(57)【要約】【課題】金属物に貼り付けることを前提とした金属対応ＲＦＩＤタグにおいて、通信距離を長くする【解決手段】プリント基板２０にＲＦＩＤタグチップ３０を実装してなるＲＦＩＤタグ１０である。プリント基板２０は、表面に形成された表面配線パターン２２と、裏面に形成された裏面配線パターン２３と、表面配線パターン２２及び裏面配線パターン２３をショートする複数個のスルーホール２４とを備え、複数個のスルーホール２４は、プリント基板の一方の端部側に一直線状に並ぶように配置されている。ＲＦＩＤタグチップ３０は、複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の、プリント基板２０の表面であってプリント基板２０の他方の端部側に配置されている、そしてＲＦＩＤタグチップ３０は、表面配線パターン２２と接続され、かつ、１個以上のスルーホール２５にて裏面配線パターン２３と接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板にＲＦＩＤタグチップを実装してなるＲＦＩＤタグであって、
前記プリント基板は、表面に形成された表面配線パターンと、裏面に形成された裏面配線パターンと、前記表面配線パターン及び前記裏面配線パターンをショートする複数個のスルーホールとを備え、前記複数個のスルーホールは、当該プリント基板の一方の端部側に一直線状に並ぶように配置され、
前記ＲＦＩＤタグチップは、前記複数個のスルーホールが並ぶ直線に対して垂直方向の、前記プリント基板の表面であって当該プリント基板の他方の端部側に配置され、
当該ＲＦＩＤタグチップは、前記表面配線パターンと接続され、かつ、１個以上のスルーホールにて前記裏面配線パターンと接続されている、ＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
プリント基板にＲＦＩＤタグチップを実装してなるＲＦＩＤタグであって、
前記プリント基板は、表面に形成された表面配線パターンと、内部に形成された１層以上の内部配線パターンと、裏面に形成された裏面配線パターンと、前記表面配線パターン、前記内部配線パターン及び前記裏面配線パターンをショートする複数個のスルーホールとを備え、前記複数個のスルーホールは、当該プリント基板の一方の端部側に一直線状に並ぶように配置され、
前記ＲＦＩＤタグチップは、前記複数個のスルーホールが並ぶ直線に対して垂直方向の、前記プリント基板の内部であって当該プリント基板の他方の端部側に配置され、
当該ＲＦＩＤタグチップは、前記内部配線パターン及び前記表面配線パターンをショートする１個以上のスルーホールにて前記表面配線パターンと接続され、かつ、前記内部配線パターン及び前記裏面配線パターンをショートする１個以上のスルーホールにて前記裏面配線パターンと接続されている、ＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記裏面配線パターンを覆うように形成された接着剤層と、前記ＲＦＩＤタグチップ及び前記プリント基板の表面に露出するスルーホールを覆うように形成された封止層とを更に備える、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤタグにはカードタイプやラベルタイプなどがあるが、一般的に金属に近づけると通信距離が著しく短くなる性質がある。
これに対して、金属物に貼り付けることを前提とした金属対応ＲＦＩＤタグが提案されているが（例えば特許文献１、２）、従来の金属対応ＲＦＩＤタグには、依然として通信距離が短いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７４２３２２号公報
【特許文献２】特許第４７７０８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、金属物に貼り付けることを前提とした金属対応ＲＦＩＤタグにおいて、通信距離を長くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、次の１〜３のＲＦＩＤタグ（金属対応ＲＦＩＤタグ）が提供される。
１．
プリント基板にＲＦＩＤタグチップを実装してなるＲＦＩＤタグであって、
前記プリント基板は、表面に形成された表面配線パターンと、裏面に形成された裏面配線パターンと、前記表面配線パターン及び前記裏面配線パターンをショートする複数個のスルーホールとを備え、前記複数個のスルーホールは、当該プリント基板の一方の端部側に一直線状に並ぶように配置され、
前記ＲＦＩＤタグチップは、前記複数個のスルーホールが並ぶ直線に対して垂直方向の、前記プリント基板の表面であって当該プリント基板の他方の端部側に配置され、
当該ＲＦＩＤタグチップは、前記表面配線パターンと接続され、かつ、１個以上のスルーホールにて前記裏面配線パターンと接続されている、ＲＦＩＤタグ。
２．
プリント基板にＲＦＩＤタグチップを実装してなるＲＦＩＤタグであって、
前記プリント基板は、表面に形成された表面配線パターンと、内部に形成された１層以上の内部配線パターンと、裏面に形成された裏面配線パターンと、表面配線パターン、内部配線パターン及び裏面配線パターンをショートする複数個のスルーホールとを備え、前記複数個のスルーホールは、当該プリント基板の一方の端部側に一直線状に並ぶように配置され、
前記ＲＦＩＤタグチップは、前記複数個のスルーホールが並ぶ直線に対して垂直方向の、前記プリント基板の内部であって当該プリント基板の他方の端部側に配置され、
当該ＲＦＩＤタグチップは、前記内部配線パターン及び前記表面配線パターンをショートする１個以上のスルーホールにて前記表面配線パターンと接続され、かつ、前記内部配線パターン及び前記裏面配線パターンをショートする１個以上のスルーホールにて前記裏面配線パターンと接続されている、ＲＦＩＤタグ。
３．
前記裏面配線パターンを覆うように形成された接着剤層と、前記ＲＦＩＤタグチップ及び前記プリント基板の表面に露出するスルーホールを覆うように形成された封止層とを更に備える、前記１又は前記２に記載のＲＦＩＤタグ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＲＦＩＤタグ（金属対応ＲＦＩＤタグ）の通信距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態であるＲＦＩＤタグを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図２】図１のＲＦＩＤタグのブロック図。
【図３】図１のＲＦＩＤタグと通信するＲＦＩＤリーダのブロック図。
【図４】図１のＲＦＩＤタグのアンテナに流れる高周波電流を概念的に示す図。
【図５】表面に封止層、裏面に接着剤層を備えるＲＦＩＤタグを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図。
【図６】本発明の他の実施形態であるＲＦＩＤタグを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に本発明の一実施形態であるＲＦＩＤタグ１０を示している。
ＲＦＩＤタグ１０は、プリント基板２０にＲＦＩＤタグチップ３０を実装してなる。
【０００９】
プリント基板２０は平面視の形状が長方形であり、その基板本体である誘電体２１の表面には表面配線パターンとして放射パターン２２が形成され、裏面には裏面配線パターンとして接地パターン２３が形成され、この接地パターン２３側を金属物に貼り付けて使用する。また、プリント基板２０の長手方向の一方の端部側（長方形の一方の短辺側）には、放射パターン２２と接地パターン２３とをショートする複数個（本実施形態では６個）のスルーホール２４が、長方形の一方の短辺に沿うように一直線状に並んで配置されている。
【００１０】
ＲＦＩＤタグチップ３０は、複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の、プリント基板２０の表面であって当該プリント基板２０の長手方向の他方の端部側（長方形の他方の短辺側）に配置されている。そして、このＲＦＩＤタグチップ３０は、放射パターン２２と接続され、かつ、１個以上（本実施形態では１個）のスルーホール２５にて接地パターン２３と接続されている。
【００１１】
ここで、ＲＦＩＤタグチップ３０は図２に示すように、電波受信部と、電波送信部と、これらを制御する制御部とを備える。そして、このＲＦＩＤタグチップ３０にアンテナを接続することで、ＲＦＩＤタグ１０となる。すなわち、図１に示す放射パターン２２、スルーホール２４及び接地パターン２３が図２に示すアンテナとなる。
【００１２】
このＲＦＩＤタグ１０はパッシブ型タグであり、図３に示すタグリーダ５０と電波通信方式で通信する。すなわち、ＲＦＩＤタグ１０はタグリーダ５０の電波送信部から送信される電波を自身のアンテナを介して電波受信部で受信し、その電波を動力源として作動し、更に自身の電波送信部よりアンテナを介して所定の情報を含む電波を送信する。そして、その電波はタグリーダ５０の電波受信部で受信され、タグリーダ５０の制御部で処理される。なお、タグリーダ５０において電波受信と電波送信の切替えはスイッチ部にて行う。
【００１３】
次に、ＲＦＩＤタグ１０の特徴について説明する。
前述のとおり、ＲＦＩＤタグ１０の放射パターン２２、スルーホール２４及び接地パターン２３がＲＦＩＤタグ１０のアンテナになるところ、ＲＦＩＤタグ１０では、そのアンテナの長さ（放射パターン２２、スルーホール２４及び接地パターン２３の経路長）を通信周波数の電気長（λｇ）の略λｇ／２（λｇは誘電体２１の誘電率効果を含めた等価波長）に設定している。
そうすると、アンテナに流れる高周波電流は、図４に矢印で概念的に示すように、プリント基板２０の長手方向の一方の端部側に形成されているスルーホール２４付近で大きくなり、プリント基板２０の長手方向の他方の端部側で小さくなる。そこでＲＦＩＤタグ１０では、スルーホール２４付近の電流の流れを強化するため、スルーホール２４を複数個配置している。これにより、ＲＦＩＤタグ１０の通信距離を長くすることができる。
【００１４】
また、ＲＦＩＤタグ１０において、ＲＦＩＤタグチップ３０は、前述のとおり、複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の、プリント基板２０の表面であって当該プリント基板２０の長手方向の他方の端部側（長方形の他方の短辺側）に配置されている。ＲＦＩＤタグチップ３０と複数個のスルーホール２４の位置関係をこのように限定した理由は、以下のとおりである。
すなわち、ＲＦＩＤタグ１０においては、放射パターン２２と接地バターン２３を接続するスルーホール２４と、ＲＦＩＤタグチップ３０（厳密にはＲＦＩＤタグチップ３０と接地パターン２３を接続するスルーホール２５である。以下この段落において同じ。）との間隔により、ＲＦＩＤタグチップ３０のインピーダンスが調整できるが、複数個のスルーホール２４を配置する場合、複数個のスルーホール２４とＲＦＩＤタグチップ３０との間隔を略一定にしておかないと、それぞれのスルーホール２４に流れる電流のインピーダンスがずれてしまい、それぞれのスルーホール２４に流れる電流を最大にすることができない。そこでＲＦＩＤタグ１０では、複数個のスルーホール２４とＲＦＩＤタグチップ３０との間隔を略一定にするため、ＲＦＩＤタグチップ３０を複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の位置に配置している。これに対して、ＲＦＩＤタグチップ３０を複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に沿う方向の位置に配置すると、複数個のスルーホール２４とＲＦＩＤタグチップ３０との間隔が大きく異なることになる。
【００１５】
前述のとおりＲＦＩＤタグ１０は、接地パターン２３側を金属物に貼り付けて使用することから、金属物への貼り付けを容易にするために、ＲＦＩＤタグ１０は図５（ｂ）に示すように、接地パターン２３（図１（ｂ）参照）を覆うように形成された接着剤層２６を更に備えることができる。この接着剤２６は、両面テープを貼り付けたり、接着剤を塗布したりすることで形成することができる。なお、この接着剤２６にはＲＦＩＤタグ１０の補強としての役割もあり、この接着剤２６により衝撃や振動に対してＲＦＩＤタグ１０が破損しないようにすることができる。
【００１６】
また、ＲＦＩＤタグ１０は屋外で使用されることもあることから、屋外での使用にも耐え得るようにするため、ＲＦＩＤタグ１０は図５（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグチップ３０及びプリント基板２０の表面に露出するスルーホール２４，２５（図１（ａ）参照）を覆うように形成された封止層２７を更に備えることができる。封止層２７を備えることで、ＲＦＩＤタグ１０の表面（露出面）において防水性及び防塵性を確保することができる。この封止層２７は例えば樹脂によって形成することができる。
なお、前述の接着剤２６は、ＲＦＩＤタグ１０の裏面（設置面）において防水性及び防塵性を確保する機能も有する。
【００１７】
ここで、ＲＦＩＤタグ１０に使用したプリント基板２０の平面視の形状は長方形であるが、プリント基板２０の平面視の形状は長方形には限定されず、例えば楕円形、円形、正方形などであってもよい。いずれの場合も、複数個のスルーホール２４を当該プリント基板の一方の端部側に一直線状に並ぶように配置し、ＲＦＩＤタグチップ３０を、複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の、プリント基板の表面であって当該プリント基板の他方の端部側に配置するようにすれば、そのＲＦＩＤタグの通信距離を長くすることができる。
なお、「プリント基板の一方の端部側」とは、プリント基板の一方の端部とこの一方の端部に対向する他方の端部との中間位置より一方の端部側のことをいい、「プリント基板の他方の端部側」とは、プリント基板の一方の端部とこの一方の端部に対向する他方の端部との中間位置より他方の端部側のことをいう。
また、「一直線状に並ぶ」とは厳密な直線性を要求するものではなく、プリント基板２０の形状等に応じて多少不揃いである場合や、多少弧を描くように並ぶ場合などを含む概念である。
【００１８】
次に、プリント基板２０として多層基板を使用する実施形態について、図６を参照しつつ説明する。
図６においてプリント基板２０は、表面に形成された放射パターン２２、及び裏面に形成された接地パターン２３に加え、内部に形成された１層以上（本実施形態では２層）の内部配線パターン２８を備えている。
また、このプリント基板２０の長手方向の一方の端部側（長方形の一方の短辺側）には、放射パターン２２と内部配線パターン２８と接地パターン２３とをショートする複数個のスルーホール２４が、長方形の一方の短辺に沿うように一直線状に並んで配置されている。
【００１９】
一方、ＲＦＩＤタグチップ３０は、複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の、プリント基板２０の内部（内部配線パターン２８上）であって当該プリント基板２０の他方の端部側に配置されている。そして、このＲＦＩＤタグチップ３０は、内部配線パターン２８と放射パターン２２とをショートする１個以上のスルーホール２９ａにて放射パターン２２と接続され、かつ、内部配線パターン２８と接地パターン２３とをショートする１個以上のスルーホール２９ｂにて接地パターン２３と接続されている。なお、このＲＦＩＤタグチップ３０は封止層２７で覆われている。
【００２０】
図６に示すＲＦＩＤタグ１０においても、放射パターン２２、スルーホール２４及び接地パターン２３がＲＦＩＤタグ１０のアンテナになり、このＲＦＩＤタグ１０においても、そのアンテナの長さ（放射パターン２２、スルーホール２４及び接地パターン２３の経路長）を通信周波数の電気長（λｇ）の略λｇ／２（λｇは誘電体２１の誘電率効果を含めた等価波長）に設定している。
そして、ＲＦＩＤタグ１０においても複数個のスルーホール２４を備え、かつ、ＲＦＩＤタグチップ３０を複数個のスルーホール２４が並ぶ直線に対して垂直方向の位置に配置している。これにより、ＲＦＩＤタグ１０の通信距離を長くすることができる。
【００２１】
なお、このＲＦＩＤタグ１０においても、接地パターン２３を覆うように形成された接着剤層を更に備えることができ、また、プリント基板２０の表面に露出するスルーホール２４，２９ａを覆うように形成された封止層を更に備えることもできる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ＲＦＩＤタグ
２０  プリント基板
２１  誘電体（基板本体）
２２  放射パターン（表面配線パターン）
２３  接地パターン（裏面配線パターン）
２４，２５  スルーホール
２６  接着剤層
２７  封止層
２８  内部配線パターン
２９ａ，２９ａ  スルーホール
３０  ＲＦＩＤタグチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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