JP4494855B2

JP4494855B2 - Ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄタグの共振周波数の調整方法

Info

Publication number: JP4494855B2
Application number: JP2004131730A
Authority: JP
Inventors: 昌孝家垣; 範行庄司
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2024-04-27
Also published as: JP2005318102A

Description

本発明は、所定の共振周波数で動作するアンテナコイルとしてのコイル導体パターン有するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ及びその共振周波数の調整方法に関する。

従来から物品管理などの分野でＲＦＩＤタグが用いられている。ＲＦＩＤタグは、アンテナコイルとアンテナコイルに接続したＩＣ等の素子を備え、質問器から送信される所定の周波数をアンテナコイルで受信しＲＦＩＤタグが活性化することによりＩＣ等の素子を駆動するように構成されている。これにより、ＲＦＩＤタグと質問器との間で電波により通信を行って、ＩＣ素子によって記憶されたデータの読み出しと、新たなデータの書き込みを行うことにより、物品の管理等に活用することができる。

通常、ＲＦＩＤタグと質問器との間の通信では、例えば１３．５６ＭＨｚ帯など所定の周波数帯域が規定されている。ＲＦＩＤタグを構成する場合、アンテナコイルの構造とその周辺回路を適切に構成することにより、共振周波数を最適に調整する必要がある。例えば、ＦＰＣ（Flexible Print Circuit Board）にアンテナコイルを構成するとともに、ＦＰＣの基材とＦＰＣの両面に形成された電極とでコンデンサを形成し、このコンデンサの電極を部分的に切断して面積を変え容量値を修正することにより、ＲＦＩＤタグの共振周波数を調整する方法が知られている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００３−１８７２０７号公報

上記従来のようにＦＰＣに形成したコンデンサの容量値を修正して共振周波数を調整するように構成されたＲＦＩＤタグにおいては、例えば環境条件である温度や湿度に依存してＦＰＣの基材の特性が変化するため、コンデンサの容量値が変動し、その結果共振周波数が変動することになる。この場合、例えば製造工程において所定の温度、湿度の下でＲＦＩＤタグの共振周波数を調整した場合であっても、実際にＲＦＩＤタグを使用する環境が製造工程の環境と異なると、コンデンサの容量値が変動し、共振周波数が調整時の値からずれてしまう恐れがある。このように環境変動に起因してＲＦＩＤタグの共振周波数のずれを生じ、ＲＦＩＤタグが所望の性能を発揮できないという問題が生じる。また、上記従来の構成のＲＦＩＤタグは、ＦＰＣの両面を用いてコンデンサを設けるため、ＦＰＣの両面を接続する必要があるため配線構造が複雑になり、ＲＦＩＤタグのコスト上昇を招くことも問題となる。

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものである。本発明の適用においては、温度や湿度等の環境変動が生じた場合であっても所望の共振周波数を安定に保ち、構成が簡単でコストの低減が可能なＲＦＩＤタグ及びその共振周波数の調整方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載のＲＦＩＤタグは、所定の共振周波数で動作するコイル導体パターンを有するＲＦＩＤタグであって、前記コイル導体パターンは、アンテナコイルの主要部分を構成する線状導体の一部に並列接続される迂回パターンを含み、前記迂回パターンは、前記線状導体に対して略平行に配置される第１迂回経路と、前記第１迂回経路の両端部のそれぞれを前記線状導体に接続する２つの第１接続経路と、前記第１迂回経路に対して略平行に配置される第２接続経路と、前記第１迂回経路にそれぞれの一端が接続され他端が前記第２接続経路に接続されるとともに前記第１迂回経路に対して略垂直にそれぞれが離間して配置される複数の第２迂回経路とを含み、前記第１迂回経路および／または前記第２接続経路において、前記第２迂回経路同士を接続する複数の接続箇所の中から、１または複数の接続箇所を切断することにより、前記コイル導体パターン全体のインダクタンスを調整可能に構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、アンテナコイルとしてのコイル導体パターンのインダクタンスを迂回パターンの切断により調整することで、ＲＦＩＤタグの共振周波数を調整することができる。このとき、コイル導体パターンの線状導体に対して迂回パターンが並列接続される関係にあるため、この迂回パターンの切断位置を可変することにより容易にインダクタンスを調整することができる。従って、温度や湿度などの変動が生じても安定に共振周波数を保って、信頼性の高いＲＦＩＤタグを簡単な構成と低いコストで実現することができる。

請求項２に記載のＲＦＩＤタグは、請求項１に記載のＲＦＩＤタグにおいて、前記コイル導体パターンは、平面状のＦＰＣの一方の面に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、上述の発明の作用に加えて、平面状のＦＰＣの一方の面にコイル導体パターンを形成したので、配線構造を簡便なものにすることができ、低コストのＲＦＩＤタグを実現することができる。

請求項３に記載のＲＦＩＤタグは、請求項１に記載のＲＦＩＤタグにおいて、前記コイル導体パターンは、磁性コア材の周囲に巻き付けられたＦＰＣの一方の面に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、上述の発明の作用に加えて、ＦＰＣを磁性コア材の周囲に巻き付けてアンテナコイルを構成したので、小型のＲＦＩＤタグを実現することができる。

請求項４に記載のＲＦＩＤタグは、請求項３に記載のＲＦＩＤタグにおいて、複数の前記線状導体が、前記ＦＰＣの一方の面に並列配置され、前記ＦＰＣを前記磁性コア材に巻き付けた状態で隣接する線状導体同士を電気的に接続することにより一体化された線状導体を形成可能に構成されているとともに、前記一体化された線状導体の一端と他端を電気的に接続する接続導体を更に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、上述の発明の作用に加えて、磁性コア材の周囲に巻き付けたＦＰＣは隣接する線状導体同士を順次接続するとともに、接続導体を用いてアンテナコイルを構成するので、ＦＰＣの一方の面のみを用いることによって基材の環境変動の影響を非常に小さくでき、ＲＦＩＤタグの信頼性の更なる向上が可能となる。

請求項５に記載のＲＦＩＤタグの共振周波数の調整方法は、所定の共振周波数で動作するコイル導体パターンを有するＲＦＩＤタグの共振周波数の調整方法であって、前記コイル導体パターンは、アンテナコイルの主要部分を構成する線状導体と、当該線状導体の一部に並列接続される迂回パターンを含み、前記迂回パターンは、前記線状導体に対して略平行に配置される第１迂回経路と、前記第１迂回経路の両端部のそれぞれを前記線状導体に接続する２つの第１接続経路と、前記第１迂回経路に対して略平行に配置される第２接続経路と、前記第１迂回経路にそれぞれの一端が接続され他端が前記第２接続経路に接続されるとともに前記第１迂回経路に対して略垂直にそれぞれが離間して配置される複数の第２迂回経路とを含み、前記第１迂回経路および／または前記第２接続経路の前記第２迂回経路同士を接続する複数の接続箇所の中から、１または複数の接続箇所を切断することにより、前記コイル導体パターン全体のインダクタンスを調整することを特徴とする。

本発明によれば、ＲＦＩＤタグのコイル導体パターンのうち、線状導体の一部に並列接続した迂回パターンを所定位置で切断してインダクタンスを調整可能に構成したので、温度や湿度等の環境変動が生じる場合であってもインダクタンスに連動させて所望の共振周波数を調整した後、その共振周波数を安定に保ち、構成が簡単でコストの低減が可能なＲＦＩＤタグ及びその共振周波数の調整方法を実現可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図１２を参照しつつ説明する。本実施形態では、アンテナコイルを巻き付ける磁性コア材を設けない平面状のＲＦＩＤタグと、アンテナコイルを巻き付ける磁性コア材を設けた板状のＲＦＩＤタグの２種に対し本発明を適用する場合を説明する。平面状のＲＦＩＤタグの構成を図１に示し、板状のＲＦＩＤタグの構成を図２及び図３に示す。

まず、図１は、本実施形態に係る平面状のＲＦＩＤタグ１の構成を示す図である。図１に示すＲＦＩＤタグ１は、方形の平面状に形成されたＦＰＣ１１上にコイル導体パターン１２を形成し、所望の共振周波数のアンテナコイルとして動作させる構成を備えている。図１に示す構成を備えたＲＦＩＤタグ１は、例えば、ケース内部に一体化した状態でカード状に形成される。

ＦＰＣ１１は、柔軟な樹脂を厚さ３０μｍ程度に形成した基材の一方の面に形成されたコイル導体パターン１２と、他方の面に形成されたクロスオーバーパターン１３を備えている。ＦＰＣ１１の基材の樹脂としては、例えばＰＥＴ、ＰＩ、ＰＥＮ、液晶ポリマーなどが用いられる。ＦＰＣ１１上に形成されたコイル導体パターン１２には、所定箇所に配置されたＩＣ１４に接続されている。このＩＣ１４は、質問器からの要求に応じて所定のデータを送信したり、質問器から送信されてきたデータを記憶したりといった役割を担う。

ＦＰＣ１１の一方の面に形成されたコイル導体パターン１２は、アンテナコイルの主要部分を構成する線状導体１２ａと、線状導体１２ａを部分的に迂回する導体パターンとしての迂回パターン１２ｂからなる。図１の例では、迂回パターン１２ｂは４つの迂回経路が並列に配置され、迂回パターン１２ｂの所定位置を切断することによってアンテナコイルの共振周波数を調整する役割を担っている。このような構成により、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ１には、共振周波数を調整するためのコンデンサが不要となっている。なお、迂回パターン１２ｂの切断による共振周波数の調整方法について詳しくは後述する。

接続導体として機能するクロスオーバーパターン１３は、コイル導体パターン１２の所定の２箇所を電気的に接続することにより一体的なアンテナコイルを構成する役割を担う。このクロスオーバ−パターン１３は、他の線状導体１２ａの各部分との交差を避けるために、ＦＰＣ１１の裏面に設ける必要がある。

ＦＰＣ１１に形成されたコイル導体パターン１２及びクロスオーバーパターン１３は、例えば、銅やアルミのエッチングあるいは銀ペーストを用いた印刷等によって形成される。そして、クロスオーバーパターン１３の一端と他端の２箇所において、ＦＰＣ１１の基材を貫通してコイル導体パターン１２と電気的に接続されている。

一方、図２は本実施形態に係る板状のＲＦＩＤタグ２の構造を示す斜視図である。また、図３は図２のＲＦＩＤタグ２におけるＦＰＣ２２の構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態に係る板状のＲＦＩＤタグ２は、板状に形成された磁性コア材２１の周囲にＦＰＣ２２が巻き付けられた構造を備えている。ＦＰＣ２２には、図３に示すように、アンテナコイルとしての主要部分を構成するコイル導体パターン２３が形成され、このコイル導体パターン２３は線状導体２３ａと迂回パターン２３ｂとからなる。このような構成により、ＲＦＩＤタグ２は、図１のＲＦＩＤタグ１と同様、所望の共振周波数のアンテナコイルとして動作する。一般に、図２に示すような構造のＲＦＩＤタグ２は、樹脂のケース内部に一体化した状態で厚みを持ったカード状に形成される。

図２において、磁性コア材２１は、フェライト、フェライト混練樹脂、アモルファスシートなどを用いて形成することが望ましい。

ＦＰＣ２２については、図１のＦＰＣ１１と同様の材料で形成することができるが、図３のＦＰＣ２２には、一方の面にコイル導体パターン２３が形成されるのみで、他方の面にはクロスオーバーパターンが形成されていない。一方、図２のＲＦＩＤタグ１は、線状導体２３ａの端部２３ｃ（図３)と端部２３ｄの間を接続導体２４により電気的に接続する構成になっている。この接続導体２４は、ＦＰＣ２２に付随するＦＰＣを用いて形成する場合に加え、他の線材その他の導体部材を用いてＦＰＣ２２に接合可能に形成してもよい。

また、ＦＰＣ２２に形成されたコイル導体パターン２３には、所定箇所に配置されたＩＣ２５が接続されている。このＩＣ２５は、図１のＩＣ１４と同様の機能を有している。

ＦＰＣ２２を磁性コア材２１に巻き付ける際は、ＦＰＣ２２のコイル導体パターン２３が形成された面が磁性コア材２１に対し外側と内側のいずれに配置してもよい。このとき、図３に示すように、ＦＰＣ２２が磁性コア材２１に巻き付けられた状態で、互いに隣接する線状導体２３ａの端部同士を磁性コア材２１の側面にて接合する必要がある。このように線状導体２３ａの端部同士を接合する場合、半田付け、超音波溶接などにより電気的に接合すればよい。このように構成することにより、線状導体２３ａがアンテナコイルとして一体化され、ＲＦＩＤタグ２を所望の共振周波数で動作させることができる。

次に、上述の２種のＲＦＩＤタグ１、２の共振周波数を調整する際の迂回パターン１２ｂ、２３ｂの切断方法について説明する。以下では、代表して図１のＲＦＩＤタグ１の場合を説明するが、ＲＦＩＤタグ２についても共振周波数の基本的な調整方法は共通するので、以下の説明を適用することが可能である。

図４は、ＲＦＩＤタグ１のコイル導体パターン１２についての構成例のうち、迂回パターン１２ｂ周辺の拡大図を示す図である。図４に示す例では、コイル導体パターン１２の一端から迂回経路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の順で配置され、互いに並列接続される位置関係になっている。そして、迂回パターン１２を切断する場合、迂回経路Ｐ１〜Ｐ４の一端に近接する４つの切断位置Ｃ１〜Ｃ４が設定されている。これらの切断位置Ｃ１〜Ｃ４を変更することによりコイル導体パターン１２に接続される迂回経路の本数を増減することができる。

すなわち、この迂回パターン１２ｂを切断する際、切断位置Ｃ１で切断すると全ての迂回経路Ｐ１〜Ｐ４が線状導体１２ａに並列接続されず、切断位置Ｃ２で切断すると３つの迂回経路Ｐ１のみが線状導体１２ａに並列接続され、切断位置Ｃ３で切断すると２つの迂回経路Ｐ１、Ｐ２が線状導体１２ａに並列接続され、切断位置Ｃ４で切断すると３つの迂回経路Ｐ１〜Ｐ３が線状導体１２ａに並列接続される。このように、切断位置Ｃ１〜Ｃ４に応じて、並列接続される迂回経路Ｐ１〜Ｐ４の本数（あるいは、切り離される迂回経路Ｐ１〜Ｐ４の本数）を変えることにより、コイル導体パターン１２全体のインダクタンスを調整することができる。その結果、コイル導体パターン１２のインダクタンスに連動して変化するＲＦＩＤタグ１の共振周波数を調整することができる。

ここで、図５を用いてＲＦＩＤタグ１の共振周波数の調整方法を説明する。図５は、例えばＲＦＩＤタグ１の製造工程で行われる処理の一例を示すフローチャートである。図５の処理が開始されると、製造対象のＲＦＩＤタグ１に対して任意の周波数の電波を放射可能な測定装置を用いて、ＲＦＩＤタグ１の共振周波数を測定する（ステップＳ１０１）。そして、ＲＦＩＤタグ１の仕様に基づく所望の共振周波数Ｆｘと、ステップＳ１０１で測定された共振周波数Ｆｍとの差を求め、周波数ずれ量を判別する（ステップＳ１０２）。

次に、ステップＳ１０２で判別された周波数ずれ量に基づいて、迂回パターン１２ｂに対する切断方法（切断の有無、切断位置）を決定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３における切断方法としては、図４を例にとると、迂回パターン１２ｂを切断しない場合と、切断位置Ｃ１〜Ｃ４のいずれかで切断する場合の５通りの方法を選択することができる。迂回パターン１２ｂの切断無しと決定されるのは、周波数ずれ量が概ねゼロになる場合である。一方、ステップＳ１０２において切断位置を決定するためには、製造対象のＲＦＩＤタグ１に関し、迂回パターン１２ｂにおける切断位置に応じた共振周波数の特性を予め把握しておく必要があるが、具体的な特性については後述する。

次に、ステップＳ１０３で決定された切断方法に従って、切断の必要がある迂回パターン１２ｂの切断処理を行う（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の切断処理では、例えば、迂回パターン１２ｂを切断する際、ルータ等を用いて所定部分を削るか、レーザを照射して所定部分を切除する方法がある。なお、ステップＳ１０３で迂回パターン１２ｂの切断無しと決定された場合は、ステップＳ１０４の切断処理は省略される。

次に、ステップＳ１０４の切断処理を行ったＲＦＩＤタグ１に対し、ステップＳ１０１と同様に共振周波数を測定する（ステップＳ１０５）。そして、上述の周波数ずれ量を判別した上で、測定された共振周波数が予め設定された許容範囲内であると判断される場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ＲＦＩＤタグ１の共振周波数の調整は完了したものとして図５の処理を終える。一方、測定された共振周波数が予め設定された許容範囲内から外れていると判断される場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、製造工程で定められた所定の処理を行う（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７では、例えば、ステップＳ１０３以降の処理を再び行うように定めてもよい。

次に図６は、図４に示す構成例において、ステップＳ１０４で実際に切断された迂回パターン１２ｂの状態の具体例を示す図である。図６においては、図４の切断位置Ｃ４で切断された状態の迂回パターン１２ｂを示している。この場合、ＲＦＩＤタグ１のコイル導体パターン１２は、線状導体１２ａに３本の迂回経路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が並列接続された状態になっている。つまり、線状導体１２ａから迂回経路Ｐ４が切り離された状態に相当する。

次に、上述のＲＦＩＤタグ１、２における迂回パターン１２ｂ、２３ｂの切断方法とＲＦＩＤタグ１、２の特性の関係について説明する。以下の表１においては、図２の構造のＲＦＩＤタグ２を対象とし、迂回パターン２３ｂにおける図４に示す切断位置Ｃ１〜Ｃ４とＲＦＩＤタグ２のインダクタンス及び共振周波数の関係についての実験による検証結果を示している。

表１に示されるように、迂回パターン２３ｂを切断しない状態でコイル導体パターン２３のインダクタンスが最小となり、切断位置に応じて線状導体２３ｂに並列接続される迂回経路数が減少するにつれ、インダクタンスが次第に大きくなる。このように、ＲＦＩＤタグ２では、元の線状導体２３ａで定まるインダクタンスに比べ、迂回経路を並列接続させることによってインダクタンスが減少する作用がある。一方、ＲＦＩＤ１の共振周波数は、インダタンスと逆の変化をするので、迂回パターン２３ｂを切断しない状態で最大となり、切断位置に応じて線状導体２３ｂに並列接続される迂回経路数が減少するにつれ、共振周波数が次第に小さくなる。

表１に示す特性は、迂回パターン２３ｂの形状に応じて変化することが確認されている。従って、図２の構成において、迂回パターン２３ｂの切断無しの状態から、切断位置Ｃ１の状態までの範囲内において、所望の共振周波数調整範囲が得られるように、迂回パターン２３ｂの形状に関するパラメータを設定する必要がある。具体的には、迂回パターン２３ｂに関し、迂回経路の本数、迂回経路の線幅及び間隔、迂回経路の長さ等のパラメータを適切に設定し、共振周波数の調整範囲を最適化すればよい。

次に、ＲＦＩＤタグ２の共振周波数に関し、温度・湿度などの環境による影響について説明する。図７は、ＲＦＩＤタグ２の共振周波数の温度特性を示す図である。図７においては、本実施形態の構成を備えたＲＦＩＤタグ２と(図中（Ａ）で示す)、従来のようにコンデンサにより共振周波数の調整を行うように構成されたＲＦＩＤタグと(図中（Ｂ）で示す)を比較し、それぞれ−１０〜７０°の温度範囲における共振周波数の周波数ずれ量を示している。なお、図７における周波数ずれ量は、基準温度における共振周波数ｆｘと、各温度で測定された周波数ｆとの比ｆ/ｆｘを求めたものである。

図７に示すように、従来の構成のＲＦＩＤタグに比べ、本実施形態のＲＦＩＤタグ２は、温度変化による周波数ずれ量が格段に小さくなっていることがわかる。従来の構成では、ＦＰＣの両面に電極を設けて共振周波数を調整するためのコンデンサを構成しているため、ＦＰＣの基材が温度変化の影響を受けて特性が変わり、結果的にコンデンサの容量値が変動することから周波数ずれ量が大きくなると考えられる。これに対し、本実施形態の構成では、ＦＰＣにコンデンサを設けず、一方の面のコイル導体パターン１２についてのインダクタンスを調整しているため、ＦＰＣの基材の温度変化の影響を受けることがなく、図７のように良好な温度特性が得られるものである。

次に図８は、ＲＦＩＤタグ２の共振周波数の湿度特性を示す図である。図８においても、本実施形態の構成を備えたＲＦＩＤタグ２と(図中（Ａ）で示す)、従来のようにコンデンサを設けたＲＦＩＤタグと(図中（Ｂ）で示す)を比較し、それぞれ０〜２５０（ｈ）の経過時間内における共振周波数の周波数ずれ量を示している。ここで、図８においては、所定の吸湿条件（４０℃、９３％ＲＨ）の下、長時間にわたって徐々にＦＰＣの基材が吸湿することによる影響を想定している。

図８から明らかなように、従来の構成のＲＦＩＤタグに比べ、本実施形態のＲＦＩＤタグ２は、湿度変化による周波数ずれ量についても大幅に改善されている。この場合も、従来の構成においてＦＰＣの基材が湿度変化の影響を大きく受け、コンデンサの容量値が変動した結果、周波数ずれ量が大きくなると考えられる。これに対し、本実施形態の構成では、上述した構成によってＦＰＣの基材の湿度変化の影響を受けないため、図８のように良好な湿度特性が得られるものである。

次に、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ１の変形例について説明する。本実施形態においては、ＲＦＩＤタグ１のコイル導体パターン１２のうち迂回パターン１２ｂに関しては、上述の構成に限られることなく多様なバリエーションがある。以下、図９〜図１２には、図４の迂回パターン１２の構成を変形した場合の３種の変形例を示す。

図９は、迂回パターン１２ｂの第１の変形例を示す図である。この第１の変形例では、迂回パターン１２ｂにおける４つの迂回経路Ｐ１１〜Ｐ１４が、線状導体１２ａの方向に対し垂直方向に延びるように配置されている。すなわち、図４において線状導体１２ａと平行方向に延びている４つの迂回経路Ｐ１〜Ｐ４の向きを９０°変えたものである。そして、迂回パターン１２ｂには線状導体１２ａの遠端側の３箇所に切断位置Ｃ１１〜Ｃ１３が設定されている。

第１の変形例では、切断位置Ｃ１１〜Ｃ１３を変更することにより、コイル導体パターン１２全体のインダクタンスを調整することができる。この際、切断位置Ｃ１１〜Ｃ１３のいずれか１箇所のみを切断する場合のほか、切断位置Ｃ１１〜Ｃ１３のうち複数箇所を切断するようにしてもよく、例えば切断位置Ｃ１１〜Ｃ１３の全てを切断してもよい。また、切断位置の数は３つに限られず、迂回経路の数を変えることで任意の数の切断位置を設定可能である。

図１０は、迂回パターン１２ｂの第２の変形例を示す図である。この第２の変形例では、迂回経路Ｐ２１〜２４を含む迂回パターン１２ｂ自体の構成は図９と同様になっている。一方、迂回パターン１２ｂに設定された切断位置Ｃ２１〜Ｃ２３は、図９の場合とは位置が逆になり、線状導体１２ａの近端側に設定されている。第２の変形例の場合も、第１の変形例と同様、切断位置Ｃ２１〜Ｃ２３の変更により、コイル導体パターン１２全体のインダクタンスを調整することができる。

図１１は、迂回パターン１２ｂの第３の変形例を示す図である。この第３の変形例では、迂回経路Ｐ３１〜３４を含む迂回パターン１２ｂ自体の構成は図９、図１０と同様であるが、迂回パターン１２ｂに設定された切断位置Ｃ３１〜Ｃ３３が図９及び図１０を組み合わせた設定になっている。すなわち、３箇所の切断位置Ｃ３１〜Ｃ３３は、線状導体１２ａの遠端側と近端側とを交互に設定されている。

なお、図１０及び図１１の場合も、複数の切断位置のいずれか１箇所のみを切断する場合のほか、複数箇所を切断することができ、さらには、迂回経路の数を変えることで任意の数の切断位置を設定可能である。

図１２は、迂回パターン１２の第４の変形例を示す図である。この第４の変形例では、図９〜図１１とは異なり、迂回パターン１２ｂには迂回経路が形成されず、全体が矩形状の導体パターンから形成されている。そして、迂回経路１２ｂにおいて直線状の切断位置Ｃ４が設定されている。そして、迂回経路１２ｂに設定する切断位置１４を適宜に変更することにより、コイル導体パターン１２全体のインダクタンスを調整することができる。例えば、製造工程において切断位置Ｃ４と線状導体１２ａとの間の距離を微妙に調整すればよい。この第４の例では、パターン形状に制約されることなく切断位置１４を自在に設定できるので、インダクタンスのきめ細かい調整に好適である。

以上説明した第１〜第４の変形例においては、迂回パターン１２ｂを同様のサイズで比較したとき、図４の構成に比べて切断位置の変更に伴うインダクタンスの変化量が小さくなることが確認された。また、第１〜第４の変形例同士では、第１、３の変形例に比べて、第２、４の変形例の方がさらにインダクタンスの変化量が少なくなる。従って、インダクタンスの変化量を大きくして共振周波数の調整範囲を広く確保する場合、図１〜図８に対応する構成で迂回パターン１２ｂを設けるのが望ましい。ただし、狭い範囲で共振周波数を調整する場合は、第１〜第４の変形例を採用してもよい。また、製造工程における切断処理の方法によっては、第４の変形例を採用する方が適している場合もある。

本実施形態に係る平面状のＲＦＩＤタグの構成を示す図である。本実施形態に係る板状のＲＦＩＤタグの構造を示す斜視図である。図２のＲＦＩＤタグにおけるＦＰＣの構成を示す図である。ＲＦＩＤタグのコイル導体パターンについての構成例のうち、迂回パターン周辺の拡大図を示す図である。ＲＦＩＤタグの共振周波数の調整方法を説明する図であり、例えばＲＦＩＤタグの製造工程で行われる処理の一例を示すフローチャートである。図４に示す構成例において、図５のステップＳ１０４で実際に切断された迂回パターン１２ｂの状態の具体例を示す図である。ＲＦＩＤタグの共振周波数の温度特性を示す図である。ＲＦＩＤタグの共振周波数の湿度特性を示す図である。迂回パターンの第１の変形例を示す図である。迂回パターンの第２の変形例を示す図である。迂回パターンの第３の変形例を示す図である。迂回パターンの第４の変形例を示す図である。

符号の説明

１，２…ＲＦＩＤタグ
１１…ＦＰＣ
１２…コイル導体パターン
１２ａ…線状導体
１２ｂ…迂回パターン
１３…クロスオーバーパターン
１４…ＩＣ
２１…磁性コア
２２…ＦＰＣ
２３…コイル導体パターン
２３ａ…線状導体
２３ｂ…迂回パターン
２３ｃ、２３ｄ…線状導体の端部
２４…接続導体
２５…ＩＣ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…迂回経路
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…切断位置

Claims

所定の共振周波数で動作するコイル導体パターンを有するＲＦＩＤタグであって、
前記コイル導体パターンは、アンテナコイルの主要部分を構成する線状導体と、当該線状導体の一部に並列接続される迂回パターンを含み、
前記迂回パターンは、前記線状導体に対して略平行に配置される第１迂回経路と、前記第１迂回経路の両端部のそれぞれを前記線状導体に接続する２つの第１接続経路と、前記第１迂回経路に対して略平行に配置される第２接続経路と、前記第１迂回経路にそれぞれの一端が接続され他端が前記第２接続経路に接続されるとともに前記第１迂回経路に対して略垂直にそれぞれが離間して配置される複数の第２迂回経路とを含み、
前記第１迂回経路および／または前記第２接続経路において、前記第２迂回経路同士を接続する複数の接続箇所の中から、１または複数の接続箇所を切断することにより、前記コイル導体パターン全体のインダクタンスを調整可能に構成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
前記コイル導体パターンは、平面状のＦＰＣの一方の面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
前記コイル導体パターンは、磁性コア材の周囲に巻き付けられたＦＰＣの一方の面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
複数の前記線状導体が、前記ＦＰＣの一方の面に並列配置され、前記ＦＰＣを前記磁性コア材に巻き付けた状態で隣接する線状導体同士を電気的に接続することにより一体化された線状導体を形成可能に構成されているとともに、
前記一体化された線状導体の一端と他端を電気的に接続する接続導体を更に設けたことを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤタグ。
所定の共振周波数で動作するコイル導体パターンを有するＲＦＩＤタグの共振周波数の調整方法であって、
前記コイル導体パターンは、アンテナコイルの主要部分を構成する線状導体と、当該線状導体の一部に並列接続される迂回パターンを含み、
前記迂回パターンは、前記線状導体に対して略平行に配置される第１迂回経路と、前記第１迂回経路の両端部のそれぞれを前記線状導体に接続する２つの第１接続経路と、前記第１迂回経路に対して略平行に配置される第２接続経路と、前記第１迂回経路にそれぞれの一端が接続され他端が前記第２接続経路に接続されるとともに前記第１迂回経路に対して略垂直にそれぞれが離間して配置される複数の第２迂回経路とを含み、
前記第１迂回経路および／または前記第２接続経路の前記第２迂回経路同士を接続する複数の接続箇所の中から、１または複数の接続箇所を切断することにより、前記コイル導体パターン全体のインダクタンスを調整するＲＦＩＤタグの共振周波数の調整方法。