無線ＩＣデバイス
【課題】曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性が変動しにくい無線ＩＣデバイスを得る。
【解決手段】直方体形状をなす誘電体素体２０と、誘電体素体２０の表面に設けられて放射体として機能する金属パターン３０と、金属パターン３０の給電部３５ａ，３５ｂに結合された無線ＩＣ素子５０と、を備えた無線ＩＣデバイス。誘電体素体２０には、表面に複数のスリット２１が形成され、可撓性を有している。
【解決手段】直方体形状をなす誘電体素体２０と、誘電体素体２０の表面に設けられて放射体として機能する金属パターン３０と、金属パターン３０の給電部３５ａ，３５ｂに結合された無線ＩＣ素子５０と、を備えた無線ＩＣデバイス。誘電体素体２０には、表面に複数のスリット２１が形成され、可撓性を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣデバイス、特にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる無線ＩＣデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたＲＦＩＤタグ（無線ＩＣデバイスとも称する）とを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するＲＦＩＤシステムが実用化されている。このＲＦＩＤタグは、所定の情報を記憶し、所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ（放射体）とを備え、管理対象となる種々の物品（あるいはその包装材）に貼着して使用される。
【０００３】
この種のＲＦＩＤタグとして、特許文献１には、絶縁フィルム上にループアンテナを形成し、該ループアンテナに無線ＩＣチップを実装した後、該絶縁フィルムを誘電体部材に巻き付けたものが記載されている。
【０００４】
ところで、この種のＲＦＩＤタグを貼り付ける対象となる物品の表面は、様々な形状を有している。例えば、ガスボンベの表面などの湾曲面にも貼着可能であることが要求される。特許文献１に記載のＲＦＩＤタグにあっては、誘電体部材としてシリコンなどの材料を用いれば、湾曲面であっても貼着が可能ではある。しかし、単に素材の可撓性のみを利用して湾曲面に貼着すると、誘電体部材が撓んだ際に、誘電体部材とループアンテナとの間に応力が集中してループアンテナが誘電体部材から剥離したり、誘電体部材にクラックが発生するおそれがある。あるいは、ループアンテナに歪みを生じ、通信特性が変動して通信の信頼性が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性が変動しにくい無線ＩＣデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態である無線ＩＣデバイスは、
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有すること、
を特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の形態である無線ＩＣデバイスは、
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有し、
前記誘電体素体が金属体の表面に貼着されていること、
を特徴とする。
【０００９】
前記無線ＩＣデバイスにおいては、放射体が可撓性を有する金属パターンで形成され、かつ、誘電体素体が少なくとも表面に形成された複数の凹部によって可撓性を有するため、湾曲した物品（金属体）の表面に取り付けた場合であっても、誘電体素体及び放射体が湾曲面に追随することになり、素体と放射体との間での応力集中が回避される。これにて、放射体の剥離、放射体の歪みなどによる通信特性の変動が抑制され、通信の信頼性を損なうことがない。また、無線ＩＣデバイスを金属体に取り付けることにより、該金属体が放射素子として機能し、通信距離が長くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性の変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は誘電体素体を示す斜視図、（Ｂ）は誘電体素体上に放射体を接合した状態を示す斜視図、（Ｃ）は断面図、（Ｄ）は放射体に無線ＩＣ素子を実装した状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施例である無線ＩＣデバイスの物品への取付け状態を示し、（Ａ）は取付け前の状態を示す断面図、（Ｂ）は取付け後の状態を示す断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに、誘電体素体に形成したスリットの作用を示す説明図である。
【図４】第２実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は誘電体素体を示す斜視図、（Ｂ）は誘電体素体上に放射体を接合した状態を示す斜視図、（Ｃ）は断面図である。
【図５】第３実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図６】誘電体素体の第１変形例を示す断面図である。
【図７】誘電体素体の第２変形例を示す断面図である。
【図８】誘電体素体の第３変形例を示す斜視図である。
【図９】誘電体素体の第４変形例を示す斜視図である。
【図１０】第４実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は誘電体素体を示す斜視図、（Ｂ）は誘電体素体上に放射体を接合する状態を示す斜視図、（Ｃ）は断面図である。
【図１１】第５実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１２】第６実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１３】第７実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１４】第８実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１５】無線ＩＣ素子としての無線ＩＣチップを示す斜視図である。
【図１６】無線ＩＣ素子として給電回路基板上に前記無線ＩＣチップを搭載した状態を示す斜視図である。
【図１７】給電回路の一例を示す等価回路図である。
【図１８】前記給電回路基板の積層構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る無線ＩＣデバイスの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（第１実施例、図１及び図２参照）
第１実施例である無線ＩＣデバイス１０Ａは、ＵＨＦ帯の通信に用いられるものであり、図１に示すように、直方体形状をなす誘電体素体２０と、放射体として機能する金属パターン３０と、無線ＩＣ素子５０とで構成されている。
【００１４】
誘電体素体２０は、フッ素系樹脂材、ウレタン系樹脂材などの誘電体（絶縁性、磁性体であってもよい）からなり、上面、下面及び側面（図１（Ａ）での手前側と奥側）にはそれぞれ複数のスリット２１が形成されている。誘電体素体２０は、それ自体が可撓性を有する材料にて形成されているが、表面に短辺方向（Ｙ方向）に延在するスリット２１が形成されていることにより、厚み（Ｚ方向）方向に一層の可撓性を備えていることになる。
【００１５】
金属パターン３０は、可撓性を有する銅箔やアルミ箔など導電性素材からなり、誘電体素体２０の上面から側面（図１（Ａ）での左側と右側）及び下面にわたって連続して配置され、上面電極３１と側面電極３２と下面電極３３とで構成されている。上面電極３１と下面電極３３とは図示しない接着層（両面テープが用いられる）にて誘電体素体２０の上面及び下面に接着されている。側面電極３２は誘電体素体２０の側面に接着されることはなく、隙間２５が形成されている。
【００１６】
上面電極３１には、開口３４とスリット３５とが形成され、スリット３５の対向部分である給電部３５ａ，３５ｂに無線ＩＣ素子５０が実装される。無線ＩＣ素子５０は、高周波信号を処理するもので、その詳細は図１５〜図１８を参照して以下に詳述する。無線ＩＣ素子５０と給電部３５ａ，３５ｂとの結合は電磁界結合あるいは半田バンプなどによる電気的な直接結合（ＤＣ接続）である。
【００１７】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイス１０Ａは、無線ＩＣ素子５０から所定の高周波信号が給電部３５ａ，３５ｂに伝達されると、開口３４の周囲に電流が集中する。この電流集中部分が所定長さのループ状磁界電極として機能し、給電部３５ａ，３５ｂに対して所定の電位差を有することになる。そして、ループ状磁界電極の所定の電位差が上面電極３１に伝達され、下面電極３３との電位差により、上面電極３１がパッチアンテナとして動作する。このように、給電部３５ａ，３５ｂから供給される信号の特性（例えば、広帯域な周波数特性）をそのまま金属パターン３０から外部に伝えることができる。金属パターン３０が外部からの高周波を受信した場合も同様に開口３４の周囲に電流が誘起され、給電部３５ａ，３５ｂから無線ＩＣ素子５０に電力が供給される。この場合、ループ状磁界電極は、無線ＩＣ素子５０と金属パターン３０とのインピーダンスのマッチングを図っている。
【００１８】
金属パターン３０単体からの電磁界放射は弱く短い距離でしか通信できない。図２に示すように、無線ＩＣデバイス１０Ａを金属体４０に接着材層４１を介して貼着すると、金属パターン３０（下面電極３３）が金属体４０と容量結合し、金属体４０からその表面方向に強い電磁界が放射され、離れた位置にあるリーダライタとの通信が可能になる。なお、金属パターン３０と金属体４０との間に形成される容量は無限大であってもよい。換言すれば、下面電極３３は金属体４０と直接電気的に導通してもよい。
【００１９】
前記無線ＩＣデバイス１０Ａにおいては、放射体が可撓性を有する金属パターン３０で形成され、かつ、誘電体素体２０が複数のスリット２１によって可撓性を有するため、湾曲した金属体４０（例えば、ガスボンベ）の表面に取り付けた場合であっても、誘電体素体２０及び金属パターン３０とが湾曲面に追随することになり、素体２０と金属パターン３０との間での応力集中が回避される。これにて、金属パターン３０の剥離、歪みなどによる通信特性の変動が抑制され、通信の信頼性を損なうことがない。
【００２０】
しかも、スリット２１によって誘電体素体２０が好ましい状態で湾曲するとともに、スリット２１は誘電体素体２０の上面及び下面に加えて側面にも形成されているため、誘電体素体２０の可撓性を助長する。スリット２１が誘電体素体２０の長辺方向の稜線部に臨んで形成されていることも、誘電体素体２０の可撓性を助長している。
【００２１】
さらに、本第１実施例において、金属パターン３０の上面電極３１及び下面電極３３は誘電体素体２０の上下面に接着されているが、側面電極３２は接着されておらず、隙間２５が形成されている。これにて、無線ＩＣデバイス１０Ａが金属体４０の湾曲した表面に貼着されて誘電体素体２０が湾曲した際（図２（Ｂ）参照）、隙間２５が若干潰された状態となる。即ち、誘電体素体２０及び金属パターン３０が湾曲したときに側面電極３２に作用する引張り力を吸収することになる。なお、上面電極３１又は下面電極３３はのいずれか一方のみが誘電体素体２０に接着されていてもよい。
【００２２】
金属パターン３０の幅寸法は誘電体素体２０の幅寸法よりも小さく形成されている。換言すれば、金属パターン３０は誘電体素体２０の稜線部分２０ａ，２０ｂ（図１（Ｂ）参照）の内側に接合（貼着）されている。これにて、金属パターン３０が側部から剥離されにくくなる。
【００２３】
（スリットの他の作用、図３参照）
また、スリット２１は誘電体素体２０の湾曲を固定させる作用も有する。即ち、図３（Ａ）に示すように、誘電体素体２０が湾曲した際に、接着剤層４１がスリット２１に入り込み、両側部分４１ａがスリット２１と固着する。これにて、誘電体素体２０の湾曲状態の固定化、つまり形状保持化に寄与する。
【００２４】
また、図３（Ｂ）に示すように、スリット２１が細長い形状であれば、誘電体素体２０が湾曲した際（図３（Ｃ）参照）、スリット２１の開口部に進入した接着剤層４１が硬化し誘電体素体２０とより固着しやすくなり、誘電体素体２０の湾曲状態の固定化にさらに寄与する。
【００２５】
（第２実施例、図４参照）
第２実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｂは、図４に示すように、放射体として機能する金属パターン３０の開口３４及びスリット３５を上面電極３１の中央部分に配置し、上面電極３１、一対の側面電極３２及び下面電極３３によって誘電体素体２０をループ状に囲うように配置した。
【００２６】
また、誘電体素体２０の上面に形成されたスリット２１と下面に形成されたスリット２１とは深さが異なっている。即ち、下面のスリット２１のほうが上面のスリット２１よりも僅かに深く形成されている。この無線ＩＣデバイス１０Ｂを図２に示した金属体４０の凸形状湾曲面に貼着する場合、誘電体素体２０は下面のスリット２１が深いほうが湾曲しやすくなる。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
【００２７】
（第３実施例、図５参照）
第３実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｃは、図５に示すように、基本的には前記第２実施例と同様の構成からなり、下面電極３３の中央部に下面電極３３を横断するようにスリット３３ａを形成したものである。金属パターン３０はスリット３３ａで形成されるキャパシタンス素子によって容量結合し、ループ状の放射体として機能する。また、本第３実施例では誘電体２０の下面にのみスリット２１が形成されている。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
【００２８】
（誘電体素体の変形例、図６〜図９参照）
誘電体素体２０は、以下に示す形状や配置であってもよい。例えば、図６に示すように、誘電体素体２０の上面に形成されたスリット２１と下面に形成されたスリット２１とは、互いにオフセットされて配置されていてもよい。図７に示すように、スリット２１は誘電体素体２０の端部から給電部が配置される中央部に向かってその深さが小さくなるように形成されていてもよい。また、図８に示すように、スリット２１をＹ方向のみならずＸ方向にも延在するように形成してもよい。これらのスリット２１の形状、配置によって、誘電体素体２０が金属体４０の湾曲に沿って曲がりやすくなる。また、図７に示すように、給電部が配置される中央部に向かってスリット２１の深さが小さくなるように形成されているので、無線ＩＣ素子５０への応力集中を緩和することができる。
【００２９】
あるいは、図９に示すように、平面視で楕円形状のスリット２１であってもよい。誘電体素体２０に形成される凹部は前述したスリット２１以外に、半球状の凹凸部が連続したもの、波型形状が連続したものなど、種々の形状、構成を採用することができる。
【００３０】
（第４実施例、図１０参照）
第４実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｄは、図１０に示すように、金属パターン３０を可撓性樹脂フィルム２８（両面テープを用いてもよい）の表面に貼着し、このフィルム２８を誘電体素体２０の上面から下面に巻きつけるように貼着したものである。この場合も誘電体素体２０の側面には貼着されずに隙間２５が形成されることが好ましい。
【００３１】
本第４実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。特に、第４実施例では、図１０（Ｂ）に示すように、誘電体素体２０に巻き付ける前の段階で無線ＩＣ素子５０を金属パターン３０に実装しておくことができ、製造工程上有利である。なお、第４実施例においては、金属パターン３０の上面電極３１に開口３４やスリット３５を形成することなく、上面電極３１を２分割し、分割部分を給電部として無線ＩＣ素子５０を結合させてもよい。
【００３２】
（第５実施例、図１１参照）
第５実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｅは、図１１に示すように、基本的には前記第４実施例と同様の構成からなり、側面電極３２を誘電体素体２０の側面に対して円弧形状で対向させ、隙間２５をより大きく形成したものである。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
【００３３】
（第６実施例、図１２参照）
第６実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｆは、図１２に示すように、誘電体素体２０の中央部分に空洞部２２を形成し、かつ、可撓性樹脂フィルム２９の裏面に金属パターン３０を貼着し、該金属パターン３０に実装した無線ＩＣ素子５０を空洞部２２に配置したものである。可撓性樹脂フィルム２９及び下面電極３３はスリット２９ａ，３３ａにて分割されており、フィルム２９及び金属パターン３０は、スリット２９ａ，３３ａの一端を始点として、他端を終点として誘電体素体２０に巻回、貼着されている。なお、空洞部２２は貫通孔であっても、キャビティであってもよい。
【００３４】
本第６実施例において、金属パターン３０はスリット３３ａで形成されるキャパシタンス素子によって容量結合し、ループ状の放射体として機能する。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。第６実施例では、無線ＩＣ素子５０を空洞部２２に配置することで、無線ＩＣ素子５０の保護を図ることができる。空洞部２２は下面電極３３で閉止されることが好ましい。
【００３５】
（第７実施例、図１３参照）
第７実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｇは、図１３に示すように、好ましい取付け形態とした第１例である。この無線ＩＣデバイス１０Ｇは、誘電体素体２０、金属パターン３０及び無線ＩＣ素子５０を被覆する保護カバー４５を備えている。保護カバー４５は、金属体４０に貼着された無線ＩＣデバイス１０Ｇを覆うように、金属体４０に接着剤４６にて貼着される。
【００３６】
金属体４０がガスボンベなどでは、露天に放置される場合があったり、手荒く取り扱われる場合もある。このような種々の場合を想定すると、保護カバー４５によって誘電体素体２０や金属パターン３０を周囲の環境、衝撃から効果的に保護することができる。
【００３７】
（第８実施例、図１４参照）
第８実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｈは、図１４に示すように、好ましい取付け形態とした第２例である。この無線ＩＣデバイス１０Ｈは、前記第７実施例で示した保護カバー４５の裏面に両面テープ４７を配置している。両面テープ４７は金属体４０への貼着手段であり、かつ、保護カバー４５とともに誘電体素体２０や金属パターン３０を保護する。なお、両面テープ４７はフィルムであってもよく、その場合は別途接着剤を介して保護カバー４５の裏面や金属体４０と接着することになる。
【００３８】
（無線ＩＣ素子、図１５〜図１８参照）
以下に、無線ＩＣ素子５０について説明する。無線ＩＣ素子５０は、図１５に示すように、高周波信号を処理する無線ＩＣチップ５１であってもよく、あるいは、図１６に示すように、無線ＩＣチップ５１と所定の共振周波数を有する共振回路を含んだ給電回路基板６５とで構成されていてもよい。
【００３９】
図１５に示す無線ＩＣチップ５１は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされている。無線ＩＣチップ５１は、その裏面に入出力用端子電極５２，５２及び実装用端子電極５３，５３が設けられている。入出力用端子電極５２，５２は前記各実施例で示した給電部３５ａ，３５ｂと金属バンプなどを介して電気的に接続される。なお、金属バンプの材料としては、Ａｕ、はんだなどを用いることができる。
【００４０】
図１６に示すように、無線ＩＣチップ５１と給電回路基板６５とで無線ＩＣ素子５０を構成する場合、給電回路基板６５には種々の給電回路（共振回路／整合回路を含む）を設けることができる。例えば、図１７に等価回路として示すように、互いに異なるインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆相で磁気結合（相互インダクタンスＭで示す）されているインダクタンス素子Ｌ１、Ｌ２を含む給電回路６６であってもよい。給電回路６６は、所定の共振周波数を有するとともに、無線ＩＣチップ５１のインピーダンスと金属パターン３０とのインピーダンスマッチングを図っている。なお、無線ＩＣチップ５１と給電回路６６とは、電気的に接続（ＤＣ接続）されていてもよいし、電磁界を介して結合されていてもよい。
【００４１】
給電回路６６は、無線ＩＣチップ５１から発信された所定の周波数を有する高周波信号を前記アンテナに伝達し、かつ、受信した高周波信号をアンテナを介して無線ＩＣチップ５１に供給する。給電回路６６が所定の共振周波数を有するので、インピーダンスマッチングが図りやすくなり、インピーダンスの整合回路、即ち、ループ状とした金属パターン３０の電気長を短くすることができる。
【００４２】
次に、給電回路基板６５の構成について説明する。図１５及び図１６に示すように、無線ＩＣチップ５１の入出力用端子電極５２は、給電回路基板６５上に形成した給電端子電極１４２ａ、１４２ｂに、実装用端子電極５３は、実装端子電極１４３ａ、１４３ｂに金属バンプなどを介して接続される。
【００４３】
給電回路基板６５は、図１８に示すように、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート１４１ａ〜１４１ｈを積層、圧着、焼成したものである。但し、給電回路基板６５を構成する絶縁層はセラミックシートに限定されるものではなく、例えば、液晶ポリマなどのような熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のような樹脂シートであってもよい。最上層のシート１４１ａには、給電端子電極１４２ａ，１４２ｂ、実装端子電極１４３ａ，１４３ｂ、ビアホール導体１４４ａ，１４４ｂ，１４５ａ，１４５ｂが形成されている。ビアホール導体１４４ａ，１４５ａは給電端子電極１４２ａによって接続されている。ビアホール導体１４４ｂ，１４５ｂは給電端子電極１４２ｂによって接続されている。２層目〜８層目のシート１４１ｂ〜１４１ｈには、それぞれ、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を構成する配線電極１４６ａ，１４６ｂが形成され、必要に応じてビアホール導体１４７ａ，１４７ｂ，１４８ａ，１４８ｂが形成されている。
【００４４】
以上のシート１４１ａ〜１４１ｈを積層することにより、配線電極１４６ａがビアホール導体１４７ａにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子Ｌ１が形成され、配線電極１４６ｂがビアホール導体１４７ｂにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子Ｌ２が形成される。また、配線電極１４６ａ，１４６ｂの線間にキャパシタンスが形成される。
【００４５】
シート１４１ｂ上の配線電極１４６ａの端部１４６ａ−１はビアホール導体１４５ａを介して給電端子電極１４２ａに接続され、シート１４１ｈ上の配線電極１４６ａの端部１４６ａ−２はビアホール導体１４８ａ，１４５ｂを介して給電端子電極１４２ｂに接続される。シート１４１ｂ上の配線電極１４６ｂの端部１４６ｂ−１はビアホール導体１４４ｂを介して給電端子電極１４２ｂに接続され、シート１４１ｈ上の配線電極１４６ｂの端部１４６ｂ−２はビアホール導体１４８ｂ，１４４ａを介して給電端子電極１４２ａに接続される。
【００４６】
以上の給電回路６６において、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ逆方向に巻かれているため、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界が相殺される。磁界が相殺されるため、所望のインダクタンス値を得るためには配線電極１４６ａ，１４６ｂをある程度長くする必要がある。これにてＱ値が低くなるので共振特性の急峻性がなくなり、共振周波数付近で広帯域化することになる。
【００４７】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は、給電回路基板６５を平面透視したときに、左右の異なる位置に形成されている。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界はそれぞれ逆向きになる。これにて、給電回路６６をアンテナに結合させたとき、アンテナには逆向きの電流が励起され、近接する金属板に電流を発生させることができ、その電流による電位差で該金属板を放射素子（アンテナ）として動作させることができる。
【００４８】
給電回路基板６５に共振／整合回路を内蔵することにより、外部の物品の影響による特性変動を抑えることができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。また、無線ＩＣ素子５０を構成する無線ＩＣチップ５１を給電回路基板６５の厚み方向の中央側に向けて配置すれば、無線ＩＣチップ５１の破壊を防ぐことができ、無線ＩＣ素子５０としての機械的強度を向上させることができる。
【００４９】
（他の実施例）
なお、本発明に係る無線ＩＣデバイスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００５０】
特に、誘電体素体は必ずしも直方体形状である必要はなく、またその材料に関しては、ゴムやエラストマ、エポキシなどの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であってもよい、あるいは、表面に凹部を形成することにより必要な可撓性を有するのであれば、ＬＴＣＣなどのセラミックであってもよく、多層に形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明は、無線ＩＣデバイスに有用であり、特に、曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性が変動しにくい点で優れている。
【符号の説明】
【００５２】
１０Ａ〜１０Ｈ…無線ＩＣデバイス
２０…誘電体素体
２０ａ，２０ｂ…稜線部分
２１…スリット（凹部）
２２…空洞部
２５…隙間
３０…金属パターン（放射体）
３１，３２，３３…電極
４５…保護カバー
５０…無線ＩＣ素子
５１…無線ＩＣチップ
６５…給電回路基板
６６…給電回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣデバイス、特にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる無線ＩＣデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたＲＦＩＤタグ（無線ＩＣデバイスとも称する）とを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するＲＦＩＤシステムが実用化されている。このＲＦＩＤタグは、所定の情報を記憶し、所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ（放射体）とを備え、管理対象となる種々の物品（あるいはその包装材）に貼着して使用される。
【０００３】
この種のＲＦＩＤタグとして、特許文献１には、絶縁フィルム上にループアンテナを形成し、該ループアンテナに無線ＩＣチップを実装した後、該絶縁フィルムを誘電体部材に巻き付けたものが記載されている。
【０００４】
ところで、この種のＲＦＩＤタグを貼り付ける対象となる物品の表面は、様々な形状を有している。例えば、ガスボンベの表面などの湾曲面にも貼着可能であることが要求される。特許文献１に記載のＲＦＩＤタグにあっては、誘電体部材としてシリコンなどの材料を用いれば、湾曲面であっても貼着が可能ではある。しかし、単に素材の可撓性のみを利用して湾曲面に貼着すると、誘電体部材が撓んだ際に、誘電体部材とループアンテナとの間に応力が集中してループアンテナが誘電体部材から剥離したり、誘電体部材にクラックが発生するおそれがある。あるいは、ループアンテナに歪みを生じ、通信特性が変動して通信の信頼性が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性が変動しにくい無線ＩＣデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態である無線ＩＣデバイスは、
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有すること、
を特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の形態である無線ＩＣデバイスは、
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有し、
前記誘電体素体が金属体の表面に貼着されていること、
を特徴とする。
【０００９】
前記無線ＩＣデバイスにおいては、放射体が可撓性を有する金属パターンで形成され、かつ、誘電体素体が少なくとも表面に形成された複数の凹部によって可撓性を有するため、湾曲した物品（金属体）の表面に取り付けた場合であっても、誘電体素体及び放射体が湾曲面に追随することになり、素体と放射体との間での応力集中が回避される。これにて、放射体の剥離、放射体の歪みなどによる通信特性の変動が抑制され、通信の信頼性を損なうことがない。また、無線ＩＣデバイスを金属体に取り付けることにより、該金属体が放射素子として機能し、通信距離が長くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性の変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は誘電体素体を示す斜視図、（Ｂ）は誘電体素体上に放射体を接合した状態を示す斜視図、（Ｃ）は断面図、（Ｄ）は放射体に無線ＩＣ素子を実装した状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施例である無線ＩＣデバイスの物品への取付け状態を示し、（Ａ）は取付け前の状態を示す断面図、（Ｂ）は取付け後の状態を示す断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに、誘電体素体に形成したスリットの作用を示す説明図である。
【図４】第２実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は誘電体素体を示す斜視図、（Ｂ）は誘電体素体上に放射体を接合した状態を示す斜視図、（Ｃ）は断面図である。
【図５】第３実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図６】誘電体素体の第１変形例を示す断面図である。
【図７】誘電体素体の第２変形例を示す断面図である。
【図８】誘電体素体の第３変形例を示す斜視図である。
【図９】誘電体素体の第４変形例を示す斜視図である。
【図１０】第４実施例である無線ＩＣデバイスを示し、（Ａ）は誘電体素体を示す斜視図、（Ｂ）は誘電体素体上に放射体を接合する状態を示す斜視図、（Ｃ）は断面図である。
【図１１】第５実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１２】第６実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１３】第７実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１４】第８実施例である無線ＩＣデバイスを示す断面図である。
【図１５】無線ＩＣ素子としての無線ＩＣチップを示す斜視図である。
【図１６】無線ＩＣ素子として給電回路基板上に前記無線ＩＣチップを搭載した状態を示す斜視図である。
【図１７】給電回路の一例を示す等価回路図である。
【図１８】前記給電回路基板の積層構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る無線ＩＣデバイスの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（第１実施例、図１及び図２参照）
第１実施例である無線ＩＣデバイス１０Ａは、ＵＨＦ帯の通信に用いられるものであり、図１に示すように、直方体形状をなす誘電体素体２０と、放射体として機能する金属パターン３０と、無線ＩＣ素子５０とで構成されている。
【００１４】
誘電体素体２０は、フッ素系樹脂材、ウレタン系樹脂材などの誘電体（絶縁性、磁性体であってもよい）からなり、上面、下面及び側面（図１（Ａ）での手前側と奥側）にはそれぞれ複数のスリット２１が形成されている。誘電体素体２０は、それ自体が可撓性を有する材料にて形成されているが、表面に短辺方向（Ｙ方向）に延在するスリット２１が形成されていることにより、厚み（Ｚ方向）方向に一層の可撓性を備えていることになる。
【００１５】
金属パターン３０は、可撓性を有する銅箔やアルミ箔など導電性素材からなり、誘電体素体２０の上面から側面（図１（Ａ）での左側と右側）及び下面にわたって連続して配置され、上面電極３１と側面電極３２と下面電極３３とで構成されている。上面電極３１と下面電極３３とは図示しない接着層（両面テープが用いられる）にて誘電体素体２０の上面及び下面に接着されている。側面電極３２は誘電体素体２０の側面に接着されることはなく、隙間２５が形成されている。
【００１６】
上面電極３１には、開口３４とスリット３５とが形成され、スリット３５の対向部分である給電部３５ａ，３５ｂに無線ＩＣ素子５０が実装される。無線ＩＣ素子５０は、高周波信号を処理するもので、その詳細は図１５〜図１８を参照して以下に詳述する。無線ＩＣ素子５０と給電部３５ａ，３５ｂとの結合は電磁界結合あるいは半田バンプなどによる電気的な直接結合（ＤＣ接続）である。
【００１７】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイス１０Ａは、無線ＩＣ素子５０から所定の高周波信号が給電部３５ａ，３５ｂに伝達されると、開口３４の周囲に電流が集中する。この電流集中部分が所定長さのループ状磁界電極として機能し、給電部３５ａ，３５ｂに対して所定の電位差を有することになる。そして、ループ状磁界電極の所定の電位差が上面電極３１に伝達され、下面電極３３との電位差により、上面電極３１がパッチアンテナとして動作する。このように、給電部３５ａ，３５ｂから供給される信号の特性（例えば、広帯域な周波数特性）をそのまま金属パターン３０から外部に伝えることができる。金属パターン３０が外部からの高周波を受信した場合も同様に開口３４の周囲に電流が誘起され、給電部３５ａ，３５ｂから無線ＩＣ素子５０に電力が供給される。この場合、ループ状磁界電極は、無線ＩＣ素子５０と金属パターン３０とのインピーダンスのマッチングを図っている。
【００１８】
金属パターン３０単体からの電磁界放射は弱く短い距離でしか通信できない。図２に示すように、無線ＩＣデバイス１０Ａを金属体４０に接着材層４１を介して貼着すると、金属パターン３０（下面電極３３）が金属体４０と容量結合し、金属体４０からその表面方向に強い電磁界が放射され、離れた位置にあるリーダライタとの通信が可能になる。なお、金属パターン３０と金属体４０との間に形成される容量は無限大であってもよい。換言すれば、下面電極３３は金属体４０と直接電気的に導通してもよい。
【００１９】
前記無線ＩＣデバイス１０Ａにおいては、放射体が可撓性を有する金属パターン３０で形成され、かつ、誘電体素体２０が複数のスリット２１によって可撓性を有するため、湾曲した金属体４０（例えば、ガスボンベ）の表面に取り付けた場合であっても、誘電体素体２０及び金属パターン３０とが湾曲面に追随することになり、素体２０と金属パターン３０との間での応力集中が回避される。これにて、金属パターン３０の剥離、歪みなどによる通信特性の変動が抑制され、通信の信頼性を損なうことがない。
【００２０】
しかも、スリット２１によって誘電体素体２０が好ましい状態で湾曲するとともに、スリット２１は誘電体素体２０の上面及び下面に加えて側面にも形成されているため、誘電体素体２０の可撓性を助長する。スリット２１が誘電体素体２０の長辺方向の稜線部に臨んで形成されていることも、誘電体素体２０の可撓性を助長している。
【００２１】
さらに、本第１実施例において、金属パターン３０の上面電極３１及び下面電極３３は誘電体素体２０の上下面に接着されているが、側面電極３２は接着されておらず、隙間２５が形成されている。これにて、無線ＩＣデバイス１０Ａが金属体４０の湾曲した表面に貼着されて誘電体素体２０が湾曲した際（図２（Ｂ）参照）、隙間２５が若干潰された状態となる。即ち、誘電体素体２０及び金属パターン３０が湾曲したときに側面電極３２に作用する引張り力を吸収することになる。なお、上面電極３１又は下面電極３３はのいずれか一方のみが誘電体素体２０に接着されていてもよい。
【００２２】
金属パターン３０の幅寸法は誘電体素体２０の幅寸法よりも小さく形成されている。換言すれば、金属パターン３０は誘電体素体２０の稜線部分２０ａ，２０ｂ（図１（Ｂ）参照）の内側に接合（貼着）されている。これにて、金属パターン３０が側部から剥離されにくくなる。
【００２３】
（スリットの他の作用、図３参照）
また、スリット２１は誘電体素体２０の湾曲を固定させる作用も有する。即ち、図３（Ａ）に示すように、誘電体素体２０が湾曲した際に、接着剤層４１がスリット２１に入り込み、両側部分４１ａがスリット２１と固着する。これにて、誘電体素体２０の湾曲状態の固定化、つまり形状保持化に寄与する。
【００２４】
また、図３（Ｂ）に示すように、スリット２１が細長い形状であれば、誘電体素体２０が湾曲した際（図３（Ｃ）参照）、スリット２１の開口部に進入した接着剤層４１が硬化し誘電体素体２０とより固着しやすくなり、誘電体素体２０の湾曲状態の固定化にさらに寄与する。
【００２５】
（第２実施例、図４参照）
第２実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｂは、図４に示すように、放射体として機能する金属パターン３０の開口３４及びスリット３５を上面電極３１の中央部分に配置し、上面電極３１、一対の側面電極３２及び下面電極３３によって誘電体素体２０をループ状に囲うように配置した。
【００２６】
また、誘電体素体２０の上面に形成されたスリット２１と下面に形成されたスリット２１とは深さが異なっている。即ち、下面のスリット２１のほうが上面のスリット２１よりも僅かに深く形成されている。この無線ＩＣデバイス１０Ｂを図２に示した金属体４０の凸形状湾曲面に貼着する場合、誘電体素体２０は下面のスリット２１が深いほうが湾曲しやすくなる。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
【００２７】
（第３実施例、図５参照）
第３実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｃは、図５に示すように、基本的には前記第２実施例と同様の構成からなり、下面電極３３の中央部に下面電極３３を横断するようにスリット３３ａを形成したものである。金属パターン３０はスリット３３ａで形成されるキャパシタンス素子によって容量結合し、ループ状の放射体として機能する。また、本第３実施例では誘電体２０の下面にのみスリット２１が形成されている。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
【００２８】
（誘電体素体の変形例、図６〜図９参照）
誘電体素体２０は、以下に示す形状や配置であってもよい。例えば、図６に示すように、誘電体素体２０の上面に形成されたスリット２１と下面に形成されたスリット２１とは、互いにオフセットされて配置されていてもよい。図７に示すように、スリット２１は誘電体素体２０の端部から給電部が配置される中央部に向かってその深さが小さくなるように形成されていてもよい。また、図８に示すように、スリット２１をＹ方向のみならずＸ方向にも延在するように形成してもよい。これらのスリット２１の形状、配置によって、誘電体素体２０が金属体４０の湾曲に沿って曲がりやすくなる。また、図７に示すように、給電部が配置される中央部に向かってスリット２１の深さが小さくなるように形成されているので、無線ＩＣ素子５０への応力集中を緩和することができる。
【００２９】
あるいは、図９に示すように、平面視で楕円形状のスリット２１であってもよい。誘電体素体２０に形成される凹部は前述したスリット２１以外に、半球状の凹凸部が連続したもの、波型形状が連続したものなど、種々の形状、構成を採用することができる。
【００３０】
（第４実施例、図１０参照）
第４実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｄは、図１０に示すように、金属パターン３０を可撓性樹脂フィルム２８（両面テープを用いてもよい）の表面に貼着し、このフィルム２８を誘電体素体２０の上面から下面に巻きつけるように貼着したものである。この場合も誘電体素体２０の側面には貼着されずに隙間２５が形成されることが好ましい。
【００３１】
本第４実施例の他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。特に、第４実施例では、図１０（Ｂ）に示すように、誘電体素体２０に巻き付ける前の段階で無線ＩＣ素子５０を金属パターン３０に実装しておくことができ、製造工程上有利である。なお、第４実施例においては、金属パターン３０の上面電極３１に開口３４やスリット３５を形成することなく、上面電極３１を２分割し、分割部分を給電部として無線ＩＣ素子５０を結合させてもよい。
【００３２】
（第５実施例、図１１参照）
第５実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｅは、図１１に示すように、基本的には前記第４実施例と同様の構成からなり、側面電極３２を誘電体素体２０の側面に対して円弧形状で対向させ、隙間２５をより大きく形成したものである。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
【００３３】
（第６実施例、図１２参照）
第６実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｆは、図１２に示すように、誘電体素体２０の中央部分に空洞部２２を形成し、かつ、可撓性樹脂フィルム２９の裏面に金属パターン３０を貼着し、該金属パターン３０に実装した無線ＩＣ素子５０を空洞部２２に配置したものである。可撓性樹脂フィルム２９及び下面電極３３はスリット２９ａ，３３ａにて分割されており、フィルム２９及び金属パターン３０は、スリット２９ａ，３３ａの一端を始点として、他端を終点として誘電体素体２０に巻回、貼着されている。なお、空洞部２２は貫通孔であっても、キャビティであってもよい。
【００３４】
本第６実施例において、金属パターン３０はスリット３３ａで形成されるキャパシタンス素子によって容量結合し、ループ状の放射体として機能する。他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例で説明したとおりである。第６実施例では、無線ＩＣ素子５０を空洞部２２に配置することで、無線ＩＣ素子５０の保護を図ることができる。空洞部２２は下面電極３３で閉止されることが好ましい。
【００３５】
（第７実施例、図１３参照）
第７実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｇは、図１３に示すように、好ましい取付け形態とした第１例である。この無線ＩＣデバイス１０Ｇは、誘電体素体２０、金属パターン３０及び無線ＩＣ素子５０を被覆する保護カバー４５を備えている。保護カバー４５は、金属体４０に貼着された無線ＩＣデバイス１０Ｇを覆うように、金属体４０に接着剤４６にて貼着される。
【００３６】
金属体４０がガスボンベなどでは、露天に放置される場合があったり、手荒く取り扱われる場合もある。このような種々の場合を想定すると、保護カバー４５によって誘電体素体２０や金属パターン３０を周囲の環境、衝撃から効果的に保護することができる。
【００３７】
（第８実施例、図１４参照）
第８実施例である無線ＩＣデバイス１０Ｈは、図１４に示すように、好ましい取付け形態とした第２例である。この無線ＩＣデバイス１０Ｈは、前記第７実施例で示した保護カバー４５の裏面に両面テープ４７を配置している。両面テープ４７は金属体４０への貼着手段であり、かつ、保護カバー４５とともに誘電体素体２０や金属パターン３０を保護する。なお、両面テープ４７はフィルムであってもよく、その場合は別途接着剤を介して保護カバー４５の裏面や金属体４０と接着することになる。
【００３８】
（無線ＩＣ素子、図１５〜図１８参照）
以下に、無線ＩＣ素子５０について説明する。無線ＩＣ素子５０は、図１５に示すように、高周波信号を処理する無線ＩＣチップ５１であってもよく、あるいは、図１６に示すように、無線ＩＣチップ５１と所定の共振周波数を有する共振回路を含んだ給電回路基板６５とで構成されていてもよい。
【００３９】
図１５に示す無線ＩＣチップ５１は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされている。無線ＩＣチップ５１は、その裏面に入出力用端子電極５２，５２及び実装用端子電極５３，５３が設けられている。入出力用端子電極５２，５２は前記各実施例で示した給電部３５ａ，３５ｂと金属バンプなどを介して電気的に接続される。なお、金属バンプの材料としては、Ａｕ、はんだなどを用いることができる。
【００４０】
図１６に示すように、無線ＩＣチップ５１と給電回路基板６５とで無線ＩＣ素子５０を構成する場合、給電回路基板６５には種々の給電回路（共振回路／整合回路を含む）を設けることができる。例えば、図１７に等価回路として示すように、互いに異なるインダクタンス値を有し、かつ、互いに逆相で磁気結合（相互インダクタンスＭで示す）されているインダクタンス素子Ｌ１、Ｌ２を含む給電回路６６であってもよい。給電回路６６は、所定の共振周波数を有するとともに、無線ＩＣチップ５１のインピーダンスと金属パターン３０とのインピーダンスマッチングを図っている。なお、無線ＩＣチップ５１と給電回路６６とは、電気的に接続（ＤＣ接続）されていてもよいし、電磁界を介して結合されていてもよい。
【００４１】
給電回路６６は、無線ＩＣチップ５１から発信された所定の周波数を有する高周波信号を前記アンテナに伝達し、かつ、受信した高周波信号をアンテナを介して無線ＩＣチップ５１に供給する。給電回路６６が所定の共振周波数を有するので、インピーダンスマッチングが図りやすくなり、インピーダンスの整合回路、即ち、ループ状とした金属パターン３０の電気長を短くすることができる。
【００４２】
次に、給電回路基板６５の構成について説明する。図１５及び図１６に示すように、無線ＩＣチップ５１の入出力用端子電極５２は、給電回路基板６５上に形成した給電端子電極１４２ａ、１４２ｂに、実装用端子電極５３は、実装端子電極１４３ａ、１４３ｂに金属バンプなどを介して接続される。
【００４３】
給電回路基板６５は、図１８に示すように、誘電体あるいは磁性体からなるセラミックシート１４１ａ〜１４１ｈを積層、圧着、焼成したものである。但し、給電回路基板６５を構成する絶縁層はセラミックシートに限定されるものではなく、例えば、液晶ポリマなどのような熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のような樹脂シートであってもよい。最上層のシート１４１ａには、給電端子電極１４２ａ，１４２ｂ、実装端子電極１４３ａ，１４３ｂ、ビアホール導体１４４ａ，１４４ｂ，１４５ａ，１４５ｂが形成されている。ビアホール導体１４４ａ，１４５ａは給電端子電極１４２ａによって接続されている。ビアホール導体１４４ｂ，１４５ｂは給電端子電極１４２ｂによって接続されている。２層目〜８層目のシート１４１ｂ〜１４１ｈには、それぞれ、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２を構成する配線電極１４６ａ，１４６ｂが形成され、必要に応じてビアホール導体１４７ａ，１４７ｂ，１４８ａ，１４８ｂが形成されている。
【００４４】
以上のシート１４１ａ〜１４１ｈを積層することにより、配線電極１４６ａがビアホール導体１４７ａにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子Ｌ１が形成され、配線電極１４６ｂがビアホール導体１４７ｂにて螺旋状に接続されたインダクタンス素子Ｌ２が形成される。また、配線電極１４６ａ，１４６ｂの線間にキャパシタンスが形成される。
【００４５】
シート１４１ｂ上の配線電極１４６ａの端部１４６ａ−１はビアホール導体１４５ａを介して給電端子電極１４２ａに接続され、シート１４１ｈ上の配線電極１４６ａの端部１４６ａ−２はビアホール導体１４８ａ，１４５ｂを介して給電端子電極１４２ｂに接続される。シート１４１ｂ上の配線電極１４６ｂの端部１４６ｂ−１はビアホール導体１４４ｂを介して給電端子電極１４２ｂに接続され、シート１４１ｈ上の配線電極１４６ｂの端部１４６ｂ−２はビアホール導体１４８ｂ，１４４ａを介して給電端子電極１４２ａに接続される。
【００４６】
以上の給電回路６６において、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ逆方向に巻かれているため、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界が相殺される。磁界が相殺されるため、所望のインダクタンス値を得るためには配線電極１４６ａ，１４６ｂをある程度長くする必要がある。これにてＱ値が低くなるので共振特性の急峻性がなくなり、共振周波数付近で広帯域化することになる。
【００４７】
インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２は、給電回路基板６５を平面透視したときに、左右の異なる位置に形成されている。また、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２で発生する磁界はそれぞれ逆向きになる。これにて、給電回路６６をアンテナに結合させたとき、アンテナには逆向きの電流が励起され、近接する金属板に電流を発生させることができ、その電流による電位差で該金属板を放射素子（アンテナ）として動作させることができる。
【００４８】
給電回路基板６５に共振／整合回路を内蔵することにより、外部の物品の影響による特性変動を抑えることができ、通信品質の劣化を防ぐことができる。また、無線ＩＣ素子５０を構成する無線ＩＣチップ５１を給電回路基板６５の厚み方向の中央側に向けて配置すれば、無線ＩＣチップ５１の破壊を防ぐことができ、無線ＩＣ素子５０としての機械的強度を向上させることができる。
【００４９】
（他の実施例）
なお、本発明に係る無線ＩＣデバイスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００５０】
特に、誘電体素体は必ずしも直方体形状である必要はなく、またその材料に関しては、ゴムやエラストマ、エポキシなどの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であってもよい、あるいは、表面に凹部を形成することにより必要な可撓性を有するのであれば、ＬＴＣＣなどのセラミックであってもよく、多層に形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明は、無線ＩＣデバイスに有用であり、特に、曲面に取り付けた場合であっても、素体と放射体との剥離が生じることなく、かつ、通信特性が変動しにくい点で優れている。
【符号の説明】
【００５２】
１０Ａ〜１０Ｈ…無線ＩＣデバイス
２０…誘電体素体
２０ａ，２０ｂ…稜線部分
２１…スリット（凹部）
２２…空洞部
２５…隙間
３０…金属パターン（放射体）
３１，３２，３３…電極
４５…保護カバー
５０…無線ＩＣ素子
５１…無線ＩＣチップ
６５…給電回路基板
６６…給電回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有すること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記放射体は前記誘電体素体の稜線部分の内側に接合されていること、を特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記凹部は前記誘電体素体の稜線部に臨んで形成されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記放射体は前記誘電体素体の上面から側面及び下面にわたって連続して配置されており、
前記放射体は、前記誘電体素体の上面及び／又は下面に接着されており、側面には接着されていないこと、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記放射体は可撓性を有するフィルム上に設けられていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
前記誘電体素体の少なくとも表面に形成した複数の凹部はスリットであること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記スリットは前記誘電体素体の上面及び／又は下面に形成されていること、を特徴とする請求項６に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記スリットは前記誘電体素体の側面にも形成されていること、を特徴とする請求項７に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記誘電体素体の上面に形成されたスリットと下面に形成されたスリットとは深さが異なっていること、を特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記誘電体素体の上面に形成されたスリットと下面に形成されたスリットとは、互いにオフセットされて配置されていること、を特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記スリットは前記誘電体素体の端部から前記給電部に向かってその深さが小さくなるように形成されていること、を特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記誘電体素体、前記放射体及び前記無線ＩＣ素子を被覆する保護部材を備えたこと、を特徴する請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１３】
前記無線ＩＣ素子は所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップであること、を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１４】
前記無線ＩＣ素子は、所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップと、所定の共振周波数を有する給電回路を含む給電回路基板とからなること、を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１５】
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有し、
前記誘電体素体が金属体の表面に貼着されていること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項１６】
前記誘電体素体、前記放射体及び前記無線ＩＣ素子が保護部材にて被覆されていること、を特徴とする請求項１５に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１】
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有すること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項２】
前記放射体は前記誘電体素体の稜線部分の内側に接合されていること、を特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項３】
前記凹部は前記誘電体素体の稜線部に臨んで形成されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項４】
前記放射体は前記誘電体素体の上面から側面及び下面にわたって連続して配置されており、
前記放射体は、前記誘電体素体の上面及び／又は下面に接着されており、側面には接着されていないこと、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項５】
前記放射体は可撓性を有するフィルム上に設けられていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項６】
前記誘電体素体の少なくとも表面に形成した複数の凹部はスリットであること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項７】
前記スリットは前記誘電体素体の上面及び／又は下面に形成されていること、を特徴とする請求項６に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項８】
前記スリットは前記誘電体素体の側面にも形成されていること、を特徴とする請求項７に記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項９】
前記誘電体素体の上面に形成されたスリットと下面に形成されたスリットとは深さが異なっていること、を特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記誘電体素体の上面に形成されたスリットと下面に形成されたスリットとは、互いにオフセットされて配置されていること、を特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記スリットは前記誘電体素体の端部から前記給電部に向かってその深さが小さくなるように形成されていること、を特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記誘電体素体、前記放射体及び前記無線ＩＣ素子を被覆する保護部材を備えたこと、を特徴する請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１３】
前記無線ＩＣ素子は所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップであること、を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１４】
前記無線ＩＣ素子は、所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップと、所定の共振周波数を有する給電回路を含む給電回路基板とからなること、を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の無線ＩＣデバイス。
【請求項１５】
上面及び下面を有する誘電体素体と、
前記誘電体素体の表面に設けられた放射体と、
前記放射体の給電部に結合された無線ＩＣ素子と、
を備えた無線ＩＣデバイスにおいて、
前記放射体は可撓性を有する金属パターンにて形成されており、
前記誘電体素体は、少なくとも表面に複数の凹部が形成され、可撓性を有し、
前記誘電体素体が金属体の表面に貼着されていること、
を特徴とする無線ＩＣデバイス。
【請求項１６】
前記誘電体素体、前記放射体及び前記無線ＩＣ素子が保護部材にて被覆されていること、を特徴とする請求項１５に記載の無線ＩＣデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２４４１０９（Ｐ２０１１−２４４１０９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２６７５（Ｐ２０１０−１１２６７５）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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