JP2001175829A - 非接触式データキャリアおよびｉｃチップ - Google Patents

非接触式データキャリアおよびｉｃチップ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナコイルとデータキャリアのバンプと
の間の導通を確実に図ることができる非接触式ＩＣキャ
リアおよびデータキャリアを提供する。 【解決手段】 非接触式ＩＣキャリアは、樹脂基材１１
と、樹脂基材１１の略全域に設けられた金属製アンテナ
コイル１３と、アンテナコイル１３に複数のバンプ２２
を介して接続されたデータキャリア２０とを備えてい
る。データキャリア２０の各バンプ２２は、データキャ
リア２０のデータキャリア本体２０ａ側に配置された基
部２２ａと、基部２２ａに肩部２２ｃを介して連結され
た突起部２２ｂとを有している。各バンプ２２は突起部
２２ｂをアンテナコイル１３に突き刺すことにより、ア
ンテナコイル１３に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアンテナコイルとＩ
Ｃチップとを有する非接触式データキャリア、およびこ
れに用いるＩＣチップに係り、とりわけアンテナコイル
とＩＣチップとの間の導通を確実に図ることができる非
接触式データキャリアおよびＩＣチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりアンテナコイルとＩＣチップと
を有する非接触式データキャリアが物流システムにおい
て用いられている。このような非接触式データキャリア
は、例えば製品の包装箱あるいは製品自体に貼付されて
使用される。
【０００３】非接触式データキャリアは、一般に樹脂基
材と、樹脂基材上に設けられた金属製、例えばアルミ製
アンテナコイルと、アンテナコイルに接続されたＩＣチ
ップとを備えている。
【０００４】非接触式データキャリアに対して読取機側
から電磁波が発せられると、アンテナコイルに誘導電流
が発生し、ＩＣチップを作動させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】非接触式データキャリ
アは、上述のように樹脂基材上に設けられた金属製アン
テナコイルと、このアンテナコイルに接続されたＩＣチ
ップとを備えている。またＩＣチップはアンテナコイル
に接触するバンプを有し、接着剤を介してアンテナコイ
ルに固定される。
【０００６】アルミ製アンテコイルは、銅などと比較し
て低コストであるが、表面にアルミ酸化膜が生じるため
アンテナコイルとバンプとの導通が妨げられることがあ
る。またアルミ酸化膜の生成を抑えるためにアンテナコ
イル表面に更に導通材料からなるメッキ層を設けること
も考えられるが、メッキ層を形成するためのメッキ工程
が必要となり、製造工程が煩雑でコストアップとなる。
【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、製造工程を簡略化することができるととも
に、低価格なアルミを用いてもアンテナコイルとＩＣチ
ップとの間の導通を確実に図ることができる非接触式デ
ータキャリアおよびＩＣチップを提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、基材と、基材
上に設けられたアンテナコイルと、ＩＣチップ本体と、
アンテナコイルに接続される複数のバンプを有するＩＣ
チップとを備え、ＩＣチップの各バンプは、アンテナコ
イルに突き刺し接続される突起部を有することを特徴と
する非接触式データキャリアである。
【０００９】本発明は、基材と、基材上に設けられたア
ンテナコイルと、ＩＣチップ本体と、アンテナコイルに
接続される複数のバンプを有するＩＣチップとを備え、
ＩＣチップはアンテナコイルに絶縁性接着剤を介して固
定されていることを特徴とする非接触式データキャリア
である。
【００１０】本発明は、アンテナコイルを有する非接触
式データキャリアに用いられるＩＣチップにおいて、Ｉ
Ｃチップ本体と、ＩＣチップ本体に接続された複数のバ
ンプとを備え、各バンプはアンテナコイルに突き刺し接
続される突起部を有することを特徴とするＩＣチップで
ある。
【００１１】本発明は、基材と、基材上に設けられたア
ンテナコイルと、ＩＣチップ本体と、アンテナコイルに
接続される複数のバンプを有するＩＣチップとを備え、
ＩＣチップ本体は平面矩形状をなすとともに、少なくと
も一対のバンプはＩＣチップ本体の対角線上の一対の対
向端部に配置され、ＩＣチップ本体下方のアンテナコイ
ルは、一対のバンプが配置された対角線に略直交して延
びていることを特徴とする非接触式データキャリアであ
る。
【００１２】本発明によれば、ＩＣチップのバンプは、
その突起部をアンテナコイルに突き刺すことによりアン
テナコイルに接続される。
【００１３】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態につい
て説明する。図１乃至図４は本発明による非接触式デー
タキャリアおよびＩＣチップを示す図である。
【００１４】図１乃至図４に示すように、例えばＩＣカ
ードおよびＩＣタグ等の非接触式データキャリア１０
は、ＰＥＴ製の樹脂基材１１と、樹脂基材１１上の略全
域にフォトレジスト層（図示せず）を用いてエッチング
により形成されたアルミ製の金属製アンテナコイル１３
と、アンテナコイル１３に接続されたＩＣチップ２０と
を備えている。
【００１５】このような構成からなる非接触式データキ
ャリア１０は、例えば製品の包装箱あるいは製品自体に
貼付されて使用さるものであり、図示しない物流システ
ムの読取機からの電磁波によりＩＣチップ２０が作動
し、ＩＣチップ２０からの情報が読取機側へ送られるよ
うになっている。
【００１６】次にＩＣチップ２０について図１および図
３により説明する。図１および図３に示すようにＩＣチ
ップ２０は、ＩＣチップ本体２０ａと、ＩＣチップ本体
２０ａの下面に設けられた回路配線２１と、この回路配
線２１を覆うパーシベーション膜２４とを有しており、
ＩＣチップ２０の回路配線２１にはアルミ製アンテナコ
イル１３に接続される金属製バンプ２２が設けられてい
る。
【００１７】ＩＣチップ２０は３個のバンプ２２を有し
ており（図４参照）、このうち一対のバンプ２２は導通
用バンプとなってアンテナコイル１３に接続され、他の
バンプ２２はアンテナコイル１３に接続されることなく
ＩＣチップ２０を支持する支持用バンプとなっている。
【００１８】このように一対の導通バンプと、１個の支
持バンプの合計３個のバンプ２２によりＩＣチップ２０
をアンテナコイル１３上で支持することにより、３点で
ＩＣチップ２０をぐらつくことなく安定して支持するこ
とができる。
【００１９】なお、アンテナコイル１３は図４（ｃ）
（ｄ）に示すようにコイル状に形成され、一対の端部３
３ａ、３３ｂ（図６）を有している。ＩＣチップ２０は
一対の導通用バンプ２２、２２をアンテナコイル１３の
一対の端部３３ａ、３３ｂに接続させてアンテナコイル
１３上に搭載され、また、ＩＣチップ２０は全体として
アンテナコイル１３に絶縁性接着剤１４を介して接着さ
れている。さらにアンテナコイル１３とＩＣチップ２０
は、樹脂製の保護層１８により覆われている。
【００２０】また各バンプ２２は略同一形状を有してお
り、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ＩＣチップ本体２
０ａ側に位置する基部２２ａと、基部２２ａに肩部２２
ｃを介して連結された突起部２２ｂとを有している。突
起部２２ｂは基部２２ａにより保持されるとともに、ア
ンテナコイル１３に突き刺して接続される。
【００２１】一般にアルミ製アンテナコイル１３には、
その表面にアルミ酸化膜１３ａが形成されるが、バンプ
２２の突起部２２ｂは少なくともアルミ酸化膜１３ａを
貫通してアンテナコイル１３に接続されるようになって
いる。このため導通性が低下したアルミ酸化膜１３ａに
よりバンプ２２とアンテナコイル１３との導通が妨げら
れることはない（図１および図３）。
【００２２】この場合、図２（ａ）（ｂ）に示すよう
に、バンプ２２の突起部２２ｂはアンテナコイル１３を
突き刺し易いように先端に向ってテーパ状となってお
り、また肩部２２ｃはアンテナコイル１３のアルミ酸化
膜１３ａ上に当接する。このため肩部２２ｃにより、バ
ンプ２２をアルミ酸化膜１３ａ上に安定して固定するこ
とができる。
【００２３】なおバンプ２２の突起部２２ｂを２段に形
成してもよく（図２（ａ））、突起部２２ｂを１段に形
成してもよい（図２（ｂ））。
【００２４】このようなバンプ２２は、ワイヤボンディ
ングにより金属ワイヤをＩＣチップ本体２０ａに押付け
た後、直ちに引き上げワイヤを破断させることにより形
成することができる。
【００２５】次に各部の材料および形状について説明す
る。樹脂基材１１はＰＥＴ製となっており、その厚みは
３８μｍとなっている。基材１１としては、ＰＥＴの
他、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ＡＢＳ、
スチレン、ポリイミド、ガラスエポキシ、ＰＥＴＧ、ポ
リカーボネート、紙、ＰＶＣ、またはアクリルを用いて
もよい。
【００２６】アルミ製アンテナコイル１３は厚みが３０
μｍとなっており、通常アルミ酸化膜１３ａは５００オ
ングストローム程度の厚さを有する。このためバンプ２
２としては基部２２ａの高さは１０μｍ〜１００μｍ、
突起部２２ｂの高さは５０μｍ〜１５０μｍであること
が好ましい。
【００２７】また絶縁性接着剤１４は、例えばエポキ
シ、アクリル、シアノアクレート、またはウレタン製と
なっている。
【００２８】次に非接触式データキャリア１０の製造方
法について、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）により説明
する。
【００２９】まず図４（ａ）に示すように、半導体ウェ
ハ３０上に回路配線２１、バンプ２２およびパーシベー
ション膜２４が形成される。次に図４（ｂ）に示すよう
に半導体ウェハ３０から個々のＩＣチップ２０が切り出
される。他方、樹脂基材が予め準備され、この樹脂基材
１１上にフォトレジスト層を用いたエッチング法により
アンテナコイル１３が形成される（図４（ｃ））。この
場合、また樹脂基材１１上には、ＩＣチップ２０をアン
テナコイル１３に圧着させる際の強度補強を図るととも
に樹脂基材１１の収縮を防止するため、ＩＣチップ２０
近傍にアンテナコイル１３と同一材料により形成された
補強部２６、２７が設けられている。なお、アンテナコ
イル１３の一対の端部３３ａ、３３ｂは、アンテナコイ
ル１３の内側と外側に各々配置されている（図６）。
【００３０】次にアンテナコイル１３の一対の端部３３
ａ、３３ｂに、接着剤塗布機３１により絶縁性接着剤１
４が塗布され、アンテナコイル１３の一対の端部３３
ａ、３３ｂ上にＩＣチップ２０がバンプ２２を下方に向
けて配置して搭載される。
【００３１】次に図４（ｄ）および図６に示すようにＩ
Ｃチップ２０の上面に圧着機３２が押付けられ、この圧
着機３２によりアンテナコイル１３にＩＣチップ２０が
圧着される。この場合、ＩＣチップ２０のバンプ２２の
突起部２２ｂがアンテナコイル１３のアルミ酸化膜１３
ａを突き刺し貫通し、肩部２２ｃがアルミ酸化膜１３ａ
上に当接する。このため肩部２２ｃによりバンプ２２を
アルミ酸化膜１３ａ上に安定して固定することができ
る。
【００３２】このようにしてアンテナコイル１３にＩＣ
チップ２０を搭載し固定した後、アンテナコイル１３お
よびＩＣチップ２０上に、アンテナコイル１３とＩＣチ
ップ２０を覆って保護する保護層１８が設けられる。
【００３３】なお、上記実施の形態において、樹脂基材
１１上にアンテナコイル１３を直接形成した例を示した
が、これに限らず図５に示すように、樹脂基材１１上に
アンテナコイル１３をヒートシール層１２を介して接着
して設けてもよい。また図５に示すように、ＩＣチップ
２０のバンプ２２の突起部２２ａがアンテナコイル１３
を完全に貫通して樹脂基材１１まで達するようにしても
よい。バンプ２２の突起部２２ａがアンテナコイル１３
を完全に貫通することにより、バンプ２２とアンテナコ
イル１３とをより確実に接続することができる。
【００３４】また、ＩＣチップ２０に３個のバンプ２２
を設けた例を示したが、３個以上、例えば４個または５
個設けてもよい。
【００３５】図６に示すように、ＩＣチップ２０のＩＣ
チップ本体２０ａは平面矩形状をなしており、ＩＣチッ
プ本体２０ａの対角線Ｌ上の一対の対向する端部に一対
のバンプ２２が配置されている。ＩＣチップ本体２０ａ
の下方にアンテナコイル１３が延びており、このアンテ
ナコイル１３は一対のバンプ２２を連結する対角線Ｌに
略直交して延び、各バンプ２２，２２はアンテナコイル
１３の一対の端部３３ａ，３３ｂに接続されている。
【００３６】このようにＩＣチップ本体２０ａに設けら
れた一対のバンプ２２をＩＣチップ本体２０ａの対角線
Ｌ上に配置するとともに、ＩＣチップ本体２０ａ下方の
アンテナコイル１３を一対のバンプを連結する対角線Ｌ
に略直交させることにより、内側のアンテナコイル１３
と外側のアンテナコイル１３との間の距離を大きくとる
ことができる。
【００３７】第２の実施の形態 次に図７乃至図９により本発明の第２の実施の形態につ
いて説明する。
【００３８】図７乃至図９に示す第２の実施の形態は、
各部の形状が異なるのみであり、他は図１乃至図６に示
す第１の実施の形態と略同一である。
【００３９】図７乃至図９において、図１乃至図６に示
す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳
細な説明は省略する。
【００４０】図７乃至図９に示すように、非接触式デー
タキャリア１０は矩形状の基材１１と、基材１１上に設
けられた略矩形状のアンテナコイル１３とを備えてい
る。
【００４１】アンテナコイル１３は一対の端部３３ａ、
３３ｂを有し、この一対の端部３３ａ、３３ｂにＩＣチ
ップ２０のバンプ２２、２２が接続される。また一対の
端部３３ａ、３３ｂは互いに接近し、一対の端部３３
ａ、３３ｂ間の距離は対応するバンプ２２、２２間の距
離に一致している。このため一対の端部３３ａ、３３ｂ
にＩＣチップ２０のバンプ２２、２２を直接接続するこ
とができる。
【００４２】次に図７（ａ）−（ｃ）により、基材１１
のアンテナコイル１３にＩＣチップ２０を実装する方法
について説明する。
【００４３】まず、図７（ａ）に示すように、基材１１
上にアルミ製アンテナコイル１３がエッチングにより形
成される。この場合、アンテナコイル１３上にアルミ酸
化膜１３ａが形成される。なおアンテナコイル１３をエ
ッチングではなく、印刷により形成してもよい。
【００４４】次にアンテナコイル１３上に、絶縁性接着
剤１４が塗布される（図７（ｂ））。この絶縁性接着剤
１４はフィラー１４ａを有し、フィラー１４ａの最大粒
径は後述するバンプ２２の高さより小さくなっている。
また絶縁性接着剤１４は、例えば１〜１００Ｐａ・Ｓ
（２５０℃）の粘度を有するペースト状接着剤となって
いる。このような絶縁性接着剤１４としては、具体的に
熱硬化型のエポキシ系樹脂が考えられる。
【００４５】次に図７（ｃ）に示すように、ＩＣチップ
２０のバンプ２２、２２をアンテナコイル１３の一対の
端部３３ａ、３３ｂに接続した状態でＩＣチップ２０が
絶縁性接着剤１４によりアンテナコイル１３に固定され
る。
【００４６】この場合、ＩＣチップ２０のバンプ２２は
突起部２２ｂを有しているため、この突起部２２ｂがア
ルミ酸化膜１３ａを突き刺し貫通し、突起部２２ｂがア
ンテナコイル１３の一対の一端部３３ａ、３３ｂ内へ確
実に進入することができる。
【００４７】なお、図７（ｃ）において、ＩＣチップ２
０の回路配線２１およびパーシベーション膜２４は、便
宜的に取除いて示されている。
【００４８】上記実施の形態において、バンプ２２とし
て突起部２２ｂを有するものを示したが、バンプ２２と
アンテナコイル１３とが接続される限り、突起部２２ｂ
を有しない通常のバンプ２２、２２を用いてもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＩＣチッ
プバンプはその突起部をアンテナコイルに突き刺すこと
によりアンテナコイルに接続されるので、アンテナコイ
ル表面に酸化膜が形成されていても、バンプとアンテナ
コイルとの間の導通を確実に行なうことができる。この
ため導通の良い精度の良好な非接触式データキャリアを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非接触式データキャリアの第１の
実施の形態を示す側断面図。
【図２】バンプを示す外観図。
【図３】アンテナコイルとＩＣチップを示す拡大側面
図。
【図４】非接触式データキャリアの製造方法を示す図。
【図５】非接触式データキャリアの他の実施の形態を示
す図。
【図６】アンテナコイルとＩＣチップを示す拡大平面
図。
【図７】本発明による非接触式データキャリアの第２の
実施の形態におけるＩＣチップの実装方法を示す図。
【図８】非接触式データキャリアの平面図。
【図９】非接触式データキャリアの拡大図。
【符号の説明】
１０ 非接触式データキャリア １１ 樹脂基材 １３ アンテナコイル １４ 絶縁性接着剤 ２０ ＩＣチップ ２０ａ ＩＣチップ本体 ２１ 回路配線 ２２ バンプ ２２ａ 基部 ２２ｂ 突起部 ２２ｃ 肩部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 25/00 Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｊ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基材と、 基材上に設けられたアンテナコイルと、 ＩＣチップ本体と、アンテナコイルに接続される複数の
    バンプを有するＩＣチップとを備え、 ＩＣチップの各バンプは、アンテナコイルに突き刺し接
    続される突起部を有することを特徴とする非接触式デー
    タキャリア。
  2. 【請求項２】ＩＣチップの各バンプは、ＩＣチップ本体
    側に位置する基部を有し、基部は肩部を介して突起部を
    保持することを特徴とする請求項１記載の非接触式デー
    タキャリア。
  3. 【請求項３】ＩＣチップには３個のバンプが設けられて
    おり、このうち一対のバンプは導通用バンプとなり、他
    のバンプは支持用バンプとなることを特徴とする請求項
    １または２のいずれか記載の非接触式データキャリア。
  4. 【請求項４】アンテナコイルとＩＣチップとの間に絶縁
    性接着剤が設けられていることを特徴とする請求項１乃
    至３のいずれか記載の非接触式データキャリア。
  5. 【請求項５】ＩＣチップの各バンプの突起部は、アンテ
    ナコイルを貫通して基材まで達することを特徴とする請
    求項１乃至４のいずれか記載の非接触式データキャリ
    ア。
  6. 【請求項６】基材と、 基材上に設けられたアンテナコイルと、 ＩＣチップ本体と、アンテナコイルに接続される複数の
    バンプを有するＩＣチップとを備え、 ＩＣチップはアンテナコイルに絶縁性接着剤を介して固
    定されていることを特徴とする非接触式データキャリ
    ア。
  7. 【請求項７】アンテナコイルはバンプに接続される一対
    の端部を有し、この一対の端部間の距離は対応するバン
    プ間の距離に一致することを特徴とする請求項６記載の
    データキャリア。
  8. 【請求項８】アンテナコイルを有する非接触式データキ
    ャリアに用いられるＩＣチップにおいて、 ＩＣチップ本体と、 ＩＣチップ本体に接続された複数のバンプとを備え、 各バンプはアンテナコイルに突き刺し接続される突起部
    を有することを特徴とするＩＣチップ。
  9. 【請求項９】各バンプはＩＣチップ本体側に位置する基
    部を有し、基部は肩部を介して突起部を保持することを
    特徴とする請求項８記載のＩＣチップ。
  10. 【請求項１０】ＩＣチップには３個のバンプが設けられ
    ており、このうち一対のバンプは導通用バンプとなり、
    他のバンプは支持用バンプとなることを特徴とする請求
    項８または９のいずれか記載のＩＣチップ。
  11. 【請求項１１】基材と、 基材上に設けられたアンテナコイルと、 ＩＣチップ本体と、アンテナコイルに接続される複数の
    バンプを有するＩＣチップとを備え、 ＩＣチップ本体は平面矩形状をなすとともに、少なくと
    も一対のバンプはＩＣチップ本体の対角線上の一対の対
    向端部に配置され、 ＩＣチップ本体下方のアンテナコイルは、一対のバンプ
    が配置された対角線に略直交して延びていることを特徴
    とする非接触式データキャリア。
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