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JP6583589B2 - 無線通信デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)技術を利用した無線通信デバイス、特に物品の金属面に取り付けて無線通信を行う無線通信デバイスに関する。
物品の金属面に取り付けて無線通信を行うことができる無線通信デバイスとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された無線通信デバイスにおいては、薄板形状の誘電体基板の表面に第１電極および第２電極を設けて、第１電極および第２電極がＲＦＩＣ(Radio-Frequency Integrated Circuit)素子により接続されて構成されている。誘電体基板の裏面には、表面に形成された第１電極に繋がる帯状の金属膜で形成された裏面電極が設けられており、その裏面電極が、表面に形成された第１電極および第２電極と誘電体基板を介して対向する構成である。
上記のように構成された従来の無線通信デバイスは、裏面電極が物品の金属面と容量結合するように貼り付けられ、その金属面がアンテナとして利用されて無線通信が行われる構成である。
国際公開第２０１７／０１４１５１号パンフレット
ＲＦＩＤ技術を利用した無線通信デバイスにおいては、物品に取り付けられて、当該物品に関する情報の読み込み／書き込みを行う構成であるため、放射効率が高く、通信距離が長い、通信特性の優れた構成が求められている。無線通信デバイスにおいては、特に物品の金属面に取り付けられて使用され、その金属面をアンテナとして利用する場合には、無線通信デバイスが取り付けられた金属面をアンテナとして効率高く機能させて、長い通信距離を有して優れた通信特性を示すデバイスが求められている。
例えば、特許文献１に記載された無線通信デバイスは、誘電体基板の表面において、第１電極と第２電極がＲＦＩＣ素子を間にした両側の領域において形状的（物理的）に離れた位置に設けられている。このような無線通信デバイスでは、誘電体基板の表面側において、第２電極の形成位置を第１電極から離れた位置に確保する必要があり、誘電体基板の表面側の全面を効率高く使用する構成ではなかった。無線通信デバイスの分野においては、特に、ＲＦＩＤタグにおいては、簡単な構成で薄形に形成され、低コストで製造することができる、通信距離の長い優れた通信特性を示す構成が要望されている。
本発明は、無線通信デバイスが物品の金属面に取り付けられた状態において、従来の無線通信デバイスに比べて、物品の金属面をアンテナとして効率高く機能させて、通信特性の優れた無線通信を行うことができる無線通信デバイスの提供を目的とする。
本発明の一態様の無線通信デバイスは、
第１端子電極および第２端子電極を有するＲＦＩＣ素子と、
前記第１端子電極に接続された第１電極と、
前記第２端子電極に接続された第２電極と、
を備え、
前記第１電極は、長手方向および短手方向を持ち、前記第１端子電極に接続された第１部分と、前記第１部分および前記第２電極に対面する第２部分と、を有し、
前記第１部分は、前記第２電極と前記第２端子電極との接続位置を越えて長手方向に沿って延びる延設部を有する。
本発明によれば、無線通信デバイスが物品の金属面に取り付けられた状態において、物品の金属面がアンテナとして効率高く機能し、通信特性の優れた無線通信を行うことができる無線通信デバイスを提供することができる。
本発明の実施の形態１に係る無線通信デバイスを示す斜視図 実施の形態１に係る無線通信デバイスにおける無線通信モジュールを示す斜視図 実施の形態１に係る無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの平面図 図３の無線通信モジュールにおけるIV−IV線による断面図 実施の形態１に係る無線通信デバイスにおけるＲＦＩＣ素子の分解斜視図 実施の形態１の無線通信デバイスの等価回路図 実施の形態１の無線通信デバイスが物品に貼り付けられた状態を示す断面図 実施の形態１の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの変形例を示す斜視図 本発明の実施の形態２の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの構成を示す斜視図 本発明の実施の形態３の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの電極構造を示す斜視図 実施の形態３における無線通信モジュールの構成を示す斜視図 実施の形態３の無線通信デバイスが物品に貼り付けられた状態を示す断面図 本発明の実施の形態４の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの電極構造を示す斜視図 本発明の実施の形態５の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの電極構造を示す斜視図 本発明の実施の形態６の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの構成を示す斜視図 本発明の実施の形態７の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの構成を示す斜視図
先ず始めに、本発明に係る無線通信デバイスにおける各種態様の構成について記載する。
本発明に係る第１の態様の無線通信デバイスは、
第１端子電極および第２端子電極を有するＲＦＩＣ素子と、
前記第１端子電極に接続された第１電極と、
前記第２端子電極に接続された第２電極と、
を備え、
前記第１電極は、長手方向および短手方向を持ち、前記第１端子電極に接続された第１部分と、前記第１部分および前記第２電極に対面する第２部分と、を有し、
前記第１部分は、前記第２電極と前記第２端子電極との接続位置を越えて長手方向に沿って延びる延設部を有する。
上記のように構成された第１の態様の無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられた状態において、物品の金属面がアンテナとして効率高く機能し、通信特性の優れた無線通信を行うことができる。
本発明に係る第２の態様の無線通信デバイスは、前記の第１の態様において、前記延設部が、前記第２電極の形成位置を越えて長手方向に沿って延びて構成されてもよい。
本発明に係る第３の態様の無線通信デバイスは、前記の第１または第２の態様において、前記延設部が、前記第２電極の形成位置を越えて長手方向に沿って延びた領域において、短手方向に延びる領域を有する構成としてもよい。
本発明に係る第４の態様の無線通信デバイスは、前記の第３の態様において、前記第２電極が、前記延設部により取り囲まれ、前記延設部が、前記延設部の内縁と外縁とを連接する切欠き部を有するよう構成してもよい。
本発明に係る第５の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第４の態様のいずれか一つの態様において、前記第２部分に対面する前記延設部の対面面積は、前記第２部分に対面する前記第２電極の対面面積より広く形成されてもよい。
本発明に係る第６の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第５の態様のいずれか一つの態様において、前記第２部分が前記第１部分における長手方向の一端側で接続されており、前記第１部分における他端側に前記延設部が形成されてもよい。
本発明に係る第７の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第６の態様のいずれか一つの態様において、表面と裏面とを持つ誘電体素体を有し、
前記誘電体素体の表面に前記第１電極の前記第１部分および前記第２電極を配設し、
前記誘電体素体の裏面に前記第１電極の前記第２部分を配設してもよい。
本発明に係る第８の態様の無線通信デバイスは、前記第１から第６の態様のいずれか一の態様において、折り返し状態の誘電体素体を有し、
前記誘電体素体における一方の外側面に前記第１電極の前記第１部分および前記第２電極を配設し、
前記誘電体素体における他方の外側面に前記第１電極の前記第２部分を配設してもよい。
本発明に係る第９の態様の無線通信デバイスは、前記第８の態様において、前記誘電体素体における互いに対向し合う部分が、前記誘電体素体に比べて低い誘電率を備える介在部材を挟んでいてもよい。
本発明に係る第１０の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第９の態様のいずれか一つの態様において、前記第１部分と前記第２部分は、１つの金属膜で形成されてもよい。
本発明に係る第１１の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第９の態様のいずれか一つの態様において、前記第１部分と前記第２部分は、別体で構成され、接続導体により接続されるよう構成されてもよい。
本発明に係る第１２の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第１１の態様のいずれか一つの態様において、前記第１部分および前記第２電極における前記ＲＦＩＣ素子との接続領域を覆うように設けられたシール材を有する構成としてもよい。
本発明に係る第１３の態様の無線通信デバイスは、前記の第４の態様において、前記第２電極は、前記切欠き部の内側に配設された突出部を有する構成としてもよい。
本発明に係る第１４の態様の無線通信デバイスは、前記の第４の態様において、前記切欠き部の内側に配設され、前記第１電極および前記第２電極から所定距離を有して配設された浮き電極を有する構成としてもよい。
本発明に係る第１５の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第１４の態様のいずれか一つの態様において、前記ＲＦＩＣ素子、および前記ＲＦＩＣ素子に接続される前記第１部分と前記第２電極とを覆うように設けられた印字可能な表示ラベルを有する構成としてもよい。
本発明に係る第１６の態様の無線通信デバイスは、前記の第１から第１４の態様のいずれか一つの態様において、少なくとも前記ＲＦＩＣ素子、前記第１電極、および前記第２電極で構成される無線通信モジュールを収容した、可撓性材料で形成された保護ケースを備えてもよい。
以下、本発明に係る無線通信デバイスの具体的な例示としての実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態の無線通信デバイスとして、ＵＨＦ帯、例えば９００ＭＨｚのキャリア周波数で通信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグについて説明するが、本発明に係る無線通信デバイスのキャリア周波数としてはこの周波数帯に特定されるものではなく、他の周波数帯においても適用できる構成である。
《実施の形態１》
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信デバイス１を示す斜視図である。なお、図面には、発明の理解を助けるために、互いに直交し合うＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を備えるＸ−Ｙ−Ｚ座標系を示している。なお、本明細書において、矩形形状のものではＺ軸方向を無線通信デバイスの厚さ方向とし、Ｘ軸方向を幅方向（短手方向）とし、Ｙ軸方向を長さ方向（長手方向）として説明する。
図１に示す無線通信デバイス１は、ＵＨＦ帯、例えば９００ＭＨｚのキャリア周波数で無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、様々な物品に取り付けられて使用され、特に、物品の金属面（例えば金属体）に取り付けられても無線通信可能に構成されている。
図１に示すように、無線通信デバイス１は、無線通信を行う無線通信モジュール２と、無線通信モジュール２を収容して保護する保護ケース３と、保護ケース３を物品に取り付けるために保護ケース３の裏面に設けられた貼着部材４とを有する。
保護ケース３は、可撓性材料、例えばエポキシ樹脂から作製されており、無線通信モジュール２がその全体を覆うように収容されている。また、保護ケース３は、物品に取り付けられる取り付け部３ａを備えている。その取り付け部３ａには、無線通信デバイス１を物品に貼り付けるための貼着部材４が設けられている。保護ケース３は、可撓性を有しているため、物品の貼り付け面が曲面であっても、その曲面に応じて曲がり貼り付け可能に構成されている。
図２は、無線通信デバイス１における無線通信モジュール２を示す斜視図である。図３は、無線通信モジュール２の平面図である。図４は、図３の無線通信モジュール２におけるIV−IV線による断面図である。
図２および図３に示すように、無線通信モジュール２は、細長い矩形状を有する誘電体素体５、誘電体素体５に設けられた第１電極６と第２電極７、および第１電極６と第２電極７とに接続されるＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）素子１０と、を有する。
第１電極６は、誘電体素体５の表裏両面に形成されている。第１電極６においては、誘電体素体５の表面５ａ側に第１部分６ａが形成されており、裏面５ｂ側に第２部分６ｂが裏面電極として形成されている。第１電極６における第２部分６ｂ（裏面電極）は、誘電体素体５の裏面５ｂの略全面にわたって形成されている。従って、第１電極６の第２部分６ｂ（裏面電極）は、誘電体素体５を介して第１電極６の第１部分６ａおよび第２電極７に対面して配設される。第１電極６における第１部分６ａと第２部分６ｂは、１つの連続する金属膜で形成されている。このため、第１電極６における第１部分６ａと第２部分６ｂとは、直流的に接続された一体構成であり、高周波の伝送損失が抑制される構成である。
図３に示すように、誘電体素体５の表面５ａに形成される第１電極６の第１部分６ａは、Ｘ軸方向（短手方向）に比べてＹ軸方向（長手方向）の長さが長い形状を有しており、誘電体素体５の長手方向における両側端部までの全体の領域にわたって形成されている。第１電極６の第１部分６ａにおいては、その長手方向における中間領域に矩形状の開口１２が形成されている。ここで、中間領域とは長手方向における中央部分を含み、両側端部の部分以外の広い領域を示すものとする。
また、開口１２を形成する第１部分６ａの内縁の一辺からはスリット状の切欠き部１３が第１部分６ａの外縁まで延びている。即ち、第１部分６ａに形成された開口１２を形成する内縁が切欠き部１３を介して第１部分６ａの外縁と連接している。
図３に示すように、第１電極６の第１部分６ａに形成された開口１２の内側には第２電極７が形成されている。第２電極７の外縁と、開口１２の内縁との間は所定間隔を有している。実施の形態１の構成においては、第２電極７が第１電極６の第１部分６ａにより略取り囲まれる構成である。従って、第１電極６の第１部分６ａにおける中間領域において、ＲＦＩＣ素子１０の外部接続端子（第１端子電極１０ａ、第２端子電極１０ｂ）が第１電極６と第２電極７とにそれぞれ接続されている。
第１電極６の第１部分６ａは、ＲＦＩＣ素子１０の第１端子電極１０ａが接続される位置より、誘電体素体５における長手方向の第１端５０ａ側（図３における右端側）に延びる延設部６０を有している。この延設部６０は、誘電体素体５における長手方向の第１端５０ａ（図３における右端）の外縁近傍の位置まで形成されている。図２および図３に示すように、延設部６０には開口１２および切欠き部１３が形成されているが、裏面電極である第２部分６ｂに対する延設部６０の対面面積は、第２電極７の対面面積より広く形成されている。実施の形態１の構成においては、延設部６０は第２電極７の配置位置の両側から第１端５０ａ側（図３における右端側）に向かって大きく延びて形成されている。即ち、延設部６０は、第２電極７の両側を取り囲むように第１端５０ａ側に延びて形成されており、開口１２および切欠き部１３により第１端５０ａ側が２分割されている。このように２分割されたそれぞれの延設部６０において、第２部分６ｂ(裏面電極)に対する対面面積に関して第２電極７の対面面積より広く形成されている。
また、実施の形態１の構成においては、第１部分６ａのＸ軸方向（幅方向）の長さが、延設部６０における第１端５０ａ側（図３における右端側）の２つに分かれた領域のＸ軸方向（幅方向）の長さの合算値と略等しく形成されている。このため、第１電極６における第１部分６ａは、第２部分６ｂ（裏面電極）に対して略全体的に均等に誘電体素体５を介して容量結合される構成となっている。
実施の形態１において、無線通信モジュール２の誘電体素体５は、表面５ａと裏面５ｂとを備える平面視で矩形形状の薄板形状である。誘電体素体５は、屈曲性を有しており、低誘電率（好ましくは比誘電率が１０以下）の誘電材料から作製される。誘電体素体５は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、紙などの誘電材料から作製される。また、誘電体素体５としては、磁性体材料から作製してもよい。なお、誘電体素体５としては、クッション性を有する衝撃吸収部材、弾性部材で構成してもよい。
誘電体素体５に設けられている第１電極６（第１部分６ａ、第２部分６ｂ）および第２電極７は、例えば銅膜、アルミ膜などであって、可撓性且つ導電性の材料により作製されている。なお、実施の形態１の構成においては、無線通信モジュール２の製造方法に起因して、第１電極６（第１部分６ａ、第２部分６ｂ）および第２電極７は、フィルム基材９を介して、誘電体素体５に設けられている。
無線通信モジュール２の製造方法は、具体的には、第１電極６（第１部分６ａ、第２部分６ｂ）および第２電極７が、まず、ポリエチレンテレフタレートなどの可撓性材料から作製された帯状の細長いフィルム基材９の表面上に形成される。なお、第１電極６（第１部分６ａ、第２部分６ｂ）は、一つの帯状の金属膜により構成されている。
次に、ＲＦＩＣ素子１０が、フィルム基材９の表面上に形成された第１電極６の第１部分６ａと第２電極７とに対してはんだ等の導電性接合材を介して接続されて、フィルム基材９上に実装される。続いて、ＲＦＩＣ素子１０が実装されたフィルム基材９の裏面における長手方向の一端側の略半分の領域（第１部分６ａが設けられた領域）が、誘電体素体５の表面５ａ側の全面に貼り付けられる。フィルム基材９における残りの他端側の略半分の領域（第２部分６ｂが設けられた領域）は、折り曲げられて、誘電体素体５の裏面５ｂ側に貼り付けられる。上記のように、ＲＦＩＣ素子１０が実装されたフィルム基材９が長手方向の略中間部分で折り曲げられて誘電体素体５の表裏両面に貼り付けられて、第１電極６（第１部分６ａ、第２部分６ｂ）、第２電極７およびＲＦＩＣ素子１０を備える無線通信モジュール２が完成する。
なお、実施の形態１における無線通信モジュール２においては、図３および図４に示すように、第１電極６の第１部分６ａと第２電極７とに対して接続されたＲＦＩＣ素子１０の全体を覆うように、即ち、第１部分６ａおよび第２電極７におけるＲＦＩＣ素子１０との接続領域を覆うように、シール材１１が貼り付けられている。このシール材１１は、ＲＦＩＣ素子１０が各電極（６、７）に対する接続状態の維持を確実なものとし、各電極（６、７）からの脱落を防止するものである。
実施の形態１の構成において、無線通信モジュール２を上記のように製造することにより、第１電極６の第１部分６ａと、第２部分６ｂ（裏面電極）とを一つの金属膜によって構成することができる。このような製造方法を用いることにより、実施の形態１においては簡易な方法で各電極を形成することができるとともに、第１電極６における第１部分６ａと、第２部分６ｂ（裏面電極）とが直流的に接続されているため、第１部分６ａと、第２部分６ｂ（裏面電極）との間での高周波の伝送損失が抑制される構成となる。
なお、図４の断面図に示すように、誘電体素体５の両面に対して貼り付けられるフィルム基材９の折り曲げられた中間部分は、誘電体素体５のＸ軸方向（短手方向）と平行な端面５ｃ（図４における左側端面）から離れた状態に配置される。これは、誘電体素体５の端面５ｃにフィルム基材９を貼り付けると、無線通信デバイス１が曲げられたとき、即ち、無線通信モジュール２の誘電体素体５が曲げられたときに、フィルム基材９が誘電体素体５の表面５ａおよび裏面５ｂの少なくとも一方が部分的に剥がれる可能性があるためである。フィルム基材９の一部が剥離すると、第１電極６の第２部分６ｂに対する第１部分６ａおよび第２電極７の間の距離が変化して、その間の浮遊容量が変化する。この結果、無線通信モジュール２の通信特性が変化する可能性がある。
なお、後述する図８の変形例に示すように、誘電体素体５における表面５ａ側の第１部分６ａと、裏面５ｂ側の第２部分６ｂ（裏面電極）とを別体で形成して、それぞれをスルーホール導体又はベアホール導体により電気的に接続する構成としてもよい。このように第１電極６の第１部分６ａと第２部分６ｂとを別体で形成して、スルーホール導体又はベアホール導体で電気的に接続する構成とすることにより、誘電体素体５の表面５ａ／裏面５ｂにおいて各電極（６、７）を精度高く所定の位置に容易に配設することが可能となる。なお、誘電体素体５が厚みを有する構成である場合には、金属ピンなどのピン導体により接続する構成としてもよい。
実施の形態１の無線通信モジュール２において用いられるＲＦＩＣ素子１０は、例えば９００ＭＨｚ帯、すなわちＵＨＦ帯の通信周波数で無線通信を行う無線通信デバイスである。このＲＦＩＣ素子１０について、図５を参照しながら説明する。図５は、ＲＦＩＣ素子１０の分解斜視図である。
図５に示すように、実施の形態１におけるＲＦＩＣ素子１０は、三層からなる多層基板で構成されている。具体的には、ＲＦＩＣ素子１０は、ポリイミドや液晶ポリマなどの樹脂材料から作製されて可撓性を備える絶縁シート１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃを積層して構成されている。なお、図５は、図３に示すＲＦＩＣ素子１０を裏返して分解した状態を示している。
図５に示すように、ＲＦＩＣ素子１０は、ＲＦＩＣチップ１６と、複数のインダクタンス素子１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、および１７Ｄと、外部接続端子（第１端子電極１０ａ、第２端子電極１０ｂ）とを有する。実施の形態１の構成においては、インダクタンス素子１７Ａ〜１７Ｄと外部接続端子（１０ａ、１０ｂ）は、矩形状の絶縁シート１５Ａ〜１５Ｃ上に形成され、銅などの導電材料から作製された導体パターンから構成されている。
図５に示すように、ＲＦＩＣチップ１６は、絶縁シート１５Ｃ上の長手方向（Ｙ軸方向）の中央部に実装されている。ＲＦＩＣチップ１６は、シリコン等の半導体を素材とする半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有する。また、ＲＦＩＣチップ１６は、第１入出力端子１６ａと第２入出力端子１６ｂとを備える。なお、ＲＦＩＣチップ１６は、内部容量（キャパシタンス：ＲＦＩＣチップ自身が持つ自己容量）Ｃ１を備える。
図５に示すように、インダクタンス素子（第１インダクタンス素子）１７Ａは、絶縁シート１５Ｃの長手方向（Ｙ軸方向）の一方側で、絶縁シート１５Ｃ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。第１インダクタンス素子１７Ａは、インダクタンスＬ１を備える。第１インダクタンス素子１７Ａの一端（コイル外側の端）には、ＲＦＩＣチップ１６の第１入出力端子１６ａに接続されるランド１７Ａａが設けられている。なお、第１インダクタンス素子１７Ａの他端（コイル中心側の端）にも、ランド１７Ａｂが設けられている。
図５に示すように、インダクタンス素子（第２インダクタンス素子）１７Ｂは、絶縁シート１５Ｃの長手方向（Ｙ軸方向）の他方側で、絶縁シート１５Ｃ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。第２インダクタンス素子１７Ｂは、インダクタンスＬ２を備える。第２インダクタンス素子１７Ｂの一端（コイル外側の端）には、ＲＦＩＣチップ１６の第２入出力端子１６ｂに接続されるランド１７Ｂａが設けられている。なお、第２インダクタンス素子１７Ｂの他端（コイル中心側の端）にも、ランド１７Ｂｂが設けられている。
図５に示すように、インダクタンス素子（第３インダクタンス素子）１７Ｃは、絶縁シート１５Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の一方側で、絶縁シート１５Ｂ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、第３インダクタンス素子１７Ｃは、積層方向（Ｚ軸方向）に第１インダクタンス素子１７Ａに対して対向している。第３インダクタンス素子１７Ｃは、インダクタンスＬ３を備える。第３インダクタンス素子１７Ｃの一端（コイル中心側の端）には、ランド１７Ｃａが設けられている。このランド１７Ｃａは、絶縁シート１５Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体２０を介して、絶縁シート１５Ｃ上の第１インダクタンス素子１７Ａのランド１７Ａｂに接続されている。
図５に示すように、インダクタンス素子（第４インダクタンス素子）１７Ｄは、絶縁シート１５Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の他方側で、絶縁シート１５Ｂ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、第４インダクタンス素子１７Ｄは、積層方向（Ｚ軸方向）に第２インダクタンス素子１７Ｂに対して対向している。第４インダクタンス素子１７Ｄは、インダクタンスＬ４を備える。第４インダクタンス素子１７Ｄの一端（コイル中心側の端）には、ランド１７Ｄａが設けられている。このランド１７Ｄａは、絶縁シート１５Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体２１を介して、絶縁シート１５Ｃ上の第２インダクタンス素子１７Ｂのランド１７Ｂｂに接続されている。
なお、絶縁シート１５Ｂ上のインダクタンス素子１７Ｃ、１７Ｄは、１つの導体パターンとして一体化されている。すなわち、それぞれの他端（コイル外側の端）同士が接続されている。また、絶縁シート１５Ｂには、絶縁シート１５Ｃ上に実装されたＲＦＩＣチップ１６が収容される貫通穴１５Ｂａが形成されている。
図５に示すように、ＲＦＩＣ素子１０の外部接続端子（１０ａ、１０ｂ）は、絶縁シート１５Ａ上に設けられた導体パターンから構成されている。また、外部接続端子（１０ａ、１０ｂ）は、絶縁シート１５Ａの長手方向（Ｙ軸方向）に対向している。
一方の外部接続端子である第２端子電極１０ｂは、絶縁シート１５Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体２２を介して、絶縁シート１５Ｂ上の第３インダクタンス素子１７Ｃのランド１７Ｃａに接続されている。
他方の外部接続端子である第１端子電極１０ａは、絶縁シート１５Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体２３を介して、絶縁シート１５Ｂ上の第４インダクタンス素子１７Ｄのランド１７Ｄａに接続されている。
第１端子電極１０ａは、誘電体素体５の表面５ａ側に形成された第１電極６の第１部分６ａに、例えばはんだなどを介して接続される。同様に、第２端子電極１０ｂは、誘電体素体５の表面５ａ側に形成された第２電極７に、例えばはんだなどを介して接続される。
なお、ＲＦＩＣチップ１６は、半導体基板で構成されている。また、ＲＦＩＣチップ１６は、第１インダクタンス素子１７Ａと第２インダクタンス素子１７Ｂとの間と、第３インダクタンス素子１７Ｃと第４インダクタンス素子１７Ｄとの間に配設されて、ＲＦＩＣチップ１６がシールドとして機能する。このようにＲＦＩＣチップ１６がシールドとして機能することにより、絶縁シート１５Ｃ上に設けられた渦巻コイル状の第１インダクタンス素子１７Ａと第２インダクタンス素子１７Ｂとの間での磁界結合および容量結合が抑制される。同様に、絶縁シート１５Ｂ上に設けられた渦巻コイル状の第３インダクタンス素子１７Ｃと第４インダクタンス素子１７Ｄとの間での磁界結合および容量結合が抑制される。その結果、通信信号の通過帯域が狭くなることが抑制されている。
図６は、実施の形態１の無線通信デバイス１の等価回路を示している。図６に示すように、第１電極６において対面する第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）との間には対向電極間で分布容量Ｃ２が存在する。なお、第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）との間の分布容量Ｃ２には、誘電体素体５の長手方向（Ｙ軸方向）の縁部まで延びる２つの延設部６０、６０と第２部分６ｂ（裏面電極）との間の浮遊容量Ｃ３、Ｃ４が含まれる。インダクタンスＬ５は、第１電極６の寄生インダクタンスを示している。より詳細には、RFIC素子１０と接続するまでのインダクタンスＬ５ａと延設部６０の寄生インダクタンスＬ５ｂがある。実施の形態１の無線通信デバイス１においては、この分布容量Ｃ２および寄生インダクタＬ５により、所定の並列共振回路（例えば９００ＭＨｚ）が構成される。この共振周波数において第１電極６の第１部分６ａからは共振周波数の電界が放射されるので、電界アンテナとして動作する。一方、並列共振を構成する第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）との間には共振周波数の磁界が発生する。この磁界の軸は無線通信モジュール２のＺ軸となるので、無線通信モジュール２を物品７０の金属面７０ａに貼り付けた場合、金属面７０ａを放射板としで動作させることができるようになる。これにより、この無線通信モジュール２は単体でも無線通信デバイスとして動作し、物品７０の金属面７０ａに貼り付けることで、更に読み取り距離を向上させる無線通信デバイスとして動作することができる。
また、第２電極７と第２部分６ｂ（裏面電極）との対面する部分の間には、対向している電極７と第２部分６ｂ電極間で静電容量Ｃ５が存在する。ＲＦＩＣ素子１０と接続するまでのインダクタンスＬ５ａと静電容量Ｃ５及びＲＦＩＣ素子１０でできる回路が、上記の分布容量Ｃ２及びインダクタンスＬ５で作られる並列共振回路と電気的に接続している。
また、ＲＦＩＣ素子１０は図６に示すように、ＲＦＩＣチップ１６の内部容量である容量Ｃ１とインダクタンスＬ１〜Ｌ４（４つのインダクタンス素子のインダクタンス）とにより、ＲＦＩＣチップ１６とアンテナパターン（第１電極６と第２電極７）との間の整合をとる整合回路が構成されている。このＲＦＩＣ素子１０のパターンは空芯コイルとなるので、素子近傍に漏洩磁界がでている。ＲＦＩＣ素子１０は第１部分６ａよりＺ方向で上方にあるので、この漏洩磁界が第１部分６ａに流れる電流を発生させ、第１部分６ａから放射される電界に干渉する。第１部分６ａの電界放射は延設部６０の長手方向の縁端部からもっとも強く放射するので、ＲＦＩＣ素子１０を位置は第１部分６ａ長手方向の縁端部を避けて配置する方が良い。またＲＦＩＣ素子１０が発生する磁界がアンテナとしての伝播を避ける為に、第１部分６ａは第２電極７を囲うようにパターン配置する方が良い。
実施の形態１の無線通信デバイス１の構成において、第２電極７と第２部分６ｂ（裏面電極）との間で対面する部分の浮遊容量Ｃ５は、第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）との間で対面する部分の浮遊容量Ｃ２に比べて小さく設定されている。また、該浮遊容量Ｃ５は、第１部分６ａにおける延設部６０と第２部分６ｂ（裏面電極）との間で対面する部分の浮遊容量Ｃ３、Ｃ４に比べても小さく設定されている。
上記のように構成された実施の形態１の無線通信デバイス１は、物品７０の金属面７０ａに貼り付けられて使用される。図７は、実施の形態１の無線通信デバイス１が物品７０の金属面７０ａに貼り付けられた状態を示す断面図である。図７に示すように、無線通信モジュール２を収容する保護ケース３は、物品７０の金属面７０ａに対して接着層８を介して貼り付けられている。従って、無線通信デバイス１が貼り付けられた物品７０の金属面７０ａと、無線通信デバイス１における第１電極６の第２部分６ｂ（裏面電極）とは容量結合された状態となる。このように無線通信デバイス１が物品７０の金属面７０ａに貼り付けられた状態において、無線通信デバイス１は、その金属面７０ａをアンテナとして利用して、放射効率が高く、長距離通信が可能な無線通信を行うことができる。
図８は、実施の形態１の無線通信デバイス１における無線通信モジュール２の変形例を示す斜視図である。図８に示す無線通信モジュール２の変形例においては、第１電極６の構成が図２に示した構成と異なっている。図８に示すように、第１電極６の第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）とを別体で構成している。この構成においては、第１部分６ａと第２部分６ｂとを接続導体８０、例えばスルーホール導体又はベアホール導体により電気的に接続する構成である。このように第１電極６が、１つの金属膜で形成されるのではなく、第１部分６ａと第２部分６ｂとを別体で構成して、スルーホール導体又はベアホール導体などで電気的に接続する構成である。なお、誘電体素体５が厚みを有する構成である場合には、金属ピンにより接続する構成としてもよい。このように構成された無線通信モジュール２においては、誘電体素体５の表面５ａ／裏面５ｂにおいて第１電極６および第２電極７を所定の位置に高精度に配設できる構成となる。この実施の形態１の無線通信デバイス１は、一定厚みの平板状の素体５に金属対応のＲＦＩＤインレイを多面付けして加工することができる。また多面付け状態でインレイに表示ラベルや貼着部材４を貼り付けることも可能となる。このため、実施の形態２の無線通信デバイス１は、金属対応のＲＦＩＤタグを大量生産することが可能な構成である。またＲＦＩＤタグを、例えば１ｍｍ以下（更には０．６ｍｍ以下）の厚みの薄い構成とすることもできるため、一般的なＲＦＩＤラベルプリンタでエンコードおよび表示印刷を行うことが可能となり、金属対応タグのエンコードが容易になる。
また、図８に示す無線通信モジュール２の変形例は、第１電極６の第１部分６ａにおいて、長手方向（Ｙ軸方向）と平行な両辺に内側に凹む切欠き部１４が形成されている。この変形例においては、第１電極６の第１部分６ａの両辺に切欠き部１４を形成することにより、当該無線通信モジュール２における共振周波数を変更することが可能な構成となる。このように構成された図８に示す無線通信モジュール２においては、無線通信モジュール２の外径寸法を変更することなく共振周波数を所望の周波数に設定することができる。
《実施の形態２》
以下、本発明に係る実施の形態２の無線通信デバイス１（ＲＦＩＤタグ）について説明する。実施の形態２の無線通信デバイス１においても、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。実施の形態２の無線通信デバイス１において、前述の実施の形態１の構成との違いは、無線通信モジュール２Ａにおける第１電極６Ａおよび第２電極７Ａにおける構成であり、その他の構成は実施の形態１における無線通信モジュール２と同じ構成である。従って、実施の形態２の無線通信デバイス１における説明では、実施の形態２における無線通信モジュール２Ａの第１電極６Ａおよび第２電極７Ａを中心に説明する。なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
図９は、実施の形態２の無線通信デバイス１における無線通信モジュール２Ａの構成を示す斜視図である。実施の形態２における無線通信モジュール２Ａは、実施の形態１の無線通信モジュール２と同様に、誘電体素体５と、誘電体素体５に設けられた第１電極６Ａおよび第２電極７Ａと、第１電極６Ａと第２電極７Ａとに接続されるＲＦＩＣ素子１０と、を有する。第１電極６Ａは誘電体素体５の表裏両面側に形成されており、第２電極７Ａは誘電体素体５の表面５ａ側に形成されている。
第１電極６Ａにおいては、誘電体素体５の表面５ａ側に第１部分６ａが形成されており、裏面５ｂ側には第２部分６ｂが裏面電極として形成されている。第１電極６Ａの第２部分６ｂ（裏面電極）は、誘電体素体５の裏面５ｂの略全面にわたって形成されている。従って、第１電極６Ａの第２部分６ｂ（裏面電極）６ｂは、誘電体素体５を介して第１電極６Ａの第１部分６ａおよび第２電極７Ａに対面して配設される。第１電極６Ａの第１部分６ａと第２部分６ｂは、１つの金属膜で形成されている。
図９に示すように、実施の形態２における無線通信モジュール２Ａは、第１電極６Ａにおける開口１２の内側に配設された第２電極７Ａが、切欠き部１３の内側に配設された突出部６１を有する構成である。第２電極７Ａの突出部６１は、第１電極６Ａにおける延設部６０と同様に、誘電体素体５における長手方向（Ｙ軸方向）の第１端５０ａ（図９における右端）の外縁近傍まで導出するよう形成されている。開口１２の内縁と対向する第２電極７Ａの外縁との間は所定間隔を有している。また、第２電極７Ａの突出部６１における突出方向に延びる両側縁と、切欠き部１３の内縁との隙間は所定間隔に設定されている。
図９に示すように、実施の形態２における無線通信モジュール２Ａにおいては、延設部６０Ａには第２電極７Ａが配設される開口１２および切欠き部１３が形成されているが、裏面電極である第２部分６ｂに対する延設部６０Ａの対面面積は、第２電極７Ａの対面面積より広く形成されている。実施の形態２の構成においては、延設部６０Ａは第２電極７Ａの配置位置の両側から第１端５０ａ側（図９における右端側）に向かって大きく延びて形成されている。即ち、延設部６０Ａは、第２電極７Ａの両側を取り囲むように第１端５０ａ側に延びて形成されており、開口１２および切欠き部１３により第１端５０ａ側が２分割されている。このように２分割されたそれぞれの延設部６０Ａにおいて、第２部分６ｂに対する対面面積においても第２電極７Ａの対面面積より広く形成されている。
上記のように構成された実施の形態２における無線通信モジュール２Ａは、実施の形態１において説明したように、保護ケース３に収容されて無線通信デバイス１となる。実施の形態２の無線通信デバイス１は、保護ケース３が物品７０の金属面７０ａに貼り付けられて、金属面７０ａをアンテナとして利用することにより、放射効率が高く、長距離通信が可能な無線通信を行うことができる。
《実施の形態３》
以下、本発明に係る実施の形態３の無線通信デバイス１（ＲＦＩＤタグ）について説明する。実施の形態３の無線通信デバイス１においても、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。実施の形態３の無線通信デバイス１において、前述の実施の形態１の無線通信デバイス１との違いは、無線通信モジュール２Ｂにおける第１電極６Ｂおよび第２電極７Ｂの構成であり、その他の構成は実施の形態１における無線通信モジュール２と同じである。従って、実施の形態３の無線通信デバイス１における説明では、無線通信モジュール２Ｂにおける第１電極６Ｂおよび第２電極７Ｂを中心に説明する。なお、実施の形態３の説明において、前述の実施の形態１および実施の形態２と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
図１０は、実施の形態３の無線通信デバイス１における無線通信モジュール２Ｂの第１電極６Ｂおよび第２電極７Ｂの構造を示す斜視図である。図１１は、実施の形態３における無線通信モジュール２Ｂの構成を示す斜視図である。実施の形態３における無線通信モジュール２Ｂは、実施の形態１の無線通信モジュール２と同様に、矩形状の誘電体素体５と、誘電体素体５に設けられた第１電極６Ｂおよび第２電極７Ｂと、第１電極６Ｂと第２電極７Ｂとに接続される表面実装されたＲＦＩＣ素子１０と、を有する。第１電極６Ｂは誘電体素体５の表裏両面側に形成されており、第２電極７Ａは誘電体素体５の表面５ａ側に形成されている。
実施の形態３の無線通信デバイス１においては、図１０に示すように、第１電極６Ｂにおける第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）とを別体で形成して、誘電体素体５の表裏両面側に配設する構成である。ここで用いる誘電体素体５としては、前述の実施の形態１において説明した誘電材料の他に、例えば絶縁性、難燃性および耐炎性の高いガラス・エポキシ基板（ＦＲ−４）を用いてもよい。この構成においては、表面側の第１部分６ａと裏面側の第２部分６ｂとを接続導体８０、例えばスルーホール導体又はベアホール導体により電気的に接続する構成である。ベアホール導体により電気的に接続する構成は、大量生産に向いた構成である。なお、誘電体素体５が厚みを有する構成である場合には、金属ピンにより接続する構成としてもよい。このように構成された無線通信モジュール２Ｂは、誘電体素体５の表面５ａ／裏面５ｂにおいて、第１電極６Ｂおよび第２電極７Ｂを所定の位置に高精度に配設できる構成となる。
また、実施の形態３の無線通信デバイス１においては、図１０および図１１に示すように、第１電極６Ｂにおける開口１２の内側に第２電極７Ｂが配設されており、この開口１２から、第１電極６Ｂにおける延設部６０Ｂの外縁まで延びる切欠き部１３が形成されている。実施の形態３の無線通信デバイス１においては、切欠き部１３の延設方向が、第１電極６Ｂにおける長手方向（Ｙ軸方向）に延びる中心線Ｐと平行であり、且つ中心線Ｐからオフセットした位置に形成されている。
実施の形態３の無線通信デバイス１において、誘電体素体５の表面５ａ側に設けられた第１部分６ａの延設部６０Ｂは、ＲＦＩＣ素子１０の外部接続端子の第１端子電極１０ａが接続される位置より、誘電体素体５におけるＹ軸方向の第１端５０ａ側（図１１における右端側）に延びており、誘電体素体５の第１端５０ａの外縁近傍の位置まで形成されている。図１０に示すように、延設部６０Ｂには開口１２および切欠き部１３が形成されているが、裏面電極である第２部分６ｂに対する延設部６０Ｂの対面面積は、第２電極７Ｂの対面面積より広く形成されている。実施の形態３の構成においては、延設部６０Ｂは第２電極７Ｂの配置位置の両側から偏心した位置（中心線Ｐからオフセットした位置）において第１端５０ａ側（図１０における右端側）に向かって延びて形成されている。即ち、延設部６０Ｂは、第２電極７Ｂの両側を取り囲むように第１端５０ａ側に延びて形成されており、開口１２および切欠き部１３により第１端５０ａ側が２分割されている。このように２分割された延設部６０Ｂにおいて、第２部分６ｂ(裏面電極)に対する対面面積に関して第２電極７の対面面積より広く形成されている。
また、実施の形態３の構成においては、第１部分６ａのＸ軸方向（幅方向）の長さが、延設部６０Ｂにおける第１端５０ａ側（図１０における右端側）の２つに分かれた領域のＸ軸方向（幅方向）の長さの合算値と略等しく形成されている。このため、第１電極６Ｂにおける第１部分６ａは、第２部分６ｂ（裏面電極）に対して略全体的に均等に誘電体素体５を介して容量結合される構成となっている。
図１２は、実施の形態３の無線通信デバイス１が物品７０の金属面７０ａに貼り付けられた状態を示す断面図である。図１２に示すように、実施の形態３の無線通信デバイス１においては、無線通信モジュール２Ｂが保護ケースには収容されておらず、無線通信モジュール２Ｂが直接的に接着層８を介して物品７０の金属面７０ａに接続される構成である。また、実施の形態３の無線通信デバイス１は、無線通信モジュール２Ｂの表面側に表示ラベル１８が貼り付けられている。表示ラベル１８の裏面には粘着層が形成されており、表示ラベル１８が誘電体素体５の表面５ａ側の全体を覆うように、ＲＦＩＣ素子１０、第１電極６Ｂの第１部分６ａおよび第２電極７Ｂに貼り付けられている。また、表示ラベル１８の表面は、例えば、当該物品に関する情報などが印刷表示されるよう構成されている。
上記のように構成された実施の形態３の無線通信デバイス１は、保護ケースを用いない構成であり、無線通信モジュール２Ｂを表示ラベル１８により保護する構成であるため、無線通信デバイス１は薄い膜体状、例えば、１ｍｍ以下（更には０．６ｍｍ以下）の厚みの薄いフィルム状のＲＦＩＤタグに形成することが可能となる。
上記のように、実施の形態３の無線通信デバイス１は、厚みの薄いフィルム状のＲＦＩＤタグで構成することができるため、多面付けされた金属対応のＲＦＩＤタグインレイに表示ラベルを貼り付けることが可能となる。このため、実施の形態３の無線通信デバイス１は、金属対応のＲＦＩＤタグを大量生産することが可能な構成である。また、ＲＦＩＤタグを、例えば、０．６ｍｍ以下の厚みの薄い構成とすることができるため、ＲＦＩＤラベルプリンタでエンコードおよび表示印刷を行うことが可能となる。
実施の形態３の無線通信デバイス１においては、簡単な構成で、物品７０の金属面７０ａをアンテナとして利用して、放射効率が高く、長距離通信が可能な無線通信を行うことができると共に、金属対応のＲＦＩＤタグのそれぞれに対して印刷表示作業が容易な構成となり、大量生産可能な構成となる。
《実施の形態４》
以下、本発明に係る実施の形態４の無線通信デバイス１（ＲＦＩＤタグ）について説明する。実施の形態４の無線通信デバイス１においても、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。実施の形態４の無線通信デバイス１において、前述の実施の形態１の無線通信デバイス１との違いは、無線通信モジュール２Ｃにおける第１電極６Ｃおよび第２電極７Ｃの構成であり、その他の構成は実施の形態１における無線通信モジュール２と同じである。従って、実施の形態４の無線通信デバイス１における説明では、無線通信モジュール２Ｃにおける第１電極６Ｃおよび第２電極７Ｃを中心に説明する。なお、実施の形態４の説明において、前述の実施の形態１から実施の形態３と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
図１３は、実施の形態４の無線通信デバイス１における無線通信モジュール２Ｃの第１電極６Ｃおよび第２電極７Ｃの構造を示す斜視図である。実施の形態４における無線通信モジュール２Ｃは、実施の形態１の無線通信モジュール２と同様に、矩形状の誘電体素体５と、誘電体素体５に設けられた第１電極６Ｃおよび第２電極７Ｃと、第１電極６Ｃと第２電極７Ｃとに接続される表面実装されたＲＦＩＣ素子１０と、を有する。第１電極６Ｃは誘電体素体５の表裏両面側に形成されており、第２電極７Ｃは誘電体素体５の表面５ａ側に形成されている。
実施の形態４の無線通信デバイス１においては、図１３に示すように、第１電極６Ｃにおける第１部分６ａと第２部分６ｂ（裏面電極）とを別体で構成している。この構成においては、表面側の第１部分６ａと裏面側の第２部分６ｂとを接続導体８０、例えばスルーホール導体又はベアホール導体により電気的に接続する構成である。なお、誘電体素体５が厚みを有する構成、例えばガラス・エポキシ基板（ＦＲ−４）などを用いた構成の場合には、金属ピンにより接続する構成としてもよい。このように構成された無線通信モジュール２Ｃは、誘電体素体５の表面５ａ／裏面５ｂにおいて、第１電極６Ｃおよび第２電極７Ｃを所定の位置に高精度に配設できる構成となる。
実施の形態４の無線通信デバイス１は、前述の実施の形態１から３の構成と同様に、第１電極６Ｃにおける表面側の第１部分６ａに開口１２が形成され、その開口１２の内側に第２電極７Ｃが配設されている。また、開口１２から第１部分６ａにおける延設部６０Ｃの延設方向（Ｙ軸方向）の外縁（図１３における左端）まで延びる切欠き部１３が形成されている。即ち、開口１２の内縁と、延設部６０Ｃの外縁とを連接する切欠き部１３が形成されている。実施の形態４の無線通信デバイス１においては、切欠き部１３の内側の領域に浮き電極６７が設けられている。この浮き電極６７は、切欠き部１３の延設方向と同じ方向に延びた細長い形状を有し、切欠き部１３の延設方向の長さと同じ長さを有している。即ち、浮き電極６７は、切欠き部１３の内縁から所定の距離を有しており、その内縁に沿って延設されている。また、浮き電極６７は、第２電極７Ｃからも離れて配設されており、いわゆる切欠き部１３の内部において浮き状態で設けられている。浮き電極６７は、絶縁素体５を介して第１電極６Ｃの第２部分６ｂ（裏面電極）と対面して配置され容量結合されている。
実施の形態４の無線通信デバイス１において、第１部分６ａの延設部６０Ｃは、ＲＦＩＣ素子１０の外部接続端子の第１端子電極１０ａが接続される位置より、誘電体素体５におけるＹ軸方向の第１端５０ａ側（図１３における右端側）に延びており、誘電体素体５の第１端５０ａの外縁近傍まで形成されている。図１３に示すように、延設部６０Ｃには開口１２、切欠き部１３および浮き電極６７が形成されているが、裏面電極である第２部分６ｂに対する延設部６０Ｃの対面面積は、第２電極７Ｃの対面面積より広く形成されている。
実施の形態４の構成において、延設部６０Ｃは第２電極７Ｃの形成位置より第１端５０ａ側（図１１における右端側）に大きく延びている。即ち、延設部６０Ｃは、第２電極７Ｃの両側を取り囲むように第１端５０ａ側に延びて形成されており、開口１２および切欠き部１３により第１端５０ａ側が２分割されている。このように２分割された延設部６０Ｃにおいて、第２部分６ｂに対する対面面積に関して第２電極７の対面面積より広く形成されている。このため、第１電極６Ｃにおける第１部分６ａは、第２部分６ｂ（裏面電極）に対して略全体的に均等に誘電体素体５を介して容量結合される構成となっている。
上記のように構成された実施の形態４における無線通信モジュール２Ｃは、前述の実施の形態１において説明したように保護ケース３に収容する構成や、実施の形態３において説明したように表示ラベル１８を貼り付ける構成とすることが可能である。従って、実施の形態４における無線通信モジュール２Ｃは、実施の形態１から３と同様の効果を奏し、物品７０の金属面７０ａに貼り付けられて、金属面７０ａを放射板またはブースターアンテナとして利用することにより、放射効率が高く、長距離通信が可能な無線通信を行うことができる。
《実施の形態５》
以下、本発明に係る実施の形態５の無線通信デバイス１（ＲＦＩＤタグ）について説明する。実施の形態５の無線通信デバイス１においても、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。実施の形態５の無線通信デバイス１において、前述の実施の形態１の無線通信デバイス１との違いは、無線通信モジュール２Ｄにおける第１電極６Ｄの構成であり、その他の構成は実施の形態１における無線通信モジュール２と同じである。従って、実施の形態５の無線通信デバイス１における説明では、無線通信モジュール２Ｄにおける第１電極６Ｄを中心に説明する。なお、実施の形態５の説明において、前述の実施の形態１から実施の形態４と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
図１４は、実施の形態５の無線通信デバイス１における無線通信モジュール２Ｄの表面側の第１電極６Ｄの第１部分６ａおよび第２電極７Ｂの配設位置を示す斜視図である。実施の形態５における無線通信モジュール２Ｄは、実施の形態１の無線通信モジュール２と同様に、矩形状の誘電体素体５と、誘電体素体５に設けられた第１電極６Ｄおよび第２電極７Ｄと、第１電極６Ｄと第２電極７Ｄとに接続される表面実装されたＲＦＩＣ素子１０と、を有する。第１電極６Ｄは誘電体素体５の表裏両面側に形成されており、第２電極７Ｄは誘電体素体５の表面側に形成されている。
実施の形態５における無線通信モジュール２Ｄの裏面側には他の実施の形態と同様に裏面電極である第２部分が、少なくとも第１部分６ａおよび第２電極７Ｂに対面する位置に形成されている。なお、裏面電極である第２部分（６ｂ）は、無線通信モジュール２Ｄの裏面側の全面に設けてもよい。
図１４に示すように、無線通信モジュール２Ｄの表面側の第１電極６Ｄの第１部分６ａは、第２電極７ＤとＲＦＩＣ素子１０の第２端子電極１０ｂとの接続位置を越えて長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる延設部６０Ｄを有する。なお、延設部６０Ｄは、第２電極７Ｄの形成位置を越えて長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びて構成されてもよい。図１４においては、延設部６０Ｄが第２電極７Ｄの形成位置を越えて長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びた領域Ｅ１を有する構成を示している。上記のように構成された延設部６０Ｄの裏面電極である第２部分（６ｂ）に対面する対面面積は、第２電極７Ｄの第２部分（６ｂ）に対面する対面面積より広く形成されている。
なお、実施の形態５における無線通信モジュール２Ｄの変形例として、図１４において二点鎖線で示すように、延設部６０Ｄが第２電極７Ｄの形成位置を越えて長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びた領域Ｅ１から、更に短手方向（Ｘ軸方向）に延びる領域Ｅ２を有する構成としてもよい。
無線通信モジュール２Ｄの更なる変形例としては、短手方向に延びる領域Ｅ２から第２電極７Ｄを取り囲むように領域Ｅ３を形成してもよい。但し、延設部６０Ｄの内縁と外縁とは切欠き部（１３）により連接されている。なお、切欠き部（１３）の形成位置としては、延設部６０Ｄの内縁と外縁とを連接する位置であればよい。
上記のように構成された実施の形態５における無線通信モジュール２Ｄの構成においても、他の実施の形態において説明した効果を奏しており、物品７０の金属面７０ａに貼り付けられて、金属面７０ａをアンテナとして利用することにより、放射効率が高く、長距離通信が可能な無線通信を行うことができる構成である。
《実施の形態６》
以下、本発明に係る実施の形態６の無線通信デバイス１（ＲＦＩＤタグ）について説明する。実施の形態６の無線通信デバイス１においても、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。実施の形態６の無線通信デバイス１において、前述の実施の形態１の無線通信デバイス１との違いは、誘電体素体である。従って、実施の形態６の無線通信デバイス１における説明では、無線通信モジュール２Ｅにおける誘電体素体を中心に説明する。なお、実施の形態６の説明において、前述の実施の形態１から実施の形態５と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
図１５は、本発明の実施の形態６の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの構成を示す斜視図である。
図１５に示すように、実施の形態６の場合、無線通信モジュール２Ｅの誘電体素体５Ａは、帯状であって、折り返した状態で重なっている。折り返し状態の誘電体素体５Ａにおいて外側に位置する一方の外側面５０ｃに、第１電極６Ｅの第１部分６ａと第２電極７Ｅとが形成されている。また、誘電体素体５Ａの他方の外側面５０ｄに、第１電極６Ｅの第２部分６ｂが形成されている。
実施の形態６の場合、第１電極６Ｅの第１部分６ａと第２部分６ｂは別体であって互いに分かれている。互いに分かれている第１部分６ａと第２部分６ｂは、誘電体素体５Ａの転回部５０ｅに貼り付けられたシート状の接続導体９０を介して電気的に接続されている。具体的には、第１部分６ａにおける転回部５０ｅに近い端部と第２部分６ｂにおける転回部５０ｅに近い端部とに対して接続導体９０が部分的に重なっている。
なお、第１電極６Ｅにおける第１部分６ａと第２部分６ｂは、別体ではなく一体化されてもよい。この場合、接続導体９０を省略することができる。
また、誘電体素体の折り返しに関して、誘電体素体は、二つ折りに限らず、三つ折りであってもよい。誘電体素体の重なり数が増加するほど、第１電極６Ｅの第１部分６ａと第２部分６ｂとの間の容量と、第２電極７Ｅと第１電極６Ｅの第２部分６ｂとの間の容量を小さくすることができる。
このような構成によれば、折り返す前の帯状の誘電体素体５Ａの一方の表面（折り返し状態においては外側面５０ｃ、５０ｄになる表面）に対して第１電極６Ｅ、第２電極７Ｅ、接続導体９０、およびＲＦＩＣ素子１０を設け、その後、誘電体素体５Ａを折り返して重ねられる。そのため、無線通信モジュールを容易に作成することができる。
上記のように構成された実施の形態６における無線通信モジュール２Ｅの構成においても、他の実施の形態において説明した効果を奏しており、物品７０の金属面７０ａに貼り付けられて、金属面７０ａをアンテナとして利用することにより、放射効率が高く、長距離通信が可能な無線通信を行うことができる構成である。
《実施の形態７》
以下、本発明に係る実施の形態７の無線通信デバイス１（ＲＦＩＤタグ）について説明する。実施の形態７は、前述の実施の形態６の改良形態である。従って、実施の形態７の無線通信デバイス１における説明では、前述の実施の形態６と異なる点を中心に説明する。
図１６は、本発明の実施の形態７の無線通信デバイスにおける無線通信モジュールの構成を示す斜視図である。
図１６に示すように、実施の形態７の誘電体素体５Ｂも、前述の実施の形態６の誘電体素体５Ａと同様に、帯状であって、折り返した状態である。しかし、誘電体素体５Ｂは、重なってはいない。その代わりとして、折り返しによって互いに対向し合う誘電体素体５Ｂの第１部分５０ｆと第２部分５０ｇが、誘電体素体５Ｂに比べて低い誘電率を備えるシート状の介在部材９２を挟んでいる。介在部材９２は、例えば誘電率が約１．１の発泡オレフィンフィルムである。また例えば、介在部材９２は、誘電体素体５Ｂと同一の材料から作製され、誘電体素体５Ｂに比べて高い発泡倍率を備える部材である。
誘電体素体５Ｂに比べて低い誘電率を備える介在部材９２により、第１電極６Ｆの第１部分６ａと第２部分６ｂとの間の容量と、第２電極７Ｆと第１電極６Ｆの第２部分６ｂとの間の容量を小さくすることができる。その結果、介在部材９２が存在しない場合に比べて、無線通信デバイス１の通信距離が長くなる。
本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
本発明は、物品の金属面に貼り付けて用いる金属対応の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）として優れた通信特性を有し、汎用性が高く、有用なものである。
１ 無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 無線通信モジュール
３ 保護ケース
４ 貼着部材
４ａ 取り付け部
５ 誘電体素体
５ａ 表面
５ｂ 裏面
５ｃ 端面
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 第１電極
６ａ 第１部分
６ｂ 第２部分（裏面電極）
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ 第２電極
８ 接着層
９ フィルム基材
１０ ＲＦＩＣ素子
１０ａ 第１端子電極
１０ｂ 第２端子電極
１１ シール材
１２ 開口
１３、１４ 切欠き部
１６ ＲＦＩＣチップ
１６ａ 第１入出力端子
１６ｂ 第２入出力端子
１８ 表示ラベル
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 延設部
６１ 突出部
６５ プリント配線板
６７ 浮き電極
７０ 物品
７０ａ 金属面

Claims (16)

  1. 第１端子電極および第２端子電極を有するＲＦＩＣ素子と、
    前記第１端子電極に接続された第１電極と、
    前記第２端子電極に接続された第２電極と、
    を備え、
    前記第１電極は、長手方向および短手方向を持ち、前記第１端子電極に接続され、且つ前記第２電極に対して前記長手方向に間隔をあけて並ぶ第１部分と、前記第１部分および前記第２電極に対面する第２部分と、を有し、
    前記第１部分は、前記第２電極と前記第２端子電極との接続位置を前記長手方向に越えて前記長手方向に沿って延びる延設部を有する、
    無線通信デバイス。
  2. 前記延設部は、前記第２電極の形成位置を越えて長手方向に沿って延びて構成された、請求項１に記載の無線通信デバイス。
  3. 前記延設部は、前記第２電極の形成位置を越えて長手方向に沿って延びた領域において、短手方向に延びる領域を有する、請求項１または２に記載の無線通信デバイス。
  4. 前記第２電極は、前記延設部により取り囲まれ、
    前記延設部は、前記延設部の内縁と外縁とを連接する切欠き部を有する、請求項３に記載の無線通信デバイス。
  5. 前記第２部分に対面する前記延設部の対面面積は、前記第２部分に対面する前記第２電極の対面面積より広く形成された、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  6. 前記第２部分が前記第１部分における長手方向の一端側で接続されており、前記第１部分における他端側に前記延設部が形成された、請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  7. 表面と裏面とを持つ誘電体素体を有し、
    前記誘電体素体の表面に前記第１電極の前記第１部分および前記第２電極を配設し、
    前記誘電体素体の裏面に前記第１電極の前記第２部分を配設した、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  8. 折り返し状態の誘電体素体を有し、
    前記誘電体素体における一方の外側面に前記第１電極の前記第１部分および前記第２電極を配設し、
    前記誘電体素体における他方の外側面に前記第１電極の前記第２部分を配設した、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  9. 前記誘電体素体における互いに対向し合う部分が、前記誘電体素体に比べて低い誘電率を備える介在部材を挟んでいる、請求項８に記載の無線通信デバイス。
  10. 前記第１部分と前記第２部分は、１つの金属膜で形成された、請求項１から９のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  11. 前記第１部分と前記第２部分は、別体で構成され、接続導体により接続されるよう構成された、請求項１から９のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  12. 前記第１部分および前記第２電極における前記ＲＦＩＣ素子との接続領域を覆うように設けられたシール材を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  13. 前記第２電極は、前記切欠き部の内側に配設された突出部を有する、請求項４に記載の無線通信デバイス。
  14. 前記切欠き部の内側に配設され、前記第１電極および前記第２電極から所定距離を有して配設された浮き電極を有する、請求項４に記載の無線通信デバイス。
  15. 前記ＲＦＩＣ素子、および前記ＲＦＩＣ素子に接続される前記第１部分と前記第２電極とを覆うように設けられた印字可能な表示ラベルを有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  16. 少なくとも前記ＲＦＩＣ素子、前記第１電極、および前記第２電極で構成される無線通信モジュールを収容した、可撓性材料で形成された保護ケースを備えた、請求項１から１４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
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