ＲＦＩＤ标签、其通信方法以及ＲＦＩＤ标签检测器具技术

本发明专利技术提供一种ＲＦＩＤ标签、其通信方法以及ＲＦＩＤ标签检测器具，能够实现小型的对应金属的标签，可以埋设在细的金属棒或金属表面的凹处，提高了机械强度并且提高了对静电或浪涌电流的耐力。该ＲＦＩＤ标签（７０）具备：ＲＦＩＤ标签本体（６０），搭载了设置在金属板或金属箔的平面上的微小环形天线和与该微小环形天线连接的ＩＣ芯片、槽形状匹配电路以及直立保持部，使上述微小环形天线的环面与安装金属面大致垂直。作为制法，例如从ＲＦＩＤ接入件切出包含ＩＣ芯片的槽形状匹配电路。将该ＲＦＩＤ标签本体（６０）设置在安装金属面上而使槽面直立时，实现作为兼用作匹配电路的微小环形天线（７１）动作的极小型的对应金属的ＲＦＩＤ标签。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及RFID标签、其通信方法以及RFID标签检测器具，特别是涉及适用于在 微带或UHF带的通信频率下利用半波长天线的RFID标签无法对应的、要求小型化的对应金 属的RFID标签利用领域的RFID标签、其通信方法以及RFID标签检测器具。
技术介绍
一般情况下，RFID标签是在接入件(inlet)上附加了用于保护该接入件的膜或用 于安装该接入件的粘接剂等的应用而形成的，其中，该接入件由以下部分构成在集成电路 中内置了 ID号等识别信息的IC芯片、与该IC芯片连接的阻抗匹配电路、与该匹配电路连 接的天线、以及一体地搭载该天线的基材。经由该IC芯片、该匹配电路、该天线，通过该IC 芯片内的阅读器/写入器，从外部与无线通信手段之间进行ID号等识别信息的通信。该一般的RFID标签在贴在金属物体的表面上动作的情况下，对于进行通信的电 磁波，在安装金属面上产生反射或吸收，因此存在通信变得困难的缺点，在现有技术中，作 为其对策，金属面用的RFID标签投入实用，该金属面用的RFID标签在阻止信号在金属的表 面或RFID标签自身的别扣表面上成为涡电流或感应电流而被消耗、从而减轻影响的电介 质的树脂或磁性体的铁酸盐中内置了上述接入件。并且，在要求机械强度的领域中，有人提 出用大的金属零件保护对应金属的RFID标签整体的方案，但存在RFID标签变大的缺点。只要是微小的标签，安装部位就可以小。作为适合于此的标签，在同一半导体基板 上内置了逻辑电路和天线的RFID标签例如公开在非专利文献1中。作为其它方法，如专利文献1中所公开的那样，还有在安装金属表面上实施直接 加工来组装的方法。另外，在专利文献1中，作为与设置在金属面的间隙或内部等深处的RFID标签通 信的方法，还提出如下技术利用电磁波在媒质中、或在波导管内部、或在同轴电缆或同轴 管内部等传输路径中传播的特性，在传输路径一端的开口部设置RFID标签，从另一开口部 利用阅读器/写入器进行通信。而且，在专利文献1中，还公开了如下例子作为使用微小环形天线的小型的对应 金属的标签，不仅将金属平板上的支持金属零件与一匝的微小环形天线兼用，而且用支持 金属零件隔离地进行支持，以便IC芯片或匹配电路不在安装金属面等上短路。另外，在专利文献1中，还提出了如下例子在安装于金属面上的小型金属RFID标 签之上配置电介质隔片，并且在其上罩上兼用作保护盖的接地型共振器具。在专利文献2中，提出如下的小型的对应金属的标签具有通信电磁波波长的 1/10程度的直径、例如是圆形的2片金属板夹着电介质在周边部的一部分上表里连接，将 下表面作为接地电极，将上表面作为放射电极，IC芯片在连结部的放射电极附近电连接。并且，在专利文献2中还公开了 为了提高安装在金属面上的RFID标签的灵敏度， 在放电电极侧经由电介质片配置辅助天线、例如偶极天线，来延长通信距离。专利文献3中公开了如下例子用金属板或支持体形成通信电磁波波长的1/10程度的长度的微小环形天线，利用该支持体将IC芯片或匹配电路隔离从金属面起的规定高度，使其不短路。另外，专利文献4中公开了作为如下的天线发挥作用的标签的例子在与折叠金 属板的表侧或者里侧金属板的连接部侧面上安装IC芯片，在表里的金属板在长度方向上 的长度是通信电磁波波长的1/4程度的长度时，可以实现长的通信距离。另外，专利文献5中公开了如下标签的例子在利用金属板的带状的微小环形天 线上电连接地搭载了 IC芯片，使高频电流在安装导体面侧流动，从搭载了 IC芯片的一侧进 行电磁波放射。专利文献1 特开2008-90813号公报专利文献2 特开2006-333403号公报专利文献3 特开2008-123222号公报专利文献4 特开2005-191705号公报专利文献5 特开2006-53833号公报非专利文献 1 :http //www. hitachi. co. jp/New/cnews/030902a. html 天线内置 型“ychip(注册商标)”，2003年9月2日
技术实现思路
现有的RFID标签在向金属面安装时，存在上述缺点，即对于进行通信的电磁波在 安装金属面上产生反射或吸收，因此存在通信变得困难的缺点。为了解决不能进行RFID通 信而考虑的金属制的RFID标签在其尺寸为大致半波长、所使用的通信频率为2. 45GHz的情 况下，概略尺寸成为50mm到60mm，难以安装到比该尺寸小的金属面上。非专利文献1中公开的天线内置RFID标签由于是相对于安装面平行放置的结构， 因此如果将其设置在金属面上，则与设置了标签的天线的金属面接触而短路，或者内置天 线整体与金属面电容耦合，在金属面内部平行投影的镜像的天线中流动完全反向的高频电 流，从而电磁感应与自己的天线相互抵消，难以向外部放射电磁波。因此，无法设置在金属 表面上。另外，专利文献1中公开的标签的构造如下在具有卷绕起点和终点的不闭合的 微小环形天线尺寸的金属零件中，将微小接入件内置于内侧，位于各个起点部和终点部附 近的微小接入件的天线部电磁耦合。在该微小环形天线金属零件的不闭合的不连续部分、 即开口部分的正下方，在电磁波放射方向上将RFID标签的IC芯片露出地配置。该微小环 形天线金属零件的开口部分或其周边的槽部分没有受到金属的保护，因此对于高压喷射水 等的清洗或通过喷沙进行的除锈作业，机械强度差，因此存在IC芯片容易剥落等的问题。并且，对安装金属表面实施直接加工来组装的方法存在加工负担增大的问题。因 此，RFID标签的小型化要求提高。另外，专利文献1的在传输路径的一端的开口部设置RFID标签、利用阅读器/写 入器从另一个开口部进行通信的技术存在的问题是，传输路径的设置为常设，难以将传输路径临时外挂在各种种类的阅读器/写入器上并且仅在需要时才一体化而在不需要时简单地取下。并且，利用专利文献1的支持金属零件进行隔离的方法难以实现小至支持金属零 件尺寸以下的对应金属的标签。另一方面存在的问题是，为了识别小型标签而将环状的探 针、同轴电缆和偶极天线的各元件一体化的器具，器具整体变得大规模，从而器具的元件间 损失增加，灵敏度降低。专利文献2中公开的将下表面作为接地电极、将上表面作为放射电极的对应金属 的标签，难以制作比放射电极的尺寸更小型的标签。另外，在放射电极上可能由于静电或浪 涌电流等来自外部的电气冲击而破坏IC芯片。并且，专利文献2的在放射电极侧经由电介 质片配置辅助天线来延长通信距离的方法存在的问题是，在安装金属面的设置场所为辅助 天线的尺寸以下的情况下难以应用。另外，专利文献2中公开的RFID标签虽然也有用树脂等的保护层覆盖设置在电磁 波放射方向上的IC芯片部的例子，但由于利用高压喷射水等的清洗作业而容易露出到外 部，因此在电气、机械强度方面存在问题。并且，专利文献3公开的方式难以实现构成微小环形天线的支持金属零件的尺寸 以下的小型的对应金属的标签。并且，由于IC芯片或阻抗匹配电路与微小环形天线电连 接，因此静电或浪涌电流等来自外部的电气冲击有可能破坏IC芯片。另外，虽然也有用树 脂等覆盖设置在电磁波放射方向上的IC芯片部的例子，但由于利用高压喷射水等的清洗 作业而容易露出到外部，因此在电气、机械强度方面存在问题。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＲＦＩＤ标签，其特征在于，具备：ＲＦＩＤ标签本体，包括ＩＣ芯片和与该ＩＣ芯片连接的微小环形天线；臂，经由绝缘层覆盖上述ＩＣ芯片；以及安装面，用于使上述微小环形天线的环面实质性地垂直于安装金属面，从而将上述ＲＦＩＤ标签本体安装在金属构件上，其中，上述微小环形天线形成为包含位于电磁波放射方向上的上述ＩＣ芯片的至少１匝的环；上述臂与上述微小环形天线连接，并且沿上述环的卷绕方向延长至少相当于上述环的大致半匝的长度，从而覆盖上述ＩＣ芯片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山内繁，山方茂，宍户弘明，森本裕文，
申请(专利权)人：株式会社日立情报系统，
类型：发明
国别省市：JP[日本]