、前記第1および第2の導体パターン間に位置する基材シートの部分にシート状の接続導体を貼り付け、
     前記第1の導体パターンと第2の導体パターンとの間で且つ前記第1および第2の導体パターンを外側にして前記基材シートを前記接続導体とともに折り返し、
     折り返しによって対向し合う前記基材シートの部分を互いに貼り合わせ、
     前記第1の導体パターンと電気的に接続するようにRFICチップを前記基材シートに設ける、
    無線通信デバイスの製造方法。
  6.  厚さおよび幅の少なくとも1つについて、前記接続導体が前記第1および第2の導体パターンに比べて大きい、請求項5に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  7.  前記基材シートにおける互いに対向し合う部分が、前記基材シートに比べて低い誘電率を備える介在部材を挟んでいる、請求項5または6に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  8.  前記RFICチップと整合回路とを含むRFICモジュールを有し、
     前記RFICモジュールが、前記第1の導体パターンに対して前記整合回路を介して前記RFICチップが電気的に接続されるように前記基材シートに設けられている、請求項5から7のいずれか一項に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  9.  前記接続導体を接着剤が介在した状態で前記基材シートに貼り付け、
     前記接着剤の硬化が完了する前に、前記基材シートを前記接続導体とともに折り返す、請求項5から8のいずれか一項に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  10.  前記基材シートの厚さ方向視で、前記第2の導体パターンが、前記第1の導体パターンに比べて大きい、請求項5から9のいずれか一項に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  11.  前記第1および第2の導体パターンとの間に位置する前記基材シートの部分に溝を設け、
     前記溝に沿って前記基材シートが折り返される、請求項5から10のいずれか一項に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  12.  基材シート材料に複数組の前記第1および第2の導体パターンを、前記第1の導体パターンと対応する第2の導体パターンの並び方向に対して直交方向に並べて設け、
     各組における間隔をあけて離れる前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とに部分的に重なるように、前記第1および第2の導体パターン間に位置する基材シート材料の部分に、帯状の接続導体材料を貼り付け、
     各組における前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンとの間で且つ前記第1および第2の導体パターンを外側にして前記基材シート材料を前記接続導体材料とともに折り返し、
     折り返しによって対向し合う前記基材シート材料の部分を互いに貼り合わせ、
     複数の前記第1の導体パターンそれぞれと電気的に接続するように複数の前記RFICチップを前記基材シート材料に設け、
     複数の前記RFICチップが設けられて折り返した状態の前記基材シート材料を、複数の無線通信デバイスに切断する、請求項5から11のいずれか一項に記載の無線通信デバイスの製造方法。
  13.  前記基材シート材料が、ロールシートである、請求項12に記載の無線通信デバイスの製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005191705A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Sharp Corp 無線タグ及びそれを用いたrfidシステム
JP2011159212A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Toppan Forms Co Ltd 非接触型データ受送信体およびこれを用いた重量物検知装置
JP2011244110A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Murata Mfg Co Ltd 無線icデバイス
JP2014071585A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Sato Holdings Corp Rfidタグ、rfidタグ連続体及びrfidタグの作成方法
JP2018061275A (ja) * 2015-02-10 2018-04-12 株式会社フェニックスソリューション Rfタグ用アンテナ及びその製造方法、並びにrfタグ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5170156A (ja) 1974-12-14 1976-06-17 Kobe Steel Ltd Yosetsuyokontakutochitsupu
KR100632469B1 (ko) * 2004-04-20 2006-10-09 삼성전자주식회사 반도체 칩 패키지
JP4653440B2 (ja) * 2004-08-13 2011-03-16 富士通株式会社 Rfidタグおよびその製造方法
JP4281683B2 (ja) * 2004-12-16 2009-06-17 株式会社デンソー Icタグの取付構造
JP4525859B2 (ja) * 2007-05-10 2010-08-18 株式会社村田製作所 無線icデバイス
CN102449846B (zh) * 2009-06-03 2015-02-04 株式会社村田制作所 无线ic器件及其制造方法
JP2011049277A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Fujitsu Ltd 電子装置およびフレキシブル基板の配線方法
TWI790673B (zh) * 2013-03-07 2023-01-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 電子裝置
WO2014156422A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 株式会社村田製作所 樹脂多層基板および電子機器
JP2017027967A (ja) * 2015-07-15 2017-02-02 富士通株式会社 基板、無線タグ及び電子機器
JP6288317B2 (ja) * 2015-07-21 2018-03-07 株式会社村田製作所 無線通信デバイスおよびそれを備えた物品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005191705A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Sharp Corp 無線タグ及びそれを用いたrfidシステム
JP2011159212A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Toppan Forms Co Ltd 非接触型データ受送信体およびこれを用いた重量物検知装置
JP2011244110A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Murata Mfg Co Ltd 無線icデバイス
JP2014071585A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Sato Holdings Corp Rfidタグ、rfidタグ連続体及びrfidタグの作成方法
JP2018061275A (ja) * 2015-02-10 2018-04-12 株式会社フェニックスソリューション Rfタグ用アンテナ及びその製造方法、並びにrfタグ

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