JP5927337B2 - 積層コイルアンテナを備えた小型ｉｃタグ及びその製法 - Google Patents

Description

本発明は、積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ及びその製法に係り、特に、マイクロ帯やＵＨＦ帯の交信周波数において半波長アンテナを用いたＲＦＩＤタグでは対応できない、小型化の要求される金属対応のＲＦＩＤタグ利用分野に用いるのに適したＲＦＩＤタグに関するものである。

ＩＣタグの小型化のために、ＩＣチップに電力を供給する内蔵アンテナの感度を高いまま、如何に寸法を小さくするかが課題となる。波長が十分に小さいサブミリ波やミリ波を使うことも選択岐であるが波長に依存しない集中定数のコイルやコンデンサー部品による小型の電磁波共振器を用いて小型化を図ることも行われている。

特許文献１では、ＩＣチップに接続された微小ループアンテナを含むＲＦＩＤタグ本体と、絶縁層を介して前記ＩＣチップを覆うアームとを備え、前記アームを、微小ループアンテナのループの略半巻きに相当する長さだけ該ループの巻き方向に延びてＩＣチップを覆うように構成した、金属対応のＲＦＩＤタグが開示されている。

一方、特許文献２には、非接触ＩＣカード用のカードケースにアンテナを内蔵し、カード内のアンテナとの電磁結合により通信電波の補強を行い、ブースターとして機能させることにより、通信距離等を伸長させたカードケースが開示されている。特許文献２には、ブースター用通信アンテナは、非接触式ＩＣカードの通信アンテナよりも、より大きいアンテナコイル開口面積か、又はより大きいアンテナコイル巻数か、又はより大きいアンテナ搭載領域サイズに設定されて搭載されている、と記載されている。また、ブースターアンテナは、コイル状アンテナあるいはリニアー状アンテナの何れでも良いと記載されている。

さらに、特許文献３には、Ｑコイル及びキャパシタによって構成され、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダライタとの間に配置されるブースターアンテナが開示されている。このＱコイルは、導体を同じ半径で軸方向に展開するように、螺旋状に複数回巻いて形成されている。

また、特許文献４には、表裏にアンテナパターンが形成されたアンテナ用基板を積層し、各アンテナコイルパターンが隣り合うパターンと接続するように積層基板間をスルーホールなどで電気的に直列につなぎ、閉じた１個のコイルを形成した、ＲＦＩＤタグが開示されている。

特開２０１１−２０４１３０号公報 特開２００５−３３２０１５号公報 特開２００９−２１９７０号公報 特開２０１０−１５２４４９号公報

空気中での半波長が１５〜１６ｃｍのUHFやマイクロ波帯のＩＣタグには、大きく分類すると、次の２種類がある。

（１）波長依存性が顕著な半波長共振ダイポール基調のアンテナを内蔵する普通サイズのＩＣタグ，(１辺は１０ｃｍ程度)
（２）波長依存性がないコイルやコンデンサーの接続による共振回路を内蔵した超小型サイズのＩＣタグ，（１辺は数ｍｍ程度、例えば２．５ｍｍ），LC共振
上記（１）のＩＣタグは５ｍ〜７ｍ程度の飛距離（通信距離）でも所定の受信感度を実現できるのに対し、同条件の検出電波出力で、上記（２）のＩＣタグは数ｍｍの飛距離の受信感度しか得られない。これは、超小型化を最優先した結果である。

市場のニーズとして、金属対応の小型のＩＣタグとして、超小型タグの数倍の大きさ（数ｍｍ角のオーダー、例えば１辺が５ｍｍ乃至８ｍｍ、以下、「小型のＩＣタグ」）を許容できる環境下で、少なくとも数１０ｃｍ程度の飛距離の交信感度が得られる小型のＩＣタグの実現が必要とされている。

このような小型のＩＣタグは、金属製の各種機器のネジ穴や窪地、金属表面や角部等の数ｍｍ角のオーダーの狭小な箇所への設置などに適している。例えば、定期点検が必要な水道管のバルブ、マンホールの鉄蓋等の各種の公共的な施設や機器、商品管理の必要な車等のレンタル機器、メンテナンスの必要な医療機器等、種々の分野に小型ＩＣタグの用途が考えられる。このような小型ＩＣタグであれば、このＩＣタグを取り付ける相手機器・施設などの設置環境が金属面あるいは非金属面の如何を問わず、そのまま設置できる。そのため、これら相手機器・施設への加工が少なくて良く、環境や外観に配慮した設置場所の選定の自由度も増大する。

特許文献１の発明は、飛距離の点で、上記（２）に相当するものであり、小型ではあるが通信距離が短い。

通信距離改善のために上記（１）の波長依存性があって保護金属板を兼用するアンテナ共振器を採用したとしても、波長（例えば３０〜３２ｃｍ）の数十分の一の、数ｍｍ角のオーダーまで小型化すると感度が著しく低下し、実用的ではなくなる。従って、上記（１）の方式でも、小型化するには限界がある。

一方、特許文献２、特許文献３に記載されたようなブースターにより、ＩＣタグの通信距離を延長させることが知られている。

しかし、特許文献２、３に記載されたＲＦＩＤタグは、いずれも金属対応ではない。すなわち、これらのＲＦＩＤタグは、取り付け面に対してアンテナコイル開口面を平行に置く構造のため、設置環境が金属面であると、タグのアンテナが設置される金属面に絶縁層があっても電磁的に接触して短絡するか、内蔵アンテナ全体が金属面に容量結合し、金属面内部に平行に投影するイメージのアンテナに全て逆向きの高周波電流が流れる。そのため、ＲＦＩＤタグの内部のアンテナとイメージのアンテナの電磁誘導が互いに打ち消しあい、外部に電磁波放射をし難くしてしまうために、十分な感度が得られない。さらに、これらのＲＦＩＤタグは、人が所持するＨＦ帯電波（１３．５６ＭＨｚ）のＩＣカードを前提にし、その感度増強のために工夫がなされたものである。数ｍｍ角程度の小型の寸法のＨＦ帯用ブースターアンテナを使用すると仮定した場合、ＨＦ帯ブースターコイルの巻数が百回巻きを超えるなど、数ｍｍ角のオーダーにおいてＲＦＩＤタグを小型化することはできない。しかも、使用設置環境が金属面であると、ブースターのコイルが螺旋状に複数回巻かれたものでは、ブースターのコイル状アンテナの外周が金属取り付け面に接触するか又は接近することにより、金属面と巻き線が高周波的に短絡し、コイルのインダクタンス値Ｌが変化、例えば減少する。同様に、コイルの浮遊容量Ｃも変化、例えば増加する。このため、共振条件が失われ、ＩＣタグの交信感度が急激に劣化するという課題がある。

特許文献４に記載されたＲＦＩＤタグは、多層構造のアンテナパターンがＩＣチップに直列に接続されている。設置環境によっては、例えば、道路上設備のＩＣタグ組み込み付きマンホール蓋などでは、車輪や土砂の衝撃など外部から、多層基板にスルーホールを切断するような応力や衝撃が加わることも有りうる。このような場合、特許文献４のＲＦＩＤタグでは、各基板のアンテナコイルが独立に歪み、アンテナパターンが層間切断される可能性がある。しかも、金属対応とは言い難く、ブースターコイルに相当するものも無いので、使用設置環境が金属面であると、通信距離は数ｍｍ程度以下と考えられる。

本発明の目的は、設置環境に左右されずに安定して、少なくとも数１０ｃｍ程度の飛距離の交信感度が得られる、小型のＩＣタグを提供することにある。

本発明の代表的な構成によれば、積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグは、超小型ＩＣタグと、少なくとも1つの積層コイルとを備え、前記超小型ＩＣタグは、共振回路を構成する帯状のコイルアンテナと、該コイルアンテナに接続されたＩＣチップとを有しており、前記積層コイルは、同一平面上で軸の周りに渦巻き状に複数回巻きされた渦巻き状のコイルであり、かつ、該積層コイルの巻き始まりの始点と巻き終わりの終点とが接続されていない開放型コイルであり、前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとは、電気的に非接続で、かつ、電磁気的には結合するように構成されており、前記渦巻き状の積層コイルのアンテナ面と前記超小型ＩＣタグのアンテナ面とが平行に若しくは重なるようにして、前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとが一体化されており、前記積層コイルの外側が、絶縁性の部材で被覆されていることを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも数１０ｃｍ程度の飛距離の交信感度が得られる小型のＩＣタグを実現できる。設置環境が例えば金属面であっても、高い感度を実現できる。

本発明の第１の実施形態に係る小型ＩＣタグを、金属物上に設置した例を示す、斜視図である。 図１の小型ＩＣタグに使用される、超小型ＩＣタグの平面図である。 図１の小型ＩＣタグに使用される、超小型ＩＣタグの側面図である。 第１の実施形態になる小型ＩＣタグを、図２の超小型ＩＣタグと積層コイルとを用いて製造する例を説明する図である。 図３の小型ＩＣタグの製造過程を説明する図である。 図３の積層コイルの製法の一例について説明する図である。 図３の積層コイルの等価回路と共振条件を説明する図である。 第１の実施形態に係る小型ＩＣタグに対して使用されるリーダ／ライタの一例を示す図である。 図７のリーダ／ライタを使用して第１の実施形態に係る小型ＩＣタグと交信する使用例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る小型ＩＣタグを、金属物上に設置した例を示す、斜視図である。 第２の実施形態に係る小型ＩＣタグの動作を説明する、斜視図である。 第２の実施形態に係る小型ＩＣタグの、積層コイルの数（Ｎ）と感度（ｃｍ）との関係を実験で求めた結果の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る小型ＩＣタグの縦断面図である。 第３の実施形態に係る小型ＩＣタグに使用される、超小型ＩＣタグの斜視図である。 第３の実施形態に係る小型ＩＣタグの製造方法を示す図である。 第３の実施形態に係る小型ＩＣタグの製造方法を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る小型ＩＣタグの縦断面図である。 第４の実施形態に係る小型ＩＣタグの製造方法を示す図である。 第４の実施形態に係る小型ＩＣタグの製造方法を示す図である。

本発明の代表的な実施形態によれば、小型ＩＣタグは、渦巻状に複数回巻きされた積層コイルのアンテナ面に、この積層コイルのアンテナ面と超小型ＩＣタグのアンテナ面とが平行になるように配置する。必要に応じて、それらの外側を電気的に絶縁性の樹脂で被覆する。

積層コイルは、同一平面上で渦巻状に複数回巻きされ、積層コイルの始点と終点を接続しない構造となっている。すなわち、積層コイルを、始点と終点を結線しないで渦巻状に巻き込んで、渦巻状の積層コイルの外側がその内側を保護する構造としている。

この構成によれば、渦巻状の積層コイルの最外周部がそれより内側のコイル層をシールドし、超小型ＩＣタグが物体に取り付けられたときでも、取り付け面等の物体と共振を妨げるように働く浮遊容量結合などの電磁誘導干渉を極力軽減させる。これにより共振周条件を安定化させることができる。そのため、設置環境の如何に関わらず、安定した高い感度の小型ＩＣタグを実現できる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る小型ＩＣタグについて説明する。図１は、本実施形態に係る小型ＩＣタグ１０を、金属物３００上に設置した例を示している。小型ＩＣタグ１０は、超小型ＩＣタグ１００が渦巻き状の積層コイル２００のアンテナ面に一体に取り付けられた、LC共振タイプのタグであり、外側が電気的に絶縁性の樹脂２４０で被覆され、一体化されている。

小型ＩＣタグ１０は、外形が、長さＴＬ，幅ＴＷ，高さＴＨの、略直方体状である。小型ＩＣタグの側面（長さＴＬ・高さＴＨで構成される面）に対応する積層コイル２００の側面が、小型ＩＣタグのアンテナ面２１０となる。つまり、小型ＩＣタグ１０の側面はアンテナ面２１０となる。

小型ＩＣタグ１０は積層コイルが巻かれるコア材を有し、小型ＩＣタグの外周面に沿った積層コイルが巻かれる面を、コア材のコイル面と定義する。また、小型ＩＣタグは、その外周面（幅ＴＷで、高さＴＨ・長さＴＬ方向に沿って一周する面）の中の１つの面１２が、金属物３００等への設置面となる。この設置面１２を小型ＩＣタグの「底辺」と定義する。

積層コイル２００は、電気的導体が、同一平面上で、すなわち、小型ＩＣタグ１０の側面に直角な軸を中心とする同一平面上で、渦巻き(VORTEX)状に複数回巻きされている。超小型タグ１００と積層コイル２００とは電気的には非接続であり、電磁気的には結合するように構成されている。なお、ここでの「積層」は、上記軸を中心として、その周囲に「積層」されたものを指す。

図２Ａに、図１の超小型ＩＣタグ１００の平面図を示し、図２Ｂに側面図を示す。超小型ＩＣタグ１００は、平板状の基板の表面側に設けられたＩＣタグ本体部１０１と、基板の裏面に形成されたＩＣタグ絶縁基板１０４とを有している。ＩＣタグ本体部１０１は平面形状が略正方形であり、その中央に固定されたＩＣチップ１１０と、このＩＣチップ１１０の周囲に、渦巻き状に複数回巻かれた同一面上の面状のプリント配線などによるコイルアンテナ１０２、及び、保護材等で構成されている。コイルアンテ１０２はその内端と外端をワイヤーボンディング等でＩＣチップ１１０に接続されている。

図３で、第１の実施形態になる小型ＩＣタグ１０の製法の一例を説明する。積層コイル２００は、直方体状のコア材（芯材）２２０を有し、このコア材の側面すなわちアンテナ面には、超小型ＩＣタグ１００が接着される。コア材２２０のコイル面の外周には、帯状のコイル２３０が複数回だけ巻かれる（積層される）。すなわち、渦巻状の積層コイル２００は、導電材料からなり絶縁被覆済の帯状のコイル２３０が、コア材（絶縁層）２２０を挟んで同一平面上で軸の周りに渦巻き状に複数回巻きされて形成される。帯状のコイル２３０は、コイルの巻き始めと終わりは接続しない開いたコイルである。

コア材２２０は、磁気損失角（magnetic loss tangent, tanδ₀）の小さい材料で構成されている。磁気損失角の小さい材料として、例えば、フッ素樹脂、ナイロン、塩化ビニル、PET、ABS、エポキシ樹脂などの、プラスチック材料が主原料のものが挙げられる。換言すると、コア材２２０の材料は、UHFなどの高周波帯域で、「損失の少ない」絶縁部材として機能するものであればよい。

なお、渦巻き(VORTEX)は、通常、同一平面上で、旋回するにつれて中心に近づく（あるいは中心から遠ざかる）曲線として定義される。一例として、極座標で、中心からの距離ｒがθの滑らかな単調関数（単調増加関数または単調減少関数）として記述され、線間が等間隔となる、アルキメデスの螺旋が挙げられる。

本発明における積層コイル２００の渦巻きは、上記単調関数の曲線のみならず、少なくとも一部が直線で形成される渦巻も含む。例えば、複数の直線とそれらを接続する短辺とで構成される、平面形状が矩形の渦巻を含む。図３に示した帯状のコイル２３０は、コア材（芯材）２２０を挟んで相対向する辺に沿って複数の平行な線が伸びている。なお、本発明において、「平行」とは、数学的な意味での平行のみならず、実質的な平行を含むものとする。そして、渦巻状に積層されるコイルが形成されるときのコイル内の複数の平行な線は、コア材（芯材）２２０の中心からの距離が段階的に減少し、角部で接続され、全体として、矩形状の渦巻きとなっている。帯状のコイル２３０は、その巻き始まりの始点と巻き終わりの終点とは接続されていない、開放型コイルである。この積層コイル２００は、超小型ＩＣタグ１００とも電気的には非接続である。

コア材の側面に形成される、積層コイル２００のアンテナ面２１０のサイズは、これに重なる超小型ＩＣタグ１００のアンテナ面のサイズと同じかこれよりも大きいことが好ましい。積層コイル２００のアンテナ面２１０と、コイルアンテナ１０２で囲まれて出来るアンテナ面とは、対向し平行になるようにして超小型ＩＣタグ１００と積層コイル２００とが一体的に構成される。（ここで言う平行とは、両アンテナのなす角度が例えば、１０度以内など厳密な数学的平行からゆるい平行までを許容するものとする）。帯状のコイル２３０の外側は、電気的に絶縁性の樹脂２４０で被覆されて保護層となっている。この保護層の外表面の一部、すなわちアンテナ面２１０に直角な方向の面が、超小型ＩＣタグを金属部材に設置するための取り付け面１２として機能するように構成されている（図１参照）。

すなわち、積層コイルの軸Ｏ−Ｏ（図４参照）に直角な方向の外表面が、小型ＩＣタグ１０の金属取り付け面として機能し、超小型ＩＣタグ１００のコイル面が金属面に略直角になる。そのため、金属面に分布する定在波など高周波電流Ｉ（図１参照）に対して、積層コイル２００の最も外側が、絶縁部材が介在していても電磁誘導で結合して、一般的に呼ばれているブースターとして動作することになる。これにより、設置環境に左右されずに安定して、大きな飛距離の交信感度が得られ、かつ、狭小な箇所に設置可能な、小型のＩＣタグを実現することができる。なお、設置環境が非金属面の場合、定在波電流や高周波電流がないので取り付け方が自由になる。この場合、積層コイルの軸に平行な方向の外表面も取り付け面として利用できることは言うまでもない。しかしながら、設置環境が非金属に見えたとしても表面直近の内部に金属物を有することもある。そのため、もし、直方体状の小型ＩＣタグの外観のみからは、その外表面と積層コイルの軸との関係が不明となる場合には、外表面の一部に、金属対応面であることを識別できる表示を行っても良い。

このような小型化の用途に適した超小型ＩＣタグ１００としては、例えば、外形寸法が、２．５ｍｍ×２．５ｍｍのUHF帯の超小型タグ（日立化成（株）（登録商標）ＩＭ５−ＰＫ２５２５型タグ）が有る。

なお、旋回するにつれて中心に近づく渦巻き状のコイルではなく、スプリングのような半径ｒが一定の螺旋コイルでブースターを作り、これを金属面上に設置すると、金属面にはブースターのコイルの一周ごとに金属と電磁結合する部位が出現する。これは、一つ目の電磁結合点と次の結合点が高周波的に短絡することを意味する。すなわち、ブースターのコイルが自由空間におかれたときの共振条件から大きく外れることになる。そのため、金属対応タグとするにはスプリングの周りの縁層寸法を、電磁誘導結合が無視できるほどの大き目の寸法にする必要がある。これは、小型ＩＣタグ１０の小型化には不利な特性となる。

図４は、図３の小型ＩＣタグの製造過程を説明する図である。
まず、積層コイル２００は、帯状のコイル２３０すなわち絶縁被覆済の帯状金属箔が、その使用する周波数帯で共振するように、同一平面上で所定の回数だけ、コア材２２０の中心の軸Ｏ−Ｏの周りに巻かれている。コア材２２０は超小型タグ１００のサイズに沿ったものであり、このコア材２２０に対するコイル２３０の巻き回数（積層回数）は、９２０ＭＨｚ帯においてはコイル幅にも依存するが少なくとも２回、望ましくは３乃至４回である。

次に、積層コイル２００のアンテナ面２１０を、芯材（コア材）２２０の端面と一致させ、このアンテナ面が、共通の軸Ｏ−Ｏ上において超小型タグ１００のコイルアンテナ１０２が囲んで出来るアンテナ面と対向するようにして、両者を接着材などで接着する。この後、必要に応じ積層コイル２００及び超小型タグ１００外側を絶縁性の樹脂２４０（図１参照）で被覆して一体化し、積層コイル２００とする。

このようにして製造された小型ＩＣタグ１０において、積層コイル２００を１次コイル、超小型タグ１００のコイルを２次コイルとそれぞれ見立てると、両コイルは相互誘導による電磁結合関係を形成し、構造上も電磁的にも一体化したＩＣタグ１０として動作させることができる。

なお、説明の都合上、図４では超小型タグ１００をコア材２２０の側面に接着しているが、図中の矢印の向きに平行にコア材の内部に入れても良い（図示略）。例えばコア材２２０を、アンテナ面に沿って左右に２分割した、第１コア材、第２コア材とする。そして、両コア材の対向するアンテナ面の中央部に超小型タグ１００を収納する凹部を形成する。第１コア材、第２コア材には各々帯状のコイル２３０を複数回だけ巻く（積層する）。そして、第１コア材、第２コア材の凹部に超小型タグ１００を、各アンテナ面の中心（軸Ｏ−Ｏ）が一致するようにして配置し、全体を絶縁性の樹脂で被覆することにより一体化して、小型ＩＣタグを形成しても良い。

次に、積層コイル２００について、図５、図６を参照しながら説明する。
図５は、積層コイルの展開図である。コイル２３０は、絶縁被覆済の帯状金属箔２３１と、その下層の接着材などのコイル間絶縁材２３２からなる平板状の部材である。コイル２３０は、その使用する周波数帯で渦巻き状に巻いて共振が得られるようにするとき、逆にこれをほどいて伸ばした長さを、巻いて初めて共振する所定の長さＰ_Lとしてもよい。すなわち、所定の長さＰ_Lを有するコイル２３０は、その巻き始点２３３と巻き終点２３４間の距離が、共振周波数に対応して、決定される。

共振周波数をｆとした時、コイル２３０は次の式（１）を満たす必要がある。
ｆ＝１／２π√（Ｌ_２Ｃ） （１）
但し、L_２は主に積層コイルのインダクタンス容量、Cは主に積層コイルのコイル間などに存在する浮遊容量である。

図６は、コイル２３０の等価回路を示している。積層コイルのインダクタンス容量L_２と積層コイルのコイル間に存在する浮遊容量Cは、電磁気学でよく知られるように直列接続、並列接続の何れの場合でも、コイル２３０の構造が上記式（１）を満たす。つまり、コイルの等価的LC共振回路には、主に直列型と並列型の２通りあるが、同じ共振条件となるので、積層コイルを、安価に実現しやすい開放型コイルとしている。

積層コイル２００の巻き終点２３４は、芯材（コア材）２２０に巻かれたとき、小型ＩＣタグ１０の底辺１２以外の辺、すなわち金属物３００等への設置面以外の面に位置するように構成するのが望ましい。

本実施例の小型ＩＣタグ１０によれば、同一平面上で渦巻状に巻かれた積層コイル２００のアンテナ面２１０に超小型タグが取り付けられ、全体を絶縁性の樹脂で被覆することにより、超小型ＩＣタグ１００と積層コイル２００とを一体化している。

そのため、例え絶縁被覆がはがれた場合であっても、一体化したＩＣタグ１０の底辺１２、渦巻状のすなわち、積層コイル２００の底部の巻き部分の金属が取り付け相手の金属面３００に接触したとしても、積層コイル２００の共振周波数ｆが変化しにくい。これは、同一平面上で渦巻状に巻かれた積層コイル２００の最外周部がそれより内側の内部の積層コイルの巻き部分を覆って保護しているためである。すなわち、図１の取り付け状態で示したように、積層コイルの最外周の底部の部分１２が金属物３００に接触し該部分のＬ2やCが局部的に変動したとしても、渦巻状に巻かれた積層コイルの内側は最外周のコイルにより電磁気学的に保護されており、内側の共振定数（L2、C）には金属接触の影響が及びにくいため、全体としてのL_２とCの値の変動はごく僅かであることによる。

同様に、ＩＣタグの設置環境が水中であっても、積層コイル内側の共振定数（L2、C）には影響を与えにくいため、全体としてのL_２とCの値の変動はごく僅かであり、高い感度を維持できる。

次に、図７は、第１の実施形態に係る小型ＩＣタグに対して使用されるリーダ／ライタの一例を示す図である。
ＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置４００は、本体の表面に設けられた操作部４２０や表示部４３０、本体の内部に設けられた電源及び制御回路部（図示略）、及び、本体の内部一体的に設けられたアンテナ（パッチアンテナやマイクロストリップアンテナなど一般的アンテナ）４１０を備えている。

図８は、ＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置４００を小型ＩＣタグの通信可能な距離まで接近させた状態である。この状態において、ＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置４００の検出部のアンテナ４１０が小型ＩＣタグの積層コイル２００及び超小型タグ１００のコイルと電磁結合する。アンテナからの放射電波の、例えば磁束だけを図示すると、放射電波はΦと-Φで１周期となる波長を鎖状に形成して連なる。この連鎖の１つの磁束Φは、積層コイル２００をコイルＬ２、超小型タグ１００のコイルアンテ１０２をコイルＬ１とし、両コイルＬ１、Ｌ２を相互誘導（Ｍ）により電磁結合を行わせ、構造上も電磁的にも一体化したＩＣタグとして動作させる。すなわち、相互誘導により積層コイル２００を仮に１次側とすると１次電流が誘導電流Ｉ２となり、これに対応する２次側がコイルＬ１となりこれに対応する２次電流が誘導電流Ｉ１となるように超小型ＩＣタグ１００のコイルアンテナ１０２に誘導される。この誘導電流で動作した超小型タグ１００は、そのＩＤなどの識別情報の信号をＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置４００のアンテナ４１０へ返す。その結果は、ＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置の表示部４３０に表示される。これにより、超小型タグ１００単体では３ｃｍ前後の感度しかないものを、積層コイル２００と組み合わせ、共振を助長させることにより、例えば約１０倍の感度を実現することができる。

一例として、発明者は、本実施例の小型ＩＣタグ１０は、積層コイル２００のコイル２３０として、絶縁被覆済付きの帯状アルミ金属箔（ＰL＝４０ｍｍ）を、コア材として、幅３．５ｍｍ、長さ３．５ｍｍ、高さ２．０ｍｍの直方体状のマグネットゴムラバーに、同一平面上で渦巻状に３〜４回巻いて、外形が、長さＴＬ＝５．８ｍｍ，幅ＴＷ＝４．２ｍｍ，高さがＴＨ＝４．０ｍｍの略直方体の小型ＩＣタグを製作した。そして、この小型ＩＣタグを、金属板に設置した時、９２０ＭＨｚ、３０ｄＢｍのＩＣタグ通信電波出力に対し、金属板の表面から２０ｃｍ〜３０ｃｍ上空で応答することを実験により確認した。

本発明のＩＣタグは、金属面以外の、一般分野にも設置できることは言うまでもない。例えば、共通仕様のＩＣタグを用いて機器の定期点検等の管理を行うものにおいて、対象機器の設置環境として、狭小で、かつ、状況に応じて、金属面あるいは非金属面の何れかを選択して設置するような場合が想定される。管理者は、このような環境下でも、本発明を採用することにより、共通仕様のＩＣタグで自在に対処できる利点がある。この場合、非金属面にＩＣタグを設置するときは、設置面の制約はない。一方、金属面にＩＣタグを設置するときは、取り付ける金属面に各アンテナコイルのコイル面が直立するように設置する。こうすると、渦巻状のアンテナコイルの最外周が金属面側に近接し、金属表面に流れる定在波など高周波電流との電磁結合が増して大きな感度を得ることが出来る。従って少しぐらいアンテナコイルの共振条件がずれても、感度が低下しにくいことになる。そのため、金属表面に流れるＲＦＩＤタグとの通信に活用する定在波など高周波電流との相互作用をより多く行わせるため、渦巻き状のアンテナコイルのコイル面形状は、円形よりも、直線やそれらを繋ぐ短辺（円弧）で近似した、矩形が好ましい。さらにその形状は物理的にも安定な設置が可能になる形状である。

以上述べたとおり、本発明によれば、積層コイルが同一平面上で渦巻状に巻かれた構造であるので、次のような特徴がある。

（特長１）本発明によれば、一体化したＩＣタグの底部が取り付け相手の金属面に積層コイルの底部の巻き部分の金属が接触しても、この積層コイルの共振周波数が変化しにくい。これは、LとCの値が、積層コイルの最外周部で内部の積層コイルの巻き部分を保護していることによる。

（特長２）本発明によれば、特長１で述べた保護機能により、地絡電流（電気溶接、雷など）もしくは放電電流が積層コイルの最外周部からアース側となる取り付け相手の金属面に流れ、最外周部の内側に配置される超小型ＩＣタグを電気的衝撃から保護する。

（特長３）本発明によれば、積層コイルは、電磁的ロスの少ないコア材に始点から巻き始まり、終点で巻き終わり、始点と終点が接続していない開放型コイルである。開放型コイルは、特許文献２、３に記載されたブースターコイルのような、始点と終点を接続したコイルの製造に比べ、接続のためのジャンパー配線を不要とする利点がある。積層コイルのコイル間に存在する浮遊容量Cを考慮した時、コイルの等価的LC共振回路には、主に直列型と並列型の２通りあるが、電磁気学では、同じ共振条件となるので、安価に実現しやすい開放型コイルとしている。

次に、本発明の第２の実施形態に係る小型ＩＣタグについて説明する。図９Ａは、本発明の第２の実施形態に係る小型ＩＣタグを、金属物上に設置した例を示す、斜視図である。第２の実施形態に係る小型ＩＣタグ１０は、第１の実施形態に係る小型ＩＣタグ１０の１つの超小型ＩＣタグ１００に対して、そのアンテナ面の直近でかつこのアンテナ面と直角な軸Ｏ−Ｏ方向に、複数個の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）を重ねて設けたものである。換言すると、積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）が軸方向に並列に並べられている。複数個の積層コイルは電気的に非接続でありながら電磁結合される。そのため、コイル切断の可能性のある機械的な外的応力に対する耐久性が増す効果のほかに、小型ＩＣタグ１０の感度を大幅に向上させる効果がある。これは、超小型ＩＣタグ１００の直近に、同じ形状の共振器（コイル）を複数個並べたことに相当する。すなわち、第２の実施形態では、軸上に、１つの超小型タグ１００と複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）とが配列され、各積層コイルが絶縁性の接着材２５０で一体化されて、幅ＴＷｎ、高さＴＨ、長さＴＬの１個の小型ＩＣタグ１０となっている。絶縁性の接着材２５０には、磁気損失角の小さい材料を用いる。積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）は、何れも、共振周波数をｆとした時、コイル２３０が前記式（１）を満たす必要がある。

なお、図９Ａの例では、超小型ＩＣタグ１００が左端に位置しているが、これを複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の右端であっても良く、あるいは中間に配置しても良い。すなわち、超小型ＩＣタグ１００は、軸上のどの位置にあっても良い。取り付け相手が金属の場合には、軸に平行な小型ＩＣタグ１０の外周面の１つ、例えば底辺１２が取り付け面となる。

複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）は、超小型ＩＣタグ１００のブースターとして働く、開放型コイルである。すなわち、複数のブースターの各々がそれぞれ、共振を助長する、コイルの巻き始めと巻き終わりが接続されていない開放型の、共振器として機能する。これにより、積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）が、より多くの電磁波を超小型タグ１００に送り込むため、高感度の小型ＩＣタグ１０となる。

超小型タグ１００及び複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の外側は、必要に応じ電気的に絶縁性の樹脂で被覆される。超小型タグ１００と複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の各開放型コイルとの間、及び、複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の各開放型コイル相互の間は、何れも、電気的には非接続であり、電磁気的には結合するように構成されている。すなわち、小型ＩＣタグ１０は、開放型コイルを重ねて多層化し、隣接層を非接触に電磁結合させた、等価的に一つのコイルを形成している。

各積層コイルの幅は小さいので、これらを軸Ｏ−Ｏ方向に並列に並べて形成される小型ＩＣタグ１０の全体の幅は、長さＴＬ、高さがＴＨと同等、あるいはそれ以下にすることができる。一例として、発明者等は、前記した、２．５ｍｍ×２．５ｍｍのUHF帯の超小型タグを採用し、まずは１個の積層コイル２００により、外形寸法が、ＴＷｎ＝ＴＨ＝ＴＬ＝３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍの立方体形状の小型ＩＣタグ１０を実現した。

図９Ｂは、第２の実施形態に係る小型ＩＣタグの動作を説明する、斜視図である。図９Ｂの小型ＩＣグ１０に対して、図８に示したＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置４００を通信可能な距離まで接近させると、ＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置４００の検出部のアンテナ４１０が小型ＩＣタグの複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）及び超小型ＩＣタグ１００のコイルと電磁結合する。連鎖の１つの磁束Φは、複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）をコイルＬ２_１〜Ｌ２n、超小型ＩＣタグ１００のコイルアンテ１０２をコイルＬ１とし、両コイルＬ１とＬ２_１〜Ｌ２nを相互誘導（Ｍ）により電磁結合を行わせ、構造上も電磁的にも一体化したＩＣタグとして動作させる。すなわち、相互誘導により積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の１次電流が誘導電流Ｉ２_１〜Ｉ２nとなりこれに対応する２次電流の誘導電流Ｉ１が、超小型ＩＣタグ１００のコイルアンテナ１０２に誘起される。これにより、複数の積層コイル２００を超小型ＩＣタグ１００のコイルアンテナ１０２のブースターとして共振させることにより、高い感度を実現することができる。

なお、積層コイルは、渦巻状に巻かれた構造を有し、かつ、前記式（１）を満たす必要があるが、そのアンテナの平面形状は、必ずしも、超小型ＩＣタグのアンテナの平面形状と完全に一致している必要はない。

積層コイルは、同一平面上で渦巻状に巻かれた構造であるので、複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の何れかの底部の巻き部分の金属が取り付け相手の金属面３００に接触したとしても、各積層コイルの共振周波数ｆが変化しにくい。これは、各積層コイルの最外周部が、何れも、それより内側の内部の積層コイルの巻き部分を覆って保護しているため、積層コイルの内側は最外周のコイルにより電磁気学的に保護されており、内側の共振定数（L2、C）には金属接触の影響が及び難いためである。

また、多層基板内部の基板間をスルーホールで接続をしないで良いので、製造上の工程数減、コスト減のみならず、外部から多層基板に応力や衝撃が加わるような設置環境であっても、アンテナパターンが層間切断されるという可能性も無く、信頼性を向上させる効果もある。

図１０は、第２の実施形態に係る小型ＩＣタグの、積層コイルの数（Ｎ）と感度（ｃｍ）との関係を実験で求めた結果の一例を示す図である。小型ＩＣタグには、前記２．５ｍｍ×２．５ｍｍのUHF帯の超小型タグを採用し、複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の中央に超小型ＩＣタグ１００を配置した積層コイルの数（Ｎ）毎に複数のサンプルを製作した。そしてこれらを、金属板に設置した場合における、金属板の表面上空の通信距離（ｃｍ）を通信感度として測定した。またそれらの平均値を実線で示した。図１０に示す通り超小型ＩＣタグ１００のみの場合（Ｎ＝０）に対して、積層コイルの数（Ｎ）を増すほど、感度（ｃｍ）は向上する。但し、感度の増加は（Ｎ）の増加と共に、飽和する傾向にある。

図１０の例によれば、（Ｎ）を３とすれば３０ｃｍ程度、（Ｎ）を４とすれば４０ｃｍ程度の飛距離の交信感度が得られている。一方、（Ｎ）を８〜１０とすれば５０ｃｍ程度の感度、換言すると（Ｎ）＝１に対して約２．５倍の感度が得られる。しかし、積層コイルの数（Ｎ）が増すことに伴う製造コストの上昇や、設置容積の増加というデメリットもある。従って、設置環境の許容範囲、換言すると、要求される感度、コスト、及び許容設置面寸法等を考慮して、（Ｎ）を決めればよい。実用上は、（Ｎ）を１〜６、より好ましくは２〜４とするのが良い。

本実施例によれば、設置環境に左右されずに安定して、高い感度の飛距離の交信感度が得られる、小型のＩＣタグを実現できる。例えば、設置環境が金属面であっても、飛距離が数１０ｃｍ程度の交信感度を有する数ｍｍ角オーダーの、小型のＩＣタグを実現できる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る小型ＩＣタグについて説明する。第３の実施形態に係る小型ＩＣタグ１０は、第２の実施形態に係る小型ＩＣタグ１０と同様な構成の小型ＩＣタグ１０を、プリント基板により製作したものである。すなわち、第３の実施形態では、基板上に印刷配線により、渦巻状に巻かれた帯状のコイルを製造する点で、第２の実施形態と異なる。

図１１は、本発明の第３の実施形態に係る小型ＩＣタグの縦断面図である。図１２は、第３の実施形態に係る小型ＩＣタグに使用される、超小型ＩＣタグの斜視図である。これまで、帯状のコイルを渦巻状に巻いて出来たコイルを積層コイルとしてきたが、説明の一貫性を保つ目的で、基板に印刷配線パターンで形成の同一平面状に渦巻状に巻いて出来たコイルも積層コイルと呼ぶこととする。以下ではこの広義の積層コイル２００の並列に並べて重ねて段積みされる数をＮとし、このＮ＝３の場合について、説明する。

第３の実施形態に係る小型ＩＣタグ１０は、１個の超小型ＩＣタグ１００と、複数個の積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）とが、軸Ｏ−Ｏ方向に並列に並べて重ねて段積みされている。超小型ＩＣタグ１００は、平板状の絶縁基板１０４の表面側の中央部（軸上）に設けられたＩＣチップ１１０と、この軸に直角な方向において外側に設けられたコイルアンテナ１０２と、両者を接続するボンディングワイヤ１０８と、これらを保護する保護材２４２とを含む。取り付け相手が金属の場合には、軸に平行な小型ＩＣタグ１０の外周面の１つ、例えば底辺１２が取り付け面となる。

各積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）は、絶縁基板１０４の表面側に設けられたコイルアンテナ１０２（これは積層コイル２００を形成する帯状のコイル２３０に相当するものと等価である）を有している。超小型ＩＣタグ１００と各積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）とが、絶縁性の接着材２５０を介して貼り付けられ一体化されている。すなわち、第３の実施形態では、共通の軸上に、１つの超小型タグ１００と複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）とが配列され、各積層コイルが絶縁性の接着材２５０で一体化されて、１個の小型ＩＣタグ１０となっている。保護材２４２と接着材２５０は同じ材料であっても良い。保護材２４２や絶縁性の接着材２５０には、磁気損失角の小さい材料を用いる。

各積層コイル２００のコイルアンテナ１０２は、始点と前記終点が接続していない開放型コイルである。一方、超小型タグ１００のコイルアンテナ１０２は、図１２に示したように、各積層コイル２００すなわちコイルアンテナ１０２と同じく、始点から巻き始まり終点で巻き終わる渦巻状の形状となっているが、その内端及び外端が、ボンディングワイヤ１０８を介してＩＣチップ１１０に接続されている点で、積層コイル２００のコイルアンテナ１０２と異なる。

各積層コイル２００は、何れも、共振周波数をｆとした時、コイル２３０（ここではコイルアンテナ１０２）が前記式（１）を満たす必要がある。なお、図１１の例では、超小型ＩＣタグ１００が左端に位置しているが、複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）の中間に配置されていても良い。すなわち、超小型ＩＣタグ１００は、軸上のどの位置にあっても良い。

次に、第３の実施形態に係る小型ＩＣタグの製造方法の一例を、図１３、図１４を参照しながら、説明する。
まず、図１３に示すように超小型ＩＣタグ１００を多数配置したプリント基板（以下、ボード）５００と、コイル基板２００（Ａ〜Ｃ）を多数配置したボード５０１，５０２，５０３を作製する。このとき、この４枚のボードを（軸方向に）重ねたときに、超小型ＩＣタグ１００のコイルアンテナの位置と、コイル基板２００のコイルアンテナの位置が重なるように、ボード５００中の超小型ＩＣタグ１００の各々の位置と、ボード５０１、５０２、および５０３の中の各コイル基板２０の各々の位置を決定する。
次に、図１４のように、作製したボード５００、５０１、５０２、５０３を、接着材２５０を介して貼り付け、一体化する。その後、点線のように切断することによって、各々１つの超小型ＩＣタグ１００と３つの積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）とを備えた、図の例では３０個の小型ＩＣタグ１０を得ることが出来る。

なお、図１３において、ボード５００を他のボード５０１，５０２，５０３の間に配置しても良い。この場合、超小型ＩＣタグ１００が複数の積層コイル２００（Ａ〜Ｎ）の中間に配置された、小型ＩＣタグ１０が得られる。

本実施例によれば、設置環境に左右されずに安定して、高い感度の飛距離の交信感度が得られる、小型のＩＣタグを、安価に実現できる。例えば、設置環境が金属面であっても、数１０ｃｍ程度の飛距離の交信感度が得られる、数ｍｍ角のオーダーの、小型のＩＣタグを一般的な印刷配線技術で実現できる。

また、印刷配線技術を採用することで、設置環境に左右されずに安定した交信感度が得られる小型のＩＣタグを、量産化することが可能になり、安価に提供できる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る小型ＩＣタグについて説明する。第４の実施形態では、プリント基板（ボード）として、両面に導体箔として例えば銅箔が形成されているガラスエポキシ基板などを用いて、基板の両面にコイルを形成し、その後、コイルの表面に金メッキ等を施したものである。

図１５は、本発明の第４の実施形態に係る小型ＩＣタグの縦断面図である。ガラスエポキシ基板１０４の両面に導体箔が形成されており、この基板１０４の両面にコイルアンテナ１０２が形成されている。左端のガラスエポキシ基板１０４の表面の中央部には、ＩＣチップ１１０が配置され、ボンディングワイヤ１０８を介してＩＣチップ１１０がその外側に設けられたコイルアンテナ１０２に接続されている。これによりこの基板１０４の左側表面には超小型ＩＣタグ１００が形成される。ガラスエポキシ基板１０４の他の表面には、ＩＣチップ１１０が無く、これらの表面は積層コイル２００となる。

次に、第４の実施形態に係る小型ＩＣタグの製造方法の一例を、図１６、図１７を参照しながら、説明する。
第４の実施形態でも、第３の実施形態と同様に、ガラスエポキシ基板１０４の片面上に超小型ＩＣタグ１００を多数配置し、裏面にコイル基板２００（Ａ〜Ｃ）のみを多数配置したプリント基板５００と、両面にコイル基板２００（Ａ〜Ｃ）のみを多数配置した複数のボードとを作製する。以下、主に、第３の実施形態との相違点について説明する。

図１６に、超小型ＩＣタグ１００を有するガラスエポキシ基板１０４の、個片切断後に相当する部分の断面図を示す。図１７に、超小型ＩＣタグ１００を有しないガラスエポキシ基板１０４の、個片切断後に相当する部分の断面図を示す。その後、コイルアンテナの位置が重なるように複数のガラスエポキシ基板１０４の位置合わせを行い、ビルドアップ材２６０を介して熱プレスして全体を一体化する。その後、これらを切断することによって、各々１つの超小型ＩＣタグ１００と３つの積層コイル２００（Ａ〜Ｃ）とを備えた、複数の小型ＩＣタグ１０を得ることが出来る。
第４の実施形態による製造方法の場合、ガラスエポキシ基材の使用量が減り、また工程数も減るため、低コストで小型ＩＣタグを量産することができ、また小型ＩＣタグの厚みを薄くすることが出来るというメリットがある。

本実施例によれば、印刷配線技術を採用することで、設置環境に左右されずに安定した交信感度が得られる小型のＩＣタグを、量産化することが可能になり、安価に提供できる。

実施例３及び実施例４では、積層コイル２００のアンテナ面のサイズと超小型ＩＣタグ１００のアンテナ面のサイズが同じであるが、これに代えて、積層コイル２００のアンテナ面のサイズを、超小型ＩＣタグ１００のアンテナ面のサイズよりも大きくしても良い。この場合、実施例１や実施例２と同様に、積層コイル２００の１段目の積層コイルは、超小型ＩＣタグ１００のアンテナ面の外側に形成される。例えば、図１３において、ボード５００には、超小型ＩＣタグ１００の渦巻状のアンテナコイルと、それよりもサイズの大きな渦巻状の共振用コイルが形成される。一方、ボード５０１，５０２，５０３上には、積層コイル２００の共振用コイルのみが形成される。

本実施例によれば、設置環境に左右されずに安定した交信感度が得られる小型のＩＣタグを、安価に提供できる。

１０…小型ＩＣタグ、１２…小型ＩＣタグの底辺、１００…超小型ＩＣタグ、１０１…ＩＣタグ本体部、１０２…コイルアンテナ、１０４…ＩＣタグ絶縁基板、１０８…ボンディングワイヤ、１１０…ＩＣチップ、２００…渦巻状の積層コイル、２１０…アンテナ面、２２０…コア材（芯材）、２３０…帯状のコイル、２４０…絶縁性の樹脂、２４２…保護材、２５０…絶縁性の接着材、２６０…絶縁性の樹脂、３００…金属物、４００…ＩＣタグ通信用リーダ／ライタ装置、５００〜５０３…プリント基板（ボード）、Ｉ…高周波電流、Ｉ１…誘導電流、Ｉ２…誘導電流、φ…磁束。

Claims (15)

1. 超小型ＩＣタグと、
   少なくとも1つの積層コイルとを備え、
   前記超小型ＩＣタグは、共振回路を構成する帯状のコイルアンテナと、該コイルアンテナに接続されたＩＣチップとを有しており、
   前記積層コイルは、同一平面上で軸の周りに渦巻き状に複数回巻きされた渦巻き状のコイルであり、かつ、該積層コイルの巻き始まりの始点と巻き終わりの終点とが接続されていない開放型コイルであり、
   前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとは、電気的に非接続で、かつ、電磁気的には結合するように構成されており、
   前記渦巻き状の積層コイルのアンテナ面と前記超小型ＩＣタグのアンテナ面とが平行に若しくは重なるようにして、前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとが一体化されており、
   前記積層コイルの外側が、絶縁性の部材で被覆されている
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
2. 請求項１において、
   前記超小型ＩＣタグと共に共通の前記軸上に配列された複数個の前記積層コイルを有し、
   前記各積層コイルは、互いに電気的に非接続である
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
3. 請求項１において、
   前記積層コイルは、使用される周波数帯で共振し、巻き回数は２乃至４である
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
4. 請求項１において、
   前記積層コイルは、コア材に帯状のコイルが渦巻き状に巻かれたものであり、
   前記帯状のコイルは、使用する周波数帯で共振するように巻き、全長にわたり絶縁被覆済の帯状金属箔と、コイル間絶縁材とを有し、
   前記コア材の側面に、前記超小型ＩＣタグが一体に設けられている
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
5. 請求項４において、
   前記積層コイルにより形成される前記アンテナ面のサイズは、前記超小型ＩＣタグのアンテナ面のサイズよりも大きい
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
6. 請求項１において、
   前記積層コイルのアンテナ面に前記超小型ＩＣタグが取り付けられ、前記積層コイルと前記超小型ＩＣタグの全体が絶縁性の樹脂で被覆され一体化され、前記積層コイルの軸に直角な方向の外表面が、金属取り付け面として機能するように構成されている
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
7. 請求項２において、
   前記積層コイルの数（Ｎ）は、１乃至６である
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
8. 超小型ＩＣタグと、
   前記積層コイルの外表面に形成された設置面とを備え、
   前記超小型ＩＣタグは、共振回路を構成するコイルアンテナを有しており、
   前記積層コイルは、使用される周波数帯で共振するように巻き、平面上で軸の周りに渦巻き状に複数回巻きされた渦巻き状のコイルであり、かつ、該積層コイルの巻き始まりの始点と巻き終わりの終点とが接続されていない開放型コイルであり、
   前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとは、電気的に非接続で、かつ、電磁気的には結合するように構成されており、
   前記積層コイルのアンテナ面と前記超小型ＩＣタグのアンテナ面とが前記軸方向において平行に若しくは重なるようにして、前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとが一体化され、
   前記積層コイルの軸に直角な方向の前記設置面が、金属取り付け面として機能するように構成されている
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
9. 請求項８において、
   前記積層コイルの巻き回数は２乃至４であり、
   前記積層コイルは、前記軸方向に１乃至６個並んで配列されている
   ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
10. 請求項８において、
    前記超小型ＩＣタグは、１枚の絶縁基板の表面側に設けられており、
    前記積層コイルは、他の少なくとも１枚の絶縁基板の表面側で、かつ、前記超小型ＩＣタグに対応する位置に設けられており、
    前記各絶縁基板が絶縁性の接着材で一体化されている
    ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
11. 請求項８において、
    前記超小型ＩＣタグは、１枚の絶縁基板の表面側に設けられており、
    前記積層コイルは、前記１枚の絶縁基板の裏面側、及び、他の少なくとも１枚の絶縁基板の表面及び裏面で、かつ、前記超小型ＩＣタグに対応する位置に設けられており、
    前記各絶縁基板が絶縁性の接着材で一体化されている
    ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグ。
12. 積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグの製法であって、
    前記小型ＩＣタグは、
    超小型ＩＣタグと、少なくとも1つの積層コイルとを備えており、
    前記超小型ＩＣタグは絶縁基板上に形成された共振回路を構成するコイルアンテナと、該コイルアンテナに接続されたＩＣチップとを有しており、
    使用される周波数帯で共振する電気的導体を、平面上で軸の周りに渦巻き状に複数回巻き、巻き始まりの始点と巻き終わりの終点とが接続されていない開放型の渦巻き状の積層コイルを形成し、
    前記積層コイルのアンテナ面と前記超小型ＩＣタグのアンテナ面とが平行になるような位置関係において、前記超小型ＩＣタグと前記積層コイルとを、電気的に非接続で、かつ、電磁気的には結合する状態で、一体化する
    ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグの製法。
13. 請求項１２において、
    絶縁被覆済の帯状の金属箔を、同一平面上で２乃至４回、コア材の中心の軸の周りに巻いて前記積層コイルを形成し、
    前記積層コイルのアンテナ面を前記コア材の端面と一致させ、前記軸上において前記超小型ＩＣタグのコイルアンテナのアンテナ面と対向するようにして、両者を接着材で接着して一体化する
    ことを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグの製法。
14. 請求項１２において、
    面内に前記超小型ＩＣタグを多数配置したプリント基板と、面内の前記超小型ＩＣタグに対応する位置に各々前記積層コイルを有する複数のコイル基板とを作製し、
    前記プリント基板と、前記複数のコイル基板とを、前記対応する位置が一致するようにして重ね、接着材を介して一体化し、
    前記各超小型ＩＣタグ単位に切断することによって、複数の前記小型ＩＣタグとすることを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグの製法。
15. 請求項１２において、
    片面上に前記超小型ＩＣタグを多数配置し、裏面に前記積層コイルを有する複数のコイル基板のみを多数配置したプリント基板と、両面に前記積層コイルを有する複数のコイル基板のみを多数配置した複数のプリント基板とを作製し、
    前記プリント基板と、前記複数のコイル基板とを、前記対応する位置が一致するようにして重ね、接着材を介して一体化し、
    前記各超小型ＩＣタグ単位に切断することによって、複数の前記小型ＩＣタグとすることを特徴とする積層コイルアンテナを備えた小型ＩＣタグの製法。

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