導電物内にＲＦＩＤトランスポンダを有するデバイスとその製造方法
本発明は、少なくとも１つの基板（２）と少なくとも１つのＲＦＩＤチップ（３）とを有し、少なくとも１つの第１の導電表面エレメント（７）を伴うＲＦＩＤトランスポンダデバイスに関し、前記第１の導電表面エレメント（７）が前記基板（２）から距離を隔てて存在し、かつ少なくとも１つの第１の導電接続エレメント（９、３４）によって前記基板（２）及び／または前記ＲＦＩＤチップ（３）へ電気的に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び請求項９の特徴部の前の節に記載され、少なくとも１つのＲＦＩＤチップを含む少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダを有するデバイス及び前記デバイスを製造するための方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるＲＦＩＤ技術は、非常に広範な製品の非接触識別のために使用される。この目的のために、これらの製品はいわゆるトランスポンダを保有し、トランスポンダは、非接触接続を介していわゆるリーダと通信することができる。トランスポンダは、ＲＦＩＤ（無線認証）制御エレクトロニクスと、必要であればこれに接続されるアンテナとから成ることが可能である。
【０００３】
ＲＦＩＤ制御エレクトロニクスは、集積回路として存在することができ、これは、その最小形式でアンテナの接続箇所にシリコンをベースとするウェーハからいわゆるチップとして直接搭載されることが可能である。
【０００４】
このようなトランスポンダは、例えばバッテリなどの電源を装備していわゆる能動トランスポンダを形成する、或いはリーダの電磁場または磁場を介して充電される集積回路内のキャパシタの電荷を介して給電される。この種のトランスポンダは、受動トランスポンダと呼ばれる。
【０００５】
受動トランスポンダとの通信及び受動トランスポンダへの電力またはエネルギ供給は、リーダとトランスポンダとの間の最大距離を下回る距離でリーダに接触することなく機能する。
【０００６】
非接触通信の機能性が引き続き確実である、トランスポンダとリーダとの間の可能な最大距離は、トランスポンダの位置において利用可能な電界強度及び／または磁場強度に依存する。
【０００７】
非接触通信用伝送周波数として、ＲＦＩＤ技術では、いわゆるＨＦ（高周波数）周波数領域において１３．５６ＭＨｚ、及びいわゆるＵＨＦ（極超短波）領域において８６５−９６５ＭＨｚの搬送波周波数が、世界的使用のために標準化されている。ＵＨＦ領域では、２．４６ＧＨｚも搬送波周波数として使用することができる。
【０００８】
ＲＦＩＤ技術のＨＦ領域では、１３．５６ＭＨｚの搬送波周波数が使用されれば、空気媒体内の電磁波の波長は約２２ｍである。ＲＦＩＤ適用において、トランスポンダとリーダとの間の通信は、リーダとトランスポンダとの距離が１メートル以内で発生する。
【０００９】
通常、ＨＦ領域内の搬送波周波数が使用される場合、ＨＦトランスポンダアンテナとＲＦＩＤリーダアンテナとは互いに磁気的に結合される。その結果、コイルとして使用されるアンテナは少ない巻数を有する形式でなければならない。
【００１０】
これに対してＵＨＦ周波数領域の場合、今日までのＲＦＩＤ技術では、非接触接続はいわゆる遠距離場においてＵＨＦトランスポンダとＵＨＦリーダとの間に数メートルまでの距離でセットアップされている。ＵＨＦ領域内の電磁波は、遠距離場では電磁的に伝搬されるため、ＵＨＦトランスポンダアンテナ及びリーダアンテナは通常、λ／２ダイポールを使用して実装される。８６５ＭＨｚのＵＨＦ搬送波周波数が使用されれば、空気媒体における結果は３５ｃｍの波長となる。
【００１１】
ＲＦＩＤ技術のＵＨＦ領域において、近距離場は、ＵＨＦトランスポンダとＵＨＦリーダとの間の距離が数センチメートルより少ない。近距離場では、原則として、リーダとＲＦＩＤトランスポンダとの間のカップリングはＥ場（容量型）またはＨ場（誘導型、磁気型）を介して発生することが可能である。よって、遠距離場では電磁波伝搬が発生する。
【００１２】
ＲＦＩＤ技術が金属板または導電箔等の導電物を有する環境で使用されれば、遮蔽及び反射効果が生じ、トランスポンダの無故障機能については困難となる、または完全に妨害される可能性がある。
【００１３】
しかしながら、金属環境においても、即ち導電物を有する環境であっても、ＲＦＩＤ技術の優位点が使用されるべき場、但し物理的条件に起因してこれを使用できない、または限定的にしか使用できない場は存在し得る。例えば、ＲＦＩＤ技術は、例えば兵器である、軍事またはセキュリティアプリケーションにおいて、例えば金属製容器関連の兵站業務において、または例えばプラスチック表面上の金属箔及び金属メッキである、導電性表面を有する特殊部品ケージの場合に望まれる可能性もある。
【００１４】
現在まで、例えば金属壁を介する非接触通信の場合のように導電表面を有する環境では、電磁波が１００％まで反射され、よって電磁波の制御された伝搬が妨げられるため、ＵＨＦ領域内でＲＦＩＤシステムを使用することはできていない。ＵＨＦ周波数の場合は、導電表面の材の厚みの影響を見込むことも必要である。この時点では、原則として、電磁波を損失（表皮効果）なしに反射できるように、周波数が高いほど、金属壁等の導電層をより薄くできると言うことができる。
【００１５】
従って現在まで、導電壁を介するＵＨＦ周波数の伝送は不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、少なくとも１つの基板と１つのＲＦＩＤチップとを有するＲＦＩＤトランスポンダデバイスとその製造方法、即ち、このデバイス及び方法によってＲＦＩＤトランスポンダによる導電エレメントを介する非接触通信が可能になるデバイスと方法を利用可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、デバイスに関しては請求項１に記載されている特徴により、かつ方法に関しては請求項９に記載されている特徴によって達成され、かつ利用可能にされるべき機能テストの形式でも達成される。
【００１８】
本発明の核心的技術案は、少なくとも１つの基板と少なくとも１つのＲＦＩＤチップとを有するＲＦＩＤトランスポンダデバイスの場合、基板から距離を隔てて存在し、かつ前記基板へ少なくとも１つの第１の導電接続エレメントによって電気的に接続されている少なくとも１つの第１の導電表面エレメントが配置されることにある。基板は、具体的にはそのチップ接続面を介して表面エレメントへ電気的に接続されていることが可能である。これは、同じく基板から距離を隔てて存在し、かつ同じく導電性である少なくとも１つのさらなる第２の表面エレメントへの電気的な接続についても当てはまる。第２の表面エレメントは、少なくとも１つの第２の導電接続エレメントによって基板へ電気的に接続され、第２の表面エレメントは少なくとも１つの絶縁エレメントによって第１の表面エレメントから電気的に絶縁されている。この方法では、例えば、第２の表面エレメントが、導電物質から成りかつ少なくとも部分的に基板及びＲＦＩＤチップを包むコイン等の物体の一部の形式であり、かつ第１の表面エレメントが物体内の凹部のためのカバーの形状であって、ＲＦＩＤチップを有する基板が前記凹部内に配置されていれば、少なくとも部分的に導電性である物質の物体として、こうして取得されるＲＦＩＤトランスポンダと外部リーダとの間の非接触通信を可能にするデバイスを生成することができる。従って、チップへ接続されている、伝統的に据え付けられるアンテナは不要である。「トランスポンダ」は、チップと、アンテナとしての第１及び第２の表面エレメントとを有する基板であるものとして理解される。
【００１９】
この目的のために、リーダは少なくとも１つの第３の表面エレメント及び１つの第４の表面エレメントを装備し、第３の表面エレメントは第１の表面エレメントから第１の距離で離隔されてこれらの表面エレメント間の容量結合を形成し、かつ第４の表面エレメントは第２の表面エレメントから第２の距離で離隔されてこれらの表面エレメント間の容量結合を形成する。
【００２０】
理想的には、全ての表面エレメントは平形であり、よって、これらは平板キャパシタのように互いに反対向きに、即ち一方では第１及び第３の表面エレメント、もう一方に第２及び第４の表面エレメントが立っている。この方法では、金属製ハウジングの金属壁またはコインの部品等の導電表面が、ＲＦＩＤトランスポンダとリーダのキャパシタ表面との間に配置され、かつキャパシタ表面として作用することにより、リーダ及びＲＦＩＤトランスポンダによるデータの非接触通信のための容量結合を得られる。
【００２１】
このようなデバイスは、具体的には、ＵＨＦ領域において互いに通信し合うＲＦＩＤトランスポンダ及びリーダにとって適切である。ＵＨＦトランスポンダが使用され、かつ電磁波が伝送媒体として作用する遠距離場領域では、物体の外壁であり得る導電層での電波の反射に起因して、伝送は不可能であり、一方で、近距離場では、例えばＲＦＩＤトランスポンダのチップに格納されているデータの送信を実装可能とする。
【００２２】
従って、本発明の目的は、ＵＨＦ周波数領域における、かつＲＦＩＤトランスポンダとリーダとの間の容量結合による実際の送信が実行される点において奏功する。ここでは、ＵＨＦのＲＦＩＤトランスポンダが使用される場合、必要な部品を小型化できる点が効果的であることも確認されている。これは、ＲＦＩＤトランスポンダ及び容量的に作用するリーダの表面の小型構造によって、このようなデバイスをコイン等の小さい物体に対しても使用することを可能にする。従って、このようなデバイスを装備しているコインは、例えば読み取りプロセスによって本物であることを調べられてもよい。
【００２３】
ある好ましい実施形態によれば、第１及び／または第２の接続エレメントは、誘導的及び／または容量的に作用する回路を有する。これは整合回路であってもよく、ＲＦＩＤチップの電気端子のインピーダンスを、容量結合、リーダ及びもしあればキャパシタ等のさらなる電子部品のためのエレメントの形状である接続された残りの回路へ整合させるために使用される。整合回路は通常、最適な送電及びシステム全体またはデバイス全体に必要な周波数特性のために起動され、そのパラメータの大きさは適宜決定される。
【００２４】
効果的には、少なくとも１つの基板と少なくとも１つのＲＦＩＤチップとを有し、前記基板及びＲＦＩＤチップが物体内または物体上に配置されるこのようなＲＦＩＤトランスポンダデバイスを製造するための方法は、下記のステップ、即ち、基板を物体上または物体内に配置するステップと、前記基板上に配置され、かつ第１のチップ接続面へ接続される第１の接続面を、前記物体の、前記基板から距離を隔てて存在する導電表面エレメントへ電気的に接続するステップと、前記基板上に配置され、かつ第２のチップ接続面へ接続される第２の接続面を、前記物体の、前記基板から距離を隔てて存在する第２の導電表面エレメントへ電気的に接続するステップとを含む。
【００２５】
さらなるステップは、基板上に誘導的及び／または容量的に作用する回路を配置してよく、前記回路が基板の第１のチップ接続面及び第１の接続面へ電気的に接続される。
【００２６】
第１及び第２の表面エレメント間には、少なくとも１つの電気絶縁エレメントが配置される。
【００２７】
さらなる後続ステップでは、ＲＦＩＤトランスポンダ及び第１及び第２の表面エレメントによる組み立ての機能を、ＲＦＩＤチップ上に格納されたデータを読むためのリーダによって検査することができる。これを実行するに当たっては、データを読み取ることは不要であって、例えば単にＲＦＩＤトランスポンダの電流透過率を検査すればよい。リーダは、少なくとも１つの第３の表面エレメント及び少なくとも１つの第４の表面エレメントへ接続される。
【００２８】
第３の表面エレメントは第１の表面エレメントから第１の距離を隔てて存在し、このようにして共に容量結合を形成する。同様に、第４の表面エレメントは第２の表面エレメントから第２の距離を隔てて存在し、このようにして別の容量結合を形成する。
【００２９】
さらなる効果的な実施形態が、従属請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
優位点及び有用性は、図面に関連する以下の説明から理解される。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる本発明のデバイスの構造を示す略図である。
【図２】本発明によるデバイスの基本となり得る回路を示す簡略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる本発明のデバイスの構造を示す略図である。
【図４】本発明による製造方法の１つのセクションを示す簡略図である。
【図５】本発明によるデバイスを含むコインの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１には、本発明によるデバイスが本発明の第１の実施形態にかかる略図で示されている。好ましくは、ＵＨＦ周波数領域において動作するＲＦＩＤトランスポンダ１は、基板２と、ＲＦＩＤチップ３とを有する。
【００３２】
ＲＦＩＤトランスポンダ１の基板部分は、例えばコインであってもよい物体６−８の凹部５内に配置される。
【００３３】
残りのコイン本体６のカバーも表している第１の表面ユニット７は、環状の第２の表面ユニット８に対向している。この図は、円形コインを介する断面図である可能性もあり、電気絶縁リングを表し得る絶縁エレメント１３が電気的に絶縁されていることは留意されるべきである。
【００３４】
第１の接続線９は、ＲＦＩＤトランスポンダ１から第１の表面エレメント７へ延び、かつ第２の接続線１０は、ＲＦＩＤトランスポンダ１から第２の表面エレメント８へ延びる。
【００３５】
第１の接続線９は、その途中に、チップ３の電気端子インピーダンスを、図２に詳細に示されているような接続される残りの回路全体へ整合させるために使用される整合回路１１を有してもよい。整合回路は、全体構造の最適な送電及び必要な周波数特性に合わせて適切なパラメータで大きさを最適にする。
【００３６】
第１及び第２の表面エレメントは、コインなどが通常有するような導電表面である。
【００３７】
第３の表面エレメント１４は、第１の表面エレメント７から第１の間隙２０によって分離されている。同様に、第４の表面エレメント１５は、第２の表面エレメント８から第２の間隙１９によって分離されている。第１及び第３の表面エレメントの表面、及び第２及び第４の表面エレメントの表面は互いに対向し、好ましくは、互いに平行に配列する結果、平板キャパシタのような配置となり、これは、導電物質から成るこれらの表面エレメント間の容量結合をセットアップするために使用されてもよい。その結果、容量結合によって、第３及び第４の表面エレメント１４、１５へ接続され、ＵＨＦ領域で動作し、かつ接続線１６、１７により接続されるリーダ１８は、例えばデータ伝送のために、チップ３及び延いてはＲＦＩＤトランスポンダと非接触通信を実行できる。第１の接続線９は、基板上のチップ３の第１の接続面またはこれらの第１の接続面へ接続されるさらなる第１の接続面へ接続され、第２の接続線１０は、チップ３の第２の接続面または基板上に配置され、かつこれらの第２の接続面へ接続されるさらなる第２の接続面へ接続される。
【００３８】
第１の表面エレメント１は、より大きい第２の導電表面エレメントの、例えば機械的に破断された断面形式であるカットアウトであってもよい。ここで決定的に重要な点は、これらの２つの表面エレメントまたは導電層が互いから電気絶縁されていることである。
【００３９】
表面エレメント７、８、１４及び１５は、例えば、導電の形状の金属板であってもよい。間隙１９、２０及び適切であればキャパシタの形状である表面エレメントのベースは、リーダのＲＦＩＤトランスポンダへの効果的な結合に影響を与え、よって、ＲＦＩＤトランスポンダ１とリーダ１８との間のデータ伝送の安定機能に影響を与える。
【００４０】
点線で示されているコイン本体１６の形状は、本発明によるデバイスが、点線で示されている部品がなかったとしても、即ち表面ユニット７及び８のみで、結果として導電物質による唯一の壁によって機能する能力を有し、前記壁はＲＦＩＤトランスポンダ１とリーダ１８との間に関連の表面エレメント１４、１５を伴って配置されることを示すためのものである。
【００４１】
この点線による第２の表面エレメント８がハウジング６の部品であれば、回路キャパシタを形成するためにキャパシタ１２が追加的に配置されていてもよい。
【００４２】
図２には、本発明によるデバイスの回路が簡略図で示されている。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００４３】
本図から、ＲＦＩＤトランスポンダ１は、例えばコイン本体であってもよいハウジング６内にチップと共に配置され、トランスポンダは抵抗器２１及びキャパシタ２２によって電子部品として示されていることが分かる。
【００４４】
さらに、コイン本体６内には、誘導整合のために整合回路１１が配置されている。寄生回路キャパシタの場合、キャパシタ１２は整合回路及びＲＦＩＤトランスポンダ１に並列に接続されている。
【００４５】
第１及び第３の表面エレメント７、１４間に構築される容量結合は、キャパシタにより示されている。同様に、第２及び第４の表面エレメント８、１５間に構築される容量結合もキャパシタにより示されている。双方のキャパシタは、接続線１６、１７によって、電源２４と抵抗器２５とを含むＵＨＦリーダ１８へ接続されている。
【００４６】
図３には、本発明によるデバイスの構造が、本発明の第２の実施形態に準じて示されている。本図は、第２の表面エレメント８を部品として有するハウジングまたはコイン本体６が包含され得ることを示している。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００４７】
本発明の第２の実施形態によれば、導電物質であるこのような完全に閉じられた金属製ハウジング６は、第４の表面エレメント１５ａをコイン本体６の下側６ａまたは後面６ａに対して間隙１９ａを設けて配置することを可能にし、結果的にコイン本体６全体は、内部にＲＦＩＤトランスポンダ１を配置した状態でリーダ１８の２つの表面エレメント１４、１５ａ間に配置されている。その結果、リーダは、キャパシタのように作用するその平形エレメント１４、１５ａと共にコインの上側または下側へ容易に配置され得る。
【００４８】
図４は、本発明のデバイスのための、本発明による方法の１つのセクションを示す。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００４９】
基板２上に、接触面２６が配置される。まず、次に下側にチップ接続面２８を有するＲＦＩＤチップ３を基板２へ貼り付けることができるように、これらの接触面に、好ましくはチップウェーハからフリッププロセスによって一定量の接着剤２７が塗布される。これにより、チップは、先に貼付された接着剤の塊２７によって接続面２６へ、延いてはインレット基板２へ永久接着により接合されている。接続面２６は、基板２の別々に配置された接続面であってもよい。
【００５０】
接着剤の塊は、例えば、ＲＦＩＤチップ接続部と基板接続部２６との間の電気的な接続を可能にする異方性接着剤（ＡＣＡ接着剤）であってもよい。
【００５１】
次に、圧力が加えられると、適切な時間に渡る温度効果によって硬化及び結合が生じ、かつチップ接続面２８と基板接続面２６との間に接続が生じる。２つの矢印２９は、これを示している。
【００５２】
或いは、基板接触面または基板接続面とチップ接続面２８との間の接続は、はんだ接合または等方性ペースト等の自己導電ペーストによって行われてもよい。
【００５３】
先に述べた整合回路１１は、ＲＦＩＤインレット基板２上へ、これを基板の一部として実装することによって一体化されてもよい。これは、例えば、整合回路または所望されるインダクタンス及び／またはキャパシタンス効果のためのさらなる電子部品が軌道形状を介するいわゆるストリップ伝送線路の形状であることによって実行されてもよい。
【００５４】
ＲＦＩＤチップは、インレット基板２上に搭載された後、適切なプラスチック物質内に封入されることによって環境の影響から保護されてもよい。
【００５５】
ＲＦＩＤインレット基板２は、硬質または軟質の線路搬送材料から成ってもよい。
【００５６】
本発明による製造方法におけるさらなるステップとして、インレット接続面２６は表面エレメント７、８へ電気的に接続されている。この場合、基板接続面２６と導電層または表面エレメント７、８との間の電気的な接続は、様々な接続プロセスによって生成されてもよい。接触されるべき物質、その表面及び目的とされる機械的構造の性質に依存して、はんだ付け、溶接、圧着、ねじ込みまたはこれらに類似するものによる電気的な接続が選択されてもよい。
【００５７】
同様に、適切な導電ペースト及び接着剤の塊も機械的固定及び導電接続を生成することができる。この目的のためには、例えばエポキシ系の接着剤及び銀導電ペーストが適切である。
【００５８】
さらなるステップでは、例えばコインである導電物内に配置されるＲＦＩＤトランスポンダ（ＲＦＩＤインレット）の機能試験が行われる。この目的のために、コインの外面へ、その第３及び第４の表面エレメント１４、１５との容量結合によって結合されるＵＨＦリーダが使用されるが、表面エレメント７、１４間及び表面エレメント８、１５間の間隙は保持される。この方法では、ＲＦＩＤトランスポンダの機能を非接触、かつ特定のＲＦＩＤ機能を制限することなく実行することができる。間隙１９、１９ａ及び２０が所定の最適な大きさの程度で保持されることは重要である。
【００５９】
図５には、本発明によるデバイスを有するコインの構造が断面図で示されている。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００６０】
この場合もやはり、基板２上にＲＦＩＤチップ３とアンテナ（詳細には図示されていない）とが配置される。基板上には、整合回路１１も配置されている。
【００６１】
ＲＦＩＤトランスポンダは、基板２、チップ３及び整合回路と共にコイン本体６の凹部５内に配置されている。
【００６２】
基板を凹部５内に固定するために、コイン本体６の金属ベース本体６ａの反対側である基板の下側にエポキシ系の接着剤の塊３０が配置される。或いは、または追加的に、基板２と金属ベース本体６ａとの間にさらなる金属層が配置されてもよい。丸いコイン６の下側の金属ベース本体６ａ上には導電性接着剤の塊３１が円形に配置され、よって、この方法では、第２の導電表面エレメントとしての金属ベース本体６ａとの電気的な接触が得られる。この目的のために、好ましくは環状であり、かつ基板２の下側に配置される接続面３２も使用される。
【００６３】
基板は、その上側にさらなる接続面３３を有する。接続面３３は、好ましくは環状に配置され、かつ好ましくは環状である導電性接着エレメント３４によって第１の表面エレメント７の環状のセクション３５と電気的に接触状態にある。第１の表面エレメント７は、キャパシタ表面として作用し、かつコイン本体のカバーにもなる。
【００６４】
第１の表面エレメント７は、好ましくは環状である絶縁エレメント１３によって、平板キャパシタのようにも作用する第２の表面エレメント６ａから電気的に絶縁されている。
【００６５】
この組み立てでは、ＲＦＩＤインレット基板２は、エポキシ系の接着剤の塊３１によって第２の表面エレメント６ａへ、またコイン本体６内部に貼り付けられ、こうして機械的に固定されている。同時に、導電性接着剤によって、チップ３と金属物質である表面エレメント６ａとの間に電気的な接続が生成される。従って、エポキシ系の接着剤と導電性接着剤との組合せが存在し、ＲＦＩＤインレットと金属ベース本体との機械的固定だけでなく、電気的な接触も可能にされる。ＲＦＩＤインレットが、金属ベース本体６内に設置された後、金属本体またはコイン６は表面エレメント７により頂部で閉じられている。表面エレメント７の固定及び整合回路１１への接続は共に、やはりエポキシ系の接着剤及び導電性接着剤の塊３４によって達成される。
【００６６】
或いは、上側及び下側に配置される第１及び第２の表面エレメント６ａ、７とＲＦＩＤトランスポンダとを接触させるために、接触ばね、ねじ式接続、はんだ付け接続及びこれらに類似する接続等の他の接触方法が使用されてもよい。
【００６７】
絶縁エレメント１３は、プラスチックインサートによって、またはコイン本体６の側壁とカバー７との間の充填空間に、絶縁性の塊を例えば計量分配して注入することによって実装される。
【００６８】
本願で開示されている全ての特徴は、個々であれ組合せであれ、先行技術と比較して、新規であれば本発明に不可欠なものとして主張される。
【符号の説明】
【００６９】
１ ＲＦＩＤトランスポンダ
２ 基板
３ ＲＦＩＤチップ
５ 凹部
６、７ 物体
６ａ、８ 第２の表面エレメント
７、１４ 表面エレメント
９、３４ 接続エレメント
１０、３１ 第２の接続エレメント
１１ 回路
１２、２２ キャパシタ
１３ 絶縁エレメント
１４ 表面エレメント
１５、１５ａ 第４の表面エレメント
８、６；１５、１５ａ 表面エレメント
１６ コイン本体
１６、１７ 接続線
１８ リーダ
１９、１９ａ、２０ 間隙
２１、２５ 抵抗器
２４ 電源
２６、２８ チップ接続面
２６ 接触面
２７、３４ 接着エレメント
２９ ２つの矢印
３１ 接着剤の塊
３２ 第２の接続面
３３ 第１の接続面
３５ セクション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び請求項９の特徴部の前の節に記載され、少なくとも１つのＲＦＩＤチップを含む少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダを有するデバイス及び前記デバイスを製造するための方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるＲＦＩＤ技術は、非常に広範な製品の非接触識別のために使用される。この目的のために、これらの製品はいわゆるトランスポンダを保有し、トランスポンダは、非接触接続を介していわゆるリーダと通信することができる。トランスポンダは、ＲＦＩＤ（無線認証）制御エレクトロニクスと、必要であればこれに接続されるアンテナとから成ることが可能である。
【０００３】
ＲＦＩＤ制御エレクトロニクスは、集積回路として存在することができ、これは、その最小形式でアンテナの接続箇所にシリコンをベースとするウェーハからいわゆるチップとして直接搭載されることが可能である。
【０００４】
このようなトランスポンダは、例えばバッテリなどの電源を装備していわゆる能動トランスポンダを形成する、或いはリーダの電磁場または磁場を介して充電される集積回路内のキャパシタの電荷を介して給電される。この種のトランスポンダは、受動トランスポンダと呼ばれる。
【０００５】
受動トランスポンダとの通信及び受動トランスポンダへの電力またはエネルギ供給は、リーダとトランスポンダとの間の最大距離を下回る距離でリーダに接触することなく機能する。
【０００６】
非接触通信の機能性が引き続き確実である、トランスポンダとリーダとの間の可能な最大距離は、トランスポンダの位置において利用可能な電界強度及び／または磁場強度に依存する。
【０００７】
非接触通信用伝送周波数として、ＲＦＩＤ技術では、いわゆるＨＦ（高周波数）周波数領域において１３．５６ＭＨｚ、及びいわゆるＵＨＦ（極超短波）領域において８６５−９６５ＭＨｚの搬送波周波数が、世界的使用のために標準化されている。ＵＨＦ領域では、２．４６ＧＨｚも搬送波周波数として使用することができる。
【０００８】
ＲＦＩＤ技術のＨＦ領域では、１３．５６ＭＨｚの搬送波周波数が使用されれば、空気媒体内の電磁波の波長は約２２ｍである。ＲＦＩＤ適用において、トランスポンダとリーダとの間の通信は、リーダとトランスポンダとの距離が１メートル以内で発生する。
【０００９】
通常、ＨＦ領域内の搬送波周波数が使用される場合、ＨＦトランスポンダアンテナとＲＦＩＤリーダアンテナとは互いに磁気的に結合される。その結果、コイルとして使用されるアンテナは少ない巻数を有する形式でなければならない。
【００１０】
これに対してＵＨＦ周波数領域の場合、今日までのＲＦＩＤ技術では、非接触接続はいわゆる遠距離場においてＵＨＦトランスポンダとＵＨＦリーダとの間に数メートルまでの距離でセットアップされている。ＵＨＦ領域内の電磁波は、遠距離場では電磁的に伝搬されるため、ＵＨＦトランスポンダアンテナ及びリーダアンテナは通常、λ／２ダイポールを使用して実装される。８６５ＭＨｚのＵＨＦ搬送波周波数が使用されれば、空気媒体における結果は３５ｃｍの波長となる。
【００１１】
ＲＦＩＤ技術のＵＨＦ領域において、近距離場は、ＵＨＦトランスポンダとＵＨＦリーダとの間の距離が数センチメートルより少ない。近距離場では、原則として、リーダとＲＦＩＤトランスポンダとの間のカップリングはＥ場（容量型）またはＨ場（誘導型、磁気型）を介して発生することが可能である。よって、遠距離場では電磁波伝搬が発生する。
【００１２】
ＲＦＩＤ技術が金属板または導電箔等の導電物を有する環境で使用されれば、遮蔽及び反射効果が生じ、トランスポンダの無故障機能については困難となる、または完全に妨害される可能性がある。
【００１３】
しかしながら、金属環境においても、即ち導電物を有する環境であっても、ＲＦＩＤ技術の優位点が使用されるべき場、但し物理的条件に起因してこれを使用できない、または限定的にしか使用できない場は存在し得る。例えば、ＲＦＩＤ技術は、例えば兵器である、軍事またはセキュリティアプリケーションにおいて、例えば金属製容器関連の兵站業務において、または例えばプラスチック表面上の金属箔及び金属メッキである、導電性表面を有する特殊部品ケージの場合に望まれる可能性もある。
【００１４】
現在まで、例えば金属壁を介する非接触通信の場合のように導電表面を有する環境では、電磁波が１００％まで反射され、よって電磁波の制御された伝搬が妨げられるため、ＵＨＦ領域内でＲＦＩＤシステムを使用することはできていない。ＵＨＦ周波数の場合は、導電表面の材の厚みの影響を見込むことも必要である。この時点では、原則として、電磁波を損失（表皮効果）なしに反射できるように、周波数が高いほど、金属壁等の導電層をより薄くできると言うことができる。
【００１５】
従って現在まで、導電壁を介するＵＨＦ周波数の伝送は不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、少なくとも１つの基板と１つのＲＦＩＤチップとを有するＲＦＩＤトランスポンダデバイスとその製造方法、即ち、このデバイス及び方法によってＲＦＩＤトランスポンダによる導電エレメントを介する非接触通信が可能になるデバイスと方法を利用可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、デバイスに関しては請求項１に記載されている特徴により、かつ方法に関しては請求項９に記載されている特徴によって達成され、かつ利用可能にされるべき機能テストの形式でも達成される。
【００１８】
本発明の核心的技術案は、少なくとも１つの基板と少なくとも１つのＲＦＩＤチップとを有するＲＦＩＤトランスポンダデバイスの場合、基板から距離を隔てて存在し、かつ前記基板へ少なくとも１つの第１の導電接続エレメントによって電気的に接続されている少なくとも１つの第１の導電表面エレメントが配置されることにある。基板は、具体的にはそのチップ接続面を介して表面エレメントへ電気的に接続されていることが可能である。これは、同じく基板から距離を隔てて存在し、かつ同じく導電性である少なくとも１つのさらなる第２の表面エレメントへの電気的な接続についても当てはまる。第２の表面エレメントは、少なくとも１つの第２の導電接続エレメントによって基板へ電気的に接続され、第２の表面エレメントは少なくとも１つの絶縁エレメントによって第１の表面エレメントから電気的に絶縁されている。この方法では、例えば、第２の表面エレメントが、導電物質から成りかつ少なくとも部分的に基板及びＲＦＩＤチップを包むコイン等の物体の一部の形式であり、かつ第１の表面エレメントが物体内の凹部のためのカバーの形状であって、ＲＦＩＤチップを有する基板が前記凹部内に配置されていれば、少なくとも部分的に導電性である物質の物体として、こうして取得されるＲＦＩＤトランスポンダと外部リーダとの間の非接触通信を可能にするデバイスを生成することができる。従って、チップへ接続されている、伝統的に据え付けられるアンテナは不要である。「トランスポンダ」は、チップと、アンテナとしての第１及び第２の表面エレメントとを有する基板であるものとして理解される。
【００１９】
この目的のために、リーダは少なくとも１つの第３の表面エレメント及び１つの第４の表面エレメントを装備し、第３の表面エレメントは第１の表面エレメントから第１の距離で離隔されてこれらの表面エレメント間の容量結合を形成し、かつ第４の表面エレメントは第２の表面エレメントから第２の距離で離隔されてこれらの表面エレメント間の容量結合を形成する。
【００２０】
理想的には、全ての表面エレメントは平形であり、よって、これらは平板キャパシタのように互いに反対向きに、即ち一方では第１及び第３の表面エレメント、もう一方に第２及び第４の表面エレメントが立っている。この方法では、金属製ハウジングの金属壁またはコインの部品等の導電表面が、ＲＦＩＤトランスポンダとリーダのキャパシタ表面との間に配置され、かつキャパシタ表面として作用することにより、リーダ及びＲＦＩＤトランスポンダによるデータの非接触通信のための容量結合を得られる。
【００２１】
このようなデバイスは、具体的には、ＵＨＦ領域において互いに通信し合うＲＦＩＤトランスポンダ及びリーダにとって適切である。ＵＨＦトランスポンダが使用され、かつ電磁波が伝送媒体として作用する遠距離場領域では、物体の外壁であり得る導電層での電波の反射に起因して、伝送は不可能であり、一方で、近距離場では、例えばＲＦＩＤトランスポンダのチップに格納されているデータの送信を実装可能とする。
【００２２】
従って、本発明の目的は、ＵＨＦ周波数領域における、かつＲＦＩＤトランスポンダとリーダとの間の容量結合による実際の送信が実行される点において奏功する。ここでは、ＵＨＦのＲＦＩＤトランスポンダが使用される場合、必要な部品を小型化できる点が効果的であることも確認されている。これは、ＲＦＩＤトランスポンダ及び容量的に作用するリーダの表面の小型構造によって、このようなデバイスをコイン等の小さい物体に対しても使用することを可能にする。従って、このようなデバイスを装備しているコインは、例えば読み取りプロセスによって本物であることを調べられてもよい。
【００２３】
ある好ましい実施形態によれば、第１及び／または第２の接続エレメントは、誘導的及び／または容量的に作用する回路を有する。これは整合回路であってもよく、ＲＦＩＤチップの電気端子のインピーダンスを、容量結合、リーダ及びもしあればキャパシタ等のさらなる電子部品のためのエレメントの形状である接続された残りの回路へ整合させるために使用される。整合回路は通常、最適な送電及びシステム全体またはデバイス全体に必要な周波数特性のために起動され、そのパラメータの大きさは適宜決定される。
【００２４】
効果的には、少なくとも１つの基板と少なくとも１つのＲＦＩＤチップとを有し、前記基板及びＲＦＩＤチップが物体内または物体上に配置されるこのようなＲＦＩＤトランスポンダデバイスを製造するための方法は、下記のステップ、即ち、基板を物体上または物体内に配置するステップと、前記基板上に配置され、かつ第１のチップ接続面へ接続される第１の接続面を、前記物体の、前記基板から距離を隔てて存在する導電表面エレメントへ電気的に接続するステップと、前記基板上に配置され、かつ第２のチップ接続面へ接続される第２の接続面を、前記物体の、前記基板から距離を隔てて存在する第２の導電表面エレメントへ電気的に接続するステップとを含む。
【００２５】
さらなるステップは、基板上に誘導的及び／または容量的に作用する回路を配置してよく、前記回路が基板の第１のチップ接続面及び第１の接続面へ電気的に接続される。
【００２６】
第１及び第２の表面エレメント間には、少なくとも１つの電気絶縁エレメントが配置される。
【００２７】
さらなる後続ステップでは、ＲＦＩＤトランスポンダ及び第１及び第２の表面エレメントによる組み立ての機能を、ＲＦＩＤチップ上に格納されたデータを読むためのリーダによって検査することができる。これを実行するに当たっては、データを読み取ることは不要であって、例えば単にＲＦＩＤトランスポンダの電流透過率を検査すればよい。リーダは、少なくとも１つの第３の表面エレメント及び少なくとも１つの第４の表面エレメントへ接続される。
【００２８】
第３の表面エレメントは第１の表面エレメントから第１の距離を隔てて存在し、このようにして共に容量結合を形成する。同様に、第４の表面エレメントは第２の表面エレメントから第２の距離を隔てて存在し、このようにして別の容量結合を形成する。
【００２９】
さらなる効果的な実施形態が、従属請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
優位点及び有用性は、図面に関連する以下の説明から理解される。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる本発明のデバイスの構造を示す略図である。
【図２】本発明によるデバイスの基本となり得る回路を示す簡略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる本発明のデバイスの構造を示す略図である。
【図４】本発明による製造方法の１つのセクションを示す簡略図である。
【図５】本発明によるデバイスを含むコインの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１には、本発明によるデバイスが本発明の第１の実施形態にかかる略図で示されている。好ましくは、ＵＨＦ周波数領域において動作するＲＦＩＤトランスポンダ１は、基板２と、ＲＦＩＤチップ３とを有する。
【００３２】
ＲＦＩＤトランスポンダ１の基板部分は、例えばコインであってもよい物体６−８の凹部５内に配置される。
【００３３】
残りのコイン本体６のカバーも表している第１の表面ユニット７は、環状の第２の表面ユニット８に対向している。この図は、円形コインを介する断面図である可能性もあり、電気絶縁リングを表し得る絶縁エレメント１３が電気的に絶縁されていることは留意されるべきである。
【００３４】
第１の接続線９は、ＲＦＩＤトランスポンダ１から第１の表面エレメント７へ延び、かつ第２の接続線１０は、ＲＦＩＤトランスポンダ１から第２の表面エレメント８へ延びる。
【００３５】
第１の接続線９は、その途中に、チップ３の電気端子インピーダンスを、図２に詳細に示されているような接続される残りの回路全体へ整合させるために使用される整合回路１１を有してもよい。整合回路は、全体構造の最適な送電及び必要な周波数特性に合わせて適切なパラメータで大きさを最適にする。
【００３６】
第１及び第２の表面エレメントは、コインなどが通常有するような導電表面である。
【００３７】
第３の表面エレメント１４は、第１の表面エレメント７から第１の間隙２０によって分離されている。同様に、第４の表面エレメント１５は、第２の表面エレメント８から第２の間隙１９によって分離されている。第１及び第３の表面エレメントの表面、及び第２及び第４の表面エレメントの表面は互いに対向し、好ましくは、互いに平行に配列する結果、平板キャパシタのような配置となり、これは、導電物質から成るこれらの表面エレメント間の容量結合をセットアップするために使用されてもよい。その結果、容量結合によって、第３及び第４の表面エレメント１４、１５へ接続され、ＵＨＦ領域で動作し、かつ接続線１６、１７により接続されるリーダ１８は、例えばデータ伝送のために、チップ３及び延いてはＲＦＩＤトランスポンダと非接触通信を実行できる。第１の接続線９は、基板上のチップ３の第１の接続面またはこれらの第１の接続面へ接続されるさらなる第１の接続面へ接続され、第２の接続線１０は、チップ３の第２の接続面または基板上に配置され、かつこれらの第２の接続面へ接続されるさらなる第２の接続面へ接続される。
【００３８】
第１の表面エレメント１は、より大きい第２の導電表面エレメントの、例えば機械的に破断された断面形式であるカットアウトであってもよい。ここで決定的に重要な点は、これらの２つの表面エレメントまたは導電層が互いから電気絶縁されていることである。
【００３９】
表面エレメント７、８、１４及び１５は、例えば、導電の形状の金属板であってもよい。間隙１９、２０及び適切であればキャパシタの形状である表面エレメントのベースは、リーダのＲＦＩＤトランスポンダへの効果的な結合に影響を与え、よって、ＲＦＩＤトランスポンダ１とリーダ１８との間のデータ伝送の安定機能に影響を与える。
【００４０】
点線で示されているコイン本体１６の形状は、本発明によるデバイスが、点線で示されている部品がなかったとしても、即ち表面ユニット７及び８のみで、結果として導電物質による唯一の壁によって機能する能力を有し、前記壁はＲＦＩＤトランスポンダ１とリーダ１８との間に関連の表面エレメント１４、１５を伴って配置されることを示すためのものである。
【００４１】
この点線による第２の表面エレメント８がハウジング６の部品であれば、回路キャパシタを形成するためにキャパシタ１２が追加的に配置されていてもよい。
【００４２】
図２には、本発明によるデバイスの回路が簡略図で示されている。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００４３】
本図から、ＲＦＩＤトランスポンダ１は、例えばコイン本体であってもよいハウジング６内にチップと共に配置され、トランスポンダは抵抗器２１及びキャパシタ２２によって電子部品として示されていることが分かる。
【００４４】
さらに、コイン本体６内には、誘導整合のために整合回路１１が配置されている。寄生回路キャパシタの場合、キャパシタ１２は整合回路及びＲＦＩＤトランスポンダ１に並列に接続されている。
【００４５】
第１及び第３の表面エレメント７、１４間に構築される容量結合は、キャパシタにより示されている。同様に、第２及び第４の表面エレメント８、１５間に構築される容量結合もキャパシタにより示されている。双方のキャパシタは、接続線１６、１７によって、電源２４と抵抗器２５とを含むＵＨＦリーダ１８へ接続されている。
【００４６】
図３には、本発明によるデバイスの構造が、本発明の第２の実施形態に準じて示されている。本図は、第２の表面エレメント８を部品として有するハウジングまたはコイン本体６が包含され得ることを示している。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００４７】
本発明の第２の実施形態によれば、導電物質であるこのような完全に閉じられた金属製ハウジング６は、第４の表面エレメント１５ａをコイン本体６の下側６ａまたは後面６ａに対して間隙１９ａを設けて配置することを可能にし、結果的にコイン本体６全体は、内部にＲＦＩＤトランスポンダ１を配置した状態でリーダ１８の２つの表面エレメント１４、１５ａ間に配置されている。その結果、リーダは、キャパシタのように作用するその平形エレメント１４、１５ａと共にコインの上側または下側へ容易に配置され得る。
【００４８】
図４は、本発明のデバイスのための、本発明による方法の１つのセクションを示す。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００４９】
基板２上に、接触面２６が配置される。まず、次に下側にチップ接続面２８を有するＲＦＩＤチップ３を基板２へ貼り付けることができるように、これらの接触面に、好ましくはチップウェーハからフリッププロセスによって一定量の接着剤２７が塗布される。これにより、チップは、先に貼付された接着剤の塊２７によって接続面２６へ、延いてはインレット基板２へ永久接着により接合されている。接続面２６は、基板２の別々に配置された接続面であってもよい。
【００５０】
接着剤の塊は、例えば、ＲＦＩＤチップ接続部と基板接続部２６との間の電気的な接続を可能にする異方性接着剤（ＡＣＡ接着剤）であってもよい。
【００５１】
次に、圧力が加えられると、適切な時間に渡る温度効果によって硬化及び結合が生じ、かつチップ接続面２８と基板接続面２６との間に接続が生じる。２つの矢印２９は、これを示している。
【００５２】
或いは、基板接触面または基板接続面とチップ接続面２８との間の接続は、はんだ接合または等方性ペースト等の自己導電ペーストによって行われてもよい。
【００５３】
先に述べた整合回路１１は、ＲＦＩＤインレット基板２上へ、これを基板の一部として実装することによって一体化されてもよい。これは、例えば、整合回路または所望されるインダクタンス及び／またはキャパシタンス効果のためのさらなる電子部品が軌道形状を介するいわゆるストリップ伝送線路の形状であることによって実行されてもよい。
【００５４】
ＲＦＩＤチップは、インレット基板２上に搭載された後、適切なプラスチック物質内に封入されることによって環境の影響から保護されてもよい。
【００５５】
ＲＦＩＤインレット基板２は、硬質または軟質の線路搬送材料から成ってもよい。
【００５６】
本発明による製造方法におけるさらなるステップとして、インレット接続面２６は表面エレメント７、８へ電気的に接続されている。この場合、基板接続面２６と導電層または表面エレメント７、８との間の電気的な接続は、様々な接続プロセスによって生成されてもよい。接触されるべき物質、その表面及び目的とされる機械的構造の性質に依存して、はんだ付け、溶接、圧着、ねじ込みまたはこれらに類似するものによる電気的な接続が選択されてもよい。
【００５７】
同様に、適切な導電ペースト及び接着剤の塊も機械的固定及び導電接続を生成することができる。この目的のためには、例えばエポキシ系の接着剤及び銀導電ペーストが適切である。
【００５８】
さらなるステップでは、例えばコインである導電物内に配置されるＲＦＩＤトランスポンダ（ＲＦＩＤインレット）の機能試験が行われる。この目的のために、コインの外面へ、その第３及び第４の表面エレメント１４、１５との容量結合によって結合されるＵＨＦリーダが使用されるが、表面エレメント７、１４間及び表面エレメント８、１５間の間隙は保持される。この方法では、ＲＦＩＤトランスポンダの機能を非接触、かつ特定のＲＦＩＤ機能を制限することなく実行することができる。間隙１９、１９ａ及び２０が所定の最適な大きさの程度で保持されることは重要である。
【００５９】
図５には、本発明によるデバイスを有するコインの構造が断面図で示されている。同等の部品及び等しい意味を持つ部品には、等しい参照符号が付されている。
【００６０】
この場合もやはり、基板２上にＲＦＩＤチップ３とアンテナ（詳細には図示されていない）とが配置される。基板上には、整合回路１１も配置されている。
【００６１】
ＲＦＩＤトランスポンダは、基板２、チップ３及び整合回路と共にコイン本体６の凹部５内に配置されている。
【００６２】
基板を凹部５内に固定するために、コイン本体６の金属ベース本体６ａの反対側である基板の下側にエポキシ系の接着剤の塊３０が配置される。或いは、または追加的に、基板２と金属ベース本体６ａとの間にさらなる金属層が配置されてもよい。丸いコイン６の下側の金属ベース本体６ａ上には導電性接着剤の塊３１が円形に配置され、よって、この方法では、第２の導電表面エレメントとしての金属ベース本体６ａとの電気的な接触が得られる。この目的のために、好ましくは環状であり、かつ基板２の下側に配置される接続面３２も使用される。
【００６３】
基板は、その上側にさらなる接続面３３を有する。接続面３３は、好ましくは環状に配置され、かつ好ましくは環状である導電性接着エレメント３４によって第１の表面エレメント７の環状のセクション３５と電気的に接触状態にある。第１の表面エレメント７は、キャパシタ表面として作用し、かつコイン本体のカバーにもなる。
【００６４】
第１の表面エレメント７は、好ましくは環状である絶縁エレメント１３によって、平板キャパシタのようにも作用する第２の表面エレメント６ａから電気的に絶縁されている。
【００６５】
この組み立てでは、ＲＦＩＤインレット基板２は、エポキシ系の接着剤の塊３１によって第２の表面エレメント６ａへ、またコイン本体６内部に貼り付けられ、こうして機械的に固定されている。同時に、導電性接着剤によって、チップ３と金属物質である表面エレメント６ａとの間に電気的な接続が生成される。従って、エポキシ系の接着剤と導電性接着剤との組合せが存在し、ＲＦＩＤインレットと金属ベース本体との機械的固定だけでなく、電気的な接触も可能にされる。ＲＦＩＤインレットが、金属ベース本体６内に設置された後、金属本体またはコイン６は表面エレメント７により頂部で閉じられている。表面エレメント７の固定及び整合回路１１への接続は共に、やはりエポキシ系の接着剤及び導電性接着剤の塊３４によって達成される。
【００６６】
或いは、上側及び下側に配置される第１及び第２の表面エレメント６ａ、７とＲＦＩＤトランスポンダとを接触させるために、接触ばね、ねじ式接続、はんだ付け接続及びこれらに類似する接続等の他の接触方法が使用されてもよい。
【００６７】
絶縁エレメント１３は、プラスチックインサートによって、またはコイン本体６の側壁とカバー７との間の充填空間に、絶縁性の塊を例えば計量分配して注入することによって実装される。
【００６８】
本願で開示されている全ての特徴は、個々であれ組合せであれ、先行技術と比較して、新規であれば本発明に不可欠なものとして主張される。
【符号の説明】
【００６９】
１ ＲＦＩＤトランスポンダ
２ 基板
３ ＲＦＩＤチップ
５ 凹部
６、７ 物体
６ａ、８ 第２の表面エレメント
７、１４ 表面エレメント
９、３４ 接続エレメント
１０、３１ 第２の接続エレメント
１１ 回路
１２、２２ キャパシタ
１３ 絶縁エレメント
１４ 表面エレメント
１５、１５ａ 第４の表面エレメント
８、６；１５、１５ａ 表面エレメント
１６ コイン本体
１６、１７ 接続線
１８ リーダ
１９、１９ａ、２０ 間隙
２１、２５ 抵抗器
２４ 電源
２６、２８ チップ接続面
２６ 接触面
２７、３４ 接着エレメント
２９ ２つの矢印
３１ 接着剤の塊
３２ 第２の接続面
３３ 第１の接続面
３５ セクション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基板（２）と
少なくとも１つのＲＦＩＤチップ（３）とを有し、
少なくとも１つの第１の導電表面エレメント（７）が、前記基板（２）から距離を隔てて存在し、かつ少なくとも１つの第１の導電接続エレメント（９、３４）によって前記基板（２）及び／または前記ＲＦＩＤチップ（３）へ電気的に接続されていることを特徴とするＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項２】
少なくとも１つの第２の導電表面エレメント（８、６ａ）が、前記基板（２）から距離を隔てて存在し、かつ少なくとも１つの第２の導電接続エレメント（１０、３１）によって前記基板（２）及び／または前記ＲＦＩＤチップ（３）へ電気的に接続され、少なくとも１つの絶縁エレメント（１３）によって前記第１の表面エレメント（７）から電気的に絶縁されていることを特徴とする、請求項１に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項３】
前記第２の表面エレメント（８、６ａ）が、少なくとも部分的に前記基板（２）を包むコイン等の物体（６）の一部であり、
前記第１の表面エレメント（７）が、前記物体（６、７）の凹部を覆い、
前記基板（２）及び前記ＲＦＩＤチップ（３）が、前記凹部内に配置されている
ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項４】
前記物体（６、７）が、少なくとも部分的に導電物質から成ることを特徴とする、請求項３に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項５】
前記表面エレメント（７、１４）間に容量結合を形成するための少なくとも１つの第３の表面エレメント（１４）が、前記第１の表面エレメント（７）から第１の距離（２０）を隔てて存在することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項６】
前記表面エレメント（８、６ａ；１５、１５ａ）間に容量結合を形成するための少なくとも１つの第４の表面エレメント（１５、１５ａ）が、前記第２の表面エレメント（８、６ａ）から第２の距離（１９、１９ａ）を隔てて存在することを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項７】
前記第３及び第４の表面エレメント（１４、１５、１５ａ）が、前記ＲＦＩＤチップ（３）に格納されたデータを読み取るための少なくとも１つのリーダ（１８）へ接続されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項８】
前記第１及び／または第２の接続エレメント（９、１０）が、誘導的及び／または容量的に作用する回路（１１）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項９】
少なくとも１つの基板（２）と、少なくとも１つのＲＦＩＤチップ（３）と、前記基板（２）及び前記ＲＦＩＤチップ（３）を含む物体（６、７）とを有するＲＦＩＤトランスポンダデバイスを製造するための方法であって、
前記基板（２）を前記物体（６）上または前記物体（６）内に配置するステップと、
前記基板（２）上に配置され、かつ第１のチップ接続面（２６、２８）へ接続される第１の接続面（３３）を、前記基板（２）から距離を隔てて存在する前記物体（６）の第１の導電エレメント（７）へ電気的に接続するステップと、
前記基板（２）上に配置され、かつ第２のチップ接続面（２６、２８）へ接続される第２の接続面（３２）を、前記基板（２）から距離を隔てて存在する、前記物体（６）の導電エレメント（６ａ）へ電気的に接続するステップとを含む方法。
【請求項１０】
前記基板の前記第１のチップ接続面（２６、２８）及び前記第１の接続面（３３）へ電気的に接続され、誘導的及び／または容量的に作用する回路（１１）を、前記基板（２）上に配置する前記ステップを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の表面エレメント（７、８、６ａ）間に少なくとも１つの電気絶縁性の絶縁エレメント（１３）が配置されることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの第３の表面エレメント（１４）及び少なくとも１つの第４の表面エレメント（１５、１５ａ）へ接続され、かつ前記基板（２）及びＲＦＩＤチップ（３）と前記第１及び第２の表面エレメント（７、６ａ）との組み立ての機能性を、前記ＲＦＩＤチップ（３）に格納されたデータを読むためのリーダ（１８）によって試験するステップを特徴とする、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第３の表面エレメント（１４）が、前記第１の表面エレメント（７）から第１の距離（２０）を隔てて存在し、かつ共に容量結合を形成し、前記第４の表面エレメント（１５、１５ａ）も同様に前記第２の表面エレメント（８、６ａ）から第２の距離（１９、１９ａ）を隔てて存在し、かつ共に容量結合を形成することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
少なくとも１つの基板（２）と
少なくとも１つのＲＦＩＤチップ（３）とを有し、
少なくとも１つの第１の導電表面エレメント（７）が、前記基板（２）から距離を隔てて存在し、かつ少なくとも１つの第１の導電接続エレメント（９、３４）によって前記基板（２）及び／または前記ＲＦＩＤチップ（３）へ電気的に接続されていることを特徴とするＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項２】
少なくとも１つの第２の導電表面エレメント（８、６ａ）が、前記基板（２）から距離を隔てて存在し、かつ少なくとも１つの第２の導電接続エレメント（１０、３１）によって前記基板（２）及び／または前記ＲＦＩＤチップ（３）へ電気的に接続され、少なくとも１つの絶縁エレメント（１３）によって前記第１の表面エレメント（７）から電気的に絶縁されていることを特徴とする、請求項１に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項３】
前記第２の表面エレメント（８、６ａ）が、少なくとも部分的に前記基板（２）を包むコイン等の物体（６）の一部であり、
前記第１の表面エレメント（７）が、前記物体（６、７）の凹部を覆い、
前記基板（２）及び前記ＲＦＩＤチップ（３）が、前記凹部内に配置されている
ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項４】
前記物体（６、７）が、少なくとも部分的に導電物質から成ることを特徴とする、請求項３に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項５】
前記表面エレメント（７、１４）間に容量結合を形成するための少なくとも１つの第３の表面エレメント（１４）が、前記第１の表面エレメント（７）から第１の距離（２０）を隔てて存在することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項６】
前記表面エレメント（８、６ａ；１５、１５ａ）間に容量結合を形成するための少なくとも１つの第４の表面エレメント（１５、１５ａ）が、前記第２の表面エレメント（８、６ａ）から第２の距離（１９、１９ａ）を隔てて存在することを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項７】
前記第３及び第４の表面エレメント（１４、１５、１５ａ）が、前記ＲＦＩＤチップ（３）に格納されたデータを読み取るための少なくとも１つのリーダ（１８）へ接続されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項８】
前記第１及び／または第２の接続エレメント（９、１０）が、誘導的及び／または容量的に作用する回路（１１）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＲＦＩＤトランスポンダデバイス。
【請求項９】
少なくとも１つの基板（２）と、少なくとも１つのＲＦＩＤチップ（３）と、前記基板（２）及び前記ＲＦＩＤチップ（３）を含む物体（６、７）とを有するＲＦＩＤトランスポンダデバイスを製造するための方法であって、
前記基板（２）を前記物体（６）上または前記物体（６）内に配置するステップと、
前記基板（２）上に配置され、かつ第１のチップ接続面（２６、２８）へ接続される第１の接続面（３３）を、前記基板（２）から距離を隔てて存在する前記物体（６）の第１の導電エレメント（７）へ電気的に接続するステップと、
前記基板（２）上に配置され、かつ第２のチップ接続面（２６、２８）へ接続される第２の接続面（３２）を、前記基板（２）から距離を隔てて存在する、前記物体（６）の導電エレメント（６ａ）へ電気的に接続するステップとを含む方法。
【請求項１０】
前記基板の前記第１のチップ接続面（２６、２８）及び前記第１の接続面（３３）へ電気的に接続され、誘導的及び／または容量的に作用する回路（１１）を、前記基板（２）上に配置する前記ステップを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の表面エレメント（７、８、６ａ）間に少なくとも１つの電気絶縁性の絶縁エレメント（１３）が配置されることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの第３の表面エレメント（１４）及び少なくとも１つの第４の表面エレメント（１５、１５ａ）へ接続され、かつ前記基板（２）及びＲＦＩＤチップ（３）と前記第１及び第２の表面エレメント（７、６ａ）との組み立ての機能性を、前記ＲＦＩＤチップ（３）に格納されたデータを読むためのリーダ（１８）によって試験するステップを特徴とする、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第３の表面エレメント（１４）が、前記第１の表面エレメント（７）から第１の距離（２０）を隔てて存在し、かつ共に容量結合を形成し、前記第４の表面エレメント（１５、１５ａ）も同様に前記第２の表面エレメント（８、６ａ）から第２の距離（１９、１９ａ）を隔てて存在し、かつ共に容量結合を形成することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１１−５１５７３９（Ｐ２０１１−５１５７３９Ａ）
【公表日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４９１３７（Ｐ２０１０−５４９１３７）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５２５３８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１０９５９４
【国際公開日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（５０８１１０９６２）ミュールバウアー アーゲー (10)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５２５３８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１０９５９４
【国際公開日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（５０８１１０９６２）ミュールバウアー アーゲー (10)
【Ｆターム（参考）】
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