(57)【要約】【課題】物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、誘電体損失を抑制する。【解決手段】  無線通信デバイス１０は、可撓性を備える基材シート２２、基材シート２２上に設けられたグランド導体２４、基材シート２２上に設けられてグランド導体２４に接続する放射導体２６、および基材シート２２上に設けられて放射導体２６に接続するRFICチップを含むRFICインレイ２０と、絶縁性を備えてRFICインレイ２０を支持する支持体１２とを有する。支持体１２が、RFICインレイ２０を、放射導体２６とグランド導体２４とが第１の方向に互いに対向する折り返し状態で、且つ、RFICインレイ２０の折り返し部に対して最遠の端である放射導体２６の先端とグランド導体２４との第１の方向の間に空洞が存在するように支持する。【選択図】図２
2020086713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を備える基材シート、前記基材シート上に設けられたグランド導体、前記基材シート上に設けられて前記グランド導体に接続する放射導体、および基材シート上に設けられて前記放射導体に接続するRFICチップを含むRFICインレイと、
絶縁性を備えて前記RFICインレイを支持する支持体と、を有し、
前記支持体が、前記RFICインレイを、前記放射導体と前記グランド導体とが第１の方向に互いに対向する折り返し状態で、且つ、前記RFICインレイの折り返し部に対して最遠の端である前記放射導体の先端と前記グランド導体との前記第１の方向の間に空洞が存在するように支持する、無線通信デバイス。
【請求項２】
前記先端から所定の距離までの前記放射導体の部分と前記グランド導体との間に空洞が存在し、
前記所定の距離が、前記先端から前記折り返し部までの距離の少なくとも１／４である、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項３】
前記支持体が前記第１の方向に間隔をあけて互いに対向する天板部と底板部とを備え、
前記放射導体を含む前記RFICインレイの第１の部分が前記天板部に支持され、
前記グランド導体を含み、且つ、前記第１の部分に対向する前記RFICインレイの第２の部分が前記底板部に支持される、請求項１または２に記載の無線通信デバイス。
【請求項４】
前記RFICインレイの前記第１の部分が前記天板部の外側面に支持され、
前記RFICインレイの前記第２の部分が前記底板部の外側面に支持されている、請求項３に記載の無線通信デバイス。
【請求項５】
前記RFICインレイの前記第１の部分が前記天板部の内側面に支持され、
前記RFICインレイの前記第２の部分が前記底板部の内側面に支持されている、請求項３に記載の無線通信デバイス。
【請求項６】
前記支持体が、前記第１の方向視で環状の側壁部を備え、
前記放射導体を含む前記RFICインレイの第１の部分が前記側壁部における前記第１の方向の一端に支持され、
前記グランド導体を含み、且つ、前記第１の部分に対向する前記RFICインレイの第２の部分が前記側壁部における前記第１の方向の他端に支持される、請求項１または２に記載の無線通信デバイス。
【請求項７】
前記支持体が、前記折り返し部から前記放射導体の先端に向かう方向に空洞率が増加する多孔質体である、請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項８】
前記基材シートが、第１および第２の主面を備え、
前記グランド導体、前記放射導体、および前記RFICチップが前記基材シートの前記第１の主面に設けられ、
前記支持体が、前記第１の主面が内側になる折り返し状態で前記RFICインレイを支持する、請求項１から７のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、無線IC素子（RFIC（Radio-Frequency Integrated Circuit）チップ）とそれに接続された導体パターンとが樹脂製の保護ケースに保護されている無線通信デバイス（RFID（Radio-Frequency IDentification）タグ)が開示されている。RFICチップと導体パターンは、誘電体ブロックの表面上に設けられ、その誘電体ブロックが保護ケース内に収容されている。また、導体パターンは、誘電体ブロックの第１の主面に設けられてRFICチップの一方の端子と接続する放射導体と、第１の主面に対向する第２の主面に設けられてRFICチップの他方の端子と接続するグランド導体と、放射導体とグランド導体とを接続する短絡導体とを備える。グランド導体が金属面に対向するようにRFIDタグを物品の金属面に貼り付けることにより（グランド導体と金属面とが保護ケースを介して容量結合することにより）、RFIDタグは金属面に取り付けても無線通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５３７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたRFIDタグの場合、放射導体とグランド導体との間に全体にわたって誘電体ブロックが存在するために、大きな誘電体損失が発生する。この誘電体損失により、放射導体からの電波の放射効率が低下し、その結果として通信距離などの無線通信デバイスの通信特性が低下する。
【０００５】
そこで、本発明は、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、誘電体損失を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
可撓性を備える基材シート、前記基材シート上に設けられたグランド導体、前記基材シート上に設けられて前記グランド導体に接続する放射導体、および基材シート上に設けられて前記放射導体に接続するRFICチップを含むRFICインレイと、
絶縁性を備えて前記RFICインレイを支持する支持体と、を有し、
前記支持体が、前記RFICインレイを、前記放射導体と前記グランド導体とが第１の方向に互いに対向する折り返し状態で、且つ、前記RFICインレイの折り返し部に対して最遠の端である前記放射導体の先端と前記グランド導体との前記第１の方向の間に空洞が存在するように支持する、無線通信デバイスが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、誘電体損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】物品の金属面に取り付けた状態の本発明の実施の形態１に係る無線通信デバイスの斜視図
【図２】無線通信デバイスの分解斜視図
【図３】無線通信デバイスの断面図
【図４】RFICインレイの展開図
【図５】RFICモジュールの分解斜視図
【図６】無線通信デバイスの等価回路図
【図７】実施の形態１の変形例に係る無線通信デバイスの分解斜視図
【図８】本発明の実施の形態２に係る無線通信デバイスの斜視図
【図９】実施の形態２に係る無線通信デバイスの側面図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線通信デバイスの斜視図
【図１１】実施の形態３に係る無線通信デバイスの側面図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る無線通信デバイスの斜視図
【図１３】実施の形態４に係る無線通信デバイスの側面図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る無線通信デバイスの斜視図
【図１５】実施の形態５に係る無線通信デバイスの側面図
【図１６】本発明の実施の形態６に係る無線通信デバイスの斜視図
【図１７】実施の形態６に係る無線通信デバイスにおける支持体の斜視図
【図１８】実施の形態６に係る無線通信デバイスにおける支持体の変形例の斜視図
【図１９】別例のRFICインレイの展開図
【図２０】さらに別例のRFICインレイの展開図
【図２１】異なる例のRFICインレイの展開図
【図２２】さらに異なる例のRFICインレイの展開図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一態様の無線通信デバイスは、可撓性を備える基材シート、前記基材シート上に設けられたグランド導体、前記基材シート上に設けられて前記グランド導体に接続する放射導体、および基材シート上に設けられて前記放射導体に接続するRFICチップを含むRFICインレイと、絶縁性を備えて前記RFICインレイを支持する支持体と、を有し、前記支持体が、前記RFICインレイを、前記放射導体と前記グランド導体とが第１の方向に互いに対向する折り返し状態で、且つ、前記RFICインレイの折り返し部に対して最遠の端である前記放射導体の先端と前記グランド導体との前記第１の方向の間に空洞が存在するように支持する。
【００１０】
このような態様によれば、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスにおいて、誘電体損失を抑制することができる。
【００１１】
前記先端から所定の距離までの前記放射導体の部分と前記グランド導体との間に空洞が存在し、前記所定の距離が、前記先端から前記折り返し部までの距離の少なくとも１／４であってもよい。
【００１２】
前記支持体が前記第１の方向に間隔をあけて互いに対向する天板部と底板部とを備え、前記放射導体を含む前記RFICインレイの第１の部分が前記天板部に支持され、前記グランド導体を含み、且つ、前記第１の部分に対向する前記RFICインレイの第２の部分が前記底板部に支持されてもよい。
【００１３】
前記RFICインレイの前記第１の部分が前記天板部の外側面に支持され、前記RFICインレイの前記第２の部分が前記底板部の外側面に支持されてもよい。
【００１４】
前記RFICインレイの前記第１の部分が前記天板部の内側面に支持され、前記RFICインレイの前記第２の部分が前記底板部の内側面に支持されてもよい。
【００１５】
前記支持体が、前記第１の方向視で環状の側壁部を備え、前記放射導体を含む前記RFICインレイの第１の部分が前記側壁部における前記第１の方向の一端に支持され、前記グランド導体を含み、且つ、前記第１の部分に対向する前記RFICインレイの第２の部分が前記側壁部における前記第１の方向の他端に支持されてもよい。
【００１６】
前記支持体が、前記折り返し部から前記放射導体の先端に向かう方向に空洞率が増加する多孔質体であってもよい。
【００１７】
前記基材シートが、第１および第２の主面を備え、前記グランド導体、前記放射導体、および前記RFICチップが前記基材シートの前記第１の主面に設けられ、前記支持体が、前記第１の主面が内側になる折り返し状態で前記RFICインレイを支持してもよい。放射導体とグランド導体との間に基材シートが介在しないため、誘電体損失をさらに抑制することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、物品に取り付けられた状態の本発明の実施の形態１に係る無線通信デバイスの斜視図であって、図２は無線通信デバイスの分解斜視図である。また、図３は、無線通信デバイスの断面図である。図中において、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系は、発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。Ｘ軸方向はRFIDタグの長手方向を示し、Ｙ軸方向は幅方向を示し、Ｚ軸方向は厚さ方向を示している。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態１に係る無線通信デバイス１０は、いわゆるRFID(Radio-Frequency IDentification）タグであって、例えば金属板などの物品Ｗの金属面Ｗａに取り付けられた状態で使用可能なRFIDタグである。
【００２１】
図２および図３に示すように、本実施の形態１の場合、無線通信デバイス１０は、支持体１２と、支持体１２に支持されるRFIC（Radio-Frequency Integrated Circuit）インレイ２０とを有する。
【００２２】
本実施の形態１の場合、無線通信デバイス１０の支持体１２は、RFICインレイ２０を収容するキャップ状部材１４と、RFICインレイ２０を収容した状態のキャップ状部材１４の内部空間Ｒを閉じる平板状のシール部材１６とを含んでいる。
【００２３】
支持体１２のキャップ状部材１４は、RFICインレイ２０を支持するとともに保護するキャップ状のケーシング部材であって、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂材料から作製されている。本実施の形態１の場合、キャップ状部材１４は、平板状の天板部１４ａと、天板部１４ａの外周縁から立設する筒状の側壁部１４ｂとを備える。図１および図２に示すように、無線通信デバイス１０は、側壁部１４ｂのフランジ状の先端面（フランジ部）１４ｃ、すなわちキャップ状部材１４の開口縁部１４ｃで、物品Ｗの金属面Ｗａに、シール部材１６を介して取り付けられる。
【００２４】
支持体１２のシール部材１６は、平板状であって、無線通信デバイス１０が物品Ｗの金属面Ｗａに取り付けられて使用される場合にその金属面Ｗａに接触する支持体１２の底板部を構成する。本実施の形態１の場合、シール部材１６は、第１および第２の主面１６ａ、１６ｂに粘着層を備え、絶縁材料から作製された絶縁性の両面テープである。無線通信デバイス１０が物品Ｗの金属面Ｗａに取り付けられるとき、第２の主面１６ｂがその金属面Ｗａに貼り付けられる。
【００２５】
このようなキャップ状部材１４内に、RFICインレイ２０は収容されて支持される。
【００２６】
図４は、RFICインレイの展開図である。
【００２７】
図４に示すように、RFICインレイ２０は、ストリップ状（細長い矩形状）であって、可撓性を備える。RFICインレイ２０は、図２に示すように、折り返し状態で支持体１２に支持される。本実施の形態１の場合、RFICインレイ２０は、折り返し状態でキャップ状部材１４内に収容される。このRFICインレイ２０の詳細について説明する。
【００２８】
図４に示すように、RFICインレイ２０は、可撓性を備える基材シート２２と、その基材シート２２上に設けられたグランド導体２４および放射導体２６とを含んでいる。
【００２９】
基材シート２２は、例えばポリイミドなどの絶縁材料から作製されたストリップ状（細長い矩形状）のシートであって、可撓性を備える。また、基材シート２２は、第１の主面２２ａと、その第１の主面２２ａに対して厚さ方向に対向する第２の主面２２ｂとを備える。
【００３０】
図４に示すように、基材シート２２の第１の主面２２ａに、グランド導体２４と放射導体２６とが設けられている。グランド導体２４および放射導体２６は、例えば銀、金などの導電インクまたは導電ペーストを基材シート２２に印刷することによって形成されている導体パターンである。代わりとして、銀、金、アルミニウムなどの金属箔を基材シート２２に貼り付けることにより、グランド導体２４および放射導体２６が基材シート２２に形成されてもよい。
【００３１】
図４に示すように、本実施の形態１の場合、グランド導体２４と放射導体２６は、基材シート２２の長手方向（ｕ軸方向）に並んで基材シート２２の第１の主面２２ａに設けられている。また、グランド導体２４と放射導体２６は、これらの間に設けられた短絡線２８と給電線３０とを介して電気的に接続されている。すなわち、グランド導体２４、放射導体２６、短絡線２８、および給電線３０は、逆Ｆ型アンテナを構成している。さらに、グランド導体２４、放射導体２６、短絡線２８、および給電線３０は、１つの導体パターンとして基材シート２２の第１の主面２２ａに設けられている。
【００３２】
図４に示すように、給電線３０には、RFICモジュール４０が設けられている。具体的には、給電線３０は、グランド導体２４から延在するグランド側接続線３０ａと、放射導体２６から延在する放射側接続線３０ｂと、これらの接続線３０ａ、３０ｂの先端に電気的に接続されるRFICモジュール４０とから構成されている。このRFICモジュール４０の詳細について説明する。
【００３３】
図５は、RFICモジュールの分解斜視図である。図６は、無線通信デバイスの等価回路図である。
【００３４】
図５および図６に示すように、RFICモジュール４０は、例えば９００ＭＨｚ帯、すなわちＵＨＦ帯の通信周波数で放射導体２６（または物品Ｗの金属面Ｗａ）を介して無線通信を行うデバイスである。
【００３５】
図５に示すように、本実施の形態１の場合、RFICモジュール４０は、ストリップ状（細長い矩形状）の多層構造体である。具体的には、RFICモジュール４０は、主要の構成要素として、絶縁材料から作製されて積層される四枚の薄板状の絶縁シート４２Ａ〜４２Ｄを備える。絶縁シート４２Ａ〜４２Ｄそれぞれは、ポリイミドや液晶ポリマなどの絶縁材料から作製された可撓性のシートである。このような絶縁シート４２Ａ〜４２Ｄが積層してRFICモジュール４０が構成されるので、RFICモジュール４０も可撓性を備えることができる。
【００３６】
図５および図６に示すように、RFICモジュール４０は、RFICチップ４４と、そのRFICチップ４４に接続される端子電極４６Ａ、４６Ｂとを備える。また、本実施の形態１の場合、RFICモジュール４０は、RFICチップ４４と端子電極４６Ａ、４６Ｂとの間に設けられた整合回路４８を備える。
【００３７】
RFICチップ４４は、ＵＨＦ帯の周波数（通信周波数）で駆動するチップであって、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４４は、第１の入出力端子４４ａと第２の入出力端子４４ｂとを備える。さらに、図６に示すように、RFICチップ４４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。
【００３８】
また、RFICチップ４４は、本実施の形態１の場合、図５に示すように、多層構造体であるRFICモジュール４０に内蔵されている。具体的には、RFICチップ４４は、RFICモジュール４０において外側に位置する絶縁シート４２Ａ、４２Ｄの間に配置され、その絶縁シート４２Ａの内側面４２Ａａに実装されている。RFICチップ４４はさらに、絶縁シート４２Ａに比べて小さく、絶縁シート４２Ａの長手方向（Ｘ軸方向）および幅方向（Ｙ軸方向）の中央に配置されている。なお、絶縁シート４２Ａ、４２Ｄに挟まれた絶縁シート４２Ｂ、４２Ｃそれぞれには、RFICチップ４４を収容する貫通穴４２Ｂａ、４２Ｃａが形成されている。RFICチップ４４の厚さ（Ｚ軸方向サイズ）が小さい場合および／または絶縁シート４２Ｂの厚さが大きい場合、絶縁シート４２Ｃを省略することができる。このような構造により、RFICチップ４４が保護されている。
【００３９】
端子電極４６Ａ、４６Ｂは、本実施の形態１の場合、銀、銅、アルミニウムなどの導体材料から作製された導体パターンであって、RFICモジュール４０において外側に位置してRFICモジュール４０の第１の主面４０ａを構成する絶縁シート３２Ｄの外側面４２Ｄａに設けられている。端子電極４６Ａ、４６Ｂは、その形状が矩形状である。図６に示すように、第１の端子電極４６Ａは給電線３０のグランド側接続線３０ａに接続し、第２の端子電極４６Ｂは放射側接続線３０ｂに接続する。なお、第１および第２の端子電極４６Ａ、４６Ｂは、これらの接続線３０ａ、３０ｂに対してはんだ、絶縁性接着剤などを介して固定される。
【００４０】
図６に示すように、本実施の形態１の場合、RFICチップ４４と第１および第２の端子電極４６Ａ、４６Ｂとの間に設けられる整合回路４８は、複数のインダクタンス素子５０Ａ〜５０Ｄから構成されている。
【００４１】
複数のインダクタンス素子５０Ａ〜５０Ｄそれぞれは、絶縁シート４２Ａ〜４２Ｄそれぞれに設けられた導体パターンおよび層間接続導体によって構成されている。
【００４２】
RFICモジュール４０の第２の主面４０ｂを構成する絶縁シート４２Ａの外側面４２Ａｂには、銀、銅、アルミニウムなどの導体材料から作製された導体パターン５２、５４が設けられている。導体パターン５２、５４は、渦巻きコイル状のパターンであって、外周側端にRFICチップ４４と電気的に接続するためのランド部５２ａ、５４ａを備える。なお、ランド部５２ａとRFICチップ４４の第１の入出力端子４４ａはスルーホール導体などの層間接続導体５６を介して電気的に接続されている。ランド部５４ａと第２の入出力端子４４ｂは層間接続導体５８を介して電気的に接続されている。
【００４３】
絶縁シート４２Ａに隣接する絶縁シート４２Ｂには、銀、銅、アルミニウムなどの導体材料から作製された導体パターン６０が設けられている。導体パターン６０は、RFICモジュール４０の長手方向（Ｘ軸方向）の両端に配された渦巻きコイル部６０ａ、６０ｂとそれらの外周側端を接続する接続部６０ｃとを含んでいる。
【００４４】
導体パターン６０における一方の渦巻きコイル部６０ａの中心側端６０ｄは、絶縁シート４２Ａに形成された層間接続導体６２を介して、渦巻きコイル状の導体パターン５２の中心側端５２ｂに電気的に接続されている。また、導体パターン５２を流れる電流と渦巻きコイル部６０ａを流れる電流の周回方向が同一になるように、渦巻きコイル部６０ａは構成されている。
【００４５】
導体パターン６０における他方の渦巻きコイル部６０ｂの中心側端６０ｅは、絶縁シート４２Ａに形成された層間接続導体６４を介して、渦巻きコイル状の導体パターン５４の中心側端５４ｂに電気的に接続されている。また、導体パターン５４を流れる電流と渦巻きコイル部６０ｂを流れる電流の周回方向が同一になるように、渦巻きコイル部６０ｂは構成されている。
【００４６】
導体パターン６０における渦巻きコイル部６０ａ、６０ｂそれぞれには、第１および第２の端子電極４６Ａ、４６Ｂと接続するための接続端子部６０ｆ、６０ｇが設けられている。
【００４７】
絶縁シート４２Ｂ上の導体パターン６０における一方の接続端子部６０ｆは、絶縁シート４２Ｂ上の層間接続導体６６と、絶縁シート４２Ｃ上の導体パターン６８および層間接続導体７０と、絶縁シート４２Ｄ上の層間接続導体７２とを介して、第１の端子電極４６Ａに電気的に接続されている。
【００４８】
絶縁シート４２Ｂ上の導体パターン６０における他方の接続端子部６０ｇは、絶縁シート４２Ｂ上の層間接続導体７４と、絶縁シート４２Ｃ上の導体パターン７６および層間接続導体７８と、絶縁シート４２Ｄ上の層間接続導体８０とを介して第２の端子電極４６Ｂに電気的に接続されている。
【００４９】
絶縁シート４２Ａ上の一方の導体パターン５２と、中心側端６０ｄから接続端子部６０ｆまでの渦巻きコイル部６０ａの部分が、インダクタンスＬ１を持つインダクタンス素子５０Ａを構成している。また、残りの渦巻きコイル部６０ａの部分が、インダクタンスＬ３を持つインダクタンス素子５０Ｃを構成している。
【００５０】
絶縁シート４２Ａ上の他方の導体パターン５４と、中心側端６０ｅから接続端子部６０ｇまでの渦巻きコイル部６０ｂの部分が、インダクタンスＬ２を持つインダクタンス素子５０Ｂを構成している。また、残りの渦巻きコイル部６０ｂの部分が、インダクタンスＬ４を持つインダクタンス素子５０Ｄを構成している。
【００５１】
インダクタンス素子５０Ａ〜５０Ｄを含む（RFICチップ４４の自己容量Ｃ１も含む）整合回路４８により、RFICチップ４４と第１および第２の端子電極４６Ａ、４６Ｂとの間のインピーダンスが、所定の周波数（通信周波数）で整合されている。
【００５２】
このようなRFICモジュール４０を含むRFICインレイ２０は、図２に示すように、折り返し状態で、支持体１２に支持される。具体的には、図２および図４に示すように、RFICインレイ２０は、放射導体２６とグランド導体２４とがＺ軸方向（第１の方向）に互いに対向するように、折り返されている。すなわち、折り返し状態のRFICインレイ２０において、放射導体２６を含むRFICインレイ２０の第１の部分２０ａとグランド導体２４を含むRFICインレイ２０の第２の部分２０ｂとが、それらの間に空洞Ｓが存在する状態で互いに平行に対向する。本明細書において、「空洞」は、空気が存在する空間であって、支持体の外部に連通しているか否かは問わない。なお、本実施の形態１の場合、RFICインレイ２０の第１の部分２０ａには、短絡線２８の一部と給電線３０の一部（RFICモジュール４０を含む一部）とが含まれている。また、本実施の形態１の場合、RFICインレイ２０は、グランド導体２４、放射導体２６、およびRFICモジュール４０が設けられた基材シート２２の第１の主面２２ａが外側になるように折り返されている。
【００５３】
具体的には、図４に示すように、RFICインレイ２０の第１の部分２０ａが、支持体１２におけるキャップ状部材１４の天板部１４ａの内側面に、両面テープ１８を介して取り付けられている。また、RFICインレイ２０の第２の部分２０ｂが、キャップ状部材１４の天板部１４ａに対して間隔をあけて対向する支持体１２におけるシール部材１６（底板部）の内側面に取り付けられている。本実施の形態１の場合、シール部材１６は両面テープであるため、第２の部分２０ｂがシール部材１６に貼り付けられている。これにより、RFICインレイ２０は、折り返し状態で支持体１２に支持されている。
【００５４】
また、図４に示すように、放射導体２６の先端２６ａとグランド導体２４とのＺ軸方向の間に空洞Ｓが存在するように、RFICインレイ２０は折り返されている。すなわち、本実施の形態１の場合、放射導体２６全体が、空気層を介してグランド導体２４に対向している。なお、ここで言う「放射導体２６の先端２６ａ」は、RFICインレイ２０の折り返し部（RFICインレイ２０の第１の部分２０ａにおけるグランド導体２４に近い側の端）に対して最遠の端を言う。すなわち、先端２６ａは、グランド導体２４から電気長で最も離れている放射導体２６の端である。
【００５５】
図４に示すように放射導体２６とグランド導体２４とが空気層を介在した状態で対向することにより、図６に示すように放射導体２６とグランド導体２４との間に容量Ｃ２が形成される。放射導体２６とグランド導体２４との間の距離を適切に調整することによって容量Ｃ２を適切な値に設定することにより、放射導体２６、グランド導体２４とRFICモジュール４０との間のインピーダンスが、所定の周波数（通信周波数）で整合されている。
【００５６】
また、放射導体２６とグランド導体２４との間に空気層が介在するために、これらの間に空気以外の誘電体が介在する場合に比べて、放射導体２６とグランド導体２４との間の距離を小さくすることができる。その結果、無線通信デバイス１０の厚さ（Ｚ軸方向のサイズ）を小さくすることができる。
【００５７】
さらに、図４に示すように、無線通信デバイス１０が物品Wの金属面Ｗａに取り付けられても、放射導体２６がグランド導体２４を挟んで金属面Ｗａに対向するために、無線通信デバイス１０の電気的特性、すなわち容量Ｃ２は実質的に変化しない。すなわち、無線通信デバイス１０の通信特性は、特に通信周波数は金属面Ｗａに取り付ける前と実質的に変わらない。また、その金属面Ｗａに対してグランド導体２４がシール部材１６を介して容量結合することにより、無線通信デバイス１０は、金属面Ｗａを介して電波を送受信することができる。なお、グランド導体２４は、金属面Ｗａに対して直流的に接続してもよい。
【００５８】
さらにまた、図３に示すように、放射導体２６の先端２６ａとグランド導体２４とのＺ軸方向の間に空洞Ｓが存在することにより、すなわちこれらの間に空気が存在することにより、放射導体２６の放射効率の低下が抑制されている（これらの間に空気以外の誘電体が存在する場合に比べて）。具体的に説明すると、無線通信デバイス１０の通信中、放射導体２６の先端２６ａは他の部分に比べて電圧が高い。そのため、放射導体２６の先端２６ａとグランド導体２４との間に誘電体が存在すると、その間に大きな容量が形成され、大きな誘電体損失が生じる。すなわち、電気エネルギの多くが、電波の放射に使用されずに、熱に変換される。その結果、放射導体２６の放射効率が低下する。
【００５９】
これまで説明してきた構成によれば、無線通信デバイス１０は、物品Ｗの金属面Ｗａに取り付けられていない場合には実質的に放射導体２６を介して、一方金属面Ｗａに取り付けられている場合には実質的に放射導体２６と金属面Ｗａを介して、外部の無線通信装置（例えば、リーダ／ライタ装置）と電波をやりとりする。
【００６０】
例えば、放射導体２６または金属面Ｗａを介して電波を受信すると、これらに起電力が生じ、その起電力によってRFICモジュール４０のRFICチップ４４が駆動する。駆動したRFICチップ４４は、その記憶部に記憶されたデータを、放射導体２６または金属面Ｗａを介して送信する。
【００６１】
以上のような本実施の形態１によれば、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス１０において、誘電体損失を抑制することができる。
【００６２】
なお、図２に示すように、本実施の形態１の場合、RFICインレイ２０は、グランド導体２４と放射導体２６が設けられた基材シート２２の第１の主面２２ａが外側になるように折り返されている。これに代わって、図７示す本実施の形態１の変形例のように、RFICインレイ２０は、グランド導体２４と放射導体２６が設けられた基材シート２２の第１の主面２２ａが内側になるように折り返されてもよい。この場合、グランド導体２４と放射導体２６との間に誘電体である基材シート２２が介在しないため、誘電体損失をさらに抑制することができる。
【００６３】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る無線通信デバイスは、支持体について上述の実施の形態１と異なる。したがって、異なる支持体を中心に、本実施の形態２について説明する。
【００６４】
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線通信デバイスの斜視図である。図９は、本実施の形態２に係る無線通信デバイスの側面図である。
【００６５】
図８および図９に示すように、本実施の形態２に係る無線通信デバイス１１０において、支持体１１２は、上述の実施の形態１の無線通信デバイス１０における支持体１２と異なり、１ピースで構成されている。
【００６６】
支持体１１２は、絶縁材料から作製され、Ｚ軸方向に間隔をあけて互いに平行に対向する天板部１１２ａと底板部１１２ｂとを備える。天板部１１２ａと底板部１１２ｂは、それぞれの長手方向（Ｘ軸方向）の一端で、側壁部１１２ｃに接続されている。それにより、天板部１１２ａと底板部１１２ｂは、平行状態で維持され、これらの間に空洞Ｓを形成している。
【００６７】
また、図９に示すように、RFICインレイ２０の第１の部分２０ａ（図４参照）が天板部１１２ａの内側面に取り付けられ、第２の部分２０ｂが底板部１１２ｂの内側面に取り付けられる。これにより、RFICインレイ２０は、折り返し状態で支持体１１２に支持される。また、放射導体２６とグランド導体２４との間に空洞Ｓが設けられる。
【００６８】
このような本実施の形態２によれば、上述の実施の形態１と同様に、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス１１０において、誘電体損失を抑制することができる。
【００６９】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る無線通信デバイスは、支持体について上述の実施の形態１と異なる。したがって、異なる支持体を中心に、本実施の形態３について説明する。
【００７０】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る無線通信デバイスの斜視図である。図１１は、本実施の形態３に係る無線通信デバイスの側面図である。
【００７１】
図１０および図１１に示すように、本実施の形態３に係る無線通信デバイス２１０において、支持体２１２は、上述の実施の形態１の無線通信デバイス１０における支持体１２と異なり、１ピースで構成されている。
【００７２】
支持体２１２は、絶縁材料から作製され、Ｚ軸方向に間隔をあけて互いに平行に対向する天板部２１２ａと底板部２１２ｂとを備える。天板部２１２ａと底板部２１２ｂは、それぞれの長手方向（Ｘ軸方向）の一端で、側壁部２１２ｃに接続されている。すなわち、天板部２１２ａと底板部２１２ｂそれぞれは、側壁部２１２ｃに片持ち支持されている。それにより、天板部２１２ａと底板部２１２ｂは、平行状態で維持され、これらの間に空洞Ｓを形成している。
【００７３】
また、図１１に示すように、RFICインレイ２０の第１の部分２０ａ（図４参照）が天板部２１２ａの外側面に取り付けられ、第２の部分２０ｂが底板部２１２ｂの外側面に取り付けられている。これにより、RFICインレイ２０は、折り返し状態で支持体２１２に支持されている。また、放射導体２６とグランド導体２４との間に空洞Ｓが設けられる。
【００７４】
このような本実施の形態３によれば、上述の実施の形態１と同様に、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス２１０において、誘電体損失を抑制することができる。
【００７５】
（実施の形態４）
本実施の形態４は、支持体について上述の実施の形態１と異なる。したがって、異なる支持体を中心に、本実施の形態４について説明する。
【００７６】
図１２は、本発明の実施の形態４に係る無線通信デバイスの斜視図である。図１３は、本実施の形態４に係る無線通信デバイスの側面図である。
【００７７】
図１２および図１３に示すように、本実施の形態４に係る無線通信デバイス３１０において、支持体３１２は、絶縁材料から作製され、Ｚ軸方向に間隔をあけて互いに平行に対向する天板部３１２ａと底板部３１２ｂとを備える。天板部３１２ａと底板部３１２ｂは、それぞれの長手方向（Ｘ軸方向）の両端で、側壁部３１２ｃ、３１２ｄに接続されている。それにより、天板部３１２ａと底板部３１２ｂは、平行状態で維持され、これらの間に空洞Ｓを形成している。
【００７８】
また、図１３に示すように、RFICインレイ２０の第１の部分２０ａ（図４参照）が天板部３１２ａの外側面に取り付けられ、第２の部分２０ｂが底板部３１２ｂの外側面に取り付けられている。これにより、RFICインレイ２０は、折り返し状態で支持体３１２に支持されている。また、放射導体２６とグランド導体２４との間に空洞Ｓが設けられる。
【００７９】
このような本実施の形態４によれば、上述の実施の形態１と同様に、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス３１０において、誘電体損失を抑制することができる。
【００８０】
（実施の形態５）
本実施の形態５は、支持体について上述の実施の形態１と異なる。したがって、異なる支持体を中心に、本実施の形態５について説明する。
【００８１】
図１４は、本発明の実施の形態５に係る無線通信デバイスの斜視図である。図１５は、本実施の形態５に係る無線通信デバイスの側面図である。
【００８２】
図１４および図１５に示すように、本実施の形態５に係る無線通信デバイス４１０において、支持体４１２は、絶縁材料から作製された直方体形状のブロックであって、Ｚ軸方向に対向する天面４１２ａと底面４１２ｂとを備える。RFICインレイ２０の第１の部分２０ａ（図４参照）が天面４１２ａに取り付けられ、第２の部分２０ｂが底面４１２ｂに取り付けられている。
【００８３】
また、支持体４１２は、長手方向（Ｘ軸方向）の一方の端面４１２ｃに幅方向（Ｙ軸方向）に延在する溝４１２ｄを備える。具体的には、先端２６ａを含む放射導体２６の一部とグランド導体２４との間に、溝４１２ｄが設けられている。この溝４１２ｄにより、放射導体２６の先端２６ａとグランド導体２４の厚さ方向（Ｚ軸方向）の間に、空洞Ｓが設けられている。
【００８４】
本実施の形態５の場合、放射導体２６全体が空洞Ｓを介してグランド導体２４に対向しているのではなく、放射導体２６の一部が空洞Ｓを介してグランド導体２４に対向している。具体的には、先端２６ａから所定の距離Ｄまでの放射導体２６の部分とグランド導体２４との間に空洞Ｓが存在し、残りの放射導体２６の部分とグランド導体２４との間には全体にわたって誘電体である支持体４１２が存在する。所定の距離Ｄは、先端２６ａからRFICインレイ２０の折り返し部までの距離Ｌ（電気長）の少なくとも１／４である。
【００８５】
放射導体２６の一部とグランド導体２４との間のみに空洞Ｓが存在するので、支持体４１２の剛性が高い（放射導体２６全体とグランド導体２４との間に空洞Ｓが存在する場合に比べて）。
【００８６】
このような本実施の形態５によれば、上述の実施の形態１と同様に、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス４１０において、誘電体損失を抑制することができる。
【００８７】
（実施の形態６）
本実施の形態６は、RFICインレイの基材シートと支持体とについて上述の実施の形態１と異なる。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態６について説明する。
【００８８】
図１６は、本発明の実施の形態６に係る無線通信デバイスの斜視図である。図１７は、本実施の形態６に係る無線通信デバイスにおける支持体の斜視図である。
【００８９】
図１６および図１７に示すように、本実施の形態６に係る無線通信デバイス５１０において、支持体５１２は、Ｚ軸方向視で、環状であって、４つの側壁部５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、および５１２ｄを備える。
【００９０】
RFICインレイ１２０における放射導体２６を含む第１の部分１２０ａが４つの側壁部５１２ａ〜５１２ｄのＺ軸方向の一端に支持され、グランド導体２４を含む第２の部分１２０ｂが側壁部５１２ａ〜５１２ｄのＺ軸方向の他端に支持されている。すなわち、４つの側壁部５１２ａ〜５１２ｄによって画定された空洞Ｓに対して、RFICインレイ１２０の第１および第２の部分１２０ａ、１２０ｂにおける基材シート１２２が蓋をしている。
【００９１】
また、放射導体２６とグランド導体２４の対向方向（Ｚ軸方向）視で、放射導体２６が支持体５１２にオーバーラップすることなく、その全体が空洞ＳにオーバーラップするようにRFICインレイ１２０は構成されている。これにより、放射導体２６全体とグランド導体２４との間に誘電体である支持体５１２が存在しない状態で、RFICインレイ１２０は支持体５１２に支持される。
【００９２】
このような本実施の形態６によれば、上述の実施の形態１と同様に、物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイス５１０において、誘電体損失を抑制することができる。
【００９３】
なお、無線通信デバイス５１０の剛性を高めるために、すなわち支持体５１２の剛性を高めるために、図１８に示すように、補強壁部５１２ｅ、５１２ｆを設けてもよい。補強壁部５１２ｅ、５１２ｆが、側壁部５１２ａ、５１２ｂを連結することにより、支持体５１２の変形を抑制することができる。
【００９４】
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。
【００９５】
例えば、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスにおいて、RFICインレイは、図４に示すRFICインレイ２０に限らない。
【００９６】
図１９は、別例のRFICインレイの展開図である。図２０は、さらに別例のRFICインレイの展開図である。図２１は、異なる例のRFICインレイの展開図である。そして、図２２は、さらに異なる例のRFICインレイの展開図である。
【００９７】
図１９に示すように、別例のRFICインレイ２２０は、折り返し状態であるときに互いに対向し合う第１の部分２２０ａと第２の部分２２０ｂとを備える。放射導体２２６は、実質的に全体にわたって第１の部分２２０ａに設けられている。また、グランド導体２２４は、実質的に全体にわたって第２の部分２２０ｂに設けられている。放射導体２２６とグランド導体２２４は、短絡線２２８と給電線２３０とによって互いに接続されている。
【００９８】
図２０に示すように、さらに別例のRFICインレイ３２０は、折り返し状態であるときに互いに対向し合う第１の部分３２０ａと第２の部分３２０ｂとを備える。放射導体３２６は、実質的に全体にわたって第１の部分３２０ａに設けられている。また、グランド導体３２４は、実質的に全体にわたって第２の部分３２０ｂに設けられている。放射導体３２６とグランド導体３２４は、給電線３３０によって互いに接続されている。すなわち、グランド導体３２４、放射導体３２６、および給電線３３０は、逆Ｌ型アンテナを構成している。
【００９９】
図２１に示すように、異なる例のRFICインレイ４２０は、折り返し状態であるときに互いに対向し合う第１の部分４２０ａと第２の部分４２０ｂとを備える。放射導体４２６は、実質的に全体にわたって第１の部分４２０ａに設けられている。また、グランド導体４２４は、実質的に全体にわたって第２の部分４２０ｂに設けられている。具体的には、放射導体４２６とグランド導体４２４は、RFICインレイ４２０の長手方向（ｕ軸方向）に延在する帯状導体の異なる部分である。放射導体４２６の先端４２６ａには、ループ４２６ｂが形成されている。ループ４２６ｂの一端４２６ｃがRFICモジュール４０の第１の端子電極４６Ａに接続するとともに、他端４２６ｄが第２の端子電極４６Ｂに接続する。
【０１００】
図２２に示すように、さらに異なる例のRFICインレイ５２０は、折り返し状態であるときに互いに対向し合う第１の部分５２０ａと第２の部分５２０ｂとを備える。放射導体５２６は、第１の部分５２０ａに設けられている。また、グランド導体５２４は、実質的に全体わたって第２の部分５２０ｂに設けられている。具体的には、放射導体５２６とグランド導体５２４は、RFICインレイ５２０の長手方向（ｕ軸方向）に延在する帯状導体の異なる部分である。放射導体５２６の先端５２６ａには、ループ５８２が設けられている。ループ５８２は、絶縁シート５８４に形成された導体パターンであって、その一端がRFICモジュール４０の第１の端子電極４６Ａに接続するとともに、他端が第２の端子電極４６Ｂに接続している。このような絶縁シート５８４が、ループ５８２が放射導体５２６の先端５２６ａに重なるように、絶縁性接着剤を介して基材シート５２２に貼り付けられている。
【０１０１】
また、上述の実施の形態１の場合、図６に示すように、RFICチップ４４は、整合回路４８を介して、グランド導体２４および放射導体２６に接続されている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、RFICチップ４４を、グランド導体２４および放射導体２６に、整合回路４８を介することなく、直接的に接続してもよい。この場合、グランド導体２４、放射導体２６などを適切な形状およびサイズにすることにより、これらの導体とRFICチップ４４との間の整合がとられる。
【０１０２】
さらにまた、上述の実施の形態１〜６の場合、支持体は、放射導体の先端とグランド導体との間に空洞を設けることができる形状を備えている。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。例えば、支持体は、RFICインレイの折り返し部から放射導体の先端に向かう方向に空洞率が増加する、発泡樹脂などの多孔質体であってもよい。
【０１０３】
すなわち、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、広義には、可撓性を備える基材シート、前記基材シート上に設けられたグランド導体、前記基材シート上に設けられて前記グランド導体に接続する放射導体、および基材シート上に設けられて前記放射導体に接続するRFICチップを含むRFICインレイと、絶縁性を備えて前記RFICインレイを支持する支持体と、を有し、前記支持体が、前記RFICインレイを、前記放射導体と前記グランド導体とが第１の方向に互いに対向する折り返し状態で、且つ、前記RFICインレイの折り返し部に対して最遠の端である前記放射導体の先端と前記グランド導体との前記第１の方向の間に空洞が存在するように支持する、無線通信デバイスである。
【０１０４】
なお、本発明のいくつかの実施の形態を挙げているが、ある実施の形態に対して別の少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、金属面に取り付けて使用されうるRFIDタグなどの無線通信デバイスに適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０      無線通信デバイス
１２      支持体
２０      RFICインレイ
２２      基材シート
２４      グランド導体
２６      放射導体
【図１】
2020086713.tif 000003
【図２】
2020086713.tif 000004
【図３】
2020086713.tif 000005
【図４】
2020086713.tif 000006
【図５】
2020086713.tif 000007
【図６】
2020086713.tif 000008
【図７】
2020086713.tif 000009
【図８】
2020086713.tif 000010
【図９】
2020086713.tif 000011
【図１０】
2020086713.tif 000012
【図１１】
2020086713.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020086713.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2020086713.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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