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JP2005266963A - 薄型icタグおよびその製造方法 - Google Patents

薄型icタグおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能な伝票内装型ICラベル等として好適な柔軟性のある薄型ICタグであって、製造工程や製造コストを増加させず、かつ、電子部品等の実装が容易な薄型ICタグ、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 電子部品モジュール32、渦巻状導体パターン34a・34bを備える電子部品保持フィルム30であって、渦巻状導体パターン34a・34bにおける端部のうち、所定の接続部37と接していない側の端部には端子パッド35・36が形成されており、この端子パッド35・36同士が、電子部品モジュール32を介して電気的に接続されている電子部品保持フィルム30を折り曲げ位置38にて折り重ねて積層一体化した薄型ICタグ20によれば、製造工程や製造コストを増加させず、かつ、電子部品等の実装が容易な薄型ICタグを提供することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、誘導電磁界を用いて非接触で読み取り可能な伝票内装型ICラベル等として好適な柔軟性のある薄型ICタグに関し、特に、小型のICラベルを作製するための薄型ICタグ、およびその製造方法に関するものである。
物流の自動化を進めるためには、個々の物品等に貼付される伝票等の内容を機械読み取り可能とすることが重要である。従来、この目的のためには、個々の伝票にその内容に対応したバーコードラベルを貼付することが行われている。
しかしながら、いわゆるバーコードリーダを用いてバーコードラベルを読み取るためには、両者間に一定の距離的並びに方向的な関係付けをかなり高精度に行わなければならず、物流の円滑化の障害となっていた。さらに、バーコードに入力できる情報量が少なく、物流の管理範囲も狭い区域に限られていた。
そこで近年、誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能な伝票内装型ICラベルが使用されてきている。この伝票内装型ICラベルによれば、読み取り媒体として誘導電磁界を用いていることから、読み取りに際する距離的並びに方向的な制約をさほど受けることがなく、具体的には、読み取りの方向性に制約を受けることなく1メートルの距離からでもその内容を確実に読み取らせることができる。
また、このICラベル内のICには管理対象物品の個体情報を記憶することができ、用途によっては、この個体情報の記憶機能を、個体を特定するためのセキュリティ情報として用いることも可能である。
ところで、通常ICラベル等に利用可能な薄型ICタグには、非接触通信用周波数の1つとして13.56MHzの周波数が広く用いられている。図8はこの周波数帯で用いられる薄型ICタグの一例である。同図に示すように、薄型ICタグ10は内部にメモリー機能とコンデンサとを有するICチップ11、アンテナコイル12で構成されている。薄型ICタグ10の共振周波数;fは、ICチップ11内のコンデンサの容量;Cと、アンテナコイル12のインダクタンス;Lとによって表される共振回路の下記数式(1)から算出できる。
Figure 2005266963
上記数式(1)に示すように、共振周波数;fはコンデンサ容量;Cおよびインダクタンス;Lの大きさに反比例して小さくなる関係にある。
他方、アンテナコイル12のインダクタンス;Lは、アンテナコイル12の外形サイズ;R1、内形サイズ;R2、およびアンテナコイル12のターン数(巻き数);Tによって表される下記数式(2)で設定される値である。
Figure 2005266963
上記数式(2)に示すように、アンテナコイル12のインダクタンス;Lは、アンテナコイル12の外形サイズ;R1、内形サイズ;R2、およびターン数;Tに比例して大きくなる。なお、係数Aは実験数値である。このため、ICチップ11内のコンデンサ容量;Cが予め設定されている場合、共振周波数;fはアンテナコイル12の外形サイズ;R1、内形サイズ;R2、およびターン数;Tを変更して調整する必要がある。
しかしながら、ICチップ11内のコンデンサ容量;Cが予め設定されている場合、上述の13.56MHzの非接触通信用周波数を得るために、アンテナコイル12の外形サイズ;R1、内形サイズ;R2、およびターン数;Tを単純に変更できる範囲には、限界があるため、薄型ICタグ10の小型化には限界がある。
そこで、この問題を解決する方法として、例えば、特許文献1には、両面回路基板の方法を用いて、アンテナコイルを形成した面を2層設ける電子部品保持フィルムについて開示されている。また、特許文献2には、2つのアンテナコイルを形成した片面基板を折り曲げて、アンテナコイルを2層有する構造の薄型ICタグを作製する方法が提案されている。
特開平10−200231号公報(公開日:1998年 7月31日) 特開平11−134459号公報(公開日:1999年 5月21日)
しかしながら、上記特許文献1に記載の電子部品保持フィルムでは、両面回路基板を用いているため、両面に形成された回路を電気的に接続するためのスルホール等の加工が必要であり、製造工程と製造コストが増加するという問題がある。
また、上記特許文献2に記載の薄型ICタグでは、基板に電子部品を実装するための接続端子を露出させる窓穴、あるいは切り欠きを設ける必要がある。このため、この薄型ICタグを製造する場合にも、製造工程や製造コストが増加するという問題がある。さらに、特許文献2に記載の薄型ICタグの場合、電子部品等の実装が折り曲げ加工を実施した後になるために、量産性が悪くなるという問題がある。
以上のように、製造工程や製造コストを増加させず、かつ、電子部品等の実装が容易な薄型ICタグ、およびその製造方法の開発が強く求められていた。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能な伝票内装型ICラベル等として好適な柔軟性のある薄型ICタグであって、製造工程や製造コストを増加させず、かつ、電子部品等の実装が容易な薄型ICタグ、およびその製造方法を提供することにある。
本発明に係る薄型ICタグは、上記課題を解決するために、アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートに電子部品を実装してなる電子部品保持フィルムが、一方向へほぼ等間隔に区分されているとともに、該区分単位で折り重ねて積層一体化してなる積層体を備える薄型ICタグであって、上記電子部品は、回路ボード上に実装され電子部品モジュールとして上記電子部品保持フィルムに備えられており、上記電子部品保持フィルムの各単位区画の少なくとも片面には、折り重ねた際に互いの渦心が整合するようにして、渦巻状導体パターンが形成されており、上記各単位区画の渦巻状導体パターンは、折り重ねた際に同一巻き方向へ電流が流れるように、所定の接続部を介して互に直列接続されて上記アンテナコイルを構成しており、上記各単位区画の渦巻状導体パターンにおける端部のうち、上記所定の接続部と接していない側の端部には端子パッドが形成されており、上記折り重ねた際に互いの渦心が整合するように形成された渦巻状導体パターンにおける端子パッド同士が、上記電子部品モジュールを介して電気的に接続されていることを特徴としている。なお、ここで、『折り重ね』には、ジグザグ状のいわゆるZ折り、同一方向へ巻き込む渦巻折り、その他、それらの組み合わせ折り等の各種の折り重ね態様が含まれるであろう。
上記の構成によれば、アンテナコイルのターン数を増加させることができるため、アンテナコイルの外形サイズを小さくしても、所定の共振周波数を得ることができる。このため、電磁波(誘導電磁界)を用いる非接触での読み取り感度を向上させることができる。さらに、アンテナコイルの両端に形成される2つの端子パッドは、電子部品モジュールで接続される構成であるため、スルホールや窓穴等の加工が不要となり、製造工程および製造コストを低減させることが可能となる。また、ICチップ等の電子部品を搭載した電子部品モジュールの実装を折り曲げ加工前に実施できる構成であるため、薄型ICタグの量産性が良好となる。
また、本発明に係る薄型ICタグでは、上記電子部品モジュールは、上記電子部品モジュールは、上記折り重ねた際に互いの渦心が整合するように形成された渦巻状導体パターンを構成する周回導体束を跨ぐように、上記電子部品保持フィルムに配置されており、かつ、上記電子部品モジュールは、上記電子部品保持フィルムの折り重ねに合わせて、折れ曲がるように形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、電子部品モジュールによって端子パッド同士を確実に接続させることができる。また、電子部品モジュールの実装を折り曲げ加工前に容易に実施できる構成となり、製造の際、量産性が良好となる。
また、本発明に係る薄型ICタグでは、上記端子パッドは、上記単位区画内における渦巻状導体パターンの渦の内部に配置されていることが好ましい。
また、本発明に係る薄型ICタグの製造方法では、上記課題を解決するために、上記の薄型ICタグを製造する薄型ICタグの製造方法であって、アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートに、電子部品を回路ボード上に実装した電子部品モジュールを設けて電子部品保持フィルムを形成する第1の工程と、上記電子部品保持フィルムの少なくとも一方の面側に接着層を形成する第2の工程と、上記第2の工程により接着層が形成された電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する第3の工程と、を有することを特徴としている。
上記の方法によれば、上記構成を有する薄型ICタグを製造工程や製造コストを増加させずに製造することができる。また、電子部品等の実装も容易である。
また、本発明に係る薄型ICタグの製造方法では、上記の薄型ICタグを製造する薄型ICタグの製造方法であって、アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートに、電子部品を回路ボード上に実装した電子部品モジュールを設けて電子部品保持フィルムを形成する第1の工程と、上記アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートと、電子部品モジュールとを接合させる第2の工程と、上記電子部品保持フィルムの少なくとも一方の面側に接着層を形成する第3の工程と、上記第3の工程により接着層が形成された電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する第4の工程と、を有することを特徴としている。
薄型ICタグを製造する際、電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する工程において、電子部品モジュールが変形し、折り重ねて積層一体化する工程が良好に実施できない場合がある。しかしながら上記の方法によれば、電子部品モジュールと柔軟性のあるシートとを接合しているため、電子部品保持フィルムの変形を防止することができる。このため、電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する工程を良好に実施できる。
また、本発明に係る薄型ICタグの製造方法では、上記電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する工程の前段階に、上記電子部品保持フィルムにおける折り曲げ位置に、折り曲げやすくするための折曲印を形成する工程を有することを特徴としている。
上記の方法によれば、確実かつ簡便に電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化することができる。なお、「折曲印」とは、電子部品保持フィルムを折り曲げやすくするためのものであればよく、その具体的な形状、大きさ等は限定されないが、例えば、後述するように、ミシン目状の切れ目などを挙げることができる。
つまり、本発明に係る薄型ICタグの製造方法では、上記折曲印を形成する工程は、レーザを用いて切れ目を形成する工程を含むことが好ましい。
本発明に係る薄型ICタグは、以上のように、電子部品は、回路ボード上に実装され電子部品モジュールとして上記電子部品保持フィルムに備えられており、上記電子部品保持フィルムの各単位区画の少なくとも片面には、折り重ねた際に互いの渦心が整合するようにして、渦巻状導体パターンが形成されており、上記各単位区画の渦巻状導体パターンは、折り重ねた際に同一巻き方向へ電流が流れるように、所定の接続部を介して互に直列接続されて上記アンテナコイルを構成しており、上記各単位区画の渦巻状導体パターンにおける端部のうち、上記所定の接続部と接していない側の端部には端子パッドが形成されており、上記折り重ねた際に互いの渦心が整合するように形成された渦巻状導体パターンにおける端子パッド同士が、上記電子部品モジュールを介して電気的に接続されているを備えているので、アンテナコイルのターン数を増加させることができ、アンテナコイルの外形サイズを小さくしても、所定の共振周波数を得ることができるという効果を奏する。このため、電磁波(誘導電磁界)を用いる非接触での読み取り感度を向上させることができる。さらに、アンテナコイルの両端に形成される2つの端子パッドは、電子部品モジュールで接続される構成であるため、スルホールや窓穴等の加工が不要となり、製造工程および製造コストを低減させることが可能となるという効果を奏する。また、ICチップ等の電子部品を搭載した電子部品モジュールの実装を折り曲げ加工前に実施できる構成であるため、薄型ICタグの量産性が良好となるという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図4、図6に基づいて説明すると以下の通りである。
本発明に係る薄型ICタグの実施形態の一例を図1に示す。図1(a)は本実施の形態に係る薄型ICタグを上方から見た平面図であり、(b)は(a)の薄型ICタグを線A−A’にて切断した場合の断面を示す図である。図1(a)に示すように、本発明に係る薄型ICタグ20は、柔軟性のあるシート33、アンテナコイルとして機能する渦巻状導体パターン34、ICチップ31を実装した電子部品モジュール32、接続部37、を備えている。
また、図1(b)に示すように、薄型ICタグ20は、所定の折り曲げ位置にて折り曲げられ、折り重ねて接着層51にて折り重なるように積層されている。すなわち、薄型ICタグ20は、渦巻状導体パターン34が形成された柔軟性のあるシート33上に、ICチップ31を実装した電子部品モジュール32を、渦巻状導体パターン34の両端に接続した構成の電子部品保持フィルムを、折り重ねて接着層51で接着して積層一体化した積層体であるといえる。
このため、まず図2を用いて電子部品保持フィルムについて説明する。図2(a)は本実施の形態に係る電子部品保持フィルムを上方から見た平面図であり、(b)は(a)の電子部品保持フィルムを線A−A’にて切断した場合の断面を示す図である。
図2(a)に示すように、本実施の形態に係る電子部品保持フィルム30は、柔軟性のあるシート33と、2つの渦巻状導体パターン34a・34bと、電子部品モジュール32と、2つの端子パッド35・36と、接続部37と、を備えている。
柔軟性のあるシート33は、アンテナコイルとして機能する2つの渦巻状導体パターン34a・34bが形成されており、所定の折り曲げ位置38にて一方向へほぼ等間隔に、区画単位33a・33bの2つに区分されている。後述するように、薄型ICタグは、電子部品保持フィルム30をこの折り曲げ位置38で折り重ねて積層一体化してなる積層体である。なお、本実施の形態では、柔軟性のあるシート33として、38μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)製フィルムを用いており、2つの渦巻状導体パターン34a・34bは、9μm厚のCuをエッチングして形成されている。
渦巻状導体パターン34a・34bは、電子部品保持フィルム30の区画単位33a・33bのそれぞれ片面に、折り重ねた際に互いの渦心が整合するようにして形成されている。また、渦巻状導体パターン34a・34bは、電子部品保持フィルム30を折り重ねた際に同一巻き方向へ電流が流れるように、所定の接続部37を介して互に直列接続されてアンテナコイルを構成している。また、この接続部37は、折り曲げ位置38上に位置している。
また、渦巻状導体パターン34a・34bにおける端部のうち、接続部37と接していない側の端部、すなわち図中渦巻導体パターン34a・34bの渦の内部に位置する端部には、それぞれ端子パッド35、36が形成されている。
また、電子部品モジュール32は、ICチップ31を回路ボード上に実装して構成されているものである。本実施の形態では、25μmのPETフィルム基材上にベアチップICを実装した電子部品モジュールを用いている。そして、端子パッド35と端子パッド36とは、電子部品モジュール32を介して電気的に接続されている。つまり、電子部品モジュール32は、折り曲げ位置38を跨ぎ、かつ2つの渦巻状導体パターン34a・34bを跨ぐように、電子部品保持フィルム30上に配置されている。このため、後述するように、電子部品保持フィルム30を折り曲げ位置38にて折り曲げ、折り重ねる場合、電子部品モジュール32は、その電子部品保持フィルム30の折り重ねに合わせて、折れ曲がるように形成されている。
この電子部品保持フィルム30を、折り曲げ位置38にて折り曲げて、接着層51にて接着して積層一体化させたものが、図1に示す本実施の形態に係る薄型ICタグ20となる。
次に、本実施の形態に係る薄型ICタグ20の製造工程の一例を図3、図4に従って説明する。
図3(a)は電子部品モジュールを作製する工程Aを示す図であり、(b)はアンテナコイルを作製した柔軟性のあるシートを製造する工程Bを示す図であり、(c)は(a)の電子部品モジュールを上記柔軟性のあるシートに実装する図を示すものである。
電子部品モジュール32を作製する工程Aについて、図3(a)を用いて説明する。まず、25μm厚のPETフィルム41上に、35μm厚のアルミ箔42が接着されたAl−PET積層材を用意する。このアルミ箔42を所要パターン回路形状に加工する。この際の加工方法は従来公知のエッチングを用い、エッチング用レジストとして、ポリエステル系等からなる熱可塑性樹脂被膜43を用いることができる。なお、PETフィルム41、所要パターン回路形状に加工したアルミ箔42、熱可塑性樹脂被膜43を合わせて配線基板40と称する。
次に、ICチップ31を、アルミ箔42を所要パターン回路形状に加工した配線基板40上に実装する。この実装は、特開2001−156110号公報で開示されている製造方法を用いて実施することができる。
より具体的には、本実施の形態において、ICチップ31は、厚さ150μmであって、その底面から接続用の金属端子であるバンプを突出させた、いわゆる表面実装型部品として構成されている。まず、第1の工程として、このバンプ(例えば金より成る)は、超音波振動を付加した状態で、150℃の加熱により溶融した熱可塑性樹脂被膜43に押し当てられる。すると、溶融した熱可塑性樹脂被膜43は、バンプの超音波振動によりバンプの先端位置より押し退けられて除去され、さらにアルミ箔配線パターン表面上の酸化物層等も振動により機械的に除去される。その結果、バンプと電極領域とが接触させられる。第2の工程では、その後、さらに振動による摩擦熱によりバンプと配線パターンの電極領域とが加熱され、金原子がアルミ箔内に拡散した金属融着部が形成されて、両者の超音波接合が完了する。
以上の第1並びに第2の工程は、ICチップ31を所定位置に配置した後、例えば、負荷圧力0.2kg/mm下で、振動数63KHzの超音波振動を数秒程度加えることにより完了される。上記の超音波実装工程により、ICチップ31は、配線基板40(のアルミ箔回路パターン42)上に強固に固定されることになる。
次に、図3(b)に基づいて、アンテナコイルを形成した柔軟なシート44を作製する工程Bについて説明する。まずCu−PET積層基材である、柔軟性のあるシート33を用意する。一例として38μm厚のPETフィルムの片面に、ウレタン系接着剤を介して9μm厚のCu箔を重ねた、Cu−PET積層材を柔軟性のあるシート33として用いることができる。
続いて、前記柔軟性のあるシート33のCu箔表面上に渦巻形状(コイル形状)のエッチングレジストパターンを形成する。この際、アンテナコイルとして機能する2つの渦巻状導体パターン34(34a・34b)に相当する形状を、上述のように、折り曲げ位置38で折り重ねた際に渦心が整合するように、また、同一巻き方向へ電流が流れるように、接続部37を介して直列接続されて形成されるコイルパターン形状に、例えばグラビア印刷法を用いて印刷形成する。
次いで、上記工程により形成されたエッチングレジストから露出するCu箔部分を従来公知のエッチングを行うことにより除去し、アンテナコイルとして機能する渦巻状導体パターン34(34a・34b)を形成する。
次に、図3(c)を用いて、電子部品モジュール32を、アンテナコイルを形成した柔軟なシート44に実装する工程Cについて説明する。この実装に関しても、特開2001−156110号公報で開示されている製造方法を用いて実施することができる。
すなわち、電子部品モジュール32におけるアルミ箔回路パターン42の端を、端子パッド35・36と対向する位置に配置する。つまり、電子部品モジュール32の電子部品(ICチップ31)搭載面とアンテナコイルを形成した柔軟なシート44の渦巻状導電パターン34の形成面とが対向するようにし、かつ電子部品モジュール32が、渦巻状導体パターン34を構成する周回導体束を跨ぐ(換言すれば、交差する)ようにして、電子部品モジュール32を、アンテナコイルを形成した柔軟なシート44上に搭載する。次に、この端子パッド35・36の直上部に負荷圧力0.2kg/mm、振動数40kHzの超音波振動を約0.5秒間押し当て接合する。これにより、電子部品モジュール32を確実に、アンテナコイルを形成した柔軟性のあるシート44上に搭載することができる。
なお、この工程における接続は、アンテナコイルの接続パッドとアルミ回路間に、異方導電ペースト、あるいは導電ペースト等を配し実施してもよい。
上記工程A〜工程Cを実施することにより、電子部品保持フィルム30を製造することができる。
次に、図4(a)に示すように、上述の工程にて製造した電子部品保持フィルム30における、電子部品モジュール32を実装した面とは反対側の面に接着剤層51を形成する(工程D)。この接着剤層51は、ホットメルト性の接着剤(例えばエスダイン2050A:積水化学工業製)をロールコータ等によりシート表面上にコーティングするか、あるいは、両面テープ(例えば、No531:日東電工社製等)や、ホットメルト系熱圧着シート等をラミネートする等の方法で形成することができる。
最後に、電子部品保持フィルム30を所定の折り曲げ位置38で折り曲げ、積層一体化し、図1に示す薄型ICラベル20を完成する(工程E)。この際、折り曲げ方向は接着剤層51を形成した面側とする。これにより、接着剤層51にて折り曲げ後の形態を固定することができ、積層一体化された薄型ICタグ20の構造を保持させることができる。
なお、上記の工程D、および工程Eは、図6に示すような装置で連続加工することで、生産を高速化できる。すなわち、連続で一定ピッチに作製された電子部品保持フィルム30の連続シート70の所定面側にロールコータ74等で接着剤を塗布し接着剤層51を形成し、継いで、所定の折り曲げ位置38で折り曲げながら圧着ロール71を通して電子部品保持フィルム30を折り重ねていく。この際、所定の折り曲げ位置38に、2〜10W程度のレーザ75を照射して、折曲印(本実施の形態ではミシン目等の切れ目)76を形成しておくと、折り曲げ位置がずれることのなく、確実かつ簡便に安定した折り曲げ加工が可能となる。
このような製造方法にて製造された薄型ICタグ20の構成によれば、アンテナコイルとして機能する渦巻状導体パターン34a・34bの巻き数を増加させることができるため、アンテナコイルの外形サイズを小さくしても、所定の共振周波数を得ることができる。このため、電磁波(誘導電磁界)を用いる非接触での読み取り感度を向上させることができる。さらに、アンテナコイルの両端に形成される2つの端子パッド35・36は、電子部品モジュール32で電気的に接続されるため、スルホールや窓穴等の加工が不要となり、製造工程および製造コストを低減させることが可能となる。また、電子部品モジュール32を電子部品保持フィルム38上に実装する工程を、電子部品保持フィルム38の折り曲げ加工前に実施できるため、薄型ICタグ20の量産性が良好となる。
〔実施の形態2〕
以下、本発明の薄型ICタグおよびその製造方法に関する他の実施形態について、図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施の形態では、前記実施形態1との相違点について説明するものとする。
上記実施形態1にて説明した薄型ICタグは、電子部品保持フィルム30における、電子部品モジュール32等を搭載した面とは反対の面に接着剤層51を形成し、折り曲げ方向はこの接着剤層51を形成した面側とした構成であるのに対して、本実施の形態に係る薄型ICタグは、電子部品保持フィルム30における、電子部品モジュール32等を搭載した面に接着剤層51を形成し、折り曲げ方向はこの接着剤層51を形成した面側とした構成である。以下、本実施の形態に係る薄型ICタグの製造方法について説明する。
薄型ICタグ20の製造方法において、工程A〜工程Cまでは実施形態1と同様であり、実施形態1における工程D・Eの替わりに、以下の工程F・Gを行う。これら工程F・Gについて、図5を参照しながら説明する。
図5(a)は工程Fを示す図であり、(b)は工程Gを示す図である。同図(a)に示すように、工程Fにおいて、電子部品保持フィルム30における、電子部品モジュール32を実装した面側に接着剤を塗布し、接着剤層61を形成する。この際、塗布する接着剤と塗布方法は、実施形態1と同じでよい。
次に、図5(b)に示すように、工程Gでは、電子部品保持フィルム30を所定の折り曲げ位置38にて折り曲げ、薄型ICタグ20を完成させる。折り曲げ方向は、実施形態1とは反対であり、接着剤層61を形成した面側とする。
本実施の形態に係る薄型ICタグ20の構成によれば、電子部品モジュール32はアンテナコイルを形成した柔軟性のあるシート44に覆われた形態になる。このため、外部環境から、ICチップ等の電子部品を搭載した電子部品モジュール32を保護できるという利点がある。
ただし、このように、電子部品保持フィルム30における、電子部品モジュール32等を搭載した面に接着剤層61を形成し、折り曲げ方向はこの接着剤層61を形成した面側とした場合、折り曲げ工程の際に、電子部品モジュール32が図7に示すような形態で変形し、折り曲げ加工が良好に実施できない場合がある。これは、電子部品モジュール32とアンテナコイルを形成した柔軟性のあるシート44とが密着されていない場合に生じやすい問題である。
このため、上記の問題を回避するために、本実施の形態では、電子部品モジュール32を作製する際に用いた、熱可塑性樹脂被膜43の接合特性を用いて、電子部品モジュール32と、アンテナコイルを形成した柔軟性のあるシート44とを固定(接合)した後に、折り曲げ加工処理を行っている。すなわち、アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシート44に、電子部品モジュール32を設けて電子部品保持フィルム30を形成した後に、アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシート44と、電子部品モジュール32とを接合させる工程を経た後に、電子部品保持フィルム30の少なくとも一方の面側に接着剤層61を形成し、接着剤層61が形成された電子部品保持フィルム30を折り重ねて積層一体化することによって、本実施の形態に係る薄型ICタグを製造することができる。
なお、上記の「電子部品モジュール32を設けて電子部品保持フィルム30を形成した後に、アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシート44と、電子部品モジュール32とを接合させる工程」は、電子部品保持フィルム30を150℃程度に加熱したロールに通すことで簡易に実施することができる。
また、本発明には、アンテナコイルと、IC等の電子部品を回路ボード上に実装した電子部品モジュールとから成る電子部品保持フィルムにおいて、アンテナコイルが保持された柔軟性のあるフィルムを折り重ねて多層一体化する方法に関し、アンテナコイルの内側の2つの端子パッドに接続された電子部品モジュールを折り曲げ位置に配し、該電子部品モジュールが折れ曲がるようにして電子部品保持フィルムを折り重ねて多層一体化したことを特徴とする薄型ICラベルが含まれてもよい。
また、本発明には、上記の薄型ICラベルを製造する方法として、アンテナコイルと、IC等の電子部品を回路ボード上に実装した電子部品モジュールとから成る電子部品保持フィルムの少なくとも1面側に接着層を形成する第1の工程と、前記第1の工程を経た電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する第2の工程とを備えている薄型ICラベルの製造方法が含まれてもよい。
また、上記の薄型ICラベルの製造方法において、電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する工程の前に、電子部品モジュールを、アンテナコイルを保持したフィルム材面と接合させる工程が含まれていてもよい。
また、上記の薄型ICラベルの製造方法において、電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する工程の前に、折り曲げる位置にレーザを用いて切れ目を入れる工程が含まれていてもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
以上のように、本発明に係る薄型ICタグおよびその製造方法によれば、誘導電磁界を用いて非接触で読み取り可能な伝票内装型ICラベル等として利用することができ、例えば、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアなどの利用可能性がある。
(a)は本実施の形態に係る薄型ICタグを上方から見た平面図であり、(b)は(a)の薄型ICタグを線A−A’にて切断した場合の断面を示す図である。 (a)は本実施の形態に係る電子部品保持フィルムを上方から見た平面図であり、(b)は(a)の電子部品保持フィルムを線A−A’にて切断した場合の断面を示す図である。 (a)は本実施の形態に係る電子部品モジュールを作製する工程Aを示す図であり、(b)はアンテナコイルを作製した柔軟性のあるシートを製造する工程Bを示す図であり、(c)は(a)の電子部品モジュールを上記柔軟性のあるシートに実装する図を示すものである。 (a)は本実施の形態に係る薄型ICタグを製造する工程Dを示す図であり、(b)は薄型ICタグを製造する工程Eを示す図である。 (a)は本実施の形態に係る他の薄型ICタグを製造する工程Fを示す図であり、(b)は薄型ICタグを製造する工程Gを示す図である。 本実施の形態に係る薄型ICタグの製造方法における工程D、および工程Eを連続加工するための装置を模式的に示す図である。 本実施の形態に係る他の薄型ICタグの製造方法において、発生する問題を模式的に示す図である。 従来の薄型ICタグの構造を模式的に示す図である。
符号の説明
20 薄型ICタグ
30 電子部品保持フィルム
31 ICチップ(電子部品)
32 電子部品モジュール
33 柔軟性のあるシート
34 渦巻状導体パターン
34a 渦巻状導体パターン
34b 渦巻状導体パターン
35 端子パッド
36 端子パッド
37 接続部
38 折り曲げ位置
44 アンテナコイルを形成した柔軟なシート
51 接着剤層(接着層)
61 接着剤層(接着層)
75 レーザ
76 折曲印

Claims (7)

  1. アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートに電子部品を実装してなる電子部品保持フィルムが、一方向へほぼ等間隔に区分されているとともに、該区分単位で折り重ねて積層一体化してなる積層体を備える薄型ICタグであって、
    上記電子部品は、回路ボード上に実装され電子部品モジュールとして上記電子部品保持フィルムに備えられており、
    上記電子部品保持フィルムの各単位区画の少なくとも片面には、折り重ねた際に互いの渦心が整合するようにして、渦巻状導体パターンが形成されており、
    上記各単位区画の渦巻状導体パターンは、折り重ねた際に同一巻き方向へ電流が流れるように、所定の接続部を介して互に直列接続されて上記アンテナコイルを構成しており、
    上記各単位区画の渦巻状導体パターンにおける端部のうち、上記所定の接続部と接していない側の端部には端子パッドが形成されており、
    上記折り重ねた際に互いの渦心が整合するように形成された渦巻状導体パターンにおける端子パッド同士が、上記電子部品モジュールを介して電気的に接続されていることを特徴とする薄型ICタグ。
  2. 上記電子部品モジュールは、上記折り重ねた際に互いの渦心が整合するように形成された渦巻状導体パターンを構成する周回導体束を跨ぐように、上記電子部品保持フィルムに配置されており、
    かつ、上記電子部品モジュールは、上記電子部品保持フィルムの折り重ねに合わせて、折れ曲がるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄型ICタグ。
  3. 上記端子パッドは、上記単位区画内における渦巻状導体パターンの渦の内部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の薄型ICタグ。
  4. 請求項1に記載の薄型ICタグを製造する薄型ICタグの製造方法であって、
    アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートに、電子部品を回路ボード上に実装した電子部品モジュールを設けて電子部品保持フィルムを形成する第1の工程と、
    上記電子部品保持フィルムの少なくとも一方の面側に接着層を形成する第2の工程と、
    上記第2の工程により接着層が形成された電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する第3の工程と、を有することを特徴とする薄型ICタグの製造方法。
  5. 請求項1に記載の薄型ICタグを製造する薄型ICタグの製造方法であって、
    アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートに、電子部品を回路ボード上に実装した電子部品モジュールを設けて電子部品保持フィルムを形成する第1の工程と、
    上記アンテナコイルが形成された柔軟性のあるシートと、電子部品モジュールとを接合させる第2の工程と、
    上記電子部品保持フィルムの少なくとも一方の面側に接着層を形成する第3の工程と、
    上記第3の工程により接着層が形成された電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する第4の工程と、を有することを特徴とする薄型ICタグの製造方法。
  6. 上記電子部品保持フィルムを折り重ねて積層一体化する工程の前段階に、上記電子部品保持フィルムにおける折り曲げ位置に、折り曲げやすくするための折曲印を形成する工程を有することを特徴とする請求項4または5に記載の薄型ICタグの製造方法。
  7. 上記折曲印を形成する工程は、レーザを用いて切れ目を形成する工程を含むことを特徴とする請求項6に記載の薄型ICタグの製造方法。
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