水分检测用RFIC器件的制作方法

本实用新型涉及一种能够检测水分的存在的水分检测用RFIC器件。

背景技术：

以往，为了检测水分的存在需要采用温度检测用半导体传感器等的昂贵部件。

对此，有提出更容易地检测水分是否存在的无线IC器件(例如，参照专利文献1)。在上述无线IC器件中，绝缘材料介于馈电电路基板和天线之间，若湿度上升，则馈电电路基板和天线的电磁耦合发生变化，通过检测可通信距离的变化来检测湿度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5182431号公报。

技术实现要素：

实用新型要解决的技术问题

然而，作为上述绝缘材料，可举出分散有纤维素的环氧树脂、分散有聚乙烯醇的环氧树脂，这些材料相对于水分含量的体积变化量较小，绝缘材料的使用范围有限。因此，在上述无线IC器件中，存在对水分有无的检测能力不敏感的情况。

本实用新型的目的在于提供能够简单并且高精度地检测水分的存在的水分检测用器件。

解决技术问题的方案

本实用新型所涉及的水分检测用RFIC器件包括：

RFIC元件；和

被连接到所述RFIC元件且具有可电容耦合的相对部的天线元件；以及

被设置在所述天线元件的所述相对部附近的吸水材料。

实用新型效果

根据本实用新型所涉及的水分检测用RFIC器件，若吸水材料吸收水分，则天线元件的相对部之间的电容值发生变化，更具体而言，天线本身具有的杂散电容变大从而天线元件的电气长度发生变化。其结果是，通信距离变短，中心频率向低频侧偏移。即，能够通过测量通信距离、中心频率的偏移量来检测水分的存在。

附图说明

图1(a)是示出实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的俯视图；(b)是示出从图(a)中的A-A线的方向观察到的截面构造的概要剖视图；(c)是实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件的等效电路图。

图2(a)是示出RFIC元件的截面构造的概要剖视图；(b)是图(a)的等效电路图。

图3是在图1(a)的水分检测用RFIC器件的天线元件的曲折形状的相对部分含有水分的情况下的电容耦合的概要图。

图4是图1的水分检测用RFIC器件中的天线的长度和通信距离的关系的一例的概要图。

图5是示出在尿布中安装有实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件的应用例的概要图。

图6是在尿布中安装有图5的水分检测用RFIC器件的应用例中的尿布更换的流程图。

图7(a)是示出实施方式2所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的俯视图；(b)是示出从图(a)中的B-B线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

图8(a)是示出实施方式3所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的俯视图；(b)是示出从图(a)中的C-C线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

图9(a)是示出实施方式4所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的俯视图；(b)是示出从图(a)中的D-D线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

图10(a)是示出实施方式5所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的俯视图；(b)是示出从图(a)中的E-E线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

图11(a)是示出实施方式6所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的立体图；(b)是示出从图(a)中的F-F线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

图12是示出在图11(a)的水分检测用RFIC器件的天线元件的折返部中含有水分的情况下的电容耦合的示意图。

图13是使用了实施方式7中的手持式读取器的定期巡视的尿布更换方法的流程图。

图14(a)是实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件的侧视图；(b)是图(a)中的RFIC器件的俯视图；(c)是图(a)中的RFIC器件的仰视图。

图15是示出在实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件的吸水材料中保持有水分的情况下天线元件中的电场分布的侧视图。

图16(a)是示出实施方式9所涉及的水分检测用RFIC器件的结构的侧视图；(b)是示出实施方式9的另一例的水分检测用RFIC器件的结构的侧视图。

图17(a)是实施方式10所涉及的水分检测用RFIC器件的侧视图；(b)是图(a)中的RFIC器件的俯视图；(c)是图(a)中RFIC器件的仰视图；(d)是图(a)中的第1天线元件和第2天线元件的间隙的从上表面看到的局部放大透视图。

图18是示出实施方式11所涉及的带有水分检测用RFID标签的尿布中所含的水分检测用RFID标签的结构例的概要剖视图。

具体实施方式

根据第1种方式的水分检出用RFIC器件包括：

RFIC元件；

被连接到所述RFIC元件且具有可电容耦合的相对部的天线元件；以及

被设置在天线元件的所述相对部附近的吸水材料。

根据上述结构，若吸水材料吸收水分，则天线元件的相对部之间的电容值发生变化，天线本身具有的杂散电容变大，天线元件的电气长度发生变化。其结果是，通信距离变短，无线通信状态发生变化。而且无线通信本身变得不能进行。通过检测该无线通信状态的变化从而能够检测水分的存在。更具体而言，若吸水材料吸收水分，则天线元件的电气长度变长，其结果是，通信距离变短，中心频率向低频端偏移，无线通信状态发生变化。即，通过检测通信距离、中心频率的偏移量等无线通信状态的变化，能够检测水分的存在。

此外，天线元件中的可电容耦合的相对部既可以是由设置于天线元件本身的折返部形成的相对部，也可以是在天线元件的开放端部和其它部分之间或两个开放端部之间形成的相对部。

此外，虽然吸水材料被设置在相对部的附近，但也可被设置在相对部之间，也可被设置为与相对部相接触。而且，吸水材料也可以被设置为靠近相对部。吸水材料被配置于能对天线元件中的相对部之间的杂散电容产生影响的部位即可。

根据第2种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1种方式中，也可为，所述吸水材料是支承所述天线元件的基材片。

根据上述结构，能由吸水材料兼作基材片，能减小整个RFIC器件的厚度。

根据第3种方式的水分检测用RFIC器件在上述第2种方式中，也可为，将所述吸水材料作为第1吸水材料，还包括第2吸水材料，该第2吸水材料被设置为使得在所述第2吸水材料与所述第1吸水材料之间夹着所述天线元件。

根据上述结构，由于利用2层的第1及第2吸水材料夹着天线图案的上下两表面，因此能够提高水分的检测性能。

根据第4种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1种方式中，也可为，还包括支承所述天线元件的难吸水材料，

在所述吸水材料和所述难吸水材料之间夹着天线元件。

根据上述结构，能将难吸水材料作为支承天线元件的基材片，从而能提高机械强度。

根据第5种方式的水分检测用RFIC器件在上述第4种方式中，也可为，将所述难吸水材料作为第1难吸水材料，还包括被设置在所述吸水材料之上的第2难吸水材料，

在所述第1难吸水材料和所述第2难吸水材料之间夹着所述天线元件和所述吸水材料。

根据上述结构，由于在第1难吸水材料和第2难吸水材料之间夹着天线元件和吸水材料，因此水分仅沿着天线元件的长边方向浸入。在此情况下，水分吸收量只会逐渐变化，天线长度也只会逐渐变化。由于天线元件的电气长度是这样阶段性地变化，因此能够阶段性地检测吸水程度。

根据第6种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1至第5的任一种方式中，也可为，所述RFIC元件具有第1输入输出端子、第2输入输出端子，

所述天线元件具有一端被连接到所述第1输入输出端子的第1天线元件、和一端被连接到所述第2输入输出端子的第2天线元件，

所述第1天线元件及所述第2天线元件从各自所述一端开始向相互不同的方向延伸，

所述第1天线元件及所述第2天线元件在各天线元件内分别具有所述相对部。

根据上述结构，能由偶极天线构成水分检测用RFIC器件。特别地，在如偶极天线那样具有开放端的天线元件中，由于在其动作时会在开放端附近出现大的电位差，因此优选在开放端附近设置可电容耦合的相对部。具体而言，优选将天线元件的开放端部和天线元件的其它部分之间作为所述相对部，进一步优选将两个开放端部之间作为所述相对部。

根据第7种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1至第6的任一种方式中，也可为，所述天线元件具有多个折返部，所述折返部具有作为所述相对部的曲折形状。

根据上述结构，能将曲折形状的多个折返部分用作为可电容耦合的相对部。

根据第8种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1至第6的任一种方式中，也可为，所述天线元件具有环形的折返部，所述折返部是所述相对部。

根据上述结构，可将环形的折返部用作为可电容耦合的相对部。在此情况下，由于开放端部附近也会出现大的电位差，因此进一步优选将两个开放端部之间作为所述相对部。

根据第9种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1至第5的任一种方式中，也可为，

所述RFIC元件具有第1输入输出端子、第2输入输出端子，

所述天线元件具有一端被连接到所述第1输入输出端子的第1天线元件、和一端被连接到所述第2输入输出端子的第2天线元件，

所述第1天线元件和所述第2天线元件从各自所述一端开始向相互不同的方向延伸，

所述第1天线元件的所述一端和所述第2天线元件的所述一端之间的间隙部分是所述相对部。

根据上述结构，通过在与第1天线元件和第2天线元件之间的间隙部分的相对部相对应的吸水材料中保持水分，从而能使第1天线元件以及第2天线元件的电场集中于间隙部分。在此情况下，由于间隙部分以外的电场变弱，因此能实质上缩短天线长度，其结果是，能缩短通信距离。

根据第10种方式的水分检测用RFIC器件在上述第1至第9的任一种方式中，也可为，所述RFIC元件包含：

RFIC芯片；以及

被连接到所述RFIC芯片的馈电电路，

所述RFIC元件具有相当于载波频率的谐振频率。

根据上述结构，通过设置馈电电路，从而即使天线元件的电气长度发生了变化，也能使得载波频率的中心频率不会发生大幅变化。

根据第11种方式的水分检测用RFIC器件在上述第10种方式中，也可为，所述馈电电路包含电感元件或电容元件，所述电感元件或所述电容元件被设置在通过层叠多个基材层而形成的多层基板内。

根据上述结构，在馈电电路中，能使得载波频率的中心频率不会发生大幅变化。

根据第12种方式的水分检测用RFIC器件在上述第9种方式中，也可为，所述吸水材料是设置在具有外表面侧的防水材料和所述防水材料的内表面侧的吸水材料的尿布的所述防水材料以及所述吸水材料的内表面侧的吸水材料，夹着所述防水材料与所述第1天线元件和所述第2天线元件之间的间隙部分的相对部相对配置。

根据第13种方式的带有水分检测用RFIC器件的尿布包括：

被设置在外表面侧的防水材料；

被设置在所述防水材料的内表面侧的吸水材料；以及

被设置在所述防水材料的外表面侧的水分检测用RFID标签，

所述水分检测用RFID标签包括：

具有第1输入输出端子及第2输入输出端子的RFIC元件；以及

天线元件，该天线元件具有一端被连接到所述第1输入输出端子的第1天线元件、和一端被连接到所述第2输入输出端子的第2天线元件，所述第1天线元件及所述第2天线元件从各自所述一端开始向相互不同的方向延伸，在所述第1天线元件的所述一端和所述第2天线元件的所述一端之间的间隙部分具有可电容耦合的相对部，

所述吸水材料夹着所述防水材料与所述第1天线元件和所述第2天线元件的所述间隙部分的相对部相对配置。

以下，参照附图说明实施方式所涉及的水分检测用RFIC器件。此外，对于图中实质上相同的构件附加相同的标号。

(实施方式1)

图1(a)是示出实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件10的结构的俯视图；图1(b)是示出从图1(a)中的A-A线的方向观察到的截面构造的概要剖视图；图1(c)是实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件的等效电路图。

实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件10包括RFIC元件1、被连接到RFIC元件1且向彼此相反的方向延伸的第1天线元件11及第2天线元件12、以及支承第1天线元件11及第2天线元件12的吸水材料2。第1天线元件11及第2天线元件12分别具有曲折形状的可电容耦合的多个相对部13。相对部13包含在天线元件内彼此相对的一对坯片和其间隙。吸水材料2是支承RFIC元件、第1天线元件11及第2天线元件12的基材片2。此外，如图1(c)的等效电路图所示，具有RFIC元件、第1及第2天线元件11、12、和电容器9。电容器9例如可以是RFIC元件1内的C图案或杂散电容。

图2(a)是示出RFIC元件1的截面构造的概要剖视图；图2(b)是图2(a)的等效电路图。

RFIC元件1包括RFIC芯片21、和经由导电性接合材料22及端子电极23与RFIC芯片21相连接的多层基板25。RFIC芯片21被密封树脂24密封。此外，在多层基板25中内置有由L1和L2等L图案及C1、C2和C_IC等C图案构成的馈电电路。C_IC是RFIC芯片21的杂散电容。利用馈电电路形成谐振电路，其谐振频率对应于载波频率。通过这样设置馈电电路，从而即使天线元件的电气长度发生了变化，也能使得载波频率的中心频率不会发生大幅变化。

即，若预先将初始状态下的天线元件的电气长度对应于最大增益状态(2/λ)，则即使吸水量变多而使天线元件的电气长度发生变化，也只是可通信距离减小，能够以相同的载波频率进行读取。因此，能够通过对可读取距离进行检测、对成功读取次数进行计数来检测吸水程度。

虽然例如在图2(a)和(b)中，RFIC元件1和第1及第2天线元件11、12是通过端子电极26的直接连接相连接，但并不限于此。端子电极26包含与第1天线元件11连接的第1输入输出端子、和与第2天线元件12连接的第2输入输出端子。例如，RFIC元件1和第1及第2天线元件11、12不仅可以通过端子电极26直接连接，也可以通过电容耦合、磁场耦合等任一种方式耦合。

另外，虽然在图2(a)和(b)中，在RFIC元件1中设置了内置有馈电电路的多层基板25，但并不限于此，也可不设置馈电电路。如后所述，由于不设置馈电电路，通过在第1及第2天线元件11、12的表面所设置的相对部12中保持水分，从而天线元件的电气长度会发生变化，载波频率会发生变化，会使无线通信状态发生变化，进而能使无线通信本身变得不可。

第1天线元件11及第2天线元件12是以RFIC元件1为中心沿彼此相反方向延伸的曲折形状的天线元件。第1天线元件11及第2天线元件12从各自与RFIC元件1的端子电极26相连接的一端开始向相互不同方向延伸。具体而言，第1天线元件11及第2天线元件12从与端子电极26相连接的一端开始向彼此相反方向延伸。第1天线元件11及第2天线元件12各自具有相对于一个方向蛇行延伸的曲折形状。各个天线元件11、12具有相对于上述延伸方向平行的部分和垂直的部分。平行于延伸方向的部分具有一个矩形形状，垂直部分也具有一个矩形形状，平行于延伸方向的部分和垂直于延伸方向的部分成直角相连。此外，平行于延伸方向的部分的矩形形状和垂直于延伸方向的部分的矩形形状具有相同的一定宽度。而且，垂直于延伸方向的部分的矩形形状沿上述延伸方向以一定间距配置。

另外，天线元件并非如上所述限于两个，也可为1个或两个以上。此外，延伸方向并不局限于相反方向，例如，也可彼此成直角地延伸。此外，第1天线元件11及第2天线元件12能使用曲折形状的多个折返部分作为可电容耦合的多个相对部13。另外，可电容耦合的相对部13也可以是例如串联电容耦合或并联电容耦合。此外，天线元件的各个坯片也可分别串联电容耦合。或者，也可为，对于天线元件的坯片，多个坯片并联电容耦合。作为电容耦合的相对部，可以是串联电容耦合的相对部或并联电容耦合的相对部中的任一种。由此，能够提高天线元件的结构的灵活性。

第1天线元件11及第2天线元件12能够使用普通天线元件所用的铜箔、铜板、铜镀膜、金箔、金板、金镀膜等材料。材料并不局限于上述例子，只要是一般使用的材料都能使用。

作为吸水材料2，可以使用例如高分子吸水材料(聚合物型吸水材料)等。也能使用无机型吸水材料。在无机型吸水材料中，由于体积变化量小，特别优选以粘土型为代表的多孔型吸水材料。吸水材料2只要能支承、即载放RFIC元件1、第1天线元件11及第2天线元件12即可。由此，吸水材料2能兼作基材片，可使RFIC器件整体厚度变薄。此外，虽然吸水材料2本身不必具有刚性等，但是当其具有刚性时能够提高耐机械冲击性。另一方面，如果吸水材料2具有柔软性，则能将RFIC器件10粘贴在曲面状物体上。

图3是示出在图1(a)的水分检测用RFIC器件10的第1及第2天线元件11、12的曲折形状的相对部13含有水分的情况下的电容耦合14的概要图。另外，在开放端部之间也形成电容。图4是示出水分检测用RFIC器件中的天线的长度和通信距离的关系的一例的概要图。

图3所示的实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件10中，若吸水材料2吸收水分，则会在第1天线元件11及第2天线元件12的多个相对部13之间产生电容耦合14，杂散电容变大从而第1及第2天线元件11、12的电气长度发生变化。其结果是，如图4所示通信距离变短，无线通信状态发生变化，进而无线通信本身变得不能进行。例如，在由高分子吸水材料构成基材片2时，未吸水状态下的相对介电常数ε约为5。基材片2吸收水分后的相对介电常数ε约为60。其结果是，曲折形状的第1及第2天线元件11、12的多个相对部13中的杂散电容变大，天线的长度发生变化。因此，通信距离变短，无线通信状态发生变化，进而无线通信本身不能进行。能够通过检测这种无线通信状态的变化来检测水分的存在。

图5是将实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件10安装在尿布30中的应用例的概要图。

如图5所示，将实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件10预先粘贴在尿布30上，当在尿布30中由于小便等产生水分时，RFIC器件10的吸水材料2吸收水分，第1和第2天线元件11、12的杂散电容发生变化，天线长度发生变化，通信距离变短，因此无线通信状态发生变化，进而无线通信本身不能进行。从外部利用读取器/写入器40与RFIC器件10进行无线通信，通过对安装在尿布30内的RFIC器件10的无线通信可通信距离进行检测，以及对无线通信成功次数进行计数等，能够通过RFIC器件10检测水分的存在状态。

图6是将图5的水分检测用RFIC器件10安装在尿布30中的应用例中的尿布更换的流程图。

(1)需要护理人员穿上安装有水分检测用RFIC器件10的尿布30，对护理人员和尿布30进行配对(S01)。

(2)然后，首先通过水分检测用器件10的读取器40进行读取(S02)。读取器40可以是固定型也可以是手持型。另外，在此时间点，在穿戴时尿布30中没有水分，被认为是可通信的。

(3)判断是否从上次的读取开始已经过一定时间(S03)，若尚未经过一定时间(否)则返回，反复进行此判断直至经过一定时间。所谓一定时间，例如约30秒。在经过一定时间的时间点(是)，转移到下一步骤。

(3)通过水分检测用器件10的读取器40进行读取(S04)。

(4)判断是否能够与水分检测用RFIC器件10进行通信(S05)，如果能够通信(是)，则说明尿布中还不存在水分，不进行尿布更换，返回到经过一定时间的判断(S03)。另一方面，如果不能与水分检测用RFIC器件10进行通信(否)，说明尿布30中有水分，即存在尿液或粪便等。于是，转移到下一步骤S06。

(5)在读取器40显示尿布30内的水分状态(S06)。另外，也可为，护理人员预先持有不同于读取器40的通信模块，将信息从读取器40发送到通信模块。此外，并非必须执行水分状态的显示，例如，也可以通过指示灯的闪烁等来通知水分的存在。

(6)随后，护理人员除去尿布30，需要护理人员穿上安装有水分检测用RFIC器件10的新尿布。

如上所述，在尿布30内安装水分检测用RFIC器件10的应用例中进行尿布更换。另外，在上述流程图中，由于是示意性地示出一次尿布更换的流程，因此在步骤S06中流程结束。

由于如上所述通过将实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件安装在尿布30内，能够检测水分，因此可检测由尿液或粪便、或汗等导致的湿润状态。此外，由于使用RFIC器件，因此无需使用如湿度检测用半导体传感器那样的高价部件，因此能便宜地构成。此外，由于结构本身简单，因此可靠性也高。另外，优选RFIC器件10的吸水性能等同于或高于尿布30的吸水性能。若RFIC器件10的吸水性能低于尿布30，则水分的检测性能下降。

另外，虽然在上述说明中，作为水分检测用RFIC器件10的应用例，举出了在尿布30内安装水分检测用RFIC器件10的情况，但并不限于上述应用例。例如，也能作为漏水检测用RFIC器件使用，预先将RFIC器件粘贴在水管的外侧以检测漏水。除此之外，不仅可以检测水分的有无，也可构成为检测与水分干了的状态之间的干湿周期。

(实施方式2)

图7(a)是示出实施方式2所涉及的水分检测用RFIC器件10c的结构的俯视图；图7(b)是示出从图7(a)中的B-B线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

实施方式2所涉及的水分检测用RFIC器件10c与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，其不同之处在于RFIC元件1a不包括用于固定载波频率的馈电电路。在RFIC元件1a不具有如实施方式1那样的作为载波频率固定电路的馈电电路时，作为第1及第2天线元件11、12的相对部的线之间的杂散电容变大。其结果是，载波频率的中心频率变大。随之，由于可通信的通信频率(信道)发生大幅变化，因此如果检测该信道变化，则能通过比较吸水前后的通信频率来检测吸水状态。

(实施方式3)

图8(a)是示出实施方式3所涉及的水分检测用RFIC器件10d的结构的俯视图；图8(b)是示出从图8(a)中的C-C线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

实施方式3所涉及的水分检测用RFIC器件10d与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，其不同之处在于其包括支承RFIC元件1、和第1及第2天线元件11、12的难吸水材料2a，并且将吸水材料4设置在第1及第2天线元件11、12之上。在此情况下，通过难吸水材料2a和吸水材料4夹着第1及第2天线元件11、12。

通过将难吸水材料2a作为基材片，从而能够提高机械强度。所谓难吸水材料2a，是由几乎不吸收水分或者难以吸收水分的材料制成的部件。作为难吸水材料2a，能够使用例如由PET树脂制成的膜状部件或者薄板状部件。吸水材料4是保护上表面的护板。

另外，也可与上述相反，使用吸水材料作为基材片，使用难吸水材料作为护板。

(实施方式4)

图9(a)是示出实施方式4所涉及的水分检测用RFIC器件10e的结构的俯视图；图9(b)是示出从图9(a)中的D-D线的方向观察到的截面构造的剖视图。

实施方式4所涉及的水分检测用RFIC器件10e与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，其不同之处在于还包括吸水材料4，该吸水材料4被设置为在吸水材料4与吸水材料2之间夹着第1及第2天线元件11、12。因为由吸水材料2、4夹着天线图案3的上下两表面，因此上下两表面的吸水材料2、4逐渐吸收水分，第1及第2天线元件11、12的天线长度随之逐渐变化。因此，能够检测水分的吸水程度，并提高检测性能。

(实施方式5)

图10(a)是示出实施方式5所涉及的水分检测用RFIC器件10f的结构的俯视图；图10(b)是示出从图10(a)中的E-E线的方向观察到的截面构造的概要剖视图。

实施方式5所涉及的水分检测用RFIC器件10f与实施方式4所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，其不同之处在于在吸水材料4之上还设置了难吸水材料5。在此情况下，还作为基材片的下层的难吸水材料2a成为第1难吸水材料，上层的难吸水材料5成为第2难吸水材料。在第1难吸水材料2a和第2难吸水材料5之间夹着第1及第2天线元件11、12、和吸水材料4。即，利用难吸水材料2a、5夹着水分检测用RFIC器件10f的两个主面，并且短边方向的两个侧面也被难吸水材料2a、5所覆盖。即，吸水材料4仅在长边方向上露出。因此，水分仅沿着第1及第2天线元件11、12的长边方向浸入。在此情况下，水分吸收量只会逐渐变化，天线长度也只会逐渐变化。由于天线元件的电气长度是这样阶段性地变化，因此能阶段性地检测吸水程度。

(实施方式6)

图11(a)是示出实施方式6所涉及的水分检测用RFIC器件10g的结构的立体图；图11(b)是示出从图11(a)中的F-F线的方向观察到的截面构造的剖视图。

实施方式6所涉及的水分检测用RFIC器件10g与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，其不同之处在于第1及第2天线元件11、12不是曲折形状，而是具有折返部的环形。第1及第2天线元件11、12在作为吸水材料的基材片2的端部折返，沿着基材片2的下表面延伸。在第1及第2天线元件11、12中，可电容耦合的相对部是基材片2的上表面侧的天线图案3和夹着基材片2的下表面侧的天线图案3。

图12是示出在图11(a)的水分检测用RFIC器件10g的天线元件11、12的折返部中含有水分的情况下的电容耦合的概要图。另外，在折返的开放端部彼此之间也形成电容。

如图12所示，在水分检测用RFIC器件10g中，环形的折返部对应于可电容耦合的相对部。即，若作为基材片的吸水材料2吸收水分，则在由夹着基材片2的天线图案3构成的相对部，杂散电容发生变化，天线长度发生变化。由此，第1及第2天线元件11、12的天线长度发生变化，无线通信状态发生变化，进而无线通信本身不能进行。通过对可无线通信的通信距离进行检测，对无线通信成功次数进行测量等，能够检测水分的存在以及吸水状态。

(实施方式7)

图13是使用了实施方式7所涉及的手持式读取器40的定期巡视的尿布更换方法的流程图。在此尿布更换的流程图中，与图6的尿布更换流程图相比较，其不同之处在于不是更换一次尿布就结束流程，而是不终止流程以重复进行尿布更换。即，能对应于实际状态多次进行尿布更换。

(1)需要护理人员穿上安装有水分检测用RFIC器件10的尿布30(S11)。

(2)在尿布更换的定期巡视时，护理人员将手持式读取器40放在需要护理人员的尿布上，进行水分检测用RFIC器件10的读取(S12)。

(3)判断是否能够与水分检测用RFIC器件10进行通信(S13)，如果能够通信(是)，则说明尿布中还不存在水分，不进行上述尿布更换(S14)，返回尿布更换的定期巡视时的读取器读取(S12)。另一方面，如果不能与水分检测用RFIC器件10进行通信(否)，说明尿布30中存在水分、即尿液或粪便等。于是，转移到下一步骤S15。

(4)护理人员除去需要护理人员的尿布30(S15)，需要护理人员穿上安装有水分检测用RFIC器件10的新尿布(S16)。

(5)在尿布刚更换之后将读取器放在尿布上，进行水分检测用RFIC器件的读取(S17)。此后，转移到判断是否能够与水分检测用RFIC器件10进行通信的步骤S13。这样，通过在尿布刚更换之后进行RFIC器件的读取，从而能够检测RFIC的初始不良。在此情况下，即便进行了尿布更换，流程也不会结束。

另外，也可在尿布刚更换后不进行RFIC器件的读取，而是返回尿布更换的定期巡视时的读取器读取(S12)。即，也可以省略在尿布刚更换后的RFIC器件的读取。

如上所述，能够通过使用手持式读取器40的定期巡视来进行尿布更换。此外，在该流程图中，能对应于实际情况重复进行必要次数的尿布更换。

(实施方式8)

图14(a)是实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件10h的侧视图；图14(b)是图14(a)中的RFIC器件10h的俯视图；图14(c)是图14(a)中的RFIC器件10h的仰视图。图15是示出在实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件10h的吸水材料中保持水分的情况下天线元件11、12中的电场分布的侧视图。

该水分检测用RFIC器件10h与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，其不同之处在于第1天线元件11及第2天线元件12不是曲折形状，而是细长的矩形形状或棒形(条形)。第1天线元件11及第2天线元件12从各自与RFIC元件1的端子电极26相连接的一端开始向相互不同方向延伸。具体而言，第1天线元件11及第2天线元件12是从与端子电极26相连接的一端开始向彼此相反方向延伸。此外，由作为基材的难吸水材料(或不吸水材料)2a支承第1天线元件11及第2天线元件12。而且，不同之处还在于吸水材料4不直接与第1天线元件11及第2天线元件12相接触，而是经由作为基材的难吸水材料2a被配置在背面侧。此外，不同之处还在于吸水材料4被设置为跨越第1天线元件11与端子电极26连接的一端、和第2天线元件12与端子电极26连接的一端之间的间隙部分。而且，该水分检测用RFIC器件10h与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件相比较，不同之处还在于其将第1天线元件11和第2天线元件之间的间隙部分作为可电容耦合的相对部15。此外，如图15所示，通过在与第1天线元件11和第2天线元件2之间的间隙部分的相对部相对应的吸水材料4中保持水分，从而能将第1天线元件11及第2天线元件12的电场集中于间隙部分15。在此情况下，由于第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分15以外的电场变弱，因此能实质上缩短电气长度。在图15中，用粗线显示间隙部分15的电力线16a，以表示电场较强，用虚线显示间隙部分15以外的电力线16b，以表示电场较弱。由此，通过在被设置为跨越第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分15的吸水材料4中保持水分，从而水分检测用RFIC器件10h通信距离变短。

另外，关于实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件10h，若与专利文献1所记载的无线IC器件相比较，在专利文献1所记载的无线IC器件中，绝缘材料介于馈电电路基板和天线之间。因此，若环境湿度发生变化，则馈电电路和天线之间的电磁耦合本身可能会发生变化。

对此，在实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件10h中，与专利文献1所记载的无线IC器件的不同之处在于RFIC元件1和第1及第2天线元件11、12经由导电性接合材料直接连接。即，吸水材料4经由作为基材的难吸水材料2a被配置在背面侧，不直接与RFIC元件1及天线元件11、12相接触。因此，在吸水材料4中保持水分的情况下，只是相对部15的电场发生变化，对RFIC元件1和天线元件11、12的电磁耦合不造成影响。因此，在保持RFIC元件1和天线元件11、12的连接可靠性的同时，作为水分检测用RFIC器件10h，能够在周围环境中存在水分的情况下进行反应灵敏的高精度的水分检测。

该吸水材料4可以被设置为跨越第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分(相对部)15。这里，吸水材料4经由难吸水材料2a面对第1天线元件11和第2天线元件之间的间隙部分(相对部)15。在此情况下，吸水材料4也能被设置在相对部15的附近。

另外，吸水材料4也可以设置为跨越包含第1天线元件11和第2天线元件12之间的相对部15在内的整体。其中，在设置于包含第1天线元件11和第2天线元件12之间的相对部15在内的整体的情况下，不能获得对相对部15的电场集中效应，并且带给通信距离的影响不会变大。因此，优选吸水材料4不实质上覆盖第1天线元件11及第2天线元件12的辐射部分，而是将其仅设置在相对部15的附近(即，仅设置在对形成在第1天线元件11和第2天线元件12之间的电容分量具有影响的部分)。更具体而言，优选将其设置在第1天线元件11和第2天线元件12的整体的2/3以下、甚至1/3以下。

此外，吸水材料4可使用由难溶于水的纤维制成的纸或织物，例如纱布、纸巾等。此外，也可使用上述吸水材料。吸水材料4可以通过向难吸水材料2a的底面侧粘贴、固定、喷涂、印刷、浸渍等进行设置。设置吸水材料4的方法不限于所述例子，也可以通过通常使用的方法设置吸水材料4。吸水材料4在其内部保持水分，并且在吸水材料4的表面也可含有水分。吸水材料4优选能长时间地保持水分。

(实施方式9)

图16(a)是示出实施方式9所涉及的水分检测用RFIC器件10i的结构的侧视图；图16(b)是示出实施方式9的另一例的水分检测用RFIC器件10j的结构的侧视图。

该水分检测用RFIC器件10i与实施方式1所涉及的水分检测用RFIC器件10h相比较，其不同之处在于不是经由难吸水材料2a在底面设置吸水材料，而是以覆盖RFIC元件1、以及第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分的方式设置卷筒状的吸水材料6。另外，在图16(a)和(b)中，用虚线示出被卷筒状的吸水材料6覆盖的部分。通过使吸水材料6成为卷筒状，从而不只在一个方向上容易吸收周围的水分。此外，即使是来自上方向的水分，也可通过卷筒状的吸水材料6，将水分引向第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分的相对部15的附近。

此外，卷筒状的吸水材料6可以覆盖包含第1天线元件11和第2天线元件12之间的相对部15在内的一部分。此外，卷筒状的吸水材料6也可覆盖包含第1天线元件11和第2天线元件12之间的相对部15在内的整体。而且，还可如图16(b)的另一例的水分检测用RFIC器件10j那样，卷筒状的吸水材料6优选地覆盖第1天线元件11和第2天线元件12的2/3以下。

(实施方式10)

图17(a)是实施方式10所涉及的水分检测用RFIC器件10k的侧视图；图17(b)是图17(a)中的RFIC器件10k的俯视图；图17(c)是图17(a)中的RFIC器件10k的仰视图；图17(d)是从图17(a)中的第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙的上表面看到的局部放大透视图。另外，图17(d)的局部放大透视图是仅保留RFIC元件1的框架的透视图，示出其下部的第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分的结构。

该水分检测用RFIC器件10k与实施方式8所涉及的水分检测用RFIC器件10h相比较，其不同之处如图17(d)的局部放大透视图所示，在于将曲折形状的相对部15设置在第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分。在第1天线元件11和第2天线元件12之间的相对部15，成为将第1天线元件11和第2天线元件12分别以不接触的方式彼此啮合的梳齿形状。具体而言，对各个天线元件11、12交替设置凸部和凹部，并且使以不接触的方式相对的凸部和凹部分离。虽然在图17(d)中，使梳齿状的凸部和凹部成为矩形形状，但并不限于此，也可采用三角形状。或者，也可是其它形状。由梳齿状的天线元件11、12划成曲折形状的间隙部分(相对部)15。这样通过将第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分作为曲折形状的相对部15，从而能得到在相对部15的附近保持水分时的较大的电容变化，其结果是能使通信距离的变化变大。由此，在保持RFIC元件1和天线元件11、12的连接可靠性的同时，能够在周围环境存在水分的情况下进行反应灵敏的高精度的水分检测。

(实施方式11)

图18是示出实施方式11所涉及的带有水分检测用RFID标签的尿布30中所含的水分检测用RFID标签101的结构例的概要剖视图。

该带有水分检测用RFID标签的尿布30包括被设置在外表面侧的防水材料32、设置在防水材料32的内表面侧的吸水材料34a、34b、和设置在防水材料32的外表面侧的水分检测用RFID标签101。人的臀部50与吸水材料34a、34b相接触。此外，该水分检测用RFID标签10l包括RFIC元件1、和被连接到RFIC元件1且具有可电容耦合的相对部15的天线元件11、12。而且，吸水材料34a、34b夹着防水材料32与第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分的相对部15相对配置。

根据该带有水分检测用RFID标签的尿布30，利用夹着防水材料32与第1天线元件11和第2天线元件12之间的间隙部分的相对部15相对配置的内表面侧的吸水材料34a、34b来构成相对部15中的电容。由此，无需每次都在水分检测用RFID标签101设置吸水材料。此外，能够将尿布30的内表面侧的水分含量的变化作为水分检测用RFID标签101的相对部15中的电容变化检测出。

此外，根据该带有水分检测用RFID标签的尿布30，无需将水分检测用RFID标签101插入尿布30的防水材料32的内表面侧，而是设置在尿布30的外表面侧，因此不受水分的直接影响。因此，对于任何尿布都能进行水分检测，即检测有无排泄。此外，能够重复使用水分检测用RFID标签101。

也可使得该尿布30构成尿布的全部或一部分。此外，也可将该尿布30作为尿布的一部分，即作为内垫或衬垫使用。在此情况下，能够更换作为内垫的尿布30，而不更换外部部分。

另外，水分检测用RFIC器件在作为RFID标签使用时，也可在LF频带、HF频带、UHF频带、SHF频带等中的任一频带使用。此外，虽然RFIC器件有代表性的是RFID标签，但并不限于具有所谓的标签功能，也可具有读写器功能等，具有其它功能。

另外，在本公开中包括了上述各种实施方式和实施例中任意实施方式和/或实施例的适当组合，能够起到各种实施方式和/或实施例所具有的效果。

工业上的实用性

根据本实用新型所涉及的水分检测用RFIC器件，包括连接到RFIC元件且具有可电容耦合的相对部的天线元件、和设置在天线元件的相对部附近的吸水材料。因此，能够简单且高精度地检测水分，可用于尿布的水分检测、管道漏水的检测等。

标号说明

1 RFIC元件

2 吸水材料(基材片)

2a 难吸水材料(基材片)

3 天线图案

4 吸水材料

5 难吸水材料

6 吸水材料

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10j、10k、10l 水分检测用RFIC器件

11 第1天线元件

12 第2天线元件

13 相对部

14 电容耦合

15 相对部(间隙部分)

21 RFIC芯片

22 导电性接合材料

23 端子电极

24 密封树脂

25 多层基板

26 端子电极

30 尿布(带有水分检测用RFID器件的尿布)

32 防水材料(难吸水材料)

34a、34b 吸水材料

40 读取器/写入器

50 人的臀部