RFID标签用RFIC模块套件和RFID标签套件的制作方法

rfid标签用rfic模块套件和rfid标签套件
技术领域
1.本实用新型涉及包括rfic(radio frequency integrated circuit)和天线的rfid(radio frequency identifier)标签的套件和构成该rfid标签的局部的rfid标签用rfic模块的套件。


背景技术：

2.作为具备rfic模块的rfid标签的一例，示出专利文献1。该rfid标签通过在形成有天线的天线基材安装rfic模块而构成。该rfic模块包括rfic 和使该rfic与天线的阻抗匹配的阻抗匹配电路。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开第2016/084658号


技术实现要素：

6.实用新型要解决的问题
7.利用rfid标签读取器读取带有rfid标签的物品的状况根据物品的大小、物品的管理的目的而各种各样，但在实质上同时读取多个片状、板状的物品的rfid标签的情况下，以这些物品重叠的状况进行读取。
8.然而，如专利文献1所示，在使rfic与天线的阻抗匹配的阻抗匹配电路由多个线圈构成的情况下，有时靠近的rfid标签相互干涉。也就是说，相互靠近的rfid标签的阻抗匹配电路的线圈彼此产生无用耦合，有时不能实现作为rfid标签的预定的动作。因此，若条件较差，则不能读取多个物品的rfid 标签。
9.于是，本实用新型的目的在于，提供抑制相互靠近的rfid标签的阻抗匹配电路的线圈彼此的无用耦合，即使处于靠近状态也易于保持相互的独立性的rfid标签用rfic模块的套件和rfid标签的套件。
10.用于解决问题的方案
11.作为本公开的一例的rfid标签用rfic模块套件是至少由第一rfid标签用rfic模块和第二rfid标签用rfic模块构成的rfid标签用rfic模块套件。所述第一rfid标签用rfic模块和所述第二rfid标签用rfic模块分别包括：rfic；天线连接用第一电极；天线连接用第二电极；rfic连接用第一电极；rfic连接用第二电极；阻抗匹配电路，其连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极与所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极，使所述rfic与天线的阻抗匹配；以及矩形形状的基板，所述rfic连接用第一电极、所述rfic连接用第二电极、所述天线连接用第一电极、所述天线连接用第二电极以及所述阻抗匹配电路形成于该基板，所述 rfic搭载于该基板。而且，所述阻抗匹配电路具有第一线圈和第二线圈，该第一线圈和第二线圈连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极之间，线圈开口沿着所述基板的面分别扩大，所述第一线圈和所述第二线圈
并排设置于所述基板，通过所述第一线圈的线圈开口的重心和所述第二线圈的线圈开口的重心的直线相对于所述基板的一边倾斜，所述第一rfid 标签用rfic模块的所述直线和所述第二rfid标签用rfic模块的所述直线的所述倾斜的方向不同。
12.此外，作为本公开的一例的rfid标签用rfic模块套件是至少由第一 rfid标签用rfic模块和第二rfid标签用rfic模块构成的rfid标签用rfic 模块套件。所述第一rfid标签用rfic模块和所述第二rfid标签用rfic模块包括：rfic；天线连接用第一电极；天线连接用第二电极；rfic连接用第一电极；rfic连接用第二电极；阻抗匹配电路，其连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极与所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极，使所述rfic与天线的阻抗匹配；以及矩形形状的基板，所述rfic连接用第一电极、所述rfic连接用第二电极、所述天线连接用第一电极、所述天线连接用第二电极以及所述阻抗匹配电路形成于该基板，所述rfic搭载于该基板。而且，所述阻抗匹配电路具有第一线圈和第二线圈，该第一线圈和第二线圈连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极之间，线圈开口沿着所述基板的面分别扩大，所述第一线圈和所述第二线圈并排设置于所述基板，通过所述第一线圈的线圈开口的重心和所述第二线圈的线圈开口的重心的直线通过所述基板的中心以外的位置，所述第一rfid标签用rfic模块的所述直线和所述第二rfid标签用rfic模块的所述直线的位置不同。
13.优选地，所述第一线圈由构成第一电感的线圈和构成第三电感的线圈构成，该第一电感连接于所述rfic连接用第一电极和所述天线连接用第一电极，该第三电感串联连接于所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极之间，所述第二线圈由构成第二电感的线圈和构成第四电感的线圈构成，该第二电感连接于所述rfic连接用第二电极和所述天线连接用第二电极，该第四电感串联连接于所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极之间，构成所述第一电感的线圈的线圈开口与构成所述第三电感的线圈的线圈开口重叠，构成所述第二电感的线圈的线圈开口与构成所述第四电感的线圈的线圈开口重叠。
14.优选地，所述天线由绝缘体膜和形成于该绝缘体膜的导体图案构成，所述基板搭载于所述绝缘体膜。
15.作为本公开的一例的rfid标签套件是至少由第一rfid标签和第二 rfid标签构成的rfid标签套件。所述第一rfid标签和所述第二rfid标签包括：天线；rfic；天线连接用第一电极；天线连接用第二电极；rfic连接用第一电极；rfic连接用第二电极；阻抗匹配电路，其连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极与所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极，使所述rfic与天线的阻抗匹配；以及基板，至少所述rfic连接用第一电极、所述rfic连接用第二电极、所述天线连接用第一电极、所述天线连接用第二电极以及所述阻抗匹配电路形成于该基板。而且，所述阻抗匹配电路具有第一线圈和第二线圈，该第一线圈和第二线圈连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极，线圈开口沿着所述基板的面分别扩大，所述第一线圈和所述第二线圈并排设置于所述基板，通过所述第一线圈的线圈开口的重心和所述第二线圈的线圈开口的重心的直线相对于所述基板的一边倾斜，所述第一rfid标签的所述直线和所述第二 rfid标签的所述线的所述倾斜的方向不同。
16.优选地，所述天线由绝缘体膜和形成于该绝缘体膜的导体图案构成，所述基板搭
载于所述绝缘体膜。
17.此外，作为本公开的一例的rfid标签套件是至少由第一rfid标签和第二rfid标签构成的rfid标签套件。所述第一rfid标签和所述第二rfid标签包括：天线；rfic；天线连接用第一电极；天线连接用第二电极；rfic连接用第一电极；rfic连接用第二电极；阻抗匹配电路，其连接于所述rfic 连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极与所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极，使所述rfic与天线的阻抗匹配；以及基板，至少所述rfic连接用第一电极、所述rfic连接用第二电极、所述天线连接用第一电极、所述天线连接用第二电极以及所述阻抗匹配电路形成于该基板。而且，所述阻抗匹配电路具有第一线圈和第二线圈，该第一线圈和第二线圈连接于所述rfic连接用第一电极和所述rfic连接用第二电极，线圈开口沿着所述基板的面分别扩大，所述第一线圈和所述第二线圈并排设置于所述基板，连结所述第一线圈的线圈开口的重心和所述第二线圈的线圈开口的重心的直线通过所述基板的中心以外的位置，所述第一rfid标签的所述直线和所述第二rfid标签的所述直线的位置不同。
18.优选地，所述第一线圈由构成第一电感的线圈和构成第三电感的线圈构成，该第一电感连接于所述rfic连接用第一电极和所述天线连接用第一电极，该第三电感串联连接于所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极之间，所述第二线圈由构成第二电感的线圈和构成第四电感的线圈构成，该第二电感连接于所述rfic连接用第二电极和所述天线连接用第二电极，该第四电感串联连接于所述天线连接用第一电极和所述天线连接用第二电极之间，构成所述第一电感的线圈的线圈开口与构成所述第三电感的线圈的线圈开口重叠，构成所述第二电感的线圈的线圈开口与构成所述第四电感的线圈的线圈开口重叠。
19.实用新型的效果
20.根据本实用新型，得到相互靠近的rfid标签的阻抗匹配电路的线圈彼此的无用耦合被抑制，即使处于靠近状态也易于保持相互的独立性的rfid 标签用rfic模块的套件和rfid标签的套件。
附图说明
21.图1的(a)是作为第一实施方式的两种rfid标签用rfic模块中的一种的第一rfic模块101a的放大俯视图，图1的(b)是作为另一种的第二rfic 模块101b的放大俯视图。
22.图2是rfic模块101a的电路图。
23.图3是表示由图2所示的阻抗匹配电路7产生的两个谐振频率的图。
24.图4的(a)是第一rfid标签201a的俯视图，图4的(b)是第一rfid 标签201a中的第一rfic模块101a的搭载部分的放大俯视图。
25.图5的(a)是第二rfid标签201b的俯视图，图5的(b)是第二rfid标签201b中的第二rfic模块101b的搭载部分的放大俯视图。
26.图6的(a)是带rfid标签的物品301a的立体图，图6的(b)是带rfid 标签的物品301b的立体图。
27.图7是多个物品300重叠地载置于rfid标签读取器401的状态的立体图。
28.图8的(a)、图8的(b)是针对如图7所示那样多个物品300层叠的状态下的在层叠方
向上相邻的两个物品中的rfid标签中的rfic模块示出这些 rfic模块的重叠状况的例子。
29.图9的(a)是作为第二实施方式的两种rfic模块中的一种的第一rfic 模块102a的放大俯视图，图9的(b)是作为另一种的第二rfic模块102b的放大俯视图。
30.图10是作为比较例的rfic模块的俯视图。
具体实施方式
31.【第一实施方式】
32.图1的(a)是作为第一实施方式的两种rfid标签用rfic模块(以下，简称为“rfic模块”。)中的一种的第一rfic模块101a的放大俯视图，图1 的(b)是作为另一种的第二rfic模块101b的放大俯视图。
33.rfic模块101a、101b包括rfic 2、天线连接用第一电极11、天线连接用第二电极12、rfic连接用第一电极31、rfic连接用第二电极32、阻抗匹配电路以及基板1。
34.上述阻抗匹配电路连接于rfic连接用第一电极31和rfic连接用第二电极32与天线连接用第一电极11和天线连接用第二电极12，使rfic 2与天线的阻抗匹配。
35.rfic连接用第一电极31、rfic连接用第二电极32、天线连接用第一电极11、天线连接用第二电极12以及阻抗匹配电路形成于基板1。通过在rfic 2 的下表面形成rfic端子电极21、22，该rfic端子电极21、22连接于rfic连接用电极31、32，从而rfic 2搭载于基板1。在基板1的rfic 2的搭载面覆盖有通过树脂模制而形成的绝缘体层，但图1的(a)、图1的(b)是该树脂模制前的俯视图。
36.阻抗匹配电路具有第一线圈la和第二线圈lb，该第一线圈la和第二线圈lb连接于rfic连接用第一电极31和rfic连接用第二电极32，线圈开口沿着基板1的面分别扩大。若以图1的(a)、图1的(b)所示的坐标表现，则第一线圈la的线圈卷绕轴线与z轴平行，其线圈开口与x－y面平行。同样，第二线圈lb的线圈卷绕轴线与z轴平行，其线圈开口与x－y面平行。
37.第一线圈la和第二线圈lb并排设置于基板1。通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口co2的重心cob2的直线sl 与基板1的各边不平行。另外，在此，“线圈开口的重心”是指俯视线圈开口时的线圈开口的几何中心，并非是指形成线圈的导体的质量中心。此外，在该例中，第一线圈la的线圈开口co1是被构成第一线圈la的导体图案的最内周包围的区域，第二线圈lb的线圈开口co2是被构成第二线圈lb的导体图案的最内周包围的区域。
38.第一线圈la由构成第一电感l1的线圈和构成第三电感l3的线圈构成，该第一电感l1连接于rfic连接用第一电极31和天线连接用第一电极11，该第三电感l3串联连接于天线连接用第一电极11和天线连接用第二电极12之间。任一线圈均为螺旋状。此外，第二线圈lb由构成第二电感l2的线圈和构成第四电感l4的线圈构成，该第二电感l2连接于rfic连接用第二电极32和天线连接用第二电极12之间，该第四电感l4串联连接于天线连接用第一电极11 和天线连接用第二电极12之间。任一线圈均为螺旋状。
39.构成第一电感l1的线圈形成于基板1的上表面，构成第三电感l3的线圈形成于基板1的下表面。构成第一电感l1的线圈和构成第三电感l3的线圈借助层间连接导体v1连接。此外，构成第二电感l2的线圈形成于基板1的上表面，构成第四电感l4的线圈形成于基板1的下表面。构成第二电感l2的线圈和构成第四电感l4的线圈借助层间连接导体v2连接。
40.此外，构成第三电感l3的线圈和构成第四电感l4的线圈借助构成第五电感l5的导体图案连接。
41.构成第一电感l1的线圈的线圈开口与构成第三电感l3的线圈的线圈开口重叠，构成第二电感l2的线圈的线圈开口与构成第四电感l4的线圈的线圈开口重叠。
42.第一rfic模块101a与第二rfic模块101b的差异是通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口co2的重心cob2的直线sl的倾斜的方向。在图1的(a)、图1的(b)所示的方向中，在第一rfic 模块101a中直线sl右下倾斜，相对于此，在第二rfic模块101b中直线sl右上倾斜。
43.图2是rfic模块101a的电路图。第一rfic模块101a由rfic 2和阻抗匹配电路7构成。阻抗匹配电路7由第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l4以及第五电感l5构成。在rfic 2存在连接于rfic连接用第一电极31和rfic连接用第二电极32的等效的电容cp。第一电感l1与第三电感l3 磁场耦合，第二电感l2与第四电感l4磁场耦合。图2中的点记号表示各电感的线圈卷绕方向。第二rfic模块101b的电路图也如图2所示。
44.图3是表示由图2所示的阻抗匹配电路7产生的两个谐振频率的图。在第一rfic模块101a中产生两个谐振。第一谐振是在由天线6、第三电感l3、第四电感l4以及第五电感l5构成的电流路径产生的谐振，图2所示的电流i1表示在该谐振电流路径流动的电流。第二谐振是在由电容cp、第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3以及第五电感l5构成的电流路径产生的谐振，图2所示的电流i2表示在该谐振电流路径流动的电流。
45.上述第一谐振和第二谐振借助第三电感l3、第四电感l4以及第五电感 l5耦合。在第一谐振的谐振频率和第二谐振的谐振频率之间产生数十mhz (具体而言是5～50mhz左右)的差。这些谐振频率特性在图3中由曲线a和曲线b表现。通过使具有这样的谐振频率的两个谐振耦合，从而获得在图3 中由曲线c表示的宽频段的谐振频率特性。
46.图4的(a)是第一rfid标签201a的俯视图，图4的(b)是第一rfid 标签201a中的第一rfic模块101a的搭载部分的放大俯视图。此外，图5的 (a)是第二rfid标签201b的俯视图，图5的(b)是第二rfid标签201b中的第二rfic模块101b的搭载部分的放大俯视图。
47.第一rfid标签201a由天线6和与该天线6耦合的第一rfic模块101a构成。天线6由绝缘体膜60和形成于该绝缘体膜60的天线导体图案61、62构成。
48.天线导体图案61由导体图案61p、61l、61c构成，天线导体图案62由导体图案62p、62l、62c构成。天线导体图案61、62构成偶极天线。
49.在第一rfid标签201a的导体图案61p、62p搭载有第一rfic模块101a。在导体图案61p和天线连接用第一电极11之间形成有绝缘层，导体图案61p与天线连接用第一电极11电容耦合。同样，在导体图案62p和天线连接用第二电极12之间形成有绝缘层，导体图案62p与天线连接用第二电极12电容耦合。
50.导体图案61l、62l为曲折线形状，作为电感成分较高的区域发挥作用。此外，导体图案61c、62c为平面形状，作为电容成分较高的区域发挥作用。由此，增大电流强度较高的区域的电感成分，增大电压强度较高的区域的电容成分，使天线导体图案61、62的形成区域缩小化。
51.在图4的(a)所示的第一rfid标签201a和图5的(a)所示的第二rfid 标签201b中，天线6的结构相同。当在绝缘体膜60搭载第一rfic模块101a时构成第一rfid标签201a，当在
绝缘体膜60搭载第二rfic模块101b时构成第二rfid标签201b。rfic模块101a、101b的x轴方向的边与绝缘体膜60的x 轴方向的边平行。
52.图6的(a)是带rfid标签的物品301a的立体图，图6的(b)是带rfid 标签的物品301b的立体图。带rfid标签的物品301a由物品300和设于其内部的第一rfid标签201a构成，带rfid标签的物品301b由物品300和设于其内部的第二rfid标签201b构成。在该例中是卡片状的物品，在rfid标签201a、 201b中写入与卡片相关的信息。
53.图7是多个物品300重叠地载置于rfid标签读取器401的状态的立体图。在这样多个物品300重叠地载置于rfid标签读取器401的状态下，rfid标签读取器401读取设于多个物品300的rfid标签的信息。特别是在是相同尺寸的卡片状的物品时，使用者倾向于将这些物品的各边整齐精确地对齐而载置于 rfid标签读取器401的读取面。
54.图8的(a)、图8的(b)是针对如图7所示那样多个物品300层叠的状态下的在层叠方向上相邻的两个物品中的rfid标签中的rfic模块示出这些 rfic模块的重叠状况的例子。
55.在图8的(a)的例子中，第一rfic模块101a和第二rfic模块101b在层叠方向上相邻。在该状态下，第一rfic模块101a的第一线圈la与第一rfic 模块101a的第一线圈la和第二线圈lb均不重叠，第一rfic模块101a的第二线圈lb也与第一rfic模块101a的第一线圈la和第二线圈lb均不重叠。在该例中，相邻的rfic模块的两个线圈彼此的无用耦合被抑制。
56.在图8的(b)的例子中，第一rfic模块101a和第一rfic模块101a在层叠方向上相邻。在该状态下，一个第一rfic模块101a的第一线圈la与另一个第一rfic模块101a的第一线圈la重叠，一个第一rfic模块101a的第二线圈lb与另一个第一rfic模块101a的第二线圈lb重叠。在该例中，相邻的 rfic模块的两个线圈彼此一定程度地无用耦合。图8的(b)中的磁通φ概念性地示出该状况。
57.在此，图10表示作为比较例的rfic模块的俯视图。在该作为比较例的 rfic模块中，通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb 的线圈开口co2的重心cob2的直线sl与基板1的两个边平行。因而，在带有具有该rfic模块的rfid标签的物品重叠的状态下，产生在层叠方向上相邻的两个线圈彼此的无用耦合。该状况在使物品的左右翻转、上下翻转、旋转 180度的情况下也是同样的。
58.根据本实施方式，存在两种阻抗匹配电路的两个线圈la、lb的配置，因此成为图8的(b)所示的状态的概率降低。例如在将4张卡片状物品精确地对齐而载置于rfid标签读取器401时，产生在层叠方向上相邻的阻抗匹配电路的两个线圈彼此的无用耦合的概率是2/16。也就是说，4个rfid标签的作为线圈la、lb的两种方向的组合能够采取的组合存在16种，其中，在层叠方向上相邻的阻抗匹配电路的线圈la、lb的方向全部对齐的组合只有两种。换言之，在剩余的14/16的概率下，能够读取任一rfid标签或全部rfid 标签。而且，能够根据与张数的比较而注意到存在未被读取的卡片，因此在该情况下仅通过重新排列或重新载置卡片就能够使卡片间的偏差变化，因此同时读取全部rfid标签的概率升高。
59.【第二实施方式】
60.在第二实施方式中，例示第一线圈la和第二线圈lb相对于基板的配置构造与第一实施方式不同的rfic模块。
61.图9的(a)是作为第二实施方式的两种rfic模块中的一种的第一rfic 模块102a的放大俯视图，图9的(b)是作为另一种的第二rfic模块102b的放大俯视图。
62.rfic模块102a、102b包括rfic 2、天线连接用第一电极11、天线连接用第二电极12、rfic连接用第一电极31、rfic连接用第二电极32、阻抗匹配电路以及基板1。第一线圈la和第二线圈lb的配置关系与在第一实施方式中图1的(a)、图1的(b)所示的例子不同。
63.在第一rfic模块102a中，第一线圈la和第二线圈lb并排设置于基板1。通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口 co2的重心cob2的直线sl通过基板1的中心cp以外的位置。
64.此外，在第二rfic模块102b中也是，第一线圈la和第二线圈lb并排设置于基板1。通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口co2的重心cob2的直线sl通过基板1的中心cp以外的位置。
65.第一rfic模块102a与第二rfic模块102b的差异是通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口co2的重心cob2的直线sl的位置。在图9的(a)、图9的(b)所示的方向中，在第一rfic模块102a 中直线sl处于基板1的靠近上边的位置，相对于此，在第二rfic模块102b中直线sl处于基板1的靠近下边的位置。
66.根据第二实施方式，在第一rfic模块102a和第二rfic模块102b在层叠方向上相邻的情况下，避免第一线圈la彼此的无用耦合和第二线圈lb彼此的无用耦合。
67.以上，如在各实施方式中所示，根据本实用新型，得到相邻的rfic模块的线圈彼此的无用耦合被抑制、独立性较高的rfid标签。
68.最后，上述的实施方式的说明在所有的方面为例示，并非限制性的说明。对于本领域技术人员而言，能够适当进行变形和变更。本实用新型的范围由权利要求书表示而不由上述的实施方式表示。并且，本实用新型的范围包含在与权利要求书的范围内均等的范围内的对实施方式进行的变更。
69.例如，也可以将在第一实施方式中所示那样的使通过第一线圈la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口co2的重心cob2的直线 sl的倾斜方向不同的构造与在第二实施方式中所示那样的使通过第一线圈 la的线圈开口co1的重心cob1和第二线圈lb的线圈开口co2的重心cob2 的直线sl的位置不同的构造组合。此外，也可以由此构成3种以上的rfic模块和具备这些rfic模块的rfid标签。
70.此外，例如，在以上所示的任一实施方式中，均由第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l4以及第五电感l5构成阻抗匹配电路，但本实用新型不限于此。
71.此外，示出了由第一电感l1用线圈和第三电感l3用线圈构成第一线圈la、由第二电感l2用线圈和第四电感l4用线圈构成第二线圈lb的例子，但本实用新型不限于此。例如，在第一线圈la、第二线圈lb分别由单一的线圈构成的情况下也同样地能够适用。
72.此外，示出了在rfic模块101a、101b、102a、102b中在天线连接用第一电极11和天线导体图案61p之间形成电容、在天线连接用第二电极12和天线导体图案62p之间形成电容的例子，但该“连接”不限于借助电容的连接，也可以是直流的连接。
73.此外，除了将rfic模块101a、101b、102a、102b搭载于绝缘体膜60的构造以外，也可以在绝缘体膜60直接形成阻抗匹配电路7并搭载rfic 2。
74.附图标记说明
75.co1、co2、线圈开口；cob1、cob2、重心；cp、电容；cp、基板1 的中心；l1、第一电感；l2、第二电感；l3、第三电感；l4、第四电感；l5、第五电感；la、第一线圈；lb、第二线圈；sl、直
线；v1、v2、层间连接导体；1、基板；2、rfic；6、天线；7、阻抗匹配电路；11、天线连接用第一电极；12、天线连接用第二电极；21、22、rfic端子电极；31、 rfic连接用第一电极；32、rfic连接用第二电极；60、绝缘体膜；61、62、天线导体图案；61p、61l、61c、62p、62l、62c、导体图案；101a、101b、 102a、102b、rfic模块；201a、201b、rfid标签；300、物品；301a、301b、带rfid标签的物品；401、rfid标签读取器。