(57)【要約】  【課題】  通信特性に優れたＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤシステムを提供する。  【解決手段】  第１面１１および第１面１１に対向する第２面１２を有し、第１面１１に設けられた第１凹部１ａおよび第１凹部１ａとは別の位置に設けられた第２凹部１ｂを備える誘電体基板１と、誘電体基板１の第１面１１に設けられた放射導体２と、誘電体基板１の第２面１２に設けられた接地導体３と、放射導体２と接地導体３とを電気的に接続する接続導体４と、第１凹部１ａ内に設けられている第１電極６ａおよび第２電極６ｂと、第２凹部１ｂ内に設けられており、放射導体２と電気的に接続されている第３電極６ｃおよび接地導体３と電気的に接続されている第４電極６ｄと、を有しており、第１凹部１ａは底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、放射導体２は第１面１１から第１凹部１ａの内側面まで覆っているＲＦＩＤタグ用基板３０等である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および該第１面に対向する第２面を有し、前記第１面に設けられた第１凹部および該第１凹部とは別の位置に設けられた第２凹部を備える誘電体基板と、
該誘電体基板の前記第１面に設けられた放射導体と、
前記誘電体基板の前記第２面に設けられた接地導体と、
前記放射導体と前記接地導体とを電気的に接続する接続導体と、
前記第１凹部内に設けられている、第１電極および第２電極と、
前記第２凹部内に設けられており、前記放射導体と電気的に接続されている第３電極、前記接地導体と電気的に接続されている第４電極と、
を有しており、
前記第１凹部は底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、前記放射導体は前記第１面から前記第１凹部の前記内側面まで覆っている、
ＲＦＩＤタグ用基板。
【請求項２】
前記放射導体のうち、少なくとも前記第１凹部の前記内側面を覆う部分の表面は銀を主成分とするものである請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
【請求項３】
前記誘電体基板の内部に設けられ、前記接地導体と対向して前記放射導体と電気的に接続されている、あるいは前記放射導体と対向して前記接地導体と電気的に接続されている容量導体をさらに備える請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用基板。
【請求項４】
前記第２凹部は前記第２面に設けられており、平面透視で前記第１凹部の底面と前記第２凹部の底面とが重なっている請求項１から請求項３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用基板。
【請求項５】
前記第２凹部は、前記第１面に設けられ、底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、前記放射導体は前記第１面から前記第２凹部の前記内側面まで覆っている請求項１から請求項３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用基板。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用基板と、該ＲＦＩＤタグ用基板の前記第１凹部内に搭載され前記第１電極および前記第２電極に接続された発光素子と、前記第２凹部内に搭載され前記第３電極および前記第４電極に接続された半導体素子と、を含むＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
請求項６に記載のＲＦＩＤタグと、
該ＲＦＩＤタグとの間で電波を送受するアンテナを備えるリーダライタと、を含むＲＦＩＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＲＦＩＤタグ用基板、このＲＦＩＤタグ用基板を用いたＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子マネー用のＩＣ（Integrated Circuit）カードや在庫管理用のタグとして、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）システムを用いた非接触型の情報通信手段が広く使われるようになってきている。情報の授受は、リーダライタ等の外部機器との間で無線（ＲＦ）通信によって行なわれる。このようなＲＦＩＤシステムとして、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の周波数を情報通信に用いるものがあり、このＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグとして、アンテナ機能を有する配線基板上にＲＦＩＤ用ＩＣ等の半導体素子が搭載されたものがある。ＲＦＩＤシステムで送受される信号は、ＲＦＩＤタグの半導体素子で記憶または呼び出し等が行なわれる。ＲＦＩＤタグ用の配線基板としては、小型であることあることが重要であるので、アンテナ導体としての放射導体と接地導体とが誘電体である誘電体基板を挟んで対向して配置された、逆Ｆのアンテナ基板が用いられる場合がある。
【０００３】
また、ＲＦＩＤタグが取り付けられた物品の所在をＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光で知らせるＲＦＩＤシステムが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照。）。このようなシステムではＲＦＩＤタグにＬＥＤが搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３２９５４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＲＦＩＤタグを小型化するためには、ＲＦＩＤタグ用の配線基板に発光素子も搭載することが考えられる。しかしながら、発光素子を搭載するために放射導体の面積が小さくなり、ＲＦＩＤタグとしての通信距離の低下等の通信特性の低下を招く可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの態様のＲＦＩＤタグ用基板は、第１面および該第１面に対向する第２面を有し、前記第１面に設けられた第１凹部および該第１凹部とは別の位置に設けられた第２凹部を備える誘電体基板と、該誘電体基板の前記第１面に設けられた放射導体と、前記誘電体基板の前記第２面に設けられた接地導体と、前記放射導体と前記接地導体とを電気的に接続する接続導体と、前記第１凹部内に設けられている、第１電極および第２電極と、前記第２凹部内に設けられており、前記放射導体と電気的に接続されている第３電極および前記接地導体と電気的に接続されている第４電極と、を有しており、前記第１凹部は底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、前記放射導体は前記第１面から前記第１凹部の前記内側面まで覆っている。
【０００７】
本開示の１つの態様のＲＦＩＤタグは、上記構成のＲＦＩＤタグ用基板と、該ＲＦＩＤタグ用基板の前記第１凹部内に搭載され前記第１電極および前記第２電極に接続された発光素子と、前記第２凹部内に搭載され前記第３電極および前記第４電極に接続された半導
体素子とを含む。
【０００８】
本開示の１つの態様のＲＦＩＤシステムは、上記構成のＲＦＩＤタグと該ＲＦＩＤタグとの間で電波を送受するアンテナを備えるリーダライタとを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のＲＦＩＤタグ用基板によれば、発光素子が搭載される第１凹部は底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、放射導体が第１面から第１凹部の内側面まで覆っていることから、発光素子の搭載によるアンテナ導体（放射導体）の面積の減少が抑えられアンテナ特性の低下が小さいので、通信特性に優れたＲＦＩＤタグを作製することができるものとなる。
【００１０】
本開示のＲＦＩＤタグによれば、アンテナ特性の向上したＲＦＩＤタグ用基板を含むことから、通信距離等の通信特性に優れたものとなる。
【００１１】
本開示のＲＦＩＤシステムによれば、上記構成のＲＦＩＤタグを含むことから、ＲＦＩＤタグとリーダライタとの通信距離の増加に有利であり、物品とリーダライタとの間の情報の送受が容易なＲＦＩＤシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。
【図２】図１に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
【図３】（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。
【図４】図３に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
【図５】（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。
【図６】図５に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
【図７】（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。
【図８】図７に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
【図９】（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。
【図１０】図９に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
【図１１】（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。
【図１２】図１１に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）はいずれもＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの配線基板の他の位置例を示す断面図である。
【図１４】ＲＦＩＤシステムの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の実施形態のＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤシステムを、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は説明上の便宜的なものであり、実際にＲＦＩＤタグ用基板、ＲＦＩＤタグまたはＲＦＩＤシステムが使用されるときの上下を限定するものではない。
【００１４】
図１、図３、図５、図７、図９および図１１の各図における（ａ）はＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの一例を示す、第１面側からの平面図（上面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面の一例を示す断面図であり、（ｃ）は第２面側からの平面図（下面図）である。図２、図４、図６、図８、図１０および図１２は、ぞれぞれ、図１、図３、図５、図７、図９および図１１に示すＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの分解斜視図である。各分解斜視図において、貫通導体は太い破線で示し、接続位置を黒丸で示している。図１３（ａ）および図１３（ｂ）はいずれもＲＦＩＤタグ用基板およびＲＦＩＤタグの他の例を示す断面図である。図１４はＲＦＩＤシステムの一例を示す模式図である。
【００１５】
ＲＦＩＤタグ用基板１０は、第１面１１および第１面１１に対向する第２面１２を有し、第１面１１に設けられた第１凹部１ａおよび第１凹部１ａとは別の位置に設けられた第２凹部１ｂを備える誘電体基板１と、誘電体基板１の第１面１１に設けられた放射導体２と、誘電体基板１の第２面１２に設けられた接地導体３と、放射導体２と接地導体３とを電気的に接続する接続導体４と、第１凹部１ａ内に設けられている第１電極６ａおよび第２電極６ｂと、第２凹部１ｂ内に設けられており、放射導体２と電気的に接続されている第３電極６ｃおよび接地導体３と電気的に接続されている第４電極６ｄと、を有しており、第１凹部１ａは底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、放射導体２は第１面１１から第１凹部１ａの内側面まで覆っている。
【００１６】
ＲＦＩＤタグ用基板１０をＲＦＩＤタグ１００として用いる際には、第２凹部１ｂにＲＦＩＤ用ＩＣである半導体素子２０が搭載され、第１凹部１ａにＬＥＤである発光素子３０が搭載され、ＲＦＩＤタグ用基板１０の第２面１２（下面）が外部（後述する物品等）に接合されて実装される。
【００１７】
誘電体基板１は、放射導体２および接地導体３等の導体部分を互いに電気的に絶縁させて配置するための電気絶縁性の基体として機能する。また、誘電体基板１は、半導体素子２０等の部材を搭載して固定するための基体としても機能する。誘電体基板１は例えば、複数の誘電体層が積層されてなるものであり、図１〜図１３に示す例では４層の誘電体層が積層されて一体化されたものである。誘電体層の層数はこれに限られるものではない。
【００１８】
誘電体基板１は、発光素子３０を収容して搭載するための第１凹部１ａと半導体素子２０を収容して搭載するための第２凹部１ｂとを備えている。図１〜図１３に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０は、いずれも第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂをそれぞれ１つずつ備えているが、これに限られるものではなく、例えば第１凹部１ａを複数備えるものであってもよい。第１凹部１ａは誘電体基板１の第１面１１に設けられている。これにより、ＲＦＩＤタグ用基板１０の第２面１２を物品に向けて実装した場合に、第１凹部１ａ内に搭載された発光素子３０の光を視認できる。第２凹部１ｂの位置は、第１凹部１ａとは別の位置に設けられ、第１面１１および第２面１２のいずれであってもよい。第２凹部１ｂは、図１〜図１０および図１３に示す例では第２面１２に設けられ、図１１および図１２に示す例では第１面１１に設けられている。
【００１９】
誘電体基板１には、放射導体２および接地導体３といった導体部分が設けられている。これら導体部分のうち、放射導体２、接地導体３およびこれらを電気的に接続している接続導体４で、後述するリーダライタ２００のアンテナ２０１との間で電波を送受するアン
テナ（逆Ｆアンテナ）を構成している。逆Ｆアンテナはパッチアンテナをベースにしたアンテナであり、金属製の物品へ直接取り付けることが可能で、またパッチアンテナより小型化ができる点でＲＦＩＤタグ用基板１０に適している。
【００２０】
この放射導体２は上述したようにアンテナ導体であり、四角枠状のアンテナ導体の端部分（放射導体２の１つの辺に近い外周部）に接続導体４の上端部分が接続されている。すなわち、接続導体４は放射導体２の外周部の一部のみにおいて放射導体２と接続している。このように接続導体４が放射導体２の中央部ではなく外周部に偏った位置で接続されているため、接地導体３とともに逆Ｆ型アンテナとして効果的に機能するアンテナを構成できる。図１〜図１２に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０は、接続導体４を３つ有しているが、少なくとも１つ有していればよく、２つあるいは４つ以上であってもよい。
【００２１】
第２凹部１ｂ内には、内部配線導体７によって放射導体２と電気的に接続されている第３電極６ｃと、内部配線導体７によって接地導体３と電気的に接続されている第４電極６ｄとが設けられている。また、図２、図４、図６、図８、図１０および図１２に示す例では、第２凹部１ｂ内には第５電極６ｅおよび第６電極６ｆも設けられている。第３電極６ｃ、第４電極６ｄ、第５電極６ｅおよび第６電極６ｆは第２凹部１ｂ内に収容される半導体素子２０の電極（不図示、符号なし）と電気的に接続される配線導体である。第３電極６ｃおよび第４電極６ｄに半導体素子２０（ＲＦＩＤ用ＩＣ）が接続されることでＲＦＩＤタグ１００として機能し、第３電極６ｃ、第４電極６ｄおよび半導体素子２０は、ＲＦＩＤタグ１００における給電部を構成する。
【００２２】
また、第１凹部１ａ内には第１電極６ａおよび第２電極６ｂが設けられている。第１電極６ａおよび第２電極６ｂは第１凹部１ａ内に収容される発光素子３０と電気的に接続される配線導体である。図２、図４、図６、図８、図１０および図１２に示す例では、第１電極６ａは内部配線導体７によって第５電極６ｅと電気的に接続されており、第２電極６ｂは内部配線導体７によって接地導体３と電気的に接続されている。これにより発光素子３０は第５電極６ｅを介して半導体素子２０と電気的に接続され、半導体素子２０からの給電によって発光することができる。なお、第２凹部１ｂ内の第６電極６ｆは半導体素子２０を安定して固定するためのダミー電極である。
【００２３】
そして、第１凹部１ａは底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、放射導体２は第１面１１から第１凹部１ａの内側面まで覆っている。発光素子３０を搭載するためにアンテナ導体である放射導体２に孔を設けても、傾斜している第１凹部１ａの内側面まで放射導体２が形成されることで、放射導体２の面積の減少が抑えられており、アンテナ特性の低下が小さいので、通信特性に優れたＲＦＩＤタグを作製することができるＲＦＩＤタグ用基板１０となる。また、放射導体２における、第１凹部１ａの内側面上に位置する部分は、発光素子３０から放射された光を反射する反射膜として機能するので、発光素子３０の光を外部から視認しやすいＲＦＩＤタグ１００を得ることができる。
【００２４】
放射導体２のうち少なくとも第１凹部１ａの内側面を覆う部分の表面は銀を主成分とするものとすることができる。放射導体２の第１凹部１ａの内側面を覆う部分は、上述したように反射膜として機能する。反射膜の表面を、銀を主成分とするものとすることで可視光の反射率が高まるので、発光素子３０の光を外部からより視認しやすいＲＦＩＤタグ１００を得ることのできるＲＦＩＤタグ用基板１０となる。
【００２５】
また、図５〜図１３に示す例のように、誘電体基板１の内部に設けられ、接地導体３と対向して放射導体２と電気的に接続されている、あるいは放射導体２と対向して接地導体３と電気的に接続されている容量導体５をさらに備えるＲＦＩＤタグ用基板１０とすることができる。
【００２６】
図５〜図８および図１３に示す例では、容量導体５は、誘電体基板１の一部を間に挟んで放射導体２と対向し合い、内部配線導体７を介して接地導体３と電気的に接続されて、所定の静電容量をアンテナ導体に付与する機能を有している。また、図９〜図１２に示す例では、容量導体５は、誘電体基板１の一部を間に挟んで接地導体３と対向し合い、内部配線導体７を介して放射導体２と電気的に接続されて、所定の静電容量をアンテナ導体に付与する機能を有している。容量導体５は、接続導体４が接続されている端部分とは反対側の端から中央部に向かって伸びている。そして、接続導体４が接続されている端部分とは反対側の端において、内部配線導体７によって放射導体２あるいは接地導体３と電気的に接続されている。
【００２７】
このような容量導体５が配置されているときには、放射導体２と接地導体３との間の容量成分が大きくなるので、発光素子３０の搭載による容量（結合）の減少を補うことができ、さらに、放射導体２および接地導体３を小さくすることができ、逆Ｆアンテナをより小型化することができる。つまり、ＲＦＩＤタグ１００の小型化に有効なＲＦＩＤタグ用基板１０とすることができる。
【００２８】
図５、図６に示す例および図７、図８に示す例では、容量導体５は放射導体２と対向して配置されている。これに対して、図９、図１０に示す例では容量導体５は接地導体３と対向して配置されている。第１面１１に設けられている第１凹部１ａよりも第２面１２に設けられている第２凹部１ｂの方が平面視における開口の大きさが大きい。そのため、容量導体５と対向できる部分の面積は、図５、図６に示す例および図７、図８に示す例の放射導体２の方が大きい。よって、第１凹部１ａと第２凹部１ｂとが、誘電体基板１の互いに異なる面に設けられている場合は、平面視で開口の小さい凹部が設けられている面に設けられている導体（放射導体２または接地導体３）と対向するように容量導体５を設けると、より効果的である。
【００２９】
図５および図６に示す例と図７および図８に示す例とでは、第４電極６ｄと接地導体３との接続形態が異なっているだけで、他の構成は同じである。
【００３０】
図７および図８に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０においては、第４電極６ｄは内部配線導体７によって容量導体５と接続されており、容量導体５は別の内部配線導体７によって接地導体３に接続されている。すなわち第４電極６ｄは、内部配線導体７、容量導体５および内部配線導体７を介して接地導体３に電気的に接続されている。
【００３１】
図５および図６に示す例では、第４電極６ｄは内部配線導体７によって（容量導体５および内部配線導体７を介さずに）接地導体３に直接に、つまり比較的短い接続長さで電気的に接続されている。そのため、第３電極６ｃから第４電極６ｄの電気的経路が図７および図８に示す例に比較して短い。具体的には、図７および図８に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０では、第３電極６ｃ、内部配線導体７、放射導体２、接続導体４、接地導体３、内部配線導体７、容量導体５、内部配線導体７、第４電極６ｄという電気的経路である。これに対して図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０においては、第３電極６ｃ、内部配線導体７、放射導体２、接続導体４、接地導体３、内部配線導体７、第４電極６ｄという電気的経路である。
【００３２】
第３電極６ｃから第４電極６ｄの経路が短いと、第３電極６ｃと第４電極６ｄとの間のロスが小さく、この経路のＱ値を高くすることができる。そのため、効果的に高利得化する上で有効なＲＦＩＤタグ１００とすることができる。したがって、図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０によれば、図７および図８に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０と比較して、高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利なＲＦＩＤタグ用
基板１０を提供することができる。
【００３３】
これとは逆に、第３電極６ｃから第４電極６ｄの経路が長いと、第３電極６ｃと第４電極６ｄとの間の経路のＱ値を低くすることができる。伝送線路のＱ値が低いと周波数に対する帯域幅が広くなる。したがって、図７および図８に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０によれば、図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０と比較して、送受信電波の広帯域化が容易であり、例えば、互いに異なる周波数帯の電波を使用する複数のＲＦＩＤシステムに対応するＲＦＩＤタグ１００の作製に有利やＲＦＩＤタグ用基板１０を提供することができる。
【００３４】
図５〜図８に示す例では、第３電極６ｃと放射導体２との電気的な接続経路は同じである。すなわち、第３電極６ｃは内部配線導体７のみを介して放射導体２と電気的に接続されている。このときの内部配線導体７は、誘電体層間に配置され第３電極６ｃと接続されている導体層と、下端がこの導体層に接続され、誘電体層を貫通して上端が放射導体２と接続されている貫通導体とで構成されている。内部配線導体７の導体層と第３電極６ｃとは一体となっており、第３電極６ｃが第２凹部１ｂ内から誘電体基板１まで設けられ、貫通導体だけで構成される内部配線導体７が接続されているとみなすこともできる。この点は第４電極６ｄと内部配線導体７の導体層との関係についても同様である。
【００３５】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）はいずれも、容量導体５の大きさ、配置および第４電極６ｄと接地導体３との接続形態は図５および図６に示す例と同様であるが、第３電極６ｃと放射導体２との接続の形態が異なっている。
【００３６】
図１３（ａ）に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０は、図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０に対して、第３電極６ｃから第４電極６ｄの電気的経路がさらに短い。図１３（ａ）に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０においては、内部配線導体７は第３電極６ｃと接続導体４とを接続する誘電体層間の導体層である。内部配線導体７は、第３電極６ｃと一体であり、第３電極６ｃが第２凹部１ｂ内から誘電体基板１内へ伸びて接続導体４に接続しているとみなすこともできる。第３電極６ｃは、内部配線導体７および接続導体４の放射導体２側（上側）の部分を介して放射導体２に電気的に接続されている。図１３（ａ）に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０においては、第３電極６ｃ、内部配線導体７、接続導体４（の接地導体３側）、接地導体３、内部配線導体７、第４電極６ｄという電気的経路である。上記のような図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０の第３電極６ｃから第４電極６ｄの電気的経路に対して、誘電体基板１の放射導体２側の３つの誘電体層を貫通する、２つの貫通導体（内部配線導体７および接続導体４の放射導体２側の部分）の長さの分だけ短い。そのため、第３電極６ｃと第４電極６ｄとの間のロスがより小さく、この経路のＱ値をより高くすることができ、より高利得化等が容易なＲＦＩＤタグ１００の製作に有利なＲＦＩＤタグ用基板１０を提供することができる。
【００３７】
図１３（ｂ）に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０は、図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０に対して、さらには図１３（ａ）に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０に対しても、第３電極６ｃから第４電極６ｄの電気的経路がさらに短い。図１３（ｂ）に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０においては、第３電極６ｃ、内部配線導体７、接地導体３、内部配線導体７、第４電極６ｄという電気的経路である。
【００３８】
なお、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す例のような、第３電極６ｃから第４電極６ｄまでの電気経路が短くなる構成の内部配線導体７は、図３および図４に示す例のような容量導体５を有さないＲＦＩＤタグ用基板１０にも適用することができ、その場合にも高利得化することができる。
【００３９】
また、図１および図２に示す例では、平面視で接続導体４と第２凹部１ｂとの間に第１凹部１ａが配置され、第２凹部１ｂ内の第３電極６ｃおよび第４電極６ｄは接続導体４から離れている。これにより第３電極６ｃに接続された内部配線導体７と接続導体４との間に位置する放射導体２の長さ、および接続導体４と第４電極６ｄに接続された内部配線導体７との間に位置する接地導体３の長さが長くなっている。これにより、図５および図６に示す例のＲＦＩＤタグ用基板１０に対して第３電極６ｃから第４電極６ｄの経路が長くなり、第３電極６ｃと第４電極６ｄとの間の経路のＱ値を低くなるので、送受信電波の広帯域化が容易ＲＦＩＤタグ１００の作製に有利やＲＦＩＤタグ用基板１０を提供することができる。
【００４０】
このように、内部配線導体７の接続形態によって第３電極６ｃと第４電極６ｄとの間の電気経路長を変えることができ、アンテナ特性の高利得化あるいは広帯域化を選択することができる。
【００４１】
図１〜図１０および図１３に示す例では、第１凹部１ａは誘電体基板１の第１面１１に設けられ、第２凹部１ｂは第２面１２に設けられている。このうち、図１および図２に示す例は、第２凹部１ｂは平面透視において第１凹部１ａと互いに重ならない位置に設けられている。これに対して、図４〜図１０および図１３に示す例のように、第２凹部１ｂは第２面１２に設けられており、平面透視で第１凹部１ａの底面と第２凹部１ｂの底面とが重なっているＲＦＩＤタグ用基板１０とすることができる。第１凹部１ａの底面には放射導体２は設けられず、また、第２凹部１ｂの底面には接地導体３は設けられない。そのため、図１および図２に示す例の場合は、第１凹部１ａが設けられた部分と第２凹部１ｂが設けられた部分の２か所は放射導体２と接地導体３とが互いに対向していない。これに対して、平面透視で第１凹部１ａの底面と第２凹部１ｂの底面とが重なっていると、放射導体２と接地導体３が互いに対向しない部分が１か所だけになるので、これらの間の結合の減少をより小さいものとすることができるので、アンテナ特性に優れたＲＦＩＤタグ用基板１０となる。
【００４２】
図１１および図１２に示す例のように、第２凹部１ｂを第１面に設けることもできる。第２凹部１ｂは底面より開口が大きく内側面が傾斜しており、放射導体２は第１面１１から第２凹部１ｂの内側面まで覆っているＲＦＩＤタグ用基板１０とすることができる。上述した第１凹部１ａの内側面を傾斜したものとする場合と同様に、第２凹部１ｂによる放射導体２の面積減少が抑えられアンテナ特性の低下が小さいので、通信特性に優れたＲＦＩＤタグを作製することができるＲＦＩＤタグ用基板１０となる。
【００４３】
また、接地導体３は第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂによる孔のない面積の大きいものになるので、この接地導体３に容量導体５を対向させて容量導体５と接地導体３との間に形成される容量をより大きいものとして、ＲＦＩＤタグ用基板１０をより小型化することが可能である。
【００４４】
物品への実装面であるＲＦＩＤタグ用基板の下面に凹部を設けると、下面に設けられた接地導体は凹部の部分に開口を有する形状となる。ＲＦＩＤタグは凹部を物品の表面で塞ぐようにして実装する、すなわち、例えばＲＦＩＤタグは、下面を金属製の物品の表面に接触あるいは近接させて接合材で接合して用いられる。すると、凹部が存在する部分では、誘電体基板の下面に接地導体が存在しないので、放射導体と接地電位を有する層との間の距離は放射導体と物品の表面との距離となる。この距離は、接合材の厚みによって変動し、接合材の厚みばらつきによって距離もばらつきが出てしまう。このような放射導体と接地電位を有する層との間の距離のばらつきに起因して共振周波数がばらついてしまい、物品への実装状態によって共振周波数がずれることがある。
【００４５】
図１１および図１２に示す例のように、第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂの両方を第１面に設けると、接地導体３に開口する凹部がないので、金属製の物品へ搭載する場合に、搭載状態による共振周波数の変動のないＲＦＩＤタグ１００を得ることのできるＲＦＩＤタグ用基板１０となる。
【００４６】
上述したように、ＲＦＩＤタグ用基板１０は、第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂを含む誘電体基板１と、誘電体基板１に設けられた放射導体２、接地導体３等の導体部分とを有している。
【００４７】
誘電体基板１は、例えば一辺の長さが２ｍｍ〜４０ｍｍで、厚みが０．３ｍｍ〜３ｍｍである矩形状の平板状である。
【００４８】
誘電体基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。誘電体基板１は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、ガラス成分となる酸化ケイ素、酸化ホウ素およびフィラー成分となる酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を、有機溶剤、バインダと混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形して誘電体基板１の誘電体層となるセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を作製する。次に、複数のグリーンシートを積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約９００〜１０００℃程度の温度で焼成することによって誘電体基板１を製作することができる。
【００４９】
誘電体基板１を含むＲＦＩＤタグ用基板１０は、このようなＲＦＩＤタグ用基板１０となる複数の配線基板領域が母基板に配列された多数個取り配線基板として製作することもできる。複数の配線基板領域を含む母基板を、配線基板領域毎に分割して複数のＲＦＩＤタグ用基板１０をより効率よく製作することもできる。この場合には、母基板のうち配線基板領域の境界に沿って分割用の溝が設けられていてもよい。
【００５０】
実施形態のＲＦＩＤタグ用基板１０では、上記セラミックグリーンシートが焼成されてなる複数の誘電体層（符号なし）が互いに積層されて誘電体基板１を形成している。このときに、一部のセラミックグリーンシートを厚み方向に打ち抜いて枠状に加工しておき、枠状のセラミックグリーンシートを最外層（最上層、最下層）等に積層して焼成すれば、第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂを有する誘電体基板１を製作することができる。第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂが傾斜した内側面を有する場合には、例えばグリーンシートを打ち抜く金型のクリアランスを大きめにすることで形成することができる。このようにして作製された誘電体基板１は、それぞれのセラミックグリーンシートが焼結してなる複数の誘電体層が互いに積層された積層体になっている。図１〜図１３に示す例において第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂは１層の誘電体層を貫通するものであるが、複数層を貫通するものとすることもできる。
【００５１】
放射導体２は、実際に電波の送受が行なわれるアンテナ導体であり、例えば外形が誘電体基板１と同様の矩形である導体層である。誘電体基板１の第１面１１（上面）には少なくとも第１凹部１ａが設けられているため、第１凹部１ａの部分には放射導体２は設けられない。そのため、放射導体２は平面視で孔の開いた矩形状になる。第２凹部１ｂも第１面１１に設けられる場合は、２つの孔を有する矩形状となる。
【００５２】
接地導体３もまた、放射導体２および接続導体４とともに逆Ｆアンテナを構成する導体であり、誘電体基板１と同様の矩形である導体層である。接地導体３の外寸を放射導体２の外形寸法より一回り大きくすることで、両者間の結合がＲＦＩＤタグ用基板１０の作製
時の位置ずれ等でばらつかないようにすることができる。誘電体基板１の第２面１２（下面）に第２凹部１ｂが設けられる場合には、第２凹部１ｂの部分には放射導体２は設けられない。そのため、放射導体２は平面視で孔の開いた矩形状になっている。
【００５３】
接続導体４は、放射導体２と接地導体３とを電気的に接続するものであり、図１〜図１３に示す例では、誘電体基板１を厚み方向に貫通する貫通導体である。接続導体４は、誘電体基板１の側面に設けた側面導体とすることもできる。上述したように、接続導体４は１つの貫通導体のみで構成することもできるが、複数の貫通導体で接続導体４が構成されているときには、接続導体４の導通抵抗を低減して接地電位を効果的に安定させること等において有利である。これらの複数の貫通導体は、例えば、放射導体２の外周部の一部に、互いに隣り合って配置される。
【００５４】
また、接続導体４に限らず、他の貫通導体（内部配線導体７の貫通導体）についても、複数が並んで設けられたものでもよい。すなわち、例えば、容量導体５と放射導体２または接地導体３との間に、複数の貫通導体（内部配線導体７）が、平面視で互いに並んで設けられてもよい。
【００５５】
容量導体５は、上述したように、所定の静電容量をアンテナ導体に付与する機能を有している。放射導体２と接地導体３との間の容量成分を大きくするためには、容量導体５の面積を大きくすればよい。図１１および図１２に示す例では、容量導体５は内部配線導体７が接続された端部から接続導体４の近傍まで伸びており、対向する接地導体３より一回り小さく、接地導体３の大きさに近い。これ以外の例の容量導体５は内部配線導体７が接続された端部から接続導体４側へ伸びているが、凹部（第１凹部１ａおよび第２凹部１ｂ）内の電極（第１電極６ａ〜第６電極６ｆ）および内部配線導体７等の他の導体と短絡しないように、対向する放射導体２または接地導体３の長さの半分程度までの長さである。容量成分を大きくするために、容量導体５を接続導体４の近傍まで伸ばして上記導体との短絡防止のための孔（開口）を設けたものとすることもできる。
【００５６】
容量導体５の接地導体３との対向面積は、小型化の点では大きい方が有利であるが、高利得化の点では小さい方がよい。このような点およびＲＦＩＤタグ１００としての生産性および経済性等を考慮したときに、平面視において接地導体３の面積の１０〜９０％程度の範囲で、容量導体５と放射導体２または接地導体３とが互いに対向し合うように設定すればよい。
【００５７】
第１凹部１ａ内の第１電極６ａおよび第２電極６ｂの形状および配置、第２凹部１ｂ内の第３電極６ｃ〜第６電極６ｆの形状および配置は特に限定されるものではない。上述したように第６電極６ｆは半導体素子２０を安定して固定するためのダミー電極であるので、第３電極６ｃ〜第４電極６ｄの配置等によってはなくても構わない。
【００５８】
放射導体２、接地導体３、接続導体４、容量導体５、第１電極６ａ〜第６電極６ｆ、および内部配線導体７といった導体部分は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属材料によって形成されている。また、これらの導体部分は上記の金属材料を含む合金材料等によって形成されているものでもよい。このような金属材料等は、メタライズ導体またはめっき導体等の導体として誘電体基板１の所定部位に設けられている。この導体は、例えば誘電体層の露出表面または誘電体層同士の層間に層状に設けられたものと、誘電体層を厚み方向に貫通する貫通孔（符号なし）内に充填された柱状等のものとを含んでいる。
【００５９】
上記の導体部分は、誘電体基板１が上述したようなガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、例えば銅のメタライズ層で形成することができる。例えば、銅の粉末を有機
溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを誘電体基板１となるセラミックグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷した後に、これらを同時焼成する方法で形成することができる。
【００６０】
接続導体４および内部配線導体７の貫通導体は、あらかじめセラミックグリーンシートに貫通孔を設けておき、この貫通孔内に上記と同様の金属ペーストを充填して焼成することで形成することができる。貫通孔は、機械的な孔あけ加工またはレーザ加工等の方法でセラミックグリーンシートに設けることができる。
【００６１】
また、このような導体部分がメタライズ層で形成されるときに、そのメタライズ層の露出表面をニッケル、コバルト、パラジウムおよび金等から適宜選択されためっき層で被覆して、酸化腐食の抑制および後述する半導体素子２０および発光素子３０との電気的接続を行なう接続部材の接合性等の特性の向上を行なうようにしてもよい。
【００６２】
放射導体２のうち第１凹部１ａの内側面を覆う部分の表面を銀が主成分であるものとするには、以下のようにすればよい。放射導体２全体を銀のメタライズ層で形成する。放射導体２のうち第１凹部１ａの内側面を覆う部分だけを銀のメタライズ層で形成して他の部分を銅などの銀以外のメタライズ層で形成する。あるいは、上記のような銅等の銀以外のメタライズ層で形成した放射導体２の表面に銀の膜を形成する。銀を主成分とする膜は放射導体２の全体を覆うものでもよいし、放射導体２のうち第１凹部１ａの内側面を覆う部分だけを覆うものでもよい。銀を主成分とする膜は、例えば、銀のメタライズ層、銀めっき層、蒸着等による銀薄膜、銀粒子を含む樹脂層等で形成することができる。
【００６３】
ＲＦＩＤタグ１００は、上記のようなＲＦＩＤタグ用基板１０と、第１凹部１ａ内に搭載され第１電極６ａおよび第２電極６ｂに接続された発光素子３０と、ＲＦＩＤタグ用基板１０の第２凹部１ｂ内に搭載され第３電極６ｃおよび第４電極６ｄに電気的に接続された半導体素子２０とを含んでいる。本開示の１つの態様のＲＦＩＤタグによれば、上記構成のアンテナ特性の向上したＲＦＩＤタグ用基板１０を含むことから、通信距離等の通信特性に優れたものとなる。
【００６４】
図１〜図１３に示す例では、半導体素子２０は第２凹部１ｂ内（第２凹部１ｂの底面）に設けられている第３電極６ｃおよび第４電極６ｄだけでなく、第５電極６ｅおよび第６電極６ｆにも電気的に接続されている。半導体素子２０の端子（不図示）と第３電極６ｃ〜第６電極６ｆとははんだあるいは導電性ペースト等の導電性の接続部材を介して電気的に接続されるとともにＲＦＩＤタグ用基板１０に固定されている。発光素子３０の端子（不図示）と第１電極６ａおよび第２電極６ｂとの電気的接続も同様である。
【００６５】
半導体素子２０の端子（不図示）と第３電極６ｃ〜第６電極６ｆとの電気的接続および発光素子３０の端子（不図示）と第１電極６ａ、第２電極６ｂとの電気的接続は、上記方法に限られず、例えばボンディングワイヤによる接続とすることもできる。このとき、半導体素子２０は第２凹部１ｂの底面に、発光素子３０は第１凹部１ａの底面に接合材で固定される。この接合材は、例えば金−シリコン（Ａｕ−Ｓｉ）ろう等の低融点ろう材、ガラス複合材料または樹脂接着剤を用いることができる。
【００６６】
なお、第２凹部１ｂ内に収容されている半導体素子２０は、封止樹脂で封止することができる。封止樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂およびシリコーン樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂材料にシリカ粒子またはガラス粒子等のフィラー粒子が添加されていても構わない。フィラー粒子は、例えば、封止樹脂の機械的な強度、耐湿性または電気特性等の各種の特性を調整するために添加される。封止樹脂は、このような各種の樹脂材料から、ＲＦＩＤタグ１００の生産時の作業性（生産性）および経済性
等の条件に応じて適宜選択して用いることができる。
【００６７】
第２凹部１ｂ内を蓋体で塞ぐことで半導体素子２０が封止することもできる。蓋体は、例えば金属、セラミックスからなる平板状のもので、樹脂接着剤、導電性接着剤、はんだ、ろう材等の接合材で放射導体２または接地導体３に接合される。このとき、金属等の導電性の材料からなる導電性の蓋体を用いて、導電性接着剤、はんだ、ろう材等の導電性の接合材を用いて、放射導体２または接地導体３に電気的に接続されるようにして接合することができる。このようにすると、蓋体が放射導体２または接地導体３の一部として機能するので、上述したような第２凹部１ｂを設けることによるアンテナ特性への影響を改善することができる。上記した封止樹脂で封止した後に蓋体を設けてもよい。このとき封止樹脂の上面から放射導体２または接地導体３にかけて導電性樹脂を設けて導電性の蓋体とすると同時に、放射導体２または接地導体３に電気的に接続することもできる。
【００６８】
半導体素子２０は上述したようにＲＦＩＤ用ＩＣである。後述するＲＦＩＤシステム６００において、ＲＦＩＤタグ１００が実装される物品３００の情報等が記憶されている。また、発光素子３０を発光させるための電気回路も備えている。
【００６９】
また、第１凹部１ａ内に収容されている発光素子３０もまた、上記と同様の封止樹脂で封止されていても構わない。この場合は、発光素子３０から放射される光を透過する透光性の樹脂を用いる、また、上記のようなフィラー粒子は含まず、蛍光体の粒子を含有するものとすることができる。例えば、発光素子３０として青色発光のＬＥＤを搭載し、封止樹脂に蛍光体を含有させることで白色発光とすることができる。
【００７０】
発光素子３０は、例えばＬＥＤ素子である。ＬＥＤ素子は低消費電力であるため、特に電池を搭載しないＲＦＩＤタグ１００に適している。
【００７１】
ＲＦＩＤタグ１００は、ＲＦＩＤタグ用基板１０に搭載してあるいは外部の回路基板に搭載した電池を備えるものとすることができる。この電池はＬＥＤを発光させるためのものである。例えば、回路基板に半導体素子２０および発光素子３０が搭載されたＲＦＩＤタグ用基板１０と電池を実装してＲＦＩＤタグ１００を構成することができる。
【００７２】
図１４はＲＦＩＤシステム６００を示す模式図であり、ＲＦＩＤタグ１００の斜視図およびリーダライタ２００の斜視図を含んでいる。ＲＦＩＤシステム６００は、上記構成のＲＦＩＤタグ１００と、ＲＦＩＤタグ１００の放射導体２との間で電波を送受するアンテナ２０１を備えるリーダライタ２００とを含んでいる。ＲＦＩＤタグ１００は物品３００に固定されている。
【００７３】
このようなＲＦＩＤシステム６００によれば、上記構成のＲＦＩＤタグ１００を含むことから、広帯域で、物品３００とリーダライタ２００との間の情報の通信距離の増大等に対して有効なＲＦＩＤシステムを提供することができる。
【００７４】
リーダライタ２００は、例えば電気絶縁材料からなる基体にアンテナ２０１が設けられて形成されている。基体はアンテナ２０１を収容する筐体で、筐体内にはアンテナ２０１に接続された回路を有し、また、この回路に接続されており、ＲＦＩＤタグ１００の情報等が表示される表示部、情報の書き換え等を行なう入力部等を備えるものであってもよい。
【００７５】
ＲＦＩＤタグ１００が実装される物品３００は、使用に際して、その使用履歴等が必要な各種の物品である。例えば、機械加工、金属加工、樹脂加工等の各種の工業用加工において用いられるジグまたは工具等の用具が挙げられる。この用具には、切削または研磨等
の消耗性のものも含まれる。また、工業用に限らず、家庭用の日用品、農産物、交通機関用等の各種のプリペイドカードおよび医療用の器具等も上記の物品３００に含まれる。
【００７６】
ＲＦＩＤタグ１００の物品３００への実装は、例えば、ＲＦＩＤタグ用基板１０の接地導体３が物品３００の金属部に接地する形態で行なわれる。このような実装の形態とすることで、物品３００の金属部がＲＦＩＤタグ１００のアンテナ（上記逆Ｆアンテナ等）の接地導体として働くこともできる。これによって、アンテナの利得が向上し、ＲＦＩＤタグ１００の通信範囲を広げることもできる。つまり、物品３００とリーダライタ２００との間の情報の送受の距離を大きくすること等について有利なＲＦＩＤシステム６００を形成することができる。また、物品の使用中あるいは保管庫内等における位置を発光素子３０の発光によって確認することができるので、認識性において有利やＲＦＩＤシステム６００を形成することができる。
【００７７】
また言い換えれば、上記実施形態のＲＦＩＤタグ１００を含むＲＦＩＤシステム６００によれば、金属部を含む物品３００、さらには金型、はさみ等の切断用具等の金属製の物品３００であっても、良好にリーダライタ２００のアンテナ２０１との間で電波の送受が可能なＲＦＩＤシステム６００を構成することができる。つまり、物品（金属）による電磁誘導に妨げられる可能性を低減することができる。したがって、例えば複数の金属製の物品３００とリーダライタ２００との間で同時に情報（電波）の授受が容易になり、実用性が効果的に向上したＲＦＩＤシステムを構成することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・誘電体基板
１ａ・・・第１凹部
１ｂ・・・第２凹部
１１・・・第１面
１２・・・第２面
２・・・放射導体
３・・・接地導体
４・・・接続導体
５・・・容量導体
６ａ・・・第１電極
６ｂ・・・第２電極
６ｃ・・・第３電極
６ｄ・・・第４電極
６ｅ・・・第５電極
６ｆ・・・第６電極
７・・・内部配線導体
１０・・・ＲＦＩＤタグ用基板
２０・・・半導体素子
３０・・・発光素子
１００・・・ＲＦＩＤタグ
２００・・・リーダライタ
２０１・・・アンテナ
３００・・・物品
６００・・・ＲＦＩＤシステム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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