專利名稱：Rfid標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將記錄在IC芯片中的ID (識(shí)別信息)等信息進(jìn)行RF (無線 頻率)發(fā)送的RFID (射頻識(shí)別)標(biāo)簽。
技術(shù)背景RFID標(biāo)簽由IC芯片與天線構(gòu)成，可以從天線以無線(RF)方式發(fā)送記 錄在IC芯片中的ID號(hào)碼等信息。因此可以通過讀寫器與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信， 以非接觸的方式讀取記錄在IC芯片中的信息。因?yàn)槔脽o線，所以即使在裝 入口袋或箱子的狀態(tài)下也能夠讀取IC芯片的信息。因此被廣泛地用于產(chǎn)品的 制造管理或物流管理中。其中有作為音樂用光盤的CD (光盤)和電影等映像 用的DVD (數(shù)字多功能光盤)的管理。而且近年來由于機(jī)密信息和個(gè)人信息 的管理強(qiáng)化的發(fā)展，裝有這些信息的CD、 DVD等盤介質(zhì)中的RFID標(biāo)簽的應(yīng) 用也的到了發(fā)展?？墒?，這些盤介質(zhì)的數(shù)據(jù)讀取速度在高速化，盤介質(zhì)的轉(zhuǎn)速 將要超過lOOOOrpm,因此要求減小包括RFID標(biāo)簽的盤的重心偏移(以下稱 為偏重心)。在專利文獻(xiàn)1中公開了以盤中心為基點(diǎn)在與IC芯片點(diǎn)對(duì)稱的位置設(shè)置平 衡件來減小由于安裝了 IC芯片而產(chǎn)生的偏重心的量的技術(shù)。 專利文獻(xiàn)1 US6，359，842 (圖2， 3 )才艮據(jù)專利文獻(xiàn)l記載的技術(shù)，可以將RFID標(biāo)簽安裝在盤介質(zhì)中。但是專 利文獻(xiàn)l的技術(shù)需要準(zhǔn)備平衡件，而且需要設(shè)置平衡件這個(gè)多余的作業(yè)。而且 利用在此公開的技術(shù)很難對(duì)現(xiàn)在流通的所有盤介質(zhì)安裝RFID標(biāo)簽。例如在盤 介質(zhì)的雙面都記錄有數(shù)據(jù)的DVD就很難像專利文獻(xiàn)1中記載的那樣將平衡塊 安裝在數(shù)據(jù)記錄區(qū)域中。而且，DVD的例子只是一個(gè)例子，在像CD那樣的 單面介質(zhì)中有時(shí)也會(huì)使用以下說明的本發(fā)明。而且，作為盤介質(zhì)的構(gòu)成材料，Au、 Al等金屬導(dǎo)體層被用作光反射膜。 通常用蒸鍍法或?yàn)R射法將該金屬導(dǎo)體層形成在盤介質(zhì)基板上。金屬導(dǎo)體層的形
成范圍隨用途和制造廠家而不同。在電影等觀賞用DVD等盤介質(zhì)中，為了提 高標(biāo)簽面的外觀性，有時(shí)將金屬導(dǎo)體層形成至位于盤介質(zhì)中央的開口的邊緣。 這些金屬導(dǎo)體層若接近標(biāo)簽天線，天線的電特性就會(huì)下降，從而使RFID標(biāo)簽 的通信距離縮短。過去沒有考慮該金屬導(dǎo)體層。在金屬導(dǎo)體層附近天線特性變 形例，不能獲得所需的通信距離。而且，若將RFID標(biāo)簽天線安裝在金屬導(dǎo)體 層上，天線特性會(huì)更加變形例，很多情況下不能起RFID標(biāo)簽的作用。這與在 金屬制品上安裝通用的RFID標(biāo)簽時(shí)的現(xiàn)象一樣，若不采取使標(biāo)簽天線離開金 屬面即在標(biāo)簽天線與金屬部件之間插入厚的襯墊等對(duì)策，就不能起RFID標(biāo)簽 的作用。但是，在多數(shù)情況下若在盤介質(zhì)上安裝具有厚的襯墊的RFID標(biāo)簽， 就不能將盤介質(zhì)安裝在盤驅(qū)動(dòng)器中，從而不實(shí)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述問題而實(shí)施的，其目的在于減小由于安裝RFID標(biāo) 簽而產(chǎn)生的偏重心量。進(jìn)而提供不依賴于盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，能夠獲得穩(wěn)定的通信 特性的RFID標(biāo)簽。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽是為了實(shí)現(xiàn)上述目的而制作的。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽 是安裝有能夠以非接觸的方式與外部進(jìn)行信息交換的IC芯片的RFID標(biāo)簽， 該RFID標(biāo)簽根據(jù)IC芯片的重心軸、天線的重心軸以及基體材料的重心軸來 確定標(biāo)簽的重心軸，并使該標(biāo)簽的重心軸與盤介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)軸一致，由此來減小 偏重心。此外，本發(fā)明也涉及為了滿足由盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)上的要求所帶來的重心軸位 置的要求而調(diào)整天線的寬度。此外，重心軸位置的要求不只是盤介質(zhì)結(jié)構(gòu)上的 要求，也可以是外觀上的要求。根據(jù)本發(fā)明的RFID標(biāo)簽，即使安裝在高速旋轉(zhuǎn)體上也能夠用非接觸的方 式進(jìn)行IC芯片的信息交換。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的圓弧狀標(biāo)簽天線的俯^L圖。 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式的矩形標(biāo)簽天線的俯4^圖。 圖3是本發(fā)明第 一 實(shí)施方式的RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)圖和俯視圖。 圖4是本發(fā)明第一實(shí)施方式的RFID標(biāo)簽的俯視圖和剖視圖。
圖5是將本發(fā)明第一實(shí)施方式的RFID標(biāo)簽安裝在盤介質(zhì)上的說明圖。 圖6是盤介質(zhì)的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖7是說明盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的圖。 圖8是說明盤介質(zhì)的其他結(jié)構(gòu)的圖。 圖9是本發(fā)明第二實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的俯視圖。 圖IO是本發(fā)明第二實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的俯視圖。 圖ll是本發(fā)明第二實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的俯視圖(第二種變形例)。 圖12是本發(fā)明第二實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的俯視圖(第三種變形例)。 圖13是本發(fā)明第二實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的俯視圖(第四種變形例)。 圖14是本發(fā)明第二實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的俯視圖(第五種變形例)。 圖15是本發(fā)明第三實(shí)施方式的標(biāo)簽天線的RF ID標(biāo)簽的剖視圖。 圖16是表示在天線41的供電部裝配IC芯片的工序的工序圖，(a)是天 線和IC供電部、(b)是在天線IC上裝配IC芯片時(shí)供電部的放大圖、(c)是 天線和供電部的剖面、(d)是在T字型狹縫的供電部上裝配IC芯片的示意圖。 圖17本發(fā)明第一實(shí)施方式的RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)圖以及俯視圖。 圖18是基體材料的說明圖。 符號(hào)說明1、 31、 41、 51天線2、 32、 52IC芯片 2a、 2b輸AJr出端子3、 33、 43、 43A、 53狹縫4、 24天線的重心軸5、 25、 35、 55天線的中心 6基體材料7、 17標(biāo)簽天線 8基體材料的重心軸 8A標(biāo)簽重心軸 9、 9A RFID標(biāo)簽 10標(biāo)簽開口11開口中心12、 12A、 12B、 12C、 12D盤介質(zhì) 13盤介質(zhì)的開口 14A、 14B金屬導(dǎo)體層 15A、 15B樹脂基板18、 18A、 18B、 18C、 18D外側(cè)凹部19、 19B、 19D內(nèi)側(cè)凹部 60A、 60B、 60C內(nèi)側(cè)凹部 61A、 61B凸部70平坦化材泮牛Rl形成金屬導(dǎo)體層的區(qū)域R2信息記錄區(qū)域R3信息非記錄區(qū)域R4夾持區(qū)域具體實(shí)施方式
下面參照附圖舉例說明實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式(以下稱為實(shí)施方式) 第一實(shí)施方式首先，參照?qǐng)D1說明第一實(shí)施方式的RFID標(biāo)簽。圖l表示圓弧狀的 RFID標(biāo)簽的天線。圓弧狀的天線1上形成有進(jìn)行記錄了信息的IC芯片2與 天線1的阻抗匹配的L型狹縫3。在該天線1上安裝記錄了信息的IC芯片2。 天線1和IC芯片2的連接將在后面說明。存在由天線1的寬度和長(zhǎng)度決定的 作為形狀的中心的中心5。此外，安裝IC芯片2之后的天線1的重心軸為用 重心軸4表示的位置。若以該重心軸為中心旋轉(zhuǎn)天線1,則不用平衡件也能消 除偏重心。在此所謂的重心軸是指通過重心且與天線面大致垂直地貫穿的軸。重心軸的測(cè)量方法有將RFID標(biāo)簽安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上并利用激光干涉儀測(cè) 量旋轉(zhuǎn)臺(tái)的端部的偏心量的方法。作為另外的方法有利用振動(dòng)傳感器測(cè)量的 方法等。此外，圖2所示的矩形天線也一樣，若在具有L型狹縫23的天線21上
安裝IC芯片22，則天線的中心成為中心25。而且，安裝IC芯片23之后的 天線21的重心軸成為用重心軸24表示的位置。若以該重心軸為中心旋轉(zhuǎn)天 線21,則成為無偏重心的狀態(tài)。因此，任意形狀的標(biāo)簽，只要以天線的重心 軸為旋轉(zhuǎn)中心，不在天線附近設(shè)置平衡件也能消除偏重心。4妻著利用圖3 i兌明本實(shí)施方式的RFID標(biāo)簽的形成方法。(a)表示標(biāo) 簽的結(jié)構(gòu)圖、(b)表示RFID標(biāo)簽的俯視圖。首先，將在用圖l說明的天線l 上安裝了 IC芯片2之后的天線的名稱定義為標(biāo)簽天線。也就是說，(a)圖所 示的符號(hào)7是標(biāo)簽天線7 標(biāo)簽天線7的重心軸是重心軸4,保持標(biāo)簽天線的 基體材料6的重心軸是重心軸8。雖然圖中基體材料6是圓形，但不限于此， 可以是任意形狀。此外，也可以如圖18所示那樣與基體材料的開口相連地形 成切口。此外，也可以不使用基體材料，直接在盤介質(zhì)上形成IC芯片和天線。 在形成RFID標(biāo)簽時(shí)使該標(biāo)簽天線7的重心軸4與基體材料6的重心軸8 —致 地相互配置，并利用接合材料或粘接材料將標(biāo)簽天線7與基體材料6固定。 量產(chǎn)時(shí)與通常的RFID標(biāo)簽的形成方法一樣，利用抗蝕劑等進(jìn)行印刷和光刻， 將天線圖形轉(zhuǎn)印在將A1等金屬即天線材料層疊在大的薄膜片或薄膜帶狀的基 體材料上而形成的薄膜上。進(jìn)而通過蝕刻形成天線圖形，安裝IC芯片。接著 以標(biāo)簽天線7的重心軸為中心利用穿孔機(jī)等對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行加工，即可作出(b) 狀態(tài)的所需RFID標(biāo)簽9。 RFID標(biāo)簽的成品樣式中，在天線表面上設(shè)置PP或 PET等保護(hù)膜。因此，RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)為依次層疊了保護(hù)模/IC芯片/天線/ 基體材料/粘接材料的結(jié)構(gòu)，各厚度分別為20/50/10/20/10 (|im)。安裝對(duì)象物是盤介質(zhì)時(shí)，需要與盤介質(zhì)中心的開口一致地安裝RFID標(biāo) 簽9。圖4表示考慮了在盤介質(zhì)上安裝的標(biāo)簽形狀。(a)表示RFID標(biāo)簽的俯 視圖。以圖3 (b)所示的標(biāo)簽重心軸8A和標(biāo)簽中心11 一致的點(diǎn)為中心形成 開口 10。通過使開口 10的大小與盤介質(zhì)的開口相等或比盤介質(zhì)的開口大， 在將盤介質(zhì)安裝在盤驅(qū)動(dòng)器上時(shí)可以防止因與插入開口的軸的接觸而導(dǎo)致的 RFID標(biāo)簽的脫落。(b)表示A-A，、 (c)表示B-B，的標(biāo)簽剖面形狀。在此， 開口 IO也可以是沒有貫通的孔。而且也可以以能夠識(shí)別重心軸位置的程度印 上標(biāo)記。由此，對(duì)于例如像齒輪那樣不能在軸上安裝標(biāo)簽的旋轉(zhuǎn)體，可以安 裝在該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸的端部。
利用圖5說明安裝到盤介質(zhì)的方法。(a )所示的RFID標(biāo)簽9A是天線重 心軸、基體材料重心軸以及RPID標(biāo)簽開口中心都一致的標(biāo)簽。如(b)所示， 以使RFID標(biāo)簽9A的開口中心與盤介質(zhì)12的開口中心一致的方式安裝RFID 標(biāo)簽9A。若用粘接材料或接合材料將RFID標(biāo)簽9A和盤介質(zhì)12固定，即可 獲得(c)那樣的所需的安裝了 RFID標(biāo)簽9A的盤介質(zhì)。用于安裝的粘接材 料常用丙稀類粘接劑。此外，在高速旋轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)器中來自驅(qū)動(dòng)器的熱量很大， 因此使用耐熱性強(qiáng)的粘接材料可以提高標(biāo)簽的耐久性。即使如圖17那樣芯片、天線和基體材料的各重心軸偏移，也能進(jìn)行本實(shí) 施方式的重心軸的取法。此時(shí)，只要將芯片、天線和基體材料的各重心進(jìn)行 了力學(xué)合成的合成重心與基體材料的開口或者盤介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)軸大致一致即 可。盤介質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)圖6所示的盤介質(zhì)12C具有CD或DVD等一^:的光盤介質(zhì)共有的基本結(jié) 構(gòu)。即，盤介質(zhì)12C設(shè)有中心開口 13,將盤介質(zhì)12C設(shè)置在唱機(jī)或驅(qū)動(dòng)器上 時(shí)，以該中心開口 13為中心旋轉(zhuǎn)，激光照射在信息記錄面上，并根據(jù)其反射 光量來讀取信號(hào)。此外，在向外側(cè)離開中心開口 13規(guī)定距離的區(qū)域R1中， 在作為盤介質(zhì)基體材料的聚碳酸酯等樹脂基板上形成有Au或Al等光反射膜。 該光反射膜為幾十納米(nm)的薄膜金屬導(dǎo)體層。而且形成有金屬導(dǎo)體層的 區(qū)域R1的一部分區(qū)域R2為信息記錄層。R4的區(qū)域是夾持區(qū)域，是盤驅(qū)動(dòng)器 保持盤介質(zhì)的區(qū)域。過去，多數(shù)情況下不在夾持區(qū)域R4形成金屬導(dǎo)體層，但 是近年來為了提高作為盤介質(zhì)表面的標(biāo)簽面的外觀性，即為了使盤面具有均 勻的光澤，越來越多地在夾持區(qū)域R4也形成金屬導(dǎo)體層。夾持區(qū)域R4內(nèi)的 金屬導(dǎo)體層R3的區(qū)域隨用途和廠家而不同。此外，可以將盤介質(zhì)的樹脂基板上的金屬導(dǎo)體層的形成位置分為兩大塊。 圖7(a)是夾持區(qū)域上沒有形成金屬導(dǎo)體層14A的盤介質(zhì)12A的俯視圖。(b) 和(c )表示A-A，處的剖面結(jié)構(gòu)。(b)是樹脂基板15A的中間形成了金屬導(dǎo)體 層14A的情況。(c)是樹脂基板15B的上表面形成了金屬導(dǎo)體層14A的情況。 (b )的結(jié)構(gòu)是DVD等盤介質(zhì)，(c )是CD等盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。圖8與圖7的 結(jié)構(gòu)相同，是將金屬導(dǎo)體層14B形成至夾持區(qū)域的盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。 盤介質(zhì)為CD時(shí)，樹脂基板15B的厚度約為1.2mm。DVD時(shí)樹脂基板15A 約為0.6mm,盤厚度約為0.6x2=1.2mm。此外，當(dāng)前使用的CD、 DVD的直徑為120mm。形成有金屬導(dǎo)體層的區(qū) 域R1的直徑為17-119mm,其中信息記錄層R2是直徑為44 - 117mm的區(qū) 域。夾持區(qū)域R4的直徑為36mm,中心開口 13的直徑為15mm。 第二實(shí)施方式說明如前所述將作為光反射膜的金屬導(dǎo)體層14B形成至盤介質(zhì)的夾持區(qū) 域的情況下的實(shí)施方式。圖8 (b)表示將RFID標(biāo)簽安裝到DVD結(jié)構(gòu)且金屬 導(dǎo)體層14B形成至夾持區(qū)域的盤介質(zhì)12B上的方法。在圖8 (b)的結(jié)構(gòu)中， 安裝RFID標(biāo)簽的夾持區(qū)域R4形成了金屬導(dǎo)體層14B。因此即使將在實(shí)施方 式1中說明的RFID標(biāo)簽9A安裝在夾持區(qū)域R4,也會(huì)由于金屬導(dǎo)體層的影響 而不能夠?qū)碜宰x取裝置的信號(hào)進(jìn)行充分的應(yīng)答。這種現(xiàn)象與將通用的RFID 標(biāo)簽安裝在金屬制品上的情況相同。因此，雖然可以利用在金屬和RFID標(biāo)簽 9A之間插入襯墊等方法來使RFID標(biāo)簽工作，但是RFID標(biāo)簽9A的變厚，不 能安裝在盤介質(zhì)上。在以下的實(shí)施方式中，在安裝IC芯片2的天線中通過在左右長(zhǎng)度不同的 位置安裝IC芯片2來實(shí)現(xiàn)即使在盤介質(zhì)的金屬導(dǎo)體層上設(shè)置RFID標(biāo)簽也能 夠獲得較長(zhǎng)的通信距離的標(biāo)簽天線。利用圖9說明在開環(huán)狀的標(biāo)簽天線31上 安裝IC芯片32、在金屬導(dǎo)體層上工作的RFID標(biāo)簽。在內(nèi)徑為R1、外徑為 R2、天線寬度為(R2-R1)、天線端部間間隔、間隙35 = Gapl的開環(huán)狀天線 上形成阻抗匹配電路33。以安裝IC芯片32的位置為基準(zhǔn)，包含狹縫33的天 線部為第一天線，是圖中表示的天線長(zhǎng)度為Antl的部分。不包含狹縫33的 天線區(qū)域?yàn)榈诙炀€，是圖中表示的天線長(zhǎng)度為Ant2的部分。在一般的偶極 天線中各自的天線長(zhǎng)度為，"第一天線，，="第二天線"。但是若將這種式樣的天 線配置在靠近金屬的位置，天線的功能就會(huì)下降。在圖9的天線31中，將各 天線的長(zhǎng)度設(shè)為"第一天線，，<"第二天線，，，并將第二天線的長(zhǎng)度設(shè)定為使用頻 率的電波長(zhǎng)的1/2即X/2或接近X72。此外，將第一天線設(shè)定為使用頻率的電 波長(zhǎng)的1/4即X/4以下。在此，所謂的電波長(zhǎng)是指考慮了因安裝標(biāo)簽的部件的 介電常數(shù)使天線長(zhǎng)度縮短的影響的長(zhǎng)度。若使第一天線與第二天線的長(zhǎng)度不
同，則第二天線通過第一天線而成為諧振狀態(tài)。在這種狀態(tài)下即使改變標(biāo)簽 天線與金屬導(dǎo)體層的距離，從IC芯片的輸入端子看到的標(biāo)簽天線的阻抗變形 例、即調(diào)諧頻率的變形例也非常小。這相當(dāng)于標(biāo)簽天線下面是否有金屬導(dǎo)體層，因此具有進(jìn)行安裝時(shí)不用在意圖7和圖8中說明的金屬導(dǎo)體層的形成區(qū)域不同的盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)。圖9的天線的具體大小是，Rl=22mm、 R2=26mm、天線寬度為2mm、 Antl的外周長(zhǎng)為15mm、 Ant2的外周長(zhǎng)為65.6mm、天線端部之間的間隔、間 隙35為Gapl=lmm。天線材料是20)im厚的Al、基體材料使用了 20pm厚的PEN(乙烯萘二曱 酸乙二醇酯)。這些材料不限于前面所說的材料，天線材料可以使用Cu或Ag 膏等用于RFID標(biāo)簽的材料。同樣，基體材料也可以使用PET或紙等?；w 材料具有起天線和金屬導(dǎo)體層的村墊的作用，在以CD為代表的圖8 (c)的 結(jié)構(gòu)中起延長(zhǎng)通信距離的作用。進(jìn)而，求出標(biāo)簽天線的重心軸，形成以標(biāo)簽天線的重心軸和基體材料的 重心軸一致的位置為中心的開口。此工序已在第一實(shí)施方式中說明過，在本 實(shí)施方式中進(jìn)行同樣的處理，省略詳細(xì)說明。作成在如此生成的RFID標(biāo)簽 9B (未圖示)的基體材料的背面上涂抹10pm厚的丙稀類粘接材料的RFID標(biāo) 簽9C (未圖示)，安裝在金屬導(dǎo)體層形成至夾持區(qū)域R4的記錄型DVD-R盤。 該RFID標(biāo)簽的通信距離在使用頻率為2.45GHz、高頻輸出為200mW、讀出 天線使用6dBi的貼片天線(圓偏振波)時(shí)，獲得了離RFID標(biāo)簽安裝面為 1 OOmm 、離盤介質(zhì)背面為40mm的通信距離。接著說明根據(jù)天線形狀來減小偏重心量的方法。在第一實(shí)施方式和第二 實(shí)施方式中，通過調(diào)整基體材料上的芯片和天線的位置來調(diào)整它們的重心軸 的位置，由此獲得無偏重心的標(biāo)簽，但是有的種類的芯片和標(biāo)簽只通過對(duì)準(zhǔn) 重心軸的修正是不能消除偏重心的。例如，芯片重時(shí)，若對(duì)準(zhǔn)重心軸的位置則天線的一部分可能會(huì)位于盤的 記錄區(qū)域。因此利用以下5種變形例來說明根據(jù)天線形狀來減少偏重心量的 方法。第一變形例 標(biāo)簽天線卯由于安裝在天線31上的IC芯片32、狹縫33和天線端部間 間隙35而產(chǎn)生偏重心。首先看IC芯片32，則產(chǎn)生IC芯片的重量的偏重心。 因此通過將IC芯片32周邊的天線材料去除與IC芯片同等的重量，可以消除 因IC芯片32而產(chǎn)生的偏重心。同樣，狹縫33可以與IC芯片一體地考慮， 即，因?yàn)楠M縫33是通過去除天線材料來形成的，所以應(yīng)增加呂材料。因此在 消除IC芯片32的重量的方向作用。利用圖IO說明根據(jù)天線形狀修正偏重心 的方法。(a)是標(biāo)簽天線17的俯視圖、(b)是天線部件的被去除不分的細(xì)節(jié)、 (c)是天線材料去除量的示意圖。在此，將IC芯片32的大小設(shè)為邊長(zhǎng)為500, 的正方形、設(shè)IC芯片的厚度為50(im、設(shè)天線的A1厚度為10pm之后計(jì)算去 除量。IC芯片的主要構(gòu)成材料為Si,其密度為2.33g/cm3。此外，天線材料 Al的密度為2.7g/cm3。其他天線材料有Cu，該密度是8.92 g/cm3。 IC芯片32 的體積為0.5x0.5x0.05^.0125(mmS),其重量為29.1嗎。若換算成lOpm厚的 Al的面積則為1.08(mm2)。若用IC芯片的面積進(jìn)行換算則約相當(dāng)于4個(gè)芯片 的面積，相當(dāng)于將天線的一部分去除寬0.5mm、長(zhǎng)約2mm。若利用圖10(b) 進(jìn)行說明，則去除在開環(huán)狀天線上安裝了 IC芯片的部分的外周部18和內(nèi)周 部19的天線材料。在此，若相當(dāng)于長(zhǎng)L1、寬D1的范圍和長(zhǎng)L2、寬D2的范 圍的Al材料的重量與IC芯片的重量相等，則可以大致消除因IC而產(chǎn)生的偏 重心。同樣，若計(jì)算天線是Cu的情況，則在10pm厚的Cu天線時(shí)相當(dāng)于 0.0033(mm、的天線面積。利用密度大的材料時(shí)，與利用Al時(shí)相比可以用小的 去除面積來進(jìn)行偏重心的修正。在該偏重心修正之后，利用在第一實(shí)施方式 中說明的以標(biāo)簽天線的重心軸為標(biāo)簽中心的方法，可以將圓形的標(biāo)簽天線作 成對(duì)稱性更加高的開環(huán)形狀。 第二變形例圖11是將天線的去除區(qū)域18A設(shè)在天線外周的變形例。因?yàn)閷⑷コ齾^(qū) 域只設(shè)在外側(cè)，所以離旋轉(zhuǎn)中心的距離變長(zhǎng)。即，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩變大，所以具有 可以減小天線的去除面積的效果。在該偏重心修正之后，再利用在第一實(shí)施 方式中說明的以標(biāo)簽天線的重心軸為標(biāo)簽中心的方法，可以進(jìn)行精度更高的 偏心fl"正。 第三變形例
利用圖12說明用更高的精度進(jìn)行圖9所示的標(biāo)簽天線90的偏重心修正。 在第一變形例和第二變形例中，著眼于因IC芯片和狹縫部引起的偏重心進(jìn)行 了修正。圖13表示進(jìn)一步著眼于圖9所示的天線端部之間的間隙35來進(jìn)行 修正的例子。間隙35是沒有天線材料的部分。因此可以通過去除旋轉(zhuǎn)中心的 點(diǎn)對(duì)稱位置即去除區(qū)域60A和60B的天線材料來進(jìn)行偏重心的修正。(a)表 示將去除區(qū)域設(shè)在天線的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的例子，(b)表示將去除區(qū)域60C 設(shè)在天線的外周側(cè)的例子。在(b)的情況下，離旋轉(zhuǎn)中心的距離變大，即轉(zhuǎn) 矩變大，因此可以減小天線去除區(qū)域。天線寬度窄時(shí)去除量小有利于確保天 線強(qiáng)度。與先前的變形例一樣，在通過去除天線來進(jìn)行偏重心修正之后，再 利用在第一實(shí)施方式中說明的以標(biāo)簽天線的重心軸為標(biāo)簽中心的方法，可以 進(jìn)行精度更高的偏心修正。 第四變形例在第三變形例中說明了以旋轉(zhuǎn)中心為基點(diǎn)去除點(diǎn)對(duì)稱位置的天線來消除 因間隙35而產(chǎn)生的偏重心的方式。在第四變形例中通過將相當(dāng)于間隙35的 天線材料加在天線端部來進(jìn)行偏重心修正。利用圖13來說明修正方法。將由 于間隙65而不連續(xù)的圓形天線中相當(dāng)于間隙65的重量的天線材料加在形成 間隙65的兩個(gè)天線端部，由此來進(jìn)行修正。因此，天線端部61A、 61B比天 線的其他部位寬。此外，若考慮離旋轉(zhuǎn)中心的距離即轉(zhuǎn)矩，則加在外周側(cè)有 減小相當(dāng)于61A、 61B的部分的優(yōu)點(diǎn)。 第五變形例利用圖14說明利用了離中心的距離的修正方法。以內(nèi)周半徑為R3的開 環(huán)狀圓形天線為例，對(duì)于因IC芯片52和狹縫53而產(chǎn)生的偏重心，可以通過 將離旋轉(zhuǎn)中心的距離設(shè)為小于R3的R4來減小IC芯片部的轉(zhuǎn)矩，從而減小偏 重心量。對(duì)于間隙55，使對(duì)應(yīng)于R4的離中心的距離變大就可以進(jìn)行修正。若 要用更高的精度進(jìn)行修正，則可以進(jìn)行以標(biāo)簽天線的重心軸為旋轉(zhuǎn)中心的第 一實(shí)施方式的方法。 第三實(shí)施方式隨著盤介質(zhì)的讀取速度的高速化，盤的轉(zhuǎn)速加快，因盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的氣流 紊亂而產(chǎn)生的振動(dòng)有時(shí)成為出錯(cuò)的原因。在本實(shí)施方式中，利用圖15說明防
止盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的紊亂氣流的RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式1至3中i兌明的RFID 標(biāo)簽是IC芯片在盤介質(zhì)的上表面的結(jié)構(gòu)。但是IC芯片的厚度是50pm，成為 只在天線上的IC芯片部形成50pm突起的形狀。在標(biāo)簽天線上設(shè)置保護(hù)膜， IC芯片周圍成為凸型。若將此高速旋轉(zhuǎn)，則因該突起而在盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)產(chǎn)生紊 亂氣流，從而產(chǎn)生盤介質(zhì)的振動(dòng)，結(jié)果產(chǎn)生讀取錯(cuò)誤。通過釆用不使IC芯片 的突起伸出表面的結(jié)構(gòu)、即如圖15所示的標(biāo)簽天線的基體材料6朝向外側(cè)的 結(jié)構(gòu)，可以消除RFID標(biāo)簽表面的IC芯片的突起。更具體說，在RFID標(biāo)簽 的天線表面隔著具有與IC芯片厚度相等的厚度的粘接材料或者在樹脂薄膜兩 面粘有粘接材料的平坦化材料70來設(shè)置在盤介質(zhì)上，由此可以使RFID標(biāo)簽 的表面平坦化。上述設(shè)置在盤介質(zhì)與RFID標(biāo)簽之間的粘接材料或帶有粘接材 料的薄膜的平坦化材料70使用設(shè)置有能夠容納IC芯片的凹坑或孔的材料。 該薄膜可以使用PET、 PEN、 PP等的樹脂或紙等。由此可以減小盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi) 的紊亂氣流，減小高速旋轉(zhuǎn)中的讀取錯(cuò)誤。本實(shí)施方式中使用的RFID標(biāo)簽的 偏重心修正方法使用先前說明的第一實(shí)施方式至第三實(shí)施方式的方法。 關(guān)于天線與IC芯片的阻抗匹配詳細(xì)說明在天線41設(shè)置阻抗匹配用狹縫之后裝配IC芯片2的具體例子。 圖16是表示在天線41的供電部裝配IC芯片2的工序的工序圖，(a)表示天 線41和IC芯片2的供電部分，(b)表示將IC芯片2裝配在天線41時(shí)的供 電部分的透視放大圖，(c )表示天線41與IC芯片2的接合部的剖面圖。如圖16(a)所示，天線41的供電部分形成有用于進(jìn)行IC芯片2與天線41 之間的阻抗匹配的鑰匙狀(L字型)的狹縫43,由該鑰匙狀的狹縫43包圍的 部分形成短截線41b。此外，在IC芯片2中以橫跨狹縫43的間隔形成有信號(hào) 輸入電極2a、 2b。即，狹縫43的寬度比IC芯片2的信號(hào)輸入電極2a、 2b的電極間隔稍微 窄一點(diǎn)，因此若像圖16(a)那樣將IC芯片2裝配在天線41上，則IC芯片2的 信號(hào)輸入電極2a、 2b以橫跨狹縫43的方式與天線41連接。由此，將由形成 狹縫43而形成的短截線41a串聯(lián)連接在天線41和IC芯片2之間，從而使天 線41和IC芯片2之間作為串聯(lián)連接了短截線41b的電感成分起作用。因此， 利用該電感成分實(shí)現(xiàn)天線41和IC芯片2的輸入輸出阻抗的匹配。也就是說，
利用狹縫43和短截線41b形成匹配電路。此外，如圖16(c)所示，IC芯片 2的信號(hào)輸入電極2a、 2b是通過超聲波接合、金屬共晶接合、或經(jīng)由各向異 性導(dǎo)體膜進(jìn)行接合的接合方法利用金凸點(diǎn)電連接在天線41上的。此外，形成在天線41A上的狹縫可以不是L字型而是T字型。圖16(d) 是將IC芯片3裝配在天線41A中T字型狹縫43A的供電部的示意圖。如圖 16(d)所示，將天線41A的狹縫43A形成T字型，并將短截線41c、 41d串取: 連接在IC芯片3與天線41A之間也能和L字型的狹縫43時(shí)一樣地進(jìn)行天線 41A和IC芯片3的阻4元匹配。本實(shí)施方式的RFID芯片即使安裝在CD和DVD上也可以使偏重心量很 小，因此可以利用高速旋轉(zhuǎn)型讀取裝置進(jìn)行讀取。進(jìn)而，在安裝時(shí)不用在意 CD和DVD等的金屬導(dǎo)體層的形成位置。因此在管理大量的盤介質(zhì)的領(lǐng)域中 可以有效地管理各個(gè)盤介質(zhì)的信息，進(jìn)而可以謀求強(qiáng)化機(jī)密信息或個(gè)人信息 的記錄介質(zhì)的管理。
權(quán)利要求
1. 一種RFID標(biāo)簽，將記錄在IC芯片中的信息進(jìn)行無線發(fā)送，其特征在于，具備天線、IC芯片和基體材料，上述RFID標(biāo)簽的重心軸和上述基體材料的開口部的中心一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，通過使上述天線、 上述IC芯片和上述基體材料的各重心軸的位置一致來成為上述RFID標(biāo)簽的 重心軸的^f立置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，上述IC芯片與上述 天線連接，上述天線的與IC芯片連接的區(qū)域附近的天線寬度比上述天線的其 他區(qū)域的天線寬度窄。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，上述天線是具有切 口的大致圓環(huán)，相對(duì)于基體材料開口部中心與該切口點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)域的天線寬度 比上述天線的其他區(qū)域的天線寬度窄。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，上述天線是具有切 口的大致圓環(huán)，上述天線的端部的天線寬度比其他部分的天線寬度寬。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，上述天線由以上述 IC芯片的安裝位置為邊界、長(zhǎng)度互不相同的第一天線和第二天線構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，上述第一天線具有 與上述IC芯片的阻抗匹配電路，該阻抗匹配電^^由形成在上述第一天線的狹 縫和由該狹縫形成的短截線構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，設(shè)工作頻率的波長(zhǎng) 為X時(shí)，上述第一天線的電長(zhǎng)度在V4以下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的RFID標(biāo)簽，其特征在于，設(shè)工作頻率的波長(zhǎng) 為X時(shí)，上述第二天線的電長(zhǎng)度為A72。
10. —種帶有天線的介質(zhì)盤，將記錄在IC芯片中的信息進(jìn)行無線發(fā)送， 其特征在于，上述天線和上述IC芯片的合成重心與上述介質(zhì)盤的旋轉(zhuǎn)軸一致。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的介質(zhì)盤，其特征在于，以使上述天線和上述 IC芯片的各重心軸的位置與上述介質(zhì)盤的旋轉(zhuǎn)軸一致的方式設(shè)置了上述天線 和上述IC芯片。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的介質(zhì)盤，其特征在于，上述天線的裝配IC芯 片的區(qū)域附近的天線寬度比其他區(qū)域的天線寬度窄。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的介質(zhì)盤，其特征在于，上述天線是具有切口 的大致圓環(huán)，相對(duì)于介質(zhì)盤的旋轉(zhuǎn)軸與該切口點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)域的天線寬度比上述 天線的其他區(qū)域的天線寬度窄。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的介質(zhì)盤，其特征在于，上述天線是具有切口 的大致圓環(huán)，上述天線的端部的天線寬度比其他部分的天線寬度寬。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的介質(zhì)盤，其特征在于，上述天線由以上述IC 芯片的安裝位置為邊界、長(zhǎng)度互不相同的第一天線和第二天線構(gòu)成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的介質(zhì)盤，其特征在于，上述第一天線具有與 上述IC芯片的阻抗匹配電路，該阻抗匹配電路由形成在上述第一天線的狹縫 和由該狹縫形成的短截線構(gòu)成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的介質(zhì)盤，其特征在于，設(shè)工作頻率的波長(zhǎng)為 入時(shí)，上述第一天線的電長(zhǎng)度在A/4以下。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的介質(zhì)盤，其特征在于，設(shè)工作頻率的波長(zhǎng)為 人時(shí)，上述第二天線的電長(zhǎng)度為X/2。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供減小因安裝RFID標(biāo)簽而產(chǎn)生的盤介質(zhì)的偏重心、并且不論盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)如何都能獲得穩(wěn)定的通信特性的RFID標(biāo)簽。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽是安裝了能夠以無線形式與外部進(jìn)行信息交換的IC芯片的RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽的特征在于，以安裝了所述IC芯片的天線自身的重心軸作為標(biāo)簽中心，并控制天線寬度，即，通過控制天線的重心軸位置來修正偏重心。此外，本發(fā)明的RFID標(biāo)簽是安裝了能夠以無線形式與外部進(jìn)行信息交換的IC芯片的RFID標(biāo)簽，其特征在于，在第一天線長(zhǎng)度和第二天線長(zhǎng)度不同的位置安裝了IC芯片。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK101398911SQ200810131340
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
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