(57)【要約】【課題】リネン製品に対しても好適に適用可能なＩＣタグを提供する。【解決手段】ＩＣチップと、該ＩＣチップに電気的に接続されるコイルアンテナとが硬質の樹脂材の内部に埋め込まれた磁界型タグユニット１１０を用いたＩＣタグ１００において、可撓性を有する樹脂製のフィルム（ベースフィルム１２１，カバーフィルム１２３，保護フィルム１２４）と、該フィルムに形成される補助アンテナ１２２と、を備え、前記フィルムに対して、前記コイルアンテナと補助アンテナ１２２との間で電磁結合による通信が可能な位置に、弾性を有する接着剤１３０によって磁界型タグユニット１１０が固定されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップと、該ＩＣチップに電気的に接続されるコイルアンテナとが硬質の樹脂材の内部に埋め込まれた磁界型タグユニットを用いたＩＣタグにおいて、
可撓性を有する樹脂製のフィルムと、
該フィルムに形成される補助アンテナと、
を備え、
前記フィルムに対して、前記コイルアンテナと補助アンテナとの間で電磁結合による通信が可能な位置に、弾性を有する接着剤によって前記磁界型タグユニットが固定されていることを特徴とするＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界型タグユニットを用いたＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品管理を行うためにＲＦＩＤ技術が広く用いられている。ここで、ユニフォームやホテルで使用されるシーツなどのリネン製品にＩＣタグを取付ける場合、ＩＣタグはリネン製品と共に、クリーニングに供されることになる。そのため、かかる製品に取付けるＩＣタグは、外力に強く、かつクリーニングに使用される溶液に対する耐性を有する必要がある。そこで、リネン製品に取付けるＩＣタグとして、ＩＣタグ本体を覆い被せるように、ゴム材からなる被覆部を設けたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、クリーニングがなされる場合、水洗い後に圧搾と呼ばれるプレス機を用いた脱水工程において、ＩＣタグが圧力により破損してしまうことが問題となっている。この原因を調査した結果について、図７を参照して説明する。図７は従来例に係るＩＣタグの模式的断面図である。
【０００４】
従来例に係るＩＣタグ５００は、ＩＣチップ５１０と、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ５２０と称する）と、ＦＰＣ５２０の表面を覆う被覆部５５０とを備えている。ＦＰＣ５２０は、ベースフィルム５２１とカバーフィルム５２３の間にアンテナとなる銅箔５２２が形成されている。この従来例に係るＩＣタグ５００は、電界型のＩＣタグであり、ＩＣチップ５１０と銅箔５２２とを電気的に接続する必要がある。そこで、カバーフィルム５２３に開口部を形成して、この開口部内にＩＣチップ５１０を配置させて、ＩＣチップ５１０と銅箔５２２とを半田５３０によって固定している。また、ＩＣチップ５１０の付近に応力が集中した場合に、半田５３０が剥がれてしまわないように、エポキシ樹脂などを充填することにより得られるアンダーフィル５４０を設けている。
【０００５】
しかしながら、圧搾時にＩＣチップ５１０の付近が折れ曲がった際に、ＩＣチップ５１０の付近は固いために変形に追随することができず、応力集中により銅箔５２２が破断してしまうことが、ＩＣタグ５００の破損の要因となっていることが分かった。
【０００６】
ここで、ＩＣタグについては、電界型の他に磁界型のものがある。磁界型のＩＣタグにおいては、ＩＣチップとコイルアンテナが、エポキシなどの硬質の樹脂材の内部に埋め込まれることで、ＩＣチップとコイルアンテナがユニット化された技術が知られている。この技術の場合には、ＩＣチップとコイルアンテナが硬質の樹脂材に埋め込まれているため、ＩＣチップとコイルアンテナとの間が断線してしまうといった問題がない。また、このユニット化されたＩＣタグ（以下、磁界型タグユニットと称する）は、小型化のものが実現されており、リネン製品に取り付けることも考えられ得る。ただし、このような小型の磁界型タグユニットの場合、単体では通信距離が短いため、実用的に用いるためには、補助アンテナを設ける必要がある（特許文献２参照）。この場合、磁界型タグユニットと補助アンテナとの間の位置関係の精度を高くしなければならない。
【０００７】
しかしながら、リネン製品に取り付けられるＩＣタグの場合には、ＩＣタグが肌に触れることなどから、一般的に柔軟性を有することが求められる。また、上記のように、クリーニングの際に、圧搾と呼ばれるプレス機を用いた脱水工程において、ＩＣタグには大きな力が加えられる。これにより、ＩＣタグは折れ曲がった状態で大きな力が加えられる場合がある。このような条件下において、磁界型タグユニットと補助アンテナとの配置関係の精度を高くすることが可能なＩＣタグは見当たらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１８６２９号公報
【特許文献２】特開２０１３−８０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、リネン製品に取り付けられるＩＣタグであっても、磁界型タグユニットと補助アンテナとを精度よく位置決め可能なＩＣタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１１】
すなわち、本発明のＩＣタグは、
ＩＣチップと、該ＩＣチップに電気的に接続されるコイルアンテナとが硬質の樹脂材の内部に埋め込まれた磁界型タグユニットを用いたＩＣタグにおいて、
可撓性を有する樹脂製のフィルムと、
該フィルムに形成される補助アンテナと、
を備え、
前記フィルムに対して、前記コイルアンテナと補助アンテナとの間で電磁結合による通信が可能な位置に、弾性を有する接着剤によって前記磁界型タグユニットが固定されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るＩＣタグによれば、補助アンテナが形成されたフィルムに、接着剤によって磁界型タグユニットを固定すればよいので、磁界型タグユニットと補助アンテナとを精度よく位置決め可能である。また、本発明に係るＩＣタグの場合には、磁界型タグユニットは、弾性を有する接着剤によってフィルムに固定されている。そのため、外力が与えられた場合であっても、衝撃を吸収することで、磁界型タグユニットがフィルムから剥がれてしまうことを抑制できる。すなわち、フィルムが可撓性を有していても、磁界型タグユニットをフィルムに固定するための接着剤がエポキシ系等の樹脂系接着剤の場合には、接着剤が固まると硬くなって、接着剤とフィルムとの界面に応力が集中し易くなってしまう。つまり、ＩＣタグ内に応力集中箇所が存在してしまう。これにより、上記界面を起点として、磁界型タグユニットがフィルムから剥がれてしまい易くなる。これに対して、本願発明においては、弾性を有する接着剤を採用することで、接着剤が固まっても弾性を有するため、接着部において衝撃を吸収することができる。これにより、ＩＣタグが折れ曲がって変形しても、追随することができる。つまり、ＩＣタグ内で応力を緩和することができ、磁界型タグユニットがフィルムから剥がれてしまうことを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、リネン製品に取り付けられるＩＣタグであっても、磁界型タグユニットと補助アンテナとを精度よく位置決め可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施例１に係るＩＣタグの平面図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係るＩＣタグの底面図である。
【図３】図３は本発明の実施例１に係るＩＣタグの模式的断面図である。
【図４】図４は磁界型タグユニットの模式的断面図である。
【図５】図５は本発明の実施例２に係るＩＣタグの模式的断面図である。
【図６】図６は本発明の実施例３に係るＩＣタグの底面図である。
【図７】図７は従来例に係るＩＣタグの模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
（実施例１）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係るＩＣタグについて説明する。図１は本発明の実施例１に係るＩＣタグの平面図である。図２は本発明の実施例１に係るＩＣタグの底面図である。なお、図２においては、ＩＣタグ内部の構成の一部を点線にて示している。図３は本発明の実施例１に係るＩＣタグの模式的断面図である。なお、図３は図１中のＡＡ断面図である。図４は磁界型タグユニットの模式的断面図である。本実施例に係るＩＣタグは、ＲＦＩＤに用いられるもので、特に、リネン製品に取付けられるＩＣタグとして、好適に用いられる。
【００１７】
＜ＩＣタグ＞
特に、図１〜図３を参照して、ＩＣタグ全体の構成について説明する。ＩＣタグ１００は、磁界型タグユニット１１０と、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ１２０と称する）と、ＦＰＣ１２０の表面を覆う被覆部１４０とを備えている。ＦＰＣ１２０は、ベースフィルム１２１と、ベースフィルム１２１上に形成される金属箔（例えば銅箔）により構成される補助アンテナ１２２と、これらの表面上に形成されるカバーフィルム１２３とを備えている。ベースフィルム１２１とカバーフィルム１２３は、いずれも可撓性を有する樹脂製のフィルムにより構成される。より具体的には、これらのフィルムの材料として、ゴムに対する接着性に優れたＰＩ（ポリイミド樹脂）を用いている。また、ベースフィルム１２１の裏面側（カバーフィルム１２３とは反対側）は、保護フィルム１２４により覆われている。この保護フィルム１２４も可撓性を有する樹脂製のフィルムである。この保護フィルム１２４の材料として、弱アルカリ性洗剤に耐えられるように、耐アルカリ性に優れたＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いている。
【００１８】
そして、このように構成されたＦＰＣ１２０に対して、弾性を有する接着剤１３０によって磁界型タグユニット１１０が固定されている。なお、接着剤１３０としては、ゴムのりを好適に用いることができる。この接着剤１３０は、磁界型タグユニット１１０とカバーフィルム１２３に対して接着性に優れたものを用いるのが望ましい。また、磁界型タグユニット１１０は、ＦＰＣ１２０に対して、後述するコイルアンテナと補助アンテナ１２２との間で電磁結合による通信が可能な位置に固定される。
【００１９】
磁界型タグユニット１１０は、ＦＰＣ１２０の表面と共に、弾性体で構成された被覆部１４０によって覆われている。なお、ＦＰＣ１２０上に磁界型タグユニット１１０が固定されたものを、インサート部品として、インサート成形を行うことにより、被覆部１４０を設けることが可能となる。また、被覆部１４０の材料として、シリコーンゴム，フッ素ゴム，ニトリルゴム，ブチルゴム，ＥＰＤＭ及び接着ゴムなどを好適に用いることができる。上記の通り、カバーフィルム１２３の材料として、ゴムに対する接着性に優れたＰＩを用いているので、カバーフィルム１２３と被覆部１４０との接着性を高くすることができる。また、被覆部１４０には、磁界型タグユニット１１０の付近に平面形状が円形の凸部１４１が設けられている。この凸部１４１を設けることによって、周囲よりも強度を高めることで、磁界型タグユニット１１０付近でＩＣタグ１００が折れ曲がることを抑制することが可能となる。
【００２０】
＜磁界型タグユニット＞
図４を参照して、磁界型タグユニットの構成について説明する。なお、磁界型タグユニット（タグパッケージやパッケージタグとも称される）については、例えば、上述した特許文献２に開示されているように公知技術である。そのため、ここでは簡単に説明する。
【００２１】
磁界型タグユニット１１０は、基体１１１上に形成されたダイパッド１１３上にＩＣチップ１１２が固定されている。そして、このＩＣチップ１１２の周囲を取り囲むようにコイルアンテナ１１４が設けられている。ＩＣチップ１１２とコイルアンテナ１１４はワイヤ１１５によって電気的に接続されている。そして、これらＩＣチップ１１２，ダイパッド１１３，コイルアンテナ１１４及びワイヤ１１５は、エポキシなどの硬質の樹脂材１１６の内部に埋め込まれている。
【００２２】
このように構成される磁界型タグユニット１１０は、各種部材が硬質の樹脂材１１６の内部に埋め込まれているため、ＩＣチップ１１２とコイルアンテナ１１４との間が断線してしまうといった問題がない。また、小型化が可能であるという利点もある。例えば、磁界型タグユニット１１０は、一般的に略直方体であり、縦横の長さを１．５ｍｍ以上８ｍｍ以下、厚さを０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度にすることが可能である。なお、実際の製品としては、「縦×横×厚さ」が、「２．５ｍｍ×２．５ｍｍ×１ｍｍ」のもの、「３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．５５ｍｍ」のもの、及び「７ｍｍ×７ｍｍ×１．４ｍｍ」のものが存在している。本実施例に係るＩＣタグ１００においては、これらいずれの製品も好適に利用することが可能である。
【００２３】
ただし、このように構成された小型の磁界型タグユニット１１０は、通信距離が数ミリと短いため、そのままでは実用的に用いることができない。そこで、本実施例に係るＩＣタグ１００においては、上記の通り、補助アンテナ１２２を備えるＦＰＣ１２０上に磁界型タグユニット１１０を設ける構成を採用している。これにより、通信距離を３０ｃｍ〜１ｍ程度にすることを可能としている。
【００２４】
なお、補助アンテナ１２２の機能を発揮させるためには、コイルアンテナ１１４と補助アンテナ１２２との配置関係を、これらの間で電磁結合による通信が可能となるようにしなければならない。より具体的には、磁界型タグユニット１１０と補助アンテナ１２２との距離を近くしつつ、コイルアンテナ１１４により形成される磁界の方向に見た場合に、磁界型タグユニット１１０と補助アンテナ１２２が重ならないようにする必要がある。つまり、図２において、磁界型タグユニット１１０と補助アンテナ１２２が重ならないようにする必要がある。
【００２５】
＜本実施例に係るＩＣタグの優れた点＞
本実施例に係るＩＣタグ１００によれば、補助アンテナ１２２が形成されたＦＰＣ１２０に、接着剤１３０によって磁界型タグユニット１１０を固定すればよいので、磁界型タグユニット１１０と補助アンテナ１２２とを精度よく位置決め可能である。また、磁界型タグユニット１１０を用いたことで、電界型のＩＣタグの場合のように、フィルム（ＦＰＣ）上で、ＩＣチップとアンテナ（銅箔等）とを半田等によって電気的に接続させる必要がない。従って、カバーフィルムに開口部を形成したり、アンダーフィルを設けたりする必要もなく、製造が容易となる。
【００２６】
また、ＦＰＣ１２０は、いずれも可撓性を有する樹脂製のフィルムにより構成されており、被覆部１４０は弾性体で構成されているので、ＩＣタグ１００は柔軟性を有している。そして、本実施例の場合には、磁界型タグユニット１１０は、弾性を有する接着剤１３０によってＦＰＣ１２０に固定されている。そのため、被覆部１４０を成形する際やクリーニングにおける圧搾工程の際に外力が与えられた場合であっても、衝撃を吸収すること
で、磁界型タグユニット１１０がＦＰＣ１２０から剥がれてしまうことを抑制できる。すなわち、ＩＣタグを構成するＦＰＣ及び被覆部が可撓性を有していても、磁界型タグユニットをＦＰＣに固定するための接着剤がエポキシ系等の樹脂系接着剤の場合には、接着剤が固まると硬くなって、接着剤とＦＰＣとの界面に応力が集中し易くなってしまう。つまり、ＩＣタグ内に応力集中箇所が存在してしまう。これにより、上記界面を起点として、磁界型タグユニットがＦＰＣから剥がれてしまい易くなる。これに対して、本実施例に係るＩＣタグ１００においては、弾性を有する接着剤１３０を採用することで、接着剤１３０が固まっても弾性を有するため、接着部において衝撃を吸収することができる。これにより、ＩＣタグ１００が折れ曲がって変形しても、追随することができる。つまり、ＩＣタグ１００内で応力を緩和することができ、磁界型タグユニット１１０がＦＰＣ１２０から剥がれてしまうことを抑制できる。
【００２７】
また、本実施例に係るＩＣタグ１００においては、補助アンテナ１２２が設けられているので、通信距離を長くすることができる。なお、本実施例に係るＩＣタグ１００においては、仮に、補助アンテナ１２２が断線して機能しなくなった場合であっても、通信距離は短くなるものの、磁界型タグユニット１１０から情報を取り出すことが可能である。
【００２８】
（実施例２）
図５には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１においては、ベースフィルムの裏面側に保護フィルムを設ける構成を示した。これに対し、本実施例においては、ベースフィルム自体に保護フィルムの機能を持たせた構成について説明する。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。図５は本発明の実施例２に係るＩＣタグの模式的断面図である。なお、本実施例に係るＩＣタグの平面図及び底面図は上記実施例１で示した図１及び図２とそれぞれ同様であり、図５は図１中のＡＡ断面に相当する。
【００２９】
本実施例に係るＩＣタグ１００ａにおいても、上記実施例１の場合と同様に、磁界型タグユニット１１０と、ＦＰＣ１２０ａと、ＦＰＣ１２０ａの表面を覆う被覆部１４０とを備えている。本実施例においては、ＦＰＣ１２０ａの構成についてのみ、実施例１と異なっている。従って、以下、ＦＰＣ１２０ａの構成についてのみ説明する。
【００３０】
本実施例に係るＦＰＣ１２０ａは、ベースフィルム１２１ａと、ベースフィルム１２１ａ上に形成される金属箔（例えば銅箔）により構成される補助アンテナ１２２と、これらの表面上に形成されるカバーフィルム１２３とを備えている。ベースフィルム１２１ａとカバーフィルム１２３は、いずれも可撓性を有する樹脂製のフィルムにより構成される。そして、本実施例の場合には、カバーフィルム１２３の材料として、実施例１の場合と同様に、ゴムに対する接着性に優れたＰＩを用いているのに対して、ベースフィルム１２１ａの材料として、弱アルカリ性洗剤に耐えられるように、耐アルカリ性に優れたＰＥＮを用いている。つまり、実施例１における保護フィルム１２４の機能を、ベースフィルム１２１ａに持たせている。
【００３１】
以上のように構成された本実施例に係るＩＣタグ１００ａにおいても、上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、上記実施例１の場合に比べて保護フィルムが不要となる分だけ、部品点数を削減することができる。
【００３２】
（実施例３）
図６には、本発明の実施例３が示されている。本実施例においては、実施例１における補助アンテナの形状を変更した場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。図６は本発明の実施例３に係るＩＣタグの底面図である。なお、本実施例に係る
ＩＣタグの平面図及び模式的断面図は上記実施例１で示した図１及び図３とそれぞれ同様である。
【００３３】
本実施例においては、補助アンテナの形状のみが実施例１の場合と異なっており、その他の構成は同一である。従って、以下、補助アンテナについてのみ説明する。上記実施例１における補助アンテナ１２２は、磁界型タグユニット１１０付近においては、その周囲に沿うように、直角に折れ曲がる形状をなしている（図２参照）。これに対して、本実施例における補助アンテナ１２２ａは、磁界型タグユニット１１０付近においては、その周囲を取り囲むように円弧形状（図中、円弧形状部１２２ｂ参照）となっている。
【００３４】
実施例１の場合には、補助アンテナ１２２における直角に折れ曲がった部分に応力が集中して破断してしまうおそれがある。これに対して、本実施例の場合には、補助アンテナ１２２ａに直角に折れ曲がる部分をなくすことで、応力集中を緩和する利点がある。また、コイルアンテナ１１４と補助アンテナ１２２，１２２ａとの間で電磁結合による通信を可能とするためには、上記の通り、補助アンテナ１２２，１２２ａに対する磁界型タグユニット１１０の位置決め精度を高くしなければならない。そして、磁界型タグユニット１１０が、ＦＰＣ１２０に対して、上方から見て回転方向にずれた状態で固定された場合であっても、実施例１の場合に比べて、実施例３の場合の方が、コイルアンテナ１１４と補助アンテナ１２２ａとの間の距離の誤差を少なくすることができる。
【００３５】
なお、本実施例における補助アンテナ１２２ａは、上記実施例２に示すＩＣタグ１００ａに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１００，１００ａ  タグ
１１０  磁界型タグユニット
１１１  基体
１１２  ＩＣチップ
１１３  ダイパッド
１１４  コイルアンテナ
１１５  ワイヤ
１１６  樹脂材
１２１，１２１ａ  ベースフィルム
１２２，１２２ａ  補助アンテナ
１２２ｂ  円弧形状部
１２３  カバーフィルム
１２４  保護フィルム
１３０  接着剤
１４０  被覆部
１４１  凸部
【図１】
2015125566.tif 000003
【図２】
2015125566.tif 000004
【図３】
2015125566.tif 000005
【図４】
2015125566.tif 000006
【図５】
2015125566.tif 000007
【図６】
2015125566.tif 000008
【図７】
2015125566.tif 000009