JP4029697B2

JP4029697B2 - IC chip assembly

Info

Publication number: JP4029697B2
Application number: JP2002253859A
Authority: JP
Inventors: 敏和名倉
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004094522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明のＩＣチップ実装体は、乗車券、テレホンカード、荷物タグ等に使用されデータの交信等を外部電波により行なう非接触型ＩＣチップ実装体に関し、更には、銀行カード、ポイントカード等に使用される接触型ＩＣチップ実装体と上記非接触型の両方の機能を併せ持つコンビ型ＩＣチップ実装体に関するものである。
【０００２】
これらのＩＣチップ実装体はいわゆるデータキャリアとも呼ばれており、通称ＩＣカードと呼ばれるが、必ずしもカード形態をとるものだけでなく、物に貼り付けられるシート状のタグや容器に封入されたタグや腕時計型等種々の形態のキャリアも含んでいる。この明細書でもＩＣチップ実装体はＩＣカードやカード状以外の形態のものも含むものとして使用している。
【０００３】
【従来の技術】
近年、個人の情報管理や物流管理または通勤通学等に使用される定期券等に新しい情報記録媒体としてＩＣチップを搭載した小型電子機器が普及しつつある。特に携帯用として便利なＩＣカードと称されるカード型大容量可変情報記録媒体が大きく普及し始めている。
ＩＣカードは大きく、接触型、非接触型およびこれら両者の機能を有するコンビ型の３種類に分類することができる。接触型ＩＣカードは、カード表面にＩＣチップに電気的に接続されているデータ交換用の金属端子が設けられており、その端子を通じて外部読み取り機とデータ交換を行っている事を特徴とする物である。現在使い捨てタイプは欧州等でテレホンカードとして広く流通しており、、情報の書き換え可能なタイプをマネーカードとして使用する実験が各国で行われている。特に、金融関係で使用されるカードとして注目されている。
【０００４】
一方、非接触型ＩＣカードは、データの交換は電波を介して非接触により行うため、たとえば従来の切符、定期券等、磁気記録層が片面に設けられている乗車券に代わる記録媒体として注目されている。特に、改札通過の際に、一々乗車券を取り出す必要がなく、定期入れや鞄等の中からでもデータ交換できるため、利便性が大きく向上するものと期待されている。
物流分野においてもバーコードや磁気記録に取って代わり、移動体とのデータ交換を電波にて行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線自動識別）タグと称されるＩＣキャリアーによる管理が主流になりつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような非接触ＩＣタグを金属筐体に貼り付けたり、金属物体の近傍で使用する場合に、それらの金属の影響のためにリーダーライタとの交信が不能になる問題があった。
【０００６】
本発明の目的は以上の問題を解決して、金属表面上及び金属表面上でない位置等、周囲金属物体の影響を受けずに、いずれの位置においても通信が可能になるＩＣチップ実装体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＩＣチップ実装体は、アンテナ回路およびＩＣを備えたＩＣチップ実装体であって、ＩＣを接続したアンテナ回路、アンテナ回路上に位置する層であって、ボイドを含有した紙、合成紙または布で構成され誘電体層として作用する中間層、中間層の外側に位置する透磁性材料を含む非導電性透磁性層を備える。
更に、非導電性透磁性層が透磁性材料を島状に含む層であることが好ましい。
更に透磁性材料が、フェライト、珪素鋼、センダスト合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、電磁軟鉄、カルボニル鉄、アモルファス合金およびパーマロイから選ばれる少なくとも一つの材料であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、ＩＣチップ実装体とＩＣチップ実装体を貼りつける金属筐体の間に、基本的には誘電体層−非導電性透磁層の構成が形成されることにより上記問題が解決できることを発見し、本発明のＩＣチップ実装体を提供できることに至った。
ＩＣチップ実装体の心臓部として、インレットシートと呼ばれるＩＣと外部と信号・電力のやり取りを行なうコイル状、ダイポール状、平板状等のアンテナ回路部分を支持体上に設けたものが使用される。
【０００９】
本発明は非接触型、コンビ型のいずれのＩＣチップ実装体においても使用可能であるが、なかでも本発明を使用する上で好適な非接触型ＩＣタグとその中に使用される回路基材について説明する。
まず、回路基材からインレットシートの形成までを説明する。
【００１０】
１．回路基材からインレットシートの形成までの工程
エッチングや他の方法やそれらの組合せによりインレットシートの支持体上に回路パターンを形成し回路基材を作成する。この回路基材にＩＣチップやコンデンサ、アンテナ回路などの電子部品を搭載または形成したシートを「インレットシート」と呼ぶ。
【００１１】
以下、本発明の▲１▼回路基材からインレットシートまでの製造工程を中心に、順を追って説明し、その後、▲２▼ＩＣカードの組立てについて説明する。
まず回路基材を構成している金属箔と支持体について詳細に説明する。
インレットの製造・工程
【００１２】
〔金属箔〕
使用される金属箔は、電解法、圧延法、精密圧延法、打箔法（主に美術工芸用）で製造された、アルミ箔、銅箔、金箔、銀箔、亜鉛箔、ニッケル箔、錫箔、合金箔等が好ましい。
これらの金属箔は、一般に基材と接着する側に易接着処理を施しておくのが好ましい。易接着処理による凹凸は大きい方が接着強度は高いが、あまり大きいと金属箔の強度が弱くなることがある。薄い金属箔を使用する場合などは金属箔表面に細かい凹凸が生じ細線の再現性に問題が出てくる可能性がある。
【００１３】
また、通常、金属箔は空気によって表面酸化されるので、酸化防止処理をすることが好ましい。一方アルミニウムは、酸化アルミニウムの皮膜が表面に形成されて安定化しており特別な表面処理は必要としない。
【００１４】
一般にエッチングパターンに使用される金属箔は銅箔とアルミ箔が多い。銅箔には圧延銅箔（精密圧延法を含む）と電解銅箔の２種類がある。
圧延銅箔は繰り返しの屈曲に対して機械的強度が良好であり、コンピューターのハードディスクやプリンターなど可動部分の配線などに適している。電解銅箔は圧延銅箔に比較すると耐屈曲性能が悪いが、コストが安い。本発明で使用する一例のＩＣ実装体では、屈曲するような使用は行なわないので、電解銅箔であっても十分使用可能である。
【００１５】
アルミ箔は圧延で製造される。アルミニウムは銅と比べて延伸性が大きく、機械的にかしめる場合接続が容易で好ましい。又コストは１／５程度であり、コスト低減の観点から非常に好ましい。
しかしながら、アルミニウムは銅に比較して比抵抗が約１．５倍程度と高くなるため、同じ抵抗値を得ようとすると厚さや回路の幅を太くする必要が生じる。
【００１６】
〔インレットシート用支持体〕
インレットシート用支持体は電気絶縁性の材料から選択される。支持体には大きく分けてリジット基板とフレキシブル基板とに分けることが出来る。
リジット基板とはアラミド繊維やガラス繊維シートにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、紙にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させて、熱と圧力を加えて硬化させて製造したものである。リジット基板は機械的応力に対して高い弾性率を持っている。
【００１７】
一方フレキシブル基板とは、フィルム状の支持体に回路が設けられているものであって、プリンターのヘッドや車の中の配線等に使用されており、形の変わるもの、動くものに対して多く使用されている。
支持体は紙、不織布、織布、フィルム、ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板などが使用可能であり、金属箔のエッチング、印刷、導線、蒸着、メッキなどで回路パターンが作成される。回路基板で使用されているものは何でもよいが、コストの点で考えると汎用のフィルム例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンテナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ−Ｇ(少なくともエチレングリコール、テレフタル酸および１，４−シクロヘキサンジメタノールの３成分を重合した変性ポリエステル樹脂)、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ポリイミド、などの材料でできているものが好ましい。
【００１８】
また、インレットシート用支持体の金属箔層、導電性インク等との接着面側を易接着処理することが好ましい。つまりインレットシート用支持体のそれら回路と接着する側の表面に化学処理、又は物理処理等により表面凹凸を設けて接着強度を向上させる表面処理を施すことが易接着処理である。
【００１９】
〔インレットシート〕
以上のようにして支持体と金属箔を接着して得られた回路基材の金属箔の一部をエッチングにより取り除いて必要なアンテナ回路を含む回路パターンを形成した後、ＩＣチップを回路パターンが形成された基材に装着してインレットシートを得ることができる。インレットシートは以下に説明する非接触型ＩＣタグの組立て時の心臓部品となる。
【００２０】
アンテナ回路を含む回路パターンの形成は次のように行なうことができる。回路基材の金属箔上に感光樹脂層を設け、ネガ又はポジの写真フィルムやクロム膜により形成した回路パターンのマスクを用いてその回路パターンをその感光樹脂層に焼き付けたり、又は印刷やレタリング等の各種方法で回路パターンを回路基材の金属箔上に直接描く。このようにして形成された回路パターンをマスクとして、回路パターン部分を除いて不要な金属部分を第二塩化鉄溶液や苛性ソーダ溶液等を使用して所謂エッチングにより溶かし出すことにより、金属箔による必要な回路パターン１２を形成してエッチング回路基材を製作することができる。
【００２１】
回路基材は、金属箔を両面に貼り合わせた回路基材から作ることもできる。このような回路基材では回路基材に平面コンデンサを形成することが可能になる。平面コンデンサは非接触型ＩＣタグにおいて周波数を正確に合わせるためのチューニングを行なうときに非常に有用な部品となるものである。金属箔を両面に貼り合わせた回路基材はスルーホールめっき、機械的、溶接で導通する方法で両方の金属箔を導通させて立体的な回路を構成して利用することも可能である。
また以上説明したエッチング手法によってアンテナ回路を含む回路パターンを形成する方法の他に下記したような方法によっても回路パターンを形成することができる。従って、このような方法を単独または組み合わせてアンテナ回路を含む回路パターンを形成することができる。
【００２２】
［導電性インク］
銀または銅などの金属粉と樹脂を混ぜ合わせ、スクリーン印刷等で印刷してアンテナ回路等を形成する方法である。同じ断面積での抵抗値が金属箔と比較して１０倍程度高いので、使用するチップによっては使用できない場合もある。
【００２３】
［金属線］
材料的には最も安価なものであるが、ベアチップの実装は高度な技術が必要であり、なおかつエッチング回路と同程度の抵抗値とする場合、線径がかなり太くなることが問題となる。
【００２４】
［メッキ］
不織布やナイロンメッシュなどの基材の中を通して回路が形成される為、金属の厚さは厚くすることが可能であるが、基本的には片面エッチングと同じとなり、最近小型化が進んでいるベアチップの直接実装が回路の取りまわし上難しく、平面コンデンサを設けられない欠点はあるが、コストが比較的安く、今後普及する可能性が有る。
【００２５】
［金属粉］
金属粉を直接回路パターン状に塗布していく方法であるが、生産性が低くコストが高い。
【００２６】
［蒸着］
高真空中で金属を熱して蒸気にし、フィルム等に蒸着する方法であるが、金属皮膜の厚さが薄く、現在使用されているＩＣチップではアンテナの抵抗値が高すぎ、通信距離が出にくい問題点がある。
一方、スパッタリングと呼ばれる方法がある。上記蒸着法に似ているが、高真空中に少量のアルゴンなどの希ガスを入れ、この希ガス分子をターゲットと呼ばれる金属に高速で衝突させて金属をたたき出し基板に付着させる方法である。この方法を使用すると蒸着法に比較して、ＩＣチップを駆動させるに充分厚みの有る金属膜を得ることが可能である。
【００２７】
［ＩＣと回路パターンとの接続］
本発明はベアチップをＡＣＦ（異方導電性フィルム）、ＡＣＰ（異方導電性ペースト）、ＮＣＰ（非導電性ペースト）などの接続樹脂で熱圧着する方法や、ハンダ等の金属を使用して加熱接続する方法や、銀、銅などの金属粉末を含有する導電性接着剤で接続する方法や、超音波接合、溶接、金属同士の熱圧着など定法の接続方法が使用可能である。
又、下記に述べるパッケージチップを使用した場合、アンテナ回路との接続は上記に述べたものと同様に、ハンダ等の金属を使用して加熱接続する方法や、銀、銅などの金属粉末を含有する導電性接着剤で接続する方法や、超音波接合、溶接、金属同士の熱圧着など定法の接続方法が使用可能である。
【００２８】
以下、インレットシート製作に係るＩＣ等の部品についてそれぞれ簡単に説明する。
［ＩＣ］
本発明で使用されるＩＣチップとしては１３５ＫＨｚ、４.９ＭＨｚ、６.５ＭＨｚ、１３.５６ＭＨｚ、２.５４ＧＨｚ帯等のベアチップが挙げられる。ＩＣチップ実装体に使用されるＩＣは、チップにバンプを設けたのみのベアチップの形態、端子部分に兼用可能なリードフレーム材料にチップをダイボンドし、金ワイヤーなどでチップのパッド部分とリードフレーム間を配線した後、エポキシ樹脂等で封止されたり、端子がついたフィルム上に固定したパッケージチップといわれる形態で供給されている。最近ではベアチップに似た形状のＣＳＰ（チップサイズパッケージ）と呼ばれるＩＣの開発が進んでいる。ベアチップを樹脂封止し、新たに電極を設けたこのＣＳＰは、最近の半導体の集積度が向上したため考えだされた技術であり、ＣＳＰも本発明のＩＣチップとして使用することができる。
【００２９】
２．ＩＣタグ化材料・工程
以上説明したインレットシートからＩＣタグになるまでに使用される材料・工程を以下に述べる。
ＩＣタグの基本的な構成図を図１に示す。図１は本発明の非接触ＩＣタグの一例の断面図であり、インレットシート（支持体１、回路パターン１２、ＩＣ６から主に構成されている）の片面に接着層１０ａを介して被覆層８が接合されている。被覆層８に対してインレットシートの反対面側には中間層９、非導電性透磁性層１１が積層されている。被覆層８には、印刷層、その外側に保護層７を設けることもできる。それぞれの層の間には各層や離型紙１３を接合するための接着層１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが適宜設けられている。
【００３０】
〔被覆層〕
被覆層８は、完成したＩＣタグの最外殻の基材であり、さらに必要に応じて印刷層、磁気層、シール、保護層７等を設けることができる。フィルム状或いはシート状のポリエステル、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＴ−Ｇ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリイミド、ポリスチレン、ポリマ―アロイ、エンジニアリングプラスチック等のプラスチックフィルム、紙、網、不織布などの単体或いは複合体、ガラス繊維や紙をエポキシ樹脂等で含浸した基材等が使用できる。また、タグの積層構成によっては、支持体を兼ねることもある。被覆層は用途によって透明、半透明、不透明のものが使用できる。半透明、不透明のプラスチックフィルムは、流通しているほとんどのものが酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、有機顔料などの白色顔料が樹脂中に練り込まれているか、表面に印刷や塗工で隠蔽層が設けられている。更に感熱・熱転写・インクジェット等の機能性の表面コートが施されていても良い。
【００３１】
なお、被覆層には、罫線、説明書、サービスマーク等の一般情報を印刷することができる。この印刷方法としては、例えばオフセット印刷、グラビア印刷、活版印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷等の印刷方法と印刷機が挙げられ、印刷インキとその乾燥は各種の方法が使用できるが、ＵＶインキを用いて紫外線照射乾燥するＵＶ印刷が好まれる。
【００３２】
また、この被覆層には、名称、シリアル番号、配送先等必要情報を表示する方法としては、記録機器を使用してプリントすることができる。記録機器としては、例えばインクジェット方式、インクリボン方式、熱転写方式、電子写真方式、感熱記録方式、感圧記録方式等のプリンタやインパクト方式のドットプリンタや複写機、レーザー刻印機等が挙げられる。
【００３３】
〔接着層〕
接着層１０ａ,１０ｂ，１０ｃはインレットシート支持体１と被覆層８や、中間層９と非導電性透磁性層１１等とを接着する機能をもつ層である。接着層に使用される接着剤樹脂は、エポキシ樹脂などの熱硬化型樹脂、ポリエステル、ＡＢＳ、アクリル、ポリウレタン等の一般に使用されているドライラミネート用接着剤や、ホットメルト樹脂で且つ熱硬化型樹脂、吸湿硬化型樹脂、及び線硬化樹脂が好ましい。接着層は場合によってはウェットラミネート用接着剤で各フィルムを接着させることも可能である。
又、タグを金属表面あるいは金属に塗装を施した表面等に貼りつける場合は、接着層１０ｄに、より粘着性の強い接着剤、いわゆる粘着剤を使用する。接着剤は基材に設けられ、離型剤を塗布した離型紙１３に挟まれ、実際にＩＣタグを物品に貼り付ける際に剥がして使用する。
【００３４】
離型剤としては、水分散性の離型剤が好ましく、例えば、ポリブタジエンゴム系、スチレン−ブタジエン共重合体系、アルキド−シリコ−ン共重合体、アクリル−シリコーン共重合体系の離型処理剤、剥離ワニス、メジウム等の剥離剤を成分とするインキのほか、アクリル酸エステル樹脂ラテックス、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アミド、エチレン−ビスステアリン酸アミド、パラフィン、ポリエチレン、ポロプロピレン等のワックス類、および上記ワックス類とポリビニルアルコール等の水溶性高分子等との混合物等が挙げられる。これら離型剤は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
接着剤の中でもいわゆる粘着剤と呼ばれる接着剤は、ゴム系、アクリル系、シリコーン系等、型体としては、溶剤型、エマルジョン型、ホットメルト型等が使用される。接着層を形成させるには、剥離シートへ前記接着剤を塗布し、必要により乾燥して接着層を形成し、その後表面基材と貼り合わせるとよいし、直接表面基材に塗布してもよい。表面基材として感熱記録層を有する場合は、前者の剥離シートに一旦塗布する方法が好ましい。
【００３６】
この接着剤の塗被装置としては、例えばロールコーター、ナイフコーター、バーコーター、ダイコーター、コンマコーター、リップコーター、リバースグラビアコーター、バリオグラビアコーター等が適宜使用され、接着剤の塗被量は、乾燥重量で５〜５０ｇ／ｍ²程度の範囲で調節されるが、被着体に貼り付けたときに剥がれ落ちない程度の接着力を基材シートと被着体間に持たせることが必要である。
【００３７】
接着剤を覆う剥離シートの基材としては、グラシン紙の如き高密度原紙、クレーコート紙、クラフト紙、または上質紙等に、例えばカゼイン、デキストリン、澱粉、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル共重合体等の天然高分子、または合成樹脂と、顔料とを主成分とした目止め層を設けた剥離基材、または、クラフト紙または上質紙等にポリエチレン等をラミネートしたポリラミ紙、またはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートのフィルム等が使用でき、水分散型、溶剤型あるいは無溶剤型のシリコーン樹脂やフッ素樹脂等の剥離剤を乾燥重量で０．０５〜３ｇ／ｍ²程度塗被後、熱硬化あるいは電離放射線硬化等によって剥離剤層を形成したものが使用される。なお、剥離剤を塗被する塗被装置としては、特に限定されるものではないが、例えば、バーコーター、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、エアーナイフコーター、多段ロールコーター等が適宜使用される。
【００３８】
〔中間層：誘電体層〕
中間層９としては、後述する主として高分子材料製の層を使用する。この層が本発明の誘電体層として主に作用する。先に説明したインレットシートと後述する非導電性透磁性層１１を重ねると、非導電性透磁性層１１が比較的大きな誘電率を有しているために共振点が低周波側にシフトする。これを防ぐためにインレットシートと非導電性透磁性層の間に、誘電率（ε）の低い中間層９を介在させることが良いことが分かった。静電容量（Ｃ）はＣ∝εで表され、誘電率に比例しており、誘電率が低くなれば静電容量も少なくなる。
又共振点周波数（ｆ）はｆ∝１／Ｃ^１／２で表され静電容量の平方根に反比例しており、静電容量が少なくなると共振点が高くなる。この原理により、誘電体層の誘電率を低くすることにより即ち、インレットシートの浮遊静電容量を少なくすることが可能で、非導電性透磁性層のために低周波側にシフトした共振点を高周波側にもどすようにするものである。
【００３９】
このようなＩＣ実装体とリーダーライター間の通信可能距離と周波数の関係他を図３に示した。更に、リーダーライターから見た電磁波エネルギーの損失量と周波数の関係を同図中に実線で示した。図３中、点線はＩＣ実装体とリーダーライター間の通信可能距離と周波数の関係を示しており、本図では通信距離は共振点13.5ＭＨzを最大として、おおよそ12〜15ＭＨzの範囲内がｄ：通信可能周波数範囲となっている。実線は各構成のＩＣ実装体に対するリーダーライター（Ｒ／Ｗ）から見た電磁波エネルギーの損失量を周波数について示している。実線がＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２と４種類あるのは、Ａ１：誘電体層を用いない構成のＩＣ実装体が空間（金属表面上や近傍でない）にある場合の共振点近傍、Ａ２：同構成のＩＣ実装体が金属表面上にある場合の共振点近傍、Ｂ１：誘電体層を用いた構成のＩＣ実装体が空間（金属表面上や近傍でない）にある場合の共振点近傍、Ｂ２：同構成のＩＣ実装体が金属表面上にある場合の共振点近傍、での電磁波エネルギーの損失量の状態をそれぞれ示している。この実線は、リーダーライターから見た電磁波エネルギーの損失量を示すので、その量が最大になる図の各実線の谷部は、その谷部周波数（共振点）において最大効率でＩＣ実装体と通信できることを示している。更に、その効率がＢ１，Ｂ２で示した誘電体層を用いた構成のＩＣ実装体のほうが谷部が深いため、より効率よくＩＣ実装体が通信できることを示している。結局、本図からリーダーライターとＩＣ実装体の交信は、ＩＣ実装体の共振周波数がリーダーライターの通信可能周波数範囲に入っている限り可能であることを示し、図から分かるようにＢ１、Ｂ２で示される誘電体層を用いた構成のＩＣ実装体が金属が在る無しに関わらずより効率良く通信可能となっていることが分かる。
【００４０】
本発明者等は、このことを利用して、金属表面や近傍と空間中の両方の環境でＩＣ実装体の共振周波数を制御し通信可能周波数範囲に収めることを試行し、解決することを可能とした。具体的にはインレットシートと後述の非導電性透磁性層だけを貼り合わせただけでは（図中Ａ１参照）ＩＣ実装体としての共振周波数が、通信が不可能な低い共振周波数にずれるものであるのに対して、本誘電体層を使用し、本層を厚くしたり、層の誘電率を下げること等の調整によって通信可能な共振周波数範囲に入るようにある程度高くなるように制御する（図中Ｂ１参照）。更に金属表面に貼り付けて使用する場合には、ＩＣ実装体としての共振周波数が、通信が不可能な高い共振周波数にずれ易いものであるのに対して、リーダーライターとの通信可能範囲の上限より低い共振周波数になるように上記の誘電体層について以上のような点を適宜設計することによって、金属表面や近傍及び空間中の両方の環境において、より効率よく通信が可能となる（図中Ｂ２参照）。
【００４１】
先に中間層が主に誘電体層として作用すると説明したが、これは、アンテナ回路を含む回路パターン３と非導電性透磁性層４との間に介在する層や回路パターン３近傍に存在する層に誘電的性質があればそれらの層も総合して誘電体層として作用しているのでそのように説明した。すなわち、これらアンテナ回路近傍の層も誘電率が小さい場合に誘電体層として寄与するということである。
実際には中間層以外の例えば各層を接着するための接着層等は薄いため誘電体層としての寄与は小さいということである。これらの層の中でも比較的厚い層でアンテナ回路に近い位置にあるという点で、誘電体層として主に作用するのはこの中間層２とインレットシート用支持体１となる。
【００４２】
しかし、ここで注意するべきはインレットシート用支持体１のＩＣタグ中での位置である。図２には本発明の非接触ＩＣタグの別の一例の断面図を示しているが、図２では図１のインレットの向きに比較してインレットシート用支持体１がアンテナ回路を含む回路パターン３に対して非導電性透磁性層側の位置になるような非接触ＩＣタグの例である。図２のようにインレットシート用支持体１が回路パターン３と非導電性透磁性層４との間に介在している場合は誘電体層としての寄与がより大きくなるが、図１のごとくインレットシート用支持体１が回路パターン３と非導電性透磁性層との間に介在していない場合は誘電体層としての寄与が比較的小さくなる。従って、結局、本発明の誘電体層として実質的に作用するのは中間層および／またはインレットシート用支持体である。アンテナ回路と非導電性透磁性層との間に位置する十分な厚さのある中間層は実質的に誘電体層になる。また同様にアンテナ回路と非導電性透磁性層との間に位置する十分な厚さのあるインレットシート用支持体も実質的に誘電体層になる。結局、本発明の効果を得るためにはこのような構造上の選択や中間層、インレットシート用支持体の材質や厚み等の選択が重要となる。またこれらの組合せの他にも使用するＩＣチップや使用する電波の周波数等の各パラメータとの組合せを考慮して選択することが必要となる。
【００４３】
中間層、インレットシート用支持体の浮遊静電容量をコントロールするため各層の材質を選択する。誘電体としてはポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アクリル、スチレン、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＴ−Ｇ、ＡＢＳ、塩ビ、塩酢ビ、ＥＶＡ、ポリカーボネート、アロイ等のフィルムや紙、不織布、織布、またはこれらの材料とシリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボンブラックなど一般に使用されているの有機・無機材料を混合したものも使用できる。特にこれらの中でもポリプロピレン、ポリエチレンは誘電率が比較的低くコストも安い点でより好ましく使用される。
【００４４】
又各接着層も誘電体層として原理的には機能するが、普通は非常に薄いので誘電体層としての寄与は非常に小さい。
更に中間層やインレットシート用支持体等の誘電体層にボイドを多く含有させることで、誘電率の低い空気の影響をより強く受けることができる。このような材料としては、顔料を練りこんで延伸させてボイドを多く形成しているフィルム例えばユポ（ユポコーポレーション社製の合成紙）、紙、発泡紙、不織布、布等が挙げられる。
【００４５】
〔非導電性透磁性層〕
非導電性透磁性層は金属表面にＩＣ実装体が密着して設けられる時に機能を発揮する。非導電性透磁性層はリーダーライターからの信号を金属表面において反射される前に本層を通過させることによって、信号をアンテナ回路に伝達させる役割を果たす。一方ＩＣ実装体が金属表面に無い場合は、リーダーライターからの信号は前述した金属表面上にＩＣ実装体が設けられた場合と同じように本層を通過するものに加え、一部は本層を突き抜けて信号をアンテナ回路に伝達させることになる。非導電性透磁性層１１は、透磁率の高いフェライト、金属磁性粉またはフレークを樹脂に練りこんだ電気導電性のないシートを使用する。リーダーライターからの信号が弱い場合に伝達をよくする上で特に非導電性透磁性層の初期透磁率μ_ａが大きいことが好ましい。したがって初期非導電性透磁性層の初期透磁率μ_ａは１より大きく、好ましくは２以上であることが良い。実際的には、透磁率の高い透磁性金属材料が連続的につながらず、非連続的に存在する。言い換えれば、樹脂部分を海として島状に磁性紛を含む層となって電気伝導性が生じないようになっている。ここでいう電気導電性とは、体積抵抗値１０^２Ω・ｃｍ程度を境とし、この値を超えて高い場合を非導電性とする。
【００４６】
これは電気導電性を有する、例えばアモルファス合金製シートを非導電性透磁性層の代わりに使用すると、リーダーライターから発信された電波が導電性のアモルファス合金製シート表面で反射されて、実装体のアンテナに信号及び電力を供給しないため不都合になると考えられるからである。
透磁性材料の形状としては磁性粉やフレイクが考えられる。具体的材料としては、フェライト、珪素鋼、センダスト合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、電磁軟鉄、アモルファス合金、パーマロイ、カルボニル鉄が使用できる。
【００４７】
フェライトとしては、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｍｇ系、Ｎｉ−Ｚｎ系が挙げられ、センダスト・Ｆｅ−Ａｌ合金としては、アルパーム、ハイパーマル、センダスト、スーパーセンダスト等が用いられる。電磁軟鉄としては工業純鉄、アームコ鋼、低炭素鋼などが用いられる。アモルファス合金としてはコバルト系、鉄系、ニッケル系が使用できる。アモルファス合金の組成としては、合計７０〜９８重量％のＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉを主成分とし、Ｂ、Ｓｉ、Ｐを合計２〜３０重量％含有させ、その他Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂを含有する。パーマロイとしては、７８−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、４５−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、３６−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ｃｒ−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ｍｏ−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ｓｕｐｅｒｍａｌｌｏｙ、軟磁性フェライトとしては、Ｍｎ−Ｍｇ系合金、Ｍｎ−Ｚｎ系合金、Ｎｉ−Ｚｎ系合金等が使用可能である。
【００４８】
非導電性透磁性層に使用されるもう一方の成分である樹脂は、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アクリル、スチレン、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＴ−Ｇ、ＡＢＳ、塩ビ、塩酢ビ、ＥＶＡ、ポリカーボネート、アロイ等一般的に顔料などを混ぜて使用している樹脂であればどのようなものでも使用が可能である。
【００４９】
その他の資材としては樹脂と磁性粉の親和性（接着性）を向上させる助剤や、酸化防止剤、滑剤、離型剤、消泡剤、濡れ剤、硬化剤、紫外線吸収剤など樹脂シートの製造工程で必用な添加剤や耐久性・利便性を向上させる添加剤が含まれても良い。
【００５０】
非導電性透磁性層の製造方法は大きく分けて２通りの方法がある。１つの方法は基材シート上に磁性塗料を塗布する方法であり、もう一方は磁性粉を熱溶融等、液状にした樹脂にニーダー等の装置を使用して練りこみシート状にするものである。
塗工方法で製造する場合、使用する磁製粉が金属粉である場合、水系の塗料として使用する場合、金属粉が水と反応してしまうので、溶剤を使用した塗工が一般的である。塗工で非導電性透磁性層を形成する場合、１回の塗工で得られる非導電性透磁性層の厚さは薄く、使用する磁性粉の種類によって多数回塗工する必要がある。
【００５１】
樹脂と磁性粉を練りこんだ非導電性透磁性層の形成方法は、通常の樹脂フィルムを製造する場合と同じ方法で製造することができる。例えば樹脂を熱溶融して液状にしてシート化する場合は、高温の磁性粉を含んだ樹脂をエクストルーダー等で押し出し、１軸、２軸延伸あるいは無延伸でシート状にする。樹脂１００％は粘度が高く、冷却ですばやくセットされるので、塗工方法と違い厚いシートの製造が容易である。
また、透磁率の良い磁性粉を用いることで、非導電性透磁性層を薄くすることができ、曲率のある表面に貼りつける場合接着面に加わる応力を小さくできるため、エッジリフト等がなく金属表面に接着する場合長期にわたって剥がれ難くなる。
【００５２】
以上の各層、誘電体層、非導電性透磁性層の大きさは実質的に回路パターンのアンテナ回路を重畳するような大きさであれば良い。普通は各層が非接触ＩＣチップ実装体の外縁部とほぼ同じ大きさのシート状にする。
【００５３】
〔貼り合わせ〕
タグとして組み上げるためには上記構成材料が貼り合わされる。非導電性透磁性層１１はリーダーライターからの信号を遮断する効果があるため、このタグには表裏が存在する。非導電性透磁性層１１のインレットシート側の面を表とすると、反対面は被着体と接着する接着層１０ｄが設けられる面で裏面となる。リーダーライターとの通信を表面側と裏面側から比較すると、リーダーライターの信号が弱い場合、裏面からは読み取りが出来ない場合がある。
【００５４】
各構成材料の貼り合わせは、シート状の材料同士でも良いし、ロールで供給される材料同士でも貼り合わせることが出きる。
接着剤又は接着剤を予め設けられた各層材料を使用する場合、離型紙を剥がしてゴムのニップロール等で空気が入らないように貼り合わせる。この場合注意するのは、インレットシートにチップが実装されているので必要以上に圧力を加えないことである。各種材料を貼り合わせるので、数回の工程が必用である。
【００５５】
ホットメルト接着剤を使用する場合、固体の接着剤シートを各材料間に挟み、ホットプレスで一度に接着することが可能である。この方法の場合、耐熱性のない材料を用いることはできない。
各材料に接着剤を塗布しながら貼り合わせることも可能である。接着剤で貼り合わせる方法と似ているが、接着剤の硬化の為に熱をある程度加える場合もある。接着材を用いる方法に比較して層間の接着強度を向上させることや、インレットシートの厚さむらを軽減できるが、工程が複雑になり、歩留まりが低下する。
またこれらの方法を適宜組み合わせて貼り合わせることもできる。
【００５６】
〔打ち抜き〕
成型されたシートから一枚づつタグ化するには電動、空圧、油圧プレスに取り付けたトムソン刃、雄雌刃で１枚ずつのカード形状に切断することができる。
【００５７】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論本発明はこれによって限定されるものではない。
【００５８】
（実施例１）
本実施例１では非接触ＩＣタグを作製した。本実施例１を先に説明した図１を用いて説明する。図１に示すように、エッチング法によりＰＥＴを使用したインレットシート用基材１（厚み５０μｍ）上にアルミ箔製のループアンテナを含む回路パターン１２を設け、さらにスルーホール部を設け回路基板とし、回路基板の電気的接続用端子上にフィルム状の硬化性樹脂製層を仮貼り付けし、その上にフェースダウン方式によりベアＩＣチップ６を順次仮置きした後、硬化性樹脂製層を硬化させた構成のインレットを使用した。このインレットはＩＳＯ15693準拠のインレットシート（商品名：ＴａｇＩＴＨＦＩｍｉｎｉ、テキサスインスツルメント社製）であった。
【００５９】
次に、上記操作にて得られたインレットのチップを実装していない面に、被覆層８と接着層１０ａを組み合わせた構成となる片面に接着材層を設けた顔料インク対応ユポ（無機顔料+ポリプロピレン製の合成紙）インクジェットタック紙（ユポ部厚み８０μｍ、インクジェット受容層厚み３０μｍ、接着剤層厚み２０μｍ、ユポコーポレーション社製）を貼り合わせた。上記インレットのインクジェット受容層側の反対面に中間層９となるユポ（無機顔料+ポリプロピレン製の合成紙、商品名：ＳＧＳ１１０、厚み１１０μｍ、ユポコーポレーション社製）に接着層１０ｂとして接着剤層（厚み２０μｍ）を設けたシートを貼り合わせた。接着層１０ｃ，１０ｄとして両面に接着剤層を設ける加工を施した非導電性透磁性層１１となる塩素化ポリエチレンに磁性体としてＭｎ−Ｚｎフェライト粉末を練んだ磁性シート（商品名：ノイズ対策シートＰＥ４５ＦＤＫ社製、非導電性透磁性層部厚み４００μｍ、体積抵抗値１０^７Ω・ｃｍ、μ_a：１０、各接着剤層厚み４５μｍ、）を中間層９に貼り合わた。なお非導電性透磁性層１１の接着剤層１０ｄ側には剥離紙１３が貼り合わされている。
次に、上記のようにして得られたシートをトムソン刃で３０ｍｍ×５４ｍｍのサイズに打ち抜き、非接触型ＩＣタグを得た。
【００６０】
尚、図１及び図２では各層が平行に描かれているが、特にＩＣ６の近傍ではＩＣの厚さが接着剤層よりも厚いため、被覆層や中間層が局部的に凹んだりすることによってその厚みを吸収して全体的に表面には凹凸がでないように加工される。
【００６１】
（実施例２）
図２に示すように、インレットシートのチップ実装面が被覆層側に位置するように積層した以外は実施例１と同様にして実施例２の非接触ＩＣタグを作製した。
【００６２】
（比較例１）
実施例１の非接触ＩＣタグの作製において中間層９と接着剤層１０ｂを使用しなかった他は実施例１と同様にして非接触ＩＣタグを作製した。
【００６３】
（比較例２）
非導電性透磁性層の代わりに導電性のあるアモルファス合金薄帯（商品名：アモルファス磁気シールドテープ、日立フェライト電子社製、アモルファス合金部厚み２０μm、接着剤層厚み４５μｍ、体積抵抗値１．３×１０^−６Ω・ｍ）を使用した以外は実施例１と同様にして非接触ＩＣタグを作製した。
【００６４】
（評価）
実施例及び比較例で作成したサンプルは以下の方法で測定を行なった。
【００６５】
通信の可否
通信の可否は図４および５に示した評価試験装置によって行った。微弱型リーダーライタ142（ＲＩ−Ｋ１０−００１Ａ、テキサスインスツルメント社製）をＰＣ（パーソナルコンピュータ）141に接続して行なった。非接触ＩＣタグ103を金属板104（５ｃｍ角１ｍｍ厚のＳＵＳ３０４板）上に貼り付けた場合とフリー（空中に紐でぶら下げた状態）の場合の二つの状態において評価試験を行った。図５には金属板上に貼り付けた場合の評価試験装置の概要を示した。図４には図示しない支持棒から紐101により空中に垂下した状態の評価試験装置の概要を示した。それぞれの状態において、リーダーライタのアンテナとタグの距離を０から１０ｍｍまでの範囲において読み取り出きるものを○、できないものを×とした。
以上の測定結果を以下の表１にまとめて示した。
【００６６】
【表１】

【００６７】
【発明の効果】
本発明のＩＣチップ実装体は、アンテナ回路およびＩＣを備えたＩＣチップ実装体であって、ＩＣを接続したアンテナ回路、アンテナ回路近傍に位置する誘電体層、誘電体層の外側に位置する透磁性材料を含む非導電性透磁性層を設け通信可能範囲内にしたので、金属表面上等、金属物体の近傍位置及び金属表面上でない位置等金属が周囲にない状態のいずれの位置、状態においても通信が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非接触ＩＣタグの一実施例の断面図である。
【図２】本発明の非接触ＩＣタグの別の一実施例の断面図である。
【図３】ＩＣ実装体とリーダーライタ間の通信可能距離と周波数の関係他を示す図。
【図４】フリーの場合のＩＣタグの通信の可否の評価を行う評価試験装置の概要を示す概略図。
【図５】金属板上に貼り付けた場合のＩＣタグの通信の可否の評価を行う評価試験装置の概要を示す概略図。
【符号の説明】
１インレットシート用支持体
９中間層
１２回路パターン
１１非導電性透磁性層
６ＩＣ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The IC chip mounting body of the present invention relates to a non-contact type IC chip mounting body that is used for a ticket, a telephone card, a luggage tag, etc. and performs data communication, etc. by external radio waves, and further used for a bank card, a point card, etc. The present invention relates to a combination IC chip mounting body having both functions of the contact IC chip mounting body and the non-contact type.
[0002]
These IC chip mounted bodies are also called so-called data carriers, which are commonly called IC cards. However, they are not necessarily in the form of cards, but are not limited to sheet-like tags attached to objects or tags enclosed in containers. Various types of carriers such as a wristwatch type are also included. Also in this specification, the IC chip mounting body is used as including an IC card and a form other than a card shape.
[0003]
[Prior art]
In recent years, small electronic devices in which IC chips are mounted as new information recording media in commuter passes and the like used for personal information management, physical distribution management or commuting to school have been spreading. In particular, card-type large-capacity variable information recording media called IC cards that are convenient for portable use have begun to spread widely.
IC cards are large and can be classified into three types: contact type, non-contact type and combination type having both functions. The contact IC card has a data exchange metal terminal electrically connected to the IC chip on the card surface, and exchanges data with an external reader through the terminal. It is. Currently, disposable types are widely distributed as telephone cards in Europe and the like, and experiments using information rewritable types as money cards are being conducted in various countries. In particular, it is attracting attention as a card used in financial relations.
[0004]
On the other hand, non-contact type IC cards exchange data in a non-contact manner via radio waves, so that they are attracting attention as an alternative recording medium such as a conventional ticket, commuter pass, etc. that replaces a ticket with a magnetic recording layer provided on one side. Has been. In particular, it is expected that the convenience will be greatly improved because it is not necessary to take out the ticket one by one when passing through the ticket gates, and data can be exchanged even from regular entry or bag.
In the logistics field, management by IC carriers called RFID (Radio Frequency Identification) tags, which replaces barcodes and magnetic recording with radio waves and exchange data with mobile objects, is becoming mainstream. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When such a non-contact IC tag is attached to a metal casing or used in the vicinity of a metal object, there is a problem that communication with a reader / writer becomes impossible due to the influence of the metal.
[0006]
The object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an IC chip mounting body capable of communication at any position without being affected by surrounding metal objects such as a position on the metal surface and a position not on the metal surface. There is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An IC chip mounting body according to the present invention is an IC chip mounting body including an antenna circuit and an IC, and is an antenna circuit to which an IC is connected, a layer positioned on the antenna circuit , and paper containing voids, synthetic An intermediate layer made of paper or cloth and acting as a dielectric layer , and a non-conductive magnetically permeable layer including a magnetically permeable material located outside the intermediate layer .
Furthermore, it is preferable that the non-conductive magnetic permeable layer is a layer containing a magnetic permeable material in an island shape.
Further, the magnetically permeable material is preferably at least one material selected from ferrite, silicon steel, Sendust alloy, Fe—Al alloy, electromagnetic soft iron, carbonyl iron, amorphous alloy, and permalloy.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventors basically have the above problem due to the formation of a dielectric layer-non-conductive magnetic permeable layer between the IC chip mounting body and the metal casing to which the IC chip mounting body is attached. It has been found that this can be solved, and the IC chip mounting body of the present invention can be provided.
As the heart of the IC chip mounting body, an IC called an inlet sheet and an antenna circuit portion such as a coil shape, a dipole shape, a flat plate shape, etc., for exchanging signals and power with the outside are used.
[0009]
The present invention can be used in both non-contact type and combination type IC chip mounting bodies. Among them, a non-contact type IC tag suitable for use of the present invention and a circuit substrate used therein Will be described.
First, the process from the circuit substrate to the formation of the inlet sheet will be described.
[0010]
1. A circuit substrate is formed by forming a circuit pattern on the support of the inlet sheet by etching from the circuit substrate to the formation of the inlet sheet, other methods, or a combination thereof. A sheet on which an electronic component such as an IC chip, a capacitor, or an antenna circuit is mounted or formed on the circuit substrate is referred to as an “inlet sheet”.
[0011]
Hereinafter, (1) the manufacturing process from the circuit substrate to the inlet sheet of the present invention will be described step by step, followed by (2) the assembly of the IC card.
First, the metal foil and the support constituting the circuit substrate will be described in detail.
Manufacture and process of inlets [0012]
[Metal foil]
The metal foil used is aluminum foil, copper foil, gold foil, silver foil, zinc foil, nickel foil, tin foil, manufactured by electrolytic method, rolling method, precision rolling method, punching foil method (mainly for arts and crafts) Alloy foil or the like is preferable.
In general, these metal foils are preferably subjected to an easy adhesion treatment on the side to be bonded to the base material. The larger the unevenness due to the easy adhesion treatment, the higher the adhesive strength. However, if it is too large, the strength of the metal foil may be weakened. When a thin metal foil is used, fine irregularities may occur on the surface of the metal foil, which may cause problems with the reproducibility of thin lines.
[0013]
Moreover, since metal foil is normally surface oxidized by air, it is preferable to perform an antioxidant treatment. On the other hand, aluminum is stabilized by forming an aluminum oxide film on the surface, and no special surface treatment is required.
[0014]
In general, metal foils used for etching patterns are mostly copper foils and aluminum foils. There are two types of copper foil: rolled copper foil (including precision rolling) and electrolytic copper foil.
Rolled copper foil has good mechanical strength against repeated bending and is suitable for wiring of moving parts such as computer hard disks and printers. Electrolytic copper foil has poor bending resistance compared to rolled copper foil, but the cost is low. In the example IC mounting body used in the present invention, since it is not used to be bent, even an electrolytic copper foil can be used sufficiently.
[0015]
Aluminum foil is manufactured by rolling. Aluminum has a higher stretchability than copper and is preferable because it can be easily caulked. The cost is about 1/5, which is very preferable from the viewpoint of cost reduction.
However, since the specific resistance of aluminum is as high as about 1.5 times that of copper, it is necessary to increase the thickness and the width of the circuit in order to obtain the same resistance value.
[0016]
[Inlet sheet support]
The support for the inlet sheet is selected from an electrically insulating material. The support can be roughly divided into a rigid substrate and a flexible substrate.
The rigid substrate is manufactured by impregnating aramid fiber or glass fiber sheet with a thermosetting resin such as an epoxy resin, and impregnating paper with a thermosetting resin such as a phenol resin and applying heat and pressure to cure. The rigid substrate has a high elastic modulus with respect to mechanical stress.
[0017]
On the other hand, a flexible board is a circuit board on a film-like support, and is used for printer heads and wiring in cars. in use.
Paper, nonwoven fabric, woven fabric, film, glass epoxy substrate, paper phenol substrate and the like can be used as the support, and a circuit pattern is created by etching, printing, conducting wire, vapor deposition, plating, etc. of metal foil. Any circuit board may be used, but in terms of cost, general-purpose films such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene tenaphthalate), PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate), PC (Polycarbonate), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), PVC (polyvinyl chloride), PET-G (modified polyester resin obtained by polymerizing at least three components of ethylene glycol, terephthalic acid and 1,4-cyclohexanedimethanol), Those made of materials such as PP (polypropylene), PE (polyethylene), and polyimide are preferred.
[0018]
In addition, it is preferable that the adhesive surface side of the support for the inlet sheet with the metal foil layer, the conductive ink or the like is subjected to easy adhesion treatment. That is, the easy adhesion treatment is to provide a surface treatment for improving the adhesive strength by providing surface irregularities on the surface of the support for the inlet sheet that is bonded to the circuit by chemical treatment or physical treatment.
[0019]
[Inlet sheet]
After a part of the metal foil of the circuit base material obtained by bonding the support and the metal foil as described above is removed by etching to form a circuit pattern including the necessary antenna circuit, the circuit pattern of the IC chip is The inlet sheet can be obtained by mounting on the formed substrate. The inlet sheet becomes a heart component when assembling the non-contact type IC tag described below.
[0020]
A circuit pattern including an antenna circuit can be formed as follows. A photosensitive resin layer is provided on the metal foil of the circuit substrate, and the circuit pattern is printed on the photosensitive resin layer using a negative or positive photographic film or a chrome film mask, or printing, lettering, etc. The circuit pattern is directly drawn on the metal foil of the circuit board by the various methods. By using the circuit pattern formed in this way as a mask, the unnecessary metal portion except for the circuit pattern portion is dissolved by so-called etching using a ferric chloride solution or a caustic soda solution, so that it is necessary for the metal foil. The circuit pattern 12 can be formed to produce an etched circuit substrate.
[0021]
The circuit substrate can also be made from a circuit substrate obtained by bonding metal foils on both sides. With such a circuit substrate, it is possible to form a planar capacitor on the circuit substrate. A planar capacitor is a very useful component when tuning for accurately matching frequencies in a non-contact type IC tag. A circuit substrate in which metal foils are bonded to both sides can be used by forming a three-dimensional circuit by conducting both metal foils by a method of conducting by through-hole plating, mechanical, or welding.
In addition to the method for forming a circuit pattern including an antenna circuit by the etching method described above, the circuit pattern can be formed by the following method. Therefore, a circuit pattern including an antenna circuit can be formed by combining these methods alone or in combination.
[0022]
[Conductive ink]
In this method, an antenna circuit or the like is formed by mixing a metal powder such as silver or copper and a resin, and printing by screen printing or the like. Since the resistance value at the same cross-sectional area is about 10 times higher than that of the metal foil, it may not be used depending on the chip used.
[0023]
[Metal wire]
Although it is the cheapest material, it requires a high level of technology for mounting bare chips, and when the resistance value is comparable to that of an etching circuit, the wire diameter becomes considerably large.
[0024]
[plating]
Since the circuit is formed through a substrate such as non-woven fabric or nylon mesh, the thickness of the metal can be increased, but it is basically the same as single-sided etching, and the bare chip has recently been miniaturized. However, there is a drawback that a flat capacitor cannot be provided, but the cost is relatively low and there is a possibility that it will be widely used in the future.
[0025]
[Metal powder]
In this method, metal powder is directly applied in a circuit pattern, but the productivity is low and the cost is high.
[0026]
[Vapor deposition]
In this method, the metal is heated to vapor in a high vacuum, and deposited on a film, etc., but the metal film is thin, and the resistance value of the antenna is too high for the currently used IC chip, making it difficult to produce a communication distance. There is a problem.
On the other hand, there is a method called sputtering. Although it is similar to the above-mentioned vapor deposition method, it is a method in which a rare gas such as argon is put in a high vacuum and the rare gas molecules are collided with a metal called a target at high speed to deposit the metal on the substrate. When this method is used, it is possible to obtain a metal film having a sufficient thickness to drive the IC chip as compared with the vapor deposition method.
[0027]
[Connection between IC and circuit pattern]
In the present invention, a bare chip is heated by using a bonding resin such as ACF (Anisotropic Conductive Film), ACP (Anisotropic Conductive Paste), NCP (Non-Conductive Paste), or by using a metal such as solder. A regular connection method such as a connection method, a connection method using a conductive adhesive containing a metal powder such as silver or copper, ultrasonic bonding, welding, or thermocompression bonding between metals can be used.
When the package chip described below is used, the antenna circuit is connected to the antenna circuit in the same manner as described above by heat connection using a metal such as solder, or contains metal powder such as silver or copper. It is possible to use a conventional connection method such as a method of connecting with a conductive adhesive, ultrasonic bonding, welding, or thermocompression bonding between metals.
[0028]
Hereinafter, components such as ICs related to the manufacture of the inlet sheet will be briefly described.
[IC]
IC chips used in the present invention include bare chips of 135 kHz, 4.9 MHz, 6.5 MHz, 13.56 MHz, 2.54 GHz band and the like. The IC used for the IC chip mounting body is a form of bare chip in which bumps are provided on the chip. The chip is die-bonded to a lead frame material that can also be used as a terminal part, and between the pad part of the chip and the lead frame with a gold wire or the like After being wired, it is supplied in a form called a package chip that is sealed with an epoxy resin or the like or fixed on a film with terminals. Recently, an IC called a CSP (chip size package) having a shape similar to a bare chip has been developed. This CSP in which a bare chip is sealed with a resin and a new electrode is provided is a technique that has been conceived because of recent improvements in semiconductor integration, and CSP can also be used as the IC chip of the present invention.
[0029]
2. IC Tag Material / Process The material / process used from the inlet sheet described above to the IC tag will be described below.
A basic configuration diagram of an IC tag is shown in FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a non-contact IC tag according to the present invention. A cover layer 8 is formed on one side of an inlet sheet (mainly composed of a support 1, a circuit pattern 12, and an IC 6) via an adhesive layer 10a. Are joined. An intermediate layer 9 and a nonconductive magnetically permeable layer 11 are laminated on the opposite side of the inlet sheet with respect to the coating layer 8. The coating layer 8 can be provided with a printing layer and a protective layer 7 on the outside thereof. Adhesive layers 10b, 10c, and 10d for joining the layers and the release paper 13 are appropriately provided between the layers.
[0030]
(Coating layer)
The covering layer 8 is a base material of the outermost shell of the completed IC tag, and a printing layer, a magnetic layer, a seal, a protective layer 7 and the like can be further provided as necessary. Film or sheet-like polyester, polycarbonate, ABS, PET-G, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, nylon, polyimide, polystyrene, polymer alloy, engineering plastics and other plastic films, paper, nets, non-woven fabrics, etc. A composite, a base material in which glass fiber or paper is impregnated with an epoxy resin or the like can be used. Moreover, depending on the laminated structure of a tag, it may serve as a support body. The coating layer can be transparent, translucent or opaque depending on the application. Most of the translucent and opaque plastic films that are in circulation are white pigments such as titanium oxide, calcium carbonate, silica, and organic pigments kneaded in the resin, or a concealing layer by printing or coating on the surface. Is provided. Furthermore, a functional surface coat such as heat-sensitive, thermal transfer, and inkjet may be applied.
[0031]
Note that general information such as ruled lines, instructions, and service marks can be printed on the coating layer. Examples of this printing method include printing methods and printing machines such as offset printing, gravure printing, letterpress printing, screen printing, flexographic printing, etc., and various methods can be used for printing ink and drying, but UV ink is used. UV printing which is dried by UV irradiation is preferred.
[0032]
In addition, as a method for displaying necessary information such as a name, serial number, and delivery destination, this coating layer can be printed using a recording device. Examples of the recording device include a printer such as an ink jet method, an ink ribbon method, a thermal transfer method, an electrophotographic method, a thermal recording method, and a pressure sensitive recording method, an impact type dot printer, a copying machine, a laser engraving machine, and the like.
[0033]
[Adhesive layer]
The adhesive layers 10a, 10b, and 10c are layers having a function of adhering the inlet sheet support 1 and the covering layer 8, the intermediate layer 9 and the non-conductive magnetic permeable layer 11 and the like. The adhesive resin used for the adhesive layer is a thermosetting resin such as an epoxy resin, a commonly used dry laminating adhesive such as polyester, ABS, acrylic or polyurethane, or a hot melt resin and a thermosetting resin. Hygroscopic curable resins and linear curable resins are preferred. In some cases, the adhesive layer may be adhered to each film with an adhesive for wet lamination.
In addition, when the tag is attached to a metal surface or a surface coated with metal, an adhesive having stronger tackiness, a so-called adhesive is used for the adhesive layer 10d. The adhesive is provided on the base material, is sandwiched between release papers 13 to which a release agent is applied, and is peeled off when the IC tag is actually attached to an article.
[0034]
As the mold release agent, a water dispersible mold release agent is preferable. For example, a polybutadiene rubber, styrene-butadiene copolymer, alkyd-silicone copolymer, acrylic-silicone copolymer release treatment agent, In addition to inks containing release agents such as release varnish and medium, waxes such as acrylic ester resin latex, zinc stearate, calcium stearate, stearamide, ethylene-bis stearamide, paraffin, polyethylene, polypropylene, etc. And mixtures of the above waxes with water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol. These release agents may be used alone or in combination of two or more.
[0035]
Among the adhesives, so-called pressure-sensitive adhesives such as rubber-based, acrylic-based, silicone-based, and the like, solvent type, emulsion type, hot-melt type and the like are used. In order to form an adhesive layer, the adhesive may be applied to a release sheet, dried as necessary to form an adhesive layer, and then bonded to the surface substrate, or directly applied to the surface substrate. . In the case of having a heat-sensitive recording layer as a surface base material, the former method of applying to the release sheet is preferred.
[0036]
As the adhesive coating apparatus, for example, a roll coater, knife coater, bar coater, die coater, comma coater, lip coater, reverse gravure coater, vario gravure coater, etc. are used as appropriate, and the coating amount of the adhesive is The dry weight is adjusted in the range of about 5 to 50 g / m ^2, but it is necessary to have an adhesive force between the base sheet and the adherend that does not peel off when attached to the adherend. is there.
[0037]
As the base material of the release sheet covering the adhesive, for example, casein, dextrin, starch, carboxymethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, high-density base paper such as glassine paper, clay-coated paper, kraft paper, or high-quality paper Natural polymers such as polyvinyl alcohol, styrene-butadiene copolymer, methyl methacrylate-butadiene copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylate ester copolymer, or synthetic resin It is possible to use a release substrate provided with a sealing layer mainly composed of pigment, polylaminated paper laminated with polyethylene etc. on kraft paper or fine paper, or film of polypropylene, polyethylene terephthalate, etc., water dispersion type , Solvent type There after coated about 0.05 to 3 g / m ² by dry weight a release agent such as a solventless type silicone resin or a fluorine resin, obtained by forming a release agent layer by heat curing or ionization radiation curing or the like is used The The coating apparatus for coating the release agent is not particularly limited. For example, a bar coater, a direct gravure coater, an offset gravure coater, an air knife coater, a multi-stage roll coater, or the like is used as appropriate.
[0038]
[Intermediate layer: Dielectric layer]
As the intermediate layer 9, a layer made mainly of a polymer material, which will be described later, is used. This layer mainly acts as the dielectric layer of the present invention. When the inlet sheet described above and a non-conductive permeable layer 11 described later are overlapped, the resonance point shifts to the low frequency side because the non-conductive permeable layer 11 has a relatively large dielectric constant. In order to prevent this, it has been found that an intermediate layer 9 having a low dielectric constant (ε) is preferably interposed between the inlet sheet and the nonconductive magnetic permeable layer. The electrostatic capacity (C) is expressed by C∝ε and is proportional to the dielectric constant. The lower the dielectric constant, the smaller the electrostatic capacity.
The resonance point frequency (f) is expressed as f∝1 / C ^1/2 and is inversely proportional to the square root of the capacitance, and the resonance point increases as the capacitance decreases. By this principle, it is possible to reduce the floating capacitance of the inlet sheet by lowering the dielectric constant of the dielectric layer, and the resonance point shifted to the low frequency side due to the non-conductive magnetic permeable layer. It is intended to return to the high frequency side.
[0039]
FIG. 3 shows the relationship between the communicable distance between the IC package and the reader / writer and the frequency. Furthermore, the relationship between the loss amount of electromagnetic wave energy and the frequency seen from the reader / writer is shown by a solid line in the figure. In FIG. 3, the dotted line indicates the relationship between the communicable distance and the frequency between the IC mounting body and the reader / writer. In this figure, the communication distance is within a range of approximately 12 to 15 MHz with the resonance point of 13.5 MHz as the maximum, d: Communication frequency range. The solid line indicates the amount of loss of electromagnetic wave energy as viewed from the reader / writer (R / W) with respect to the IC mounting body of each configuration with respect to the frequency. There are four types of solid lines, A1, A2, B1, and B2. A1: Near the resonance point when the IC mounting body that does not use the dielectric layer is in space (not on or near the metal surface), A2: Near the resonance point when the IC mounting body of the configuration is on the metal surface, B1: Near the resonance point when the IC mounting body of the configuration using the dielectric layer is in space (not on or near the metal surface), B2: The state of the loss amount of electromagnetic wave energy near the resonance point when the IC mounting body having the same configuration is on the metal surface is shown. This solid line shows the amount of electromagnetic energy loss as seen from the reader / writer, so the valley of each solid line in the figure where the amount is maximum communicates with the IC mounting body at maximum efficiency at the valley frequency (resonance point). It shows what you can do. Furthermore, since the IC mounting body having the efficiency using the dielectric layers indicated by B1 and B2 has deeper valleys, the IC mounting body can communicate more efficiently. After all, this figure shows that communication between the reader / writer and the IC package is possible as long as the resonance frequency of the IC package is within the communicable frequency range of the reader / writer. It can be seen that the IC package having the configuration using the dielectric layer shown can communicate more efficiently regardless of the presence or absence of metal.
[0040]
The present inventors can make use of this fact to try to solve the problem by controlling the resonance frequency of the IC mounting body in the environment both in the metal surface and in the vicinity and in the space and within the communicable frequency range. It was. Specifically, the resonance frequency as an IC mounting body shifts to a low resonance frequency at which communication is impossible only by bonding only the inlet sheet and a non-conductive magnetic permeability layer described later (see A1 in the figure). On the other hand, this dielectric layer is used, and control is performed so that it is increased to some extent so as to fall within a communicable resonance frequency range by adjusting such as increasing the thickness of this layer or lowering the dielectric constant of the layer (see FIG. Middle B1). In addition, when used by being affixed to a metal surface, the resonance frequency of the IC mounting body tends to shift to a high resonance frequency at which communication is impossible. By appropriately designing the above-mentioned points for the above-mentioned dielectric layer so as to obtain a lower resonance frequency, communication can be performed more efficiently in both the metal surface, the vicinity, and the environment in the space (in the figure). B2).
[0041]
As described above, the intermediate layer mainly functions as a dielectric layer, but this exists in the vicinity of the circuit pattern 3 and the circuit pattern 3 including the antenna circuit and the non-conductive magnetically permeable layer 4. If the layers have dielectric properties, these layers are combined to act as a dielectric layer, which is described as such. In other words, these layers near the antenna circuit also contribute as dielectric layers when the dielectric constant is small.
Actually, for example, an adhesive layer for bonding each layer other than the intermediate layer is thin, so that the contribution as the dielectric layer is small. Among these layers, the intermediate layer 2 and the inlet sheet support 1 mainly act as dielectric layers in that they are relatively thick layers and are close to the antenna circuit.
[0042]
However, what should be noted here is the position of the support 1 for the inlet sheet in the IC tag. 2 shows a cross-sectional view of another example of the non-contact IC tag of the present invention. In FIG. 2, the inlet sheet support 1 includes a circuit pattern including an antenna circuit as compared with the direction of the inlet of FIG. 3 is an example of a non-contact IC tag that is positioned on the non-conductive magnetically permeable layer side with respect to FIG. When the inlet sheet support 1 is interposed between the circuit pattern 3 and the non-conductive magnetically permeable layer 4 as shown in FIG. 2, the contribution as a dielectric layer becomes larger, but the inlet as shown in FIG. When the sheet support 1 is not interposed between the circuit pattern 3 and the nonconductive magnetically permeable layer, the contribution as a dielectric layer is relatively small. Therefore, in the end, it is the intermediate layer and / or inlet sheet support that substantially acts as the dielectric layer of the present invention. A sufficiently thick intermediate layer located between the antenna circuit and the non-conductive magnetically permeable layer is substantially a dielectric layer. Similarly, the support for the inlet sheet having a sufficient thickness located between the antenna circuit and the nonconductive magnetically permeable layer is also substantially a dielectric layer. Eventually, in order to obtain the effects of the present invention, selection of such a structure and selection of the material and thickness of the intermediate layer and inlet sheet support are important. In addition to these combinations, it is necessary to select in consideration of combinations with parameters such as IC chips to be used and frequencies of radio waves to be used.
[0043]
In order to control the floating capacitance of the intermediate layer and inlet sheet support, the material of each layer is selected. Dielectrics include polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, polyurethane, acrylic, styrene, PET, PEN, PET-G, ABS, vinyl chloride, vinyl acetate, EVA, polycarbonate, alloy films, paper, nonwoven fabric, woven fabric, Alternatively, a mixture of these materials with commonly used organic / inorganic materials such as silica, calcium carbonate, titanium oxide, and carbon black can also be used. Among these, polypropylene and polyethylene are more preferably used because of their relatively low dielectric constant and low cost.
[0044]
Each adhesive layer also functions in principle as a dielectric layer, but since it is usually very thin, its contribution as a dielectric layer is very small.
Further, by containing a large amount of voids in the dielectric layer such as the intermediate layer or the support for the inlet sheet, the influence of air having a low dielectric constant can be more strongly affected. Examples of such a material include a film in which a pigment is kneaded and stretched to form a lot of voids, such as YUPO (synthetic paper manufactured by YUPO CORPORATION ), paper , foamed paper, non-woven fabric, and cloth.
[0045]
[Non-conductive magnetically permeable layer]
The non-conductive magnetic permeable layer performs its function when the IC mounting body is provided in close contact with the metal surface. The non-conductive magnetically permeable layer serves to transmit the signal from the reader / writer to the antenna circuit by passing the signal through the layer before being reflected on the metal surface. On the other hand, when the IC mounting body is not on the metal surface, the signal from the reader / writer passes through this layer in the same manner as the case where the IC mounting body is provided on the metal surface described above, and a part of this layer And the signal is transmitted to the antenna circuit. The non-conductive magnetic permeable layer 11 uses a non-electrically conductive sheet obtained by kneading ferrite, metal magnetic powder or flakes with high magnetic permeability into a resin. It is preferred initial permeability mu _a particularly nonconductive magnetically permeable layer in order to improve the transmission when the signal from the reader writer is weak is large. Therefore the initial permeability mu _a initial non-conductive magnetically permeable layer greater than 1, it is good is preferably 2 or more. In practice, a magnetically permeable metal material having a high magnetic permeability is not continuously connected but exists discontinuously. In other words, the resin portion becomes the sea and becomes a layer containing magnetic powder in an island shape so that electrical conductivity does not occur. The term “electric conductivity” as used herein refers to a volume resistance value of about 10 ² Ω · cm as a boundary, and a value exceeding this value is non-conductive.
[0046]
This is electrically conductive. For example, when an amorphous alloy sheet is used instead of the non-conductive magnetic permeable layer, the radio wave transmitted from the reader / writer is reflected on the surface of the conductive amorphous alloy sheet, This is because it is considered inconvenient because no signal and power are supplied to the antenna.
As the shape of the magnetically permeable material, magnetic powder or flake can be considered. As specific materials, ferrite, silicon steel, sendust alloy, Fe-Al alloy, electromagnetic soft iron, amorphous alloy, permalloy, and carbonyl iron can be used.
[0047]
Examples of the ferrite include Mn—Zn, Mn—Mg, and Ni—Zn. As the sendust / Fe—Al alloy, alpalm, hypermal, sendust, super sendust, and the like are used. As the electromagnetic soft iron, industrial pure iron, armco steel, low carbon steel and the like are used. As the amorphous alloy, cobalt-based, iron-based and nickel-based alloys can be used. As the composition of the amorphous alloy, 70 to 98% by weight of Co, Fe, and Ni are the main components, B, Si, and P are contained in a total of 2 to 30% by weight, and Al, Mn, Zr, and Nb are also contained. . As permalloy, 78-Permalloy, 45-Permalloy, 36-Permalloy, Cr-Permalloy, Mo-Permalloy, Supermalloy, and soft magnetic ferrite include Mn-Mg based alloy, Mn-Zn based alloy, Ni-Zn based alloy, etc. Can be used.
[0048]
Other components used in the non-conductive magnetic permeable layer are polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, polyurethane, acrylic, styrene, PET, PEN, PET-G, ABS, PVC, PVC, EVA Any resin can be used as long as it is a resin generally mixed with pigments, such as polycarbonate and alloy.
[0049]
Other materials include auxiliary agents that improve the affinity (adhesion) between the resin and magnetic powder, as well as antioxidants, lubricants, mold release agents, antifoaming agents, wetting agents, curing agents, and UV absorbers. An additive necessary for the manufacturing process and an additive for improving durability and convenience may be included.
[0050]
There are roughly two methods for producing the non-conductive magnetic permeable layer. One method is a method of applying a magnetic paint on a base sheet, and the other is a method of kneading a magnetic powder into a liquid resin such as heat melting using a device such as a kneader. .
When manufacturing by the coating method, when the magnetic powder to be used is a metal powder, when using it as a water-based paint, since the metal powder reacts with water, the coating using a solvent is common. When a non-conductive permeable layer is formed by coating, the thickness of the non-conductive permeable layer obtained by one coating is thin, and it is necessary to apply a number of times depending on the type of magnetic powder used.
[0051]
The method for forming the non-conductive magnetic permeable layer in which the resin and the magnetic powder are kneaded can be manufactured by the same method as that for manufacturing an ordinary resin film. For example, when a resin is melted by heat to form a sheet, a resin containing high-temperature magnetic powder is extruded with an extruder or the like, and uniaxially, biaxially stretched or unstretched into a sheet shape. Since 100% resin has a high viscosity and is quickly set by cooling, unlike a coating method, it is easy to produce a thick sheet.
Also, by using magnetic powder with good magnetic permeability, the non-conductive magnetic permeable layer can be thinned and the stress applied to the adhesive surface can be reduced when affixing to a surface with curvature, so there is no edge lift etc. When bonded to the surface, it becomes difficult to peel off over a long period of time.
[0052]
The size of each of the layers, the dielectric layer, and the non-conductive magnetic permeable layer may be any size as long as it substantially overlaps the antenna circuit having the circuit pattern. Usually, each layer is formed into a sheet shape having the same size as the outer edge of the non-contact IC chip mounting body.
[0053]
[Bonding]
In order to assemble as a tag, the above-mentioned constituent materials are bonded together. Since the non-conductive magnetic permeable layer 11 has an effect of blocking the signal from the reader / writer, the front and back sides of this tag exist. When the surface on the inlet sheet side of the non-conductive magnetic permeable layer 11 is a front surface, the opposite surface is the back surface on which the adhesive layer 10d that adheres to the adherend is provided. Comparing the communication with the reader / writer from the front side and the back side, if the signal of the reader / writer is weak, reading from the back side may not be possible.
[0054]
The constituent materials may be bonded to each other in the form of a sheet, or the materials supplied by a roll can be bonded to each other.
When using an adhesive or each layer material provided with an adhesive in advance, the release paper is peeled off and bonded with a rubber nip roll or the like so that air does not enter. In this case, it should be noted that since the chip is mounted on the inlet sheet, pressure is not applied more than necessary. Since various materials are bonded together, several steps are necessary.
[0055]
When a hot melt adhesive is used, it is possible to sandwich a solid adhesive sheet between the materials and bond them at a time by hot pressing. In the case of this method, a material having no heat resistance cannot be used.
It is also possible to bond each material while applying an adhesive. Although it is similar to the method of bonding with an adhesive, heat may be applied to some extent to cure the adhesive. Compared with the method using an adhesive, the adhesive strength between layers can be improved and the uneven thickness of the inlet sheet can be reduced, but the process becomes complicated and the yield decreases.
Moreover, these methods can also be bonded together combining suitably.
[0056]
[Punching]
To tag one by one from a molded sheet, it can be cut into a card shape one by one with electric, pneumatic, Thomson blades, male and female blades attached to a hydraulic press.
[0057]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited thereto.
[0058]
Example 1
In Example 1, a non-contact IC tag was produced. The first embodiment will be described with reference to FIG. 1 described above. As shown in FIG. 1, a circuit pattern 12 including a loop antenna made of aluminum foil is provided on an inlet sheet base material 1 (thickness 50 μm) using PET by an etching method, and a through hole portion is provided as a circuit board. A film-like curable resin layer is temporarily pasted on the electrical connection terminals of the circuit board, and the bare IC chips 6 are sequentially temporarily placed thereon by a face-down method, and then the curable resin layer is cured. An inlet with a different configuration was used. This inlet was an ISO15693-compliant inlet sheet (trade name: TagIT HFI mini, manufactured by Texas Instruments).
[0059]
Next, an ink-compatible YUPO (inorganic pigment +) in which an adhesive material layer is provided on one side in which the coating layer 8 and the adhesive layer 10a are combined on the surface where the inlet chip obtained by the above operation is not mounted. Synthetic paper made of polypropylene) Ink-jet tack paper (Yupo thickness 80 μm, inkjet receptive layer thickness 30 μm, adhesive layer thickness 20 μm, manufactured by YUPO Corporation) was bonded. Adhesive layer (thickness) as an adhesive layer 10b on YUPO (inorganic pigment + polypropylene synthetic paper, trade name: SGS110, thickness 110 μm, manufactured by YUPO Corporation) which becomes the intermediate layer 9 on the opposite surface of the inlet to the inkjet receiving layer side The sheet | seat provided with 20 micrometers was bonded together. Magnetic sheet prepared by kneading Mn-Zn ferrite powder as a magnetic material on chlorinated polyethylene to be non-conductive magnetically permeable layer 11 subjected to processing for providing adhesive layers on both sides as adhesive layers 10c and 10d (trade name: noise countermeasures) Sheet PE45 manufactured by FDK Co., Ltd., non-conductive magnetically permeable layer part thickness 400 μm, volume resistance value 10 ⁷ Ω · cm, μ _a : 10, each adhesive layer thickness 45 μm, was bonded to the intermediate layer 9. A release paper 13 is bonded to the non-conductive magnetic permeable layer 11 on the adhesive layer 10d side.
Next, the sheet obtained as described above was punched out into a size of 30 mm × 54 mm with a Thomson blade to obtain a non-contact type IC tag.
[0060]
1 and 2, each layer is drawn in parallel. However, particularly in the vicinity of the IC 6, the thickness of the IC is thicker than that of the adhesive layer, so that the covering layer and the intermediate layer are locally recessed. It is processed so that the thickness is absorbed and the surface is not uneven.
[0061]
(Example 2)
As shown in FIG. 2, a contactless IC tag of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the inlet sheet was laminated so that the chip mounting surface was positioned on the coating layer side.
[0062]
(Comparative Example 1)
A non-contact IC tag was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate layer 9 and the adhesive layer 10b were not used in the production of the non-contact IC tag of Example 1.
[0063]
(Comparative Example 2)
Conductive amorphous alloy ribbon (trade name: amorphous magnetic shield tape, manufactured by Hitachi Ferrite Electronics Co., Ltd., amorphous alloy thickness 20 μm, adhesive layer thickness 45 μm, volume resistivity 1.3) instead of non-conductive magnetic permeability layer A non-contact IC tag was produced in the same manner as in Example 1 except that × 10 ⁻⁶ Ω · m) was used.
[0064]
(Evaluation)
The samples prepared in Examples and Comparative Examples were measured by the following method.
[0065]
Communication availability The communication availability was determined using the evaluation test apparatus shown in FIGS. A weak reader / writer 142 (RI-K10-001A, manufactured by Texas Instruments) was connected to a PC (personal computer) 141. The evaluation test was performed in two states, a case where the non-contact IC tag 103 was affixed on the metal plate 104 (a SUS304 plate having a 5 cm square and a 1 mm thickness) and a case where the contactless IC tag 103 was free (a state suspended by a string in the air). FIG. 5 shows an outline of an evaluation test apparatus when it is attached to a metal plate. FIG. 4 shows an outline of an evaluation test apparatus in a state where it is suspended from a support rod (not shown) by a string 101 in the air. In each state, “○” indicates that the distance between the antenna of the reader / writer and the tag is 0 to 10 mm, and “×” indicates that the tag cannot be read.
The above measurement results are summarized in Table 1 below.
[0066]
[Table 1]

[0067]
【The invention's effect】
An IC chip mounting body according to the present invention is an IC chip mounting body including an antenna circuit and an IC, and includes an antenna circuit to which the IC is connected, a dielectric layer positioned near the antenna circuit, and a transparent layer positioned outside the dielectric layer. Since a non-conductive permeable layer containing a magnetic material is provided and within the communicable range, in any position or state where the metal is not in the surroundings, such as a position near the metal object, a position not on the metal surface, etc. Can also communicate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a contactless IC tag of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the non-contact IC tag of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the communicable distance and frequency between the IC mounted body and the reader / writer, and the like.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of an evaluation test apparatus that evaluates whether or not IC tag communication is possible when free.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of an evaluation test apparatus that evaluates whether or not an IC tag can communicate when attached to a metal plate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support body for inlet sheets 9 Intermediate | middle layer 12 Circuit pattern 11 Nonelectroconductive magnetic permeability layer 6 IC

Claims

An IC chip mounting body including an antenna circuit and an IC, the antenna circuit connected to the IC, a layer positioned on the antenna circuit, and made of paper containing voids, synthetic paper or cloth, as a dielectric layer An IC chip mounting body comprising a working intermediate layer , and a non-conductive magnetic permeable layer containing a magnetic permeable metal material located outside the intermediate layer .

2. The IC chip mounting body according to claim 1, wherein the non-conductive magnetic permeable layer is a layer containing a magnetic permeable material in an island shape.

The IC chip mounting body according to claim 1 or 2, wherein the magnetically permeable material is at least one material selected from ferrite, silicon steel, Sendust alloy, Fe-Al alloy, electromagnetic soft iron, carbonyl iron, amorphous alloy, and permalloy.