【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＣチップ実装体およびその製造方法に関するものである。
本発明のＩＣチップ実装体は、銀行カード、定期券などの交通カード、入退室管理用途などに使用される管理用カード、テレフォンカード、宅配便などに貼り付けて使用する物流管理用タグなどの非接触ＩＣカード又は非接触ＩＣタグと称されるもの等に利用される。
【０００２】
これらのＩＣチップ実装体はＩＣチップに必要な情報を記憶し、必要に応じてリーダーライターで情報の記録、書換え、読出しが短時間ででき、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線自動識別）とも称されるＩＣキャリヤーとして情報の媒体をリーダーライターから離れて非接触で行なうことが可能である。
中でも静電結合方式により非接触でＩＣチップに情報を記録することが可能である。静電結合方式による通信方法については、例えば、特表平１１−５１３５１８号公報に詳しく記載されている。ＩＣチップを使用するため、情報量は１００バイト以上のＩＣチップのメモリーを活用することが可能である。この方式のＩＣチップを利用したＩＣチップ実装体に特に好適に使用される。
【０００３】
【従来の技術】
カードやタグの形で情報を伝達する方式として、例えば磁気記録を使用するものがある。これはプリペイドカードや切符、航空券などで多用されているが、一般に、紙やプラスチックフィルムなどの基材にバリウムフェライトなどの磁性体を含有する磁気記録層をコーティングにより設ける構成となっている。この磁気記録層に磁気リーダーライターを使用して必要な情報を書き込み（エンコード）、改札機などに設けられたリーダーライターで情報の読取り、記録書換えなどを行なっている。このようなリーダーライターは、主に、磁気ヘッドと称される、いわゆる、微小な電磁石が内蔵されており、記録、読取りのさいには、磁気記録媒体はその磁気ヘッドとほとんど接触したかたちになっている。そのため、例えば、入改札として使用する場合、財布などに納められたカードを財布からいちいち出して改札機に通さねばならないという不便さがあった。
【０００４】
また、接触式のＩＣカードと称されるＩＣキャリアーも近年、銀行カードなどで利用されているが磁気カードと同様の不便さがある。しかしながら、ＩＣに記録できる情報は、通常、磁気記録媒体の数倍〜数千倍であり、様々な用途、すなわち、様々なアプリケーションで利用できるメリットがある。このため、非接触式のＩＣキャリアーが定期券、バス乗車券等で検討され、実際に使用されつつあるというのが現状である。
【０００５】
物流関係では、ＪＡＮ（Japan Article Number）コード、コード３９などの光学バーコードを印刷、あるいは、プリンターでの印字により直接、商品や荷物などの伝票に設け、商品や荷物の集計、管理に使用されている。ただ、これらは、印刷又は印字した時点でバーコードの意味する情報が固定されてしまい、通常、リライトタイプのバーコードを除いて書換えができない。また、記録できる情報量も少ない。また、バーコードの読取りの際には、バーコードスキャナー等を使用する必要があり、読取り範囲も限られている。リライトタイプの感熱バーコードを使用する場合にも、バーコードの書換えを行なうにはサーマルヘッドを使用する必要があるため、一旦、商品にバーコードを形成させてしまうと書替を行なう媒体が様々な形になるので、サーマルヘッドによる書換えが非常にやりにくくなる欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来から利用されている静電結合方式のＩＣ実装体ではアンテナについては、四角や三角、台形の形状のべた印刷のものが使用されてきていた。このようなの形状およびべた印刷は、意匠的、経済的等の理由からアンテナ設計の制約となっていた。
本発明の目的は、意匠的、経済的または機能的に優れたアンテナを使用したＩＣ実装体を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＩＣチップ実装体では、ＩＣチップは、実質的な線状回路をなして描線する少なくとも二つの図形パターンを構成する導電性を有するアンテナと電気的または電磁敵に結合し、そのアンテナとリーダーライターのアンテナが静電結合を行い、信号のやり取りを行なう。ＩＣチップ実装体は、そのままカード状にして使用したり、ラベルにして荷物などに貼り付けて使用したりすることができる。
【０００８】
請求項１に係るＩＣチップ実装体は、ＩＣチップ及びこのＩＣチップの端子と電気的または電磁的に接続されたアンテナを備えた静電結合方式によるＩＣチップ実装体であって、前記アンテナの少なくとも一部は支持体上に形成された導電層にてなり、該導電層が、電気的に接続された実質的な線状回路をなして描線する少なくとも二つの図形パターンを構成し、かつ該図形パターン間は絶縁されてなることを特徴とする。
請求項２に係るＩＣチップ実装体は、前記図形パターンを構成する線状回路はが図形パターンを粗く覆うように描線する線状回路であり、該図形パターンの面積が、その図形パターンの外縁図の面積に対して占める割合が、0.1％以上であるＩＣチップ実装体である。
【０００９】
請求項３に係るＩＣチップ実装体では、前記アンテナは前記ＩＣチップが搭載された第１支持体上に形成され前記ＩＣチップと接続された第１アンテナと、前記第１支持体とは別の第２支持体上に前記第１アンテナよりも大きいサイズに形成され前記第１アンテナと電気的または電磁的に接続された第２アンテナとを備えており、前記第２アンテナは前記導電層により形成されている。
請求項４に係るＩＣチップ実装体は、前記図形パターンが、バーコードパターン、格子状パターン、クモの巣状パターン、ロゴ状パターン、樹木状パターン、ヒエログラフィー状パターン、人型状パターン及び蝶羽状パターンの中から選択される少なくとも一つのパターン及びそれらの組み合わせを含むものである。
【００１０】
請求項５に係るＩＣチップ実装体は、前記図形パターンの少なくとも二つがバーコードパターンであって、一つのバーコードを構成する各バーが少なくとも２つの群に分けられて各群が前記少なくとも二つの図形パターンを構成し、それぞれの図形パターンを構成するバーが端部において互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項６に係るＩＣチップ実装体は、前記図形パターンが少なくとも二つのバーコードであり、各々のバーコードがそれぞれ前記少なくとも二つの図形パターンを構成し、それぞれの図形パターンを構成するバーが端部において互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項７に係るＩＣチップ実装体は、前記光学バーコードパターンが1次元バーコードであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
アンテナを形成するための基材は、古紙再生紙、紙、合成紙、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のプラスチックフィルムなどの基材やこれらの複合基材やこれらの基材に接着層を介在させたラベル用紙が挙げられる。ラベル用紙の場合は、商品や荷物などに直接アンテナラベルを貼り付けることができ、さまざまな用途で使用することができる。
【００１２】
アンテナは単一のものに限定されるものではない。例えば、ＩＣチップが搭載された第１支持体上に形成されＩＣチップと接続された第１アンテナと、その第１支持体とは別の第２支持体上に第１アンテナよりも大きいサイズに形成され第１アンテナと電気的に接続された第２アンテナとを備えたものとすることができる。この場合、第２アンテナは電気的に接続された実質的な線状回路をなして描線する少なくとも二つの図形パターンから構成し、かつ該図形パターン間は絶縁されてなることを特徴とする。
【００１３】
このようにアンテナが２つに分かれたＩＣチップ実装体の構成の一例として図１にＩＣ実装体の断面図、図２に微少なＩＣタグラベルの断面図を示した。ＩＣチップ24は微少な第１アンテナ22a,22bを備えた第１支持体20上に搭載され、第１アンテナ22a,22b上に導電性接着材30a,30bが塗布された状態に予め実装しておき、印刷、熱転写等により第２支持体３に第２アンテナ４a,４bを形成し、前記導電性接着材を介してり第１アンテナ22a,22bを第２アンテナ４a,４bに接着することによりＩＣ実装体２が構成される。このように第１支持体上に微少な第１アンテナを設けてそのアンテナにＩＣチップを接続し、微小アンテナに導電性または非導電性接着材をコーティングした状態を微少なＩＣタグラベル１の状態とする。また、以上の第２アンテナ４a,４bが電気的に接続された実質的な線状回路をなして描線する少なくとも二つの図形パターンを構成するわけである。
【００１４】
ここで第1アンテナ22a,22bと第２アンテナ４a,４bは導電性接着材30a,30bにより電気的に接続されているわけであるが、導電性接着剤を使用せずに一般の接着剤によりアンテナ間が接合しても、アンテナ同士例えば22aと４aが重なっておればアンテナ間が電磁的に接合され、第2アンテナもアンテナとしての機能を奏する。この場合アンテナ間に非電気伝導性物質として接着剤層又はさらに支持体等を挟んでいても良い。また同様にして第２アンテナと同様の第３アンテナを設けこの第３アンテナと第２アンテナについても直接電気的に接続しても良いし、また非電気伝導性物質を挟んで電磁的に結合しても良い。また第２または第3アンテナの方をより大きくすることにより感度が上がる、即ち通信距離が延びるのでより好ましい。
【００１５】
以上の微少なタグラベルの形態は、導電性アンテナ層と電気的に接続されていることが感度を得る上でより好ましいが、このように、ＩＣチップを微小なアンテナにＡＣＦ（異方導性フィルム）やＡＣＰ（異方導電性ペースト）などの導電性のある接着材を使用して結合させ、さらに、その微小アンテナに導電性接着材をコーティングし、微小なＩＣタグラベルとしておくとＩＣチップをＩＣキャリアーとして限定された用途に使用される前に、ＩＣチップに情報を記録、書換え、読出しができ便利である。このような微小なＩＣタグラベルを使用し、タグとして使用する場合その発行現場でエンコード後、アンテナラベルやアンテナを形成した商品そのものに貼り付けることにより即時タグを発行することができ好ましい使用形態といえる。
【００１６】
本発明では、このようなカードやタグラベル等として使用される静電結合方式によるＩＣ実装体の導電性アンテナを電気的に接続された実質的な線状回路をなして描線する少なくとも二つの図形パターンであってその間は絶縁されてなる図形パターンにより構成することで、ＩＣ実装体の本来の目的として使用すること以外に、アンテナのパターンを意匠的に、または情報伝達目的に使用できる。かつ実質的に線状の回路で構成するため、すなわち、幅の広い狭いはあるが、直線、曲線によって回路を構成するので全面ベタ印刷に比べてインキ使用量も少なくなり、経済的に提供することが可能である。
すなわち前記図形パターンを構成する線状回路は該図形パターンを粗く覆うように描線する線状回路とし、その粗さの程度として、該図形パターンに対して凹部のない平面として、図形パターンの外周を縁とする凹部の無いベタ状の図形を考えその図形の面積に対する図形パターンの面積の割合が0.1％以上になるようにすることにより、アンテナとしての性能をほとんど落とすことなく、経済的、意匠的に優れたアンテナを構成できる。この外周を縁とする凹部の無いベタ状の図形を外縁図と呼ぶ。例えば、線幅0.1ｍｍの線により10ｍｍ角の格子状パターンのアンテナを構成した場合でも、そのアンテナと同面積のベタ印刷アンテナとほぼ同様の感度が得られた。以上の面積の割合の数値の上限は図形パターンの形状により異なる。即ち図形パターンそのものが凹部を有するパターンであれば自ずからこの数値は１００％未満となる。また図形パターンが凹部を持たない場合は１００％になった場合はベタ状の図形パターンとなるので、このような場合は上限は１００％未満となる。
【００１７】
このような実質的な線状回路をなして描線する、少なくとも二つの図形パターンであって、それらの間は絶縁されてなる図形パターンとしては、バーコードパターンの他に格子状パターン、クモの巣状パターン、ロゴ状パターン、樹木状パターン、ヒエログラフィー状パターン、人型状パターン及び蝶羽状パターンおよびそれらの組み合わせがあげられる。
本明細書では、一つの意味を持つバーコードを構成する一部のバーの集まりをバーコードパターンと呼んでいる。従って、バーコードは一つのバーコードパターンともなりうる。
【００１８】
格子状パターンとは縦横の線により構成される縦横格子や斜め線により構成される斜め格子などのパターンが包含される。このパターンの一例を図に示した。図３は二つの図形パターンを縦横格子パターンによって構成した例を示す平面図である。図中、格子パターンがアンテナ4a,4bとなり、支持体３上に形成され、点線で微少なＩＣタグラベル１と第１アンテナ22a,22bを示している。この場合微少なＩＣタグラベルはたて向きに貼り付けられている。以下の各パターンにおいても同一符号の部材は同一のものを表わすので、説明を省略している。アンテナ4a,4bの接続部分も印刷や熱転写印字等により形成される。この接続部分は、この例では微少なＩＣタグラベル１の２枚のアンテナとそれぞれ接続できるような形態をしているが、ＩＣチップを直接接続するような場合はそれに適するような形態にすることはいうまでもない。
クモの巣状パターンとは放射状のパターンであり、このパターンの一例を図４に示した。図４は二つの図形パターンをクモの巣状パターンによって構成した例を示す平面図である。微少なＩＣタグラベルは図中中心部に横向きに貼付けられる。
【００１９】
ロゴ状パターンとは社名、社章、商品名等をパターンとして表現したものである。このパターンの一例を図５に示した。図５は二つの図形パターンをロゴ状パターンによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。また図６にこのロゴ状パターンを例にして先に説明した外周を縁とする凹部の無いベタ状の図形である外縁図の例を示した。図６の右側のロゴに対して一点鎖線で囲んで斜線で示したものが外縁図の一例である。
樹木状パターンとは樹木や葉の模様のようなパターンである。このパターンの一例を図７に示した。図７は二つの図形パターンを樹木状パターンによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。
ヒエログラフィー状パターンとはヒエログラフと呼ばれる古代エジプトの絵文字様の形により構成されるパターンである。このパターンの一例を図８に示した。図８は二つの図形パターンをヒエログラフィー状パターンによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。
【００２０】
人型状パターンとは人の形を模したパターンである。このパターンの一例を図９に示した。図９は二つの図形パターンを人型状パターンによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。このパターンの変形としては動物の形を模したようなパターンも挙げられる。
蝶羽状パターンとは蝶の羽の模様のようなパターンである。このパターンの一例を図１０に示した。図１０は二つの図形パターンを蝶羽状パターンによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。
【００２１】
バーコードパターンとしては光学バーコードが使用されるのが一般的である。光学バーコードとしては、たとえば、ＪＡＮ（Ｊａｐａｎ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｎｕｍｂｅｒ）、コード３９、ＮＷ−７、コード１２８、インダストリアル２of５、コード９３、ＥＡＮ−１２８など、一般に公知のパターンを使用してよい。また、１次元バーコードだけではなく、2次元バーコードについても使用することが可能である。ただし、2次元バーコードは、通常、バーコードは正方形状をしており、各バーが接続されていない箇所が多いため、その外周を囲むようにある一定はばの枠を設けＩＣチップやＩＣチップ接続ラベルの接続部分を設けることが必要となる。この接続部分はたとえば、２次元バーコードをひとつ配置する場合には、その外周を囲むように接続部分をもうけるのだが、枠のある部分に2ヵ所切れ目をいれ、その切れ目のひとつにＩＣチップ実装ラベルを接合するなどの工夫が必要である。また、2次元バーコードを二つある一定間隔はなして併置する場合には、同じく、各バーコードを取り囲むようにしてある一定幅の枠を設け、各枠とＩＣチップ実装ラベルを接続することでＩＣチップ実装体を構成する。
2次元バーコードの種類としては、一般に公用されているものを使用してよく、たとえばＱＲコードモデル１、ＱＲコードモデル２、マイクロＱＲ、ＰＤＦ４１７などが使用される。
さて、これらの導電性アンテナとして使用する光学バーコードは、一般の光学バーコードリーダーにより読み取ることが可能なように、バーの部分とそれ以外の部分のコントラストを必要に応じ調製することが好ましい。本発明では、導電性化合物として、たとえば、導電性カーボンブラックを使用すると、カーボンブラックの色が本来黒色なので、このコントラストをつけやすく、本発明の用途に適している。
【００２２】
光学バーコードパターンの例は大きく二つ挙げられる。一つは以下のような例である。図形パターンの少なくとも二つがバーコードパターンであって、一つのバーコードを構成する各バーが少なくとも２つの群に分けられて各群が前記少なくとも二つの図形パターンを構成し、それぞれの図形パターンを構成するバーが端部において互いに電気的に接続されているような例である。このパターンの例を図１１に示した。図１１は二つの図形パターンをバーコードパターンによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。電気的に接続されるのが好ましくはバーの端部であるということであり、他の部分で接続されても、バーコードとしての機能があれば良い。
【００２３】
他の一つの例が次に説明するような例である。図形パターンが少なくとも二つのバーコードであり、各々のバーコードがそれぞれ少なくとも二つの図形パターンを構成し、それぞれの図形パターンを構成するバーが端部において互いに電気的に接続されている例である。このパターンの例を図１２に示した。図１２は二つの図形パターンをバーコードによって構成した例を示す平面図である。図中点線で微少なＩＣタグラベルと第１アンテナを示している。
以上説明した各パターンはほぼ二つの図形パターンが対称的な例を示したが、面積的には略同等であることがより好ましいが、パターンが対称的である必要はなく、例えば、名前やイニシャル等の文字を一文字から複数文字を問わずそのままパターンに使用することも可能である。
【００２４】
このような導電性アンテナとしての図形パターンをスクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷などの印刷方式、又はインクジェット印字、熱転写印字、レーザープリントなどの印字方式により形成する。前記ＩＣチップまたはＩＣチップ実装体を、この導電性アンテナに接続するのであるが、接続を容易にするために、該図形パターンの中に、ＩＣチップまたは微小なＩＣタグラベルを接続する部分を構成しておくことが必要である。印刷方式で第２アンテナを設ける場には、カード基材を▲１▼あらかじめカードサイズに加工してから印刷する、▲２▼ある一定形状の、例えば、カードが数十個含まれるぐらいの大きさのシート状態で印刷する、▲３▼ロール状態で印刷する、などの方式が挙げられる。
【００２５】
一般的には次のように行われる。▲１▼のカード状での印刷では、カード基材原反をシート状態又はロール状態でカード状にパンチングしたものを使用する。▲２▼のシート状態では、ロール原反をシートカッターで所望の大きさにカッティングしてから印刷する。▲３▼のロール状態での印刷では、ロール原反を所定の幅にスリッターでスリットしてから印刷する。
【００２６】
熱転写印字によってアンテナを作製する場合は、タグの発行時にアンテナ形成し、さらに、チップを個別に識別することができるＩＤ番号をそのまま、又は暗号化して、又はバーコード等のようにコード化してアンテナとともに印字することができるので、万一のＩＣチップ破損等の場合にはなはだ好都合である。もちろん他の視認情報、個別情報も必要に応じて印字することも良い。
更に、熱転写プリンター側に、ＩＣチップの読書き装置との情報をも入力させるようにすることにより、以上のような情報の印字を自動化させることも可能である。
【００２７】
熱転写印字方式によるアンテナ形成を行なう場合は、この熱転写印字方式は、導電性を有する熱可融性の導電層をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ―ト）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの耐熱性基材に設けた熱転写リボンをアンテナを形成させる基材にサーマルヘッドなどの加熱ヘッドを有する転写装置により印字を行なう方式であり、アンテナ層に導電性の熱可融性転写インキを使用することに特徴がある。
熱転写リボンとして使用する基材の厚みは、一般に２μｍ〜１０μｍであることが好ましい。これより基材が薄いとサーマルヘッドになどによる加熱の際にリボンが破損しやすく、また、これより厚いと転写に必要な印加エネルギーの必要量が多く実用的ではない。
【００２８】
このような導電性の熱可融性転写インキは、主に、▲１▼導電性物質、▲２▼熱可融性物質から構成され、これらは、次のような材料から構成される。
▲１▼導電性物質：カーボンブラック（ケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラックが好ましい。）、グラファイト、金や銀などの導電性金属、インジウムとスズの酸化物などの導電性化合物などがある。
【００２９】
▲２▼熱可融性物質：融点が４０℃〜１５０℃のパラフィンワックスやカルナウバワックスなどのワックス類、エチレン酢ビ共重合体などのビニル樹脂、エチレンエチルアクリレートなどのアクリル樹脂、クマロンインデン樹脂などのクマロン樹脂、石油樹脂、フェノール樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂などが挙げられる。
本発明では、熱可融性物質中にはワックスを必須の成分として含んでいる。
【００３０】
これらの材料の熱転写層中に占める比率は、導電性物質が１〜６０重量％、熱可融性物質が４０〜９９重量％である。より好ましくは、導電性物質が２５〜４５重量％、熱可融性物質が５５〜７５重量％である。
印刷や印字によって形成される導電層の導電性については、その表面抵抗率により規定するが、この表面抵抗率は、一般に被測定体が直方体であるとし、電極をあてる向かい合う辺の長さをＷ［ｍｍ］とし、その２辺の間の距離をＬ［ｍｍ］とし、電極間の実測された抵抗をＲ［Ω］とするとき、表面抵抗率ρＳ＝Ｒ×Ｗ÷Ｌであらわされるところのもので、本発明では、充分な通信特性を得るため導電層の表面抵抗率が１Ω／□〜１００００Ω／□であることが好ましい。本発明の転写層の構成材料では、これより表面抵抗率を下げることは難しく、また、これより表面抵抗率が高いと充分な通信距離が発現しにくくなり易い。
【００３１】
熱可融性転写インキを熱転写リボンに設ける際には、そのインキ層の厚みが少なすぎると十分な通信特性が得られず、また、インキ層の厚みが厚すぎると熱転写を行なう際にサーマルヘッドに供給される印加エネルギーではインキ層が被転写基材に完全に転写しない、いわゆる、転写不良が発生する。そのため、転写インキ層の厚みは、０.１μｍ〜１００μｍとすることが好ましく、アンテナとして充分機能を発現させるためには、０.５μｍ〜２０μｍに設定することが好ましい。
また、熱転写インキ層を一度の印字で被転写基材に転移すること以外に、数回にわけて部分的に転移させる、いわゆる、多数回印字という印字方式を行なうことも可能である。
【００３２】
本発明では、熱転写時の転写層の剥離を容易にするため、熱転写リボンにおいてＰＥＴなどの基材と導電性熱転写層の間に、アンカー層を設けることが好ましい。このアンカー層は、上記▲１▼の導電性物質と▲２▼の熱可融性物質を主成分とするが、加熱ヘッドで加熱したときに、例えば導電性転写層よりも融点が低くなるように設定することや、あるいは、融点が導電性転写層と同程度であるが溶融粘度が低い、というように加熱溶融時に剥離が容易にできるように特徴を凝らす必要がある。例えば融点に差をつける場合は、アンカー層の融点が導電性熱転写層の融点より１０℃以上、好ましくは、２０℃以上低いという形にインキを設計する。溶融粘度で差異をつける場合には、アンカー層のワックス成分の量を導電性転写層より増量するように設計することが好ましい。転写時にアンカー層の内部、あるいは、基材界面で剥離が生じた場合に、アンテナの表面抵抗を下げる目的で、アンカー層にも導電性物質を添加することが、通信距離を確保するためには好ましいことである。このアンカー層は、導電性転写層を充分に転移させるため、サーマルヘッドに印加させる一部のエネルギーで溶融できるべく、アンカー層の厚みを、０.１μｍ〜１０μｍに設定することが好ましい。
【００３３】
本発明では、熱転写層は、導電性転写層や、さらにアンカー層を加えた層構成に限定されるものではなく、例えば被転写基材の表面粗さが大きいときに転移性を高めたり、また、被転写基材との接着性を高めたりするために、少なくとも１層のオーバーコート層を設けることが可能である。この場合、静電アンテナの通信特性を高めるために、オーバーコート層にも導電剤を添加することが好ましい。
また、アンカーコート層、オーバーコート層を含む熱転写層にＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）を使用することは後述のＩＣチップ実装体１の導電性接着材との接着性を良好にする上で好ましい。特に、アンカーコート層に使用することがより好ましい。
【００３４】
このような導電性熱転写層やアンカー層を含めた導電層を基材に設けるためには、上記の材料を溶剤に溶解、混合、分散したり、加熱溶融させたりして液体状態で、グラビアコーター、バーコーター、ロールコーターなどで基材に塗布する方式が一般に行われる。インキを溶融させて塗布する場合に使用するコーターはホットメルトコーターと称されている。このようなコーターによるインキの塗布は、ロール状態の基材を連続して塗布することができ、大量に生産でき製造費も低コストである。
【００３５】
コーター等で塗布するためにインキを液状にする必要があるが、これは、転写層の構成材料を溶剤に溶解、混合、分散又は加熱溶融した状態で、アトライターやボールミル、サンドミル、ロールミルなどで混合又は混練することにより調合する。このとき、例えば導電性カーボンブラックなどの粉体状の材料を所定の粒径にまで細かく粉砕分散する。本発明では、インキ層のコーティング時の作業性、導電層の均一性を確保するために必要な助剤や添加剤を加えることに制限はしないが、例えば、インキ調製時に分散性を高めるため界面活性剤などを添加することもある。粉体材料の最終インキにおける平均粒径は、５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下にすることが、コーティング後のインキ層の表面を均一にする上で望ましい。コーティング時に発生する泡を消すための消泡剤を添加することを行なってもよい。
【００３６】
ロール状態で転写層等をコーティングした原反は、熱転写プリンターで使用するのに適切な寸法にスリッター等で必要な長さ分裁断して小分けする。最終的には、この小巻取りを熱転写印字することになるが、これの時には通常任意の形状に印字でき、ＩＤ番号等の印字が可能な熱転写プリンターを使用することが好ましい。この熱転写プリンターは、熱転写リボンと被転写基材とを重ね合わせ、サ―マルヘッドに電流供給し、ヘッド素子の温度を転写層の融点以上に上昇させ転写層を基材層に転移する装置である。このときサーマルヘッドから熱転写リボンに流れ込む熱量は、基材の凹凸などのため一部、転写層の溶融以外に飛散していく。そのため、サーマルヘッドに印加するエネルギーを余分に付与する必要がありサーマルヘッドの温度が転写層の溶融温度を大きく超えることがある。そのとき、熱転写リボンの基材表面が軟化あるいは溶融しサーマルヘッドに貼りついてしまう傾向が生じる、いわゆる、スティッキングという現象が生じることがある。これが生じると転写パターンが不明瞭になったり、ひどいときには、フィルムが破損しちぎれてしまったりすることがある。このようなトラブルを防止するため、熱転写リボンのサーマルヘッドと接触する側に耐熱層を設けることがある。この耐熱層は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ニトロセルロースなどの材料を基材にコーティングすることにより設ける。
【００３７】
本発明では、同一パターンを大量に製造するため、上記、熱転写プリンターを使用する以外に、ある一定のパターンの金型を加熱して熱転写リボンに押し当てて、被転写基材に導電性熱転写層を転移させる、いわゆる、ホットスタンプという方式を採用してもよい。
転写方式を利用する場合は、アンテナの少なくとも一部は支持体上に形成されたグラファイト、カーボンブラック、導電性金属及び導電性化合物の中から選択された少なくとも１種の導電性物質、並びにワックスを含む導電層にてなるようになるので、水溶性インキを使用したインクジェット印字によるアンテナ層にくらべて耐水性に優れている。インクジェット方式では、一般にインクを吸収するための吸収層を設ける必要があるが、本発明のアンテナは普通紙そのものに形成することもできる。
【００３８】
被転写基材は、前記の紙、古紙再生紙、合成紙、不織布、プラスチックフィルムやそれらの粘着ラベル加工したものなどが使用されるが、熱転写性を向上させるために転写する表面に加熱したときに転写層との接着性を高め、導電性転写層の転移を充分におこなえるようにするための受理層を特別に設けてもよい。この受理層は、一般に、被転写基材の転写を行なう側の表面に、ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂をコーティングやラミネートなどの方法で設けることがなされる。
また、導電性熱転写層の吸収固定を高めるための吸収受理層を設けてもよい。この吸収受理層は、ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂にシリカなどの多孔性顔料を分散したものを被転写基材の転写を行なう側の表面に設けることにより形成させる。
【００３９】
本発明では、熱転写プリンターを使用した場合は、導電層の転写パターンは、コンピューターにより所望のものが設計できるが、タグ表面にアンテナが表出する場合の印象を変える目的で、導電性熱転写層に着色剤を添加することも可能である。例えば、カーボンブラックを導電性物質として使用した場合、アンテナの色は黒になるが、所望の色の添加剤を添加することにより色調を変化させることでアンテナのイメージを変化させることも行なってよい。もちろん透明に近い導電性物質（例えばＩＴＯ（indium tin oxide）など）を使用するとアンテナの色の調整が行ないやすいことはいうまでもない。
光学バーコードとして利用することが可能である。従って、ＩＣチップ実装体としてＩＣチップに固有の情報を記録、書き換え、読み取りが可能であると同時に、光学バーコードに固定情報を記録することができ、幅広い用途で実用的に利用されることが可能である。
アンテナはＩＣチップが搭載された第１支持体上に形成されＩＣチップと接続された第１アンテナと、第１支持体とは別の第２支持体上に第１アンテナよりも大きいサイズに形成され第１アンテナと電気的に接続された第２アンテナとを備えたものとし、その第２アンテナを導電層により形成されたものとすることにより、アンテナを大きくして通信距離を長くするのが容易になる。
アンテナが形成されている支持体上にＩＣチップ実装体に搭載されているＩＣチップを識別できる個別情報も印字するようにすれば、ＩＣチップが使用中に破損しても、破損したＩＣキャリアーを識別することができる。
熱転写プリンターを使用する場合は、導電性インキ層を備えた熱転写フィルムのその導電性インキ層を支持体に押し当て、前記熱転写フィルムをサーマルヘッドにより所定パターンに加熱してその導電性インキ層を前記支持体上に熱転写してアンテナを形成する工程と、ＩＣチップの端子が前記アンテナに接続されるように前記ＩＣチップを前記支持体に搭載する工程とを備えたので、印刷方式では印刷パターンは版により固定されパターンを変える際には製版を行なう必要があるが、サーマルヘッドを使用した本発明の印字方式では、コンピューター等でパターンを作成しサーマルヘッドを備えたプリンターでそのパターンを印字することによりパターンを随時変更することができるメリットがある。
また、アンテナと同時にＩＤ番号、名前、商品名なども印字できる。
【００４０】
【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が、勿論、本発明はこれによって限定されるものではない。
ＩＣチップ実装体は、図１に示されるように、基材３に熱転写印字により静電アンテナ４ａ，４ｂを形成し、その静電アンテナ４ａ，４ｂ上にＩＣチップを含む実装体１を接合することにより形成した。
【００４１】
ＩＣチップ実装体１の形成：
図２に微少なＩＣタグラベルであるＩＣチップ実装体１の断面図を示した。図２に示されるように、厚み１００μｍの紙基材１０上に１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさで正方形の静電アンテナ２２ａ，２２ｂを下記配合１の導電性インキを用いてフレキソ印刷（凸版印刷）により５ｍｍ間隔で並列に２個設け、１.５ｍｍ×２.０ｍｍ大のＩＣチップ２４の２つの端子２６６，２６ｂをＡＣＰ（異方導電性ペースト）２８ａ，２８ｂにより、双方の静電アンテナ２２ａ，２２ｂに接合した。さらに、ふたつの静電アンテナ２２ａ，２２ｂ部分には、銀の微粒子を含む導電性接着材３０ａ，３０ｂを塗布し、これをＩＣチップ実装体１とした。
【００４２】
〔配合１〕
導電性カーボンブラック １５重量部
ポリエステル樹脂（バイロン：東洋紡株式会社の製品） ２０重量部
ノニオン系分散剤 ２重量部
シクロヘキサノン ２０重量部
イソホロン ４０重量部
【００４３】
熱転写フィルムの形成：
４.５μｍの厚みのポリエステルフィルムにグラビヤ方式によりアンカー層を構成する塗料（下記配合２）を０.５ｇ／ｍ2に塗布し、乾燥後、さらに導電性インキ層を構成する塗料（下記配合３）を１.６ｇ／ｍ2に塗布し乾燥させて、幅１１０ｍｍにスリット加工した巻取りを作成した。アンカー層を構成する塗料及び導電性インキ層を構成する塗料の調整方法は下記に示した。
【００４４】
〔配合２〕：アンカー層インキ配合
ノニオン系分散剤 ２重量部
導電性カーボンブラック ２重量部
（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社の製品）
エチレン酢酸ビニル共重合体 ２重量部
クマロン樹脂 ２重量部
ポリエチレンワックス ４重量部
カルナウバワックス ５重量部
トルエン ６０重量部
メチルエチルケトン ２３重量部
【００４５】
〔配合３〕：導電層インキ配合
ノニオン系分散剤 ２重量部
カーボングラファイト ４重量部
導電性カーボンブラック １０重量部
（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社の製品）
クマロン樹脂 ６重量部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 １重量部
カルナウバワックス １重量部
メチルエチルケトン ３６重量部
酢酸エチル ２０重量部
トルエン １０重量部
イソプロパノール １０重量部
【００４６】
アンカー層インキ及び導電層インキの調製：
溶剤に樹脂を添加攪拌して均一な樹脂液とし、その上にノニオン系分散剤、カーボングラファイト、ワックス等の固形成分を添加攪拌して均一な分散体として、アトライターにより分散し均一な混合液インキとした。
【００４７】
静電アンテナ４の形成：
合成紙基材３に接着層を介して剥離紙と接合した合成紙ラベル（ユポハイパーラベル：ユポコーポレーション株式会社の製品）に、上の熱転写フィルムを用いて、熱転写プリンター（株式会社イシダ製Ｌ−２０００−０８）により熱転写印字して、光学バーコード（13桁のＪＡＮコード）を1対形成した。光学バーコードは間隔が10ｍｍ離して併置し、各バーコートのバーと接続させた接続僕部分を、各バーコードの間にバーとの重なり部分が2.5ｍｍ、全体の幅が5ｍｍとなるように接続部分を対置して形成し、静電アンテナ４ａ，４ｂとした。この状態を図１１に示した。図１１は一対のバーコードをアンテナとして使用した一実施例の平面図である。
【００４８】
ＩＣチップ実装体２の形成：
上記熱転写印字により形成した光学バーコードを含む静電アンテナ４の接続部分に上記ＩＣチップ実装体１を接合してＩＣチップ実装体２とした。この接合は、ＩＣチップ実装体１の導電性接着材３０ａに熱転写印字により形成した静電アンテナ４ａを、導電性接着材３０ｂに静電アンテナ４bが接合されるようにすることにより行なった。
【００４９】
ＩＣチップ実装体２の特性：
上記のようにして形成したＩＣチップ実装体２を通信機（リーダー）により通信を実行したところ、リーダーアンテナから静電アンテナ４ａ，４ｂまでの距離が７５ｍｍまで通信可能であった。ちなみに、ＩＣチップ実装体１でも通信は可能であるがリーダーアンテナから静電アンテナ22a,22bまでの距離が５ｍｍまでしか通信できず、静電アンテナ４ａ，４ｂによる通信距離の顕著な増大が認められた。
また静電アンテナ４ａ，４ｂの表面抵抗率を先に説明した方法で測定したところ３０００Ω/□であった。
【００５０】
光学バーコードの特性：
上記のようにして形成した静電アンテナ４ａ，４ｂに含まれる光学バーコードを光学バーコードリーダ（キーエンス社製）で読み取りを試みたところ、問題なく記録したコード通りによみとることができた。
【００５１】
【発明の効果】
静電結合方式のＩＣ実装体において従来から利用されてい四角や三角、台形状のべた印刷のアンテナに比較して意匠的、経済的または機能的に優れたアンテナを得られた。
電気的に接続しているという条件を満たすのみで実質的な線状回路によりアンテナを構成できるので、直線、曲線を適宜組み合わせて描線することにより美的感覚を生じさせる意匠的に、経済的にまたは機能的に優れた図形パターンを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＩＣチップ実装体の断面図。
【図２】図１に示したＩＣチップ実装体に使用される微少なＩＣタグラベルであるＩＣチップ実装体１の断面図。
【図３】二つの図形パターンを縦横格子パターンによって構成した例を示す平面図。
【図４】二つの図形パターンをクモの巣状パターンによって構成した例を示す平面図。
【図５】二つの図形パターンをロゴ状パターンによって構成した例を示す平面図。
【図６】ロゴ状パターンを例に外縁図の一例を示す平面図。
【図７】二つの図形パターンを樹木状パターンによって構成した例を示す平面図。
【図８】二つの図形パターンをヒエログラフィー状パターンによって構成した例を示す平面図。
【図９】二つの図形パターンを人型状パターンによって構成した例を示す平面図。
【図１０】二つの図形パターンを蝶羽状パターンによって構成した例を示す平面図。
【図１１】二つの図形パターンをバーコードパターンによって構成した例を示す平面図。
【図１２】二つの図形パターンをバーコードによって構成した例を示す平面図。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ実装体１
２ ＩＣチップ実装体２
３，１０ 基材
４ａ，４ｂ，１２ａ，１２ｂ アンテナ
１４ ＩＣチップ
１６ａ，１６ｂ 端子
１８ａ，１８ｂ ＡＣＰ
２０ａ，２０ｂ 導電性接着材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC chip mounting body and a manufacturing method thereof.
The IC chip mounting body of the present invention can be used for transportation cards such as bank cards and commuter passes, management cards used for entrance / exit management applications, telephone cards, logistics management tags used for pasting to home delivery, etc. It is used for what is called a non-contact IC card or a non-contact IC tag.
[0002]
These IC chip mounting bodies store necessary information in the IC chip, and can be recorded, rewritten and read out in a short time by a reader / writer as required. This is also called RFID (Radio Frequency Identification). As an IC carrier, it is possible to carry out the information medium away from the reader / writer without contact.
In particular, information can be recorded on the IC chip in a non-contact manner by an electrostatic coupling method. The communication method using the electrostatic coupling method is described in detail in, for example, Japanese Patent Publication No. 11-513518. Since an IC chip is used, it is possible to utilize an IC chip memory having an information amount of 100 bytes or more. It is particularly preferably used for an IC chip mounting body using an IC chip of this system.
[0003]
[Prior art]
As a method for transmitting information in the form of a card or a tag, for example, there is a method using magnetic recording. This is widely used in prepaid cards, tickets, air tickets, and the like, but in general, a magnetic recording layer containing a magnetic material such as barium ferrite is provided on a base material such as paper or plastic film by coating. A magnetic reader / writer is used to write (encode) necessary information to the magnetic recording layer, and information is read and rewritten by a reader / writer provided in a ticket gate. Such a reader / writer mainly includes a so-called minute electromagnet called a magnetic head, and when recording or reading, the magnetic recording medium is almost in contact with the magnetic head. ing. Therefore, for example, when used as an entrance ticket gate, there is an inconvenience that a card stored in a wallet or the like must be taken out of the wallet and passed through the ticket gate machine.
[0004]
An IC carrier called a contact type IC card has also been used for bank cards in recent years, but has the same inconvenience as a magnetic card. However, information that can be recorded on an IC is usually several times to several thousand times that of a magnetic recording medium, and has an advantage that it can be used in various applications, that is, in various applications. For this reason, the current situation is that non-contact type IC carriers are being studied and used in commuter passes, bus tickets, and the like.
[0005]
In logistics, optical bar codes such as JAN (Japan Article Number) code and Code 39 are printed or directly printed on printers and used for counting and managing products and packages. ing. However, the information that the bar code means is fixed at the time of printing or printing, and normally, it cannot be rewritten except for the rewrite type bar code. Also, the amount of information that can be recorded is small. Further, when reading a barcode, it is necessary to use a barcode scanner or the like, and the reading range is limited. Even when using a rewritable thermal bar code, it is necessary to use a thermal head to rewrite the bar code. Once the bar code is formed on the product, there are various media that can be rewritten. Therefore, there is a drawback that rewriting with a thermal head becomes very difficult.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, an electrostatic coupling type IC mounting body that has been used has been used as a solid-printed antenna having a square, triangular, or trapezoidal shape. Such a shape and solid printing have been a restriction on antenna design for reasons such as design and economy.
An object of the present invention is to provide an IC mounting body using an antenna excellent in design, cost, or function.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the IC chip mounting body of the present invention, the IC chip is coupled to an electrically or electromagnetic enemy that has at least two graphic patterns drawn in a substantially linear circuit and is electrically or electromagnetically enemies. The reader / writer antenna performs electrostatic coupling to exchange signals. The IC chip mounting body can be used in the form of a card as it is, or it can be used by attaching it to a luggage or the like as a label.
[0008]
An IC chip mounting body according to claim 1 is an IC chip mounting body by an electrostatic coupling system including an IC chip and an antenna electrically or electromagnetically connected to a terminal of the IC chip, and at least of the antenna. A part is a conductive layer formed on a support, and the conductive layer forms at least two graphic patterns drawn in a substantially linear circuit electrically connected, and the graphic The patterns are insulated from each other.
The IC chip mounting body according to claim 2 is a linear circuit in which the linear circuit constituting the graphic pattern is drawn so that the graphic pattern roughly covers the graphic pattern, and the area of the graphic pattern is an outer edge diagram of the graphic pattern. The IC chip mounting body has a ratio of 0.1% or more to the area.
[0009]
In the IC chip mounting body according to claim 3, the antenna is formed on a first support body on which the IC chip is mounted and is connected to the IC chip, and the antenna is different from the first support body. A second antenna formed on the second support and having a size larger than that of the first antenna and electrically or electromagnetically connected to the first antenna, the second antenna being formed of the conductive layer; Has been.
The IC chip mounting body according to claim 4, wherein the graphic pattern is a bar code pattern, a lattice pattern, a cobweb pattern, a logo pattern, a tree pattern, a hierographic pattern, a humanoid pattern, and a butterfly wing pattern Including at least one pattern selected from the above and a combination thereof.
[0010]
In the IC chip mounting body according to claim 5, at least two of the graphic patterns are barcode patterns, and each bar constituting one barcode is divided into at least two groups, and each group includes the at least two groups. A graphic pattern is formed, and bars forming the respective graphic patterns are electrically connected to each other at the end portions.
The IC chip mounting body according to claim 6, wherein the graphic pattern is at least two barcodes, each barcode constitutes the at least two graphic patterns, and the bars constituting the respective graphic patterns are end portions Are electrically connected to each other.
The IC chip mounting body according to claim 7 is characterized in that the optical barcode pattern is a one-dimensional barcode.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The base material for forming the antenna is a base material such as recycled paper, paper, synthetic paper, plastic film such as PET (polyethylene terephthalate), a composite base material thereof, or an adhesive layer interposed between these base materials. Label paper is mentioned. In the case of label paper, an antenna label can be directly attached to a product or a baggage, and can be used for various purposes.
[0012]
The antenna is not limited to a single antenna. For example, a first antenna formed on a first support body on which an IC chip is mounted and connected to the IC chip, and a second support body different from the first support body is larger than the first antenna. A second antenna formed and electrically connected to the first antenna may be provided. In this case, the second antenna is composed of at least two graphic patterns drawn in a substantially linear circuit electrically connected, and the graphic patterns are insulated from each other.
[0013]
As an example of the configuration of the IC chip mounting body having two antennas as described above, FIG. 1 shows a cross-sectional view of the IC mounting body, and FIG. 2 shows a cross-sectional view of a minute IC tag label. The IC chip 24 is mounted on a first support 20 having minute first antennas 22a and 22b, and is mounted in advance in a state where conductive adhesives 30a and 30b are applied on the first antennas 22a and 22b. The second antennas 4a and 4b are formed on the second support 3 by printing, thermal transfer, etc., and the first antennas 22a and 22b are bonded to the second antennas 4a and 4b through the conductive adhesive. The IC mounting body 2 is configured. In this way, a state in which the minute first antenna is provided on the first support, an IC chip is connected to the antenna, and the minute antenna is coated with the conductive or non-conductive adhesive is referred to as the state of the minute IC tag label 1. To do. In addition, at least two graphic patterns are formed by forming a substantial linear circuit in which the second antennas 4a and 4b are electrically connected.
[0014]
Here, the first antennas 22a and 22b and the second antennas 4a and 4b are electrically connected by the conductive adhesives 30a and 30b. Even if the antennas are joined, if the antennas, for example, 22a and 4a overlap, the antennas are joined electromagnetically, and the second antenna also functions as an antenna. In this case, an adhesive layer or a support may be sandwiched between the antennas as a non-electrically conductive substance. Similarly, a third antenna similar to the second antenna may be provided, and the third antenna and the second antenna may be directly electrically connected, or may be electromagnetically coupled with a non-electrically conductive material interposed therebetween. May be. Also, it is more preferable that the sensitivity of the second or third antenna is increased, that is, the communication distance is extended.
[0015]
The above-described minute tag label is preferably electrically connected to the conductive antenna layer in order to obtain sensitivity. In this way, the IC chip is attached to the minute antenna as an ACF (anisotropic conductive film). ) And ACP (Anisotropic Conductive Paste) and other conductive adhesives, and then the micro antenna is coated with a conductive adhesive to form a micro IC tag label. It is convenient that information can be recorded, rewritten and read out on an IC chip before being used for a limited purpose as a carrier. When such a small IC tag label is used and used as a tag, it can be said that a tag can be immediately issued by encoding it at the issuance site and then affixing it to the product itself on which the antenna label or antenna is formed. .
[0016]
In the present invention, at least two graphic patterns are drawn by forming a substantially linear circuit electrically connected to the conductive antenna of the IC mounting body by electrostatic coupling used as such a card or tag label. In this case, the antenna pattern can be used for design purposes or for information transmission purposes, in addition to being used as the original purpose of the IC mounting body, by being constituted by a graphic pattern that is insulated between them. In addition, since the circuit is configured by a substantially linear circuit, that is, although it is wide and narrow, the circuit is configured by a straight line and a curved line, so that the amount of ink used is less than that of full solid printing, and it is economically provided. It is possible.
That is, the linear circuit constituting the graphic pattern is a linear circuit drawn so as to roughly cover the graphic pattern, and as the degree of roughness, the outer periphery of the graphic pattern is defined as a flat surface without a recess with respect to the graphic pattern. Considering a solid figure with no recesses at the edges, and making the ratio of the area of the figure pattern to the area of the figure to be 0.1% or more, the performance as an antenna is economically and design-free. An excellent antenna can be configured. A solid figure without a recess having the outer periphery as an edge is called an outer edge diagram. For example, even when a 10 mm square grid pattern antenna is configured by a line having a line width of 0.1 mm, the same sensitivity as that of a solid printed antenna having the same area as the antenna was obtained. The upper limit of the numerical value of the above area ratio varies depending on the shape of the graphic pattern. That is, if the graphic pattern itself is a pattern having a recess, this value is naturally less than 100%. Further, when the figure pattern does not have a concave portion, it becomes a solid figure pattern when it becomes 100%. In such a case, the upper limit is less than 100%.
[0017]
At least two graphic patterns drawn in such a substantially linear circuit and insulated between them include a bar code pattern, a lattice pattern, and a cobweb pattern , Logo patterns, dendritic patterns, hierographic patterns, humanoid patterns, butterfly wing patterns and combinations thereof.
In this specification, a collection of a part of bars constituting a bar code having one meaning is called a bar code pattern. Therefore, the barcode can be a barcode pattern.
[0018]
The lattice pattern includes patterns such as a vertical and horizontal lattice constituted by vertical and horizontal lines and an oblique lattice constituted by diagonal lines. An example of this pattern is shown in the figure. FIG. 3 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by vertical and horizontal lattice patterns. In the figure, the lattice pattern becomes the antennas 4a and 4b, which are formed on the support 3 and show the minute IC tag label 1 and the first antennas 22a and 22b by dotted lines. In this case, a minute IC tag label is attached in a vertical direction. In each of the following patterns, the members having the same reference numerals represent the same elements, and thus the description thereof is omitted. Connection portions of the antennas 4a and 4b are also formed by printing, thermal transfer printing, or the like. In this example, the connecting portion is configured to be connected to each of the two antennas of the minute IC tag label 1, but in the case where the IC chip is directly connected, it may not be configured to be suitable for it. Needless to say.
The cobweb pattern is a radial pattern, and an example of this pattern is shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by a spider web pattern. A minute IC tag label is attached to the center in the figure in a horizontal direction.
[0019]
The logo pattern is a pattern that represents a company name, a company emblem, a product name, and the like. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 5 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by logo patterns. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure. Further, FIG. 6 shows an example of an outer edge diagram which is a solid figure having no concave portion with the outer periphery as an edge described above by taking this logo pattern as an example. An example of the outer edge diagram is shown by hatching surrounded by an alternate long and short dash line with respect to the logo on the right side of FIG.
A tree-like pattern is a pattern such as a tree or leaf pattern. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 7 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by tree-like patterns. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure.
A hierographic pattern is a pattern composed of ancient Egyptian pictograms called hierographs. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 8 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by hierographic patterns. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure.
[0020]
A humanoid pattern is a pattern that imitates the shape of a person. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 9 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by humanoid patterns. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure. Examples of the deformation of the pattern include a pattern imitating the shape of an animal.
A butterfly wing pattern is a pattern like a butterfly wing pattern. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 10 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by butterfly wing patterns. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure.
[0021]
As a barcode pattern, an optical barcode is generally used. As an optical bar code, generally known patterns such as JAN (Japan Article Number), code 39, NW-7, code 128, industrial 2 of 5, code 93, and EAN-128 may be used. Further, not only a one-dimensional barcode but also a two-dimensional barcode can be used. However, two-dimensional barcodes are usually square in shape, and there are many places where each bar is not connected. Therefore, an IC chip or IC is provided with a certain frame to surround the outer periphery of the barcode. It is necessary to provide a connection part of the chip connection label. For example, when one two-dimensional barcode is placed, this connection part is provided with a connection part so as to surround the outer periphery, but two cuts are made in the part with the frame, and an IC chip is mounted on one of the cuts. It is necessary to devise such as joining labels. When two two-dimensional barcodes are juxtaposed at a certain interval, similarly, a frame with a certain width is provided so as to surround each barcode, and each frame and an IC chip mounting label are connected. An IC chip mounting body is configured.
As a type of the two-dimensional barcode, a commonly used one may be used. For example, QR code model 1, QR code model 2, micro QR, PDF 417, or the like is used.
Now, it is preferable that the optical bar codes used as these conductive antennas are prepared as necessary so that the contrast between the bar portion and the other portions can be read by a general optical bar code reader. In the present invention, for example, when conductive carbon black is used as the conductive compound, the color of the carbon black is inherently black, so that this contrast is easily obtained, which is suitable for the application of the present invention.
[0022]
There are two major examples of optical bar code patterns. One is the following example. At least two of the graphic patterns are barcode patterns, and each bar constituting one barcode is divided into at least two groups, and each group forms the at least two graphic patterns, and each graphic pattern is configured. This is an example where the bars are electrically connected to each other at the ends. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 11 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by barcode patterns. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure. The electrical connection is preferably at the end of the bar. Even if the connection is made at another part, it only needs to have a function as a bar code.
[0023]
Another example is an example described below. In this example, the figure pattern is at least two barcodes, each barcode constitutes at least two figure patterns, and the bars constituting each figure pattern are electrically connected to each other at the ends. An example of this pattern is shown in FIG. FIG. 12 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by bar codes. A small IC tag label and the first antenna are shown by dotted lines in the figure.
Each pattern described above shows an example in which almost two figure patterns are symmetric. However, it is more preferable that the patterns are approximately the same in terms of area, but the patterns do not have to be symmetric, for example, names and initials. It is also possible to use a single character or a plurality of characters as they are in a pattern.
[0024]
Such a graphic pattern as a conductive antenna is formed by a printing method such as screen printing, flexographic printing, or offset printing, or a printing method such as ink jet printing, thermal transfer printing, or laser printing. The IC chip or the IC chip mounting body is connected to the conductive antenna. In order to facilitate the connection, a portion for connecting the IC chip or the minute IC tag label is formed in the graphic pattern. It is necessary to keep it. When the second antenna is provided by the printing method, the card substrate is processed to (1) a card size in advance and then printed. (2) A certain shape, for example, large enough to contain several tens of cards. Printing in the sheet state, and (3) printing in the roll state.
[0025]
Generally, it is performed as follows. In the card-like printing of (1), a card base material punched into a card shape in a sheet state or a roll state is used. In the sheet state {circle around (2)}, the roll material is cut to a desired size with a sheet cutter and then printed. In the printing in the roll state (3), the roll material is slit to a predetermined width with a slitter and then printed.
[0026]
When producing an antenna by thermal transfer printing, the antenna is formed when the tag is issued, and the ID number that can individually identify the chip is encoded as it is or encrypted, or encoded as a barcode or the like. Since it can be printed at the same time, it is very convenient in case of IC chip breakage. Of course, other visual information and individual information may be printed as necessary.
Furthermore, by causing the thermal transfer printer side to input information with the IC chip reader / writer, it is also possible to automate the printing of information as described above.
[0027]
When forming an antenna by the thermal transfer printing method, this thermal transfer printing method uses a heat-resistant base material such as PET (polyethylene terephthalate) or PEN (polyethylene naphthalate) as a heat-fusible conductive layer having conductivity. The thermal transfer ribbon provided on the substrate is printed by a transfer device having a heating head such as a thermal head on the substrate on which the antenna is formed, and is characterized by the use of a conductive heat-fusible transfer ink for the antenna layer. is there.
In general, the thickness of the substrate used as the thermal transfer ribbon is preferably 2 μm to 10 μm. If the substrate is thinner than this, the ribbon is liable to be damaged when heated by a thermal head or the like, and if it is thicker than this, the necessary amount of applied energy necessary for transfer is large and not practical.
[0028]
Such a conductive heat-fusible transfer ink is mainly composed of (1) a conductive substance and (2) a heat-fusible substance, and these are composed of the following materials.
(1) Conductive substance: Carbon black (preferably conductive carbon black such as Ketjen black), graphite, conductive metals such as gold and silver, conductive compounds such as oxides of indium and tin, and the like.
[0029]
(2) Heat-fusible substances: waxes such as paraffin wax and carnauba wax having a melting point of 40 ° C. to 150 ° C., vinyl resins such as ethylene vinyl acetate copolymer, acrylic resins such as ethylene ethyl acrylate, coumarone indene Examples thereof include coumarone resin such as resin, petroleum resin, phenol resin, maleic acid resin, polyamide resin, cellulose resin, epoxy resin, and ketone resin.
In the present invention, the heat fusible substance contains a wax as an essential component.
[0030]
The proportion of these materials in the thermal transfer layer is 1 to 60% by weight of the conductive substance and 40 to 99% by weight of the heat fusible substance. More preferably, the conductive material is 25 to 45% by weight and the thermally fusible material is 55 to 75% by weight.
The conductivity of the conductive layer formed by printing or printing is defined by the surface resistivity. This surface resistivity is generally determined by assuming that the object to be measured is a rectangular parallelepiped, and the length of the opposite side to which the electrode is applied is W [Mm], where the distance between the two sides is L [mm], and the measured resistance between the electrodes is R [Ω], the surface resistivity ρS = R × W ÷ L. Therefore, in the present invention, the surface resistivity of the conductive layer is preferably 1Ω / □ to 10000Ω / □ in order to obtain sufficient communication characteristics. In the constituent material of the transfer layer of the present invention, it is difficult to lower the surface resistivity, and if the surface resistivity is higher than this, it is difficult to develop a sufficient communication distance.
[0031]
When the heat fusible transfer ink is provided on the thermal transfer ribbon, if the thickness of the ink layer is too small, sufficient communication characteristics cannot be obtained. If the thickness of the ink layer is too thick, a thermal head is used for thermal transfer. With the applied energy supplied to the ink, the ink layer does not completely transfer to the transfer substrate, so-called transfer failure occurs. Therefore, the thickness of the transfer ink layer is preferably 0.1 μm to 100 μm, and is preferably set to 0.5 μm to 20 μm in order to sufficiently function as an antenna.
In addition to transferring the thermal transfer ink layer to the substrate to be transferred by one printing, it is also possible to perform a printing method of so-called multiple printing, in which the thermal transfer ink layer is partially transferred several times.
[0032]
In the present invention, an anchor layer is preferably provided between the base material such as PET and the conductive thermal transfer layer in the thermal transfer ribbon in order to facilitate peeling of the transfer layer during thermal transfer. This anchor layer is composed mainly of the conductive material (1) and the heat-fusible material (2). When heated by a heating head, the anchor layer has a melting point lower than that of the conductive transfer layer, for example. In addition, it is necessary to refine the characteristics so that peeling can be easily performed at the time of heating and melting such that the melting point is the same as that of the conductive transfer layer but the melt viscosity is low. For example, when making a difference in melting point, the ink is designed in such a way that the melting point of the anchor layer is 10 ° C. or more, preferably 20 ° C. or more lower than the melting point of the conductive thermal transfer layer. When making a difference in melt viscosity, it is preferable to design the anchor layer so that the amount of the wax component in the anchor layer is larger than that in the conductive transfer layer. In order to ensure the communication distance, it is also necessary to add a conductive substance to the anchor layer in order to reduce the surface resistance of the antenna when peeling occurs at the inside of the anchor layer or at the substrate interface during transfer. This is preferable. In order for this anchor layer to sufficiently transfer the conductive transfer layer, the thickness of the anchor layer is preferably set to 0.1 μm to 10 μm so that it can be melted with a part of energy applied to the thermal head.
[0033]
In the present invention, the thermal transfer layer is not limited to a conductive transfer layer or a layer structure in which an anchor layer is further added. For example, when the surface roughness of the substrate to be transferred is large, In order to improve the adhesion to the substrate to be transferred, it is possible to provide at least one overcoat layer. In this case, it is preferable to add a conductive agent to the overcoat layer in order to improve the communication characteristics of the electrostatic antenna.
Further, the use of EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) for the thermal transfer layer including the anchor coat layer and the overcoat layer is to improve the adhesion with the conductive adhesive of the IC chip mounting body 1 described later. preferable. In particular, it is more preferably used for the anchor coat layer.
[0034]
In order to provide a conductive layer including such a conductive thermal transfer layer and an anchor layer on a substrate, the above materials are dissolved, mixed, dispersed in a solvent, heated and melted, and in a liquid state, a gravure coater Generally, a method of applying to a substrate with a bar coater, a roll coater or the like is performed. A coater used when the ink is melted and applied is called a hot melt coater. Application of ink by such a coater can continuously apply a substrate in a roll state, can be produced in large quantities, and has a low manufacturing cost.
[0035]
In order to apply with a coater, etc., the ink needs to be liquefied, but this can be done with an attritor, ball mill, sand mill, roll mill, etc. in a state where the constituent materials of the transfer layer are dissolved, mixed, dispersed or heated and melted in a solvent. Prepare by mixing or kneading. At this time, for example, a powdery material such as conductive carbon black is finely pulverized and dispersed to a predetermined particle size. In the present invention, there is no limit to adding auxiliary agents and additives necessary for ensuring the workability during coating of the ink layer and the uniformity of the conductive layer. An activator or the like may be added. In order to make the surface of the ink layer after coating uniform, it is desirable that the average particle size of the powder material in the final ink be 50 μm or less, preferably 20 μm or less. You may perform adding the antifoamer for extinguishing the bubble which generate | occur | produces at the time of coating.
[0036]
The raw material coated with a transfer layer or the like in a roll state is divided into pieces suitable for use in a thermal transfer printer by cutting the length necessary with a slitter or the like. Eventually, this small winding is subjected to thermal transfer printing. At this time, it is preferable to use a thermal transfer printer that can normally print in an arbitrary shape and print ID numbers and the like. This thermal transfer printer is a device that superimposes the thermal transfer ribbon and the substrate to be transferred, supplies current to the thermal head, raises the temperature of the head element above the melting point of the transfer layer, and transfers the transfer layer to the substrate layer. . At this time, the amount of heat flowing from the thermal head to the thermal transfer ribbon is partially scattered due to the unevenness of the substrate, etc., other than the melting of the transfer layer. For this reason, it is necessary to apply extra energy to the thermal head, and the temperature of the thermal head may greatly exceed the melting temperature of the transfer layer. At that time, a so-called sticking phenomenon may occur in which the surface of the base material of the thermal transfer ribbon tends to soften or melt and stick to the thermal head. If this occurs, the transfer pattern may become unclear, and if it is terrible, the film may be damaged or torn off. In order to prevent such troubles, a heat-resistant layer may be provided on the side of the thermal transfer ribbon that contacts the thermal head. This heat-resistant layer is provided by coating the base material with a material such as a silicone resin, an epoxy resin, a melamine resin, a phenol resin, a fluororesin, a polyimide resin, or nitrocellulose.
[0037]
In the present invention, in order to produce the same pattern in large quantities, in addition to using the above-mentioned thermal transfer printer, a mold having a certain pattern is heated and pressed against the thermal transfer ribbon, and the conductive thermal transfer layer is applied to the substrate to be transferred. A so-called hot stamping method may be employed.
When using the transfer method, at least a part of the antenna includes at least one conductive material selected from graphite, carbon black, conductive metal, and conductive compound formed on a support, and a wax. Since it is made of a conductive layer containing water, it is superior in water resistance compared to an antenna layer by ink jet printing using water-soluble ink. In the ink jet system, it is generally necessary to provide an absorption layer for absorbing ink, but the antenna of the present invention can also be formed on plain paper itself.
[0038]
As the substrate to be transferred, the above-mentioned paper, recycled paper, synthetic paper, non-woven fabric, plastic film, or those processed with an adhesive label are used, but when the surface to be transferred is heated to improve thermal transferability In addition, a receiving layer may be specially provided to enhance the adhesiveness with the transfer layer and sufficiently transfer the conductive transfer layer. In general, the receiving layer is formed by coating a thermoplastic resin such as a vinyl resin on the surface on the transfer side of the substrate to be transferred by a method such as coating or laminating.
Further, an absorption receiving layer for enhancing the absorption and fixation of the conductive thermal transfer layer may be provided. This absorption receiving layer is formed by providing a thermoplastic resin such as vinyl resin in which a porous pigment such as silica is dispersed on the surface of the substrate to be transferred.
[0039]
In the present invention, when a thermal transfer printer is used, the desired transfer pattern of the conductive layer can be designed by a computer, but for the purpose of changing the impression when the antenna appears on the tag surface, It is also possible to add a colorant. For example, when carbon black is used as the conductive material, the antenna color is black, but the antenna image may be changed by changing the color tone by adding an additive of a desired color. . Needless to say, it is easy to adjust the color of the antenna when a conductive material that is nearly transparent (for example, ITO (indium tin oxide)) is used.
It can be used as an optical barcode. Therefore, information specific to the IC chip can be recorded, rewritten and read as an IC chip mounting body, and at the same time, fixed information can be recorded on the optical bar code, which can be used practically in a wide range of applications. Is possible.
The antenna is formed on a first support body on which an IC chip is mounted and is connected to the IC chip, and is formed on a second support body different from the first support body in a size larger than that of the first antenna. And a second antenna electrically connected to the first antenna, and the second antenna is formed of a conductive layer, so that the antenna can be enlarged to increase the communication distance. It becomes easy.
If individual information that can identify the IC chip mounted on the IC chip mounting body is printed on the support on which the antenna is formed, even if the IC chip is damaged during use, the damaged IC carrier is removed. Can be identified.
When using a thermal transfer printer, the conductive ink layer of the thermal transfer film provided with the conductive ink layer is pressed against a support, the thermal transfer film is heated to a predetermined pattern by a thermal head, and the conductive ink layer is The printing method includes a step of forming an antenna by thermal transfer on a support, and a step of mounting the IC chip on the support so that terminals of the IC chip are connected to the antenna. It is necessary to make a plate when changing the pattern fixed by the plate, but in the printing method of the present invention using a thermal head, the pattern is created by a computer etc. and the pattern is printed by a printer equipped with a thermal head. There is an advantage that the pattern can be changed at any time.
Also, the ID number, name, product name, etc. can be printed simultaneously with the antenna.
[0040]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited thereto.
As shown in FIG. 1, in the IC chip mounting body, electrostatic antennas 4a and 4b are formed on a base material 3 by thermal transfer printing, and a mounting body 1 including an IC chip is bonded onto the electrostatic antennas 4a and 4b. Was formed.
[0041]
Formation of IC chip mounting body 1:
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the IC chip mounting body 1 which is a minute IC tag label. As shown in FIG. 2, 10 mm × 10 mm square electrostatic antennas 22a and 22b are formed on a paper substrate 10 having a thickness of 100 μm by flexographic printing (letter printing) using a conductive ink of the following composition 1. Two terminals 266 and 26b of an IC chip 24 having a size of 1.5 mm × 2.0 mm are provided in parallel at an interval of 5 mm, and both electrostatic antennas 22a and 22b are connected to each other by ACP (anisotropic conductive paste) 28a and 28b. Joined. Further, conductive adhesive materials 30a and 30b containing silver fine particles were applied to the two electrostatic antennas 22a and 22b, and this was used as the IC chip mounting body 1.
[0042]
[Formulation 1]
Conductive carbon black 15 parts by weight
Polyester resin (Byron: product of Toyobo Co., Ltd.) 20 parts by weight
Nonionic dispersant 2 parts by weight
20 parts by weight of cyclohexanone
40 parts by weight of isophorone
[0043]
Formation of thermal transfer film:
0.5 g / m of a paint (formulation 2 below) constituting an anchor layer by a gravure method on a 4.5 μm thick polyester film 2 1.6 g / m of the coating composition (formulation 3 below) constituting the conductive ink layer. 2 It was applied to and dried, and a wound was slit into a width of 110 mm. The methods for adjusting the paint constituting the anchor layer and the paint constituting the conductive ink layer are shown below.
[0044]
[Composition 2]: Anchor layer ink composition
Nonionic dispersant 2 parts by weight
2 parts by weight of conductive carbon black
(Ketjen Black EC: Lion product)
2 parts by weight of ethylene vinyl acetate copolymer
Coumarone resin 2 parts by weight
4 parts by weight of polyethylene wax
Carnauba wax 5 parts by weight
60 parts by weight of toluene
23 parts by weight of methyl ethyl ketone
[0045]
[Formulation 3]: Conductive layer ink composition
Nonionic dispersant 2 parts by weight
4 parts by weight of carbon graphite
10 parts by weight of conductive carbon black
(Ketjen Black EC: Lion product)
Coumarone resin 6 parts by weight
1 part by weight of vinyl chloride vinyl acetate copolymer
1 part by weight of carnauba wax
36 parts by weight of methyl ethyl ketone
20 parts by weight of ethyl acetate
10 parts by weight of toluene
10 parts by weight of isopropanol
[0046]
Preparation of anchor layer ink and conductive layer ink:
Add a resin to the solvent and stir to make a uniform resin liquid, and then add and stir solid components such as nonionic dispersant, carbon graphite, wax and so on to form a uniform dispersion and disperse with an attritor to make a uniform mixed liquid Ink was used.
[0047]
Formation of electrostatic antenna 4:
Using the above thermal transfer film on a synthetic paper label (Yupo Hyperlabel: a product of YUPO Corporation) bonded to a release paper via an adhesive layer on the synthetic paper substrate 3, a thermal transfer printer (L-made by Ishida Co., Ltd.) 2000-08), a pair of optical bar codes (13-digit JAN codes) was formed. The optical bar code is placed 10 mm apart from each other, and the connection part connected to the bar of each bar coat is 2.5 mm between each bar code and the overall width is 5 mm. The connection portions were formed facing each other, and electrostatic antennas 4a and 4b were obtained. This state is shown in FIG. FIG. 11 is a plan view of an embodiment using a pair of bar codes as antennas.
[0048]
Formation of IC chip mounting body 2:
The IC chip mounting body 1 was joined to the connecting portion of the electrostatic antenna 4 including the optical bar code formed by the thermal transfer printing to form an IC chip mounting body 2. This bonding was performed by bonding the electrostatic antenna 4a formed on the conductive adhesive 30a of the IC chip mounting body 1 by thermal transfer printing so that the electrostatic antenna 4b was bonded to the conductive adhesive 30b.
[0049]
Characteristics of IC chip mounting body 2:
When the IC chip mounting body 2 formed as described above was communicated by a communication device (reader), the distance from the reader antenna to the electrostatic antennas 4a and 4b was able to be communicated up to 75 mm. Incidentally, although the IC chip mounting body 1 can also communicate, the distance from the reader antenna to the electrostatic antennas 22a and 22b can be communicated only up to 5 mm, and the communication distance by the electrostatic antennas 4a and 4b is remarkably increased. It was.
Further, the surface resistivity of the electrostatic antennas 4a and 4b was measured by the method described above and found to be 3000Ω / □.
[0050]
Optical barcode characteristics:
When the optical bar code included in the electrostatic antennas 4a and 4b formed as described above was read with an optical bar code reader (manufactured by Keyence Corporation), it could be read according to the recorded code without any problem.
[0051]
【The invention's effect】
As compared with the square, triangular, and trapezoidal solid print antennas conventionally used in the electrostatic coupling type IC mounting body, an antenna excellent in design, economy, or function was obtained.
Since the antenna can be configured by a substantially linear circuit only by satisfying the condition of being electrically connected, it is possible to create an aesthetic sense by drawing an appropriate combination of straight lines and curves, economically or A functionally superior figure pattern can be constructed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an IC chip mounting body according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an IC chip mounting body 1 which is a minute IC tag label used in the IC chip mounting body shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a plan view showing an example in which two figure patterns are constituted by vertical and horizontal lattice patterns.
FIG. 4 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are formed by a cobweb pattern.
FIG. 5 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are configured by logo patterns.
FIG. 6 is a plan view showing an example of an outer edge view using a logo pattern as an example.
FIG. 7 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by tree-like patterns.
FIG. 8 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by hierographic patterns.
FIG. 9 is a plan view showing an example in which two figure patterns are constituted by humanoid patterns.
FIG. 10 is a plan view showing an example in which two figure patterns are configured by butterfly wing patterns.
FIG. 11 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are constituted by barcode patterns.
FIG. 12 is a plan view showing an example in which two graphic patterns are configured by barcodes.
[Explanation of symbols]
1 IC chip mounting body 1
2 IC chip mounting body 2
3,10 Base material
4a, 4b, 12a, 12b Antenna
14 IC chip
16a, 16b terminals
18a, 18b ACP
20a, 20b conductive adhesive
