(57)【要約】共振回路タグ（20）の中に製造するために金属の両面に薄い金属化された無機／ポリマーの誘電体基板（24）がクラッディングされる。該誘電体層はそこを通るバイアホール（31）を含み、第1導体箔層上にじかに形成される。第2の導電性の金属層が、2つの導電層を相互接続するために該誘電体層上に、及びバイアホールの中に付着される。この構造は、その後エッチレジストを使用して回路のインダクタ（28）及びコンデンサプレート（27、29）にエッチングされる。該回路の非活性化の確実性は、基板の臨界破壊厚さbY非機械手段の一様性／一貫性によって高められる。それは、機械的な相互接続のためにタグ表面領域を専用とする必要性も排除し、さらに小型のコンデンサプレートがインダクタコイルの巻きのために使用可能な表面積を最大限にできるようにし、それにより指定されたサイズのタグのインダクタンス及び検出の範囲を改善したり、あるいは同検出範囲を備えたより小型のタグを製造できるようにする。
2004534390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが5000A未満であり、第1の側面と第2の側面を有する可撓性の実質的に平面的な無機誘電体基板と、
前記誘電体基板の前記第1の側面上の、厚さが少なくとも10ミクロンである第1の導電層と、
前記誘電体基板の前記第2の側面上の第2の導電層と、
を備えることを特徴とする金属化された誘電体基板。
【請求項２】
前記第2の導電層を前記第1の導電層に接続する少なくとも1つの導電素子があることを特徴とする請求項1の金属化された基板。
【請求項３】
平面的な無機誘電体がアルミナであることを特徴とする請求項1の金属化された基板。
【請求項４】
平面的な無機誘電体がアルミナであることを特徴とする請求項2の金属化された基板。
【請求項５】
第1の導電層がアルミニウムまたはアルミニウム処理された銅であり、第2の導電層が銅またはアルミニウムであることを特徴とする請求項1の金属化された基板。
【請求項６】
第1の導電層がアルミニウムまたはアルミニウム処理された銅であり、第2の導電層が銅またはアルミニウムであることを特徴とする請求項2の金属化された基板。
【請求項７】
第1の導電層がアルミニウム面を有し、誘電体基板が第1の導電層上の陽極化された層であることを特徴とする請求項1の金属化された基板。
【請求項８】
第1の導電層がアルミニウムまたはアルミニウム処理された銅であり、誘電体基板が第1の導電層上の陽極化された層であることを特徴とする請求項1の金属化された基板。
【請求項９】
誘電体基板が第1の導電層上のスパッタリングされた層であることを特徴とする請求項1の金属化された基板。
【請求項１０】
導電性素子が誘電体基板を通るバイアホールであり、第2の導電層の材料を含んでいることを特徴とする請求項2の金属化された基板。
【請求項１１】
厚さが5000A未満であり、第1側面と第2側面を有する可撓性のある実質的に平面的な無機誘電体基板と、
前記誘電体基板の前記第1の側面に適用され、厚さが少なくとも10ミクロンである導電層と、前記誘電体基板の前記第2の側面に適用される導電層と、
前記誘電体基板の前記第1側面に配置される、インダクタ及びコンデンサプレートを備える第1導電性パターンと、
前記誘電体基板の前記第2の側面上に配置され、前記誘電体基板の前記第1の側面上の前記コンデンサプレートと見当合わせされているコンデンサプレートを備える第2導電性パターンと、
前記第1の導電性パターンに前記第2の導電性パターンを接続し、直列のインダクタ−コンデンサ共振回路を形成する導電性素子と、
を備えることを特徴とする電子製品監視タグとして使用するための共振タグ回路。
【請求項１２】
誘電体基板がアルミナであり、誘電体基板の第1の側面に適用される導電層がアルミニウム箔またはアルミニウム処理された銅箔であり、誘電体基板の第2の側面に適用される導電層がアルミニウムまたは銅であることを特徴とする請求項11の共振タグ回路。
【請求項１３】
誘電体基板が異なる無機材料の2つまたは3つ以上の層の複合体であることを特徴とする請求項11の共振タグ回路。
【請求項１４】
誘電体基板が異なる無機材料の2つまたは3つ以上の層の複合体であることを特徴とする請求項12の共振タグ回路。
【請求項１５】
複数のインダクタ及びコンデンサのプレートパターンが前記誘電体の前記第1の側面上に配置され、対応する複数のコンデンサプレートが前記誘電体基板の前記第2の側面に見当合わせされて配置されることを特徴とする請求項11の共振タグ回路。
【請求項１６】
1つまたは複数の集積回路チップ及び他の電子構成部品が、前記誘電体のどちらかの側面に形成される回路パターンに電気的に接続されることを特徴とする請求項15の共振タグ回路。
【請求項１７】
厚さが15ミクロン未満であり、第1の側面と第2の側面を有する、可撓性の実質的には平面的なポリマー誘電体基板と、
前記誘電体基板の前記第1の側面上の、厚さが少なくとも10ミクロンである第1導電層と、
前記誘電体基板の前記第2の側面上の第2導電層と、
を備えることを特徴とする金属化された誘電体基板。
【請求項１８】
前記第2の導電層を前記第1の導電層に接続する少なくとも1つの導電素子があることを特徴とする請求項17の金属化された基板。
【請求項１９】
平面的なポリマー誘電材料がポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらのコポリマー、あるいはフルオロポリマーから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項17の金属化された基板。
【請求項２０】
平面的なポリマー誘電材料が、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらのコポリマー、あるいはフルオロポリマーから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項18の金属化された基板。
【請求項２１】
第1の導電層がアルミニウムまたは銅であり、第2の導電層がアルミニウムまたは銅であることを特徴とする請求項17の金属化された基板。
【請求項２２】
第1の導電層がアルミニウムまたは銅であり、第2の導電層がアルミニウムまたは銅であることを特徴とする請求項19の金属化された基板。
【請求項２３】
厚さが15ミクロン未満であり、第1の側面と第2の側面を有する可撓性であり、実質的に平面的なポリマー誘電体基板と、
厚さが少なくとも10ミクロンである、前記誘電体基板の前記第1の側面に適用される導電層と、前記誘電基板の前記第2の側面に適用される導電層と、
前記誘電体基板の前記第1の側面上に配置され、インダクタ及びコンデンサプレートを備える第1の導電性パターンと、
前記誘電体基板の前記第2の側面上に配置され、前記誘電体基板の前記第1の側面上の前記コンデンサプレートと見当合わせされたコンデンサプレートを備える第2の導電性パターンと、
前記第2の導電性パターンを前記第1の導電性パターンに接続し、直列インダクタ−コンデンサ共振回路を形成する導電性素子と、
を備えることを特徴とする電子製品監視タグとして使用するための共振タグ回路。
【請求項２４】
誘電体基板材料がポリスチレンであり、誘電体基板の第1の側面に適用される導電層がアルミニウムまたは銅箔であり、誘電体基板の第2の側面に適用される導電層が銅またはアルミニウムであることを特徴とする請求項23の共振タグ回路。
【請求項２５】
誘電体基板材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらのコポリマーの1つ、またはフルオロポリマーから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項23の共振タグ回路。
【請求項２６】
誘電体基板の第2の側面に適用される導電層が導電性ポリマーであることを特徴とする請求項23の共振タグ。
【請求項２７】
複数のインダクタ及びコンデンサのプレートパターンが前記誘電体の前記第1の側面に配置され、対応する複数のコンデンサプレートが前記誘電体基板の前記第2の側面上で見当合わせされて配置されることを特徴とする請求項23の共振タグ回路。
【請求項２８】
1つまたは複数の集積回路チップ及び他の電子構成要素が、前記誘電体のどちらかの側面に形成される回路パターンに電気的に接続されることを特徴とする請求項23の共振タグ回路。
【請求項２９】
1つまたは複数の集積回路チップ及び他の電子構成要素が前記誘電体のどちらかの側面に形成される回路パターンに電気的に接続されることを特徴とする請求項27の共振タグ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許）
本願は2001年5月4日に提出され、EAS絶縁破壊（EAS Dielectric Breakdown）と題される米国仮特許出願第60/288,941号、及び2001年8月2日に提出され、EASポリマー絶縁破壊（EAS Polymer Dielectric Breakdown）と題される米国仮特許出願番号第60/309,651号の優先順位を主張する。
【０００２】
（連邦政府により後援される研究または開発に関する言明）
該当なし
【０００３】
（発明の分野）
本発明は金属化された誘電体基板、及び無線周波数電子製品監視タグ回路におけるその有用性に関する。
【０００４】
（発明の背景）
小売店及び／または図書館などの他の施設からの製品または商品の窃盗あるいは許可されていない除去を検出し、防止する電子製品監視システムまたはセキュリティシステムの使用が増えてきた。一般的に、EASシステムと呼ばれることもあるこのようなシステムは、やはりEASタグとして知られている、保護される製品または品目あるいはそのパッケージに貼り付けられ、関連付けられる、あるいはそれ以外の場合固定されるラベルまたはセキュリティタグを利用している。セキュリティタグは、使用中のセキュリティシステムの特定の型、製品の型及びサイズ等に応じて、多くの異なるサイズ、形状及び形式を取ってよい。一般的には、このようなセキュリティシステムは、セキュリティタグとしてアクティブなセキュリティタグの存在または不在を検出するために利用され、それが貼り付けられ、保護された製品はセキュリティまたは監視ゾーンを通り抜け、あるいはセキュリティチェックポイントまたは監視ステーションのそば、または近くを通る。
【０００５】
本発明の主題であるセキュリティタグは、無線周波数（RF）電磁界の外乱を検知する電子セキュリティシステムと連動するように作られている。このような電子セキュリティシステムは、一般的には製品が管理されている施設を離れている際に通過しなければならないポータルによって定義される管理領域内に電磁界を確立する。共振タグ回路は各製品に取り付けられ、管理領域内でのタグ回路の存在は製品の許可されていない除去を示すために受信システムによって検知される。タグ回路は、警報が起動している管理領域を製品が通過できるようにするために、施設を離れることが許可されている製品から許可されている人員によって非活性化され、離調される、あるいは取り除かれる。この原則で動作するタグの大部分は、一度使用したら捨てられる、つまり使い捨てのタグであるため、非常に大量で低コストで生産されるように設計されている。
【０００６】
従来の慣用では、共振回路を構成するインダクタ素子及びコンデンサ素子は、アルミニウム箔の2つの層の間に挟みこまれているポリエチレンの厚さ1ミルの層から成り立つ基板の両側をエッチングすることにより成型加工される。
【０００７】
図1Aは、典型的な1.5”平方のRFタグの片側の拡大された図であり、40ミルピッチで9巻きのインダクタコイル、つまり15ミル間隔で分けられた25ミル幅の導体を示している。図1Aは、一方の角の三角形をした相互接続ランド領域、及びコイルの中心にある開放空間に配置されるコンデンサプレートを描いている。図1Bは、中心に一致するコンデンサプレート、及び典型的にはクリンピングまたはステーキングによって形成される機械的な連結部が側面1の回路パターンを側面2のパターンに接合するタグの角のランド領域への連結リンクがあるパターン化された第2の側面を描いている。代わりに、コンデンサプレートはタグの角のインダクタコイルの外側に配置することができるが、この構成は、インダクタパターンがおおよそ三角形であることを必要とする。しかしながら、平面的なインダクタの性能は可能な限り多くのコイル巻きを正方形のパターンの周辺近くに設置することにより最適化されるため、これらの設計アプローチの両方ともタグ表面領域をコンデンサ及び相互接続の機能専用にする必要性によって損なわれる。
【０００８】
直接的な手段によるこれらのタグの非活性化は問題がある。保護されている製品に接着剤によってまたは機械的に貼り付けられているタグを物理的に取り除くことは難しく、時間がかかる可能性がある。金属化されたステッカーなどの特殊なシールド装置でセキュリティタグを覆うことによりそれを離調することも時間がかかり、非効率的である。さらに、これらの非活性化方法の両方とも、セキュリティタグが識別可能であり、アクセス可能であることを必要とし、明らかにされていない場所の製品の中に埋め込まれるタグまたはパッケージの中にあるいは包装時に隠されるタグの使用を禁じる。
【０００９】
改善された非活性化方法は、非活性化されたタグが施設を適切に離れる製品の上に残ることができるように共振タグ回路の遠隔電子非活性化を組み込む。このような非活性化システムの例は、米国特許第4,728,938号（Kaltner、3／1998）に説明されている。共振セキュリティタグの電子非活性化は、セキュリティタグが、セキュリティシステムによってアクティブなセキュリティタグとして検出されないように検出周波数共振を変更する、あるいは破壊することを含む。電子非活性化を達成するために使用できる多くの方法がある。しかしながら、一般的には、既知の方法は共振回路の一部を短絡させるか、あるいは回路のQを役に立たなくするか、あるいは検出システムの周波数範囲の中から共振周波数をシフトするかのどちらかのために、あるいは両方のために共振回路のなんらかの部分の中で開回路を作成することを含む。
【００１０】
その共振回路の一部を短絡させることによりタグを非活性化する方法は、「電子セキュリティシステムで使用するための共振タグ及び不活性剤（Resonant Tag and Deactivator for Use in Electronic Security System）」と題される米国特許番号第4,498,076号（Lichtblau、2／1985）及び「電子セキュリティシステムで使用するための共振タグ及び不活性剤（Resonant Tag and Deactivator for Use in Electronic Security System）」と題される米国特許番号第4,567,473号に開示されている。このアプローチでは、窪みまたは凹みが共振回路のコンデンサ部分を形成するプレートの中に作られる。検出信号より高いが、FCCの規則の範囲内のエネルギーレベルでは、非活性化装置が、窪みが誘電体層の厚さを削減した領域でプレート間の誘電体層を崩壊させるのに十分なタグの共振回路内の電圧を引き起こす。この種のセキュリティタグは瞬間的に非活性化装置の上または近くに置くことによってチェックアウトカウンタまたは他のこのような場所で便利に非活性化できる。
【００１１】
しかしながら、通常１ミルしかない厚さで始まるポリマー層内で約0.1ミルの窪みが付けられた厚さを正確に形成することを必要とするこの方法により作られるタグは必ずしも設計されたとおりに機能しない可能性がある。例えば、窪みが十分に深くない場合、つまり窪みの下のポリマー誘電体層が意図されているより厚い場合、非活性化装置により与えられるエネルギーは誘電体層の破壊を引き起こすには十分ではない可能性がある。小売店においては、この状況は店舗セキュリティ人員が無実のカスタマにバツが悪く対応することにつながる。他方、窪みが深すぎる場合、つまり窪みの下のポリマー絶縁体層が意図されるより薄い場合には、タグはポータルから生じるさらに低いエネルギー検出信号または製品の識別または値付けラベルとして構成されるタグを自動的に適用するために使用される包装機械で蓄積する可能性のある静電荷に露呈されることにより時期尚早に非活性化される可能性がある。この場合、小売業者は、彼らが提供するために包装供給業者に支払っている保護を受けていない。したがって、従来のEAS RFタグの非活性化の確実性に関しては、完全に満足の行く方法は出現しておらず、従来の技術は本発明で提案される新規のアプローチの特定の形式も取っていない。
【００１２】
RF技術に基づく盗難防止システムを利用している小売業者は、これらのシステムで使用されるタグのサイズが、それらが保護されている商品上で、あるいは保護されている商品の中にさらに容易に隠すことができるように、さらに小さい、好ましくは1”平方となることを希望している。彼らは、タグが小さい方が消費する材料がより少なく、従って生じるコストも少なくなることに気付く場合もある。図2は、図１Aによる9巻きの40ミルピッチのインダクタコイルがあるパターン化された1”平方のタグの拡大図である。ただし、この図のオーバレイが明らかにするように、図1Aに図示されるコイルの幾何学形状を同じ導体ピッチを使用して1”平方のフォーマットに実装し直すことは不可能である。これは、タグ回路の共振周波数がF=1/２Π√LCとして定義されるという事実のためである。その結果、Lが縮小される場合、Cは、回路の共振周波数が変更されないまま残る場合に相殺する量増加しなければならない。この例では、1.5”から1.0”フォーマットへの変換により、Lがほぼ2という係数で縮小され、その結果Cは同じ係数増加しなければならない。CはC=k*A/tとして定義され、この場合kはポリマー材料の誘電率であり、tはポリマー層の厚さであり、Aはコンデンサプレートの面積である。言うまでもなくKは、ポリマー剤S量の選択により固定されるが、従来の慣用ではtは、基板材料を製造するために使用される積層方法により事実上1ミルに固定されている。したがって、プレートの面積はCを増加するために使用可能な唯一の変数である。しかしながら、この図のオーバレイによって描かれているように、1”平方のタグフォーマットの中でコンデンサのプレート面積を二倍にするには、複数のコイルの巻きを排除する必要があり、それはタグ回路の効果的な運転範囲を削減する。さらに、左上角のオーバレイによって示されるように、１”平方フォーマットのコイルパターンの巻きの数及び形状は機械的な相互接続専用にされなければならない表面領域によって悪影響を及ぼされるだろう。これらの結果は、この種のタグが20年以上前に開発され、導入されたという事実にも関わらず、なぜ従来のRFタグの製造が名目上1.5”平方の設計フォーマットで標準化されているのかを疑う余地なく説明している。
【００１３】
したがって、非活性化の確実性だけではなくサイズに関しても電子的な製品監視用途のための完全に満足の行くRFタグ設計が出現しておらず、従来の技術は本発明の新規アプローチを認識もしていない。
【００１４】
（発明の要約）
本発明は、金属の両面にクラッディングされる薄い無機またはポリマーの誘電材料の金属化された基板、及び直列で配列される少なくとも1つの誘起性の素子及び容量性の素子によって一般的に画定される、このような基板材料を調整された、つまり共振の回路タグの中に成型加工することにより得られる優位点を特色としている。タグ回路自体の構造及び機能は、前述の特許に開示されるように既知である。
【００１５】
本発明の目的の1つはタグ非活性化プロセスの確実性及び機能を改善する技法及び製品を提供することである。その目的のため、本発明は、非常に小さな開口部、つまりいわゆるバイアホールを含む誘電材料の非常に薄い層が導体箔の上にじかに形成され、非常に薄い導電性の金属の第2の層が誘電体層の上に、及びバイアホールの中に付着され、該2つの導電性の層の相互接続を達成するという点で従来の慣行および従来の技術を離れる。この基板構造はその後エッチレジストでパターン化されてから、エッチングされ、共振回路の素子を構成するインダクタプレートとコンデンサプレートを形成する。タグの非活性化プロセスの確実性が機械的な手段による薄いポリマー層を正確に変形するというニーズによって損なわれる従来の慣行とは異なり、この構造から作られるタグ回路の非活性化の確実性はその誘電体層の臨界破壊厚さが非機械手段によって形成される一様性及び一貫性で高められる。誘電体層に小さなバイアホールを形成することには、それによりインダクタ側のタグ表面領域を機械的な相互接続の形成専用にするというニーズが排除されるという点で派生的な利点がある。
【００１６】
本発明の別の目的とは、コイルのインダクタンス、つまりコイルの巻き数の平方に直接関係している特性を任意のサイズのタグであるが、特に1.5”平方より小さなタグのために最大限にできるようにインダクタ側のコンデンサプレート専用にされなければならないタグ表面領域を縮小することである。従来の慣用では、厚さ1ミルのポリマー誘電体層を使用すると、コンデンサプレート及び1.5”平方のタグの総面積のほぼ10%を占めることがあるその付随連結部に対する要件が生じる。最初に1.5”平方の領域の40%しか有さない1”平方のタグ設計の場合、厚さ1ミルのポリマー誘電体層に依存すると、使用可能な表面領域のほぼ50%を費やすなおさらに大きなコンデンサプレートにつながる。非常に薄い誘電体層を使用することにより非常に小さなコンデンサプレート、つまりその従来の対応物のサイズのほんの小さな一部分にすぎないものに対する要件が生じるため、これらの結果は本発明ではほぼ完全に排除されている。この小さなコンデンサ素子のサイズは、インダクタコイルを基準にしたその場所に関係なく、それが表面積、したがってインダクタパターンのレイアウト専用にすることができるコイル巻き数を最大にするほどである。このインダクタンス改善の特色は、指定されたサイズのタグの検出サイズを増大するため、あるいは同検出範囲のあるさらに小さなタグを製造するために利用することができる。
【００１７】
（発明の詳細な説明）
図3Aと図3Bは、本発明の好適実施形態に従って製造されるセキュリティタグ20の特色を図解している。技術で周知であるように、タグ20は製品または品目、あるいはセキュリティまたは監視が求められているこのような製品のパッケージの上／中に固定される、あるいはそれ以外の場合それらによって支えられるように適応されている。タグ20は、小売店または他のこのような施設で製品またはそのパッケージに固定されてよいか、あるいは多くの場合好まれるように、製品の製造業者または卸売業者または彼らによって雇われる包装専門家のどちらかによって製品またはそのパッケージの中に固定または組み込まれてよい。タグ20は電子製品セキュリティシステム（図示されていない）、特に無線周波数つまりRF型の電子製品セキュリティシステムと関連して利用される。このような電子製品セキュリティシステムは技術で周知であるため、このような電子製品セキュリティシステムの構造及び動作の完全な説明は本発明の理解には必要ではない。このような電子製品セキュリティシステムは、小売店などの施設の入口または出口に一般的に配置されるポータルにより画定される監視領域またはゾーンを確立すると言えば十分だろう。セキュリティシステムの機能とは、それに固定される、あるいは対応するパッケージに固定されるアクティブなセキュリティタグを有する製品の監視ゾーン内での存在を検出することである。
【００１８】
図4に関して、セキュリティタグ20の電気概略図が図示されている。本実施形態のケースでは、セキュリティタグ20は、所定の検出共振周波数で、あるいは所定の検出共振周波数近くの電磁エネルギーにさらされると共振する共振回路15を確立する、これ以後さらに詳細に説明される構成要素を含んでいる。タグ20を利用する典型的な電気製品セキュリティシステムは、監視ゾーンを通してセキュリティタグ20の共振周波数での、あるいはセキュリティタブ20近くの電磁エネルギーの中に伝達する手段と、アクティブな共振回路セキュリティタグの存在により引き起こされる場の外乱を検出し、それによりセキュリティタグ20、及びこのようにして監視ゾーン範囲内の保護されている製品の存在を証明する手段とを含む。共振回路15は1つまたは複数の容量性の素子に電気的に接続される1つまたは複数の誘起性の素子を備えてよい。好適実施形態においては、共振回路は、直列ループ内で単一の容量性の素子、つまりキャパシタンスCに電気的に接続される単一の誘起性の素子Lの結合によって形成される。しかしながら代わりに複数のインダクタ素子とコンデンサ素子を使用することもできるだろう。インダクタLのサイズ及びコンデンサCの値は、共振回路の所望される共振周波数で決定される。本好適実施形態においては、タグ20は、好ましくは、数多くの製造メーカの電子セキュリティシステムにより使用される1つの一般的に利用されている周波数である8.2MHzで、あるいは8.2MHz近くで共振する。しかしながら、EASシステムの周波数が局所的な状態及び規則に従って変化する可能性があることは技術の普通の熟練者に明らかとなるだろう。したがって、この特定の周波数は本発明の制限と見なされるべきではない。通常は、販売場所またはチェックアウトカウンタで発生するタグの非活性化が、電子セキュリティシステムが電子セキュリティシステムの監視ゾーンを通過する製品をもはや検出しないように、共振回路が検出周波数範囲内で共振するのを妨げる。
【００１９】
図3Aと図3Bは、セキュリティタグ20の好適物理実施形態の対向する側面または主要な表面を描いている。その好適実施形態においては、タグ20は、固定時にその誘電完全性を維持する通常矩形で、平面的な絶縁または誘電基板24を備える。基板24は、基板が絶縁性であり、適切な誘電特性及び機械特性を有する限り任意の無機材料またはポリマー材料を含んでよい。理想的には、基板24は、散逸率（共振回路のQを高める特性）が低い可撓絶縁材の（厚さ0.2ミクロン未満の）極めて薄い層で構成される。本発明では、基板の好適実施形態は、一方が無機材料を組み込む形式で、他方がポリマー材料を組み込む形式の2つの形式のどちらかを取ることができる。
【００２０】
無機誘電材料を組み込む好適実施形態においては、基板24は最初に適切なマーキング剤の小さな点を厚さ2ミルのアルミニウム箔の薄板または膜の一方の表面に適用することによって製造できる。ドットのあるアルミニウム箔は、次に、巻かれた電解コンデンサ用の基板材料にアルミニウム箔を変換するために使用される同種の電気化学プロセスによって陽極処理される。このプロセスは、均一なピンホールのない、厚さ数百オングストームのアルミナ（酸化アルミニウム）の絶縁層をアルミニウム箔の表面上に作成するために正確に制御できる。この厚さの範囲内で、アルミナは、小売店電子製品監視システムで幅広く設置されている従来の非活性化装置の出力により共振タグ回路内で誘発される電圧の十分な範囲内である30から100ボルトの範囲の破壊電圧を有する。次に、化学的な手段または機械的な手段によりドットが取り除かれ、空隙つまりバイアホールを陽極化された材料の層に残す。陽極化された層は、次に、アルミニウムまたは銅の厚さ1500-3000Aの層で真空金属化され、第2の導電層を形成し、導電材料の2つの層を相互接続するためにバイアホールも金属化するプロセスである。この金属化された基板構造は、従来のポリエチレン誘電体層の厚さ1ミルの100分の1未満である誘電体層を組み込んでいるため、それは狭い領域で高いキャパシタンス値を要求するコンデンサ素子の製造によく適している。基板の2つの導電性表面を相互接続するために小さなバイアホールを形成する能力は、インダクタパターンに使用可能なタグ表面領域を最大限にするという目標にも対処する。
【００２１】
絶縁層24を形成するためのアルミニウム陽極化プロセスの好適使用は、一方の側面でアルミニウムで真空金属化される電着銅箔あるいはアルミニウムで覆われた銅箔などの他のアルミニウム処理される材料も出発原料として使用できるだろうことを示唆している。実際には、電着銅は圧延アルミニウム箔より細かい線模様でエッチングするのがより容易であり、使用された腐食液の処分に関してより問題を呈さないため、これら2つの代替出発原料の第1を推奨する多くがある。代わりにアルミナ層は、酸化アルミニウム層を生成するために、反応の速い大気中でアルミニウムをスパッタリングすることによって形成される。薄板または膜はアルミニウムである、あるいはアルミニウム被覆される必要はないが、スパッタリング層が適用される任意の金属である場合がある。
【００２２】
タンタル酸化物、シリカまたはジルコニア、あるいはこのような材料の多層結合などの他の無機誘電材料が絶縁層24を形成するために代わりに使用されてよいことが当業者によって認識されるだろう。これらの材料は、アルミナのケースでのように、スパッタリング法または真空蒸着法によって適用されてよい。アルミニウム及び銅に加えて、金、ニッケル及び錫などの他の導電材料も、共振回路の性質またはその動作を変更することなく絶縁層24に適用できる。これらの導電材料は、とりわけ、コーティング、スクリーン印刷、電気化学蒸着、真空蒸着等であるが、それらに制限されない、プリント基板製造慣行に精通している人に既知の任意の方法または既知の方法の組み合わせによって絶縁層24の表面に適用できる。
【００２３】
ポリマー誘電材料を組み込む好適実施形態においては、基板層24は、アルミニウム箔の表面に、クラトン（Kraton）ゴムなどのflexibilizeする物質の少量、つまり重量で1-2%改質されたポリスチレンのトルエンをベースにした溶液を塗布するためにフレキソプリンタを使用して形成することができる。バイアホールを組み込むプリントコーティングは、次に一様な、ピンホールのない誘電体層を形成するために乾燥される。ポリスチレンの表面は第2の導電層を形成するために厚さ1500から3000Aのアルミニウムまたは銅の層で真空金属化され、導電材料の2つの層を相互接続するためにバイアホールを金属化するプロセスである。オングストロームレベルよりはるかに厚い厚さの無機誘電体層であるが、前述されたポリマー絶縁層は依然として従来の厚さ1ミルの誘電体層の厚さの10%にすぎない。したがって、それも狭い領域で高いキャパシタンス値を要求するコンデンサ素子の製造によく適している。
【００２４】
代わりに、出発箔は適当な尺度の銅または他の適切な金属であってよい。誘電体層は、ポリマー材料を出発箔の表面上に押し出しコーティングしてから、レーザまたは他の手段でコーティングの中にバイアホールを開放することによって形成されてもよい。当業者は、複数のフルオロポリマーのどれかだけではなくポリエチレン、ポリプロピレンまたはそのコポリマーなどの他のポリマー材料も代わりに基板24を形成する際に使用されてよいこと、及び異なるポリマー材料の2つまたは3つ以上の層が多層誘電体複合体の形で利用されてよいことも認識するだろう。処理層が、特定のポリマー材料に対する母材の結合を改善するために母材の表面に適用されてよいことも検討される。
【００２５】
次に、金属化された複合基板のそれぞれの側面がそのそれぞれの回路パターンで紫外線硬化可能なエッチレジストで印刷される。基板24の表面23、つまり圧さ2ミルのアルミニウム箔の層は、インダクタ−コンデンサパターン22、 29及びバイアホールランド31を含む画像で印刷される。基板24の表面25、つまり薄い第2の導電層は、一致するコンデンサプレート27、バイアホールランド30、および接続セグメント26を含む画像で印刷される。レジストで被覆された基板は、次に基板の表面25上の厚さオングストロームの金属の保護されていない領域を完全に取り除く短い化学エッチングステップを受ける。このように短く露出されることにより表面23上のアルミニウム箔の保護されていない領域から薄い層のみが取り除かれるため、複合基板の機械的な完全性は処理目的のために維持される。感圧性の接着剤で被覆される厚さ1ミルのポリエチレンフィルムの薄板は次に表面25に積層され、それによりその上に形成される回路素子をカプセル化する。完成したタグ構造に第2の側面の外側層を形成することに加えて、積層されたポリエチレンフィルムが、表面23上の保護されていない厚さ2ミルのアルミニウムがインダクタ及びコンデンサプレートのパターンを形成するために選択的に取り除かれる次の化学エッチングステップにおける基板に機械的なサポートを与える。感圧性接着剤で被覆されている1枚のラベル在庫用紙が、次にこの側面に積層され、完成したタグの構造を完了する。
【００２６】
第1の側面（22、29、31及び32）及び第2の側面（26、27及び31）の導電性パターンは、セキュリティタグ20とともに使用される電子製品監視システムの所定の検出周波数範囲内の共振周波数を有する共振回路15などの少なくとも1つの共振回路を確立する。図4に関して前述されたように、共振回路15は、直列ループで単一の容量性素子つまりキャパシタンスCと電気的に接続される単一の誘起性素子、インダクタ、つまりコイルLの結合によって形成される。誘起性素子Lは、第1の側面の導電性パターン22のコイル部分28によって形成される。容量性素子Cはコイルパターン28の開始するセグメント29によって形成される第1のプレートと、対応するセグメント27によって形成される第2のプレートから構成されている。当業者によって理解されるように、第1のプレートと第2のプレートは見当合わせされ、誘電基板24によって分けられている。コンデンサ素子C、つまり導電性セグメント29の第1のプレートはインダクタコイル28と一体化しているため、インダクタコイル28に電気的に接続されている。コンデンサ素子C、つまり導電セグメント27の第2のプレートは、導電セグメント26によってランド30に電気的に接続されている。ランド30は基板24を通過し、表面23上のランド32に対する電気的な接続を形成するする導電性素子31を含む。ランド32はインダクタコイル28の他の端部を形成し、それによって誘起性素子Lを直列でコンデンサ素子Cに接続する回路経路を完了し、共振回路15を形成する。好適実施形態においては、導電性素子31が、絶縁基板24内に形成されるバイアホールの壁を真空金属化することによって形成される。しかしながら、導電性素子31は、とりわけ無電開金属蒸着、電解メッキ、溶接、はんだづけ、ステ−キング、クリンピング、導電性ポリマー等の、プリント基板製造の当業者にとって周知の多岐に渡る方法によって形成することができる。側面を接した（side-to-side）接続を含むコンデンサプレート及びランド領域の位置が、共振回路の性質またはその動作を変更することなくインダクタコイルを基準にして交換できる、つまりコンデンサプレートをコイルの中に配置し、側面を接した接続を含むランド領域をコイルの初期セグメント29の中に配置できることも当業者にとって明ら
かだろう。
【００２７】
本発明を実現するセキュリティタグ20が、相対的に低いが、依然として電子万引き防止システムがタグの存在を検出できるほど十分な強度のその共振回路の共振周波数で無線周波数信号にさらされるときに、プレートセグメント27と29によって形成されるコンデンサ素子Cは影響を及ぼされないままとなり、タグは警報を発生させることができるままとなるだろう。コンデンサ素子は同様に静電荷に対する露呈によって影響を及ぼされないままである。他方、タグ20が同じ周波数であるが、その目的のために提供された非活性化装置による十分に強化された強度の無線周波数信号にさらされるときには、コンデンサ素子Cのプレートを分離する非常に薄い誘電体層が誘起される電圧の応力を受けて破壊し、コンデンサを短絡させ、共振回路タグを、警報を発生不能にする。
【００２８】
本発明は、図示され、説明されてきた実施形態によって制限されるべきではなく、添付クレームの完全な精神及び範囲を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の好適実施形態の以下の詳細な説明だけではなく前記の要約も、添付図面とともに読まれるときにさらによく理解されるだろう。
【図１Ａ】従来の技術によるプリント回路の第1の側面の拡大図である。
【図１Ｂ】図1Aのプリント回路セキュリティタグの第2の側面の拡大平面図である。
【図２】従来の技術による別のプリント回路のセキュリティタグの第1の側面の拡大平面図である。
【図３Ａ】本発明の好適実施形態によるプリント回路セキュリティタグの第1の側面の拡大平面図である。
【図３Ｂ】図3Aのプリント回路セキュリティタグの第2の側面の拡大平面図である。
【図４】本発明のセキュリティタグの好適実施形態に使用される共振回路の電気概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004534390.tif 000030
2004534390.tif 000031
【国際調査報告】
2004534390.tif 000032