JPH1145317A - 非接触データキャリアパッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルアンテナの大径化に拠ることなく交信
距離を飛躍的に引き延ばすことのでき、機械的強度を向
上させた非接触データキャリアパッケージを実現する。 【解決手段】 アンテナコイル２と磁性体部品５とを組
み合わせることでアンテナコイル２の放射電界強度を高
めて通信距離を引き延ばす。また、非接触データキャリ
アの内部部品を外装ケース１とその中に充填された硬化
性樹脂６によって多重に保護することで機械的強度を高
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触形のデータ
キャリアパッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】非接触データキャリアシステムは、物品
等に取り付けられる非接触デーキャリアと呼ばれる応答
器と、ホスト側に接続される質問器とで構成され、これ
ら応答器と質問器との間で、磁気、誘導電磁界、マイク
ロ波（電波）等の伝送媒体を介して非接触で交信を行う
点を特徴とする。

【０００３】非接触データキャリアシステムの情報伝送
方式には電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方
式、光通信方式等がある。これらの方式の中で、電磁結
合方式、マイクロ波方式によるものは、質問器からの伝
送信号のエネルギーを応答器の駆動電力として用いるこ
とができる。このため、電池を駆動源とする場合のよう
に、電池の寿命が近付いてきたことによる応答能力の劣
化や使用限界に至る心配がないという更なる利点を有し
ている。

【０００４】図４に非接触データキャリアシステムの全
体的な構成を示す。同図に示すように、非接触データキ
ャリアシステムは質問器１０と応答器（非接触データキ
ャリア）２０から構成される。

【０００５】質問器１０は、質問器１０の全体制御を行
う主制御部１１と、ホスト装置とのデータの入出力を制
御するインターフェース部１２と、非接触データキャリ
ア２０より受信したタグ情報等を蓄積する読み出し／書
き込み可能なＲＡＭ等の記憶部１３と、送信情報をデジ
タル信号からアナログ信号に変換し、且つ非接触データ
キャリア２０からの受信信号をアナログ信号からデジタ
ル信号に変換する信号変換部１４と、送信信号を例えば
ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）方式、ＦＳＫ（Freq
uency Shift Keying）方式等で伝送用の信号に変調する
変調部１５と、受信信号を復調する復調部１６と、送信
アンテナ１７と、受信アンテナ１８とを備えて構成され
る。

【０００６】応答器（非接触データキャリア）２０は、
この非接触データキャリア２０の全体制御を行う主制御
部２１と、タグ情報を蓄積するＥＥＰＲＯＭ等の電源バ
ックアップ不要な記憶部２２と、送信情報をデジタル信
号からアナログ信号に変換し、且つ質問器１０からの受
信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する信号
変換部２３と、送信信号をＡＳＫ方式、ＦＳＫ方式等で
伝送用の信号に変調する変調部２４と、受信信号を復調
する復調部２５と、送信アンテナ２６と、受信アンテナ
２７とを備えて構成される。

【０００７】この非接触データキャリアシステムの基本
的な交信手順は次の通りである。

【０００８】質問器１０は、まず非接触データキャリア
２０に対するタグ情報読取りのための質問信号を発信す
る。非接触データキャリア２０は該質問信号の受信可能
な範囲に入るとこれを受信して、記憶部２２に記憶され
ているタグ情報を応答信号として発信する。この応答信
号を質問器１０が受信、解読して、タグ識別情報として
ホスト装置に送る。

【０００９】応答器（非接触データキャリア）は、質問
器との間で信号を送受信するためのアンテナ部品と回路
部品とから構成され、耐環境性を考慮して、樹脂等から
なる外装部によってアンテナ部品や回路部品等の内部部
品群を気密に封止して構成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
非接触データキャリアシステムでは、応答器（非接触デ
ータキャリア）と質問器との交信距離を引き延ばすこと
が要求のひとつとしてある。交信距離を延ばす対策とし
ては例えばアンテナコイルの大径化などが考えられる。
しかしながら、アンテナコイルの大径化は非接触データ
キャリアパッケージのサイズ増にむすびつくことから、
特に交信距離を飛躍的に引き延ばしたい要請に対しては
十分な対策とはならない。また、応答器（非接触データ
キャリア）の単体に要求される他の点としては構造的な
機械的強度がある。非接触データキャリアが例えばコン
テナや輸送容器等に取り付けられる場合、非接触データ
キャリアが大きな衝撃を受けて破損に至る懸念は拭い去
ることはできない。

【００１１】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
もので、コイルアンテナの大径化に拠らずに交信距離を
飛躍的に引き延ばすことのできるとともに、構造的な機
械的強度の向上を図れる非接触データキャリアパッケー
ジの提供を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の非接触データキャリアパッケージは、アン
テナコイルと、前記アンテナコイルに挿入された磁性体
部品と、前記アンテナコイル及び前記磁性体部品を含む
非接触データキャリアの内部部品を収容した外装ケース
と、前記内部部品を収容した前記外装ケース内に充填さ
れた硬化性樹脂とを具備することを特徴とする。

【００１３】この発明では、アンテナコイルと磁性体部
品との組み合わせによってアンテナコイルの磁束密度を
高めることができ、アンテナコイルの大径化に拠ること
なく通信距離を引き延ばすことができ、小形でありなが
ら通信能力の高い非接触データキャリアパッケージを実
現することができる。

【００１４】また、非接触データキャリアの内部部品を
外装ケースとその中に充填された硬化性樹脂によって保
護することで、そのいずれかで内部部品を保護するよう
に構成された場合に比べ、落下や衝撃などに対する強度
的耐性に優れた非接触データキャリアパッケージを実現
することができる。

【００１５】さらに、磁性体部品としてアモルファス合
金を用いることで、通常の磁性体材料として汎用されて
いるフェライトなどを用いた場合に比べてパッケージ全
体の剛性を高めることができ、機械的強度の高い非接触
データキャリアパッケージを実現することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は本実施形態の非接触データキャリア
パッケージの全体構成を示す断面図である。

【００１８】同図に示すように、この非接触データキャ
リアパッケージは、外装ケース１、アンテナコイル２、
ＩＣチップ３ａが実装された基板３、ボビン４、磁性体
部品５および硬化性樹脂６から構成される。

【００１９】外装ケース１は、例えばポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂、ＡＢＳ樹脂等からなり、このよ
うな熱可塑性樹脂を用いて射出成形等によって作製する
ことができる。外装ケース１の形状はここでは円柱形と
しているが、立方体形状でよく、本発明においては限定
されない。

【００２０】アンテナコイル２としては、例えば樹脂被
覆の施された銅線等が用いることができる。このアンテ
ナコイル２は、図２にも示すように、外装ケース１の内
部空間形状に適合して作製されたボビン４の胴体部４ａ
に巻回して取り付けられている。ボビン４は、外装ケー
ス１内の定位置にアンテナコイル２を固定するための部
品であり、上記胴体部４ａの両端に外装ケース１の内壁
周面と当接し得るフランジ部４ｂが設けられている。ボ
ビン４は、例えばポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、
ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂等からなり、射出成形等に
よって作製することができる。

【００２１】ボビン４には、図３にも示すように、その
上下を貫く円筒状中空部４ｃが設けられており、この中
空部４ｃに磁性体部品５が挿入されている。この磁性体
部品５の材質としては、アモルファス、フェライト、パ
ーマロイ、ケイ素鋼板等が挙げられるが、強度的耐性の
面からアモルファス合金を用いることが望ましい。

【００２２】基板３に実装されたＩＣチップ３ａは、図
４に示した応答器（非接触データキャリア）２０の各機
能部（送受信アンテナを除く）を内蔵したものであり、
このＩＣチップ３ａを基板３上に設けられた端子部３ｂ
を通じてアンテナコイル２と電気的に接続されている。

【００２３】以上説明したアンテナコイル２、基板３、
ボビン４、磁性体部品５等の非接触データキャリア内部
部品は、外装ケース１内に収容され、そこへ注入された
硬化性樹脂６によって全体が気密に包囲された状態で保
護固定される。硬化性樹脂６としては、エポキシ樹脂、
シリコーン樹脂、光硬化性樹脂等、注入時は液状で、注
入後温度や湿度、光等で反応固化する樹脂を用いること
ができる。

【００２４】このように構成された非接触データキャリ
アパッケージは、アンテナコイル２と磁性体部品５との
組み合わせによってアンテナコイル２の磁束密度を高め
ることができる。したがって、アンテナコイル２の大径
化に拠ることなく通信距離を引き延ばすことが可能とな
り、小形でありながら通信能力の高い非接触データキャ
リアパッケージが得られる。

【００２５】また、非接触データキャリアの内部部品を
外装ケース１とその中に充填された硬化性樹脂６によっ
て多重に保護することで、そのいずれかで内部部品を保
護するように構成された場合に比べ、落下や衝撃などに
対する強度的耐性に優れた非接触データキャリアパッケ
ージを実現することができる。

【００２６】なお、本実施形態では、アンテナコイル２
をそのボビン４に巻き付けることで、このボビン４によ
ってアンテナコイル２、磁性体部品５および外装ケース
１の間の位置関係を保持するものとしたが、アンテナコ
イル２を磁性体部品５に直接巻き付ける構成としてもよ
い。

【００２７】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。

【００２８】まず、中心に径４ｍｍの円筒状中空部を持
つ外径６ｍｍのポリアミド樹脂製のポビンに直径０．０
５ｍｍの銅線を巻きアンテナコイルを作製した。次に、
このアンテナコイルに回路基板を接続した後、ポビンの
中央部に、厚さ０．０２ｍｍのアモルファスシートを直
径４ｍｍに丸めたものを入れ、非接触データキャリアパ
ッケージの内部部品を完成させた。

【００２９】次に、この内部部品を内径８ｍｍ、外径１
０ｍｍのポリカーボネート樹脂製外装ケース内に挿入し
た。次に、外装ケース内に液状エポキシ樹脂を適量注入
した後、オープン中で約８０℃に加熱し、エポキシ樹脂
を硬化させて、非接触データキャリアパッケージを完成
させた。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の非接触デー
タキャリアパッケージによれば、アンテナコイルと磁性
体部品との組み合わせによってアンテナコイルの磁束密
度を高めることができ、アンテナコイルの大径化に拠る
ことなく通信距離を引き延ばすことができ、小形であり
ながら通信能力の高い非接触データキャリアパッケージ
を実現することができる。

【００３１】また、本発明によれば、非接触データキャ
リアの内部部品を外装ケースとその中に充填された硬化
性樹脂によって多重に保護することで、そのいずれかで
内部部品を保護するように構成された場合に比べ、落下
や衝撃などに対する強度的耐性に優れた非接触データキ
ャリアパッケージを実現することができる。

【００３２】さらに、本発明によれば、磁性体部品とし
てアモルファス合金を用いることで、通常の磁性体材料
として汎用されているフェライトなどを用いた場合に比
べてパッケージ全体の剛性を高めることができ、機械的
強度の高い非接触データキャリアパッケージを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である非接触データキャリ
アパッケージの構成を示す断面図

【図２】図１の非接触データキャリアパッケージにおけ
る内部部品の全体構成を示す斜視図

【図３】図２の非接触データキャリアパッケージの内部
部品におけるボビン及び磁性体部品を示す斜視図

【図４】非接触データキャリアシステムの全体的な構成
を示すブロック図

【符号の説明】

１……外装ケース ２……アンテナコイル ３……基板 ４……ボビン ５……磁性体部品 ６……硬化性樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナコイルと、 前記アンテナコイルに挿入された磁性体部品と、 前記アンテナコイル及び前記磁性体部品を含む非接触デ
   ータキャリアの内部部品を収容した外装ケースと、 前記内部部品を収容した前記外装ケース内に充填された
   硬化性樹脂とを具備することを特徴とする非接触データ
   キャリアパッケージ。
2. 【請求項２】 アンテナコイルと、 前記アンテナコイルに挿入されたアモルファス合金から
   なる磁性体部品と、 前記アンテナコイル及び前記磁性体部品を含む非接触デ
   ータキャリアの内部部品を収容した外装ケースと、 前記内部部品を収容した前記外装ケース内に充填された
   硬化性樹脂とを具備することを特徴とする非接触データ
   キャリアパッケージ。