JP4801951B2

JP4801951B2 - Ｒｆｉｄタグ

Info

Publication number: JP4801951B2
Application number: JP2005237731A
Authority: JP
Inventors: 浩川股
Original assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-08-18
Also published as: JP2007052660A; US7619530B2; US20070040028A1

Description

この発明は、ＩＣチップからなるＩＣチップ部とアンテナパターンからなるアンテナ部とで構成されるＲＦＩＤタグに関する。

近年、従来のバーコードの機能を置き換える商品識別技術として、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）が用いられるようになっている。このＲＦＩＤは、ＲＦＩＤタグの記憶したデータをＲＦＩＤリーダライタによって非接触で読み書きする技術である。そして、このＲＦＩＤタグは、ＩＣチップとアンテナと基板材とによって構成されている。このＩＣチップは、自身の識別コード等の情報を記憶している。また、アンテナを介して、ＲＦＩＤリーダライタとの間で電波を用いた情報の送受信を行う。また、ＩＣチップはアンテナ上に実装されている。

ところで、ＲＦＩＤタグは、取り付ける物に応じてアンテナの形状やアンテナ上のＩＣチップの実装位置が異なり、内部のレイアウトが大きく相違する。そのため、内部のレイアウトに適合するように製造機械を調整して、取り付ける物に応じたアンテナの形状およびＩＣチップの実装位置にして、アンテナとＩＣチップを一体的に製造している。例えば、特許文献１では、取り付ける物に応じた形状のアンテナを基板に転写または粘着して設け、取り付ける物に応じたアンテナ上のＩＣチップの実装位置にＩＣチップを粘着してＲＦＩＤタグを製造している。

特開２００２−３６６９１５号公報

ところで、上記した従来の技術は、以下に説明するように、ＲＦＩＤタグを製造するためのコストが高くなるという問題がある。

すなわち、ＲＦＩＤタグを取り付ける物に応じて、アンテナの形状やアンテナ上のＩＣチップの実装位置が異なり、内部のレイアウトが大きく相違するのに対して、従来は、製造機械を調整して、取り付ける物に応じたアンテナの形状およびＩＣチップの実装位置にして、ＩＣチップとアンテナを一体的に製造しているので、大量生産を行い難く、その場合、コストが高くなるという問題がある。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、製造コストを安価にすることが可能なＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、所定の長さのダイポールアンテナ型に形成されたＩＣチップ部と、前記ＩＣチップ部を実装する前記所定の長さの実装部分を含んだアンテナ部と、で構成されることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記ＩＣチップ部は、前記所定の長さを最小波長に対応した長さにすることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記ＩＣチップ部は、アンテナ部を接合するための導電性粘着剤を有することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記アンテナ部は、インダクタを取り付けるための取付部分を有することを特徴とする。

本発明によれば、所定の長さのダイポールアンテナ型に形成されたＩＣチップ部と、そのＩＣチップ部を実装する所定の長さの実装部分を含んだアンテナ部とで構成するので、例えば、取り付ける物に応じて内部のレイアウトが大きく相違するＲＦＩＤタグであっても、ＩＣチップ部の長さとアンテナ部のＩＣチップ部を実装する部分の長さとを共通化して、ＩＣチップ部およびアンテナ部をそれぞれ個別に大量製造できる結果、一体的に製造するよりも製造コストを安価にすることが可能である。

また、本発明によれば、ＩＣチップ部は、所定の長さを最小波長に対応した長さにするので、アンテナ部に実装する前に、ＩＣチップ部のみで電波の送受信を行うことができる結果、例えば、ＩＣチップ部のみを製造して、アンテナ部に実装する前にＩＣチップ部のみを試験することが可能である。

また、本発明によれば、ＩＣチップ部は、導電性粘着剤によってアンテナ部と接合されるので、ＩＣチップ部とアンテナ部を容易に接合することが可能である。

また、本発明によれば、アンテナ部は、インダクタを取り付けるための取付部分を有するので、例えば、アンテナ部を製造した後に実装することによって、取り付ける物との誘電率やアンテナのインピーダンスに適応するインダクタを取り付けて、最適な整合をもったＲＦＩＤを取り付けることが可能である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係るＲＦＩＤタグの実施例を詳細に説明する。なお、以下では実施例を１〜３に分けて詳細に説明する。

［ＲＦＩＤタグの概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、本実施例に係るＲＦＩＤタグの概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係るＲＦＩＤタグの概要及び特徴を説明するための図である。

実施例１のＲＦＩＤタグ１００は、ＩＣチップからなるＩＣチップ部とアンテナパターンからなるアンテナ部とで構成されることを概要とする。そして、このＲＦＩＤタグ１００では、ＩＣチップ部の長さとアンテナ部におけるＩＣチップ部を実装する部分の長さとを共通化することで、ＩＣチップ部およびアンテナ部をそれぞれ個別に大量製造して、製造コストを安価にすることができるようにしている点に主たる特徴がある。

この主たる特徴について具体的に説明すると、図１に示すように、ＲＦＩＤ部１０は、ＩＣチップ１４を備え、一定の長さの微小ダイポールアンテナ型に形成される。このＲＦＩＤ部１０は、取り付ける物に関係なく、一定の長さであるので、取り付ける物に関係なくアンテナ部２０とは個別に製造できる。また、アンテナ部２０は、アンテナパターン２１、ＲＦＩＤ実装部２２およびインダクタ調整部２３を備え、ＲＦＩＤ実装部２２の長さをＲＦＩＤ部１０の長さと同一にして形成される。このアンテナ部２０は、取り付ける物に応じてアンテナパターン２１の形状やＲＦＩＤ実装部２２の位置が変化するが、ＲＦＩＤ実装部２２は一定の長さであるので、取り付ける物に応じてアンテナパターン２１の形状およびＲＦＩＤ実装部２２の位置は変化するが、ＲＦＩＤ部１０とは個別に製造できる。

そして、ＲＦＩＤタグ１００は、ＲＦＩＤ部１０とアンテナ部２０とで形成する。具体的には、上記のように個別に製造されたアンテナ部２０のＲＦＩＤ実装部２２に同じく個別に製造されたＲＦＩＤ部１０を実装してＲＦＩＤタグ１００を製造する。

このように、ＲＦＩＤ部１０の長さとＲＦＩＤ実装部２２の長さを共通化して、ＲＦＩＤ部１０およびアンテナ部２０をそれぞれ個別に大量製造できる結果、上記した主たる特徴のごとく、製造コストを安価にすることが可能となる。

［ＲＦＩＤ部の構成］
次に、図２を用いて、図１に示したＲＦＩＤタグ１００におけるＲＦＩＤ部１０の構成を説明する。図２は、実施例１に係るＲＦＩＤ部１０の構成を示す構造図（横面図および上面図）である。同図に示すように、このＲＦＩＤ部１０は、保護層１１と、基板材部１２と、シール台紙部１３と、ＩＣチップ１４と、ＲＦＩＤアンテナ部１５と、導電性粘着剤部１６とから構成される。なお、ＲＦＩＤ部１０は、特許請求の範囲に記載の「ＩＣチップ部」に対応する。

具体的には、ＲＦＩＤ部１０は、最小波長に対応する長さの微小ダイポールアンテナ型で形成されるものであって、その中心部に基板材部１２を有するとともに、この基板材部１２の５つの面を取り囲むようにして導電性粘着剤部１６を有する。また、基板材部１２および導電性粘着剤部１６からなる面上に、ＩＣチップ１４を中心にしてＲＦＩＤアンテナ部１５を有する。さらに、ＩＣチップ１４およびＲＦＩＤアンテナ部１５からなる上面に保護層１１を有するとともに、導電性粘着剤部１６からなる底面にシール台紙部１３を有する。

このうち、ＩＣチップ１４は、送受信部及びメモリから構成され、ＲＦＩＤアンテナ部１５を介して受け取った命令に従ってデータを読み書きする。

ＲＦＩＤアンテナ部１５は、後述するアンテナ部２０のアンテナパターン２１と同様、ＩＣチップ１４と結合して電波の送受信を行う手段である。具体的には、ＩＣチップ１４に対する命令（例えば、ＲＦＩＤリーダライタから後述するアンテナ部２０を介して送られる読取命令や書込命令）を受信し、また、ＩＣチップ１４から読み出されたデータをＲＦＩＤリーダライタに送信し、さらに、後述するアンテナ部２０に実装された後は、アンテナ部２０のアンテナパターン２１と一体となって、ＩＣチップ１４から読み出されたデータをＲＦＩＤリーダライタに送信する。なお、アンテナ部１５は、銅箔等金属や導電性物質により形成される。

基板材部１２は、上記したＩＣチップ１４とＲＦＩＤアンテナ部１５を実装するための部材であり、具体的には、基板材上にエッチング等で形成されたＲＦＩＤアンテナ部１５にＩＣチップ１４を実装したものである。また、保護層１１は、外部の圧力からＲＦＩＤ部１０（より具体的には、ＩＣチップ１４およびＲＦＩＤアンテナ部１５）を保護する手段であり、ＩＣチップ１４およびＲＦＩＤアンテナ部１５からなる上面を覆う感熱紙やＰＥＴ材等で構成される。なお、保護層１１に使用する部材によっては保護層表面に印刷をすることが可能となっている。

導電性粘着剤部１６は、ＲＦＩＤ部１０と後述するアンテナ部２０とを貼り合わせる手段であり、シール台紙部１３は、導電性粘着剤部１６の粘着性を保持する手段である。具体的には、シール台紙部１３が導電性粘着剤部１６の表面に貼り付けられた状態でＲＦＩＤ部１０は製造されるが、このＲＦＩＤ部１０を後述するアンテナ部２０に実装する際には、導電性粘着剤部１６からシール台紙部１３が剥がされ、導電性粘着剤部１６がアンテナ部２０のＲＦＩＤ実装部２２に貼り付けられる。

［アンテナ部の構成］
次に、図３を用いて図１に示したアンテナ部２０の構成例を説明する。図３は、実施例１に係るアンテナ部の構成を示す構造図（上面図）である。同図に示すように、このアンテナ部２０は、アンテナパターン２１と、ＲＦＩＤ実装部２２と、インダクタ調整部２３から構成される。なお、アンテナ部２０は、特許請求の範囲に記載の「アンテナ部」に対応する。なお、アンテナパターン２１及びインダクタ調整部２３は、基板材部２４の上に銅箔や銀ペースト等の導電性物質を用い、エッチングや印刷などにより形成される。

具体的には、アンテナ部２０は、空白であるＲＦＩＤ実装部２２の両端にアンテナパターン２１をそれぞれ有し、かかるＲＦＩＤ実装部２２およびアンテナパターン２１で全体としてコの字型で形成され、さらに、ＲＦＩＤ実装部２２を跨いで両者のアンテナパターン２１を繋ぐ形でインダクタ調整部２３を有する。

このうち、アンテナパターン２１は、前述したＲＦＩＤ部１０のＲＦＩＤアンテナ部１５と同様、ＩＣチップ１４と結合して電波の送受信を行う手段である。具体的には、ＩＣチップ１４に対する命令（例えば、ＲＦＩＤリーダから送られる読取命令や書込命令）を受信し、また、ＲＦＩＤ部１０のＲＦＩＤアンテナ部１５と一体となって、ＩＣチップ１４から読み出されたデータをＲＦＩＤリーダに送信する。また、アンテナパターン２１は、取り付ける物に応じてアンテナパターン２１の形状が変化する（図３参照）。

インダクタ調整部２３は、ＩＣチップ１４とアンテナ部２０との整合を取る為の手段である。また、インダクタ調整部２３は、取り付ける物に応じてインダクタ調整部２３の形状が異なる。

ＲＦＩＤ実装部２２は、ＲＦＩＤ部１０を実装する手段であり、具体的には、ＲＦＩＤ部１０の導電性粘着剤部１６によって貼り付けられてＲＦＩＤ部１０を実装する。また、ＲＦＩＤ実装部２２は、取り付ける物に応じてアンテナパターンに対する位置が変化するが、長さは常にＲＦＩＤ部１０と同じである（図３参照）。

つまり、図３に示すように、アンテナ部２０ａ〜２０ｃは、取り付ける物に応じてアンテナパターン２１の形状やＲＦＩＤ実装部２２の位置が異なる。しかし、ＲＦＩＤ実装部２２は、一定の長さであるので、取り付ける物に応じてアンテナパターン２１の形状およびＲＦＩＤ実装部２２の位置は変化するが、ＲＦＩＤ部１０とは個別に製造できる。

［実施例１の効果］
上述してきたように、実施例１によれば、所定の長さのダイポールアンテナ型に形成されたＲＦＩＤ部１０と、そのＲＦＩＤ部１０を実装する所定の長さのＲＦＩＤ実装部２２を含んだアンテナ部２０とで構成するので、例えば、取り付ける物に応じて内部のレイアウトが大きく相違するＲＦＩＤタグ１００であっても、ＲＦＩＤ部１０の長さとアンテナ部２０のＲＦＩＤ実装部の長さとを共通化して、ＲＦＩＤ部１０およびアンテナ部２０をそれぞれ個別に大量製造できる結果、一体的に製造するよりも製造コストを安価にすることを可能とする。

また、実施例１によれば、ＲＦＩＤ部１０は、所定の長さを最小波長に対応した長さにするので、アンテナ部２０に実装する前に、ＲＦＩＤ部１０のみで電波の送受信を行うことができる結果、例えば、ＲＦＩＤ部１０のみを製造して、アンテナ部２０に実装する前にＲＦＩＤ部１０のみを試験することが可能である。

また、実施例１によれば、ＲＦＩＤ部１０は、導電性粘着剤部１６によってアンテナ部２０と接合されるので、ＲＦＩＤ部１０とアンテナ部２０を容易に接合することが可能である。

ところで、上記の実施例１では、アンテナ部の一部としてインダクタ調整部を構成した場合を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、インダクタ調整部をインダクタ部としてアンテナ部とは別個に製造してもよい。また、アンテナパターンをコの字型に形成しているが本発明はこれに限定されるものではなく、あらゆる他の形状で形成しても良い。

そこで、以下の実施例２では、図４、図５、図６を用いて、インダクタ部をアンテナ部とは別個に製造して、アンテナ部に後から取り付ける場合の実施例について説明する。図４は、実施例２に係るＲＦＩＤタグの概要及び特徴を説明するための図であり、図５は、実施例２に係るインダクタ部の構成を示す構成図（横面図および上面図）であり、図６は、実施例２に係るインダクタ部の構成を示す構成図（上面図）である。

まず最初に、実施例２に係るＲＦＩＤタグ２００の概要および特徴を説明する。図４に示すように、ＲＦＩＤタグ２００は、図１に示したＲＦＩＤタグ１００と比較して、アンテナ部４０がインダクタ部３０を取り付けるインダクタ取付部４２を備える点で相違する。具体的には、インダクタ部３０は、取り付ける物との誘電率やアンテナ部のインピーダンスに応じてインダクタ部３０の形状が変化するが、アンテナ部４０がインダクタ実装部４２を備えているので、アンテナ部４０とは個別に製造される。そして、アンテナ部４０に、取り付ける物との誘電率やアンテナ部のインピーダンスに応じたインダクタ部３０を実装する。その結果、最適な整合をもったインダクタ部３０を実装することができる。また、アンテナ部４０とＲＦＩＤ部５０は、実施例１と同様に個別に製造する。

そして、ＲＦＩＤタグ２００は、インダクタ部３０とアンテナ部４０とＲＦＩＤ部５０と基板材部４４で形成する。具体的には、上記のように個別に製造されたアンテナ部４０のインダクタ実装部４２に同じく個別に製造されたインダクタ部３０を実装する。その後、実施例１と同様に、ＲＦＩＤ部５０をアンテナ部４０のＲＦＩＤ実装部４３に実装してＲＦＩＤタグ２００を製造する。なお、アンテナパターン４１及びインダクタ取付部は銅箔などの金属や銀ペースト等の導電性物質を使い、基板材４４上にエッチングや印刷によって形成される。

このように、アンテナ部４０は、インダクタ実装部４２を備え、アンテナ部４０の製造後に、取り付ける物との誘電率やアンテナ部のインピーダンスに応じたインダクタ部３０を実装できる結果、最適な整合をもったインダクタ部３０を実装することが可能となる。

次に、図５を用いて、実施例２に係るインダクタ部３０の構成を説明する。図５は、実施例２に係るインダクタ部の構成を示す構成図（横面図および上面図）である。図５に示すように、インダクタ部３０は、導電性粘着剤部３１と、シール台紙部３２と、インダクタパターン３３とから構成される。

具体的には、インダクタ部３０は、インダクタパターン３３を有するとともに、このインダクタパターン３３からなる底面に導電性粘着剤部３１を有する。さらに、この導電性粘着剤部３１からなる底面にシール台紙部３２を有する。

このうち、インダクタパターン３３は、ＩＣチップ１４とアンテナ部４０との整合を取る手段である。また、図６に示すように、インダクタ部３０ａ、３０ｂは、取り付ける物との誘電率やアンテナ部のインピーダンスに応じてインダクタパターン３３の形状が異なるが、アンテナパターン部３３がインダクタ取付部４２を備えているので、アンテナ部４０とは個別に製造できる。なお、インダクタパターン部３３は、銅箔等金属や導電性物質で形成される。

導電性粘着剤部３１は、インダクタ部３０とアンテナ部４０とを貼り合わせる手段であり、シール台紙部３２は、導電性粘着剤部３１の粘着性を保持する手段である。具体的には、シール台紙部３２が導電性粘着剤部３１の表面に貼り付けられた状態でインダクタ部３０は製造されるが、このインダクタ部３０をアンテナ部４０に実装する際には、導電性粘着剤部３１からシール台紙部３２剥がされ、導電性粘着剤部３１がアンテナ部４０のインダクタ取付部４２に貼り付けられる。

上述してきたように、実施例２によれば、アンテナ部４０は、インダクタ部３０を取り付けるためのインダクタ取付部４２を有するので、例えば、アンテナ部４０を製造後、ＲＦＩＤ部５０を実装する前に実装することによって、取り付ける物との誘電率やアンテナ部のインピーダンスに適応する長さのインダクタを取り付けて、最適な整合をもったＲＦＩＤを製造することが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外の種々の異なる形態を実施例３として説明する。

（１）最小波長
例えば、上記の実施例では、ＲＦＩＤ部の長さを最小波長に対応する長さとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＲＦＩＤ部を任意の長さにしてもよい。

（２）導電性粘着剤
また、上記の実施例では、ＲＦＩＤ部は、導電性粘着剤部を備え、この導電性粘着剤部によってアンテナ部に接合される場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段によってＲＦＩＤ部とアンテナ部を接合するようにしてもよい。

（付記１）ＩＣチップからなるＩＣチップ部とアンテナパターンからなるアンテナ部とで構成されるＲＦＩＤタグであって、
所定の長さのダイポールアンテナ型に形成されたＩＣチップ部と、
前記ＩＣチップ部を実装する前記所定の長さの実装部分を含んだアンテナ部と、
で構成されることを特徴とするＲＦＩＤタグ。

（付記２）前記ＩＣチップ部は、前記所定の長さを最小波長に対応した長さにすることを特徴とする付記１に記載のＲＦＩＤタグ。

（付記３）前記ＩＣチップ部は、アンテナ部を接合するための導電性粘着剤を有することを特徴とする付記１または２に記載のＲＦＩＤタグ。

（付記４）前記アンテナ部は、インダクタを取り付けるための取付部分を有することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載のＲＦＩＤタグ。

以上のように、本発明に係るＲＦＩＤタグは、所定の長さのダイポールアンテナ型に形成されたＩＣチップ部と、そのＩＣチップ部を実装する所定の長さの実装部分を含んだアンテナ部とで構成するのに有用であり、特に、製造コストを安価にするのに適する。

実施例１に係るＲＦＩＤタグの概要及び特徴を説明するための図である。実施例１に係るＲＦＩＤ部の構成を示す構成図である。実施例１に係るアンテナ部の構成を示す構成図である。実施例２に係るＲＦＩＤタグの概要及び特徴を説明するための図である。実施例２に係るインダクタ部の構成を示す構成図である。実施例２に係るインダクタ部の構成を示す構成図である。

符号の説明

１０、５０ＲＦＩＤ部
１１保護層
１２基板材部
１３シール台紙部
１４ＩＣチップ部
１５ＲＦＩＤアンテナ部
１６導電性粘着剤部
２０、４０アンテナ部
２１、４１アンテナパターン
２２、４３ＲＦＩＤ実装部
２３インダクタ調整部
２４、４４基板材部
３０インダクタ部
３１導電性粘着剤部
３２シール台紙部
３３インダクタパターン

Claims

ＩＣチップからなるＩＣチップ部とアンテナパターンからなるアンテナ部とで構成されるＲＦＩＤタグであって、
前記ＲＦＩＤタグが取り付けられる物に応じず、所定の長さのダイポールアンテナ型に形成されたＩＣチップ部と、
前記ＲＦＩＤタグが取り付けられる物に応じた大きさの基板上に形成される前記アンテナ部であり、前記ＩＣチップ部が実装される前記所定の長さの実装部分が前記基板上の前記物に応じた位置に形成されるとともに、前記物に応じた形状の前記アンテナパターンが前記実装部分を跨いで形成され、かつ、前記ＩＣチップ部と前記アンテナ部のインダクタの整合性をとるためのインダクタ調整部が前記物に応じた形状で形成されたアンテナ部と、
を備え、
前記アンテナ部に形成された前記実装部分に、前記ＩＣチップ部を接合することで構成されることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
前記ＩＣチップ部は、前記所定の長さを最小波長に対応した長さにすることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
前記ＩＣチップ部は、アンテナ部を接合するための導電性粘着剤を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＲＦＩＤタグ。
前記アンテナ部は、前記インダクタ調整部を取り付けるための取付部分を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＲＦＩＤタグ。