JP2002189999A - 電子線を用いたｉｃメディアの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基材が熱により変形したり劣化したりせず
に、ＩＣメディアを低コストで量産可能な方法の提供。 【解決手段】 ＩＣチップを実装したアンテナが形成さ
れた基材上に接着剤を用いて前記基材の他の部分あるい
は他の基材を積層したＩＣメディアの製法であって、前
記接着剤として電子線により硬化する化合物を含む電子
線硬化型接着剤を用い、電子線を照射して硬化して積層
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を用いたＩ
Ｃメディアの製法に関するものであり、さらに詳しくは
電子線を用いた非接触型データ送受信体（非接触型ＩＣ
カード、タグ、ラベル、フォーム、葉書、封筒などの形
態のもの）などのＩＣメディアの製法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、非接触型ＩＣタグなどのように非
接触状態でデータの送受信を行ってデータの記録、消去
などが行なえる情報記録メディア（ＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄ
ｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏ
ｎ））の用途に用いられる非接触型データ送受信体は、
基材上に導電材よりなるアンテナを配置し、そのアンテ
ナにＩＣチップを実装した構成を有している。この非接
触型データ送受信体のアンテナにあっては、例えば、導
電ペーストにより印刷形成し、ＩＣチップにあっては、
例えば、基材のチップ実装部位に位置しているアンテナ
の端子部に突き刺さって導通を図る接続端子を備えたも
のが採用されている。

【０００３】図１を用いて従来の非接触ＩＣメディアを
形成する工程を説明する。 （１）工程で、基材１面の所定部に、導電ペーストを用
いてスクリーン印刷して固化乾燥するか、あるいは金属
を蒸着するなどの方法によりアンテナ部４およびジャン
パ部５を形成する。ジャンパ部５は、後の工程でジャン
パ部５のＡ、Ｂをアンテナ部４と絶縁した状態でＡ’と
Ｂ’と接続させるためのものである。 （２）工程で、ジャンパ部５の所定部に絶縁インクを印
刷するなどの方法により絶縁層６を形成する。 （３）工程で、絶縁層６を形成後、基材１のチップ実装
部位に位置しているアンテナ部５の端子部にＩＣチップ
７の図示しない接続端子を突き刺さして導通するなどの
方法によりＩＣチップ７を実装する。 （４）工程で、基材１面の所定部に、コーテイング法な
どにより接着剤を塗布して接着層３を形成するか、ある
いは熱融着フィルムあるいはホットメルト接着剤を次の
工程（５）で上下の基材１で挟むことができるように配
設する。 （５）工程で、ジャンパ部５を形成した方の基材部分を
折り目線８で折り曲げて重ね合わせ、熱圧着することに
より、上下の基材１を接着して、非接触ＩＣメディアを
形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、接着剤として
溶剤揮発型接着剤を用いると基材を貼り合わせた際に溶
剤が抜けない問題があるとともに、環境への影響も懸念
される問題がある。また熱硬化型接着剤を用いると基材
の熱による変形や劣化が避けられない上、硬化が基本的
に熱伝導に依存するため硬化速度が遅く生産速度をアッ
プできない問題がある。ホットメルトタイプ接着剤を用
いるとやはり基材に耐熱性が要求されるためどうようの
問題がある上、基材に塗工、塗布するには専用アプリケ
ータが必要となる問題がある。そこで、本発明の目的
は、従来の問題を解決し、基材が熱により変形したり劣
化したりせずに、ＩＣメディアを低コストで量産可能な
方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は上記
課題を考慮してなされたもので、ＩＣチップを実装した
アンテナが形成された基材上に接着剤を用いて前記基材
の他の部分あるいは他の基材を積層したＩＣメディアの
製法であって、前記接着剤として電子線により硬化する
化合物を含む電子線硬化型接着剤を用い、電子線を照射
して硬化して積層することを特徴とする電子線を用いた
ＩＣメディアの製法である。

【０００６】本発明の請求項２は、請求項１記載の電子
線を用いたＩＣメディアの製法において、ＩＣメディア
が非接触型データ送受信体であることを特徴とする。

【０００７】電子線硬化（フリーラジカル重合）に一般
に使用される電子線のエネルギーは低エネルギーのもの
でも１５０〜３００ＫｅＶ程度と大きく、照射と同時に
重合・架橋の反応が開始されるので、開始剤や増感剤を
添加する必要がなく、数分の１秒またはそれ以下で硬化
が完了する。そして１０Ｍｒａｄ以下の電子線の場合は
熱の影響がほとんど問題にならないので、基材が熱によ
り変形したり劣化したりするのを避けることができ、ま
た処理時間短縮が可能となるので低コストでの量産が可
能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１を用いて本発明の電子線を用いたＩＣ
メディアの製法を説明する。 （１）工程で、従来と同様にして基材１面の所定部に、
導電ペーストを用いてスクリーン印刷して固化乾燥する
か、あるいは金属を蒸着するなどの方法によりアンテナ
部４およびジャンパ部５を形成する。ジャンパ部５は、
後の工程でジャンパ部５のＡ、Ｂをアンテナ部４と絶縁
した状態でＡ’とＢ’と接続させるためのものである。 （２）工程で、ジャンパ部５の所定部に絶縁インクを印
刷するなどの方法により絶縁層６を形成する。 （３）工程で、絶縁層６を形成後、基材１のチップ実装
部位に位置しているアンテナ部５の端子部にＩＣチップ
７の図示しない接続端子を突き刺さして導通するなどの
方法によりＩＣチップ７を実装する。 （４）工程で、基材１面の所定部に、本発明で用いる電
子線硬化型接着剤を印刷法などにより塗布して接着層３
を形成する。 （５）工程で、ジャンパ部５を形成した方の基材部分を
折り目線８で折り曲げて重ね合わせ、基材１の上面ある
いは下面から電子線を照射して接着層３を硬化し上下の
基材１を接着、積層して、非接触ＩＣメディアを形成す
る。

【０００９】上記の実施形態では基材１を折り目線８で
折り曲げて重ね合わせて積層する例を示したが、積層す
る方法はこれに限定されず、例えば積層面に電子線硬化
型接着剤の接着層を有するかあるいは同接着層を有しな
い他の基材を重ね合わせて積層することもできる。

【００１０】本発明で用いる電子線により硬化する化合
物としては、例えば、公知の光重合性モノマーおよび／
または光重合性オリゴマーから任意に選んで用いること
ができる。このような光重合性モノマーとしては、具体
的には、例えばアクリル酸やメタクリル酸などの不飽和
カルボン酸又はそのエステル、例えばアルキル−、シク
ロアルキル−、ハロゲン化アルキル−、アルコキシアル
キル−、ヒドロキシアルキル−、アミノアルキル−、テ
トラヒドロフルフリル−、アリル−、グリシジル−、ベ
ンジル−、フェノキシ−アクリレート及びメタクリレー
ト、アルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリ
コールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリ
レート、ペンタエリトリットテトラアクリレート及びメ
タクリレートなど、アクリルアミド、メタクリルアミド
又はその誘導体、例えばアルキル基やヒドロキシアルキ
ル基でモノ置換又はジ置換されたアクリルアミド及びメ
タクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド及びメタク
リルアミド、Ｎ，Ｎ′−アルキレンビスアクリルアミド
及びメタクリルアミドなど、アリル化合物、例えばアリ
ルアルコール、アリルイソシアネート、ジアリルフタレ
ート、トリアリルイソシアヌレートなど、マレイン酸、
無水マレイン酸、フマル酸又はそのエステル、例えばア
ルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシアルキルのモ
ノ又はジマレエート及びフマレートなど、その他の不飽
和化合物、例えばスチレン、ビニルトルエン、ジビニル
ベンゼン、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピロリ
ドンなどが用いられる。

【００１１】また、硬化収縮が支障となる用途の場合に
は、例えばイソボルニルアクリレート又はメタクリレー
ト、ノルボルニルアクリレート又はメタクリレート、ジ
シクロペンテノキシエチルアクリレート又はメタクリレ
ート、ジシクロペンテノキシプロピルアクリレート又は
メタクリレートなど、ジエチレングリコールジシクロペ
ンテニルモノエーテルのアクリル酸エステル又はメタク
リル酸エステル、ポリオキシエチレン若しくはポリプロ
ピレングリコールジシクロペンテニルモノエーテルのア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステルなど、ジシ
クロペンテニルシンナメート、ジシクロペンテノキシエ
チルシンナメート、ジシクロペンテノキシエチルモノフ
マレート又はジフマレートなど、３，９−ビス（１，１
−ビスメチル−２−オキシエチル）−スピロ［５，５］
ウンデカン、３，９−ビス（１，１−ビスメチル−２−
オキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピ
ロ［５，５］ウンデカン、３，９−ビス（２−オキシエ
チル）−スピロ［５，５］ウンデカン、３，９−ビス
（２−オキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキ
サスピロ［５，５］ウンデカンなどのモノ−、ジアクリ
レート又はモノ−、ジメタアクリレート、あるいはこれ
らのスピログリコールのエチレンオキシド又はプロピレ
ンオキシド付加重合体のモノ−、ジアクリレート、又は
モノ−、ジメタアクリレート、あるいは前記モノアクリ
レート又はメタクリレートのメチルエーテル、１−アザ
ビシクロ［２，２，２］−３−オクテニルアクリレート
又はメタクリレート、ビシクロ［２，２，１］−５−ヘ
プテン−２，３−ジカルボキシルモノアリルエステルな
ど、ジシクロペンタジエニルアクリレート又はメタクリ
レート、ジシクロペンタジエニルオキシエチルアクリレ
ート又はメタクリレート、ジヒドロジシクロペンタジエ
ニルアクリレート又はメタクリレートなどの光重合性モ
ノマーを用いることができる。これらの光重合性モノマ
ーは単独で用いてもよいし２種以上組み合わせて用いて
もよい。

【００１２】光重合性オリゴマーとしては、エポキシ樹
脂のアクリル酸エステル例えばビスフェノールＡのジグ
リシジルエーテルジアクリレート、エポキシ樹脂とアク
リル酸とメチルテトラヒドロフタル酸無水物との反応生
成物、エポキシ樹脂と２−ヒドロキシエチルアクリレー
トとの反応生成物、エポキシ樹脂のジグリシジルエーテ
ルとジアリルアミンとの反応生成物などのエポキシ樹脂
系プレポリマーや、グリシジルジアクリレートと無水フ
タル酸との開環共重合エステル、メタクリル酸二量体と
ポリオールとのエステル、アクリル酸と無水フタル酸と
プロピレンオキシドから得られるポリエステル、ポリエ
チレングリコールと無水マレイン酸とグリシジルメタク
リレートとの反応生成物などのような不飽和ポリエステ
ル系プレポリマーや、ポリビニルアルコールとＮ−メチ
ロールアクリルアミドとの反応生成物、ポリビニルアル
コールを無水コハク酸でエステル化した後、グリシジル
メタクリレートを付加させたものなどのようなポリビニ
ルアルコール系プレポリマー、ピロメリット酸二無水物
のジアリルエステル化物に、ｐ，ｐ′−ジアミノジフェ
ニルを反応させて得られるプレポリマーのようなポリア
ミド系プレポリマーや、エチレン−無水マレイン酸共重
合体とアリルアミンとの反応生成物、メチルビニルエー
テル−無水マレイン酸共重合体と２−ヒドロキシエチル
アクリレートとの反応生成物又はこれにさらにグリシジ
ルメタクリレートを反応させたものなどのポリアクリル
酸又はマレイン酸共重合体系プレポリマーなど、そのほ
か、ウレタン結合を介してポリオキシアルキレンセグメ
ント又は飽和ポリエステルセグメントあるいはその両方
が連結し、両末端にアクリロイル基又はメタクロイル基
を有するウレタン系プレポリマーなどを挙げることがで
きる。これらの光重合性オリゴマーは、重量平均分子量
凡そ２０００〜３００００の範囲のものが適当である。

【００１３】これらの光重合性モノマーおよび／または
光重合性オリゴマーに、必要に応じてさらに公知の樹
脂、熱可塑性エラストマー、ゴムなどを添加できる。樹
脂としては、具体的には、例えば、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、キシレン樹
脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂な
どの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リステレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、
ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホ
ン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレー
ト、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ４フッ化エチレ
ン、シリコーン樹脂など、およびこれらの２種以上の混
合物を挙げることができる。熱可塑性エラストマーやゴ
ムは天然品でも合成品もあるいはこれらの混合物でもよ
い。

【００１４】本発明で用いる電子線硬化型接着剤に、基
材を積層する前に除くことが可能なものであれば、必要
に応じてさらに公知の溶剤を添加できる。溶剤として
は、具体的には、例えば、トルエン、シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ペンタンなどの
炭化水素溶剤、イソプロピルアルコール、ブチルアルコ
ールなどのアルコール類、シクロヘキサノン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケト
ン、イソホロンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸プロ
ピル、酢酸ブチルなどのエステル類、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテートなどの
グリコールモノエーテル類およびそれらのアセテート化
合物、あるいはこれらの１種ないし２種以上の混合物な
どを挙げることができる。

【００１５】本発明で用いる電子線硬化型接着剤に、シ
リカ、アルミナ、ガラス、タルク、各種ゴムなどの絶縁
性粉末、あるいは離型剤、表面処理剤、充填剤、顔料、
染料などの公知の添加剤を添加したりすることができ
る。

【００１６】本発明で用いる電子線硬化型接着剤は、上
記の成分を混合することにより均一なワニスの形態のも
の、あるいは攪拌機、ニーダーあるいはロールミルなど
を用いる公知の方法で混練して均一にしたもの、あるい
はフィルム状の形態にしたものなどいずれも使用でき、
印刷、デイスペンス、貼り付けなどの公知の方法を用い
て基材の所定箇所に接着層を形成できる。接着層は基材
の片面だけに形成してもよく、あるいは積層する基材の
それぞれの面に接着層を形成してもよい。基材を積層す
る前に接着層に電子線を照射して硬化してから積層する
ことも、あるいは基材を積層した後に電子線を照射して
接着層を硬化さて積層することも、あるいはこれらを組
み合わせて積層することもできる。

【００１７】本発明で用いる電子線照射装置としては特
に限定されず、公知のものを使用することができる。し
かし、例えば加速電圧１００〜５００ｋｖの電子線照射
装置を用いることが好ましい。照射条件は特に限定され
ないが、吸収線量が１０〜１００ｋＧｙ（キログレイ）
程度になる条件で、不活性ガス雰囲気下で照射すること
が好ましい。

【００１８】本発明において、積層後の接着特性をさら
に向上させるため、あるいはレベリング性を確保、維持
するため、あるいは溶剤を用いた場合は溶剤を除去する
などのために、電子線照射前、あるいは電子線照射後あ
るいは、電子線照射前および電子線照射後に、あるいは
電子線照射と同時に、基材が着色、熱収縮、軟化、炭化
などの著しい劣化をしない限りにおいて、オーブン加
熱、熱風吹き付け、熱板接触、赤外線あるいはマイクロ
波照射などを利用して、加熱処理を併用することができ
る。

【００１９】基材を積層する際、積層しようとする基材
を接着層を介して挟み、特に外力を加えずフリーな状態
で電子線を照射してもよいが、厚みを均一にするためな
どの目的で、電子線透過可能な板状あるいは網状、連続
線状などの形態の公知の物質で挟んで圧着した状態で電
子線を照射してもよい。

【００２０】さらに電子線を照射する場合、基材の片面
からだけでもよいが、両面から照射してもよく、両面か
ら照射すれば片面の場合よりも電子線エネルギーを抑え
ることができる。接着剤層への直接電子線照射を併用す
ることもできる。

【００２１】本発明において用いられる基材としては、
ガラス繊維、アルミナ繊維、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維などの無機または有機繊維からなる織布、不織
布、マット、紙あるいはこれらを組み合わせたもの、あ
るいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基
材、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、
ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エ
チレン・ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルア
ルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ
塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、
ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジ
エンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン
系樹脂基材などのプラスチック基材、あるいはこれらに
マット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照
射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理および
オゾン処理、あるいは各種易接着処理などの表面処理を
施したもの、などの公知のものから選択して用いること
ができる。

【００２２】基材上へのアンテナ形成は公知の方法で行
うことができる。例えば、導電ペーストのスクリーン印
刷、被覆あるいは非被覆金属線の貼り付け、エッチン
グ、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写
などが挙げられる、またこれらを多重に複合させたアン
テナでもよい。

【００２３】ＩＣチップとアンテナを確実に接続、固定
するに当たっては公知の熱硬化性接着剤が用いられ、具
体的には、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄ
ｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ（異方導電性フィルム））、ＡＣ
Ｐ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐ
ａｓｔｅ（異方導電性ペースト））などの異方導電性接
着物質を用いたり、ＮＣＦ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉ
ｖｅ Ｆｉｌｍ（絶縁性フィルム））、近年にあっては
ＮＣＰ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ
（絶縁性ペースト））などの絶縁接着物質（導電物質を
含まない接着物質）や両面テープなどを用いることがで
き、塗布するにはデイスペンス法、印刷法、スプレー法
などを用いることができる。これらの中でもＡＣＰある
いはＮＣＰを用いてデイスペンス法あるいは印刷法で行
うことが好ましい。

【００２４】本発明に使用するＩＣチップの厚みは、ア
ンテナ厚とほぼ同程度あることが望ましく、実際に形成
できるアンテナ厚を考慮すれば、２００〜１０μｍ程度
が好ましい。

【００２５】ＩＣチップの接続端子には、必要に応じ
て、金属電解メッキ、スタッド、無電解金属メッキ、導
電性樹脂の固定化などによるバンプを形成しておいても
よい。

【００２６】ＩＣチップの実装の際、必要に応じて圧
力、および接着剤に応じて熱、光、高周波などの電磁
波、超音波などのエネルギーを与えてもよい。

【００２７】さらにＩＣチップの実装の後、固定化を十
分にするために、後硬化を行ってもよい。

【００２８】本発明において、基材にＩＣチップを実装
した後、ＩＣ実装部を物理的あるいは化学的な衝撃から
守るために、実装部全体あるいは一部をグローブトップ
材やアンダーフィル材などで、被覆保護してもよい。

【００２９】なお、上記実施形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本
発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範
囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１は、ＩＣチップを実装
したアンテナが形成された基材上に接着剤を用いて前記
基材の他の部分あるいは他の基材を積層したＩＣメディ
アの製法であって、前記接着剤として電子線により硬化
する化合物を含む電子線硬化型接着剤を用い、電子線を
照射して硬化して積層するので、硬化・積層が基本的に
熱伝導によらないため処理時間短縮を図り低コストでの
量産が可能となる上、基材が熱により変形したり劣化し
たりするのを避けることができるという顕著な効果を奏
する。なお、電子線硬化型接着剤を硬化するために電子
線を照射してもＩＣチップは損傷を受けない。また、電
子線硬化型接着剤を用いると光開始剤や各種硬化触媒な
どを使用しなくてもよいので、残存した触媒や光開始剤
の分解物などの影響による信頼性の低下などの懸念がな
くなるという顕著な効果を奏する。

【００３１】本発明の請求項２は、請求項１記載のＩＣ
メディアの製法において、ＩＣメディアが非接触型デー
タ送受信体であることを特徴とするものであり、請求項
１と同様な効果を奏する上、信頼性の高い非接触型デー
タ送受信体を低コストで量産できるという顕著な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）〜（５）はＩＣメディアを製造する工程
を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 基材 ３ 接着層 ４ アンテナ部 ５ ジャンパ部 ６ 絶縁層 ７ ＩＣチップ ８ 折り目線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣチップを実装したアンテナが形成さ
   れた基材上に接着剤を用いて前記基材の他の部分あるい
   は他の基材を積層したＩＣメディアの製法であって、前
   記接着剤として電子線により硬化する化合物を含む電子
   線硬化型接着剤を用い、電子線を照射して硬化して積層
   することを特徴とする電子線を用いたＩＣメディアの製
   法。
2. 【請求項２】 ＩＣメディアが非接触型データ送受信体
   であることを特徴とする請求項１記載の電子線を用いた
   ＩＣメディアの製法。