JPWO2019146237A1 - Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法 - Google Patents

Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019146237A1
JPWO2019146237A1 JP2019525923A JP2019525923A JPWO2019146237A1 JP WO2019146237 A1 JPWO2019146237 A1 JP WO2019146237A1 JP 2019525923 A JP2019525923 A JP 2019525923A JP 2019525923 A JP2019525923 A JP 2019525923A JP WO2019146237 A1 JPWO2019146237 A1 JP WO2019146237A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rfid tag
rfic
antenna member
helical
rfic module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019525923A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6562193B1 (ja
Inventor
加藤　登
登 加藤
穣 小野寺
穣 小野寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP6562193B1 publication Critical patent/JP6562193B1/ja
Publication of JPWO2019146237A1 publication Critical patent/JPWO2019146237A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07777—Antenna details the antenna being of the inductive type
    • G06K19/07779—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil
    • G06K19/07781—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil the coil being fabricated in a winding process
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/02—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the selection of materials, e.g. to avoid wear during transport through the machine
    • G06K19/027—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the selection of materials, e.g. to avoid wear during transport through the machine the material being suitable for use as a textile, e.g. woven-based RFID-like labels designed for attachment to laundry items
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

物品Ｗに取り付けて使用されるRFIDタグ１０は、RFICチップ、およびRFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュール２０と、ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状にRFICモジュール２０に一部分１２ａが巻回され、糸状導体であるアンテナ部材１２とを有する。

Description

本発明は、リネンなどの布製品に取り付け可能なRFIDタグ、そのRFIDタグを備えた物品、およびその物品の製造方法に関する。
従来より、リネンなどの布製品に取り付けて使用されるRFID（Radio-Frequency IDentification）タグが知られている。例えば、特許文献１に記載されたRFIDタグは、布製品に縫い付けられる主アンテナと、半導体デバイスに接続されて主アンテナ近傍に配置されるループアンテナとを有する。主アンテナとループアンテナとが磁界結合することにより、RFIDタグは無線通信を行う。
特許第５９１２３９８号公報
しかしながら、特許文献１に記載されたRFIDタグの場合、主アンテナとループアンテナとの結合度が小さく、長い通信距離を確保することができない。
そこで、本発明は、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することを課題とする。
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、
RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有する、RFIDタグが提供される。
また、本発明の別態様によれば、
RFIDタグを備える物品であって、
前記RFIDタグが、
RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、残りの部分が前記物品に縫い付けられた糸状導体であるアンテナ部材とを有する、物品が提供される。
さらに、本発明の異なる態様によれば、
RFIDタグを有する物品の製造方法であって、
RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールに、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に糸状導体であるアンテナ部材の一部分を巻回し、
前記アンテナ部材の残りの部分を前記物品に縫い付ける、物品の製造方法が提供される。
本発明によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
本発明の一実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 RFIDタグが取り付けられた状態の物品の一部分の斜視図 RFICモジュール内部構成を示す斜視図 RFICモジュールの上面図 RFICモジュールの断面図 RFICモジュールにおける樹脂ブロック体の頂面に形成された導体パターンを示す図 RFICモジュールにおけるプリント配線基板の主面に形成された導体パターンを示す図 RFICモジュールにおけるプリント配線基板の裏面に形成された導体パターンを示す図 RFIDタグの等価回路図 RFIDタグにおけるRFICモジュールの改良例を示す斜視図 RFIDタグにおけるRFICモジュールの別の改良例を示す斜視図 RFIDタグにおけるRFICモジュールのさらに別の改良例を示す斜視図 別の実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 別の実施の形態に係るRFIDタグに使用される糸巻状部材の斜視図 RFIDタグにおけるアンテナ部材の別例の縫製パターンを示す図 RFIDタグにおけるアンテナ部材のさらに別の縫製パターンを示す図 RFIDタグにおけるアンテナ部材の異なる縫製パターンを示す図 RFIDタグにおけるアンテナ部材のさらに異なる縫製パターンを示す図 さらに別の実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 図１７に示すRFIDタグにおけるプリント配線基板の主面に形成された導体パターンを示す図 図１７に示すRFIDタグにおけるプリント配線基板の裏面に形成された導体パターンを示す図 異なる実施の形態に係るRFIDタグの斜視図 図１９に示すRFIDタグにおけるプリント配線基板の主面に形成された導体パターンを示す図
本発明の一態様のRFIDタグは、RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有する。
この態様によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
例えば、前記RFICモジュールが、絶縁素体を有し、前記絶縁素体に前記RFICチップと前記ヘリカルコイルとが内蔵され、前記絶縁素体に対して前記アンテナ部材の一部分が巻回されてもよい。絶縁素体により、RFICチップとヘリカルコイルが保護される。また、絶縁素体に、アンテナ部材の一部分を巻回することができる。
例えば、前記RFICモジュールが、長手方向を備える形状であって、前記アンテナ部材の巻回軸が前記RFICモジュールの長手方向に対して平行に延在していてもよい。これにより、より多い巻き数でアンテナ部材をRFICモジュールに巻回することができる。
例えば、前記RFIDタグが、前記RFICモジュールを収容し、前記アンテナ部材が巻回される糸巻状部材を有し、前記糸巻状部材の両端それぞれに、前記アンテナ部材を前記糸巻状部材に固定するための糸留め部が設けられてもよい。糸巻状部材に対してアンテナ部材が巻回されるとともにその糸留め部によって固定される。また、糸巻状部材により、RFICモジュールが保護される。
本発明の別態様の物品は、RFIDタグを備える物品であって、前記RFIDタグが、RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、残りの部分が前記物品に縫い付けられた糸状導体であるアンテナ部材とを有する。
この態様によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
本発明の異なる態様の物品の製造方法は、RFIDタグを有する物品の製造方法であって、 RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールに、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に糸状導体であるアンテナ部材の一部分を巻回し、前記アンテナ部材の残りの部分を前記物品に縫い付ける。
この態様によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
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。
図１は、本発明の一実施の形態に係るRFID(Radio-Frequency IDentification)タグを示す斜視図である。また、図２は、RFIDタグが取り付けられた状態の物品の一部分を示している。なお、なお、図中に示す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。
図１に示すように、本実施の形態の場合、RFIDタグ１０は、例えばＵＨＦ帯の通信周波数で無線通信可能な無線通信デバイスであって、糸状のアンテナ部材１２と、アンテナ部材１２の一部が巻き付けられるRFIC（Radio-Frequency Integrated Circuit）モジュール２０とを有する。
アンテナ部材１２は、RFIDタグ１０のアンテナとして機能可能な導体であって、例えば樹脂などの絶縁材料によって被覆されて自由に変形可能な糸状の導体である。図２に示すように、アンテナ部材１２は、例えばリネンなどの布製品である物品Ｗに、任意の縫製パターンで縫い付けることができる糸状の導体である。一例として、アンテナ部材１２は、断面直径が０．０５〜０．３ｍｍの銅または銀・ステンレス製の糸状導体である。なお、物品Ｗが洗濯される場合、アンテナ部材１２が被覆されていない素線である場合には、アンテナ部材１２は、ステンレスなどの錆びにくく断線しにくい材料が好ましい。また、アンテナ部材１２は、１本の糸状導体に代わって、複数の糸状導体を撚った撚り線であってもよい。さらに、アンテナ部材１２は、スリットテープ糸、カバリング糸などであってもよい。さらにまた、アンテナ部材１２は、アラミド線などの引張り強度や耐熱性のある糸材に銅めっきや銀めっきを施したものであってもよい。
本実施の形態の場合、図２に示すように、アンテナ部材１２は、その中央部にRFICモジュール２０にヘリカル状に巻回されるヘリカル状結合部１２ａを備える。また、ヘリカル状結合部１２ａを除く部分であってアンテナとして機能するアンテナ部材１２の放射部１２ｂそれぞれが、ミアンダ状に物品Ｗに縫い付けられている。これにより、RFIDタグ１０は、ミアンダ状のアンテナを備えた無線通信デバイスとして物品Ｗに固定されている。
アンテナ部材１２の一部分（ヘリカル状結合部１２ａとなる部分）をRFICモジュール２０に巻回した後、アンテナ部材１２の残りの部分（放射部１２ｂとなる部分）が物品Ｗに縫い付けられる。これに代わって、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａも、RFICモジュール２０に巻回されつつ、物品Ｗに縫い付けられてもよい。例えば、RFICモジュール２０を物品Ｗに接着剤等で固定した後、ヘリカル状結合部１２ａとなるアンテナ部材１２の一部分が、RFICモジュール２０を巻回するように物品Ｗに縫い付けられる。
また、RFICモジュール２０に巻回されたアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａを接着剤で該RFICモジュール２０に固定してもよい。これにより、ヘリカル状に巻回されたアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａにおける該アンテナ部材１２のピッチ間隔が一定に維持され、RFIDタグ１０の通信特性が安定する。これに代わって、アンテナ部材１２が巻回されたRFICモジュール２０を、例えばポッティング樹脂によって封止しつつ物品Ｗに固定してもよい。
なお、本実施の形態の場合、アンテナ部材１２においてヘリカル状結合部１２ａに対して両側の放射部１２ｂそれぞれの長さは、RFIDタグ１０が使用する通信周波数の波長の略１／４の長さである。すなわち、ヘリカル状結合部１２ａを除くアンテナ部材１２の部分の長さが、波長の略１／２である。これにより、アンテナ部材１２は、半波長ダイポールアンテナとして機能する。
図１に示すように、RFICモジュール２０は、本実施の形態の場合、長手方向（Ｘ軸方向）を備える略直方体形状のブロック体であって、糸状のアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａがヘリカル状に巻き付けられる。具体的には、RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に対して実質的に平行に延在する巻回軸を中心にして、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａがRFICモジュール２０にヘリカル状に巻回される。すなわち、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａは、RFICモジュール２０によってヘリカルコイル状に維持されている。RFICモジュール２０の短手方向に延在する巻回軸を中心にして巻回される場合に比べて、巻き数をより多くすることができ、それによりヘリカル状結合部１２ａはより強い磁界を発生することができる（後述するRFICモジュール２０のヘリカルコイルと大きい結合度で磁界結合することができる）。
ここからは、そのRFICモジュール２０の詳細について、図面を参照しながら説明する。
図３はRFICモジュールの内部構成を示す斜視図であって、図４はRFICモジュールの内部構成を示す上面図である。また、図５は、RFICモジュールの断面図である。
図３に示すように、RFICモジュール２０は、例えば約１．０ｍｍ角で約５．０〜６．０ｍｍの長さ（Ｘ軸方向長さ）を有する略直方体形状である。また、RFICモジュール２０は、RFICチップ２２と、RFICチップ２２に接続されたヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとを含んでいる。
本実施の形態の場合、RFICモジュール２０は、絶縁材料から作製されたプリント配線基板２６を有し、そのプリント配線基板２６の主面２６ａ上に、RFICチップ２２と、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが設けられている。また、プリント配線基板２６の主面２６ａ上のRFICチップ２２とヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、その主面２６ａ上に形成されたエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂から作製された硬質な樹脂ブロック体２８内に埋設され、それにより保護されている。すなわち、プリント配線基板２６と樹脂ブロック体２８とがRFICモジュール２０の絶縁材料から作製された本体（絶縁素体）を構成し、その本体に、RFICチップ２２とヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが内蔵されるとともにアンテナ部材１２が巻回される。
RFICチップ２２は、ＩＣチップであって、アンテナ部材１２を介して、外部の通信装置（例えば、RFIDタグ１０のリーダ／ライタ装置）と通信するように構成されている。本実施の形態の場合、RFICチップ２２は、プリント配線基板２６の主面２６ａにおける長手方向（Ｘ軸方向）の中央に配置されている。
本実施の形態の場合、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、RFICチップ２２に接続され、そのRFICチップ２２に対してRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）の両側に配置されている。また、本実施の形態の場合、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、複数の導体パターン３０、複数の導体パターン３２、および複数の金属ピン３４から構成されている。
複数の導体パターン３０は、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一部を構成する導体であって、図６Ａに示すように、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａ（プリント配線基板２６から最も遠い表面）に形成されている。なお、複数の導体パターン３０は、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａ上に形成された保護層３６によって覆われて保護されている。
複数の導体パターン３２は、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一部を構成する導体であって、図６Ｂに示すように、プリント配線基板２６の主面２６ａ上に形成されている。
これらの導体パターン３０、３２は、例えば銅などの導電材料から作成されている。例えば、銅膜を形成し、その銅膜をフォトレジストおよびエッチング等によってパターニングすることにより、導体パターン３０、３２は形成される。なお、これに代わって、導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、導体パターン３０、３２を形成してもよい。
複数の金属ピン３４は、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一部を構成する導体であって、図５に示すように、樹脂ブロック体２８を貫通し、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａ上の導体パターン３０と、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン３２とを接続する。金属ピン３４は、柱状の導体であり、例えば柱状の銅製のピンである。なお、金属ピン３４は、断面形状が円形である必要はない。
すなわち、１つの導体パターン３０と、１つの導体パターン３２と、２つの金属ピン３４とが、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂにおける１つのループを構成している。
また、このように構成されるヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂそれぞれは、その開口がRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に向くように、言い換えるとその長手方向に対して実質的に平行にコイル軸が延在するように、RFICモジュール２０に設けられている。
さらに、ヘリカルコイル２４Ａの他方の端（RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）中央側の金属ピン３４（３４Ａ））と、ヘリカルコイル２４Ｂの一方の端（長手方向中央側の金属ピン３４（３４Ｂ）は、導体パターン３８によって接続されている。導体パターン３８は、複数の導体パターン３２と同様に、プリント配線基板２６の主面２６ａに形成されている。
さらにまた、ヘリカルコイル２４Ａの一方の端（RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）外側の金属ピン３４（３４Ｃ）は、図６Ｂに示すRFICチップ２２の第１の入出力端子２２ａに接続されている。具体的には、図３および図４に示すように、ヘリカルコイル２４Ａの一方の端である金属ピン３４（３４Ｃ）は、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン（ランド）４０に接続されている。そのランド４０は、プリント配線基板２６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、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に形成された導体パターン４４の一端に接続されている（図６Ｃ参照）。導体パターン４４の他端は、層間接続導体４６を介して、プリント配線基板２６の主面２６ａ上に形成された導体パターン（ランド）４８に接続されている。そして、図６Ｂに示すように、そのランド４８に、RFICチップ２２の第１の入出力端子２２ａが、はんだ等によって接続されている。
一方、ヘリカルコイル２４Ｂの他方の端（RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）外側の金属ピン３４（３４Ｄ）は、図６Ｂに示すRFICチップ２２の第２の入出力端子２２ｂに接続されている。具体的には、図３および図４に示すように、ヘリカルコイル２４Ｂの他方の端である金属ピン３４（３４Ｄ）は、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン（ランド）５０に接続されている。そのランド５０は、層間接続導体５２を介して、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に形成された導体パターン５４の一端に接続されている（図６Ｃ参照）。導体パターン５４の他端は、層間接続導体５６を介して、プリント配線基板２６の主面２６ａ上に形成された導体パターン（ランド）５８に接続されている。そして、図６Ｂに示すように、そのランド５８に、RFICチップ２２の第２の入出力端子２２ｂがはんだ等によって接続されている。
なお、図３および図５に示すように、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に設けられた導体パターン４４、５４も、主面２６ａ上に設けられた導体パターン３２と同様の方法で形成されている。また、導体パターン４４、５４は、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に形成された保護層６０によって覆われて保護されている。
図７は、RFIDタグ１０の等価回路図である。
上述したように、RFICモジュール２０にはヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂが内蔵され、そのRFICモジュール２０に対してアンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａがヘリカル状に巻回されている。すなわち、図７に示すように、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａ内に、RFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂが配置されている。また、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａの巻回軸とヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂのコイル軸の両方がRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に対して実質的に平行である。すなわち、巻回軸とコイル軸とが実質的に平行である。このような配置であるため、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａとヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが大きい結合度で磁界結合することができる。
具体的に説明すると、外部（例えば、RFIDタグ１０のリーダ／ライタ装置）からの電波（信号）をアンテナ部材１２の放射部１２ｂが受信すると、アンテナ部材１２に電流が発生（誘起）し、それによりヘリカル状結合部１２ａが磁界を発生する。そのヘリカル状結合部１２ａ内の磁束は、RFICモジュール２０に内蔵されたヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ内を通過する。それにより、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ内に電流が発生（誘起）し、その電流によってRFICチップ２２が駆動する。
駆動したRFICチップ２２は、その内部の記憶部（メモリ）に記憶されている情報に対応する信号（電流）をヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに供給し、それによりヘリカルコイル２４、２４Ｂが磁界を発生する。そのヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ内の磁束は、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａ内を通過する。それにより、アンテナ部材１２に電流が発生（誘起）し、それによりアンテナ部材１２の放射部１２ｂから電波が放射される。
アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａ内にRFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂが配置されているために、またヘリカル状結合部１２ａの巻回軸とヘリカルコイル２４Ａ，２４Ｂのコイル軸とが実質的に平行であるために、ヘリカル状結合部１２ａおよびヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂの一方の内部に発生した磁束が他方の内部を通過する。それにより、ヘリカル状結合部１２ａとヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは大きい結合度で磁界結合することができる。例えば、ヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに代わってループが用いられる場合に比べて、大きい結合度の磁界結合を実現することができる。大きい結合度で磁界結合することにより、RFIDタグ１０は、長い通信距離を実現することができる。
以上のような本実施の形態によれば、リネンなどの布製品である物品に取り付けて使用されるRFIDタグにおいて、長い通信距離を実現することができる。
以上、上述の実施の形態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。
例えば、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、RFICモジュール２０は、略直方体形状のブロック体であるが、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、図８に示すように、アンテナ部材が巻回される４つの側面２０ａにおいて、隣接し合う側面２０ａの間に面取り部２０ｂを形成してもよい。面取り部２０ｂがない場合、例えば、RFIDタグが取り付けられているリネンが繰り返し洗濯されると、側面２０ａ間のエッジによってアンテナ部材が切断される可能性がある。面取り部２０ｂを設けることにより、アンテナ部材の切断を抑制することができる。
なお、図８に示す改良例のRFICモジュール２０では、面取り部２０ｂは、RFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に連続した平面で構成されている。これに代わって、図９に示すように、複数の切欠き２０ｃによって側面２０ａ間に断続的に面取り部を形成してもよい。複数の切欠き２０ｃを等間隔で形成し、それらの切欠き２０ｃ内にアンテナ部材を配置することにより、アンテナ部材を一定のピッチ間隔で、RFICモジュール２０に巻回することができる。その結果、複数のRFIDタグにおける通信特性のバラツキを抑制することができる（ピッチ間隔や巻き数の違いによって生じる通信特性のバラツキを抑制することできる）。
さらに代わって、図１０に示すように、RFICモジュール２０の隣接し合う側面２０ａの間にRFICモジュール２０の長手方向（Ｘ軸方向）に連続した平面で構成される面取り部２０ｂを形成しつつ、アンテナ部材が配置される周回溝２０ｄを形成してもよい。
また例えば、図１１は、別の実施の形態に係るRFIDタグを示している。
図１１に示すように、別の実施の形態に係るRFIDタグ１１０は、RFICモジュール２０を収容し、アンテナ部材１２が巻回される糸巻状部材７０を有する。
図１２に示すように、RFIDタグ１１０の糸巻状部材７０は、例えば、樹脂材料から作製され、アンテナ部材１２が巻回される中央部７０ａと、その中央部７０ａの両端それぞれに設けられた端壁部７０ｂとを備える。また、糸巻状部材７０の中央部７０ａには、RFICモジュール２０を収容可能な凹部状の収容部７０ｃが形成されている。さらに、糸巻状部材７０の端壁部７０ｂそれぞれには、アンテナ部材１２と係合して保持する溝状の糸留め部７０ｄが形成されている。
糸巻状部材７０の収容部７０ｃにRFICモジュール２０を収容した後、アンテナ部材１２の一部分が中央部７０ａに巻回される。そして、糸留め部７０ｄにアンテナ部材１２が固定される。それにより、RFICモジュール２０は、糸巻状部材７０から脱落することが抑制される。また、RFICモジュール２０は、糸巻状部材７０によって保護される。例えば、RFIDタグ１１０が取り付けられたリネンの洗濯中に、RFICモジュール２０が欠損することが糸巻状部材７０によって抑制される。
また、上述の実施の形態の場合、図２に示すように、ヘリカル状結合部１２ａを除くアンテナ部材１２の部分（放射部）１２ｂは、物品Ｗに対してミアンダ状に縫い付けられている。しかしながら、物品に対するアンテナ部材の縫製パターンは、ミアンダ状に限定されない。
例えば、図１３に示すように、アンテナ部材１２をＵ字状にして放射部の長さを通信周波数の波長にする形状に物品Ｗに対して縫い付けてもよい、これにより、アンテナ部材１２は折り返しダイポールアンテナとして機能することができる。また折り返しダイポールアンテナの周波数を所定の周波数より少し高周波側にズラして設計することで、折り返しダイポールアンテナは、磁界と電界の両方が放射するアンテナとなり、アンテナの周りが水で濡れているときでもRFIDタグが動作するようになる。
また例えば、図１４に示すように、アンテナ部材１２をスパイラル（渦巻き）状に、物品Ｗに対して縫い付けてもよい。この場合、アンテナ部材１２の両端が、接続点１２ｃで接続される。
さらに例えば、RFIDタグ１０をUHF帯の磁界アンテナにする場合、図１５に示すように、アンテナ部材１２をループ状に、物品Ｗに対して縫い付けてもよい。これにより、アンテナ部材１２のアンテナの先端部付近がお互いに静電容量結合するので、アンテナ部材１２は磁界ループアンテナとして機能する。この場合、ヘリカル状結合部１２ａを除くアンテナ部材１２の部分の長さは、RFIDタグ１０が使用する通信周波数の波長に略等しくされる。なお、図１６に示すように、アンテナ部材１２の両端を接続点１２ｃで接続してループを形成してもよい。RFIDタグは例えば衣服に取り付けられる。この衣類が洗濯などによりが水を含んだ状態でもアンテナとして動作する必要がある。磁界アンテナは衣類がぬれた状態でも動作可能であるので、衣類などの管理に向いている。
さらに、上述の実施の形態の場合、図７に示すように、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａとRFICモジュール２０（そのヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂ）は、磁界結合するが、直流的には接続していない。より長い通信距離を実現するために、アンテナ部材のヘリカル状結合部とRFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂとが直流的に接続されてもよい。
図１７は、さらに別の実施の形態に係るRFIDタグを示している。
図１７に示すように、さらに別の実施の形態に係るRFIDタグ２１０において、RFICモジュール２２０は、アンテナ部材１２と直流的に接続するための外部端子８０を備える。なお、外部端子８０と直流的に接続するために、被覆材料が剥離されて導体が露出している露出部分１２ｅをアンテナ部材１２は備える。
図１８Ａおよび図１８Ｂは、RFICモジュール２２０におけるプリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターンと裏面２６ｂ上の導体パターンを示している。なお、RFICモジュール２２０において、上述の実施の形態のRFICモジュール２０の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
RFICモジュール２２０の外部端子８０は、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に設けられたランド８２に接続されている。そのランド８２は、層間接続導体８４を介して、プリント配線基板２６の主面２６ａ上の導体パターン３８、すなわちヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂを接続する導体パターン３８に接続されている。これらの外部端子８０、ランド８２、および層間接続導体８４により、アンテナ部材１２の露出部分１２ｅは、RFICモジュール２２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに直流的に接続することができる。それにより、アンテナ部材１２のヘリカル状結合部１２ａはRFICモジュール２２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに対して磁界結合するとともに直流的に接続され、その結果、RFIDタグ２１０の通信距離が、磁界結合のみの場合に比べて、長くなる。
なお、アンテナ部材のヘリカル状結合部とRFICモジュールのヘリカルコイルとの直流的な接続は、複数箇所で行われてもよい。
例えば、図１９は、アンテナ部材のヘリカル状結合部とRFICモジュールとが複数箇所で直流的に接続されている、異なる実施の形態に係るRFIDタグを示している。
図１９に示すように、異なる実施の形態に係るRFIDタグ３１０のRFICモジュール３２０は、アンテナ部材１２と直流的に接続するための２つの外部端子９０を備える。なお、２つの外部端子９０と直流的に接続するために、被覆材料が剥離されて導体が露出している露出部分１２ｅをアンテナ部材１２は２つ備える。
図２０は、RFICモジュール３２０におけるプリント配線基板２６の裏面２６ｂ上の導体パターンを示している。なお、RFICモジュール３２０において、上述の実施の形態のRFICモジュール２０の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
RFICモジュール３２０の２つの外部端子９０それぞれは、プリント配線基板２６の裏面２６ｂ上に設けられた導体パターン４４、５４の外側端、すなわちヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに接続している外側端に形成されたランド９２に接続されている。これらの外部端子９０とランド９２とにより、アンテナ部材１２の２つの露出部分１２ｅは、RFICモジュール３２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂに直流的に接続することができる。
さらにまた、上述の実施の形態の場合、RFICモジュール２０のヘリカルコイル２４Ａ、２４Ｂは、樹脂ブロック体２８の頂面２８ａに設けられた複数の導体パターン３０、プリント配線基板２６の主面２６ａに設けられた複数の導体パターン３２、および樹脂ブロック体２８を貫通する複数の金属ピン３４から構成されている。しかしながら、本発明の実施の形態に係るヘリカルコイルは、これに限定されない。例えば、プリント配線基板の主面上に複数の導体パターンを形成し、導体パターンの一端とそれに隣接する導体パターンの他端とを接続する門型（「コ」字形状）の複数の導体部材をプリント配線基板の主面に立設してもよい（すなわち、導体パターン３０と金属ピン３４とが一部材として一体化されている）。
加えて、上述の実施の形態の場合、図２に示すように、RFIDタグ１０のアンテナ部材１２は、リネンなどの布製品である物品Ｗに縫い付けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、樹脂シートにアンテナ部材が縫い付けられてもよい。
すなわち、広義には、本発明の実施の形態に係るRFIDタグは、RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有するものである。
以上、本発明に係る複数の実施の形態を説明してきたが、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。
本発明は、アンテナ部材がリネンなどの布部材に縫い付けられるRFIDタグに適用可能である。
１０ RFIDタグ
１２ アンテナ部材
２０ RFIDモジュール
２２ RFICチップ
２４Ａ ヘリカルコイル
２４Ｂ ヘリカルコイル

Claims (6)

  1. RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
    前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、糸状導体であるアンテナ部材と、を有するRFIDタグ。
  2. 前記RFICモジュールが、絶縁素体を有し、
    前記絶縁素体に前記RFICチップと前記ヘリカルコイルとが内蔵され、
    前記絶縁素体に対して前記アンテナ部材の一部分が巻回される、請求項１に記載のRFIDタグ。
  3. 前記RFICモジュールが、長手方向を備える形状であって、
    前記アンテナ部材の巻回軸が、前記RFICモジュールの長手方向に対して平行に延在している、請求項１または２に記載のRFIDタグ。
  4. 前記RFICモジュールを収容し、前記アンテナ部材が巻回される糸巻状部材を有し、
    前記糸巻状部材の両端それぞれに、前記アンテナ部材を前記糸巻状部材に固定するための糸留め部が設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のRFIDタグ。
  5. RFIDタグを備える物品であって、
    前記RFIDタグが、
    RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールと、
    前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に前記RFICモジュールに一部分が巻回され、残りの部分が前記物品に縫い付けられた糸状導体であるアンテナ部材とを有する、物品。
  6. RFIDタグを有する物品の製造方法であって、
    RFICチップ、および前記RFICチップに接続されたヘリカルコイルを含むRFICモジュールに、前記ヘリカルコイルのコイル軸の延在方向に対して平行に延在する巻回軸を中心にしてヘリカル状に糸状導体であるアンテナ部材の一部分を巻回し、
    前記アンテナ部材の残りの部分を前記物品に縫い付ける、物品の製造方法。
JP2019525923A 2018-01-23 2018-11-26 Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法 Active JP6562193B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018008823 2018-01-23
JP2018008823 2018-01-23
PCT/JP2018/043368 WO2019146237A1 (ja) 2018-01-23 2018-11-26 Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6562193B1 JP6562193B1 (ja) 2019-08-21
JPWO2019146237A1 true JPWO2019146237A1 (ja) 2020-02-06

Family

ID=67394599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019525923A Active JP6562193B1 (ja) 2018-01-23 2018-11-26 Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10956805B2 (ja)
JP (1) JP6562193B1 (ja)
CN (1) CN210129235U (ja)
WO (1) WO2019146237A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011118379A1 (ja) * 2010-03-24 2011-09-29 株式会社村田製作所 Ｒｆｉｄシステム
US20220355625A1 (en) * 2019-08-22 2022-11-10 FineLine Technologies Chemically treated, rfid equipped mesh tire labels and methods of making and using the same for identification and tracking purposes during and post-tire manufacture
US20220343123A1 (en) * 2019-09-17 2022-10-27 Lintec Corporation Rfid-tagged flexible material, rfid-tagged article, and method for manufacturing rfid-tagged flexible material
CN115104101A (zh) * 2019-12-28 2022-09-23 艾利丹尼森零售信息服务有限公司 具有刚度可变结构的无线通信装置
US11677151B2 (en) * 2020-09-11 2023-06-13 Nxp B.V. Near-field communications device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2439176B2 (de) 1974-08-13 1977-02-03 Hamako Hartmann Maschinenbau Kg, 1000 Berlin Kontinuierlich arbeitende bandfilterpresse
US7088304B2 (en) * 2001-09-28 2006-08-08 Mitsubishi Materials Corporation Antenna coil, and RFID-use tag using it, transponder-use antenna
JP4330009B2 (ja) * 2002-09-30 2009-09-09 古河電気工業株式会社 Ｒｆｉｄタグ及びその製造方法
JP5403279B2 (ja) * 2010-08-04 2014-01-29 戸田工業株式会社 Ｒｆタグの製造方法、磁性体アンテナの製造方法及び当該ｒｆタグを実装した基板、通信システム
JP2012090139A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Dainippon Printing Co Ltd 通信モジュール、携帯電話機
JP5912398B2 (ja) 2011-10-18 2016-04-27 アピックヤマダ株式会社 Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグの製造方法、および、金型
EP2772873B1 (en) * 2011-10-27 2019-12-18 Sato Holdings Kabushiki Kaisha Rfid tag for a flexible material product
EP2811656B1 (en) * 2012-02-01 2020-06-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and wireless communication device
JP5952609B2 (ja) 2012-03-28 2016-07-13 トッパン・フォームズ株式会社 非接触型データ受送信体
JP2014067234A (ja) 2012-09-26 2014-04-17 Hitachi Chemical Co Ltd Ｒｆｉｄタグ及び自動認識システム
CN105051759B (zh) * 2013-03-15 2018-06-12 株式会社日立*** 具备层叠线圈天线的小型ic标签及其制法
CN206098727U (zh) 2013-07-16 2017-04-12 株式会社村田制作所 天线装置以及通信装置电子设备
JP6737273B2 (ja) * 2015-07-17 2020-08-05 ソニー株式会社 アンテナ装置及びモジュール装置
WO2017159436A1 (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社村田製作所 コイルモジュール
JP6648830B2 (ja) * 2016-07-01 2020-02-14 株式会社村田製作所 コイルモジュール
SK289113B6 (sk) * 2016-09-19 2023-09-13 Logomotion, S.R.O Anténa sjadrom, najmä miniatúrna RFID a/alebo NFC anténa, a spôsob jej výroby
DE112017006123T5 (de) * 2016-12-02 2019-09-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. RFID-Etikett

Also Published As

Publication number Publication date
JP6562193B1 (ja) 2019-08-21
CN210129235U (zh) 2020-03-06
WO2019146237A1 (ja) 2019-08-01
US10956805B2 (en) 2021-03-23
US20190266468A1 (en) 2019-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10956805B2 (en) RFID tag, article including RFID tag, and method of manufacturing article
JP6485608B1 (ja) Ｒｆｉｄタグ
JP5299518B2 (ja) 情報処理システム
US11017284B2 (en) RFID tag
JP5454581B2 (ja) アンテナ、その製造方法及び無線ｉｃデバイス
JP5672874B2 (ja) 無線ｉｃタグ及びｒｆｉｄシステム
JP5825026B2 (ja) アンテナ装置および通信端末装置
JP6589403B2 (ja) アンテナ装置及びこれに用いるコイル部品
US10956691B2 (en) RFID tag reading method, RFID tag reading system, RFID tag reader device, and article
WO2017033698A1 (ja) コイル素子、アンテナ装置、カード型情報媒体、無線ｉｃデバイスおよび電子機器
JP5987963B2 (ja) アンテナ装置および通信端末装置
KR100862890B1 (ko) Ｒｆｉｄ 안테나 회로 장치 및 이를 포함하는 ｒｆｉｄ카드
JP2010062941A (ja) Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄシステム及びｒｆｉｄタグ製造方法
JP2016170808A (ja) 無線ｉｃタグ及びｒｆｉｄシステム
WO2018193988A1 (ja) Ｒｆｉｄタグおよびその製造方法
JP2004362342A (ja) 非接触式電子タグ
JP6519299B2 (ja) アンテナ装置
JP6555320B2 (ja) 無線ｉｃタグ及びｒｆｉｄシステム
JP6590128B1 (ja) Ｒｆｉｄタグ
KR101030854B1 (ko) 기생패턴을 구비한 코일 안테나
WO2019202817A1 (ja) Ｒｆｉｄタグ
JP5983724B2 (ja) 無線ｉｃタグ及びｒｆｉｄシステム
JP2020150367A (ja) ケーブルアンテナ
JP2006108496A (ja) 半導体装置
JP2013114309A (ja) アクティブタグ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190514

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190514

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190529

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6562193

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150