JP2015064651A - Ｒｆｉｄタグ及び自動認識システム - Google Patents

Abstract

【課題】小型であっても、通信距離を確保可能で、耐熱性を有し、しかも従来のオンチップアンテナやパッケージ化したものに比べて、コストを低減可能なＲＦＩＤタグ及びこれを用いた自動認識システムを提供する。
【解決手段】樹脂製の基材と、この基材上の中央部に配置されたＩＣチップと、このＩＣチップの外周部に配置され、前記ＩＣチップと接続されて電気的閉回路を形成する単層または２層のアンテナと、前記ＩＣチップ及びアンテナを封止する封止材とを有するＲＦＩＤタグであって、前記ＩＣチップの動作周波数が、１３．５６ＭＨｚであり、前記ＲＦＩＤタグのサイズが、縦１０ｍｍ以下×横１０ｍｍ以下×高さ１．０ｍｍ以下であるＲＦＩＤタグ及びこれを用いた自動認識システム。
【選択図】図４

Description

本発明は、汎用のリーダやリーダライタと共に用いて非接触で情報の送受信を行うことができるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ及びこれを用いた自動認識システムに関する。

製品の情報や識別、管理、偽造防止の目的で、商品、包装、カード、書類等にはＩＣチップを搭載した非接触式ＲＦＩＤタグ（以下、単に「ＲＦＩＤタグ」という。）が多数利用されている。ＩＣチップには商品の名称、価格等の情報が書き込まれており、管理、販売、使用する際には、リーダやリーダライタ（以下、リーダとリーダライタを合わせて「リーダ等」ということがある。）によって、これらのＩＣチップの情報を無線で読み取り、利用できる。製造日や製造所、残金等の情報を、後でリーダライタによって書き込むことができるものもある。このようにしてＲＦＩＤタグは商品管理の利便性向上や安全性の向上、また人為的ミスをなくす等大きなメリットをもたらしている。

ＲＦＩＤタグは、商品に取り付けたりカードに内蔵したりするという性格上、小型薄型化の要求も強い。特に、従来はロット番号を刻印・記入して管理したりあるいは管理そのものができていなかったものへの利用として近年着目されている。具体的には眼鏡や時計あるいは医療用サンプルや半導体等（以下、このような複雑な形状を有したり、サイズが縦：数ｃｍ×横：数ｃｍ程度以下の小さい物品を「小型多品種品」という。）の管理であり、商品（サンプル）の製造所、作業者、製造日、使用材料、寸法、特性、在庫数管理等に役立ち、管理作業者の手間を減らしてかつミスを防ぐことができる。これらのような利便性のある管理システム実現のためには、ＲＦＩＤタグの小型化・薄型化が必要不可欠となる。

比較的小型で薄型のＲＦＩＤタグとしては、図１に示すように、フィルム基材１上にアンテナ２０を形成し、ＩＣチップ３０を搭載したＲＦＩＤタグ８０が開示されている（特許文献１、２）。また、より小型のＲＦＩＤとして、基板上にアンテナパターンとＩＣチップを取り付けた後、封止してパッケージ化したもの（特許文献３）や、より薄く平坦にするために、基板を設けずに、独立したアンテナパターン上にＩＣチップを取付けた後、封止してパッケージ化したもの（特許文献４）が開示されている。さらに、図２に示すように、ＩＣチップサイズまで小型化したＲＦＩＤタグとして、ＩＣチップ３０上に直接アンテナ２０を形成したもの（オンチップアンテナ）が開示されている（特許文献５、６）。

特開２００６−２２１２１１号公報 特開２０１１−１０３０６０号公報 特開２０１０−１５２４４９号公報 特開２００１−０５２１３７号公報 国際公開第２００５／０２４９４９号 特開２００７−１８９４９９号公報

引用文献１、２のＲＦＩＤタグは、比較的小型で薄型であり、汎用のリーダ等でも２００ｍｍ以上の通信距離を有する。しかし、フィルム基材に設けるアンテナとして、縦または横が、数ｃｍ程度の大きさが必要なため、ＲＦＩＤタグを取付ける対象が、上述した小型多品種品である場合には対応できず、対象となる製品や取付けについての制約が大きい。

引用文献３、４のＲＦＩＤタグは、数ｍｍ角（縦：数ｍｍ×横：数ｍｍを表す。以下、同様。）程度と小型であり、小型多品種品にも対応できる。しかし、引用文献３のＲＦＩＤタグは、アンテナを多層に設けるため、アンテナを設ける基材も多層構造が必要となり、コストがかかる上、全体の厚みも増す問題がある。引用文献４のＲＦＩＤタグは、基材で支持されない単体のアンテナを、多数個繋げたリードフレーム状の部材を用いるので、封止後に個々のパッケージに切断すると、アンテナの切断面がパッケージの外部に露出し、環境劣化等による通信特性や信頼性への影響が懸念される。しかも、引用文献３、４のような、数ｍｍ角程度サイズのＲＦＩＤタグは、一般に、通信距離が数ｍｍ以下程度であり、実用的には十分とは言えない。リーダ等の側で対応することで、通信距離を伸ばすことは可能であるが、専用のリーダ等が必要になり、汎用のリーダ等が使えないため、使い勝手が悪い問題がある。

引用文献５、６のＲＦＩＤは、サイズはＩＣチップと同等（数１００μｍ角程度）であり、小型多品種品に十分対応できる。しかし、通信距離が１ｍｍ以下または接触レベルと短く、実際に使用する現場においては、作業の効率や自由度が低い問題がある。一方、通信距離を長くしようとすると、ＩＣチップ自体のサイズを拡大する必要があるため、コスト高になる問題があった。

ＨＦ帯（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂａｎｄ）（１３．５６ＭＨｚ帯）では、カード等は普及しているが、小型のＲＦＩＤタグはあまり普及していない。サイズが１０ｍｍ角程度以下で、かつ通信距離が、２０ｍｍ程度以上であるようなＲＦＩＤタグであれば、小型多品種品を始めとして、適用範囲は大幅に拡大し、また汎用のリーダ等やＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）対応スマートフォンでも対応可能であるため、産業上利用価値が非常に高い。また、適用製品が、半導体パッケージ等の電子部品や射出成形品等の場合、リフローや成形時の加熱、あるいは使用時の発熱に晒されるため、２５０〜３００℃で数秒程度の耐熱性を要するが、このような耐熱性は考慮されていない問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型（１０ｍｍ角以下）であっても、通信距離を確保可能で、耐熱性や耐環境性を有し、しかも従来のオンチップアンテナやパッケージ化したものに比べて、コストを低減可能なＲＦＩＤタグ及びこれを用いた自動認識システムを提供することを目的とする。

本発明は、以下のものに関する。
１． 樹脂製の基材と、この基材上の中央部に配置されたＩＣチップと、このＩＣチップの外周部に配置され、前記ＩＣチップと接続されて電気的閉回路を形成する単層または２層のアンテナと、前記ＩＣチップ及びアンテナを封止する封止材とを有するＲＦＩＤタグであって、前記ＩＣチップの動作周波数が、１３．５６ＭＨｚであり、前記ＲＦＩＤタグのサイズが、縦１０ｍｍ以下×横１０ｍｍ以下×高さ１．０ｍｍ以下であるＲＦＩＤタグ。
２． 項１において、アンテナが、コイルアンテナであるＲＦＩＤタグ。
３． 項１または２において、電磁界シミュレータにより求められる、アンテナのインダクタンスＬとＩＣチップの静電容量Ｃとを含めて形成される電気回路の共振周波数ｆ_０が、ＩＣチップの動作周波数またはその付近であるＲＦＩＤタグ。
４． 項１から３の何れかにおいて、Ｑ値が１１以上であるＲＦＩＤタグ。
５． 項１から４の何れかにおいて、ＩＣチップが、アンテナの端部と、ワイヤボンディング接続またはフリップチップ接続で、直接接続されているＲＦＩＤタグ。
６． 項１から５の何れかにおいて、アンテナの導線幅／導線間距離が、０．０５ｍｍ以下／０．０５ｍｍ以下であるＲＦＩＤタグ。
７． 項１から６の何れかにおいて、基材の比誘電率が３．５以上であるＲＦＩＤタグ。
８． 項１から７の何れかにおいて、基材にポリイミドまたはガラスエポキシを用い、かつエポキシと炭素とシリカを主成分とした封止材を用いるＲＦＩＤタグ。
９． 項１から８の何れかにおいて、基材の片面または両面にアンテナが形成されており、前記アンテナとＩＣチップとワイヤボンディングのワイヤとを、封止材を用いて一括して封止することで、前記アンテナ、ＩＣチップ、およびワイヤが、前記封止材の表面に露出していないＲＦＩＤタグ。
１０． 項１から９の何れかのＲＦＩＤタグと、リーダまたはリーダライタとを有する自動認識システム。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型（１０ｍｍ角）であっても、通信距離を確保可能で、耐熱性や耐環境性を有し、しかも従来のオンチップアンテナやパッケージ化したものに比べて、コストを低減可能なＲＦＩＤタグ及びこれを用いた自動認識システムを提供することができる。

従来のＲＦＩＤタグの概略図である。 従来のＲＦＩＤタグの概略図である。 本実施形態のＲＦＩＤタグのアンテナの形状を示す図である。 本実施形態のＲＦＩＤタグの概略図である。 ＩＣチップを接続したコイルアンテナの電気的等価回路を示す図である。 本実施形態のコイルアンテナの電気的等価回路である。 本実施形態のＲＦＩＤタグのアンテナの形状を示す図である。

本発明における基材は、アンテナやＩＣチップを支持するものである。基材としては、樹脂製のものを使用する。樹脂製の基材としては、リフローや成形時の加熱、あるいは使用時の発熱に晒される時に必要な、２５０〜３００℃で数秒程度の耐熱性と機械的強度を有し、熱膨張係数が小さい材料が好適であり、このようなものとして、ガラスエポキシ、フェノール、ポリイミド等が利用できる。アンテナを低コストでばらつきなく形成するためには、基材の片面に金属箔が貼り合わされた金属箔付き基材を用いて、エッチングによりアンテナを形成することが効果的である。さらにＲＦＩＤタグの薄型化のためには１０〜５０μｍ程度の薄い基材を用いることが有効である。基材として、ガラスエポキシ基材の片面または両面に銅箔が貼り合わされた銅箔付きガラスエポキシ基材（例えば日立化成株式会社製 製品名：ＭＣＬ−Ｅ−６７、ガラスエポキシ厚み０．２ｍｍ、銅箔厚み９μｍ）が利用できる。なお、比誘電率は、紙フェノールが４．６〜７．０程度、ガラスエポキシが４．４〜５．２程度、ポリイミドが３．５程度であり、これらの基材は全て利用できるが、比誘電率が高ければ、インダクタンスが増加するため、アンテナを小型化できる。ガラスエポキシ基材は安価で、耐熱性があり、物理的強度が強いというメリットがある。

本発明のアンテナは、リーダ等と電磁結合して電力を受け取り、ＩＣチップに伝えて、ＩＣチップを動作させるものである。アンテナは単層または２層でよく、銅箔付きガラスエポキシ基材をエッチングして形成すると、低コストでばらつきなく形成することができる点で望ましい。

図３に示すように、樹脂製の基材１上の中央部にＩＣチップ３０を配置し、このＩＣチップ３０の外周部の基材１の片面もしくは両面にアンテナ２０を配置する。アンテナ２０は、基材１の外周部の長さのとれる領域に配置されるので、アンテナ形状の自由度が拡大し、アンテナ２０のインダクタンスＬとＩＣチップ３０の静電容量Ｃとを含めて形成される電気回路（以下、「ＬＣ共振回路」ということがある。）の共振周波数の調整が容易となる。また、アンテナ２０は、ＩＣチップ３０の外周部に設けられるので、コイルアンテナの場合、コイルの直径が大きくなり、インダクタンスが増加して、通信距離の確保と小型化に有利となる。また、アンテナ２０は、ＩＣチップ３０と接続されて電気的閉回路を形成し、開放端を有しないようにする。ＩＣチップ３０と接続されて電気的閉回路を形成し、開放端を有しないアンテナの具体例としては、図３（４）のループアンテナＢや図３（５）のコイルアンテナが挙げられ、これにより、ＲＦＩＤタグのサイズが小型でも、ＬＣ回路としてアンテナ２０を容易に設計でき、かつ小面積で効率的にインダクタンスを得ることができるため、通信距離を確保するのが有利となる。

図４に示すように、基材１の両面にアンテナ２０を形成する場合、スルーホールを形成して、図４（ａ）のような表のアンテナ端と、図４（ｂ）のような裏のアンテナ端を接続することで、１つのアンテナとすることができる。なお図４（ａ）（ｂ）は表側から見た場合の通し図である。

アンテナの形状の代表的な例を、図３（１）〜（５）に示す。アンテナ２０の形状は、アンテナ２０のインダクタンスとＩＣチップ３０の静電容量とを含めて形成される電気回路（ＬＣ共振回路）の共振周波数が、ＩＣチップ３０の動作周波数またはその付近となるように設計する。アンテナ２０の形状としては、メアンダラインアンテナ（図３（２））、ループアンテナ（図３（１）、（４））、コイルアンテナ（図３（５））、渦アンテナ（図３（３））等のアンテナとして広く用いられているものが利用できる。これらの中でも、ＩＣチップ３０と接続されて電気的閉回路を形成するコイルアンテナ（図３（５））やループアンテナＢ（図３（４））は、電気回路をＬＣ共振回路として容易に設計することができ、かつ小面積で効率的にインダクタンスを得ることができるため、小型化することが可能となる点で望ましく、特にコイルアンテナ（図３（５））が望ましい。アンテナ２０の設計手法については後述する。またコイルアンテナの場合、巻線コイルを接着剤等で搭載することも可能だが、巻線コイルよりもエッチングで作製するコイルのほうがインダクタンス等の性能が安定しており、また、導線幅／導線間距離が、０．２ｍｍ／０．２ｍｍ〜０．０５ｍｍ／０．０５ｍｍ程度の微細な配線を形成することができるため小型化に有利であり、量産性にも優れているため、エッチング製法のほうが産業上有効である。

また、図３には、ＩＣチップ３０及びワイヤボンディングしたワイヤ４０も図示している。銅箔付きガラスエポキシ基材の銅箔をエッチングしてアンテナ２０を形成するとき、ＩＣチップ３０を搭載する部分の銅箔も残しておき、ダイパッド（図示しない。）を形成しておくことで、ＩＣチップ３０のワイヤボンディング等の接続の際に剛性を保ち歩留まりが向上する。ＩＣチップ３０を搭載する部分の銅箔の上にダイボンドフィルム（図示しない。）を配置し、その上にＩＣチップ３０を固定する。ＩＣチップ３０は読み取り専用のものでもよいが、情報を書き込めるもののほうが、作業履歴等を随時書き込めるため好適である。その後、ワイヤボンディングによってＩＣチップ３０とアンテナ２０を直接接続する。図３（５）のコイルアンテナ２０では、２箇所のアンテナ端部が、アンテナ２０を間に挟んで位置するが、この間に位置するアンテナ２０を、ワイヤボンディングのワイヤ４０で跨いで、アンテナ端部とＩＣチップ３０とを直接接続することによって、ジャンパー線を設ける必要がないため、低コスト化を図ることができる。

ほとんど全てのアンテナは配線場所を調整することでフリップチップ接続により、アンテナとＩＣチップとを直接接続することも可能である。両面銅箔基材等を用いて多層配線すれば全てのアンテナにおいてフリップチップ接続ができる。両面銅箔基材等を用いて多層配線することで、特にコイルアンテナではコイルの直径を小さくすることができるためＲＦＩＤタグの縦および横の寸法を減らし、小型化を実現できる。

図５は、封止後のＲＦＩＤタグ８０を示す断面図である。基材１上にてダイパッド９０上に搭載されたＩＣチップ３０、アンテナ２０、ワイヤ４０を、封止材１０を用いて一括して封止することで、それらを保護する。基材１の両面にアンテナを形成した場合、裏面（ＩＣチップ３０を搭載しない面）の全面にソルダレジスト等を形成することで、アンテナ２０を保護する。基材１として薄いものを用いることで、封止後の厚みは、例えば０．２〜１．０ｍｍ程度にすることができる。封止後、ＩＣチップ３０やアンテナ２０やワイヤ４０等の金属配線部分は全て封入されるため、封止材１０の外部からは、まったく触れられない構造となり、環境劣化の観点からも偽造防止の観点からも安全性・信頼性が向上する。

封止材としては、通常半導体で使用されている封止材を使用することができ、比誘電率は２．６〜４．５程度である。比誘電率が高ければインダクタンスが増加するためアンテ
ナを小型化することができる。

このようにして作製されたＲＦＩＤタグは、基材が耐熱性１８０℃以上、封止材が耐熱性１５０℃以上であり、ワイヤボンディングを使用しているため、従来のＰＥＴ等にアンテナを形成しているＲＦＩＤタグに比べて耐熱性が高く、高温でも正常に動作する。このため、適用製品が、半導体パッケージ等の電子部品や射出成形品等の場合、リフローや成形時の加熱、あるいは使用時の発熱に晒されるので、２５０〜３００℃で数秒程度の耐熱性を要するが、このような用途にも対応可能である。

以下、アンテナの設計手法について説明する。
アンテナの設計は、アンテナ線の形状、線の太さ、線の長さ、等によって決まる共振周波数を指標とする。この共振周波数を、使用するＩＣチップの動作周波数に近づけることによって、リーダライタからの電力をアンテナが受け取り、ＩＣチップに伝えて、ＩＣチップが動作する。

共振周波数をアンテナの図面から解析的に導出することは一般的に難しい。実際にはアンテナを試作して実験的に測定する方法が採られることが多い。しかし、本発明のＲＦＩＤタグは小型なので、アンテナの試作を手作業で正確に行うことは不可能であり、一方でエッチングマスク作製からエッチングまで行ってアンテナを作製するのは時間もコストもかかってしまう。このため、本発明では、電磁界シミュレータ（アンシス・ジャパン株式会社製シミュレータソフト 製品名：ＨＦＳＳ）を用いてアンテナ設計を行なうが、これにより、時間およびコストを削減した。電磁界シミュレータに、アンテナの形状、材質、およびＩＣチップの静電容量等を入力することにより、シミュレーション結果から共振周波数を得る。そして、電磁界シミュレータにより求められる、アンテナのインダクタンスＬとＩＣチップの静電容量Ｃとを含めて形成される電気回路の共振周波数ｆ_０が、ＩＣチップの動作周波数またはその付近であるように、アンテナを設計する。なお、この場合の共振周波数とは、アンテナの両端にＩＣチップを接続した場合の電気的閉回路のインピーダンスの虚数部がゼロとなる周波数のことである。

設計の原理を理解しやすいのはコイルアンテナの両端にＩＣチップを接続した場合の電気的閉回路を考えることであり、単純なＬＣ共振回路と見立てることができる。図３（５）のコイルアンテナの電気的等価回路を、図６に示す。この場合の共振周波数ｆ_０は、コイルアンテナの等価回路であるコイル５０のインダクタンスＬ、ＩＣチップ３０の等価回路であるコンデンサ６０の静電容量Ｃを用いて、次の式（１）で表される。

Ｃは使用するＩＣチップ３０の選定によって変えられ、Ｌはコイルアンテナの形状（特にコイルアンテナの直径と巻数）によって調整することができ、その結果、目的の共振周波数ｆ_０を実現することができる。特にＬの調整は有効で、コイルアンテナの直径を大きくしたり、巻数を増やすことでＬが増加し、その結果ｆ_０は減少する。

ＲＦＩＤタグ（ＩＣチップ）の共振周波数（動作周波数）は、電波法上特に商業的に利用価値が高い１３．５６ＭＨｚ〜２．４５ＧＨｚの範囲とすることが好ましい。ＵＨＦ帯（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂａｎｄ）の動作周波数０．８６〜０．９６ＧＨｚ付近のＲＦＩＤの場合、電波の波長は３０ｃｍ程度であるが、一方で、ＵＨＦ帯用のＩＣチップの大きさは、通常０．６ｍｍ角以下であるため、オンチップアンテナ方式では、ＩＣチップが正常に動作するようなアンテナを、ＩＣチップ上に形成することは困難である。また、数ｍｍ角程度サイズのＲＦＩＤタグにおいても、従来の設計手法を用いたアンテナでは、数ｍｍ程度の通信距離しか得られなかった。しかし、上記の電磁界シミュレータを用いた設計手法による本発明のＲＦＩＤタグによれば、従来の数ｃｍ角のアンテナを用いずとも、数ｍｍ角のアンテナでも、ＲＦＩＤタグが動作するための通信距離を大幅に拡大できるという優れた特長がある。

次の式（２）に示すように、特にアンテナのＱ値を高く設計することで、通信距離を拡大することができる。

ここで、（２）式中の各記号は、以下を示す。
ω_０ ： 共振周波数
ω_２−ω_１ ： 共振周波数の半値幅
Ｌ ： アンテナのインダクタンス
Ｒ ： アンテナの直列抵抗
本発明では、Ｒを低くし、Ｌを高くするために、図７（ａ）よりは図７（ｂ）のように、ＲＦＩＤタグの外周に近い位置にアンテナが集中するように設計した。

本発明のＲＦＩＤタグは、半導体装置内等に埋め込んで使用することができる。また、両面テープ等でラベルのように商品やサンプルに貼り付けて管理等に利用することができ、商品を販売する際等に容易に取り外すことも可能である。さらに、本発明のＲＦＩＤタグと、リーダ等とを組み合わせることにより、眼鏡や時計あるいは医療用サンプルや半導体等のような小型多品種品であっても、通信距離が長く、作業性のよい自動認識システムを構成することができる。この場合、本発明のＲＦＩＤタグであれば、通信距離が長いので、汎用のリーダ等と組み合わせて自動認識システムを構成することも可能である。

（実施例１）
樹脂基材として、ガラスエポキシ基材の片面に銅箔を貼り合せた、片面銅箔付きガラスエポキシ基材（日立化成株式会社製 ＭＣＬ−Ｅ−６７、ガラスエポキシ厚み０．２ｍｍ、銅箔厚み９μｍ）を準備した。この銅箔付きガラスエポキシ基材の銅箔をエッチングすることにより、図３（５）に示すようなコイルアンテナを、１０ｍｍ角の範囲内に、導線幅／導線間幅が０．０５ｍｍ／０．０５ｍｍで形成した。また、同時にＩＣチップを搭載するダイパッド（図示しない。）を形成した。

次に、ＩＣチップとして、大きさが０．７ｍｍ×０．７ｍｍ×０．１ｍｍ程度、静電容量が５０ｐＦ、動作周波数が１３．５６ＭＨｚ付近のものを用いた。このＩＣチップを、ダイパッド上に、ダイボンディング材を用いて搭載し、ワイヤボンディングにより、アンテナとＩＣチップとを直接接続した。次に、基材の片面上のアンテナとＩＣチップ、ワイヤボンディングのワイヤを含めて、封止材で封止した。最後に、必要なサイズにダイシング加工し、ＲＦＩＤタグを作製した。

（実施例２）
片面銅箔付きガラスエポキシ基材の銅箔をエッチングすることにより、図３（５）に示すようなコイルアンテナを、９．５ｍｍ角の範囲内に形成した。それ以外は、実施例１と同様にしてＲＦＩＤタグを作製した。

（実施例３）
片面銅箔付きガラスエポキシ基材の銅箔をエッチングすることにより、図３（５）に示すようなコイルアンテナを、７ｍｍ角の範囲内に形成した。それ以外は、実施例１と同様にしてＲＦＩＤタグを作製した。

（実施例４）
樹脂基材として、ガラスエポキシ基材の両面に銅箔を貼り合せた、両面銅箔付きガラスエポキシ基材を準備した。この両面銅箔付きガラスエポキシ基材の銅箔をエッチングすることにより、図３（５）に示すようなコイルアンテナを、１０ｍｍ角の範囲内に、導線幅／導線間幅が０．０５ｍｍ／０．０５ｍｍで両面に形成し、スルーホールで接続することで１本のコイルアンテナとした。それ以外は、実施例１と同様にしてＲＦＩＤタグを作製した。

（実施例５）
両面銅箔付きガラスエポキシ基材の銅箔をエッチングすることにより、図３（５）に示すようなコイルアンテナを、７．４ｍｍ角の範囲内に形成した。それ以外は、実施例１と同様にしてＲＦＩＤタグを作製した。

以下、読取り評価の方法と実験結果について説明する。リーダライタはジーエルサイエンス株式会社製 製品名：ＦＭ０７−Ｂ／ＰＫ０５（出力１０ｍＷ）を用いた。リーダライタの読取り部を中心として、周囲２５ｃｍ四方に障害物がない状態で、ＲＦＩＤタグ８０の読取り評価を行った。リーダライタでＲＦＩＤを読取れる時の、リーダライタ読取り部からＲＦＩＤタグ８０までの最大距離を測定した。

実施例１〜３の、シミュレーション結果および読み取り評価の結果を、表１に示す。この表１から、ＩＣチップと接続されて電気的閉回路を形成する、コイルアンテナでは、電磁界シミュレータによる共振周波数が、１３．１〜１３．６ＭＨｚであり、概ね、ＩＣチップの動作周波数１３．５６ＭＨｚ程度に近い。１０ｍｍ角以下のサイズで、サイズ一辺の２倍以上の読み取り距離が実現できている。Ｑ値は全てのサンプルで１１以上であった。

実施例４及び５のシミュレーション結果および読み取り評価結果を、表２に示す。１０ｍｍ以下のサイズで、サイズ１辺の１〜２倍以上の読み取り距離が実現できている。Ｑ値が１１以上の場合、読み取り距離は２倍以上であった。

耐熱性の評価として、実施例２のＲＦＩＤタグ２０個を、２６０℃および２８８℃のはんだ液槽に浸漬し、その前後で読み取り距離を測定した。その結果の平均値を表３に示す。１０分間の浸漬後に読み取り不可能なサンプルはなく、読み取り距離は初期に比べて変化率２０％以下であった。

耐熱性の評価として、実施例２のＲＦＩＤタグ２０個を、１２５℃の高温槽に保管し、その前後で読み取り距離を測定した。その結果の平均値を表４に示す。１０００時間後に読み取り不可能なサンプルはなく、読み取り距離は初期に比べて変化率２０％以下であった。

本発明のＲＦＩＤタグは、商品、包装、カード、書類、眼鏡、時計（特に腕時計等小型のもの）、半導体、医療用途（患者から採取したサンプル等）等の製品の管理、識別、情報提示、情報記録、偽造防止の目的として使用することができる。

１ 基材
１０ 封止材
２０ アンテナ
３０ ＩＣチップ
４０ ワイヤボンディングのワイヤ
５０ コイル（アンテナ）
６０ コンデンサ（ＩＣチップ）
７０ シミュレーション時に入力するポート
８０ ＲＦＩＤタグ
９０ ダイパッド
１００ スルーホール

Claims (10)

1. 樹脂製の基材と、この基材上の中央部に配置されたＩＣチップと、このＩＣチップの外周部に配置され、前記ＩＣチップと接続されて電気的閉回路を形成する単層または２層のアンテナと、前記ＩＣチップ及びアンテナを封止する封止材とを有するＲＦＩＤタグであって、
   前記ＩＣチップの動作周波数が、１３．５６ＭＨｚであり、
   前記ＲＦＩＤタグのサイズが、縦１０ｍｍ以下×横１０ｍｍ以下×高さ１．０ｍｍ以下であるＲＦＩＤタグ。
2. 請求項１において、アンテナが、コイルアンテナであるＲＦＩＤタグ。
3. 請求項１または２において、電磁界シミュレータにより求められる、アンテナのインダクタンスＬとＩＣチップの静電容量Ｃとを含めて形成される電気回路の共振周波数ｆ_０が、ＩＣチップの動作周波数またはその付近であるＲＦＩＤタグ。
4. 請求項１から３の何れかにおいて、Ｑ値が１１以上であるＲＦＩＤタグ。
5. 請求項１から４の何れかにおいて、ＩＣチップが、アンテナの端部と、ワイヤボンディング接続またはフリップチップ接続で、直接接続されているＲＦＩＤタグ。
6. 請求項１から５の何れかにおいて、アンテナの導線幅／導線間距離が、０．０５ｍｍ以下／０．０５ｍｍ以下であるＲＦＩＤタグ。
7. 請求項１から６の何れかにおいて、基材の比誘電率が３．５以上であるＲＦＩＤタグ。
8. 請求項１から７の何れかにおいて、基材にポリイミドまたはガラスエポキシを用い、かつエポキシと炭素とシリカを主成分とした封止材を用いるＲＦＩＤタグ。
9. 請求項１から８の何れかにおいて、基材の片面または両面にアンテナが形成されており、前記アンテナとＩＣチップとワイヤボンディングのワイヤとを、封止材を用いて一括して封止することで、前記アンテナ、ＩＣチップ、およびワイヤが、前記封止材の表面に露出していないＲＦＩＤタグ。
10. 請求項１から９の何れかのＲＦＩＤタグと、リーダまたはリーダライタとを有する自動認識システム。

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