無線ic器件的制作方法
【專利摘要】在接收來自讀寫器的信號的面的相反面?zhèn)仍O(shè)置無線IC器件主要部(6)。無線IC主要部(6)在絕緣基片上具備環(huán)狀電極(7)和與其耦合的電磁耦合模件(1)。由于來自讀寫器的信號(磁場Ho)，在金屬物件(60)的整個(gè)導(dǎo)體主面產(chǎn)生渦流(J)，此渦流(J)在與導(dǎo)體主面垂直的方向產(chǎn)生磁場(Hi)。于是，環(huán)狀電極(7)與該磁場(Hi)耦合。由此，無線IC器件對來自主要部(6)的相反側(cè)的主面的信號也作為RF–ID起作用。這樣，使金屬物件的制造成本降低，能構(gòu)成將金屬物件用作輻射體的無線IC器件。
【專利說明】無線IC器件
[0001]本申請是國際申請日為“2008年7月2日”、申請?zhí)枮椤?00880000689.0”、題為“無線IC器件”的申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及利用電磁波以非接觸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的RFID(Rad1 FrequencyIdentificat1n:射頻標(biāo)簽)系統(tǒng)中應(yīng)用的無線IC器件。

【背景技術(shù)】
[0003]近年，作為物件管理系統(tǒng)，利用由產(chǎn)生電磁場的讀寫器與物件上添加的存儲規(guī)定的信息的無線IC器件進(jìn)行非接觸通信以傳遞信息的RFID系統(tǒng)。
[0004]圖1是示出安裝專利文獻(xiàn)I揭示的安裝IC標(biāo)簽的金屬物件的例子的外觀立體圖。
[0005]IC標(biāo)簽102形成方形薄膜狀，在其中央配置IC片102a，在外側(cè)周邊以薄膜形成天線102b。將此IC標(biāo)簽102固定在非金屬板103的背面，以便使IC標(biāo)簽102收裝在金屬物件101的首部1la上設(shè)置的凹部105a并浮起。將此非金屬板103配合并固定在凹部105a內(nèi)。還在此首部1la形成切口部106。
[0006]通過做成上述結(jié)構(gòu)，能使IC標(biāo)簽102內(nèi)的天線102b產(chǎn)生的磁場形成通過切口部106、金屬物件101的外部和非金屬板103后返回天線102b的環(huán)路狀。
[0007]由此，構(gòu)成帶IC標(biāo)簽的金屬物件。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本國特開2003 — 6599號公報(bào)
[0009]然而，上述專利文獻(xiàn)I的IC標(biāo)簽和設(shè)置該標(biāo)簽的金屬物件存在如下問題。
[0010](I)需要制作凹部、切口部等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，工序長且需要額外的構(gòu)件，造成金屬物件的制造成本高。
[0011](2)封閉凹部的板為非金屬，所以需要準(zhǔn)備與金屬物件不同的材料，工序長且需要額外的材料，造成金屬制結(jié)構(gòu)物的制造成本提高。又，與金屬物件連接的部分中，產(chǎn)生熱膨脹系數(shù)之差造成的應(yīng)用畸變，所以可能產(chǎn)生斷裂或損壞。
[0012](3)作為IC標(biāo)簽，需要進(jìn)行工作用的天線圖案。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種消除上述問題、降低金屬物件制造成本且將金屬物件用作輻射體的無線IC器件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為了解決上述課題，構(gòu)成本發(fā)明的無線IC器件如下。
[0015](I)構(gòu)成的無線IC器件具備:作為由無線IC和與該無線IC導(dǎo)通或電磁場耦合并與外部電路耦合的饋電電路板構(gòu)成的電磁耦合模件或作為所述無線IC片本身的高頻器件；作為輻射體起作用的輻射電極；以及與所述高頻器件和所述輻射電極耦合，并且環(huán)狀面對所述輻射電極的面具有垂直或傾斜關(guān)系的環(huán)狀電極。
[0016](2)使所述環(huán)狀電極以絕緣層為中介地與所述輻射電極電磁耦合。
[0017](3)使所述環(huán)狀電極對所述輻射電極直接電導(dǎo)通，并使所述輻射電極的一部分兼用于環(huán)狀電極。
[0018](4)在所述高頻器件的安裝部與所述環(huán)狀電極之間，具備使所述高頻器件與所述環(huán)狀電極直接導(dǎo)通的匹配電路。
[0019](5)所述饋電電路板內(nèi)，具備諧振電路和/或匹配電路。
[0020](6)所述諧振電路的諧振頻率實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于所述輻射電極收發(fā)的信號的頻率。
[0021](7)利用樹脂，覆蓋所述高頻器件或所述環(huán)狀電極。
[0022](8)用樹脂，模塑所述高頻器件和所述環(huán)狀電極。
[0023](9)所述輻射電極是包含導(dǎo)電層的圓柱狀的金屬物件。
[0024](10)所述輻射電極是形成在電子設(shè)備內(nèi)的電路板上的電極圖案。
[0025](11)所述輻射電極是設(shè)置在電子設(shè)備內(nèi)的部件上的金屬板。
[0026](12)將所述環(huán)狀電極配置在所述輻射電極的外部電磁波收發(fā)面的相反面?zhèn)取?br> [0027](13)用所述輻射電極或包含該輻射電極的導(dǎo)體面，覆蓋所述環(huán)狀電極。
[0028]本發(fā)明的效果如下。
[0029](I)不需要將圖1所示切口部、凹部、板等形成在金屬物件上用的工序和構(gòu)件，所以幾乎沒有在物件上設(shè)置無線IC器件造成的成本提高。
[0030]能將整個(gè)或部分金屬物件作為輻射體利用，所以能使輻射特性提高。
[0031 ] 通過使用電磁耦合模件，能在饋電電路板內(nèi)設(shè)計(jì)無線IC片與輻射電極的阻抗匹配，所以設(shè)計(jì)自由度提高。
[0032]使本發(fā)明的環(huán)狀電極對輻射電極垂直時(shí)，輻射電極與環(huán)狀電極作最大耦合，但盡管環(huán)狀電極的環(huán)狀面對輻射電極傾斜，雖然耦合量變小，但兩者也作耦合。因此，環(huán)狀電極對輻射電極的配置關(guān)系的自由度高。
[0033](2)通過具備與高頻器件耦合且以輻射電極和絕緣層為中介進(jìn)行電磁場耦合的環(huán)狀電極，能使高頻器件與環(huán)狀電極容易耦合，且將環(huán)狀電極與輻射電極直流耦合，因此抗靜電性高。
[0034](3)環(huán)狀電極與高頻器件耦合且與輻射電極直接導(dǎo)通，使輻射電極的一部分兼用于環(huán)狀電極，從而能使高頻器件與環(huán)狀電極容易匹配，而且由于環(huán)狀電極與輻射電極強(qiáng)耦合，能謀求高增益。
[0035](4)通過具備在安裝高頻器件的安裝部與環(huán)狀電極之間具備匹配電路，能將匹配電路用作輻射電極與高頻器件的阻抗的匹配用電感器，使作為無線IC器件的阻抗匹配設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)自由度高。
[0036](5)通過在所述饋電電路電路板內(nèi)設(shè)置諧振電路，能提高頻率的選擇性，并由本機(jī)諧振頻率大致決定無線IC器件的工作頻率。隨之，能在高效率下進(jìn)行RFID系統(tǒng)使用的頻率的信號能量的收發(fā)。由此，能使無線IC器件的輻射特性提高。
[0037]又，通過在所述饋電電路板內(nèi)設(shè)置匹配電路，能在高效率下進(jìn)行RFID系統(tǒng)使用的頻率的信號能量的收發(fā)。
[0038](6)通過使所述諧振電路的諧振頻率與所述輻射電極收發(fā)的信號頻率實(shí)質(zhì)上一致，能在高效率下進(jìn)行RFID系統(tǒng)使用的頻率的信號能量的收發(fā)。又，輻射用電極僅與饋電電路耦合并具有適應(yīng)需要的增益的大小就可以，不必按照使用的頻率限定輻射電極的形狀和材質(zhì)，對什么樣的物件都能應(yīng)對。
[0039](7)通過利用樹脂覆蓋高頻器件或環(huán)狀電極，能將電磁耦合模件直接安裝在金屬物件上，使設(shè)計(jì)自由度提高。
[0040](8)通過在輻射電極用樹脂模塑高頻器件和環(huán)狀電極，能同時(shí)進(jìn)行電磁耦合模件的覆蓋工序和對金屬物件的接合，謀求縮短工序,并能降低成本。
[0041](9)通過將含導(dǎo)電層的圓柱狀金屬物件的物件作為輻射電極，能原樣利用金屬物件，而且由于大致整個(gè)物件用作輻射體，因此即使多個(gè)物件重疊，也能讀取各物件的ID。
[0042](10)通過將電子設(shè)備內(nèi)的電路板上形成的電極圖案作為輻射電極，能原樣利用電子設(shè)備中具備的電路板，且便于安裝高頻器件。
[0043](11)通過將設(shè)置在電子設(shè)備內(nèi)的例如液晶顯示板等部件上的金屬板作為輻射電極，能原樣利用設(shè)置在電子設(shè)備內(nèi)的部件，不大型化且成本不提高。
[0044](12)通過將所述環(huán)狀電極配置在所述輻射電極的外部電磁波收發(fā)面(即高頻器件的設(shè)置面)的相反面?zhèn)?，能在物件的?nèi)部設(shè)置無線IC器件，并以輻射電極保護(hù)無線IC器件，增加其耐久性。
[0045](13)通過用所述輻射電極或包含該輻射電極的導(dǎo)體面覆蓋所述環(huán)狀電極，增加無線IC器件的耐久性，提高抗環(huán)境性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1是示出專利文獻(xiàn)I揭示的無線IC器件的組成的圖。
[0047]圖2是示出實(shí)施方式I的無線IC器件和具備該器件的物件的組成的圖。
[0048]圖3是圖2所示無線IC器件的主要部分的放大圖。
[0049]圖4是示出圖2所示金屬物件表面的無線IC器件附近的電場分布的概略圖。
[0050]圖5是示出實(shí)施方式2的無線IC器件的組成的圖。
[0051]圖6是示出實(shí)施方式3的無線IC器件和具備該器件的物件的組成的圖。
[0052]圖7是圖6所示無線IC器件的主要部分的放大圖。
[0053]圖8是示出實(shí)施方式4的無線IC器件和具備該器件的物件的組成的圖。
[0054]圖9是圖8所示無線IC器件的主要部分的放大圖。
[0055]圖10是示出實(shí)施方式5的無線IC器件和具備該器件的物件的組成的圖。
[0056]圖11是圖10所示無線IC器件的主要部分的放大圖。
[0057]圖12是示出實(shí)施方式6的無線IC器件和具備該器件的物件的組成的圖。
[0058]圖13是圖12所示無線IC器件的主要部分的放大圖。
[0059]圖14是無線IC器件的電磁耦合組件的外觀立體圖。
[0060]圖15是示出饋電電路板的內(nèi)部組成的分解圖。
[0061]圖16是饋電電路板的等效電路圖。
[0062]圖17是示出實(shí)施方式7的無線IC器件的電磁耦合模件的組成的圖。
[0063]圖18是圖17所示電磁耦合模件的主要部的剖視圖。
[0064]圖19是示出實(shí)施方式8的無線IC器件的電磁耦合模件的組成的圖。
[0065]圖20是實(shí)施方式9的無線IC器件的饋電電路板的分解立體圖。
[0066]圖21是圖20所示無線IC器件的主要部的等效電路圖。
[0067]圖22是示出實(shí)施方式10的無線IC器件和具備該器件的物件的組成的圖。
[0068]圖23是具備圖22所示無線IC器件的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電路板的主要部的剖視圖。
[0069]圖24是實(shí)施方式11的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0070]圖25是實(shí)施方式12的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0071]圖26是實(shí)施方式13的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0072]圖27是實(shí)施方式14的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0073]圖28是實(shí)施方式15的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0074]圖29是實(shí)施方式16的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0075]標(biāo)號說明
[0076]I是電磁耦合模件，4是饋電電路板，5是IC片，6無線IC器件主要部，7是環(huán)狀電極，8是阻抗匹配部，9、9a、9b是金屬帶部，10是基體材料，11是匹配電路，15是電路板，16是電極圖案，17、18是電子部件，20是電感器電極，21是模塑樹脂，25是電容器電極，30是環(huán)狀電極，35a?35d是無線IC片安裝用焊盤，21A?41H是電介質(zhì)層，42a是通路孔，45a、45b是電感器電極，46>47是電感器電極，51是電容器電極，53?57是電容器電極，60?64、70是金屬物件，65是絕緣片，66、67、68、69是無線IC主要部，71、72、73是環(huán)狀電極部，81?86是金屬盒，87,88是金屬托盤，91、92是襯墊，93是絞鏈，94是凸起部，95是間隙，96是墊環(huán)，Cl、C2是電容器，LULla, Lib、L2是電感器，E是電場，H是磁場。

【具體實(shí)施方式】
[0077]實(shí)施方式I
[0078]圖2是實(shí)施方式I的無線IC器件和具備該器件的金屬物件的外觀立體圖。金屬物件60是至少表面或表面附近為金屬的金屬物件。
[0079]對此金屬物件60的規(guī)定的面，設(shè)置無線IC器件主要部6。不將標(biāo)號6稱為無線IC器件是因?yàn)閮H用此標(biāo)號6的部分不構(gòu)成無線IC器件，包含金屬物件60的部分金屬面后，才作為無線IC器件起作用。
[0080]圖3是將無線IC器件主要部放大的圖。無線IC器件主要部6在絕緣基片上具備環(huán)狀電極7和與該電極耦合的電磁耦合模件I。將此無線IC器件主要部6配置成環(huán)狀電極7的環(huán)狀面對金屬物件60大致垂直。
[0081 ] 此外，將形成環(huán)狀電極7的無線IC器件主要部6，利用絕緣粘接劑裝貼在金屬物件60上。
[0082]圖4是概略示出使環(huán)狀電極7作為發(fā)送用輔助輻射體起作用時(shí)在金屬物件60上產(chǎn)生的電磁場分布例的圖。圖中的虛線表示磁場H的環(huán)路，實(shí)線表示電場E的環(huán)路。環(huán)狀電極7作為磁場用輔助輻射體起作用，由環(huán)狀電極7以對金屬物件60的表面平行的方式產(chǎn)生磁場H，以對金屬物件60的表面大致垂直的方式感應(yīng)電場E，此電場環(huán)路感應(yīng)磁場環(huán)路，其鏈擴(kuò)展電磁場分布。
[0083]上述例子中，將環(huán)狀電極7作為發(fā)送用輔助輻射體進(jìn)行說明，但使該電極作為接收用輔助輻射體起作用時(shí)，也得到高增益。
[0084]再者，圖3所示電磁耦合模件I的組成部分包含后文闡述的無線IC片和饋電電路板。無線IC片與饋電電路板可連接成電導(dǎo)通，也可做成進(jìn)行電磁場耦合。使其電磁場耦合時(shí)，在兩者的連接電極之間用電介質(zhì)薄膜形成電容。通過用電容使無線IC片與饋電電路板耦合，能防止無線IC片的靜電造成的破壞。
[0085]又，使用饋電電路板的情況下，使饋電電路板的電極與環(huán)狀電極7的兩端進(jìn)行電磁耦合。或者電磁耦合模件I可置換成單體的無線IC片。任一種情況下，都使環(huán)狀電極7在直流上脫離金屬物件60，因此此無線IC器件具有抗靜電性高的效果。
[0086]環(huán)狀電極7只要配置成將電磁耦合模件I的輸入輸出端子之間耦合，什么樣的形狀都可以。
[0087]附帶說一下，金屬物件表面的電場對金屬物件表面垂直豎立，因此環(huán)狀電極7的環(huán)狀面對金屬物件60的面偏離垂直時(shí)，環(huán)狀電極7的磁場感應(yīng)的電場強(qiáng)度降低，從而天線的增益降低。因此，環(huán)狀電極7的環(huán)狀面越對金屬物件60大致垂直取向，越得到高增益，但即使環(huán)狀電極7的環(huán)狀面對金屬物件60的面傾斜，金屬物件60也作為輻射體起作用，所以可按照需要使環(huán)狀電極7的環(huán)狀面傾斜。
[0088]再者,為了將環(huán)狀電極7配置成對金屬物件60大致垂直,可在金屬物件60的表面形成插入饋電電路板的前端部的凹部。此情況下，可在凹部的內(nèi)部配置絕緣粘接劑等絕緣材料。
[0089]又，實(shí)施方式I中，將環(huán)狀電極7直接裝貼在金屬物件60的表面，但也可在金屬箔或金屬板等上裝貼環(huán)狀電極后，將該金屬箔或金屬板裝貼在金屬物件60上。
[0090]實(shí)施方式2
[0091]圖5是示出實(shí)施方式2的2個(gè)無線IC器件的組成的圖。此實(shí)施方式2在高頻器件的安裝部與環(huán)狀電極之間具備使高頻器件與環(huán)狀電極直接導(dǎo)通的匹配電路。
[0092]圖5(A)中，金屬物件70是至少表面或表面附近為金屬的金屬物件。而且，通過將環(huán)狀電極73的環(huán)狀面配置成大致垂直朝向此金屬物件70，使金屬物件70作為輻射體起作用。
[0093]在無線IC器件主要部69的內(nèi)部，形成迂回曲折狀的電極組成的匹配電路11和作為高頻器件(電磁耦合模件或無線IC器件)的安裝部的金屬帶部9a、9b。
[0094]通過這樣設(shè)置匹配電路11，能在金屬帶部9a、9b直接安裝無線IC片。再者，將無線IC片直接安裝在環(huán)狀電極時(shí)，由包含匹配電路11的環(huán)狀電極實(shí)質(zhì)上決定無線IC器件的工作頻率。
[0095]圖5⑶示出對圖5 (A)所示無線IC器件主要部69的金屬帶部9a、9b安裝電磁耦合模件I的狀態(tài)。匹配電路11、作為電磁耦合模件安裝部的金屬帶部9a、9b和環(huán)狀電極73的組成，與圖5(A)相同。
[0096]根據(jù)這種組成，環(huán)狀電極73作為磁場用輔助輻射體起作用，與金屬物件70耦合，利用與圖4所示相同的作用，金屬物件70作為輻射體起作用。
[0097]再者，圖5的金屬物件70也可以是例如形成在便攜電話終端的電路板上的圖案電極。
[0098]實(shí)施方式3
[0099]圖6是實(shí)施方式3的無線IC器件和具備該器件的金屬物件的外觀立體圖。金屬物件61是至少表面或表面附近為金屬的金屬物件。
[0100]圖3所示例子中，在無線IC器件主要部6的基片上設(shè)置整個(gè)環(huán)狀電極，但圖6所示例子在無線IC器件主要部66的基片上設(shè)置作為環(huán)狀電極的一部分的環(huán)狀電極71，將金屬物件61的一部分兼用于環(huán)狀電極。
[0101]圖7是圖6所示無線IC器件主要部66的放大圖。無線IC器件主要部66在基片上具備環(huán)狀電極部71、71和與其耦合的電磁耦合模件I。關(guān)于此電磁耦合模件I的組成，與圖3所示的相同。環(huán)狀電極部71、71構(gòu)成環(huán)狀電極的一部分，將金屬物件61的部分表面兼用于部分環(huán)狀電極。即，利用環(huán)狀電極部71、71和金屬物件61的表面如圖中所示那樣構(gòu)成環(huán)狀電極。
[0102]即便是這種組成，基于環(huán)狀電極部71、71和金屬物件61的表面的環(huán)狀電極也作為磁場用輔助輻射體起作用，并且與金屬物件61耦合，利用與圖4所示相同的作用，使金屬物件61的表面作為輻射體起作用。
[0103]實(shí)施方式4
[0104]圖8是具備實(shí)施方式4的無線IC器件的金屬物件的外觀圖。金屬物件62是例如圓柱狀的金屬制的罐。圖2、圖6所示例子中，金屬物件為多面體狀，但此圖8所示例子中，金屬物件62為圓柱狀，在其側(cè)面安裝無線IC器件主要部67。
[0105]圖9是圖8所示無線IC器件主要部67的安裝部分的放大圖。無線IC器件主要部67具備環(huán)狀電極部72、72和與其耦合的電磁耦合模件I。圖7所示例子在基片上形成環(huán)狀電極部71、71，但此圖9的例子利用金屬板形成環(huán)狀電極部72、72。電磁耦合模件I的組成與圖3或圖7所示的相同。
[0106]即便是這種組成，基于環(huán)狀電極部72、72和金屬物件62的表面的環(huán)狀電極也作為磁場用輔助輻射體起作用，并且與金屬物件62耦合，利用與圖4所示相同的作用，使金屬物件62的表面作為輻射體起作用。
[0107]再者，只要是導(dǎo)電部作為輻射體起作用的物件，它們多個(gè)重疊的情況下，所述電場和磁場的感應(yīng)就在物件間鏈狀擴(kuò)展。因此，多個(gè)物件重疊(倒不如說是疊著的物件)，也作為高增益的無線IC器件起作用。例如，能在使讀寫器的天線接近成堆應(yīng)用本發(fā)明的罐裝清涼飲料水的一部分的狀態(tài)下，讀取該成堆的全部罐裝清涼飲料水的ID。
[0108]此外，紙制的容器如果包含鋁等導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層也作為輻射體起作用。
[0109]實(shí)施方式5
[0110]圖10是具備實(shí)施方式5的無線IC器件的金屬物件的外觀圖。圖8所示例子中，在金屬物件62的側(cè)面配置電磁耦合模件1，但此圖10所示例子在金屬物件63的一部分設(shè)置金屬帶部9、9，在該金屬帶部9、9配置電磁耦合模件I。可在此電磁耦合模件I和金屬帶部9、9的周圍覆蓋或模塑樹脂等絕緣物。
[0111]圖11是圖9所示電磁耦合模件I的安裝部分的放大圖。設(shè)置在部分金屬物件63的金屬帶部9和金屬物件63的一部分如圖中L所示那樣作為環(huán)狀電極起作用。
[0112]即便是這種組成，金屬帶部9和金屬物件63的一部分也作為磁場用輔助輻射體起作用，并且與金屬物件63耦合，利用與圖4所示相同的作用，使金屬物件63作為輻射體起作用。
[0113]實(shí)施方式6
[0114]圖12是具備實(shí)施方式6的無線IC器件的金屬物件的外觀圖。在此金屬物件64的表面具備無線IC器件主要部68。
[0115]圖13是此無線IC器件主要部68的放大圖。無線IC器件主要部68的總體形狀形成所謂折縫轉(zhuǎn)位片形狀，并且在絕緣片65的內(nèi)表面具備粘接層，用絕緣片65將環(huán)狀電極7和電磁耦合模件I夾在中間。環(huán)狀電極7和電磁耦合模件I的組成與圖3所示的相同。
[0116]然后，以宛如粘貼折縫轉(zhuǎn)位片那樣進(jìn)行安裝，使環(huán)狀電極7對金屬物件64的面垂直。
[0117]即便是這種組成，環(huán)狀電極7也作為磁場用輔助輻射體起作用，并且與金屬物件64耦合，利用與圖4所示相同的作用，使金屬物件64作為輻射體起作用。
[0118]再者，使沿金屬物件的環(huán)路作為環(huán)狀電極7起作用，但如其它實(shí)施例所示，也可使金屬物件64作為環(huán)狀電極的一部分起作用，并使金屬物件64作為輻射體起作用。
[0119]實(shí)施方式7
[0120]圖14是實(shí)施方式7的用于無線IC器件的電磁耦合模件I的外觀立體圖。此電磁耦合模件I也能用于其它實(shí)施方式的各無線IC器件。此電磁耦合模件I的組成部分包含無線IC片5和饋電電路板4。饋電電路板4取作為輻射體起作用的金屬物件與無線IC片5之間的阻抗匹配，并作為諧振電路起作用。
[0121]圖15是示出饋電電路板4的內(nèi)部組成的分解圖。此饋電電路板4由疊積分別形成電極圖案的多個(gè)電介質(zhì)層而成的多層電路板構(gòu)成。在最上層的電介質(zhì)層41A形成無線IC片安裝用焊盤35a?35d。在電介質(zhì)層41B形成與無線IC安裝用焊盤35b導(dǎo)通的電容器電極51。在電介質(zhì)層41C形成與電容器電極51之間構(gòu)成電容器Cl的電容器電極53。在電介質(zhì)層41D?41H分別形成電感器電極45a、45b。在這些多個(gè)層都形成的電感器電極45a、45b總體上形成雙螺旋狀，構(gòu)成相互強(qiáng)介電耦合的電感器L1、L2。還在電介質(zhì)層41F形成與電感器LI導(dǎo)通的電容器電極54。將電容器電極54夾在這2個(gè)電容器電極53和55之間，形成電容器電極55。用通路孔42a?42i，使各電介質(zhì)層的電極之間導(dǎo)通。
[0122]圖16是包含圖15所示饋電電路板4和環(huán)狀電極的等效電路。圖16中，電容器Cl取決于圖15所示電容器電極51?53之間產(chǎn)生的電容，電容器C2取決于圖15所示電容器電極54與53、55之間產(chǎn)生的電容，電感器L1、L2取決于圖15所不電感器電極45a、45b。
[0123]電容器電極55與環(huán)狀電極(圖3所示例子中為環(huán)狀電極7)的一端平行地對置，在它們之間構(gòu)成電容。電感器電極L1、L2與環(huán)狀電極7的另一端部進(jìn)行電磁場f禹合。
[0124]饋電電路板4中，由用電路元件L1、L2及其寄生電容構(gòu)成的諧振電路，決定諧振頻率。輻射電極輻射的信號的頻率實(shí)質(zhì)上由諧振電路的本機(jī)諧振頻率決定。
[0125]在饋電電路板4上裝載所述無線IC片5的電磁耦合模件I通過輻射電極接收未圖示的讀寫器輻射的高頻信號(例如UHF頻段)，并使饋電電路板4內(nèi)的諧振電路諧振，僅將規(guī)定的頻帶的接收信號供給無線IC片5。另一方面，從該接收信號取出規(guī)定的能量，將此能量作為驅(qū)動源，使無線IC片5中存儲的信息與諧振電路中規(guī)定的頻率匹配后，傳給輻射電極，從該輻射電極發(fā)送或傳輸?shù)阶x寫器。
[0126]通過這樣在饋電電路板內(nèi)設(shè)置諧振電路，能提高頻率選擇性，由本機(jī)諧振頻率大致決定無線IC器件的工作頻率。隨之，能高效率進(jìn)行RFID系統(tǒng)中使用的頻率的信號能量的收發(fā)。還能以考慮輻射體的形狀和大小的方式設(shè)定最佳諧振頻率，從而能提高無線ID器件的輻射特性。
[0127]實(shí)施方式8
[0128]圖17是示出實(shí)施方式8的無線IC器件使用的電磁耦合模件的組成的圖。圖17中，在基體材料10的內(nèi)層形成環(huán)狀電極30。在此開放的2個(gè)端部30a、30b的上部，以絕緣層為中介，形成電感器電極20和電容器電極25。電感器電極20為螺旋狀，其內(nèi)側(cè)的端部如后文闡述那樣連接電容器電極25。
[0129]在此電感器電極20和電容器電極25的端部裝載無線IC片5，如圖中的放大圖所示。即，在電感器電極20的端部和電容器電極25的端部分別形成無線IC片安裝用焊盤35a和35b,還形成無線IC安裝用焊盤35c、35d,以裝載無線IC片5。
[0130]圖18是圖17的I1-1I部分的剖視圖。圖18中，導(dǎo)線21將電感器電極20和電容器電極25連接。
[0131]又，作為實(shí)施方式8的變換例，如圖19所示，可通過阻抗匹配部8、8，使無線IC片5與環(huán)狀電極30導(dǎo)通。
[0132]再者，也可用陶瓷等的多層基片或玻璃基片等另行制作阻抗匹配部8、8后，用導(dǎo)電粘接劑裝貼成對環(huán)狀電極30導(dǎo)通。
[0133]實(shí)施方式9
[0134]圖20是實(shí)施方式9的無線IC器件的饋電電路板40的分解立體圖。圖21是其等效電路圖。
[0135]由疊積分別形成電極圖案的多個(gè)電介質(zhì)層而成的多層電路板，構(gòu)成饋電電路板40。在最上層的電介質(zhì)層41A形成無線IC片安裝用焊盤35a?35d。在電介質(zhì)層41B形成與無線IC安裝用焊盤35b導(dǎo)通的電容器電極51。在電介質(zhì)層41C形成與電容器電極51之間，構(gòu)成電容器Cl的電容器電極53。在電介質(zhì)層41D?41H上,構(gòu)成電感器電極45a、45b總體上形成雙螺旋狀的電感器LI。
[0136]還在電介質(zhì)層41F形成與電感器LI導(dǎo)通的電容器電極54。將電容器電極54夾在這2個(gè)電容器電極53和55 (56)之間，構(gòu)成電容器電極。在電介質(zhì)層41H形成與電容器電極53導(dǎo)通的電容器電極55。
[0137]電介質(zhì)層41J?41N分別形成電感器電極46、47。由此電感器電極46、47構(gòu)成多次卷繞的環(huán)狀電極L2。用通路孔42a?42m使各電介質(zhì)層之間導(dǎo)通。
[0138]S卩，此饋電電路板40正好是圖15所示饋電電路板4中包含環(huán)狀電極而構(gòu)成的。
[0139]圖21中，電容器Cl取決于圖20所示電容器電極51?53之間的電容，電容器C2取決于圖20所示電容器電極54與53、55之間的電容，電感器Lla、Llb分別取決于圖20所不電感器電極45a、45b,電感器L2取決于圖20所不電感器電極46、47。
[0140]實(shí)施方式10
[0141]圖22是具備無線IC器件的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)的外觀立體圖，圖23是其內(nèi)部的電路板的主要部的剖視圖。筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)的電路板15上，連同電子部件17、18 —起安裝無線IC器件主要部6，使其對電路板15大致垂直。在電路板15的上表面形成電極圖案16。此電極圖案16與無線IC器件主要部6耦合，作為輻射體起作用。
[0142]作為其它例，可在設(shè)置于圖22所示筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)部的部件(例如液晶板)的背面的金屬板上構(gòu)成無線IC器件。即，可應(yīng)用實(shí)施方式I?10所示無線IC器件，使所述金屬板作為輻射體起作用。
[0143]再者，除以上所示各實(shí)施方式外，只要是金屬體的物件，也同樣能用。例如，也能用于保險(xiǎn)柜、天線。
[0144]實(shí)施方式11
[0145]圖24是實(shí)施方式11的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0146]實(shí)施方式I在圖2所示例子中，從讀寫器接收信號的面(金屬物件60的外部的電磁波收發(fā)面)上設(shè)置無線IC器件6，但實(shí)施方式11在從讀寫器接收信號的面的相反面?zhèn)仍O(shè)置無線IC器件主要部6。
[0147]與實(shí)施方式I的情況相同，無線IC器件主要部6也在絕緣基片上具備環(huán)狀電極7和與該電極耦合的電磁耦合模件I。
[0148]根據(jù)此組成，由來自讀寫器的信號(磁場Ho)在金屬物件60的整個(gè)導(dǎo)體主面產(chǎn)生渦流J，此渦流在與導(dǎo)體主面垂直的方向產(chǎn)生磁場Hi。于是，環(huán)狀電極7與磁場Hi耦合。由此，即使對來自無線IC器件主要部6的相反的主面的信號，也使其作為RF -1D起作用。
[0149]再者，設(shè)置無線IC器件主要部6的物件不限于金屬物件，例如具有碳等導(dǎo)電材料的面，則同樣能用。
[0150]此外，環(huán)狀電極可連接導(dǎo)體面，也可與導(dǎo)體面分開。
[0151]實(shí)施方式12
[0152]圖25是實(shí)施方式12的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0153]實(shí)施方式I在圖2所示的例子中，在金屬物件60的表面(外表面)，設(shè)置無線ID器件主要部6，但實(shí)施方式12在金屬物件60的內(nèi)部(內(nèi)表面)，設(shè)置無線IC器件主要部6。
[0154]圖25 (A)是使金屬盒(半盒)81、82的接合部往盒內(nèi)伸出的圖，圖25?)是使金屬盒(半盒)81、82的接合部往盒外伸出的圖。圖25(C)是將金屬盒(半盒)81、82的一端做成保持導(dǎo)電性的絞鏈結(jié)構(gòu)的圖。都通過橡膠襯墊等電絕緣物或電阻使接合部接合。
[0155]與實(shí)施方式I相同，無線IC器件主要部6也在絕緣基片上具備環(huán)狀電極7和與該電極耦合的電磁耦合模件I。
[0156]根據(jù)此組成，由來自讀寫器的信號(磁場)在金屬盒81、82的導(dǎo)體主面產(chǎn)生渦流，此渦流在與導(dǎo)體主面垂直的方向產(chǎn)生磁場。于是，此磁場與環(huán)狀電極7耦合。由此，能作為內(nèi)置RF -1D標(biāo)簽的金屬物件進(jìn)行使用。
[0157]圖25(A)、⑶的例子中，使上部的金屬盒82與設(shè)置無線IC器件主要部6側(cè)的金屬盒81在直流上絕緣，但電場環(huán)路和磁場環(huán)路的鏈沿金屬盒的導(dǎo)體面擴(kuò)展，因此上部的金屬盒82側(cè)也作為輻射體起作用。
[0158]通過這樣在盒內(nèi)設(shè)置無線IC器件6，提高無線IC器件的耐久性和抗環(huán)境性。
[0159]又，圖25所示無線IC器件主要部6是例如設(shè)置于食品的RF -1D標(biāo)簽，金屬盒81、82為冷藏柜、冷凍柜的殼體的情況下也相同，因此能不打開冷藏柜或冷凍柜的門而從外部讀取各食品的息。
[0160]又，圖25所示無線IC器件主要部6是例如設(shè)置于電子部件或電路板的RF -1D標(biāo)簽，金屬盒81、82是個(gè)人計(jì)算機(jī)或便攜電話終端的殼體的情況下也相同。因此能不打開個(gè)人計(jì)算機(jī)或便攜電話終端的殼體而從外部讀取各電子部件和電路板的信息。
[0161]圖25所示例子中，示出使用罐狀金屬盒的例子，但筒狀或杯狀的導(dǎo)體盒也能用。例如，可通過在碳柄的高爾夫球棒長柄內(nèi)設(shè)置無線IC器件主要部6，作為內(nèi)置能從外部讀寫的RF -1D標(biāo)簽的高爾夫球棒進(jìn)行使用。
[0162]實(shí)施方式13
[0163]圖26是實(shí)施方式13的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0164]圖26的例子中，使用在表面形成電絕緣體或電阻體的被膜的金屬盒83、84。其它組成與圖25所示的相同。
[0165]這樣，可用盒表面的被膜使上下盒的界面為絕緣狀態(tài)或大致絕緣狀態(tài)。
[0166]實(shí)施方式14
[0167]圖27是實(shí)施方式14的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0168]圖27的例子中，在下部的金屬盒85與上部的金屬盒86的接合部設(shè)置凸起部94，產(chǎn)生間隙95。其它組成與圖25所示的相同。
[0169]這樣，在金屬盒的一部分存在間隙，也能利用同樣的作用，作為內(nèi)置RF-1D標(biāo)簽的金屬物件進(jìn)行使用。
[0170]實(shí)施方式15
[0171]圖28是實(shí)施方式15的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0172]圖28的例子中，在表面形成電絕緣體或電阻體的被覆的金屬托盤87的內(nèi)部設(shè)置無線IC器件主要部6，構(gòu)成帶RF -1D標(biāo)簽的金屬托盤。此圖28的例子還示出堆疊多個(gè)金屬托盤的例子。
[0173]通過這樣疊置金屬托盤，利用上述電絕緣體或電阻體的被膜，使金屬托盤之間在直流上絕緣，并以金屬體包圍無線IC器件主要部6，但與實(shí)施方式12?14時(shí)相同，讀寫器能與各金屬托盤的RF -1D通信。
[0174]實(shí)施方式16
[0175]圖29是實(shí)施方式16的無線IC器件的主要部的剖視圖。
[0176]圖29的例子中，在邊緣部形成電絕緣體或電阻體的墊環(huán)96的金屬托盤88的內(nèi)部設(shè)置無線IC器件主要部6，構(gòu)成帶RF -1D標(biāo)簽的金屬托盤。此圖29的例子還示出堆疊多個(gè)金屬托盤的例子。
[0177]通過這樣疊置金屬托盤，利用上述電絕緣體或電阻體使金屬托盤之間在直流上絕緣，并以金屬體包圍無線IC器件主要部6，但與實(shí)施方式12?14時(shí)相同，讀寫器能與金屬托盤的RF -1D個(gè)別通信。
[0178]再者，圖25?圖29所示例子都示出具備用電絕緣體或電阻體在直流上加以絕緣的部分，但在用導(dǎo)體無間隙地包圍的盒或殼體的內(nèi)部設(shè)置無線ID器件主要部6的情況下，雖然天線增益有些降低，但也同樣能用作RF -1D標(biāo)簽。
[0179]以上各實(shí)施方式中使用做成矩形的環(huán)狀電極，但環(huán)狀電極的形狀可依據(jù)收裝的物件取為圓、橢圓、多邊形等各種形狀。還能形成在盒的底面和側(cè)面伸展。盡管因這種形狀而信號的收發(fā)面改變，也作為RF -1D起作用。
[0180]又，以上各實(shí)施方式中形成基于單層導(dǎo)體圖案的環(huán)狀電極，但也可做成多層線圈結(jié)構(gòu)，而非單層環(huán)路。
[0181]以上各實(shí)施方式中，形成開環(huán)的環(huán)狀電極，但構(gòu)成環(huán)狀電極與饋電電路板內(nèi)的電感器磁場耦合，則環(huán)狀電極也可形成閉環(huán)。即，也可構(gòu)成將與環(huán)狀電極的環(huán)狀面平行的電感器用圖案形成在饋電電路板，并使此電感器用圖案與閉環(huán)的環(huán)狀電極磁場耦合。
[0182]又，以上各實(shí)施方式中，將具備環(huán)狀電極的無線IC器件主要部配置成連接規(guī)定的面，但也可做成將其配置成離開面的結(jié)構(gòu)，還可做成將其掛在盒的內(nèi)部，離開盒的內(nèi)表面(懸浮在空中)。
[0183]以上各實(shí)施方式中將具備環(huán)狀電極的無線IC器件主要部配置在盒的面積大的主面，但也可將其配置在盒的側(cè)面。
【權(quán)利要求】
1.一種無線IC器件，其特征在于，具備: 高頻器件，該高頻器件是電磁耦合模塊或者是無線IC片，所述電磁耦合模塊由無線IC和與該無線IC導(dǎo)通或電磁場耦合的饋電電路板構(gòu)成； 環(huán)狀電極，該環(huán)狀電極與所述高頻器件進(jìn)行耦合； 絕緣片，該絕緣片配置有所述高頻器件和所述環(huán)狀電極；以及 輻射電極，該輻射電極與所述環(huán)狀電極進(jìn)行耦合，起到作為輻射體的作用， 所述絕緣片在一端具有分成不同方向而粘貼至所述輻射電極的面的面，使得通過粘貼于所述輻射電極的面，來使所述環(huán)狀電極的環(huán)狀面相對于所述輻射電極的面呈垂直或傾斜關(guān)系， 所述環(huán)狀電極靠近配置于所述輻射電極的區(qū)域內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1中所述的無線IC器件，其特征在于， 所述環(huán)狀電極以絕緣層為中介地與所述輻射電極電磁耦合。
3.如權(quán)利要求1中所述的無線IC器件，其特征在于， 所述環(huán)狀電極對所述輻射電極直接電導(dǎo)通，將所述輻射電極的一部分兼用于環(huán)狀電極。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 在所述高頻器件的安裝部與所述環(huán)狀電極之間，具備使所述高頻器件與所述環(huán)狀電極直接導(dǎo)通的匹配電路。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 所述饋電電路板內(nèi)，具備諧振電路和/或匹配電路。
6.如權(quán)利要求5中所述的無線IC器件，其特征在于， 所述諧振電路的諧振頻率實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于所述輻射電極收發(fā)的信號的頻率。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 利用樹脂，覆蓋所述高頻器件或所述環(huán)狀電極。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 用樹脂把所述高頻器件和所述環(huán)狀電極模塑在所述輻射電極上。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 所述輻射電極是包含導(dǎo)電層的圓柱狀的金屬物件。
10.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 所述輻射電極是形成在電子設(shè)備內(nèi)的電路板上的電極圖案。
11.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 所述輻射電極是設(shè)置在電子設(shè)備內(nèi)的部件上的金屬板。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的無線IC器件，其特征在于， 將所述環(huán)狀電極配置在所述輻射電極的外部電磁波收發(fā)面的相反面?zhèn)取?br> 13.如權(quán)利要求12中所述的無線IC器件，其特征在于， 用所述輻射電極或包含該輻射電極的導(dǎo)體面，覆蓋所述環(huán)狀電極。
【文檔編號】G06K19/07GK104078767SQ201410310158
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2007年7月9日
【發(fā)明者】加藤登, 池本伸郎 申請人:株式會社村田制作所