WO2020040202A1 - Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄシステム - Google Patents

Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄシステム Download PDF

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WO2020040202A1
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conductor
electrode
rfid tag
distance
capacitance
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周一 山本
林　拓也
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京セラ株式会社
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    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate for an RFID (Radio Frequency Identifier) tag, an RFID tag, and an RFID system.
  • RFID Radio Frequency Identifier
  • an RFID system that transmits and receives information to and from an RFID tag by wireless communication has been used for the purpose of article management and the like.
  • an RFID tag a tag having an RFID tag substrate provided with an antenna such as a plate-shaped inverted-F antenna and a semiconductor integrated circuit mounted on the plate surface of the RFID tag substrate are widely used (for example, International Publication No. WO 2013/1455312).
  • Such an RFID tag can transmit radio waves including information stored in the semiconductor integrated circuit or write information included in the received radio waves to the semiconductor integrated circuit through an antenna of the RFID tag substrate. it can.
  • an RFID tag is attached to an article, information about the article is acquired from the RFID tag by a predetermined reader / writer, or necessary information is written to the RFID tag. By doing so, articles can be managed.
  • the RFID tag substrate includes: An RFID tag substrate having a plate surface on which a semiconductor integrated circuit is mounted, wherein the plate surface and the semiconductor integrated circuit are used by being sealed with a sealing member, An insulating substrate having one surface forming the plate surface, A first surface conductor provided on the one surface of the insulating substrate; A second surface conductor provided on a surface of the insulating substrate opposite to the one surface; A short-circuit portion penetrating conductor that penetrates the insulating substrate in a thickness direction and electrically connects the first surface conductor and the second surface conductor; A capacitive conductor provided inside the insulating substrate and forming a capacitive element facing at least a part of the first surface conductor or at least a part of the second surface conductor; A capacitance portion penetrating conductor that is provided inside the insulating substrate and electrically connects the capacitance conductor and one of the first surface conductor and the second surface conductor that does not face the capacitance conductor; A first electrode
  • An RFID tag includes: Said RFID tag substrate, The semiconductor integrated circuit mounted on the plate surface of the RFID tag substrate, The sealing member for sealing the plate surface of the RFID tag substrate and the semiconductor integrated circuit; Is provided.
  • An RFID system includes: The above RFID tag, A reader / writer that transmits and receives radio waves to and from the RFID tag; Is provided.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an RFID system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a radio wave emission state according to the structure of an RFID tag.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a radio wave emission state according to the structure of an RFID tag.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the RFID tag according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the RFID tag of FIG. 3.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating another aspect of the RFID tag of the first embodiment. It is sectional drawing which shows the structure of the board
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the RFID tag of FIG. 7. It is a sectional view showing the composition of the RFID tag of a 3rd embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the RFID tag of FIG. 9.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an RFID system 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the RFID system 1 includes an RFID tag 10 and a reader / writer 2 that transmits and receives radio waves to and from the RFID tag 10.
  • the RFID tag 10 is used, for example, by being attached to the surface of the article 3 to be managed.
  • the RFID tag 10 is a type that does not include a battery, receives power from the reader / writer 2 via an electromagnetic wave, and operates using the power. Note that the RFID tag 10 may be of a type that incorporates a battery.
  • the RFID tag 10 includes an RFID tag substrate 100, an RFID tag IC (Integrated Circuit) 200 (semiconductor integrated circuit) mounted on the surface of the RFID tag substrate 100, and an RFID tag substrate 100 of the RFID tag substrate 100.
  • a sealing member 300 that seals the plate surface on which the IC 200 is mounted and the RFID tag IC 200.
  • the RFID tag substrate 100 is a rectangular parallelepiped plate-like member having a plate-shaped inverted-F antenna formed therein, and a detailed configuration thereof will be described later.
  • the RFID tag IC 200 includes a control unit that performs control related to transmission and reception of radio waves, a storage unit that stores information related to the article 3, and a power supply terminal 201 (see FIG. 1) that is electrically connected to the antenna of the RFID tag substrate 100. 3) and a reference potential terminal 202 (see FIG. 3).
  • the RFID tag IC 200 acquires the command information included in the radio wave received by the antenna under the control of the control unit, and performs a process (for example, rewriting the information stored in the storage unit) according to the command information.
  • a radio wave including information specified by the command information is transmitted (emitted) from the antenna.
  • the sealing member 300 covers and protects the RFID tag IC 200.
  • the sealing member 300 is formed such that the structure including the RFID tag substrate 100 and the sealing member 300 has a rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, or the like can be used as the sealing member 300.
  • filler particles such as silica particles or glass particles may be added to these resin materials. The filler particles are added, for example, to adjust various characteristics of the sealing member 300 such as mechanical strength, moisture resistance, and electrical characteristics.
  • the reader / writer 2 has an antenna 2a for transmitting and receiving radio waves to and from the RFID tag 10.
  • the reader / writer 2 transmits, to the RFID tag 10, a radio wave including command information for commanding rewriting of information and transmission of information. Further, the reader / writer 2 receives a radio wave transmitted from the RFID tag 10 in response to the command information, acquires information included in the radio wave, and performs a predetermined process (for example, a predetermined storage device) using the information. (A writing process to the device or a display process on a predetermined display device).
  • a predetermined process for example, a predetermined storage device
  • FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams for explaining a radio wave radiation state according to the structure of the RFID tag 10.
  • the RFID tags include a cavity-type RFID tag 10C as shown in FIG. 2A and a flat-type RFID tag 10 as shown in FIGS. 1 and 2B.
  • a flat-type RFID tag 10 is used.
  • 2A and 2B show orthogonal coordinates x, y, and z fixedly defined in the RFID tag 10C and the RFID 10.
  • the z direction is also referred to as the height direction of the RFID tag 10C and the RFID 10.
  • the height is merely a name for convenience, and does not always match the actual height direction (vertical direction) when the RFID tag 10C and the RFID 10 are used.
  • a concave portion (cavity) is provided on the upper surface of the RFID tag substrate 100, the RFID tag IC 200 is mounted on the bottom surface of the concave portion, and the inside of the concave portion is sealed by the sealing member 300. It is sealed.
  • the entire upper surface of the flat-type RFID tag substrate 100 is sealed by the flat sealing member 300.
  • Such a flat-type RFID tag 10 does not require a step of forming a concave portion in the RFID tag substrate 100, and the sealing member 300 is formed on the entire surface of the composite substrate including the large number of RFID tag substrates 100. The manufacturing cost can be reduced for the cavity-type RFID tag 10C because it can be efficiently manufactured by a method of dividing after being formed.
  • the radio wave transmitted from the RFID tag substrate 100 is radiated from the side surface (one of the surfaces parallel to the yz plane) of the RFID tag substrate 100. In the + z direction.
  • the transmittable distance of the radio wave in the + z direction from the mounting surface of the RFID tag 10, 10C on the article 3 depends on the magnitude of the power received from the reader / writer 2, the size of the RFID tag 10, 10C, and the like. It is about cm to several meters.
  • radio waves have a property of trying to pass through a substance having a higher dielectric constant (relative dielectric constant). For this reason, in the flat-type RFID tag 10 of FIG. 2B, a part of the radio wave radiated from the side surface of the RFID tag substrate 100 to the external space easily enters the sealing member 300, and the radio wave is transmitted in a desired direction (+ z direction). ). On the other hand, in the cavity-type RFID tag 10C of FIG. 2A, since the sealing member 300 is embedded in the concave portion, radio waves are hardly incident on the sealing member 300, and such a problem is unlikely to occur.
  • the reach L2 of the radio wave from the flat-type RFID tag 10 in the + z direction is equal to the cavity-type RFID tag.
  • the radio wave from 10C is shorter than the arrival distance L1 in the + z direction. That is, the communication distance of the flat-type RFID tag 10 tends to be shorter than that of the cavity-type RFID tag 10C.
  • the RFID tag 10 of the present embodiment employs a flat-plate structure to reduce the manufacturing cost and optimize the configuration of the RFID tag substrate 100 to increase the communication distance. It is possible.
  • the configuration of the RFID tag 10 of the present embodiment will be described focusing on the structure of the RFID tag substrate 100.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the RFID tag 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the RFID tag 10 of FIG.
  • the RFID tag substrate 100 includes an insulating substrate 110 and an upper surface provided on one surface (a surface facing in the + z direction; hereinafter also referred to as an upper surface 110 a) of the insulating substrate 110.
  • the conductor 121 first surface conductor
  • the first electrode 124, the second electrode 125 and the surface of the insulating substrate 110 opposite to the one surface (the surface facing in the -z direction.
  • a capacitor provided inside the insulating substrate 110 and opposed to a part of the lower surface conductor 122 to form a capacitive element 140 (capacitor) together with the lower surface conductor 122.
  • a capacitor through-hole conductor 132 electrically connecting the upper surface conductor 121; and an interlayer through-conductor 133 (the first through-hole conductor 133) provided inside the insulating substrate 110 and electrically connecting the first electrode 124 and the capacitor conductor 123.
  • the RFID tag substrate 100 is attached and fixed to the article 3 such that the lower surface 110 b (the lower conductor 122) of the insulating substrate 110 faces the article 3.
  • the RFID tag 10 of the present embodiment operates even if the surface of the article 3 is a conductor such as a metal. That is, when attached to such an article 3, the conductor portion of the article 3 also functions as the ground conductor of the antenna of the RFID tag 10.
  • the RFID tag IC 200 is mounted on the upper surface of the insulating substrate 110.
  • the sealing member 300 covers and seals the upper surface of the insulating substrate 110 and the RFID tag IC 200. That is, the upper surface of the insulating substrate 110 constitutes the above-described plate surface on which the RFID tag IC 200 is mounted on the RFID tag substrate 100 and which is to be sealed by the sealing member 300.
  • the insulating substrate 110 is a plate-like member having a structure in which a plurality of (here, four) laminated substrates 111a to 111d of a dielectric (in the present embodiment, ceramic) are laminated in this order from the bottom.
  • the insulating substrate 110 has an upper surface 110a and a lower surface 110b that are parallel to the xy plane, and the height (the length in the z direction) is greater than the width (the length in the x direction) and the depth (the length in the y direction). It has a rectangular parallelepiped shape that is short and has a longer width in the x direction than the depth.
  • the laminated substrates 111a to 111d constituting the insulating substrate 110 can be, for example, a dielectric such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass ceramic sintered body.
  • the insulating substrate 110 can be formed, for example, by stacking a plurality of (here, four layers) ceramic green sheets in a sheet shape and sintering them.
  • a first electrode 124 and a second electrode 125 that are rectangular as viewed from the + z direction are provided.
  • the shapes of the first electrode 124 and the second electrode 125 are not limited to rectangles, but may be other polygons or circles.
  • the first electrode 124 is electrically connected to a power supply terminal 201 from among a plurality of terminals included in the RFID tag IC 200, which outputs a voltage signal related to a transmission radio wave, via a bonding wire.
  • the first electrode 124 is provided on the ⁇ x direction side of the second electrode 125.
  • the second electrode 125 is electrically connected to a reference potential terminal 202 serving as a reference potential among a plurality of terminals included in the RFID tag IC 200 via a bonding wire.
  • the reference potential of the present embodiment is a ground potential
  • the reference potential terminal 202 is a ground terminal.
  • the reference potential is not limited to the ground potential, and a predetermined potential other than the ground potential may be used as the reference potential.
  • the connection method between the first electrode 124 and the second electrode 125 and the terminal of the RFID tag IC 200 is not limited to the method using the bonding wire, and may be, for example, flip-chip mounting.
  • the upper surface conductor 121 is provided on the upper surface 110 a of the insulating substrate 110.
  • the upper surface conductor 121 is a plate-shaped conductor elongated in the x direction, and is provided on substantially the entire surface of the upper surface 110 a of the insulating substrate 110 except for a region where the first electrode 124 and the second electrode 125 are formed. I have. That is, the upper surface conductor 121 is provided in a shape having an opening 121 a for securing a formation region of the first electrode 124 and the second electrode 125.
  • the lower surface conductor 122 is a plate-like conductor elongated in the x direction, and is provided on almost the entire lower surface 110 b of the insulating substrate 110.
  • the capacitive conductor 123 is a plate-shaped conductor provided between the lowermost laminated substrate 111 a and the second lowermost laminated substrate 111 b of the insulating substrate 110, and faces a part of the lower surface conductor 122.
  • the capacitor 140 is formed. That is, when the pair of conductors forming the capacitive element 140 are the first conductor C1 and the second conductor C2, of these, the first conductor C1 on the + z direction side is constituted by the capacitive conductor 123, and -z The second conductor C2 on the direction side is constituted by the lower surface conductor 122.
  • the capacitor conductor 123 is provided with a circular opening 123a through which the interlayer through conductor 134 passes. The opening 123a is formed in such a size that an interval (clearance) of a predetermined distance from the interlayer through conductor 134 is secured.
  • the upper surface conductor 121, the lower surface conductor 122, the capacitance conductor 123, the first electrode 124, and the second electrode 125 are formed by applying a metal paste by using a method such as screen printing when the laminated substrates 111a to 111d are ceramic green sheets. It can be formed by printing on the corresponding position of the ceramic green sheet and sintering them together. Specifically, first, a metal paste corresponding to the lower conductor 122 is printed on the lower surface of the ceramic green sheet corresponding to the laminated substrate 111a, and a metal paste corresponding to the capacitor conductor 123 is printed on the lower surface of the ceramic green sheet corresponding to the laminated substrate 111b. Print.
  • a metal paste corresponding to the capacitor conductor 123 may be printed on the upper surface of the ceramic green sheet corresponding to the laminated substrate 111a, and a metal paste corresponding to the lower surface conductor 122 may be printed on the lower surface. Further, a metal paste corresponding to the upper surface conductor 121, the first electrode 124, and the second electrode 125 is printed on the upper surface of the ceramic green sheet corresponding to the laminated substrate 111d. Next, after laminating four layers of ceramic green sheets corresponding to the laminated substrates 111a to 111d, the whole is sintered.
  • the upper conductor 121, the lower conductor 122, the capacitor conductor 123, the first electrode 124, and the second electrode 125 can be formed on the insulating substrate 110.
  • the metal paste for example, a material in which copper powder is mixed with an organic solvent and an organic binder can be used.
  • the exposed surfaces of the upper conductor 121, the lower conductor 122, the first electrode 124, and the second electrode 125 may be coated with a plating layer of nickel, cobalt, palladium, gold, or the like, thereby suppressing oxidative corrosion. Can be.
  • the bonding characteristics with the bonding wire are also improved by coating the plating layer.
  • the short-circuit portion through conductor 131 penetrates between the upper surface 110a and the lower surface 110b of the insulating substrate 110 in the z direction, and electrically connects the upper surface conductor 121 and the lower surface conductor 122.
  • the short-circuit portion through conductor 131 is provided at an end on the ⁇ x direction side in the longitudinal direction (x direction) of the insulating substrate 110. Therefore, the short-circuit portion through conductor 131 is connected to the end of the upper conductor 121 and the lower conductor 122 on the ⁇ x direction side in the longitudinal direction (x direction).
  • the end in the longitudinal direction of the insulating substrate 110 may be, for example, a region within 10% of the longitudinal length of the insulating substrate 110 from one end in the longitudinal direction.
  • the short-circuit portion through conductor 131 has a narrower width in the x direction and the y direction than the upper surface conductor 121 and the lower surface conductor 122, and has a pin shape in the present embodiment.
  • the capacitive through conductor 132 is provided in a layer of the insulating substrate 110 between the upper conductor 121 and the capacitive conductor 123 (that is, penetrates the laminated substrates 111b to 111d in the z direction). And the capacitor conductor 123 are electrically connected.
  • the capacitive through conductor 132 is provided at an end on the + x direction side of the insulating substrate 110 in the longitudinal direction. Therefore, the capacitance portion through conductor 132 is connected to the end of the upper surface conductor 121 and the capacitance conductor 123 on the + x direction side in the longitudinal direction.
  • the capacitance portion through conductor 132 has a narrower width in the x and y directions than the upper surface conductor 121 and the lower surface conductor 122, and has a pin shape in the present embodiment.
  • one short-circuit portion through conductor 131 and one capacitance portion through conductor 132 are provided, but as shown in FIG. 5, the end of the insulating substrate 110 on the ⁇ x direction side is provided.
  • a plurality of short-circuit portion through conductors 131 may be provided at the portion, and a plurality of short-circuit portion through-conductors 131 may be provided at the end of the insulating substrate 110 on the + x direction side. Further, a plurality of only one of the short-circuit portion through conductor 131 and the capacitance portion through conductor 132 may be provided.
  • the interlayer through conductor 133 is provided in a layer of the insulating substrate 110 between the first electrode 124 and the capacitor conductor 123 (that is, penetrates the laminated substrates 111b to 111d in the z direction), and Electrode 124 and the capacitor conductor 123 are electrically connected.
  • the interlayer through conductor 133 is provided at a position overlapping the first electrode 124 when viewed from the z direction.
  • the interlayer through conductor 134 penetrates between the upper surface 110a and the lower surface 110b of the insulating substrate 110 in the z direction, and electrically connects the second electrode 125 and the lower surface conductor 122.
  • the interlayer through conductor 134 is provided at a position overlapping the second electrode 125 when viewed from the z direction.
  • the interlayer through conductor 134 is provided so as to pass through the opening 123 a of the capacitor conductor 123.
  • the interlayer through conductors 133 and 134 have a width in the x-direction and the y-direction smaller than that of the upper surface conductor 121 and the lower surface conductor 122, similarly to the short-circuit portion through conductor 131, and are pin-shaped in the present embodiment.
  • the short-circuit portion penetrating conductor 131, the capacitance portion penetrating conductor 132, and the interlayer penetrating conductors 133 and 134 are formed by forming a ceramic green sheet on the laminated substrates 111a to 111d before printing a metal paste to form the upper surface conductor 121 and the like.
  • the green sheet can be formed by providing a through hole or an interlayer hole, filling a metal paste into the through hole or sintering the metal paste together. Similar to the material of the upper surface conductor 121, for example, a material in which copper powder is mixed with an organic solvent and an organic binder can be used as the metal paste.
  • a plate-shaped inverted-F antenna is formed by the upper surface conductor 121, the lower surface conductor 122, the capacitance conductor 123, the short-circuit portion through conductor 131, the capacitance portion through conductor 132, and the interlayer through conductors 133 and 134. Be composed. Among them, a continuous conductor composed of the upper surface conductor 121, the capacitance conductor 123, and the capacitance portion penetrating conductor 132 acts as a radiation conductor of the plate-shaped inverted F antenna, and the lower conductor 122 is a ground conductor (ground plate) of the plate-shaped inverted F antenna. Or a reference potential conductor).
  • the short-circuit portion penetrating conductor 131 functions as an electric wall of the plate-shaped inverted-F antenna
  • the interlayer penetrating conductor 133 functions as a feed line of the plate-shaped inverted-F antenna
  • the interlayer penetrating conductor 134 functions as a plate-shaped inverted-F antenna. Acts as a ground line for
  • radio waves are mainly radiated from the opening ends 140 a of the pair of conductors in the capacitive element 140 on the + x direction side. After the radio wave is radiated in the + x direction, the radio wave travels around the + z direction.
  • the plate-shaped inverted-F antenna electrically extends the radiation conductor and the short-circuit conductor on the + x direction side of the electric wall to the other side ( ⁇ x direction side) of the electric wall with the electric wall as a symmetry axis. It corresponds to a patch antenna having a shape. That is, according to the configuration of the plate-shaped inverted-F antenna in which the radiation conductor and the short-circuit conductor are connected by the electric wall, the area can be reduced by half with respect to the patch antenna having the same function.
  • a part of the radiation conductor (capacitive conductor 123) and a part of the short-circuit conductor (lower surface conductor 122) form the capacitive element 140, so that a wavelength shortening effect can be obtained. This also realizes miniaturization.
  • connection position P1 a position of the radiating conductor of the plate-shaped inverted-F antenna at which the electrical connection with the first electrode 124 is made is referred to as a connection position P1.
  • the connection position P1 is a position where the capacitance conductor 123 and the interlayer through conductor 133 are connected (an electric connection position of the capacitance conductor 123 with the first electrode 124). Since the interlayer through conductor 133 extends from the first electrode 124 in the ⁇ z direction, the connection position P1 is at the same position as the first electrode 124 in the x direction and the y direction.
  • connection position P2 a position of the grounded conductor of the plate-shaped inverted-F antenna at which the electrical connection with the second electrode 125 is made is referred to as a connection position P2.
  • the connection position P2 is a position where the lower conductor 122 and the interlayer through conductor 134 are connected (an electrical connection position of the lower conductor 122 with the second electrode 125). Since the interlayer through conductor 134 extends in the ⁇ z direction from the second electrode 125, the connection position P2 is at the same position as the second electrode 125 in the x direction and the y direction.
  • the first electrode 124 is provided on the ⁇ x direction side of the second electrode 125. Therefore, the connection position P1 is located on the ⁇ x direction side of the connection position P2. Further, since the first electrode 124 and the second electrode 125 are in the above positional relationship, the distance A1 between the first electrode 124 and the short-circuit portion penetrating conductor 131 is larger than the distance A1 between the second electrode 125 and the short-circuit portion. It is shorter than the distance A2 from the through conductor 131.
  • the distance A1 between the connection position P1 and the short-circuit portion through conductor 131 is shorter than the distance A2 between the connection position P2 and the short-circuit portion through conductor 131.
  • the distance B1 between the first electrode 124 and the through conductor 132 is longer than the distance B2 between the second electrode 125 and the through conductor 132.
  • the distance B1 between the connection position P1 and the through conductor 132 is longer than the distance B2 between the connection point P2 and the through conductor 132.
  • connection position P1 is provided at a position closer to the short-circuit portion penetrating conductor 131 than the connection position P2, the section R can be secured longer. Advantages of this configuration will be described in comparison with the configuration of the RFID tag substrate 100r of the comparative example.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the RFID tag substrate 100r of the comparative example.
  • the positional relationship of the first electrode 124 and the second electrode 125 in the x direction is opposite to that of the RFID tag substrate 100 of FIG. Therefore, the positional relationship in the x direction between the interlayer through conductor 133 (feeding line) and the interlayer through conductor 134 (ground line) is also opposite to that of the RFID tag substrate 100 in FIG.
  • the distance A1 between the connection position P1 and the short-circuit portion through conductor 131 is longer than the distance A2 between the connection position P2 and the short-circuit portion through conductor 131.
  • the distance B1 between the connection position P1 and the through conductor 132 is shorter than the distance B2 between the connection position P2 and the through conductor 132.
  • the section R from the connection position P1 to the connection position P3 where the current flows during the operation of the antenna is shorter than the section R of the RFID tag substrate 100 in FIG. . For this reason, electric charges are less likely to accumulate in the capacitor 140.
  • the section R in which the electric charge is accumulated in the capacitive element 140 is longer than the section R in the RFID tag substrate 100r of the comparative example in FIG. . Accordingly, more charges are accumulated in the capacitor 140 than in the comparative example, and the potential difference generated between the pair of conductors of the capacitor 140 can be further increased. As a result, a stronger radio wave is emitted from the plate-shaped inverted-F antenna, so that the transmission distance of the radio wave, that is, the communication distance can be made longer.
  • the RFID tag substrate 100 of the first embodiment has the plate surface on which the RFID tag ID 200 is mounted, and the plate surface and the RFID tag ID 200 are sealed by the sealing member 300.
  • An RFID tag substrate 100 to be used, the insulating substrate 110 having one surface forming the plate surface, the upper surface conductor 121 provided on the one surface of the insulating substrate 110, and the one surface of the insulating substrate 110 A lower conductor 122 provided on a surface opposite to the first substrate, a short-circuit portion penetrating conductor 131 penetrating the insulating substrate 110 in the thickness direction, and electrically connecting the upper conductor 121 and the lower conductor 122; And a capacitor conductor 123 that is formed inside the insulating substrate 110 and faces the at least part of the lower conductor 122 to form the capacitor element 140.
  • the first conductor C1 (capacitive conductor 123) of the pair of conductors forming the capacitive element 140 is electrically connected to the first electrode 124 without passing through the short-circuit portion through conductor 131
  • the second conductor C2 (lower surface conductor 122) of the pair of conductors is electrically connected to the second electrode 125 without passing through the short-circuit portion through conductor 131, and extends from the first electrode 124 to the short-circuit portion through conductor 131.
  • Distance A1 is shorter than the distance A2 to the short circuit part through conductor 131 from the second electrode 125.
  • connection position P1 between the first electrode 124 and the capacitor conductor 123 can be easily set to be greater than the connection position P2 between the second electrode 125 and the lower surface conductor 122 (ground conductor).
  • the section R in which charge is accumulated in the capacitor 140 can be lengthened. More specifically, by making the connection position P1 which is the end position of the section R on the short-circuit portion through conductor 131 side close to the short-circuit portion through conductor 131 side, the section R can be lengthened. Accordingly, more charge accumulates in the capacitor 140, and the potential difference generated between the pair of conductors of the capacitor 140 can be further increased. As a result, a stronger radio wave can be emitted from the plate-shaped inverted-F antenna.
  • connection position P2 between the second electrode 125 and the lower surface conductor 122 (ground conductor) is close to the opening end 140a of the capacitor 140, the potential (reference) of the opening end 140a on the lower surface conductor 122 side. Potential) can be further stabilized.
  • This also makes it possible to further enhance the radio waves emitted from the inverted inverted-F antenna.
  • a stronger radio wave is emitted from the plate-shaped inverted-F antenna, even when the upper surface 110a of the insulating substrate 110 is sealed with the sealing member 300, The transmission distance, that is, the communication distance can be made longer.
  • the distance B1 from the first electrode 124 to the capacitive through conductor 132 is longer than the distance B2 from the second electrode 125 to the capacitive through conductor 132.
  • the connection position P3 between the capacitance portion through conductor 132 and the capacitance conductor 123 can be greatly separated from the connection position P1 between the first electrode 124 and the capacitance conductor 123. Therefore, the section R having both ends of the connection position P1 and the connection position P3 can be made longer. Accordingly, the potential difference between the pair of conductors of the capacitor 140 can be further increased, the intensity of the emitted radio wave can be further increased, and the communication distance can be further increased.
  • the capacitance conductor 123 faces at least a part of the lower surface conductor 122 to form a capacitance element 140
  • the first conductor C1 of the capacitance element 140 is the capacitance conductor 123
  • the second conductor C2 is
  • the first electrode 124 is a conductor 122, and is electrically connected to the capacitor conductor 123 via an interlayer penetrating conductor 133 provided in a layer between the first electrode 124 and the capacitor conductor 123 in the insulating substrate 110.
  • the second electrode 125 is electrically connected to the lower surface conductor 122 via an interlayer penetrating conductor 134 penetrating the insulating substrate 110, and from the electrical connection position P 1 with the first electrode 124 in the capacitance conductor 123.
  • the distance A1 to the short-circuit portion through conductor 131 is shorter than the distance A2 from the electrical connection position P2 of the lower surface conductor 122 to the second electrode 125 to the short-circuit portion through conductor 131. This makes it possible to lengthen the section R with a simple layer structure.
  • the distance B1 from the electrical connection position P1 of the capacitance conductor 123 to the first electrode 124 to the capacitance portion penetrating conductor 132 is the distance from the electrical connection position P2 of the lower surface conductor 122 to the second electrode 125, and the capacitance. It is longer than the distance B2 to the through conductor 132. Thereby, the section R can be made longer with a simple layer structure.
  • the RFID tag 10 of the above embodiment includes the above-described RFID tag substrate 100, an RFID tag IC 200 mounted on the plate surface of the RFID tag substrate 100, and a plate surface of the RFID tag substrate 100 and an RFID tag.
  • a sealing member 300 for sealing the IC 200 According to such a configuration, the communication distance can be further lengthened even when sealing is performed by the sealing member 300.
  • the RFID system 1 includes the RFID tag 10 and a reader / writer 2 that transmits and receives radio waves to and from the RFID tag 10. According to such a configuration, the RFID system 1 having a long communication distance between the RFID tag 10 and the reader / writer 2 can be realized.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the RFID tag 10 according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the RFID tag 10 of FIG.
  • the capacitive conductor 123 faces a part of the upper conductor 121, and forms the capacitive element 140 together with the upper conductor 121. That is, the first conductor C ⁇ b> 1 of the capacitive element 140 is configured by the upper conductor 121, and the second conductor C ⁇ b> 2 is configured by the capacitive conductor 123.
  • the capacitance portion penetrating conductor 132 is provided in a layer of the insulating substrate 110 between the capacitance conductor 123 and the lower surface conductor 122 (that is, penetrates the laminated substrates 111a to 111c in the z direction) and has a capacitance.
  • the conductor 123 and the lower conductor 122 are electrically connected.
  • the first electrode 124 is electrically connected to the upper surface conductor 121 by a connection electrode 126 provided in a region connecting the first electrode 124 and the upper surface conductor 121 on the upper surface 110 a of the insulating substrate 110. ing.
  • the upper surface conductor 121 constitutes the radiation conductor of the plate-shaped inverted F antenna
  • the capacitance conductor 123, the capacitance portion penetrating conductor 132, and the lower surface conductor 122 form the plate-shaped inverted F antenna. Configure the ground conductor.
  • connection position between the connection electrode 126 and the upper surface conductor 121 corresponds to the connection position P1.
  • a connection position between the interlayer through conductor 134 and the lower surface conductor 122 corresponds to a connection position P2.
  • the distance A1 between the connection position P1 and the short-circuit portion through conductor 131 is shorter than the distance A2 between the connection position P2 and the short-circuit portion through conductor 131.
  • the distance B1 between the connection position P1 and the through conductor 132 is longer than the distance B2 between the connection position P2 and the through conductor 132.
  • the capacitive conductor 123 faces the at least a part of the upper surface conductor 121 to form the capacitive element 140.
  • the position of the opening end 140a of the pair of conductors in the capacitive element 140 (that is, the position where radio waves are mainly emitted from the inverted inverted-F antenna) is determined. It can approach the sealing member 300. More specifically, the position where the radio wave is emitted can be the position directly below the sealing member 300. The radio wave emitted in the + x direction from such a position is hardly incident on the sealing member 300 because the distance from the sealing member 300 is extremely short.
  • the radio waves need to have a certain spatial spread in order to turn in the traveling direction (in other words, the radio waves cannot be turned sharply in a narrow space).
  • the emitted radio waves are less likely to be affected by the sealing member 300, so that the communication distance can be further increased.
  • the first conductor C1 is the upper conductor 121
  • the second conductor C2 is the capacitor conductor 123
  • the second electrode 125 is connected via the second interlayer through conductor penetrating the insulating substrate 110.
  • the distance A1 from the electrical connection position P1 of the upper surface conductor 121 to the first electrode 124 to the short-circuit portion penetrating conductor 131 is electrically connected to the lower surface conductor 122
  • the distance A1 from the second electrode 125 of the lower surface conductor 122 is It is shorter than the distance A2 from the electrical connection position P2 to the short-circuit portion through conductor 131. This makes it possible to lengthen the section R where electric charges are accumulated in the capacitor 140 with a simple layer configuration.
  • connection position P1 which is the end position of the section R on the short-circuit portion through conductor 131 side close to the short-circuit portion through conductor 131 side
  • the section R can be lengthened. Accordingly, the potential difference between the pair of conductors of the capacitor 140 can be further increased, the intensity of the emitted radio wave can be further increased, and the communication distance can be further increased.
  • the distance B1 from the electrical connection position P1 of the upper surface conductor 121 to the first electrode 124 to the capacitance portion penetrating conductor 132 is the capacitance from the electrical connection position P2 of the lower surface conductor 122 to the second electrode 125. It is longer than the distance B2 to the through conductor 132. Thereby, the connection position P3 between the capacitance portion through conductor 132 and the lower surface conductor 122 can be configured to be far away from the connection position P1 between the first electrode 124 and the capacitance conductor 123. Thereby, the section R can be made longer with a simple layer structure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the RFID tag 10 according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the RFID tag 10 of FIG.
  • the capacitor conductor 123 is electrically connected to the second electrode 125 via the interlayer through conductor 135 (third interlayer through conductor). It is connected to the.
  • the interlayer through conductor 135 is provided only in a layer of the insulating substrate 110 between the second electrode 125 and the capacitor conductor 123 (that is, penetrates the laminated substrate 111d in the z direction).
  • the interlayer through conductor 135 is provided at a position overlapping the second electrode 125 when viewed from the z direction.
  • connection position between the interlayer through conductor 135 and the capacitance conductor 123 corresponds to the connection position P2.
  • the connection position P1 is the same as in the second embodiment. Also in the present embodiment having such a configuration, the distance A1 between the connection position P1 and the short-circuit portion through conductor 131 is shorter than the distance A2 between the connection position P2 and the short-circuit portion through conductor 131. Further, the distance B1 between the connection position P1 and the through conductor 132 is longer than the distance B2 between the connection position P2 and the through conductor 132.
  • the first conductor C1 is the upper conductor 121
  • the second conductor C2 is the capacitor conductor 123
  • the second electrode 125 is
  • a third conductive layer provided between the second electrode 125 and the capacitive conductor 123 in the insulating substrate 110 and electrically connected to the capacitive conductor 123 via a third interlayer penetrating conductor.
  • the distance A1 from the electrical connection position P1 to the electrode 124 to the short-circuit portion through conductor 131 is greater than the distance A2 from the electrical connection position P2 to the second electrode 125 in the capacitance conductor 123 to the short-circuit portion through conductor 131.
  • the section R in which electric charges are accumulated in the capacitor 140 can be extended with a simple layer configuration. More specifically, by making the connection position P1 which is the end position of the section R on the short-circuit portion through conductor 131 side close to the short-circuit portion through conductor 131 side, the section R can be lengthened. Accordingly, the potential difference between the pair of conductors of the capacitor 140 can be further increased, the intensity of the emitted radio wave can be further increased, and the communication distance can be further increased. Further, in the configuration of the present embodiment, as shown in FIG.
  • the first electrode 124 is provided in a region between the capacitor 140 and the lower conductor 122 (hereinafter, referred to as a “lower region” of the capacitor 140).
  • a lower region of the capacitor 140.
  • electric charges can be intensively accumulated in the first conductor C1 (upper surface conductor 121) and the second conductor C2 (capacitor conductor 123) of the capacitor 140, so that the opening end of the capacitor 140 is opened. A strong radio wave can be emitted from the point 140a. Thereby, the communication distance can be made longer.
  • the distance B1 from the electrical connection position P1 of the upper surface conductor 121 to the first electrode 124 to the capacitance portion penetrating conductor 132 is the distance from the electrical connection position P2 of the capacitance conductor 123 to the second electrode 125. It is longer than the distance B2 to the through conductor 132. Thereby, the connection position P3 between the capacitance portion through conductor 132 and the lower surface conductor 122 can be configured to be far away from the connection position P1 between the first electrode 124 and the capacitance conductor 123. Therefore, the section R can be made longer with a simple layer structure.
  • the capacitance conductor 123 faces the upper surface conductor 121 and the capacitance element 140 is provided immediately below the sealing member 300 (that is, the radio wave is transmitted to the sealing member 300).
  • the second electrode 125 is electrically connected to the ground conductor by the interlayer through conductor 135 penetrating only between the second electrode 125 and the capacitor conductor 123. The effect is as follows.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
  • the example in which the capacitance conductor 123 faces a part of the upper surface conductor 121 or a part of the lower surface conductor 122 has been described.
  • the present invention is not limited thereto.
  • all the lower surface conductors 122 may be configured.
  • the present invention is not limited to this. It may be a long shape.
  • the configuration in which the insulating substrate 110 includes four laminated substrates 111a to 111d has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the insulating substrate 110 is composed of three or less laminated substrates or five or more laminated substrates. There may be.
  • the present disclosure can be used for an RFID tag substrate, an RFID tag, and an RFID system.

Landscapes

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Abstract

絶縁基板に、第１面導体と、第２面導体と、第１面導体と第２面導体とを電気的に接続する短絡部貫通導体と、第１面導体の少なくとも一部、又は第２面導体の少なくとも一部と対向して容量素子を形成する容量導体と、容量導体と第１面導体及び第２面導体のうち一方とを電気的に接続する容量部貫通導体と、半導体集積回路のうち送信電波に係る電圧信号が出力される端子が電気的に接続される第１の電極と、半導体集積回路のうち基準電位となる端子が電気的に接続される第２の電極と、を備え、容量素子のうち第１の導体、第２の導体は、それぞれ短絡部貫通導体を介さずに第１の電極、第２の電極に電気的に接続され、第１の電極から短絡部貫通導体までの距離が、第２の電極から短絡部貫通導体までの距離より短い。

Description

ＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤシステム
　本開示は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグ用基板、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤシステムに関する。
　従来、物品の管理等を目的として、ＲＦＩＤタグとの間で無線通信により情報の送受信を行うＲＦＩＤシステムが用いられている。ＲＦＩＤタグとしては、板状逆Ｆアンテナ等のアンテナが設けられたＲＦＩＤタグ用基板と、当該ＲＦＩＤタグ用基板の板面に実装された半導体集積回路とを備えたものが広く用いられている（例えば、国際公開第２０１３／１４５３１２号）。このようなＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグ用基板のアンテナを介して、半導体集積回路に記憶された情報を含む電波を送信したり、受信した電波に含まれる情報を半導体集積回路に書き込んだりすることができる。このようなＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤシステムによれば、例えば、物品にＲＦＩＤタグを取り付けて、所定のリーダライタによりＲＦＩＤタグから物品に係る情報を取得したり、ＲＦＩＤタグに必要な情報を書き込んだりすることで、物品の管理を行うことができる。
　本開示の一態様のＲＦＩＤタグ用基板は、
　半導体集積回路が実装される板面を有し、当該板面及び前記半導体集積回路が封止部材により封止されて用いられるＲＦＩＤタグ用基板であって、
　一方の面が前記板面をなす絶縁基板と、
　前記絶縁基板の前記一方の面に設けられた第１面導体と、
　前記絶縁基板の前記一方の面とは反対側の面に設けられた第２面導体と、
　前記絶縁基板を厚さ方向に貫通し、前記第１面導体と前記第２面導体とを電気的に接続する短絡部貫通導体と、
　前記絶縁基板の内部に設けられ、前記第１面導体の少なくとも一部、又は前記第２面導体の少なくとも一部と対向して容量素子を形成する容量導体と、
　前記絶縁基板の内部に設けられ、前記容量導体と、前記第１面導体及び前記第２面導体のうち前記容量導体と対向しない一方と、を電気的に接続する容量部貫通導体と、
　前記絶縁基板の前記一方の面に設けられ、前記半導体集積回路が有する複数の端子のうち送信電波に係る電圧信号が出力される端子が電気的に接続される第１の電極と、
　前記絶縁基板の前記一方の面に設けられ、前記半導体集積回路が有する複数の端子のうち基準電位となる端子が電気的に接続される第２の電極と、
　を備え、
　前記容量素子を形成する一対の導体のうち第１の導体は、前記短絡部貫通導体を介さずに前記第１の電極に電気的に接続され、前記一対の導体のうち第２の導体は、前記短絡部貫通導体を介さずに前記第２の電極に電気的に接続され、
　前記第１の電極から前記短絡部貫通導体までの距離が、前記第２の電極から前記短絡部貫通導体までの距離より短い。
　本開示の一態様のＲＦＩＤタグは、
　上記のＲＦＩＤタグ用基板と、
　前記ＲＦＩＤタグ用基板の前記板面に実装された前記半導体集積回路と、
　前記ＲＦＩＤタグ用基板の前記板面及び前記半導体集積回路を封止する前記封止部材と、
　を備える。
　本開示の一態様のＲＦＩＤシステムは、
　上記のＲＦＩＤタグと、
　前記ＲＦＩＤタグとの間で電波を送受信するリーダライタと、
　を備える。
　本開示によれば、通信距離を長くすることができるという効果がある。
ＲＦＩＤシステムを示す図である。 ＲＦＩＤタグの構造に応じた電波の放射状態を説明する図である。 ＲＦＩＤタグの構造に応じた電波の放射状態を説明する図である。 第１の実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。 図３のＲＦＩＤタグの分解斜視図である。 第１の実施形態のＲＦＩＤタグの他の態様を示す分解斜視図である。 比較例のＲＦＩＤタグ用基板の構成を示す断面図である。 第２の実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。 図７のＲＦＩＤタグの分解斜視図である。 第３の実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。 図９のＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
　以下、本開示の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本開示の第１の実施形態に係るＲＦＩＤシステム１を示す図である。
　ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ１０と、当該ＲＦＩＤタグ１０との間で電波を送受信するリーダライタ２とを有する。
　このうちＲＦＩＤタグ１０は、例えば管理対象の物品３の表面に取り付けられて用いられる。また、ＲＦＩＤタグ１０は、電池を内蔵しないタイプであり、リーダライタ２から電磁波を介して電力を受け、この電力によって動作する。なお、ＲＦＩＤタグ１０は、電池を内蔵するタイプであっても良い。
　ＲＦＩＤタグ１０は、ＲＦＩＤタグ用基板１００と、ＲＦＩＤタグ用基板１００の板面に実装されたＲＦＩＤタグ用ＩＣ（Integrated Circuit）２００（半導体集積回路）と、ＲＦＩＤタグ用基板１００のうちＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が実装された板面及びＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００を封止する封止部材３００と、を備える。
　ＲＦＩＤタグ用基板１００は、内部に板状逆Ｆアンテナが形成された直方体形状の板状部材であり、詳細な構成については後述する。
　ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００は、電波の送受信に係る制御を行う制御部と、物品３に関する情報等を記憶する記憶部と、ＲＦＩＤタグ用基板１００のアンテナにそれぞれ電気的に接続される給電端子２０１（図３参照）及び基準電位端子２０２（図３参照）と、を有する。ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００は、制御部による制御下で、アンテナにより受信された電波に含まれる指令情報を取得し、当該指令情報に応じた処理（例えば、記憶部に記憶される情報の書き換え）を行い、また指令情報により指定された情報を含む電波をアンテナから送信（放射）させる。
　封止部材３００は、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００を覆って保護する。封止部材３００は、ＲＦＩＤタグ用基板１００及び封止部材３００からなる構造体が全体として直方体形状となるように成形されている。封止部材３００としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂およびシリコーン樹脂等を用いることができる。また、これらの樹脂材料にシリカ粒子またはガラス粒子等のフィラー粒子が添加されていても良い。フィラー粒子は、例えば、封止部材３００の機械的な強度、耐湿性または電気特性等の各種の特性を調整するために添加される。
　リーダライタ２は、ＲＦＩＤタグ１０との間で電波を送受信するためのアンテナ２ａを有する。リーダライタ２は、ＲＦＩＤタグ１０に対して、情報の書き換えや情報の送信を指令する指令情報を含む電波を送信する。また、リーダライタ２は、指令情報に応じてＲＦＩＤタグ１０から送信された電波を受信して、当該電波に含まれる情報を取得し、当該情報を用いて所定の処理（例えば、所定の記憶装置への書き込み処理や所定の表示装置における表示処理）を行う。
　図２Ａ及び図２Ｂは、ＲＦＩＤタグ１０の構造に応じた電波の放射状態を説明する図である。
　ＲＦＩＤタグには、図２Ａに示されるようなキャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃと、図１や図２Ｂに示されるような平板型のＲＦＩＤタグ１０とがある。本実施形態では、平板型のＲＦＩＤタグ１０が用いられている。
　図２Ａ及び図２Ｂでは、ＲＦＩＤタグ１０Ｃ及びＲＦＩＤ１０に固定的に定義された直交座標ｘ、ｙ、ｚが示されている。ｚ方向は、ＲＦＩＤタグ１０Ｃ及びＲＦＩＤ１０の高さ方向とも呼ぶ。ここで、高さとは、便宜上の呼び方に過ぎず、ＲＦＩＤタグ１０Ｃ及びＲＦＩＤ１０の使用時における実際の高さ方向（鉛直方向）とは必ずしも一致しない。図３以降の各図に示された直交座標についても同様である。
　図２Ａのキャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃでは、ＲＦＩＤタグ用基板１００の上面に凹部（キャビティ）が設けられており、凹部の底面にＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が実装され、凹部の内部が封止部材３００により封止されている。
　一方、図２Ｂの平板型のＲＦＩＤタグ１０では、図１で説明したとおり、平板状のＲＦＩＤタグ用基板１００の上面全体が平板状の封止部材３００により封止されている。このような平板型のＲＦＩＤタグ１０は、ＲＦＩＤタグ用基板１００に凹部を形成する工程が不要であること、また、多数のＲＦＩＤタグ用基板１００を含む複合基板上の全面に封止部材３００を形成した後で分割する方法により効率的に製造することが可能であることなどから、キャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃに対して製造コストを抑えることが可能である。
　キャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃ及び平板型のＲＦＩＤタグ１０のいずれにおいても、ＲＦＩＤタグ用基板１００から送信される電波は、ＲＦＩＤタグ用基板１００の側面（ｙｚ平面に平行な面の一方）から放射されて＋ｚ方向に回り込むように進行する。物品３におけるＲＦＩＤタグ１０、１０Ｃの取り付け面から＋ｚ方向への電波の送信可能距離は、リーダライタ２から受ける電力の大きさや、ＲＦＩＤタグ１０、１０Ｃのサイズなどにもよるが、通常、数十ｃｍ～数ｍ程度である。
　ところで、電波には、より誘電率（比誘電率）が高い物質を通ろうとする性質がある。このため、図２Ｂの平板型のＲＦＩＤタグ１０では、ＲＦＩＤタグ用基板１００の側面から外部空間に放射された電波の一部が封止部材３００に入射しやすく、電波が所望の方向（＋ｚ方向）に放射されにくくなる。他方で、図２Ａのキャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃでは、封止部材３００が凹部に埋め込まれているため電波が封止部材３００に入射しにくく、このような問題は生じにくい。
　このため、ＲＦＩＤタグ用基板１００の構造が（凹部の有無を除いて）共通である場合には、平板型のＲＦＩＤタグ１０からの電波の＋ｚ方向への到達距離Ｌ２は、キャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃからの電波の＋ｚ方向への到達距離Ｌ１よりも短くなる傾向がある。すなわち、平板型のＲＦＩＤタグ１０では、キャビティ型のＲＦＩＤタグ１０Ｃより通信距離が短くなりやすい。
　この問題に対し、本実施形態のＲＦＩＤタグ１０では、平板型の構造を採用して製造コストを抑えつつ、ＲＦＩＤタグ用基板１００の構成を最適化することによって、通信距離をより長くすることが可能となっている。以下では、本実施形態のＲＦＩＤタグ１０の構成について、ＲＦＩＤタグ用基板１００の構造を中心に説明する。
　図３は、本実施形態のＲＦＩＤタグ１０の構成を示す断面図である。
　また、図４は、図３のＲＦＩＤタグ１０の分解斜視図である。
　図３及び図４に示されるように、ＲＦＩＤタグ用基板１００は、絶縁基板１１０と、絶縁基板１１０の一方の面（＋ｚ方向に向いた面。以下では上面１１０ａとも記す）に設けられた上面導体１２１（第１面導体）、第１の電極１２４及び第２の電極１２５と、絶縁基板１１０の上記一方の面とは反対側の面（－ｚ方向に向いた面。以下では下面１１０ｂとも記す）に設けられた下面導体１２２（第２面導体）と、絶縁基板１１０の内部に設けられ、下面導体１２２の一部と対向して下面導体１２２とともに容量素子１４０（コンデンサ）を形成する容量導体１２３と、絶縁基板１１０を厚さ方向に貫通し、上面導体１２１と下面導体１２２とを電気的に接続する短絡部貫通導体１３１と、絶縁基板１１０の内部に設けられ、容量導体１２３と上面導体１２１とを電気的に接続する容量部貫通導体１３２と、絶縁基板１１０の内部に設けられ、第１の電極１２４と容量導体１２３とを電気的に接続する層間貫通導体１３３（第１の層間貫通導体）と、絶縁基板１１０を厚さ方向に貫通し、第２の電極１２５と下面導体１２２とを電気的に接続する層間貫通導体１３４（第２の層間貫通導体）と、を備える。
　ＲＦＩＤタグ用基板１００は、絶縁基板１１０の下面１１０ｂ（下面導体１２２）が物品３と対向するように物品３に取り付けられて固定される。本実施形態のＲＦＩＤタグ１０は、物品３の表面が金属等の導体であっても動作する。すなわち、このような物品３に取り付ける場合には、物品３の導体部分がＲＦＩＤタグ１０のアンテナの接地導体としても機能する。
　ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００は、絶縁基板１１０の上面に実装されている。また、封止部材３００は、絶縁基板１１０の上面及びＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００を覆って封止している。すなわち、絶縁基板１１０の上面は、ＲＦＩＤタグ用基板１００においてＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が実装され、かつ封止部材３００による封止の対象となる、上述の板面を構成する。
　絶縁基板１１０は、誘電体（本実施形態では、セラミック）の複数の（ここでは４枚の）積層基板１１１ａ～１１１ｄが下からこの順に積層された構造を有する板状部材である。絶縁基板１１０は、ｘｙ平面と平行な上面１１０ａ及び下面１１０ｂを有し、高さ（ｚ方向の長さ）が幅寸（ｘ方向の長さ）及び奥行寸（ｙ方向の長さ）よりも短く、かつ幅寸が奥行寸より長い、ｘ方向に長尺な直方体形状を有する。絶縁基板１１０を構成する積層基板１１１ａ～１１１ｄは、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体又はガラスセラミック焼結体等の誘電体とすることができる。また、絶縁基板１１０は、例えばシート状の複数層の（ここでは４層の）セラミックグリーンシートを重ねた上で焼結することで形成することができる。
　絶縁基板１１０の上面１１０ａには、＋ｚ方向から見て矩形の第１の電極１２４及び第２の電極１２５が設けられている。なお、第１の電極１２４及び第２の電極１２５の形状は矩形に限られず、他の多角形や円形などであっても良い。
　このうち第１の電極１２４は、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が有する複数の端子のうち、送信電波に係る電圧信号が出力される給電端子２０１とボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。第１の電極１２４は、第２の電極１２５よりも－ｘ方向側に設けられている。
　また、第２の電極１２５は、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が有する複数の端子のうち、基準電位となる基準電位端子２０２とボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。本実施形態の基準電位は接地電位であり、基準電位端子２０２は、接地端子である。ただし、基準電位は接地電位に限られず、接地電位以外の所定の電位が基準電位とされても良い。
　第１の電極１２４及び第２の電極１２５と、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００の端子との接続方法は、ボンディングワイヤを用いたものに限られず、例えばフリップチップ実装により接続されていても良い。
　絶縁基板１１０の上面１１０ａには、上面導体１２１が設けられている。上面導体１２１は、ｘ方向に長尺な板状の導体であり、絶縁基板１１０の上面１１０ａのうち、第１の電極１２４及び第２の電極１２５の形成領域を除いたほぼ全面に設けられている。すなわち、上面導体１２１は、第１の電極１２４及び第２の電極１２５の形成領域を確保するための開口部１２１ａを有した形状で設けられている。
　下面導体１２２は、ｘ方向に長尺な板状の導体であり、絶縁基板１１０の下面１１０ｂのほぼ全面に設けられている。
　容量導体１２３は、絶縁基板１１０のうち最下層の積層基板１１１ａと下から２層目の積層基板１１１ｂとの間に設けられた板状の導体であり、下面導体１２２の一部と対向して容量素子１４０を形成している。すなわち、容量素子１４０を形成する一対の導体を第１の導体Ｃ１及び第２の導体Ｃ２とした場合に、これらのうち＋ｚ方向側の第１の導体Ｃ１が容量導体１２３により構成され、－ｚ方向側の第２の導体Ｃ２が下面導体１２２により構成されている。容量導体１２３には、層間貫通導体１３４を通過させるための円形の開口部１２３ａが設けられている。開口部１２３ａは、層間貫通導体１３４から所定距離の間隔（クリアランス）が確保される大きさで形成されている。
　上面導体１２１、下面導体１２２、容量導体１２３、第１の電極１２４及び第２の電極１２５は、積層基板１１１ａ～１１１ｄがセラミックグリーンシートの段階で、スクリーン印刷等の方法を用いて、金属ペーストをセラミックグリーンシートの該当位置に印刷し、これらを一緒に焼結することで形成することができる。具体的には、まず積層基板１１１ａに対応するセラミックグリーンシートの下面に下面導体１２２に対応する金属ペーストを印刷し、積層基板１１１ｂに対応するセラミックグリーンシートの下面に容量導体１２３に対応する金属ペーストを印刷する。あるいは、積層基板１１１ａに対応するセラミックグリーンシートの上面に容量導体１２３に対応する金属ペーストを印刷し、下面に下面導体１２２に対応する金属ペーストを印刷してもよい。また、積層基板１１１ｄに対応するセラミックグリーンシートの上面に、上面導体１２１、第１の電極１２４及び第２の電極１２５に対応する金属ペーストを印刷する。次に、積層基板１１１ａ～１１１ｄに対応する４層のセラミックグリーンシートを積層した上で、全体を焼結する。これにより、絶縁基板１１０に、上面導体１２１、下面導体１２２、容量導体１２３、第１の電極１２４及び第２の電極１２５を形成することができる。
　金属ペーストとしては、例えば、銅の粉末を有機溶剤及び有機バインダと混合した材料が適用できる。上面導体１２１、下面導体１２２、第１の電極１２４及び第２の電極１２５の露出表面は、ニッケル、コバルト、パラジウム又は金等のめっき層で被覆されてもよく、これにより酸化腐食を抑制することができる。第１の電極１２４及び第２の電極１２５については、めっき層の被覆により、ボンディングワイヤとの接合特性も向上する。
　短絡部貫通導体１３１は、絶縁基板１１０の上面１１０ａと下面１１０ｂとの間をｚ方向に貫通し、上面導体１２１と下面導体１２２とを電気的に接続する。短絡部貫通導体１３１は、絶縁基板１１０の長手方向（ｘ方向）についての－ｘ方向側の端部に設けられている。よって、短絡部貫通導体１３１は、上面導体１２１及び下面導体１２２の長手方向（ｘ方向）についての－ｘ方向側の端部に接続されている。ここで、絶縁基板１１０の長手方向についての端部とは、例えば長手方向の一端から、絶縁基板１１０の長手方向の長さの１０％以内の領域とすることができる。短絡部貫通導体１３１は、ｘ方向及びｙ方向の幅が、上面導体１２１及び下面導体１２２よりも狭く、本実施形態ではピン状とされている。
　容量部貫通導体１３２は、絶縁基板１１０のうち上面導体１２１と容量導体１２３との間の層に設けられており（すなわち、積層基板１１１ｂ～１１１ｄをｚ方向に貫通しており）、上面導体１２１と容量導体１２３とを電気的に接続する。容量部貫通導体１３２は、絶縁基板１１０の長手方向についての＋ｘ方向側の端部に設けられている。よって、容量部貫通導体１３２は、上面導体１２１及び容量導体１２３の長手方向についての＋ｘ方向側の端部に接続されている。容量部貫通導体１３２は、短絡部貫通導体１３１と同様、ｘ方向及びｙ方向の幅が、上面導体１２１及び下面導体１２２よりも狭く、本実施形態ではピン状とされている。
　図３及び図４のＲＦＩＤタグ１０では、短絡部貫通導体１３１及び容量部貫通導体１３２が一つずつ設けられているが、図５に示されるように、絶縁基板１１０の－ｘ方向側の端部に複数の短絡部貫通導体１３１が設けられ、また絶縁基板１１０の＋ｘ方向側の端部に複数の短絡部貫通導体１３１が設けられていても良い。また、短絡部貫通導体１３１及び容量部貫通導体１３２のうち一方のみが複数設けられていても良い。
　層間貫通導体１３３は、絶縁基板１１０のうち第１の電極１２４と容量導体１２３との間の層に設けられており（すなわち、積層基板１１１ｂ～１１１ｄをｚ方向に貫通しており）、第１の電極１２４と容量導体１２３とを電気的に接続する。層間貫通導体１３３は、ｚ方向から見て第１の電極１２４と重なる位置に設けられている。
　層間貫通導体１３４は、絶縁基板１１０の上面１１０ａと下面１１０ｂとの間をｚ方向に貫通し、第２の電極１２５と下面導体１２２とを電気的に接続する。層間貫通導体１３４は、ｚ方向から見て第２の電極１２５と重なる位置に設けられている。また、層間貫通導体１３４は、容量導体１２３の開口部１２３ａを通るように設けられている。
　層間貫通導体１３３、１３４は、短絡部貫通導体１３１と同様、ｘ方向及びｙ方向の幅が、上面導体１２１及び下面導体１２２よりも狭く、本実施形態ではピン状とされている。
　短絡部貫通導体１３１、容量部貫通導体１３２及び層間貫通導体１３３、１３４は、上面導体１２１等を形成するために金属ペーストを印刷する前の積層基板１１１ａ～１１１ｄがセラミックグリーンシートの段階で、セラミックグリーンシートに貫通孔又は層間孔を設け、ここに金属ペーストを充填し、これらを一緒に焼結することで形成することができる。金属ペーストとしては、上面導体１２１の材料と同様、例えば、銅の粉末を有機溶剤及び有機バインダと混合した材料が適用できる。
　このような構成のＲＦＩＤタグ用基板１００では、上面導体１２１、下面導体１２２、容量導体１２３、短絡部貫通導体１３１、容量部貫通導体１３２、層間貫通導体１３３、１３４により、板状逆Ｆアンテナが構成される。このうち上面導体１２１、容量導体１２３及び容量部貫通導体１３２からなる一繋がりの導体は、板状逆Ｆアンテナの放射導体として作用し、下面導体１２２は、板状逆Ｆアンテナの接地導体（地板又は基準電位導体ともいう）として作用する。また、短絡部貫通導体１３１は、板状逆Ｆアンテナの電気壁として作用し、層間貫通導体１３３は、板状逆Ｆアンテナの給電線として作用し、層間貫通導体１３４は、板状逆Ｆアンテナの接地線として作用する。
　図３に示されるように、この板状逆Ｆアンテナでは、主に容量素子１４０における一対の導体の＋ｘ方向側の開口端部１４０ａから電波が放射される。電波は、＋ｘ方向側に放射された後、＋ｚ方向側に回り込むように進行する。
　板状逆Ｆアンテナは、電気的には、電気壁の＋ｘ方向側にある放射導体及び短絡導体を、電気壁を対称軸として電気壁の他方側（－ｘ方向側）にも延在させた形状を有するパッチアンテナに相当する。すなわち、放射導体及び短絡導体を電気壁で接続した板状逆Ｆアンテナの構成によれば、同等の機能を有するパッチアンテナに対して面積を半減させることができる。また、本実施形態の板状逆Ｆアンテナは、放射導体の一部（容量導体１２３）と短絡導体（下面導体１２２）の一部が容量素子１４０を形成することで波長短縮効果が得られ、これによっても小型化が実現されている。
　以下では、板状逆Ｆアンテナの放射導体のうち、第１の電極１２４との電気的な接続がなされる位置を、接続位置Ｐ１と記す。本実施形態では、接続位置Ｐ１は、容量導体１２３と層間貫通導体１３３とが接続される位置（容量導体１２３における第１の電極１２４との電気的な接続位置）である。層間貫通導体１３３は、第１の電極１２４から－ｚ方向に延びているため、ｘ方向及びｙ方向については、接続位置Ｐ１は、第１の電極１２４と同一の位置にある。
　また、以下では、板状逆Ｆアンテナの接地導体のうち、第２の電極１２５との電気的な接続がなされる位置を、接続位置Ｐ２と記す。本実施形態では、接続位置Ｐ２は、下面導体１２２と層間貫通導体１３４とが接続される位置（下面導体１２２における第２の電極１２５との電気的な接続位置）である。層間貫通導体１３４は、第２の電極１２５から－ｚ方向に延びているため、ｘ方向及びｙ方向については、接続位置Ｐ２は、第２の電極１２５と同一の位置にある。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、上述のとおり、第１の電極１２４は、第２の電極１２５よりも－ｘ方向側に設けられている。したがって、接続位置Ｐ１は、接続位置Ｐ２よりも－ｘ方向側に位置している。
　また、第１の電極１２４及び第２の電極１２５が上記の位置関係となっていることにより、第１の電極１２４と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ１は、第２の電極１２５と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ２よりも短くなっている。換言すれば、接続位置Ｐ１と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ１は、接続位置Ｐ２と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ２よりも短くなっている。
　また、第１の電極１２４と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ１は、第２の電極１２５と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ２よりも長くなっている。換言すれば、接続位置Ｐ１と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ１は、接続位置Ｐ２と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ２よりも長くなっている。
　ＲＦＩＤタグ用基板１００の板状逆Ｆアンテナでは、アンテナの動作時に、容量素子１４０の第１の導体Ｃ１（容量導体１２３）のうち、層間貫通導体１３３（給電線）との接続位置Ｐ１から、容量部貫通導体１３２との接続位置（以下では、接続位置Ｐ３と記す）までの区間Ｒにおいて主に電流が流れる。このため、この区間Ｒにおいて、容量素子１４０の第１の導体Ｃ１及び第２の導体Ｃ２に、互いに逆極性の電荷が溜まることとなる。なお、図３では、第１の導体Ｃ１に正電荷が、また第２の導体Ｃ２に負電荷が溜まっている状態が描かれているが、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００の給電端子からは交流の電圧信号が出力されるため、期間によっては、容量素子１４０に溜まる電荷の極性が図３とは逆になる。
　本実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、接続位置Ｐ１が接続位置Ｐ２より短絡部貫通導体１３１に近い位置に設けられているため、区間Ｒをより長く確保することが可能となっている。この構成とする利点について、比較例のＲＦＩＤタグ用基板１００ｒの構成と対比して説明する。
　図６は、比較例のＲＦＩＤタグ用基板１００ｒの構成を示す断面図である。
　この比較例のＲＦＩＤタグ用基板１００ｒでは、第１の電極１２４及び第２の電極１２５のｘ方向についての位置関係が、図３のＲＦＩＤタグ用基板１００とは逆になっている。よって、層間貫通導体１３３（給電線）と層間貫通導体１３４（接地線）のｘ方向についての位置関係も、図３のＲＦＩＤタグ用基板１００とは逆になっている。この結果、接続位置Ｐ１と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ１が、接続位置Ｐ２と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ２よりも長くなっている。また、接続位置Ｐ１と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ１が、接続位置Ｐ２と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ２よりも短くなっている。
　このような構成の比較例のＲＦＩＤタグ用基板１００ｒでは、アンテナの動作時に電流が流れる接続位置Ｐ１から接続位置Ｐ３までの区間Ｒが、図３のＲＦＩＤタグ用基板１００の区間Ｒよりも短くなる。このため、容量素子１４０に電荷が溜まりにくくなっている。
　これに対し、図３に示される本実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、容量素子１４０において電荷が溜まる区間Ｒが、図６の比較例のＲＦＩＤタグ用基板１００ｒにおける区間Ｒより長くなっている。これにより、比較例よりも多くの電荷が容量素子１４０に溜まり、容量素子１４０の一対の導体間に生じる電位差をより大きくすることが可能となっている。この結果、板状逆Ｆアンテナからより強い電波が放出されるため、電波の送信距離、すなわち通信距離をより長くすることができる。
　＜実施形態の効果＞
　以上のように、第１の実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００は、ＲＦＩＤタグ用ＩＤ２００が実装される板面を有し、当該板面及びＲＦＩＤタグ用ＩＤ２００が封止部材３００により封止されて用いられるＲＦＩＤタグ用基板１００であって、一方の面が上記板面をなす絶縁基板１１０と、絶縁基板１１０の上記一方の面に設けられた上面導体１２１と、絶縁基板１１０の上記一方の面とは反対側の面に設けられた下面導体１２２と、絶縁基板１１０を厚さ方向に貫通し、上面導体１２１と下面導体１２２とを電気的に接続する短絡部貫通導体１３１と、絶縁基板１１０の内部に設けられ、下面導体１２２の少なくとも一部と対向して容量素子１４０を形成する容量導体１２３と、絶縁基板１１０の内部に設けられ、容量導体１２３と上面導体１２１とを電気的に接続する容量部貫通導体１３２と、絶縁基板１１０の一方の面に設けられ、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が有する複数の端子のうち送信電波に係る電圧信号が出力される端子が電気的に接続される第１の電極１２４と、絶縁基板１１０の一方の面に設けられ、ＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００が有する複数の端子のうち基準電位となる端子が電気的に接続される第２の電極１２５と、を備え、容量素子１４０を形成する一対の導体のうち第１の導体Ｃ１（容量導体１２３）は、短絡部貫通導体１３１を介さずに第１の電極１２４に電気的に接続され、一対の導体のうち第２の導体Ｃ２（下面導体１２２）は、短絡部貫通導体１３１を介さずに第２の電極１２５に電気的に接続され、第１の電極１２４から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ１が、第２の電極１２５から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ２より短い。
　このような構成によれば、容易に、第１の電極１２４と容量導体１２３（放射導体）との接続位置Ｐ１を、第２の電極１２５と下面導体１２２（接地導体）との接続位置Ｐ２よりも短絡部貫通導体１３１側に設けることができる。すなわち、絶縁基板１１０の厚さ方向に延びる層間貫通導体１３３、１３４で導体間を接続する簡易な構成により、接続位置Ｐ１から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ１を、接続位置Ｐ２から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ２より短くすることができる。
　接続位置Ｐ１及び接続位置Ｐ２がこのような位置関係となることで、容量素子１４０において電荷が溜まる区間Ｒを長くすることができる。より具体的には、区間Ｒの短絡部貫通導体１３１側の端部位置である接続位置Ｐ１を、短絡部貫通導体１３１側に近付けることで、区間Ｒを長くすることができる。これによって、より多くの電荷が容量素子１４０に溜まり、容量素子１４０の一対の導体間に生じる電位差をより大きくすることができる。この結果、板状逆Ｆアンテナからより強い電波を放出させることができる。
　また、第２の電極１２５と下面導体１２２（接地導体）との接続位置Ｐ２が、容量素子１４０の開口端部１４０ａに近い位置となるため、開口端部１４０ａの下面導体１２２側の電位（基準電位）をより安定させることができる。これによっても、板状逆Ｆアンテナから放出される電波をより強くすることができる。
　このように、本実施形態の構成によれば、板状逆Ｆアンテナからより強い電波が放出されるため、絶縁基板１１０の上面１１０ａが封止部材３００で封止される構成においても、電波の送信距離、すなわち通信距離をより長くすることができる。
　また、第１の電極１２４から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ１が、第２の電極１２５から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ２より長くなっている。このような構成によれば、容量部貫通導体１３２と容量導体１２３との接続位置Ｐ３が、第１の電極１２４と容量導体１２３との接続位置Ｐ１から大きく離れた構成とすることができる。よって、接続位置Ｐ１及び接続位置Ｐ３を両端とする区間Ｒを、より長くすることができる。これにより、容量素子１４０の一対の導体間に生じる電位差をより大きくして、放出される電波の強度をさらに高め、通信距離をより長くすることができる。
　また、容量導体１２３は、下面導体１２２の少なくとも一部と対向して容量素子１４０を形成し、容量素子１４０の第１の導体Ｃ１は、容量導体１２３であり、第２の導体Ｃ２は、下面導体１２２であり、第１の電極１２４は、絶縁基板１１０のうち第１の電極１２４と容量導体１２３との間の層に設けられた層間貫通導体１３３を介して容量導体１２３に電気的に接続され、第２の電極１２５は、絶縁基板１１０を貫通する層間貫通導体１３４を介して下面導体１２２に電気的に接続され、容量導体１２３における第１の電極１２４との電気的な接続位置Ｐ１から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ１が、下面導体１２２における第２の電極１２５との電気的な接続位置Ｐ２から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ２より短くなっている。これにより、簡易な層構造で区間Ｒを長くすることができる。
　また、容量導体１２３における第１の電極１２４との電気的な接続位置Ｐ１から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ１が、下面導体１２２における第２の電極１２５との電気的な接続位置Ｐ２から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ２より長くなっている。これにより、簡易な層構造で区間Ｒをより長くすることができる。
　また、上記実施形態のＲＦＩＤタグ１０は、上記のＲＦＩＤタグ用基板１００と、ＲＦＩＤタグ用基板１００の板面に実装されたＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００と、ＲＦＩＤタグ用基板１００の板面及びＲＦＩＤタグ用ＩＣ２００を封止する封止部材３００と、を備える。このような構成によれば、封止部材３００により封止がなされていても、通信距離をより長くすることができる。
　また、上記実施形態のＲＦＩＤシステム１は、上記のＲＦＩＤタグ１０と、ＲＦＩＤタグ１０との間で電波を送受信するリーダライタ２と、を備える。このような構成によれば、ＲＦＩＤタグ１０とリーダライタ２との通信距離の長いＲＦＩＤシステム１を実現することができる。
　（第２の実施形態）
　次に、本開示の第２の実施形態について説明する。
　本実施形態は、ＲＦＩＤタグ用基板１００の内部構造の一部が第１の実施形態と異なる他は、第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
　図７は、第２の実施形態のＲＦＩＤタグ１０の構成を示す断面図である。
　また、図８は、図７のＲＦＩＤタグ１０の分解斜視図である。
　図７及び図８に示されるように、本実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、容量導体１２３が、上面導体１２１の一部と対向し、上面導体１２１とともに容量素子１４０を形成している。すなわち、容量素子１４０の第１の導体Ｃ１が上面導体１２１により構成されており、第２の導体Ｃ２が容量導体１２３により構成されている。
　また、容量部貫通導体１３２は、絶縁基板１１０のうち容量導体１２３と下面導体１２２との間の層に設けられており（すなわち、積層基板１１１ａ～１１１ｃをｚ方向に貫通しており）、容量導体１２３と下面導体１２２とを電気的に接続している。
　また、第１の電極１２４は、絶縁基板１１０の上面１１０ａのうち第１の電極１２４と上面導体１２１との間を繋ぐ領域に設けられた接続電極１２６により、上面導体１２１と電気的に接続されている。なお、この構成に代えて、第１の電極１２４と上面導体１２１とが直接接続された構成や、第１の電極１２４及び上面導体１２１が一体的に設けられた構成としても良い。
　よって、本実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、上面導体１２１が板状逆Ｆアンテナの放射導体を構成し、容量導体１２３、容量部貫通導体１３２及び下面導体１２２が、板状逆Ｆアンテナの接地導体を構成する。
　したがって、本実施形態では、接続電極１２６と上面導体１２１との接続位置が、接続位置Ｐ１に相当する。また、層間貫通導体１３４と下面導体１２２との接続位置が、接続位置Ｐ２に相当する。
　本実施形態においても、接続位置Ｐ１と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ１は、接続位置Ｐ２と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ２よりも短くなっている。また、接続位置Ｐ１と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ１は、接続位置Ｐ２と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ２よりも長くなっている。
　＜実施形態の効果＞
　以上のように、第２の実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、容量導体１２３は、上面導体１２１の少なくとも一部と対向して容量素子１４０を形成している。このような構成によれば、図７に示されるように、容量素子１４０における一対の導体の開口端部１４０ａの位置（すなわち、板状逆Ｆアンテナから電波が主に放出される位置）を、封止部材３００に近付けることができる。より詳しくは、電波が放出される位置を、封止部材３００の直下の位置とすることができる。このような位置から＋ｘ方向に放出された電波は、封止部材３００との距離が極めて近いため、封止部材３００には入射しにくい。これは、電波がその進行方向を旋回させるにはある程度の空間的な広がりが必要なためである（換言すれば、電波は狭い空間で急に曲がることはできないためである）。この結果、放出された電波が封止部材３００の影響を受けにくくなるため、通信距離をより長くすることができる。
　また、第１の導体Ｃ１は、上面導体１２１であり、第２の導体Ｃ２は、容量導体１２３であり、第２の電極１２５は、絶縁基板１１０を貫通する第２の層間貫通導体を介して下面導体１２２に電気的に接続され、上面導体１２１における第１の電極１２４との電気的な接続位置Ｐ１から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ１が、下面導体１２２における第２の電極１２５との電気的な接続位置Ｐ２から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ２より短くなっている。これにより、簡易な層構成で、容量素子１４０において電荷が溜まる区間Ｒを長くすることができる。より具体的には、区間Ｒの短絡部貫通導体１３１側の端部位置である接続位置Ｐ１を、短絡部貫通導体１３１側に近付けることで、区間Ｒを長くすることができる。これにより、容量素子１４０の一対の導体間に生じる電位差をより大きくして、放出される電波の強度をさらに高め、通信距離をより長くすることができる。
　また、上面導体１２１における第１の電極１２４との電気的な接続位置Ｐ１から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ１が、下面導体１２２における第２の電極１２５との電気的な接続位置Ｐ２から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ２より長くなっている。これにより、容量部貫通導体１３２と下面導体１２２との接続位置Ｐ３が、第１の電極１２４と容量導体１２３との接続位置Ｐ１から大きく離れた構成とすることができる。これにより、簡易な層構造で区間Ｒをより長くすることができる。
　（第３の実施形態）
　次に、本開示の第３の実施形態について説明する。
　本実施形態は、第２の電極１２５と接地導体との接続位置Ｐ２が第２の実施形態と異なる他は、第２の実施形態と同様である。以下では、第２の実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
　図９は、第３の実施形態のＲＦＩＤタグ１０の構成を示す断面図である。
　また、図１０は、図９のＲＦＩＤタグ１０の分解斜視図である。
　図９及び図１０に示されるように、本実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、容量導体１２３が、層間貫通導体１３５（第３の層間貫通導体）を介して第２の電極１２５と電気的に接続されている。層間貫通導体１３５は、絶縁基板１１０のうち第２の電極１２５と容量導体１２３との間の層にのみ設けられている（すなわち、積層基板１１１ｄをｚ方向に貫通している）。また、層間貫通導体１３５は、ｚ方向から見て第２の電極１２５と重なる位置に設けられている。
　よって、本実施形態では、層間貫通導体１３５と容量導体１２３との接続位置が、接続位置Ｐ２に相当する。また、接続位置Ｐ１は、第２の実施形態と同一である。
　このような構成の本実施形態においても、接続位置Ｐ１と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ１は、接続位置Ｐ２と短絡部貫通導体１３１との距離Ａ２よりも短くなっている。また、接続位置Ｐ１と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ１は、接続位置Ｐ２と容量部貫通導体１３２との距離Ｂ２よりも長くなっている。
　＜実施形態の効果＞
　以上のように、第３の実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１００では、第１の導体Ｃ１は、上面導体１２１であり、第２の導体Ｃ２は、容量導体１２３であり、第２の電極１２５は、絶縁基板１１０のうち第２の電極１２５と容量導体１２３との間の層に設けられた第３の層間貫通導体を介して容量導体１２３に電気的に接続され、上面導体１２１における第１の電極１２４との電気的な接続位置Ｐ１から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ１が、容量導体１２３における第２の電極１２５との電気的な接続位置Ｐ２から短絡部貫通導体１３１までの距離Ａ２より短くなっている。
　このような構成によっても、簡易な層構成で、容量素子１４０において電荷が溜まる区間Ｒを長くすることができる。より具体的には、区間Ｒの短絡部貫通導体１３１側の端部位置である接続位置Ｐ１を、短絡部貫通導体１３１側に近付けることで、区間Ｒを長くすることができる。これにより、容量素子１４０の一対の導体間に生じる電位差をより大きくして、放出される電波の強度をさらに高め、通信距離をより長くすることができる。
　さらに、本実施形態の構成では、図９に示されるように、容量素子１４０と下面導体１２２との間の領域（以下、容量素子１４０の「下層領域」と記す）に、第１の電極１２４又は第２の電極１２５に電気的に接続された導体が存在しない。よって、第１の電極１２４と第２の電極１２５との電位差に応じて下層領域に電荷が溜まりにくいため、下層領域に不要な電界が生じないようにすることができる。また、この結果、容量素子１４０の第１の導体Ｃ１（上面導体１２１）及び第２の導体Ｃ２（容量導体１２３）に集中的に電荷を蓄積させることができるため、容量素子１４０の開口端部１４０ａから集中して強い電波を放出することができる。これにより、通信距離をより長くすることができる。
　また、上面導体１２１における第１の電極１２４との電気的な接続位置Ｐ１から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ１が、容量導体１２３における第２の電極１２５との電気的な接続位置Ｐ２から容量部貫通導体１３２までの距離Ｂ２より長くなっている。これにより、容量部貫通導体１３２と下面導体１２２との接続位置Ｐ３が、第１の電極１２４と容量導体１２３との接続位置Ｐ１から大きく離れた構成とすることができる。よって、簡易な層構造で区間Ｒをより長くすることができる。
　また、図３及び図４に示される第１の実施形態のＲＦＩＤタグ１０と、図９及び図１０に示される第３の実施形態のＲＦＩＤタグ１０と、の各々について、アンテナ利得のシミュレーションを行ったところ、第１の実施形態のＲＦＩＤタグ１０のアンテナ利得が－２６．３３ｄＢｉとなったのに対し、第３の実施形態のＲＦＩＤタグ１０のアンテナ利得は－２３．７８ｄＢｉとなり、約２．５ｄＢｉの向上が見られた。また、これにより、第３の実施形態の構成における通信距離は、第１の実施形態の構成における通信距離の約１．５倍に改善されることが確認された。これは、図９及び図１０のＲＦＩＤタグ１０では、容量導体１２３が上面導体１２１に対向し、容量素子１４０が封止部材３００の直下に設けられていること（すなわち、電波が封止部材３００の直下から放射されること）、及び、第２の電極１２５と接地導体との導通が、第２の電極１２５と容量導体１２３との間のみを貫通する層間貫通導体１３５により行われていることによる効果である。
　なお、本開示は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
　例えば、上記実施形態では、容量導体１２３が、上面導体１２１の一部、又は下面導体１２２の一部と対向する例を挙げて説明したが、これに限られず、容量導体１２３が、上面導体１２１の全部、又は下面導体１２２の全部と対向する構成としても良い。
　また、上記実施形態では、ＲＦＩＤタグ用基板１００がｘ方向に長尺な直方体形状である例を用いて説明したが、これに限られず、ｚ方向から見て正方形となる形状や、ｙ方向に長尺な形状であっても良い。
　また、絶縁基板１１０が４層の積層基板１１１ａ～１１１ｄからなる構成を例に挙げて説明したが、これに限られず、絶縁基板１１０は、３層以下又は５層以上の積層基板からなるものであっても良い。
　本開示は、ＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤシステムに利用することができる。

Claims (11)

  1. 　半導体集積回路が実装される板面を有し、当該板面及び前記半導体集積回路が封止部材により封止されて用いられるＲＦＩＤタグ用基板であって、
    　一方の面が前記板面をなす絶縁基板と、
    　前記絶縁基板の前記一方の面に設けられた第１面導体と、
    　前記絶縁基板の前記一方の面とは反対側の面に設けられた第２面導体と、
    　前記絶縁基板を厚さ方向に貫通し、前記第１面導体と前記第２面導体とを電気的に接続する短絡部貫通導体と、
    　前記絶縁基板の内部に設けられ、前記第１面導体の少なくとも一部、又は前記第２面導体の少なくとも一部と対向して容量素子を形成する容量導体と、
    　前記絶縁基板の内部に設けられ、前記容量導体と、前記第１面導体及び前記第２面導体のうち前記容量導体と対向しない一方と、を電気的に接続する容量部貫通導体と、
    　前記絶縁基板の前記一方の面に設けられ、前記半導体集積回路が有する複数の端子のうち送信電波に係る電圧信号が出力される端子が電気的に接続される第１の電極と、
    　前記絶縁基板の前記一方の面に設けられ、前記半導体集積回路が有する複数の端子のうち基準電位となる端子が電気的に接続される第２の電極と、
    　を備え、
    　前記容量素子を形成する一対の導体のうち第１の導体は、前記短絡部貫通導体を介さずに前記第１の電極に電気的に接続され、前記一対の導体のうち第２の導体は、前記短絡部貫通導体を介さずに前記第２の電極に電気的に接続され、
    　前記第１の電極から前記短絡部貫通導体までの距離が、前記第２の電極から前記短絡部貫通導体までの距離より短いＲＦＩＤタグ用基板。
  2. 　前記第１の電極から前記容量部貫通導体までの距離が、前記第２の電極から前記容量部貫通導体までの距離より長い、
    　請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  3. 　前記容量導体は、前記第２面導体の少なくとも一部と対向して前記容量素子を形成し、
    　前記第１の導体は、前記容量導体であり、前記第２の導体は、前記第２面導体であり、
    　前記第１の電極は、前記絶縁基板のうち前記第１の電極と前記容量導体との間の層に設けられた第１の層間貫通導体を介して前記容量導体に電気的に接続され、
    　前記第２の電極は、前記絶縁基板を貫通する第２の層間貫通導体を介して前記第２面導体に電気的に接続され、
    　前記容量導体における前記第１の電極との電気的な接続位置から前記短絡部貫通導体までの距離が、前記第２面導体における前記第２の電極との電気的な接続位置から前記短絡部貫通導体までの距離より短い、
    　請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  4. 　前記容量導体における前記第１の電極との電気的な接続位置から前記容量部貫通導体までの距離が、前記第２面導体における前記第２の電極との電気的な接続位置から前記容量部貫通導体までの距離より長い、
    　請求項３に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  5. 　前記容量導体は、前記第１面導体の少なくとも一部と対向して前記容量素子を形成している、
    　請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ用基板。　
  6. 　前記第１の導体は、前記第１面導体であり、前記第２の導体は、前記容量導体であり、
    　前記第２の電極は、前記絶縁基板を貫通する第２の層間貫通導体を介して前記第２面導体に電気的に接続され、
    　前記第１面導体における前記第１の電極との電気的な接続位置から前記短絡部貫通導体までの距離が、前記第２面導体における前記第２の電極との電気的な接続位置から前記短絡部貫通導体までの距離より短い、
    　請求項５に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  7. 　前記第１面導体における前記第１の電極との電気的な接続位置から前記容量部貫通導体までの距離が、前記第２面導体における前記第２の電極との電気的な接続位置から前記容量部貫通導体までの距離より長い、
    　請求項６に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  8. 　前記第１の導体は、前記第１面導体であり、前記第２の導体は、前記容量導体であり、
    　前記第２の電極は、前記絶縁基板のうち前記第２の電極と前記容量導体との間の層に設けられた第３の層間貫通導体を介して前記容量導体に電気的に接続され、
    　前記第１面導体における前記第１の電極との電気的な接続位置から前記短絡部貫通導体までの距離が、前記容量導体における前記第２の電極との電気的な接続位置から前記短絡部貫通導体までの距離より短い、
    　請求項５に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  9. 　前記第１面導体における前記第１の電極との電気的な接続位置から前記容量部貫通導体までの距離が、前記容量導体における前記第２の電極との電気的な接続位置から前記容量部貫通導体までの距離より長い、
    　請求項８に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
  10. 　請求項１から９のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ用基板と、
    　前記ＲＦＩＤタグ用基板の前記板面に実装された前記半導体集積回路と、
    　前記ＲＦＩＤタグ用基板の前記板面及び前記半導体集積回路を封止する前記封止部材と、
    　を備えるＲＦＩＤタグ。
  11. 　請求項１０に記載のＲＦＩＤタグと、
    　前記ＲＦＩＤタグとの間で電波を送受信するリーダライタと、
    　を備えるＲＦＩＤシステム。
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