JP2004355442A

JP2004355442A - 非接触データキャリア

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Publication number: JP2004355442A
Application number: JP2003153896A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawaguchi; 洋川口; Koji Nakajima; 康治中嶋; Kiyoto Takashi; 清登尭; Hiroko Haruki; 浩子春木; Kiyoshi Inui; 喜好乾
Original assignee: Navitas Co Ltd
Current assignee: Navitas Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】耐久性に優れ、かつ、多品種少量生産を安価に実現可能な非接触データキャリアを提供することを課題とする。
【解決手段】絶縁基材１１の一方の面に、アンテナコイルを構成する主回路１２をアルミニウムエッチングにより形成すると共に、ＩＣチップ１３を実装する他方の面に、第１及び第２副回路１４，１５を銀ペーストのスクリーン印刷により形成する。概ね主回路１２の外周側端部１２ａと第１副回路１４の電極部１４ａとにより第１コンデンサ部１６を生成する一方、概ね主回路１２の内周側端部１２ｃと第２副回路１５の電極部１５ａとにより第２コンデンサ部１７を生成し、これらのコンデンサ部１６，１７を介して主回路１２と両副回路１４，１５、つまり主回路１２とＩＣチップ１３とを電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に非接触状態で信号の送受が可能な非接触データキャリアに関し、データキャリアの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非接触状態で情報の送受信が可能な非接触ＩＣカード、非接触ＩＣタグ、あるいは非接触ラベル等の非接触データキャリア（あるいは、ＲＦＩＤ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎともいう）は、これらを外部機器に近接させることで両者間の信号送受が可能であるという利便性から、各種決済や情報管理等の多岐にわたる分野で利用されている。この非接触データキャリアのうち、例えば非接触ＩＣカードでは、一般に、カード状の絶縁基材に形成されたアンテナコイルと、外部からの情報の書き込み及び読み出しを行うためのＩＣチップとが電気的に接続されている。これにより、アンテナコイルやＩＣチップに内蔵されたコンデンサ等により共振回路が形成され、外部機器との間で、主に磁界を媒体として信号の送受が効率よく行われるようになる。
【０００３】
このような非接触ＩＣカードとして、例えば、特許文献１に記載のものがある。この非接触ＩＣカードでは、絶縁基材の一方の面にアンテナコイルが形成され、アンテナコイルの外周側及び内周側端部の近傍に、アンテナコイルの一部分を跨ぐようにストリップ状の絶縁層が設けられている。そして、該絶縁層上に、アンテナコイルの内周側端部に連結すると共に外周側端部方向に延びる延長回路が設けられており、ＩＣチップは、該延長回路端部と上記外周側端部とを介して接続されている。その場合、アンテナコイル及び延長回路は、導電性インクの印刷により形成される一方、絶縁層は、絶縁性インクの印刷により形成される。
【０００４】
これにより、アンテナコイルの両端部間の間隔が小型化傾向にあるＩＣチップの寸法に比較して広い場合等においても、短絡を生じさせることなく、アンテナコイルとＩＣチップとを良好に接続することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３４５３０１号公報（第４頁、図６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載の非接触ＩＣカードでは、アンテナコイルを形成したのちに、その一部分を跨ぐ絶縁層を絶縁性インクの印刷により形成する工程や、該絶縁層上に延長回路を導電性インクの印刷により形成する工程が必要となり、非接触ＩＣカードの製造工程が複雑化するという問題がある。
【０００７】
この問題を解消する方法の１つとして、上記絶縁層の形成を省略することが考えられる。例えば主回路であるアンテナコイルが形成された面と絶縁基材を挟んで反対側の面に一対の副回路を設け、該副回路にＩＣチップを接続すると共に、各副回路をそれぞれ主回路の外周側及び内周側端部と対向させ、絶縁基材を挟んでカシメ加工する方法がある。しかしながら、このカシメ加工は、比較的簡便にアンテナコイルと副回路、つまりアンテナコイルとＩＣチップとの電気的接続を提供する反面、絶縁基材を穿孔するから、該絶縁基材の機械的強度を損なうことになり、その結果、非接触ＩＣカードの耐久性に問題が生じることがある。
【０００８】
また、上記特許文献１に記載の非接触ＩＣカードでは、主回路であるアンテナコイルの形成に導電性インクの印刷が適用されている。例えば、汎用性のある銀ペーストの印刷は、仕様変更に柔軟に対応可能であるから多品種少量生産には好ましいものの、一方で銀ペーストは高価な材料であるため、多品種少量生産を安価に実現することはできないという、別なる問題が生じることがある。しかも、銀ペーストのような導電性樹脂材料は、銀粒子以外に接着性を付与するための各種樹脂材料を含有するので、銅やアルミニウムに比較して高抵抗であり、アンテナコイルに対して特段の低抵抗化が要求される場合には不向きである。
【０００９】
そして、上記副回路は、アンテナコイルの両端部にＩＣチップを接続するための単なる導線として機能するのみであって、共振回路の電気定数の変更を通して、種々開発されるＩＣチップの仕様に対応させることまではできない。すなわち、非接触ＩＣカード等の非接触データキャリアに用いられる周波数は１３．５６ＭＨｚが世界的な主流となってきているが、上記共振回路の場合、各種ＩＣチップの仕様、つまり特に静電容量に応じて、アンテナコイルのインダクタンスを変更することにより、所定の共振周波数を達成することが容易にはできないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、耐久性に優れ、かつ、多品種少量生産を安価に実現可能な非接触データキャリアを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１２】
まず、請求項１に記載の発明は、絶縁性を有する基材と、該基材に形成されてアンテナコイルを構成する主回路と、外部からの情報の書き込み及び読み出しを行うためのＩＣチップとを有し、非接触状態で信号の送受が可能な非接触データキャリアに関するもので、上記基材の主回路形成面と反対側の面に、ＩＣチップが接続された一対の副回路が形成されていると共に、主回路の両端部と各副回路とが上記基材を挟んで対向配置されてコンデンサ部が生成されており、これらのコンデンサ部を介して主回路と副回路とが接続されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、主回路と副回路とを基材の各面にそれぞれ設けたから、比較的複雑かつ形成が面倒な構成の主回路を各種仕様に拘わらず共有的に用いることが可能となると共に、上記基材の主回路形成面とは反対側の面に、比較的単純かつ形成し易い構成の副回路を各種仕様に応じて柔軟に取り揃えることができる。
【００１４】
そして、例えば、副回路の面積を変更することによりコンデンサ部の静電容量が変更され、ＩＣチップから見て、共振回路の等価的なインダクタンスを変更することができる。
【００１５】
したがって、各種仕様、特に各種静電容量のＩＣチップに応じて共振周波数を容易に所定値に設計することができるため、各種仕様に容易に適合する、つまり多品種少量生産を安価に実現する非接触データキャリアが得られるようになる。
【００１６】
また、共振回路の共振周波数の微調整が可能となり、量産時に共振周波数のばらつきがあっても、このばらつきを解消するように調整することができるメリットがある。
【００１７】
そして、主回路と各副回路との電気的接続は、主回路の両端部と各副回路により生成されたコンデンサ部を介して達成される。その場合の接続構造は、例えばカシメ構造のように基材の機械的強度を損なうものではないから、折り曲げ等に対する耐久性に優れた非接触データキャリアが実現される。
【００１８】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の非接触データキャリアにおいて、主回路は、アルミニウムエッチングにより形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、各種仕様に拘わらず共有的に用いられる主回路を、一般に大量生産性に優れたアルミニウムエッチングにより形成するから、低コスト化が図られる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、上記請求項１または請求項２に記載の非接触データキャリアにおいて、副回路は、導電性樹脂材料の印刷により形成されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、主回路に比較して長さの短い、あるいは面積の小さい副回路に限定して、一般に仕様変更にも柔軟に対応可能な銀ペースト等の導電性樹脂材料の印刷を適用することにより、高コスト化と高抵抗化とを極力抑制しつつ、各種仕様に適合させることが可能となる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の非接触データキャリアにおいて、ＩＣチップは、該ＩＣチップに設けられたバンプを介した圧接法により副回路に接続されていることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、ＩＣチップの接続構造がさらに具体化される。つまり、ＩＣチップをバンプを介して、例えば導電性樹脂材料でなる副回路に圧接するという、接続性の面で相性がよく、かつ簡素な構成であるため、実装の信頼性を維持しつつ、さらなる低コスト化が実現される。
【００２４】
一方、請求項５に記載の発明は、上記請求項１または請求項２に記載の非接触データキャリアにおいて、副回路は、アルミニウムエッチングにより形成されていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、副回路をアルミニウムで構成するから、該副回路の低抵抗化が実現され、コンデンサ部の性能が向上する。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明は、上記請求項５に記載の非接触データキャリアにおいて、ＩＣチップは、該ＩＣチップに設けられたバンプを介した超音波接合法により副回路に接続されていることを特徴とする。
【００２７】
アルミニウムでなる副回路にＩＣチップを接続する場合、副回路の表層に形成された絶縁性のアルミニウム酸化膜の存在により、良好な電気的接続が得られない可能性がある。そのような場合に、この発明によれば、例えばＩＣチップに超音波振動を印加しつつ押圧してアルミニウム酸化膜を破壊することにより、ＩＣチップのバンプと副回路との間で金属／金属接合が実現され、もって良好な電気的接続が得られるようになる。したがって、簡素な構成でありながら、アルミニウム上への実装という上記困難を伴う構成であっても、極めて容易に、付加的技術なしに、実装の信頼性を維持することができる。
【００２８】
そして、請求項７に記載の発明は、上記請求項５または請求項６に記載の非接触データキャリアにおいて、少なくとも一方の副回路は、切断除去を容易にする被切断部を備えていることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、副回路の形成後に、該副回路の所定部分を被切断部で切断除去することにより、コンデンサ部の電極面積を可変とすることが容易となる。したがって、各種仕様により柔軟に対応可能な非接触データキャリアが実現される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、まず、本発明の第１の実施の形態に係る非接触データキャリアとしての非接触ＩＣカードについて説明する。
【００３１】
図１及び図２に示すように、この非接触ＩＣカード１は、カード状の絶縁基材１１と、絶縁基材１１の図例上裏側の面に形成されてアンテナコイルを構成する主回路１２と、表側の面に配設されたＩＣチップ１３と、同じく表側の面に形成されてＩＣチップ１３が接続された一対の副回路１４，１５とを有するインレットシート１ａを、樹脂シート１ｂで封入したものである。
【００３２】
図１〜図３に示すように、このインレットシート１ａでは、主回路１２は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の絶縁基材１１の一方の面にアルミニウムエッチングにより形成され、該絶縁基材１１の一方の短辺近傍に配置された矩形状の外周側端部１２ａと、該外周側端部１２ａから図例上反時計回りに螺旋状に延びるコイル部１２ｂと、該コイル部１２ｂから絶縁基材１１の中央近傍に延設された矩形状の内周側端部１２ｃとを有する。
【００３３】
ＩＣチップ１３は、外部機器から受信した信号に基いて演算処理を行い、かつ、演算結果を外部機器に送信する機能を有するもので、主回路１２と絶縁基材１１を挟んで反対側の面に実装されている。
【００３４】
第１及び第２副回路１４，１５は、ＩＣチップ１３が配設される面に、銀ペーストのスクリーン印刷により形成されている。第１副回路１４は、矩形状かつ比較的大面積とされた電極部１４ａとＩＣチップ１３方向に延びる細長い延設部１４ｂとを有し、このうち電極部１４ａは、主回路１２の外周側端部１２ａと対向する位置に設けられている。第２副回路１５は、矩形状かつ比較的大面積とされた電極部１５ａとＩＣチップ１３方向に延びる延設部１５ｂとを有し、このうち電極部１５ａは、主回路１２の内周側端部１２ｃと対向する位置に設けられている。
【００３５】
そして、図１、図２、及び図４に示すように、概ね第１副回路１４の電極部１４ａと主回路１２の外周側端部１２ａと絶縁基材１１とで第１コンデンサ部１６が、また、図１、図２、及び図５に示すように、概ね第２副回路１５の電極部１５ａと主回路１２の内周側端部１２ｃと絶縁基材１１とで第２コンデンサ部１７が、それぞれ生成されている。
【００３６】
そして、図６に示すように、ＩＣチップ１３の図示しないパッド部にはバンプ１３ａ…１３ａが設けられており、ＩＣチップ１３は、該バンプ１３ａ…１３ａを介して第１及び第２副回路１４，１５の延設部１４ｂ，１５ｂに圧接されることにより実装されている。
【００３７】
ここで、この非接触ＩＣカード１の製造方法の一例について説明する。
【００３８】
まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の絶縁基材１１の一方の面にアルミニウム箔を貼着し、例えば塩化第二鉄溶液のような酸溶液、または、例えば水酸化ナトリウム溶液のようなアルカリ溶液へディッピングする周知のエッチング処理により、所定形状の主回路１２を形成する。なお、絶縁基板１１には、その他に、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂等の各種樹脂が適用可能である。また、アルミニウム箔を貼着する代わりにアルミニウム蒸着等の周知の方法により、アルミニウム層を絶縁基材１１に設けることができる。
【００３９】
次いで、絶縁基材１１の他方の面に、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により、所定形状の第１及び第２回路１４，１５を形成する。その場合、第１及び第２副回路１４，１５の電極部１４ａ，１５ａと、主回路１２の外周側及び内周側端部１２ａ，１２ｃと、絶縁基材１１とにより、第１及び第２コンデンサ部１６，１７が生成されると共に、第１副回路１４と主回路１２の外周側端部１２ａ、及び第２副回路１５と主回路１２の内周側端部１２ｃとは、該コンデンサ部１６，１７を介してそれぞれ電気的に接続される。
【００４０】
そして、第１及び第２副回路１４，１５の延設部１４ｂ，１５ｂの端部の所定箇所に、金でなるバンプ１３ａ…１３ａが設けられたＩＣチップ１３を、フェイスダウンでマウントしたのち圧接することにより、ＩＣチップ１３と第１及び第２副回路１４，１５、つまりＩＣチップ１３と主回路１２とを電気的に接続する。なお、バンプ材料には周知のものが適用可能であり、金の他に、パラジウム、銀、ニッケル、はんだ等の金属、あるいは、銀ペースト等の導電性樹脂材料が例示される。
【００４１】
ＩＣチップ１３を第１及び第２副回路１４，１５に圧接ののち、ＩＣチップ１３と両副回路１４，１５ないし絶縁基材１１との間の隙間に接着剤を吐出、封止の上、熱硬化させることにより、所定の構成とされたインレットシート１ａが得られる。
【００４２】
インレットシート１ａは複数の樹脂シート１ｂにより封入されて、非接触ＩＣカード１が得られる。なお、インレットシート１ａを、射出成形により封入してもよい。
【００４３】
こうして得られた非接触ＩＣカード１は、以下の特徴を有している。
【００４４】
まず、主回路１２と第１及び第２副回路１４，１５とを絶縁基材１１の各面にそれぞれ設けたから、比較的複雑かつ形成が面倒で、形成後に仕様変更が困難な構成の主回路１２を共有的に用いることが可能となると共に、絶縁基材１１の主回路１２形成面とは反対側の面に、比較的単純かつ形成し易い構成の第１及び第２副回路１４，１５を各種仕様に応じて柔軟に取り揃えることができる。
【００４５】
そして、図７に示すように、この場合の共振回路は、主回路１２のインダクタンスＬと、ＩＣチップ１３の内蔵するコンデンサ及び生成された両コンデンサ部１６，１７の静電容量Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２とで構成される直列共振回路である。ここで、インダクタンスＬを固定的に設定すると共に、一例として図１に矢印Ｄで示す二点鎖線のように、第２副回路１５の電極部１５ａの面積を変更することにより、第２コンデンサ部１７の静電容量Ｃ２が変更され、ＩＣチップ１３から見て、共振回路の等価的なインダクタンスＬ′を変更することができる。
【００４６】
すなわち、ＩＣチップ１３から見たインピーダンスＺは、主回路１２のインダクタンスＬ、第１及び第２コンデンサ部１６，１７の合成静電容量Ｃとに基き、数１で表される。ここで、ωは角周波数である。
【００４７】
【数１】

【００４８】
そして、上記等価的なインダクタンスＬ′は、数２で表される。
【００４９】
【数２】

【００５０】
この場合、第２コンデンサ部１７の静電容量Ｃ２、ひいては合成静電容量Ｃを変化させると、等価的に主回路１２のインダクタンスＬが変化することになる。
【００５１】
これにより、各種仕様、特に各種静電容量のＩＣチップ１３に応じて共振周波数を容易に所定値に設計することができるため、各種仕様に容易に適合する、つまり多品種少量生産を安価に実現する非接触ＩＣカード１が得られるようになる。
【００５２】
また、共振回路の共振周波数の微調整が可能となり、量産時に共振周波数のばらつきがあっても、このばらつきを解消するように調整することができるメリットがある。
【００５３】
また、同じＩＣチップ１３で同じ共振周波数を得るためには、１／ω^２Ｃ分だけ大きなインダクタンスＬを主回路１２に形成することになるから、外部機器から交流磁界を得たときに大きな誘導電圧が生じ、非接触ＩＣカード１の感度に他ならないＱ値を大きく設計することができるようになり、その結果、例えば通信距離を伸ばすことが可能となるメリットがある。
【００５４】
なお、第１副回路１４の電極部１４ａの面積を変更することにより、第１コンデンサ部１６の静電容量Ｃ１を変更してもよい。また、両副回路１４，１５のいずれについても、電極部１４ａ，１５ａの面積を変更してもよい。
【００５５】
また、各種仕様に拘わらず共有的に用いられる主回路１２を、一般に大量生産性に優れたアルミニウムエッチングにより形成するから、低コスト化が図られる。
【００５６】
また、主回路１２に比較して長さの短い、あるいは面積の小さい第１及び第２副回路１４，１５に限定して、一般に仕様変更にも柔軟に対応可能な銀ペーストのスクリーン印刷を適用することにより、高コスト化と高抵抗化とを極力抑制しつつ、各種仕様に適合させることが可能となる。
【００５７】
また、ＩＣチップ１３の実装に際しては、バンプ１３ａ…１３ａが設けられたＩＣチップ１３を銀ペーストでなる第１及び第２副回路１４，１５に圧接するという、接続性の面で相性がよく、かつ簡素な構成で達成されるため、実装の信頼性を維持しつつ、さらなる低コスト化が実現される。
【００５８】
そして何よりも、主回路１２と副回路１４，１５との電気的接続は、主回路１２と第１及び第２副回路１４，１５と絶縁基材１１とにより生成された第１及び第２コンデンサ部１６，１７を介して達成されている。したがって、こうしてなる接続構造は、例えばカシメ構造のように絶縁基材１１の機械的強度を損なうものではないから、折り曲げ等に対する耐久性に優れた非接触ＩＣカード１が実現される。例えば、この非接触ＩＣカード１に対するＪＩＳＸ６３２１−１に準拠した曲げ捻れ試験において、試験前後で共振周波数、Ｑ値、通信距離等に変化は見られず、耐久性に問題がないことが確認されている。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る非接触ＩＣカードについて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と共通する構成要素に対しては、特に混乱を招かない限り、同一符号を用いることにする。
【００６０】
図８及び図９に示すように、この非接触ＩＣカード２は、カード状の絶縁基材１１と、絶縁基材１１の図例上裏側の面に形成されてアンテナコイルを構成する主回路２２と、表側の面に配設されたＩＣチップ１３と、同じく表側の面に形成されてＩＣチップ１３が接続された一対の副回路２４，２５とを有するインレットシート２ａを、樹脂シート２ｂで封入したものである。
【００６１】
図８〜図１０に示すように、このインレットシート２ａでは、主回路２２は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の絶縁基材１１の一方の面にアルミニウムエッチングにより形成され、該絶縁基材１１の一方の短辺近傍に配置された矩形状の外周側端部２２ａと、該外周側端部２２ａから図例上反時計回りに螺旋状に延びるコイル部２２ｂと、該コイル部２２ｂから絶縁基材１１の中央近傍に延設されて、一方に延びる６つの櫛歯２２ｃ′…２２ｃ′が設けられた内周側端部２２ｃを有する。
【００６２】
ＩＣチップ１３は、第１の実施の形態におけるものと同様であるので、説明を省略する。
【００６３】
第１及び第２副回路２４，２５は、ＩＣチップ１３が配設される面に、アルミニウムエッチングにより形成されている。第１副回路２４は、前述した第１の実施の形態における第１副回路１４と同様の形状とされ、電極部２４ａと延設部２４ｂとを有し、このうち電極部２４ａは、主回路２２の外周側端部２２ａと対向する位置に設けられている。第２副回路２５は、その一部分の切断除去を容易にするための被切断部を提供可能とする櫛歯状とされ、一方に延びる６つの櫛歯２５ａ′…２５ａ′が設けられた電極部２５ａとＩＣチップ１３方向に延びる延設部２５ｂとを有し、このうち電極部２５ａは、主回路２２の内周側端部２２ｃと対向する位置に設けられている。
【００６４】
そして、図８、図９、及び図１１に示すように、概ね第１副回路２４の電極部２４ａと主回路２２の外周側端部２２ａと絶縁基材１１とで第１コンデンサ部２６が、また、図８、図８、及び図１２に示すように、概ね第２副回路２５の電極部２５ａと主回路２２の内周側端部２２ｃと絶縁基材１１とで第２コンデンサ部２７が、それぞれ生成されている。
【００６５】
そして、図１３に示すように、ＩＣチップ１３の図示しないパッド部にはバンプ１３ａ…１３ａが設けられており、ＩＣチップ１３は、該バンプ１３ａ…１３ａを介して第１及び第２副回路２４，２５の延設部２４ｂ，２５ｂと超音波接合されることにより実装されている。
【００６６】
ここで、この非接触ＩＣカード２の製造方法の一例について説明する。
【００６７】
まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の絶縁基材１１の一方の面にアルミニウム箔を貼着すると共に他方の面にもアルミニウム箔を貼着し、前述した第１の実施の形態と同様のエッチング処理により所定形状の主回路２２、第１副回路２４、及び第２副回路２５を形成する。その場合、第１及び第２副回路２４，２５の電極部２４ａ，２５ａと、主回路２２の外周側及び内周側端部２２ａ，２２ｃと、絶縁基材１１とにより、第１及び第２コンデンサ部２６，２７が生成されると共に、第１副回路２４と主回路２２の外周側端部２２ａ、及び第２副回路２５と主回路２２の内周側端部２２ｃとは、該コンデンサ部２６，２７を介してそれぞれ電気的に接続される。
【００６８】
そして、第１及び第２副回路２４，２５の延設部２４ｂ，２５ｂの端部の所定箇所に、金でなるバンプ１３ａ…１３ａが設けられたＩＣチップ１３を、フェイスダウンでマウントしたのち押圧しながら水平方向に超音波振動を印加することにより、ＩＣチップ１３と第１及び第２副回路２４，２５、つまりＩＣチップ１３と主回路２２とを電気的に接続する。
【００６９】
ＩＣチップ１３を第１及び第２副回路２４，２５に超音波接合したのち、ＩＣチップ１３と両副回路２４，２５ないし絶縁基材１１との間の隙間に接着剤を吐出、封止の上、熱硬化させることにより、所定の構成とされたインレットシート２ａが得られる。
【００７０】
インレットシート２ａは複数の樹脂シート２ｂにより封入されて、非接触ＩＣカード２が得られる。なお、インレットシート２ａを、射出成形により封入してもよい。
【００７１】
こうして得られた非接触ＩＣカード２は、以下の特徴を有している。
【００７２】
まず、主回路１２と第１及び第２副回路２４，２５とを絶縁基材１１の各面にそれぞれ設けたから、比較的複雑かつ形成が面倒な主回路１２を共有的に用いることが可能となると共に、絶縁基材１１の主回路１２形成面とは反対側の面に、比較的単純かつ形成し易い構成の第１及び第２副回路２４，２５を各種仕様に応じて柔軟に取り揃えることができる。
【００７３】
そして、この場合の共振回路において、主回路１２の構成を固定的に設定すると共に、例えば図１４に二点鎖線で示すように、第２副回路２５の電極部２５ａの櫛歯２５ａ′，２５ａ′を矢印Ｈで示す箇所で適宜個数除去するか、あるいはパンチすることにより該第２副回路２５の下流側部分を第２コンデンサ部２７の構成要素としては寄与させなくして、電極部２５ａのトータル面積を変更することが容易に可能となる。
【００７４】
その場合にも、第１の実施の形態で詳しく説明したと同様な作用ないし特徴が得られる。まず、各種仕様、特に各種静電容量のＩＣチップ１３に応じて共振周波数を容易に所定値に設計することができるため、各種仕様に容易に適合する、つまり多品種少量生産を安価に実現する非接触ＩＣカード２が得られるようになる。
【００７５】
また、主回路２２、ＩＣチップ１３、コンデンサ部２６，２７でなる共振回路の共振周波数の微調整が可能となり、量産時に共振周波数のばらつきがあっても、このばらつきを解消するように調整することができるメリットがある。
【００７６】
また、非接触ＩＣカード２の感度に他ならないＱ値を大きく設計することができるようになり、その結果、例えば通信距離を伸ばすことが可能となるメリットがある。
【００７７】
なお、第１副回路２４の電極部２４ａを櫛歯状に形成した上で同様の方法で面積を変更することにより、第１コンデンサ部２６の静電容量を変更してもよい。また、両副回路２４，２５のいずれにおいても、電極部２４ａ，２５ａを櫛歯状に形成してもよい。
【００７８】
そして、上記第２副回路２５に代えて、一例として図１５に示すように、２方向に延びる１２の櫛歯３５ａ′…３５ａ′が設けられた電極部３５ａを有する第２副回路３５を用いてもよい。この場合、該電極部３５ａに対向する主回路３２の内周側端部３２ｃを、図例のように類似の櫛歯状としてもよい。
【００７９】
また、各種仕様に拘わらず共有的に用いられる主回路２２を、一般に大量生産性に優れたアルミニウムエッチングにより形成するから、低コスト化が図られる。
【００８０】
また、第１及び第２副回路２４，２５をアルミニウムで構成するから、該副回路２４，２５の低抵抗化が実現され、第１及び第２コンデンサ部２６，２７の性能が向上する。
【００８１】
また、アルミニウムでなる第１及び第２副回路２４，２５にＩＣチップ１３を接続する場合、該副回路２４，２５の表層に形成された絶縁性のアルミニウム酸化膜の存在により、良好な電気的接続が得られない可能性がある。本実施の形態の場合、ＩＣチップ１３に超音波振動を印加しつつ、バンプ１３ａ…１３ａを介して押圧してアルミニウム酸化膜を破壊することにより、ＩＣチップ１３のバンプ１３ａ…１３ａと第１及び第２副回路２４，２５との間で金属／金属接合が実現され、もって良好な電気的接続が得られるようになる。したがって、簡素な構成でありながら、アルミニウム上への実装という上記困難を伴う構成であっても、極めて容易に、付加的技術なしに、実装の信頼性を維持することができる。
【００８２】
そして何よりも、主回路２２と副回路２４，２５との電気的接続は、主回路２２と第１及び第２副回路２４，２５と絶縁基材１１とにより生成された第１及び第２コンデンサ部２６，２７を介して達成されている。したがって、こうしてなる接続構造は、例えばカシメ構造のように絶縁基材１１の機械的強度を損なうものではないから、折り曲げ等に対する耐久性に優れた非接触ＩＣカード２が実現される。
【００８３】
ここで、こうしてなる非接触ＩＣカード２の特性例を示すと表１のようになる。この場合、ＩＣチップ１３に汎用の非接触データキャリア用のものを用いている。すなわち、Ｑ値及び通信距離共に、従来の銀ペースト印刷を用いた一般的な技術に基いて得られた非接触ＩＣカードに比較して大きく、優れていることが確認されている。また、通信距離については、櫛歯２５ａ′の切断箇所に応じて変化することが確認されている。そして、この非接触ＩＣカード２に対するＪＩＳＸ６３２１−１に準拠した曲げ捻れ試験において、試験前後で共振周波数、Ｑ値、通信距離等に変化は見られず、耐久性に問題がないことが確認されている。
【００８４】
【表１】

【００８５】
なお、上記第１の実施の形態では、第２副回路１５の電極部１５ａは矩形状に形成されていたが、第２の実施の形態における第２副回路２５と同様に櫛歯状に形成してもよい。これにより、各種仕様に対してさらに柔軟に対応可能となる。
【００８６】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、非接触データキャリアとしての非接触ＩＣカード１，２について説明したが、本発明は、その他、非接触ＩＣタグ、非接触ＩＣラベル等に対しても適用可能であるのはいうまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、耐久性に優れ、かつ、多品種少量生産を安価に実現可能な非接触データキャリアが提供される。すなわち、本発明は、非接触状態で信号の送受が可能な非接触データキャリアに関し、データキャリアの技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触ＩＣカードの平面図である。
【図２】一部を破断した非接触ＩＣカードの平面図である。
【図３】インレットシートの構成を示す、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】第１コンデンサ部の構成を示す、図１のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図５】第２コンデンサ部の構成を示す、図１のＣ−Ｃ線による断面図である。
【図６】ＩＣチップの実装状態を示す要部拡大断面図である。
【図７】非接触ＩＣカードの等価回路図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る非接触ＩＣカードの平面図である。
【図９】一部を破断した非接触ＩＣカードの平面図である。
【図１０】インレットシートの構成を示す、図８のＥ−Ｅ線による断面図である。
【図１１】第１コンデンサ部の構成を示す、図８のＦ−Ｆ線による断面図である。
【図１２】第２コンデンサ部の構成を示す、図８のＧ−Ｇ線による断面図である。
【図１３】ＩＣチップの実装状態を示す要部拡大断面図である。
【図１４】第２副回路の電極部における一部の櫛歯を除去した場合の非接触ＩＣカードの平面図である。
【図１５】第２副回路の電極部の変形例である。
【符号の説明】
１，２非接触ＩＣカード（非接触データキャリア）
１１絶縁基材
１２，２２，３２主回路
１３ＩＣチップ
１３ａバンプ
１４，２４第１副回路
１５，２５，３５第２副回路
１６，２６第１コンデンサ部
１７，２７第２コンデンサ部
２５ａ′，３５ａ′ 櫛歯

Claims

絶縁性を有する基材と、該基材に形成されてアンテナコイルを構成する主回路と、外部からの情報の書き込み及び読み出しを行うためのＩＣチップとを有し、非接触状態で信号の送受が可能な非接触データキャリアであって、上記基材の主回路形成面と反対側の面に、ＩＣチップが接続された一対の副回路が形成されていると共に、主回路の両端部と各副回路とが上記基材を挟んで対向配置されてコンデンサ部が生成されており、これらのコンデンサ部を介して主回路と副回路とが接続されていることを特徴とする非接触データキャリア。
主回路は、アルミニウムエッチングにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触データキャリア。
副回路は、導電性樹脂材料の印刷により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触データキャリア。
ＩＣチップは、該ＩＣチップに設けられたバンプを介した圧接法により副回路に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の非接触データキャリア。
副回路は、アルミニウムエッチングにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触データキャリア。
ＩＣチップは、該ＩＣチップに設けられたバンプを介した超音波接合法により副回路に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の非接触データキャリア。
少なくとも一方の副回路は、切断除去を容易にする被切断部を備えていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の非接触データキャリア。