CN101888014A - Ic标签用天线以及其制造方法 - Google Patents

Ic标签用天线以及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101888014A
CN101888014A CN2010101727138A CN201010172713A CN101888014A CN 101888014 A CN101888014 A CN 101888014A CN 2010101727138 A CN2010101727138 A CN 2010101727138A CN 201010172713 A CN201010172713 A CN 201010172713A CN 101888014 A CN101888014 A CN 101888014A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
mentioned
tag
china ink
connecting portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010101727138A
Other languages
English (en)
Inventor
坂梨孝一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PROWITTON CO Ltd
Original Assignee
Omura Technology Co Ltd
PROWITTON CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omura Technology Co Ltd, PROWITTON CO Ltd filed Critical Omura Technology Co Ltd
Publication of CN101888014A publication Critical patent/CN101888014A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

本发明提供一种膜厚比以往的产品小且能够达到非接触式存储介质所必需的低电阻的IC标签用天线、和能够以低成本高效生产该IC标签用天线的制造方法。利用含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨在基材(3)的表面上形成具有规定电路图案的薄膜状导电膜天线，该导电膜天线包括用于发送接收电磁破的天线部(1)、和用于与IC芯片(4)相连接的连接部(2)。

Description

IC标签用天线以及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种安装在IC标签(tag)、IC卡等利用无线通信交换信息的非接触式存储介质中的天线和其制造方法。
背景技术
近年来，一直在推广使用能利用无线通信以非接触的方式读取、改写信息的IC卡等来代替使用在局部埋设有磁带的取款卡、信用卡等接触式存储介质。另外，提出了一种只由通信电路(天线)和承担该IC卡的通信、存储功能的IC芯片构成的小型IC标签，作为代替条码(barcode)的下一代商品管理方法急需开发出使用了该IC标签的RFID(Radio FrequencyIDentification：射频识别)系统。
现在，在上述IC卡、IC标签(RFID标签)等非接触式存储介质的识别、改写方法有电磁感应方式和无线电波方式这两种，无论在哪一种方法中，针对承担上述非接触式存储介质的通信功能的天线部，都必须降低电阻以减少发送接收数据时的损失、以及增加该天线部的可发送接收数据的距离。
作为用于形成上述IC标签用天线电路的方法，以往，一直采用将铜线线圈、金属丝等用作天线的方法、将铜箔、铝箔等金属箔转印到基材上的方法、或者采用在层压于塑料薄膜等基材上的金属箔上印刷上耐蚀刻性墨而形成天线电路图案、之后对该金属箔进行蚀刻的方法等。
但是，上述方法在生产率提高方面存在极限，不适合大量生产，因此作为能够高速且大量生产IC标签用天线电路(导电电路)的方法，最近一直致力于开发一种利用网板印刷等方法形成导电性膏(导电墨)的方法，且致力于该方法的实用化。上述方法所用的导电性膏主要使用聚酯树脂、环氧树脂为粘合剂，所形成的天线电路的体积电阻值为10-5Ω·cm数量级(例如参照专利文献1～5等)。
专利文献1：日本特开2000-260224号公报
专利文献2：日本特开2003-16836号公报
专利文献3：日本特开2003-110225号公报
专利文献4：日本特开2005-56778号公报
专利文献5：日本特开2005-259546号公报
但是，为了获得所需的体积电阻值，使用上述以往的导电性膏形成的IC标签用天线的膜厚必须为数μm～数十μm(烘干后)，为了将该厚度的导电膜固定在基材上，必须实施100℃以上且数分钟～数十分钟左右的烘干工序。因此，上述操作会成为加工作业的瓶颈，存在阻碍提高作为IC标签用途的生产率以及成本竞争力等的这一问题。
另外，在制造(印刷)上述以往的IC标签用天线的工序中，采用的是印刷速度比较慢的印刷方法，即采用的是平面式丝网印刷(flat silk screen print)(印刷速度：1～2m/分钟)、或旋转式丝网印刷(rotary silk screen print)(印刷速度：5～20m/分钟)，在上述丝网印刷法中，即使采用最细的丝网(screen mesh)，网版的网纱厚度也是约为20μm以上，还是存在难以形成膜厚为5μm以下的覆膜的这一问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的，目的在于提供一种膜厚比以往的产品小且能够达到非接触式存储介质所必需的低电阻的IC标签用天线、和能够以低成本高效率生产该IC标签用天线的制造方法。
为了达到上述目的，本发明的第1技术方案在于提供一种IC标签用天线，其利用含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨在基材的表面上形成具有规定电路图案的薄膜状导电膜，该导电膜包括用于发送接收电磁波的天线部、和用于与IC芯片相连接的连接部。
另外，本发明的第2技术方案在于提供一种IC标签用天线的制造方法，该方法包括如下工序：即、将含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨保持于在表面形成有呈规定图案的墨保持部的柔性印刷版上；使基材紧贴在该柔性印刷版上而将被保持在上述墨保持部中的水性导电性墨转印到基材的表面上；在该转印操作后对被转印的上述墨进行加热，从而在上述基材的表面上形成包括天线部以及IC芯片连接部在内的具有规定电路图案的薄膜状导电膜。
本发明的第3技术方案在于提供一种IC标签用天线的制造方法，该方法包括如下工序：即、自多个喷嘴喷出含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨的液滴，从而在基材的表面上形成规定图案的印刷层；在该印刷操作后加热上述印刷层的墨，从而在上述基材的表面上形成包括天线部以及IC芯片连接部在内的具有规定电路图案的薄膜状导电膜。
即、本申请人为了解决上述问题而反复进行了潜心研究，结果发现，通过使用由银颗粒、粘合剂和作为溶剂的水构成的水性导电性墨，采用柔性印刷或喷墨印刷等方法在基材的表面上形成薄膜状的呈规定电路图案的导电膜，能够形成具有被安装于IC标签等非接触式存储介质中的通信部件所适合的特性的天线，从而提出了本发明。
本发明是基于上述见解而做成的，由于本发明的IC标签用天线是利用含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨形成的，因此在制作、烧结该IC标签用天线时也不会产生有害气体，即使用在不能重复利用且大量消耗的IC标签(RFID标签)用途等中，相比使用的是含有有机溶剂的导电性膏的以往的IC标签用天线，本发明对环境造成的负担较小。因而，可以将本发明的IC标签用天线被视作不会对地球环境产生不良影响的IC标签用天线。
另外，在本发明中，其中，在上述导电膜或是利用柔性印刷形成的柔性印刷导电膜、或是利用喷墨印刷形成的喷墨印刷导电膜的这一方面，相比采用网板印刷制成的以往的IC标签用天线，通过使用上述水性导电性墨能够形成非常薄的导电膜，是优选的方法。因而，该IC标签用天线能够减少上述水性导电性墨的量、乃至该墨所含有的昂贵的银(银颗粒)的使用量。另外，由于银(银颗粒)的使用量很少，因此能够降低该IC标签用天线的制造成本。
此外，在本发明中，其中尤其在上述银颗粒的平均粒径为0.2～100nm的这一方面，在利用上述柔性印刷或喷墨印刷形成导电膜(天线)的情况下，具有能够形成虽然是薄膜但导电膜的表面粗糙程度小、银颗粒不会自该表面突出的平坦且均匀的导电膜的这一优点。
另外，在上述水性导电性墨所含有的银颗粒的平均粒径小于0.2nm的情况下、或在银颗粒的平均粒径大于100nm的情况下，可能无法形成均匀且平滑的导电膜。
另外，在本发明中，在上述导电膜中的天线部的膜厚为0.1～5μm、且该天线部的体积电阻值为1.0×10-4Ω·cm以下的这一方面，虽然制成的天线比以往的使用网板印刷形成的IC标签用天线薄，但却能达到IC标签等非接触式存储介质用途所要求的体积电阻值。利用本发明的组成、即、使用由含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨制成的导电膜制出了该IC标签用天线的性能。
并且，在本发明中，其中尤其在比上述天线部的膜厚(即、天线中的除上述连接部以外的部位)厚地形成上述导电膜中的IC芯片连接部的膜厚的这一方面，能够强化与该IC芯片接触的部位(端子部、引线部等)，提高针对载荷等的牢固性。因而，采用该IC标签用天线，即使在对上述天线的连接部施加有用于安装(压实)IC芯片等的载荷的情况下，也能够防止该天线的IC芯片连接部出现破损。
再者，用于制造本发明的IC标签用天线的第1方法包括如下工序：即、将含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨保持于在表面形成有呈规定图案的墨保持部的柔性印刷版上；使基材紧贴在该柔性印刷版上而将被保持在上述墨保持部中的水性导电性墨转印到基材的表面上；在该转印操作后对被转印的上述墨进行加热，从而在上述基材的表面上形成包括天线部以及IC芯片连接部在内的具有规定电路图案的薄膜状导电膜。
另外，用于制造本发明的IC标签用天线的第2方法包括如下工序：即、自多个喷嘴喷出含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨的液滴，从而在基材的表面上形成呈规定图案的印刷层；在该印刷操作后加热上述印刷层的墨，从而在上述基材的表面上形成包括天线部以及IC芯片连接部在内的具有规定电路图案的薄膜状导电膜。
采用上述2种制造方法，能够以低成本高速高效地生产具有适合用在IC标签等非接触式存储介质中的特性的天线。
另外，在本发明的制造方法中，其中在将上述水性导电性墨的粘度调整为0.5～1000mPa·s的情况下，能够高效地生产虽然是薄膜但表面粗糙程度小、表面平坦且均匀的导电膜天线。而且，由于该水性导电性墨的粘度适合进行上述柔性印刷以及上述喷墨印刷，因此能够减少该水性导电性墨的使用量、乃至该墨所含有的昂贵的银(银颗粒)的使用量，从而能够降低该IC标签用天线的制造成本。另外，在上述水性导电性墨的粘度小于0.5mPa·s或大于1000mPa·s的情况下，可能无法涂敷均匀的导电膜。
并且，在本发明的采用柔性印刷法制造IC标签用天线的方法中所用的上述柔性印刷版的墨保持部中，以使所能保持的墨比用于形成上述天线部的图案区域多的方式，设计用于形成上述IC芯片连接部的图案区域，在该情况下，能够比其他天线部位(天线部等)厚地形成上述导电膜中的与IC芯片接触的部位(端子部、引线部等)的膜厚。因而，采用该IC标签用天线的制造方法，即使在对上述天线的连接部施加有用于安装(压实)IC芯片的载荷的情况下，也能够防止该天线的IC芯片连接部出现破损。
另外，在本发明的采用喷墨印刷法制造IC标签用天线的方法中，以比对用于形成上述天线部的图案区域喷出的每单位面积的墨喷出量多的方式，控制对用于形成上述IC芯片连接部的图案区域喷出的每单位面积的墨喷出量，在该情况下，同样能够比其他天线部位(天线部等)厚地形成上述导电膜中的与IC芯片接触的部位(端子部、引线部等)的膜厚。因而，采用该IC标签用天线的制造方法，即使在对上述天线的连接部施加有用于安装(压实)IC芯片的载荷的情况下，也能够防止该天线的IC芯片连接部出现破损。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的IC标签用天线的俯视图。
图2是本发明的实施方式中的IC标签用天线的侧视图。
图3是说明用于制造本发明的实施方式中的IC标签用天线的柔性印刷方法的概略结构图。
图4是表示在制造本实施方式中的IC标签用天线的天线部时所用的柔性印刷版的构造的示意图，(a)是俯视图，(b)是(a)的A-A剖视图。
图5是表示在制造本实施方式中的IC标签用天线的IC芯片连接部时所用的柔性印刷版的构造的示意图，(a)是俯视图，(b)是(a)的B-B剖视图。
具体实施方式
接下来，根据附图详细说明本发明的实施方式。但是，本发明并不限定于该实施方式。
图1是从上方观察本发明的实施方式中的IC标签用天线后得到的俯视图，图2是从侧面观察该IC标签用天线后得到的侧视图。另外，上述附图着重表示该IC标签用天线的厚度。
本实施方式中的IC标签用天线用在IC卡、IC标签(RFID标签)等中，通常被用作非接触式存储介质，在该IC标签用天线的端子部位(IC芯片连接部2)上安装有IC芯片4等，与该IC芯片4等一体地层压(插入加工)该IC标签用天线而利用无线通信方式交换信息。
另外，采用柔性印刷法将含有纳米数量级尺寸或微米数量级尺寸的银颗粒的水性导电性墨涂敷在薄膜状的基材3的表面(上表面)上从而形成该IC标签用天线，如图1的俯视图所示，该IC标签用天线是具有规定天线图案的导电膜，由大致方形的天线部1、1、将上述左右的各天线部1、1彼此电连接起来的桥部、和自该桥部向中央侧延伸的引线状的IC芯片连接部2、2构成。另外，天线部1的平面形状(电路图案)除了上述的方形(实心)之外，还可以是螺旋线圈状、其他特殊的波形等各种依据对象频率带的图案。
另外，如图2的侧视图所示，上述天线的桥部以及IC芯片连接部2比上述天线的天线部1厚，且能够承受由IC芯片4的安装作业(压实作业)产生的载荷。
上述基材3是由树脂或纸等构成的薄膜状或片状的基材，作为纸质基材，除了可以使用涂层纸、非涂层纸之外、还可以使用合成纸、聚乙烯涂层纸、浸渍纸、耐水加工纸、绝缘加工纸等各种加工纸。
此外，作为构成基材3的树脂，可列举聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺或这些的共聚物等能用于上述卡或标签的树脂。
另外，为了提高基材3与上述水性导电性墨的密合性，可以对基材3的表面(墨涂敷面)预先实施等离子处理、电晕(corona)处理等表面处理(易粘接处理)、或涂敷打底涂剂(anchor coat agent)、各种清漆等。在本实施方式中，使用电晕处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜为基材3。
另外，构成上述IC标签用天线的水性导电性墨的主要成分是银颗粒、粘合剂和水(低温烧结银导电性墨)。这里，主要成分是指占整体含量过半的成分，也包括整体只由主要成分构成的情况。
上述银颗粒是粒子形状为球状、片状、鳞片状等的银粉末，加热(烧结)前的平均粒径(或平均圆等效直径)在0.2～100nm的范围内。另外，使用动态光散射粒子解析装置、采用光子相关光谱法测得上述银颗粒的平均粒径，在银颗粒的平均粒径大于100nm的情况下，或者导电性下降、或者妨碍墨的流动性，进而可能使该水性导电性墨的稳定性下降。
另外，上述平均粒径的测量对象是粒子形状非常规整的球状银颗粒，在银颗粒是片状、鳞片状等不定形状时，根据其测量方向的不同有时也会混入平均粒径超出上述范围很多的微米级尺寸的粒子。但是，即使在混入了上述那样较大的粒子的情况下，在柔性印刷法中也不会构成特别大的问题。另外，还确认到所获得的IC标签用天线的物性也是相同的。
此外，上述粘合剂为例如使用丙烯酸系、醋酸乙烯酯系、聚乙烯醇系这样的具有亲水性的树脂等构成的物质、在银颗粒周围配位(作为保护胶体的)胺系分子得到的有机络合化合物等，在水性导电性墨中，上述粘合剂发挥作为上述银颗粒的分散稳定化剂的作用，在加热(烧结)后的IC标签用天线中，主要有助于提高银颗粒相互间的固定以及银颗粒与基材之间的密合性。
并且，在本实施方式中，上述粘合剂和上述银颗粒以水为介质(分散溶剂)均匀地分散，考虑到上述柔性印刷中的作业(印刷)性、精加工等，调整上述水性导电性墨以使该水性导电性墨的粘度达到0.5～1000mPa·s。顺便说明一下，在采用喷墨印刷法制造IC标签用天线的情况下，即使与采用上述柔性印刷法制造IC标签用天线的情况相比是相同的固态成分，也要调低该水性导电性墨的粘度。
另外，本实施方式中的水性导电性墨中可根据需要添加增塑剂、润滑剂、分散剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂等各种添加剂。还可适当添加有机和无机系的填充剂。
接下来，说明使用柔性印刷机制造上述IC标签用天线的方法。
图3是用于制造本发明的实施方式中的IC标签用天线的柔性印刷机的概略结构图。图中的附图标记11是印刷版，附图标记12是印版滚筒，附图标记13是网纹辊(Anilox roller)、附图标记14是载物台、附图标记15是刮板、附图标记16是墨罐。
另外，图4以及图5是用于说明该柔性印刷机所用的印刷版11的表面构造(墨保持部)的示意图，图4的(a)、(b)表示用于印刷IC标签用天线的天线部1的印刷版11的表面构造(天线部印刷用墨保持部11a)，图5的(a)、(b)表示用于印刷IC标签用天线的IC芯片连接部2的印刷版11的表面构造(连接部印刷用墨保持部11b)。
首先，对本实施方式中的IC标签用天线的制造所使用的柔性印刷版进行说明。该印刷版11为如下方式的得到凸印刷版：将尿烷系丙烯酸酯的预聚物与丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯单体、光聚合禁止剂、光聚合引发剂等的混合物借助通过负片的紫外线照射而使其固化、成形而得到。
在上述印刷版11的表面(墨保持面)上形成有按照规定形状的天线图案构成的微细的凹凸，分别作为天线部印刷用墨保持部11a和连接部印刷用墨保持部11b。
如图4的(a)的俯视图所示，上述印刷版11的天线部印刷用墨保持部11a由规则配置的许多圆形凸部、和限定出该天线部印刷用墨保持部11a的肋状缘部构成，能在形成于上述凸部与缘部之间的凹部(参照图4的(b)的剖视图)中保持有上述水性导电性墨。另外，将被保持在该天线部印刷用墨保持部11a中的每单位面积的墨量设为大约0.1～10ml/m2。
如图5的(a)的俯视图所示，上述印刷版11的连接部印刷用墨保持部11b由同心状配置的多条肋状凸部、和形成该连接部印刷用墨保持部11b的轮廓的缘部构成，与上述天线部印刷用墨保持部11a相同，能在形成于上述凸部与上述缘部之间的凹部(参照图5的(b)的剖视图)中保持有上述水性导电性墨。另外，使所能保持的墨比上述天线部印刷用墨保持部11a多地设计该连接部印刷用墨保持部11b，且将该连接部印刷用墨保持部11b的每单位面积的墨保持量设定为大约1～15ml/m2。
采用了上述那样构造的柔性印刷版11的IC标签用天线的制造方法的步骤与通常的柔性印刷法基本相同。首先，将自墨罐16供给的墨(水性导电性墨)借助网纹辊13供给到印刷版11上，使形成在该印刷版11的表面上的具有规定天线图案的墨保持部11a、11b保持规定量的水性导电性墨。然后，使该印刷版11与印版滚筒12一起旋转，并使被载置在载物台14上的基材3同步移动，从而使该基材3贴紧(轻触)在上述印刷版11上，从而将被保持在上述墨保持部11a、11b中的水性导电性墨转印到该基材3的表面(印刷面)上。
此时，如上所述，由于以使所能保持的墨比用于形成上述天线部1的图案区域(天线部印刷用墨保持部11a)多的方式，设计用于形成上述IC芯片连接部2的图案区域(连接部印刷用墨保持部11b)，因此在上述天线的IC芯片连接部2上以在表面鼓起的方式转印有比上述天线的天线部1多的墨。
之后，将转印有上述水性导电性墨的基材3投入到烘箱等干燥机中，对水性导电性墨进行加热，从而使该墨中的水分蒸发，并烧结上述墨中的银颗粒，由此形成导电性膜。结果，比上述天线部1的膜厚厚地形成上述IC芯片连接部2的膜厚，获得本实施方式的IC标签用天线。
利用上述方法能够制造天线部1的膜厚为0.1～5μm且该天线部1的体积电阻值为1.0×10-4Ω·cm以下的IC标签用天线。
另外，如上所述，本实施方式中的IC标签用天线的IC芯片连接部2的膜厚比上述天线部1的膜厚大，因此能够强化与IC芯片4接触的部位(端子部、引线部等)，提高相对于载荷等的牢固性。因而，采用该IC标签用天线，即使在对上述IC芯片连接部2施加有用于安装(压实)IC芯片4等的载荷的情况下，也能够防止该天线出现裂纹、破损等。
另外，由于以使所能保持的墨比用于形成上述天线部1的天线部印刷用墨保持部11a多的方式，设计用于形成上述IC芯片连接部2的连接部印刷用墨保持部11b，因此本实施方式中的IC标签用天线的制造方法通过1道工序(one pass)就能制造上述结构的IC标签用天线，从而能够与柔性印刷工序的高速性(印刷速度：20m/分钟以上)相协同，以低成本高速高效地生产具有适合用在IC标签等非接触式存储介质中的特性的天线。
另外，在以上的实施方式中，只详细说明了使用柔性印刷机制造IC标签用天线的方法，但也可以使用喷墨印刷机制造同样的IC标签用天线。另外，与采用了上述柔性印刷法的制造方法相同，采用了该喷墨印刷法的制造方法也能够通过1道工序(one pass)制造上述结构的IC标签用天线。因而，采用了喷墨印刷法的IC标签用天线的制造方法也能以低成本高速高效地生产具有适合用在IC标签等非接触式存储介质中的特性的天线。
另外，在采用喷墨印刷法制造IC标签用天线时，在以比对相当于上述天线部1的图案区域喷出的每单位面积的墨喷出量多的方式，控制对基材3上的相当于上述IC芯片连接部2的图案区域喷出的每单位面积的墨喷出量的情况下，与采用了上述柔性印刷法的制造方法相同，也能够比上述天线部1的膜厚厚地形成上述IC芯片连接部2的膜厚。
因而，采用了喷墨印刷法的IC标签用天线的制造方法也能够强化与上述IC芯片4接触的部位(端子部、引线部等)，从而能够防止因向上述IC芯片连接部2安装(压实)IC芯片4等而使天线出现裂纹、破损等。
顺便说明一下，在采用喷墨印刷法制造IC标签用天线的情况下，作为所使用的水性导电性墨的一例，能使用根据自喷嘴的喷出量将粘度调整为3～30mPa·s左右的墨。另外，也依赖于该喷嘴的口径(前端开口径)、所描画的天线图案，优选使用平均粒径为10～30nm左右的银颗粒为水性导电性墨所含有的银颗粒。并且，将对IC芯片连接部2喷出的墨喷出量(在喷墨印刷法中是每单位面积的液滴点数)控制成对上述天线部1喷出的墨喷出量的大约1.5倍～10倍左右，从而能够获得与采用上述柔性印刷法制得的天线相同性能的IC标签用天线。
接下来，对照比较例说明实施例。但本发明并不限定于下述实施例。
实施例
在本实施例中，使用利用水性导电性墨以柔性印刷法制得的IC标签用天线[实施例1]～[实施例3]以及[比较例1]、[比较例2]、利用上述水性导电性墨以网板印刷法制得的IC标签用天线[比较例3]、和通过蚀刻铝箔而制得的以往的IC标签用天线[比较例4]，比较了上述IC标签用天线的天线部1的厚度(μm)、和该天线部1的体积电阻值(电阻率：Ω·cm)等。
在实施例1～3和比较例1、2中，使用下述水性导电性墨(低温烧结纳米银导电性墨)和基材。
纳米银墨
A：InkTec Co.，Ltd.公司(韩国)制TEC-PR-030
成分银颗粒-平均粒径：20～50μm含有率：40wt％以下
粘合剂(有机络合化合物)含有率-35wt％以下
2-丙醇-10wt％以下
粘度-500mPa·s
B：InkTec Co.，Ltd.公司(韩国)制TEC-PR-010
成分银颗粒-平均粒径：20～50μm含有率：10wt％以下
粘合剂(有机络合化合物)含有率-10wt％以下
2-异丙醇-20wt％以下
粘度-30mPa·s
基材
PET薄膜TORAY公司制RUMIRER(注册商标)U34
厚度-75μm对正反两面都进行了电晕处理
另外，在下述加工条件下使用实施例1～3和比较例1、2所用的柔性印刷机(柔性印刷法的概略结构参照图3)。
柔性印刷机
MT技术公司(株式会社MT-tech)制FC-33S
柔性印刷版
株式会社小村科研制-使用在上述实施方式中详细说明的柔性印刷版。
版厚-2.25mm
天线部印刷用墨保持部的墨保持量：0.1～1.5ml/m2
IC芯片连接部印刷用墨保持部的墨保持量：2～3ml/m2
需要注意的是，只有在实施例1以及实施例3中所用的印刷版中，天线部与IC芯片连接部的墨保持量是不同的。在实施例2和比较例1、2所用的印刷版中，天线部与IC芯片连接部的墨保持量是相同的。另外，在墨保持部的墨保持量小于0.5ml/m2的情况下，测量误差变大，因此采用平均墨保持量(例如在墨保持量的范围为0.1～0.5ml/m2的情况下，采用中央值即0.3ml/m2)。
网纹辊
100～400线/英寸网格容量(网格容积)：3～30ml/m2
柔性印刷条件
·印刷速度(印刷台移动量)：20m/分
·网纹辊的速度：100rpm
·网纹辊与印刷版之间的辊隙宽度：4～8mm(调整)
·印刷版与基材之间的辊隙宽度：8～12mm(调整)
·印刷室的环境(气氛)
温度：15～30℃湿度：40～70％RH
·印刷后的烘干条件
温度：80～150℃时间：30秒～5分钟
实施例1
使用天线部的墨保持量为1.0ml/m2、芯片连接部的墨保持量为2.0ml/m2的印刷版，利用上述柔性印刷机将墨A印刷转印到PET基材上，在进行了120℃×2分钟的烘干处理后，获得实施例1的IC标签用天线。
实施例2
使用墨保持量为0.3ml/m2的印刷版，利用上述柔性印刷机将墨A印刷转印到PET基材上，在进行了120℃×2分钟的烘干处理后，获得实施例2的IC标签用天线。
实施例3
使用天线部的墨保持量为1.5ml/m2、芯片连接部的墨保持量为3.0ml/m2的印刷版，利用上述柔性印刷机将墨A印刷转印到PET基材上，在进行了120℃×2分钟的烘干处理后，获得实施例3的IC标签用天线。
比较例1
使用墨保持量为0.3ml/m2的印刷版，利用上述柔性印刷机将墨B印刷转印到PET基材上，在进行了120℃×3分钟的烘干处理后，获得比较例1的IC标签用天线。
比较例2
使用墨保持量为1.5ml/m2的印刷版，利用上述柔性印刷机将墨B印刷转印到PET基材上，在进行了120℃×3分钟的烘干处理后，获得比较例2的IC标签用天线。
“表1”整体表示了上述实施例1～3、比较例1、2的柔性印刷的加工条件、和所获得的IC标签用天线的厚度。
表1
第1横行：实施例1、实施例2、实施例3、比较例1、比较例2
第2横行：墨、墨A、墨B
第3横行：基材
第4横行：印刷版的墨保持量、天线部、IC芯片连接部
第5横行：网纹辊、线数(线/英寸)、网格容量
第6横行：网纹辊与印刷版之间、印刷版与基材之间、辊隙宽度
第7横行：烘干温度
第8横行：烘干时间、分钟
第9横行：天线膜厚、天线部、IC芯片连接部
另外，在上述“表1”中，关于实施例3的IC标签用天线，即使比实施例1所用的柔性印刷版的芯片连接部的墨保持量(2.0ml/m2)多地控制该实施例3所用的柔性印刷版的芯片连接部的墨保持量(3ml/m2)，结果所获得的IC芯片连接部的膜厚关系却是颠倒过来的，即，实施例1较厚、实施例3反倒变薄(实施例3：0.15μm、实施例1：0.75μm)。这是因为，由于柔性印刷版中的相当于芯片连接部的部位的保持空间(墨保持部的容积)过大，因此形成不能将自网纹辊供给的墨充分地转印到基材上(所谓的“墨不能附着”)的状态，因此被转印到基材侧的水性导电性出现薄化现象。
但是，通过改变上述柔性印刷版中的相当于芯片连接部的部位的墨保持量(改变印刷版的截面形状、图案形状等处理)、改良网纹辊与印刷版之间的平衡(改变网纹辊的网格容量、网纹辊与柔性印刷版之间的保持量比等处理)，能够改善该墨的薄化。
比较例3
使用利用感光性树脂将200目的聚酯制网板形成图案而制成的网板印刷版，用通常的网板印刷机将上述以往的网板印刷用导电性膏(导电墨)印刷到PET基材上，在进行了500℃×10分钟的烘干处理后，获得比较例3的IC标签用天线。另外，烘干后的IC标签用天线的天线部的膜厚为8μm。
比较例4
利用蒸镀在上述PET基材上形成铝层(箔)，将耐蚀刻性墨印刷到天线电路图案上，之后通过蚀刻加工获得IC标签用天线。另外，所获得的IC标签用天线的膜厚为15.5μm。
使用上述实施例1～3以及比较例1～4的样品比较了IC标签用天线的物性。
体积电阻值(电阻率)
使用数字万用表(Advantest公司制R6551)采用四端子法测量了电阻值。另外，使用电子显微镜(日本电子公司制JSM-5500)观察截面而测量出由银颗粒形成的层的厚度，根据上述测量值算出体积电阻值(电阻率)。
密合性
基于日本标准JIS K5400-8.5(JIS D0202)基盘网格粘贴试验(一种在涂膜的基板上划出网格，并使网格划痕贯穿膜的厚度方向，然后在基板上粘贴粘合带，并以直角状剥离该粘合带，测试在剥离粘合带时膜的脱落情况)进行了评价。在以切割的间隔为1mm的条件切割了导电膜后，将粘合带附着在该导电膜上，经过1分钟后拿起带端相对于涂膜面呈直角地瞬间撕下该粘合带，以目测的方式评价了该导电膜的剥离状态。另外，粘合带使用的是玻璃纸带CT-12(Nichiban公司制)。
评价基准：
导电膜完全没有自基材剥离-○
局部导电膜自基材剥离    -△
所有导电膜自基材剥离    -×
通信距离
使用Alien Technology公司制的集成电路带(IC strap)将IC芯片安装在IC标签用天线的连接部上而制成IC标签。然后，使用Alien Technology公司制的2.45GHz无源(passive)开发包(kit)测量了与利用本实施例获得的IC标签的可通信距离(cm)。
“表2”表示上述试验结果。
表2
第1横行：天线部、实施例1、实施例2、实施例3、比较例1、比较例2、比较例3、比较例4
第2横行：膜厚
第3横行：体积电阻值
第4横行：密合性(剥离试验)
第5横行：通信距离
表下：形成方法、柔性印刷、柔性印刷、柔性印刷、柔性印刷、柔性印刷、网板印刷、铝箔
根据该表可知，虽然本发明的实施例1～3的IC标签用天线、比较例1、2的IC标签用天线的天线部的膜厚都非常薄、为0.1～0.5μm，但都达到了IC标签用天线所必需的体积电阻值的基准(1.0×10-4Ω·cm以下)。相对于上述各例，比较例3、4的IC标签用天线虽然都达到了体积电阻值的基准，但膜厚分别为8μm、15.5μm，与以往的IC标签用天线相同。
另外，实施例1～3的IC标签用天线与基材(PET)的密合性充分，而比较例1、2的IC标签用天线与基材(PET)的密合性较差。但是，与基材的密合性很有可能根据该天线的加工条件、基材的种类的不同而变化，所以不能单凭密合性来决定天线的适合与否。
关于在安装(插入)有IC芯片的标签的状态下进行的通信实验，除了比较例1、2的IC标签用天线之外其他各例中均得到充分的距离。尤其在本发明的实施例中的实施例1中，IC标签用天线的膜厚为0.5μm、体积电阻值(电阻率)为9.0×10-6Ω·cm，在插入有IC芯片的状态下的通信距离也是在实用方面没有问题的140cm。
除上述结果之外，如表1所示，本实施例1的IC标签用天线的IC芯片连接部的厚度是天线部的厚度的大约1.5倍，且在上述IC芯片的安装作业中，该IC芯片连接部也没有发生破损。
另外，在上述[实施例1]～[实施例3]中，在使用喷墨印刷机来代替柔性印刷机的情况下，虽然所获得的IC标签用天线的性能比上述[实施例1]～[实施例3]稍差，但也能够充分满足要求。
工业实用性
本发明的IC标签用天线以及其制造方法适合被搭载于IC标签、IC卡等利用无线通信方式交换信息的非接触式存储介质中的天线、和其制造方法。特别是，能够以低成本高效生产IC标签用天线。

Claims (11)

1.一种IC标签用天线，其特征在于，
该IC标签用天线利用含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨在基材的表面上形成有具有规定电路图案的薄膜状导电膜，该导电膜包括用于发送接收电磁波的天线部、和用于与IC芯片相连接的连接部。
2.根据权利要求1所述的IC标签用天线，其中，
上述导电膜是利用柔性印刷法形成的柔性印刷导电膜。
3.根据权利要求1所述的IC标签用天线，其中，
上述导电膜是利用喷墨印刷法形成的喷墨印刷导电膜。
4.根据权利要求1或2所述的IC标签用天线，其中，
上述银颗粒的平均粒径为0.2～100nm。
5.根据权利要求1或2所述的IC标签用天线，其中，
上述导电膜中的天线部的膜厚为0.1～5μm，该天线部的体积电阻值为1.0×10-4Ω·cm以下。
6.根据权利要求1或2所述的IC标签用天线，其中，
比上述天线部的膜厚厚地形成上述导电膜中的IC芯片连接部的膜厚。
7.一种IC标签用天线的制造方法，其特征在于，
该方法包括下述工序：即，
将含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨保持于在表面形成有呈规定图案的墨保持部的柔性印刷版上；
使基材紧贴在该柔性印刷版上而将被保持在上述墨保持部中的水性导电性墨转印到基材的表面上；
在该转印操作后对被转印的上述墨进行加热，从而在上述基材的表面上形成包括天线部以及IC芯片连接部的具有规定电路图案的薄膜状导电膜。
8.一种IC标签用天线的制造方法，其特征在于，
该方法包括下述工序：
自多个喷嘴喷出含有银颗粒、粘合剂和水的水性导电性墨的液滴，从而在基材的表面上形成呈规定图案的印刷层；
在该印刷操作后加热上述印刷层的墨，从而在上述基材的表面上形成包括天线部以及IC芯片连接部的具有规定电路图案的薄膜状导电膜。
9.根据权利要求7或8所述的IC标签用天线的制造方法，其中，
将上述水性导电性墨的粘度调整为0.5～1000mPa·s。
10.根据权利要求7或9所述的IC标签用天线的制造方法，其中，
在上述柔性印刷版的墨保持部中，以使所能保持的墨比用于形成上述天线部的图案区域多的方式，设计用于形成上述IC芯片连接部的图案区域。
11.根据权利要求8或9所述的IC标签用天线的制造方法，其中，
以比对用于形成上述天线部的图案区域喷出的每单位面积的墨喷出量多的方式，控制对用于形成上述IC芯片连接部的图案区域喷出的每单位面积的墨喷出量。
CN2010101727138A 2009-05-12 2010-05-12 Ic标签用天线以及其制造方法 Pending CN101888014A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009115890A JP2010268073A (ja) 2009-05-12 2009-05-12 Ｉｃタグ用アンテナおよびその製造方法
JP2009-115890 2009-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101888014A true CN101888014A (zh) 2010-11-17

Family

ID=43073800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101727138A Pending CN101888014A (zh) 2009-05-12 2010-05-12 Ic标签用天线以及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2010268073A (zh)
KR (1) KR20100122456A (zh)
CN (1) CN101888014A (zh)
TW (1) TW201106380A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490150A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 永丰精密电子(扬州)有限公司 制造天线的方法
CN104054094A (zh) * 2011-12-29 2014-09-17 欧贝特科技公司 从大厚度板制造可拆卸的小厚度卡的制造方法
CN104143690A (zh) * 2014-07-31 2014-11-12 清华大学深圳研究生院 一种天线的制备方法
CN104321851A (zh) * 2012-06-11 2015-01-28 尤尼皮克塞尔显示器有限公司 制造和使用用于柔印印刷的定制柔印母版图案的方法
CN105006629A (zh) * 2015-07-03 2015-10-28 南京理工大学 一种基于液滴微喷射的rfid标签天线制备方法
CN105531722A (zh) * 2013-09-12 2016-04-27 凸版印刷株式会社 非接触ic标签
CN106463828A (zh) * 2014-02-12 2017-02-22 脉冲芬兰有限公司 用于导电元件沉积和形成的方法和设备
CN106910978A (zh) * 2012-03-29 2017-06-30 同和电子科技有限公司 银导电膜及其制造方法
CN106945384A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 浙江德钜铝业有限公司 一种赛印得刚柔复合彩涂金属板及其涂装系统和涂装方法
CN107480753A (zh) * 2017-07-28 2017-12-15 永道无线射频标签(扬州)有限公司 一种印刷天线标签及其制作方法
CN110481180A (zh) * 2019-07-05 2019-11-22 成都科愿慧希科技有限公司 喷墨印刷制备天线的方法
CN111575683A (zh) * 2020-05-26 2020-08-25 电子科技大学 一种柔性基射频识别电子标签天线的制造方法
CN111587438A (zh) * 2018-02-21 2020-08-25 佐藤控股株式会社 天线图案的制造方法、rfid嵌体的制造方法、rfid标签的制造方法和rfid介质的制造方法
CN113015979A (zh) * 2018-12-25 2021-06-22 东丽株式会社 无线通信装置的制造方法、无线通信装置和无线通信装置的集合体

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137895A (ja) * 2010-12-25 2012-07-19 Murata Mfg Co Ltd 無線通信デバイスの製造方法
ES2402151B1 (es) * 2011-10-17 2014-02-28 Miquel Y Costas & Miquel, S.A. Procedimiento de impresión monocapa de papel para artículos de fumar.
WO2014119000A1 (ja) 2013-02-01 2014-08-07 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 銀導電膜およびその製造方法
CN103473594B (zh) * 2013-09-13 2017-01-04 中国科学院理化技术研究所 一种柔性可拉伸电子标签及其制备方法
KR20160091378A (ko) * 2013-11-27 2016-08-02 메르크 파텐트 게엠베하 회전식 인쇄 방법
JP6218593B2 (ja) * 2013-12-20 2017-10-25 日油技研工業株式会社 無線タグ
WO2017195621A1 (ja) 2016-05-09 2017-11-16 Dic株式会社 フレキソ印刷用金属ナノ粒子インク及びそれを用いた積層体の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095611A1 (ja) * 2005-03-11 2006-09-14 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. 導電性インキ、導電回路、及び非接触型メディア
WO2006130980A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 National Starch And Chemical Company Aqueous printable electrical conductors
JP2009509194A (ja) * 2005-09-20 2009-03-05 ケンライト，デビッド，ノリス 近接応答ディスプレイ材料用装置及び方法
JP2008235839A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104054094A (zh) * 2011-12-29 2014-09-17 欧贝特科技公司 从大厚度板制造可拆卸的小厚度卡的制造方法
CN104054094B (zh) * 2011-12-29 2017-10-24 欧贝特科技公司 从大厚度板制造可拆卸的小厚度卡的制造方法
CN106910978A (zh) * 2012-03-29 2017-06-30 同和电子科技有限公司 银导电膜及其制造方法
CN104321851A (zh) * 2012-06-11 2015-01-28 尤尼皮克塞尔显示器有限公司 制造和使用用于柔印印刷的定制柔印母版图案的方法
CN103490150B (zh) * 2012-06-13 2016-04-13 永丰精密电子(扬州)有限公司 制造天线的方法
CN103490150A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 永丰精密电子(扬州)有限公司 制造天线的方法
CN105531722A (zh) * 2013-09-12 2016-04-27 凸版印刷株式会社 非接触ic标签
CN105531722B (zh) * 2013-09-12 2019-03-12 凸版印刷株式会社 非接触ic标签
CN106463828B (zh) * 2014-02-12 2021-04-06 脉冲芬兰有限公司 用于导电元件沉积和形成的方法和设备
CN106463828A (zh) * 2014-02-12 2017-02-22 脉冲芬兰有限公司 用于导电元件沉积和形成的方法和设备
CN104143690A (zh) * 2014-07-31 2014-11-12 清华大学深圳研究生院 一种天线的制备方法
CN105006629A (zh) * 2015-07-03 2015-10-28 南京理工大学 一种基于液滴微喷射的rfid标签天线制备方法
CN106945384A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 浙江德钜铝业有限公司 一种赛印得刚柔复合彩涂金属板及其涂装系统和涂装方法
CN107480753A (zh) * 2017-07-28 2017-12-15 永道无线射频标签(扬州)有限公司 一种印刷天线标签及其制作方法
CN107480753B (zh) * 2017-07-28 2021-05-07 永道射频技术股份有限公司 一种印刷天线标签及其制作方法
CN111587438A (zh) * 2018-02-21 2020-08-25 佐藤控股株式会社 天线图案的制造方法、rfid嵌体的制造方法、rfid标签的制造方法和rfid介质的制造方法
CN111587438B (zh) * 2018-02-21 2023-08-18 佐藤控股株式会社 天线图案的制造方法、rfid嵌体的制造方法、rfid标签的制造方法和rfid介质的制造方法
CN113015979A (zh) * 2018-12-25 2021-06-22 东丽株式会社 无线通信装置的制造方法、无线通信装置和无线通信装置的集合体
CN110481180A (zh) * 2019-07-05 2019-11-22 成都科愿慧希科技有限公司 喷墨印刷制备天线的方法
CN111575683A (zh) * 2020-05-26 2020-08-25 电子科技大学 一种柔性基射频识别电子标签天线的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100122456A (ko) 2010-11-22
TW201106380A (en) 2011-02-16
JP2010268073A (ja) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101888014A (zh) Ic标签用天线以及其制造方法
CN104347944B (zh) 一种金属直镀rfid电子标签天线的制作方法
US7448125B2 (en) Method of producing RFID identification label
KR101274352B1 (ko) 도전성 잉크, 도전 회로, 및 비접촉형 미디어
US20040173781A1 (en) Method of preparing electrical circuit
CN104204353B (zh) 制造板片的方法
CN110414653B (zh) 一种rfid标签及其加工方法和石墨烯天线
US20090320998A1 (en) Articles and methods including patterned substrates formed from densified, adhered metal powders
US8020772B2 (en) Noncontact data receiver/transmiter
KR20090086564A (ko) 도전성 잉크, 도전 회로 및 비접촉형 미디어
CN106910978A (zh) 银导电膜及其制造方法
WO2003096384A2 (en) Conductive ink
WO2007001442A2 (en) Static discharge protection in radio frequency identification units
CN105733367A (zh) 射频识别卷标的导电墨水组合物、天线结构及天线的制造方法
CN109563625A (zh) 层叠体、金属网和触控面板
TWI558287B (zh) A method of forming a high-precision conductive pattern, a high-precision conductive pattern and a circuit
US20100015462A1 (en) Metallic nanoparticle shielding structure and methods thereof
CN101548587B (zh) 印刷导电电路的方法
US11645490B2 (en) Method for manufacturing personalized chipless radiofrequency identification (“RFID”) devices
RU2770353C2 (ru) Способ и устройство для производства этикетки, включающей интегрированный электропроводящий шаблон
Kattumenu et al. Evaluation of flexographically printed conductive traces on paper substrates for RFID applications
CN110544818A (zh) 制作射频识别标签的天线的导电墨水组合物及制造方法
KR101103515B1 (ko) 전도성 잉크의 대면적 인쇄방법
CN110110835A (zh) 电子标签及其制备方法和应用
KR101085487B1 (ko) 스크린인쇄용 전도성 페이스트 조성물 및 이를 이용한 스크린 인쇄방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
ASS Succession or assignment of patent right

Free format text: FORMER OWNER: OMURA TECHNOLOGY CO. LTD.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20110124

Address after: Chiba County, Japan

Applicant after: Prowitton Co., Ltd.

Address before: Chiba County, Japan

Applicant before: Prowitton Co., Ltd.

Co-applicant before: Omura Technology Co., Ltd.

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1146981

Country of ref document: HK

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101117

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1146981

Country of ref document: HK