(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材上の一部に、長細形状のスロットを有する導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記スロットを介してＩＣチップを前記導体パターンに電気的に接続するＩＣチップ接続工程と、凹部を有する上方金型と凹部を有する下方金型とを重ね合わせて、前記上方金型の凹部及び前記下方金型の凹部の間にキャビティ、及び、前記上方金型の型合わせ面と前記下方金型の型合わせ面との少なくとも一方に形成された外部から前記凹部へ横断する横断溝よる注入ゲート、を形成して、前記注入ゲートを介して前記キャビティに誘電性材料の樹脂を注入する誘電体基板形成工程と、前記樹脂の注入前に、それぞれ前記横断溝を含めて、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記上方金型の型合わせ面及び凹部上に、導体箔が形成されたフィルム基材を前記下方金型の型合わせ面及び凹部上に配置して、前記上方金型の凹部と前記下方金型の凹部とに形成された複数の微細な通気孔から前記キャビティ内の空気を真空引きし、前記導体箔を前記下方金型の凹部に吸引固定し、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記上方金型の凹部に前記ＩＣチップを前記キャビティ側へ向けて吸引固定して前記誘電体基板の形成と同時に、前記誘電体基板の一主面に導体パターンと前記誘電体基板の他主面に接地導体パターンとを形成するパターン形成工程とを備えたＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項２】
前記複数の微細な通気孔が通気性多孔基材で構成された請求項１に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項３】
前記導体パターンと前記接地導体パターンとが形成された前記誘電体基板からフィルム基材を除去するフィルム基材除去工程とを備えた請求項１又は請求項２に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグの製造方法に関し、ＲＦＩＤタグはリーダライタから送信されるコマンド信号を受信し、そのコマンド信号の情報に応じてメモリに格納しているタグ情報を更新し、追記し、又はそのタグ情報をＲＦＩＤリーダライタに読み出し信号として送信するものであり、生体・物品の入退室管理や物流管理などに利用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤシステムは、ＩＣチップを備えたＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダライタとの間で無線通信を行なうものである。ＲＦＩＤタグは、バッテリーを搭載してその電力で駆動するいわゆるアクティブ型タグと、リーダライタからの電力を受けてこれを電源として駆動するいわゆるパッシブ型タグとがある。アクティブ型タグは、パッシブ型に比べてバッテリーを搭載しているため、通信距離や通信の安定度等の点でメリットがある一方、構造が複雑で、サイズの大型化や高コスト化等のデメリットもある。そして、近年の半導体技術の向上により、パッシブ型タグ用としてＩＣチップの小型化、高性能化が進み、通信距離の拡張や通信の安定度の向上などにより、パッシブ型タグの幅広い分野における使用が期待されている状況である。
【０００３】
パッシブ型タグにおいて、周波数帯が長波帯、短波帯のＲＦＩＤタグで適用されている電磁誘導方式では、リーダライタの送信アンテナコイルとＲＦＩＤタグのアンテナコイルとの間の電磁誘導作用でＲＦＩＤタグに電圧が誘起され、この電圧によりＩＣチップを起動して通信を可能としている。したがって、ＲＦＩＤリーダライタによる誘導電磁界内でしかＲＦＩＤタグが動作せず、通信距離は数十ｃｍ程度となってしまう。また、ＵＨＦ帯及びマイクロ波帯などの高い周波数帯のＲＦＩＤタグでは、電波通信方式が適用されており、電波によりＲＦＩＤタグのＩＣチップに電力を供給しているため、通信距離は１〜８ｍ程度と大幅に向上している。したがって、ＵＨＦ帯及びマイクロ波帯などの高い周波数帯のＲＦＩＤタグは、通信距離の短い長波帯、短波帯のＲＦＩＤシステムでは実現が困難であった複数枚のＲＦＩＤタグの一括読み取りや移動しているＲＦＩＤタグの読み取りなども可能となり、その利用範囲は、今後大幅に広がるものと考えられる。そこで、ＵＨＦ帯又はマイクロ波帯などの高い周波数のパッシブ型タグとしては、例えば、特許文献１〜５に記載されたものがあった。
【０００４】
従来のＲＦＩＤタグに関し、特許文献１の第３図には、１／２波長マイクロストリップ線路共振器１３、誘電体基板１４、接地導体板１５を備え、１／２波長マイクロストリップ線路共振器１３と接地導体板１５との間にＩＣチップを接続することにより、接地導体板１５側に金属物体（導体）があっても、アンテナの放射特性には殆んど影響せずに金属物体（導体）に設置・貼り付けが可能なＲＦＩＤタグが開示されている。なお、ＩＣチップの詳細に関し、特許文献１の第１７図には、ワイヤーボンディングなどの技術により、ＩＣ１０６がアンテナ導体１００の中心部分につながる接地線路１０４の裏面で接地導体側の誘電体材料の中に埋没させるように配置されたものが開示され、同様に特許文献１の第１８図〜第２１図には、ＩＣ１２１が接地導体側の誘電体材料の中に埋没させるように配置されたものが開示されており、特許文献１の段落番号００２８には、ＩＣ１２１の接続パッドが形成される面と反対側に接地面が形成できるＩＣ構成であれば、ボンデングワイヤ１２２、１２、２のうち、片方のボンデングワイヤ１２２が不要である旨の記載がある。
【０００５】
特許文献２の第１図には、基材１の表面に形成された端子部３、基材１の一部に形成されたＩＣチップ配置領域９に配置され、端子部３に接続されたＩＣチップ６を備えたＲＦＩＤタグが開示されている。そして、それには、ＩＣチップ６を基材１の内部に埋め込む必要はなく、アンテナ上面に実装できるため、基材１の表面に対する加工だけで簡便な構造のＲＦＩＤタグを製造でき、歩留りの低減・製造コストダウンが可能になるというものが開示されている。
【０００６】
特許文献３の第１９図には、誘電体部材１０、ＩＣチップ用凹部１０ｂ、フィルム基材２０、アンテナパターン３０、ＩＣチップ４０を備えたＲＦＩＤタグ５であって、誘電体部材１０にＩＣチップ４０を埋設可能なＩＣチップ用凹部１０ｂを設け、このＩＣチップ用凹部１０ｂにＩＣチップ４０を埋設させ、フィルム基材２０の内面側に形成したアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とが電気的に接続するようにフィルム基材２０を誘電体部材１０に巻き付けてアンテナパターン３０により構成したループアンテナにより、電波吸収体の近傍でも通信距離の低下を抑制したものが開示されている。
【０００７】
特許文献４の第４図には、アンテナ面３０に誘電体２０の一部を露出させる開口３１が形成され、開口は、互いに対向するように平行に延びる一対の第１スリット３１ａと、該一対のスリット３１ａと、該一対のスリット３１ａを連通する第２スリット３１ｂとを有し、前記第２スリット３１ｂを前記一対の第１スリット３１ａの中間部に位置させたＲＦＩＤタグが開示されている。なお、送受信素子（ＩＣチップ）は、第１及び第２給電点は４１、４２に接続されている。
【０００８】
特許文献５の第１図及び第２図には、長方形の導体板１１の中央長手方向にスロット１２が設けられて構成されたスロットアンテナ１０にＩＣチップ１３が搭載されたＲＦＩＤタグが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３３２５２３号公報（第３図、第１７図〜第２１図）
【００１０】
【特許文献２】特開２００２−１９７４３４号（第１図）
【００１１】
【特許文献３】特開２００６−５３８３３号（第１９図）
【００１２】
【特許文献４】特開２００６−２３７６７４号公報（第４図）
【００１３】
【特許文献５】特開２００２−３５８４９４号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグは、金属物体（導体）に設置することは可能であっても、１／２波長マイクロストリップ線路共振器と接地導体板との間にＩＣチップを接続する構成であるために誘電体基板の内部にＩＣチップを埋め込む必要がある。このため、構成が複雑で製造が困難となるという課題がある。
【００１５】
特許文献２に記載のＲＦＩＤタグは、ＩＣチップの小型化が進んでいたとしても、ＩＣチップの厚みはアンテナパターンや端子部の導体厚と比較すると厚く、しかもＩＣチップが基材の表面に実装されるためにＲＦＩＤタグの表面に突起ができてしまう。したがって、特許文献２の段落番号００２３に記載されるように、ＩＣチップの実装部全体あるいは一部を被覆保護してＲＦＩＤタグの表面を平坦にする必要がある。すなわち、基材にアンテナパターン及びＩＣチップを実装する場合には、衝撃等によりＩＣチップが破損するおそれがあり、ＲＦＩＤタグの表面（上面）にラベルプリンタを使用して直接印刷することが難しくなるという課題がある。また、基材にアンテナパターンとＩＣチップとを実装したフィルムを接着する場合には、ＩＣチップによるフィルムの膨らみ（突起）が生じるため、やはり前記のような課題がある。
【００１６】
特許文献３に記載のＲＦＩＤタグは、ＩＣチップによるフィルム（フィルム基材）の膨らみ（突起）は殆んど生じないものの、金属物体などの導電性物体（導体）に貼り付けたりその近傍に設置した場合には、導電性物体の影響によりループアンテナが動作しなくなったり、通信距離が極端に低下してしまうという課題がある。
【００１７】
特許文献４に記載のＲＦＩＤタグは、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグと同様に金属物体（導体）に設置することは可能である。しかし、ＩＣチップが誘電体２０外に設けられているので、ＩＣチップの小型化が進んでいたとしても、ＩＣチップの厚みはアンテナパターンや端子部の導体厚と比較すると厚く、しかもＩＣチップが基材の表面に実装されるためにＲＦＩＤタグの表面に突起ができてしまう。このために、特許文献２に記載のＲＦＩＤタグと同じく、衝撃等によりＩＣチップが破損するおそれがあり、ＲＦＩＤタグの表面（上面）にラベルプリンタを使用して直接印刷することが難しくなるという課題がある。また、基材にアンテナパターンとＩＣチップとを実装したフィルムを接着する場合には、ＩＣチップによるフィルムの膨らみ（突起）が生じるため、やはり前記のような課題がある。このことに加えて、開口が互いに対向するように平行に延びる一対の第１スリット３１ａと、該一対のスリット３１ａと、該一対のスリット３１ａを連通する第２スリット３１ｂとを有し、該開口３１は、アンテナ面３０のうち該開口３１を介して露出する誘電体２０によって画される領域３６、３７が送受信素子に対する整合回路を形成するように構成されているので、給電方向が横方向に対し一対のスリット３１ａが横長形状となり第２スリット３１ｂにおける横方向の正偏波の電界と併せて一対のスリット３１ａに縦方向の交差偏波成分の電界も発生するので、正偏波成分の利得が低下するという課題がある。
【００１８】
また、発生した交差偏波が、本来正偏波で意図した方向とは異なる方向に放射されるため、リーダライタと通信する時に通信したくない場所にタグがいるのに通信してしまう場合があり、タグの設置方法や運用方法が困難になるという課題もある。さらに、特許文献５に記載のＲＦＩＤタグのパッチアンテナは、給電点４１、４２はアンテナ面３０の中央付近にあるが、スリットをアンテナ面３０の中央からずらした位置に配置することを基本としているので、正偏波のパターンも非対称になり、アンテナの放射パターンの対称性に影響を与えるという課題もある。なお、これらの課題から特許文献５のパッチアンテナは、領域３６、３７と送受信素子（ＩＣチップ）との整合をとることを中心に考えてことが分かる。
【００１９】
特許文献５の第１図及び第２図に記載されたＲＦＩＤタグは、導体パターン内部にスロットを設けたスロットアンテナを適用しており、特許文献３と同様に金属物体などの導電性物体（導体）に貼り付けたりその近傍に設置した場合には、導電性物体の影響によりループアンテナやダイポールアンテナが動作しなくなったり、通信距離が極端に低下してしまうという課題がある。さらに、特許文献５の第１図に示すスロットの長方向に磁界が発生し、この長さで共振させ放射しているため、高効率で放射するためにはスロット長さはλ／２程度必要となりＲＦＩＤタグの小型化にも課題がある。
【００２０】
そこで、この発明は、前記のような課題を解消するためになされたもので、通信距離を短縮することなく導電性物体や非導電性物体に関わらずに設置可能であって、ＲＦＩＤタグの表面にＩＣチップによる突起が生じることもないため、衝撃等によるＩＣチップの破損のおそれもなく、しかもラベルプリンタによる印刷をも可能とした新規なＲＦＩＤタグを容易に製造し得るＲＦＩＤタグの製造方法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】
【００２１】
請求項１に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、フィルム基材上の一部に、長細形状のスロットを有する導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記スロットを介してＩＣチップを前記導体パターンに電気的に接続するＩＣチップ接続工程と、凹部を有する上方金型と凹部を有する下方金型とを重ね合わせて、前記上方金型の凹部及び前記下方金型の凹部の間にキャビティ、及び、前記上方金型の型合わせ面と前記下方金型の型合わせ面との少なくとも一方に形成された外部から前記凹部へ横断する横断溝よる注入ゲート、を形成して、前記注入ゲートを介して前記キャビティに誘電性材料の樹脂を注入する誘電体基板形成工程と、前記樹脂の注入前に、それぞれ前記横断溝を含めて、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記上方金型の型合わせ面及び凹部上に、導体箔が形成されたフィルム基材を前記下方金型の型合わせ面及び凹部上に配置して、前記上方金型の凹部と前記下方金型の凹部とに形成された複数の微細な通気孔から前記キャビティ内の空気を真空引きし、前記導体箔を前記下方金型の凹部に吸引固定し、前記導体パターンが形成されたフィルム基材を前記上方金型の凹部に前記ＩＣチップを前記キャビティ側へ向けて吸引固定して前記誘電体基板の形成と同時に、前記誘電体基板の一主面に導体パターンと前記誘電体基板の他主面に接地導体パターンとを形成するパターン形成工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項２に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、前記複数の微細な通気孔が通気性多孔基材で構成された請求項１に記載のものである。
【００２７】
請求項３に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、前記導体パターンと前記接地導体パターンとが形成された前記誘電体基板からフィルム基材を除去するフィルム基材除去工程とを備えた請求項１又は請求項２に記載のものである。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法は、ＩＣチップが誘電体基板内に内蔵されることにより、ＩＣチップによる膨らみが生じないため、衝撃等によるＩＣチップの破損やラベルプリンタにより印刷する場合に、ＩＣチップがローラやドラムに引っ掛かりこれによるＩＣチップの破損が少なくなるというＲＦＩＤタグが得られる効果を奏する。また、得られるＲＦＩＤタグの構成が比較的に簡単であることから、この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により、一度に大量生産することが可能となり、また製造時間も大幅に削減することができ、歩留りの向上や製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施の形態１．
まず、この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグの構成をとＲＦＩＤシステムにおける動作を説明し、次に、この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法の詳細を説明する。図１は、この実施の形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ構成図である。図１（ａ）は、ＲＦＩＤタグの平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）でＡ−Ａ’線により切断したときの断面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示すＲＦＩＤタグのフィルム基材２を除去したＲＦＩＤタグの断面図である。これらの図１において、１は、例えばオレフィン系熱可塑性エラストマーにより構成している誘電体基板であるが、溶融した流体樹脂としては、プラスチック等の溶融した有機物である必要性は無く、マグネシウム合金等の持つチクソ性を利用した無機流体物や、セメント等の反応性流体物等であればよい。２は、誘電体基板１の一主面（表面）上及び後述の誘電体基板１の他主面（裏面）に設けた接地導体パターン８上に設けられるフィルム基材である。
【００３２】
このフィルム基材２は、フィルムポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどを使用することができ、導体パタ−ン３または接地導体パタ−ン８が真空蒸着法、めっき法、あるいは印刷法等で形成されている。また、フィルム基材２は、その他の柔軟性のあるものでも、そうでない基板といえるものでもよく、また、透明でも有色半透明性のものであってもよい。また、誘電体基板１を保護する必要が無い場合は、図１（ｃ）のように、フィルム基材２を除去してよい。なお、図１（ａ）では、フィルム基材２が透明性の場合において、フィルム基材２を通して見える状態を示している。
【００３３】
ここでは、フィルム基材２と誘電体基板１とは平面において同一寸法としている。３は、フィルム基材２上に設けられた導体パターンである。導体パターン３は、図１（ａ）に示すように、フィルム基材２の縦及び横の端部から距離ｄだけ隔ててその内側に形成している。この場合、導体パターン３は、誘電体基板１の縦及び横の端部から距離ｄだけ隔てて形成しているともいえる。一方、フィルム基材２を誘電体基板１の縦及び横の端部から距離ｄだけ隔てて、誘電体基板の一主面上に配置することもできる。この場合、導体パターン３はフィルム基材２上の全面に設けることもできる。導体パターン３の中央部には、図１（ａ）に示すように、長細形状のスロット４を形成している。このスロット４は、導体パターン３をエッチング処理・ミリング処理により形成することができる。もちろん、エッチング処理、真空蒸着法、めっき法、あるいは印刷法等による導体パターン３の形成と同時にスロット４を形成してもよい。そして、このスロット４の長さ及び幅は使用周波数によって決定することができる。５は、誘電体基板１の一主面に形成した穴部（凹状の窪み）である。６は、ＩＣチップで、後述するようなメモリ等から構成している。このＩＣチップ６は、スロット４を介して導体パターン３に電気的に接続している。
【００３４】
ここで、ＩＣチップ６と導体パターン３との接続構成について説明する。７、７は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、スロット４を構成する幅方向における対向する導体パターン３、３の両側からスロット４の内側にそれぞれ延びる突起状の電気接続部で、それぞれスロット４の両側における導体パターン３、３に連続的に繋がって電気的に接続している。これらの電気接続部７及び７は、エッチングにより導体パターン３の形成と同時に形成すればよい。ＩＣチップ６の端子（図示せず）は、それらの電気接続部７、７に接続することとなる。ＩＣチップ６のサイズがスロット４の幅と同程度又はこれより小さい場合には、スロット４の幅内に入ることになるが、このときに、ＩＣチップ６の端子（図示せず）は電気接続部７、７と接続する。ところが、ＩＣチップ６のサイズがスロット４の幅よりも大きい場合には、ＩＣチップの端子（図示せず）はスロットを介する導体パターン３のスロット４に近い部分に電気的に接続すればよい。したがって、この場合には、前記したような電気接続部７、７を設ける必要はないことになる。
【００３５】
また、図１（ａ）においては、ＩＣチップ６は、スロット４の長さ方向において中央部に配置しているが、その中央部ではなく図１（ａ）のスロット４に付させた矢印に沿って移動したスロット４の長さ方向の端部に配置してもよい。誘電体基板１の穴部５は、ＩＣチップ６を挿入するために形成したので、その深さやその幅はＩＣチップの大きさに対応したものとなる。もちろん、ＩＣチップ６の周りにモールド材を配している場合は、必然的にＩＣチップ６の外形よりも穴部５が大きくなる。そして、その穴部５を形成する位置については、スロット４のどの位置にＩＣチップ６を配置するかに応じて決定されるのは当然である。いずれにしても、スロット４の形状と寸法は、実装するＩＣチップ６の電気接続部７の数と特性インピーダンスに合わせる必要がある。例えば、インピーダンス整合をとるために、スロット４の形状の微調整に加えて、ＩＣチップ６の接続端子の足が２つの場合には、インピーダンス整合がとれる幅の２本の電気接続部７を形成すればよい。次に、８は、誘電体基板１の他主面（裏面）に設けた接地導体パターンである。９は、誘電体基板１と導体パターン３又は接地導体パターン８が形成されたフィルム基材２とを接着する接着シートである。接着シート９は、導体パターン３を形成する誘電体基板１の面（一主面）では、ＩＣチップ６（穴部５）以外の部分に対応する部分に設け、誘電体基板１とフィルム基材２とを接着、固定することができる。
【００３６】
図２（ａ）は、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダライタとの間で送受信を行なう様子を模式的に示した概念図である。図２（ｂ）は、ＲＦＩＤタグの構成図であり、特に、ＩＣチップ６の内部構成を機能的に示したブロック構成図である。図２（ａ）（ｂ）において、１０は、図１に示した構成のＲＦＩＤタグである。１１は、ＲＦＩＤタグ１０に設けられたアンテナ部で、図１においてスロット４を形成した導体パターン３に相当するものである。ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ部１１は、前述した図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、誘電体基板１の一主面（表面）にスロット４を有する導体パターン３を設け、誘電体基板１の他主面（裏面）に接地導体パターン８を設けているので、ＲＦＩＤタグ１０はパッチアンテナとして機能するものである。すなわち、スロット４を有する導体パターン３がアンテナパターン（放射部）として機能する。そして、導体パターン３とスロット４とは、励振するようにＲＦＩＤシステムの使用周波数とＩＣチップ６とのインピーダンス整合をとるように調整している。この調整は、誘電体基板１の厚みや比誘電率にも大きく関係するので、これらの条件もあわせて調整、設計することにより、所望の放射パターンや利得を得ることができる。また、スロット４は、導体パターン３の放射パターンが良好となるように導体パターン３の中央部に形成しているのは前記のとおりである。このような条件をあわせて調整して設計することにより、ＲＦＩＤタグ１０における所望の放射パターンや利得が得られ、ＲＦＩＤタグ１０、すなわち、誘電体基板１を大型化することなく、例えば、１〜８ｍ程度の通信距離を得ることが可能となる。
【００３７】
また、１２は、ＲＦＩＤリーダライタ、１３は、ＲＦＩＤリーダライタ１２に設けられたアンテナ部で、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ部１１と無線通信を行なうものである。６は、図１において説明したＩＣチップであり、その具体的構成については、図２（ｂ）に示すような構成としている。１４は、ＲＦＩＤリーダライタ１２からの送信波をＲＦＩＤタグ１０のアンテナ部１１により受信し、後段のディジタル回路２１に出力するアナログ部である。１５は、送信波をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、１６は、アンテナ部１１が受信した送信波を整流回路で平滑化して電力を生成し、ＲＦＩＤタグ１０の各回路に給電及び電源制御を行なう電源制御部である。１７は、ＲＦＩＤタグ１０に搭載され、固体識別情報等のタグ情報が格納されたメモリ部である。１８は、送信波を復調する復調部、１９は、復調部１８で復調された送信波によりメモリ部１７を含むＩＣチップ６内の回路を制御する制御部である。２０は、制御部１９によりメモリ部１７から引き出された情報を変調する変調部である。２１は、復調部１５、制御部１６及び変調部１７により構成されるディジタル部、２２は、変調部２０から送信されてきた信号をＤ／Ａ変換し、アナログ部１４に出力するＤ／Ａ変換部である。
【００３８】
ここで、このようなＲＦＩＤシステムについて、その基本的な動作について説明する。このようなＲＦＩＤシステムを利用する用途（生体・物品の入退室管理や物流管理）に合わせて、それらのタグ情報がＲＦＩＤタグ１０のメモリ部１７に格納されており、ＲＦＩＤリーダライタ１２は、自身の送受信エリア内にＲＦＩＤタグ１０が（入退室管理や物流管理の対象である生体・物品に貼り付けられて）存在又は移動しているときにタグ情報の更新・書き込み、又は読み出しを行なうことができる。ＲＦＩＤリーダライタ１２は、更新・書き込み、又は読み出し等をＲＦＩＤタグ１０に命令するコマンド信号を送信波としてＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３からＲＦＩＤタグ１０のアンテナ部１１へ送信する。ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ部１１が送信波を受信し、送信波は電源制御部１６により検波・蓄電（平滑化）され、ＲＦＩＤタグ１０の動作電源を生成し、ＲＦＩＤタグ１０の各回路に動作電源を供給する。また、送信波は復調部１８によりコマンド信号が復調される。復調されたコマンド信号の命令内容から制御部１９がデータ処理し、メモリ部１７へタグ情報の更新・書き込みと読み出しとのいずれか一方、又は両方の指示を行ない、この制御部１９の指示によりメモリ部１７が出力した読み出し信号が変調部２０により変調された返信波がアナログ部１４を経由してアンテナ部１１からＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３に送信され、ＲＦＩＤリーダライタ１２が読み出し信号を受信して、所望の情報を得る。
【００３９】
さらに、実施の形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグを使用したＲＦＩＤシステムの動作について、詳細に説明すると、ＲＦＩＤリーダライタ１２は、更新・書き込み、又は読み出し等をＲＦＩＤタグ１０に命令するコマンド信号を送信波としてＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３からＲＦＩＤタグ１０のアンテナ部１１へ送信する。ＲＦＩＤタグ１０を構成する誘電体基板１の電波の放射部である導体パターン３が送信波を受信して、スロット４の対向部分間に電位差が生じ、送信波がＩＣチップ６に供給され、上述のように、ＩＣチップ６に供給された送信波は、電源制御部１６により検波・蓄電（平滑化）され、ＲＦＩＤタグ１０の動作電源を生成し、ＲＦＩＤタグ１０の各回路（ＩＣチップ６）に動作電源を供給し、送信波からコマンド信号が復調され、復調されたコマンド信号の命令内容からメモリ部１７へタグ情報の更新・書き込みと読み出しとのいずれか一方、又は両方を行ない、メモリ部１７が出力した読み出し信号が返信波としてＩＣチップ６に送信波が供給された経路と同じ経路を遡り、放射部である導体パターン３からＲＦＩＤリーダライタ１２に返信波が送信され、ＲＦＩＤリーダライタ１２のアンテナ部１３が返信波を受信して、所望の情報を得るということになる。なお、ＲＦＩＤシステムが行なう無線通信のデータの中身は、従来からものでもよいし、新規なものでもよく、誘電体基板１の裏面に接地導体パターン８を形成しているので、誘電体基板１の裏面側を設置対象の面に向けることで、設置対象が導体や非導体に関わらず設置が可能な簡易構造のＲＦＩＤタグを安価で製造できるため、大量のＲＦＩＤタグを必要とする物流管理、倉庫管理、機材管理、自動車の入退場管理など幅広い分野で利用でき、設置対象や設置対象の面が導電性物体などの導体であっても設置することが可能である。
【００４０】
次に、図３（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法のうち、導体パターン３の形成方法とＩＣチップ６の実装方法について、その断面図を元に各製造工程を説明する。図３（ａ）においては、フィルム基材２上（フィルム基材２の裏面側）に導体層２３を形成する導体層形成工程を示したものである（導体付きフィルム基材２０１）。そして、図３（ｂ）に示すように、導体パターン３を形成すべき領域及びスロット４の内側に電気接続部７、７を形成すべき領域をマスクし、エッチング等により導体パターン３及び電気接続部７、７を同時に形成する導体パターン形成工程を示したものである（導体付きフィルム基材２０２）。なお、フィルム基材２に導体層形成工程を行なわずに、導体パターンをフィルム基材に形成してもよい。そして、図３（ｃ）に示すように、ＩＣチップ接続工程では、ＩＣチップ６の接続端子２４、２４を電気接続部７、７に半田付けにより電気的に接続する。この電気的な接続方法としては、リフローによる熱圧着が一般的であるが、その他の方法により接続してもよい。
【００４１】
また、図４は、フィルム基材の全面に導体層を形成した平面図である（フィルム基材２０１）。図５（ａ）は、導体パターン３及びスロット４を形成した後のフィルム基材２の裏面図である。図４に示すように、フィルム基材２の裏面側に全面的に導体層２３を形成したものにおいて、フィルム基材２（誘電体基板１）の端部から所定距離ｄだけ隔てた周囲部分と電気接続部７、７を除いたスロット４部分の導体層を、例えばエッチング処理等により除去した導体パターン３の構成を示している。このときのフィルム基材２の表面から見たときのフィルム基材２の構成を図５（ｂ）に示している。フィルム基材２が透明又は半透明の場合である。また、図６（ａ）は、フィルム基材２上のスロット４の内側にＩＣチップ６を取り付けた状態の裏面図（フィルム基材２０２）である。図６（ｂ）は、ＩＣチップをフィルム基材２に取り付けた状態をフィルム基材２の表側から見たときの状態図（フィルム基材２０２）であり、電気接続部７、７とＩＣチップ６が透明又は半透明なフィルム基材２を通して見えている。従来はこのように製作したフィルム基材２０２を図７に示すように、穴部５をエッチングやミリング等により形成した誘電体基板１に貼り付けてＲＦＩＤタグを製造していた。図７は、穴部を有する誘電体基板の表面図（上面図）であり、誘電体基板１の一主面にＩＣチップ６を挿入するための穴部５を形成した誘電体基板１である。
【００４２】
図８は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグの電界（矢印で記入）を示した電界図である。図８には、ＩＣチップ６周辺の部分拡大図も併せて示すとともに、その部分拡大図において矢印で電界の様子を示している。図８に示した矢印は、接地導体パターン８と導体パターン３との間の電界を示しており、このような電界が導体間で形成されるため、スロット４の対向部分の間に電界が走り、電位差が生じる。誘電体基板１の厚さ方向における電界の強さが零の位置をＩＣチップの給電点としている。図８に示すように、誘電体基板１の内部において、左右の電界が相互に打ち消しあうため、スロット４の長手方向（図８では、奥行き方向）の軸に沿った位置では、電界の強さは零となる。したがって、この位置にＩＣチップ６の電気接続部７を配置すれば、給電損失を大幅に低減することができる。したがって、このように構成すると、導体パターン３の放射パターンの対称性に悪影響を与えることも少なく、通信可能な距離も大きく延ばすこともでき、また、構成が簡単であっても、性能が大幅に向上したＲＦＩＤタグが得られるという効果を奏する。
【００４３】
図９は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ１０における特性インピーダンスの変化の様子を示した特性図である。前記したところでは、フィルム基材２の端部から所定距離ｄだけ隔てて導体パターン３を形成する旨を記載したが、このことは、誘電体基板１の他主面の全面に接地導体パターン８を形成しているため、所定距離ｄは、図８に示すように、導体パターン３と接地導体パターン８との四隅における寸法差であるということができる。このようにすれば、所定距離ｄは、接地導体パターン８が誘電体基板１の他主面の全面に形成していない場合であっても、同じく導体パターン３と接地導体パターン８との四隅における寸法差として考えることができる。そこで、図９において、横軸は所定距離又は前記した寸法差ｄをＲＩＦＤタグの使用周波数の波長比を表したもので、縦軸Ｒ［Ω］及びＸ［Ω］はそれぞれ特性インピーダンスの実部及び虚部を表したものである。ただし、横軸のλは使用周波数の波長である。図９の特性図によれば、所定距離ｄが０．１３λ以上の場合には、ＲＦＩＤタグ１０の特性インピーダンスがほぼ一定となっている。したがって、所定距離ｄを０．１３λ以上とすることにより、ＲＦＩＤタグの設置対象が導体又は非導体の物体に関わらず、また、空中に浮かしたような状態であっても、ＲＦＩＤタグの特性インピーダンスがほぼ一定であるから、ＲＦＩＤの性能が劣化することがなく、ＲＦＩＤリーダライタ１２との無線通信を可能とすることができる。なお、誘電体基板１の穴部５の位置における電界の強さが零の位置であるから、穴部５がない場合におけるＲＦＩＤタグの特性インピーダンス変化とほぼ同様であるといえる。
【００４４】
次に、図１０は、実施の形態に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ構成を示した平面図であり、図１１は、図１０に示したスロット付近を拡大した平面図である。図１１（ａ）はＩＣチップが未実装の場合の、また、図１１（ｂ）はＩＣチップが実装済みの場合の平面図である。これまでは、接続端子２４が２つ、すなわち、足が２つのＩＣチップを用いた場合について説明したが、接続端子２４が４つのＩＣチップを実装する場合には、電気接続部７，７のほかに、２つのダミーパッド２５、２５をスロット４に内側であって、接続端子の近傍に設けている。これらのダミーパッド２５、２５の形成方法は、電気接続部７、７を形成すると同時に、形成する。また、図１０，図１１からフィルム基材２を通して見えるダミーパッド２５、２５は、導体パターン３及び電気接続部７、７とは電気的に接続されていない単なるダミーとしてのパッドである。このように、ＲＦＩＤに実装するＩＣチップ６の仕様の変更に柔軟に対応できるので、簡易構造のＲＦＩＤタグを安価で製造することができる。なお、ダミーパッド２５の数は、２つに限定されたものではない。
【００４５】
以下、この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法のフィルム基材２０２製作以降について説明する。図１２は実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図、図１２ａは射出成形金型の側断面図、図１２ｂは射出成形金型の正面図、図１３は実施の形態１の射出成形金型にパタ−ン等を付与した導体付きフィルム基材２０１及び２０２をそれぞれ位置決め配置した時の型開き状態の模式図、図１４は実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型を型締めし、溶融した流体樹脂を充填・成形した型締め状態の模式図である。図中において、同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。
【００４６】
図１２に示すように本発明の射出成形金型２６は、上方金型面２７ａ（凹部）を持った上方金型２７及び下方金型面２８ａ（凹部）を持った下方金型２８の一対の金型から構成されている。上方金型２７の型合わせ面２９と下方金型２８の型合わせ面３０がそれぞれの凹部が対向に接面され、型締め状態になることにより、射出成形金型２６の内部に樹脂成形を形成するためのキャビティ３１が上方金型面２７ａと下方金型面２８ａにより設けられ、また、同時に溶融した流体樹脂をキャビティ３１に注入するための注入ゲ−ト３２も横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂが重なることで設けられる。なお、この実施の形態１では、注入ゲ−ト３２を予め上方金型２７ないし下方金型２８の少なくとも何れかの位置に一箇所設けておいてもよい。上方金型２７及び下方金型２８の内側のキャビティ３１と接する負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂには複数の微細な通気孔３３及び通気孔３４が設けられ（通気性多孔基材）、射出成形金型２６の外部に設けられた排気装置である排気ポンプ３７の運転により、通気配管３５及び３６を介して、それぞれ吸引できるように構成されている。上記の負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂに設けられた通気孔３３及び３４上にパタ−ン等を付与したフィルム基材２０１及び２０２が配置されることで固定される。
【００４７】
導体付きフィルム基材２０１は、図３（ａ）及び図４に示されるもので、一方、導体フィルム基材２０２は、ＩＣチップ６が実装済みの図３（ｄ）及び図６（ａ），（ｂ）に示されるものである。導体付きフィルム基材２０１は、導体パターン３を設けて導体フィルム基材２０２を構成するものを流用してもよいし、別途製作してもよい。また、導体付きフィルム基材２０１は接地導体パターン８を設けるためのものであるので、フィルム基材を使用したものでなくても化成処理を施した銅箔などの導体箔でもよい。なお、フィルム基材２０１及び２０２の平面形状は、位置決めのために上方及び下方金型面３０ａ、３０ｂのもつ底面形状と一致した平面形状にしている。次に、射出成形金型２６を用いて、誘電体基板１である樹脂成形基板（射出成形基板）の表面と裏面にそれぞれ導体パタ−ン３と接地導体パタ−ン８を転写して得られる成形品であるＲＦＩＤタグの製造方法について詳細に説明する。
【００４８】
図１３に示すように本発明の射出成形金型２６を型開き状態にしておいて、排気ポンプ３７を運転することにより、通気配管３５及び３６の空気をＡ及びＢ方向に排気する。これにより、上方金型２７及び下方金型２８の通気性多孔基材からなる負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂに設けられた複数の通気孔３３及び通気孔３４が共に負圧と成り、その周辺の空気をＣないしＤ方向に排気する。上方金型２７の上方金型面２７ａ上に沿わせ、フィルム基材２０２の導体パタ−ン面を外側に向けて挿入することにより所定の位置に位置決めされ、上方金型面２７ａ上に沿って吸引固定される（フィルム基材２０２の平面形状が上方金型面２７ａの底面形状と一致するようにしているため）。また、下方金型２８の下方金型面２８ａの内側面に沿わせて、フィルム基材２０１の接地導体パタ−ン面を外側に向けて挿入することにより所定の位置に位置決めされ、下方金型面２８ａに沿って吸引固定される（フィルム基材２０１の平面形状が下方金型面２８ａの底面形状と一致するようにしているため）（フィルム基材配置工程）。次に、図１４に示すように射出成形金型２６を型締めすることにより、キャビティ３１と注入ゲ−ト３２（注入口）を設ける（射出成形金の型締め工程）。なお、フィルム基材２０１を上方金型面２７ａ上に、フィルム基材２０２を下方金型面２８ａ上に配置してもよい。
【００４９】
設けられた注入ゲ−ト３２から凹部により形成されたキャビティ３１内に向けて溶融した樹脂（熱可塑性樹脂）３８を注入・充填・成形し、その樹脂成形の硬化を待って、樹脂成形基板（誘電体基板１）を得る。なお、溶融した流体樹脂としては、プラスチック等の溶融した有機物である必要性は無く、マグネシウム合金等の持つチクソ性を利用した無機流体物や、セメント等の反応性流体物等であればよく、要するに注入ゲ−ト３２からキャビティ３１内に挿入できる流体物で、その後固形化するものであればいかなる物であってもよい（誘電体基板形成工程及びパターン形成工程）。排気ポンプ３７の運転を停止し、射出成形金型２６を型開きにし、樹脂成形基板（誘電体基板１）の一主面にフィルム基材２０２を配し、他主面にフィルム基材２０１を一体に配した成形品のＲＦＩＤタグを取り出す（誘電体基板取り出し工程）。注入された樹脂３８が射出成形金型２６内部のキャビティ３１の容積よりも多く注入された場合は、注入ゲート３２に残留した樹脂３８が固化して誘電体基板１に注入ゲート３２の内管形状の余剰樹脂が形成されるので、注入ゲート３２に残留した余剰樹脂をＲＦＩＤタグから切り離して、表面粗さに研磨する（後処理工程）。なお、化成処理とは、樹脂３８との接着性を高めるために導体箔の表面に微細な筋を形成する、又は、導体箔の表面に層を形成するなど、一般的に樹脂成形基板で用いられるものを使う。また、化成処理だけでは、接着度が低い場合は、図１に示すような接着シート９を化成処理層の化成処理済み面に載置する。なお、化成処理を行なわず、導体箔が通気孔３４と対向する面と反対側の面に接着シートと同様の接着シートを載置するだけでも、導体箔３２と樹脂との接着に十分な接着度が得られれば化成処理は行なう必要はない（接地導体パターン形成工程の準備工程）。また、フィルム基材２０２及びフィルム基材２０１に関しても、接着シートを使用してもよいし、化成処理をおこなってもよい。
【００５０】
以上説明したように本発明の実施の形態１おいては、従来は、パタ−ンの位置決めのために一対の金型の型合わせ面にフィルム基材の所定部分を載置してから型締めする必要があり、成型樹脂基板（図７の誘電体基板１）の片面にしかパタ−ンを転写形成できなかった。従って、一回の成型加工によって、複数のフィルム基材に付与されたそれぞれのパタ−ンを位置決めし、それら複数のフィルム基材の間にキャビティを設けて溶融した流体樹脂を充填・成型することが困難であり、その結果、製品の基材である成型樹脂基板の複数の面に対してフィルム基材上のパタ−ンを転写形成できなかったために、樹脂成形で作成された図７の誘電体基板１に、フィルム基材２に取り付けたＩＣチップ６を誘電体基板１の穴部５に挿入するようにしてフィルム基材２を誘電体基板１に支持することにより、ＲＦＩＤタグを完成させていたことに対して、複数のフィルム基材に付与されたそれぞれのパタ−ンを位置決めし、それら複数のフィルム基材の間にキャビティを設けて溶融した流体樹脂を充填・成型することが可能であるので、誘電体基板１に穴部５を設ける工程が不必要になる。
【００５１】
本発明の実施の形態１おいては、フィルム基材２０２及びフィルム基材２０１を通気孔３３及び通気孔３４により真空引き（吸引）して、射出成形金型２６に密着させるので、樹脂３８の射出成形中にフィルム基材２０２及びフィルム基材２０１が伸長することがなく、樹脂３８の固化後に形成されるＲＦＩＤタグの導体パターン３及び接地導体パターン８の細りや切れを防止できる効果がある。また、フィルム基材２０２及びフィルム基材２０１の基材であるそれぞれのフィルム基材２は、銅箔であるアンテナパターンである導体パターン３及び接地導体パターン８を保護する効果を持つので、取外すことなく保管してもよい。また、全てのフィルム基材を除去するのではなく、ＲＦＩＤタグの片面（一主面又は他主面）や一部を除去してもよい。無論、機械や手作業等で、機械的に全てのフィルム基材をめくって除去することも可能である（フィルム基材除去工程）。なお、樹脂３８を低硬度（例えば、ＪＩＳ−Ａ５５）のオレフィン系熱可塑性エラストマーを用いて、誘電体基板１を製造することで、フレキシブル性を持った誘電体基板によるフレキシブルなＲＦＩＤタグが製造可能なので、ドラム缶などの曲面を持つ物体の曲面に沿って設置可能なＲＦＩＤタグを得ることができる。このＲＦＩＤタグが設置可能である曲面は、ＩＣチップ６と導体パターン３との電気的な接続が外れない程度である。なお、導体パターン３が曲っていても、電気長は変化しないなので、放射パターンは多少変形するが導体パターン３は、ＲＦＩＤタグの電波放射部としての動作には支障がない。さらに、射出成形金型の型締め工程において、図示はしていないが、上方金型２７と下方金型２８とには、それぞれガイドピンとガイド穴とが設けられており、ガイド穴にガイドピンを嵌合させて、上方金型２７と下方金型２８との位置決めを行なってから、型締めして固定することが一般的である。これらの特長点は以下の実施形態２〜５でも同様のことがいえる。
【００５２】
実施の形態２．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法について説明する。図１５は実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用するフィルム基材の構成図、図１５（ａ）は導体パターン３が設けられたフィルム基材３９（３９（ａ））の側面図、図１５（ｂ）は導体パターン３が設けられたフィルム基材３９（３９（ａ））の上面図、図１５（ｃ）は接地導体パターン８が設けられたフィルム基材３９（３９（ｂ））の側面図、図１５（ｄ）は接地導体パターン８が設けられたフィルム基材３９（３９（ｂ））の上面図であり、例示的にフィルム基材３９上には導体パターン３と接地導体パターン８とがそれぞれ３つ形成されているが、フィルム基材３９上に形成するパターン数は３つに限ったものではない。図１６は実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型を型締めし、溶融した流体樹脂を充填・成形した型締め状態の模式図である。実施の形態１とはフィルム基材の形状を独立形状からテ−プ状に連続したフィルム基材３９に変えたのみであり、その他は全く同じである。図中、同一の部分または相当部分には同一符号を付与している。また、図１５（ｂ）において、導体パターン３は、フィルム基材３９ａに記された点線から所定距離ｄだけ隔てた周囲部分とスロット４部分の導体層を、例えばエッチング処理等により構成をされている。なお、図１５（ｂ）の点線で示される矩形の面積は、図１５（ｃ）及び図１５（ｄ）に示す接地導体パターン８と同じ面積を示している。つまり、成形される樹脂成形基板の面積と同じである。
【００５３】
本発明の実施の形態２において成形されるＲＦＩＤタグは、本発明の実施の形態１と同じ射出成形金型を用い、同じ形状の導体パタ−ン３と接地導体パタ−ン８を転写して得られる成形品であるため、同じ物が成形される。異なるのは成形に用いるフィルム基材２０２及びフィルム基材２０１の基材の形状をテ−プ状のフィルム基材３９に変え、導体パターン３及び接地導体パターン８の位置決め手順と樹脂の溶融した流体樹脂の注入経路が若干変わるのみである。
【００５４】
本発明の射出成形金型２６を型開き状態にしておいて、排気ポンプ３７を運転することから、上方金型２７及び下方金型２８の負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂから空気を排気する。上方金型２７ならびに下方金型２８の型合わせ面３０上の所定位置に導体パターン３ならびに接地導体パタ−ン８がそれぞれ配置されるようにフィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂを配置する。上方金型２７及び下方金型２８の上方金型面２７ａ及び下方金型面２８ａは次第に負圧となり、その金型面上に沿って、テープ状のフィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂは挿入されていき、導体パタ−ン３及び接地導体パタ−ン８も負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂ上の所定金型面上の位置に吸引固定される。なお、上方金型２７及び下方金型２８には、注入ゲート形成用の横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂがそれぞれ設けられているため、フィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂは横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂの設けられている反対側の上方金型面２７ａ及び下方金型面２８ａ上から内側に挿入されていき、さらに横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂに近い側の上方金型面２７ａ及び下方金型面２８ａの内側から外側に沿って挿入され、最終的に横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂの形状をふくめて型合わせ面２９、３０上に沿って吸引固定される。なお、フィルム基材３９の一部にスリット等を入れておけば、フィルム基材３９を容易に金型面（凹部）に沿わすことは可能である。
【００５５】
次に、図１６に示すように射出成形金型２６を型締めすることにより、フィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂを介したキャビティ３１（対向した凹部）と注入ゲ−ト３２（対向した横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂ）が設けられる。横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂの中に挿入されたテ−プ状のフィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂが形成する注入ゲ−ト３２（フィルムに形成される隙間）からキャビティ３１内に向けて溶融した樹脂３８を注入・充填・成形し、その樹脂成形（成形状態の流体樹脂）の硬化を待って、樹脂成形基板（誘電体基板１）が得られる。排気ポンプ３７の運転を停止し、射出成形金型２６を型開きにし、樹脂成形基板（誘電体基板１）の一主面にフィルム基材３９ａを配し、その対向面側の他主面にフィルム基材３９ｂを配したＲＦＩＤタグを取り出す。次に、注入された樹脂３８が射出成形金型２６内部のキャビティ３１の容積よりも多く注入された場合は、注入ゲート３２に残留した樹脂３８が固化して誘電体基板１に注入ゲート３２に対応する位置のフィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂの内管形状の余剰樹脂が形成されるので、その注入ゲート３２に対応する位置のフィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂとの間に残留した余剰樹脂をＲＦＩＤタグから切り離して、表面粗さに研磨する。最後に、機械や手作業等で、機械的に全て又は一部のフィルム基材をめくって除去することでＲＦＩＤタグが得られる。もちろん、導体パターン３及び接地導体パターン８を保護するために、導体パターン３及び接地導体パターン８に対応する部分のフィルム基材を残してもよい。なお、フィルム基材３９ｂを上方金型面２７ａ上に、フィルム基材３９ａを下方金型面２８ａ上に配置してもよい。
【００５６】
以上説明したように本発明の実施の形態２おいては、本発明の射出成形金型２６の上方金型２７及び下方金型２８のそれぞれの型合わせ面２９、３０上に横断溝３２ａ及び横断溝３２ｂを設けたことにより、フィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂの間から溶融した樹脂３８を注入・充填・成形できるため、樹脂成形基板の両面にパタ−ン等の付与されたフィルムと一体に成形した成形品であるＲＦＩＤが得られるという特段の効果が得られる。また、フィルム基材３９をテ−プ状のフィルムとして用いたため、連続的に射出成形金型の金型面上にテ−プ状のフィルム基材３９を挿入したり、連続して一体に成形されるＲＦＩＤタグを取り込んだりできるので、生産性や作業性が大幅に改善できる効果がある。なお、フィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂが形成する注入ゲ−ト（フィルムに形成される隙間）からキャビティ内に向けて溶融した樹脂３８を注入するので、射出成形金型本体の型合わせ面の横断溝（注入ゲ−ト）が汚れないという効果が得られる。さらに、成形品に取り付いている対面状態のフィルム基材３９ａ及びフィルム基材３９ｂは、互いに分離しているので、ＲＦＩＤタグとフィルム基材との分離が容易であるという効果が得られる。
【００５７】
実施の形態３．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態３について説明する。図１７は実施の形態３に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図である。図１７において、射出成形金型４０は、本発明の実施の形態１において説明した射出成形金型２６の上方金型２７及び下方金型２８の負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂ（金型面３０ａ及び３０ｂの表面）を形成する複数の微細な通気孔３３及び通気孔３４の代わりに、ポーラスな通気性の固形素材（通気性多孔基材）で構成したものであり、それ以外は全く同じである。なお、図中、同一の部分または相当部分には同一符号を付与している。
【００５８】
ポーラスな通気性の固形素材としては、軽石やセラミックス等であってもよいし、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）からなる粉体の焼結体やプラスチック等の有機物等であってもよく、あるいはポーラスな金属等であってもよく、要するにその内部に通気孔を有する固形素材であればよい。図１７からわかるように、固形素材で構成されたポーラス部４１及びポーラス部４２は、上方金型２７及び下方金型２８のそれぞれの型合わせ面２９、３０と面一になるように配置され、それぞれの面一の面（ポーラス部の型合わせ面）の内側に、上方金型面２７ａならびに下方金型面２８ａ（凹部）が設けられている。排気ポンプ３７を運転すると、通気性多孔基材で構成されたポーラス部４１及びポーラス部４２の表面から空気が排気されるので、その表面とその周辺は負圧になり、容易にフィルム基材２０２、２０１、３９ａ、３９ｂなどを吸引固定できる構成になっている。
【００５９】
上記のような構成をとっている実施の形態３の射出成形金型４０は、実施の形態１もしくは実施の形態２と同様の操作により、実施の形態１もしくは実施の形態２で得られるような樹脂成形基板の両面に導体パターン３・接地導体パタ−ン８の付与されたフィルムと一体に成形された成形品であるＲＦＩＤタグを得ることが可能である。また、ポーラス部４１及びポーラス部４２をＰＴＦＥ粉体の焼結体で形成することで、ポーラス性を確保したまま、ポーラス部の表面エネルギ−を少なくとも−５０℃の低温から４６０℃の高温の範囲において顕著に下げる事ができ、特に上方金型及び下方金型からフィルム基材２０２、２０１、３９ａ、３９ｂなどを容易に取外せるという効果が得られる。
【００６０】
なお、ポーラス部は通気性のあるポーラスな素材で構成された入れ子にしてもよい。その場合、図１７において、射出成形金型４３は、本発明の実施の形態１において説明した射出成形金型２６の上方金型２７及び下方金型２８の負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂ（金型面３０ａ及び３０ｂの表面）を形成する複数の微細な通気孔３３及び通気孔３４の代わりに、ポーラス部をポーラスな素材で構成された入れ子４５及び入れ子４６とする。ポーラス部が入れ子４５及び入れ子４６で構成されるので、上方金型及び下方金型から容易に金型としての成形面を取外せるため、金型のメンテナンスがしやすくなるという効果が得られる。
【００６１】
実施の形態４．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態４について説明する。図１８は実施の形態４に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図である。図１８において、射出成形金型４４は、本発明の実施の形態３において説明した通気性のポーラスな素材で構成された入れ子の成形面にＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂をコ−テイングして形成した負圧部分４５ａ、４６ａを形成したものであって、その一部分に突起状の固定ピン４７、４８がそれぞれ設けられている点以外は、全く同じ構成である。図中、同一の部分または相当部分には同一符号を付与している。
【００６２】
上記のような構成をとっている実施の形態４の射出成形金型４４は、実施の形態３と同様の操作により、実施の形態３で得られるような樹脂成形基板の両面に導体パターン３・接地導体パタ−ン８の付与されたフィルムないしパターンと一体に成形した成形品であるＲＦＩＤタグを得ることが可能である。また、ポーラスな素材で構成された入れ子４５及び入れ子４６の成形面にフッ素樹脂コ−テイング負圧部４５ａ、４６ａを設けたことにより、入れ子４５及び入れ子４６から容易に第１フィルムと第２フィルムを容易に取外せるため、作業性がよくなるという効果が得られる。特に、ＰＴＦＥをポーラスな素材上に焼結させるようにしてコ−テイングしたものは、−５０℃の低温から４６０℃の高温の範囲において十分な通気性の確保ができるため、入れ子としての耐久性が特に良好であるという格別の効果が得られる。さらに、各入れ子の成形面に形成される負圧部分の一部分に突起状の固定ピン４７、４８がそれぞれ設けられているため、予めフィルム基材２０２、２０１、３９ａ、３９ｂなどを所定の位置に前記固定ピン４７、４８に対応した孔を設けておき、前記固定ピン４７、４８に対してこの孔を挿入するようにすることから、フィルム上のパターンを整形面の所定の位置に高精度で位置決めできるようになり、また樹脂流動によるフィルムの位置ずれが生じにくくなるという格別の効果が得られる。なお、他の実施の形態や従来技術においても、このような効果は金型や入れ子の成形面に同様の固定ピンを設けることにより得ることができる。
【００６３】
実施の形態５．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態５について図３〜７、図１３、図１４、図１９を用いて説明する。図１９は実施の形態５に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する突起治具と成形された樹脂成形基板の構成図、図１９（ａ）は穴部５に対応する突起部４９ａを有する突起治具４９の側面図、図１９（ｂ）は実施の形態５に係るＲＦＩＤタグの製造方法の中間生成物である導体パターン３（ＩＣチップ６を含む）を設ける前の一主面に穴部５を有し、他主面に接地導体パターン８を有する誘電体基板１の斜視図である。実施の形態１〜４では、誘電体基板１である樹脂成形基板の射出成形時に導体パターン３（ＩＣチップ６を含む）と接地導体パターン８とも形成しているが、この実施の形態５では、接地導体パターン８のみを誘電体基板１に形成して、その後、導体パターン３（ＩＣチップ６を含む）を前述の接着シートなどを用いて誘電体基板１と接着するものを説明するが、大きな違いは、実施の形態１〜４においては、フィルム基材２０２、３９ａ（つまり、導体パターン３）が金型面に吸引固定（真空引き）されるが、実施の形態５においては、突起治具４９が金型面に吸引固定（真空引き）される。図中、同一の部分または相当部分には同一符号を付与している。
【００６４】
図１３に示すように本発明の射出成形金型２６を型開き状態にしておいて、排気ポンプ３７を運転することにより、通気配管３５及び３６の空気をＡ及びＢ方向に排気する。これにより、上方金型２７及び下方金型２８の通気性多孔基材からなる負圧部分２７ｂ及び負圧部分２８ｂに設けられた複数の通気孔３３及び通気孔３４が共に負圧と成り、その周辺の空気をＣないしＤ方向に排気する。上方金型２７の上方金型面２７ａ上に沿わせ、突起治具４９の突起部４９ａを外側に向けて挿入することにより所定の位置に位置決めされ、上方金型面２７ａ上に沿って吸引固定される（突起治具４９の平面形状が上方金型面２７ａの底面形状と一致するようにしているため）。また、下方金型２８の下方金型面２８ａの内側面に沿わせて、フィルム基材２０１の接地導体パタ−ン面を外側に向けて挿入することにより所定の位置に位置決めされ、下方金型面２８ａに沿って吸引固定される（フィルム基材２０１の平面形状が下方金型面２８ａの底面形状と一致するようにしているため）（フィルム基材配置工程）。次に、図１４に示すように射出成形金型２６を型締めすることにより、キャビティ３１と注入ゲ−ト３２（注入口）を設ける（射出成形金の型締め工程）。但し、本実施の形態５では、図１４に示されるＲＦＩＤタグではなく、フィルム基材２０２に形成されていないものが成形される。なお、フィルム基材２０１を上方金型面２７ａ上に、突起治具４９を下方金型面２８ａ上に配置してもよいし、片方の通気孔及び通気配管を廃して、上方金型面２７ａ又は下方金型面２８ａ（通気孔及び通気配管を廃した方）に突起部４９ａを形成して、上方金型面２７ａ及び下方金型面２８ａの両面引きではなく片面引きの状態にして実施してもよい。
【００６５】
設けられた注入ゲ−ト３２から凹部により形成されたキャビティ３１内に向けて溶融した樹脂（熱可塑性樹脂）３８を注入・充填・成形し、その樹脂成形の硬化を待って、樹脂成形基板（誘電体基板１）を得る。なお、溶融した流体樹脂としては、プラスチック等の溶融した有機物である必要性は無く、マグネシウム合金等の持つチクソ性を利用した無機流体物や、セメント等の反応性流体物等であればよく、要するに注入ゲ−ト３２からキャビティ３１内に挿入できる流体物で、その後固形化するものであればいかなる物であってもよい（誘電体基板形成工程及び接地導体パターン形成工程）。排気ポンプ３７の運転を停止し、射出成形金型２６を型開きにし、樹脂成形基板（誘電体基板１）の一主面に穴部５が設けられ、他主面にフィルム基材２０１を一体に配した成形品の樹脂成形基板を取り出す（誘電体基板取り出し工程）。注入された樹脂３８が射出成形金型２６内部のキャビティ３１の容積よりも多く注入された場合は、注入ゲート３２に残留した樹脂３８が固化して誘電体基板１に注入ゲート３２の内管形状の余剰樹脂が形成されるので、注入ゲート３２に残留した余剰樹脂を樹脂成形基板から切り離して、表面粗さに研磨する（後処理工程）。図７又は図１９（ｂ）に示す誘電体基板１に、実施の形態１で説明した製造方法（導体層形成工程（省略可），導体パターン形成工程，ＩＣチップ接続工程）で製造したＩＣチップ６が実装されたフィルム基材２０２を接着する（固定工程）。また、誘電体基板１とフィルム基材２０２とを固定するためには、図１に示すような接着シート９でなくても、接着剤を用いることもできる。
【００６６】
以上説明したように本発明の実施の形態５おいては、突起治具４９及びフィルム基材２０１を通気孔３３及び通気孔３４により真空引き（吸引）して、射出成形金型２６に密着させるので、樹脂３８の射出成形中にフィルム基材２０１が伸長することがなく、樹脂３８の固化後に形成されるＲＦＩＤタグの導体パターン３及び接地導体パターン８の細りや切れを防止できる効果がある。また、フィルム基材２０１の基材であるそれぞれのフィルム基材３９は、銅箔であるアンテナパターンである導体パターン３及び接地導体パターン８を保護する効果を持つので、取外すことなく保管してもよい。また、全てのフィルム基材を除去するのではなく、ＲＦＩＤタグの片面（一主面又は他主面）や一部を除去してもよい。無論、機械や手作業等で、機械的に全てのフィルム基材をめくって除去することも可能である（フィルム基材除去工程）。さらに、図３〜６に示すフィルム基材２０２を誘電体基板１の樹脂成形後に設けるので、フィルム基材２０２の導体パターン３に電気的に接続されているＩＣチップが、キャビティ３１内に注入される溶融した樹脂（熱可塑性樹脂）３８の温度に耐えられないものでも使用できるという効果を奏する。なお、フィルム基材２０２の固定工程において、穴部６にＩＣチップ５を嵌合させるのだが、ＩＣチップ６の周りにモールド材を配して固定する場合は、必然的にＩＣチップ６の外形よりも穴部５が大きくなる。
【００６７】
本発明のように、射出成形で誘電体基板１（樹脂成形基板）を設計・製造することにより、プリント基板数枚を貼り合せて多層化した誘電体基板に対し、樹脂（熱可塑性樹脂）３８を用いて射出成形した誘電体基板の方が基板コスト（製造コスト）が大幅に下げることができるだけでなく、ＲＦＩＤタグに用いられる誘電体基板の誘電体（材質）が、一般的なプリント基板で使用されるポリテトラフルオロエチレン（フッ素樹脂系），セラミック，ガラスエポキシなどの誘電体では、任意の厚さの基板製作が難しく、ＲＦＩＤタグの設置位置による要求寸法の変化には柔軟に対応できないことに対して、射出成形による誘電体基板では、金型を変更するだけで容易に厚みや形状の変更が可能であるため、様々なバリエーションのＲＦＩＤタグを容易に製作可能である。また、樹脂（熱可塑性樹脂）のなかでも誘電正接が低い特性をもつオレフィン系ポリマーの樹脂をＲＦＩＤタグの誘電体基板として使用することで、放射効率が向上し、高利得なＲＦＩＤタグを製造可能である。また、オレフィン系ポリマーの樹脂の比重は一般的なプリント基板の半分程度であり、ＲＦＩＤタグの軽量化が可能になる。さらに、ＩＣチップ６は、一般的なプリント基板で使用されるポリテトラフルオロエチレン（フッ素樹脂系），セラミック，ガラスエポキシなどで構成される誘電体基板のように硬くて厚みのある材質に実装する場合、実装する専用設備がなく、一つ一つ実装しなければならず時間がかかることに対して、樹脂成形基板は、フィルム基材２、３９にＩＣチップ６を実装する設備は市場に数多く出回っており、一度に大量生産が可能であり、穴部５の形成を含めて製造時間及びコストを大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ構成図である。
【図２】ＲＦＩＤシステムの基本構成図である。
【図３】この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ製造工程図である。
【図４】この発明に係るフィルム基材の構成図図である。
【図５】この発明に係るフィルム基材に形成された導体パターン図である。
【図６】この発明に係るフィルム基材に形成された導体パターン図（ＩＣチップ接続済み）である。
【図７】この発明に係る穴部が形成された誘電体基板構成図である。
【図８】この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ電界図である。
【図９】この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ特性インピーダンス図である。
【図１０】この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグ構成図（ダミーパッド付き）である。
【図１１】この発明に係るＲＦＩＤタグの製造方法により製造されたＲＦＩＤタグスロット付近拡大図（ダミーパッド付き）である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の導体付きフィルム基材を位置決め配置した時の型開き状態の模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型を型締めし、溶融した流体樹脂を充填・成形した型締め状態の模式図
【図１５】この発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用するフィルム基材の構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型を型締めし、溶融した流体樹脂を充填・成形した型締め状態の模式図である。
【図１７】この発明の実施の形態３に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図である。
【図１８】この発明の実施の形態４に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する射出成形金型の型締め状態の構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態５に係るＲＦＩＤタグの製造方法に使用する突起治具と成形された樹脂成形基板の構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…誘電体基板、２…フィルム基材、
２０１…導体付きフィルム基材（導体層（接地導体パターン８）付き）、
２０２…導体付きフィルム基材（導体パターン３付き）、３…導体パターン、
４…スロット、５…穴部、６…ＩＣチップ、７…電気接続部、８…接地導体パターン、
９…接着シート、１０…ＲＦＩＤタグ、１１…アンテナ部（タグ）、
１２…ＲＦＩＤリーダライタ、１３…アンテナ部（リーダライタ）、
１４…アナログ部、１５…Ａ／Ｄ変換部、１６…電源制御部、１７…メモリ部、
１８…復調部、１９…制御部、２０…変調部、２１…ディジタル部、
２２…Ｄ／Ａ変換部、２３…導体層、２４…接続端子、２５…ダミーパッド、
２６…射出成形金型、２７…上方金型、２８…下方金型、２９…型合わせ面、
３０…型合わせ面、３１…キャビティ、３２…注入ゲ−ト（注入口）、
３３…通気孔（真空引き口）、３４…通気孔（真空引き口）、３５…通気配管、
３６…通気配管（真空引き口）、３７…排気ポンプ、３８…樹脂（熱可塑性樹脂）
３９…フィルム基材、４０…射出成形金型、４１…ポーラス部、４２…ポーラス部、
４３…射出成形金型、４４…射出成形金型、４５…入れ子、４６…入れ子、
４７…固定ピン、４８…固定ピン、４９…突起治具。
【図１】
0004706677.tif 000002
【図２】
0004706677.tif 000003
【図３】
0004706677.tif 000004
【図４】
0004706677.tif 000005
【図５】
0004706677.tif 000006
【図６】
0004706677.tif 000007
【図７】
0004706677.tif 000008
【図８】
0004706677.tif 000009
【図９】
0004706677.tif 000010
【図１０】
0004706677.tif 000011
【図１１】
0004706677.tif 000012
【図１２】
0004706677.tif 000013
【図１３】
0004706677.tif 000014
【図１４】
0004706677.tif 000015
【図１５】
0004706677.tif 000016
【図１６】
0004706677.tif 000017
【図１７】
0004706677.tif 000018
【図１８】
0004706677.tif 000019
【図１９】
0004706677.tif 000020