JP2002319006A

JP2002319006A - 偽造防止用スレッド、それを用いた偽造防止用シート状物および偽造防止用シート状物の製造方法

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Publication number: JP2002319006A
Application number: JP2001121104A
Authority: JP
Inventors: Toru Murakami; 徹村上; Shinichi Akahori; 慎一赤堀; Kosuke Akiyama; 宏介秋山; Mitsuo Usami; 光雄宇佐美
Original assignee: Hitachi Ltd; Tokushu Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Tokushu Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2021-04-19
Also published as: JP3925101B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スレッドを抄き込んだ従来の偽造防止用紙に
おける偽造防止効果をさらに高めるために微細な半導体
チップを紙やプラスチックシートのごときシート状物に
挿入する技術であって、微細な半導体チップでも容易か
つ効率よくシート状物中に挿入しうる技術を提供する。【解決手段】複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテ
ナ配線を備えた一辺０．５ｍｍ以下の半導体チップ１０
を接着したスリット１を、シート状物の表面に貼合また
はシート状物の内部に挿入して偽造防止用シート状物と
する。半導体チップは非接触方式で情報の書き込み／読
み取りができ、シート状物に含まれる半導体チップの情
報を読み取ることで真贋を確実に判定できる。スレッド
に半導体チップの接着位置の目安となるタイミングマー
ク２１を付与しておき、このマークを検知しながらスレ
ッドをシート状物に挿入すれば、半導体チップをシート
状物の所定位置に正確かつ効率よく挿入できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、極めて高度な偽造防止
手段を具備した紙またはプラスチックシートのごとき偽
造防止用シート状物に関し、さらにはこの偽造防止用シ
ート状物の製造方法およびこれに用いる偽造防止用スレ
ッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明を理解しやすくするために、以下
の説明では主として偽造防止用シート状物の代表的な例
である偽造防止用紙を挙げて説明する。

【０００３】紙幣、商品券等は、不正に変造、偽造でき
ないように、各種の偽造防止対策が施されている。偽造
防止対策の考え方の一つは、容易に製造できないように
高度な製造技術を用いて用紙を製造することである。そ
の一例として、プラスチックフィルムや薄葉紙等をマイ
クロスリッターを用いて数ｍｍ程度の細巾にスリットし
たスレッドを紙層内に抄き込んだ「スレッド入り紙」と
呼ばれる偽造防止用紙があり、各国の紙幣等で多く使用
されている。

【０００４】「スレッド入り紙」には大きく分けて２種
類がある。一つは図６に示したように、スレッド１が紙
層内に埋没されていて用紙表面に露出しない種類のもの
であり、もう一つは図７に示したように、スレッド１の
一部が用紙表面に露出した「窓開きスレッド入り紙」で
ある。後者は、用紙の流れ方向に間欠的に厚みを薄くし
た窓開き部２を形成し、この窓開き部２でスレッド１が
露出していることが特徴である。

【０００５】また、かようなスレッド入り紙の偽造防止
効果をより一層高めるために、窓開きスレッド入り紙の
窓開き部２内にすき入れ３を施したり（特許第２８４５
１９７号公報）、スレッド１表面に金属蒸着層からなる
マイクロ文字やマイクロ画像を形成することも行われて
いる。

【０００６】一方、本発明者等は、特願平１０−３５８
６７４号で、紙またはフィルム状の媒体の偽造防止を行
う目的で、微細な半導体チップを紙またはフィルム状の
媒体中に挿入することを提案した。かような半導体チッ
プとしては、例えば、複数ビットのメモリを内蔵しかつ
アンテナ配線を備えた一辺０．５ｍｍ以下の半導体チッ
プが使用でき、情報の書き込みおよび非接触による情報
の読み取りができるものである。

【０００７】上記特願平１０−３５８６７４号において
は、半導体チップをフィルム状の媒体中に挿入する方法
として、媒体の中に複数の半導体チップを分散配置させ
る方法、２枚のフィルム状媒体の間の所定位置に半導体
チップを挿入する方法、和紙を抄く際に和紙繊維ととも
に和紙内部または表面に半導体チップを挿入する方法な
どが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の「スレ
ッド入り紙」は、スレッドを抄き込む技術、間欠的に窓
開き部にスレッドを露出させる技術、窓開き部にすき入
れを施す技術、スレッドにマイクロ文字やマイクロ画像
を形成する技術等の高度の技術を要するため、偽造防止
手段として好ましく採用されている。

【０００９】しかしながらこれらの偽造防止手段といえ
ども万全といえるものではないため、より一層偽造の困
難な偽造防止手段として上述したごとき微細な半導体チ
ップを紙やフィルム状媒体中に挿入することが提案され
たものであるが、これ程に微細な半導体チップを紙やフ
ィルム状媒体の中に挿入する作業は実際には難しく、特
に媒体中の所定位置に半導体チップを挿入することは極
めて困難な作業となる。

【００１０】そこで本発明は、スレッドを抄き込んだ従
来の偽造防止用紙における偽造防止効果をさらに高める
ために微細な半導体チップを紙やプラスチックシートの
ごときシート状物に挿入する技術を提供すること、さら
には微細な半導体チップでも容易かつ効率よくシート状
物中に挿入でき、特にシート状物中の所定位置に半導体
チップを確実に挿入しうる技術を提供することを課題と
してなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来から
「スレッド入り紙」のごとき偽造防止用紙の偽造防止手
段として用紙中に挿入されていたスレッドに、上述のご
とき微細な半導体チップを予め接着しておき、このスレ
ッドを紙またはプラスチックシートのごときシート状物
中に挿入すれば、半導体チップを容易にかつ効率よくシ
ート状物内に挿入することができ、しかも偽造防止効果
も一層向上できることを見出し、本発明を完成させたも
のである。

【００１２】すなわち本発明は、複数ビットのメモリを
内蔵しかつアンテナ配線を備えた一辺０．５ｍｍ以下の
半導体チップを、細巾にスリットしたフィルムの片面に
接着してあることを特徴とする偽造防止用スレッドであ
る。

【００１３】また本発明の偽造防止用シート状物は、前
記のスレッドをシート状物の表面に貼合しまたはシート
状物の内部に挿入してあることを特徴とするものであ
る。

【００１４】半導体チップを予め接着させてあるかよう
なスレッドをシート状物の表面に貼合し、あるいはシー
ト状物の内部に挿入することにより、半導体チップを個
々にシート状物へ貼合したり挿入したりするのに比べて
作業性を大幅に向上させることが可能となる。

【００１５】さらに本発明は、紙またはプラスチックシ
ートの表面に前記のスレッドを貼合して偽造防止用シー
ト状物を製造する方法であって、紙またはプラスチック
シートに形成したタイミングマークとスレッドに付与し
たタイミングマークの位置を検知しながら貼合時のスレ
ッドの張力を調節することによって、所定位置に前記半
導体チップが位置するようにスレッドを貼合することを
特徴とする偽造防止用シート状物の製造方法である。

【００１６】さらに本発明は、複数枚の紙またはプラス
チックシートの間に前記のスレッドを挿入しながら複数
枚の紙またはプラスチックシートを貼合することからな
る多層の偽造防止用シート状物を製造する方法であっ
て、紙またはプラスチックシートに形成したタイミング
マークとスレッドに付与したタイミングマークの位置を
検知しながら挿入時のスレッドの張力を調節することに
よって、所定位置に前記半導体チップが位置するように
スレッドを挿入することを特徴とする偽造防止用シート
状物の製造方法である。

【００１７】上述したように、スレッドに付与したタイ
ミングマークおよびシート状物に付与したタイミングマ
ークの位置を目安として、これらのタイミングマークを
検知しながらスレッドをシート状物に貼合または挿入す
ることにより、半導体チップをシート状物の所定位置に
正確かつ効率よく貼合または挿入することが可能とな
る。

【００１８】本発明の偽造防止用シート状物は、例えば
これをリーダライタ等の外部機器にかけることにより、
スレッドに接着されている半導体チップのアンテナと外
部機器との間で電波や静電結合、電磁波などの無線によ
り非接触方式で情報の授受を行うことができ、半導体チ
ップに記憶させた情報を読み出して、これが所定の情報
か否かを検出することにより、シート状物が偽造された
ものであるか否かを確実に認識することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明で使用する半導体チップ
は、複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテナ配線を備
えた一辺０．５ｍｍ以下の微細かつ薄型のＩＣ半導体チ
ップであり、バッテリレス非接触認識方式により半導体
チップ内に記憶させた情報をアンテナ配線を介して読み
とることができるものである。

【００２０】かような半導体チップは次のような方法に
よって製造される。まず、鏡面で純度が高いシリコン単
結晶ウエハを準備する。このウエハ表面に、各種酸化膜
や窒化膜などの絶縁膜により絶縁する工程を経て、ホト
レジスト工程によって、回路設計された各種の素子パタ
ーンが形成されたガラスマスクを通して、レジストパタ
ーンを形成する。このレジストパターンを通して、前記
の絶縁膜をエッチングしたり、不純物をインプラしたり
して、電気的デバイス層を形成し、最終的には各種トラ
ンジスタ、ダイオード、抵抗、容量素子となる拡散層を
形成する。さらに、その上に配線パターン層を形成し
て、前記拡散層の素子間接続を終了して回路機能を発揮
する形態とする。このウエハを、例えばダイヤモンドブ
レードを用いて一辺が０．５ｍｍ以下のサイズの半導体
チップに分離することにより、半導体チップとして完成
する。

【００２１】さらにこの半導体チップに、配線パターン
層を利用して、コイル素子およびコンデンサ素子による
共振回路を形成して、オンチップにてマイクロ波エネル
ギと信号を得るアンテナを形成する。このアンテナはマ
イクロ波であるために、時定数が小さいため、たとえ
ば、コイルのインダクタンスは２ナノヘンリー、コンデ
ンサは２ピコファラッドとすることなどによって、小さ
な部品回路によって共振回路を実現することが可能であ
る。これによって、一辺が０．５ｍｍ以下の平面寸法の
半導体チップ上にアンテナを配置することが可能とな
る。アンテナを形成するコイル素子とコンデンサ素子は
並列または直列に接続されて、半導体チップの中に実現
される高周波受信回路に接続される。このようにして得
られた半導体チップ１０の一例を図１に示す。

【００２２】この半導体チップへの情報の書き込み、お
よび読み取りは以下のようにして行う。図１に図示した
ような半導体チップの「ＩＤ番号」の箇所には複数ビッ
トのメモリが配置されている。このメモリに情報を書き
込むには、完成した半導体チップのアンテナを介して外
部からエネルギおよび信号を与えて情報を書き込む方
法、前記したウエハ状態において電子線直接描画技術ま
たはレーザ技術によってパターンを形成して情報を書き
込む方法等が採用できる。次にメモリ内に書き込んだ情
報を読み取るには、非接触により、エネルギを電磁波に
よって半導体チップのアンテナに与え、さらに特定の信
号パターンを与えて、あらかじめ決められた手順通りに
メモリデータをシリアルに読み出す方法が採用できる。
これらの機能は半導体チップ内のアナログおよびデジタ
ル回路によって実現することができる。このようにして
読みとられた情報は、例えばインターネットを介して、
ルートサーバに存在するデータベース内の真正なメモリ
情報と照合することにより、直ちに真贋を判定すること
ができる。

【００２３】半導体チップの寸法は、一辺を０．５ｍｍ
以下とする。一辺が０．５ｍｍより大きいと、チップの
複製物が比較的容易に製造されうるようになるととも
に、スレッド幅より半導体チップが大きくなると、半導
体チップを接着したスレッドをシート状物に貼合または
挿入する際に、半導体チップがスレッドから脱落しやす
くなり、さらにはシート状物を折り曲げた場合に、半導
体チップがシート状物を突き破り外部に露出しやすくな
る。また半導体チップの厚さは好ましくは０．１〜２０
０μｍとする。０．１μｍより薄い半導体チップを製造
することは技術的に難しく実用し得ない。また２００μ
ｍより厚くなると、シート状物に貼合または挿入した際
に半導体チップの箇所が過度に厚くなってしまう。

【００２４】本発明において用いるスレッドについて説
明する。ベースとなるフィルムとしては、セロファン、
ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ナイ
ロンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩
化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム等の各種
フィルムを使用できる。このベースフィルムは、抄紙機
の乾燥ゾーンで溶融もしくは軟化しない材質を用いる
が、通常９０〜１１０℃の乾燥ゾーンの温度で粘着性を
帯びない性質を有するものが望ましく、この理由からポ
リエステルフィルムのような耐熱性のあるフィルムが好
ましく使用できる。

【００２５】また、ポリビニルアルコール等の水溶性フ
ィルムをスレッドとして用いると、水溶性フィルムの溶
解温度によっては、抄造中にスレッドを溶解させること
が可能となる。すなわち、半導体チップを接着した水溶
性フィルムからなるスレッドを紙層内に挿入すると、抄
造中に水溶性フィルムが溶解し、半導体チップのみが紙
層内に実装されることになる。また、溶解した水溶性フ
ィルムは半導体チップ周囲に残留することになるため、
溶解した水溶性フィルムの接着性により半導体チップが
紙層内に一層強固に固着される。さらに、スレッドのベ
ースフィルムとして水溶性フィルムを使用することによ
り、このスレッドを用いた偽造防止用紙を損紙や故紙と
して回収、再利用する際に、原料にスレッドの断片が混
入する問題も解消される。

【００２６】スレッドのベースフィルムには、必要に応
じて種々の処理を施しておいてもよい。例えばヌレ指数
の改善のためのコロナ放電処理や、プライマー処理、透
明樹脂を塗工してホログラムエンボス処理を行う等であ
る。スレッドのベースフィルムは、通常８〜２５μｍの
厚みのものを使用する。

【００２７】ベースフィルム上に金属蒸着層からなるマ
イクロ文字やマイクロ画像を形成する場合には、パスタ
ー加工法が好ましく使用できる。パスター加工法そのも
のはよく知られた方法であり、例えば金属アルミニウム
を真空蒸着したポリエステルフィルムの蒸着面に、耐ア
ルカリ性を有するインキで文字や画像を印刷し、次いで
水酸化ナトリウム水溶液にフィルムを浸漬して印刷部分
以外の露出しているアルミニウム蒸着層を溶解し、次い
でフィルムを水洗して水酸化アルミニウムを除去してか
ら乾燥する方法が代表的な例である（詳しくは特開昭６
３−２１６７９５号公報等を参照）。こうすることで、
印刷部分と、印刷部分に同調した下層の金属蒸着部分は
フィルム上にそのまま残り、それ以外の部分ではフィル
ムが露出する。

【００２８】このようにして表面または裏面に種々の加
工を施し、あるいはマイクロ文字および／またはマイク
ロ画像を形成したスレッドのベースフィルム原反を、マ
クロスリッターを用いて通常０．３〜数ｍｍの細巾にス
リットすることにより、本発明に使用するスレッドが得
られる。

【００２９】マイクロ文字やマイクロ画像を形成したス
レッドを紙層内に抄き込んで偽造防止用紙を製造する際
に、スレッドが用紙の窓開き部で露出する場合（図７）
には、スレッド表面のマイクロ文字やマイクロ画像を反
射光の下で視認することができる。スレッドが紙層内に
埋没して用紙表面に露出していない場合（図６）でも、
透過光の下ではスレッド上のマイクロ文字やマイクロ画
像を視認することができる。

【００３０】スレッドを用いて窓開きスレッド入り紙と
する場合には、窓開き部でのスレッド露出部を爪等でこ
するとスレッドが剥がれてしまったり、用紙に印刷する
際にスレッドが浮き上がってしまう現象が生じやすい。
そのため表裏両面に感熱接着剤を塗工したスレッドを使
用して窓開きスレッド入り紙を抄紙し、抄紙機の乾燥ゾ
ーンでこの用紙を乾燥する際にスレッドに塗工されてい
る感熱接着剤を溶融もしくは軟化することによって、用
紙を構成するセルロース繊維とスレッドとを確実に接着
させ、剥離強度を高めることもできる。

【００３１】なお、感熱接着剤をスレッドの表裏両面に
塗工した場合には、用紙の窓開き部で露出するスレッド
面は抄紙機に乾燥ゾーン途中でシリンダードライヤー、
キャンバス、タッチロール等に必然的に接触することに
なり、感熱接着剤が熱によって溶融もしくは軟化し、シ
リンダーロール等の表面を汚染する問題を引き起こす。
そのため、用紙の窓開き部で露出するスレッド面（スレ
ッド表面）には感熱接着剤を塗工せず、窓開き部で露出
しないスレッド面（スレッド裏面）のみに感熱接着剤を
塗工することが望ましい。

【００３２】本発明によれば、図２に示したように、ス
レッド１の表面または裏面に半導体チップ１０を接着剤
で接着する。接着剤としてＰＶＡ、澱粉、アルギン酸ソ
ーダ等の水溶性接着剤、ポリクロロプレン系接着剤、ポ
リウレタン系接着剤、熱可塑性ＳＢＲ系接着剤、ホット
メルト系接着剤、エポキシ系接着剤、ビニル系接着剤、
フェノキシ樹脂系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリ
スルホン系接着剤等を単独、もしくは組み合わせて使用
できる。特に耐水性と耐熱性に優れた接着剤が好まし
く、例えば２液硬化型のエポキシ接着剤が代表的な例で
ある。また、接着剤を瞬間的に硬化させたい場合には、
紫外線硬化型の接着剤を使用することができる。接着し
た半導体チップ１０をスレッド１から剥がれにくくする
ためには、スレッド１の巾より小さい半導体チップ１０
を接着することが望ましく、例えば、０．３ｍｍ角の半
導体チップには幅１．０ｍｍ前後のスレッドを使用する
ことが好ましい。

【００３３】半導体チップを接着したスレッドを紙層内
に抄き込んで偽造防止用紙を製造する方法は、従来の
「スレッド入り紙」あるいは「窓開きスレッド入り紙」
と全く同様な方法を採用することができる。

【００３４】スレッドが紙層内に埋没するように抄き込
んだスレッド入り紙（図６）を製造する方法としては、
１層抄きの方法、あるいは多層抄きの方法の何れの方法
も採用できる。１層抄きの方法としては、例えば長網抄
紙機のスライスから抄紙網に供給される紙料と共にスレ
ッドを繰り出して、抄紙網上に形成される紙層の内部に
スレッドを埋没させるように挿入する方法（特開昭５１
−１３０３９号）や、長網抄紙機のフローボックスから
流出する紙料へスレッドの挿入装置を設置し、空気流で
スレッドと紙料を非接触状態としながらスレッドを抄き
込む方法（特開平２−１６９７９０号）が挙げられる。
多層抄きの方法としては、例えば多槽式円網抄紙機を用
いて最外層の紙層と内層の紙層との少なくとも２層から
なる抄合わせ紙を製造するに際して、各紙層を重ね合わ
せる直前でスレッドを紙層間に挿入して抄き込む方法が
採用できる。

【００３５】半導体チップを接着したスレッドを多層抄
合わせ紙の紙層内に埋没するように抄き込んで挿入する
場合は、スレッドが挿入される部分の紙層だけ薄くし
て、スレッドを挿入するための溝を形成しておくことが
有効である（後述する図４（ａ）参照）。このようにす
ることで、用紙に圧力が加わった際、紙層の厚い部分が
クッションとなり、溝（薄い部分）に挿入されたスレッ
ド上の半導体チップを前述した圧力から保護することが
可能となる。紙層の厚い部分と薄い部分の厚みの差は、
半導体チップの厚みや材質、シートの厚みによって適時
変更することができるが、およそ半導体チップの厚みの
０．５〜２倍が好ましい。

【００３６】上記した溝を紙層に形成する方法は、公知
のすき入れの技術を使用することができる。例えば、円
網シリンダーの上網に針金、金属、樹脂、紙等をハンダ
付けしたり接着剤で貼り付けたりする方法、網に塗料や
樹脂を塗布して網目を塞ぐ方法、抄紙網自体に直接凹凸
をつける方法、網に感光性樹脂を利用して型を取り付け
る方法、湿紙の状態で、溝を形成したい部分に圧縮空気
を吹きかける方法、湿紙の状態で、溝を形成したい部分
を擦過ロールにより擦過する方法等が挙げられる。

【００３７】また、窓開きスレッド入り紙（図７）を製
造する方法としては、抄紙網ワイヤー上の紙料懸濁液
に、凹凸を有するガイドの凸部先端にスレッドを通した
溝を有するベルト機構を埋没し、窓開きスレッド入り紙
を製造する方法（特公平５−０８５６８０号）、長網抄
紙機ワイヤー上の回転ドラム内に圧縮空気ノズルを内蔵
させ、予め湿紙に挿入したスレッド上のスラリーを圧縮
空気で間欠的に吹き飛ばしてスレッドを露出させる方法
（特開平０６−２７２２００号）、凹凸状に加工した網
を円網抄紙機の上網に使用し、スレッドを網表面の凹凸
部に接触させながら挿入して窓開き部分にスレッドを抄
き込む方法（米国特許第４４６２８６６号）等が挙げら
れる。

【００３８】さらに多槽式円網抄紙機を用いて最外層の
紙層と内層の紙層との少なくとも２層からなる抄き合わ
せ紙を製造する際に、最外層の紙層（または内層の紙
層）に間欠的に窓開き部を形成し、これを窓開き部のな
い内層の紙層（または最外層の紙層）と重ね合わせる直
前でスレッドを紙層間に挿入し、窓開き部からスレッド
が露出するようにする方法も採用できる。

【００３９】図３は２層の紙層からなる窓開きスレッド
入り抄合わせ紙を製造する為の２槽式円網抄紙機を示し
ており、窓開き部のない内層の紙層を形成するための第
１の槽１１と、窓開き部を有する最外層の紙層を形成す
るための第２の槽１２とを備えている。槽１１の円網シ
リンダー１１ａには何ら細工を施さない上網を装着し、
槽１２の円網シリンダー１２ａの上網の円周方向には、
窓開き部に相当する寸法を有する型１３を複数個間欠的
に取り付けることにより、窓開き部を有する最外層の紙
層を形成することができる。円網シリンダー１１ａで抄
紙した紙層は毛布１４に転移され、円網シリンダー１２
ａの上に運ばれ、この円網シリンダー１２ａで抄紙され
た最外層の紙層の上に重ねられ、２つの紙層が抄き合わ
された用紙が抄造される。スレッドの挿入は、２つの紙
層が重ねられる直前の矢印Ｖの箇所で行われる。このと
き、窓開き部形成用の型１３に、文字または画像のすき
入れを形成するための欠損部分を設けておくことによ
り、図７に示したような窓開き部２でスレッド１が露出
すると共に、窓開き部２内にすき入れ３が形成された窓
開きスレッド入り紙を製造することができる（特許第２
８４５１９７号公報参照）。

【００４０】これら窓開き部に半導体チップが配置され
るように、半導体チップの挿入位置を調節すると、窓開
き部は他の部分の紙層より薄くなっていることから、半
導体チップの破壊を防止する効果が得られる。半導体チ
ップの挿入位置の調整は、窓開き部の位置を検出器によ
り検出し、この位置に合わせるようにスレッドの張力を
調整することにより可能である。

【００４１】窓開き部に半導体チップを配置する場合、
窓開き部で露出しているスレッドの表面側に半導体チッ
プが配置されていると、窓開き部で半導体チップが剥き
出しになり剥がれ落ちる危険がある。このため、半導体
チップが剥がれないように、窓開き部で露出しているス
レッド面の裏面側に半導体チップが接着されていること
が好ましい。

【００４２】半導体チップを接着したスレッドを抄き込
んだ偽造防止用紙を用いて紙幣、商品券、小切手等とす
る場合には、図６および図７に示したようにこれら紙
幣、商品券等の短辺または一辺に沿ってスレッドが位置
するように裁断して使用されるが、紙幣や商品券などの
１枚中に少なくとも１個の半導体チップがスレッド上に
置かれているように裁断する必要がある。また、窓開き
スレッド入り紙では、窓開き部に露出したスレッド上に
半導体チップが位置していてもよく、あるいは窓開き部
と窓開き部の間で埋没したスレッド部分に半導体チップ
が位置していてもよい。

【００４３】かようなスレッド入り紙を製造するに際し
て、生産性を高めるために紙の幅方向（すなわち抄紙時
の紙の流れ方向と直角となる方向）に対して通常複数本
のスレッドを挿入することが行われる。この際、紙中で
の蛇行を防ぐために、通常はスレッドは張力が掛かった
状態で紙中に抄き込まれる。この様な方法によって、ス
レッドを紙の幅方向に対し定位置に抄き込むことが可能
となる。紙の幅方向の位置精度は、スレッドを検出する
方法や機器によって異なるが、±５ｍｍ以内、好ましく
±２ｍｍ以内であることが好ましい。

【００４４】前述した通り、スレッドに張力を掛けた状
態で紙中に抄き込むことにより、スレッドを紙の幅方向
に対して定位置に精度良く配置することができ、これを
利用し紙の幅方向に対して定位置に半導体チップが位置
するように抄き込むことができる。しかしこの方法で
は、抄紙時の紙の流れ方向に対して半導体チップの位置
を制御することはできない。これを可能とするため、後
述するスレッドの弾性変形を利用することができる。

【００４５】一般に、スレッドのベースフィルムとなる
プラスチックフィルムは低張力の場合は弾性変形する性
質、すなわち、張力が掛かると伸び、張力が弱まると縮
むゴムのような性質がある。スレッドが弾性変形する性
質を利用して、抄紙時の紙の流れ方向における半導体チ
ップの位置を調整することが可能である。この原理は以
下の通りである。スレッドを抄紙中の紙層内に抄き込む
際、スレッドに張力を掛けるとスレッドは弾性変形して
伸びる。そうすると、スレッド上に接着されている半導
体チップと半導体チップの間隔が長くなり、半導体チッ
プ同士の位置をずらすことが可能となる。逆に張力を弱
めると、同様の原理から半導体チップと半導体チップの
位置が狭くなる。

【００４６】具体的な例を上げて説明すると、抄紙中の
紙の流れ方向の定位置に半導体チップを配置しようとし
た場合、半導体チップが目的としている位置より紙の流
れ方向の下流側にずれていた場合、スレッドの張力を強
めることにより、半導体チップを紙の流れ方向の上流側
にずらすことができる。スレッドが目的とする位置に設
置されたら張力をもとにもどす。半導体チップが紙の流
れ方向の上流側にずれた場合は逆にスレッドの張力を弱
める。なお、スレッドに加える張力が強すぎた場合に
は、スレッドが伸びすぎて、張力を弱めてももとの長さ
に戻らないので注意する必要がある。

【００４７】スレッドに半導体スレッドを接着する工程
では、一定間隔で半導体チップをスレッド上に接着する
ことが必要であるが、一定間隔で半導体チップが接着さ
れている場合でも、抄紙中にスレッド上の半導体チップ
の間隔が微妙にずれる可能性がある。このずれは、個々
が小さくても長時間の抄紙過程の間にずれが蓄積し、最
終的には大きくずれることになる。そこで、紙の流れ方
向の半導体チップの位置を常に一定になるように調整す
るために、スレッド上の半導体チップの位置、スレッド
の単位時間当たりの紙層内への挿入長さ、用紙が抄かれ
る単位時間当たりの長さ（抄紙速度）を正確に知る必要
がある。

【００４８】このためにスレッドと用紙に位置合わせの
目安となるタイミングマークを付与する。スレッドにタ
イミングマークを付与する場合には、スレッドを一定間
隔で着色したり、図２に示したように、アルミニウムを
蒸着したポリエステルフィルムのスレッドの場合、スレ
ッドの長さ方向に対して一定間隔でタイミングマークと
してのアルミニウム蒸着溶出部２１をパスター加工法を
用いて形成する等の方法が採用できる。

【００４９】スレッドを一定間隔で着色した場合、検出
器により着色した箇所を簡単に検知できる。これらの着
色は可視光を可視光で反射する染料・顔料が使用できる
が、通常これらの着色は着色された部分が目視で確認で
きてしまうため好ましくない。このため、可視光以外の
波長の光を反射する染料・顔料を使用して着色すること
が好ましい。これら染料・顔料には蛍光発色染料・顔
料、赤外発色染料・顔料が使用できる。この様な染料・
顔料を使用することにより、目視では確認できないタイ
ミングマークをスレッドに付与することが可能となる。

【００５０】また、図２に示したように、スレッド１に
アルミニウム蒸着部２０を形成した場合、アルミニウム
蒸着溶出部２１は光線が通過することを利用して、光電
管でその位置を検知できる。また、スレッド１に接着さ
れている半導体チップ１０自体を検出する方法も適用で
きる。本発明に使用する半導体チップは、非接触方式で
電波、静電結合、電磁波等によりデータを交換できるた
め、これらの原理を利用して、半導体チップの位置を容
易に検出することができる。半導体チップ１０がスレッ
ド１上に正確に一定間隔で接着されていれば、この半導
体チップ自体の位置を検出することによってスレッドの
単位時間あたりの挿入長さを算出することもできる。

【００５１】用紙にタイミングマークを付与する場合に
は、例えば図３に図示したような円網シリンダー１１
ａ、１２ａの上網にタイミングマーク作製のための型を
貼り付けて用紙を抄造する。こうすることで「すき入れ
紙」の原理によりその箇所の紙層が薄くなった用紙を抄
造できる。薄くなった箇所は光電管でその位置を検知で
きる。また、用紙を一定間隔で着色する方法も適用でき
る。着色された場所は光学的な検出器を用いれば容易に
検出できる。用紙にタイミングマークを着色するには、
スレッドにタイミングマークを着色する場合と同様な染
料・顔料が使用できる。

【００５２】一方、用紙自体にタイミングマークを付与
する以外に、図３に図示したような円網シリンダー１１
ａ、１２ａの端部に光輝板を貼り付けてこの位置にスポ
ットライトを照射してその反射光を光電管で読むことに
より、位置を検知することもできる。この方法は、用紙
にタイミングマークを付与する必要がないことから有利
である。長網抄紙で製造する場合も、抄紙ワイヤーに一
定間隔で光輝板を取付け、同様の原理で位置を検知でき
る。光輝板は一つの例であり、光輝板の替わりに着色箇
所を抄紙ワイヤーに形成しても良いし、抄紙に問題無い
程度に傷等による目印を抄紙ワイヤーに付与しても良
い。また、このような用紙の位置を検出するマークは、
円網シリンダー、ワイヤー以外にもＷＥＴプレス、ドラ
イヤーシリンダー等、抄紙工程中の回転物に付与しても
同様な効果が得られる。

【００５３】このようにして、紙に抄き込まれるスレッ
ドの単位時間当たりの挿入長さと、用紙が抄かれる単位
時間当たりの長さを個々に検知できる。また、半導体チ
ップの位置は前述した方法により確認できる。用紙の狙
った位置に半導体チップを挿入するには、スレッド挿入
装置を調整して先ず用紙の幅方向でスレッドの位置合わ
せを行い、次いで用紙の流れ方向でスレッドに掛かる張
力を調整して用紙流れ方向におけるスレッド上の半導体
の位置合わせを行う。用紙の流れ方向の位置合わせは、
用紙とスレッドのタイミングマークおよびスレッド上の
半導体チップの位置の検出装置と、スレッドの張力調整
装置とを連動させることにより、自動で行うことが可能
となる。

【００５４】以上偽造防止用紙を例にとり本発明の偽造
防止用シート状物とその製造方法を説明したが、本発明
によるシート状物は紙以外にも、プラスチックフィル
ム、プラスチックシート、セラミックシート、織物、熱
可塑性樹脂シート、熱硬化性樹脂シート等で構成するこ
ともできる。

【００５５】本発明の偽造防止用シート状物の１つの形
態は、紙、プラスチックフィルム、プラスチックシー
ト、セラミックシート、織物、熱可塑性樹脂シート、熱
硬化性樹脂シート等から選ばれるシート状物の表面に、
半導体チップを接着させたスレッドを貼合したものが挙
げられる。貼合の際にスレッドの厚みと半導体チップの
厚みと接着剤の厚み分だけ接着した箇所が盛り上がるの
で、この欠点を解消するために、図４（ａ）に示したよ
うに、予めシート状物３０に厚みを薄くした溝３１を形
成しておくとよい。シート状物３０に溝３１を形成する
方法としては、例えば前述したような公知のすき入れ技
術等により抄紙工程で厚みを薄くする方法、エンボス等
で型をつけて厚みを薄くする方法、薬品等で腐食させる
方法、エッチングにより厚みを薄くする方法等が採用で
きる。

【００５６】半導体チップをシート状物の所定位置に配
置させるには、シート状物表面にスレッドを貼合する際
に、シート状物に形成したタイミングマークとスレッド
に付与したタイミングマークの位置を検知し、スレッド
の張力を調節して所定位置に半導体チップが配置される
ようにスレッドを貼合するとよい。

【００５７】図４（ｂ）は図４（ａ）の溝３１にスレッ
ド１を貼合した状態を示している。この場合、シート状
物３０表面側に半導体チップ１０が露出しないように、
スレッド１露出面の裏側に半導体チップ１０が配置され
ていることが望ましい。

【００５８】本発明の偽造防止用シート状物の別の形態
は、紙、プラスチックフィルム、プラスチックシート、
セラミックシート、織物、熱可塑性樹脂シート、熱硬化
性樹脂シート等を同じ材質のシート同士または異種の材
質のシートを組み合わせて貼合する際に、半導体チップ
を接着させたスレッドを両者の間に挿入しながら貼合し
たもの、あるいは、予め一方のシート状物にスレッドを
接着させておき、スレッドを接着していないシート状物
をこの上に貼合したものが挙げられる。貼合の際にスレ
ッドの厚み分だけ貼合した箇所が盛り上がるので、この
欠点を解消するために、図４に示したように予め一方の
シート状物に厚みを薄くした溝を形成し、この溝にスレ
ッドを挿入しておくとよい。

【００５９】半導体チップを所定の位置に配置させるに
は、複数枚のシート状物を貼合する際に、シート状物に
形成したタイミングマークとスレッドに付与したタイミ
ングマークの位置を検知し、スレッドの張力を調節して
所定位置に半導体チップが配置されるようにスレッドを
挿入すればよい。

【００６０】複数枚のシート状物を貼合してこれらの間
に半導体チップが接着されたスレッドを挿入する場合、
クッション性のあるシート状物を使用すると、スレッド
や半導体チップの厚みが盛り上がることを和らげること
ができる。例えば、プラスチックフィルムと低密度の不
織布とを貼り合わせる構造や、プラスチックシートで低
密度の不織布を挟んで貼り合わせる構成の貼合シートの
場合に、これらのシート状物の間にスレッドを挿入する
ことにより、低密度の不織布がクッションとなり、スレ
ッドや半導体チップの厚みによる盛り上がりを緩和する
ことができる。

【００６１】プラスチックフィルムやプラスチックシー
ト内部に半導体チップが接着されたスレッドを挿入する
方法としては、２枚以上のプラスチックフィルムやプラ
スチックシートを繰り出してその間に半導体チップが接
着されたスレッドを挿入して熱により溶融接着する方
法、エクストルーダーを使用して溶融押し出し法でプラ
スチックフィルムを製造する場合には、エクストルーダ
ー吐出口から半導体チップが接着されたスレッドとプラ
スチックフィルムの材料となる熱溶融された樹脂とを同
時に吐出させて冷却固化する方法、エクストルーダー吐
出口を２つ設け、それぞれの吐出口から熱溶融された樹
脂を吐出して貼合する際に両者の間に半導体チップが接
着されたスレッドを挿入する方法等が採用できる。

【００６２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。［実施例１］＜スレッドの作製＞幅１２５０ｍｍ、厚さ１６μｍのポ
リエステルフィルムの表面全面に、金属アルミニウムを
厚さ４００オングストロームとなるように蒸着した。こ
のポリエステルフィルムのアルミニウム蒸着面上に、幅
８２．６ｍｍの耐アルカリ性アクリル樹脂インキ塗工層
が幅３ｍｍずつの間隔を空けて平行に繰り返し形成され
るようにグラビアロールを用いて耐アルカリ性アクリル
樹脂インキを塗工した。次いでこのフィルムを５重量％
水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬し、耐アルカリ性アク
リル樹脂インキを塗工していない幅３ｍｍｍのアルミニ
ウム蒸着面露出箇所を溶出させた。これにより、図５に
図示したような幅８２．６ｍｍのアルミニウム蒸着部２
０が幅３ｍｍおきに形成されたポリエステルフィルムが
得られた。図中の番号２１は、アルミニウム蒸着溶出部
を示す。このフィルムの裏面（アルミニウム蒸着面の施
されていない面）にポリエステル系感熱接着剤（商品名
「バイロン」、東洋紡（株）製造）を含む塗料を５ｇ／
ｍ²（乾燥換算）塗工して感熱接着剤塗工層を形成し
た。かくして得られたポリエステルフィルムをマイクロ
スリッターを使用して図５に図示したように巾１．５ｍ
ｍにスリットしスレッドを製造した。

【００６３】＜スレッドへの半導体チップの接着＞半導
体チップとしては、図１に図示したような一辺が０．３
ｍｍ、厚さ約３０μｍの半導体チップ１０を使用した。
この半導体チップ１０を、図２に示したように、スレッ
ドの表面（感熱接着剤を塗工していない面）のアルミニ
ウム蒸着部２０の中央に紫外線硬化型の接着剤を用いて
１個ずつ次々と接着した。図２におけるアルミニウム蒸
着溶出部２１は、半導体チップの接着位置の目安となる
タイミングマークとして機能する。

【００６４】＜スレッドを抄き込んだ偽造防止用紙（窓
開きスレッド入り紙）の製造＞針葉樹晒クラフトパルプ
（ＮＢＫＰ）２０重量部，広葉樹晒クラフトパルプ（Ｌ
ＢＫＰ）８０重量部をフリーネス３５０ｍｌＣ．Ｓ．
Ｆ．に叩解し、これに白土１０重量部、紙力増強剤（商
品名「ポリストロン１９１」、荒川化学工業（株）製）
０．３重量部、サイズ剤（商品名「サイズパインＥ」、
荒川化学工業（株）製）１．０重量部、硫酸バンドを適
量加え紙料を調製した。この紙料を用いて、図３に示し
た２槽式円網抄紙機により抄紙速度５０ｍ／分で２層抄
合わせ紙を製造した。この際、第１層目（乾燥重量換算
で坪量５０ｇ／ｍ²）と第２層目（同５０ｇ／ｍ²）の
間に上記で製造したスレッドを挿入した。

【００６５】＜半導体チップに対する情報の書き込みと
読み取り＞半導体チップへの情報の書き込みは、ウエハ
製造工程の段階で電子線直接描画によってウエハにパタ
ーンを形成することにより行った。また、この情報を読
み取るに際しては、非接触によりマイクロ波（２．４５
ＧＨｚ）による搬送キャリアを半導体チップのアンテナ
に与え半導体チップ内部の回路を起動させて情報を読み
とった。このようにして読みとった情報と、予め書き込
まれるべき真正なメモリ情報とを照合することにより、
真贋を直ちに判定することができる。

【００６６】

【発明の効果】上述したところからわかるように本発明
によれば、半導体チップを接着したスレッドをシート状
物表面に貼合しあるいはシート状物内部に挿入すること
により、微細な半導体チップを単体でシート状物の表面
に貼合したりシート状物内部に挿入するのに比べて、作
業性を大幅に向上でき、極めて効率よくかつ簡便に偽造
防止用シート状物を得ることができる。

【００６７】さらに、スレッドに半導体チップの接着位
置の目安となるタイミングマークを付与しておき、この
スレッドをシート状物に貼合または挿入する際に、スレ
ッドに付与したタイミングマークおよびシート状物に付
与したタイミングマークの位置を目安として、これらの
タイミングマークを検知しながらスレッドをシート状物
に貼合または挿入することにより、半導体チップをシー
ト状物の所定位置に正確かつ効率よく貼合または挿入す
ることが可能となる。

【００６８】かくして得られた本発明の偽造防止用シー
ト状物によれば、単にスレッドを抄き込むことによる偽
造防止手段に加えて、半導体チップから読み取った情報
とメモリ情報とを照合することで真偽を直ちに判定で
き、より一層高度で確実な偽造防止手段を付与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する半導体チップの一例を示す説
明図である。

【図２】半導体チップを接着したスレッドの実施例を示
す斜視図である。

【図３】窓開きスレッド入り抄合わせ紙からなる偽造防
止用紙を製造するための２槽式円網抄紙機の一例を示す
説明図である。

【図４】シート状物にスレッドを挿入するための溝を形
成する例を示し、（ａ）は溝を、（ｂ）は溝にスレッド
を挿入した状態を示す斜視図である。

【図５】スレッドを作成するためのベースフィルムの一
例を示す説明図である。

【図６】スレッドが紙層内に埋没されている「スレッ
ド入り紙」の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。

【図７】スレッドの一部が用紙表面に露出した「窓開
きスレッド入り紙」の一例を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１：スレッド２：窓開き部１０：半導体チップ２０：アルミニウム蒸着部２１：アルミニウム蒸着溶出部３０：シート状物３１：溝

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｄ２１Ｈ 27/30 Ｇ０７Ｄ 7/10 Ｇ０６Ｋ 19/07 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｑ // Ｇ０７Ｄ 7/10 Ｈ (72)発明者赤堀慎一静岡県駿東郡長泉町本宿501番地特種製紙株式会社内 (72)発明者秋山宏介静岡県駿東郡長泉町本宿501番地特種製紙株式会社内 (72)発明者宇佐美光雄東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内Ｆターム(参考） 2C005 HA02 JB28 MA02 MA03 NA09 RA22 3E041 AA03 BA20 BB07 BC01 CB03 DB01 4L055 AG99 AH50 AJ01 BD17 FA22 FA23 GA45 5B035 AA13 BB09 BC00 CA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテ
ナ配線を備えた一辺０．５ｍｍ以下の半導体チップを、
細巾にスリットしたフィルムの片面に接着してあること
を特徴とする偽造防止用スレッド。
【請求項２】前記スレッドには前記半導体チップの接
着位置の目安となるタイミングマークが付与されている
ことを特徴とする請求項１に記載の偽造防止用スレッ
ド。
【請求項３】請求項１または２のスレッドをシート状
物の表面に貼合しまたはシート状物の内部に挿入してあ
ることを特徴とする偽造防止用シート状物。
【請求項４】前記シート状物が紙またはプラスチック
シートであることを特徴とする請求項３記載の偽造防止
用シート状物。
【請求項５】紙またはプラスチックシートの表面に請
求項２のスレッドを貼合して偽造防止用シート状物を製
造する方法であって、紙またはプラスチックシートに形
成したタイミングマークとスレッドに付与したタイミン
グマークの位置を検知しながら貼合時のスレッドの張力
を調節することによって、所定位置に前記半導体チップ
が位置するようにスレッドを貼合することを特徴とする
偽造防止用シート状物の製造方法。
【請求項６】前記紙またはプラスチックシートの表面
に、スレッドを貼合するための溝を形成しておくことを
特徴とする請求項５記載の偽造防止用シート状物の製造
方法。
【請求項７】複数枚の紙またはプラスチックシートの
間に請求項２のスレッドを挿入しながら複数枚の紙また
はプラスチックシートを貼合することからなる多層の偽
造防止用シート状物を製造する方法であって、紙または
プラスチックシートに形成したタイミングマークとスレ
ッドに付与したタイミングマークの位置を検知しながら
挿入時のスレッドの張力を調節することによって、所定
位置に前記半導体チップが位置するようにスレッドを挿
入することを特徴とする偽造防止用シート状物の製造方
法。
【請求項８】前記紙またはプラスチックシートの少な
くとも１枚の表面に、スレッドを挿入するための溝を形
成しておくことを特徴とする請求項７記載の偽造防止用
シート状物の製造方法。
【請求項９】請求項１または２のスレッドを紙層内に
埋没するように抄き込んであることを特徴とする偽造防
止用紙。
【請求項１０】間欠的に紙層の厚みを薄くした窓開き
部が形成されており、この窓開き部でスレッドを露出さ
せるようにしたことを特徴とする請求項９記載の偽造防
止用紙。
【請求項１１】請求項１または２のスレッドを、少な
くとも２層からなる抄き合わせ紙の紙層間に挿入してあ
ることを特徴とする偽造防止用紙。
【請求項１２】少なくとも２層のうちの１層に間欠的
に窓開き部が形成されており、この窓開き部でスレッド
を露出させるようにしたことを特徴とする請求項１１記
載の偽造防止用紙。
【請求項１３】最外層の紙層と内層の紙層との少なく
とも２層からなる抄合わせ紙を多槽式円網抄紙機を用い
て製造するに際して紙層間に請求項２のスレッドを挿入
して抄き込むことからなる偽造防止用紙の製造方法であ
って、紙層に形成したタイミングマークとスレッドに付
与したタイミングマークの位置を検知しながら挿入時の
スレッドの張力を調節することによって、所定位置に前
記半導体チップが位置するようにスレッドを挿入して抄
き込むことを特徴とする偽造防止用紙の製造方法。