JP2005045161A - アンテナシート - Google Patents

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Yoshiaki Ide
義章 井手
Mitsugi Saito
貢 齋藤
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Abstract

【課題】ベース基材の両面に接着剤層を介して積層された導電層がエッチングによって一部除去されることにより、ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが導電パターンと接続されるための接点とが形成されてなるアンテナシートにおいて、ICチップがベース基材上に搭載された状態で加熱加圧されることによりICチップと接点とが接続される場合に、アンテナシートが搭載された台座とアンテナシートとが接着してしまうことを防ぐ。
【解決手段】 ICチップ11が接点13と接続されるようにベース基材14上に搭載される領域の裏面に、アンテナ12やブリッジ17を形成するための導電層による保護パターン19を形成する。
【選択図】図3

Description

本発明は、非接触状態で情報の書き込み及び読み出しが可能なRF−IDメディア等に用いられ、ベース基材の両面に接着剤層を介して積層された導電層がエッチングによって一部除去されることにより、ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが導電パターンと接続されるための接点とが形成されてなるアンテナシートに関する。
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。
このようなカードを用いた情報管理においては、カードに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うことが可能なICが搭載された非接触型ICカードがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。
非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型ICカードにおいては、交流磁界によるコイルの相互誘導を利用した電磁結合方式によるものや、2つのコイルの誘電磁束による誘起電力を利用した電磁誘導方式によるのものや、マイクロ波によってデータを送受信するマイクロ波方式によるものや、カード側と外部に設けられた情報書込/読出側のアンテナ間をコンデンサ原理で帯電させて通信を行う静電結合方式によるものや、近赤外線光を高速で点滅させて光のエネルギー変調を用いた光方式によるもの等がある。
図5は、電磁誘導方式による非接触型ICカードの一構造例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。
本従来例は図5に示すように、ベース基材514の一方の面上に、コイル状の導電性材料からなるアンテナ512及び導電性材料からなる接点513が形成されるとともに、アンテナ512を介して外部からの情報の書き込み及び読み出しが非接触状態にて可能なICチップ511が搭載され、また、ベース基材514の他方の面に、導電性材料からなるブリッジ517が形成されたインレット510が、接着層520a,520bによって表面層530a,530bに挟まれるように接着されて構成されている。なお、アンテナ512の一端は、接点513を介してICチップ511と接続されており、また、アンテナ512の他端は、ベース基材514を表裏から機械的にかしめることにより形成される表裏導通部516を介してブリッジ517の一端と接続されており、また、ブリッジ517の他端は、ベース基材514に同様に形成される表裏導通部516を介して接点513と接続されている。また、アンテナ512においては、インレット510が接着層520a,520bによって表面層530a,530bに挟まれるように接着された後に表面層530a,530bにエンボス加工が施された場合に、アンテナ512が断線しないようにその一部の幅が他の部分の幅に比べて広くなっている。また、このようにアンテナ512の一部の幅を広く形成することにより、アンテナ512全体の抵抗を下げ、それにより、非接触型ICカード501の通信距離を延ばしている。
上記のように構成された非接触型ICカード501においては、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)に近接すると、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ512に電流が流れ、この電流が接点513を介してICチップ511に供給され、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チップ511に情報が書き込まれたり、ICチップ511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。
以下に、上述した非接触型ICカード501の製造方法について説明する。
図6は、図5に示した非接触型ICカード501の製造方法を説明するためのフローチャートである。
まず、インレット510と表面層530a,530bとを接着層520a,520bを介して重ね合わせる(ステップS101)。
次に、インレット510を挟むように重ね合わされた表面層530a,530b及び接着層520a,520bを挟むように加圧しながら所定の温度の熱を加える(ステップS102)。ここで、接着層520a,520bは、ホットメルト接着剤のように熱活性型接着剤からなるため、所定の熱を加えると溶融する。
次に、加圧状態を保ちながら、インレット510を挟むように重ね合わされた表面層530a,530b及び接着層520a,520bを冷却し(ステップS103)、溶融した接着層520a,520bを硬化させ、それにより、インレット510と表面層530a,530bとを接着し、非接触型ICカード501を完成させる。
なお、上述したような工程によって非接触型ICカードを製造する場合、インレット510が複数配列されてなるインレットシートを、インレットシートと同等の形状を有し、表面層530a,530bを構成する2つの表面シートに、インレットシートと同等の形状を有し、接着層520a,520bを構成する2つの接着シートを介して重ね合わせて接着し、その後、接着されたシートをインレット510毎に断裁することにより、非接触型ICカード501の製造工程における生産効率を向上させることも行われている。
以下に、上述した非接触型ICカード501に用いられるインレット510について説明する。
図7は、図5に示したインレット510の一構造例を示す図であり、(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。
本従来例におけるインレット510は図7に示すように、ベース基材514の一方の面上に、コイル状の導電性材料からなるアンテナ512が形成されるとともに、アンテナ512を介して外部からの情報の書き込み及び読み出しが非接触状態にて可能なICチップ511が搭載され、また、ベース基材514の他方の面に、導電性材料からなるブリッジ517が形成されている。また、ベース基材514のICチップ511が搭載される面には、搭載されるICチップ511とアンテナ512とを接続するための2つの接点513が形成されており、2つの接点513のうち一方の接点はアンテナ512の一端に接続され、他方の接点は、表裏導通部516及びブリッジ517を介してアンテナ512の他端に接続されている。また、ベース基材514のアンテナ512が形成された面には、ICチップ511の搭載位置を示す位置合わせマーク518が形成されている。
以下に、上記のように構成されたインレット510の製造方法について説明する。
図8は、図7に示したインレット510の製造方法を説明するための図である。
まず、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)からなるベース基材514の両面に接着剤を塗布することにより接着剤層612a,612bを形成し、接着剤層612a,612bを介して、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる導電層613a,613bをベース基材514の両面に積層する(図8(a))。
次に、導電層613a,613b上に、アンテナ512、接点513、ブリッジ517及び位置合わせマーク518の形状に合わせてレジスト層614a,614bをグラビア印刷やシルク印刷によってそれぞれ形成する(図8(b))。
次に、ウェットエッチングによって、ベース基材514に積層された導電層613a,613bのうち、レジスト層614a,614bが形成されていない領域を除去し(図8(c))、さらに、レジスト洗浄を行うことにより、レジスト層614a,614bを除去し、それにより、ベース基材514上にコイル状のアンテナ512、接点513、ブリッジ517及び位置合わせマーク518が形成されたアンテナシート615を作製する(図8(d))。なお、ベース基材514の表面に形成されたアンテナ512及び接点513とベース基材514の裏面に形成されたブリッジ517とは、ベース基材514を表裏から機械的にかしめることにより形成される表裏導通部516によって接続されることになる。また、エッチングの方法としては、ウェットエッチングに限らずドライエッチングでもよい。
その後、ベース基材514のICチップ511が搭載される領域に異方性導電ペースト(ACP)のような熱硬化型接着剤を塗布し、さらに、接点513と接続されるように、ベース基材514上にICチップ511を搭載し、加熱加圧することにより異方性導電ペーストによってICチップ511と接点513とを電気的に接続し、インレット510が完成する(図8(e))。
このように、アンテナ512とICチップ511とを異方性導電ペーストのような熱硬化型接着剤によって接着することにより、機械的に容易な作業で信頼性の高い接合が実現されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−259923号公報
しかしながら、上述したようなインレットにおいては、エッチングによって導電層が除去された領域の表面には接着剤層が残存しているため、異方性導電性ペーストのような熱硬化型接着剤によってICチップとアンテナとを接続する場合、ベース基材上に搭載されたICチップを加熱加圧する際に、ICチップが搭載される領域の裏面の接着剤層が溶融し、アンテナシートが搭載された台座とアンテナシートとが接着してしまい、作業性が低下してしまうという問題点がある。また、台座に付着した接着剤を洗浄する等の新たな作業を行う必要が生じてしまうという問題点がある。
また、ベース基材上に、ICチップの搭載位置を示す位置合わせマークが形成されているが、ベース基材が透明な材料からなる場合、ICチップ搭載機にて位置合わせマークが検出しにくくなってしまうという問題点がある。
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、ベース基材の両面に接着剤層を介して積層された導電層がエッチングによって一部除去されることにより、ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが導電パターンと接続されるための接点とが形成されてなるアンテナシートにおいて、ICチップがベース基材上に搭載された状態で加熱加圧されることによりICチップと接点とが接続される場合に、アンテナシートが搭載された台座とアンテナシートとが接着してしまうことを防ぐことができるアンテナシーを提供することを目的とする。
また、ベース基材上に、ICチップの搭載位置を示す位置合わせマークが形成されているアンテナシートにおいては、ベース基材が透明な材料からなる場合であっても、ICチップ搭載機にて位置合わせマークを容易に検出することができるアンテナシートを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、
ベース基材の両面に接着剤層を介して積層された導電層がエッチングによって一部除去されることにより、前記ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが前記導電パターンと接続されるための接点とが形成されてなるアンテナシートにおいて、
前記ICチップが前記接点と接続されるように前記ベース基材上に搭載される領域の裏面に、前記導電層による保護パターンが形成されていることを特徴とする。
また、前記ベース基材の前記ICチップが搭載される面に、前記ICチップの搭載位置を示す位置合わせマークを有し、
前記保護パターンは、前記位置合わせマークの裏面の領域を含むように形成されていることを特徴とする。
上記のように構成された本発明においては、ベース基材の両面に接着剤層を介して導電層が積層され、この導電層がエッチングによって一部除去されることにより、ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが導電パターンと接続されるための接点とが形成されたアンテナシートが作製され、その後、このアンテナシートを用いてインレットを作製する場合、ベース基材上のICチップが搭載される領域に熱硬化型接着剤が塗布され、さらに、接点と接続されるように、ベース基材上にICチップが搭載され、加熱加圧されることにより熱硬化型接着剤によってICチップと接点とが電気的に接続されることになるが、アンテナシートにおいては、ICチップが接点と接続されるようにベース基材上に搭載される領域の裏面に、導電層による保護パターンが形成されているので、ベース基材のICチップが搭載される領域の裏面においては、ベース基材に導電層を接着するために積層された接着剤層が表出しておらず、それにより、ベース基材上にICチップが搭載され、加熱加圧された際に、アンテナシートが搭載された台座とアンテナシートとが接着してしまうことがなくなる。
また、ベース基材のICチップが搭載される面に、ICチップの搭載位置を示す位置合わせマークが設けられたアンテナシートを用いてインレットを作製する場合、保護パターンが、位置合わせマークの裏面の領域を含むように形成されていれば、ベース基材上にICチップを搭載する際、位置合わせマークの表面の反射率と、保護パターンのアンテナシートとの接着面の反射率との違いが大きいので、ICチップ搭載機にて位置合わせマークを容易に検出することができる。
以上説明したように本発明においては、ベース基材の両面に接着剤層を介して積層された導電層がエッチングによって一部除去されることにより、ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが導電パターンと接続されるための接点とが形成されてなるアンテナシートにおいて、ICチップが接点と接続されるようにベース基材上に搭載される領域の裏面に、導電層による保護パターンが形成されている構成としたため、このアンテナシートに異方性導電性ペーストを用いてICチップを搭載することによりインレットを作製する場合、ベース基材上にICチップが搭載され、加熱加圧された際に、アンテナシートが搭載された台座とアンテナシートとが接着してしまうことを防ぐことができる。また、このアンテナシートを透明な基材に積層することによりスケルトンカードを作製する場合、アンテナシートに搭載されたICチップの裏面を保護パターンによって隠蔽することができる。また、ICチップが搭載された領域を保護パターンによって補強することができる。
また、ベース基材のICチップが搭載される面に、ICチップの搭載位置を示す位置合わせマークを有するアンテナシートにおいて、保護パターンが、位置合わせマークの裏面の領域を含むように形成されているものにおいては、ベース基材上にICチップを搭載する際、位置合わせマークの表面の反射率と、保護パターンのアンテナシートとの接着面の反射率との違いが大きいので、ICチップ搭載機にて位置合わせマークを容易に検出することができる。
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。
図1は、本発明のアンテナシートを用いて作製された非接触型ICカードの実施の一形態を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。
本形態は図1に示すように、ベース基材14の一方の面上に、コイル状の導電性材料からなる導電パターンの一部であるアンテナ12及び接点13が形成されるとともに、アンテナ12を介して外部からの情報の書き込み及び読み出しが非接触状態にて可能なICチップ11が搭載され、また、ベース基材14の他方の面に、導電性材料からなる導電パターンの一部であるブリッジ17が形成されたインレット10が、接着層20a,20bによって表面層30a,30bに挟まれるように接着されて構成されている。なお、アンテナ12の一端は、接点13を介してICチップ11と接続されており、また、アンテナ12の他端は、ベース基材14を表裏から機械的にかしめることにより形成される表裏導通部16を介してブリッジ17の一端と接続されており、また、ブリッジ17の他端は、ベース基材14に同様に形成される表裏導通部16を介して接点13と接続されている。また、アンテナ12においては、インレット10が接着層20a,20bによって表面層30a,30bに挟まれるように接着された後に表面層30a,30bにエンボス加工が施された場合に、アンテナ12が断線しないようにその一部の幅が他の部分の幅に比べて広くなっている。このようにアンテナ12の一部の幅を広く形成することにより、アンテナ12全体の抵抗を下げ、それにより、非接触型ICカード1の通信距離を延ばしている。また、本形態の特徴であるインレット10の裏面の詳細な構成については後述する。
上記のように構成された非接触型ICカード1においては、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)に近接すると、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ12に電流が流れ、この電流が接点13を介してICチップ11に供給され、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チップ11に情報が書き込まれたり、ICチップ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。
以下に、上述した非接触型ICカード1の製造方法について説明する。
図2は、図1に示した非接触型ICカード1の製造方法を説明するためのフローチャートである。
まず、インレット10と表面層30a,30bとを接着層20a,20bを介して重ね合わせる(ステップS1)。
次に、インレット10を挟むように重ね合わされた表面層30a,30b及び接着層20a,20bを挟むように加圧しながら所定の温度の熱を加える(ステップS2)。ここで、接着層20a,20bは、ホットメルト接着剤のように熱活性型接着剤からなるため、所定の熱を加えると溶融する。
次に、加圧状態を保ちながら、インレット10を挟むように重ね合わされた表面層30a,30b及び接着層20a,20bを冷却し(ステップS3)、溶融した接着層20a,20bを硬化させ、それにより、インレット10と表面層30a,30bとを接着し、非接触型ICカード1を完成させる。
なお、上述したような工程によって非接触型ICカードを製造する場合、インレット10が複数配列されてなるインレットシートを、インレットシートと同等の形状を有し、表面層30a,30bを構成する2つの表面シートに、インレットシートと同等の形状を有し、接着層20a,20bを構成する2つの接着シートを介して重ね合わせて接着し、その後、接着されたシートをインレット10毎に断裁することにより、非接触型ICカード1の製造工程における生産効率を向上させることもできる。
以下に、上述した非接触型ICカード1に用いられるインレット10について説明する。
図3は、図1に示したインレット10の一構造例を示す図であり、(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。
本形態におけるインレット10は図3に示すように、ベース基材14の一方の面上に、コイル状の導電性材料からなるアンテナ12が形成されるとともに、アンテナ12を介して外部からの情報の書き込み及び読み出しが非接触状態にて可能なICチップ11が搭載され、また、ベース基材14の他方の面に、導電性材料からなるブリッジ17が形成されている。また、ベース基材14のICチップ11が搭載される面には、搭載されるICチップ11とアンテナ12とを接続するための2つの接点13が形成されており、2つの接点13のうち一方の接点はアンテナ12の一端に接続され、他方の接点は、表裏導通部16及びブリッジ17を介してアンテナ12の他端に接続されている。また、ベース基材14のアンテナ12が形成された面には、ICチップ11の搭載位置を示す位置合わせマーク18が形成されている。さらに、本形態においては、ベース基材14のICチップ11が搭載される領域と位置合わせマーク18とを含む領域の裏面に、他の導電領域とは電気的に絶縁された保護パターン19が形成されている。なお、この保護パターン19及びブリッジ17は、レジスト層114bによって覆われている。
以下に、上記のように構成されたインレット10の製造方法について説明する。
図4は、図3に示したインレット10の製造方法を説明するための図である。
まず、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)からなるベース基材14の両面に接着剤を塗布することにより接着剤層112a,112bを形成し、接着剤層112a,112bを介して、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる導電層113a,113bをベース基材14の両面に積層する(図4(a))。
次に、導電層113a,113b上に、アンテナ12、接点13、ブリッジ17、位置合わせマーク18及び保護パターン19の形状に合わせてレジスト層114a,114bをグラビア印刷やシルク印刷によってそれぞれ形成する(図4(b))。
次に、ウェットエッチングによって、ベース基材14に積層された導電層113a,113bのうち、レジスト層114a,114bが形成されていない領域を除去し(図4(c))、さらに、ベース基材14のアンテナ12が形成された面のみについてレジスト洗浄を行うことにより、ブリッジ17及び保護パターン19上以外のレジスト層114aを除去し、それにより、ベース基材14上にコイル状のアンテナ12、接点13、ブリッジ17、位置合わせマーク18及び保護パターン19が形成されたアンテナシート115を作製する(図4(d))。なお、ベース基材14の表面に形成されたアンテナ12及び接点13とベース基材14の裏面に形成されたブリッジ17とは、ベース基材14を表裏から機械的にかしめることにより形成される表裏導通部16によって接続されることになる。また、エッチングの方法としては、ウェットエッチングに限らずドライエッチングでもよい。
その後、ベース基材14のICチップ11が搭載される領域に、異方性導電ペースト(ACP)のような熱硬化型接着剤を塗布し、さらに、接点13と接続されるように、ベース基材14上にICチップ11を搭載し、加熱加圧することにより異方性導電ペーストによってICチップ11と接点13とを電気的に接続し、インレット10が完成する(図4(e))。この際、ベース基材14のICチップ11が搭載される領域の裏面に保護パターン19が形成されているため、ベース基材14のICチップ11が搭載される領域の裏面においては、接着剤層112bが表出しておらず、それにより、ICチップ11と接点13とを電気的に接続するために、ICチップ11がベース基材14上に搭載された状態で加熱加圧した場合においても、アンテナシートが搭載された台座とアンテナシートとが接着してしまうことがなくなる。
また、保護パターン19が、位置合わせマーク18の裏面の領域まで形成されているので、ベース基材14上にICチップ11を搭載する際、位置合わせマーク18の表面の反射率と、保護パターン19のアンテナシートとの接着面の反射率との違いが大きいので、ICチップ搭載機にて位置合わせマーク18を容易に検出することができる。
なお、保護パターン19及びブリッジ17においては、ウェットエッチングによって、ベース基材14に積層された導電層113a,113bのうち、レジスト層114a,114bが形成されていない領域を除去した後に、レジスト洗浄によってレジスト層114bを除去することも考えられるが、本形態のように、保護パターン19及びブリッジ17上のレジスト層114bを除去しなければ、保護パターン19及びブリッジ17の錆防止を図ることができる。
本発明のアンテナシートを用いて作製された非接触型ICカードの実施の一形態を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。 図1に示した非接触型ICカードの製造方法を説明するためのフローチャートである。 図1に示したインレットの一構造例を示す図であり、(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。 図3に示したインレットの製造方法を説明するための図である。 電磁誘導方式による非接触型ICカードの一構造例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。 図5に示した非接触型ICカードの製造方法を説明するためのフローチャートである。 図5に示したインレットの一構造例を示す図であり、(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA−A’断面図である。 図7に示したインレットの製造方法を説明するための図である。
符号の説明
1 非接触型ICカード
10 インレット
11 ICチップ
12 アンテナ
13 接点
14 ベース基材
16 表裏導通部
17 ブリッジ
18 位置合わせマーク
19 保護パターン
20a,20b 接着層
30a,30b 表面層
112a,112b 接着剤層
113a,113b 導電層
114a,114b レジスト層
115 アンテナシート

Claims (2)

  1. ベース基材の両面に接着剤層を介して積層された導電層がエッチングによって一部除去されることにより、前記ベース基材上に、導電パターンと、該導電パターン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チップが前記導電パターンと接続されるための接点とが形成されてなるアンテナシートにおいて、
    前記ICチップが前記接点と接続されるように前記ベース基材上に搭載される領域の裏面に、前記導電層による保護パターンが形成されていることを特徴とするアンテナシート。
  2. 請求項1に記載のアンテナシートにおいて、
    前記ベース基材の前記ICチップが搭載される面に、前記ICチップの搭載位置を示す位置合わせマークを有し、
    前記保護パターンは、前記位置合わせマークの裏面の領域を含むように形成されていることを特徴とするアンテナシート。

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