專利名稱：無線ic標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于無線IC標(biāo)簽的技術(shù)，特別涉及關(guān)于無線IC標(biāo)簽中搭載的微帶天
線的阻抗匹配的技術(shù)。 無線IC標(biāo)簽?zāi)軌蛞詿o線方式發(fā)送接收存儲(chǔ)在該無線IC標(biāo)簽中的ID序號(hào)等信息。 因此，能夠通過利用讀出器/寫入器與無線IC標(biāo)簽進(jìn)行通信，而以非接觸方式讀取記錄在 無線IC標(biāo)簽中的信息。由于使用無線方式，所以即使在放入袋子、箱子的狀態(tài)下也能夠讀 取IC芯片的信息。因此，被廣泛用于物品的制造管理、物流管理等。 這樣的無線IC標(biāo)簽由記錄有信息的IC芯片和以無線方式發(fā)送接收記錄在IC芯 片中的信息的天線構(gòu)成。作為無線IC標(biāo)簽中利用的天線，有各種天線。作為其代表例，有 將IC芯片的端子與兩張金屬片的端部分別連接的偶極子天線。由于偶極子天線的結(jié)構(gòu)簡 單，所以產(chǎn)品單價(jià)也便宜，因此在大量地粘貼的情況下是優(yōu)選的。但是，在安裝無線ic標(biāo) 簽的物品的材質(zhì)是金屬的情況或是樹木、肉類、生物體、以及蔬菜等合有水分的物質(zhì)的情況 下，通信距離顯著降低而有時(shí)無法進(jìn)行通信。作為即使對(duì)這些物品安裝了無線IC標(biāo)簽也能 夠確保穩(wěn)定的通信距離的天線， 一般知道有微帶天線。 —般的微帶天線的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為由放射電極和接地導(dǎo)體這兩個(gè)導(dǎo)電體夾住電介體。 通過與放射電極和接地導(dǎo)體連接而向天線進(jìn)行供電。在無線IC標(biāo)簽中使用微帶天線的情
況下將搭載的ic芯片的兩個(gè)端子與天線的供電點(diǎn)連接。 但是，微帶天線由于貫通電介體并通過IC芯片的端子連接導(dǎo)電體間，所以在天線
受到外力而變形的情況下，由于其天線間的距離變化，連接有可能被破壞。 此處，對(duì)IC芯片與天線之間的阻抗匹配進(jìn)行說明。 IC芯片的阻抗由電阻分量和電抗分量構(gòu)成，天線的阻抗也由電阻分量和電抗分量
構(gòu)成。例如，如果ic芯片的電抗與電容分量等價(jià)，且天線的電抗分量與電感分量等價(jià)，則能
夠消除各自的影響，所以能夠使在天線中起電的電流高效地流過IC芯片而使其動(dòng)作。但 是，在與天線的接合時(shí)，如果在連接中產(chǎn)生了該電容分量與電抗分量的偏離、即阻抗的不匹 配，則無法對(duì)IC芯片高效地供給在天線中起電的電流。其成為使作為無線IC標(biāo)簽的通信 距離減小的原因。作為對(duì)這樣的阻抗進(jìn)行匹配的技術(shù)，已知通過改變天線的供電位置來匹 配天線的阻抗的技術(shù)、對(duì)天線連接線圈或電容器來匹配天線的阻抗的技術(shù)、以及加工天線 的供電部分并通過被稱為狹縫的結(jié)構(gòu)來匹配天線的阻抗的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)等。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-135029號(hào)公報(bào) 如上所述，微帶天線不易受到IC標(biāo)簽的安裝對(duì)象物的材質(zhì)的影響，進(jìn)而能夠通過 對(duì)放射電極搭載IC芯片提高IC芯片相對(duì)外力的耐受強(qiáng)度。 但是，由于通過專利文獻(xiàn)1記載的用于阻抗匹配的狹縫能夠匹配阻抗的范圍小， 所以在IC芯片與天線的阻抗的差大的情況下，有時(shí)無法僅通過該狹縫來取得阻抗匹配。另 外，在無線IC標(biāo)簽的大小被限定的情況等、天線的大小比使用的頻率即天線的調(diào)諧頻率小
背景技術(shù)：
的情況下，無法消除IC芯片的電容分量，而天線與IC芯片的阻抗成為不匹配狀態(tài)。在希望 進(jìn)一步取得阻抗匹配時(shí)，需要修改天線形狀。 另外，在微帶天線的電介體的厚度變化時(shí)，放射電極的供電點(diǎn)處的阻抗變化。艮卩， 在標(biāo)簽的厚度變化的情況下，需要每次調(diào)整IC芯片與放射電極的阻抗匹配。
另外，在通過線圈來匹配阻抗的方法中，由于使用線圈，所以該標(biāo)簽整體的尺寸必 然變大，而不適于標(biāo)簽的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其課題在于提供一種無線IC標(biāo)簽用的微帶天 線，該微帶天線即使是小型的微帶天線，也無需改變天線形狀即取得與IC芯片的阻抗匹 配。 因此，在本發(fā)明中，在構(gòu)成微帶天線的兩個(gè)導(dǎo)電體中，作為一個(gè)導(dǎo)電體的放射電極 由具有IC芯片和狹縫的第一放射電極、和U型的第二放射電極構(gòu)成，具備由第一放射電極 和第二放射電極形成的開口和切口 、放射電極。 根據(jù)本發(fā)明，無需改變微帶天線的天線尺寸，而可以通過微帶天線的放射電極中 形成的開口 ，針對(duì)微帶天線實(shí)現(xiàn)期望的頻率下的阻抗匹配。


圖1是示出本發(fā)明中的放射電極的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出第一實(shí)施方式中的狹縫的形狀的圖。圖3是示出第一實(shí)施方式中的微帶天線的形狀的圖。圖4是示出第一實(shí)施方式中的放射電極的形狀的圖。圖5是示出第二實(shí)施方式中的放射電極的形狀的圖。圖6是示出第三實(shí)施方式中的放射電極的制造方法的圖。圖7是示出第三實(shí)施方式中的放射電極的結(jié)構(gòu)的圖。圖8是示出第四實(shí)施方式中的牌狀標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)的圖。圖9是示出第三實(shí)施方式中的邊界樁子的形狀的圖。圖10是以往的微帶天線中的回波損耗特性圖。圖11是第一實(shí)施方式中的微帶天線的回波損耗特性圖。圖12是改變了第一實(shí)施方式中的狹縫長度時(shí)的微帶天線的回波損耗特性圖。圖13是示出第一實(shí)施方式中的L4長度與諧振頻率的關(guān)系的圖。圖14是示出第一實(shí)施方式中的L2長度與諧振頻率的關(guān)系的圖。圖15是示出第一實(shí)施方式中的L3長度與通信距離的關(guān)系的圖。圖16是示出第一實(shí)施方式中的Ll長度與諧振頻率的關(guān)系的圖。標(biāo)號(hào)說明1、la、lb第一放射電極2、2a第二放射電極3、3a第一阻抗匹配部(狹縫)4、4a第二阻抗匹配部(開口 )
5第二阻抗匹配部(切口)6IC芯片6a、6b凸塊7放射電極8、8a電介體9、9a背面導(dǎo)體10插件20第一放射電極上的電流21第二放射電極上的電流51放射電極52電介體53金屬牌(背面導(dǎo)體)54開孔55保護(hù)部件56混凝土制樁子141第二放射電極片142開口143對(duì)位標(biāo)記144第一放射電極片145第一放射電極146IC芯片147保護(hù)膜148對(duì)位標(biāo)記149、150切斷位置
具體實(shí)施例方式(各實(shí)施例的概要) 以下，參照附圖，舉出適當(dāng)?shù)睦樱瑢?duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式(以下稱為"本 實(shí)施方式")的無線IC標(biāo)簽進(jìn)行說明。 另外，在以下實(shí)施方式的說明中，作為表示阻抗匹配的狀態(tài)的值，將回波損耗表示 為指標(biāo)?；夭〒p耗是通過天線的供電點(diǎn)處的入射電力與反射電力的比來表示的，在全反射 而所有的電力返回的情況下表示為OdB。在電力全部沒有返回的情況下表示為_①dB。
—般的微帶天線由釋放電波的放射電極、電介體、接地導(dǎo)體構(gòu)成，被稱為片狀天線 (patch antenna)。在該天線中，天線的諧振頻率是由放射電極的大小決定的。另外，作為 微帶天線的片狀天線的阻抗匹配，能夠通過使放射電極的中心與接地導(dǎo)體連接并使從該中 心點(diǎn)到供電點(diǎn)位置為止的距離變化來進(jìn)行。圖io示出通過仿真而使供電點(diǎn)位置移動(dòng)時(shí)的 片狀天線的回波損耗特性，是縱軸為回波損耗、橫軸為頻率的曲線。由此可以確認(rèn)，即使使 從放射電極的中心算起的供電點(diǎn)位置的距離變化，天線的諧振頻率也幾乎不會(huì)變化，而僅 回波損耗變化，所以通過使供電點(diǎn)移動(dòng)，天線的阻抗變化。由于諧振頻率與放射電極的尺寸如上所述存在相關(guān)，所以在將一般的微帶天線用作無線ic標(biāo)簽的天線的情況下，無法任意 地改變放射電極的尺寸。 圖ll示出以下各實(shí)施方式中的使第二阻抗匹配部的開口尺寸(此處為L3的值) 以IO個(gè)階段變化時(shí)的回波損耗特性。在曲線中，以IO點(diǎn)示出表示回波損耗的最小點(diǎn)的頻
率。其表示能夠通過改變由第一放射電極與第二放射電極形成的開口的大小來改變天線的 調(diào)諧頻率，能夠通過開口的大小大幅控制供電點(diǎn)處的電抗分量。其結(jié)果，表示本發(fā)明的課題
即無需改變天線的外形尺寸而進(jìn)行寬范圍的阻抗匹配是可能的。 如上所述，在以下各實(shí)施方式中，起到如下效果可以不改變微帶天線的天線尺寸 而通過由第一放射電極與第二放射電極形成的開口的大小來大幅改變電抗分量，能夠擴(kuò)大 天線的供電點(diǎn)處的阻抗匹配范圍，更易于實(shí)現(xiàn)放射電極與IC芯片的阻抗匹配。
(第一實(shí)施方式) 圖1是示出本實(shí)施方式中的放射電極部的圖。第一放射電極1具有成為第一阻抗 匹配部的、通過從天線的一邊的切入形成的L型的狹縫3，由U型的第二放射電極與第一放 射電極1形成的矩形形狀的開口 4是第二阻抗匹配部。由第一放射電極與第二放射電極形 成的切口 5成為第三阻抗匹配部，IC芯片6成為安裝在第一阻抗匹配部3上的結(jié)構(gòu)。
此處，形成在放射電極中的開口 4的形狀不僅限于矩形，而例如即使是圓形也可 以作為阻抗匹配部發(fā)揮功能。 圖2示出IC芯片1與第一阻抗匹配部的連接方法。圖2 (a)示出放射電極la的第 一阻抗匹配部，圖示出L型的狹縫3a。圖2(b)示出IC芯片6的兩個(gè)輸出端子6a、6b。輸 出端子6a、6b成為在IC芯片6的面上形成有Au制的凸塊的形態(tài)。圖2 (c)示出將IC芯片 6安裝在第一放射電極la上的形態(tài)。IC芯片6的輸出端子6a、6b被連接成跨越狹縫3a的 開放端的兩側(cè)。L型狹縫3a即使是T型的狹縫也進(jìn)行同樣的動(dòng)作。 圖2(d)是將IC芯片6安裝在第一放射電極la上的形態(tài)的剖面圖。放射電極與 IC芯片6的凸塊通過超聲波接合、金屬共晶進(jìn)行連接，或者使用導(dǎo)電性粘接劑等來進(jìn)行電 連接。第一放射電極la只要是導(dǎo)電性的某種材料即可，一般使用Al、Au、Ag以及Cu等的金 屬箔、蒸鍍膜、以及導(dǎo)電膏。在本實(shí)施方式中，使用20 ii m厚度的鋁箔，并通過超聲波接合進(jìn) 行與IC芯片的連接。 圖3示出本實(shí)施方式的第一放射電極1與第二放射電極2是一體的微帶天線的結(jié) 構(gòu)。圖3 (a)示出各層的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為在上層具有IC芯片6，存在具有作為第一阻抗匹配部的 狹縫3、作為第二阻抗匹配部的開口 4、以及作為第三阻抗匹配部的切口 5的放射電極7，并 在其下層配置有電介體8、背面導(dǎo)電體9。電介體8使用300 ii m厚度的PET (Polyethylene Ter印hthalate，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)，作為背面導(dǎo)電體9使用lmm厚的Al板。圖3 (b)圖 示出將它們層疊而成的外觀。此處示出，背面導(dǎo)電體9是構(gòu)成微帶天線的兩個(gè)導(dǎo)電體中的 未搭載IC芯片的導(dǎo)電體。 接下來，對(duì)阻抗匹配部的匹配方法進(jìn)行說明。圖4(a)是示出第一放射電極1與第 二放射電極2為一體的放射電極7的長度L、寬度W、與第一放射電極1相當(dāng)?shù)牟糠值膶挾?L2、開口的長度L3、第一放射電極l與第二放射電極2形成的開口上部的長度L4、放射電極 1的寬度W、第二放射電極中的開口左側(cè)的寬度W1、第一放射電極的長度W2、第二放射電極 中的開口右側(cè)的寬度W3、第一放射電極內(nèi)的第一阻抗匹配部中形成的L型的長度方向的狹縫長度SL的圖。 圖4(b)說明放射電極上的電流的流動(dòng)方式。第二放射電極上的電流的流動(dòng)是示 意性地表示成通過第二放射電極上的電流的流動(dòng)21和第一放射電極上的電流的流動(dòng)20。 另外，該第二放射電極上的電流流動(dòng)的長度是將在開口的周圍中形成的放射電極設(shè)為具有 規(guī)定寬度的環(huán)路時(shí)的、從將該規(guī)定寬度的中心位置連續(xù)地連接的路徑中減去與形成有狹縫 的第一放射電極相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的長度21而得到的值。于是，在該長度是將使用的電波的波長 設(shè)為A時(shí)與A/2相當(dāng)?shù)拈L度的情況下，與其對(duì)應(yīng)的頻率成為諧振頻率。
在將該A /2長度設(shè)為Lf c時(shí)，表示成下式。
Lf c = 1/2(Wl+W3)+W2+(1/2(L2+L4)+L3)X 2
= 1/2(W+W2)+L1+L3 因此，Lfc能夠通過作為開口的兩邊的L3以及W2的長度、與作為切口的兩邊的Ll 以及W2的長度進(jìn)行控制。 接下來，示出將放射電極7的大小設(shè)計(jì)為L = 25mm、W = 35mm的牌狀標(biāo)簽的例子。 首先，在將L和W設(shè)為固定值時(shí)，如以往結(jié)構(gòu)那樣僅通過第一阻抗匹配部，在沒有由第一放 射電極與第二放射電極形成的開口 4的狀態(tài)下，無法取得阻抗匹配，無法與IC芯片6進(jìn)行通信。 在圖11中，示出通過仿真將第一放射電極的長度W2設(shè)為10mm、WI = W2 = W3、L1 =Omm、 L2 = 2mm，并使L4的大小以lmm單位在1 12mm內(nèi)變化時(shí)的天線特性。由于Ll、 L2是固定值，所以L4的變化對(duì)應(yīng)于L3的變化。示出了與L4的長度對(duì)應(yīng)的諧振點(diǎn)，并示出 了 L4長度越小諧振頻率越低的傾向。因此可以確認(rèn)，由于L3 = L-(L1+L2+L4)，所以隨著開 口的邊L3變長，諧振的頻率變低。在該仿真結(jié)果中，由于將W2長度設(shè)為10mm并使L3變化， 所以該諧振頻率變低的現(xiàn)象可以說是開口的周長變長時(shí)的傾向。即，表示隨著周長變長，諧 振頻率變低。此處，諧振頻率變低是指，天線的電氣長度延伸，所以意味著天線的電抗分量 增大。由此，在延長由第一放射電極與第二放射電極形成的開口的周長時(shí)，起到使天線的電 抗分量增大這樣的效果。 接下來，求出L3的具體的長度。在本實(shí)施方式中，由于假設(shè)通過2. 4GHz進(jìn)行通 信，所以求出在2. 4GHz下諧振時(shí)的L3的長度。仿真的結(jié)果是，L4 = 4mm、即L3 = 9mm。圖 13是示出將L4設(shè)為變量時(shí)的L4長度與諧振頻率的關(guān)系的曲線。另外，此時(shí)的回波損耗是 22dB。進(jìn)而，能夠通過第一阻抗匹配部來進(jìn)行更高精度的阻抗調(diào)整。在圖12中，示出使設(shè) 為L3 = 9mm，并將狹縫3的長度SL = 2 6mm作為變量而仿真時(shí)的天線特性。由此，回波 損耗在_3 24dB內(nèi)變化。在本例子的情況下，在SL = 4mm時(shí)回波損耗能夠從_22dB變 到-24(18，提高2dB。 作為改變開口的邊L3長度的方法，有改變第一放射電極的寬度L2的方法。圖14 是示出與之前同樣地將L2設(shè)為變量時(shí)的L2長度與諧振頻率的關(guān)系的曲線。設(shè)L2 = 2 13mm時(shí)的諧振頻率的變化為1. 9 3. 3GHz，無需改變放射電極的外形尺寸即可以對(duì)應(yīng)于期 望的頻率。 進(jìn)而，對(duì)通過作為第三阻抗匹配部的切口 3得到的效果進(jìn)行說明。示出使由第一 放射電極1與第二放射電極2形成的切口 3的長度Ll變化時(shí)的諧振頻率的變化。設(shè)L2 = 2mm、L4二2mm的固定值而使Ll變化。圖16是示出Ll長度與諧振頻率的關(guān)系的曲線。在L1 = 0 8mm時(shí)的諧振頻率的變化為3. 3 1. 9GHz，增大LI即增大切口時(shí)，諧振頻率變高。 其原因?yàn)椋捎贚I變大，所以L3變小，開口變小。 制作之前敘述的電介體厚度為300ym的天線并測(cè)定其通信距離，其結(jié)果，在頻率 2. 45GHz、發(fā)送輸出200mW、天線增益6dBi的讀出器裝置中，能夠得到60mm的通信距離。圖 15示出將L3長度作為變量并測(cè)定其通信距離而得到的結(jié)果。在L3 = 8mm時(shí)得到最大通信 距離60mm，在L3 = 5mm以下、llmm以上時(shí)，無法與IC芯片進(jìn)行通信。 此處，對(duì)使用第一阻抗匹配部與第二阻抗匹配部這兩個(gè)的理由進(jìn)行說明。如上所 述，第二阻抗匹配部具有與第一阻抗匹配部相比可以大幅調(diào)整阻抗這樣的特征。即，也可以 說，第二阻抗匹配部粗略地調(diào)整阻抗，第一阻抗匹配部進(jìn)行微調(diào)整。 在僅由第二阻抗匹配部形成了放射電極時(shí)，其結(jié)構(gòu)為環(huán)路形狀。在放射電極形狀 小的情況下，為細(xì)的環(huán)路形狀。在微帶天線的情況下，在放射電極面積大時(shí)，在放射電極面 上振動(dòng)的磁場(chǎng)量變多，而能夠釋放更強(qiáng)的電場(chǎng)。 因此，與不具有第一阻抗匹配部的環(huán)路形狀的天線相比，本實(shí)施方式那樣的具有 第一阻抗匹配部和第二阻抗匹配部的微帶天線可以說是效率更佳的天線，可以提供通信距 離更長的無線IC標(biāo)簽。
(第二實(shí)施方式) 圖5是示出本實(shí)施方式中的第二實(shí)施方式的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的圖。在第二實(shí)施方式中示 出將小型插件10作為第一放射電極，并與第二放射電極2a組合而實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式的無線 IC標(biāo)簽的方法。圖5(b)所示的小型插件10是將通用的2. 4GHz帶用的無線IC標(biāo)簽用插件 (50mm長)的長邊切斷為20mm而得到的部件。插件是將IC芯片安裝在天線中的形態(tài)，在本 實(shí)施方式中使用了在偶極子天線中安裝了 IC芯片的形態(tài)的插件。在插件中形成有與IC芯 片6進(jìn)行阻抗匹配的L型的狹縫3b，其成為本實(shí)施方式中的第一阻抗匹配部。另外，有時(shí)還 利用由PET (Polyethylene Ter印hthalate，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PP (Polypropylene,聚 丙烯)、PE(Polyethylene，聚乙烯)等合成樹脂材料構(gòu)成的層疊部件(電介體)來形成包 圍天線和IC芯片的插件。 第二放射電極2a是加工20 ii m厚度的鋁箔而制作的。外形尺寸L、 W與第一實(shí)施 方式相同。 如圖5(c)所示，通過將小型插件10與第二放射電極2a配置在成為相互重疊的位 置，而成為向IC芯片的供電部分與其他放射部分分開的結(jié)構(gòu)。此處，由小型插件10與第二 放射電極2a形成的放射電極面的開口 4a成為本實(shí)施方式中的第二阻抗調(diào)整部。圖5 (d) 是圖5(c)的A-A'處的剖面圖。在該制造方法中，是制造成以在基體材料8a的上層配置小 型插件10并在其上層層疊放射電極2a的形態(tài)。 進(jìn)而，通過將基體材料8a用作微帶結(jié)構(gòu)的電介體，并在其背面配置背面導(dǎo)體，而 形成微帶天線。 另外，在小型插件10與第二放射電極的配置中，只要相互電連接即可，即使直流 地連接，只要是能夠以交流方式經(jīng)由小型插件的層疊部件、粘接材料等而靜電耦合的距離 即可，因此小型插件10也可以配置在第二放射電極上。 另外，在第二放射電極ld經(jīng)由電介體與插件的天線耦合的情況下，由于該電介體 的影響，天線的電氣長度變長。即，能夠增加電抗分量，所以具有阻抗的調(diào)整幅度進(jìn)一步增大這樣的效果。 也可以在放射電極ld的上層安裝未圖示的PET、PP等樹脂基體材料而作為天線等 的保護(hù)材料?；w材料8a還可以使用PET、 PP、 PE合成樹脂基板并通過熱封法一體形成。
以本結(jié)構(gòu)制造的無線IC標(biāo)簽也能得到與第一實(shí)施方式中制造的無線IC標(biāo)簽等同 的通信特性。(第三實(shí)施方式) 圖6是示出連續(xù)地制造本實(shí)施方式中的第二實(shí)施方式的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的方法的圖。在 第二實(shí)施方式中示出使作為第一放射電極1的插件10與作為U型的金屬箔的第二放射電 極重疊的形態(tài)。在由單體制造時(shí)，在使第一放射電極與第二放射電極重合的工序中，花費(fèi)較 多的時(shí)間。為了解決該問題，通過使在片材上制作了第一放射電極和第二放射電極而成的 第一放射電極片144和第二放射電極片141重合而連續(xù)地制造。圖6(a)示出第二放射電 極片141的形態(tài)。在第二放射電極片141中形成有開口 142和對(duì)位標(biāo)記143。材質(zhì)使用具 有導(dǎo)電性的Al、Cu等的20ym左右的金屬箔。另外，雖然未圖示，但也可以在金屬箔的單面 或兩面層疊加強(qiáng)用的PET、PP、PE等樹脂膜。也可以在樹脂膜或紙質(zhì)材料上利用導(dǎo)電膏通過 印刷形成第二放射電極。圖6(b)示出第一放射電極片144的形態(tài)。在樹脂基體材料上連 續(xù)地配置了形成有阻抗匹配用的狹縫的第一放射電極145和對(duì)位標(biāo)記。以跨越該狹縫的方 式安裝了 IC芯片146。圖6(c)示意地示出層疊第一放射電極片144、第二放射電極片141、 以及保護(hù)膜147的工序。在第一放射電極片144與第二放射電極片141中，對(duì)各自的對(duì)位 標(biāo)記143和對(duì)位標(biāo)記148進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行第一放射電極145的對(duì)位，以使開口 142的與L3 相當(dāng)?shù)牟糠殖蔀橐?guī)定的長度。通過使用加熱器進(jìn)行加熱的熱封法、或者涂敷粘接劑，來分別 固定所重疊的三個(gè)膜。 圖7(a)示出第一放射電極片144與第二放射電極片141被配置在期望的位置并 固定的形態(tài)。在與它們成為一體的放射電極中，通過用切斷線149和切斷線150進(jìn)行切斷， 能夠得到安裝有IC芯片的期望的放射電極。另外，可以通過將切斷位置設(shè)在切斷線149這 一處來簡化工序。圖7(b)是示出(a)的B-B'處的剖面形狀的圖。在圖中為在第一放射電 極145上層疊了第二放射電極141的形態(tài)、進(jìn)而在其上層層疊了保護(hù)膜147的形態(tài)。即使 是與圖相逆地在第二放射電極上配置了第一放射電極的結(jié)構(gòu)，也進(jìn)行同樣的動(dòng)作。 WOO](第四實(shí)施方式) 圖8是示出本實(shí)施方式的無線IC標(biāo)簽中的第四實(shí)施方式的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的圖。以往， 將放射電極面設(shè)為上，并朝向釋放電波的方向使用了微帶天線。在本實(shí)施方式中，將放射電 極與背面導(dǎo)電體設(shè)為大致相同尺寸并從背面導(dǎo)電體面釋放電波。 無線IC標(biāo)簽不僅對(duì)小型化的要求高，而且對(duì)薄型化的要求也非常高。因此，IC芯 片自身也進(jìn)行著薄型化。相反，通過薄型化，由于IC芯片的外壓引起的破壞成為問題。在 微帶天線中，在天線背面配置有作為金屬的背面導(dǎo)電體。對(duì)將該金屬板用作IC芯片的加強(qiáng) 板的形態(tài)進(jìn)行說明。 圖8(a)是示出牌狀標(biāo)簽的外觀的圖，為從上層層疊了金屬牌53、電介體52、放射 電極51、保護(hù)部件55的形態(tài)。進(jìn)而，具有用于作為牌而粘貼的孔54。金屬牌53成為與微帶 天線的背面導(dǎo)電體相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。如上所述，金屬牌53與放射電極51為大致相同尺寸。具 體而言，金屬牌53的lmm內(nèi)側(cè)為放射電極的大小。其具有如下效果通過選擇電介體與保護(hù)部件可以熱熔接的材料，并對(duì)IC芯片與放射電極進(jìn)行屏蔽，而提高無線IC標(biāo)簽的耐環(huán)境 性。另外，由于能夠在金屬牌53中刻印有識(shí)別信息，所以能夠得到基于目視和通過無線通 信實(shí)現(xiàn)這兩種信息確認(rèn)方法。 在本實(shí)施方式中，金屬牌53是1. 2mm厚的不銹鋼板，電介體52是PET/PP的層疊 膜(300 y m厚)，放射電極51是20 ii m厚的鋁箔，保護(hù)部件55是PET/PP的層疊膜(600 y m 厚)。金屬牌53與電介體52通過粘接材料一體化，電介體52、放射電極51、保護(hù)部件通過 熱熔接一體化。 在外形尺寸是30X20 (mm)的橢圓形，且頻率2. 4GHz、發(fā)送輸出200mW、天線增益 6dBi的讀出器裝置中能夠得到距金屬牌面70mm的通信距離。在將金屬牌53用作表面時(shí)， 耐壓性能提高，可以實(shí)現(xiàn)10t的面厚荷重、3t的點(diǎn)壓荷重的強(qiáng)度。圖8(b)示出其剖面結(jié)構(gòu)。
圖9示出將本實(shí)施方式應(yīng)用于混凝土制的邊界樁子中的例子。圖9(a)示出在混 凝土制的樁子56的上部安裝了將金屬牌53設(shè)為上面的無線IC標(biāo)簽的形態(tài)。無線IC標(biāo)簽 的結(jié)構(gòu)是之前說明的結(jié)構(gòu)。 圖9(b)示出圖9(a)所示的A-A'處的剖面結(jié)構(gòu)。以往，無線IC標(biāo)簽的表面是用 不屏蔽電波的樹脂制的罩(保護(hù)材料)覆蓋的形態(tài)，由于樹脂基于太陽光的紫外線照射劣 化而無法長期使用，但在本實(shí)施方式中由于樹脂部件不會(huì)暴露于紫外線，所以具有可以長 期使用的特征。
權(quán)利要求
一種無線IC標(biāo)簽，其特征在于，具備IC芯片；第一導(dǎo)電體，與上述IC芯片連接；第二導(dǎo)電體；電介體，形成在上述第一導(dǎo)電體與上述第二導(dǎo)電體之間；狹縫，形成在上述第一導(dǎo)電體中，被上述IC芯片的兩個(gè)端子跨越，其一端在上述第一導(dǎo)電體的邊上具有開放部；以及開口，具有與從上述IC芯片的阻抗減去上述第一導(dǎo)電體的阻抗而得到的值成正相關(guān)關(guān)系的長度的開口周長。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于，上述開口是形成為將在開口的周圍形成的放射電極設(shè)為具有規(guī)定的寬度的環(huán)路時(shí)的、 從將該寬度的中心連續(xù)地連接的路徑減去與形成有狹縫的第一放射電極相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的長 度而得到的值成為所使用的波長的半波長大小的長度的開口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于，上述放射電極由具有供電部分的第一放射電極和第二放射電極構(gòu)成，該第一放射電極 與該第二放射電極經(jīng)由第二電介體連接。
4 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于， 上述開口以及切口形成在上述第一放射電極和上述第二放射電極中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于， 上述第一放射電極是插件的天線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于，上述第二電介體是保持上述插件的基膜、粘接件、或第二放射電極的基體材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于， 上述放射電極與上述導(dǎo)電體是大致相同的大小。
8. —種無線IC標(biāo)簽，具有IC芯片以及微帶天線，其特征在于，上述微帶天線具備 放射電極，具有調(diào)整上述IC芯片以及上述微帶天線的阻抗的兩個(gè)阻抗調(diào)整部； 導(dǎo)電體；以及電介體，形成在上述放射電極與上述導(dǎo)電體之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線IC標(biāo)簽，其特征在于， 上述第一阻抗調(diào)整部是狹縫狀的切口 ， 上述第二阻抗調(diào)整部是周圍被導(dǎo)電體包圍的開口，該開口的周長滿足如下條件將在開口的周圍形成的放射電極視為一個(gè)環(huán)路時(shí)、從該 環(huán)路的中心線減去與形成有狹縫的第一放射電極相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的中心線的長度而得到的值 為所使用的波長的半波長大小的長度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線IC標(biāo)簽用的微帶天線，即使是小型的微帶天線，也無需改變天線形狀，而可以取得與IC芯片的阻抗匹配。在構(gòu)成微帶天線的兩個(gè)導(dǎo)電體中，作為一個(gè)導(dǎo)電體的放射電極由具有IC芯片與狹縫的第一放射電極、和U型的第二放射電極構(gòu)成，具備由第一放射電極和第二放射電極形成的開口和切口、放射電極。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101719225SQ20091017636
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者坂間功 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所