(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤタグをプリント基板上面の端部に設置する場合、クリアランスとして確保しなければならない領域を減らし、下層の配線層も周辺部まで配線パターンの形成ができるＲＦＩＤタグ構成を提供すること。【解決手段】プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結するスルーホール配線とをメアンダ状に繋げて形成した放射素子と、ＩＣチップと、からなるＩＣタグ部位を備えたことを特徴とするプリント基板、あるいは前記ＩＣタグ部位の放射素子は、前記プリント基板に形成されたグランドパターン又は電源パターンと接続されていることを特徴とするプリント基板である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結するスルーホール配線とをメアンダ状に繋げて形成した放射素子と、ＩＣチップと、からなるＩＣタグ部位を備えたことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結する前記プリント基板の側面に形成された配線パターンをメアンダ状に繋げて形成した放射素子と、ＩＣチップと、からなるＩＣタグ部位を備えたことを特徴とするプリント基板。
【請求項３】
前記ＩＣタグ部位の放射素子は、前記プリント基板に形成されたグランドパターン又は電源パターンと接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記ＩＣタグ部位は、プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結するスルーホール配線をメアンダ状に繋げて形成した閉ループ回路をＩＣチップとのインピーダンス整合用回路として備えることを特徴とする請求子１から請求項３のいずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項５】
前記インピダンス整合用の閉ループ回路は、前記プリント基板に形成されたグランドパターン又は電源パターンと接続されていることを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項６】
前記放射素子と前記プリント基板に形成された配線用パターンの間に設けられたクリアランス部分に長穴加工を施したことを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント基板に係わり、特にはＲＦＩＤタグを備えるプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤタグを利用してプリント基板の識別を行うために、一般にはＲＦＩＤタグに必要なアンテナパターンをプリント基板上に形成し、アンテナの給電部分にＲＦＩＤチップ又はモジュールを実装する方法や、既にＲＦＩＤタグ化されたラベルをプリント基板に装着する等の手段が採用される。しかしながら、プリント基板の不正流通防止の観点からは、ＲＦＩＤタグは外付けする後者よりもプリント基板に一体成形されている前者の形態が好ましい。
【０００３】
上記いずれにおいても、ＲＦＩＤタグ（以下、単にＩＣタグあるいはタグとも記す）が使用する電波の周波数によって必要とするアンテナの形状が大きく異なる。例えば、１３．６ＭＨｚ以下の周波数で交信するＩＣタグにはスパイラル状のループアンテナを、８００ＭＨｚ以上の周波数に対してはダイポール又は単一のループアンテナが望ましい。
【０００４】
プリント基板の製造履歴等の管理に供されるＩＣタグに対しては、アンテナ形状が後者のものもしくはその変形したものをプリント基板に作りこむタイプが主で、幾つかの例が特許文献１あるいは非特許文献１に開示されている。
【０００５】
これらの記載によれば、図７に示すように所定形状のアンテナ１３，１４をプリント基板上の隅や周辺部の所定位置に形成し、対抗するように形成してあるアンテナ端部（給電点７）に、ＣＰＵ、メモリー、フィルターなどから構成されるＲＦＩＤ用ＩＣをベアチップの状態で搭載したり接続したりしている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許５９９５００６号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＥＥ  Ｔｉｍｅｓ  Ｊａｐａｎ、６５−７０ページ、３月号、２００８年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の先行技術は全てプリント基板上にアンテナを平面的に形成するものであって、ダイポールアンテナ１３を基板周辺部に形成した場合(図７参照）、同一層内に形成されたの他の配線パターンあるいは電源・グラウンド等のパターン（図示せず）との間に一定のクリアランス５を設けなくてはならず、さらに下層の配線層でダイポールアンテナ１３の下部部分には配線パターンを形成できない領域が生じる。だから、プリント基板上の配線パターンが形成可能な領域が減るという問題がある。
【０００９】
ループアンテナ１４とする場合にも、ループ回路の内側及びその周辺で、それより下層の配線層にも配線パターンは形成できず、配線可能領域として有効に活用できないという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、プリント基板上面のクリアランスとして確保しなければならない領域
とアンテナが基板上で占める面積を減らし、同時に下層配線層も周辺部まで配線パターンの形成ができるＲＦＩＤタグ構成を備えるプリント基板を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するための請求項１に係る発明は、プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結するスルーホール配線とをメアンダ状に繋げて形成した放射素子と、ＩＣチップと、からなるＩＣタグ部位を備えたことを特徴とするプリント基板としたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結する前記プリント基板の側面に形成された配線パターンをメアンダ状に繋げて形成した放射素子と、ＩＣチップと、からなるＩＣタグ部位を備えたことを特徴とするプリント基板としたものである。
【００１３】
かかる構成にあっては、放射素子面（以下、アンテナとも記す）がプリント基板面に対し垂直に形成されるので、プリント基板上でアンテナが占有する面積が小さくなる。
また、アンテナ面とグラウンド配線等が互いに垂直な位置関係にあるので、平行な場合に比べて浮遊容量が減少する。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記ＩＣタグ部位の放射素子は、前記プリント基板に形成されたグランドパターン又は電源パターンと接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載のプリント基板としたものである。
【００１５】
かかる構成では、プリント基板に通常備わる配線をアンテナの放射素子として機能させたものである。メアンダ部分を更に小さくできる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記ＩＣタグ部位は、プリント基板の表裏に形成された配線パターンと表裏を連結するスルーホール配線をメアンダ状に繋げて形成した閉ループ回路をＩＣチップとのインピーダンス整合用回路として備えることを特徴とする請求子１から請求項３のいずれか１項に記載のプリント基板としたものである。
【００１７】
かかる構成であると、閉ループ回路がプリント基板面に対し垂直に形成されるので、プリント基板上でループ回路が占有する面積が小さくなる。また、ループ回路面とグラウンド配線等が互いに垂直な位置関係にあるので、平行に配置した場合に比べて浮遊容量が減少する。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前記インピダンス整合用の閉ループ回路は、前記プリント基板に形成されたグランドパターン又は電源パターンと接続されていることを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか１項に記載のプリント基板としたものである。
【００１９】
かかる構成であると、アンテナの放射素子が不要となるため、基板上にＩＣタグが占有する面積を大幅に減らすことができる。本構成では、請求項１〜４に示したような専用の放射素子と組み合わせた場合よりも通信距離は少なくなるが、ループアンテナ単体をＩＣタグとして用いるよりも長い通信距離を期待することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は前記放射素子と前記プリント基板に形成された配線用パターンの間に設けられたクリアランス部分に長穴加工を施したことを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板、としたものである。
【００２１】
かかる構成では、プリント基板の配線パターンとアンテナ間の電気的な結合を低減させ
ることができるので、クリアランスを更に狭くすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、スルーホール又はプリント基板の側壁を利用してＩＣタグに必要なアンテナをメアンダ状に形成してプリント基板の厚さ方向に収容できる。
その際に、更にプリント基板に元来存在する配線パターンを放射素子として利用し、あるいはインピダンス整合回路を導入することで、電波の送受信効率とＳ／Ｎ比が良好なＩＣタグとすることができる。したがって、良好なをＲＦＩＤタグ部位を備えるプリント基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】プリント基板における本発明になるＩＣタグアンテナ構成の一例を説明する斜視図。スルーホール形成の場合。
【図２】プリント基板における本発明になるＩＣタグアンテナ構成の一例を説明する斜視図。プリント基板側面を利用する場合。
【図３】プリント基板における本発明になるＩＣタグアンテナ構成の一例を説明する斜視図。プリント基板上の配線を利用する場合。
【図４】プリント基板における本発明になるＩＣタグアンテナ構成の一例を説明する斜視図。（ａ）閉ループ回路を形成し物理的に接続している場合。（ｂ）閉ループ回路を形成し物理的に接続していない場合。
【図５】プリント基板における本発明になるＩＣタグアンテナ構成の一例を説明する斜視図。閉ループ回路とグラウンド配線又は電源と接続している場合。
【図６】プリント基板における本発明になるＩＣタグアンテナ構成の一例を説明する斜視図。クリアランス部分に長穴加工を施した場合。
【図７】プリント基板における従来型のＩＣタグアンテナと配線パターンの位置関係を説明する上面視の図。（ａ）ダイポールアンテナ、（ｂ）ループアンテナ。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明になるＩＣタグ部位を備えるプリント基板の、当該ＩＣタグ周囲の構成を請求項ごとに図面を用いて説明する。
【００２５】
請求項１に係る発明の実施形態の一例を図１に示す。放射素子２は基板の厚さ方向に形成されたスルホール３をメアンダ状に折りたたんで構成される。また、メアンダ配線上には給電点７が形成されＩＣチップと接続する。ＩＣタグの放射素子２はアンテナとしての放射特性が影響を受けないように基板上の配線パターン１との間に１０ｍｍ程度を目安に配線を形成しない領域、クリアランス５を設ける。メアンダ配線を基板面上に形成するより、本発明のように縦に形成した方が、配線パターンを形成できる面積が増える。
【００２６】
請求項２の実施形態を図２に示す。請求項１のスルーホールをエッチング及びルータ加工で基板の側面に形成した配線パターン８に置き換えたものである。メアンダ形状の放射素子は側面形成とスルーホールを併用することもできる。
【００２７】
請求項３の発明に係る実施形態の例を図３に示す。これは図１の放射素子２の両端を配線用パターン１と物理的に接続するもので、放射素子をループアンテナ化したものである。放射素子２と配線パターン１は物理的に接続されているが、電磁的結合又は静電容量結合によって電気的に接続されたものでも構わない。
【００２８】
請求項４の発明に係る実施形態の例を図４に示す。ＩＣタグのアンテナには放射素子２の他にインピーダンス整合用として給電点７を含む閉ループ回路１０が付加されたものである。図４（ａ）は閉ループ回路１０を基板の厚さ方向に物理的に接続して付加した例で
あり、図４（ｂ）は静電容量結合又は電磁的結合をするように付加形成した場合である。
【００２９】
請求項５の発明に係る実施形態の例を図５に示す。これはインピーダンス整合用閉ループ回路１０とプリント基板のグラウンド又は電源パターン１１とを電気的に接続したものである。図５では閉ループ回路１０と上記配線パターン１１が物理的に接続しているが、静電容量結合又は電磁的結合をするように付加形成しても構わない。
【００３０】
請求項６の発明に係る実施形態の例を図６に示す。これは放射素子２とプリント基板の配線パターン１間のクリアランス部分に長穴加工を施した場合である。長穴１２を形成することにより、放射素子２と配線パターン１間の静電結合量を減らすことができ、その分クリアランスを狭くできる。
また、配線パターン１が形成された面とインピーダンス整合用の閉ループ回路１０が互いに直交する位置関係となるため、配線パターンと閉ループ回路の電磁的結合が生じないのでアンテナとしての性能低下がない。
【符号の説明】
【００３１】
１、配線パターン（基板上）
２、放射素子
３、スルーホール（メアンダ状に接続）
４、創出された配線スペース
５、クリアランス
６、絶縁体
７、給電点
８、基板側面の配線パターン
９、配線パターンと接続する放射素子
１０、閉ループ回路
１１、グラウンド配線又は電源配線
１２、長穴
１３、ダイポールアンテナ
１４、ループアンテナ
【図１】
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【図２】
2011029563.tif 000004
【図３】
2011029563.tif 000005
【図４】
2011029563.tif 000006
【図５】
2011029563.tif 000007
【図６】
2011029563.tif 000008
【図７】
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