[发明专利]具备RFID用宽频带保护金属件的RFID标签

说明书

技术领域

本发明涉及具备RFID(射频识别)用宽频带保护金属件的RFID标签，特别是涉及具有可以在LF(低频)、HF(高频)、UHF(特高频)以及微波带的宽频带中使用并且提高电气以及机械性的冲击耐力的保护金属件的RFID标签。

背景技术

一般而言，RFID标签是向插件(inlet)附加了保护膜、安装用的粘接剂、安装件等应用而形成的，其中，插件由连接了在集成电路内置ID号码等识别信息的IC芯片的天线、以及一体地搭载该天线的基材构成，经由IC芯片、天线、安装金属件，从外部通过作为无线手段的读出器/写入器对ID号码等识别信息进行通讯。

有时将该一般的RFID标签作为金属嵌入RFID标签或金属体一体化RFID标签，安装到物体的表面上，在室外的机械性冲击、电气冲击等苛刻的现场动作。关于这样的金属对应的RFID标签，提出了如下结构：将应保护的IC芯片收纳在保护金属件的内部，以保护金属件不会通过反射、吸收或者衰减等阻止通讯电磁波的方式，从内部向外部或者从外部向内部传播电磁波。

例如，在UHF、微波这样非常高的频带中，如专利文献1、专利文献2所公开的那样，成为在通讯电磁波的频率下共振的电磁性尺寸的保护金属件。而且，在该保护金属件内，收纳RFID插件的整体，使插件的天线与保护金属件的一部分或者整体电磁耦合，将用于收纳RFID标签主体部的区域被开口的切入狭缝设置在保护金属件中央，将该保护金属件紧连到安装对方的金属面上，即使保护金属件短路也从狭缝部辐射电磁波而可以实现RFID的通讯。

另一方面，在LF、HF这样的频带中，通讯电磁波在金属面中产生涡电流，这使入射的电磁波反射，所以阻碍通讯。因此，作为以往技术，如下方法得到了实用化：将具有LF、HF带的线圈天线的RFID插件收容在保护金属件的凹陷部分，在该凹陷的底部铺设磁性体片并在其上载置RFID插件，该磁性体片感应出电磁波，从而使入射电磁波从上方进入到底部时，在底部的金属表面平行地弯曲，从而不产生涡电流。另外，作为其他方法，在凹陷部分中在与涡电流的方向正交的方向上设置通过槽、切口形成的绝缘体，来阻止涡电流的方法也得到了实用化。

例如，在专利文献3中，公开了如下RFID标签的设置结构：对于通讯电磁波，将LF的频率作为对象，经由树脂用金属制的保护板覆盖了RFID标签整体。

在专利文献4、专利文献5中，公开了与HF的IC芯片的保护相关的技术：用金属加强板仅保护IC卡的IC芯片部分，用树脂片保护插件片的其他部分。

进而，在专利文献6中，公开了与RFID标签的保护方法相关的技术：插件具有半波长的天线，使覆盖插件整体的保护件是电介质等非金属。

专利文献1：日本专利第4271205号公报

专利文献2：日本特开2008-90813号公报

专利文献3：日本特开2002-157565号公报

专利文献4：日本特开2000-311225号公报

专利文献5：日本特开2005-4429号公报

专利文献6：日本特开2004-265114号公报

随着RFID标签的性能、功能的提高，其利用领域、用途急速扩大，对于金属嵌入RFID标签、金属体一体化RFID标签，也以各种用途用于室内、室外等各种场所。

但是，LF、HF、UHF、微波带的电磁波的波长分别是2.4km、23m、31cm、122mm，尺寸差异成为各频率的插件的天线形状的差异。即，RFID标签的尺寸必须是对其进行处理的人能掐或者能抓这样易于操作的尺寸。为了使标签收敛于这样的尺寸，在LF、HF带中使用线圈状的微小环形天线，在UHF、微波带中使用线状的偶极天线。

与UHF、微波带的线状插件对应的保护金属件使用如下结构：以使金属件与插件不电磁耦合的方式利用高相对介电常数、高相对导磁率的媒质隔离的结构；以及为了易于以偶极天线的半波共振尺寸，实现能掐、能抓这样的标签的处理尺寸，将保护金属件兼作天线而积极地共振的手法的结构。

专利文献1、专利文献2公开的保护金属件对应于UHF、微波的高频带用的偶极天线，无法对应于LF、HF的频带用的线圈状微小环形天线。

另一方面，在与LF、HF带的线圈状插件对应的保护金属件的结构中，由于进行共振的半波长巨大，所以使用线圈状的微小环形天线。用金属件保护该微小环形天线，但在微小环形天线与保护金属之间设置高相对导磁率的磁性体片，形成使通讯电磁波的磁力线收敛到媒质片而不进入到保护金属侧的隔离结构、或者形成切口狭缝以使保护金属件不产生涡电流。