JP2007172020A - 非接触通信体 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース基材上にＩＣチップとアンテナとが実装された非接触通信体に着脱可能な誘電体部材を設けることにより、意図しない通信を行わないようにしたり、限られた人、もしくは、限られた時間内のみに通信ができるようにした非接触通信体を提供することを目的とする。
【解決手段】非接触通信体１００ａは、少なくともベース基材１１上にＩＣチップ２１とアンテナ３１ａとが実装された非共振状態の非接触通信体に、着脱可能な誘電体部材５１ａをアンテナ３１実装面側に装着したもので、非接触通信体１００ｂは、着脱可能な誘電体部材５１ｂをアンテナ実装面と反対面側に装着したもので、非接触通信体１００ｃは、非共振状態の非接触通信体の両面に着脱可能な誘電体部材５１ｃ、着脱可能な誘電体部材５１ｄを装着したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触型ＩＣカード等のＲＦ−ＩＤに用いられる非接触通信体に関し、特に、特定の周波数帯域の共振周波数を容易に変更できるＩＣチップが搭載されたＲＦ−ＩＤに用いられる非接触通信体に関する。

従来の小型アンテナを持つものといえば，ＲＦＩＤタグや非接触型ＩＣカード等がある。これらは，特定の周波数帯域を使用して，リーダーライター側と非接触通信を行っている。
これらが非接触通信を行えるのは、ある決められた周波数帯域でのみ通信出来るようにアンテナの設計を行っているからである。また，受信側の小型アンテナは、常にリーダーライターからの信号を受信できる状態にある。

図７は、従来の非接触型ＩＣタグの一例を示す模式平面図である。
非接触型ＩＣタグ６００は、樹脂や紙等からなるベース基材６１１上に、導電性のアンテナ６３１がコイル状に形成されており、このアンテナ６３１に接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ６２１が搭載されて構成されている。
なお、ＩＣチップ６２１においては、１３．５６ＭＨｚの周波数帯にて情報の書き込み及び読み出しが可能なものであり、そのため、アンテナ６２１は、１３．５６ＭＨｚの周波数に共振するような長さ及び巻き数に設計されている。

また、近年においては、小型化及び通信可能距離を確保するために、２．４５ＧＨｚの周波数帯を利用して通信を行う微細なＩＣチップを用いたＲＦ−ＩＤが利用されはじめている。このような微細なＩＣチップを用いたＲＦ−ＩＤにおいては、導電性のアンテナを接続することによりＩＣチップの通信可能距離を延ばすことができる。

図６は、２．４５ＧＨｚの周波数帯を利用して通信を行うＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグの一例を示す模式平面図である。
非接触型ＩＣタグ５００は、樹脂や紙等からなるベース基材５１１上に、互いに直列に並ぶように所定の間隔を有して形成された２つの帯状の導体５３１ａ、５３１ｂからなるアンテナ部５３０が形成されており、この２つの導体５３１ａ及び５３１ｂに接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ５２１が搭載されて構成されている。

なお、ＩＣチップ５２１においては、２．４５ＧＨｚの周波数帯にて情報の書き込み及び読み出しが可能なものであり、そのため、アンテナ部５３０の導体５３１ａ及び５３１ｂの長さは、２．４５ＧＨｚの周波数に共振するように設計されている。

上記のような非接触型ＩＣタグ５００及び６００は、２．４５ＧＨｚ及び１３．５６ＭＨｚの周波数帯にて情報の書き込み及び読み出しができるようになっている。

また、図５に示すような、複数の周波数を用いて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップに接続される非接触型ＩＣタグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

非接触型ＩＣタグ４００は、１３．５６ＭＨｚの周波数に共振するアンテナ４３１と、
２．４５ＧＨｚの周波数に共振するアンテナ４３２と、９５０ＭＨｚの周波数に共振するアンテナ４３３とが、ランド４４１を介してＩＣチップ４２１に接続されている。

非接触型ＩＣタグ４００を、１３．５６ＭＨｚの周波数を用いて情報の書き込みあるいは読み出しを行う情報書込／読出装置（特に、図示せず）に近接させると、情報書込／読出装置のアンテナと非接触型ＩＣタグ４００のアンテナ４３１とが共振し、それにより、アンテナ４３１に電流が流れ、この電流がランド４４１を介してＩＣチップ４２１に供給される。

また、非接触型ＩＣタグ４００を、２．４５ＧＨｚの周波数を用いて情報の書き込みあるいは読み出しを行う情報書込／読出装置（特に、図示せず）に近接させると、情報書込／読出装置のアンテナと非接触型ＩＣタグ４００のアンテナ４３２とが共振し、それにより、アンテナ４３２に電流が流れ、この電流がランド４４１を介してＩＣチップ４２１に供給される。

また、非接触型ＩＣタグ４００を、９５０ＭＨｚの周波数を用いて情報の書き込みあるいは読み出しを行う情報書込／読出装置（特に、図示せず）に近接させると、情報書込／読出装置のアンテナと非接触型ＩＣタグ４００のアンテナ４３３とが共振し、それにより、アンテナ４３３２に電流が流れ、この電流がランド４４１を介してＩＣチップ４２１に供給される。

このように、非接触型ＩＣタグ４００は、複数の周波数で共振するアンテナ４３１、４３２、４３３を内蔵しているため、１個の非接触型ＩＣタグで、複数の周波数のうちいずれかの周波数を用いて情報の書き込みあるいは読み出しを行うことができるようになっている。

しかしながら、上記したようなＲＦＩＤタグや非接触型ＩＣタグは非接触で通信が確立するため、自分の意図しないときに通信が成立してしまう場合があり、問題となっている。
特開平２００５−２５２８５３号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、ベース基材上にＩＣチップとアンテナとが実装された非接触通信体に着脱可能な誘電体部材を設けることにより、意図しない通信を行わないようにしたり、限られた人、もしくは、限られた時間内のみに通信ができるようにした非接触通信体を提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくともベース基材上にＩＣチップとアンテナとが実装された非共振状態の非接触通信体に、着脱可能な誘電体部材をアンテナ実装面側、および／または、アンテナ実装面と反対面側に装着することにより、共振周波数が受信すべき周波数に一致するようにしたことを特徴とする非接触通信体としたものである。

また、請求項２においては、少なくともベース基材上にＩＣチップとアンテナと着脱可能な誘電体部材とが実装された非共振状態の非接触通信体の前記誘電体部材を抜脱することにより、共振周波数が受信すべき周波数に一致するようにしたことを特徴とする非接触通信体としたものである。

本発明の非接触通信体を輸送、搬送する場合、着脱可能な誘電体部材装着、抜脱して、接触通信体を非共振状態にすることにより、輸送、搬送途中に、ＩＣチップ内の情報が誤って書き換えられたり、読み込まれたりするような誤ったデータの書き換え、データの読み込みを防止することができる。
また、着脱可能な誘電体部材装着、抜脱することにより、非接触通信体の共振状態、非共振状態を容易に得ることができ、必要な時にＩＣチップ内のデータの読み込み、データの書き換えができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、請求項1に係る本発明の非接触通信体の一実施例を示す模式構成概略図である。
本発明の非接触通信体１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、図３（ａ）〜（ｃ）に示す非共振状態の非接触通信体１００ａ’、１００ｂ’、１００ｃ’に着脱可能な誘電体部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄをアンテナ実装面側、および／または、アンテナ実装面と反対面側に装着し、共振状態の非接触通信体１００ａ、１００ｂ、１００ｃが得られるようにしたものである。
ここで、非共振状態とは、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致していない状態を言う。
また、共振状態とは、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致している状態を言う。

以下、非接触通信体１００ａ、１００ｂ、１００ｃの各事例について説明する。
本発明の非接触通信体１００ａは、図３（ａ）に示すように、アンテナ３１ａとランド４１が形成されたベース基材１１上にＩＣチップ２１を搭載し、ＩＣチップ２１とアンテナ３１ａとはランド４１にて電気的に接続された非共振状態の非接触通信体１００ａ’のアンテナ３１ａ側に着脱可能な誘電体部材５１ａを装着し、共振状態の非接触通信体を形成したものである。
さらに、非接触通信体１００ａを非共振状態にするには、例えば誘電体部材５１ａを抜脱すればよい。

このように本発明の非接触通信体１００ａは、非共振状態の非接触通信体のアンテナ３１ａ側に誘電体部材５１ａを装着、抜脱することにより、容易に共振状態、非共振状態の非接触通信体を得ることができる。
また、本発明の非接触通信体１００ａの共振周波数の周波数帯域としては、９５０Ｍｈｚ、もしくは２．５４Ｇｈｚが好適である。

非共振状態の非接触通信体１００ａ’は、着脱可能な誘電体部材５１ａをアンテナ３１ａ側に装着した時に、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致するようにアンテナ３１ａが設計されている。

ここで、ベース基材１１としては有機基材（例えば、ガラスエポキシ、紙等）が、アンテナ３１ａとしては所定厚の導体金属（例えば、銅）をパターン加工したものが、着脱可能な誘電体部材５１ａとしては、粘着加工を施した有機基材（例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド樹脂等）からなる誘電体シートを所定サイズに加工したものが用いられ、誘電体部材の誘電率は、ベース基材１１の比誘電率の１．５倍以上、もしくは、０．７倍以下であることが好ましい。

本発明の非接触通信体１００ｂは、図３（ｂ）に示すように、アンテナ３１ｂとランド４１が形成されたベース基材１１上にＩＣチップ２１を搭載し、ＩＣチップ２１とアンテナ３１ｂとはランド４１にて電気的に接続された非共振状態の非接触通信体１００ｂ’のアンテナ３１ｂの反対面のベース基材１１側に着脱可能な誘電体部材５１ｂを装着し、共振状態の非接触通信体を形成したものである。
さらに、非接触通信体１００ｂを非共振状態にするには、例えば誘電体部材５１ｂを抜脱すればよい。

このように本発明の非接触通信体１００ｂは、非共振状態の非接触通信体のアンテナ３１ｂの反対面のベース基材１１側に誘電体部材５１ｂを装着、抜脱することにより、容易に共振状態、非共振状態の非接触通信体を得ることができる。
また、本発明の非接触通信体１００ｂの共振周波数の周波数帯域としては、９５０Ｍｈｚ、もしくは２．５４Ｇｈｚが好適である。

非共振状態の非接触通信体１００ｂ’は、着脱可能な誘電体部材５１ｂをアンテナ３１ｂの反対面のベース基材１１側に装着した時に、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致するようにアンテナ３１ｂが設計されている。

ここで、ベース基材１１としては、有機基材（例えば、ガラスエポキシ、紙等）が、アンテナ３１ｂとしては、所定厚の導体金属（例えば、銅）をパターン加工したものが、着脱可能な誘電体部材５１ｂとしては、粘着加工を施した有機基材（例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド樹脂等）からなる誘電体シートを所定サイズの形状に加工したものが用いられ、誘電体部材の誘電率は、ベース基材１１の比誘電率の１．５倍以上、もしくは、０．７倍以下であることが好ましい。

本発明の非接触通信体１００ｃは、図３（ｃ）に示すように、アンテナ３１ｃとランド４１が形成されたベース基材１１上にＩＣチップ２１を搭載し、ＩＣチップ２１とアンテナ３１ｃとはランド４１にて電気的に接続された非共振状態の非接触通信体１００ｃ’のアンテナ３１ｃ側と、アンテナ３１ｃの反対面のベース基材１１側の両側に着脱可能な誘電体部材５１ｃ及び誘電体部材５１ｄを装着し、共振状態の非接触通信体を形成したものである。
さらに、非接触通信体１００ｃを非共振状態にするには、例えば誘電体部材５１ｃを抜脱するか、誘電体部材５１ｃを抜脱するか、誘電体部材５１ｃ及び誘電体部材５１ｄの両方を抜脱すればよい。

このように本発明の非接触通信体１００ｃは、非共振状態の非接触通信体のアンテナ３１ｃ側、もしくはアンテナ３１ｃの反対面のベース基材１１側、もしくはアンテナ３１ｃ側及びアンテナ３１ｃの反対面のベース基材１１側に誘電体部材５１ｃ、誘電体部材５１ｄを装着、抜脱することにより、容易に共振状態、非共振状態の非接触通信体を得ることができる。
また、本発明の非接触通信体１００ｃの共振周波数の周波数帯域としては、９５０Ｍｈｚ、もしくは２．５４Ｇｈｚが好適である。

非共振状態の非接触通信体１００ｃ’は、着脱可能な誘電体部材５１ｃをアンテナ３１ｃ側に、アンテナ３１ｃの反対面のベース基材１１側に誘電体部材５１ｄを装着した時に、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致して共振状態になるようにアンテナ３１ｂが設計されている。

ここで、ベース基材１１としては、有機基材（例えば、ガラスエポキシ、紙等）が、アンテナ３１ｃとしては、所定厚の導体金属（例えば、銅）をパターン加工したものが、着
脱可能な誘電体部材５１ｃ及び誘電体部材５１ｄとしては、粘着加工を施した有機基材（例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド樹脂等）からなる誘電体シートを所定サイズの形状に加工したものが用いられ、誘電体部材の誘電率は、ベース基材１１の比誘電率の１．５倍以上、もしくは、０．７倍以下であることが好ましい。

図２（ａ）〜（ｃ）は、請求項２に係る本発明の非接触通信体の一実施例を示す模式構成概略図である。
本発明の非接触通信体２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すアンテナ実装面側に着脱可能な誘電体部材５２ａを及びアンテナ実装面と反対面側に誘電体部材５２ｂを装着した非共振状態の非接触通信体２００ａ’、２００ｂ’、２００ｃ’の誘電体部材５２ａ及び／または誘電体部材５２ｂを抜脱することにより、共振状態の非接触通信体２００ａ、２００ｂ、２００ｃが得られるようにしたものである。

以下、非接触通信体２００ａ、２００ｂ、２００ｃの各事例について説明する。
本発明の非接触通信体２００ａは、図４（ａ）に示すように、アンテナ３２ａとランド４１が形成されたベース基材１１上にＩＣチップ２１を搭載し、ＩＣチップ２１とアンテナ３２ａとはランド４１にて電気的に接続された非接触通信体のアンテナ３２ａ側に着脱可能な誘電体部材５２ａを、アンテナ３２ａの反対面のベース基材１１側に着脱可能な誘電体部材５２ｂを装着し、非共振状態の非接触通信体２００ａ’を形成し、誘電体部材５２ｂを抜脱することにより、共振状態の非接触通信体２００ａが得られるようにしたものである。
さらに、非接触通信体２００ａを非共振状態にするには、例えば誘電体部材５２ｂを装着すればよい。

このように本発明の非接触通信体２００ａは、非共振状態の非接触通信体２００ａ’のアンテナ３２ａの反対面のベース基材１１側に誘電体部材５２ｂを抜脱、装着することにより、容易に共振状態、非共振状態の非接触通信体を得ることができる。
また、本発明の非接触通信体２００ａの共振周波数の周波数帯域としては、９５０Ｍｈｚ、もしくは２．５４Ｇｈｚが好適である。

非共振状態の非接触通信体２００ａ’は、着脱可能な誘電体部材５２ａをアンテナ３２ａ側に、着脱可能な誘電体部材５２ｂをアンテナ３２ａの反対面のベース基材１１側に装着した時に、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致しないで非共振状態になり、着脱可能な誘電体部材５２ｂをアンテナ３２ａの反対面のベース基材１１側から抜脱したときに、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致して共振状態になるようにアンテナ３２ａが設計されている。

ここで、ベース基材１１としては、有機基材（例えば、ガラスエポキシ、紙等）が、アンテナ３２ａとしては、所定厚の導体金属（例えば、銅）をパターン加工したものが、着脱可能な誘電体部材５２ａ及び誘電体部材５２ｂとしては、粘着加工を施した有機基材（例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド樹脂等）からなる誘電体シートを所定サイズの形状に加工したものが用いられ、誘電体部材の誘電率は、ベース基材１１の比誘電率の１．５倍以上、もしくは、０．７倍以下であることが好ましい。

本発明の非接触通信体２００ｂは、図４（ｂ）に示すように、アンテナ３２ｂとランド４１が形成されたベース基材１１上にＩＣチップ２１を搭載し、ＩＣチップ２１とアンテナ３２ｂとはランド４１にて電気的に接続された非接触通信体のアンテナ３２ｂ側に着脱可能な誘電体部材５２ｃを、アンテナ３２ａの反対面のベース基材１１側に着脱可能な誘電体部材５２ｄを装着し、非共振状態の非接触通信体２００ｂ’を形成し、誘電体部材５２ｃを抜脱することにより、共振状態の非接触通信体２００ｂが得られるようにしたもの
である。
さらに、非接触通信体２００ｂを非共振状態にするには、例えば誘電体部材５２ｃを装着すればよい。

このように本発明の非接触通信体２００ｂは、非共振状態の非接触通信体２００ｂ’のアンテナ３２ｂ側の誘電体部材５２ｃを抜脱、装着することにより、容易に共振状態、非共振状態の非接触通信体を得ることができる。
また、本発明の非接触通信体２００ｂの共振周波数の周波数帯域としては、９５０Ｍｈｚ、もしくは２．５４Ｇｈｚが好適である。

非共振状態の非接触通信体２００ｂ’は、着脱可能な誘電体部材５２ｃをアンテナ３２ｂ側に、着脱可能な誘電体部材５２ｄをアンテナ３２ｂの反対面のベース基材１１側に装着した時に、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致しないで非共振状態になり、着脱可能な誘電体部材５２ｃをアンテナ３２ｂ側から抜脱したときに、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致して共振状態になるようにアンテナ３２ｂが設計されている。

ここで、ベース基材１１としては、有機基材（例えば、ガラスエポキシ、紙等）が、アンテナ３２ｂとしては、所定厚の導体金属（例えば、銅）をパターン加工したものが、着脱可能な誘電体部材５２ｃ及び誘電体部材５２ｄとしては、粘着加工を施した有機基材（例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド樹脂等）からなる誘電体シートを所定サイズの形状に加工したものが用いられ、誘電体部材の誘電率は、ベース基材１１の比誘電率の１．５倍以上、もしくは、０．７倍以下であることが好ましい。

本発明の非接触通信体２００ｃは、図４（ｃ）に示すように、アンテナ３２ｂとランド４１が形成されたベース基材１１上にＩＣチップ２１を搭載し、ＩＣチップ２１とアンテナ３２ｃとはランド４１にて電気的に接続された非接触通信体のアンテナ３２ｃ側に着脱可能な誘電体部材５２ｅを、アンテナ３２ｃの反対面のベース基材１１側に着脱可能な誘電体部材５２ｆを装着して非共振状態の非接触通信体２００ｂ’を形成し、誘電体部材５２ｅ及び誘電体部材５２ｆを抜脱することにより、共振状態の非接触通信体２００ｃが得られるようにしたものである。
さらに、非接触通信体２００ｃを非共振状態にするには、例えば誘電体部材５２ｅ及び誘電体部材５２ｆを装着すればよい。

このように、本発明の非接触通信体２００ｃは、非共振状態の非接触通信体２００ｃ’のアンテナ３２ｂ側の誘電体部材５２ｅ及びアンテナ３２ｃの反対面のベース基材１１側の誘電体部材５２ｆを抜脱、装着することにより、容易に共振状態、非共振状態の非接触通信体を得ることができる。
また、本発明の非接触通信体２００ｃの共振周波数の周波数帯域としては、９５０Ｍｈｚ、もしくは２．５４Ｇｈｚが好適である。

非共振状態の非接触通信体２００ｃ’は、着脱可能な誘電体部材５２ｅをアンテナ３２ｃ側に、着脱可能な誘電体部材５２ｆをアンテナ３２ｃの反対面のベース基材１１側に装着した時に、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致しないで非共振状態になり、着脱可能な誘電体部材５２ｅ及び着脱可能な誘電体部材５２ｆを抜脱したときに、非接触通信体の共振周波数が受信すべき周波数に一致して共振状態になるようにるようにアンテナ３２ｃが設計されている。

ここで、ベース基材１１としては、有機基材（例えば、ガラスエポキシ、紙等）が、アンテナ３２ｃとしては、所定厚の導体金属（例えば、銅）をパターン加工したものが、着
脱可能な誘電体部材５２ｅ及び誘電体部材５２ｆとしては、粘着加工を施した有機基材（例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド樹脂等）からなる誘電体シートを所定サイズの形状に加工したものが用いられ、誘電体部材の誘電率は、ベース基材１１の比誘電率の１．５倍以上、もしくは、０．７倍以下であることが好ましい。

上記したように、本発明の非接触通信体は、着脱可能な誘電体部材装着、抜脱して、非接触通信体を非共振状態にすることにより、輸送、搬送途中に、ＩＣチップ内の情報が誤って書き換えられたり、読み込まれたりするような誤ったデータの書き換え、データの読み込みを防止することができる。
また、着脱可能な誘電体部材を装着、抜脱することにより、非接触通信体の共振状態、非共振状態を容易に得ることができ、必要な時にＩＣチップ内のデータの読み込み、データの書き換えができる。

（ａ）〜（ｃ）は、請求項１に係る本発明の非接触通信体の一実施例を示す模式構成概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、請求項２に係る本発明の非接触通信体の一実施例を示す模式構成概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、請求項１に係る本発明の非接触通信体を得るための非共振状態の非接触通信体の一例を示す模式構成概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、請求項２に係る本発明の非接触通信体を得るための非共振状態の非接触通信体の一例を示す模式構成概略図である。 非接触型ＩＣタグの一例を示す模式平面概略図である。 非接触型ＩＣタグの他の例を示す模式平面概略図である。 非接触型ＩＣタグの他の例を示す模式平面概略図である。

符号の説明

１１、４１１、５１１、６１１……ベース基材
２１、４２１、５２１、６２１……ＩＣチップ
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、４３１、４３２、４３３、５３１ａ、５３１ｂ、６３１……アンテナ
４１、４４１……ランド
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ……着脱可能な誘電体部材
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ……非接触通信体
１００ａ’、１００ｂ’、１００ｃ’、２００ａ’、２００ｂ’、２００ｃ’……非共振状態の非接触通信体
４００、５００、６００……非接触型ＩＣタグ
５３０……アンテナ部

Claims (2)

1. 少なくともベース基材上にＩＣチップとアンテナとが実装された非共振状態の非接触通信体に、着脱可能な誘電体部材をアンテナ実装面側、および／または、アンテナ実装面と反対面側に装着することにより、共振周波数が受信すべき周波数に一致するようにしたことを特徴とする非接触通信体。
2. 少なくともベース基材上にＩＣチップとアンテナと着脱可能な誘電体部材とが実装された非共振状態の非接触通信体の、前記誘電体部材を抜脱することにより、共振周波数が受信すべき周波数に一致するようにしたことを特徴とする非接触通信体。

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