特許 7357102 非接触通信のためのプラスチックパッケージに入れたＲＦＩＤトランスポンダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-27

(45)【発行日】2023-10-05

(54)【発明の名称】非接触通信のためのプラスチックパッケージに入れたＲＦＩＤトランスポンダ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/16 20060101AFI20230928BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20230928BHJP

   H01Q 19/02 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/16

G06K19/077 252

H01Q19/02

【請求項の数】 7

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022069238

(22)【出願日】2022-04-20

(62)【分割の表示】P 2018128660の分割

【原出願日】2018-07-06

(65)【公開番号】P2022132668

(43)【公開日】2022-09-09

【審査請求日】2022-05-19

(31)【優先権主張番号】10 2017 006 450.4

(32)【優先日】2017-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】514049759

【氏名又は名称】エスイーエス アールエフアイデー ソリューションズ ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＳ ＲＦＩＤ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100102842

【弁理士】

【氏名又は名称】葛和 清司

(72)【発明者】

【氏名】スキャッターグッド，マーチン

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０８０３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３２１１６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２１７３０７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ９／１６

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０１Ｑ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

非接触通信のためにチップが接続されるチップアンテナを含むＲＦＩＤトランスポンダのための主ハウジング（７）であって；
ＲＦＩＤトランスポンダを統合したプラスチックパッケージ（１）を位置決めするための凹部、および
プラスチックパッケージ（１）に対してブースターアンテナ（３）を位置決めするための溝を含み、
ブースターアンテナ（３）は、非接触通信のためにチップアンテナと誘導結合される、前記主ハウジング（７）。

【請求項2】

凹部が、ブースターアンテナ（３）の少なくとも１つのコイル巻線（４）をプラスチックパッケージ（１）に対して互いに固定することを特徴とする、請求項１に記載の主ハウジング（７）。

【請求項3】

凹部が、ブースターアンテナ（３）の少なくとも１つのコイル巻線（４）をコイル巻線として形成された、非接触通信のためにチップが接続されるチップアンテナに対して同心円状に配列することを特徴とする、請求項１または２に記載の主ハウジング（７）。

【請求項4】

溝が、ＵＨＦレンジのための双極子アンテナのアンテナワイヤを形成するブースターアンテナ（３）の２つの端（５、６）を位置決めすることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の主ハウジング（７）。

【請求項5】

溝が、プラスチックパッケージ（１）に対してブースターアンテナ（３）を正確に位置決めするように、凹部を横断することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の主ハウジング（７）。

【請求項6】

主ハウジング（７）が、組み立てられ得る二等分で構成されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の主ハウジング（７）。

【請求項7】

デバイスであって；
非接触通信のためにチップが接続されるチップアンテナを含むＲＦＩＤトランスポンダを統合したプラスチックパッケージ（１）、および
プラスチックパッケージ（１）をブースターアンテナ（３）に対して位置決めするための主ハウジング（７）を含み、
プラスチックパッケージ（１）は、その外表面上にコイル芯（２）を形成し、その上にブースターアンテナ（３）の少なくとも１つのコイル巻線（４）が配置される、前記デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、請求項１のプリアンブルに記載のトランスポンダ構成要素を収容するプラスチックパッケージにおいて、非接触でアクティベートされるＲＦＩＤトランスポンダに関する。

【0002】

トランスポンダが高い機械的ストレスにさらされる場合、プラスチックパッケージ（ＰＰ）は、しばしば、トランスポンダ構成要素を保護するために使用される。かかるタイプのトランスポンダは、他の物体、構成要素、ラベル、販売パッケージ、織物などの中へ統合されてもよく、より大きなチップおよびより長いコイルの収容を可能にする。それによって、機能範囲が増加する。

【0003】

WO 2009/080607 A2に記載されているとおり、ＨＦ周波数（１３．５６ＭＨｚ）およびＵＨＦ周波数（８６０～９６０ＭＨｚ）の２つの周波数が、ＲＦＩＤ技術において使用される。結合機構は、２つの周波数レンジで異なる。ＨＦシステムは、誘導結合システムと共に機能し、結合のためのコイルアンテナを要する。他方で、ＵＨＦシステムは、電磁波を使用して機能し、一般的に双極子アンテナを要する。ＵＨＦトランスポンダは、近い距離で使用されてもよく、ここで結合は、遠い距離におけるのと同様に電界および／または磁界および／または電磁場を介して達成され、ここで結合は、電磁波を介して生じる。加えて、ＲＦＩＤトランスポンダの伝送および読み取り性能を増幅させるために使用される、より大きなブースターアンテナ中へ、ＲＦＩＤトランスポンダを結合することが知られている。この目的のために、アンテナおよびアンテナ接点上に据え付けられたチップで構成される、紙またはポリマー基板上の小さなミニタグが使用される。ミニタグおよびブースターアンテナは、電気導電体を介して接触しておらず、むしろ電界、磁界、または電磁場を介してのみ結合される。かかるブースターアンテナは、印刷された内容物と同時に、印刷されたパッケージ上へ印刷されてもよい。ここで位置決め精度は、直接接触の場合におけるよりも著しく低い。印刷プロセスが、この位置決め精度で十分であることを確実にする。

【0004】

非接触通信の性能を改善するために、DE 10 2006 051 379 A１もまた、ＲＦＩＤチップモジュールへのブースターアンテナの誘導結合を開示する。この目的のために、これらの構成要素は、織布基板に適用され、および固定される。

【0005】

したがって、ＲＦＩＤチップモジュールアンテナとブースターアンテナとの間の電気接続無しにされることは、有利である；しかしながら、誘導結合領域がブースターアンテナとＲＦＩＤチップモジュールアンテナとの間に形成されることは、確実にしなければならない。この目的のために、十分な位置決め精度が維持されなければならず、チップモジュールに関して正確にブースターアンテナを固定することを要する。

【0006】

本願発明の目的は、高い機械的ストレスに曝露され得る、ブースターアンテナの接続のために性能が改善されたＲＦＩＤトランスポンダを提供することである。

【0007】

この目的は、請求項１の特質を介して達成される。

【0008】

これによってＲＦＩＤトランスポンダが提供され、ここでトランスポンダ構成要素は、その保護のためにプラスチックパッケージ中へ統合される。さらにプラスチックパッケージは、少なくとも１つのコイル巻線ブースターアンテナが配列されるコイル芯を形成する。コイル巻線は、ブースターアンテナとチップアンテナとの間の結合領域を提供し、したがって、チップアンテナへのブースターアンテナの最適な結合のための、機械的に固定された位置決め精度を確実にする。したがって、プラスチックパッケージは、誘導ブースターアンテナとチップアンテナとの間の結合領域の空間配列のための、固定および配列補助としての追加的な機能性を想定する。

【0009】

それによって、ＵＨＦレンジのためのＲＦＩＤトランスポンダの自動製作は、特に製作がＲＦＩＤトランスポンダの間隔が空いた包装とともにアンテナワイヤの撚り線上で実行されてもよい場合、著しく単純化される。長さに切ることによって、取り付け済のブースターアンテナを有するＲＦＩＤトランスポンダの個別のモジュールが生成されてもよい。

【0010】

本願発明の追加的な態様および利点は、以下の記載および従属請求項において見られてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本願発明は、添付されたイメージに描かれる例示の態様に基づいて、より詳細に記載されるだろう。

【0012】

【図1】図１は、好適に提供される主ハウジングの取り付け前の、ブースターアンテナを有するＲＦＩＤトランスポンダの斜視図を模式的に描く。

【図2】図２は、固定された主ハウジングを有する、図１によるＲＦＩＤトランスポンダの斜視図を模式的に描く。

【図3】図３は、ブースターアンテナのコイル巻線を備えるワイヤガイドを模式的に描く。

【0013】

図１は、ＲＦＩＤトランスポンダを示し、ここでトランスポンダ構成要素は、プラスチックパッケージ１中へ統合される。ここで、ＲＦＩＤトランスポンダは、既知の仕方において、チップ（描かれていない）および非接触通信のためにチップに接続されるアンテナ（描かれていない）を含む。プラスチックパッケージ１は、これらのトランスポンダ構成要素を、統合された構成要素として収容する。プラスチックパッケージ１（ＰＰ）は、所謂ＰＰトランスポンダを形成し、増加した機能範囲のためのより大きなマイクロチップおよびより長いコイルを収容することができる。プラスチックパッケージ１のための材料は、適用に基づいて選択されてもよい。プラスチック材料はまた、硬化性樹脂で構成される複合材料を包含すべきである。

【0014】

プラスチックパッケージ１は、さらにその外表面上にコイル芯２を形成する。少なくとも１つのコイル巻線４を有するブースターアンテナ３は、コイル芯２上に配列され、ここでコイル巻線４は、誘導結合を形成するために、チップの統合されたアンテナを完全に囲む。コイル巻線４の２つの端５、６は、ＵＨＦレンジのための双極子アンテナのアンテナワイヤを形成する。

【0015】

プラスチックパッケージ１および少なくとも１つのコイル巻線４は、好適には、例えば組み立てられ得る二等分で構成された主ハウジング７中へ統合される。主ハウジング７は、例えば、筒形である。

【0016】

チップに接続され、プラスチックパッケージ１中へ統合されるアンテナ（描かれない）、および、ブースターアンテナ３の少なくとも１つのコイル巻線４は、好適には、互いに関して配列される導体ループを形成する。好適には、コイル芯２は、チップに接続され、好適には巻きコイルとして構成されるアンテナに関して同心円状に配列される。そしてまたチップは、好適には、この巻きコイルの中心において配列される。

【0017】

コイル芯２は、丸いまたは角のある断面を有してもよい。コイル芯２を形成するために、プラスチックパッケージ１の外表面の周りに形成される、または据え付けられる溝、凹み、または他の路が提供されてもよい。しかしながら、プラスチックパッケージ１の周面さえも、少なくとも１つのコイル巻線４のための位置決め表面として十分である。

【0018】

好適に提供される主ハウジング７によって、プラスチックパッケージ１および少なくとも１つのコイル巻線４は、例えば接着、溶接などを使用して、互いに関して固定されてもよい。

【0019】

トランスポンダ構成要素は、既知の仕方において、非接触通信のためにチップアンテナの端に接続されるマイクロチップを含む。一緒に、これらのトランスポンダ構成要素は、ＰＰ ＲＦＩＤトランスポンダを構成するために、プラスチックパッケージ１中へ統合される。したがって、チップアンテナは、プラスチックパッケージ１の空間構造に関して特定の配向を有し、それに対向してコイル巻線４は、位置決め表面としてのプラスチックパッケージ１の使用のために特定の位置を想定する。好適には、チップアンテナは、チップアンテナとブースターアンテナ３との間の最適な結合を形成するために、ブースターアンテナ３の配列に用いられ得る巻線平面を有するフラットコイルである。

【0020】

ブースターアンテナ３の形成に使用されるアンテナワイヤは、いくつかのデバイスを鎖状に有するために、自動生成において延伸され得る。

【図1】

【図2】

【図3】