JP2004110143A - Rf−idメディア及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】RF−IDメディアに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュールに集中的に外力が加わったりした場合、ICモジュールが破壊されてしまったり、ICモジュールとアンテナとが断線してしまったりする可能性を低減する。
【解決手段】樹脂シート15上に導電性を具備するアンテナ12が形成されるとともに、アンテナ12を介して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュール11が、所定の条件を加えることにより硬化する接着用樹脂16によって樹脂シート15上に接着されて構成されたインレット10を少なくとも有してなるRF−IDメディアにおいて、接着用樹脂16に、硬化状態である硬化領域16aと、硬化していない未硬化領域16bとを設ける。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なRF−IDメディア及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。
【0003】
このような情報管理や決済等に用いられるカードは、ICチップが内蔵されたICカードや、磁気により情報が書き込まれた磁気カード等があり、専用の装置を用いて情報の書き込み及び読み出しが行われる。
【0004】
さらに、ICカードにおいては、情報の書き込み及び読み出しを専用の装置に接触させることにより行う接触型ICカードと、専用の装置に近接させるだけで情報の書き込み及び読み出しを行うことができる非接触型ICカードがある。これらのICカードは、磁気カードと比較してセキュリティ性が高いとともに書き込み可能な情報量が多く、また、1枚のカードを多目的に使用できるため、市場における普及度は増加の一途を辿っている。また、その中でも、非接触型ICカードにおいては、情報の書き込みあるいは読み出しを行う際、カードを取り出して専用の装置に挿入したりする必要がなく取り扱いに便利なため、そのカード及び該カードに書き込まれた情報を読み取るための装置の急速な普及が進みつつある。
【0005】
図3は、従来の非接触型ICカードの構造の一例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【0006】
本従来例における非接触型ICカードは図3に示すように、樹脂シート115上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュール111が搭載されるとともに、ICモジュール111の接続端子114を介してICモジュール111と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICモジュール111に電流を供給し、ICモジュール111に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ112が形成されたインレット110が、複数の層からなるカード基材120の複数の層間に埋め込まれて構成されている。なお、ICモジュール111は、接続端子114によってアンテナ112と接続された状態で、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂等の接着用樹脂116によって樹脂シート115に接着されている。
【0007】
上記のように構成された非接触型ICカードにおいては、外部に設けられた情報書込/読出装置に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ112からICモジュール111に電流が供給され、それにより、非接触状態において、情報書込/読出装置からICモジュール111に情報が書き込まれたり、ICモジュール111に書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
【0008】
ここで、上述したような非接触型ICカードにおいては、携帯して使用される場合がほとんどであるため、折り曲げられる方向に外力が加わったり、一点に集中的に外力が加わったりする可能性が高く、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュール111に集中的に外力が加わったりした場合、ICモジュール111が破壊されてしまったり、ICモジュール111とアンテナ112とが断線してしまったりする虞れがある。
【0009】
そこで、ICモジュール111を補強部材で覆い、それにより、非接触型ICカードに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュール111に集中的に外力が加わったりした場合において、ICモジュール111が破壊されてしまったり、ICモジュール111とアンテナ112とが断線してしまったりする可能性を低減することが考えられている。
【0010】
図4は、従来の非接触型ICカードの構造の他の例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【0011】
本従来例における非接触型ICカードは図4に示すように、樹脂シート215上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュール211が搭載されるとともに、ICモジュール211の接続端子214を介してICモジュール211と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICモジュール211に電流を供給し、ICモジュール211に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ212が形成されたインレット210が、複数の層からなるカード基材220の複数の層間に埋め込まれて構成されている。さらに、ICモジュール211は、その上面及び周囲が封止用樹脂216によって覆われており、また、封止用樹脂216上には金属からなる補強部材213が搭載されている。
【0012】
上記のように構成された非接触型ICカードにおいては、ICモジュール211の上面及び周囲が封止用樹脂216によって覆われており、さらに、封止用樹脂216上に補強部材213が設けられていることにより、非接触型ICカードに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュール211に集中的に外力が加わったりした場合において、ICモジュール211が破壊されてしまったり、ICモジュール211とアンテナ212とが断線してしまったりする可能性が低減される(例えば、特許文献1参照)。
【0013】
また、図3に示したICモジュール111を弾性体材を介して樹脂シート115上に搭載し、それにより、非接触型ICカードに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュール111に集中的に外力が加わったりした場合において、ICモジュール111が破壊されてしまったり、ICモジュール111とアンテナ112とが断線してしまったりする可能性を低減することが考えられている。
【0014】
図5は、従来の非接触型ICカードの構造の他の例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【0015】
本従来例における非接触型ICカードは図5に示すように、樹脂シート315上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュール311が弾性体材317を介して搭載されるとともに、ICモジュール311の接続端子314及び弾性体材317を介してICモジュール311と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICモジュール311に電流を供給し、ICモジュール311に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ312が形成されたインレット310が、複数の層からなるカード基材320の複数の層間に埋め込まれて構成されている。なお、ICモジュール311は、接続端子314及び弾性体材317を介してアンテナ312と接続された状態で、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂等の接着用樹脂316によって樹脂シート315に接着されている。
【0016】
上記のように構成された非接触型ICカードにおいては、非接触型ICカードに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュール311に集中的に外力が加わったりした場合、その外力が弾性体材317によって吸収され、それにより、ICモジュール311が破壊されてしまったり、ICモジュール311とアンテナ312とが断線してしまったりする可能性が低減されている(例えば、特許文献2参照)。
【0017】
【特許文献1】
特開平9−156265号公報
【特許文献2】
特開2000−200331号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の非接触型ICカードにおいては、以下に記載するような問題点がある。
【0019】
ICモジュールが封止用樹脂と補強部材とによって覆われているものにおいては、封止用樹脂と補強部材の分だけ非接触型ICカードの厚さが厚くなってしまうとともに、封止用樹脂と補強部材を設けることによるコストアップが生じてしまう。
【0020】
また、ICモジュールが弾性体材を介して樹脂シート上に搭載されているものにおいても、弾性体材の分だけ非接触型ICカードの厚さが厚くなってしまうとともに、封止用樹脂と補強部材を設けることによるコストアップが生じてしまう。
【0021】
また、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な記録媒体として、非接触型ICカードの他に、非接触型ICタグや非接触ICラベル、あるいは非接触型ICモジュールが内蔵されたはがき等が挙げられるが、これらはできるだけ薄いことが好ましく、厚さが厚くなってしまうことはできるだけ回避する必要がある。
【0022】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、RF−IDメディアの厚さを厚くすることなく、かつ、コストアップを生じさせることなく、RF−IDメディアに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュールに集中的に外力が加わったりした場合、ICモジュールが破壊されてしまったり、ICモジュールとアンテナとが断線してしまったりする可能性を低減することができるRF−IDメディア及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、
ベース基材上に導電性を具備するアンテナが形成されるとともに、前記アンテナを介して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールが、所定の条件を加えることにより硬化する接着手段によって前記アンテナと電気的に接続された状態で前記ベース基材上に接着されて構成されたインレットを少なくとも有してなるRF−IDメディアにおいて、
前記接着手段は、前記ICモジュールと前記ベース基材との間にて、硬化度が互いに異なる領域を有することを特徴とする。
【0024】
また、前記接着手段は、前記ICモジュールと前記ベース基材との間にて、硬化状態となる第1の領域と、流動性を有する第2の領域とを有することを特徴とする。
【0025】
また、前記接着手段は、熱硬化型樹脂であることを特徴とする。
【0026】
また、前記接着手段は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする。
【0027】
また、前記RF−IDメディアの製造方法であって、
前記ベース基材上に前記アンテナを形成する工程と、
前記ベース基材の前記ICモジュールが搭載される領域に前記接着手段を供給する工程と、
前記ベース基材上の前記接着手段が供給された領域に前記ICモジュールを搭載し、前記ICモジュールと前記アンテナとを電気的に接続する工程と、
前記ICモジュールに圧力をかけながら前記ICモジュールを加熱する処理を、前記第1及び第2の領域が形成されるような圧力、熱及び時間による条件の下で行う工程とを少なくとも有することを特徴とする。
【0028】
また、前記RF−IDメディアの製造方法であって、
前記ベース基材上に前記アンテナを形成する工程と、
前記ベース基材の前記ICモジュールが搭載される領域に前記接着手段を供給する工程と、
前記ベース基材上の前記接着手段が供給された領域に前記ICモジュールを搭載し、前記ICモジュールと前記アンテナとを電気的に接続する工程と、
前記ICモジュールに圧力をかけながら前記接着手段に紫外線を照射する処理を、前記第1及び第2の領域が形成されるような圧力、紫外線の照射出力及び時間による条件の下で行う工程とを少なくとも有することを特徴とする。
【0029】
(作用)
上記のように構成された本発明においては、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールが、所定の条件を加えることにより硬化する接着手段によってベース基材上に接着されて構成されたインレットを少なくとも有してなるRF−IDメディアにおいて、接着手段が、ICモジュールとベース基材との間にて、硬化度が互いに異なる領域を有しているので、RF−IDメディアに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュールに集中的に外力が加わったりした場合、硬化度が高い領域にてICモジュールとベース基材とが接着されながらも、硬化度が低い領域にて外力が吸収され、それにより、ICモジュールが破壊されてしまったり、ICモジュールとベース基材上に形成されたアンテナとが断線してしまったりする可能性が低減される。ここで、RF−IDメディアに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュールに集中的に外力が加わったりした場合にその外力を吸収するのは、ICモジュールとベース基材とを接着する接着手段によるものであるため、RF−IDメディアの厚さが厚くなったり、コストアップが生じたりすることはない。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0031】
図1は、本発明のRF−IDメディアの実施の一形態である非接触型ICタグの構造の一例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図であり、(c)はICモジュール11が搭載された領域の部分拡大図である。
【0032】
本形態は図1に示すように、ベース基材である樹脂シート15上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュール11が搭載されるとともに、ICモジュール11の接続端子14を介してICモジュール11と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICモジュール11に電流を供給し、ICモジュール11に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ12が形成されたインレット10上に、紙等からなる表面シート20が接着層30を介して積層されて構成されている。なお、ICモジュール11は、接続端子14によってアンテナ12と接続された状態で接着手段である接着用樹脂16によって樹脂シート15に接着されている。この接着用樹脂16としては、加熱することにより硬化する熱硬化型エポキシ系樹脂や熱硬化型アクリル系樹脂、また、紫外線、電子ビーム、可視光あるいは赤外線を照射することにより硬化する放射線硬化型エポキシ系樹脂や放射線型アクリル系樹脂等が挙げられるが、図1(c)に示すように、内部の一部が、硬化状態である第1の領域となる硬化領域16aとなっており、また、他の領域が、まだ硬化していない状態である第2の領域となる未硬化領域16bとなっている。
【0033】
上記のように構成された非接触型ICタグにおいては、外部に設けられた情報書込/読出装置に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ12からICモジュール11に電流が供給され、それにより、非接触状態において、情報書込/読出装置からICモジュール11に情報が書き込まれたり、ICモジュール11に書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
【0034】
以下に、上述した非接触型ICタグの製造方法について説明する。なお、本形態においては、接着用樹脂16として熱硬化型エポキシ系樹脂を使用する。
【0035】
図2は、図1に示した非接触型ICタグの製造方法を説明するための図である。
【0036】
まず、樹脂シート15上に、エッチング、もしくは蒸着、シルク印刷等によってコイル形状のアンテナ12を形成する(図2(a))。
【0037】
次に、樹脂シート15上のICモジュール11が搭載される領域に、ディスペンサー等によるポッティング方式あるいはシルクスクリーン印刷方式等の方法によって接着用樹脂16を滴下する(図2(b))。
【0038】
次に、樹脂シート15上の接着用樹脂16が滴下された領域にICモジュール11を搭載し、ICモジュール11の接続端子14とアンテナ12とを接続し、その状態で、ICモジュール11に圧力をかけながら熱を加え、この熱により、接着用樹脂16の一部を硬化させる。それにより、ICモジュール11と樹脂シート15とを接着し、インレット10を完成させる(図2(c))。
【0039】
ここで、この際の接着用樹脂16の状態とICモジュール11に対する加熱及び加圧条件について詳細に説明する。
【0040】
ICモジュール11に対して加熱及び加圧が行われた後の接着用樹脂16は図1(c)に示すように、表面及びICモジュール11の接続端子14周辺が硬化した硬化領域16aとなっており、その他の領域が硬化していない未硬化領域16bとなっている。これは、ICモジュール11を加熱した場合、この加熱による熱は接着用樹脂16の表面及びICモジュール11の接続端子14の周辺に伝わり易く、その領域においては他の領域と比べて接着用樹脂16が早く硬化するという性質を利用しており、加熱及び加圧条件を、接着用樹脂16の表面及びICモジュール11の接続端子14の周辺の接着用樹脂16が硬化し、他の領域の接着用樹脂16が硬化しないようなものに、温度、圧力、時間をそれぞれ設定することにより実現することができる。硬化領域16aは、例えば、硬化度が60%以上であり、ICモジュール11と樹脂シート15とを固着可能な状態となっている。それに対して、未硬化領域16bは、例えば、硬化度が60%未満であり、流動性を有する状態であって、それにより、ICモジュール11に外部から圧力が加わった場合、変形することによりこの圧力を吸収することができる。なお、硬化度とは、官能基が反応する程度を示す数値であり、官能基が反応することにより液状のものが固体形状となる。エポキシ系樹脂の官能基はグリシジル基であり、また、アクリル系樹脂の官能基は(メタ)アクリロイル基であり、これらが上述した割合だけ反応することにより、硬化領域16aと未硬化領域16bとが形成される。また、硬化度の測定は、例えば、IR法、NMR法等の分光学的手法により定量化することができる。
【0041】
その後、図2(c)に示したようなインレット10上に、接着層30を介して表面シート20を積層し、非接触型ICタグを完成させる(図2(d))。
【0042】
以下に、ICモジュール11を樹脂シート15に接着するためにICモジュール11を加熱及び加圧する際の条件と、その条件によって製造された非接触型ICタグのICモジュール11に対して圧力を加えた際のICモジュール11の破損状態について説明する。
【0043】
本形態において接着用樹脂16として用いられる熱硬化型エポキシ樹脂は、加えられる熱によって硬化するまでの時間が異なるため、加える熱及び時間によって、硬化領域16aと未硬化領域16bとの割合を設定することができる。
【0044】
表1に示すように、ICモジュール11を樹脂シート15に接着するためにICモジュール11を加熱及び加圧する際の条件を、圧力、温度、時間を変えてそれぞれ設定する。
【0045】
【表1】
Figure 2004110143
【0046】
これらの条件によって製造された非接触型ICタグのICモジュール11に対して、ICモジュール11の表面側から先端が直径1mmの球状の部材を押し付け、ICモジュール11が破損した際の圧力について測定した。
【0047】
【表2】
Figure 2004110143
【0048】
表1及び表2に示すように、200℃の加熱状態で100gの圧力で25秒加圧することにより、ICモジュール11が樹脂シート15に接着されて製造された非接触型ICタグが、最も高い圧力において破損している。これにより、200℃の加熱状態で100gの圧力で25秒加圧することにより、ICモジュール11を樹脂シート15に接着した場合が、硬化領域16aと未硬化領域16bとの割合が、外力に対してICモジュール11が破損しない最も良い割合となることがわかる。
【0049】
なお、本形態においては、接着用樹脂16として熱硬化型エポキシ樹脂を使用したが、接着用樹脂16として紫外線硬化型樹脂を使用した場合は、ICモジュール11を樹脂シート15に接着する際の条件を、圧力、紫外線の照射出力、時間によるものとし、これらの条件を、硬化領域16aと未硬化領域16bとの割合が、外力に対してICモジュール11が破損しない最も良い割合とする。
【0050】
また、本形態においては、RF−IDメディアとして非接触型ICタグを例に挙げて説明したが、非接触型ICラベルや非接触型ICカードや非接触型ICモジュールが内蔵されたはがき等においても本発明を適用することができる。ただし、非接触型ICカードにおいては、インレットを製造した後に複数のカード基材を積層する工程において加熱及び加圧が行われるため、ICモジュールと樹脂シートとを接着する際に、この後工程における加熱及び加圧を考慮してICモジュールに対する加熱及び加圧の条件を設定し、複数のカード基材が積層された状態にて接着用樹脂が硬化領域と未硬化領域とを有するようにする必要がある。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、ベース基材上に導電性を具備するアンテナが形成されるとともに、アンテナを介して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールが、所定の条件を加えることにより硬化する接着手段によってアンテナと電気的に接続された状態でベース基材上に接着されて構成されたインレットを少なくとも有してなるRF−IDメディアにおいて、接着手段が、ICモジュールとベース基材との間にて、硬化度が互いに異なる領域を有する構成としたため、RF−IDメディアの厚さを厚くすることなく、かつ、コストアップを生じさせることなく、RF−IDメディアに対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ICモジュールに集中的に外力が加わったりした場合、ICモジュールが破壊されてしまったり、ICモジュールとアンテナとが断線してしまったりする可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のRF−IDメディアの実施の一形態である非接触型ICタグの構造の一例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図であり、(c)はICモジュールが搭載された領域の部分拡大図である。
【図2】図1に示した非接触型ICタグの製造方法を説明するための図である。
【図3】従来の非接触型ICカードの構造の一例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【図4】従来の非接触型ICカードの構造の他の例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【図5】従来の非接触型ICカードの構造の他の例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【符号の説明】
10  インレット
11  ICモジュール
12  アンテナ
14  接続端子
15  樹脂シート
16  接着用樹脂
16a  硬化領域
16b  未硬化領域
20  表面シート
30  接着層

Claims (6)

  1. ベース基材上に導電性を具備するアンテナが形成されるとともに、前記アンテナを介して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なICモジュールが、所定の条件を加えることにより硬化する接着手段によって前記アンテナと電気的に接続された状態で前記ベース基材上に接着されて構成されたインレットを少なくとも有してなるRF−IDメディアにおいて、
    前記接着手段は、前記ICモジュールと前記ベース基材との間にて、硬化度が互いに異なる領域を有することを特徴とするRF−IDメディア。
  2. 請求項1に記載のRF−IDメディアにおいて、
    前記接着手段は、前記ICモジュールと前記ベース基材との間にて、硬化状態となる第1の領域と、流動性を有する第2の領域とを有することを特徴とするRF−IDメディア。
  3. 請求項2に記載のRF−IDメディアにおいて、
    前記接着手段は、熱硬化型樹脂であることを特徴とするRF−IDメディア。
  4. 請求項2に記載のRF−IDメディアにおいて、
    前記接着手段は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とするRF−IDメディア。
  5. 請求項3に記載のRF−IDメディアの製造方法であって、
    前記ベース基材上に前記アンテナを形成する工程と、
    前記ベース基材の前記ICモジュールが搭載される領域に前記接着手段を供給する工程と、
    前記ベース基材上の前記接着手段が供給された領域に前記ICモジュールを搭載し、前記ICモジュールと前記アンテナとを電気的に接続する工程と、
    前記ICモジュールに圧力をかけながら前記ICモジュールを加熱する処理を、前記第1及び第2の領域が形成されるような圧力、熱及び時間による条件の下で行う工程とを少なくとも有することを特徴とするRF−IDメディアの製造方法。
  6. 請求項4に記載のRF−IDメディアの製造方法であって、
    前記ベース基材上に前記アンテナを形成する工程と、
    前記ベース基材の前記ICモジュールが搭載される領域に前記接着手段を供給する工程と、
    前記ベース基材上の前記接着手段が供給された領域に前記ICモジュールを搭載し、前記ICモジュールと前記アンテナとを電気的に接続する工程と、
    前記ICモジュールに圧力をかけながら前記接着手段に紫外線を照射する処理を、前記第1及び第2の領域が形成されるような圧力、紫外線の照射出力及び時間による条件の下で行う工程とを少なくとも有することを特徴とするRF−IDメディアの製造方法。
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