(57)【要約】【課題】  電磁波の送受信感度が比較的高く、かつ比較的高い耐衝撃性を有するＩＣタグ保持体を提供する。【解決手段】  第１基板と、前記第１基板と対向して配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間隙領域に配置された、アンテナとＩＣチップとが基体に配置されたＩＣタグと、を備え、導電性粒子または磁性体粒子が分散された電磁波遮蔽層が、少なくとも前記アンテナの配置領域を囲んでいることを特徴とするＩＣタグ保持体を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と対向して配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間隙領域に配置された、アンテナおよび前記アンテナと接続したＩＣチップを備えるＩＣタグと、を備え、
前記第１基板の主面と略鉛直な方向からの平面視で、導電性粒子または磁性体粒子が分散された電磁波遮蔽層が、前記アンテナの配置領域を囲んで配置されていることを特徴とするＩＣタグ保持体。
【請求項２】
前記電磁波遮蔽層は、前記第１基板と前記第２基板との間隙領域に少なくとも一部が配置されて、
前記第１基板と前記第２基板とを接合していることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ保持体。
【請求項３】
前記第１基板は、前記第２基板と対向する側の主面に開口部が設けられており、
前記ＩＣタグ保持体の前記ＩＣチップが、前記第１基板の前記開口部に対応する空間部分に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣタグ保持体。
【請求項４】
前記第２基板の前記一方主面に開口部を備え、
前記空間部分は、前記第１基板の前記開口部と、前記第２基板の前記開口部とが重なって形成されていることを特徴とする請求項３記載のＩＣタグ保持体。
【請求項５】
前記ＩＣタグは、前記アンテナと前記ＩＣチップとがシート状の基体に配置されており、
前記基体の少なくとも一部が、前記第１基板と前記第２基板とによって挟持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣタグ保持体。
【請求項６】
前記ＩＣタグの前記基体には、前記第１基板の前記一方主面と前記第２基板の前記一方主面とで挟持された領域に、前記アンテナの少なくとも一部が設けられていることを特徴とする請求項５記載のＩＣタグ保持体。
【請求項７】
前記第１基板および前記第２基板はセラミック基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣタグ保持体。
【請求項８】
前記ＩＣタグを挟持する前記第１基板と前記第２基板とを、
前記第１基板の他方主面の側と、前記第２基板の他方主面の側とから挟持する外枠体を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のＩＣタグ保持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグ保持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動認識技術であるＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）機能を有するＩＣチップを搭載したＩＣタグが実用化されている。例えば、ゲームセンターなどのアミューズメント施設において利用される遊戯用コインの内部にＩＣタグを配置し、各コインの種類の識別、各種類のコインの動きの集計などに利用する試みも開始されている。
【０００３】
特許文献１には、このようなＩＣタグ内蔵コインの一例が開示されている。特許文献１記載のコインは、一方主面に凹部が設けられたセラミック基板同士を接着剤によって貼り合わされて形成されている。特許文献１記載のコインでは、これら凹部同士が重なることで形成された空間部分に、ＩＣタグ全体が配置され、ＩＣタグとセラミック基板とが粘着剤によって固定されている。特許文献１のＩＣタグでは、シート表面にアンテナ配線が２次元的に形成されており、このシート表面に略鉛直な方向に進行する電磁波を選択的に送受信する構成とされている。
【０００４】
すなわち、特許文献１記載のコインでは、ＩＣタグが、コインの主面に略鉛直な方向に進行する電磁波を送受信する構成とされている。例えば、各コインの種類や動きを集計する際、複数のコインを列状に配置して列方向に沿って移動させるとともに、このコインの主面に略鉛直な方向について選択的に電波を送受信するアンテナによって、各コインから発せられる電波を個別に受信し、各コインからの電波信号に基づいて各コインの種類や動きなどが識別されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】２００６−１６３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、２次元的に形成されたアンテナ配線であっても、シート表面に略鉛直な方向以外についても、ノイズ成分としてある程度の強度の電波が送受信される。例えば、上述した外部アンテナによってコインの種類や動きを集計する場合、比較的小さいコインが複数近接して配列されている状態では比較的このノイズ成分が大きく、隣合うコインから発せられる電波が混信し、各コインの識別精度が低減するといった課題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、電磁波の送受信感度が比較的高く、かつ比較的高い耐衝撃性を有するＩＣタグ保持体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願発明は、第１基板と、前記第１基板と対向して配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間隙領域に配置された、アンテナおよび前記アンテナと接続したＩＣチップを備えるＩＣタグと、を備え、前記第１基板の主面と略鉛直な方向からの平面視で、導電性粒子または磁性体粒子が分散された電磁波遮蔽層が、前記アンテナの配置領域を囲んで配置されていることを特徴とするＩＣタグ保持体を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＩＣタグ保持体は、電磁波の送受信感度が比較的高く、かつ比較的高い耐衝撃性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は、本発明のＩＣタグ保持体の一実施形態であるコインの上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ１線における断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すコインの組図である。
【図２】（ａ）は図１に示すコインの内部構造を示す図であり、（ａ）はコインから後述の第１樹脂基板および第１のセラミック基板を除いた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の組図である。
【図３】図１に示すコインに含まれるＩＣタグについて説明する図であり、（ａ）はＩＣタグの上面図、（ｂ）はＩＣタグの側断面図である。
【図４】図１に示すコインの一部を拡大して示す概略断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明のＩＣタグ保持体の他の実施形態を示す概略断面図である。
【図６】ＩＣタグの異なる実施形態を示す図であり、（ａ）は概略上面図、（ｂ）は概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のＩＣタグ保持体の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明のＩＣタグ保持体の一実施形態であるコイン１０の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ１線における断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すコイン１０の組図である。また、図２（ａ）はコイン１０の内部構造を示す図であり、図２（ａ）はコイン１０から後述の第１樹脂基板２０Ａ、および第１のセラミック基板６Ａを除いた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の組図である。また、図３は、コイン１０に含まれるＩＣタグ３０について説明する図であり、（ａ）はＩＣタグ３０の上面図、（ｂ）はＩＣタグ３０の側断面図である。また、図４は、コイン１０の一部を拡大して示す概略断面図である。なお、図３には、ＩＣタグ３０に加えて、電磁波遮蔽層１１を併せて示している。
【００１３】
図１に示すコイン１０は、内部組立体６と、内部組立体６を内部に保持する外枠体２０と、を備えて構成されている。
【００１４】
内部組立体６は、一方主面１２ａに開口４Ａが設けられた第１のセラミック基板６Ａと、一方主面８ａに開口４Ｂが設けられた第２のセラミック基板６Ｂと、ＩＣタグ３０と、を備えて構成されている。ＩＣタグ３０は、アンテナ配線１４が設けられたシート状の基体１６の中心近傍部１６ａに、ＩＣチップ１８が固定されて構成されている。コイン１０において開口４Ａは、第１のセラミック基板６Ａの一方主面１２ａから他方主面１２ｂへ貫通している。また、開口４Ｂは、第２のセラミック基板６Ｂの一方主面８ａから他方主面８ｂへ貫通している。
【００１５】
本実施形態のコイン１０では、第１のセラミック基体６A、および第２のセラミック基体６Ｂはセラミック焼結体からなる。第1のセラミック基体６A、第２のセラミック基体６Bは、例えばアルミナ、ジルコニア、アルミナ／ジルコニア複合体のいずれかからなる。アルミナ、ジルコニア、アルミナ／ジルコニア複合体は、セラミック焼結体のなかでも耐衝撃性が比較的高く、コイン１０の内部組立体を構成する材質として好ましい。
【００１６】
内部組立体６においてＩＣタグ３０は、基体１６の周辺部１６ｂが、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとに挟持されて保持されている。ＩＣタグ３０のＩＣチップ１８は、第１のセラミック基体６の開口４Ａと第２のセラミック基体６Ｂの開口４Ｂとが対向して形成された空間部分１９に配置されている。本実施形態において、ＩＣチップ１８は、第１のセラミック基体６Ａおよび第２のセラミック基体６Ｂのいずれとも接合されておらず、シート状の基体１６の中心近傍部１６ａに固定されている。
【００１７】
また、ＩＣタグ３０は、シート状の基体１６のうち、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとで挟まれた間隙領域に対応する部分に、アンテナ配線１４の一部が配設されている。コイン１０では、アンテナ配線１４が、第１のセラミック基体６Ａおよび第２のセラミック基体６Ｂの外周線近傍にまで配設されている。すなわち、コイン１０では、コイン１０の外周線近傍にまで、ＩＣタグ３０のアンテナ配線１４が配設されている。アンテナ配線１４は、シート状の基体１６の主面に略鉛直方向に沿って比較的強い強度で電波を発信し、かつ、このシート状の基体１６の主面に略鉛直方向に沿った電波を比較的高感度に受信するよう構成されている。
【００１８】
コイン１０のシート状の基体１６は電磁波を透過し、かつ弾性のある材質で構成されていることが好ましく、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate)）等の樹脂からなることが好ましい。配線１４は金属導体からなり、例えば、銅、金、銀、アルミニウム、パラジウムのいずれかを主成分とする金属からなることが好ましい。
【００１９】
外枠体２０は、第１樹脂体２０Ａと第２樹脂体２０Ｂとを備えて構成されている。コイン１０では、第１のセラミック基板６Ａの他方主面１２ｂの側に配置された第１樹脂体２０Ａと、第２のセラミック基板６Ｂの他方主面８ｂの側に配置された第２樹脂体２０Ｂとで、内部組立体６を挟持している。第１樹脂体２０Ａには、第１のセラミック基体６に隣接する側の一方主面に、突起部２６Ａが設けられている。第１樹脂体２０Ｂには、第２のセラミック基体６Ｂに隣接する側の一方主面に孔部２６Ｂが設けられている。コイン１０では、第２樹脂体２０Ｂの孔部２６Ｂに、第１樹脂体２０Ａの突起部２６Ａが嵌合されて、第１樹脂体２０Ａと第２樹脂体２０Ｂとが位置合わせされている。第１樹脂体２０Ａの一方主面には凹部２２Ａが、第２樹脂体２０Ｂの一方主面には凹部２２Ｂが、それぞれ設けられており、内部組立体６は、凹部２２Ａと凹部２２Ｂとが重なって形成された空間部分に配置されている。
【００２０】
コイン１０の外枠体２０（第１樹脂体２０Ａ、および第２樹脂体２０Ｂ）は、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン (Acrylonitrile Butadiene Styrene)）共重合樹脂（Copolymer Resin）)等の樹脂材料で構成されている。
【００２１】
第1のセラミック基体６Aと第２のセラミック基体６Bとが組み合わされてなる内部組立体６の外周面と外枠体２０とは離間しており、この内部組立体６の外周面を囲むように、磁性体粒子または導電性粒子が分散されてなる電磁吸収層１１が配置されている。図４に示すように、電磁波遮蔽層１１の一部は、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとの間隙に、一部侵入するように配置されている。本実施形態において電磁波遮蔽層１１は、第1のセラミック基体６Aと第２のセラミック基体６Bとを接合する接合層としても機能している。本実施形態の電磁波遮蔽層１１は、例えば導電性粒子がバインダー樹脂に分散されてなるか、または公知の導電性接着剤が硬化して形成されている。電磁波遮蔽層１１は、例えば、アンテナ配線１４が設けられたシート状の基体１６の主面に沿って進行する電磁波を吸収または反射して遮蔽する。すなわち電磁波遮蔽層１１は、シート状の基体１６の主面に略鉛直な方向以外に進行する、電磁波のノイズ成分を低減させる。
【００２２】
電磁波遮蔽層としては特に限定されず、例えば、バインダー樹脂及び磁気的損失項を有する磁性体粉末からなるもの、又は、バインダー樹脂、磁気的損失項を有する磁性体粉末及び導電体粉末からなるもの等を用いることができる。
【００２３】
上記バインダー樹脂としては特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニルブロック共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸エステルブロック共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリル樹脂、フッ素含有重合体、ポリアミド、ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、合成ゴム、フォスファジエン樹脂、１，２−ナイロン等の熱可塑性及び熱硬化性の有機高分子材料；硫酸カルシウム、けい酸カルシウム、水ガラス、ホルトランドセメント、アルミナセメント、アルキルシリケート、酸化カルシウム、粘土等の無機窯業材料等を挙げることができる。なかでも、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニルブロック共重合体、エチレン−アクリル酸エステルブロック共重合体、１，２−ナイロン等が好ましい。
【００２４】
上記磁気的損失項を有する磁性体粉末としては、金属酸化物磁性体、金属磁性体が使用される。本
明細書において「金属酸化物磁性体」とは、金属の酸化物（例えば、鉄酸化物等）を主成分とする磁性体であって、上記金属磁性体と区別した用語として用いる。上記金属酸化物磁性体としては特に限定されず、例えば、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｌｉフェライト、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト等を挙げることができる。なかでも、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎフェライト等
が好ましい。上記金属酸化物磁性体の平均粒径は、１〜５０μｍが好ましい。より好ましくは、５〜２０μｍである。上記金属酸化物磁性体は、必要に応じて、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤等により表面処理されていてもよい。
【００２５】
上記金属磁性体としては特に限定されず、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の磁性金属単体；珪素鋼；センダスト；スーパーセンダスト；パーマロイ；アモルファス金属；Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ａｇからなる群より選択される少なくとも１種を含んでなる鉄磁性合金等の磁性金属合金等を挙げることができる。上記のほか、高純度のＦｅ粉末も使用でき、カルボニル鉄粉末又はアトマイズ法で製造された鉄を８０質量％以上含有する磁性合金粉末が好適に使用される。上記金属磁性体は、必要に応じて、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤等により表面処理されていてもよい。上記金属磁性体の粒径は、結合材料と均一に混合可能であれば特に限定されないが、平均粒径１〜３０μｍが好ましい。より好ましくは、２〜２０μｍである。
【００２６】
上記導電体粉末としては特に限定されず、例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、黒
鉛、金属微粉末、金属ファイバー等を挙げることができる。上記導電体粉末は、大きな誘電損失項を有しているので、上記バインダー樹脂と組み合わせてフィルム又はシート状にすることにより、電磁波を吸収する層を形成することができる。
【００２７】
なお、上記金属酸化物磁性体の配合量は、例えば７０〜９５質量％程度であることが好ましい。８５質量％未満であると、電磁波遮蔽能が低下し、９２質量％を超えると、電磁波遮蔽能は良好となるが、剛性、重量、耐久性等が劣るので、電磁波遮蔽材料として実用性が低くなる。より好ましくは、９０質量％である。
【００２８】
上記バインダー樹脂と上記金属酸化物磁性体とを配合する際、層形成を容易にするために、更には、電磁波遮蔽能、施工性等を改良するために、可塑剤、粘度低下剤、表面活性剤、難燃化剤、滑剤、消泡剤、熱安定剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
【００２９】
本実施形態において、電磁波遮蔽層１１は、電磁波遮蔽層１１の一部は、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとの間隙に一部侵入し、ICタグ３０の基体１６の外側に、この基体１６を囲むように配置されている。電磁波遮蔽層１１は、アンテナ配線１４の外側を囲むように配置されていればよく、例えば電磁波遮蔽層１１の一部が、基体１６に触れていても構わない。
【００３０】
また、コイン１０では、ＩＣチップ１８が、第１のセラミック基体６Aの開口４Ａと第２のセラミック基体６Ｂの開口４Ｂとが対向して形成された空間部分１９に配置されている。このため、例えばコイン１０を落下させたり遊戯機に投入する等して、コイン１０ひいては内部組立体６に物理的衝撃が加わった場合でも、ＩＣチップ１８に伝わる物理的衝撃は比較的小さい。コイン１０に物理的衝撃が加わっても、ＩＣチップ１８には、シート状の基体１６を介して伝達した衝撃や振動が到達するのみである。このように、ＩＣチップ１８に到達する衝撃や振動は、比較的小さい。
【００３１】
また、コイン１０では、ＩＣチップ１８が保持された内部組立体６が、樹脂からなる外枠体２０によって覆われている。このため、コイン１０を落下させたり遊戯機に投入する等して、コイン１０に物理的衝撃が加わった場合でも、内部組立体６ひいてはＩＣチップ１８に伝わる物理的衝撃は比較的小さい。コイン１０では、コイン１０が何らかの物理的衝撃を受けた場合でも、ＩＣチップ１８に伝わる衝撃のエネルギーは比較的小さくされている。
【００３２】
また、コイン１０では、アンテナ配線１４が、第１のセラミック基体６Ａおよび第２のセラミック基体６Ｂの外周線近傍にまで配設されており、ひいてはコイン１０の外周線近傍にまで、ＩＣタグ３０のアンテナ配線１４が配設されている。このため、コイン１０では、例えば外部の電波送受信器からの電波を良好に受信できるとともに、外部の電波送受信器に対して電波を良好に送信することができる。また、コイン１０では、アンテナ配線１４を、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとの挟持領域全体に、比較的自由に引き回すことができる。すなわち、コイン１０では、アンテナ配線１４の設計の自由度が比較的高く、外部との送受信に適した設計のアンテナを、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとの挟持領域全体に、配設することができる。
【００３３】
図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明のＩＣタグ保持体の他の実施形態を説明する図であり、図４とは異なる形態のコインの概略図である。図５において、図４と同様の構成については、図４と同じ符号で示している。電磁波遮蔽層は、第１のセラミック基体６Aと第２のセラミック基体６Ｂとが接合されてなる内部組立体６の外周面全体に被着されていることに限定されず、例えば、図５（ａ）に示すように、外枠体２０の内周面に設けられた凹部内に、部分的に充填されている構成とされていてもよい。また、電磁波遮蔽層は、第１基板と第２基板との間隙に一部が侵入している形態に限定されない。例えば図５（ｂ）に示すように、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとの、それぞれ対向する各主面に外周に沿った凸部が設けられており、各凸部の上面同士が当接されていてもよい。また、図５（ｃ）に示すように、第１のセラミック基体６Ａと第２のセラミック基体６Ｂとの、それぞれ対向する各主面に凸部が設けられており、各凸部の上面同士が当接されるとともに、この凸部よりも外側領域に電磁波遮蔽層１１が侵入した構成とされていてもよい。また、図５（ｄ）に示すように、ICタグ３０のシート状の基体１６が、第１のセラミック基体６Aと第２のセラミック基体６Ｂとに挟持されていなくとも構わない。
【００３４】
図６は、ＩＣタグの異なる実施形態を示す図である。図６に示すＩＣタグでは、その主面の中央位置近傍ではなく、周辺部の近傍にＩＣチップ１８が配置されている。さらにＩＣチップの外側部分に、ＩＣチップに接続された配線１４を有する。配線１４はＩＣタグの外側を複数回周回するように形成されており、ＩＣタグ３０の主面の中央位置近傍には配線は形成されていない。図４に示すＩＣタグでは、アンテナ配線１４によって形成される電磁波が比較的集中する領域（上記中央位置近傍）から離れた位置にＩＣチップ１８を配置し、ＩＣチップ１８による電磁波の減衰を抑制し、電波の送受信感度を比較的高くしている。
【００３５】
また、電磁波遮蔽層１１は、図３に示す実施形態のようにアンテナ配線１４を連続して囲むように配置されていることに限定されず、例えば図６に示す実施形態のように、アンテナ配線１４を断続して囲むように配置されていてもよい。
【００３６】
上述の各実施形態では、ＩＣタグをセラミック基板で挟持した内部組立体１６が、外枠体２０で囲まれた構成とされている。本発明のＩＣタグ保持体は、外枠体２０を必ずしも備える必要はない。
【００３７】
また、上述の実施形態と異なり、内部構造体を構成する第１の基板および第２の基板を樹脂によって構成し、外枠体をセラミックスで構成してもよい。例えば、金属原料を含有し、金属的な外観をもつセラミック焼結体を再表面とすることで、金属的な外観をもつコインとすることもできる。
【００３８】
以上の実施形態では、例えば遊技機などで用いられるコインを一例として説明したが、本発明のＩＣタグ保持体は、例えば商品の移動を管理する荷札など、用途は特に限定されない。
【符号の説明】
【００３９】
４Ａ、４Ｂ  開口
６  内部組立体
６Ａ  第１のセラミック基板
６Ｂ  第２のセラミック基板
１０、５０  コイン１０、５０
８ａ、１２ａ  一方主面
８ｂ、１２ｂ  他方主面
１４  アンテナ配線
１６  基体
１６ａ  中心近傍部
１６ｂ  周辺部
１８  ＩＣチップ
１９  空間部分
２０  外枠体
２０Ａ  第１樹脂体
２０Ｂ  第２樹脂体
２２Ａ、２６Ａ  凹部
２６Ｂ  孔部
２９Ａ、２９Ｂ  凸部
３０  ＩＣタグ
【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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