JP2005503625A - 電子ラベルおよび同製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、電子要素を取り付けて要素接点とカード導電部間に優れた電子接続を提供する薄い可撓性カードないし電子ラベルを提供することである。本発明の目的は、さらにこの形式のカードないし電子ラベルの製造方法を提供することである。
本発明によるカードないし電子ラベルは、少なくとも一つの薄い可撓性基板（７）、導電性層（４）および接着層（１）を集合することによって生成され、少なくとも一つの電子要素（１１）を含んでいる。前記カードは、基板（７）が電子要素（１１）を収容した少なくとも一つの窓（８）を含み、接着層（１）が導電性層（４）を基板上に維持し、導電性層（４）が窓の表面（８）内に部分的に延長して、電子要素（１１）が接続される少なくとも一つの電子接点（４’）を形成することを特徴とする。基板（７）は、取り付けられるべき要素の最大高さを基準にして選択されるのが好ましい。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの電子要素を含む薄いカードないし電子ラベルおよびこの形式のカードを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、外部接点または電子ラベルを伴うカードまたは伴わないカードに関する。電子ラベルは、少なくとも支持部材、アンテナおよび概してチップである電子要素を含む集合体を意味するものと理解されている。本発明に基づくカードないし電子ラベルは、識別、管理または支払いのための手段として多数のアプリケーションに利用される。
【０００３】
本発明の目的は、少なくとも一つの電子要素が取り付けられたカードないし薄い可撓性カードに特に焦点付けられる。電子要素は、チップ、コンデンサ、抵抗器、ヒューズ、バッテリ、表示装置、指紋コントローラ（「フィンガーチップ」）のような素子または他の同様の素子である。
【０００４】
当該技術に習熟した人が知っているカードないし電子ラベルにおいて、その要素は基板と呼ばれている絶縁支持部材に取り付けられ、そのトラックおよびコネクター域は導電性材料（一般的に銅製）に型彫りされている。要素は普通接着され、従ってその接点は基板のトラックまたは導電性コネクター域にハンダ付けされる。要素および、この方法で配線された回路を保護するために、エポキシ樹脂が、全回路を被覆するように表面の全体または一部上で成型される。
【０００５】
文献ＥＰ１１６７０６８は、基板上に型彫りし、コイル状アンテナから導出されたトラックにチップ接点を押圧することによる接続法を開示している。このチップ接続は接点上に事前に付加されたスパイクするハンダ付けの助けなしに実行され、かつ、導電性トラックの金属内に押し込むように意図されている。次に、集合体が樹脂で被覆および（または）絶縁層で覆われる。
【特許文献１】
欧州特許出願公開第１１６７０６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した両タイプの公知のカードないし電子ラベルは、一方において製造中制御が困難となる厚みを有しており、他方において可撓性が制限されているという欠点がある。実際に、要素は異なる高さを有し、また被覆厚みはカードの許容可能な平坦性を保証するために要素の少なくとも一つによって達成される最大高さに対応しなければならない。参考として、カードの一般的な厚みはＩＳＯ７８１６規格によれば０．７６ｍｍである。
【０００７】
要素の接点が基板内に型彫りされた導電体に圧入することによって固定される第２の場合において、接点−導電体接続の質は、カードが湾曲ないしゆがみの加えられる機械的制限に依存して変化する。
【０００８】
本発明の目的は、上述した欠点を回避することであり、すなわち、製造中の最少廃棄率を提供するフラットで薄い可撓性カードないし電子ラベルを得ることである。これは、本発明はカードの電子要素と導電性部分上のトラック間の電気的接続の質に特に関係する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の別の目的は、この形式のカードないし電子ラベルの製造方法を提供することである。
【００１０】
この目的は、少なくとも一つの薄い可撓性基板と、導電性層と接着層を集合させることによって得られ、また、少なくとも一つの電子要素を含むカードないし電子ラベルによって達成され、前記導電性層がアンテナを規定する導電性トラックによって形成され、基板が少なくとも一つの窓を含んでおり、ここに電子要素が収容され、接着層が導電性層を基板上に維持するとともに、電気要素がその上に接続されている少なくとも一つの電気接点を形成するために、導電性層が窓の表面に部分的に延長していることを特徴とする。
【００１１】
本発明によるカードないし電子ラベルは、基板と呼ばれる絶縁層上に作られ、基板の厚みは取り付けされるべき要素の最大高さを基準に基づいて選択されるのが好ましい。この選択された基板の厚みは、カードないしラベルの最終形態を決定する。すなわち、要素がカード表面上に現われれば、カード上に隆起部かまたは溝が形成される。
【００１２】
前記基板は、電子要素を収容するために使用される窓を含んでいる。窓の寸法は、要素の寸法により、また後者の周辺の必要スペースに基づいて決定される。第１実施例によれば、要素の周辺のスペースは、ハンダ付け相の前に電子要素をそのハウジング内に一時的に保持するために最小になっている。
【００１３】
別の実施例によれば、スペースはバインダーを伴って充填するためにより大きく、従って一つを超える要素を受け入れることができる。
【００１４】
要素接点は、基板の少なくとも一つの面上に型彫りされた導電性トラックに接続される。これらの接点は、導電性トラック上、すなわち窓内の導電性層の延長部分上への直接接続かあるいは導電性ブリッジを介して接続される。種々の構成が可能である、すなわち：
−両要素接点が導電性トラック上に直接接続によって導電性層に接続される。
【００１５】
−接点が直接接続によって導電性層に接続され、他方で他の要素接点が他のトラックを通過して絶縁された導電性ブリッジによって導電性層のより離れた接続域上に接続される。
【００１６】
−要素接点に接続された導電性ブリッジが、基板の窓の内側で要素の近くを通過し、基板の対向側上に配置されるためにこの窓に前記要素が収容される。このブリッジは、当該技術に習熟した人にとって公知である方法に基づいて基板を横切ることによって導電性面に接続される。他の要素接点が直接接続によって、あるいはこれまでに説明したように別のブリッジによって導電性層に接続される。
この方法で形成されたカードないし電子ラベルは、導電性層の厚みに付加する必要のある使用された一連の要素につき測定された最大高さに対応する厚みを有している。その厚みが薄くなるのでいっそうその可撓性が大きくなる。取り付けられた要素は、基板の厚みを貫通し、従って機械的衝撃から保護される。
【００１７】
本発明は少なくとも一つの薄い可撓性基板と、導電性層と接着層を集合させることによって実行され、少なくとも一つの電子要素を含むカードないし電子ラベルを製造する方法を目的として有しており、前記導電性層がアンテナを規定する導電性トラックによって作られ、
−導電性層内に少なくとも一つのセグメントを形成するステップと、
−接着層内に少なくとも一つの窓を形成するステップと、
−基板内に少なくとも一つの窓を形成するステップにおいて、前記窓が電子要素を受けることを意図している前記ステップと、
−事前に作られた開口部と対応させて作るために基板上に接着層と導電性層を重畳させ積層させるステップと、
−電気回路を複数のトラックを作ることで実行し、基板の窓内に配置された電子要素のために少なくとも一つの接続表面を形成するステップと、
−基板内にこの目的のために形成された窓内に電子要素を配置し接続するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１８】
導電性層内の前述のセグメントは、導電性層内にスタンピングによって、またはエッチングによって一般的に作られる開口部である。この開口部は、電子要素の接点の外形に依存した形状および寸法を有している。これは電子回路の実行中これらの接点のための接続表面を生成する働きをする。
【００１９】
上述した特徴の結果は、本発明による少なくとも一つの電子要素を含むカードないし電子ラベルの製造方法となり、また少ない作業工程回数となり、さらに安価になる。製造方法のステップは、一緒にまとめることができ、および（または）異なる順序で実行することができ、またはあるステップは後述する適用特徴により省略することさえ可能である。この形式のカードないし電子ラベルのために必要とされる特性は、この方法で電子要素の接点の効果的な保持のために高い可撓性、高い信頼性が保証される。
【００２０】
接着層内の窓の寸法は、導電性トラックの下に存在する接着剤を除去することなしに、電子要素が取り付けられる域内に存在する接着剤を除去することができるようにして決定される。この定義は、接着層の形成手段のための形状の幅広い選択を許容する。
【００２１】
本発明によるカードないし電子ラベルの製造方法のための別の変形例によれば、前記工程の第１ステップに記述したような接着層内に窓を開けなくてもよいことが予測できる。実際に、残留接着剤が要素の接点のために予定された表面上に存在し、基板内に開けられた窓に存在する前記表面が次のものを削減することができる。すなわち、
−電子要素を位置付けする前の化学手段、
−電子要素の接続（ハンダ付け、熱結合または熱圧着）中の蒸着または排気。
【００２２】
本発明によるカードないし電子ラベルの製造方法の別の変形例によれば、導電性層上に溶着された液状接着剤により接着層が形成されるように使用された接着フィルムを除いて、要素接点のために取ってあった面上への接着剤の溶着を阻止する窓のための保護材料を伴うシルクスクリーンを代わりに使用することが予想される。
【００２３】
本発明によるカードないし電子ラベルの製造方法の別の変形例によれば、窓のための保護域を伴うシルクスクリーンによって基板上に接着層を設けることが予想される。接着層は、窓を開ける前に、全基板表面（保護材料なしに）上に設けることもできる。基板に窓を形成するステップは、この域内の接着剤の除去を許容する。従って、導電性層は基板上に集合され、導電性層に接着剤のない接続要素のために取ってあった接点表面が残される。
【００２４】
本発明の特徴の一つは、電子要素の接続部が従来技術における例による一般的である導電性層および基板の厚みとして現われることながない。
【００２５】
本発明は次の詳細な説明、および非限定例として示した添付図面を参照することによってよりよく理解できるであろう。
【実施例】
【００２６】
図１は例えばスタンピングによって実行された接着フィルム（１）内の窓の切り抜き（２）を示す。窓の形状および寸法は、後で取り付けられるべき電子要素に依存する。前記接着フィルムは接着層を構成する。
【００２７】
切り抜き接着フィルム（１）は、導電性材料（４）のフィルム上に重畳され、集合されて、図２に示された接着層と導電性層を含む集合体（３）を形成する。導電性材料は、一般的に銅である。従って、後者は集合体（３）の窓（２）に現われる。
【００２８】
次のステップは、電子要素のために準備されるべき別体の接点表面（４’）を許容する接着層と導電性層を含む集合体（３）の窓（２）内にセグメント（６）をスタンピングまたは型彫りすることによる切り抜き工程である。このようにして、集合体（５）が得られる。切り抜きのこの形式の目的は、二つの導電性材料域間の分離を生成することであって、この域は回りの導電性表面によってなおも電気的に接続される。
【００２９】
図４は絶縁材料基板（７）を示し、その厚みは取り付けられるべき電気要素の最大高さにより選択される。この基板において、窓（８）がこれらの形式および寸法に対応して切り抜きされる。これらの窓は一般的に図１の接着フィルムのこれらの切り抜きとほぼ同じである。
【００３０】
このようにして切り抜かれた基板（７）は、接着層と導電性層を含む集合体（３）の窓（２）に対応する基板の窓（８）を作るために接着層と導電性層を含む集合体上に重畳され、組み合わされる。得られた結果は、接着層と導電性層を含む基板集合体（９）を構成し、これを図５に示す。基板面の拡大図は、重畳された窓（２）と（８）を表わし、取り付けられるべき要素のために予め用意された導電性接点表面（４’）と区別することができる。
【００３１】
図示していない一つのステップが、複数のトラックを生成する導電性面（前工程で得られた集合体（９）の背後）上の回路の型彫り工程であり、このトラックの構成は電子要素とその接点に依存している。使用された型彫り方法、機械的または化学的エッチングは、本質的に回路形状に、さらに基板および（または）導電性フィルムのために使用された材料に依存している。
【００３２】
従って、要素はこの目的のために設けられた基板の窓（８）内に収容され、また例えばハンダ付け、冷間または熱間導電性接着によって接点表面（４’）または熱圧着部に接続される。
【００３３】
最終結果が図６の拡大部分に示され、この結果において、基板（７）上に集合された導電性フィルム（４）によって作られた導電性層を、接着層を形成する接着フィルム（１）と区別することができる。要素（１１）が基板（７）の窓（８）上に重畳された接着フィルム（１）の窓（２）内に収容され、前記要素の接点（１０）がセグメント（６）によって分離された導電性表面（４’）に接続される。
【００３４】
図７は電子要素接点（１１）を導電性層（４）上に距離をもたせて配置されたトラックに接続する電子ブリッジ（１２）を示す。前記ブリッジは他のトラック（１３）を越えて通過しており、また保護材料（１４）によって後者から電気的に絶縁されている。この保護材料は一般的に絶縁材料の薄いフィルム片で作られている。他の要素接点が図６に示すように導電性層上に直接接続されている。
【００３５】
図８は基板を介して電子要素を近接通過する電子要素接点（１１）に接続された電子ブリッジ（１５）を示す。従って、このブリッジは基板の対向側上に配置された接続域（１６）に接続されている。すなわち、前記域は基板を通過する導電性素子（１７）によって形成される。この素子（１７）が導電性層（４）に接続される。
【００３６】
図示していない、カードないし電子ラベル製造のための最終の任意ステップは、図６に示した集合体を湿気または腐食から保護するために各面上に絶縁材料のフィルムを設ける工程と、さらに適切なマーキング（ロゴ、キャラクタ、イメージ等）を許容する工程とからなる。
【００３７】
本発明による、図示省略したカードないし電子ラベルの変形例は、接着層の基板と各基板面上の導電性層上の集合によって構成される。基板は少なくとも一つの窓を含み、ここに電子要素が収容される。接着層が基板の各側部上に導電性層を保持し、また少なくとも一つの導電性層が少なくとも一つの電子接点を形成するような方法で、窓の表面内に部分的に延長している。電子要素接点が、基板をカバーする導電性層の少なくとも一つを伴うブリッジによるか、または窓の基板内に配置された接点表面上に直接接続されるかによって接続される。
【００３８】
本発明によって説明した方法に基づいて生成されたカードの基板厚みは、たとえ電子要素が比較的高い高さを有していても、一つまたはこれを超える電子要素の最大高さに匹敵する。これは特にバッテリまたは表示装置のような要素の場合である。従って、このタイプのカードは、特に強い剛性が望まれるときは、数ミリメートル厚とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】窓の切り抜かれた接着フィルムを示す図。
【図２】導電性材料のフィルム上に重畳された接着フィルムを形成した集合体を示す図。
【図３】接着フィルムと、セグメントの切り抜きを伴う導電性フィルムで形成した集合体を示す図。
【図４】窓の切り抜きを伴う基板を示す図。
【図５】接着フィルムを伴う導電性フィルムの集合体上への基板の重畳を示す図。
【図６】取り付けられた電子要素を伴うカードないし電子ラベルの断面を示す図。
【図７】ブリッジによって導電性層に接続された一つの接点を有する電子要素を伴うカードないし電子ラベルの断面を示す図。
【図８】基板の対向側から到来するブリッジによって導電性層に接続された一つの接点を有する電子要素を伴うカードないし電子ラベルの断面を示す図。

Claims (16)

1. 少なくとも一つの薄い可撓性基板（７）と、導電性層（４）と接着層（１）によって形成され、また、少なくとも一つの電子要素（１１）を含み、前記導電性層（４）がアンテナを規定する導電性トラックによって構成されるカードないし電子ラベルであって、基板（７）が少なくとも一つの窓（８）を含んでおり、ここに電子要素（１１）が収容され、接着層（１）が導電性層（４）を基板（７）上に維持するとともに、電気要素（１１）がその上に接続されている少なくとも一つの電気接点（４’）を形成するために、導電性層（４）が窓（８）の表面に部分的に延長していることを特徴とするカードないし電子ラベル。
2. 電気要素（１１）がその上に接続されている少なくとも二つの電気接点（４’）を形成するために、導電性層（４）が窓（８）の表面に部分的に延長していることを特徴とする請求項１に記載のカードないし電子ラベル。
3. 電気要素（１１）がその上に接続されている少なくとも一つの電気接点（４’）を形成するために、導電性層（４）が窓（８）の表面に部分的に延長しており、また別の電気接点が導電性層（４）上のより離れた接続域に接続されるブリッジ（１２、１５）によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカードないし電子ラベル。
4. 基板（７）の厚みが、最も高い電子要素（１１）の高さに少なくとも等しいことを特徴とする請求項１に記載のカードないし電子ラベル。
5. 窓（８）の表面内に延長する導電性層（４）が少なくとも三つの電気絶縁域を形成し、二つの域（４’）が電子要素（１１）に接続され、第三域が電子要素下の経路として作用することを特徴とする先行請求項に記載のカードないし電子ラベル。
6. 集合体の少なくとも一つの面上に設けられた少なくとも一つの保護層からなることを特徴とする先行請求項に記載のカードないし電子ラベル。
7. 少なくとも一つの薄い可撓性基板（７）と、導電性層（４）と接着層（１）を組み合わせることによって実行され、少なくとも一つの電子要素（１１）を含むカードないし電子ラベルを製造する方法であって、前記導電性層（４）がアンテナを規定する導電性トラックによって作られるカードないし電子ラベルの製造方法であって、
   −導電性層（４）内に少なくとも一つのセグメント（６）を形成するステップと、
   −接着層（１）内に少なくとも一つの窓（２）を形成するステップと、
   −基板（７）内に少なくとも一つの窓（８）を形成するステップにおいて、前記窓（８）が電子要素（１１）を受けることを意図している前記ステップと、
   −事前に作られた開口部（６）、（２）、（８）と対応させて作るために基板（７）上に接着層（１）と導電性層（４）を重畳させ積層させるステップと、
   −電気回路を複数のトラックを作ることによって実行し、基板（７）の窓（８）に配置された電子要素（１１）のために少なくとも一つの接続表面（４’）を形成するステップと、
   −基板（７）内にこの目的のために形成された窓（８）内に電子要素（１１）を配置し接続（１０）するステップと、
   を含むことを特徴とするカードないし電子ラベルの製造方法。
8. 接着層（１）が接着フィルムで作られていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 接着層（１）が保護域を伴う導電性層上にシルクスクリーンによって適用され窓が形成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 接着層が、基板上に、好ましくは保護域にシルクスクリーンによって適用され窓が形成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
11. 電気回路が、導電性層（４）のスタンピング、機械的または化学的エッチングによって得られることを特徴とする請求項７に記載の方法。
12. 前記電子要素（１１）の接続（１０）がハンダ付け、導電性フィルム上への冷間または熱間導電性結合、または熱圧着のような方法によって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
13. 接着層（１）内の窓（２）、（８）の形成、導電性層（４）内の基板（７）およびセグメント（６）の形成がスタンピングによって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
14. 少なくとも一つの薄い可撓性基板（７）と、導電性層（４）と接着層（１）を積層させることによって実行され、少なくとも一つの電子要素（１１）を含むカードないし電子ラベルを製造する方法であって、前記導電性層（４）がアンテナを規定する導電性トラックによって作られるカードないし電子ラベルの製造方法であって、
    −導電性層（４）内に少なくとも一つのセグメント（６）を形成するステップと、
    −基板（７）内に少なくとも一つの窓（８）を形成するステップにおいて、前記窓（８）が電子要素（１１）を受けることを意図している前記ステップと、
    −事前に作られる開口部（６）、（８）と対応させて作るために基板（７）上に接着層（１）と導電性層（４）を重畳させて組み合わせるステップと、
    −電気回路を化学エッチングによって複数のトラックから形成し、電子要素（１１）のために少なくとも二つの接続表面（４’）を形成するステップと、
    −基板（７）内にこの目的のために形成された窓（８）内に電子要素（１１）を配置し接続（１０）するステップと、
    を含むことを特徴とするカードないし電子ラベルの製造方法。
15. 電子要素のための接続表面（４’）上の接着層の除去が、化学手段によって実行されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 電子要素のための接続表面（４’）上の接着層の除去が、ハンダ付け、熱間結合または熱圧着による電子要素の接続中、蒸発および（または）排気によって実行されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。