DE212019000056U1

DE212019000056U1 - Drahtloskommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE212019000056U1
Application number: DE212019000056.8U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-03-17
Anticipated expiration: 2029-03-23
Also published as: WO2020021767A1; CN211238502U

Abstract

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die ein Kommunikationssignal sendet und empfängt, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale aufweist:ein Basismaterial;eine Leiterstruktur mit einer Antennenstruktur, die an dem Basismaterial vorgesehen ist; undeine Entladungshilfselektrode, die an einer Position angeordnet ist, an der die Entladungshilfselektrode die Antennenstruktur bei Draufsicht überlappt oder nahe bei derselben liegt, und die eine dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei unterschiedlichen gegenüberliegenden Abschnitten auf der Leiterstruktur senkt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einer Antenne, insbesondere auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, wie ein RFID-Tag bzw. -Etikett (RFID = Radio Frequency Identification = Hochfrequenzidentifikation), das Nahbereichskommunikation durch ein induziertes elektromagnetisches Feld oder eine elektromagnetische Welle ausführt.
Hintergrundtechnik
Ein RFID-Etikett, das eine Form einer Drahtloskommunikationsvorrichtung ist, wird in verschiedenen Situationen eingesetzt, da das RFID-Etikett mit einer Leseeinrichtung und einer Schreibeinrichtung in Kommunikation steht, und das Lesen und Schreiben vorbestimmter Informationen werden in einer berührungslosen Weise durchgeführt. Beispielsweise kann ein sogenanntes „Selbst-Ausschecken“ reibungslos durch Anbringen des RFID-Etiketts an allen Produkten durchgeführt werden. Zusätzlich wird die Verwaltung von Verkaufs- und Verteilungsbedingungen, wie zum Beispiel Sicherstellen einer Verfolgbarkeit und Marketing, reibungslos durchgeführt.
Andererseits wird in Geschäften, wie zum Beispiel Lebensmittelgeschäften (Convenience-Geschäften) und Supermärkten, mit einer breiten Vielzahl an Waren gehandelt, wobei es unter Nahrungsmitteln als Waren einige Produkte gibt, die unmittelbar, nachdem die Produkte gekauft wurden, erwärmt werden, herausgenommen werden sollen oder unmittelbar sofort durch eine Käufer gegessen oder getrunken werden sollen. Beispielsweise wird manchmal eine Proviantdose bzw. Lunch Box oder ein Fertiggericht im Geschäft unter Verwendung einer Erwärmungsvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen, das heißt einem sogenannten „Mikrowellenherd“, erwärmt.
Wenn jedoch das Produkt, an dem das RFID-Etikett angebracht ist, unter Verwendung des Mikrowellenherds erwärmt wird, treten manchmal folgende Probleme auf.
Ein LF-Band mit 135 kHz oder weniger, ein HF-Band, wie zum Beispiel 13,56 MHz, ein UHF-Band, wie zum Beispiel ein Band mit 860 MHz bis 960 MHz, und ein Mikrowellenband, wie zum Beispiel 2,45 GHz, werden hauptsächlich als Frequenz eines Kommunikationssignals des RFID-Etiketts verwendet. Momentan ist das RFID-Etikett des Typs, das an dem Nahrungsmittel angebracht ist, das RFID-Etikett, bei dem das UHF-Band verwendet wird. Bei dem RFID-Etikett, bei dem das UHF-Band verwendet wird, ist ein Metallmaterial, wie zum Beispiel eine Antennenstruktur, die ein Metallfilmkörper ist, auf einem Basismaterial, wie zum Beispiel Papier oder Harz, zusammen mit einem Hoch-Frequenz-Integrierte-Schaltung-Element (RFIC-Element; RFIC = Radio-Frequency Integrated Circuit) vorgesehen.
Wenn das Produkt, an dem das RFID-Etikett angebracht ist, in dem Mikrowellenherd erwärmt wird, wird Energie einer elektromagnetischen Welle von dem Mikrowellenherd durch das RFID-Etikett zusammen mit dem Produkt absorbiert. Folglich besteht ein Risiko, dass das RFID-Etikett oder ein Teil des Produkts, an dem das RFID-Etikett angebracht ist, sich beispielsweise aufgrund folgender Ursachen entzünden kann:

- Entladung an einer Stelle, an der eine elektrische Feldstärke in dem Metallmaterial verstärkt wird;
- Wärmeerzeugung und Sublimation des Metallmaterials aufgrund eines Überstroms, der in dem Metallmaterial fließt; und
- Wärmeerzeugung des Basismaterials des RFID-Etiketts.

Insbesondere besteht, da eine elektromagnetische Hochleistungswelle von etwa 3 kW im Inneren der Kammer des Mikrowellenherds abgestrahlt wird, der in dem Lebensmittelgeschäft installiert ist, und das RFID-Etikett auf einmal unmittelbar nach Beginn des Erwärmens erwärmt wird, abhängig von den Umständen ein hohes Risiko einer Entzündung.
Eine Ausbildung eines „flammenhemmenden Etiketts“ wird vorgeschlagen, um das Risiko einer Entzündung in dem „RFID-Etikett“ zu reduzieren (siehe Patentliteratur 1).
Referenzliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-338563
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Das „flammenhemmende Etikett“, das in der Patentliteratur 1 offenbart ist, ist eines, bei dem das Basismaterial, an dem ein IC-Chip und eine Antennenstruktur befestigt sind, aus einem flammenhemmenden Material hergestellt ist. Aus diesem Grund wird eine Verbrennung des Basismaterials verhindert. Das Metallmaterial, das auf dem Basismaterial vorgesehen ist, wird sehr wahrscheinlich einer zeitlich kontinuierlichen Entladung unterzogen, wobei keine Ausbildung bereitgestellt wird, die das Risiko einer Entzündung des Basismaterials und die Möglichkeit, dass das Produkt Feuer fängt, sicher verhindern kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Entzündung und Verbrennung selbst in einer Situation zu verhindern, in der die Drahtloskommunikationsvorrichtung einer Hochfrequenzleistung zum Erwärmen eines Nahrungsmittels ausgesetzt wird, während diese an dem Nahrungsmittel oder dergleichen angebracht ist.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die ein Kommunikationssignal sendet und empfängt, Folgendes: ein Basismaterial; eine Leiterstruktur mit einer Antennenstruktur, die auf dem Basismaterial vorgesehen ist; und eine Entladungshilfselektrode, die an einer Position angeordnet ist, an der die Entladungshilfselektrode die Antennenstruktur bei Draufsicht überlappt oder nahe bei derselben liegt, und die eine dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei unterschiedlichen gegenüberliegenden Abschnitten auf der Leiterstruktur senkt.
Mit obiger Struktur senkt die Entladungshilfselektrode die dielektrische Durchbruchspannung an der Position, an der die Entladungshilfselektrode angeordnet ist. Aus diesem Grund erzeugt und steuert, wenn die Bestrahlung von Hochfrequenzleistung des Mikrowellenbands zum Erwärmen mit elektromagnetischer Welle durchgeführt wird, die Entladungshilfselektrode effizient die Entladung an der Stelle, an der ein Potenzialunterschied in der Antennenstruktur erzeugt wird, so dass die Antennenstruktur schnell an der Position derselben, die nahe bei der Entladungshilfselektrode liegt, abgeschnitten wird. Wenn die Antennenstruktur abgeschnitten ist, verschwindet der Potenzialunterschied an der Endladungsposition oder nimmt ab, die Entladung wird nicht beibehalten und die Entzündung der Antennenstruktur und des Basismaterials tritt nicht auf. Auf diese Weise werden auch Schmelzen und Verformung der Drahtloskommunikationsvorrichtung oder des Abschnitts des Produkts, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, verhindert.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Drahtloskommunikationsvorrichtung erhalten, die die Entzündung und Verbrennung selbst in der Situation verhindern kann, in der die Drahtloskommunikationsvorrichtung der Hochfrequenzleistung zum Erwärmen des Nahrungsmittels ausgesetzt wird, während diese an dem Nahrungsmittel oder dergleichen angebracht ist.
Figurenliste

1 (A) ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett 101 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, und 1 (B) ist eine Draufsicht, die das RFID-Etikett 101 in einem Zustand darstellt, nachdem ein Teil einer Antennenstruktur abgeschnitten wurde. 1 (C) ist eine vergrößerte Draufsicht eines schleifenförmigen Leiters.
2 (A), 2 (B), 2 (C) und 2 (D) stellen ein Beispiel eines Resonanzwellentyps bzw. einer Resonanzmode bei einer Frequenz eines Kommunikationssignals oder eines Resonanzwellentyps bei einer Frequenz einer Erwärmungsmikrowelle einer elektromagnetischen Welle dar.
3 (A), 3 (B), 3 (C) und 3 (D) sind Teilschnittansichten, die ein Beispiel einer Positionsbeziehung einer Entladungshilfselektrode 19 in Bezug auf einen schleifenförmigen Leiter 20 darstellen.
4 (A) und 4 (B) sind Draufsichten, die ein RFID-Etikett 102 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen, und 4 (C) ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett als Vergleichsbeispiel darstellt, bei dem der schleifenförmige Leiter nicht vorliegt. 4 (D) ist eine vergrößerte Draufsicht eines schleifenförmigen Leiters 20.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines RFIC-Bauelements bzw. -Package 3 darstellt, das an Anschlussbereichstrukturen 6 (6a, 6b) von Antennenstrukturen 2A, 2B befestigt ist.
6 stellt ein Beispiel eines Produkts dar, an dem ein RFID-Etikett angebracht ist, und ist eine perspektivische Ansicht, die eine Proviantdose 201 darstellt, an der das RFID-Etikett 102 angebracht ist.
7 (A) und 7 (B) sind Draufsichten, die ein RFID-Etikett 103 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellen.
8 (A) und 8 (B) sind Draufsichten, die ein RFID-Etikett 104 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellen.
9 (A), 9 (B) und 9 (C) sind Teilschnittansichten, die ein Beispiel der Positionsbeziehung der Entladungshilfselektrode 19 in Bezug auf die Antennenstruktur 2A darstellen.
10 stellt eine Struktur eines schleifenförmigen Leiters 20 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dar.
11 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des schleifenförmigen Leiters 20.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Zuerst werden Konfigurationen verschiedener Aspekte bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die ein Kommunikationssignal sendet und empfängt, Folgendes: ein Basismaterial; eine Leiterstruktur mit einer Antennenstruktur, die auf dem Basismaterial vorgesehen ist; und eine Entladungshilfselektrode, die an einer Position angeordnet ist, an der die Entladungshilfselektrode die Antennenstruktur bei Draufsicht überlappt oder nahe bei derselben liegt, und die eine dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei unterschiedlichen gegenüberliegenden Abschnitten auf der Leiterstruktur senkt.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Aspekts mit obiger Ausbildung ist die Entladungshilfselektrode an der Stelle vorgesehen, an der der große Potenzialunterschied in der Antennenstruktur erzeugt wird, wenn die Drahtloskommunikationsvorrichtung der Bestrahlung der Mikrowelle in der Kammer des Mikrowellenherds ausgesetzt wird. Folglich tritt die kontrollierte Entladung an der Stelle auf und die Position der Antennenstruktur, die benachbart zu der Entladungshilfselektrode ist, wird durch die Entladung schnell abgeschnitten. Wenn die Antennenstruktur abgeschnitten ist, verschwindet oder sinkt der Potenzialunterschied an der Entladungsposition, die Entladung wird nicht beibehalten und eine Wärmeerzeugung aufgrund der Entladung wird nicht fortgesetzt. Aus diesem Grund entzünden sich die Antennenstruktur und das Basismaterial nicht und Schmelzen und Verformung der Drahtloskommunikationsvorrichtung oder des Abschnitts des Produkts, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, werden ebenso verhindert.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Entladungshilfselektrode an einer Stelle vorgesehen, an der eine Resonanz der Antennenstruktur in einem Frequenzband einer Erwärmungsmikrowelle einer elektromagnetischen Welle mit einer Leistung, die höher ist als eine Leistung des Kommunikationssignals, aufgrund dessen gestoppt wird, dass die Antennenstruktur an einer Näheposition der Entladungshilfselektrode abgeschnitten wird. Mit dieser Konfiguration stoppt, wenn die Antennenstruktur an der Näheposition der Entladungshilfselektrode abgeschnitten wird, die Antennenstruktur unmittelbar die Wärmeerzeugung aufgrund der Resonanz bei der Frequenz des Erwärmungsmikrowellenbands einer elektromagnetischen Welle, so dass ein Temperaturanstieg effektiv reduziert wird.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Frequenz des Kommunikationssignals eine UHF-Band-Frequenz und ist eine Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle eine Frequenz, die zwischen einschließlich 2,4 GHz und 2,5 GHz variiert. Mit dieser Konfiguration neigt die Antennenstruktur beispielsweise dazu, bei einer Viertelwellenlänge bei der Frequenz des Kommunikationssignals in Resonanz zu sein und eine harmonische Resonanz bei dem Erwärmungsmikrowellenband der elektromagnetischen Welle zu erzeugen, so dass das Erwärmen aufgrund hoher Leistung des Erwärmungsmikrowellenbands einer elektromagnetischen Welle effektiv reduziert werden kann.
Gemäß einem vierten Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Entladungshilfselektrode an einer Position, an der die elektrische Feldstärke hoch ist, unter Positionen zwischen Abschnitten der Antennenstruktur vorgesehen, während die Drahtloskommunikationsvorrichtung einer Bestrahlung der Erwärmungsmikrowelle einer elektromagnetischen Welle mit der Leistung ausgesetzt wird, die höher ist als eine Leistung des Kommunikationssignals. Mit dieser Konfiguration wird die Entladung zuverlässig durch die Wirkung der Entladungshilfselektrode durchgeführt und die Antennenstruktur kann schneller abgeschnitten werden.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Entladungshilfselektrode über einem gesamten Bereich vorgesehen, in dem die Antennenstruktur vorgesehen ist. Mit dieser Konfiguration wird die Antennenstruktur schneller abgeschnitten, weil die Entladung schnell an der Stelle, an der die dielektrische Stärke am schwächsten ist, in der Antennenstruktur auftritt.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Leiterstruktur ferner einen schleifenförmigen Leiter, der nahe bei der Antennenstruktur angeordnet ist, und ist die Entladungshilfselektrode angeordnet, um einen offenen Abschnitt des schleifenförmigen Leiters bei Draufsicht zu überlappen oder nahe bei demselben zu liegen. Mit dieser Konfiguration wird die Entladung zuverlässig in dem offenen Abschnitt des schleifenförmigen Leiters durchgeführt, so dass die Antennenstruktur schnell an der Position derselben abgeschnitten wird, die nahe bei dem offenen Abschnitt liegt.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Entladungshilfselektrode in einer Region vorgesehen, die durchgehend mit der Antennenstruktur ist, und einem Bereich, in dem der schleifenförmigen Leiter vorgesehen ist. Mit dieser Konfiguration nimmt die Anzahl von Stellen, an denen die Antennenstruktur durch die Wärmeerzeugung aufgrund der Entladung abgeschnitten werden kann, zu und die Antennenstruktur wird effizient abgeschnitten.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Antennenstruktur bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Mäanderlinienform auf und ist der schleifenförmige Leiter zwischen einander gegenüberliegenden Leiterstrukturen der Antennenstruktur angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es nicht notwendig, eine Region, in der nur der schleifenförmige Leiter vorgesehen ist, sicherzustellen, und wird die Gesamtgröße nicht vergrößert.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Entladungshilfselektrode auf der Antennenstruktur vorgesehen. Mit dieser Konfiguration wird, da die Entladungsposition näher bei der Antennenstruktur liegt, die Antennenstruktur schneller abgeschnitten.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung die Entladungshilfselektrode zwischen der Antennenstruktur und dem Basismaterial vorgesehen. Mit dieser Konfiguration wird, da die Entladungsposition näher bei der Antennenstruktur liegt, die Antennenstruktur schneller abgeschnitten.
Ein Lebensmittelgeschäft und ein Supermarkt, die ein Produkt verkaufen, an dem eine Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, handeln mit einer breiten Vielfalt an Produkten, wie z. B. Nahrungsmitteln und Haushaltswaren. In den letzten Jahren wurden im Hinblick auf die Lebensmittelgeschäfte verschiedene Experimente in Richtung einer praktischen Anwendung eines „unbemannten Lebensmittelladens“ ausgeführt, die ein Abrechnen und Verpacken des gekauften Produkts automatisieren.
Um das Abrechnen des Produkts in dem „unbemannten Lebensmittelgeschäft“ zu automatisieren, kommt in Betracht, dass das „RFID-Etikett“, das die Drahtloskommunikationsvorrichtung ist, an allen Produkten angebracht wird. In dem „unbemannten Lebensmittelgeschäft“ ist ein System vorgesehen, bei dem Informationen von dem „RFID-Etikett“ gelesen werden, um einen Produktpreis anzuzeigen, wenn ein Einkaufskorb, der das Produkt mit dem „RFID-Etikett“ unterbringt, auf einem Kassentisch platziert wird. Ein Käufer führt Bargeld für den Produktpreis in einen Bargeldschlitz ein oder führt eine Kreditkarte ein, um die Zahlung abzuschließen, und erhält das Produkt automatisch in einer Einkaufstasche verpackt, wodurch der Kauf des Produkts in dem „unbemannten Lebensmittelgeschäft“ abgeschlossen werden kann.
Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die eine spezifische Darstellung einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind, Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen. Als Produkt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung angebracht ist, kommen alle Produkte in Betracht, die in einem Geschäft gehandelt werden, wie zum Beispiel einem sogenannten „Lebensmittelgeschäft“ und einem „Supermarkt“.
Obwohl ein sogenannter „Mikrowellenherd“, der ein dielektrisches Erwärmen durchführt, als die Erwärmungsvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen beschrieben ist, die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben wird, wird eine Erwärmungsvorrichtung mit einer Funktion der Durchführung eines dielektrischen Erwärmens als Erwärmungsvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen der vorliegenden Erfindung betrachtet. Ferner wird in den folgenden Ausführungsbeispielen ein RFID-Etikett, das an dem Produkt angebracht ist, als ein Beispiel der Drahtloskommunikationsvorrichtung beschrieben.
<Erstes Ausführungsbeispiel>
1 (A) ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett 101 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, und 1 (B) ist eine Draufsicht, die das RFID-Etikett 101 in einem Zustand darstellt, nachdem ein Teil einer Antennenstruktur abgeschnitten wurde. 1 (C) ist eine vergrößerte Draufsicht eines schleifenförmigen Leiters.
Wie in 1 (A) dargestellt ist, beinhaltet das RFID-Etikett 101 ein Basismaterial 1, das aus einem Isolator oder Dielektrikum hergestellt ist, Antennenstrukturen 2A, 2B, die auf dem Basismaterial 1 vorgesehen sind, und eine Zuführschaltung 90, die die Antennenstrukturen 2A, 2B mit Leistung versorgt. Die Antennenstrukturen 2A, 2B sind ein Teil der „Leiterstruktur“ der vorliegenden Erfindung.
Das RFID-Etikett 101 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ausgebildet, um drahtlose Kommunikation (Senden und Empfangen) unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer Frequenz (Trägerfrequenz) eines Kommunikationssignals in einem UHF-Band auszuführen. Das UHF-Band ist ein Frequenzband mit 860 MHz bis 960 MHz. Hier ist die Frequenz des Kommunikationssignals in dem UHF-Band ein Beispiel einer „Frequenz eines Kommunikationssignals“ bei der vorliegenden Erfindung.
Beispielsweise ist die Zuführschaltung 90 ein RFIC-Element, ein RFIC-Bauelement oder dergleichen, das später veranschaulicht wird. In dem RFID-Etikett 101 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird ein flexibles Filmmaterial oder flammenhemmendes Filmmaterial als das Basismaterial 1 verwendet. Ein Umriss des Basismaterials 1 besitzt bei Draufsicht eine Rechteckform. Wenn das Basismaterial 1 ein normales Filmmaterial ist, das nicht flammenhemmend ist, könnte eine Dicke des Basismaterials 1 kleiner oder gleich 38 µm sein. Folglich schmilzt das Basismaterial 1 und verformt sich vor einem Brennen, so dass die Form des Basismaterials nicht beibehalten werden kann.
Wenn der flammenhemmende Film als das Basismaterial 1 verwendet wird, wird beispielsweise ein Film, bei dem ein flammenhemmendes Material auf Halogenbasis zu einem Harzmaterial zugegeben wird, wie zum Beispiel einem PET(Polyethylenterephthalat)-Harz und einem PPS (Polyphenylensulfid)-Harz, oder ein Film, bei dem ein derartiges Harzmaterial mit einem flammenhemmenden Beschichtungsmaterial beschichtet ist, als zu verwendendes flammenhemmendes Filmmaterial verwendet. Ein Harzmaterial, wie zum Beispiel ein wärmeresistentes PEN(Polyethylennaphthalat)-Harz, das gute Funktionen im Hinblick auf Wärmebeständigkeit, Hydrolysebeständigkeit und chemische Beständigkeit aufweist, kann ebenso als Material für das Basismaterial 1 verwendet werden. Ein flammenhemmendes Material ist nicht notwendigerweise für das Basismaterial 1 erforderlich. Alternativ könnte das Basismaterial 1 beispielsweise aus einem Papiermaterial hergestellt sein.
Die Antennenstrukturen 2A, 2B und ein schleifenförmiger Leiter 20 sind auf der Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen. Die Zuführschaltung 90 ist elektrisch mit den Antennenstrukturen 2A, 2B verbunden, die auf der Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen sind. Der schleifenförmige Leiter 20 ist ein Teil der „Leiterstruktur“ der vorliegenden Erfindung.
Die Antennenstrukturen 2A, 2B und der schleifenförmige Leiter 20 sind ein Metallmaterial, wie zum Beispiel eine Aluminiumfolie und eine Kupferfolie, das eine hohe Leitfähigkeit besitzt. Zusätzlich zu dem Metallmaterial könnte ein Material auf Kohlenstoffbasis als die Antennenstrukturen 2A, 2B und der schleifenförmige Leiter 20 verwendet werden.
Wie in 1 (A) dargestellt ist, erstrecken sich die Antennenstrukturen 2A, 2B von der Zuführschaltung 90 in entgegengesetzten Richtungen. Die Antennenstrukturen 2A, 2B sind Strukturen, die eine Elektrisches-Feld-Antenne vom Dipoltyp bilden. Bei den Antennenstrukturen 2A, 2B ist die Zuführschaltung 90 mit einem Zuführschaltungsverbindungsende FE verbunden und ist ein vorderes Ende ein offenes Ende OE.
Das RFID-Etikett 101 beinhaltet die schleifenförmigen Leiter 20 nahe bei vorbestimmten Nähepositionen PP der Antennenstrukturen 2A, 2B. Wie in 1 (C) dargestellt ist, ist der schleifenförmige Leiter 20 eine schleifenförmige Struktur, wobei ein Teil derselben offen ist. Dies bedeutet, dass der schleifenförmige Leiter 20 mit einem Leiter 20L und einem offenen Abschnitt 20C gebildet ist. Bei dem schleifenförmigen Leiter 20 ist eine LC-Schaltung mit einer Streukapazitätskomponente, die in dem offenen Abschnitt 20C vorgesehen ist, und einer Induktivitätskomponente des Leiters 20L aufgebaut.
Der schleifenförmige Leiter 20 ist auf dem Basismaterial 1 derart vorgesehen, dass der offene Abschnitt 20C nahe zu den Antennenstrukturen 2A, 2B gebracht wird. Eine Entladungshilfselektrode 19 ist an einer Position angeordnet, an der die Entladungshilfselektrode 19 den offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 und einen Teil der Antennenstrukturen 2A, 2B, der benachbart zu dem offenen Abschnitt 20C ist, bei Draufsicht überlappt.
Die Entladungshilfselektrode 19 ist eine Schicht oder ein Film, die/der leitfähige Teilchenmaterialien beinhaltet, die in einem Isoliermaterial verteilt sind, das ein Basismaterial bildet. Beispielsweise sind die leitfähigen Teilchen Metallteilchen, wie zum Beispiel Cu, oder Halbleiterteilchen, wie zum Beispiel SiC. Isolierteilchen können zusammen mit den leitfähigen Teilchen verteilt sein. Die Entladungshilfselektrode 19 senkt eine dielektrische Durchbruchspannung des offenen Abschnitts 20C des schleifenförmigen Leiters 20 und senkt eine Anfangsspannung (dielektrische Stärke [MV/m]) einer Gleitentladung oder Entladung in dem Isolierer.
Wenn das RFID-Etikett 101 mit der Erwärmungsmikrowelle einer elektromagnetischen Welle bestrahlt wird, wird der schleifenförmige Leiter 20 der Mikrowelle ausgesetzt, um einen großen Potenzialunterschied in dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 zu erzeugen. Wenn die dielektrische Stärke des offenen Abschnitts 20C (die dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei gegenüberliegenden Punkten des Leiterabschnitts 20L) überschritten wird, wird der dielektrische Durchbruch erzeugt und die Entladung beginnt in dem offenen Abschnitt 20C.
Wenn die Entladung in dem offenen Abschnitt 20C auftritt, konzentriert sich die Energie an dem Entladungsabschnitt, so dass der Entladungsabschnitt viel Wärme aufweist, und werden der schleifenförmige Leiter 20, die Antennenstrukturen 2A, 2B benachbart zu dem schleifenförmigen Leiter 20 und das Basismaterial 1 erwärmt. Die Antennenstrukturen 2A, 2B und das Basismaterial 1 werden erwärmt, so dass an der Näheposition PP die Antennenstrukturen 2A, 2B geschmolzen und abgeschnitten werden oder sublimiert und abgeschnitten werden. 1 (B) stellt den Zustand dar, nachdem die Antennenstrukturen 2A, 2B an der Näheposition PP abgeschnitten wurden.
Wie in 1 (B) dargestellt ist, werden, wenn die Antennenstrukturen 2A, 2B an der Näheposition PP des schleifenförmigen Leiters 20 abgeschnitten werden, effektive Längen der Antennenstrukturen 2A, 2B verkürzt und keine Resonanz wird bei der Frequenz des Erwärmungsmikrowellenbands der elektromagnetischen Welle erzeugt. So fließt, selbst wenn die Bestrahlung der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle fortgesetzt wird, kein Resonanzstrom aufgrund der Mikrowelle in den Antennenstrukturen 2A, 2B, der Temperaturanstieg stoppt und die Entzündung (Verbrennung) tritt nicht auf.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der schleifenförmige Leiter 20 bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle in Resonanz, die höher ist als die Frequenz des Kommunikationssignals. Dies bedeutet, dass der schleifenförmige Leiter 20 als LC-Resonanzschaltung fungiert. Wie oben beschrieben wurde, liegt bei diesem Beispiel die Frequenz des Kommunikationssignals in einem Frequenzband von 860 MHz bis 960 MHz und ist die Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle beispielsweise eine Frequenz von einschließlich 2,4 GHz bis 2,5 GHz.
Wie in 1 (A) dargestellt ist, ist, da der schleifenförmige Leiter 20 nahe bei den Antennenstrukturen 2A, 2B liegt, der schleifenförmige Leiter 20 bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle in Resonanz, wodurch die Spannung, die in dem offenen Abschnitt 20C erzeugt wird, proportional zu einem Q-Wert eines Resonators ist. So wird die angelegte Leistung der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle, die für das Auftreten der Entladung in dem offenen Abschnitt 20C nötig ist, reduziert. Anders ausgedrückt wird die Entladung in dem offenen Abschnitt 20C schnell gestartet, unmittelbar nachdem die Bestrahlung der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle gestartet wird.
Beispiele eines Resonanzwellentyps bei der Frequenz des Kommunikationssignals und eines Resonanzwellentyps bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle in den Antennenstrukturen 2A, 2B sind Bezug nehmend auf die 2 (A), 2 (B), 2 (C) und 2 (D) dargestellt. Die 2 (A), 2 (B), 2 (C) und 2 (D) stellen die Beispiele des Resonanzwellentyps bei der Frequenz des Kommunikationssignals oder des Resonanzwellentyps bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle im Hinblick auf eine Stromverteilung und eine Spannungsverteilung dar. Bei dem Resonanzwellentyp in 2 (A) wird eine Grundresonanz bei einer Resonanzfrequenz fo und bei einer Viertelwellenlänge von einem Zuführende zu einem offenen Ende erzeugt. Bei dem Resonanzwellentyp in 2 (B) wird eine harmonische Resonanz bei einer Resonanzfrequenz 2fo und bei einer Halbwellenlänge von dem Zuführende zu dem offenen Ende erzeugt. Bei dem Resonanzwellentyp in 2 (C) wird die harmonische Resonanz bei einer Resonanzfrequenz 3fo und bei einer Dreiviertelwellenlänge von dem Zuführende zu dem offenen Ende erzeugt. Bei dem Resonanzwellentyp in 2 (D) wird die harmonische Resonanz bei einer Resonanzfrequenz 4fo und bei einer Wellenlänge von dem Zuführende zu dem offenen Ende erzeugt.
Die Dipol-Typ-Antenne der Antennenstrukturen 2A, 2B ist bei der Frequenz des Kommunikationssignals in Resonanz, beispielsweise bei der Viertelwellenlänge in 2 (A). Alternativ ist die Dipol-Typ-Antenne bei der Halbwellenlänge in 2 (B) in Resonanz. Unter der Voraussetzung, dass Resonanzmoden hoher Ordnung, wie sie in den 2 (B), 2 (C) und 2 (D) gezeigt sind, bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle in der Dipol-Typ-Antenne erzeugt werden, wird ein großer Strom in den Antennenstrukturen 2 (A), 2 (B) durch die hohe Leistung der Mikrowellen induziert und wird Wärme erzeugt. Wie jedoch in 1 (B) dargestellt ist, werden die Antennenstrukturen 2 (A), 2 (B) an einer Zwischenposition derselben abgeschnitten, so dass die Antennenstrukturen 2 (A), 2 (B) wesentlich verkürzt sind, und die Resonanz wird bei der Frequenz des Erwärmungsmikrowellenbands der elektromagnetischen Welle nicht erzeugt. So fließt, selbst wenn die Bestrahlung der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle fortgesetzt wird, kein Resonanzstrom aufgrund der Mikrowelle in den Antennenstrukturen 2 (A), 2 (B), wird der Temperaturanstieg gestoppt und tritt keine Entzündung (Verbrennung) auf.
Die 3 (A), 3 (B), 3 (C) und 3 (D) sind Teilschnittansichten, die ein Beispiel einer Positionsbeziehung der Entladungshilfselektrode 19 in Bezug auf den schleifenförmigen Leiter 20 darstellen.
Bei dem Beispiel aus 3 (A) ist der schleifenförmige Leiter 20 auf einer oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen und ist die Entladungshilfselektrode 19 auf der oberen Oberfläche des Basismaterials 1 so durchgeführt, dass sie den offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 bedeckt. Die Entladungshilfselektrode 19 liegt vor einem Drucken in der Form einer Paste vor und wird nach einem Drucken durch Brennen oder Erwärmen und Trocknen der Paste gebildet.
Bei dem Beispiel aus 3 (B) ist die Entladungshilfselektrode 19 an einer vorbestimmten Stelle des Basismaterials 1 vorgesehen und ist der schleifenförmige Leiter 20 auf dem Basismaterial 1 und der Entladungshilfselektrode 19 vorgesehen. Die Entladungshilfselektrode 19 liegt auch vor einem Drucken in der Form einer Paste vor und wird nach einem Drucken durch Brennen oder Erwärmen und Trocknen der Paste gebildet.
Bei dem Beispiel aus 3 (C) ist die Entladungshilfselektrode 19, die in einer planaren Form verläuft, auf der oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen und ist der schleifenförmige Leiter 20 auf der oberen Oberfläche der Entladungshilfselektrode 19 vorgesehen. Die Entladungshilfselektrode 19 wird zuvor in eine Schichtform gebildet und wird durch Anbringen der Entladungshilfselektrode 19 an der oberen Oberfläche des Basismaterials 1 oder durch Drucken gebildet, wie oben beschrieben wurde. Die Entladungshilfselektrode 19 ist nicht lokal an dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 vorgesehen, sondern kann in einer planaren Form auf dem Basismaterial 1 verlaufen, wie in 3 (C) dargestellt ist. Die Entladungshilfselektrode 19 kann auf der gesamten oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen sein. Bei der Leistung während der Kommunikation wird die Spannung, die die Entladungsstartspannung erreicht, nicht in dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 induziert, die elektrische Feldstärke des offenen Abschnitts 20C erreicht nämlich nicht eine Stärke, bei der der dielektrische Durchbruch auftritt, so dass die Entladungshilfselektrode 19 die Antennenstrukturen 2A, 2B nicht beeinträchtigt. So fungieren, selbst wenn die Entladungshilfselektrode 19 auf der gesamten oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen ist, die Antennenstrukturen 2A, 2B als normales Strahlungselement.
Bei dem Beispiel aus 3 (D) ist die Entladungshilfselektrode 19 innerhalb des Basismaterials 1 vorgesehen. Die Entladungshilfselektrode 19 liegt in einer Dickenrichtung nahe bei dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20. Wenn die hohe Spannung an den offenen Abschnitt 20C angelegt wird, wird die hohe Spannung an einen Zwischenraum zwischen dem Ende des Leiters 20L und der Entladungshilfselektrode 19 angelegt, um den dielektrischen Durchbruch zu erzeugen, so dass die Entladungshilfselektrode 19 keinen direkten Kontakt zu dem Leiter 20L herstellen kann.
Bei den Beispielen aus den 1 (A), 3 (A), 3 (B) und 3 (D) überlappt die Entladungshilfselektrode 19 einen Teil des schleifenförmigen Leiters 20 bei Draufsicht. Alternativ überlappt die Entladungshilfselektrode 19 den schleifenförmigen Leiter 20 bei Draufsicht unter Umständen nicht und könnte bei Draufsicht an einer Position nahe bei dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 vorgesehen sein. Außerdem wird bei dieser Struktur die Entladung an der Entladungsposition mit der Entladungshilfselektrode 19 gesteuert und können die Antennenstrukturen 2A, 2B, schnell abgeschnitten werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der schleifenförmige Leiter 20 derart ausgebildet, dass die LC-Resonanzfrequenz des schleifenförmigen Leiters 20 mit der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle übereinstimmt. Der Effekt der Bereitstellung des schleifenförmigen Leiters 20 jedoch wird selbst dann erhalten, wenn die LC-Resonanzfrequenz des schleifenförmigen Leiters 20 nicht mit der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle übereinstimmt. Dies bedeutet, dass der offene Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 eine schmale Entfernung zwischen den Strukturen (Spalt) aufweist. So ist, wenn der schleifenförmige Leiter 20 der Hochleistungs-Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle ausgesetzt wird, die elektrische Feldstärke in dem Spalt hoch und wird der dielektrische Durchbruch in dem Spalt im Vergleich zu anderen Stellen ohne weiteres erzeugt. Aus diesem Grund wird die Entladung in dem offenen Abschnitt 20C schnell gestartet, unmittelbar nachdem die Bestrahlung des Erwärmungsmikrowellenbands der elektromagnetischen Welle gestartet wird.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein RFID-Etikett beschrieben, bei dem die Formen der Antennenstruktur und des schleifenförmigen Leiters von denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel verschieden sind.
Die 4 (A) und 4 (B) sind Draufsichten, die das RFID-Etikett 102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen, und 4 (C) ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett als ein Vergleichsbeispiel darstellt, bei dem der schleifenförmige Leiter nicht vorliegt. 4 (D) ist eine vergrößerte Draufsicht des schleifenförmigen Leiters 20.
Das RFID-Etikett 102 in den 4 (A) und 4 (B) beinhaltet das Basismaterial 1, das aus einem Isolator oder einem Dielektrikum hergestellt ist, die Antennenstrukturen 2A, 2B, die auf dem Basismaterial 1 vorgesehen sind, und das RFIC-Bauelement 3, das mit den Antennenstrukturen 2A, 2B verbunden ist. Eine Mehrzahl schleifenförmiger Leiter 20 ist auf dem Basismaterial 1 vorgesehen.
Wie in 4 (C) dargestellt ist, weisen die Antennenstrukturen 2A, 2B eine Mäanderlinienform auf und sind jeweils so ausgebildet, dass sie sich so erstrecken, dass die erste Antennenstruktur 2A mit der Mäanderlinienform von einer ersten Anschlussbereichsstruktur 6a mäandert, an der das RFIC-Bauelement 3 befestigt ist, während eine Mehrzahl gefalteter Abschnitte FP beinhaltet ist, und die zweite Antennenstruktur 2B mit der Mäanderlinienform von einer zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b mäandert, an der das RFIC-Bauelement 3 befestigt ist, während eine Mehrzahl gefalteter Abschnitte FP beinhaltet ist. Dies bedeutet, dass sich die erste Antennenstruktur 2A mit der Mäanderlinienform von der ersten Anschlussbereichsstruktur 6a in Richtung eines Endes in einer Längsrichtung des Basismaterials 1 (in einer -X-Richtung) erstreckt. Die zweite Antennenstruktur 2B mit der Mäanderlinienform erstreckt sich von der zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b in Richtung des anderen Endes in der Längsrichtung des Basismaterials 1 (in einer +X-Richtung).
Mit der obigen Konfiguration fungieren die Antennenstrukturen 2A, 2B als Elektrisches-Feld-Antenne vom Dipoltyp.
Die gefalteten Abschnitte FP der Antennenstrukturen 2A, 2B sind Stellen, an denen die Erstreckungsrichtung jeder der Antennenstrukturen 2A, 2B umgekehrt wird. Die Antennenstrukturen 2A, 2B beinhalten gegenüberliegende Abschnitte OP, die einander gegenüber liegen, indem sie an den gefalteten Abschnitten FP zurückgefaltet werden.
Bei den Antennenstrukturen 2A, 2B ist ein Strukturbeabstandungsabschnitt zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten OP, die benachbart zueinander sind, vorgesehen und ist der schleifenförmige Leiter 20 zwischen der Mehrzahl von Strukturbeabstandungsabschnitten angeordnet. Das RFID-Etikett als Vergleichsbeispiel in 4(C) beinhaltet den schleifenförmigen Leiter 20 nicht.
Der schleifenförmige Leiter 20 des zweiten Ausführungsbeispiels ist mit dem Leiter 20L und einem offenen Abschnitt 20C ähnlich wie der schleifenförmige Leiter 20 in den 1 (A) und 1 (B) ausgebildet. Bei dem schleifenförmigen Leiter 20 ist eine LC-Schaltung mit einer Streukapazitätskomponente, die in dem offenen Abschnitt 20C vorgesehen ist, und einer Induktivitätskomponente des Leiters 20L aufgebaut.
Die Entladungshilfselektrode 19 ist an einer Position vorgesehen, um den offenen Abschnitt des schleifenförmigen Leiters 20 zu bedecken, und an einer Position nahe bei dem gefalteten Abschnitt FP jeder der Antennenstrukturen 2A, 2B.
Wenn das RFID-Etikett 102 mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle bestrahlt wird, wird der schleifenförmige Leiter 20 der Mikrowelle ausgesetzt, wodurch ein großer Potentialunterschied in dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 erzeugt wird. Wenn die dielektrische Stärke des offenen Abschnitts 20C (die dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei gegenüberliegenden Punkten des Leiterabschnitts 20L) überschritten wird, wird der dielektrische Durchbruch erzeugt und beginnt die Entladung in dem offenen Abschnitt 20C.
Wenn das RFID-Etikett 102 mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle bestrahlt wird, wird der schleifenförmige Leiter 20 der Mirowelle ausgesetzt, wodurch ein großer Potentialunterschied in dem offenen Abschnitt 20C des schleifenförmigen Leiters 20 erzeugt wird. Wenn die dielektrische Stärke des offenen Abschnitts 20C überschritten wird, wird der dielektrische Durchbruch erzeugt und beginnt die Entladung an dem offenen Abschnitt 20C.
Wenn die Entladung in dem offenen Abschnitt 20C auftritt, konzentriert sich die Energie an dem Entladungsabschnitt, so dass der Entladungsabschnitt viel Wärme aufweist, und werden der schleifenförmige Leiter 20, die Antennenstrukturen 2A, 2B werden benachbart zu dem schleifenförmigen Leiter 20 und das Basismaterial 1 erwärmt. Die Antennenstrukturen 2A, 2B und das Basismaterial 1 werden erwärmt, so dass an der Näheposition PP die Antennenstrukturen2A, 2B geschmolzen und abgeschnitten oder sublimiert und abgeschnitten werden. 4 (B) stellt den Zustand dar, nachdem die Antennenstrukturen 2A, 2B an der Näheposition PP auf diese Weise abgeschnitten wurden.
Das RFID-Etikett 102, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, stellt außerdem die gleichen Effekte bereit wie das RFID-Etikett 101 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere stören, da die offenen Abschnitte 20C der schleifenförmigen Leiter 20, die benachbart zueinander sind, unter der Mehrzahl schleifenförmiger Leiter 20 nicht nahe beieinander liegen, die schleifenförmigen Leiter 20 einander nicht, sondern agieren unabhängig. Aus diesem Grund wird eine Stabilität des Abschneideeffekts der Antennenstrukturen 2A, 2B durch die Entladung des offenen Abschnitts 20C des schleifenförmigen Leiters 20 erhalten.
Wenn der schleifenförmige Leiter 20 zwischen den Strukturen, die einander gegenüberliegen, in den Antennenstrukturen 2A, 2B angeordnet ist, ist es nicht nötig, eine Region nur zur Bereitstellung des schleifenförmigen Leiters 20 sicherzustellen, und wird die Gesamtgröße nicht vergrößert.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Konfiguration des RFIC-Bauelements 3 darstellt, das an den Anschlussbereichsstrukturen 6 (6a, 6b) der Antennenstrukturen 2A, 2B befestigt ist. Wie in 5 dargestellt ist, ist das RFIC-Bauelement 3 des ersten Ausführungsbeispiels mit einem Mehrschichtsubstrat aus drei Schichten aufgebaut. Insbesondere ist das Mehrschichtsubstrat des RFIC-Bauelements 3 aus einem Harzmaterial, wie zum Beispiel Polyimid, und einem Flüssigkristallpolymer hergestellt und ist gebildet durch Laminieren dreier flexibler Isolierschichten 12A, 12B, 12C. Die Isolierschichten 12A, 12B, 12C besitzen bei Draufsicht eine im Wesentlichen vierseitige Form und weisen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Das RFIC-Bauelement 3 in 5 stellt einen Zustand dar, bei dem das RFIC-Bauelement 3 in 4 (A) umgedreht ist und die drei Schichten auseinandergebaut sind.
Wie in 5 dargestellt ist, sind in dem RFIC-Bauelement 3 ein RFIC-Chip 9, eine Mehrzahl von Induktivitätselementen 10A, 10B, 10C, 10D und externe Verbindungsanschlüsse 11 (11a, 11b), die mit den Antennenstrukturen 2A, 2B verbunden sind, an gewünschten Positionen auf drei Schichtsubstraten (Isolierschichten 12A, 12B, 12C) vorgesehen.
Die externen Verbindungsanschlüsse 11a, 11b sind auf der ersten Isolierschicht 12A vorgesehen, die eine unterste Schicht bildet (das Substrat gegenüber von den Antennenstrukturen 2A, 2B), und an Positionen, die den Anschlussbereichsstrukturen 6a, 6b der Antennenstrukturen 2A, 2B gegenüberliegen. Die vier Induktivitätselemente 10A, 10B, 10C, 10D sind in Zweiergruppen getrennt und auf der zweiten Isolierschicht 12B und der dritten Isolierschicht 12C vorgesehen. Dies bedeutet, dass das erste Induktivitätselement 10A und das zweite Induktivitätselement 10B auf der dritten Isolierschicht 12C vorgesehen sind, die eine oberste Schicht bildet (die Schicht, die in 5 an der untersten Position beschrieben ist), und das dritte Induktivitätselement 10C und das vierte Induktivitätselement 10D auf der zweiten Isolierschicht 12B vorgesehen sind, die eine Zwischenschicht bildet.
Bei dem RFIC-Bauelement 3 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die externen Verbindungsanschlüsse 11a, 11b und die vier Induktivitätselemente 10A, 10B, 10C, 10D mit einer Leiterstruktur aufgebaut, die aus einem leitfähigen Material hergestellt ist, wie zum Beispiel einer Aluminiumfolie und einer Kupferfolie.
Wie in 5 dargestellt ist, ist der RFIC-Chip 9 auf der dritten Isolierschicht 12C, die die oberste Schicht bildet, an einem Mittelabschnitt in der Längsrichtung (einer X-Richtung in 5) befestigt. Der RFIC-Chip 9 besitzt eine Struktur, bei der eine RF-Schaltung auf einem Halbleitersubstrat vorgesehen ist, das aus einem Halbleiter hergestellt ist, wie zum Beispiel Silizium. Das erste Induktivitätselement 10A, das in der Längsrichtung auf der dritten Isolierschicht 12C in eine Spiralform auf einer Seite (der Seite in der +X-Richtung in 5) gebildet ist, ist mit einem Eingangs-Ausgangsanschluss 9a des RFIC-Chips 9 durch einen Anschlussbereich 10Aa verbunden. Das zweite Induktivitätselement 10B, das in der Längsrichtung auf der dritten Isolierschicht 12C in die Spiralform auf der anderen Seite (der Seite in der -X-Richtung in 5) gebildet ist, ist mit dem anderen Eingangs-Ausgangsanschluss 9b des RFIC-Chips 9 durch einen Anschlussbereich 10Ba verbunden.
Das spiralförmige dritte Induktivitätselement 10C ist auf einer Seite (der Seite in der +X-Richtung in 5) in der Längsrichtung auf der zweiten Isolierschicht 12B vorgesehen, die die Zwischenschicht bildet, und das spiralförmige vierte Induktivitätselement 10D ist auf der anderen Seite (der Seite in der -X-Richtung in 5) in der Längsrichtung auf der zweiten Isolierschicht 12B vorgesehen. Das Ende an der Außenumfangsseite des spiralförmigen dritten Induktivitätselements 10C und das Ende an der Außenumfangsseite des spiralförmigen vierten Induktivitätselements 10D sind direkt miteinander verbunden. Andererseits ist ein Anschlussbereich 10Ca, der das Ende an einer Innenumfangsseite des dritten Induktivitätselements 10C ist, durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie zum Beispiel einen Durchgangsleiter, der die zweite Isolierschicht 12B durchdringt, mit einem Anschlussbereich 10Ab verbunden, der das Ende an der Innenumfangsseite des spiralförmigen ersten Induktivitätselements 10A auf der dritten Isolierschicht 12C ist. Der Anschlussbereich 10Ca, der das Ende an der Innenumfangsseite des dritten Induktivitätselements 10C ist, ist durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie zum Beispiel einen Durchgangslochleiter, der die erste Isolierschicht 12A durchdringt, die die unterste Schicht bildet, mit dem ersten externen Verbindungsanschluss 11A auf der ersten Isolierschicht 12A verbunden.
Ein Anschlussbereich 10Da, der das Ende an der Innenumfangsseite des vierten Induktivitätselements 10D ist, ist durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie zum Beispiel einen Durchgangslochleiter, der die zweite Isolierschicht 12D durchdringt, mit einem Anschlussbereich 10Bb verbunden, der das Ende an der Innenumfangsseite des spiralförmigen zweiten Induktivitätselements 10B auf der dritten Isolierschicht 12C ist. Der Anschlussbereich 10Da, der das Ende an der Innenumfangsseite des vierten Induktivitätselements 10D ist, ist durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie zum Beispiel einen Durchgangslochleiter, der die erste Isolierschicht 12A durchdringt, die die unterste Schicht bildet, mit dem zweiten externen Verbindungsanschluss 11b auf der ersten Isolierschicht 12A verbunden.
Der erste externe Verbindungsanschluss 11a auf der ersten Isolierschicht 12A ist so angeordnet, dass er mit einer ersten Anschlussbereichsstruktur 6a der ersten Antennenstruktur 2A verbunden ist, die auf dem Basismaterial 1 vorgesehen ist. Der zweite externe Verbindungsanschluss 11b auf der ersten Isolierschicht 12A ist so angeordnet, dass er mit einer zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b der zweiten Antennenstruktur 2B verbunden ist, die auf dem Basismaterial 1 vorgesehen ist.
Ein Durchgangsloch 13, in dem der RFIC-Chip 9 untergebracht ist, der an der dritten Isolierschicht 12C befestigt ist, ist in der zweiten Isolierschicht 12B vorgesehen, die die Zwischenschicht bildet. Der RFIC-Chip 9 ist zwischen dem ersten Induktivitätselement 10A und dem zweiten Induktivitätselement 10B und zwischen dem dritten Induktivitätselement 10C und dem vierten Induktivitätselement 10D angeordnet. Aus diesem Grund fungiert der RFIC-Chip 9 als Abschirmung, werden Magnetfeldkopplung und Elektrisches-Feld-Kopplung zwischen dem ersten Induktivitätselement 10A und dem zweiten Induktivitätselement 10B verhindert und werden ähnlich Magnetfeldkopplung und Elektrisches-Feld-Kopplung zwischen dem dritten Induktivitätselement 10C und dem vierten Induktivitätselement 10D verhindert. Folglich wird in dem RFIC-Bauelement 3 eine Verschmälerung eines Durchlassbands des Kommunikationssignals verhindert und wird das Durchlassband verbreitert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das RFIC-Bauelement 3 auf den Antennenstrukturen 2A, 2B befestigt. Alternativ kann der RFIC-Chip 9 direkt auf den Antennenstrukturen 2A, 2B befestigt sein. In diesem Fall können die Induktoren, die als die Mehrzahl von Induktivitätselementen 10A, 10B, 10C, 10D in dem RFIC-Bauelement 3 ausgebildet sind, auf dem Basismaterial 1 ausgebildet sein, während sie eine schleifenförmige Struktur besitzen.
6 stellt ein Beispiel eines Produkts dar, an dem das RFID-Etikett angebracht ist, und ist eine perspektivische Ansicht, die eine Proviantdose 201 darstellt, an der das RFID-Etikett 102 angebracht ist.
Wie oben beschrieben wurde, können, selbst wenn die Proviantdose 201, an der das RFID-Etikett 102 angebracht ist, durch den Mikrowellenherd erwärmt wird, die Entzündung des RFID-Etiketts 102 und das Schmelzen und die Verformung des Einpackfilms der Proviantdose 201, an der das RFID-Etikett 102 angebracht ist, verhindert werden.
<Drittes Ausführungsbeispiel>
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel eines RFID-Etiketts beschrieben, das keinen schleifenförmigen Leiter beinhaltet.
Die 7 (A) und 7 (B) sind Draufsichten, die ein RFID-Etikett 103 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellen.
Wie in 7 (A) dargestellt ist, beinhaltet das RFID-Etikett 103 das Basismaterial 1, das aus einem Isolator oder einem Dielektrikum hergestellt ist, die Antennenstrukturen 2A, 2B, die auf dem Basismaterial 1 vorgesehen sind, und das RFIC-Bauelement 3, das mit den Antennenstrukturen 2A, 2B verbunden ist. Die Entladungshilfselektrode 19 ist an einer vorbestimmten Position auf dem Basismaterial 1 vorgesehen.
Wie in den 7 (A) und 7 (B) dargestellt ist, weisen die Antennenstrukturen 2A, 2B eine Mäanderlinienform auf und sind jeweils so ausgebildet, sich so zu erstrecken, dass die erste Antennenstruktur 2A mit der Mäanderlinienform von einer ersten Anschlussbereichsstruktur 6a mäandert, an der das RFIC-Bauelement 3 befestigt ist, während sie eine Mehrzahl gefalteter Abschnitte FP beinhaltet, und die zweite Antennenstruktur 2B mit der Mäanderlinienform von einer zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b mäandert, an der das RFIC-Bauelement 3 befestigt ist, während sie eine Mehrzahl gefalteter Abschnitte FP beinhaltet. Dies bedeutet, dass sich die erste Antennenstruktur 2A mit der Mäanderlinienform von der ersten Anschlussbereichsstruktur 6a in Richtung eines Endes in einer Längsrichtung des Basismaterials 1 (in einer -X-Richtung) erstreckt. Die zweite Antennenstruktur 2B mit der Mäanderlinienform erstreckt sich von der zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b in Richtung des anderen Endes in der Längsrichtung des Basismaterials 1 (in einer +X-Richtung).
Mit der obigen Konfiguration fungieren die Antennenstrukturen 2A, 2B als eine Elektrisches-Feld-Antenne vom Dipoltyp.
Die gefalteten Abschnitte FP der Antennenstrukturen 2A, 2B sind Stellen, an denen die Erstreckungsrichtung jeder der Antennenstrukturen 2A, 2B, umgekehrt ist.
Die Endladungshilfselektrode 19 ist an einer Position vorgesehen, um einen Teil der Antennenstrukturen 2A, 2B zu bedecken.
Wenn das RFID-Etikett 103 mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle bestrahlt wird, wird ein großer Potenzialunterschied zwischen den gefalteten Abschnitten FP, die benachbart zueinander sind, in den Antennenstrukturen 2A, 2B erzeugt. Da die Stelle, an der die Entladungshilfselektrode 19 vorgesehen ist, die geringe dielektrische Stärke (die dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei unterschiedlichen gegenüberliegenden Abschnitten auf der Leiterstruktur) besitzt, wird der dielektrische Durchbruch an dieser Stelle zuerst erzeugt und wird die Entladung durch die Entladungshilfselektrode 19 gestartet.
Wenn die Entladung auftritt, konzentriert sich Energie an dem Entladungsabschnitt, so dass der Entladungsabschnitt viel Wärme aufweist, und werden die Antennenstrukturen 2A, 2B und das Basismaterial 1 an der Stelle, die mit der Entladungshilfselektrode 19 beschichtet ist, erwärmt. Die Antennenstrukturen 2A, 2B und das Basismaterial 1 werden erwärmt, so dass die Antennenstrukturen 2A, 2B an dem Entladungsabschnitt geschmolzen und abgeschnitten oder sublimiert und abgeschnitten werden. 7 (B) stellt den Zustand dar, nachdem die Antennenstrukturen 2A, 2B auf diese Weise abgeschnitten wurden.
Wie in 7 (B) dargestellt ist, werden, wenn die Antennenstrukturen 2A, 2B abgeschnitten werden, effektive Längen der Antennenstrukturen 2A, 2B verkürzt und wird keine Resonanz bei der Frequenz des Erwärmungsmikrowellenbands der elektromagnetischen Welle erzeugt. So fließt, selbst wenn die Bestrahlung der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle fortgesetzt wird, kein Resonanzstrom aufgrund der Mikrowelle in den Antennenstrukturen 2A, 2B, stoppt der Temperaturanstieg und tritt keine Entzündung (Verbrennung) auf.
Wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann, selbst wenn der schleifenförmige Leiter nicht vorliegt, die Entladungshilfselektrode 19 an einer Position vorgesehen sein, an der der Potenzialunterschied relativ groß ist und die Nachbarentfernung kurz ist, nämlich an einer Position, an der die elektrische Feldstärke in den Antennenstrukturen 2A, 2B verstärkt ist.
In der Draufsicht kann die Entladungshilfselektrode 19 an einer Position nahe bei den Antennenstrukturen 2A, 2B angeordnet sein, während sie die Antennenstrukturen 2A, 2B nicht überlappt. Außerdem beschleunigt bei dieser Struktur die Entladungshilfselektrode 19 den Entladungsstart an der Entladungsposition und die Antennenstrukturen 2A, 2B können schnell abgeschnitten werden.
<Viertes Ausführungsbeispiel>
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel eines RFID-Etiketts beschrieben, bei dem die Entladungshilfselektrode zumindest drei Stellen der Antennenstruktur bedeckt.
Die 8 (A) und 8 (B) sind Draufsichten, die ein RFID-Etikett 104 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel darstellen.
Wie in 8 (A) dargestellt ist, beinhaltet das RFID-Etikett 104 das Basismaterial 1, das aus einem Isolierer oder einem Dielektrikum hergestellt ist, die Antennenstrukturen 2A, 2B, die auf dem Basismaterial 1 vorgesehen sind, und ein RFIC-Bauelement 3, das mit den Antennenstrukturen 2A, 2B verbunden ist. Die Entladungshilfselektrode 19 ist an einer vorbestimmten Position auf dem Basismaterial 1 vorgesehen.
Wie in den 8 (A) und 8 (B) dargestellt ist, weisen die Antennenstrukturen 2A, 2B eine Mäanderlinienform auf und sind in ihrer Erstreckung jeweils so ausgebildet, dass die erste Antennenstruktur 2A mit der Mäanderlinienform von der ersten Anschlussbereichsstruktur 6a mäandert, an der das RFIC-Bauelement 3 befestigt ist, während sie eine Mehrzahl gefalteter Abschnitte FP und einen Umkehrabschnitt RP aufweist, und die zweite Antennenstruktur 2B mit der Mäanderlinienform von der zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b mäandert, an der das RFIC-Bauelement 3 befestigt ist, während sie eine Mehrzahl gefalteter Abschnitte FP und einen Umkehrabschnitt RP aufweist. Dies bedeutet, dass sich die erste Antennenstruktur 2A mit der Mäanderlinienform von der ersten Anschlussbereichsstruktur 6a zu dem offenen Ende OE erstreckt. Die zweite Antennenstruktur 2B mit der Mäanderlinienform erstreckt sich von der zweiten Anschlussbereichsstruktur 6b zu dem offenen Ende OE.
Mit der obigen Konfiguration fungieren die Antennenstrukturen 2A, 2B als eine Elektrisches-Feld-Antenne vom Dipoltyp.
Die Entladungshilfselektrode 19 ist an einer Position vorgesehen, um einen Teil der Antennenstrukturen 2A, 2B zu bedecken. Insbesondere bedeckt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jede der Mehrzahl von Entladungshilfselektroden 19 zwei benachbarte gefaltete Abschnitte FP und bedeckt einen Teil des Umkehrabschnitts RP. Die Entladungshilfselektroden 19 sind an einer Position vorgesehen, an der der Potenzialunterschied in der Antennenstruktur groß ist und die Entfernung in der Oberflächenrichtung nah ist. Dies bedeutet, dass die Entladungshilfselektroden 19 an der Position vorgesehen sind, an der die elektrische Fellstärke in zwei Richtungen (der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung) hoch ist. Dies bedeutet, dass die elektrische Feldstärke zwischen den gefalteten Abschnitten FP, die benachbart zueinander sind, in der X-Achsenrichtung relativ höher ist als diejenige an anderen Stellen und die elektrische Feldstärke zwischen dem gefalteten Abschnitt FP und dem Umkehrabschnitt RP, die benachbart zueinander sind, in der Y-Achsenrichtung auch relativ höher ist als diejenige an anderen Stellen.
Wenn das RFID-Etikett 104 mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle bestrahlt wird, wird die elektrische Feldstärke zwischen den benachbarten gefalteten Abschnitten FP und zwischen dem gefalteten Abschnitt FP und dem Umkehrabschnitt RP in den Antennenstrukturen 2A, 2B erhöht. Da die Stelle, an der die Entladungshilfselektrode 19 vorgesehen ist, die niedrige dielektrische Stärke besitzt (die dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei unterschiedlichen gegenüberliegenden Abschnitten auf der Leiterstruktur), wird der dielektrische Durchbruch an dieser Stelle zuerst erzeugt und wird die Entladung durch die Entladungshilfselektrode 19 gestartet.
Wenn die Entladung auftritt, konzentriert sich Energie an dem Entladungsabschnitt, so dass der Entladungsabschnitt viel Wärme aufweist, und werden die Antennenstrukturen 2A, 2B und das Basismaterial 1 an der Stelle, die mit der Entladungshilfselektrode 19 beschichtet ist, erwärmt. Die Antennenstrukturen 2A, 2B und das Basismaterial 1 werden erwärmt und die Antennenstrukturen 2A, 2B werden an dem Entladungsabschnitt geschmolzen und abgeschnitten oder sublimiert und abgeschnitten. 8 (B) stellt den Zustand dar, nachdem die Antennenstrukturen 2A, 2B auf diese Weise abgeschnitten wurden.
Wie in 8 (B) dargestellt ist, sind, wenn die Antennenstrukturen 2A, 2B abgeschnitten werden, effektive Längen der Antennenstrukturen 2A, 2B verkürzt und wird keine Resonanz bei der Frequenz des Erwärmungsmikrowellenbands der elektromagnetischen Welle erzeugt. So fließt, selbst wenn die Bestrahlung mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle fortgesetzt wird, kein Resonanzstrom aufgrund der Mikrowelle in den Antennenstrukturen 2A, 2B, stoppt der Temperaturanstieg und tritt keine Entzündung (Verbrennung) auf.
Wie oben beschrieben wurde, wird, wenn die Entladungshilfselektrode 19 in der Region vorgesehen ist, die durchgehend mit den Antennenstrukturen 2A, 2B ist, sowie dem Bereich, in dem der Umkehrabschnitt RP vorgesehen ist, die Anzahl von Stellen, an denen die Antennenstrukturen 2A, 2B durch die Wärmeerzeugung aufgrund der Entladung abgeschnitten werden können, erhöht, um die Antennenstrukturen 2A, 2B effizient abzuschneiden.
Die 9 (A), 9 (B) und 9 (C) sind Teilschnittansichten, die ein Beispiel der Positionsbeziehung der Entladungshilfselektrode 19 in Bezug auf die Antennenstruktur 2A darstellen.
Bei dem Beispiel aus 9 (A) ist die Antennenstruktur 2A auf der oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen und ist die Entladungshilfselektrode 19 auf der oberen Oberfläche des Basismaterials so vorgesehen, dass sie zwei Abschnitte der Antennenstruktur 2A bedeckt. Die Entladungshilfselektrode 19 liegt vor einem Drucken in der Form einer Paste vor und wird nach einem Drucken durch Brennen oder Erwärmen und Trocknen der Paste gebildet.
Bei dem Beispiel aus 9 (B) ist die Entladungshilfselektrode 19 an einer vorbestimmten Stelle des Basismaterials 1 vorgesehen und ist die Antennenstruktur 2A auf dem Basismaterial 1 und der Entladungshilfselektrode 19 vorgesehen. Die Entladungshilfselektrode 19 liegt außerdem vor dem Drucken in der Form einer Paste vor und wird nach dem Drucken durch Brennen oder Erwärmen und Trocknen der Paste gebildet.
Bei dem Beispiel aus 9 (C) ist die Entladungshilfselektrode 19, die in einer planaren Form verläuft, auf der oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen und ist die Antennenstruktur 2A auf der oberen Oberfläche der Entladungshilfselektrode 19 vorgesehen. Die Entladungshilfselektrode 19 wird zuvor in eine Schichtform gebildet und wird durch Anbringen der Entladungshilfselektrode 19 an der oberen Oberfläche des Basismaterials 1 oder durch Drucken gebildet, wie oben beschrieben wurde. Die Entladungshilfselektrode 19 ist nicht lokal an der Antennenstruktur 2A vorgesehen, sondern kann in einer planaren Form auf dem Basismaterial 1 verlaufen, wie in 9 (C) dargestellt ist. Die Entladungshilfselektrode 19 kann auf der gesamten oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen sein. Mit dieser Struktur wird die Antennenstruktur schneller abgeschnitten, da die Entladung schnell an der Stelle auftritt, an der die dielektrische Stärke in der Antennenstruktur am schwächsten ist.
Wie in 9 (C) dargestellt ist, erreicht, selbst wenn die Entladungshilfselektrode 19 auf der gesamten oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen ist, bei der Leistung während der Kommunikation die elektrische Feldstärke keine Stärke, bei der der dielektrische Durchbruch auftritt, selbst an einer Stelle der Antennenstruktur 2A, an der die elektrische Feldstärke relativ hoch ist, so dass die Entladungshilfselektrode 19 die Antennenstruktur 2A nicht beeinträchtigt. So fungiert, selbst wenn die Entladungshilfselektrode 19 auf der gesamten oberen Oberfläche des Basismaterials 1 vorgesehen ist, die Antennenstruktur 2A als normales Strahlungselement.
Bei den Strukturen in den 9 (A), 9 (B) und 9 (C) wird, da die Entladungsposition der Antennenstruktur 2A am nächsten bei der Antennenstruktur 2A liegt, die Wärmeenergie aufgrund der Entladung effizient an die Antennenstruktur 2A übertragen, so dass die Antennenstruktur 2A schneller abgeschnitten wird.
Obwohl die Antennenstruktur 2A in den 9 (A), 9 (B) und 9 (C) dargestellt ist, trifft das Gleiche auf die Antennenstruktur 2B zu.
<Fünftes Ausführungsbeispiel>
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel wird ein schleifenförmiger Leiter mit einer Konfiguration beschrieben, die sich von derjenigen des schleifenförmigen Leiters des RFID-Etiketts bei dem ersten Ausführungsbeispiel oder dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
10 stellt eine Struktur eines schleifenförmigen Leiters 20 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel dar. Der schleifenförmige Leiter 20 ist mit zwei schleifenförmigen Leitern 21, 22 aufgebaut, wobei ein Ende jedes derselben offen ist. Das offene Ende des schleifenförmigen Leiters 21 und das offenen Ende des schleifenförmigen Leiters 22 sind an voneinander gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Mit anderen Worten ist der schleifenförmige Leiter 20 des fünften Ausführungsbeispiels ein doppelter aufgeteilter Ringresonator. Die Entladungshilfselektrode 19 ist an sowohl dem offenen Ende des schleifenförmigen Leiters 21 als auch dem offenen Ende des schleifenförmigen Leiters 22 vorgesehen.
11 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des schleifenförmigen Leiters 20. So besitzt der schleifenförmige Leiter 20 die Struktur, bei der eine Resonanzschaltung, die mit einem Induktor L1 und einem Kondensator C1 aufgebaut ist, und eine Resonanzschaltung, die mit einem Induktor L2 und einem Kondensator C2 aufgebaut ist, miteinander gekoppelt sind.
Wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist, kann die „schleifenförmige Leiterstruktur“ der vorliegenden Erfindung eine Menge einer Mehrzahl schleifenförmiger Leiterstrukturen sein.
Wie oben beschrieben wurde, sind, wie bei einigen Ausführungsbeispielen dargestellt ist, die Antennenstrukturen 2A, 2B an einer Mittelposition abgeschnitten, so dass die Antennenstrukturen 2A, 2B nicht bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromechanischen Welle in Resonanz sind. Der schleifenförmige Leiter 20 kann an einer Position angeordnet sein, an der keine Resonanz mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle erzeugt wird, und zwar durch Abschneiden der Antennenstruktur 2A, 2B oder eines Bereichs mit der Position. Insbesondere ist vorzugsweise der schleifenförmige Leiter 20 der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle ausgesetzt, um die Resonanz zu erzeugen, und wird deshalb die Wärme effektiv erzeugt.
Der schleifenförmige Leiter 20 ist nicht auf den eingeschränkt, der die Grundresonanz bei der Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle erzeugt, sondern kann so ausgebildet sein, dass er die harmonische Resonanz erzeugt.
Der schleifenförmige Leiter 20 könnte nur auf einer der ersten Antennenstruktur 2A und der zweiten Antennenstruktur 2B vorgesehen sein. Selbst in diesem Fall sind, wenn die Antennenstrukturen 2A, 2B an der Näheposition PP des schleifenförmigen Leiters 20 abgeschnitten sind, die effektiven Längen der Antennenstrukturen 2A, 2B verkürzt und wird die Resonanz mit der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle nicht beibehalten und wird die Wärmeerzeugung der Antennenstrukturen 2A, 2B gestoppt.
Bei dem Beispiel der 4 (A) und 8 (A) weisen die Formen der ersten Antennenstruktur 2A und der zweiten Antennenstruktur 2B der RFID-Etiketten 102, 104 eine Liniensymmetriebeziehung in Bezug auf den Zuführpunkt (die Position des RFIC-Bauelements 3) auf. Alternativ können die Formen der beiden Antennenstrukturen 2A, 2B eine Punktsymmetriebeziehung in Bezug auf den Zuführpunkt aufweisen. Die Formen der beiden Antennenstrukturen 2A, 2B können asymmetrisch sein.
Bei dem Beispiel aus 7 (A) weisen die Formen der ersten Antennenstruktur 2A und der zweiten Antennenstruktur 2B des RFID-Etiketts 103 eine Punktsymmetriebeziehung in Bezug auf den Zuführpunkt (die Position des RFIC-Bauelements 3) auf. Alternativ können die Formen der beiden Antennenstrukturen 2A, 2B eine Liniensymmetriebeziehung in Bezug auf den Zuführpunkt aufweisen. Die Formen der beiden Antennenstrukturen 2A, 2B können asymmetrisch sein.
Wie oben bei jedem Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer spezifischen Ausbildung beschrieben wurde, können gemäß diesen Ausführungsbeispielen, wenn ein Produkt, an dem ein RFID-Etikett angebracht ist, durch die Erwärmungsvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, eine Entzündung des RFID-Etiketts und Schmelzen oder Verformen von Bauteilen des Produkts, an dem das RFID-Etikett angebracht ist, verhindert werden. So kann die vorliegende Erfindung die Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitstellen, die ein System aufbauen kann, das ein Abrechnen und Verpacken eines gekauften Produkts in einem Geschäft, wie zum Beispiel einem Lebensmittelgeschäft, automatisiert, das mit einer breiten Vielzahl von Produkten handelt, wie zum Beispiel Nahrungsmitteln und Haushaltswaren, und kann großen Fortschritt in Richtung der praktischen Anwendung des „unbemannten Lebensmittelgeschäfts“ machen.
Letztlich ist die Beschreibung der obigen Ausführungsbeispiele in allen Belangen veranschaulichend und nicht einschränkend. Modifizierungen und Veränderungen können durch Fachleute auf diesem Gebiet geeignet durchgeführt werden. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern ist durch den Schutzbereich der Ansprüche definiert. Zusätzlich beinhaltet der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung Modifizierungen der Ausführungsbeispiele innerhalb des Schutzbereichs in Äquivalenz zu dem Schutzbereich der Ansprüche.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist äußerst vielseitig und nützlich als eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die an Produkten angebracht ist, und stellt insbesondere ein notwendiges Produkt für die Umsetzung des „unbemannten Lebensmittelgeschäfts“ dar.
Bezugszeichenliste

C1: Kondensator
C2: Kondensator
FE: Zuführschaltungsverbindungsende
FP: gefalteter Abschnitt
L1, L2: Induktor
OE: offenes Ende
OP: gegenüberliegender Abschnitt
PP: Näheposition
RP: Umkehrabschnitt
1: Basismaterial
2A: erste Antennenstruktur
2B: zweite Antennenstruktur
3: RFIC-Bauelement
6: Anschlussbereichsstruktur
6a: erste Anschlussbereichsstruktur
6b: zweite Anschlussbereichsstruktur
9: RFIC-Chip
9a, 9b: Eingangs-Ausgangsanschluss
10A: erstes Induktivitätselement
10B: zweites Induktivitätselement
10C: drittes Induktivitätselement
10D: viertes Induktivitätselement
10Aa, 10Ab, 10Ba, 10Bb, 10Ca, 10Da: Anschlussbereich
11: externer Verbindungsanschluss
11a: erster externer Verbindungsanschluss
11b: zweiter externer Verbindungsanschluss
12A: erste Isolierschicht
12B: zweite Isolierschicht
12C: dritte Isolierschicht
13: Durchgangsloch
19: Entladungshilfselektrode
20: schleifenförmiger Leiter
20C: offener Abschnitt
20L: Leiter
21, 22: schleifenförmiger Leiter
90: Zuführschaltung
101, 102, 103, 104: RFID-Etikett
201: Proviantdose

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006338563 [0009]

Claims

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die ein Kommunikationssignal sendet und empfängt, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale aufweist: ein Basismaterial; eine Leiterstruktur mit einer Antennenstruktur, die an dem Basismaterial vorgesehen ist; und eine Entladungshilfselektrode, die an einer Position angeordnet ist, an der die Entladungshilfselektrode die Antennenstruktur bei Draufsicht überlappt oder nahe bei derselben liegt, und die eine dielektrische Durchbruchspannung zwischen zwei unterschiedlichen gegenüberliegenden Abschnitten auf der Leiterstruktur senkt.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Entladungshilfselektrode an einer Stelle vorgesehen ist, an der eine Resonanz der Antennenstruktur in einem Frequenzband einer Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle mit einer Leistung, die höher ist als eine Leistung des Kommunikationssignals, aufgrund dessen gestoppt wird, dass die Antennenstruktur an einer Näheposition der Entladungshilfselektrode abgeschnitten wird.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der eine Frequenz des Kommunikationssignals eine UHF-Band-Frequenz ist und eine Frequenz der Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle eine Frequenz ist, die zwischen einschließlich 2,4 GHz und 2,5 GHz variiert.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Entladungshilfselektrode an einer Position, an der eine elektrische Feldstärke hoch ist, unter Positionen zwischen Abschnitten der Antennenstruktur vorgesehen ist, während die Drahtloskommunikationsvorrichtung einer Bestrahlung einer Erwärmungsmikrowelle der elektromagnetischen Welle mit einer Leistung ausgesetzt wird, die höher ist als eine Leistung des Kommunikationssignals.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Entladungshilfselektrode über einem gesamten Bereich vorgesehen ist, in dem die Antennenstruktur vorgesehen ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Leiterstruktur ferner einen schleifenförmigen Leiter aufweist, der nahe bei der Antennenstruktur angeordnet ist, und die Entladungshilfselektrode angeordnet ist, um bei Draufsicht einen offenen Abschnitt des schleifenförmigen Leiters zu überlappen oder nahe bei demselben zu sein.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der die Entladungshilfselektrode in einer Region, die durchgehend mit der Antennenstruktur ist, und einem Bereich vorgesehen ist, in dem der schleifenförmige Leiter vorgesehen ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der die Antennenstruktur eine Mäanderlinienform aufweist und der schleifenförmige Leiter zwischen einander gegenüberliegenden Strukturen der Antennenstruktur angeordnet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Entladungshilfselektrode auf der Antennenstruktur vorgesehen ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Entladungshilfselektrode zwischen der Antennenstruktur und dem Basismaterial vorgesehen ist.