金属対応の非接触式データキャリア装置
【課題】 接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、該非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式のデータキャリア装置を提供する。
【解決手段】 金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリア部を保持する、強磁性体部とを備えている。そして該強磁性体部は、フェライトである。
【解決手段】 金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリア部を保持する、強磁性体部とを備えている。そして該強磁性体部は、フェライトである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属対応の非接触式データキャリア装置に関し、特に、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式データキャリア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報の機密性の面からＩＣカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置（リーダライタ）と接触せずに情報の授受を行う非接触型のＩＣカードが提案され、中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが実用化されつつある。
そして、このような中、データを搭載したＩＣチップを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のＩＣタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
勿論、ＩＣを持たない単なる共振タグも物品の存在感知に用いられている。
【０００３】
このような非接触式のＩＣタグの場合、物品の金属面に添付して用いる形態もあるが、この形態の場合、外部の読み書き装置との信号交換において、磁束は、ＩＣタグを添付する金属面に平行になり、アンテナコイルを横切る磁束が減少して誘起起電力が低下し、これが原因でＩＣチップ動作がうまくいかなくなるということがあった。
これに対応するため、フェライトコアにアンテナコイルを巻いて、このアンテナコイルの軸心が物品の金属面の磁束の方向と平行になるように配置し、アンテナコイル面を通過する磁束を増大させて、誘起起電力を増大させる方法が、特開２００３−３１７０５２号公報（特許文献１）において提案されている。
この方法の場合、アンテナコイルを通過する磁束を増大させようとしてアンテナコイルの径を大きくすると、ＩＣタグ自体の厚さが増大してしまうという問題があった。
このため、ＩＣタグ自体の厚さを増大させない方法として、特開２００５−３１００５４号公報（特許文献２）では、アンテナコイルおよびＩＣチップを覆うように、添付する物品の金属面側に、順に、磁性体層、第一接着層、第二基板、第二接着層、剥離紙を配設した構成のＩＣタグ（ここではＩＣラベルと言っている）を提案している。
また、その作製方法も提案している。
【特許文献１】特開２００３−３１７０５２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１００５４号公報 尚、このような、物品の金属面に添わせて用いる形態において、該物品の金属面の影響を全く、あるいは、ほとんど受けずに、その使用を可能にした、ＩＣタグを用いた非接触式データキャリアを、ここでは金属対応の非接触式データキャリア、あるいは、金属対応の非接触式データキャリア装置と言うが、更にまた、これを単に金属対応ＩＣタグと呼ぶこともある。
【０００４】
一方、従来より、ロール状で製造されているＩＣタグを使用して、金属対応タグを作製する場合、軟磁性体とＩＣタグを組み合わせて作ることにより、量産効率を上げて金属対応ＩＣタグを製造することが可能であることは知られている。
しかし、ＩＣタグの大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となると、その製造工程時に軟磁性体を貼り付けることは、可能であるが、その状態でＩＣタグを個片することはできない。
また、小型のＩＣタグと個片にした軟磁性体を用意しておいて、それぞれを張り合わせて使うことも可能であるが、張り合わせの精度により、多少特性が変化したり、見た目が悪くなるという問題がある。
尚、特開平１１−２１６６２７号公報（特許文献３）には、フェライトからなる強磁性体上にＩＣタグ部を載せプラスチックケースで覆った構造で、強磁性体側を、物品（自動車）の金属面に添付して用いる形態のＩＣタグ（ここではＩＤタグと言っている）が記載されている。
また、特開２０００−３４７２６号公報（特許文献４）には、強磁性体に巻回されたアンテナコイルを有するＩＤタグの記載がある。
【特許文献３】特開平１１−２１６６２７号公報
【特許文献４】特開２０００−３４７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、近年、金属対応の非接触式データキャリア装置が各種提案され、また、その作製方法も、種々、開示されているが、用いられる非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となると、その製造工程時における軟磁性体の貼り付けと、その状態での非接触式データキャリアインレット部の個片化ができず、その対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、該非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式のデータキャリア装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置は、金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることを特徴とするものである。
ぞして、上記の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、フェライトであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けていることを特徴とするものであり、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としていることを特徴とするものであり、更に、前記嵌合部は、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けたものであることを特徴とするものである。
また、請求項４ないし６に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けていることを特徴とするものである。
また、請求項４ないし７に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配していることを特徴とするものである。
また、上記請いずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部と前記非接触式データキャリアインレット部の一面側にある前記強磁性体部との距離を、1 ｍｍ以上としていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部は、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型であることを特徴とするものである。
尚、ここで言う、非接触式データキャリアインレット部とは、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する部品の総称で、単に、非接触式データキャリアと呼ばれることもある。
ここでは、ＩＣタグは非接触式データキャリアあるいは非接触式データキャリアインレット部とも呼ばれる。
そして、物品の金属面に添わせて用いる形態において、該物品の金属面の影響を全く、あるいは、ほとんど受けずに、その使用を可能にした、非接触式データキャリアインレット部を用いた非接触式の金属対応のデータキャリアを、ここでは、金属対応の非接触式データキャリア装置と言う。
【０００７】
（作用）
本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置は、このような構成にすることにより、非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、金属対応の非接触式のデータキャリア装置の提供を可能としている。
具体的には、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることにより、これを達成している。
これにより、磁性体と非接触式データキャリアインレット部の位置精度を気にせず、金属対応の非接触式データキャリア装置を作製することを可能としている。
非接触式データキャリアインレット部を、磁性体部に落とし込むだけで、容易に取り付けられるため、製品としての見た目も向上する。
詳しくは、付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレット部の、一方の面と両側面とを囲むように、小型の非接触式データキャリアインレット部を簡単に取り付け可能な形状に、強磁性体を作製しておくことにより、磁性体と非接触式データキャリアインレット部の位置精度を気にせず、金属対応データキャリアを作製することができる。 このような強磁性体部の作製方法としては、成形法や切削法、その他の方法があるが、特に、量産性の面からは成形法が好ましい。
例えば、非接触式データキャリアインレット部として、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型のＩＣタグを用いて金属対応の非接触式のデータキャリア装置（金属対応タグとも言う）とする場合、ＩＣタグが小さ過ぎて加工しずらいという問題が基本的にあるが、この場合でも、貼付されて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレット部の、物品側の一面と両側面とを囲むように、小型タグを簡単に取り付け可能な形状に、強磁性体部を作製しておくことにより、磁性体とＩＣタグの位置精度を気にせず、金属対応タグを作製することができる。
強磁性体部の材質はフェライトである請求項２の発明の形態とすることにより、容易に強磁性体部の作製加工をできるものとしている。
特に、フェライトタイプ磁性体の場合、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型タグに合う形状サイズにも、簡単に作製することができる。
強磁性体部としては、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一方の面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものである、請求項３の発明の形態や、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けている、請求項４の発明の形態が挙げられる。
請求項４の発明の形態としては、強磁性体部に、非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としている、請求項５の発明の形態が挙げられるが、この形態の場合、非接触式データキャリアインレット部の前記一方の面を強磁性体の面から所望の距離に固定できるとともに、接着剤なしに金属対応タグを作製できる。
更に具体的には、請求項５の形態において、前記嵌合部として、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けた、請求項６の発明の形態、更には、請求項４〜請求項６の各形態において、強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けている、請求項７の発明の形態が挙げられる。
また、請求項４の形態〜請求項７の形態において、非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配している、請求項８の発明の形態とすることにより、スリット状の凹部に非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を、挟むようにして嵌め込む際に、磨耗に対応できるものとしている。
特に、非接触式データキャリアインレット部が、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型である場合には、有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記のように、特に、非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、金属対応の非接触式のデータキャリア装置の提供を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第１の例の１断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図で、図２は図１に示す第１の例の非接触式データキャリア装置の変形例を示した図で、図３は非接触式データキャリアインレット部の一面からＩＣチップとその接続状態を透視して示した図で、図４は図３のＡ１−Ａ２における断面を簡略して示した図で、図５（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第２の例の１断面図で、図５（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図で、図５（ｃ）は図５（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図で、図６はスペースの厚さをパラメータとして、通信距離、共振周波数を測定する際の測定方法を示した概略図で、図７（ａ）はスペースの厚さと通信距離との関係を示したグラフの図で、図７（ｂ）はスペースの厚さと共振周波数との関係を示したグラフの図で、図８（ａ）は図５（ａ）に示す第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置の変形例の１断面図で、図８（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図で、図９は非接触式データキャリアインレット部の他の１例を示した図で、図１０（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第４の例の１断面図で、図１０（ｂ）は図１（ａ）のＤ０側から透視して見た強磁性体部の図である。
尚、図３は図４のＢ１側から見た図である。
また、図１０（ａ）は、図１０（ｂ）のＤ１−Ｄ２−Ｄ３ーＤ４−Ｄ５−Ｄ６における断面図で、図１０（ｂ）中、細線点線部は非接触式データキャリアインレット部の領域を示している。
図１〜図６、図８、図９中、１０、１０Ａ〜１０Ｄは金属対応の非接触式データキャリア装置（単にデータキャリア装置とも言う）、１１は非接触式データキャリアインレット部、１２は強磁性体部、１２ａは側壁部、１２ｂは支持部、１２ｂ１〜１２ｂ５は突出支持部、１２ｃは凹部（空間部とも言う）、１２ｄはスリット、１２ｅは凹部（空間部とも言う）、１２ｆはスリット、１２Ｓ１〜１２Ｓ５は面部、１３、１３ａ、１３ｂは接着層、１４はスペーサ、２０〜２２は（金属からなる）物品、３０、３１は接着層、４１はＩＣチップ、４２はアンテナ回路部（アンテナコイルとも言う）、４３ａ，４３ｂはチップ端子、４５、４５ａ〜４６ｄはスルーホール部、４６ａ、４６ｂはチップ接続用端子、４７はチップ搭載用パッド、４８はボンディングワイヤ、４９は封止樹脂、５０はソルダーレジスト、５１は（配線用の）基材、５２は接着層、６０は積層配線基材、１１０は非接触式データキャリアインレット部、１２０はスペーサ、１３０は磁性体層、１４０は金属板部、２００は非接触式データキャリアインレット部、２１０はＩＣチップ、２３０は基材、２３５はアンテナ回路部、２４０はソルダーレジスト、２５０は金属部、２６０は積層配線基材である。
【００１０】
はじめに、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第１の例を、図１に基づいて説明する。
第１の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０は、物品２０の金属面に付けて用いられる場合に共振周波数が好適に１３．５６ＭＨｚとなるよう設定した金属対応の非接触式データキャリア装置であって、図４にその断面を示すようなシート状の積層された積層配線基材６０にアンテナ回路部４２とＩＣチップ４１とを有する非接触式データキャリアインレット部１１と、物品２０に付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレットの、物品２０側の一面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を嵌め込んだ状態で保持する成形されたフェライトからなる強磁性体部１２とを備え、図１（ａ）に示すように、強磁性体部１２は、非接触式データキャリアインレット部１１の一面側を接着層１３により支持部１２ｂに固定して保持している。
ここでは、強磁性体部１２側壁部１２ａと支持部１２ｂとにより、形成される凹部（空間部）１２ｃに非接触式データキャリアインレット部１１を嵌め込んでいる。
側壁部１２ａは、非接触式データキャリアインレット部１１の外形に沿う形状である。 そして、図１（ｂ）に示すように、物品２０に付けて用いられる。
本例は、特に、大きさが１０ｍｍ角以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部１１を用いているものであるが、強磁性体部１２と非接触式データキャリアインレット部１１の位置精度を気にせず、金属対応の非接触式データキャリア装置を作製することができる。
【００１１】
強磁性体部１２として、ここでは成形性の良いフェライトからなる強磁性体部を用いているが、材質として強磁性体であれば、これに限定はされないが、好ましくは軟磁性体を用いる。
本例では、強磁性体部１２を成形によって作製したものを用いているが、切削によって作製したものでも良い。
【００１２】
大きさが１０ｍｍ角以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部１１としては、例えば、図３、図４に示すようなアンテナ回路部４２とＩＣチップ４１とを接続した構造のものが適用できる。
図４にその断面を示すように、非接触式データキャリアインレット部１１は、簡単には、各基材５１の表面にアンテナ回路部の一部を形成した基材を積層した積層配線基材６０に設けられた、スルーホール４５を介して、各層を電気的に接続してアンテナ回路部としたものであり、積層された積層配線基材６０の表面部にＩＣチップ４１を搭載し、且つ、アンテナ回路部４２と電気的に接続したものである。
ここでは、非接触式データキャリアインレット部１１は全体が剛性を有し、平面形状を維持できるものである。
アンテナ回路部４２は、ここでは、各層の巻回数が９回程度、４層の渦巻き状である。 非接触式データキャリアインレット部１１のサイズとしては、例えば、５ｍｍ角、厚さ１５０μｍ程度のものが挙げられる。
このサイズは、カード型のＲＦＩＤタグ（ＩＣカード）として標準的な大きさである５４ｍｍ×８５．６ｍｍに比べるとはるかに小さい。
表面のＩＣチップ４１、ボンディングワイヤ４８、アンテナ回路部４２は、ソルダーレジスト５０および封止樹脂４９によりカバーされ保護されている。
アンテナ回路部４２のアンテナコイルの線幅は約８０μｍ、線間幅が約７０μｍ、線厚は約１８μｍで、公知の、アディティブ法やセミアデティブ法等により、このような積層構造で形成できる。
ＩＣチップ４１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ロジック回路、ＣＰＵから主に構成されている。 ＩＣチップ４１としては、フィロップス社のＩ−ＣＯＤＥ ＳＬＩチップや、インフィニオンテクノロジー社のｍｙ−ｄチップ等、１３．５６ＭＨｚ帯のＲＦＩＤタグ用のチップとして市場で入手可能なものを、用途に合わせて適宜用いる。
本例においては、搭載されるＩＣチップ４１の大きさに対して、非接触式データキャリア部１１の大きさは、それほど大きくはない。
形状は、必ずしも正方形でなくても良いが、多数枚取りの製造を容易とするため、矩形とする。
尚、積層された積層配線基材６０を略正方形とすることで、小型化しながらアンテナの内側面積を確保することが容易となり、コイルのインダクタンス値を向上させることができる。
また、積層配線基材６０は、例えば、各層を、厚さ０．１ｍｍの絶縁基板を基材５１とし、その片面ないし両面に厚さ１８μｍの銅箔が積層された、片面銅張り基板、両面銅張り基板を用いて、それぞれ、外層用、内層用として、フォトエッチング法を用いて所望の形状のアンテナ回路部４２をエッチング形成し、各層を絶縁性接着層を介して、加熱加圧して積層し、更に、スルホールを形成して、作製する。
ここで、層間の接続にスルーホールを利用しているが、その他、略円錐形状の導体バンプで層間絶縁層を突き破って導通をとるB2it（登録商標）と呼ばれる層間接続法を適用することも可能である。
これにより、全製造工程数を減らすことが可能である。
【００１３】
第１の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０の変形例としては、図２に示す、第１の例において、非接触式データキャリアインレット部１１の一面側をスペーサ１４を配して接着剤１３ａ、１３ｂにより強磁性体部の支持部１２ｂに固定して保持する形態の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ａが挙げられる。
この形態の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ａにおいては、図示していないリーダライタによる通信距離特性や共振周波数特性を、スペーサ１４の厚みを変えることにより変化させることができるもので、強磁性体部１２を汎用性のあるものとしている。 スペーサ１４としては、単層あるいは複数層の絶縁性の樹脂フィルム等が用いられる。 それ以外の各部は、第１の例と同じで、説明を省く。
【００１４】
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第２の例を、図５を基に簡単に説明する。
第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ｂは、第１の例と同様、物品２１の金属面に付けて用いられる場合に好適な、共振通信周波数が１３．５６ＭＨｚとなるよう設定した金属対応の非接触式データキャリア装置であって、図４にその断面を示すようなシート状の積層された積層配線基材６０にアンテナ回路部４２とＩＣチップ４１とを有する非接触式データキャリアインレット部１１と、金属からなる物品２１に付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレットの、物品側の一面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部１１を保持する形状に成形された強磁性体部１２とを備えており、特に、強磁性体部１２は、その物品の側面側に、スリット状の凹部（スリット１２ｄに相当）を設け、これを、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部とし、非接触式データキャリアインレット部１１を保持している。
そして、図５（ｃ）に示すように、金属からなる物品２１に付けて用いられる際には、金属物品２１に接着層３１を介して接着固定される。
尚、図５（ａ）に対応する強磁性体部１２単体の断面は、図５（ｂ）のようになるが、強磁性体部１２の少なくとも一方側は、非接触式データキャリアインレット部１１を挿入できるように、切り欠き（図示していない）を設けている。
第２の例の非接触式データキャリア装置１０Ｂは、スリット１２ｄの位置を決めることにより、強磁性体部１２の面から所望の距離に非接触式データキャリアインレット部１１を固定できるとともに、第１の例のように接着層（図１（ａ）の１３）を用いないで金属対応の非接触式のデータキャリア装置を作製することがきる。
各部については、第１の例と同等で、ここでは説明を省く。
【００１５】
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第３の例を、図８を基に簡単に説明する。
第３の例は、図８（ａ）に示すように、第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ｂにおいて、更に、磁性体部１２に一体的に物品を嵌め込みこれを保持する嵌合部（図８（ｂ）の凹部１２ｅ、スリット１２ｆ）を設けており、該嵌合部に金属からなる物品２２を、その外周部を嵌合して保持する。
尚、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応する磁性体部１２のみを示したものである。
第３の例は、金属からなる物品２２と非接触式データキャリアインレット部１１とを所望の距離に固定することができる。
勿論、第１の例のように接着層（図１（ａ）の１３）のような接着層を用いないで金属対応の非接触式のデータキャリア装置を作製することがきる。
【００１６】
ここで、通信距離特性と周波数特性について簡単に説明しておく。
通常の、１３．５６ＭＨｚ帯、１０ｍＷのリーダライタを用いた場合の、非接触式データキャリアインレット部１１の通信距離特性と共振周波数特性について説明する。
図６に示すように、スペーサ１２０の厚さを変化させることにより、非接触式データキャリアインレット部１１０とリーダライタ１５０との距離Ｌ０を変化させて、その通信距離特性と周波数特性とを調べた結果、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すようなグラフが得られた。
尚、Ｌ０を通信距離とし、非接触式データキャリアインレット部１１０のアンテナ回路部は、スペーサ１２０側としている。
これより、それぞれ、厚さが０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１．０ｍｍの各磁性体層（図６の１３０）を介して非接触式データキャリアインレット部１１０を金属からなる物品１４０に付けて用いた場合において、通信距離特性と共振周波数特性等の非接触データキャリアインレット部の特性が良好となるのは、スペーサ１２０の厚さは、１ｍｍ以上必要であることが分かる。
即ち、非接触式データキャリアインレット部１１０のアンテナ回路部と該非接触式データキャリアインレット部の一面側にある磁性体層１３０との距離を1 ｍｍ以上離すことが、通信距離特性と周波数特性の両面で有効であることが分かる。
この結果より、第１の例、第１に例の変形例、第２の例、第３の例において、物品に付けて用いられる際に金属対応として有効とするため、非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部の位置を強磁性体層から１ｍｍ以上としている。
【００１７】
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第４の例を、図１０を基に簡単に説明する。
第４の例は、図１０（ａ）に示すように、第１の例において、アンテナ回路部（図３の４２）領域が、接近して強磁性体部１２に接しないように、非接触式データキャリアインレット部１１の４隅と中央において、強磁性体部の突出支持部１２ｂ１〜１２ｂ５により非接触式データキャリアインレット部１１の全体支持するものである。
このような構造にすることにより、強磁性体部１２の非接触式データキャリヤインレット部に与える影響を極力少なくし、共振周波数特性の良いものとできる。
非接触式データキャリアインレット部１１のアンテナコイルから強磁性体部１２の支持部１２ｂを、第１の例に比べて実質的に離すことにより、第１の例に比べて、共振周波数の変化を小さくすることができる。
尚、図７（ｂ）からは、図６において、非接触式データキャリアインレット部１１０と磁性体層１３０との間にスペーサ１２０を入れずに、磁性体層１３０上に金属対応の非接触式データキャリアインレット部１１０を置いた場合、共振周波数が大きく低下することが分かる。
ここで、上記強磁性体部において、突出支持部は、4 隅と中央に限定されるものではなく、中央のみ、四隅のみ、または、非接触式データキャリアインレット部を保持できるような台座を設けるようにして、強磁性体部の成形を容易なものにしてもよい。
また、突出支持部を、非接触式データキャリアインレット部の周辺部全体に設けた形態も挙げられる。
それ以外については、各部は第１の例と同じで、説明を省略する。
【００１８】
上記、第１の例とその変形例、第２の例、第３の例、第４の例に本発明は限定されるものではない。
例えば、第２の例、第３の例において、非接触式データキャリアインレット部１１の積層配線基材（図４の６０に相当）の表裏の端部、その側面にかけて、図９に示すように、回路と電気的に接続されていない金属層２５０を配している形態を挙げることができる。 この形態の場合は、第２の例、第３の例において、スリット（図５の１２ｄ、図８の１２ｆに相当）に、非接触式データキャリアインレット部を嵌め込む際に、磨耗による損傷がないものとできる。
また、図３に示す非接触式データキャリアインレット部１１に限定はされない。
上記の各例では、強磁性体部１２を成形によって作製したものを用いているが、切削によって作製したものを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第１の例の１断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図である。
【図２】図２は図１に示す第１の例の非接触式データキャリア装置の変形例を示した図である。
【図３】非接触式データキャリアインレット部の一面からＩＣチップとその接続状態を透視して示した図である。
【図４】図３のＡ１−Ａ２における断面を簡略して示した図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第２の例の１断面図で、図５（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図で、図５（ｃ）は図５（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図である。
【図６】スペースの厚さをパラメータとして、通信距離、共振周波数を測定する際の測定方法を示した概略図である。
【図７】図７（ａ）はスペースの厚さと通信距離との関係を示したグラフの図で、図７（ｂ）はスペースの厚さと共振周波数との関係を示したグラフの図である。
【図８】図８（ａ）は図５（ａ）に示す第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置の変形例の１断面図で、図８（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図である。
【図９】非接触式データキャリアインレット部の他の１例を示した図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第４の例の１断面図で、図１０（ｂ）は図１（ａ）のＤ０側から透視して見た強磁性体部の図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ 金属対応の非接触式データキャリア装置（単にデータキャリア装置とも言う）
１１ 非接触式データキャリアインレット部
１２ 強磁性体部
１２ａ 側壁部
１２ｂ 支持部
１２ｂ１〜１２ｂ５ 突出支持部
１２ｃ 凹部（空間部とも言う）
１２ｄ スリット
１２ｅ 凹部（空間部とも言う）
１２ｆ スリット
１２Ｓ１〜１２Ｓ５ 面部
１３、１３ａ、１３ｂ 接着層
１４ スペーサ
２０〜２２ （金属からなる）物品
３０、３１ 接着層
４１ ＩＣチップ
４２ アンテナ回路部（アンテナコイルとも言う）
４３ａ，４３ｂ チップ端子
４５、４５ａ〜４６ｄ スルーホール部
４６ａ、４６ｂ チップ接続用端子
４７ チップ搭載用パッド
４８ ボンディングワイヤ
４９ 封止樹脂
５０ ソルダーレジスト
５１ （配線用の）基材
５２ 接着層
６０ 積層配線基材
１１０ 非接触式データキャリアインレット部
１２０ スペーサ
１３０ 磁性体層
１４０ 金属板部
２００ 非接触式データキャリアインレット部
２１０ ＩＣチップ
２３０ 基材
２３５ アンテナ回路部
２４０ ソルダーレジスト
２５０ 金属部
２６０ 積層配線基材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属対応の非接触式データキャリア装置に関し、特に、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式データキャリア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報の機密性の面からＩＣカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置（リーダライタ）と接触せずに情報の授受を行う非接触型のＩＣカードが提案され、中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが実用化されつつある。
そして、このような中、データを搭載したＩＣチップを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のＩＣタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
勿論、ＩＣを持たない単なる共振タグも物品の存在感知に用いられている。
【０００３】
このような非接触式のＩＣタグの場合、物品の金属面に添付して用いる形態もあるが、この形態の場合、外部の読み書き装置との信号交換において、磁束は、ＩＣタグを添付する金属面に平行になり、アンテナコイルを横切る磁束が減少して誘起起電力が低下し、これが原因でＩＣチップ動作がうまくいかなくなるということがあった。
これに対応するため、フェライトコアにアンテナコイルを巻いて、このアンテナコイルの軸心が物品の金属面の磁束の方向と平行になるように配置し、アンテナコイル面を通過する磁束を増大させて、誘起起電力を増大させる方法が、特開２００３−３１７０５２号公報（特許文献１）において提案されている。
この方法の場合、アンテナコイルを通過する磁束を増大させようとしてアンテナコイルの径を大きくすると、ＩＣタグ自体の厚さが増大してしまうという問題があった。
このため、ＩＣタグ自体の厚さを増大させない方法として、特開２００５−３１００５４号公報（特許文献２）では、アンテナコイルおよびＩＣチップを覆うように、添付する物品の金属面側に、順に、磁性体層、第一接着層、第二基板、第二接着層、剥離紙を配設した構成のＩＣタグ（ここではＩＣラベルと言っている）を提案している。
また、その作製方法も提案している。
【特許文献１】特開２００３−３１７０５２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１００５４号公報 尚、このような、物品の金属面に添わせて用いる形態において、該物品の金属面の影響を全く、あるいは、ほとんど受けずに、その使用を可能にした、ＩＣタグを用いた非接触式データキャリアを、ここでは金属対応の非接触式データキャリア、あるいは、金属対応の非接触式データキャリア装置と言うが、更にまた、これを単に金属対応ＩＣタグと呼ぶこともある。
【０００４】
一方、従来より、ロール状で製造されているＩＣタグを使用して、金属対応タグを作製する場合、軟磁性体とＩＣタグを組み合わせて作ることにより、量産効率を上げて金属対応ＩＣタグを製造することが可能であることは知られている。
しかし、ＩＣタグの大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となると、その製造工程時に軟磁性体を貼り付けることは、可能であるが、その状態でＩＣタグを個片することはできない。
また、小型のＩＣタグと個片にした軟磁性体を用意しておいて、それぞれを張り合わせて使うことも可能であるが、張り合わせの精度により、多少特性が変化したり、見た目が悪くなるという問題がある。
尚、特開平１１−２１６６２７号公報（特許文献３）には、フェライトからなる強磁性体上にＩＣタグ部を載せプラスチックケースで覆った構造で、強磁性体側を、物品（自動車）の金属面に添付して用いる形態のＩＣタグ（ここではＩＤタグと言っている）が記載されている。
また、特開２０００−３４７２６号公報（特許文献４）には、強磁性体に巻回されたアンテナコイルを有するＩＤタグの記載がある。
【特許文献３】特開平１１−２１６６２７号公報
【特許文献４】特開２０００−３４７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、近年、金属対応の非接触式データキャリア装置が各種提案され、また、その作製方法も、種々、開示されているが、用いられる非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となると、その製造工程時における軟磁性体の貼り付けと、その状態での非接触式データキャリアインレット部の個片化ができず、その対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、該非接触式データキャリアインレット部を用いた金属対応の非接触式のデータキャリア装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置は、金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることを特徴とするものである。
ぞして、上記の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、フェライトであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けていることを特徴とするものであり、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としていることを特徴とするものであり、更に、前記嵌合部は、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けたものであることを特徴とするものである。
また、請求項４ないし６に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けていることを特徴とするものである。
また、請求項４ないし７に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配していることを特徴とするものである。
また、上記請いずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部と前記非接触式データキャリアインレット部の一面側にある前記強磁性体部との距離を、1 ｍｍ以上としていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部は、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型であることを特徴とするものである。
尚、ここで言う、非接触式データキャリアインレット部とは、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する部品の総称で、単に、非接触式データキャリアと呼ばれることもある。
ここでは、ＩＣタグは非接触式データキャリアあるいは非接触式データキャリアインレット部とも呼ばれる。
そして、物品の金属面に添わせて用いる形態において、該物品の金属面の影響を全く、あるいは、ほとんど受けずに、その使用を可能にした、非接触式データキャリアインレット部を用いた非接触式の金属対応のデータキャリアを、ここでは、金属対応の非接触式データキャリア装置と言う。
【０００７】
（作用）
本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置は、このような構成にすることにより、非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、金属対応の非接触式のデータキャリア装置の提供を可能としている。
具体的には、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることにより、これを達成している。
これにより、磁性体と非接触式データキャリアインレット部の位置精度を気にせず、金属対応の非接触式データキャリア装置を作製することを可能としている。
非接触式データキャリアインレット部を、磁性体部に落とし込むだけで、容易に取り付けられるため、製品としての見た目も向上する。
詳しくは、付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレット部の、一方の面と両側面とを囲むように、小型の非接触式データキャリアインレット部を簡単に取り付け可能な形状に、強磁性体を作製しておくことにより、磁性体と非接触式データキャリアインレット部の位置精度を気にせず、金属対応データキャリアを作製することができる。 このような強磁性体部の作製方法としては、成形法や切削法、その他の方法があるが、特に、量産性の面からは成形法が好ましい。
例えば、非接触式データキャリアインレット部として、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型のＩＣタグを用いて金属対応の非接触式のデータキャリア装置（金属対応タグとも言う）とする場合、ＩＣタグが小さ過ぎて加工しずらいという問題が基本的にあるが、この場合でも、貼付されて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレット部の、物品側の一面と両側面とを囲むように、小型タグを簡単に取り付け可能な形状に、強磁性体部を作製しておくことにより、磁性体とＩＣタグの位置精度を気にせず、金属対応タグを作製することができる。
強磁性体部の材質はフェライトである請求項２の発明の形態とすることにより、容易に強磁性体部の作製加工をできるものとしている。
特に、フェライトタイプ磁性体の場合、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型タグに合う形状サイズにも、簡単に作製することができる。
強磁性体部としては、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一方の面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものである、請求項３の発明の形態や、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けている、請求項４の発明の形態が挙げられる。
請求項４の発明の形態としては、強磁性体部に、非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としている、請求項５の発明の形態が挙げられるが、この形態の場合、非接触式データキャリアインレット部の前記一方の面を強磁性体の面から所望の距離に固定できるとともに、接着剤なしに金属対応タグを作製できる。
更に具体的には、請求項５の形態において、前記嵌合部として、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けた、請求項６の発明の形態、更には、請求項４〜請求項６の各形態において、強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けている、請求項７の発明の形態が挙げられる。
また、請求項４の形態〜請求項７の形態において、非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配している、請求項８の発明の形態とすることにより、スリット状の凹部に非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を、挟むようにして嵌め込む際に、磨耗に対応できるものとしている。
特に、非接触式データキャリアインレット部が、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型である場合には、有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記のように、特に、非接触式データキャリアインレット部の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型となった場合における、金属対応の非接触式のデータキャリア装置の提供を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第１の例の１断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図で、図２は図１に示す第１の例の非接触式データキャリア装置の変形例を示した図で、図３は非接触式データキャリアインレット部の一面からＩＣチップとその接続状態を透視して示した図で、図４は図３のＡ１−Ａ２における断面を簡略して示した図で、図５（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第２の例の１断面図で、図５（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図で、図５（ｃ）は図５（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図で、図６はスペースの厚さをパラメータとして、通信距離、共振周波数を測定する際の測定方法を示した概略図で、図７（ａ）はスペースの厚さと通信距離との関係を示したグラフの図で、図７（ｂ）はスペースの厚さと共振周波数との関係を示したグラフの図で、図８（ａ）は図５（ａ）に示す第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置の変形例の１断面図で、図８（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図で、図９は非接触式データキャリアインレット部の他の１例を示した図で、図１０（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第４の例の１断面図で、図１０（ｂ）は図１（ａ）のＤ０側から透視して見た強磁性体部の図である。
尚、図３は図４のＢ１側から見た図である。
また、図１０（ａ）は、図１０（ｂ）のＤ１−Ｄ２−Ｄ３ーＤ４−Ｄ５−Ｄ６における断面図で、図１０（ｂ）中、細線点線部は非接触式データキャリアインレット部の領域を示している。
図１〜図６、図８、図９中、１０、１０Ａ〜１０Ｄは金属対応の非接触式データキャリア装置（単にデータキャリア装置とも言う）、１１は非接触式データキャリアインレット部、１２は強磁性体部、１２ａは側壁部、１２ｂは支持部、１２ｂ１〜１２ｂ５は突出支持部、１２ｃは凹部（空間部とも言う）、１２ｄはスリット、１２ｅは凹部（空間部とも言う）、１２ｆはスリット、１２Ｓ１〜１２Ｓ５は面部、１３、１３ａ、１３ｂは接着層、１４はスペーサ、２０〜２２は（金属からなる）物品、３０、３１は接着層、４１はＩＣチップ、４２はアンテナ回路部（アンテナコイルとも言う）、４３ａ，４３ｂはチップ端子、４５、４５ａ〜４６ｄはスルーホール部、４６ａ、４６ｂはチップ接続用端子、４７はチップ搭載用パッド、４８はボンディングワイヤ、４９は封止樹脂、５０はソルダーレジスト、５１は（配線用の）基材、５２は接着層、６０は積層配線基材、１１０は非接触式データキャリアインレット部、１２０はスペーサ、１３０は磁性体層、１４０は金属板部、２００は非接触式データキャリアインレット部、２１０はＩＣチップ、２３０は基材、２３５はアンテナ回路部、２４０はソルダーレジスト、２５０は金属部、２６０は積層配線基材である。
【００１０】
はじめに、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第１の例を、図１に基づいて説明する。
第１の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０は、物品２０の金属面に付けて用いられる場合に共振周波数が好適に１３．５６ＭＨｚとなるよう設定した金属対応の非接触式データキャリア装置であって、図４にその断面を示すようなシート状の積層された積層配線基材６０にアンテナ回路部４２とＩＣチップ４１とを有する非接触式データキャリアインレット部１１と、物品２０に付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレットの、物品２０側の一面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を嵌め込んだ状態で保持する成形されたフェライトからなる強磁性体部１２とを備え、図１（ａ）に示すように、強磁性体部１２は、非接触式データキャリアインレット部１１の一面側を接着層１３により支持部１２ｂに固定して保持している。
ここでは、強磁性体部１２側壁部１２ａと支持部１２ｂとにより、形成される凹部（空間部）１２ｃに非接触式データキャリアインレット部１１を嵌め込んでいる。
側壁部１２ａは、非接触式データキャリアインレット部１１の外形に沿う形状である。 そして、図１（ｂ）に示すように、物品２０に付けて用いられる。
本例は、特に、大きさが１０ｍｍ角以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部１１を用いているものであるが、強磁性体部１２と非接触式データキャリアインレット部１１の位置精度を気にせず、金属対応の非接触式データキャリア装置を作製することができる。
【００１１】
強磁性体部１２として、ここでは成形性の良いフェライトからなる強磁性体部を用いているが、材質として強磁性体であれば、これに限定はされないが、好ましくは軟磁性体を用いる。
本例では、強磁性体部１２を成形によって作製したものを用いているが、切削によって作製したものでも良い。
【００１２】
大きさが１０ｍｍ角以下のサイズの小型の非接触式データキャリアインレット部１１としては、例えば、図３、図４に示すようなアンテナ回路部４２とＩＣチップ４１とを接続した構造のものが適用できる。
図４にその断面を示すように、非接触式データキャリアインレット部１１は、簡単には、各基材５１の表面にアンテナ回路部の一部を形成した基材を積層した積層配線基材６０に設けられた、スルーホール４５を介して、各層を電気的に接続してアンテナ回路部としたものであり、積層された積層配線基材６０の表面部にＩＣチップ４１を搭載し、且つ、アンテナ回路部４２と電気的に接続したものである。
ここでは、非接触式データキャリアインレット部１１は全体が剛性を有し、平面形状を維持できるものである。
アンテナ回路部４２は、ここでは、各層の巻回数が９回程度、４層の渦巻き状である。 非接触式データキャリアインレット部１１のサイズとしては、例えば、５ｍｍ角、厚さ１５０μｍ程度のものが挙げられる。
このサイズは、カード型のＲＦＩＤタグ（ＩＣカード）として標準的な大きさである５４ｍｍ×８５．６ｍｍに比べるとはるかに小さい。
表面のＩＣチップ４１、ボンディングワイヤ４８、アンテナ回路部４２は、ソルダーレジスト５０および封止樹脂４９によりカバーされ保護されている。
アンテナ回路部４２のアンテナコイルの線幅は約８０μｍ、線間幅が約７０μｍ、線厚は約１８μｍで、公知の、アディティブ法やセミアデティブ法等により、このような積層構造で形成できる。
ＩＣチップ４１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ロジック回路、ＣＰＵから主に構成されている。 ＩＣチップ４１としては、フィロップス社のＩ−ＣＯＤＥ ＳＬＩチップや、インフィニオンテクノロジー社のｍｙ−ｄチップ等、１３．５６ＭＨｚ帯のＲＦＩＤタグ用のチップとして市場で入手可能なものを、用途に合わせて適宜用いる。
本例においては、搭載されるＩＣチップ４１の大きさに対して、非接触式データキャリア部１１の大きさは、それほど大きくはない。
形状は、必ずしも正方形でなくても良いが、多数枚取りの製造を容易とするため、矩形とする。
尚、積層された積層配線基材６０を略正方形とすることで、小型化しながらアンテナの内側面積を確保することが容易となり、コイルのインダクタンス値を向上させることができる。
また、積層配線基材６０は、例えば、各層を、厚さ０．１ｍｍの絶縁基板を基材５１とし、その片面ないし両面に厚さ１８μｍの銅箔が積層された、片面銅張り基板、両面銅張り基板を用いて、それぞれ、外層用、内層用として、フォトエッチング法を用いて所望の形状のアンテナ回路部４２をエッチング形成し、各層を絶縁性接着層を介して、加熱加圧して積層し、更に、スルホールを形成して、作製する。
ここで、層間の接続にスルーホールを利用しているが、その他、略円錐形状の導体バンプで層間絶縁層を突き破って導通をとるB2it（登録商標）と呼ばれる層間接続法を適用することも可能である。
これにより、全製造工程数を減らすことが可能である。
【００１３】
第１の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０の変形例としては、図２に示す、第１の例において、非接触式データキャリアインレット部１１の一面側をスペーサ１４を配して接着剤１３ａ、１３ｂにより強磁性体部の支持部１２ｂに固定して保持する形態の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ａが挙げられる。
この形態の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ａにおいては、図示していないリーダライタによる通信距離特性や共振周波数特性を、スペーサ１４の厚みを変えることにより変化させることができるもので、強磁性体部１２を汎用性のあるものとしている。 スペーサ１４としては、単層あるいは複数層の絶縁性の樹脂フィルム等が用いられる。 それ以外の各部は、第１の例と同じで、説明を省く。
【００１４】
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第２の例を、図５を基に簡単に説明する。
第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ｂは、第１の例と同様、物品２１の金属面に付けて用いられる場合に好適な、共振通信周波数が１３．５６ＭＨｚとなるよう設定した金属対応の非接触式データキャリア装置であって、図４にその断面を示すようなシート状の積層された積層配線基材６０にアンテナ回路部４２とＩＣチップ４１とを有する非接触式データキャリアインレット部１１と、金属からなる物品２１に付けて用いられる際の、該非接触式データキャリアインレットの、物品側の一面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部１１を保持する形状に成形された強磁性体部１２とを備えており、特に、強磁性体部１２は、その物品の側面側に、スリット状の凹部（スリット１２ｄに相当）を設け、これを、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部とし、非接触式データキャリアインレット部１１を保持している。
そして、図５（ｃ）に示すように、金属からなる物品２１に付けて用いられる際には、金属物品２１に接着層３１を介して接着固定される。
尚、図５（ａ）に対応する強磁性体部１２単体の断面は、図５（ｂ）のようになるが、強磁性体部１２の少なくとも一方側は、非接触式データキャリアインレット部１１を挿入できるように、切り欠き（図示していない）を設けている。
第２の例の非接触式データキャリア装置１０Ｂは、スリット１２ｄの位置を決めることにより、強磁性体部１２の面から所望の距離に非接触式データキャリアインレット部１１を固定できるとともに、第１の例のように接着層（図１（ａ）の１３）を用いないで金属対応の非接触式のデータキャリア装置を作製することがきる。
各部については、第１の例と同等で、ここでは説明を省く。
【００１５】
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第３の例を、図８を基に簡単に説明する。
第３の例は、図８（ａ）に示すように、第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置１０Ｂにおいて、更に、磁性体部１２に一体的に物品を嵌め込みこれを保持する嵌合部（図８（ｂ）の凹部１２ｅ、スリット１２ｆ）を設けており、該嵌合部に金属からなる物品２２を、その外周部を嵌合して保持する。
尚、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応する磁性体部１２のみを示したものである。
第３の例は、金属からなる物品２２と非接触式データキャリアインレット部１１とを所望の距離に固定することができる。
勿論、第１の例のように接着層（図１（ａ）の１３）のような接着層を用いないで金属対応の非接触式のデータキャリア装置を作製することがきる。
【００１６】
ここで、通信距離特性と周波数特性について簡単に説明しておく。
通常の、１３．５６ＭＨｚ帯、１０ｍＷのリーダライタを用いた場合の、非接触式データキャリアインレット部１１の通信距離特性と共振周波数特性について説明する。
図６に示すように、スペーサ１２０の厚さを変化させることにより、非接触式データキャリアインレット部１１０とリーダライタ１５０との距離Ｌ０を変化させて、その通信距離特性と周波数特性とを調べた結果、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すようなグラフが得られた。
尚、Ｌ０を通信距離とし、非接触式データキャリアインレット部１１０のアンテナ回路部は、スペーサ１２０側としている。
これより、それぞれ、厚さが０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１．０ｍｍの各磁性体層（図６の１３０）を介して非接触式データキャリアインレット部１１０を金属からなる物品１４０に付けて用いた場合において、通信距離特性と共振周波数特性等の非接触データキャリアインレット部の特性が良好となるのは、スペーサ１２０の厚さは、１ｍｍ以上必要であることが分かる。
即ち、非接触式データキャリアインレット部１１０のアンテナ回路部と該非接触式データキャリアインレット部の一面側にある磁性体層１３０との距離を1 ｍｍ以上離すことが、通信距離特性と周波数特性の両面で有効であることが分かる。
この結果より、第１の例、第１に例の変形例、第２の例、第３の例において、物品に付けて用いられる際に金属対応として有効とするため、非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部の位置を強磁性体層から１ｍｍ以上としている。
【００１７】
次に、本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の第４の例を、図１０を基に簡単に説明する。
第４の例は、図１０（ａ）に示すように、第１の例において、アンテナ回路部（図３の４２）領域が、接近して強磁性体部１２に接しないように、非接触式データキャリアインレット部１１の４隅と中央において、強磁性体部の突出支持部１２ｂ１〜１２ｂ５により非接触式データキャリアインレット部１１の全体支持するものである。
このような構造にすることにより、強磁性体部１２の非接触式データキャリヤインレット部に与える影響を極力少なくし、共振周波数特性の良いものとできる。
非接触式データキャリアインレット部１１のアンテナコイルから強磁性体部１２の支持部１２ｂを、第１の例に比べて実質的に離すことにより、第１の例に比べて、共振周波数の変化を小さくすることができる。
尚、図７（ｂ）からは、図６において、非接触式データキャリアインレット部１１０と磁性体層１３０との間にスペーサ１２０を入れずに、磁性体層１３０上に金属対応の非接触式データキャリアインレット部１１０を置いた場合、共振周波数が大きく低下することが分かる。
ここで、上記強磁性体部において、突出支持部は、4 隅と中央に限定されるものではなく、中央のみ、四隅のみ、または、非接触式データキャリアインレット部を保持できるような台座を設けるようにして、強磁性体部の成形を容易なものにしてもよい。
また、突出支持部を、非接触式データキャリアインレット部の周辺部全体に設けた形態も挙げられる。
それ以外については、各部は第１の例と同じで、説明を省略する。
【００１８】
上記、第１の例とその変形例、第２の例、第３の例、第４の例に本発明は限定されるものではない。
例えば、第２の例、第３の例において、非接触式データキャリアインレット部１１の積層配線基材（図４の６０に相当）の表裏の端部、その側面にかけて、図９に示すように、回路と電気的に接続されていない金属層２５０を配している形態を挙げることができる。 この形態の場合は、第２の例、第３の例において、スリット（図５の１２ｄ、図８の１２ｆに相当）に、非接触式データキャリアインレット部を嵌め込む際に、磨耗による損傷がないものとできる。
また、図３に示す非接触式データキャリアインレット部１１に限定はされない。
上記の各例では、強磁性体部１２を成形によって作製したものを用いているが、切削によって作製したものを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第１の例の１断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図である。
【図２】図２は図１に示す第１の例の非接触式データキャリア装置の変形例を示した図である。
【図３】非接触式データキャリアインレット部の一面からＩＣチップとその接続状態を透視して示した図である。
【図４】図３のＡ１−Ａ２における断面を簡略して示した図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第２の例の１断面図で、図５（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図で、図５（ｃ）は図５（ａ）に示す非接触式データキャリア装置を物品の金属面に貼付した状態を示した断面図である。
【図６】スペースの厚さをパラメータとして、通信距離、共振周波数を測定する際の測定方法を示した概略図である。
【図７】図７（ａ）はスペースの厚さと通信距離との関係を示したグラフの図で、図７（ｂ）はスペースの厚さと共振周波数との関係を示したグラフの図である。
【図８】図８（ａ）は図５（ａ）に示す第２の例の金属対応の非接触式データキャリア装置の変形例の１断面図で、図８（ｂ）はその強磁性体部を示した断面図である。
【図９】非接触式データキャリアインレット部の他の１例を示した図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の金属対応の非接触式データキャリア装置の実施の形態の第４の例の１断面図で、図１０（ｂ）は図１（ａ）のＤ０側から透視して見た強磁性体部の図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ 金属対応の非接触式データキャリア装置（単にデータキャリア装置とも言う）
１１ 非接触式データキャリアインレット部
１２ 強磁性体部
１２ａ 側壁部
１２ｂ 支持部
１２ｂ１〜１２ｂ５ 突出支持部
１２ｃ 凹部（空間部とも言う）
１２ｄ スリット
１２ｅ 凹部（空間部とも言う）
１２ｆ スリット
１２Ｓ１〜１２Ｓ５ 面部
１３、１３ａ、１３ｂ 接着層
１４ スペーサ
２０〜２２ （金属からなる）物品
３０、３１ 接着層
４１ ＩＣチップ
４２ アンテナ回路部（アンテナコイルとも言う）
４３ａ，４３ｂ チップ端子
４５、４５ａ〜４６ｄ スルーホール部
４６ａ、４６ｂ チップ接続用端子
４７ チップ搭載用パッド
４８ ボンディングワイヤ
４９ 封止樹脂
５０ ソルダーレジスト
５１ （配線用の）基材
５２ 接着層
６０ 積層配線基材
１１０ 非接触式データキャリアインレット部
１２０ スペーサ
１３０ 磁性体層
１４０ 金属板部
２００ 非接触式データキャリアインレット部
２１０ ＩＣチップ
２３０ 基材
２３５ アンテナ回路部
２４０ ソルダーレジスト
２５０ 金属部
２６０ 積層配線基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項２】
請求項１に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、フェライトであることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものであることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項５】
請求項４記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項６】
請求項５に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記嵌合部は、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けたものであることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項７】
請求項４ないし６に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項８】
請求項４ないし７に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配していることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部と前記非接触式データキャリアインレット部の一面側にある前記強磁性体部との距離を、1 ｍｍ以上としていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部は、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型であることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項１】
金属対応の非接触式データキャリア装置であって、基材にアンテナ回路部とＩＣチップとを有する非接触式データキャリアインレット部と、該非接触式データキャリアインレット部の一方の面と側面とを囲むようにして、該非接触式データキャリアインレット部を保持する、強磁性体部とを備えていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項２】
請求項１に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、フェライトであることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部は、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を必要に応じてスペーサを配して接着層により固定して保持するものであることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の前記一面側を、該強磁性体部より離して保持する保持部を設けていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項５】
請求項４記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、前記非接触式データキャリアインレット部の外周部、アンテナ回路の外側を嵌め込み、該非接触式データキャリアインレット部を保持する嵌合部を設けて、これを保持部としていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項６】
請求項５に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記嵌合部は、前記強磁性体部の物品側面側に、スリット状の凹部を設けたものであることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項７】
請求項４ないし６に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記強磁性体部に、金属物を保持する保持部を設けていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項８】
請求項４ないし７に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部の表裏の端部、その側面にかけて、回路と電気的に接続されていない金属層を配していることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部のアンテナ回路部と前記非接触式データキャリアインレット部の一面側にある前記強磁性体部との距離を、1 ｍｍ以上としていることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の金属対応の非接触式データキャリア装置であって、前記非接触式データキャリアインレット部は、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下のサイズの小型であることを特徴とする金属対応の非接触式データキャリア装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１７２５４３（Ｐ２００７−１７２５４３Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７２９４３（Ｐ２００５−３７２９４３）
【出願日】平成１７年１２月２６日（２００５．１２．２６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２６日（２００５．１２．２６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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