JP6555320B2 - 無線ｉｃタグ及びｒｆｉｄシステム - Google Patents

Description

本発明は、無線ＩＣタグ、特に、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムに用いられる無線ＩＣタグ及びＲＦＩＤシステムに関する。

従来、物品の管理システムとして、誘導電磁界を発生するリーダライタと物品に付された所定の情報を記憶した無線ＩＣタグとを非接触方式で通信し、情報を伝達するＲＦＩＤシステムが開発されている。この種のＲＦＩＤシステムに使用される無線ＩＣタグとして、特許文献１には、ＩＣチップ上に微小なコイル状アンテナを形成したＲＦＩＤタグが記載されている。

しかしながら、前記ＲＦＩＤタグでは、コイル状アンテナが微小であるため、通信状態が安定しないという問題点を有している。

特開２００２−１８３６７６号公報

そこで、本発明の目的は、通信状態が安定した無線ＩＣタグ及びＲＦＩＤシステムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の第１の形態である無線ＩＣタグは、
磁性体層を除く複数の誘電体層を積層してなり、積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が搭載されており、
前記コイル状アンテナは、前記積層体の前記積層方向に平行、かつ、前記コイル状アンテナの開口を横切る断面において、前記開口の前記積層方向に直交する一方側に位置する部分と前記開口の前記積層方向に直交する他方側に位置する部分とを有しており、
積層された前記複数の導体パターンは、前記複数の導体パターンにおいて前記開口の前記積層方向に直交する一方側に位置する部分を包含する輪形状の共通の磁界を形成していると共に、前記複数の導体パターンにおいて前記開口の前記積層方向に直交する他方側に位置する部分を包含する輪形状の共通の磁界を形成していること、
を特徴とする。

本発明の第２の形態である無線ＩＣタグは、
積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が搭載されており、
前記コイル状アンテナは、前記第２主面側に設けられた前記リーダライタのアンテナと磁界を介して結合すること、
を特徴とする。

本発明の第３の形態である無線ＩＣタグは、
積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
前記コイル状アンテナよりも前記第１主面側に設けられた実装用電極に前記無線ＩＣ素子が実装されており、
前記コイル状アンテナよりも前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が配置されていること、
を特徴とする。

本発明の第４の形態である無線ＩＣタグは、
積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１の主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が搭載されており、
前記コイル状アンテナの前記第２主面側の開口径は、前記リーダライタの前記アンテナの開口径よりも小さいこと、
を特徴とする。

本発明によれば、リーダライタとの通信状態が安定する。

第１実施例である無線ＩＣタグを示す断面図。 図１に示した無線ＩＣタグの磁界放射状態を示す説明図。 図１に示した無線ＩＣタグの積層構造を示す分解斜視図。 第２実施例である無線ＩＣタグを示す断面図。 図４に示した無線ＩＣタグの磁界放射状態を示す説明図。 第３実施例である無線ＩＣタグを示す断面図。 図６に示した無線ＩＣタグの磁界放射状態を示す説明図。 第４実施例である無線ＩＣタグを示す断面図。 図８に示した無線ＩＣタグの磁界放射状態を示す説明図。 第５実施例である無線ＩＣタグを示す断面図。 図１０に示した無線ＩＣタグの磁界放射状態を示す説明図。 第６実施例である無線ＩＣタグを示す断面図。 図１２に示した無線ＩＣタグの磁界放射状態を示す説明図。 ＲＦＩＤシステムの一例を示す説明図。 前記ＲＦＩＤシステムを示し、（Ａ）はリーダライタ側アンテナの斜視図、（Ｂ）は回路のブロック図。 前記ＲＦＩＤシステムでの磁界放射状態を示す説明図。

以下に、本発明に係る無線ＩＣタグ及びＲＦＩＤシステムの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施例、図１、図２及び図３参照）
第１実施例である無線ＩＣタグ１Ａは、図１に示すように、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣ素子１０と、積層体２０と、該積層体２０に内蔵されたコイル状アンテナ３０と、を備えている。

無線ＩＣ素子１０は、チップ状に構成されており、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされており、裏面に図示しない一対の入出力端子電極が設けられており、積層体２０上に実装されている。積層体２０は、誘電体又は磁性体を主成分とする複数の層を積層して構成されている。

コイル状アンテナ３０は、図３を参照して以下に説明するように、誘電体又は磁性体のシート２１ｃ〜２１ｅ上に形成されたコイル用導体パターン３３ａ〜３３ｃを積層してビアホール導体３４ａで接続することでコイル状に巻回したものである。コイル状アンテナ３０のそれぞれの一端は無線ＩＣ素子１０の入出力端子電極にはんだバンプ１５を介して電気的に接続されている。

無線ＩＣタグ１Ａは、図１に示すように、プリント配線基板などの基材４０上に接着層４１を介して貼着される。コイル状アンテナ３０は、図２に示すように、該アンテナ３０から放射される磁界Ｈの広がりが積層体２０の上面側と下面側とで異なるように形成されている。具体的には、コイル状アンテナ３０は、コイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃの開口径（本明細書では各パターンの内径を意味している）が積層体２０の下面側から上面側に向かって実質的に大きくなるように形成されている。

前記無線ＩＣタグ１Ａは、ＲＦＩＤシステムの図示しないリーダライタと通信可能であり、両者で情報処理システムを構成している。この情報処理システムにおいて、リーダライタのアンテナを無線ＩＣタグ１Ａに近接させることによって、該アンテナから放射された所定周波数（例えば、ＵＨＦ帯、ＨＦ帯）の信号に基づく磁束がコイル状アンテナ３０を貫通することにより、該アンテナ３０に電流が流れる。この電流が無線ＩＣ素子１０に供給されて無線ＩＣ素子１０を動作させる。一方、無線ＩＣ素子１０からの応答信号がコイル状アンテナ３０から磁界として放射され、リーダライタで読み取られる。

コイル状アンテナ３０から放射される磁界Ｈは、図２に点線で示すとおりである。このコイル状アンテナ３０は、積層体２０に内蔵されており、かつ、該コイル状アンテナ３０で発生する磁界Ｈが無線ＩＣタグ１Ａの外側に広がることになり、図示しないリーダライタのアンテナとの位置関係の自由度が大きくなり、広い範囲で安定して通信することができる。

また、リーダライタと無線ＩＣタグ１Ａとの通信は主に磁界で行われるが、磁界は距離に対する減衰が電界よりも大きいため、比較的近接した状態で通信が行われる。このため、リーダライタにて読取り対象となる無線ＩＣタグのみに限定して通信を行うことができ、周辺にある読取り対象外の無線ＩＣタグと誤って通信を行うおそれはない。

無線ＩＣ素子１０のインピーダンスの虚数部と、コイル状アンテナ３０のインピーダンスの虚数部は、通信に使用する信号の周波数で共役の関係になるようにすることが望ましい。つまり、コイル状アンテナ３０の共振周波数が使用周波数付近にあることが望ましい。インピーダンスの実部が一致することはさらに望ましい。

特に、コイル状アンテナ３０を積層タイプで大きな開口部とすると、小型で大きいインダクタンス値を得ることができ、ひいては、無線ＩＣタグ１Ａ自体が小型化される。使用周波数を９５０ＭＨｚ近辺の短波長とすることで、より小型になる。通信にＵＨＦ帯の周波数を用いる場合、無線ＩＣタグ１Ａとしては、例えば、縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍ、高さ０．５ｍｍのサイズにまとめることができる。

ここで、積層体２０（コイル状アンテナ３０）の積層構造の一例を図３を参照して説明する。この積層体２０は誘電体又は磁性体を主成分とする複数枚のシート２１ａ〜２１ｅに電極や導体、ビアホール導体を形成して積層したものである。

第１層目のシート２１ａには無線ＩＣ素子１０の図示しない入出力端子電極に接続される電極３１ａ，３１ｂや実装用電極３１ｃ，３１ｄ（無線ＩＣ素子１０の図示しない実装用端子電極に接続される）が形成され、第２層目のシート２１ｂには接続用導体３２ａ，３２ｂが形成され、第３層目から第５層目のシート２１ｃ〜２１ｅにはコイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃが形成されている。

コイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、ビアホール導体３４ａを介してコイル状に接続してアンテナ３０を形成している。導体パターン３３ａの一端はビアホール導体３４ｂ、接続用導体３２ａ及びビアホール導体３４ｃを介して電極３１ａに接続されている。また、導体パターン３３ｃの一端はビアホール導体３４ｄ、接続用導体３２ｂ及びビアホール導体３４ｅを介して電極３１ｂに接続されている。

コイル状アンテナ３０を積層タイプとすることで、開口部を大きくできる以外に、動作の安定性を図ることができる。即ち、コイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃ間の容量がそれらの間の材質（シートの材質）によって決まるため、無線ＩＣタグ１Ａの貼着対象物品の誘電率の影響が少なく（浮遊容量の変動が生じにくい）、コイルのインダクタンス値の変化が少ない。それゆえ、共振周波数の変化が少なく、通信距離が安定することになる。特に、積層体２０に高誘電率の材料を用いることで、積層体２０内でのコイルのインピーダンスがほぼ決定され、使用環境からの影響を受けにくくなる。

なお、コイル状アンテナ３０のそれぞれのコイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃはそれよりも多い数で構成されていてもよい。また、各パターンの開口径は、積層体２０の下面側から上面側に向かって実質的に大きくなるように形成されていればよい。実質的とは、必ずしも連続して段階的に大きくなっている必要はなく、中間に位置するコイル用導体パターンがその上下に位置するパターンと同じ開口径であったり、下方に位置するパターンよりも大きな開口径であってもよい。なお、このように、各パターンの開口径が上下方向に連続して段階的に変化していなくてもよいことは、以下に示す実施例でも同様である。

（第２実施例、図４及び図５参照）
第２実施例である無線ＩＣタグ１Ｂは、図４に示すように、コイル状アンテナ３０を内蔵した積層体２０の裏面側に無線ＩＣ素子１０を搭載し、かつ、無線ＩＣ素子１０を覆う封止層２５を設けたものである。封止層２５の天面がプリント配線基板などの基材４０上に接着層４１を介して貼着される。

本第２実施例の他の構成は前記第１実施例と同様である。従って、第２実施例の作用効果は第１実施例と同様である。特に、無線ＩＣ素子１０を封止層２５で覆うことで、無線ＩＣ素子１０が外部環境から保護される。即ち、外部からの機械的な衝撃から保護され、また、水分によるショートなどを防ぐことができる。しかも、積層体２０と基材４０との間に封止層２５が介在することにより、コイル状アンテナ３０は基材４０の表面との距離が第１実施例よりも大きくなり、コイル状アンテナ３０から放射される磁界Ｈが基材４０から若干離れて形成される（図５参照）。それゆえ、磁界Ｈに対する基材４０に設けられた他の実装部品や導体パターンなどの金属物からの影響を少なくできる。

（第３実施例、図６及び図７参照）
第３実施例である無線ＩＣタグ１Ｃは、図６に示すように、コイル状アンテナ３０を構成するコイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃをそれらの開口径が積層体２０の下面側から上面側に向かって実質的に小さくなるように形成したものである。また、前記第２実施例と同様に、無線ＩＣ素子１０は積層体２０の下面に搭載されるとともに、封止層２５にて被覆されている。

本第３実施例の他の構成は前記第１実施例と同様である。本第３実施例において、コイル状アンテナ３０から放射される磁界Ｈは、図７に点線で示すとおりであり、コイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃの開口径が積層体２０の上面に向かって小さくなるように形成されているため、磁界Ｈが無線ＩＣタグ１Ｃの内側に向くことになり、無線ＩＣタグ１Ｃの中央部分に磁束密度の大きな領域が形成され、通信特性が向上する。また、本第３実施例での他の作用効果は基本的には前記第１実施例、第２実施例と同様である。

（第４実施例、図８及び図９参照）
第４実施例である無線ＩＣタグ１Ｄは、図８に示すように、コイル状アンテナ３０を構成するコイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃをそれらの開口径が積層体２０の下面側から上面側に向かって実質的に小さくなるように形成したものである。また、前記第１実施例と同様に、無線ＩＣ素子１０は積層体２０の上面に搭載されている。

即ち、本第４実施例は、コイル状アンテナ３０の各コイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃを、前記第３実施例と同様に、それらの開口径が積層体２０の上面に向かって小さくなるように形成している。従って、図９に点線で示すように、磁界Ｈが無線ＩＣタグ１Ｄの内側を向くように放射され、無線ＩＣタグ１Ｄの中央部分に磁束密度の大きな領域が形成されるので、通信特性が向上する。また、本第４実施例での他の作用効果は基本的には前記第１実施例と同様である。

（第５実施例、図１０及び図１１参照）
第５実施例である無線ＩＣタグ１Ｅは、図１０に示すように、基本的には前記第１及び第２実施例と同様に、コイル状アンテナ３０のそれぞれのコイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃをそれらの開口径が積層体２０の下面側から上面側に向かって実質的に大きくなるように形成し、かつ、コイル状アンテナ３０を、該アンテナ３０の積層方向の中心面Ａが積層体２０の中心面Ｂよりも基材４０に対して反対側に位置するように、積層体２０に内蔵したものである。さらに、第２実施例と同様に、コイル状アンテナ３０を内蔵した積層体２０の裏面側に無線ＩＣ素子１０を搭載し、無線ＩＣ素子１０を覆う封止層２５を設けている。封止層２５の天面がプリント配線基板などの基材４０上に接着層４１を介して貼着される。従って、コイル状アンテナ３０は基材４０の表面とは距離Ｃだけ離れて位置することになる。

本第５実施例の作用効果は、第１及び第２実施例と同様である。特に、第５実施例において、コイル状アンテナ３０から放射される磁界Ｈは、図１１に点線で示すとおりである。このコイル状アンテナ３０は、積層体２０に内蔵されており、かつ、該コイル状アンテナ３０の積層方向の中心面Ａが積層体２０の積層方向の中心面Ｂよりもプリント配線基板などの基材４０に対して反対側に位置しているため、磁界Ｈは基材４０から離れてリーダライタのアンテナに近づいた方向に多く発生する。それゆえ、基材４０に設けられた他の実装部品や導体パターンなどの金属物からの影響を受けにくくなり、通信距離が短くなってしまうことはない。

（第６実施例、図１２及び図１３参照）
第６実施例である無線ＩＣタグ１Ｆは、図１２に示すように、基本的には前記第３実施例と同様に、コイル状アンテナ３０のそれぞれのコイル用導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃをそれらの開口径が積層体２０の下面側から上面側に向かって実質的に小さくなるように形成し、かつ、コイル状アンテナ３０を、該アンテナ３０の積層方向の中心面Ａが積層体２０の中心面Ｂよりも基材４０に対して反対側に位置するように、積層体２０に内蔵したものである。さらに、コイル状アンテナ３０を内蔵した積層体２０の裏面側に無線ＩＣ素子１０を搭載し、無線ＩＣ素子１０を覆う封止層２５を設けている。封止層２５の天面がプリント配線基板などの基材４０上に接着層４１を介して貼着される。従って、コイル状アンテナ３０は基材４０の表面とは距離Ｃだけ離れて位置することになる。

本第６実施例の作用効果は、基本的には、第１及び第３実施例と同様である。特に、第６実施例において、コイル状アンテナ３０から放射される磁界Ｈは、図１３に点線で示すとおりである。このコイル状アンテナ３０は、積層体２０に内蔵されており、かつ、該コイル状アンテナ３０の積層方向の中心面Ａが積層体２０の積層方向の中心面Ｂよりもプリント配線基板などの基材４０に対して反対側に位置しているため、磁界Ｈは基材４０から離れてリーダライタのアンテナに近づいた方向に多く発生する。それゆえ、基材４０に設けられた他の実装部品や導体パターンなどの金属物からの影響を受けにくくなり、通信距離が短くなってしまうことはない。

（ＲＦＩＤシステムの一例、図１４〜図１６参照）
次に、前記無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃを用いたＲＦＩＤシステムの一例を説明する。なお、無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃ以外の他の無線ＩＣタグ１Ａ，１Ｄ〜Ｆを用いることも勿論可能である。

図１４に示すように、このＲＦＩＤシステムは、リーダライタと無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃとの間で、非接触方式で情報を伝達するシステムであり、ＵＨＦ帯又はＳＨＦ帯の高周波信号の送受信を行う。図１５（Ａ）に示すように、リーダライタは、エポキシ樹脂などの硬質部材からなる支持部材５１の表面にループアンテナ５２を設けたアンテナヘッド５０を備えている。このループアンテナ５２は両端を給電部５２ａ，５２ｂとした１ターンのループ状導体にて形成されており、給電部５２ａ，５２ｂは同軸ケーブル５５を介してリーダライタの図示しない情報処理回路に接続されている。無線ＩＣタグ１Ｂは前記第２実施例として図４及び図５を参照して説明したものであり、無線ＩＣタグ１Ｃは前記第３実施例として図６及び図７を参照して説明したものである。

図１５（Ｂ）に示すように、同軸ケーブル５５とループアンテナ５２との間には、キャパシタンス素子Ｃとインダクタンス素子Ｌからなる整合回路が介在されており、給電部５２ａが同軸ケーブル５５の内部導体５６に、給電部５２ｂが同軸ケーブル５５の外部導体５７に、それぞれ整合回路を介して接続されている。同軸ケーブル５５は、５０Ω線路として構成されており、整合回路にて同軸ケーブル５５のインピーダンスとループアンテナ５２のインピーダンスとの整合が図られている。図１４に示すように、アンテナヘッド５０は同軸ケーブル５５を介して把持部６０に取り付けられ、人の手で把持しながら使用可能なペン型ヘッドとして構成されている。

本ＲＦＩＤシステムでは、リーダライタ側のアンテナとしてループアンテナ５２を用い、無線ＩＣタグ側のアンテナとして、前述のように、リーダライタ側に多くの磁界が発生するように構成したコイル状アンテナ３０を用いている。従って、アンテナヘッド５０を無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃに近接させた状態では、図１６（Ａ），（Ｂ）に示すように、ループアンテナ５２から生じる磁界Ｈ１とコイル状アンテナ３０から生じる磁界Ｈ２が鎖交し、ループアンテナ５２とコイル状アンテナ３０との間で高周波信号が相互に伝達される。

ループアンテナ５２から生じた磁界Ｈ１はループアンテナ５２の開口部に集中し、広範囲に広がっている。一方、無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃのコイル状アンテナ３０はリーダライタ側に多くの磁界Ｈ２が発生しているため、磁界Ｈ２はループアンテナ５２の開口部に集中する。従って、基材４０に金属材を含んでいたり、金属材が近接しても、あるいは、基材４０が金属材であっても、通信性能が劣化することはない。さらに、ＵＨＦ帯又はそれよりも高い周波数帯の高周波信号を使用することにより、無線ＩＣタグ１Ｃを搭載する基材４０が金属材であったり、基材４０上に搭載された他の実装部品や各種配線パターンなどの金属部材からの影響を受けにくくなる。また、前記無線ＩＣタグ１Ａ，１Ｄ〜１Ｆを用いた場合であっても、コイル状アンテナ３０からは磁界がリーダライタのループアンテナ５２側に多く発生するため、ここで述べた効果を奏する。

また、ループアンテナ５２から生じる磁界Ｈ１は、ループアンテナ５２の導体幅を広くすれば、主にそのループ面と平行な方向に広範囲に広がり、ループアンテナ５２の無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃに対する相対位置が多少ずれても、磁界Ｈ１，Ｈ２は確実に鎖交するので、必要な通信性能を確保できる。無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃから見た場合、コイル状アンテナ３０で発生する磁界Ｈ２は外側に広がっているので、ループアンテナ５２との位置関係の自由度が大きくなる。なお、図１６（Ａ），（Ｂ）において、磁界Ｈ１，Ｈ２は発生する全ての磁界を図示してはいない。

本ＲＦＩＤシステムではリーダライタのアンテナと無線ＩＣタグとを近接させた形態で用いられ、対象となる無線ＩＣタグのみに限定して通信を行うことができる。この場合、コイル状アンテナ３０は外形寸法が、縦・横１０ｍｍ以下、さらには５ｍｍ以下の小さなサイズで構成することができる。具体的には、使用周波数帯を８６０〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯とし、無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃのサイズを縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍ、コイル状アンテナ３０の外形寸法を縦３．０ｍｍ、横４．０ｍｍ、ループアンテナ５２の導体幅を０．５ｍｍ、出力電圧値を１Ｗとした場合、ループアンテナ５２と無線ＩＣタグ１Ｂ，１Ｃとの間の距離が６ｍｍ程度であっても、通信可能である。勿論、出力電力値を大きくする、あるいは、コイル状アンテナ３０のサイズを大きくすることで、通信距離をさらに伸ばすことは可能である。

（他の実施例）
なお、本発明に係る無線ＩＣタグ及びＲＦＩＤシステムは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。

例えば、前記実施例では、アンテナが形成された積層体上に無線ＩＣ素子を実装しているが、該積層体に無線ＩＣ素子を内蔵するようにしてもよい。また、二つのコイル状アンテナを積層体内に平面視で並置したものであってもよい。さらに、コイル状アンテナの個数は３以上であってもよい。あるいは、無線ＩＣ素子とコイル状アンテナとは、ＤＣ結合以外に磁気的あるいは電界的に結合していてもよい。

以上のように、本発明は、無線ＩＣタグ及びＲＦＩＤシステムに有用であり、特に、リーダライタとの通信が安定する点で優れている。

１Ａ〜１Ｆ…無線ＩＣタグ
１０…無線ＩＣ素子
２０…積層体
２５…封止層
３０…コイル状アンテナ
３３ａ〜３３ｃ…コイル用導体パターン
４０…基材
５０…アンテナヘッド
Ｈ…磁界

Claims (8)

1. 磁性体層を除く複数の誘電体層を積層してなり、積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
   前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
   前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が搭載されており、
   前記コイル状アンテナは、前記積層体の前記積層方向に平行、かつ、前記コイル状アンテナの開口を横切る断面において、前記開口の前記積層方向に直交する一方側に位置する部分と前記開口の前記積層方向に直交する他方側に位置する部分とを有しており、
   積層された前記複数の導体パターンは、前記複数の導体パターンにおいて前記開口の前記積層方向に直交する一方側に位置する部分を包含する輪形状の共通の磁界を形成していると共に、前記複数の導体パターンにおいて前記開口の前記積層方向に直交する他方側に位置する部分を包含する輪形状の共通の磁界を形成していること、
   を特徴とする無線ＩＣタグ。
2. 積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
   前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
   前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が搭載されており、
   前記コイル状アンテナは、前記第２主面側に設けられた前記リーダライタのアンテナと磁界を介して結合すること、
   を特徴とする無線ＩＣタグ。
3. 積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
   前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
   前記コイル状アンテナよりも前記第１主面側に設けられた実装用電極に前記無線ＩＣ素子が実装されており、
   前記コイル状アンテナよりも前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が配置されていること、
   を特徴とする無線ＩＣタグ。
4. 積層方向の一方の端面である第１主面と他方の端面である第２主面とを有する積層体と、前記積層体に搭載又は内蔵された無線ＩＣ素子と、前記無線ＩＣ素子と接続しており、所定の開口径を有する複数の導体パターンを積層してなるコイル状アンテナと、を備えた無線ＩＣタグであって、
   前記コイル状アンテナは、前記積層体にて、基材への搭載面である前記第１の主面側の導体パターンの開口径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの開口径が小さくなるように、且つ前記第１主面側の導体パターンの外径よりも、リーダライタのアンテナが近接する前記第２主面側の導体パターンの外径が小さくなるように形成されており、
   前記第１主面側に前記無線ＩＣ素子が搭載されており、
   前記コイル状アンテナの前記第２主面側の開口径は、前記リーダライタの前記アンテナの開口径よりも小さいこと、
   を特徴とする無線ＩＣタグ。
5. 前記無線ＩＣ素子は、前記コイル状アンテナの巻回軸上に配置されていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無線ＩＣタグ。
6. 前記コイル状アンテナはＵＨＦ帯での近距離通信が可能であること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無線ＩＣタグ。
7. 前記第１主面側には前記無線ＩＣ素子を覆う封止層が設けられており、該封止層の天面が前記基材への貼付け面であること、を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の無線ＩＣタグ。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線ＩＣタグを用いることを特徴とするＲＦＩＤシステム。

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