JP2005084937A

JP2005084937A - Ｉｃタグ付きシートの製造方法、ｉｃタグの製造方法、及びその装置

Info

Publication number: JP2005084937A
Application number: JP2003316103A
Authority: JP
Inventors: Hideto Sakata; 英人坂田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】本発明は、生産性を向上させるとともに、製造コストを下げ、特に、極小のＩＣチップを基材に実装するＩＣタグ付きシートの製造方法等を提供する。
【解決手段】本発明のＩＣタグ付きシートの製造方法等は、基材２にＩＣチップ１５を実装してＩＣタグ付きシートを製造するＩＣタグ付きシートの製造方法において、振動によって前記ＩＣチップ１５が整列しつつ基材２の上部に移動するＩＣチップ整列・移動工程と、前記ＩＣチップ１５を前記基材２に実装するＩＣチップ実装工程と、を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＩＣタグの製造方法等に関し、特に微細のＩＣチップを基材に実装する実装技術に関する。

ＩＣタグとは、基材にＩＣチップを実装したものである。

ＩＣタグを基材に実装してＩＣタグを製造する製造方法として、従来は、まず、ダイシングテープ上に形成された表面が電極面として機能するシリコンウェハを所定の形状にカットする。カットされたシリコンウェハはＩＣチップとして機能し、このＩＣチップは、下方から先端が尖った部材（例えば、針のようなもの）で押し上げられ、所定の形状にカットされたＩＣチップをピックアップ装置によりピックアップする。次に、ピックアップしたＩＣチップを反転し、別のピックアップ装置により電極面と反対側の面をピックアップする。最後に、ピックアップしたＩＣチップを基材に実装し、ＩＣタグを製造する。

また、ピックアップ装置によるＩＣタグの製造における生産量は、１個／秒〜２個／秒である。

近年のＩＣチップは微細化されており、現状のピックアップ装置によるＩＣチップのピックアップは限界に達している。

また、ピックアップ装置を使用したＩＣタグの製造は製造コストが高い。

また、近年のＩＣチップの発達等により、ＩＣタグの需要が増大し、生産性を向上する必要も生じている。

本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。

本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、生産性を向上させるとともに、製造コストを下げ、特に、微細のＩＣチップを基材に実装するＩＣタグの製造方法等を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明のＩＣタグ付きシートの製造方法は、基材（２）にＩＣチップ（１５）を実装してＩＣタグ付きシートを製造するＩＣタグ付きシートの製造方法において、振動によってＩＣチップを整列させつつ基材の上部に移動させるＩＣチップ整列・移動工程と、前記ＩＣチップを前記基材に実装するＩＣチップ実装工程と、を具備することを特徴とする。また、前記ＩＣチップは吸引力を利用して前記基材に実装されることを特徴とする。また、前記ＩＣチップは押し出されて前記基材に実装されるようにしてもよい。また、前記基材は、所定の間隔を有して並んで配置され、端部に導電性接着剤（６）を有する２枚の導電箔（３）に孔（４ａ）を有するシート（４）が積層された基材であって、前記ＩＣチップ実装工程において、前記ＩＣチップは、前記基材のシートに有する孔に配置され、前記ＩＣチップの電極（１５ａ）が前記シートの端部に実装されることを特徴とする。

このようにすれば、微細のＩＣチップ１５であっても容易に基材２に実装できるとともにＩＣタグ付きシートを製造することができる。

また、本発明のＩＣタグの製造方法は、基材にＩＣチップを実装してＩＣタグを製造するＩＣタグの製造方法において、振動によって前記ＩＣチップを整列させつつ基材の上部に移動させるＩＣチップ整列・移動工程と、前記ＩＣチップを前記基材に実装するＩＣチップ実装工程と、前記基材を所定の形状に切断するシート切断工程と、を具備することを特徴とする。

このようにすれば、微細のＩＣチップ１５であっても容易に基材２に実装できるとともにＩＣタグ１０を製造することができる。

また、前記ＩＣチップは吸引力を利用して前記基材に実装されることを特徴とする。また、前記ＩＣチップは押し出されて前記基材に実装されるようにしてもよい。

このようにすれば、微細のＩＣチップであっても容易にＩＣチップを基材に実装してＩＣタグを製造することができる。

また、前記ＩＣチップの整列途中において、前記ＩＣチップの向きが正常であるか否かを判定する判定工程と、前記判定結果が正常でないと判定された場合に、整列しているＩＣチップの列から当該正常でないと判定されたＩＣチップを除外する不良ＩＣチップ除外工程と、を具備することを特徴とする。

このようにすれば、ＩＣチップを整列させ、移動する工程において発生するＩＣチップの実装向きが正常でない不良ＩＣチップを除外することができるため、ＩＣチップの向き不良による不良ＩＣタグの発生を防止できる。

また、本発明のＩＣタグの製造装置は、基材にＩＣチップを実装し所定の形状に切断してＩＣタグを製造するＩＣタグの製造装置において、振動によって前記ＩＣチップが整列しつつ前記基材の上部に移動するためのパーツフィーダ（３０）と、前記ＩＣチップを前記基材に実装するためのＩＣチップ実装手段（２５）と、を具備することを特徴とする。また、前記パーツフィーダは、ＩＣチップを収容するための収容部本体（３１）と、前記収容部本体と接続され前記基材の上部に前記ＩＣチップが移動するための通路（３３）と、ＩＣチップを整列させるための溝（３４）と、前記ＩＣチップが前記溝に沿って前記基材の上部に移動するために前記収容部本体と通路とを振動させるための振動手段（３２）と、を具備している。

このようにすれば、微細のＩＣチップであっても容易にＩＣチップを基材に実装してＩＣタグを製造することができる。また、パーツフィーダを使用することにより、製造コストを下げられるとともに、生産性を向上できる。

本願のＩＣタグの製造方法等によれば、微細のＩＣチップであっても容易にＩＣチップを基材に実装してＩＣタグを製造することができる。また、パーツフィーダを使用することにより、製造コストを下げられるとともに、生産性を向上できる。

以下、本願のＩＣタグの製造方法について詳述する。図１はＩＣタグを示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は構造図、図２はＩＣタグを製造している状態を示す図、図３はＩＣチップを基材に実装している状態を示す図である。

図１に示すように、ＩＣタグ１０は、基材２にＩＣチップ１５が実装されて形成される。

ＩＣチップ１５は、微細なものを使用する。具体的には、ＩＣチップ１５の大きさは、０．２〜０．４ｍｍ角程度である。形状は、長方形であることが好ましい。

基材２は、所定の間隔Ｓを設けて２枚並べて配置される導電箔３、３上に孔４ａを有するシート４が積層されて形成される。孔４ａはシート４の中央近傍に形成され、孔４ａの下方に所定の間隔Ｓが形成されている。孔４ａにはＩＣチップ１５が配置される。

ＩＣチップ１５は、一方の面に電極面を有する。電極面には、電極１５ａ、１５ａが設けられている。電極１５ａは、例えば、対角状に備えられるか若しくは両端部近傍に備えられることが好ましい。このＩＣチップ１５は、導電箔３の端部にＩＣチップ１５の電極１５ａ、１５ａを接着させて、基材２に実装される。また、導電箔３にアンテナ面を形成して基材２をアンテナとして機能させてもよい。

また、所定の間隔Ｓとは、例えば、０．１ｍｍ程度である。この間隔Ｓは、図中左右の導電箔３が電気的に接続されていなければよい。故に、例えば、２枚の導電箔３、３は、１枚の導電箔の中央にスリットを入れて形成されてもよい。

導電箔３は、Ａｌ、Ｃｕ等の材料を使用してシート状に形成される。また、シート４はプラスチックフィルム、紙の材料を使用してシート状に形成される。

また、導電箔３の端部には、導電性接着剤６が塗布されている。また、導電箔３とシート４が接する部分は接着剤７により接着される。この接着剤は、例えば、溶剤タイプやホットメルト型の接着剤が使用されるが、特にその種類は問わない。また、接着剤７は、非導電性接着剤であっても導電性であっても構わない。

このようにＩＣタグ１０は、所定の隙間Ｓを有して並べて配置された導電箔３、３上に孔４ａを有するシート４を積層させた基材２と、孔４ａに配置されるとともに電極１５ａ、１５ａが導電箔３、３の端部に導電性接着剤６により接着されたＩＣチップ１５と、を備えている。

ＩＣタグを製造するための製造装置について図２、図３を用いて詳述する。

ＩＣタグを製造するための製造装置２０は、基材２を形成するための基材形成装置（図示なし）と、基材２を搬送するための搬送装置２１と、複数のＩＣチップ１５、１５、…、１５を振動させてＩＣチップ１５が整列しつつ基材の上部に移動するためのパーツフィーダ３０と、基材２にＩＣチップ１５を実装するＩＣチップ実装装置２５と、基材２を所定の形状に切断するための切断装置４５と、を備える。

基材２は、図示しない基材形成装置によって、所定の間隔Ｓを設けて２枚並べて配置される導電箔３上に所定の孔４ａ、４ａ、…、４ａを連続して有するシート４が積層されて形成される。

搬送装置２１は、例えば、所定の間隔離間して配置されたガイドローラ５０、５０を備えている。基材２はこのガイドローラ５０間を搬送される。

パーツフィーダ３０は、ＩＣチップ１５を収容するための収容部本体３１と、収容部本体３１に所定の方向に振動を与える振動装置３２と、収容部本体３１と接続され、ＩＣチップ１５を基材２の上部に搬送（移動）するための通路３３と、を備えている。

収容部本体３１は、図上では円形状であるが、矩形状であっても構わない。また収容部本体３１には振動装置３２の振動方向に溝３４が形成されている。溝３４は、例えば、円形状の収容部本体３１である場合は、収容部本体３１の中心から外周方向に円を描くように設けられる。また、溝３４は振動によってＩＣチップを整列させるために設けられる。

振動装置３２は、例えば、溝３４に沿って収容部本体３１の中心から外周方向に円を描くように振動するように収容部本体３１の所定部に複数、配置される。このようにすれば、振動する方向にＩＣチップ１５も振動しながら移動するため、重なり合うＩＣチップ１５は移動中にばらける。また、振動方向に溝３４が設けられているため、ＩＣチップ１５はその溝３４にはまりながら移動する。

通路３３は、一つのＩＣチップ１５が通れるだけの幅を有している。また、通路３３には、ＩＣチップ１５を整列させるための溝（図示なし）が設けられている。また、この溝は、収容部本体３１に設けられる溝３４と接続されていることが好ましい。また、通路３３の先端は、基材２の上部に位置する。また、通路３３にも振動装置３２が設けられている。振動装置３２は、通路３３の先端方向に振動するように設けられる。

このようにすれば、ＩＣチップ１５は整列しながら、所定の方向に移動する。具体的には、ＩＣチップ１５は収容部本体３１の内部から通路３３の先端（基材２の上部）に整列しつつ移動する。

また、通路３３の途中には、ＩＣチップ１５の向きを検査するための検査装置４０を備える。ＩＣチップ１５の向きの検査とは、電極面が下方（基材側）に向いているか否かや電極面の位置が適正か否かである。検査装置４０は、ＩＣチップ１５を撮像する撮像装置４１と、撮像された映像からＩＣチップ１５の向きを判定する制御装置４２と、を備える。撮像装置としては、ＣＣＤカメラ等を使用する。また、通路３３には、制御装置４２により判定されたＩＣチップ（以下、「不良ＩＣチップ」と称する。）を通路３３から押し出すための押出装置４３を備える。

このように、撮像装置４１により撮像された映像に基づいて、制御装置４２はＩＣチップ１５の向きが正常であるか否かを判定し、正常でないと判定されれば、押出装置４３により不良ＩＣチップを整列された通路３３から除外する。具体的には、不良ＩＣチップを通路３３から外方へ押し出す。押し出された不良ＩＣチップは再度収容部本体３１に戻される。

ＩＣチップ実装装置２５とは、吸引力によりＩＣチップ１５を基材２上に実装するための吸引装置３５である。この吸引装置３５は、ガイドローラ５０、５０間であって、基材２の下方に設けられる。また、吸引装置３５は、吸引通路３７と、吸引通路に接続される吸引ポンプ３６と、を備える。

このように、ＩＣチップ実装装置２５は、パーツフィーダ３０によって基材２の上部に移動したＩＣチップ１５を、吸引装置３５の吸引ポンプ３３を作動させて、当該ＩＣチップ１５を吸引し、その吸引力によってＩＣチップ１５を基材２のシート４に有する孔４ａにはめ込むとともに、ＩＣチップ１５の電極１５ａを基材２の導電箔３の端部に導電性接着剤６により接着させ、ＩＣチップ１５を基材２に実装する。

また、切断装置４５は、搬送装置２１の搬送方向下流側に備えられる。切断装置４５は、刃、打抜き（ポンチ）等である。これにより、ＩＣチップ１５が実装された基材２が所定の形状に切断されてＩＣタグ１０として形成される。

なお、ＩＣチップ実装装置２５の他の形態として、基材２の上部に移動したＩＣチップ１５を下方に押し出す押出装置を備え、この押出装置によりＩＣチップ１５を下方に押し出して、当該ＩＣチップ１５を基材２のシート４に有する孔４ａにはめ込むとともに、ＩＣチップ１５の電極１５ａを基材２の導電箔３の端部に導電性接着剤６により接着させ、ＩＣチップ１５を基材２に実装するようにしてもよい。

また、ＩＣチップ実装装置２５はＩＣチップ１５を基材２に実装するためのＩＣチップ実装手段として機能し、振動装置３２はＩＣチップ１５が溝３４に沿って基材２の上部に移動するために収容部本体３１と通路３３を振動させるための振動手段として機能する。

以上に説明したように、本発明のＩＣタグを製造するための製造装置２０は、基材２にＩＣチップ１５を実装し所定の形状に切断してＩＣタグ１０を製造するＩＣタグの製造装置２０において、振動によってＩＣチップ１５が整列しつつ基材２の上部に移動するためのパーツフィーダ３０と、ＩＣチップ１５を基材１５に実装するためのＩＣチップ実装装置２５と、を具備している。また、パーツフィーダ３０は、ＩＣチップを収容するための収容部本体３１と、収容部本体３１と接続され基材２の上部にＩＣチップ１５が移動するための通路３３と、ＩＣチップ１５を整列させるための溝３４と、ＩＣチップが溝３４に沿って基材２の上部に移動するために収容部本体３１と通路３３とを振動させるための振動装置３２と、を具備している。また、前記ＩＣチップ実装装置２５は、ＩＣチップ１５を基材２に対して垂直方向に吸引するための吸引装置３５を備えていることが好ましい。また、前記ＩＣチップ実装装置２５は、吸引装置３５の代わりに、ＩＣチップ１５を基材２に対して垂直方向に押し出すための押出装置を備えるようにしてもよい。また、基材２は、所定の間隔を有し並べて配置され、端部に導電性接着剤６を有する２枚の導電箔３に孔４ａを有するシート４が積層されたものである。

このようにすれば、微細なＩＣチップを基材に容易に実装することができる。

ＩＣタグの製造工程について図２、図３を用いて詳述する。

まず、収容部本体３１の内部に複数のＩＣチップ１５、１５、…、１５を投入する。

次に、振動装置３２によって収容部本体３１及び通路３３に所定の方向に振動を与えることにより、ＩＣチップ１５が整列しつつ搬送装置２１（基材２）の上部に移動する。

また、ＩＣチップ１５の移動中に、通路３３上において整列されたＩＣチップ１５を撮像装置４１により撮像し、ＩＣチップ１５の向きが正常であるか否かを判定する。判定の結果、異常であると判定された場合は、制御装置４２によって、押出装置４３を駆動し、整列しているＩＣチップ１５の列から除外する。具体的には、押出装置により、ＩＣチップ１５を通路３３の外に押し出す。

次に、搬送装置２２を駆動し、基材２を所定の位置に搬送する。

次に、吸引装置３５を駆動し、吸引力（真空引きの力）によって、ＩＣチップ１５を基材２のシート４に有する孔４ａにはめ込むとともに、ＩＣチップ１５の電極１５ａを基材２の導電箔３の端部に導電性接着剤６により接着させ、ＩＣチップ１５を基材２に実装する。これにより、ＩＣタグ付きシートが形成される。

次に、切断装置４５によりＩＣチップ１５が実装された基材２を所定の形状に切断し、処理を終了する。これにより、ＩＣタグ１０が形成される。

以上に説明したように、本発明のＩＣタグ付きシートの製造方法は、基材２にＩＣチップ１５を実装してＩＣタグ付きシートを製造するＩＣタグ付きシートの製造方法において、振動によってＩＣチップ１５を整列させつつ基材２の上部に移動させるＩＣチップ整列・移動工程と、ＩＣチップ１５を基材２に実装するＩＣチップ実装工程と、を具備している。また、前記基材２は、所定の間隔を有して並んで配置され、端部に導電性接着剤６を有する２枚の導電箔３に孔４ａを有するシート４が積層された基材２であって、前記ＩＣチップ実装工程において、前記ＩＣチップ１５は、前記基材２のシート４に有する孔４ａに配置され、前記ＩＣチップ１５の電極１５ａが前記シート４の端部に実装される。

また、本発明のＩＣタグの製造方法は、基材２にＩＣチップ１５を実装してＩＣタグ１０を製造するＩＣタグの製造方法において、振動によってＩＣチップ１５を整列させつつ基材２の上部に移動させるＩＣチップ整列・移動工程と、ＩＣチップ１５を基材２に実装するＩＣチップ実装工程と、基材２を所定の形状に切断するシート切断工程と、を具備している。

また、ＩＣチップ１５は吸引力を利用して基材２に実装されることが好ましい。

また、上記ＩＣタグの製造方法において、ＩＣチップ１５の整列途中において、ＩＣチップ１５の向きが正常であるか否かを判定する判定工程と、判定結果が正常でないと判定された場合に、整列しているＩＣチップの列から不良ＩＣチップを除外する不良ＩＣチップ除外工程と、を具備していてもよい。

このようにすれば、電極面（電極１５ａ）が基材２側に配置されたＩＣチップ１５だけを基材２に実装できる。

また、ＩＣチップの実装工程の他の形態として、基材２の上部に移動したＩＣチップ１５を下方に押し出す押出装置を備え、この押出装置によりＩＣチップ１５を下方に押し出して、当該ＩＣチップ１５を基材２のシート４に有する孔４ａにはめ込むとともに、ＩＣチップ１５の電極１５ａを基材２の導電箔３の端部に導電性接着剤６により接着させ、ＩＣチップ１５を基材２に実装するようにしてもよい。この場合は、所定のタイミングで押出装置を駆動し、押し出し力によって、ＩＣチップ１５を基材２の導電箔３の端部に導電性接着剤６により接着させ、ＩＣチップ１５を基材２に実装する。

なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではない。

例えば、使用するＩＣチップの大きさ、形状等は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様で実施されてもよい。

ＩＣタグを示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は構造図である。ＩＣタグを製造している状態を示す図である。ＩＣチップを基材に実装している状態を示す図である。

符号の説明

２基材
３導電箔
４シート
４ａ孔
１５ＩＣチップ
１５ａ電極
２０ＩＣタグの製造装置
２５ＩＣチップ実装手段
３０パーツフィーダ
３１収容部本体
３２振動手段（振動装置）
３４溝

Claims

基材にＩＣチップを実装してＩＣタグ付きシートを製造するＩＣタグ付きシートの製造方法において、
振動によって前記ＩＣチップを整列させつつ基材の上部に移動させるＩＣチップ整列・移動工程と、
前記ＩＣチップを前記基材に実装するＩＣチップ実装工程と、を具備することを特徴とするＩＣタグ付きシートの製造方法。
請求項１に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ＩＣチップは吸引力を利用して前記基材に実装されることを特徴とするＩＣタグの製造方法。
請求項２に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ＩＣチップは押し出されて前記基材に実装されることを特徴とするＩＣタグの製造方法。
基材にＩＣチップを実装してＩＣタグを製造するＩＣタグの製造方法において、
振動によって前記ＩＣチップを整列させつつ基材の上部に移動させるＩＣチップ整列・移動工程と、
前記ＩＣチップを前記基材に実装するＩＣチップ実装工程と、
前記基材を所定の形状に切断するシート切断工程と、
を具備することを特徴とするＩＣタグの製造方法。
請求項４に記載のＩＣタグの製造方法において、
前記基材は、所定の間隔を有して並んで配置され、端部に導電性接着剤を有する２枚の導電箔に孔を有するシートが積層された基材であって、
前記ＩＣチップ実装工程において、前記ＩＣチップは、前記基材のシートに有する孔に配置され、前記ＩＣチップの電極が前記シートの端部に実装されることを特徴とするＩＣタグの製造方法。
請求項４、又は５に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ＩＣチップは吸引力を利用して前記基材に実装されることを特徴とするＩＣタグの製造方法。
請求項４、又は５に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ＩＣチップは押し出されて前記基材に実装されることを特徴とするＩＣタグの製造方法。
請求項４に記載のＩＣタグの製造方法において、
前記ＩＣチップの整列途中において、
前記ＩＣチップの向きが正常であるか否かを判定する判定工程と、
前記判定結果が正常でないと判定された場合に、整列しているＩＣチップの列から当該正常でないと判定されたＩＣチップを除外する不良ＩＣチップ除外工程と、
を具備することを特徴とするＩＣタグの製造方法。
基材にＩＣチップを実装し所定の形状に切断してＩＣタグを製造するＩＣタグの製造装置において、
振動によってＩＣチップを整列させつつ基材の上部に移動させるためのパーツフィーダと、
前記ＩＣチップを前記基材に実装するためのＩＣチップ実装手段と、
を具備することを特徴とするＩＣタグの製造装置。
前記パーツフィーダは、ＩＣチップを収容するための収容部本体と、前記収容部本体と接続され前記基材の上部に前記ＩＣチップが移動するための通路と、前記ＩＣチップを整列させるための溝と、前記ＩＣチップが前記溝に沿って前記基材の上部に移動するために前記収容部本体と前記通路を振動させるための振動手段と、を具備していることを特徴とする請求項９に記載のＩＣタグの製造装置。