JP2002284968A - 非接触型icメデイア用icチップの封止剤 - Google Patents

非接触型icメデイア用icチップの封止剤

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JP2002284968A
JP2002284968A JP2001090351A JP2001090351A JP2002284968A JP 2002284968 A JP2002284968 A JP 2002284968A JP 2001090351 A JP2001090351 A JP 2001090351A JP 2001090351 A JP2001090351 A JP 2001090351A JP 2002284968 A JP2002284968 A JP 2002284968A
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chip
agent
flexibility
sealing agent
sealant
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English (en)
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Toru Maruyama
徹 丸山
Yasuhiro Endo
康博 遠藤
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Toppan Edge Inc
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Toppan Forms Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触型ICメデイアの使用時に折り曲げ、
圧縮、捩れなどの力が加わっても封止剤が剥がれず、I
Cチップの破壊が起きたり、ICチップが基材から脱離
しない封止剤の提供。 【解決手段】 エポキシ化合物、硬化剤および可撓性付
与剤を含む非接触型ICメデイア用ICチップの封止剤
により課題を解決できる。好ましくは可撓性付与剤が封
止剤全体に対して30〜70質量%含まれていることが
望ましい。また硬化促進剤が含まれていること、充填剤
が含まれていることが好ましい。

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)などの非接触型IC
メデイア用ICチップの封止剤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部を配置し、そのアン
テナ部に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部にあっては、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
ンテナ部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を用いて非接触型ICメデイアを製造
する工程を説明する。 (A)工程で、基材1を用意する。 (B)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硬化乾燥するなどの方法により
図に示すパターンを有するアンテナ部2を形成する。 (C)工程で、アンテナ部2の所定部に絶縁ペーストを
用いて印刷後、硬化乾燥するなどの方法により図に示す
絶縁部3を形成する。 (D)工程で、絶縁部3を形成後、この絶縁部3の上に
導電ペーストを用いてスクリーン印刷して硬化乾燥する
などの方法によりジャンパ部4を形成して、図中の2つ
のアンテナ部2間を導通して接続する。 (E)工程で、基材1の図に示すチップ実装部位に位置
しているアンテナ部2間にICチップ5の接続端子7を
突き刺さして導通するなどの方法によりICチップ5を
実装する。 (F)工程で、実装したICチップ5に絶縁ペーストを
封止剤6として用いて塗布して被覆した後、硬化させて
ICチップ5を封止して非接触ICメデイアRF−ID
を形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂などの熱硬化型絶縁ペーストを用
いた封止剤6は硬く、脆いため、折り曲げられたりする
と基材1から一部あるいは全部が剥離したり、加圧され
たりすると割れや亀裂が発生してICチップ5の破壊が
起きる問題があった。
【0005】そこで、本発明の目的は、従来の問題を解
決し、基材1との接着強度が高く、保護性に優れてお
り、使用時に折り曲げ、圧縮、捩れなどの力が加わって
も封止剤が剥れたり割れや亀裂が発生せず、ICチップ
の破壊が起きたり、ICチップが基材1から脱離しない
信頼性の高い封止を行うことができる非接触型ICメデ
イア用ICチップの封止剤を提供することである。
【0006】
【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、エポキシ化合物、硬化
剤および可撓性付与剤を含むことを特徴とする非接触型
ICメデイア用ICチップの封止剤である。
【0007】本発明の請求項2の封止剤は、請求項1記
載の封止剤において、可撓性付与剤が封止剤全体に対し
て30〜70質量%含まれていることを特徴とする。
【0008】本発明の請求項3の封止剤は、請求項1あ
るいは請求項2記載の封止剤において、硬化促進剤が含
まれていることを特徴とする。
【0009】本発明の請求項4の封止剤は、請求項1か
ら請求項3のいずれかに記載の封止剤において、充填剤
が含まれていることを特徴とする。
【0010】本発明のエポキシ化合物、硬化剤および可
撓性付与剤を含む封止剤は基材1との接着強度が高く、
かつ可撓性、柔軟性に優れているので、非接触型ICメ
デイアなどの使用時に折り曲げ、圧縮、捩れなどの力が
加わっても封止剤の剥れや割れや亀裂が発生しないた
め、封止剤の破壊からICの破壊の起点、剥がれの起点
となる事がない。
【0011】
【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。本発明で用いるエポキシ化合物は1分子中
に2個以上のエポキシ基を有し、硬化して樹脂状になる
エポキシ化合物であればよく特に限定されず、公知のエ
ポキシ化合物を用いることができる。
【0012】本発明で用いるエポキシ化合物の具体例と
しては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、
ビスフェノールF型エポキシ化合物、テトラブロモビス
フェノールA型エポキシ化合物、フェノールノボラック
型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化
合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エ
ポキシ化合物、ヒダントイン型エポキシ化合物など、こ
れらの2種以上の混合物などを挙げることができる。
【0013】本発明においては、反応性希釈剤を添加し
てもよい。反応性希釈剤としては1分子中に1個または
2個以上のエポキシ基を有する常温で比較的低粘度のエ
ポキシ化合物が好ましく使用でき、目的に応じて、エポ
キシ基以外に、他の重合性官能基、例えばビニル基、ア
リル基などのアルケニル基、(メタ)クリロイル基など
の不飽和カルボン酸残基などを有していてもよい。
【0014】本発明で用いる硬化剤としては、フェノー
ル樹脂、酸無水物、アミン系化合物などを用いることが
できる。フェノール樹脂としては、フェノールノボラッ
ク樹脂、クレゾーロノボラック樹脂、ナフトール変性フ
ェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹
脂、パラキシレン変性フェノール樹脂などが例示される
が、これらに限定されるものではない。
【0015】エポキシ化合物と硬化剤のフェノール樹脂
の配合割合は、エポキシ化合物中のエポキシ基1当量あ
たり、フェノール樹脂中のOH当量が0.3〜1.5当
量となることが好ましく、0.5〜1.2当量がさらに
好ましい。
【0016】酸無水物としては、メチルテトラヒドロフ
タル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、ア
ルキル化テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフ
タル酸無水物、無水メチルハイミック酸、無水ドデセニ
ルコハク酸などが例示される。
【0017】エポキシ化合物と酸無水物の配合割合は、
エポキシ化合物中のエポキシ基1当量あたり、酸無水物
当量が0.6〜1.0となることが好ましい。
【0018】アミン化合物としては、脂肪族ポリアミ
ン、芳香族アミン、ポリアミノアミド、ポリアミノイミ
ド、ポリアミノエステル、ポリアミノ尿素などの変性ポ
リアミンが例示されるが、これらに限定されるものでは
ない。第三級アミン系、イミダゾール系、ヒドラジド
系、ジシアンジアミド系、メラミン系の化合物も用いる
ことができる。
【0019】エポキシ化合物とアミン化合物の配合割合
は、エポキシ化合物中のエポキシ基1当量あたり、アミ
ン当量が0.6〜1.0となる量が好ましい。
【0020】本発明で用いる可撓性付与剤としては、具
体的には、例えば、ポリエステル系可撓性付与剤、アク
リル系可撓性付与剤、ウレタン系可撓性付与剤、ポリ酢
酸ビニル系可撓性付与剤、熱可塑性エラストマー系可撓
性付与剤、天然ゴム系可撓性付与剤、合成ゴム系可撓性
付与剤およびこれらの2種以上の混合物を挙げることが
できる。これらはいずれも使用できるが、これらの中で
もポリエステルポリオール、ポリビニルアルキルエーテ
ルおよびこれらの2種以上の混合物は効果が大きいので
好ましく使用できる。
【0021】本発明で用いる可撓性付与剤の封止剤中へ
の配合量は、可撓性付与剤の種類にもよるが、接着強度
を向上したり、可撓性、柔軟性を付与できる範囲であれ
ば、特に限定されるものではないが、封止剤全体に対し
て30〜70質量%の範囲に設定することが好ましい。
30質量%未満では可撓性、柔軟性を付与できない恐れ
があり、70質量%を越えると接着強度が低下する恐れ
がある。
【0022】本発明においては硬化を促進するために、
さらに硬化促進剤を配合することができる。硬化促進剤
としては、特に限定されないが具体的には、例えばイミ
ダゾール系、第三級アミン系、リン化合物など、エポキ
シ化合物の硬化促進剤として用いられているものを例示
でき、使用目的や必要とする硬化条件によって選択して
使用できる。これらは単独で用いることも、2種以上を
併用することもできる。硬化促進剤の配合量は封止剤全
体に対して0.5〜2.0質量%に設定することが好ま
しい。
【0023】本発明においてはさらの充填剤を配合する
ことができる。充填剤としては無機系微粒子でも、有機
系微粒子でも、あるいは両者の混合物を挙げることがで
きる。
【0024】無機系微粒子の具体例としては、例えば、
シリカ微粒子では、ミズカシルP−526、P−80
1、P−527、P−603、P832、P−73、P
−78A、P−78F、P−87、P−705、P−7
07、P−707D(水沢化学社製)、Nipsil
E200、E220、SS−10F、SS−15、SS
−50(日本シリカ工業社製)、SYLYSIA73
0、310(富士シリシア化学社製)など、炭酸カルシ
ウム微粒子では、Brilliant−15、Bril
liant−S15、Unibur−70、PZ、P
X、ツネックスE、Vigot−10、Vigoto−
15、Unifant−15FR、Brilliant
−1500、ホモカルD、ゲルトン50(白石工業社
製)などを、スルホ・アルミン酸カルシウム微粒子で
は、サチンホワイトSW、SW−B、SW−BL((白
石工業社製)などを、アルミナ微粒子では、AL−41
G、AL−41、AL−42、AL−43、AL−4
4、AL−41E、AL−42E、AL−M41、AL
−M42、AL−M43、AL−M44、AL−S4
3、AM−21、AM−22、AM−25、AM−27
(住友化学社製)、酸化アルミニウムC(日本アエロジ
ル社製)などを、二酸化チタン微粒子では二酸化チタン
T805、P25(日本アエロジル社製)などを挙げる
ことができる。
【0025】有機系微粒子の具体例としては、例えば、
四フッ化エチレン樹脂(三井デュポンフルオロケミカル
社 テフロン30J)、六フッ化ビニリデン樹脂(ダイ
キン工業 ネオフロンCTFE)、三フッ化塩化エチレ
ン樹脂(ダイキン工業 ネオフロンVDF)、六フッ化
プロピレン樹脂(ダイキン工業 ネオフロンFEP)、
フッ化エチレン−プロピレン共重合体樹脂(三井デュポ
ンフルオロケミカル社テフロン120J)、各種デンプ
ン系微粒子、微粒状アクリル樹脂、微粒状メタクリル樹
脂などが挙げられる。これらの微粒子は単独で用いても
よいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0026】本発明で用いる充填剤の配合量は特に限定
されるものではないが、好ましくは封止剤全体に対して
30〜85質量%の範囲が望ましい。
【0027】本発明においてはさらに必要に応じて、溶
媒、臭素化合物やリン化合物などの難燃剤、シリコーン
系ポリマーやそれを含む消泡剤、カーボンブラック、有
機顔料などの着色剤、カップリング剤、増粘剤、チキソ
トロピー剤、沈殿防止剤、酸化防止剤、分散剤などを加
えてもよい。これらの添加量は封止剤全体の35質量%
以下が好ましい。
【0028】本発明の封止剤は、例えば上記の成分をホ
モジナイザーなどの攪拌機で均一に混合した後、3本ロ
ールあるいはニーダーなどの混練機でさらに均一に分散
することにより製造されるが、製法はこの方法に限定さ
れるものではない。
【0029】本発明で用いる基材としては、セラミック
ス、ガラスをはじめガラス繊維、アルミナ繊維、などの
無機繊維あるいはポリエステル繊維、ポリアミド繊維な
どの有機繊維の織物あるいは不織布、マット、紙、それ
らと熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂との複合材、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリイミド、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン共重合体、ポリ塩化ビニル、シリコーンなどに代
表されるプラスチックスなどの基材の他、ポリアミド系
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、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。
【0030】本発明の封止剤は、これらの基材の中でも
ポリエテルフィルム、ポリイミドフィルムなどの基材に
対して特に適合性を有し、好ましく使用できる。
【0031】本発明の封止剤は、デイスペンス法、スク
リーン印刷法、スプレー法などの公知の方法でICチッ
プに適用したり、塗布したりできる。
【0032】本発明において、封止剤の硬化後の特性を
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、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。
【0033】本発明に使用するICチップ5は、RF−
IDのような非接触型ICメデイアに用いることのでき
る公知の任意のものを用いることができ、それに対応し
てアンテナ部2のパターンを任意に設計することができ
る。
【0034】ICチップ5とアンテナ部2を確実に接
続、固定するに当たってはワイヤーボンデイングや公知
の熱硬化性接着剤が用いられ、熱硬化性接着剤としては
具体的には、ACF(Anisotropic Con
ductiveFilm(異方導電性フィルム))、A
CP(AnisotropicConductiveP
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。
【0035】本発明に使用するICチップ5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7
を形成しておいてもよい。
【0036】ICチップ5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。
【0037】さらにICチップ5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。
【0038】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。
【0039】
【実施例】以下実施例および比較例により本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約さ
れるものではない。
【0040】(実施例1〜9)下記の組成を有するエポ
キシ接着剤AあるいはBと、可撓性付与剤A(POLY
OL0305、ダウケミカル社製、ポリエステルポリオ
ール)あるいは可撓性付与剤B(ルトナールA−50、
BASF社製、ポリビニルエチルエーテル)を表1に示
す割合で配合して本発明の封止剤を調製した。
【0041】図1に示す工程に従って、基材1上面の所
定部に、導電ペースト(アサヒ化学研究所製LS−41
1AW)を用い、180メッシュ乳剤厚μmのスクリー
ンを用いて印刷して、150℃、30分加熱して硬化
し、図に示すパターンを有するアンテナ部2を形成した
後、アンテナ部2の所定部に絶縁ペースト(アサヒ化学
研究所製レキCR−44B)を用いて印刷後、150
℃、10分加熱して硬化して図に示す絶縁部3を形成
し、絶縁部3を形成後、この絶縁部3の上に導電ペース
ト(アサヒ化学研究所製LS−411AW)を用い、1
80メッシュ乳剤厚μmのスクリーンを用いて印刷し
て、150℃、30分加熱して硬化し、ジャンパ部4を
形成して、図中の2つのアンテナ部2間を導通して接続
した後、基材1の図に示すチップ実装部位に位置してい
るアンテナ部2間にICチップ5の接続端子7を突き刺
して導通してICチップ5を実装した。実装したICチ
ップ5に図に示すように本発明の封止剤6を被覆した
後、120℃、30分加熱して硬化してICチップ5を
封止して非接触ICメデイアRF−IDを製造した。
【0042】 エポキシ接着剤Aの組成: エピコート828(油化シェルエポキシ(株)製ビスフェノール型エポキシ化合 物 100質量部 硬化剤[無水フタル酸] 80質量部 充填剤(シリカ粉末) 200質量部 硬化促進剤(2−ヘプタデシルイミダゾール) 6質量部
【0043】 エポキシ接着剤Bの組成: エピコート828(油化シェルエポキシ(株)製ビスフェノール型エポキシ化合 物 100質量部 硬化剤[タマノル758(荒川化学工業(株)製 ノボラックフェノール樹脂] 60質量部 [無水フタル酸] 80質量部 充填剤(シリカ粉末) 250質量部 硬化促進剤(2−ヘプタデシルイミダゾール) 6質量部
【0044】上記のようにして製造した非接触ICメデ
イアRF−IDについてφ70曲げ試験、荷重試験およ
び耐熱性試験を行った結果を表1に示す。 (φ70曲げ試験):非接触ICメデイアRF−IDを
直径70mmの丸棒に巻き付けた後、すぐにほぐして封
止剤6の剥がれ、割れや亀裂の発生の有無、ICチップ
の基材1からの脱離などを観察した。 ○:全く問題がない、△:一部割れあるいは剥がれが見
られたが実用的には問題がない、×:割れあるいは剥が
れが見られ、実用的に使用できない。
【0045】(荷重試験):非接触ICメデイアRF−
IDをテーブル上に置き、封止剤6の上に荷重を0.5
MPa、30分間かけた後、封止剤6の割れや亀裂の発
生の有無を観察した。 ○:全く問題がない、△:一部割れあるいは亀裂が見ら
れたが実用的には問題がない、×:割れあるいは亀裂が
見られ、実用的に使用できない。
【0046】(耐熱性試験):非接触ICメデイアRF
−IDを150℃オーブン中で500時間処理した後に
外観を観察し、その後、通信試験を行った。 ○:全く問題がない、×:変形、割れなどが見られ、実
用的に使用できない。
【0047】(比較例1):封止剤を用いなかった以外
は実施例1〜9と同様にして非接触ICメデイアRF−
IDを製造し、φ70曲げ試験、荷重試験および耐熱性
試験を行った結果を表1に示す。
【0048】(比較例2):エポキシ接着剤Aのみを用
いた以外は実施例1〜9と同様にして非接触ICメデイ
アRF−IDを製造し、φ70曲げ試験、荷重試験およ
び耐熱性試験を行った結果を表1に示す。
【0049】(比較例3):エポキシ接着剤Bのみを用
いた以外は実施例1〜9と同様にして非接触ICメデイ
アRF−IDを製造し、φ70曲げ試験、荷重試験およ
び耐熱性試験を行った結果を表1に示す。
【0050】
【表1】
【0051】表1から、実施例1〜9の非接触ICメデ
イアRF−IDはφ70曲げ試験、荷重試験および耐熱
性試験の結果いずれも優れていることが判る。それに対
して、比較例1〜3の非接触ICメデイアRF−IDは
φ70曲げ試験、荷重試験の結果、劣ることが判る。
【0052】
【発明の効果】本発明の請求項1記載の非接触型ICメ
デイア用ICチップの封止剤は、エポキシ化合物、硬化
剤および可撓性付与剤を含むので、基材との接着強度が
高く、かつ可撓性、柔軟性に優れているので、非接触型
ICメデイアなどの使用時に折り曲げ、圧縮、捩れなど
の力が加わっても封止剤が剥がれたり割れや亀裂が発生
せず、ICチップの破壊が起きたり、ICチップが基材
1から脱離しないという顕著な効果を奏する。
【0053】本発明の請求項2記載の非接触型ICメデ
イア用ICチップの封止剤は、請求項1記載の封止剤に
おいて、可撓性付与剤が封止剤全体に対して30〜70
質量%含まれているので、請求項1記載の封止剤と同じ
効果を奏する上、基材との接着強度を損なわずに可撓性
を向上できるという顕著な効果を奏する。
【0054】本発明の請求項3記載の非接触型ICメデ
イア用ICチップの封止剤は、硬化促進剤が含まれてい
るので、請求項1記載の封止剤と同じ効果を奏する上、
封止剤の硬化の促進を図ることができるという顕著な効
果を奏する。
【0055】本発明の請求項4記載の非接触型ICメデ
イア用ICチップの封止剤は、充填剤が含まれているの
で、請求項1記載の封止剤と同じ効果を奏する上、硬さ
や剛性の向上、増量効果などを図ることができるという
顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(F)は非接触型ICメデイアRF−
IDの製造工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 基材 2 アンテナ部 3 絶縁部 4 ジャンパ部 5 ICチップ 6 封止剤
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/29 G06K 19/00 K 23/31 H01L 23/30 R // B42D 15/10 521 Fターム(参考) 2C005 MA19 NA09 RA22 4J002 AA01X AB04Z AC01X AC02X BD12Z BD14Z BD15Z BD16Z BE04X BF02X BG00X BG04Z BG05 CC03Y CC04Y CC05Y CC12Y CD02W CD06W CD08W CD09W CD13W CF00X CF10X CK02X CM01Y CM04Y DE137 DE147 DE237 DG017 DJ017 EF006 EF126 EL136 EN006 EN036 EN046 EN056 FD01Z FD017 FD02X FD14Y FD146 GJ02 GQ01 4M109 AA01 BA07 CA04 CA12 DB17 EA02 EB01 GA03 5B035 AA08 BA05 BB09 CA23

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ化合物、硬化剤および可撓性付
    与剤を含むことを特徴とする非接触型ICメデイア用I
    Cチップの封止剤。
  2. 【請求項2】 可撓性付与剤が封止剤全体に対して30
    〜70質量%含まれていることを特徴とする請求項1記
    載の封止剤。
  3. 【請求項3】 硬化促進剤が含まれていることを特徴と
    する請求項1あるいは請求項2記載の封止剤。
  4. 【請求項4】 充填剤が含まれていることを特徴とする
    請求項1から請求項3のいずれかに記載の封止剤。
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