(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の金属面に取り付けられるRFIDタグであって、  無線ICチップと、  前記無線ICチップと電気的に接続されるアンテナパターンと、  前記無線ICチップと前記アンテナパターンとの整合をとる整合回路と、  前記アンテナパターンと接続され、前記金属面と容量結合する容量結合部と、  前記アンテナパターンおよび前記容量結合部が形成された絶縁基材と、を備え、  前記アンテナパターンは、  前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続される第１アンテナパターンと、  一端が前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続され、他端が前記容量結合部に接続される第２アンテナパターンと、を有し、  前記RFIDタグは、前記第１アンテナパターンと前記容量結合部との間に容量を有する容量部を有し、  前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている、  RFIDタグ。
【請求項２】
前記容量結合部は、前記絶縁基材の端辺に沿って配置され、  前記無線ICチップおよび前記整合回路は、前記容量結合部と対向して配置されている、  請求項１に記載のRFIDタグ。
【請求項３】
前記容量部は、前記容量結合部と対向して配置されている、  請求項２に記載のRFIDタグ。
【請求項４】
前記第２アンテナパターンは、前記絶縁基材の一方の端辺に平行な長辺と前記絶縁基材の他方の端辺に平行な短辺とが繰り返されて構成されるミアンダパターン部を有する、  請求項１から３のいずれか１つに記載のRFIDタグ。
【請求項５】
前記第２アンテナパターンにおける前記容量結合部との接続部分は、前記第２アンテナパターンにおける他の部分よりもパターン幅が大きい  請求項１から４のいずれか１つに記載のRFIDタグ。
【請求項６】
前記容量結合部が形成された前記絶縁基材に、折り目が形成され、  前記絶縁基材は、  前記折り目を境に前記容量結合部の面積の半分以上が形成された第１領域と、  前記無線ICチップが配置された第２領域と、を備える、  請求項１から５のいずれか１つに記載のRFIDタグ。
【請求項７】
前記絶縁基材は、  前記第２領域と同じ面積で前記第２領域と連続する第３領域と、  前記第３領域と連続する第４領域と、を備え、  前記第２領域と前記第３領域との境、および、前記第３領域と前記第４領域との境の前記絶縁基材にそれぞれ別の折り目が形成されている、  請求項６に記載のRFIDタグ。
【請求項８】
前記アンテナパターンと、前記アンテナパターンに装着された前記無線ICチップとが配置されている側の前記絶縁基材に貼られた両面テープを備え、  前記第２領域と前記第３領域との境の前記折り目で曲げられた前記絶縁基材において前記第２領域と前記第３領域とが貼り合わされ、  前記第１領域と前記第４領域との間に配置された台紙に前記第１領域および前記第４領域が貼り付けられている、  請求項７に記載のRFIDタグ。
【請求項９】
前記第２領域は前記第１領域に対して垂直または傾斜関係となるように、前記絶縁基材が前記第１領域と前記第２領域との境の前記折り目で曲げられている、  請求項６または７に記載のRFIDタグ。
【請求項１０】
前記第３領域は前記第４領域に対して垂直または傾斜関係となるように、前記絶縁基材が前記第３領域と前記第４領域との境の前記折り目で曲げられている、  請求項７に記載のRFIDタグ。
【請求項１１】
金属面と、前記金属面に取り付けられたRFIDタグと、を備える物品であって、  前記RFIDタグは、  無線ICチップと、  前記無線ICチップと電気的に接続されるアンテナパターンと、  前記無線ICチップと前記アンテナパターンとの整合をとる整合回路と、  前記アンテナパターンと接続され、前記金属面と容量結合する容量結合部と、  前記アンテナパターンおよび前記容量結合部が形成された絶縁基材と、を備え、  前記アンテナパターンは、  前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続される第１アンテナパターンと、  一端が前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続され、他端が前記容量結合部に接続される第２アンテナパターンと、を有し、  前記RFIDタグは、前記第１アンテナパターンと前記容量結合部との間に容量を有する容量部を有し、  前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている、  物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、近距離無線通信を利用して非接触で物品の情報管理等を行うために用いられる無線通信タグであるRFID（Radio frequency Identification）タグ、および、RFIDタグが取り付けられた物品に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、物品の情報管理を行うシステムにおいて、物品に取り付けられたRFIDタグと、RFIDタグのタグ情報を読み取るリーダ装置との間で、非接触方式で電磁界を利用して通信することで、物品に関する情報が管理される。【０００３】  RFIDタグを金属製の物品に取り付ける場合、物品の金属面をRFIDタグの電波の放射体として利用することが、例えば、特許文献１に記載されている。【０００４】  図１６Ａおよび図１６Ｂを参照して説明すると、特許文献１には基材１１０に金属薄板を貼着した放射板１１５に容量結合する磁界アンテナが記載されている。結合電極１３５は対向端部１３６ｃ、１３６ｄが容量結合することで電気的に環状の電極を形成し、磁界アンテナとして機能する。結合電極１３５は、無線ICチップ１０５と結合される一対の結合部１３６ａ、１３６ｂを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５１０４５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  図１７は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示される無線ICデバイスの等価回路図である。結合電極１３５は、インダクタンス成分Ｌａと、無線ICチップ１０５の内部容量Ｃａと、対向端部１３６ｃ、１３６ｄ間の容量Ｃｂと、結合電極１３５と放射板１１５間の容量Ｃｃとを有する。図１５Ａおよび図１５Ｂのアンテナは磁界アンテナと記載されているので、共振回路は無線ICチップ１０５の両端で、浮遊容量として内部容量Ｃａを残した状態でインピーダンス測定すると、インピーダンスが無限大（実際の測定値はインダクタンス素子のQにより数KΩから数MΩ）となる共振器を構成している。【０００７】  このような回路構成の結合電極１３５は磁界アンテナとして機能し、磁界を放射することで、放射板１１５から電波を発生させることができる。このように、特許文献１に記載の無線ICデバイスは、容量結合および磁気結合により物品の金属面と結合している金属面から電界を発生させることで空中に電波を放射することで通信を行っている。しかしながら、無線ICデバイスそのものからは電界が発生しないので、無線ICデバイスそのものの通信距離は数ｍｍから数ｃｍと短い。このため、無線通信デバイスを金属につけた場合も通信距離が短くなる。【０００８】  したがって、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、物品の金属面に取り付けられるRFIDタグであって、通信距離を長くしたRFIDタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  前記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、物品の金属面に取り付けられる  RFIDタグであって、  無線ICチップと、  前記無線ICチップと電気的に接続されるアンテナパターンと、  前記無線ICチップと前記アンテナパターンとの整合をとる整合回路と、  前記アンテナパターンと接続され、前記金属面と容量結合する容量結合部と、  前記アンテナパターンおよび前記容量結合部が形成された絶縁基材と、を備え、  前記アンテナパターンは、  前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続される第１アンテナパターンと、  一端が前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続され、他端が前記容量結合部に接続される第２アンテナパターンと、を有し、  前記RFIDタグは、前記第１アンテナパターンと前記容量結合部との間に容量を有する容量部を有し、  前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている、  RFIDタグである。【００１０】  また、本発明の別態様によれば、金属面と、前記金属面に取り付けられたRFIDタグと、を備える物品であって、  前記RFIDタグは、  無線ICチップと、  前記無線ICチップと電気的に接続されるアンテナパターンと、  前記無線ICチップと前記アンテナパターンとの整合をとる整合回路と、  前記アンテナパターンと接続され、前記金属面と容量結合する容量結合部と、  前記アンテナパターンおよび前記容量結合部が形成された絶縁基材と、を備え、  前記アンテナパターンは、  前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続される第１アンテナパターンと、  一端が前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続され、他端が前記容量結合部に接続される第２アンテナパターンと、を有し、  前記RFIDタグは、前記第１アンテナパターンと前記容量結合部との間に容量を有する容量部を有し、  前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている、物品である。
【発明の効果】
【００１１】  本発明に係るRFIDタグによれば、金属面に取り付けられたRFIDタグからの通信距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１のRFIDタグが物品に取り付けられた状態を示す説明図である。
【図２】実施の形態１のRFIDタグの模式平面図である。
【図３】RFICモジュールの分解斜視図である。
【図４】物品の金属面に取り付けられた状態のRFIDタグの等価回路図である。
【図５】RFIDタグの製造手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２のRFIDタグの模式平面図である。
【図７】実施の形態２のRFIDタグが物品に取り付けられた状態を示す説明図である。
【図８】実施の形態３のRFIDタグの模式平面図である。
【図９】実施の形態３のRFIDタグが物品に取り付けられた状態を示す説明図である。
【図１０】実施の形態３のRFIDタグの出荷時の形態の一例を示す模式平面図である。
【図１１】RFIDタグの製造手順のフローチャートである。
【図１２】実施の形態４のRFIDタグの模式平面図である。
【図１３】RFIDタグが物品に取り付けられた状態を示す説明図である。
【図１４】RFIDタグが物品に取り付けられた状態を示す説明図である。
【図１５】変形例のRFIDタグの模式平面図である。
【図１６Ａ】従来例の金属面に貼り付けられるRFIDタグを示す模式平面図である。
【図１６Ｂ】従来例の金属面に貼り付けられるRFIDタグを示す斜視図である。
【図１７】従来例の金属面に貼り付けられるRFIDタグの等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  本発明の一態様のRFIDタグは、物品の金属面に取り付けられるRFIDタグであって、無線ICチップと、前記無線ICチップと電気的に接続されるアンテナパターンと、前記無線ICチップと前記アンテナパターンとの整合をとる整合回路と、前記アンテナパターンと接続され、前記金属面と容量結合する容量結合部と、前記アンテナパターンおよび前記容量結合部が形成された絶縁基材と、を備え、前記アンテナパターンは、前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続される第１アンテナパターンと、一端が前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続され、他端が前記容量結合部に接続される第２アンテナパターンと、を有し、前記RFIDタグは、前記第１アンテナパターンと前記容量結合部との間に容量を有する容量部を有し、前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている。
【００１４】  この態様によれば、金属面からだけではなく、アンテナからも電波を発生するので、通信距離を長くした、物品の金属面に取り付け可能なRFIDタグを提供することができる。
【００１５】  前記容量結合部は、前記絶縁基材の端辺に沿って配置され、前記無線ICチップおよび前記整合回路は、前記容量結合部と対向して配置されていてもよい。
【００１６】  前記容量部は、前記容量部と対向して配置されていてもよい。
【００１７】  前記第２アンテナパターンは、前記絶縁基材の一方の端辺に平行な長辺と前記絶縁基材の他方の端辺に平行な短辺とから構成されるミアンダパターン部を有してもよい。
【００１８】  前記第２アンテナパターンにおける前記容量結合部との接続部分は、前記第２アンテナパターンにおける他の部分よりもパターン幅が大きくてもよい。
【００１９】  前記容量結合部が形成された前記絶縁基材に、折り目が形成され、前記絶縁基材は、前記折り目を境に前記容量結合部の面積の半分以上が形成された第１領域と、前記無線ICチップが配置された第２領域と、を備えてもよい。
【００２０】  前記絶縁基材は、前記第２領域と同じ面積で前記第２領域と連続する第３領域と、前記第３領域と連続する第４領域と、を備え、前記第２領域と前記第３領域との境、および、前記第３領域と前記第４領域との境の前記絶縁基材にそれぞれ別の折り目が形成されていてもよい。
【００２１】  前記アンテナパターンと、前記アンテナパターンに装着された前記無線ICチップとが配置されている側の前記絶縁基材に貼られた両面テープを備え、前記第２領域と前記第３領域との境の前記折り目で曲げられた前記絶縁基材において前記第２領域と前記第３領域とが貼り合わされ、前記第１領域と前記第４領域との間に配置された台紙に前記第１領域および前記第４領域が貼り付けられていてもよい。
【００２２】  前記第２領域は前記第１領域に対して垂直または傾斜関係となるように、前記絶縁基材が前記第１領域と前記第２領域との境の前記折り目で曲げられていてもよい。
【００２３】  前記第３領域は前記第４領域に対して垂直または傾斜関係となるように、前記絶縁基材が前記第３領域と前記第４領域との境の前記折り目で曲げられていてもよい。
【００２４】  本発明の一態様の物品は、金属面と、前記金属面に取り付けられたRFIDタグと、を備える物品であって、前記RFIDタグは、無線ICチップと、前記無線ICチップと電気的に接続されるアンテナパターンと、前記無線ICチップと前記アンテナパターンとの整合をとる整合回路と、前記アンテナパターンと接続され、前記金属面と容量結合する容量結合部と、前記アンテナパターンおよび前記容量結合部が形成された絶縁基材と、を備え、前記アンテナパターンは、前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続される第１アンテナパターンと、一端が前記整合回路を介して前記無線ICチップと接続され、他端が前記容量結合部に接続される第２アンテナパターンと、を有し、前記RFIDタグは、前記第１アンテナパターンと前記容量結合部との間に容量を有する容量部を有し、前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている。
【００２５】  この態様によれば、金属面からだけではなく、アンテナからも電波を発生するので、通信距離を長くしたRFIDタグが取り付けられた金属面を有する物品を提供することができる。
【００２６】  以下、本発明に係るRFIDタグについて、図面を参照しながら説明する。なお、図面において、実質的に同じ機能、構成を有する部材については同一の符号を付して、明細書においてはその説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
【００２７】  なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものであり、本発明がこの構成に限定されるものではない。また、以下の実施の形態において具体的に示される数値、形状、構成、ステップ、ステップの順序などは、一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施の形態において、各変形例における構成も同様であり、各変形例に記載した構成をそれぞれ組み合わせてもよい。
【００２８】（実施の形態１）  以下に、本発明の実施の形態１にかかるRFID（Radio-Frequency IDentification）タグおよびRFIDタグが取り付けられた物品について説明する。図１は、実施の形態１のRFIDタグが取り付けられ物品の斜視図である。図２は、実施の形態１のRFIDタグの正面図である。図中において、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系およびａ−ｂ−ｃ座標系は、発明の理解を容易にするものであって、発明を限定するものではない。Ｘ軸方向は物品Ｗ１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。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は互いに直交する。また、ａ軸方向はRFIDタグの長手方向を示し、ｂ軸方向は高さ方向を示し、ｃ軸方向は厚さ方向を示している。ａ、ｂ、ｃ方向は互いに直交する。図１は、例えば、金属ケースなどの物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられた状態のRFIDタグ１０を示している。
【００２９】  RFIDタグ１０は、タグ本体である絶縁シート１２と、絶縁シート１２の裏側（ｃ方向奥側）に形成されたアンテナパターン２０と、アンテナパターン２０に接続されるRFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)モジュール３０と、アンテナパターン２０と物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａとを容量結合する容量結合部５０と、アンテナパターン２０とRFICモジュール３０との接続部よりも先端側のアンテナパターン２０と容量結合部５０との間に容量を形成する容量パターン６０とを備える。アンテナパターン２０、容量結合部５０、および、容量パターン６０は導体パターンである。導体パターンは、例えば、金属配線であり、銅またはアルミ等により形成される。
【００３０】  RFIDタグ１０は、絶縁シート１２の裏側に、アンテナパターン２０、RFICモジュール３０、容量結合部５０、および、容量パターン６０がそれぞれ配置される。さらに、これらの部材が配置された絶縁シート１２の裏側に両面テープが貼り付けられる。RFIDタグ１０は、両面テープを介して金属面Ｗ１ａに貼り付けられる。この際、容量結合部５０は両面テープを挟んで金属面Ｗ１ａに対向する。また、RFIDタグ１０の上半分は、金属面Ｗ１ａから上方に突出するように貼り付けられており、RFICモジュール３０は、金属面Ｗ１ａから離れて位置している。このように、RFIDタグ１０のRFICモジュール３０が配置されている側が金属面Ｗ１ａから突出していれば、RFIDタグ１０を、金属面Ｗ１ａの鉛直方向に沿って貼り付けてもよい。
【００３１】  容量結合部５０の面積は、金属面Ｗ１ａとの容量Ｃ２（図４参照）が充分にとれる大きさである。これにより、金属面Ｗ１ａに高周波電流が流れるようになり、金属面Ｗ１ａから電波が放射されるので、金属面Ｗ１ａが放射素子として機能することで、RFIDタグ１０の通信距離を伸ばしている。
【００３２】  図２を参照して、絶縁シート１２は、樹脂または紙製の絶縁シートであり、例えば、PET（Polyethylene terephthalate）シートである。PETの他にもPEN（Polyethylene naphthalate）シートやポリイミド（polyimide）製のシートでもよい。絶縁シート１２は、矩形または略矩形の形状を有しているが、円弧状の辺を有していてもよい。長辺の一方の端辺に沿って容量結合部５０が配置され、長辺の他方の端辺に沿って第１アンテナパターン２２、第２アンテナパターン２４の一部、および、RFICモジュール３０が配置されている。
【００３３】  アンテナパターン２０は、電界放射型アンテナである。アンテナパターン２０は、逆Ｌ字形状を有する、いわゆる逆Ｌ字アンテナである。アンテナパターン２０は、一端が開放端で他端がRFICモジュール３０と接続される第１アンテナパターン２２と、一端がRFICモジュール３０と接続され他端が容量結合部５０と接続する第２アンテナパターン２４を有する。
【００３４】  第１アンテナパターン２２は、RFICモジュール３０と接続されるランド部２２ａと、ランド部２２ａから延びる帯状部２２ｂとを有する。ランド部２２ａおよび帯状部２２ｂは、絶縁シート１２の端辺に沿って配置されている。
【００３５】  第２アンテナパターン２４は、RFICモジュール３０と接続されるランド部２４ａと、ランド部２４ａから延びる帯状部２４ｂと、帯状部２４ｂの延長上に導体パターンが繰り返し折り曲げられたミアンダパターン部２４ｃと、ミアンダパターン部２４ｃから延びて容量結合部５０と接続する接続部２４ｄと、を有する。
【００３６】  ランド部２４ａおよび帯状部２４ｂは、絶縁シート１２の端辺に沿って配置されている。帯状部２４ｂと容量結合部５０との距離Ｄは、例えば、３ｍｍ以上である。また図２に示すようにRFIDタグ１０は、図１のＸ方向に横長のタグ形状をしており容量結合部５０が金属面Ｗ１ａに対し横長形状になっている。この容量結合部５０には、帯状部２４ｂと接続部６０ｂ間を高周波電流が流れるので、帯状部２４ｂと接続部６０ｂ間の距離が離れることで高周波電流の位相差が発生し、金属面Ｗ１ａに容量結合による高周波電流が励起しやすくなる。これにより金属面Ｗ１ａとの結合が強くなり、金属面Ｗ１ａとのエネルギー伝達しやすくなることで、RFIDタグ１０の通信距離を伸ばしている。
【００３７】  図３は、RFICモジュール３０の分解斜視図である。図４は、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられた状態におけるRFIDタグ１０の等価回路図である。
【００３８】  図３に示すように、本実施の形態１の場合、RFICモジュール３０は、３層からなる多層基板で構成されている。具体的には、RFICモジュール３０は、ポリイミドや液晶ポリマなどの樹脂材料から作製されて可撓性を備える絶縁シート３２Ａ、３２Ｂ、および３２Ｃを積層して構成されている。なお、図３は、図２に示すRFICモジュール３０を裏返して分解した状態を示している。
【００３９】  RFICモジュール３０は、RFICチップ３４と、複数のインダクタンス素子３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、および３６Ｄと、外部接続端子３８、４０とを有する。本実施の形態１の場合、インダクタンス素子３６Ａ〜３６Ｄと外部接続端子３８、４０は、絶縁シート３２Ａ〜３２Ｃ上に形成され、銅などの導電材料から作製された導体パターンから構成されている。
【００４０】  RFICチップ３４は、絶縁シート３２Ｃ上の長手方向（ａ軸方向）の中央部に実装されている。RFICチップ３４は、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３４は、第１入出力端子３４ａと第２入出力端子３４ｂとを備える。さらに、図４に示すように、RFICチップ３４は、RFICチップ３４自身が持つ自己容量である内部容量（キャパシタンス）Ｃ１を有する。
【００４１】  図３に示すように、インダクタンス素子（第１インダクタンス素子）３６Ａは、絶縁シート３２Ｃの長手方向（ａ軸方向）の一方側で、絶縁シート３２Ｃ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、図４に示すように、インダクタンス素子３６Ａは、インダクタンスＬ１を備える。インダクタンス素子３６Ａの一端（コイル外側の端）には、RFICチップ３４の第１入出力端子３４ａに接続されるランド３６Ａａが設けられている。なお、他端（コイル中心側の端）にも、ランド３６Ａｂが設けられている。
【００４２】  図３に示すように、インダクタンス素子（第２インダクタンス素子）３６Ｂは、絶縁シート３２Ｃの長手方向（ａ軸方向）の他方側で、絶縁シート３２Ｃ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、図４に示すように、インダクタンス素子３６Ｂは、インダクタンスＬ２を備える。インダクタンス素子３６Ａの一端（コイル外側の端）には、RFICチップ３４の第２入出力端子３４ｂに接続されるランド３６Ｂａが設けられている。なお、他端（コイル中心側の端）にも、ランド３６Ｂｂが設けられている。
【００４３】  図３に示すように、インダクタンス素子（第３インダクタンス素子）３６Ｃは、絶縁シート３２Ｂの長手方向（ａ軸方向）の一方側で、絶縁シート３２Ｂ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、インダクタンス素子３６Ｃは、積層方向（ｃ軸方向）にインダクタンス素子３６Ａに対して対向している。さらに、図４に示すように、インダクタンス素子３６Ｃは、インダクタンスＬ３を備える。インダクタンス素子３６Ｃの一端（コイル中心側の端）には、ランド３６Ｃａが設けられている。このランド３６Ｃａは、絶縁シート３２Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体４２を介して、絶縁シート３２Ｃ上のインダクタンス素子３６Ａのランド３６Ａｂに接続されている。
【００４４】  図３に示すように、インダクタンス素子（第４インダクタンス素子）３６Ｄは、絶縁シート３２Ｂの長手方向（ａ軸方向）の他方側で、絶縁シート３２Ｂ上に渦巻きコイル状に設けられた導体パターンから構成されている。また、インダクタンス素子３６Ｄは、積層方向（ｃ軸方向）にインダクタンス素子３６Ｂに対して対向している。さらに、図４に示すように、インダクタンス素子３６Ｄは、インダクタンスＬ４を備える。インダクタンス素子３６Ｄの一端（コイル中心側の端）には、ランド３６Ｄａが設けられている。このランド３６Ｄａは、絶縁シート３２Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体４４を介して、絶縁シート３２Ｃ上のインダクタンス素子３６Ｂのランド３６Ｂｂに接続されている。
【００４５】  なお、絶縁シート３２Ｂ上のインダクタンス素子３６Ｃ、３６Ｄは、１つの導体パターンとして一体化されている。また、絶縁シート３２Ｂには、絶縁シート３２Ｃ上に実装されたRFICチップ３４が収容されている貫通穴３２Ｂａが形成されている。
【００４６】  図３に示すように、外部接続端子３８、４０は、絶縁シート３２Ａ上に設けられた導体パターンから構成されている。また、外部接続端子３８、４０は、絶縁シート３２Ａの長手方向（ａ軸方向）に対向している。
【００４７】  一方の外部接続端子３８は、絶縁シート３２Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体４６を介して、絶縁シート３２Ｂ上のインダクタンス素子３６Ｃのランド３６Ｃａに接続されている。
【００４８】  他方の外部接続端子４０は、絶縁シート３２Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体４８を介して、絶縁シート３２Ｂ上のインダクタンス素子３６Ｄのランド３６Ｄａに接続されている。
【００４９】  一方の外部接続端子３８は、アンテナパターン２０の第１アンテナパターン２２におけるランド部２２ａに、例えば、はんだなどを介して接続される。同様に、他方の外部接続端子４０は、第２アンテナパターン２４におけるランド部２４ａに、例えば、はんだなどを介して接続される。
【００５０】  なお、RFICチップ３４は、半導体基板で構成されている。また、RFICチップ３４は、インダクタンス素子３６Ａ、３６Ｂの間と、インダクタンス素子３６Ｃ、３６Ｄの間に存在する。このRFICチップ３４がシールドとして機能することにより、絶縁シート３２Ｃ上に設けられた渦巻きコイル状のインダクタンス素子３６Ａ、３６Ｂの間での磁界結合および容量結合が抑制される。同様に、絶縁シート３２Ｂ上に設けられた渦巻きコイル状のインダクタンス素子３６Ｃ、３６Ｄの間での磁界結合および容量結合が抑制される。その結果、通信信号の通過帯域が狭くなることが抑制される。
【００５１】  図４に示すように、容量Ｃ１（RFICチップ３４の内部容量）とインダクタンスＬ１〜Ｌ４（４つのインダクタンス素子のインダクタンス）により、RFICチップ３４とアンテナパターン２０との間のインピーダンスの整合をとる整合回路３５が構成されている。インダクタンスＬ５は、第２アンテナパターン２４のインダクタンス成分を示している。
【００５２】  また、図４は、第２アンテナパターン２４と接続される容量結合部５０が、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに対して容量的に接続している状態を示している。例えば、厚さｔの絶縁性両面テープを介して容量結合部５０が金属面Ｗ１ａに取り付けられることにより、容量結合部５０と金属面Ｗ１ａとの間に容量Ｃ２が形成されている状態を示している。また電界放射型のアンテナとするため、図４のインダクタンスＬ５と容量Ｃ３の回路で、直列共振回路を構成している。直列共振とは、共振器のインピーダンスがゼロ（実際にはインダクタンスなどの抵抗成分が残るので１Ω以下）となる共振であり、図４のRFICモジュール３０の外部接続端子３８、４０間に、容量Ｃ１（RFICチップ３４の内部容量）を残した状態でインピーダンスを測定する場合、特性インピーダンスがほぼゼロオームとなる共振である。
【００５３】  また、第１アンテナパターン２２と容量結合部５０から延びる容量パターン６０との間に容量Ｃ３が形成されている。容量Ｃ３により、アンテナパターン２０の共振周波数ｆ０を高周波数側にシフトすることができる。これにより、アンテナパターン２０の長さが、通信周波数の４分の１波長（λ／４）よりも短くても、通信することができる。
【００５４】  次に、RFIDタグ１０の製造方法について図５を参照して説明する。図５は、RFIDタグの製造手順を示すフローチャートである。
【００５５】  ステップＳ１において、絶縁シート１２上にアンテナパターン２０、容量結合部５０、容量パターン６０を例えば、印刷によりパターン形成する。ステップＳ２では、第１アンテナパターン２２のランド部２２ａおよび第２アンテナパターン２４のランド部２４ａにRFICモジュール３０を実装する。ステップＳ３では、絶縁シート１２のアンテナパターン２０が形成された側に両面テープの一方の面を貼り付ける。これにより、RFICモジュール３０が両面テープに固定される。ユーザは、アンテナパターン２０が物品Ｗ１から突出するように、かつ、容量結合部５０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに対向するように両面テープの他方の面を金属面Ｗ１ａに貼り付ける。これにより、RFIDタグ１０が電界放射型アンテナとして機能し、さらに、金属面Ｗ１ａを放射体として機能することができる。
【００５６】  以上より、実施の形態１のRFIDタグ１０は、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられるRFIDタグ１０であって、RFICチップ３４と、RFICチップ３４と電気的に接続され、電界放射型のアンテナパターン２０と、RFICチップ３４とアンテナパターン２０との整合をとる整合回路３５とを備える。また、RFIDタグ１０は、アンテナパターン２０と接続され、金属面Ｗ１ａと容量結合する容量結合部５０と、アンテナパターン２０および容量結合部５０が形成された絶縁シート１２と、を備える。アンテナパターン２０は、整合回路３５を介してRFICチップ３４と接続される第１アンテナパターン２２と、一端が整合回路３５を介してRFICチップ３４と接続され、他端が容量結合部５０に接続される第２アンテナパターン２４と、を有する。RFIDタグ１０は、第１アンテナパターン２２と容量結合部５０との間に容量を有する容量パターン６０を有する。
【００５７】  これにより、直列共振パターンを構成することができ、アンテナパターン２０から電界を放射することができる。電界放射アンテナは、遠方にまで電波を伝送できるので、RFIDタグ１０は、単体でも数ｃｍ〜数十ｃｍの通信距離がある。また、アンテナパターン２０と容量結合部５０と容量パターン６０とは、ループ状に接続されている。したがって、ループアンテナとして、ループ中心を通るように磁界を発生させることができる。直列共振により励起された高周波電流が容量結合部５０により容量結合された金属面Ｗ１ａに流れることで、金属面Ｗ１ａからも電界を放射する事が可能となり、放射素子として機能することで、金属面Ｗ１ａからも電界を放射することができる。このように、アンテナパターン２０および金属面Ｗ１ａの両方から電界を放射することができるので、RFIDタグ１０の通信距離を長くすることができる。RFICチップ３４と容量結合部５０とは、それぞれ間隔を置いて配置され、整合回路３５と容量結合部５０とは、それぞれ間隔を置いて配置されている。容量パターン６０による容量Ｃ３と第２アンテナパターン２４のインダクタンスＬ５とが直列に接続されている。
【００５８】  また、逆Ｌ字アンテナのアンテナパターン２０において、金属面Ｗ１ａから離れた先端側に設けられたランド部２２ａ、２４ａを給電点としてRFICモジュール３０が配置されている。RFICモジュール３０内のインダクタンスＬ１〜Ｌ４および容量Ｃ１が金属面Ｗ１ａから離れることで、整合性能が安定する。また、RFICモジュール３０を金属面Ｗ１ａから離れて配置することで、RFIDタグ１０を金属面Ｗ１ａに貼付ける場合の位置ずれによるRFICモジュール３０の共振周波数の変化を低減することができる。これはRFICモジュール３０が開磁路のインダクタンスＬ１〜Ｌ４であるので、金属面Ｗ１ａにRFICモジュール３０のインダクタンス値が変化することによる。
【００５９】  また、RFICチップ３４および整合回路３５と容量結合部５０とは、絶縁シート１２の対向する端辺に沿ってそれぞれ配置されている。RFICチップ３４および整合回路３５は、容量結合部５０と対向して配置されているので、金属面Ｗ１ａに貼り付けられる容量結合部５０からRFICチップ３４および整合回路３５を離れて配置することができる。したがって、容量Ｃ１およびインダクタンスＬ１〜Ｌ４が金属面Ｗ１ａに影響されるのを低減することができる。
【００６０】  また、容量パターン６０と容量結合部５０とは、絶縁シート１２の対向する端辺に沿ってそれぞれ配置されている。容量パターン６０が、容量結合部５０と対向して配置されているので、容量パターン６０と第１アンテナパターン２２との容量Ｃ３が、容量結合部５０が貼り付けられる金属面Ｗ１ａからの距離を確保することができる。したがって、容量Ｃ３が金属面Ｗ１ａに影響されるのを低減することができる。
【００６１】  第２アンテナパターン２４は、絶縁シート１２の一方の端辺に平行な長辺と絶縁シート１２の他方の端辺に平行な短辺とが繰り返されて構成されるミアンダパターン部２４ｃを有する。ミアンダパターン部２４ｃを有することで、第２アンテナパターンのパターン長を確保することができる。この結果、RFIDタグ１０を小型化することができる。
【００６２】（実施の形態２）  次に、本発明の実施の形態２のRFIDタグ７０について図６を参照して説明する。図６は、実施の形態２のRFIDタグ７０の構成を示す図である。
【００６３】  実施の形態２のRFIDタグ７０は、実施の形態１のRFIDタグ１０に、折り曲げ用の折り目７２ａが絶縁シート１２および容量結合部５０に形成されている。なお、実施の形態２におけるRFIDタグ７０は、以下に記載した事項以外の構成は、実施の形態１のRFIDタグ１０と共通である。
【００６４】  折り目７２ａは、ミシン目、溝、Ｖノッチまたはプレス溝である。折り目７２ａは、絶縁シート１２の端辺と平行に形成されている。ユーザは予め形成された折り目７２に沿って絶縁シート１２を折り曲げることで、金属面Ｗ１ａと対向する容量結合部５０とRFICモジュール３０との間隔および距離Ｄを折り曲げ方によって変化するのを防止することができる。このように、折り目７２が形成されていると斜めに折られるのを防止することができ、折り曲げを原因とする性能バラツキを低減することができる。
【００６５】  また、実施の形態２におけるRFIDタグ７０は、実施の形態１における第２アンテナパターン２４の接続部２４ｅが第２アンテナパターン２４の他の導体パターンの幅よりも幅広である。また、容量パターン６０の接続部６０ｃも容量パターン６０の他の導体パターンの幅よりも幅広である。これにより、RFIDタグ７０を折り曲げる際に、接続部２４ｅおよび接続部６０ｃの導体パターンが割れるのを防止することができ、第２アンテナパターン２４および容量パターン６０が完全に断線するのを防止することができる。
【００６６】  図７は、実施の形態２のRFIDタグ７０が物品Ｗ１に取り付けられた状態を示す説明図である。第１領域Ａｒ１は、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ｂに対向して貼り付けられる。第２領域Ａｒ２は、第１領域Ａｒ１に対して、垂直または傾斜関係となるように曲げられている。ここで、実施の形態における傾斜関係とは、垂直方向（ｂ方向）から、４５度までの範囲の傾き関係である。これにより、金属面Ｗ１ｂに対して平行に磁界が形成される。さらに、金属面Ｗ１ｂに対して垂直に電界が形成され、この電界ループにより磁界が誘起され、この連鎖により電磁界分布が広がる。このようにして、金属面Ｗ１ｂを放射板として機能させることができる。
【００６７】  以上のように、実施の形態２によれば、絶縁シート１２および容量結合部５０に折り目７２ａが形成されているので、絶縁シート１２を折り目７２ａに沿って折り曲げやすい。また、絶縁シート１２の剛性が強ければ、折り曲げられた状態を維持することができる。また、実施の形態１において、図１のＸ方向の正方向および負方向はアンテナのＮｕｌｌ点となる。このＮｕｌｌ点のあるＲＦＩＤタグを金属面Ｗ１ａに貼りつけた場合、このＲＦＩＤタグのＮｕｌｌ点の方向からは、ＲＦＩＤタグの読み取り距離が非常に短くなるか、読み取れなくなっている。しかし実施の形態２のように第２アンテナパターン２４を折り曲げて第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２は垂直または傾斜関係となるようにすることで、上記のＮｕｌｌ点がほぼ無くなることが実験により確認できた。このＮｕｌｌ点の無いＲＦＩＤタグを金属面Ｗ１ａに貼ることで、金属面Ｗ１ａの上面方向はもちろん、どの縁端方向からでもＲＦＩＤタグの読み取りが可能となる金属対応タグを構成することができる。
【００６８】（実施の形態３）  次に、本発明の実施の形態３のRFIDタグ８０について図８を参照して説明する。図８は、実施の形態３のRFIDタグ８０の構成を示す図である。実施の形態３のRFIDタグ８０は、実施の形態２のRFIDタグ８０の絶縁シート１２に、第２領域の上方にさらに延びた領域を有する。なお、実施の形態３のRFIDタグ８０は、以下に記載した事項以外の構成は、実施の形態２のRFIDタグ７０と共通である。
【００６９】  実施の形態３のRFIDタグ８０は、第２領域Ａｒ２から連続する第３領域Ａｒ３と、第３領域Ａｒ３から連続する第４領域Ａｒ４と、を有する。第２領域Ａｒ２と第３領域Ａｒ３との境には、絶縁シート１２に折り目７２ｂが形成されている。折り目７２ｂは、絶縁シート１２の端辺と平行である。第３領域Ａｒ３と第４領域Ａｒ４との境には、絶縁シート１２に折り目７２ｃが形成されている。折り目７２ｃは、絶縁シート１２の端辺と平行である。折り目７２ｂ、７２ｃは、折り目７２ａと同様に、ミシン目、溝、Ｖノッチまたはプレス溝である。第２領域Ａｒ２と第３領域Ａｒ３とは同じ面積で同じ外形をしているので、折り目７２ｂに沿って折られた際に、両者の外形を一致して貼り合わせることができる。第１領域Ａｒ１と第４領域Ａｒ４とは、同じ面積で同じ外形であるが、異なる面積で異なる外形でもよい。
【００７０】  図９は、実施の形態３のRFIDタグ８０が物品Ｗ１に取り付けられた状態を示す説明図である。第１領域Ａｒ１および第４領域Ａｒ４は、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ｂに対向して貼り付けられる。第２領域Ａｒ２および第３領域Ａｒ３は、第１領域Ａｒ１および第４領域Ａｒ４に対して、垂直または傾斜関係となるように曲げられている。これにより、金属面Ｗ１ｂを放射板として機能させることができる。
【００７１】  図１０は、実施の形態３のRFIDタグの出荷時の形態の一例を示す模式平面図である。RFIDタグ８０の折り目７２ｂで折り曲げることで、第２領域Ａｒ２と第３領域Ａｒ３とを貼り合わせ、第１領域Ａｒ１と第４領域Ａｒ４との間に台紙８２を挟んで貼り合わせる。これにより、ユーザは、絶縁シート１２から台紙８２を外して、折り目７２ａに沿って第１領域Ａｒ１を折り曲げ、折り目７２ｃに沿って第４領域Ａｒ４を折り曲げる。このような状態で、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ｂにRFIDタグ８０を貼り付ける。
【００７２】  出荷時において、第２領域Ａｒ２と第３領域Ａｒ３とが既に貼り合わされているので、ユーザが、物品Ｗ１にRFIDタグ８０を貼り付ける際の負担を軽減することができる。なお、RFIDタグ８０の出荷形態として、図８に示されている状態で連続ロール紙上に貼り付けた状態でもよい。
【００７３】  次に、図１１を参照して実施の形態３のRFIDタグ８０の製造方法を説明する。図１１は、RFIDタグ８０の製造手順のフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ３までは、実施の形態１のRFIDタグ１０の製造方法と共通しているので、説明を省略する。ステップＳ４において、両面テープが裏面に貼り付けられたRFIDタグ８０の予め定められた箇所に各折り目７２ａ、７２ｂ、および、７２ｃが形成される。次に、ステップＳ５において、第２領域Ａｒ２と第３領域Ａｒ３との折り目７２ｂで折り目が外側に出るように折り曲げて、第２領域Ａｒ２と第３領域Ａｒ３とを貼り合わせる。
【００７４】  また、ステップＳ６では、第１領域Ａｒ１と第４領域Ａｒ４との間に台紙８２を挟んでそれぞれの領域を台紙８２に貼り合わせる。以上で、RFIDタグ８０が製造される。なお、図８に示す状態でロール紙に貼り付けて出荷する場合は、ステップＳ４で各折り目７２ａ〜７２ｃを形成した後にロール紙に貼り付けてもよい。
【００７５】（実施の形態４）  次に、本発明の実施の形態３のRFIDタグ９０について図１２を参照して説明する。図１２は、実施の形態４のRFIDタグ９０の構成を示す図である。実施の形態４のRFIDタグ９０は、実施の形態３のRFIDタグ８０の第１アンテナパターン２２が第３領域Ａｒ３にわたって形成されている点で異なる。なお、実施の形態４のRFIDタグ９０は、以下に記載した事項以外の構成は、実施の形態３のRFIDタグ８０と共通である。
【００７６】  実施の形態４のRFIDタグ９０は、第２領域Ａｒ２に形成された第１アンテナパターン２２のランド部２２ａから導体パターンが第３領域Ａｒ３に延びて、折り目７２ｂに沿って折り曲げられた際に、容量パターン６０と容量Ｃ３を発生させる電極２２ｃが第３領域Ａｒ３に形成されている。また、第２領域Ａｒ２に形成された容量パターン６０も、折り目７２ｂに沿って折り曲げられた際に、電極２２ｃと対向するように形成された電極６０ｄを有する。第１アンテナパターン２２と容量パターン６０との容量Ｃ３を大きくすることができるので、第２アンテナパターン２４のパターン長をより短くすることができ、RFIDタグ９０をより小型化することができる。
【００７７】  本発明は、上記実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。
【００７８】  （１）上記実施の形態１において、絶縁シート１２を折り曲げることなく、RFIDタグ１０を金属面Ｗ１ａに貼り付けていたが、これに限られない。実施の形態２のように、容量結合部５０の長手方向に沿って、容量結合部５０上で折り曲げて、金属面Ｗ１ａに貼り付けてもよい。
【００７９】  （２）上記各実施の形態において、第２アンテナパターン２４は、ミアンダパターン部２４ｃを有していたがこれに限られない。ミアンダパターン部２４ｃの替わりに、帯状部２４ｂおよび接続部２４ｄをそれぞれ対応する長さの分だけ絶縁シート１２のそれぞれの端辺に沿って延ばしてもよい。
【００８０】  （３）上記各実施の形態において、物品の平面状の金属面に貼り付けていたが、これに限られない。図１３に示すように、物品Ｗ２の曲面状の金属面に貼り付けることもできる。この場合、第１領域Ａｒ１および第４領域Ａｒ４を曲面に沿わして変形して貼り付けることができる。また、第２領域Ａｒ２および第３領域Ａｒ３は変形されないので、予め形成されたアンテナパターン２０の形を保持することができる。この結果、アンテナ特性が変化しない。
【００８１】  また、RFIDタグ１０が貼り付けられる物品は、例えば、プリント基板Ｗ３でもよい。この場合、プリント基板Ｗ３が有するグランド導体Ｗ３ａに、RFIDタグ１０の容量結合部５０を容量結合させる。したがって、グランド導体Ｗ３ａと対向するように、容量結合部５０がプリント基板Ｗ３に張り付けられる。プリント基板Ｗ３は、プリント配線板（ＰＷＢ）でもよいし、プリント回路板（ＰＣＢ）でもよい。
【００８２】  （４）上記各実施の形態において、容量結合部５０から第１アンテナパターン２２の方へ延びる導体パターンを形成することで容量パターン６０が配置されていたが、これに限られない。図１４に示すように、RFICモジュール３０と接続される第１アンテナパターン２２のランド部２２ｄが容量結合部５０の方へ延びて形成されることで、ランド部２２ｄと容量結合部５０との間で容量Ｃ３の容量部を形成してもよい。
【００８３】  （５）上記各実施の形態において、アンテナパターン２０は、逆Ｌ字形状の導体パターンであったがこれに限られない。アンテナパターン２０は、逆Ｆ字形状の導体パターンであっても、電界放射型アンテナとして機能することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】  本発明にかかるRFIDタグは、金属面に取り付けて使用するのに有用である。
【符号の説明】
【００８５】  １０    RFIDタグ  １２    絶縁シート  ２０    アンテナパターン  ２２    第１アンテナパターン  ２２ａ、２２ｄ  ランド部  ２２ｂ  帯状部  ２２ｃ  電極  ２４    第２アンテナパターン  ２４ａ  ランド部  ２４ｂ  帯状部  ２４ｃ  ミアンダパターン部  ２４ｄ、２４ｅ  接続部  ２６    容量パターン  ３０    RFICモジュール  ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ  絶縁シート  ３４    RFICチップ  ３５    整合回路  ３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ  インダクタンス素子  ３８    外部接続端子  ４０    外部接続端子  ５０    容量結合部  ６０    容量パターン  ６０ａ  容量部  ６０ｂ  接続部  ６０ｄ  電極  ７０  RFIDタグ  ７２ａ、７２ｂ、７２ｃ折り目  ８０  RFIDタグ  ８２  台紙  ９０  RFIDタグ１０５    無線ICチップ１１０    基材１１５    放射板１３５    結合電極１３６ａ  結合部１３６ｂ  結合部１３６ｃ  対向端部１３６ｄ  対向端部  Ａｒ１  第１領域  Ａｒ２  第２領域  Ａｒ３  第３領域  Ａｒ４  第４領域  Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５  インダクタンス  Ｌａ    インダクタンス成分  Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４  容量  Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ  容量  Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３    物品  Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ  金属面  Ｗ３ａ  グランド導体
【要約】  通信距離を長くした、金属面に取り付け可能なRFID タグ、および、RFIDタグが取り付けられた物品を提供する。  無線IC チップ（３４）と、アンテナパターン（２０）と、整合回路（３５）と、アンテナパターンと接続され、金属面（Ｗ１ａ）と容量結合する容量結合部（５０）と、アンテナパターンおよび容量結合部が形成された絶縁基材（１２）と、を備え、アンテナパターンは、整合回路を介して無線IC チップと接続される第１アンテナパターン（２２）と、一端が整合回路を介して無線IC チップと接続され、他端が容量結合部と接続される第２アンテナパターン（２４）と、を有し、RFID タグ（１０）は、第１アンテナパターンと容量結合部との間に容量を有する容量部（６０ａ）を有し、前記アンテナパターンと前記容量結合部と前記容量部とは、ループ状に接続されている、RFID タグである。【図１】
0006590122.tif 000002
【図２】
0006590122.tif 000003
【図３】
0006590122.tif 000004
【図４】
0006590122.tif 000005
【図５】
0006590122.tif 000006
【図６】
0006590122.tif 000007
【図７】
0006590122.tif 000008
【図８】
0006590122.tif 000009
【図９】
0006590122.tif 000010
【図１０】
0006590122.tif 000011
【図１１】
0006590122.tif 000012
【図１２】
0006590122.tif 000013
【図１３】
0006590122.tif 000014
【図１４】
0006590122.tif 000015
【図１５】
0006590122.tif 000016
【図１６Ａ】
0006590122.tif 000017
【図１６Ｂ】
0006590122.tif 000018
【図１７】
0006590122.tif 000019