(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た状態で使用可能なRFIDタグであって、
前記金属面に対して空気層を介して対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、
前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える、RFIDタグ。
【請求項２】
前記タグ本体が、前記天板支持部が前記天板部の外周縁から筒状に立設するキャップ状部材であって、
前記天板支持部の先端面が、前記キャップ状部材の開口縁部である、請求項１に記載のRFIDタグ。
【請求項３】
前記アンテナパターンの延長部の先端部が、前記キャップ状部材の開口縁部上に位置する、請求項２に記載のRFIDタグ。
【請求項４】
前記アンテナパターンの延長部が、前記開口縁部を越えて前記キャップ状部材の外部に向かって延在する、請求項２に記載のRFIDタグ。
【請求項５】
前記キャップ状部材の開口縁部上に導体の環状パターンが設けられ、
前記アンテナパターンの延長部が前記環状パターンに接続している、請求項２に記載のRFIDタグ。
【請求項６】
前記キャップ状部材の内部を覆うように前記開口縁部に取り付けられ、前記環状パターンに接続する導体板を有する、請求項５に記載のRFIDタグ。
【請求項７】
前記アンテナパターンが、前記RFICチップの第１の入出力端子に接続する第１のサブパターンと、前記第１のサブパターンから距離をあけて離れており、前記RFICチップの第２の入出力端子に接続し、且つ前記延長部を備える第２のサブパターンとを含み、
第１のサブパターンの面積が第２のサブパターンの面積に比べて小さく、
前記第１のサブパターンが、前記第１の入出力端子との接続点から見て、一方向に延在する第１の帯状部と、前記一方向とは反対方向に延在する第２の帯状部とを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
【請求項８】
前記アンテナパターンが逆Ｆアンテナであって、
前記環状パターンに対して前記逆Ｆアンテナの給電線部と短絡線部とが接続することにより、前記アンテナパターンと前記環状パターンとが一部品として一体化している、請求項５または６に記載のRFIDタグ。
【請求項９】
前記RFICチップと、前記RFIC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を含むRFICモジュールを有し、
前記RFICモジュールがさらに、前記キャップ状部材の外部温度を検出する温度センサおよび前記キャップ状部材の外部湿度を検出する湿度センサの少なくとも一つを備える、請求項２から８のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
【請求項１０】
前記タグ本体が樹脂材料から作製されて可撓性を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
【請求項１１】
前記タグ本体が、前記天板部の裏面から立設して且つ前記金属面に接触する補助支持部を含んでいる、請求項１０に記載のRFIDタグ。
【請求項１２】
少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面にRFIDタグが取り付けられた物品であって、
前記RFIDタグが、
前記金属面に対して空気層を介して対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、
前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える、物品。
【請求項１３】
RFIDタグの製造方法であって、
導電ペーストを用いて、平板の外周縁に環状パターンを印刷するとともに前記環状パターンに接続されたアンテナパターンを前記環状パターン内に印刷し、
印刷後の平板をキャップ形状に成型することにより、天板部の裏面に前記アンテナパターンが存在して且つ開口縁部に前記環状パターンが存在するキャップ状部材を作製し、
電解めっきによって前記環状パターンおよびアンテナパターン上にめっき層を形成し、
RFICチップを前記キャップ状部材の天板部の裏面に設けるとともに前記アンテナパターンに接続し、
前記キャップ状部材の内部を覆い且つ前記環状パターンに接続する導体板を、前記キャップ状部材の開口縁部に取り付ける、RFIDタグの製造方法。
【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RFIDタグ、それを備えた物品、およびRFIDタグの製造方法に関する。
【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、必要な構成要素が多く、また構造が複雑であるために、各部材の寸法バラツキや温度特性による電気特性バラツキが大きくなり、製造コストも高い。例えば、RFICチップや放射導体などを保持するために誘電体ブロックが必要であるが、誘電体ブロックの熱膨張特性と導体パターンの支持フィルムの熱膨張特性が異なると温度サイクルによりRFIＤタグの電気特性が劣化してくる。また、その誘電体ブロックの異なる表面に、RFICチップ、放射導体、およびグランド導体それぞれを設ける必要があるので、導体パターンの支持フィルムを巻きつけるように貼りつける必要があり、位置合わせ精度が出しにくく、加工精度による電気特性バラツキが大きくなる。【０００５】
そこで、本発明は、RFIDタグにおいて、シンプルな構造にすることで、RFIDタグ加工精度による特性バラツキを小さくしながら、物品の金属面に取り付けても無線通信を可能にしつつ、RFICチップおよびそれに接続される放射導体などの導体を外部環境から保護すること、及び誘電体ブロックを無くすことで、誘電体ブロックの温度変化によるRFIDタグのアンテナ特性変化を無くし、RFIDタグ使用環境での温度変化による読み取り距離の安定化を図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、
物品の金属面に取り付けられた状態で使用可能なRFIDタグであって、
前記金属面に対してスペースをあけて対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、
前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える、RFIDタグが提供される。【０００７】
また、本発明の別態様によれば、
少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面にRFIDタグが取り付けられた物品であって、
前記RFIDタグが、
前記金属面に対してスペースをあけて対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、
前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、
前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える、物品が提供される。【０００８】
さらに、本発明のさらに別の態様によれば、
RFIDタグの製造方法であって、
導電ペーストを用いて、平板の外周縁に環状パターンを印刷するとともに前記環状パターンに接続されたアンテナパターンを前記環状パターン内に印刷し、
印刷後の平板をキャップ形状に成型することにより、天板部の裏面に前記アンテナパターンが存在して且つ開口縁部に前記環状パターンが存在するキャップ状部材を作製し、
電解めっきによって前記環状パターンおよびアンテナパターン上にめっき層を形成し、
RFICチップを前記キャップ状部材の天板部の裏面に設けるとともに前記アンテナパターンに接続し、
前記キャップ状部材の内部を覆い且つ前記環状パターンに接続する導体板を、前記キャップ状部材の開口縁部に取り付ける、RFIDタグの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、RFIDタグにおいて、シンプルな構造にすることで、RFIDタグ加工精度による特性バラツキを小さくしながら、物品の金属面に取り付けても無線通信を可能にしつつ、RFICチップおよびそれに接続される放射導体などの導体を外部環境から保護すること、及び誘電体ブロックを無くすことで、誘電体ブロックの温度変化によるRFIDタグのアンテナ特性変化を無くし、RFIDタグ使用環境での温度変化による読み取り距離の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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RFIDタグの斜視図
【図２】異なる方向から見たRFIDタグの斜視図
【図３】RFIDタグの下面図
【図４】物品の金属面に取り付けた状態のRFIDタグの断面図
【図５】RFICモジュールの分解斜視図
【図６】物品の金属面に取り付けた状態のRFIDタグの等価回路図
【図７】アンテナパターンにおける第１のサブパターンの機能を説明するための斜視図
【図８】本発明の実施の形態２に係るRFIDタグの斜視図
【図９】物品の金属面に取り付けた状態のRFIDタグの断面図
【図１０】本発明の実施の形態３に係るRFIDタグの斜視図
【図１１】物品の金属面に取り付けた状態のRFIDタグの断面図
【図１２Ａ】実施の形態３に係るRFIDタグの一例の製造方法における一工程を示す斜視図
【図１２Ｂ】図１２Ａの工程に続く工程を示す斜視図
【図１２Ｃ】図１２Ｂの工程に続く工程を示す斜視図
【図１２Ｄ】図１２Ｃの工程に続く工程を示す斜視図
【図１３】別の実施の形態に係るRRIDタグの下面図
【図１４】さらに別の実施の形態に係るRFIDタグの下面図
【図１５】異なる実施の形態に係るRFIDタグの下面図
【図１６】さらに異なる実施の形態に係るRFIDタグの下面図
【図１７】ガスボンベに取り付けられた状態のRFIDタグの斜視図
【図１８】本発明の実施の形態４に係るRFIDタグの分解斜視図
【図１９】実施の形態４に係るRFIDタグの断面図
【図２０】実施の形態４に係るRFIDタグの等価回路図
【図２１】実施の形態４の変形例に係るRFIDタグの分解斜視図
【図２２】実施の形態４の別の変形例に係るRFIDタグの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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た状態で使用可能なRFIDタグであって、前記金属面に対してスペースをあけて対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える。
【００１２】
この態様によれば、RFIDタグにおいて、シンプルな構造にすることで、RFIDタグ加工精度による特性バラツキを小さくしながら、物品の金属面に取り付けても無線通信を可能にしつつ、RFICチップおよびそれに接続される放射導体などの導体を外部環境から保護すること、及び誘電体ブロックを無くすことで、誘電体ブロックの温度変化によるRFIDタグのアンテナ特性変化を無くし、RFIDタグ使用環境での温度変化による読み取り距離の安定化を図ることができる。
【００１３】
前記タグ本体が、前記天板支持部が前記天板部の外周縁から筒状に立設するキャップ状部材であって、前記天板支持部の先端面が、前記キャップ状部材の開口縁部であってもよい。
【００１４】
前記アンテナパターンの延長部の先端部が、前記キャップ状部材の開口縁部上に位置してもよい。
【００１５】
前記アンテナパターンの延長部が、前記開口縁部を越えて前記キャップ状部材の外部に向かって延在してもよい。
【００１６】
前記キャップ状部材の開口縁部上に導体の環状パターンが設けられ、前記アンテナパターンの延長部が前記環状パターンに接続してもよい。
【００１７】
前記キャップ状部材の内部を覆うように前記開口縁部に取り付けられ、前記環状パターンに接続する導体板をRFIDタグは有してもよい。これにより、防水・防塵仕様のRFIDタグを実現することができる。
【００１８】
前記アンテナパターンが、前記RFICチップの第１の入出力端子に接続する第１のサブパターンと、前記第１のサブパターンから距離をあけて離れており、前記RFICチップの第２の入出力端子に接続し、且つ前記延長部を備える第２のサブパターンとを含み、第１のサブパターンの面積が第２のサブパターンの面積に比べて小さく、前記第１のサブパターンが、前記第１の入出力端子との接続点から見て、一方向に延在する第１の帯状部と、前記一方向とは反対方向に延在する第２の帯状部とを備えてもよい。
【００１９】
前記アンテナパターンが逆Ｆアンテナであって、前記環状パターンに対して前記逆Ｆアンテナの給電線部と短絡線部とが接続することにより、前記アンテナパターンと前記環状パターンとが一部品として一体化してもよい。これにより、アンテナパターンと環状パターンを、例えば一枚の金属シートまたは金属板から作製することができる。
【００２０】
RFIDタグが、前記RFICチップと、前記RFIC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を含むRFICモジュールを有し、前記RFICモジュールがさらに、前記キャップ状部材の外部温度を検出する温度センサおよび前記キャップ状部材の外部湿度を検出する湿度センサの少なくとも一つを備えてもよい。これにより、RFIDタグの温度および湿度の少なくとも一方を測定し、その測定結果を送信することができる。
【００２１】
前記タグ本体が樹脂材料から作製されて可撓性を備えてもよい。これにより、平面のみならず、湾曲面にも、RFIDタグを取り付けることができる。
【００２２】
前記タグ本体が、前記天板部の裏面から立設して且つ前記金属面に接触する補助支持部を含んでいてもよい。これにより、金属面に取り付けられた状態のとき、タグ本体の変形を抑制することができる。
【００２３】
本発明の別態様の物品は、少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面にRFIDタグが取り付けられた物品であって、前記RFIDタグが、前記金属面に対してスペースをあけて対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える。
【００２４】
この態様によれば、RFIDタグにおいて、シンプルな構造にすることで、RFIDタグ加工精度による特性バラツキを小さくしながら、物品の金属面に取り付けても無線通信を可能にしつつ、RFICチップおよびそれに接続される放射導体などの導体を外部環境から保護すること、及び誘電体ブロックを無くすことで、誘電体ブロックの温度変化によるRFIDタグのアンテナ特性変化を無くし、RFIDタグ使用環境での温度変化による読み取り距離の安定化を図ることができる。
【００２５】
本発明のさらに別態様のRFIDタグの製造方法によれば、RFIDタグの製造方法であって、導電ペーストを用いて、平板の外周縁に環状パターンを印刷するとともに前記環状パターンに接続されたアンテナパターンを前記環状パターン内に印刷し、印刷後の平板をキャップ形状に成型することにより、天板部の裏面に前記アンテナパターンが存在して且つ開口縁部に前記環状パターンが存在するキャップ状部材を作製し、電解めっきによって前記環状パターンおよびアンテナパターン上にめっき層を形成し、RFICチップを前記キャップ状部材の天板部の裏面に設けるとともに前記アンテナパターンに接続し、前記キャップ状部材の内部を覆い且つ前記環状パターンに接続する導体板を、前記キャップ状部材の開口縁部に取り付ける。
【００２６】
この態様によれば、RFIDタグにおいて、シンプルな構造にすることで、RFIDタグ加工精度による特性バラツキを小さくしながら、物品の金属面に取り付けても無線通信可能にしつつ、RFICチップおよびそれに接続される放射導体などの導体を外部環境から保護すること、及び誘電体ブロックを無くすことで、誘電体ブロックの温度変化によるRFIDタグのアンテナ特性変化を無くし、RFIDタグ使用環境での温度変化による読み取り距離の安定化を図ることができる。また、防水・防塵仕様のRFIDタグを作製することができる。
【００２７】
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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るRFID(Radio-Frequency IDentification）タグを示す斜視図であって、図２は異なる方向から見たRFIDタグの斜視図である。図３はRFIDタグの下面図であって、図４はRFIDタグの断面図である。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。
【００２９】
図１は、例えば金属板などの物品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。図２は、RFIDタグ１０を裏返した状態を示している。
【００３０】
図１および図２に示すように、RFIDタグ１０は、タグ本体であるキャップ状部材１２と、キャップ状部材１２に設けられたアンテナパターン２０と、キャップ状部材１２に設けられたRFIC（Radio-Frequency Integrated Circuit）モジュール３０とを有する。
【００３１】
キャップ状部材１２は、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１２は、平板状の天板部１２ａと、天板部１２ａの外周縁から立設する筒状の側壁部１２ｂとを備える。図１および図４に示すように、RFIDタグ１０は、側壁部１２ｂの先端面１２ｃ、すなわちキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃで、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられる。例えば、接着剤や両面テープ（図示せず）などを介して、開口縁部１２ｃが金属面Ｗ１ａに貼り付けられる。なお、本実施の形態１の場合、金属面Ｗ１ａへの接触面積を拡大するために、側壁部１２ｂの先端がフランジ状に形成され、開口縁部１２ｃの面積が大きくされている。
【００３２】
このような側壁部１２ｂを介してRFIDタグ１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられることにより、図４に示すように、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄは、金属面Ｗ１ａに対してスペースをあけて対向する。本実施の形態１の場合、天板部１２ａの裏面１２ｄは、金属面Ｗ１ａに対して平行である。すなわち、側壁部１２ｂは、天板部１２ａから裏面１２ｄ側に立設し、その天板部１２ａを金属面Ｗ１ａに対してスペースをあけた状態で支持する天板支持部として機能している。
【００３３】
図２および図３に示すように、本実施の形態１の場合、アンテナパターン２０は、キャップ状部材１２の裏側（図１に示すように、金属面Ｗ１ａにRFIDタグ１０が取り付けられたときに見えない表面）に設けられている。
【００３４】
アンテナパターン２０は、アルミシートや銅シートなどの導体シートから作製され、例えば両面テープによってキャップ状部材１２に貼り付けられている。具体的には、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄ、側壁部１２ｂの内壁面１２ｅ、および開口縁部１２ｃ上に、アンテナパターン２０は設けられている。
【００３５】
本実施の形態１の場合、図３に示すように、アンテナパターン２０は、第１のサブパターン２２と、第２のサブパターン２４とを含んでいる。
【００３６】
図３に示すように、第１のサブパターン２２は、その全体がキャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄに設けられた略「Ｔ」字形状のパターンである。したがって、第１のサブパターン２２は、図４に示すように、RFIDタグ１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられたとき、金属面Ｗ１ａに対して間隔（距離Ｄ）をあけて、すなわち空気層を挟んで対向する。
【００３７】
具体的には、図３に示すように、第１のサブパターン２２は、その全体がRFIDタグ１０の幅方向（Ｙ軸方向）に実質的に細長いパターンである。さらに具体的には、第１のサブパターン２２は、RFICモジュール３０の一方の外部接続端子（詳細は後述する）に接続されるランド部２２ａと、ランド部２２ａからRFIDタグ１０の幅方向（Ｙ軸方向）に一方に延在する第１の帯状部２２ｂと、第１の帯状部２２ｂとは反対方向にランド部２２ａから延在する第２の帯状部２２ｃとを備える。なお、第１のサブパターン２２がこの形状をとる理由については後述する。
【００３８】
第２のサブパターン２４は、第１のサブパターン２２から距離をあけて離れており、RFIDタグ１０の長手方向（Ｘ軸方向）に、第１のサブパターン２２の幅（Ｘ軸方向サイズ）に比べて大きい幅（Ｙ軸方向サイズ）で延在している帯状のパターンである。また、第２のサブパターン２４は、第１のサブパターン２２に比べて十分に大きい面積（RFIDタグ１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）に直交する面積）を備える。
【００３９】
具体的には、図２に示すように、第２のサブパターン２４は、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄに設けられる本体部２４ａと、側壁部１２ｂの内壁面１２ｅから開口縁部１２ｃにかけて設けられる延長部２４ｂとを備える。また、図３に示すように、本体部２４ａは、第１のサブパターン２２のランド部２２ａに対してRFIDタグ１０の長手方向（Ｘ軸方向）に距離をあけて対向するランド部２４ｃを備える。詳細は後述するが、このランド部２４ｃにRFICモジュール３０の他方の外部接続端子が接続される。
【００４０】
第２のサブパターン２４の延長部２４ｂは、本実施の形態１の場合、図４に示すように、本体部２４ａからRFIDタグ１０の長手方向（Ｘ軸方向）に第１のサブパターン２２から離れるように延在している。また、延長部２４ｂは、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄから離れて物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに向かって延在している。本実施の形態１の場合、延長部２４ｂは、キャップ状部材１２の側壁部１２ｂの内壁面１２ｅに沿って裏面１２ｄから離れ、その先端部２４ｄが開口縁部１２ｃ上に位置する。
【００４１】
第２のサブパターン２４の延長部２４ｂにおける先端部２４ｄは、図４に示すように、RFIDタグ１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられたとき、その金属面Ｗ１ａに電気的に接続される。
【００４２】
具体的には、キャップ状部材１２の開口縁部１２ｃが導電性の接着剤や両面テープなどを介して物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取付けられる場合、その導電性の接着剤や両面テープなどを介して先端部２４ｄは金属面Ｗ１ａに接続される。すなわち、先端部２４ｄは、金属面Ｗ１ａに対して直流的に接続される。
【００４３】
一方、キャップ状部材１２の開口縁部１２ｃが絶縁性の接着剤や両面テープなどを介して物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられる場合、その導電性の接着剤や両面テープなどを介して先端部２４ｄは金属面Ｗ１ａに接続される。すなわち、先端部２４ｄは、金属面Ｗ１ａに対して容量的に接続される（容量結合する）。
【００４４】
このようなアンテナパターン２０によれば、図４に示すように、RFIDタグ１０（キャップ状部材１２）が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられたとき、第１のサブパターン２２と第２のサブパターン２４の本体部２４ａが、金属面Ｗ１ａに対して間隔（距離Ｄ）をあけて、すなわち空気層を介して配置される。それとともに、第２のサブパターン２４の延長部２４ｂにおける先端部２４ｓが金属面Ｗ１ａに対して直流的に接続するまたは容量的に接続する。
【００４５】
なお、アンテナパターン２０の第２のサブパターン２４の先端部２４ｄを除くキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃの部分が金属面Ｗ１ａに対して安定的に強固に固定されるのであれば、アンテナパターン２０の先端部２４ｄは、金属面Ｗ１ａに対して固定されずに接触するだけでもよい。
【００４６】
また、RFIDタグ１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられた後、キャップ状部材１２の変形（天板部１２ａが金属面Ｗ１ａに接近するような変形）を抑制するために、図２に示すように、キャップ状部材１２には少なくとも１つの柱状の補助支持部１２ｆが設けられてもよい。補助支持部１２ｆは、天板部１２ａの裏面１２ｄから立設し、その先端が金属面Ｗ１ａに接触する。
【００４７】
このような補助支持部１２ｆによって天板部１２ａが金属面Ｗ１ａに接近するようなキャップ状部材１２の変形が抑制される。それにより、その裏面１２ｄに設けられたアンテナパターン２０（第１のサブパターン２２と第２のサブパターン２４の本体部２４ａ）と金属面Ｗ１ａとの間の距離Ｄが安定的に維持される。さらに、天板部１２ａが金属面Ｗ１ａに接近するように変形することによって生じるRFIDタグ１０の破損やRFIDタグ１０の金属面Ｗ１ａからの脱落が抑制される。
【００４８】
図２および図３に示すように、RFICモジュール３０は、例えば９００ＭＨｚ帯、すなわちＵＨＦ帯の通信周波数で無線通信を行う無線通信デバイスであって、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄに設けられている。また、RFICモジュール３０は、無線通信を行うために、アンテナパターン２０の第１のサブパターン２２と第２のサブパターン２４に対し、半田つけなどの直接接続や接着剤による容量結合で接続されている。このRFICモジュール３０について、図５および図６を参照しながら説明する。
【００４９】
図５は、RFICモジュール３０の分解斜視図である。図６は、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けた状態におけるRFIDタグ１０の等価回路図である。
【００５０】
図５に示すように、本実施の形態１の場合、RFICモジュール３０は、三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５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。
【００５１】
図５に示すように、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。
【００５２】
図５に示すように、RFICチップ３４は、絶縁シート３２Ｃ上の長手方向（Ｘ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の入出力端子３４ａと第２の入出力端子３４ｂとを備える。さらに、図６に示すように、RFICチップ３４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。
【００５３】
図５に示すように、インダクタンス素子（第１のインダクタンス素子）３６Ａは、絶縁シート３２Ｃの長手方向（Ｘ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６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の入出力端子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。
【００５４】
図５に示すように、インダクタンス素子（第２のインダクタンス素子）３６Ｂは、絶縁シート３２Ｃの長手方向（Ｘ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６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の入出力端子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。
【００５５】
図５に示すように、インダクタンス素子（第３のインダクタンス素子）３６Ｃは、絶縁シート３２Ｂの長手方向（Ｘ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（Ｚ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６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。
【００５６】
図５に示すように、インダクタンス素子（第４のインダクタンス素子）３６Ｄは、絶縁シート３２Ｂの長手方向（Ｘ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（Ｚ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６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。
【００５７】
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。すなわち、それぞれの他端（コイル外側の端）同士が接続されている。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が収容される貫通穴３２Ｂａが形成されている。
【００５８】
図５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３２、４０は、絶縁シート３２Ａの長手方向（Ｘ軸方向）に対向している。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
一方の外部接続端子３８は、アンテナパターン２０の第１のサブパターン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のサブパターン２４におけるランド部２４ｃに、例えばはんだなどを介して接続される。
【００６２】
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。
【００６３】
図６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との間の整合をとる整合回路が構成されている。インダクタンスＬ５は、第２のサブパターン２４のインダクタンスを示している。
【００６４】
また、図６は、第２のサブパターン２４の延長部２４ｂにおける先端部２４ｄ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（ｔ＜Ｄ）の絶縁性両面テープを介して先端部２４ｄが金属面Ｗ１ａに取り付けられることにより、先端部２４ｄ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。
【００６５】
これまで説明してきた構成によれば、RFIDタグ１０は、金属面Ｗ１ａに取り付けられていない場合には実質的に第２のサブパターン２４を介して、一方金属面Ｗ１ａに取り付けられている場合には実質的に第２のサブパターン２４と金属面Ｗ１ａ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。
【００６６】
なお、第１のサブパターン２２は、実質的に、第２のサブパターン２４を励振させる（第２のサブパターン２４から電波を放射させる）励振器として機能する。これは、第２のサブパターン２４が、第１のサブパターン２２に比べて十分に大きい面積（RFIDタグ１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）に直交する面積）を備えることによる。
【００６７】
例えば、第２のサブパターン２４または金属面Ｗ１ａ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３０のRFICチップ３４が駆動する。駆動したRFICチップ３４は、その記憶部に記憶されたデータを、第２のサブパターン２４または金属面Ｗ１ａを介して送信する。
【００６８】
なお、図６に示すように、第１のサブパターン２２と金属面Ｗ１ａとの間に容量Ｃ３が形成され、第２のサブパターン２４の本体部２４ａと金属面Ｗ１ａとの間にも容量Ｃ４が形成される。しかしながら、第１のサブパターン２２および第２のサブパターン２４の本体部２４ａに対して金属面Ｗ１ａが空気層を介して対向するために、それらの間に形成される容量Ｃ３、Ｃ４は十分に小さく、通信特性、特に通信距離に実質的に影響しない。そのため、第１のサブパターン２２および第２のサブパターン２４の本体部２４ａと金属面Ｗ１ａとの間の距離Ｄを、通信特性に実質的に影響しない範囲で可能な限り小さくすることができ、それによりRFIDタグ１０を薄型化することができる。
【００６９】
また、RFIDタグ１０が金属面Ｗ１ａに取り付けられている場合、第１のサブパターン２２は、そこに流れる電流によって生じる磁界が第２のサブパターン２４からの電波放射を妨害しないように構成されている。
【００７０】
具体的に説明すると、第１のサブパターン２２を拡大した図７に示すように、第１のサブパターン２２は、ランド部２２ａから一方向に延在する第１の帯状部２２ｂと、その一方向とは反対方向にランド部２２ａから延在する第２の帯状部２２ｃとを備える。そのため、一点鎖線で示すように、第１の帯状部２２ｂに流れる電流と第２の帯状部２２ｃ流れる電流も互いに反対方向に流れる。
【００７１】
第１の帯状部２２ｂに着目した場合、その第１の帯状部２２ｂに対向する金属面Ｗ１ａの部分に、第１の帯状部２２ｂに流れる電流と逆向きの電流が流れる。これにより、第１の帯状部２２ｂから対向する金属面Ｗ１ａの部分を経て再び第１の帯状部２２ｂに戻る電流ループＬＰ１が発生する。この電流ループＬＰによって磁界が発生し、その磁界が第２のサブパターン２４の本体部２４ａからの電波放射を妨害する。
【００７２】
この電流ループＬＰ１によって生じる磁界を打ち消すための磁界が、第２の帯状部２２ｃを流れる電流によって発生する。第１の帯状部２２ｂに流れる電流と第２の帯状部２２ｃに流れる電流が互いに反対方向に流れるために、第２の帯状部２２ｃを流れる電流により、電流ループＬＰ１とは反対方向の電流ループＬＰ２が発生する。この電流ループＬＰ２によって発生する磁界が、電流ループＬＰ１によって発生した磁界を打ち消す。
【００７３】
このような第１および第２の帯状部２２ｂ、２２ｃを備えることにより、第１のサブパターン２２によって生じた磁界によって第２のサブパターン２４の電波放射が妨害されることが抑制される。なお、第１および第２の帯状部２２ｂ、２２ｃは同一長さを備える（RFIDタグ１０の幅方向（Ｙ軸方向）のサイズが同一である）ことが好ましい。しかしながら、長さが異なっていても、第１のサブパターン２２からの磁界発生を十分に抑制することが可能である（例えば、第１の帯状部または第２の帯状部がない第１のサブパターンに比べて）。また、第１および第２の帯状部２２ｂ、２２ｃは直線状でなくてもよく、例えばミアンダ状であってもよい。
【００７４】
以上のような本実施の形態１によれば、RFIDタグ１０において、シンプルな構造にすることで、RFIDタグ加工精度による特性バラツキを小さくしながら、金属面Ｗ１ａに取り付けても無線通信を可能にしつつ、RFICチップ３４（RFICモジュール３０）およびそれに接続されるアンテナパターン２０を保護することができる。
【００７５】
具体的には、RFICチップ３４を備えるRFICモジュール３０とそれに接続するアンテナパターン２０が、これらを保護するためのキャップ状部材１２に直接的に設けられる。すなわち、キャップ状部材１２は、RFICモジュール３０とアンテナパターン２０とを外部環境から保護する部材であるとともに、これらをRFICモジュール３０とアンテナパターン２０と保持する部材でもある。そのため、例えば、RFICチップ３４やアンテナパターン２０を基板やブロックなどに設け、その基板やブロックなどを保護ケースで保護するなどの複雑な構成をとる必要がなくなる。また誘電体ブロックが無いので、誘電体ブロックの誘電率の温度特性により、アンテナパターン２０の電気長が変化し、RFIDタグの共振周波数が変化することによる読み取り距離の温度変化を無くす事ができる。これにより広い温度範囲で、安定した読み取り距離をもつRFIDタグを作製することが出来る。
【００７６】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、上述の実施の形態１の改良形態であって、アンテナパターンにおける第２のサブパターンが実施の形態１と異なる。したがって、実施の形態１と異なる点を中心に、本実施の形態２について説明する。
【００７７】
図８は本実施の形態２に係るRFIDタグの斜視図であり、図９は断面図である。
【００７８】
図８に示すように、本実施の形態２に係るRFIDタグ１１０のアンテナパターン１２０において、第１のサブパターン１２２は上述の実施の形態１における第１のサブパターン２２と実質的に同一である。
【００７９】
本実施の形態２の場合、アンテナパターン１２０における第２のサブパターン１２４の延長部１２４ｂは、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２ｄから離れるように延在し、また開口縁部１２ｃを越えて延在している。そのため、図９に示すように、RFIDタグ１１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられたとき、第２のサブパターン１２４の延長部１２４ｂにおける先端部１２４ｄは、キャップ状部材１２の外部に位置する。
【００８０】
上述の実施の形態１の場合、図２に示すように、そのアンテナパターン２０における第２のサブパターン２４の延長部２４ｂの先端部２４ｄは、キャップ状部材１２の開口縁部１２ｃ上に位置する。これに比べて、本実施の形態２の場合、図８に示すように、第２のサブパターン１２４における延長部１２４ｂはキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃを越えている。そのため、第２のサブパターン１２４の延長部１２４ｂは、上述の実施の形態１における第２のサブパターン２４の延長部２４ｂに比べて大きい面積で、物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに直流的にまたは容量的に接続することができる。これにより、金属面Ｗ１ａに対して、より確実に、第２のサブパターン１２４の延長部１２４ｂを、例えば導電性両面テープを介して直流的に接続することができる、または、例えば絶縁性両面テープを介して容量的に接続することができる。
【００８１】
なお、図９に示すようにキャップ状部材１２の外部で延在する第２のサブパターン１２４の部分は、他の部分と別部材であってもよい。例えば、上述の実施の形態１と同様に、第２のサブパターン１２４の延長部１２４ｂおける先端部がキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃ上に位置し、その先端部に導体シートを接続してもよい。例えば、導体シートが導電性接着テープであって、接着層とは反対側のテープ表面が、キャップ状部材１２の開口縁部１２ｃ上に位置する第２のサブパターン１２４の先端部に取り付けられる。
【００８２】
以上のような本実施の形態２に係るRFIDタグ１１０においても、上述の実施の形態１と同様に、シンプルな構造により、金属面Ｗ１ａに取り付けても無線通信可能にしつつ、RFICチップ３４（RFICモジュール３０）およびそれに接続されるアンテナパターン１２０を保護することができる。
【００８３】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、上述の実施の形態１と同様の構成を部分的に備えるが、降雨などの水分・塵・塩化物・硫化物などの液体や粉じんまたは紫外線に曝される過酷な環境で使用可能に構成されている点で実施の形態１と異なる。したがって、実施の形態１と異なる点を中心に、本実施の形態３について説明する。
【００８４】
図１０は本実施の形態３に係るRFIDタグの斜視図であり、図１１は断面図である。
【００８５】
図１０に示すように、本実施の形態３に係るRFIDタグ２１０のアンテナパターン２２０は、上述の実施の形態１のアンテナパターン２０と構造的には実質的に同一である。アンテナパターン２２０における第２のサブパターン２２４の延長部２２４ｂは、本体部２２４ａからキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃまで延びている。
【００８６】
しかし、本実施の形態３の場合、キャップ状部材１２の環状の開口縁部１２ｃ上には、銅などの導体からなる環状パターン２６０が設けられている。この環状パターン２６０に、アンテナパターン２２０における第２のサブパターン２２４の延長部２２４ｂが接続している。
【００８７】
また、RFIDタグ２１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられていないとき、本実施の形態３の場合、上述の実施の形態１のアンテナパターン２０と異なり、アンテナパターン２２０は（それに加えてRFICモジュール３０も）、外部に露出していない。具体的には、図１０および図１１に示すように、本実施の形態３の場合、キャップ状部材１２の内部を覆うように、金属板（導体板）２６２がキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃに取り付けられている。
【００８８】
金属板２６２は、例えば銅板であって、はんだを介して、キャップ状部材１２の開口縁部１２ｃ上の環状パターン２６０に電気的に且つ機械的に接続されている。この金属板２６２とキャップ状部材１２をはんだで接合することにより、キャップ状部材１２の内部は密閉され、その内部のアンテナパターン２２０やRFICモジュール３０が液体や粉じんから保護される。これにより耐水性と防塵性の高い金属対応タグが作れる。またキャップ状部材１２をポリエーテルエテールケトン（PEEK）樹脂などの高耐熱な樹脂材料を用いる事で、高耐熱性のタグとする事ができる。
【００８９】
RFIDタグ２１０が物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａに取り付けられるとき、金属板２６２の外側表面２６２ａ全体が、導電性の接着剤や両面テープまたは絶縁性の接着剤や両面テープを介して、金属面Ｗ１ａに対して取り付けられる。これにより、アンテナパターン２２０における第２のサブパターン２２４の延長部２２４ｂは、環状パターン２６０と金属板２６２とを介して、金属面Ｗ１ａに対して直流的に接続されるまたは容量的に接続される。また、金属板２６２の外側表面２６２ａ全体を介して取り付けられるために、RFIDタグ２１０を強固に金属面Ｗ１ａに取り付けることができる（キャップ状部材１２の開口縁部１２ｃを介して取付けられる場合に比べて）。
【００９０】
このような本実施の形態３に係るRFIDタグ２１０は、例えば以下のように作製される。
【００９１】
図１２Ａ〜図１２Ｄは、本実施の形態３に係るRFIDタグ２１０の一例の製造方法を示している。
【００９２】
図１２Ａに示すように、まず、例えば樹脂材料などから作製された平板２６４上に、例えば銀や銅などの金属系やカーボンなどの有機導電性などの導電ペーストを用いてアンテナパターン２２０と環状パターン２６０とを印刷する。例えば、平板２６４の外周縁に沿って銀ペーストを印刷して環状パターン２６０を印刷する。それととともに、その環状パターン２６０内に、第２のサブパターン２２４の延長部２２４ｂが環状パターン２６０に接続されている状態のアンテナパターン２２０を印刷する。
【００９３】
次に、パターン印刷された平板２６４を、型を用いてキャップ形状に成型する。例えば平板２６４が樹脂材料から作製されている場合、真空成型によって平板２６４をキャップ形状に成型する。成型により、図１２Ｂに示すように、天板部１２ａの裏面１２ｄにアンテナパターン２２０が存在して且つ開口縁部１２ｃに環状パターン２６０が存在するキャップ状部材１２が作製される。
【００９４】
続いて、導電ペーストから作製されたアンテナパターン２２０と環状パターン２６０とを備えるキャップ状部材１２に対して、めっきを行う。例えば、電解めっきにより、導電ペーストのパターン上に銅めっき層を形成する。その理由は、導電ペーストのパターンは、バインダー樹脂に導電性粒子を含有したものであるので、RFIDタグの電気特性を向上させるためにアンテナの高周波抵抗成分を小さくするためである。これにより、RFIDタグ２１０の通信特性、例えば受信感度や消費電力などの特性が向上する。
【００９５】
銅のアンテナパターン２２０を作製した後、図１２Ｃに示すように、RFICモジュール３０を、キャップ状部材１２における天板部１２ａの裏面１２ｄに取り付ける。すなわち、図５に示すように、RFICモジュール３０の一方の外部接続端子３８を第１のサブパターン２２２にはんだ付けするとともに、他方の外部接続端子４０を第２のサブパターン２４にはんだ付けする。はんだの溶融温度付近やはんだ溶融温度以上で使用される金属対応タグの場合、この接合材料により高温で溶融する導電性接合材を用いてもよい。
【００９６】
RFICモジュール３０をキャップ状部材１２に取り付けた後、図１２Ｄに示すように、金属板２６２をキャップ状部材１２の開口縁部１２ｃにはんだ付けして該キャップ状部材１２の内部に蓋をする。これにより、防水・防塵仕様のRFIDタグ２１０が完成する。
【００９７】
なお、金属板２６２は、RFIDタグ２１０の用途に応じてめっきされてもよい。例えば、銅や黄銅などの金属板２６２に、ニッケルやスズのメッキ層を形成してもよい。
【００９８】
また、本実施の形態３に係るRFIDタグ２１０の作製は、他の方法でも可能である。例えば、キャップ状部材１２に、導電ペーストのアンテナパターンと環状パターンとを転写印刷等の方法でパターン形成してもよい。その後、導電ペースト上に銅めっき層を形成し、RFICモジュール３０を取り付け、そして、金属板２６２を取り付ける方法でもよい。
【００９９】
メッキ層を形成しないでアンテナパターンを形成する方法として、銀や銅などの金属ペーストを厚塗りする方法やナノペーストを用いてアンテナパターンを印刷し、そのアンテナパターンを焼結することにより、めっきを行うことなく、最終的なアンテナパターンを作製してもよい。なお、本明細書では、「金属ナノペースト」は、有機溶剤などに、粒径がナノオーダの銀や銅などの金属ナノ粒子を含有させたものを言う。金属ナノ粒子の自己融着を抑制する液体が加熱や乾燥などによって蒸発すると、金属ナノ粒子同士が融着して金属膜を形成する。
【０１００】
以上のような本実施の形態３に係るRFIDタグ２１０においても、上述の実施の形態１と同様に、シンプルな構造により、金属面Ｗ１ａに取り付けても無線通信可能にしつつ、RFICチップ３４（RFICモジュール３０）およびそれに接続されるアンテナパターン２２０を保護することができる。
【０１０１】
以上、上述の複数の実施の形態１〜３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。
【０１０２】
例えば、RFICタグは、その周囲の温度および湿度の少なくとも一方を検出し、その検出結果を外部に出力するように構成されてもよい。例えば、RFICチップ内に温度センサや湿度センサが組み込まれる。あるいは、RFICチップとともに、温度センサや湿度センサがRFICモジュール内に設けられる。
【０１０３】
温度センサ付きRFICモジュールがキャップ状部材における天板部の裏面に設けられるため、温度センサは、キャップ状部材の外部の温度を高い精度で検出することができる。具体的に説明すると、温度センサは、外気に接触しているキャップ状部材の温度を実質的に検出することにより、間接的に外部温度を検出する。したがって、これと異なり、温度センサ付きモジュールがキャップ状部材から空間を介して離れた状態で設けられている場合に比べて、外部温度が短時間の間に激しく変化しても、温度センサは高精度にその外部温度を検出することができる。
【０１０４】
なお、湿度センサがRFICモジュールに設けられている場合、キャップ状部材には、内部空間と外部とを連通するための連通穴が設けられる。
【０１０５】
また、本発明の実施の形態に係るRFIDタグのアンテナパターンは、上述の実施の形態１〜３のアンテナパターン２０、１２０、２２０に限らない。
【０１０６】
例えば、図１３に示す別の実施の形態に係るRFIDタグ３１０のアンテナパターン３２０は、上述の実施の形態１〜３と同様に、第１のサブパターン３２２と、第２のサブパターン３２４とを含んでいる。また、第２のサブパターン３２４は延長部３２４ｂを備えている。しかしながら、第２のサブパターン３２４がミアンダ状に形成されている点で、上述の実施の形態１〜３と異なる。具体的には、キャップ状部材１２における天板部１２ａの裏面１２ｄ上に設けられた第２のサブパターン３２４の本体部３２４ａに、２つの切り欠き部３２４ｅが形成されている。一方の切り欠き部３２４ｅは第２のサブパターン３２４の幅方向（Ｙ軸方向）の一方の端に設けられ、他方の切り欠き部３２４ｅは幅方向の他方の端に設けられている。このような第２のサブパターン３２４によれば、RFIDタグの通信信号における周波数の帯域を拡げることができる。
【０１０７】
また、図１４に示す別の実施の形態に係るRFIDタグ４１０のアンテナパターン４２０のも、上述の実施の形態１〜３と同様に、第１のサブパターン４２２と、第２のサブパターン４２４とを含んでいる。また、第２のサブパターン４２４は延長部４２４ｂを備えている。さらに、キャップ状部材１２における天板部１２ａの裏面１２ｄ上に設けられた第２のサブパターン４２４の本体部４２４ａは、くびれ部４２４ｅを備える。このくびれ部４２４ｅでは他の部分に比べて電流が集中する。この電流集中により、第２のサブパターン４２４のインダクタンスが、くびれ部がない場合に比べて増加する。くびれ部の形状を適切に設定することにより、第２のサブパターン４２４のインダクタンスを所望に調節することができる。
【０１０８】
さらに、図１５に示す異なる実施の形態に係るRFIDタグ５１０のアンテナパターン５２０は、上述の実施の形態１〜３と異なり、２つの別々のパターンに分かれておらず、１つのパターンである。その１つのパターンに延長部５２０ｂが設けられている。また、キャップ状部材１２における天板部１２ａの裏面１２ｄ上に設けられたアンテナパターン５２０の本体部５２０ａは、ループ部５２０ｅを備えている。このループ部５２０ｅにRFICモジュール３０が接続されている。これにより、アンテナパターン５２０は磁界アンテナとして機能する。
【０１０９】
さらにまた、図１６に示すさらに異なる実施の形態に係るRFIDタグ６１０のアンテナパターン６２０は、ループ状のループパターン６２２と、帯状の帯状パターン６２４とを含んでいる。帯状パターン６２４に延長部６２４ｂが設けられている。また、ループパターン６２２にRFICモジュール３０が接続されている。さらに、ループパターン６２２は、帯状パターン６２４と接続するために、部分的に帯状パターン６２４に重ねられている。この重なり具合、すなわち、ループパターン６２２のループ開口６２２ａを覆う帯状パターン６２４の面積を調節することにより、RFIDタグ６１０の通信特性、例えば周波数の帯域を調節することができる。
【０１１０】
このように、本発明に係る実施の形態は、アンテナパターン、特にキャップ状部材における天板部の裏面に設けられるアンテナパターンの部分の形状は問わない。この形状は、RFIDタグの用途や使用環境に応じて様々に変更可能である。
【０１１１】
加えて、図１に示すようにRFIDタグ１０が取り付けられている物品Ｗ１の金属面Ｗ１ａは平面であるが、本発明に係る実施の形態はこれに限らない。例えば、図１７は、ガスボンベＷ２の湾曲面Ｗ２ａに取り付けられたRFIDタグ７１０を示している。この場合、RFIDタグ７１０は、キャップ状部材７１２が樹脂材料から作製されて可撓性を備える。または、キャップ状部材７１２の開口縁部が、ガスボンベＷ２の湾曲面Ｗ２ａに係合可能な形状を備える。
【０１１２】
すなわち、本発明の実施の形態に係るRFIDタグは、任意の形状の金属面を備える様々な物品、例えば事務机やドラム缶などの金属面に取り付けても使用可能であり、また、非金属面に取り付けても使用可能である。
【０１１３】
図１８は、実施の形態４に係るRFIDタグの分解斜視図である。また、図１９は、実施の形態４に係るRFIDタグの断面図である。そして、図２０は、実施の形態４に係るRFIDタグの等価回路図である。
【０１１４】
図１８に示すように、本実施の形態４に係るRFIDタグ８１０において、アンテナパターン８２０と環状パターン８６０は、例えば、一枚の金属シート（または金属板）から作製されている。アンテナパターン８２０は、金属シートの一部分を切り起こすことによって形成されている。これにより、アンテナパターン８２０と環状パターン８６０が一部品として一体化されている。なお、金属シートは、切り起こし加工が容易な、例えばニッケル／スズめっきが施された真鍮から作製されている。
【０１１５】
アンテナパターン８２０と環状パターン８６０とを一部品として一体化するために、アンテナパターン８２０は逆Ｆアンテナである。
【０１１６】
具体的には、アンテナパターン８２０は、図１９に示すように、キャップ状部材１２の天板部１２ａの裏面１２に取り付けられる本体部８２０ａと、環状パターン８６０に接続する延長部８２０ｂとを備える。
【０１１７】
アンテナパターン８２０の本体部８２０ａが、図２０に示すように、逆Ｆアンテナして機能する。そのために、図１８に示すように、本体部８２０ａは、電波を放射する放射部８２０ｃと、放射部８２０ｃと環状パターン８６０（すなわち環状パターン８６０と接続する金属板８６２）とを接続する給電線部８２０ｄと、放射部８２０ｃと環状パターン８６０とを接続する短絡線部８２０ｅとを含んでいる。
【０１１８】
逆Ｆアンテナとしてのアンテナパターン８２０の本体部８２０ａにおける給電線部８２０ｄは、RFICモジュール３０と、そのRFICモジュール３０の一方の外部接続端子３８と接続するランド部８２０ｆと、そのRFICモジュール３０の他方の外部接続端子４０と接続するランド部８２０ｇと、ランド部８２０ｇと延長部８２０ｂとを接続する接続部８２０ｈから構成されている。
【０１１９】
短絡線部８２０ｅは、給電線部８２０ｄを挟んだ状態で、放射部８２０ｃと延長部８２０ｂとを接続する本体部８２０ａにおける２つの部分である。短絡線部８２０ｅが２つ存在する理由は、アンテナパターン８２０を切り起こすときに、延長部８２０ｂと接続部８２０ｈとの間を適切に折り曲げるためである。具体的には、アンテナパターン８２０を切り起こす前は、延長部８２０ｂと接続部８２０ｈは、直線状に延在する細長い帯状である。２つの短絡線部８２０ｅの一方が存在しない場合、アンテナパターン８２０の切り起こし時に、延長部８２０ｂと接続部８２０ｈとの間が適切に曲がらずに、延長部８２０ｂに対して接続部８２０ｈがねじれる可能性がある。ねじれると、延長部８２０ｂと接続部８２０ｈとが分断する可能性がある。または、後工程で、ランド部８２０ｇとRFICモジュール３０の他方の外部接続端子４０が適切に電気的に接続しない可能性がある。その対処して、短絡線部８２０ｅが、給電線部８２０ｄを挟むように２つ設けられている。
【０１２０】
環状パターン８６０と接続する金属板８６２は、環状パターン８６０と同一の材料、例えばニッケル／スズめっきが施された真鍮から作製されているのが好ましい。スズ成分により、接触抵抗が低くなる。また、金属板８６２には、RFIDタグ８１０を物品に貼り付けるための両面テープ８６４が貼り付けられる。
【０１２１】
一枚の金属シートから作製されたアンテナパターン８２０および環状パターン８６０を樹脂材料のキャップ状部材１２に取り付ける方法として、スナップ係合を用いてもよい。具体的には、金属であるアンテナパターン８２０および環状パターン８６０それぞれに複数の貫通穴を形成する。その複数の貫通穴に対してスナップ係合する複数の突起をキャップ状部材１２に設ける。複数の突起それぞれと対応する貫通穴とがスナップ係合することにより、簡単にキャップ状部材１２にアンテナパターン８２０と環状パターン８６０を設けることができる。なお、スナップ係合した後に突起の先端をつぶす（例えば溶かす）ことにより、キャップ状部材１２に対してより強固にアンテナパターン８２０と環状パターン８６０を固定することができる。
【０１２２】
上述の実施の形態４の場合、実施の形態３に比べて、複数に分離するアンテナパターンを、一枚の金属シートから作製する必要がないため、RFIDタグの製造工程を簡素化することができる。例えば、実施の形態３において、アンテナパターン２２０を一枚の金属シートを打ち抜き加工して作製し、第１のサブパターン２２２と第２のサブパターン２２４が形成、すなわち２つのパーツが形成される場合には、この２つのパーツを互いに位置決めした状態でキャップ状部材１２に取り付ける作業が必要となるのに対し、実施の形態４においては、アンテナパターン８２０を一枚の金属シートを打ち抜き加工して作製し、１つのパーツとして形成される場合には、前述のような位置決めが不要となる。
【０１２３】
図２１は、実施の形態４の変形例に係るRFIDタグの分解斜視図である。
【０１２４】
図２１に示すように、実施の形態４の変形例に係るRFIDタグ９１０は、アンテナパターン８２０と金属板８６２とを接続する環状パターン８６０を備える図１８に示すRFIDタグ８１０と異なる。環状パターンの代わりに、アンテナパターン９２０の一端に設けられた帯状の端子部９２０ｃが金属板９６２に直接的に接続する。その端子部９２０ｃには、アンテナパターン９２０の本体部９２０ａにおける給電線部９２０ｄと短絡線部９２０ｅとが、延長部９２０ｂを介して接続されている。帯状の端子部９２０ｃと金属板９６２は半田着けなどにより接合することで接続信頼性を高くする。
【０１２５】
さらに、図２２は、実施の形態４の別の変形例に係るRFIDタグの分解斜視図である。
【０１２６】
図２２に示すように、実施の形態４の別の変形例に係るRFIDタグ１０１０は、RFICチップと整合回路とを含むRFICモジュール３０がアンテナパターン８２０に取り付けられている図１８に示すRFIDタグ８１０とは異なる。具体的には、RFICチップ３４がアンテナパターン１０２０に直接的に取り付けられている。整合回路の代わりに、延長部１０２０ｂを介して端子部１０２０ｃに接続する給電線部１０２０ｄにおける接続側導線部１０２０ｆを適切な長さにすることにより、すなわち接続側導線部１０２０ｆのインダクタンスを調節することによってアンテナパターン１０２０とRFICチップ３４との間の整合がとられている。ここで、RFICチップ３４は半導体素子がパッケージングされた形態も含む。
【０１２７】
さらに加えて、本発明の実施の形態に係るRFIDタグにおいて、タグ本体であるキャップ状部材は、その開口縁部を介して物品の金属面に取り付けられると内部空間が密閉状態になるものに限らない。例えば、金属面に取り付けられた状態のときに内部空間と外部とを連通する穴をキャップ状部材は備えていてもよい。さらに、タグ本体は、天板部を支持する天板支持部が筒状の側壁部であるキャップ状に限らない。例えば、タグ本体の天板支持部は、互いに平行な２つの平板状の側壁部であってもよい。また例えば、天板支持部は、４本の柱部であってもよい（この場合、タグ本体はテーブル状である）。さらに例えば、極端に言えば、タグ本体は、天板部と、天板部からその裏面側に立設する１本の柱部とを備えてもよい。この極端な例の場合、タグ本体はパラソル状である。
【０１２８】
さらに加えて、上述の実施の形態１〜３の場合、図５に示すように、RFICチップ３４は整合回路（インダクタンス素子）とともにRFICモジュール３０としてモジュール化されているが、本発明の実施の形態はこれに限らない。モジュール化することなく、RFICチップをキャップ状部材に直接的に設けてもよい。この場合、必要に応じて、整合回路もキャップ状部材に直接的に設けられる。
【０１２９】
また、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。
【０１３０】
すなわち、本発明に係る実施の形態のRFIDタグは、広義には、物品の金属面に取り付けられた状態で使用可能なRFIDタグであって、前記金属面に対してスペースをあけて対向する裏面を備える天板部、および前記天板部から前記裏面側に立設して且つ前記金属面に取り付けられる先端面を備える天板支持部を含むタグ本体と、前記タグ本体の天板部の裏面に設けられたアンテナパターンと、前記タグ本体の天板部の裏面に設けられ、前記アンテナパターンに接続されたRFICチップと、を有し、前記アンテナパターンが、前記タグ本体の天板部の裏面から離れて前記金属面に向かって延在し、前記金属面に対して直流的にまたは容量的に接続する延長部を備える、RFIDタグである。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、金属面に取り付けて使用されうるRFIDタグに適用可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１０      RFIDタグ
１２      タグ本体（キャップ状部材）
１２ａ    天板部
１２ｂ    天板支持部（側壁部）
１２ｄ    裏面
２０      アンテナパターン
２４ｂ    延長部
Ｗ１      物品
Ｗ１ａ    金属面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【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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