專利名稱：無線用ic標(biāo)簽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用無線發(fā)送在IC芯片中記錄的信息的無線用IC標(biāo)簽等，特別涉及對從IC芯片發(fā)送無線電波的天線給予了改善的無線用IC標(biāo)簽以及無線用標(biāo)簽的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，在物品的信息管理及物流管理等方面廣泛地使用無線用IC標(biāo)簽。此外，在確定或管理動物等的時候也開始使用這些無線用IC標(biāo)簽。這種無線用IC標(biāo)簽是由記錄信息的小型IC芯片和以無線方式發(fā)送IC芯片的信息的小型天線構(gòu)成的。就是說，這種無線用IC標(biāo)簽，比如，在細(xì)長天線的中央部分附近安裝寬0.4mm×深0.4mm×高0.1mm左右的小型IC芯片，粘貼到物品及動物等之上使用。所以，如果將讀取裝置置于無線用IC標(biāo)簽之上，就可以以非接觸方式讀取記錄于IC芯片上的信息(即有關(guān)各個物品及動物的屬性等的信息)。為了將這種無線用IC標(biāo)簽粘貼到物品及動物等等之上，優(yōu)選是將無線用IC標(biāo)簽制作得盡量小。因此，無線用IC標(biāo)簽的天線必須制作得很小。
圖12是現(xiàn)有的無線用IC標(biāo)簽的偶極天線。如圖12(a)所示，在偶極天線21的中央部安裝IC芯片22，在偶極天線21的長度L為λ/2時可得到最大天線效率。其中，λ表示使用頻率的波長。所以，為了使無線用IC標(biāo)簽變小，比如，如圖12(b)所示，可考慮將偶極天線21的一部分切斷后使用。
另外，公知的還有將天線部分的中央部分變細(xì)而使電流流過的方向的兩端部分的寬度展寬的所謂的H型形狀的天線而得到小型化的微波傳輸帶天線的技術(shù)。這種技術(shù)，是通過使磁場集中于H型天線的細(xì)小的中間變細(xì)部分而使阻抗增大，將共振頻率降低而達(dá)到天線小型化(比如，日本專利特開2001-53535號公報(參照段號0015～0023、圖1及圖2)。以下稱其為專利文獻(xiàn)1)。此外，公知的還有使用H型形狀天線的非接觸型IC標(biāo)簽的技術(shù)。這種技術(shù)，是將H型天線的連接部分作成歐姆接觸而實(shí)現(xiàn)非接觸型IC標(biāo)簽的小型化的技術(shù)(比如，日本專利特開2003-243918號公報(參照段號0012～0027、圖1～圖4)以下稱其為專利文獻(xiàn)2)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，因?yàn)樵谂紭O天線的天線長度L為λ/2時可得到最大天線效率，為了使無線用IC標(biāo)簽小型化，如圖12(b)所示，在將天線在長度方向上切斷時，天線效率降低會使通信距離變短，結(jié)果有時通信困難而使IC芯片的信息無法讀取。圖13是示出圖12所示的形狀的偶極天線的天線長和通信距離的關(guān)系的特性圖。如圖13所示，在天線長度L(mm)縮短時，通信距離S(mm)急劇減小，比如，在天線寬度D固定為1.5mm天線長度L小于等于25mm時，就不能進(jìn)行通信。
另外，上述專利文獻(xiàn)1中示出的H型天線，是由在電介質(zhì)的表面形成的H形的片狀電極和在內(nèi)表面上形成的接地電極構(gòu)成的所謂的微波傳輸帶天線，是用作便攜式電話機(jī)上的小型天線，對于不具有接地電極的微波傳輸帶天線是不能原封不動地應(yīng)用的。此外，上述專利文獻(xiàn)2所示的天線，是采用H型形狀天線實(shí)現(xiàn)了達(dá)到小型化的非接觸型IC標(biāo)簽，在利用在基板上左右對稱形成的兩個寬度大的天線圖形和以這些天線圖形為中介的IC標(biāo)簽構(gòu)成H型形狀天線時，天線圖形和IC標(biāo)簽為歐姆接觸。
就是說，在非接觸型IC標(biāo)簽的制造步驟中，在對形成天線圖形的基板不實(shí)施薄膜被覆的狀態(tài)下，在天線圖形上直接設(shè)置IC標(biāo)簽成為歐姆接觸。所以，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，在H型天線的制造步驟中，在兩個寬度大的天線圖形和用于中介的設(shè)置IC芯片的天線圖形之間不能實(shí)施薄膜被覆。換言之，不能在借助將歷來進(jìn)行的制造步驟原封不動地利用的靜電電容耦合來構(gòu)成H型天線來制造非接觸型IC標(biāo)簽。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的發(fā)明，其目的在于提供一種小型天線可以在得到定向性寬的同時通信距離不減小的情況下讀取信息，并且價格低廉具有小型薄型結(jié)構(gòu)的無線用IC標(biāo)簽及此無線用IC標(biāo)簽的制造方法。此外，其目的還在于提供一種可以使天線形狀與容納外殼的形狀一致的無線用IC標(biāo)簽。
本發(fā)明的無線用IC標(biāo)簽是為達(dá)到上述目的而創(chuàng)意的發(fā)明，是具有記錄信息的IC芯片和將記錄于該IC芯片中的信息以無線方式發(fā)送的天線的無線用IC標(biāo)簽，在設(shè)置上述IC芯片的供電部分沿著電流流動的方向呈細(xì)長形狀延伸，從上述供電部分向著上述電流的流動的兩個方向存在的輻射部分以上述供電部分的長度方向?yàn)檩S，形成比供電部分以寬度更寬的上述天線。
另外，本發(fā)明的無線用IC標(biāo)簽，可通過將設(shè)置IC芯片的供電部分的位置配置于輻射部分在上下方向及左右方向上對稱的位置而得到最大天線功率。然而，在對容納無線用IC標(biāo)簽的外殼的形狀有制約時，也可以將設(shè)置供電部分的位置配置于輻射部分在上下方向及左右方向的至少一個之中的非對稱的位置。此外，在對外殼的形狀有制約時，也可以在輻射部分的任意位置形成一個或多個任意形狀的開口部。或者，也可以在輻射部分的外周的任意位置形成一個或多個任意形狀的切口。通過制作這種變形天線使天線效率略為降低，但因?yàn)樾时扰紭O天線的天線效率更好，在以對非安裝物體的安裝的方便性為優(yōu)先時，也可以應(yīng)用這種變形天線。


圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施方式的無線用IC標(biāo)簽的實(shí)施方式1的H型天線的平面圖。
圖2為示出圖1所示的H型天線的天線寬度與通信距離的關(guān)系的天線特性圖。
圖3為示出圖1所示的實(shí)施方式1的H型天線的制造步驟的一個例子的示圖。
圖4為示出另一方式的H型天線的制造步驟的圖。
圖5為示出本發(fā)明的實(shí)施方式的無線用IC標(biāo)簽的實(shí)施方式2的O型天線的平面圖。
圖6為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的H型天線的非對稱形狀變型的圖。
圖7為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的O型天線的非對稱形狀變型的圖。
圖8為示出在實(shí)施方式3中應(yīng)用的非對稱形狀的O型天線的一個實(shí)施例的外形圖。
圖9為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的H型天線的開口變型的圖。
圖10為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的O型天線的開口變型的圖。
圖11為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的H型天線的外周切口變型的圖。
圖12為示出現(xiàn)有的無線用IC標(biāo)簽的偶極天線的構(gòu)成圖。
圖13為示出圖12所示的形狀的偶極天線的天線長度和通信距離的關(guān)系的特性圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖針對用來實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式(以下稱其為“實(shí)施方式”)的無線用IC標(biāo)簽舉出優(yōu)選實(shí)施例予以說明。涉及本發(fā)明的無線用IC標(biāo)簽，通過使設(shè)置成為IC芯片的供電部分的中央部分的寬度變細(xì)，并且使在成為輻射部分的周邊部分中對稱地展寬天線形狀的寬度，比如，通過成為H型的天線形狀，達(dá)到使能量高效地集中到IC芯片的周邊而提高天線的效率。據(jù)此，因?yàn)榧词故菍⑻炀€的長度縮短也不會使通信距離降低，結(jié)果可以謀求無線用IC標(biāo)簽的小型化。
《實(shí)施方式1》圖1為示出本發(fā)明的無線用IC標(biāo)簽的實(shí)施方式1的H型天線的平面圖。如圖1所示，無線用IC標(biāo)簽的H型天線1的構(gòu)成是在H型形狀變細(xì)的中央部分上設(shè)置IC芯片2。所述H型狀是指在長度L方向的中央部分使天線寬度D變細(xì)而在長度L方向的兩側(cè)部分(周邊部分)使天線寬度D展寬。H型天線1，用作帶狀天線，為了執(zhí)行靜電破壞防止對策及阻抗匹配，在設(shè)置IC芯片2的中央部分形成連續(xù)的鉤狀的狹縫5，IC芯片2橫跨狹縫，各個端子與狹縫5的兩側(cè)相連接。因此，前期的中央部分成為使天線電流流過的供電部分，兩側(cè)部分(周邊部分)成為輻射天線電波的輻射部分。
這樣，因?yàn)橥ㄟ^使H型天線1的天線寬度D在長度L方向的兩側(cè)成為展寬的形狀，IC芯片2在與H型天線1相連接的天線的中央部分(即中間變細(xì)部分)可得到最大電流，在包圍IC芯片2的天線周邊部分電磁能集中，在使H型天線1的天線寬度D取規(guī)定值時，即使是長度L縮短，也可以提高天線效率而使通信距離加大。就是說，如現(xiàn)有情況這樣，在由接地電極和片狀電極構(gòu)成的微波傳輸帶天線中，即使是將片狀電極作成H型形狀，由于在片狀電極上不能設(shè)置IC芯片，結(jié)局，雖然可獲得由于磁場的集中使阻抗增大和共振頻率降低的效果，但對于加大通信距離沒有貢獻(xiàn)。與此相對，在本實(shí)施方式中，因?yàn)镠型天線1是用作不需要接地電極的帶狀天線，可以在電磁能最集中的天線的中央部分設(shè)置IC芯片2，其結(jié)果，可以提高天線效率而加大通信距離。
圖2為示出圖1所示的H型天線的天線寬度與通信距離的關(guān)系的天線特性圖。另外，在圖2中，橫軸表示天線寬度D(mm)，縱軸表示通信距離S(mm)。就是說，圖2是示出在圖1所示的H型天線1中，在將長度L、長度方向的中間變細(xì)部分的長度L1及寬度方向的中間變細(xì)部分的寬度D1分別固定為20mm、2mm及1.5mm而使天線寬度D變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時所得到的天線寬度D與通信距離S的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
如圖2所示，在天線長度L為20mm不變時，如果使天線寬度D變化，在天線寬度D小于等于40mm時，可以通信，并在天線寬度D為24mm時，通信距離S成為最大通信距離119mm。就是說，在圖1中，在H型天線1的中央部分的中間變細(xì)部分上設(shè)置IC芯片2，天線電流從H型天線1的中間變細(xì)部分沿著長度L的方向向著兩側(cè)的寬度展寬部分流動時，中間變細(xì)部分的電流最大，而向著兩側(cè)的寬度展寬部分，電流分散。此時，以H型天線1的中央的中間變細(xì)部分(即設(shè)置IC芯片2的部分)為中心，因?yàn)閮蓚?cè)的寬度展寬部分的電磁能集中，天線效率得以提高。
通過這種電磁能的集中作用，即使是H型天線1的長度L為20mm、天線寬度D為20mm左右的小型的H型天線也可以使天線效率提高而使通信距離加大。另外，在長度L為20mm、天線寬度D為20mm左右但不具有中間變細(xì)部分的正方形的天線中，因?yàn)椴荒芗须姶拍?，不能使天線效率提高，所以難以使通信距離加大。另外，在中央部分為變細(xì)的U字形(即只包含圖1所示的H型的中間變細(xì)部分上部的形狀)的天線的情況下，因?yàn)殡姶拍苌⒌綄挾葘挼牟糠?，所以以中間變細(xì)部分(即設(shè)置IC芯片的部分)為中心有效地集中電磁能是困難的。于是，因?yàn)椴荒芟馠型天線那樣提高天線效率，雖然可以得到一定的加大通信距離的效果，但不能充分地加大通信距離。
圖3為示出圖1所示的H型天線的制造步驟的一個例子的圖。
在此說明的無線用IC標(biāo)簽的制造方法包含作為步驟1的“在由金屬導(dǎo)體在絕緣性基板的表面上形成天線時，使中央部分通過圖形化成為細(xì)長形狀，并且使在中央部分的長度方向的兩個方向上存在的周邊部分以此中央部分的長度方向?yàn)檩S心寬度展開的圖形化步驟”；作為步驟2的“在中央部分設(shè)置IC芯片，橫跨在該中央部分上形成的狹縫使上述IC芯片的各個端子與上述金屬導(dǎo)體相連接的步驟”；以及作為步驟3的“以絕緣覆蓋層被覆形成中央部分和周邊部分的金屬導(dǎo)體及IC芯片的步驟”。
另外，在作為步驟1的“在由金屬導(dǎo)體在絕緣性基板的表面上形成天線時，使中央部分通過圖形化成為細(xì)長形狀，并且使在中央部分的長度方向的兩個方向上存在的周邊部分以此中央部分的長度方向?yàn)檩S心寬度展開的圖形化步驟”中，也可以以中央部分的長度方向作為軸心對周邊部分對稱地進(jìn)行圖形化。
首先，如圖3(b)所示，在天線基材1a的表面上將銅和銀等金屬圖形化為H型。比如，可以是將銅等金屬漿料圖形化為H型進(jìn)行印刷燒制、通過鍍覆形成H型金屬圖形層或通過對薄金屬膜進(jìn)行刻蝕圖形化為H型。此時，如圖3(a)所示，在H型天線1的中央部分的中間變細(xì)部分上設(shè)置連續(xù)的鉤形狹縫5。另外，如上所述，此狹縫5，是為了IC芯片2的靜電破壞防止對策及阻抗匹配而設(shè)置的，還有，相對于H型天線1的長度方向模跨狹縫5設(shè)置IC芯片2，IC芯片2的各個電極與狹縫5的兩側(cè)的金屬部分相連接(IC芯片2橫跨狹縫5連接)。另外，圖3(b)為沿著圖3(a)的A-A線的剖面圖。
下面，如圖3(b)所示，在天線基材1a側(cè)配置粘接片3，在H型天線1的表面上被覆具有防水性的同時還具有絕緣性的覆蓋密封層4。由此，如圖3(c)所示，形成具有防水性的無線用IC標(biāo)簽10。就是說，形成長度方向?yàn)?2mm、寬度方向?yàn)?2mm和厚度為1mm左右的薄型正方形的小型無線用IC標(biāo)簽10。
下面，對另一實(shí)施方式的H型天線的制造步驟予以說明。圖4為示出另一方式的H型天線的制造步驟的圖。其中，使在中央部分(中間變細(xì)部分)的兩側(cè)存在的周邊部分作為輔助天線而形成，輔助天線和中央部分通過靜電電容耦合相連接。
該制造步驟包含作為步驟11的“在由金屬導(dǎo)體在天線基材6b的表面上形成天線6a的圖形化步驟”；作為步驟12的“在天線6a的中央部分設(shè)置IC芯片2，使IC芯片2的各個端子與天線6a相連接(橫跨狹縫與天線相連接)的步驟”；作為步驟13的“以絕緣膜7被覆天線6a的表面的步驟”；作為步驟14的“在包含天線6a上的上述絕緣膜7的寬廣范圍內(nèi)中間夾持IC芯片2形成第1輔助天線8a及第2輔助天線8b的步驟”；以及作為步驟15的“第1輔助天線8a、第2輔助天線8b以及IC芯片2的整個表面以絕緣覆蓋層被覆的步驟”。
首先，如圖4(b)所示，在天線基材6b的表面利用銅和銀等金屬導(dǎo)體在長度方向上圖形化細(xì)長的天線6a。天線6a的圖形化可以是將銅等金屬漿料圖形化進(jìn)行印刷燒制、通過鍍覆形成金屬圖形層或通過對薄金屬膜進(jìn)行刻蝕等方法進(jìn)行。此時，如圖4(a)所示，在天線6a的中央部分的中間變細(xì)部分上設(shè)置連續(xù)的鉤形狹縫5。另外，在天線6a的長度方向上橫跨狹縫5設(shè)置IC芯片2，使IC芯片2的各個電極與天線6a相連接(IC芯片2橫跨狹縫5與天線相連接)。另外，圖4(b)為沿著圖4(a)的B-B線的剖面圖。
此外，如圖4(b)所示，在天線6a的表面上被覆絕緣膜7。由此，可以得到包含絕緣膜7使天線基材6b、天線6a及IC芯片2一體化的插入部(Inlet)6。
于是，將粘接片3配置于插入部6的天線基材6b側(cè)，在包含天線6a之上的絕緣膜7的寬廣范圍內(nèi)，通過圖形化印刷、鍍覆處理及刻蝕等中間夾持IC芯片2形成第1輔助天線8a及第2輔助天線8b。由此，可以形成圖4(a)所示的H型天線。
在形成這種H型天線之后，如圖4(b)所示，在包含插入部6、第1輔助天線8a、第2輔助天線8b的粘接片3的整個表面上被覆絕緣覆蓋密封層4。由此，形成如圖4(c)所示的無線用IC標(biāo)簽11。就是說，與圖3的場合一樣，形成長度方向?yàn)?2mm、寬度方向?yàn)?2mm和厚度為1mm左右的薄型正方形的小型無線用IC標(biāo)簽11。
另外，其中天線基材6b是用來補(bǔ)強(qiáng)天線6a的，根據(jù)需要也可省略天線基材6b而直接在粘接片3上形成天線6a。
在圖4(b)所示的步驟14中，因?yàn)樵诓迦氩?的天線6a的表面上經(jīng)絕緣膜7形成第1輔助天線8a及第2輔助天線8b，天線6a和第1輔助天線8a及第2輔助天線8b，不是歐姆接觸，而是靜電電容耦合。因?yàn)樵谶@樣形成的H型天線中流過高頻電流，即使天線6a和第1輔助天線8a及第2輔助天線8b是靜電電容耦合，也可以進(jìn)行充分的電連接。
另外，所謂歐姆接觸，是沒有二極管(整流)特性的，而是具有所謂的歐姆定律成立的電流電壓特性的結(jié)。所謂靜電電容耦合，是經(jīng)電介質(zhì)在金屬和金屬之間形成電容器的耦合。
在歐姆接觸的場合，為了使電流流過，必須在天線和IC芯片之間接合處使用各向異性導(dǎo)電(Anisotropic Conductive)粘接材。與此相對，在實(shí)施方式中，由于天線6a和第1輔助天線8a及第2輔助天線8b是通過靜電電容耦合進(jìn)行耦合的，如上所述，將絕緣膜7用作電介質(zhì)(絕緣部件)，可形成用于靜電電容耦合的電容器。由此，在天線6a和第1輔助天線8a及第2輔助天線8b之間，可以活用在其他步驟中使用的抗蝕材料、粘著材料、粘接材料等的材料，將其用作電介質(zhì)而形成電容器。
其結(jié)果，不需要高價的各向異性導(dǎo)電性的粘接材料，可做到簡化制造步驟和降低材料成本，從而降低制品成本。
另外，在圖4(a)中，天線6a用的切口是設(shè)置于第1輔助天線8a上，但也可以設(shè)置于第2輔助天線8b上，并且也可以設(shè)置于第1輔助天線8a及第2輔助天線8b兩者之上。在切口設(shè)置于第1輔助天線8a及第2輔助天線8b兩者之上的場合，在制造無線用IC標(biāo)簽也可不管天線6a的取向。
《實(shí)施方式2》圖5為示出本發(fā)明的無線用IC標(biāo)簽的實(shí)施方式2的O型(啞鈴型)天線的平面圖。如圖5所示，采用圓形形狀的O型天線9是將半徑R的兩片半圓金屬箔的中央部分以寬度D2的細(xì)長金屬箔連接而成的結(jié)構(gòu)。于是，在細(xì)長的金屬箔的部分上設(shè)置IC芯片2而構(gòu)成無線用IC標(biāo)簽。在從這種形狀的O型天線9的IC芯片2向著圖中的箭頭方向流過電流時，在中央部分(IC芯片2的設(shè)置部分)最大電流流過并流向兩側(cè)的半圓部分。由此，因?yàn)閮蓚?cè)的半圓部分的電磁能包圍IC芯片2而集中，即使是半徑R小的O型天線，也可以提高天線效率而加大通信距離。借助于具有這種O型天線9的無線用IC標(biāo)簽，比如，即使是將無線用IC標(biāo)簽安裝于螺栓頭部也可以加大通信距離。
《實(shí)施方式3》在本實(shí)施方式中，對使上述H型天線或O型天線的形狀變形的無線用IC標(biāo)簽的幾個變型予以說明。就是說，在實(shí)施方式3的無線用IC標(biāo)簽中，天線的較長方向中央部分的寬度收窄使天線的形狀成為H型或O型，對于在中央部分設(shè)置IC芯片的無線用IC標(biāo)簽，使設(shè)置IC芯片的位置(即中間變細(xì)部分)從天線中央部分向所希望的位置移動的變形形狀的H型天線或O型天線?；蛘?，使H型天線或O型天線的左右或上下的形狀成為非對稱的變形形狀的H型天線或O型天線。或者為在天線輻射面的一部分上設(shè)置開口部的變形形狀的H型天線或O型天線。
就是說，如上所述，在將IC芯片配置于H型天線或O型天線的中央部分的中間變細(xì)部分上成為供電點(diǎn)時(即成為供電部分)，電磁能集中作用發(fā)揮功能而在中間變細(xì)部分得到最大天線效率。然而，有時根據(jù)用來安裝無線用IC標(biāo)簽的被安裝物體的形狀等的不同，容納無線用IC標(biāo)簽的框體(殼體)的形狀受到制約。比如，在容納無線用IC標(biāo)簽的殼體的中央部分附近設(shè)置用來將殼體安裝于被安裝物體的開口部、支柱及在殼體外周設(shè)置用于將殼體安裝于被安裝物體的定位用開口部的場合，必須將容納于殼體中的H型天線或O型天線的形狀與其一致進(jìn)行變形。
就是說，在不將IC芯片的設(shè)置位置限定于H型天線或O型天線的中心部分而是使IC芯片的設(shè)置位置相對H型天線及O型天線的上下方向或左右方向成為非對稱位置的變形形狀的無線用IC標(biāo)簽的情況下，雖然天線效率略微降低，但與現(xiàn)有的矩形形天線(偶極天線)相比，變形形狀的無線用IC標(biāo)簽可得到高天線效率。因此，若在可以確保足夠的通信距離時，對被安裝物體的安裝方便性優(yōu)先，優(yōu)選采用無線用IC標(biāo)簽的H型天線或O型天線的變形形狀。下面對實(shí)施方式3中變形形狀的H型天線或O型天線的幾種變型予以說明。
<H型天線的非對稱形狀的變型>
圖6為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的H型天線的非對稱形狀變型的示圖。如圖6(a)所示，對于作為中間變細(xì)部分1a在中央部分的H型天線1的基本型的天線對稱型的無線用IC標(biāo)簽，也可以成為如同圖(b)所示的變形1那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a向下方(或上方)偏移，在該中間變細(xì)部分1a上形成狹縫5的同時，橫跨狹縫5設(shè)置IC芯片2的供電點(diǎn)上下偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
另外，也可以成為如同圖(c)所示的變形2那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a的中央部分在上下方向上原封不動地固定而使H型天線1的左右天線的輻射面積成為非對稱的供電點(diǎn)左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。此外，也可以成為如同圖(d)所示的變形3那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a向下方(或上方)偏移的同時使H型天線1的左右天線的輻射面積成為非對稱的供電點(diǎn)上下左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。在成為圖6(b)、(c)、(d)這樣的非對稱形狀的H型天線的情況下，與圖6(a)那樣的對稱形狀的H型天線相比，天線效率略微降低，但在可以確保必需的通信距離的范圍內(nèi)，可以使天線形狀變形而謀求在被安裝物體上進(jìn)行安裝的方便性。
<O型天線的非對稱形狀的變型>
圖7為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的O型天線的非對稱形狀變型的示圖。如圖7(a)所示，對于作為中間變細(xì)部分9a在中央部分的O型天線9的基本型的天線對稱型的無線用IC標(biāo)簽，也可以成為如同圖(b)所示的變形1那樣，使O型天線9的中間變細(xì)部分9a向下方(或上方)偏移，在該中間變細(xì)部分9a上形成狹縫5的同時，橫跨狹縫5設(shè)置IC芯片2的供電點(diǎn)上下偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
另外，也可以成為如同圖(c)所示的變形2那樣，使O型天線9的中間變細(xì)部分9a的中央部分在上下方向上原封不動地固定而使O型天線9的左右天線的輻射面積成為非對稱的供電點(diǎn)左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。此外，也可以成為如同圖(d)所示的變形3那樣，使O型天線9的中間變細(xì)部分9a向下方(或上方)偏移的同時使O型天線9的左右天線的輻射面積成為非對稱的供電點(diǎn)上下左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。在成為圖7(b)、(c)、(d)這樣的非對稱形狀的O型天線的情況下，與圖7(a)的對稱形狀的O型天線相比，天線效率略微降低，但在可以確保必需的通信距離的范圍內(nèi)，可以使天線形狀變形而謀求在被安裝物體上進(jìn)行安裝的方便性。
<非對稱形狀的O型天線的實(shí)施例>
圖8為示出在實(shí)施方式3中應(yīng)用的非對稱形狀的O型天線的一個實(shí)施例的外形圖。如圖8所示，O型天線9的外徑為24mm，在O型天線9的中央部分，為了放置上述殼體的支柱，設(shè)置直徑6mm的空白部分。所以，在距離O型天線9的中心6mm的位置，設(shè)置寬度為1.5mm、長度為2.0mm的中間變細(xì)部分9a連接左右的天線的輻射部分。另外，在中間變細(xì)部分9a的中央附近形成寬度為0.15mm的鉤狀狹縫。另外，通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了，利用圖8所示的形狀的O型天線可以得到100mm的通信距離。
<H型天線的開口變型>
圖9為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的H型天線的開口變型的示圖。如圖9(a)所示，對于作為中間變細(xì)部分1a在中央部分的H型天線1的基本型的天線對稱型的無線用IC標(biāo)簽，也可以成為如同圖(b)所示的變形1那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a向下方(或上方)偏移，在該中間變細(xì)部分1a上形成狹縫5并設(shè)置IC芯片2的同時，在H型天線的中央部分附近形成開口部22的供電點(diǎn)上下偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
另外，也可以成為如同圖(c)所示的變形2那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a的中央部分原封不動地固定而使H型天線1的左右天線的輻射面積成為非對稱的同時，在H型天線1的輻射面積寬的天線側(cè)(圖中的左天線側(cè))形成開口部22的供電點(diǎn)左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。此外，也可以成為如同圖(d)所示的變形3那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a向下方(或上方)偏移的同時使H型天線1的左右天線的輻射面積成為非對稱，此外，還在在H型天線1的輻射面積寬的天線側(cè)(圖中的左天線側(cè))形成開口部22的供電點(diǎn)上下左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
就是說，在H型天線1中存在開口部22時，IC芯片2的設(shè)置位置也是按照圖6的H型天線的非對稱形狀變型示出的設(shè)置位置。另外，開口部22的形狀并不限定于圖9所示的圓形，也可以是任意的多邊形。另外，優(yōu)選根據(jù)開口部22的不同，使供電點(diǎn)位置(即中間變細(xì)部分1a的位置)適當(dāng)移動。此外，開口部22的配置位置可以任意改變。另外，在天線上所形成的開口部也可以存在相同形狀或不同形狀的多個。
在成為圖9(b)、(c)、(d)這樣的非對稱形狀并且具有開口部的H型天線的場合，與圖9(a)那樣的對稱形狀的H型天線相比，天線效率略微降低，但在可以確保必需的通信距離的范圍內(nèi)通過設(shè)置開口部或使天線形狀變形而謀求在被安裝物體上進(jìn)行安裝的方便性。
<O型天線的開口變型>
圖10為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的O型天線的開口變型的示圖。如圖10(a)所示，對于作為中間變細(xì)部分9a在中央部分的O型天線9的基本型的天線對稱型的無線用IC標(biāo)簽，也可以成為如同圖(b)所示的變形1那樣，使O型天線9的中間變細(xì)部分9a向下方(或上方)偏移，在該中間變細(xì)部分9a上形成狹縫5并設(shè)置IC芯片2的同時，在O型天線的中央部分附近形成開口部22的供電點(diǎn)上下偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
另外，也可以成為如同圖(c)所示的變形2那樣，使O型天線9的中間變細(xì)部分9a的中央部分原封不動地固定而使O型天線9的左右天線的輻射面積成為非對稱的同時，在O型天線9的輻射面積寬的天線側(cè)(圖中的左天線側(cè))形成開口部22的供電點(diǎn)左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。此外，也可以成為如同圖(d)所示的變形3那樣，使O型天線9的中間變細(xì)部分9a向下方(或上方)偏移的同時使O型天線9的左右天線的輻射面積成為非對稱，此外，還在在O型天線9的輻射面積寬的天線側(cè)(圖中的左天線側(cè))形成開口部22的供電點(diǎn)上下左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
就是說，在O型天線9中存在開口部22時，IC芯片2的設(shè)置位置也是按照圖7的O型天線的非對稱形狀變型示出的設(shè)置位置。另外，開口部22的形狀并不限定于圖10所示的圓形，也可以是任意的多邊形。另外，優(yōu)選根據(jù)開口部22的不同，使供電點(diǎn)位置(即中間變細(xì)部分9a的位置)適當(dāng)移動。此外，開口部22的配置位置可以任意改變。另外，在天線上形成的開口部也可以存在相同形狀或不同形狀的多個。
在成為圖10(b)、(c)、(d)這樣的非對稱形狀并且具有開口部的O型天線的場合，與圖10(a)那樣的對稱形狀的O型天線相比，天線效率略微降低，但在可以確保必需的通信距離的范圍內(nèi)通過設(shè)置開口部或使天線形狀變形而謀求在被安裝物體上進(jìn)行安裝的方便性。
<H型天線的外周切口變型>
圖11為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的H型天線的外周切口變型的示圖。如圖11(a)所示，在作為中間變細(xì)部分1a在中央部分的天線對稱型的H型天線1的基本型中，在左右的外周上也可形成任意形狀的切口。比如，可以在圖11(a)的H型天線1的左側(cè)天線的外周上部形成半圓形的切口23a，并且，也可以在圖的右側(cè)天線的外周下部形成矩形的切口23c。另外，也可以成為如同圖(b)所示的變形1那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a向下方偏移，在該中間變細(xì)部分1a上形成狹縫5并設(shè)置IC芯片2的同時，在H型天線1的左右天線的外周中央部分附近分別形成半圓形的切口23a、23b的供電點(diǎn)上下偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
另外，也可以成為如同圖(c)所示的變形2那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a的中央部分原封不動地固定而使H型天線1的左右天線的面積成為非對稱的同時，在H型天線1的左右天線的外周下部附近分別形成半圓形的開口部23a、23b的供電點(diǎn)上下偏置型的無線用IC標(biāo)簽。此外，也可以成為如同圖(d)所示的變形3那樣，使H型天線1的中間變細(xì)部分1a向下方偏移的同時使H型天線1的左右天線的輻射面積成為非對稱并且在H型天線1的左右天線的外周中央部分附近形成切口23a、23b的供電點(diǎn)上下左右偏置型的無線用IC標(biāo)簽。
就是說，在H型天線1的外周邊上存在切口時，IC芯片2的設(shè)置位置也是按照圖8的H型天線的非對稱形狀變型示出的設(shè)置位置。另外，切口的形狀并不限定于圓形，也可以是任意的多邊形。另外，優(yōu)選是根據(jù)切口的位置的不同，使供電點(diǎn)位置(即中間變細(xì)部分1a的位置)適當(dāng)移動。此外，開切口的配置位置可以任意改變。另外，切口也可以存在多個，切口與開口部也可以混合存在。另外，在H型天線1的左右天線上既可以存在不同形狀的切口，也可以在左右天線上存在多個不同形狀的切口。另外，在左右天線上的切口的位置也并不一定需要對稱。另外，在左右天線上的切口的個數(shù)是任意的。
<實(shí)施方式3的變形天線的總結(jié)>
如上所述，在使用H型天線或O型天線的變形天線實(shí)現(xiàn)無線用IC標(biāo)簽的情況下，相對于在H型天線及O型天線中將中間變細(xì)部分配置于中央處的基本型，天線的效率略微降低，但可以提高將無線用IC標(biāo)簽容納于殼體時的方便性。比如，通過在無線用IC標(biāo)簽的中央部分附近設(shè)置安裝框體等所必需的開口部或?yàn)榱舜_定無線用IC標(biāo)簽的安裝位置在天線外周設(shè)置切口，可以進(jìn)一步提高無線用IC標(biāo)簽對被安裝物體的安裝操作性。
在實(shí)現(xiàn)用于謀求這種安裝上的方便性的變形天線的情況下，可以在天線的輻射部分形成圓形或多邊形的開口部，成為使天線供電點(diǎn)從中央部分向端部方向移動的非對稱的H型天線或O型天線?；蛘?，也可以在天線的外周形成切口的同時，根據(jù)需要在天線的輻射部分的任意位置形成圓形或多邊形的開口部，成為使天線供電點(diǎn)從中央部分向端部方向移動的非對稱的H型天線或O型天線。另外，在只需要天線外周的切口而不需要天線內(nèi)部的開口部的情況下，優(yōu)選將供電點(diǎn)配置于中央部分以便盡可能地提高天線效率。
上面舉出上述數(shù)種變型對H型天線或O型天線的形狀進(jìn)行了說明，但天線的形狀并不限定于這些形狀，可以有各種各樣形狀的變形。比如，對于圖1所示的H型天線1，也可以是切掉四個角部的四邊形形狀。另外，對于H型天線和O型天線都一樣，圖6所示的中間變細(xì)部分1a和圖7所示的中間變細(xì)部分9a相對于兩側(cè)部分不一定必須是垂直的，也可以是斜的。
另外，以上說明的本發(fā)明，在其技術(shù)思想的可及范圍中可以實(shí)施種種改變。比如，無線用IC標(biāo)簽既可以是ROM型，也可以是RAM型。另外應(yīng)用于何種用途都可以。
根據(jù)以上的實(shí)施例的無線用IC標(biāo)簽，通過將設(shè)置IC芯片的天線中央部分的供電部分作成細(xì)長的中間變細(xì)形狀，而將兩側(cè)的輻射部分作成寬度寬的形狀的天線，比如，H型形狀的天線，可以使電磁能效率更高地集中于包圍IC芯片的天線周邊。由此，因?yàn)榧词故强s短天線長度，IC芯片的通信距離也可以延長，其結(jié)果可以不降低通信性能而使無線用IC標(biāo)簽小型化。另外，根據(jù)以上的實(shí)施例的無線用IC標(biāo)簽，通過將設(shè)置IC芯片的天線的中間變細(xì)形狀的供電部分從天線中央部分向任意位置移動、將H型天線或O型天線的形狀作成上下左右非對稱或在天線的輻射面(輻射部分)上設(shè)置開口部加切口，可以在將無線用IC標(biāo)簽安裝到容納殼體的方法上具有更大的自由度。其結(jié)果，因?yàn)闊o線用IC標(biāo)簽容易容納于對各種安裝對象物為最優(yōu)形狀的殼體，所以可以在使無線用IC標(biāo)簽的組裝步驟簡化的同時，進(jìn)一步提高無線用IC標(biāo)簽在使用上的方便性。
另外，可以簡單地制造這種無線用IC標(biāo)簽。
權(quán)利要求
1.一種無線用IC標(biāo)簽，是一種具有記錄了信息的IC芯片和將記錄于該IC芯片中的信息以無線方式發(fā)送的天線的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述天線，其設(shè)置上述IC芯片的供電部分沿著電流流動的方向呈細(xì)長形狀延伸，自上述供電部分在上述電流的流動的兩個方向上存在的輻射部分以上述供電部分的長度方向?yàn)檩S，寬度比上述供電部分更寬地形成。
2.如權(quán)利要求1所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述天線由上述供電部分和上述輻射部分構(gòu)成H型形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述天線，存在于上述供電部分兩側(cè)的上述輻射部分分別呈半圓形形成，由上述供電部分和上述輻射部分構(gòu)成圓形形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于在上述供電部分和上述輻射部分之間夾有絕緣部件，上述供電部分和上述輻射部分靜電電容耦合。
5.如權(quán)利要求1所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述供電部分被配置于上述輻射部分在上下方向及左右方向上對稱的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述供電部分被配置于上述輻射部分在上下方向及左右方向中的至少一個方向上非對稱的位置。
7.如權(quán)利要求5所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于在上述輻射部分的任意位置上形成至少一個開口部。
8.如權(quán)利要求6所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于在上述輻射部分的任意位置上混合形成不同形狀的開口部。
9.如權(quán)利要求8所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述開口部的形狀是圓形或多邊形。
10.如權(quán)利要求9所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述供電部分的位置是按照上述開口部在上述輻射部分上所形成的位置而設(shè)定的。
11.如權(quán)利要求5所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于在上述輻射部分的外周的任意位置上形成至少一個切口。
12.如權(quán)利要求5所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于在上述輻射部分的外周的任意位置上混合形成不同形狀的切口。
13.如權(quán)利要求11所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述切口的形狀為圓形或多邊形。
14.如權(quán)利要求11所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述供電部分的位置是按照上述切口在上述輻射部分的外周上所形成的位置而設(shè)定的。
15.如權(quán)利要求6所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于在上述輻射部分的任意位置上形成至少一個開口部，并且在上述輻射部分的外周的任意位置上形成至少一個切口。
16.如權(quán)利要求15所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述開口部和上述切口形狀相同。
17.如權(quán)利要求15所述的無線用IC標(biāo)簽，其特征在于上述開口部和上述切口形狀不同。
18.一種無線用IC標(biāo)簽的制造方法，是一種制造具有記錄了信息的IC芯片和將記錄于該IC芯片中的信息以無線方式發(fā)送的天線的無線用IC標(biāo)簽的制造方法，其特征在于包括在由金屬導(dǎo)體在絕緣性基板的表面上形成天線時，對于細(xì)長的供電部分，以上述供電部分的長度方向?yàn)檩S使在上述供電部分長度方向的兩個方向上存在的輻射部分寬度比上述供電部分更寬來進(jìn)行圖案形成步驟；在上述供電部分上設(shè)置IC芯片，使上述IC芯片的各個端子與上述金屬導(dǎo)體相連接的步驟；以及對形成上述供電部分和上述輻射部分的上述金屬導(dǎo)體以及上述IC芯片用絕緣覆蓋層進(jìn)行被覆的步驟。
19.一種無線用IC標(biāo)簽的制造方法，是一種制造具有記錄了信息的IC芯片和將記錄于該IC芯片中的信息以無線方式發(fā)送的天線的無線用IC標(biāo)簽的制造方法，其特征在于包括在由金屬導(dǎo)體在絕緣性基板的表面上圖案形成天線步驟；在上述天線的供電部分設(shè)置上述IC芯片，使上述IC芯片的各個端子與上述天線相連接的步驟；將絕緣部件被覆于上述天線表面的步驟；在上述天線上的包含上述絕緣部件的寬廣范圍內(nèi)，夾持上述IC芯片形成第1輔助天線及第2輔助天線的步驟；以及將包含上述第1輔助天線、上述第2輔助天線以及上述IC芯片的整個表面以絕緣覆蓋層進(jìn)行被覆的步驟。
20.如權(quán)利要求18所述的無線用IC標(biāo)簽的制造方法，其特征在于包括在上述天線的設(shè)置上述IC芯片的部分上形成狹縫的步驟；上述IC芯片橫跨上述狹縫得以連接。
全文摘要
本發(fā)明提供無線用IC標(biāo)簽及其制造方法。可提供一種可以利用小型天線在得到定向性寬同時通信距離不減小的情況下讀取信息，并且價格低廉具有小型薄型結(jié)構(gòu)的無線用IC標(biāo)簽。無線用IC標(biāo)簽的H型天線(1)，是在長度L的中央部分使天線寬度D變細(xì)而在長度L的兩側(cè)部分(周邊部分)使天線寬度D展寬的所謂的H型形狀的中央變細(xì)部分上設(shè)置IC芯片(2)的結(jié)構(gòu)。這樣，因?yàn)橥ㄟ^使H型天線(1)的天線寬度D在長度L方向的兩側(cè)成為展寬的形狀，IC芯片(2)在與H型天線(1)相連接的天線的中央部分(即中間變細(xì)部分)可得到最大電流，在包圍IC芯片(2)的天線周邊部分電磁能集中而提高天線效率。另外，也可以通過使與容納H型天線(1)的殼體的形狀一致，使中間變細(xì)部分向端部方向移動或在天線的輻射面上設(shè)置開口部及切口。
文檔編號H01Q13/08GK1707855SQ20051000685
公開日2005年12月14日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者坂間功, 蘆澤實(shí) 申請人:株式會社日立制作所