JP2000172813A - 非接触ｉｃモジュ―ル用アンテナの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】交叉線配置予定部における絶縁材の硬化速度を
早くし、ＩＣモジュールの生産性を向上させる。 【解決手段】合成樹脂材の保持基体１にアンテナ主体部
２を印刷形成した後、交叉線部配置予定部３に、エポキ
シ系紫外線硬化型樹脂と絶縁性無機微粒子とからなる絶
縁材を印刷し、紫外線照射して絶縁材４を硬化形成し、
その後、絶縁材４の上に交叉線部５を印刷形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非接触ＩＣモジュー
ル用アンテナの形成方法に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年においては、特開
平５−１６６０１８号公報や特開平８−２１６５７０号
公報などに示されているように、保持基体と被覆部材と
の間に、伝送媒体を電磁波としたデータを受発信するた
めのアンテナと、そのデータを書き込み保持したり書き
換え、消去できる機能を内蔵したＩＣチップからなるモ
ジュールとを挟み込むようにした非接触型ＩＣカードが
提案されている。そして、この非接触型ＩＣカードにお
いてＩＣモジュールに接続する前記アンテナを薄形にす
る必要があり、アンテナを形成する上で、ＩＣモジュー
ルの保持基体に直接、金属蒸着する蒸着法や前記保持基
体の上に予め金属薄層を形成してこれをエッチングする
エッチング法、その他、別成形したコイルを保持基体に
接着するコイル接着法、保持基体に導電性インクをアン
テナ形状に印刷してアンテナを形成する導電性インク印
刷法などによってアンテナを形成するようにしていた。

【０００３】ところで、上記したアンテナの形成方法の
内、金属蒸着法では形成されたアンテナの感度は比較的
高いものとなっているが、保持基体の表面に蒸着した
際、この保持基体の表面に凹凸が存在すると、その表面
状態の影響を直接受けて金属蒸着面にも凹凸が形成され
るため、電磁界分布の乱れが大きくなり、アンテナの感
度が低下してしまうという不都合があった。また、上記
エッチング法ではアンテナ形状を任意に形成し易い形成
方法であるが、レジスト剤の塗布、レジスト剤に対する
パターン形成、エッチング液によるエッチングなどの多
くの作業工程を経ることとなり、高価な設備作業環境も
必要で製作コストを引き上げるものとなっている。そし
て、エッチング工程時に発生する大量の廃液を安全に処
理する必要が生じている。コイル接着法により形成され
るアンテナは感度に優れているが、保持基体の表面に直
接金属コイルを接着するため作業性が悪いものとなって
いる。そして、保持基体に金属コイルを確実に接着する
には困難な点が多く生産性が悪いという問題がある。

【０００４】この点、導電性インク印刷法ではアンテナ
形状を印刷手法を用いて任意に形成し易く作業性も良好
であり、その導電性インクのスクリーン印刷、ＩＣモジ
ュールとアンテナの結合、上紙との貼り合わせ（或いは
フィルムのラミネート）などの各段階における生産性
も、その製造機械自体の性能によって向上させることが
できるものであった。しかしながら、ＩＣモジュールの
アンテナはアンテナ線を渦巻き状に配したアンテナ主体
部とアンテナ主体部の一方端に連続してアンテナ主体部
を跨ぐ交叉線部とからなるものであるため、アンテナ主
体部と交叉線部とが重なる個所ではその間に短絡防止用
の絶縁材が必要となっている。そして、この絶縁材は印
刷手法により設けることができるように絶縁インクを使
用して印刷形成しているが、一般に使用されている絶縁
インクは揮発性溶剤を使用した熱硬化型（８０℃から１
３０℃、１０分〜２０分ほど必要）であるため、溶剤揮
発時のピンホールにより絶縁不良が発生し、よって、二
回塗工によりピンホールによる絶縁不良を生じさせない
ようにしており、この長い硬化時間がＩＣモジュールの
生産性を向上させることのできない要因となっていた。
そこで本発明は上記事情に鑑み、絶縁材を短時間で硬化
させるようにすることを課題とし、ＩＣモジュールの生
産性を向上させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を考慮
してなされたもので、非接触ＩＣモジュールを配置する
ための保持基体に、アンテナ線を渦巻き状に配したアン
テナ主体部とアンテナ主体部の一方端に連続してアンテ
ナ主体部を跨ぐ交叉線部とからなるアンテナを導電性イ
ンクにより印刷形成するにあたり、前記保持基体を紙と
し、該保持基体にアンテナ主体部を印刷形成した後、交
叉線部配置予定部に、エポキシ系紫外線硬化型樹脂と絶
縁性無機微粒子とを有する絶縁材を印刷して紫外線照射
により該絶縁材を硬化させ、硬化した絶縁材の上に、ア
ンテナ主体部の一方端に連続する交叉線部を印刷形成す
ることを特徴とする非接触ＩＣモジュール用のアンテナ
の形成方法を提供して、上記課題を解消するものであ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】つぎに本発明を実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。即ち、本発明では、図１に示すよ
うに、非接触ＩＣモジュールを配置するための保持基体
１を紙材とし、該保持基体１に、まず、アンテナの内、
アンテナ線を渦巻き状に配してなるアンテナ主体部２を
導電性インクにより印刷形成している。このアンテナ主
体部の印刷形成と後述の交叉線部の印刷形成に際して
は、例えばスクリーン印刷手法を採用することができ
る。そして、前記アンテナ主体部２が硬化した後に、交
叉線部配置予定部３に絶縁材４を形成してから、その絶
縁材４の上に、前記アンテナ主体部２と同様に導電性イ
ンクによりアンテナ主体部２の一方端に連続する交叉線
部５を印刷し、これを硬化させてアンテナを得るように
している。上記絶縁材４はエポキシ系紫外線硬化型樹脂
とシリカ、タルク、アルミナなどの絶縁性無機微粒子と
の混合物であって、絶縁材４を印刷し、この印刷された
絶縁材に紫外線を照射して硬化させてなるものである。
この絶縁材４にあっては、例えば約１５μｍの塗工厚で
塗工し、４ｋＷ、照射時間１秒程度の紫外線照射により
硬化させることができるものとなっている。このよう
に、紫外線のわずかな照射により絶縁材が形成されるた
め、ＩＣモジュール全体の形成工程も効率化されるよう
になる。

【０００７】上記絶縁材としてエポキシ系紫外線硬化型
樹脂のみでも高粘度（１００００ｍＰａ以上）であり、
ＰＥＴ等透過性のない基材であれば使用できるが、紙材
を保持基材とする場合はシリカを添加して増粘すること
により、保持基材内への浸透を防止できるものとなる。
そこで、絶縁材における絶縁性無機微粒子としてシリカ
を用い、そのシリカの添加量を変えて実験を行った。以
下に示されているように、シリカの添加量はエポキシ系
紫外線硬化型樹脂１００部に対して２〜８部で実験して
いる。使用材料としては、エポキシ系紫外線硬化型樹脂
は、旭電化工業株式会社製のアデカオプトマーＫＳ８３
０、同ＫＳ８７１を使用し、シリカとしては、日本アエ
ロジル株式会社製のアエロジル２００（平均粒径０．０
１５μｍ）を使用した。アンテナ主体部を形成した後、
そのアンテナ主体部の上に上記絶縁材を１０〜２０μｍ
の塗工厚で塗工し、紫外線照射して硬化させた（出力４
ｋＷ、照射時間は１秒程度）。そして、その上に交叉線
部を印刷形成し硬化させてアンテナを形成して結線し
た。これを１０枚作製してそれぞれの抵抗状態を判定し
た。

【０００８】

【表１】

【０００９】抵抗状態の判定は段階的なものとし、表
中、１０枚が絶縁と判定された場合は◎、８〜９枚が絶
縁と判定された場合は○、５〜７枚が絶縁と判定された
場合は△、４枚以下が絶縁と判定された場合は×として
示されている。実験からでは、絶縁材としてエポキシ系
紫外線硬化型樹脂とシリカの混合物からなるものが、非
接触ＩＣモジュールの交叉線部での絶縁材として使用で
きることが確認できた。そして、紙材からなる保持基体
に絶縁材を塗工する場合、上記表１の結果に示されてい
るように、シリカをエポキシ系紫外線硬化型樹脂１００
部に対して３部から８部とするのが絶縁部分形成上で一
層良好であることが分かった。シリカとしてはアエロジ
ル２００のように非常に小さいシリカが特に有効である
ことが判断できた。即ち、この判断は、上記には材料と
しては示されてはいないが、１μｍ以上の大きなシリカ
は増粘効果が小さく、紙材の繊維中に入り込まないため
定着性向上の効果が小さいことが確認されたからであ
る。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非接触ＩＣモジュールを配置するための保持基体に、ア
ンテナ線を渦巻き状に配したアンテナ主体部とアンテナ
主体部の一方端に連続してアンテナ主体部を跨ぐ交叉線
部とからなるアンテナを導電性インクにより印刷形成す
るにあたり、前記保持基体を紙とし、該保持基体にアン
テナ主体部を印刷形成した後、交叉線部配置予定部に、
エポキシ系紫外線硬化型樹脂と絶縁性無機微粒子とを有
する絶縁材を印刷して紫外線照射により該絶縁材を硬化
させ、硬化した絶縁材の上に、アンテナ主体部の一方端
に連続する交叉線部を印刷形成することを特徴とするも
のである。このように本発明では固形分１００％のエポ
キシ系赤外線硬化型樹脂と増粘作用のある絶縁性無機微
粒子とからなる絶縁材を交叉線配置予定部に塗布し紫外
線を照射することで硬化形成させるため、ピンホールに
よる絶縁不良を無くし、さらに、硬化時間の大幅な短縮
が行えるため、ＩＣモジュールのアンテナを効率よく形
成できるようになるなど、実用性に優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非接触ＩＣモジュール用アンテナ
の形成方法によるアンテナを配した保持基体を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…保持基体 ２…アンテナ主体部 ３…交叉線配置予定部 ４…絶縁材 ５…交叉線部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非接触ＩＣモジュールを配置するための保
   持基体に、アンテナ線を渦巻き状に配したアンテナ主体
   部とアンテナ主体部の一方端に連続してアンテナ主体部
   を跨ぐ交叉線部とからなるアンテナを導電性インクによ
   り印刷形成するにあたり、 前記保持基体を紙とし、該保持基体にアンテナ主体部を
   印刷形成した後、交叉線部配置予定部に、エポキシ系紫
   外線硬化型樹脂と絶縁性無機微粒子とを有する絶縁材を
   印刷して紫外線照射により該絶縁材を硬化させ、硬化し
   た絶縁材の上に、アンテナ主体部の一方端に連続する交
   叉線部を印刷形成することを特徴とする非接触ＩＣモジ
   ュール用アンテナの形成方法。