(57)【要約】【課題】断熱性に優れ、しかも通信距離の長い耐熱ＩＣタグを提供すること。【解決手段】アンテナ２００と、ＩＣモジュール３００とを含む耐熱ＩＣタグ１００である。アンテナ２００は、第１主面、および第２主面を有する絶縁基材２１０と、第１主面に設けられた第１放射板３４０と、第２主面に設けられた第２放射板３５０と、第１放射板３４０と第２放射板３５０とを接続させる導電部材３６０と、を含み、ＩＣモジュール３００は第１放射板３４０と電磁結合され、絶縁基材２１０に保持部２２０が設けられ、保持部２２０に形成された凹部２２２内にＩＣモジュール３００が保持され、凹部２２２の内壁面とＩＣモジュール３００の外側面との間に空間部２２４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、
ＩＣモジュールと、を含む耐熱ＩＣタグであって、
前記ＩＣモジュールは、ＩＣチップとアンテナコイルとを含み、
前記アンテナは、
第１主面、および前記第１主面に対向する側に設けられた第２主面を有する絶縁基材と、
前記第１主面に設けられた第１放射板と、
前記第２主面に設けられた第２放射板と、
前記絶縁基材の側面に設けられ、前記第１放射板と前記第２放射板とを接続させる導電部材と、を含み、
前記ＩＣモジュールは前記第１放射板と電磁結合され、
前記絶縁基材に保持部が設けられ、前記保持部に形成された凹部内に前記ＩＣモジュールが保持され、前記凹部の内壁面と前記ＩＣモジュールの外側面との間に空間部が形成されている、耐熱ＩＣタグ。
【請求項２】
前記ＩＣモジュールは直方体形状を有し、
前記凹部は断面円形の内壁面を有し、前記ＩＣモジュールの角部が前記凹部の内壁面に接触している、請求項１に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項３】
前記絶縁基材の前記第１主面に絶縁層が配設され、
前記絶縁層に前記第１放射板が配置され、前記第１放射板の前記凹部に相当する位置に１ターン未満のコイルを形成するスリットが形成されている、請求項１または２に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項４】
前記スリットは、前記凹部に対応する位置に形成された円形の孔部と、前記孔部に連続し前記第１放射板の端部に向けて直線形のスリット部とを有する、請求項３に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項５】
前記絶縁基材の前記第１主面側の比誘電率が、前記第２主面側の比誘電率に比べて小さい、請求項１から４のいずれか１項に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項６】
前記絶縁基材は板状の基部と、前記基部の前記第１主面側の面に設けられ、前記基部から前記第１主面の方向に突出する複数の突部と、を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項７】
前記絶縁基材は耐熱性樹脂からなる、請求項１から６のいずれか１項に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項８】
前記耐熱性樹脂はＰＰＳ樹脂を含む、請求項７に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の耐熱ＩＣタグにおいて、前記耐熱ＩＣタグの周囲全体を被覆する断熱層をさらに含み、前記断熱層が珪藻土からなる、耐熱ＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、識別対象物品に取り付けられて、識別対象物品の識別情報をリーダライタ等の読取装置と非接触に送受信する耐熱ＩＣタグに関し、特に、高温になり得る識別対象物品に装着されて使用される耐熱ＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品や部品等の識別対象物品の在庫管理、物流管理等を行う管理システムにおいて、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術が利用されている。このＲＦＩＤ技術を用いたシステムでは、ＲＦタグ（以下、ＩＣタグともいう。）とリーダライタ（以下、読取装置という。）との間で無線通信が行われ、ＲＦタグに記憶された識別情報等が読取装置により読み取られる。
ところで、ＲＦタグに含まれるＩＣチップの耐熱温度は通常１６０℃程度またはそれ以下であり、それ以上の温度にＩＣチップが曝されると、ＩＣチップの記憶データが消去され回路が破壊されるおそれがある。【０００３】
そこで、高温下での使用に耐えられるように、ＩＣタグに断熱層、耐火層を設けることが従来より提案されている。
例えば、特許文献１（特開２００９−５４０７１号公報）には、識別対象物が高温であっても付けることが可能なＩＣタグについて開示されている。【０００４】
特許文献１に記載のＩＣタグは、識別対象物に付けられて、識別対象物を識別可能な識別情報を外部装置と非接触に送受信するＩＣタグであって、密閉された気相または真空の内部空間を有し電磁波を透過させる容器と、送受信が可能なようにＩＣチップとアンテナを有し内部空間に収納されたインレットと、インレットを内部空間に面する容器の内部壁面から離して支持する支持部とを有するものである。【０００５】
特許文献２（特開２０１１−１２３８６６号公報）には、耐薬品性と耐熱性を共に良好に有する耐熱ＩＣタグについて開示されている。【０００６】
特許文献２に記載の耐熱ＩＣタグは、最外層の保護層を薬液などの透過性がなくかつ耐熱性を有する石英ガラス、ホウ珪酸ガラスなどのガラス材料で構成し、さらにＩＣチップとアンテナを備えた非接触型のＩＣタグと最外層の保護層との間の空隙を、真空とするかまたは少なくともその一部を連続気泡を有する断熱材で充填した構造を有するものである。【０００７】
特許文献３（特開２０１０−８６２５４号公報）には、基板の製造において品質に不具合を与えることなく、トレーサビィリティ管理を可能とする耐熱性ＩＣタグストラップについて開示されている。【０００８】
特許文献３に記載の耐熱性ＩＣタグストラップは、チップ収容部を備えた基板と、ＩＣタグと、を少なくとも有した耐熱性ＩＣタグストラップにおいて、ＩＣタグは、耐熱性基材の一方の面に形成した、アンテナとＩＣチップとを有するチップパッケージとを有し、耐熱性基材が粘着層を介して基板に貼付されてなり、耐熱性基材上のＩＣチップが基板のチップ収容部に収容されていることを特徴とするものである。【０００９】
特許文献４（特開２０１４−２１５８９号公報）には、インレットを樹脂封止する際にＩＣチップの位置ズレを防止できるようにしたＩＣタグ及び収容体について開示されている。【００１０】
特許文献４に記載のＩＣタグ及び収容体は、アンテナコイルと、アンテナコイルの内側に位置してアンテナコイルに接続されたＩＣチップとを有するインレットと、インレットが載置される載置面を有する皿体と、ＩＣチップの少なくとも側面を覆う保護樹脂と、載置面に形成されてアンテナコイルとＩＣチップとの間に介在する第１の凸部と、載置面上にあるインレット及び保護樹脂を封止する封止樹脂と、を備えるものである。【００１１】
特許文献５（特開２００１−２３６４８５号公報）には、要求される耐熱性を確保しつつ可能な限り小型化する識別装置について開示されている。【００１２】
特許文献５に記載の識別装置は、ＩＣチップを内包する第１断熱材と、第１断熱材を被包する第２断熱材と、両端がＩＣチップに接続されたアンテナコイルと第２断熱材を被包しかつ密封する耐熱性樹脂からなる密封容器とを備え、第１断熱材は熱容量が０．４ｃａｌ／ｃｍ3以上であって熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｈｒ・℃以下であり、第２断熱材は熱容量が０．００８ｃａｌ／ｃｍ3以上であって熱伝導率が０．１５ｋｃａｌ／ｈｒ・℃以下であるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−５４０７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２３８６６号公報
【特許文献３】特開２０１０−８６２５４号公報
【特許文献４】特開２０１４−２１５８９号公報
【特許文献５】特開２００１−２３６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記文献に記載の技術では、ＩＣチップの断熱が充分ではなく、またＩＣチップを断熱層で被覆した場合にはＩＣタグの通信距離が短くなるという欠点がある。また、従来のＩＣタグは、金属製の物品に取り付けると、通信距離が極端に短くなるという欠点があった。【００１５】
本発明の目的は、断熱性に優れ、しかも通信距離の長い耐熱ＩＣタグを提供することにある。
本発明の他の目的は、エンジン、ポンプおよび乾燥機など高温になり得る金属製の識別対象物品に取り付けても通信可能な耐熱ＩＣタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）
一局面に従う耐熱ＩＣタグは、アンテナと、ＩＣモジュールと、を含む耐熱ＩＣタグであって、ＩＣモジュールは、ＩＣチップとアンテナコイルとを含み、アンテナは、第１主面、および第１主面に対向する側に設けられた第２主面を有する絶縁基材と、第１主面に設けられた第１放射板と、第２主面に設けられた第２放射板と、絶縁基材の側面に設けられ、第１放射板と第２放射板とを接続させる導電部材と、を含み、ＩＣモジュールは第１放射板と電磁結合され、絶縁基材に保持部が設けられ、保持部に形成された凹部内にＩＣモジュールが保持され、凹部の内壁面とＩＣモジュールの外側面との間に空間部が形成されているものである。【００１７】
この場合、保持部に形成された凹部の内壁面とＩＣモジュールの外側面との間に形成された空間部によって、絶縁基材からＩＣチップへ熱が伝達されることを抑制でき、ＩＣチップの熱破壊等を防止することができる。
また、第１放射板、第２放射板、導電部材および絶縁基材により板状逆Ｌ構造のアンテナが構成されるため、耐熱ＩＣタグの通信距離を高めることができる。【００１８】
さらに、ＩＣモジュールは第１放射板と電磁結合されるので、熱に晒され易い第１放射板をＩＣモジュールから離間して配置でき、第１放射板からＩＣチップに熱が伝達されることを抑えることができる。【００１９】
また、本発明の耐熱ＩＣタグは、第１放射板、導電部材および第２放射板により板状逆Ｌ構造のアンテナを形成しているため、第２放射板の側を金属製の識別対象物品に設置した場合は、第２放射板および識別対象物品はグランドとして動作する。すなわち、第１放射板および導電部材が逆Ｌ構造のアンテナの放射エレメントとなり、第２放射板がグランドとなり、さらに、第２放射板と金属製の識別対象物品とが電気的に結合（静電結合および／または電磁結合）することによって識別対象物品がグランドの延長として作用する。
これによって、金属製の識別対象物品自体がアンテナの一部として動作するため、金属製の識別対象物品に取り付けても通信可能な耐熱ＩＣタグとすることができる。したがって、例えばエンジン、ポンプおよび乾燥機などといった高温になる金属物品に取り付けた場合であっても通信可能であり、かつ通信距離の長い耐熱ＩＣタグとすることができる。【００２０】
（２）
第２の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、一局面に従う耐熱ＩＣタグにおいて、ＩＣモジュールは直方体形状を有し、凹部は断面円形の内壁面を有し、ＩＣモジュールの角部が凹部の内壁面に接触していてもよい。【００２１】
この場合、ＩＣモジュールの角部が凹部の内壁面に線で接触するので、保持部とＩＣモジュールとの接触面積を極力減少しながら保持部内にＩＣモジュールを安定して保持することができる。【００２２】
（３）
第３の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、一局面または第２の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、絶縁基材の第１主面に絶縁層が配設され、絶縁層に第１放射板が配置され、第１放射板の凹部に相当する位置に１ターン未満のコイルを形成するスリットが形成されていてもよい。【００２３】
この場合、絶縁層によってＩＣモジュールと第１放射板とを絶縁および断熱することができる。しかも、第１放射板の凹部に相当する位置に１ターン未満のコイルを形成するスリットが形成されているので、ＩＣモジュールに形成されたアンテナコイルと第１放射板とを効率よく電磁結合させることができる。また、ＩＣモジュールおよび１ターン未満のコイルを形成するスリットは、導電部材の近傍に設けられることが好ましい。【００２４】
（４）
第４の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、第３の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、スリットは、凹部に対応する位置に形成された円形の孔部と、孔部に連続し第１放射板の端部に向けて直線形のスリット部とを有してもよい。【００２５】
この場合、スリットは、凹部に対応する位置に形成された孔部と、孔部に連続し第１放射板の端部に向けて長いスリット部とを有しているので、１ターン未満のコイルの巻回軸上にＩＣモジュールのアンテナコイルの磁束の中心が位置することになり、電磁結合の効率を高めることができる。【００２６】
（５）
第５の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、一局面から第４の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、絶縁基材の第１主面側の比誘電率が、第２主面側の比誘電率に比べて小さくてもよい。【００２７】
一般に、比誘電率が大きい絶縁基材を用いた場合、第１放射板、第２放射板および絶縁基材により構成されるコンデンサの静電容量が大きくなるため、第１放射板および第２放射板の開口面積が小さくなり、ＩＣタグを小型化することができる。ただし、耐熱ＩＣタグ用アンテナの利得が小さくなるため、読取装置との間で通信可能な距離（通信距離）が短くなる。逆に、比較的長い通信距離が必要な場合は、絶縁基材として比誘電率が小さい誘電体を用いることが好ましい。【００２８】
第５の発明に係る耐熱ＩＣタグにおいては、第１主面側の絶縁基材の比誘電率が第２主面側の絶縁基材の比誘電率よりも小さいので、第１主面側に配置された第１放射板の方が第２主面側に配置された第２放射板よりも開口面積が大きくなる。よって、第１放射板が読取装置から放射された電波を吸収する放射導体（アンテナ）となり、第２放射板がグランド導体として動作し、通信距離の長い耐熱ＩＣタグとすることができる。【００２９】
（６）
第６の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、一局面から第５の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、絶縁基材は板状の基部と、基部の第１主面側の面に設けられ、基部から第１主面の方向に突出する複数の突部と、を有してもよい。【００３０】
この場合、複数の突部間に比誘電率の小さい空気が存在するため、絶縁基材の厚み方向で比誘電率を容易に異ならせることができる。また、空気は熱伝導率が低いため、ＩＣタグへの熱の伝導を抑制して耐熱性を高めることができる。【００３１】
（７）
第７の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、一局面から第６の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、絶縁基材は耐熱性樹脂からなっていてもよい。【００３２】
この場合、絶縁基材の耐熱性を高めることができ、絶縁基材の保持部内に収容したＩＣチップの熱破壊等を防止することができる。【００３３】
（８）
第８の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、第７の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、耐熱性樹脂はＰＰＳ樹脂を含んでもよい。【００３４】
この場合、ＩＣチップの断熱性を高めることができると共に、熱可塑性樹脂であるＰＰＳ樹脂によって絶縁基材を容易に成形することができる。また、ＰＰＳ樹脂を用いることにより最適な誘電率の構造とすることができるため、通信距離の長い耐熱ＩＣタグとすることができる。【００３５】
（９）
第９の発明にかかる耐熱ＩＣタグは、一局面から第８の発明にかかる耐熱ＩＣタグにおいて、耐熱ＩＣタグの周囲全体を被覆する断熱層をさらに含み、断熱層が珪藻土からなってもよい。【００３６】
これにより、対象物品の熱がＩＣモジュールに直接伝達されることがないため、ＩＣモジュールの熱破壊をさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】耐熱ＩＣタグの絶縁基材の一例を示す模式的斜視図である。
【図２】耐熱ＩＣタグの一例を示す模式的断面図である。
【図３】図２に示す耐熱ＩＣタグの模式的平面図である。
【図４】耐熱ＩＣタグの要部の斜視図である。
【図５】図２に示す耐熱ＩＣタグの要部の拡大断面図である。
【図６】耐熱ＩＣタグの等価回路の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。
【００３９】
［本実施の形態］
図１は本実施の形態にかかる耐熱ＩＣタグ１００の絶縁基材２１０の一例を示す模式的斜視図であり、図２は耐熱ＩＣタグ１００の一例を示す模式的断面図である。また、図３は図２に示す耐熱ＩＣタグ１００の模式的平面図であり、図４は耐熱ＩＣタグ１００の要部の斜視図である。図５は図２に示す耐熱ＩＣタグ１００の要部の拡大断面図である。
【００４０】
本実施形態の耐熱ＩＣタグ１００は、アンテナ２００と、ＩＣモジュール３００と、を含む。ＩＣモジュール３００は、ＩＣチップ３１０とアンテナコイル３２０とを含む（図６参照）。アンテナコイル３２０はＩＣチップ３１０が設けられる基板上に配置または基板内に内蔵してもよい。アンテナコイル３２０をＩＣチップ３１０と一体化してオンコイルＩＣチップとしてもよい。詳細は後述する。
【００４１】
アンテナ２００は、第１主面、および第１主面に対向する側に設けられた第２主面を有する絶縁基材２１０と、第１主面に設けられた第１放射板３４０と、第２主面に設けられた第２放射板３５０と、絶縁基材２１０の側面に設けられ、第１放射板３４０と第２放射板３５０とを接続させる導電部材３６０と、を含む。
【００４２】
絶縁基材２１０は直方体形状であり、第１主面、第２主面、および第１主面と第２主面との間に設けられる長辺側の側面、および短辺側の側面を有する。
第１主面の周囲には土手部２１２が枠状に形成されている。土手部２１２は比較的幅寸法の狭い幅狭部と、幅寸法の広い幅広部とを有する。第１主面の長辺側、および一方の短辺側の土手部２１２ａは幅狭に形成され、第１主面の他方の短辺側の土手部２１２ｂは幅広に形成されている。
【００４３】
第１主面の中央部分に、土手部２１２に囲まれた底部２１４が形成されている。その底部２１４に複数の突部２１６が突設されている。突部２１６は、底部２１４の底面から絶縁基材２１０の長手方向に対して直交する方向に突設されている。また、絶縁基材２１０の第１主面側の隅部に保持部２２０が設けられている。この保持部２２０の底部２１４からの高さ寸法は、突部２１６の高さ寸法と同一とされている。
【００４４】
保持部２２０は平面視でほぼ正方形に形成されている。保持部２２０の中央に第１主面側に開口する凹部２２２が形成されている。凹部２２２の形状としては、例えば、断面形状を円形とすることができ、この場合は凹部２２２に断面円形の内壁面が形成される。つまり、円筒形状の内壁面が形成される。保持部２２０の平面視の形状は、正方形以外に長方形などの矩形状に形成してもよい。また、凹部２２２の断面形状は円形に限らず、楕円形などであってもよい。
【００４５】
凹部２２２内に収納されたＩＣモジュール３００の４つの角部が凹部２２２の内壁面に当接することで、ＩＣモジュール３００は凹部２２２内に安定して保持される。その際、凹部２２２の内壁面とＩＣモジュール３００の外側面との間に空間部２２４が形成されており、この空間部２２４によって、絶縁基材２１０からＩＣモジュール３００内のＩＣチップ３１０へ熱が伝達されることを抑制することができる。ＩＣモジュール３００の上面は、凹部２２２の上面と同一の位置にあってもよいし、凹部２２２の上面より下側にあってもよい。ＩＣモジュール３００の上面が凹部２２２の上面より下側にある場合、空間部２２４はＩＣモジュール３００の上面側にも設けられることになる。
【００４６】
なお、凹部２２２の内壁面および／または底面から内側に向けて複数のリブを突設してもよい。この場合には、凹部２２２内に収納されたＩＣモジュール３００の側面および／または底面にリブを当接させることで、ＩＣモジュール３００を凹部２２２内に内壁面から離間した状態で確実に保持することができる。
【００４７】
図１から図５に示す実施形態では、絶縁基材２１０は板状の基部２１８と、基部２１８の第１主面側の底面に設けられた保持部２２０と、基部２１８の第１主面側の底面に設けられ、基部２１８の長手方向に対して直交する方向に突出する複数の突部２１６と、を有する。
【００４８】
保持部２２０の位置は限定するものではないが、保持部２２０は絶縁基材２１０の片隅に配置されていることが好ましい。保持部２２０は絶縁基材２１０の周囲の土手部２１２から所定寸法をおいて離れて配置され、保持部２２０の周囲と土手部２１２との間に溝部２１９が形成されている。
【００４９】
複数の突部２１６が、絶縁基材２１０の底部２１４の底面に規則的あるいは不規則的に設けられている。このように絶縁基材２１０に複数の突部２１６を設けることにより、絶縁基材２１０の厚み方向の比誘電率を変えることができる。つまり、絶縁基材２１０の第１主面側の比誘電率と第２主面側の比誘電率とを異ならせることができる。この比誘電率は、突部２１６の配置密度で設計しても良いし、突部２１６自体の誘電率で設計しても良いし、突部２１６の形状（例えば、円柱状、円錐状など）で設計しても良いし、突部２１６の周囲に誘電体の物質を充填して設計してもよい。
本実施の形態では、突部２１６は底部２１４に規則的かつ絶縁基材２１０の短辺方向に交互にずらすように配置され、突部２１６の形状は円柱状としている（図１）。このようにして、第１主面側の比誘電率は、第２主面側の比誘電率に比べて小さく設定されている。
【００５０】
絶縁基材２１０は、例えば比誘電率が１以上１０以下の誘電体から形成されている。絶縁基材２１０として、比誘電率が大きい誘電体を用いた場合、第１放射板３４０、第２放射板３５０および絶縁基材２１０により構成されるコンデンサの静電容量が大きくなるため、第１放射板３４０および第２放射板３５０の開口面積が小さくなり、耐熱ＩＣタグ１００を小型化することができる。
【００５１】
ただし、アンテナの利得が小さくなるため、読取装置との間で通信可能な距離（通信距離）が短くなる。比較的長い通信距離が必要な場合は、絶縁基材２１０として比誘電率が小さい誘電体（例えば比誘電率が５以下）を用いることが好ましい。
【００５２】
さらに、絶縁基材２１０に複数の突部２１６を設けることで、図２に示すように、第１放射板３４０側の絶縁領域（第１絶縁領域）の比誘電率と、第２放射板３５０側の基部２１８の絶縁領域（第２絶縁領域）の比誘電率とを異ならせることができる。この実施の形態では、第１絶縁領域の比誘電率は、突部２１６間に空気が存在しているため、第２絶縁領域の比誘電率よりも小さくなる。
【００５３】
第１絶縁領域の比誘電率が第２絶縁領域の比誘電率よりも小さい場合、第１放射板３４０の方が第２放射板３５０よりも開口面積が大きい。このため、第１放射板３４０が読取装置から放射された電波を吸収する導波導体（放射導体）となり、第２放射板３５０がグランド導体となる。
【００５４】
したがって、第２放射板３５０の側を金属製の識別対象物品に設置することによって、第２放射板３５０と金属製の識別対象物品とが電気的に結合（静電結合および／または電磁結合）して、識別対象物品がグランドの延長として作用する。
これによって、金属製の識別対象物品自体が耐熱ＩＣタグ１００のアンテナ２００の一部として動作するため、金属製の識別対象物品に取り付けても通信可能な耐熱ＩＣタグ１００とすることができる。
【００５５】
なお、絶縁基材２１０に設けられる突部２１６の断面形状は円形に限らず、他の断面形状（楕円形、多角形など）であってもよい。
【００５６】
また、突部２１６は絶縁基材２１０の第２主面側から第１主面側に向かうにつれて徐々に外径が変化するようにしてもよい。このように構成すれば、第１放射板３４０および第２放射板３５０で挟まれた絶縁領域の比誘電率を徐々に変化させることができる。第１主面側および第２主面側の比誘電率を変化させることにより、見かけ上、所定よりも長いグランド部を形成することとなるため、金属対応または非金属対応の通信距離が長くなり、耐熱性のある耐熱ＩＣタグ１００を実現することができる。
【００５７】
（絶縁基材２１０の材質）
絶縁基材２１０は耐熱性および断熱性を有する基材を用いることができる。絶縁基材２１０は、例えば、２００℃程度の温度に耐えることができる基材を用いることが好ましい。例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンからなる熱可塑性樹脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＳＵ（ポリサルフォン）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルサルフォン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などが挙げられる。好ましくは、ＰＰＳである。このような耐熱性および断熱性に優れる樹脂を使用することにより、ＩＣチップ３１０の温度上昇を抑制することができる。
【００５８】
具体的には、絶縁基材２１０は、熱容量が０．４ｃａｌ／ｃｍ3以上であって熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｈｒ・℃以下の樹脂が挙げられる。この実施の形態では、ＰＰＳ樹脂を成形して保持部２２０および突部２１６を有する絶縁基材２１０が一体に形成されている。
【００５９】
（絶縁層３３０および放射板３４０，３５０）
絶縁基材２１０の少なくとも第１主面に絶縁層３３０が配設されている。絶縁層３３０としては、耐熱性および断熱性に優れた樹脂から構成することができる。上記の絶縁基材２１０に使用した樹脂を使用することができる。または、絶縁層３３０は絶縁基材２１０とは異なる樹脂で構成してもよい。
【００６０】
絶縁層３３０は平坦面を有し、その絶縁層３３０の平坦面に第１放射板３４０が配置されている。第１放射板３４０は、絶縁層３３０の平坦面に公知の接着剤などを使用して接着させることができる。または、絶縁層３３０を構成する樹脂の融着によって第１放射板３４０を絶縁層３３０に接着させることができる。絶縁層３３０と第１放射板３４０とをラミネートした積層板を絶縁基材２１０の第１主面に貼り付けるようにしてもよい。
【００６１】
第１主面のほぼ全面に第１放射板３４０が配置され、第２主面のほぼ全面に第２放射板３５０が配置され、また保持部２２０が設けられた側の絶縁基材２１０の側面に導電部材３６０が配置されている。第１放射板３４０、第２放射板３５０および導電部材３６０は連続した１枚の金属箔または金属板から形成することができる。本実施の形態では、図２に示すように、絶縁層３３０を積層した金属板が、絶縁基材２１０の第１主面、側面および第２主面を被覆するように絶縁基材２１０に貼着されている。
【００６２】
第１および第２放射板３４０、３５０は、アルミニウム、銅などの導電性金属の箔または板から形成されている。第１放射板３４０、第２放射板３５０および導電部材３６０は、連続した金属箔、金属板などの金属部材を使用することができる。
【００６３】
（ＩＣモジュール３００）
図６は耐熱ＩＣタグ１００の等価回路の一例を示す模式図である。図６に示すように、ＩＣモジュール３００はＩＣチップ３１０とアンテナコイル３２０とを少なくとも含む。
ＩＣチップ３１０は、メモリと、電源回路と、復調回路と変調回路を含む送受信回路と、クロックと、好ましくはロジック制御回路とを内蔵している。また、ＩＣチップ３１０はアンテナコイル３２０と接続されている。ＩＣチップ３１０およびアンテナコイル３２０は、基板に一体的に内蔵あるいは積層されている。
【００６４】
ＩＣチップ３１０は読取装置から送信される搬送波の一部を整流し、動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、生成した電源電圧によってＩＣチップ３１０内の制御用の論理回路等が格納されたメモリ、及びリーダライタとのデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。
つまり、ＩＣチップ３１０は、耐熱ＩＣタグ用アンテナ２００の第１放射板３４０および／または第２放射板３５０が受信した電波に基づいて動作する。ＩＣチップ３１０は、まず、読取装置から送信された搬送波の一部を整流して、ＩＣチップ３１０自身が動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ３１０は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ３１０内の制御用の論理回路、商品の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させる。また、ＩＣチップ３１０は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。
【００６５】
例えば、複数の基板を積層して、基板間にアンテナコイル３２０を配置することで埋め込んでもよい。各基板の表面または裏面にアンテナコイル３２０を形成することができる。
【００６６】
基板としては一般的に使用される、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を含む任意の絶縁性のプラスチック樹脂の他、セラミックス、マイカ、ガラスなどの絶縁板、絶縁フィルム、絶縁シート、絶縁膜等を使用することができる。絶縁性、小型化、耐高温性の観点ではセラミックスが適している。
【００６７】
なお、基板の寸法及び形状は特に限定されない。例えば、基板の形状は正方形、長方形などの矩形状、円形、楕円形などとすることができる。基板の一辺（または最大外形）の寸法は０．４ｍｍ以上とすることができ、１ｍｍ以上が好ましい。また、基板の一辺（または最大外形）の寸法は８ｍｍ以下とすることができ、６ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以下が最も好ましい。本実施の形態では平面外形寸法が５ｍｍ×５ｍｍ以下とする。また、各基板の間に必要に応じて絶縁膜を配置してもよい。
【００６８】
アンテナコイル３２０は平面内で渦巻状のいわゆる平面コイルである。最上層にアンテナコイル３２０を設ける場合、コイルの外周端が最上層の基板の接続点（貫通穴）の一方を介してＩＣチップ３１０の一方のラインに接続される。当該外周端から渦巻状に反時計回りとなり、内周端が中間層の基板の接続点を介して別のアンテナコイル３２０（例えば、中間層に配置したアンテナコイル３２０）の内周端に接続される。中間層のアンテナコイル３２０は、その内周端から渦巻状に反時計回りとなり、外周端が中間層及び最上層の基板の接続点の他方を介して他方のラインに接続される。
【００６９】
複数のアンテナコイルを設ける場合、各アンテナコイル３２０は共通の電流による磁束の発生方向が同一方向となるように直列接続される。なお、各アンテナコイル３２０の数、形成面積、ターン数は、ＩＣモジュール３００の所要インダクタンスに応じて任意に設定することができる。例えば、最上層および中間層のアンテナコイル３２０の巻き数は２以上とするのがよく、３あるいは４以上とすることができる。
【００７０】
また、各アンテナコイル３２０の巻き方向及び接続形態は、各アンテナコイル３２０からの磁界の発生方向が同一方向である限り、図示以外の任意の形態であってもよい。アンテナコイル３２０は金属を含む任意の導電性材料から成り、基板にメッキ、印刷、エッチング、蒸着等の手法によって形成することができる。
【００７１】
（第１放射板３４０に形成されたスリット３４２）
図３に示すように、スリット３４２は第１放射板３４０に形成され、１ターン未満のコイルが構成される。第１放射板３４０の凹部２２２に相当する位置に１ターン未満のコイルを形成するスリット３４２が形成されている。スリット３４２は、凹部２２２に対応する位置に形成された円形の孔部３４４と、孔部３４４に連続して第１放射板３４０の端部に向けて形成された細長のスリット部３４６とを有する。
スリット部３４６は開放部を有しており、開放部を形成することにより、１ターン未満のコイルを形成している。この開放部の間隔は、等価容量を所望の値にできるように設定される。
【００７２】
スリット３４２は、第１放射板３４０の金属板を切り抜いて形成してもよく、あるいは他のスリット形成方法を採用してもよい。例えば絶縁層３３０に、メッキ、印刷、エッチング、蒸着等を施すことで形成してもよい。
【００７３】
ＩＣモジュール３００とスリット３４２で構成される１ターン未満のコイルとは電磁結合しており、耐熱ＩＣタグ１００の受信時には１ターン未満のコイルの信号がＩＣモジュール３００に伝送される。また、耐熱ＩＣタグ１００の送信時にはＩＣモジュール３００の信号が１ターン未満のコイルに伝送される。
効率を上げるため、ＩＣモジュール３００の磁界の方向と１ターン未満のコイルの磁界の方向が一致していること、つまり１ターン未満のコイルの巻回軸上にＩＣモジュール３００のアンテナコイル３２０の巻回軸が位置するように配置されていることが望ましい。
ＩＣモジュール３００および１ターン未満のコイルを形成するスリット３４２は、導電部材３６０の近傍に設けられることが好ましい。ＩＣモジュール３００および１ターン未満のコイルの中心の位置は、例えば、導電部材３６０近傍の隅部において、第１放射板３４０の長辺の１／５以下かつ短辺の１／２以下の位置である。
【００７４】
（断熱層）
本実施の形態にかかる耐熱ＩＣタグ１００は、さらに耐熱ＩＣタグ１００の周囲全体を被覆する断熱層を含むことができる。
断熱層は珪藻土から構成することができる。断熱層は、塗布工程により形成されてもよく、珪藻土を含む組成物に耐熱ＩＣタグ１００を浸漬、乾燥することにより形成してもよい。
【００７５】
例えば、珪藻土を含む組成物は、以下の珪藻土組成物を使用することができる。
珪藻土組成物は、シリコン変性アクリル酸エステル系共重合体を主成分とする主剤を含んでおり、この主剤によって、珪藻土の特性を発揮させることが可能な状態で、断熱層中で珪藻土の粒子間が比較的強固に結合するとともに、珪藻土がＲＦタグに比較的強固に接着する。
【００７６】
また、珪藻土組成物は、珪藻土と、珪藻土用のバインダーを含んでもよい。例えば珪藻土と、水と、シリコン変性アクリル酸エステル系共重合体を主成分とする主剤と、ポリカルボン酸系の分散剤と、アクリル酸エステル系共重合体を主成分とする増粘剤と、パルプを主成分とするつなぎ材と、を含んでもよい。１００重量部の珪藻土に対し、水が２５０重量部以上４００重量部以下、主剤が９０重量部以上１１０重量部以下、分散剤が５重量部以上２０重量部以下、増粘剤が３５重量部以上４５重量部以下、つなぎ材が２５重量部以上３５重量部以下であってもよい。
【００７７】
断熱層の厚みは、数マイクロメートル以上数センチメートル以下の厚みであることが好ましく、数ミリメートル程度の厚みであることがより好ましい。断熱層の周囲にシート部材を設けてもよく、他の絶縁被膜処理を用いてもよい。
【００７８】
本発明の耐熱ＩＣタグ１００は、例えば、自動車のエンジン（内燃機関）のケーシングまたはエンジンを構成する部品（対象部品）に取り付けることができる。耐熱ＩＣタグ１００の第２放射板３５０側が接着剤、両面テープなどを用いて対象部品に取り付けられる。
対象物品の高温の熱がＩＣモジュール３００に直接伝達されることがなく、また空間部２２４によって断熱されるため、ＩＣモジュール３００の熱破壊を抑制することができる。
【００７９】
本発明においては、耐熱ＩＣタグ１００が『耐熱ＩＣタグ』に相当し、絶縁基材２１０が『絶縁基材』に相当し、保持部２２０が『保持部』に相当し、凹部２２２が『凹部』に相当し、空間部２２４が『空間部』に相当し、ＩＣモジュール３００が『ＩＣモジュール』に相当し、ＩＣチップ３１０が『ＩＣチップ』に相当し、アンテナコイル３２０が『アンテナコイル』に相当し、絶縁層３３０が『絶縁層』に相当し、第１放射板３４０が『第１放射板』に相当し、第２放射板３５０が『第２放射板』に相当し、導電部材３６０が『導電部材』に相当し、スリット３４２が『スリット』に相当し、孔部３４４が『孔部』に相当し、スリット部３４６が『スリット部』に相当し、基部２１８が『基部』に相当し、突部２１６が『突部』に相当し、アンテナ２００が『アンテナ』に相当する。
【００８０】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８１】
１００  耐熱ＩＣタグ
２００  アンテナ
２１０  絶縁基材
２１６  突部
２１８  基部
２２０  保持部
２２２  凹部
２２４  空間部
３００  ＩＣモジュール
３１０  ＩＣチップ
３２０  アンテナコイル
３３０  絶縁層
３４０  第１放射板
３４２  スリット
３４４  孔部
３４６  スリット部
３５０  第２放射板
３６０  導電部材
【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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【国際調査報告】
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