JP2018032264A - RF tag - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化可能であり、かつ金属に実装可能なRFタグを提供すること。【解決手段】RFタグ1は、耐熱性材料からなる基材11と、基材11内に配置され、互いに接続された第1の層12a、第2の層12b及び第3の層12cを有し、アンテナとして機能するアンテナ導体12と、基材11内に配置され、アンテナ導体12の一部と接合されるRFIC13と、を備える。【選択図】図1An RF tag that can be miniaturized and mounted on metal is provided. An RF tag includes a base material made of a heat-resistant material, and a first layer, a second layer, and a third layer that are arranged in the base material and connected to each other. The antenna conductor 12 functions as an antenna, and the RFIC 13 is disposed in the base material 11 and joined to a part of the antenna conductor 12. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、RFタグに関する。 The present invention relates to an RF tag.
近年、RF(Radio Frequency)タグにより物品を高速かつ正確に選別することが実現されている。RFタグは、サイズ、形状、電池の搭載の有無、データ伝送方式、使用周波数等により多くの種類があり、ユーザの用途に応じて選択される。
例えば、特許文献1には、小型かつ安価に製造可能なRFタグが提案されている。
In recent years, it has been realized to quickly and accurately sort articles by using an RF (Radio Frequency) tag. There are many types of RF tags depending on the size, shape, presence / absence of a battery, data transmission method, frequency used, and the like, and are selected according to the user's application.
For example,
RFタグの普及に伴い、従来のバーコードや、二次元コード等に代えて、RFタグを電子機器や、プリント基板等の金属に搭載(金属対応)することの需要が存在している。 With the widespread use of RF tags, there is a demand for mounting RF tags on metals such as electronic devices and printed boards (supporting metals) instead of conventional bar codes and two-dimensional codes.
従来、RFタグを金属に搭載するためには、粘着テープを用いることや、金属によるRFタグのアンテナ性能の劣化を防ぐための部材を取り付けること等のように別の手段をRFタグに設ける必要があり、RFタグを金属に直接的に搭載することは困難であった。 Conventionally, in order to mount an RF tag on a metal, it is necessary to provide another means on the RF tag such as using an adhesive tape or attaching a member for preventing deterioration of the antenna performance of the RF tag due to the metal. Therefore, it is difficult to mount the RF tag directly on the metal.
そこで、本発明は、小型化可能であり、かつ金属に対応可能なRFタグを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an RF tag that can be miniaturized and can be applied to metal.
本発明のRFタグは、耐熱性材料からなる基材と、前記基材に配置され、互いに接合された複数の層を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体と、前記基材内に配置され、前記アンテナ導体の一部と接合されるRFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)と、を備える。 The RF tag of the present invention includes a base material made of a heat-resistant material, an antenna conductor that functions as an antenna, and a plurality of layers that are arranged on the base material and bonded to each other. RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) joined to a part of the antenna conductor.
この発明によれば、基材に配置された複数の層を有するアンテナ導体は、一層のアンテナ導体を折り曲げた構造体とみなすことができる。よって、金属対応のRFタグを、アンテナ導体のアンテナ長を短くすることなく、通信距離を維持しつつ、小型化することができる。 According to this invention, the antenna conductor having a plurality of layers arranged on the substrate can be regarded as a structure in which one antenna conductor is bent. Therefore, the metal-compatible RF tag can be reduced in size while maintaining the communication distance without shortening the antenna length of the antenna conductor.
このように、RFタグは、小型化することができ、かつ金属に対応することができる。
また、RFタグは、耐熱性を有しているため、RFタグ1をプリント基板等の金属を含む部材に半田付け等の既存の実装技術を用いて実装することができる。
As described above, the RF tag can be reduced in size and can correspond to a metal.
Further, since the RF tag has heat resistance, the
また、アンテナ導体の一部は、外部に露出されている。これにより、RFタグは、アンテナ導体の一部が露出しているため、他の電子部品と同様の製造工程を用いて、アンテナ導体の一部とプリント基板等の金属を含む部材とを実装技術によって金属接合することができる。 A part of the antenna conductor is exposed to the outside. As a result, since a part of the antenna conductor is exposed in the RF tag, a part of the antenna conductor and a member including a metal such as a printed board are mounted using a manufacturing process similar to that of other electronic components. Can be metal-bonded.
また、前記アンテナ導体は、銅箔からなることが好ましい。これにより、RFタグは、既存の実装技術を用いて、プリント基板のような金属に容易に実装することが可能である The antenna conductor is preferably made of a copper foil. As a result, the RF tag can be easily mounted on a metal such as a printed circuit board using existing mounting technology.
本発明によれば、小型化可能であり、かつ金属に対応可能なRFタグを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the RF tag which can be reduced in size and can respond to a metal can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るRFタグ1の構造を示す断面図である。RFタグ1は、例えば2.45GHz、UHF帯(860〜960MHz)等の無線周波数信号を用いてリーダライタ(図示せず)と無線通信を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an
図1に示すように、RFタグ1は、基材11と、アンテナ導体12と、RFIC13と、ボンディングワイヤ14と、封止樹脂15と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
基材11は、耐熱性材料であり、例えば、セラミックス材料からなる。セラミックス材料は、特に、低温同時焼成セラミックス(Low Temperature Co−fired Ceramics(LTCC))であることが好ましい。
The
基材11は、例えば、低温同時焼成セラミックス(LTCC)をシート状に形成した第1のシート層11a及び第2のシート層11bと、を備える。
第1のシート層11aと第2のシート層11bとは、積層されている。
また、第1のシート層11aと第2のシート層11bとは、積層された状態で後述のスルーホール2が形成されている。また、第2のシート層11bの中央部分は、後述のRFIC13を第2のシート層11bに搭載するための空間を有している(後述の図2参照)。
The
The
In addition, the
アンテナ導体12は、アンテナ(例えば、ダイポールアンテナ)として機能する。具体的には、アンテナ導体12は、例えば、2.45GHzやUHF帯(860〜960MHz)のような無線周波数信号において、リーダライタから送信された無線周波数信号に共振することにより、リーダライタ(図示せず)との間で信号を送受信する。
The
アンテナ導体12は、基材11に配置され、互いに接合(電気的に接続)された複数の層を有する。具体的には、アンテナ導体12は、第1の層12aと、第2の層12bと、第3の層12cと、第1の接続部12dと、第2の接続部12eと、を備える。
The
第1の層12aは、第1のシート層11aの一の面上に配置され、第1の接続部12dによって第2の層12bと接合される。第1の接続部12dは、第1のシート層11aのスルーホール2に配置される。
第2の層12bは、第1のシート層11aと第2のシート層11bとの間(すなわち、第2のシート層11bの一の面上)に配置され、第1の接続部12dによって第1の層12aと接合されると共に、第2の接続部12eによって第3の層12cと接合される。
第3の層12cは、第2のシート層11bの他の面に配置され、第2の接続部12eによって第2の層12bと接合される。第2の接続部12eは、第2のシート層11bのスルーホール2に配置される。
The
The
The
なお、図1では、第2の層12bの右側部分と左側部分とは、隔てて示されているが、実際には、第2の層12b全体は、一つの層として一体的に形成されている。また、第3の層12cも第2の層12bと同様に、一つの層として一体的に形成されている。
In FIG. 1, the right side portion and the left side portion of the
また、アンテナ導体12の一部(例えば、第1の層12a又は第3の層12cの一部)は、外部に露出されている。
ここで、アンテナ導体12は、その一部(例えば、第1の層12a又は第3の層12cの一部)が外部に露出されていればよく、アンテナ導体12の他の部分(例えば、第1の層12a及び第3の層12cの残りの部分)は、塗装等によって被覆されていてもよい。
Further, a part of the antenna conductor 12 (for example, a part of the
Here, a part of the antenna conductor 12 (for example, a part of the
アンテナ導体12は、金属で構成され、銅箔からなることが好ましい。また、アンテナ導体12の第1の層12a、第2の層12b及び第3の層12cのそれぞれの厚さは、約40〜50μm程度であることが好ましい。
The
RFIC13は、基材内に配置され、ボンディングワイヤ14によってアンテナ導体12の一部である第2の層12bと接合される。
RFIC13は、送受信部及びメモリから構成され、アンテナ導体12を介して受信した命令に従ってデータの読み出し及び書き込みを行う。
The RFIC 13 is disposed in the base material and bonded to the
The
ボンディングワイヤ14は、アンテナ導体12の第2の層12bとRFIC13とを接合する。
封止樹脂15は、エポキシ樹脂等からなり、RFIC13及びボンディングワイヤ14を樹脂封止する。
The
The sealing
図2は、本発明の一実施形態に係るRFタグ1を製造する工程の一例を示す図である。
なお、以下のRFタグ1を製造する工程は、一例であり、他の製造方法を用いてRFタグ1を製造してもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a process for manufacturing the
In addition, the process of manufacturing the following
図2に示すように、RFタグ1を製造する工程は、工程(a)と、工程(b)と、工程(c)と、工程(d)と、工程(e)と、を備える。
As shown in FIG. 2, the process of manufacturing the
工程(a)において、基材11の第1のシート層11a及び第2のシート層11bにスルーホール2を形成する。具体的には、セラミックス粉末、ガラス、バインダー等の材料からシート状に形成された第1のシート層11a及び第2のシート層11bにレーザ、ドリル等によってスルーホール2を形成する。
In the step (a), the
工程(b)において、アンテナ導体12を基材11の第1のシート層11a及び第2のシート層11bに形成する。
具体的には、スルーホール2に銅ペーストを充填することにより、アンテナ導体12の第1の接続部12d及び第2の接続部12eを形成する。
In the step (b), the
Specifically, the first connecting
また、めっき、印刷技術等を用いて銅を第1のシート層11a及び第2のシート層11b上に形成することによって、第1の層12a、第2の層12b及び第3の層12cを形成する。
Further, the
工程(c)において、セラミックス材料を含む基材11の第1のシート層11a及び第2のシート層11bを加熱して、焼成する。
In the step (c), the
工程(d)において、RFIC13を半田等によって第2のシート層11bに搭載し、RFIC13と第2の層12bとをボンディングワイヤ14によって接合する。
In the step (d), the
工程(e)において、第2のシート層11bのRFIC13が搭載された空間に封止樹脂15を充填し、熱硬化することにより、RFIC13及びボンディングワイヤ14を樹脂封止する。
In the step (e), the
以上説明したように、本実施形態に係るRFタグ1によれば、耐熱性材料からなる基材11と、基材11に配置され、互いに接合された第1の層12a、第2の層12b及び第3の層12cを有し、アンテナとして機能するアンテナ導体12と、基材11内に配置され、アンテナ導体12の一部と接合されるRFIC13と、を備える。
As described above, according to the
RFタグ1は、互いに接合された複数の層(第1の層12a、第2の層12b及び第3の層12c)を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体12を備えているため、金属に搭載された場合であっても、アンテナとして機能する際にアンテナ導体12と金属とが干渉しない。
The
また、複数の層を有するアンテナ導体12は、一層のアンテナ導体を折り曲げた構造体とみなすことができる。よって、RFタグ1は、アンテナ導体12のアンテナ長を短くすることなく、RFタグ1の通信距離を維持しつつ、RFタグ1の大きさを小型化することができる。
The
このように、RFタグ1は、小型化することができ、かつ金属に対応することができる。
また、RFタグ1は、耐熱性を有しているため、RFタグ1をプリント基板等の金属を含む部材に半田付け等の既存の実装技術を用いて実装することができる。
As described above, the
Further, since the
更に、RFタグ1をプリント基板等に実装することによって、例えば、製造時にRFタグ1をプリント基板等に実装(内蔵)した電子部品及び電子機器を実現することができる。また、RFタグ1は耐熱性材料で構成されているため、例えば、射出成形された樹脂等のような射出成形体内にRFタグ1を内蔵(インサート成形)することができる。
Furthermore, by mounting the
また、アンテナ導体12の一部(第1の層12a又は第3の層12c)は、外部に露出されている。
これにより、RFタグ1は、アンテナ導体12の一部が露出しているため、他の電子部品と同様の製造工程を用いて、アンテナ導体12の一部とプリント基板等の金属を含む部材とを実装技術によって金属接合することができる。
In addition, a part of the antenna conductor 12 (the
Thereby, since a part of the
また、アンテナ導体12は、銅箔からなることが好ましい。
ここで、一般的に、アンテナ導体12は、銅以外の金属(例えば、アルミニウムや、銀ペースト等)で構成することも考えられる。
しかし、アンテナ導体12をアルミニウムで構成した場合、アルミニウムは、表面が酸化されやすいため、アンテナ導体12と基板とを半田によって基板に実装することが容易ではない。
The
Here, it is generally considered that the
However, when the
また、アンテナ導体12を銀ペーストで構成した場合、銀ペースト内の銀粒子は、イオンマイグレーションを発生しやすく、そのため、絶縁不良等により故障が発生しやすい。また、銀ペーストの厚さは、通常、約5μm程度であるため、アンテナ導体12をプリント基板等に半田実装した際に、銀粒子と半田との合金が形成されるが、銀ペーストの厚さが薄いため、銀粒子と半田との合金を形成する部分が非常に少なくなる。よって、銀ペーストと基板との良好な半田接合を得ることが困難となる。
Further, when the
したがって、上記の理由から既存の実装技術を用いて、プリント基板等のような金属に容易に実装することが可能であるため、アンテナ導体12は、銅箔からなることが好ましい。
Therefore, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、アンテナ導体12の形状はあくまで例示であり、アンテナを形成できれば他の形状であってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to embodiment mentioned above, It can change suitably. For example, the shape of the
また、上述した実施形態では、アンテナ導体12は、3つの層(第1の層12a、第2の層12b及び第3の層12c)を有する構造として説明されたが、これに限定されず、より多い又は少ない層を有する構造であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、本発明に係るRFタグ1をプリント基板等の金属に実装する際には、半田を用いた実装(例えば、半田ペーストを塗布した後にリフローを行うことや、半田浴に浸漬する等)に限定されない。例えば、半田を用いた実装に代えて、レーザ接合等の他の接合技術を用いてRFタグ1をプリント基板等の金属を含む部材に実装してもよい。
Further, when mounting the
本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention. .
1 RFタグ
11 基材
12 アンテナ導体
13 RFIC
14 ボンディングワイヤ
15 封止樹脂
DESCRIPTION OF
14
Claims (3)
前記基材に配置され、互いに接合された複数の層を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体と、
前記基材内に配置され、前記アンテナ導体の一部と接合されるRFICと、
を備えるRFタグ。 A base material made of a heat-resistant material;
An antenna conductor disposed on the substrate and having a plurality of layers joined to each other and functioning as an antenna;
An RFIC disposed within the substrate and bonded to a portion of the antenna conductor;
An RF tag comprising:
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