JP2010259068A - 複合rfタグ、該複合rfタグを設置した工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁界成分を利用して情報を通信するための複合磁性体RFタグに用いられる磁性体アンテナ17は、周囲をプラスティック樹脂層20で囲まれるように形成する。該磁性体アンテナ17は、磁性体からなるコアを中心として電極材料がコイル状となるように形成されている。
【選択図】図1
Description
次いで、電極層を形成したコイル(4)の上下面に絶縁層(6)を形成する。
得られたシートを、所望の形状となるように、スルーホール(1)とコイル開放端面(3)で切断して一体焼成する、又は一体焼成後にスルーホール(1)とコイル開放端面(3)で切断することによって製造することができる(LTCC技術)。
別に、非磁性粉末及びバインダーを混合した混合物をシート状にした単層あるいは複数の層を積層した非磁性層を形成する。
次に、図6に示すように、磁性層(5)と非磁性層(8)とを交互に、全体の厚みが所望の厚さとなるように積層する。
次いで、積層した磁性層及び非磁性層に所望の数のスルーホール(1)を開ける。前記スルーホールのそれぞれに電極材料を流し込む。また、スルーホールと直角になる両面に、スルーホールと接続してコイル状(巻き線状)となるように電極層(2)を形成する。スルーホールに流し込んだ電極材料と電極層によって、磁性層が長方形のコアとなるようにコイルを形成する。このとき、コイルを形成する磁性層の両端が磁性回路上開放となる構成となる。
次いで、図4に示すように電極層を形成したコイルの上下面に絶縁層(6)を形成する。
<関係式(1)>
L1 ≧ 1/(4π2×(動作周波数)2×(IC容量+アンテナの寄生容量))
<関係式(2)>
L0≦1/(4π2×(動作周波数)2×(IC容量+アンテナの寄生容量))
例えば、RFIDタグ用途では13.56MHzでの透磁率が70〜120、民生FM放送受信用途では100MHzでの透磁率が10〜30になるようなフェライト組成を選択すると磁性損失が少ないので好ましい。
本発明に係る磁性体アンテナは、金属・プラスティック部品に貼り付けた状態、あるいは周囲に水分が多い状態でも、交信特性の低下を最小限に抑制できるとともに、破損や割れへの心配がないので、工具や部品管理に好適である。
磁性層用として、900℃焼結後に13.56MHzでの材料としての透磁率が100になるNi−Zn−Cuフェライト仮焼粉(Fe2O3 48.5モル%、NiO 25モル%、ZnO 16モル%、CuO 10.5モル%)100重量部、ブチラール樹脂8重量部、可塑剤5重量部、溶剤80重量部をボールミルで混合しスラリーを製造した。出来たスラリーをドクターブレードでPETフィルム上に150mm角で、焼結時の厚みが0.1mmになるようにシート成型した。
また、絶縁層用として同様に、Zn−Cuフェライト仮焼粉(Fe2O3 48.5モル%、ZnO 41モル%、CuO 10.5モル%)100重量部、ブチラール樹脂8重量部、可塑剤5重量部、溶剤80重量部をボールミルで混合しスラリーを製造した。出来たスラリーをドクターブレードでPETフィルム上に磁性層と同様のサイズと厚みでシート成型した。
次に、図5に示すように、磁性層用グリーンシートにスルーホール1を開けその中にAgペーストを充填して、かつスルーホール1と直角になる両面にAgペーストを印刷して10枚積層し、コイルを形成した。
次に、図2に示すように、絶縁層6用グリーンシートをコイル4の上下面に積層し、
積層したグリーンシートをまとめて加圧接着させ、スルーホールとコイル開放端面3で切断し、900℃で2時間、一体焼成して、横10mm×縦3mmのサイズのコイル巻き数23ターンの磁性体アンテナ1を作製した。(図ではコイル巻き数を簡略している。また、磁性層の積層枚数は図の簡略化のため3層で表している。以下の他の図についても同様である。)
さらに、該磁性体アンテナのコイル両端にRFタグ用ICを接続し、ICと並列にコンデンサーを接続して共振周波数を13.56MHzになるよう調整してRFタグとした。
共振周波数は、アジレントテクノロジー株式会社製インピーダンスアナライザー4291Aで測定されるインピーダンスのピーク周波数をもって共振周波数とした。
交信距離は、リーダ/ライタ(株式会社タカヤ製、製品名TR3−A201/TR3−C201)をアンテナとして用いて、作製した複合RFタグの、13.56MHzで通信が可能な限り離れた位置の時のアンテナとRFタグの距離を通信距離とした。水中での評価は、水を満たした容器内に複合RFタグを設置し、容器を動かして、アンテナからの距離を変化させて通信可能な距離を測定した。
実施例1と同様に製造した磁性体アンテナにホットメルトモールディング成形にて、コート厚みが500μmとなるようポリアミド系樹脂を成形し、複合RFタグ2を得た。
実施例1と同様に製造した磁性体アンテナにUV硬化プロセスにて、コート厚みが200μmとなるようアクリル系UV硬化樹脂を成形し、複合RFタグ3を得た。
実施例1と同様に製造した磁性体アンテナにそのままICを実装し、そのままの状態で共振周波数が13.56MHzに調整しRFタグ4とした。
実施例1と同様に製造した磁性体アンテナに塗装コーティングにて、コート厚みが20μmとなるようエポキシ系樹脂を成形し、複合RFタグ5を得た。
実施例1と同様に製造した磁性体アンテナに塗装コーティングにて、コート厚みが50μmとなるようポリイミド系樹脂を成形し、複合RFタグ6を得た。
実施例1と同様に製造した磁性体アンテナに塗装コーティングにて、コート厚みが100μmとなるようエポキシ系樹脂を成形し、複合RFタグ7を得た。
2 電極層(コイル電極)
3 コア
4 コイル
4−1 コイルの最小単位
4−2 コイル開放端面
5 磁性層
6 絶縁層
7 導電層
8 非磁性層
9 ICチップ接続端子
10 ICチップ
11 コンデンサ接続用電極
12 コンデンサ
17 磁性体アンテナ
20 樹脂
Claims (4)
- 電磁誘導方式を利用し情報を送受信するための複合RFタグであり、該複合RFタグはICを実装した磁性体アンテナと該磁性体アンテナの周囲に形成された樹脂とからなり、前記樹脂の厚みが200μm以上であることを特徴とする複合RFタグ。
- 電磁誘導方式を利用し情報を送受信するための複合RFタグであり、該複合RFタグはICを実装した磁性体アンテナと該磁性体アンテナの周囲に形成された樹脂とからなり、前記磁性体アンテナは六面体状であって磁性体からなるコアを中心として電極材料がコイル状となるように形成され、前記樹脂の厚みが200μm以上であることを特徴とする複合RFタグ。
- 請求項1又は2記載の樹脂がポリアミド、エポキシ、ポリイミド、ウレタン、ポリオレフィン、アクリル系の樹脂、あるいはその混合物である複合RFタグ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の複合RFタグを設置した工具。
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