説明

無線ICデバイス

【課題】十分に接着力の強い接着剤を用いることができ、曲面などに貼り付けた場合であっても剥がれを極力防止できる無線ICデバイス及びその貼着方法を得る。
【解決手段】無線ICデバイス本体20を保護カバー40に収容してなる無線ICデバイス。保護カバー40のフランジ部42の下面には接着剤層10及び剥離シート15が設けられている。接着剤層10は、液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含み、剥離シート15を剥離した際、外皮が部分的に剥離されて液状又はジェル状の接着剤が浸み出し、保護カバー40が物品60の表面に貼着される。

【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】
例えば、特許文献1には、シート状基材の表面に設けられた粘着剤層にRFIDタグが貼り付けられ、このシート状基材を物品の表面に貼着することで、シート状基材と物品との間にRFIDタグを挟み込むことが記載されている。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される場合がある。このような曲面にRFIDタグを貼り付けると、タグ自体が反り返ることとなり、接着力が十分でないと、RFIDタグが物品から剥がれてしまうという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−171301号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明の目的は、十分に接着力の強い接着剤を用いることができ、曲面などに貼り付けた場合であっても剥がれを極力防止できる無線ICデバイス及びその貼着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の形態である無線ICデバイスは、
物品の所定の面に貼着して使用される無線ICデバイスであって、
無線ICデバイス本体と
前記無線ICデバイス本体の前記物品との接合面に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層の表面に設けられた剥離シートと、
を備え、
前記接着剤層は、液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含んでおり、
前記剥離シートを剥離した際、前記外皮が部分的に剥離されて前記液状又はジェル状の接着剤が浸み出すこと、
を特徴とする。
【0007】
本発明の第2の形態である無線ICデバイスは、
物品の所定の面に貼着して使用される無線ICデバイスであって、
無線ICデバイス本体と
前記無線ICデバイス本体を収容した保護カバーと、
少なくとも前記保護カバーの前記物品との接合面に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層の表面に設けられた剥離シートと、
を備え、
前記接着剤層は、液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含んでおり、
前記剥離シートを剥離した際、前記外皮が部分的に剥離されて前記液状又はジェル状の接着剤が浸み出すこと、
を特徴とする。
【0008】
本発明の第3の形態である貼着方法は、
液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含む接着剤層を用いて、無線ICデバイス本体を物品の所定の面に貼着する貼着方法であって、
前記無線ICデバイス本体の前記物品との接合面に前記接着剤層を設ける工程と、
前記接着剤層の表面に剥離シートを設ける工程と、
前記剥離シートを剥離することにより、前記カプセル状接着剤の外皮を部分的に剥離し、前記液状又はジェル状の接着剤を浸み出させる工程と、
前記液状又はジェル状の接着剤にて無線ICデバイス本体を前記物品の所定の面に貼着する工程と、
を備えたことを特徴とする貼着方法。
【0009】
本発明の第4の形態である貼着方法は、
液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含む接着剤層を用いて、無線ICデバイス本体と該無線ICデバイス本体を収容した保護カバーとを備えた無線ICデバイスを物品の所定の面に貼着する貼着方法であって、
少なくとも前記保護カバーの前記物品との接合面に前記接着剤層を設ける工程と、
前記接着剤層の表面に剥離シートを設ける工程と、
前記剥離シートを剥離することにより、前記カプセル状接着剤の外皮を部分的に剥離し、前記液状又はジェル状の接着剤を浸み出させる工程と、
前記液状又はジェル状の接着剤にて前記保護カバーを前記物品の所定の面に貼着する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【0010】
前記無線ICデバイス及び貼着方法において、液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含む接着剤層を用いており、物品に貼り付ける際に前記外皮を部分的に剥離して中身の接着剤を浸み出させる。カプセル状接着剤は外皮にて包み込まれているため、アクリル樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤など接着力の高い反応系接着剤を用いることができる。それゆえ、無線ICデバイス本体あるいは保護カバーが強い接着力で物品に貼着されることになり、貼着面が曲面であっても、剥がれるおそれはない。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、十分に接着力の強い接着剤を用いることができるので、曲面などに貼り付けた場合であっても剥がれを極力防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第1実施例である無線ICデバイスを示す分解斜視図である。
【図2】前記第1実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は断面図、(B)は底面図である。
【図3】接着剤層の第1例を用いた貼着方法を工程順に示す断面図である。
【図4】前記第1実施例である無線ICデバイスを曲面に貼着した状態を示す断面図である。
【図5】接着剤層の第2例を用いた貼着方法を工程順に示す断面図である。
【図6】第2実施例である無線ICデバイスを示し、(A)は断面図、(B)は物品へ貼着した状態を示す断面図である。
【図7】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8】第4実施例である無線ICデバイスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係る無線ICデバイス及びその貼着方法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。
【0014】
図1に示す第1実施例である無線ICデバイス1Aは、UHF帯の通信に用いられるものであり、無線ICデバイス本体20を保護カバー40に収容したものである。無線ICデバイス本体20は、誘電体素体21と、該誘電体素体21の少なくとも一主面に設けられた放射体30と、該放射体30に結合された無線IC素子50とを備えている。
【0015】
誘電体素体21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)からなる長尺の直方体形状をなし、可撓性を有している。放射体30は、可撓性を有する銅箔やアルミ箔などの金属材からなり、誘電体素体21の上面から両端面を経て下面にわたって設けられており、下面においてギャップ33で分離されている。放射体30は誘電体素体21に対して両面テープなどを用いて全面的にあるいは部分的に接着されている。なお、何らかの固着手段を用いれば、必ずしも接着されている必要はない。
【0016】
放射体30の上面部分には、開口31とスリット32とが形成され、スリット32の対向部分である給電部32a,32bに、誘電体素体21に埋め込まれた無線IC素子50が結合されている。無線IC素子50は、シリコンからなる半導体集積回路で構成されており、RF信号を処理するもので、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素子50と給電部32a,32b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。なお、本第1実施例では、無線IC素子50として、ICチップタイプのものを用いているが、ICチップ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とで構成されていてもよい。
【0017】
保護カバー40は、例えばエラストマ樹脂などの可撓性を有する樹脂材料からなり、図2(A)に示すように、凹形状の収容部41を有し、該収容部41に前記無線ICデバイス本体20が収容されている。収容部41は無線ICデバイス本体20を嵌合状態で収容するサイズであってもよく、あるいは、図2(B)に示すように、僅かなギャップ41aを有するサイズであってもよい。
【0018】
また、保護カバー40はフランジ部42を有し、該フランジ部42の下面(物品60に対する接合面)には第1例として示す接着剤層10及び剥離シート15が設けられている。この接着剤層10は、図3(A)に示すように、液状又はジェル状の接着剤11を外皮12にてマトリクス状に小さく区分けして包み込んだカプセル状接着剤であり、接着剤16にて保護カバー40のフランジ部42の下面に接着されている。また、剥離シート15は接着剤17にて接着剤層10に接着されている。接着剤17は接着剤16よりも接着力の強いものが用いられている。
【0019】
接着剤層10の個々のカプセルは、直方体形状であれば各辺が0.1〜10mm程度のサイズ、球体形状であれば平均粒径が0.1〜10mm程度のサイズが好ましい。
【0020】
ここで、接着方法について図3を参照して説明する。まず、保護カバー40のフランジ部42の下面に前記接着剤層10を接着剤16を介して貼着し、該接着剤層10の下面に剥離シート15を接着剤17を介して貼着する(図3(A)参照)。次に、剥離シート15を端部から順次剥離していく(図3(B)参照)。これにて、カプセル状接着剤の外皮12のうち接着剤17に付着した部分12’が剥離し、液状又はジェル状の接着剤11が浸み出る。浸み出た液状又はジェル状の接着剤11にて保護カバー42を物品60の所定の面に貼着する。物品60に貼着した状態を図3(C)に示す。
【0021】
外皮12は、接着剤17に接着されている部分が引き千切られるように剥離することが好ましく、素材としては引き千切られやすい紙や布が用いられる。引き千切られやすい材質であれば樹脂であってもよい。
【0022】
カプセル状接着剤は外皮12にて包み込まれており、アクリル樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤など接着力の高い反応系接着剤を用いている。それゆえ、保護カバー40が強い接着力で物品60に貼着されることになり、図4に示すように、物品60(ガスボンベなど)の曲面上に貼着した場合であっても、剥がれるおそれはない。
【0023】
ここで、無線ICデバイス1Aの通信作用について概略的に説明する。無線IC素子50から所定の高周波信号が給電部32a,32bに伝達されると、開口31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32a,32b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放射体30の上面部分に伝達され、下面部分との電位差により、上面部分がパッチアンテナとして動作する。
【0024】
このように、給電部32a,32bから供給される信号の特性(例えば、広帯域な周波数特性)をそのまま放射体30から外部に伝えることができる。放射体30が外部からの高周波を受信した場合も同様に開口31の周囲に電流が誘起され、給電部32a,32b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と放射体30とのインピーダンスのマッチングを図っている。
【0025】
放射体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。物品60が金属体であって、無線ICデバイス1Aをこの金属体に貼着すると、放射体30の下面部分が金属体と容量結合し、金属体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、放射体30と金属体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、放射体30の下面部分は金属体と直接電気的に導通してもよい。従って、前記物品が金属体であることが好ましい。
【0026】
第2例としての接着剤層10について図5を参照して説明する。この接着剤層10は、液状又はジェル状の接着剤11を外皮12にて広い面積で一つのカプセルとして包み込んだものである(図5(A)参照)。剥離シート15に設けられている接着剤17は部分的に接着力を強くしており、剥離シート15を剥離していくと(図5(B)参照)、接着力が強くされている部分に付着している外皮12が部分的に剥離され(符号12’参照)、この剥離部分から接着剤11が浸み出す。接着剤17は剥離される部分12’において他の部分よりも接着力を強く設定されている。即ち、他の部分は外皮12を引き千切らない接着力に設定され、剥離部分は外皮12を引き千切る程度の接着力に設定されている。浸み出た液状又はジェル状の接着剤11にて保護カバー40を物品60の所定の面に貼着する(図5(C)参照)。外皮12はマトリクス状に剥離されてもよく、あるいは、筋状に剥離されてもよい。接着剤層10を用いる作用効果は図3で説明した接着剤層10と同様である。
【0027】
図6は、保護カバーを用いることなく、無線ICデバイス本体20を直接に物品60の所定の面に貼着するようにした第2実施例である無線ICデバイス1Bを示す。この無線ICデバイス1Bでは、誘電体素体20の下面に接着剤16を介して前記接着剤層10が設けられ、さらに接着剤17を介して剥離シート15が設けられている。貼着方法は図3に示したとおりである。
【0028】
図7は、第3実施例である無線ICデバイス1Cを示す。この無線ICデバイス1Cは、保護カバー40を平板状の基台部45と箱形状の被覆部46とで構成し、被覆部46に無線ICデバイス本体20を収容し、フランジ部47と基台部45とを溶着して無線ICデバイス本体20を保護カバー40で完全に覆うようにしたものである。そして、基台部45の下面に前記接着剤層10が設けられている。物品60に貼着される前には図7では図示されていないが剥離シート15が貼着されていることは前述のとおりである。
【0029】
図8は、第4実施例である無線ICデバイス1Dを示す。この無線ICデバイス1Dは、接着剤層10を保護カバー40の下面のみならず、無線ICデバイス本体20の下面(誘電体素体21の下面)にも設けたものである。物品60に貼着される前には図8では図示されていないが剥離シート15が貼着されていることは前述のとおりである。
【0030】
なお、本発明に係る無線ICデバイス及びその貼着方法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。
【0031】
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。さらに、平面にのみ貼着する場合であれば、誘電体素体、放射体、保護カバーは必ずしも可撓性を有している必要はない。
【0032】
また、放射体におけるRF信号の伝搬や放射体と無線IC素子との信号の受渡しは前記実施例で説明した形態に限定することはなく、種々の伝搬形態、受渡し形態を採用でき、放射体の形状やサイズも任意である。
【産業上の利用可能性】
【0033】
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、物品に対する接着力が強い点で優れている。
【符号の説明】
【0034】
1A〜1D…無線ICデバイス
10…接着剤層
15…剥離シート
20…無線ICデバイス本体
21…誘電体素体
30…放射体
40…保護カバー
50…無線IC素子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品の所定の面に貼着して使用される無線ICデバイスであって、
無線ICデバイス本体と
前記無線ICデバイス本体の前記物品との接合面に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層の表面に設けられた剥離シートと、
を備え、
前記接着剤層は、液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含んでおり、
前記剥離シートを剥離した際、前記外皮が部分的に剥離されて前記液状又はジェル状の接着剤が浸み出すこと、
を特徴とする無線ICデバイス。
【請求項2】
物品の所定の面に貼着して使用される無線ICデバイスであって、
無線ICデバイス本体と
前記無線ICデバイス本体を収容した保護カバーと、
少なくとも前記保護カバーの前記物品との接合面に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層の表面に設けられた剥離シートと、
を備え、
前記接着剤層は、液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含んでおり、
前記剥離シートを剥離した際、前記外皮が部分的に剥離されて前記液状又はジェル状の接着剤が浸み出すこと、
を特徴とする無線ICデバイス。
【請求項3】
前記外皮にて包み込まれている液状又はジェル状の接着剤は、反応系接着剤であること、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】
前記外皮にて包み込まれている液状又はジェル状の接着剤は、アクリル樹脂系接着剤又はエポキシ樹脂系接着剤であること、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5】
前記無線ICデバイス本体は、誘電体素体と、該誘電体素体の少なくとも一主面に設けられた金属材からなる放射体と、該放射体に結合された無線IC素子と、を備えたこと、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】
前記無線ICデバイス本体は、可撓性を有する誘電体素体と、該誘電体素体の少なくとも一主面に設けられた金属材からなる可撓性を有する放射体と、該放射体に結合された無線IC素子と、を備えたこと、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7】
前記保護カバーは可撓性を有していること、を特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれかに記載の無線ICデバイス。
【請求項8】
液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含む接着剤層を用いて、無線ICデバイス本体を物品の所定の面に貼着する貼着方法であって、
前記無線ICデバイス本体の前記物品との接合面に前記接着剤層を設ける工程と、
前記接着剤層の表面に剥離シートを設ける工程と、
前記剥離シートを剥離することにより、前記カプセル状接着剤の外皮を部分的に剥離し、前記液状又はジェル状の接着剤を浸み出させる工程と、
前記液状又はジェル状の接着剤にて無線ICデバイス本体を前記物品の所定の面に貼着する工程と、
を備えたことを特徴とする貼着方法。
【請求項9】
液状又はジェル状の接着剤を外皮にて包み込んだカプセル状接着剤を含む接着剤層を用いて、無線ICデバイス本体と該無線ICデバイス本体を収容した保護カバーとを備えた無線ICデバイスを物品の所定の面に貼着する貼着方法であって、
少なくとも前記保護カバーの前記物品との接合面に前記接着剤層を設ける工程と、
前記接着剤層の表面に剥離シートを設ける工程と、
前記剥離シートを剥離することにより、前記カプセル状接着剤の外皮を部分的に剥離し、前記液状又はジェル状の接着剤を浸み出させる工程と、
前記液状又はジェル状の接着剤にて前記保護カバーを前記物品の所定の面に貼着する工程と、
を備えたことを特徴とする貼着方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公開番号】特開2012−145999(P2012−145999A)
【公開日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−1783(P2011−1783)
【出願日】平成23年1月7日(2011.1.7)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】