JP2006024054A - Rfid部材、およびrfid部材の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造簡単で工程数が少なく、大量生産に適したRFID部材、またはその製造方法を提供する。
【解決手段】フィルムや紙等の絶縁基材10に貫通孔11をあける第1工程、超低抵抗値を持つ導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷をして、絶縁基材の片面にコイル状のアンテナ配線12を形成し、そのアンテナ配線の両端子部13・14で導電性インキを貫通孔に入り込ませる工程と、超低抵抗値を持つ導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷をして、絶縁基材の他面に接続配線15を形成し、導電性インキを貫通孔に入り込ませる工程の一方を行う第2工程、他方を行い、貫通孔に入り込ませた互いの導電性インキを電気接続する第3工程、アンテナ配線と接続配線とよりなるアンテナ回路16に電気的に接続して絶縁基材にICチップ17を搭載する第4工程を順に備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、データを記憶した微小な無線ICチップを組み込んで、電波や電磁波により読み取り器と交信して読み取り書き換えを行い、非接触でそれを所持する人やそれを付着したものを識別管理する、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型などの各種形状のRFID(Radio Frequency Identification)部材に関する。特にそのうち、電池を内蔵することなく、アンテナからのRFエネルギを電源として読み取り器と送受信を行うパッシブタイプのRFID部材に関する。および、そのようなパッシブタイプのRFID部材を製造するRFID部材の製造方法に関する。
従来、この種のRFID部材は、例えば図5に示すように、矩形の絶縁基材1の片面上にアンテナ配線2を四角くコイル状に形成し、そのアンテナ配線2の両端子部3a・3b間の中央にはアンテナ配線2を押し開くように外側に逃がしてICチップ実装部4を形成する。そして、図6から判るように、アンテナ配線2の内側端子部3aからは、接続配線5aを外側に向け、絶縁部材6aを介してアンテナ配線2の下側を横切ってICチップ実装部4までのばし、またアンテナ配線2の外側端子部3bからは、接続配線5bを内側に向け、絶縁部材6bを介してアンテナ配線2の下側を横切ってICチップ実装部4までのばし、それら接続配線5a・5bにそれぞれ接続してICチップ実装部4にICチップ7を実装していた。
このような従来のRFID部材では、従来、アンテナ配線2は、一般的にはエッチング方式やメッキ方式を用いて形成し、時にはワイヤ方式を用いて形成していた。
エッチング方式では、例えば図7に示すように、フィルム状絶縁基材に、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔を貼り合わせ、フォトレジストを塗布して露光し、現像を行ってアンテナ配線2の対応パターン部分に耐エッチング膜を形成してから、エッチングを行ってアンテナ配線パターンを形成し、エッチングレジストを剥離して後、後工程として仕上げメッキ等を行ってアンテナ配線2を形成し、その後ICチップ7を実装していた。
メッキ方式では、例えば図8に示すように、フィルム状絶縁基材にスパッタを行ってからメッキレジストを塗布し、その後銅メッキを行ってからメッキレジストを剥離し、ソフトエッチングを行って後、後工程として仕上げメッキ等を行ってアンテナ配線2を形成し、その後ICチップ7を実装していた。
ワイヤ方式では、例えば図9に示すように、フィルムや紙等の絶縁基材に、コイル状に巻いた銅線を乗せて固定することによりアンテナ配線2を形成し、その後ICチップ7を実装していた。
特開2003−256798号公報 特開2003−308499号公報
しかしながら、上述した従来のRFID部材では、絶縁基材1の片面において、コイル状のアンテナ配線2を形成し、そのアンテナ配線2と絶縁部材6a・6bを介して絶縁して設ける接続配線5a・5bを用いてアンテナ配線2の両端子部3a・3bを接続するから、絶縁部材6a・6bを設ける工程が必要となって製造に手数がかかり、エッチング方式やメッキ方式では、工程数が多くなってコスト高となる問題があった。また、ワイヤ方式では、大量生産に適さない問題があった。
そこで、この発明の目的は、製造簡単で工程数が少なく、大量生産に適したRFID部材、またはその製造方法を提供することにある。
かかる目的を達成すべく、第1の発明は、RFID部材において、貫通孔を有する、フィルムや紙等の絶縁基材と、その絶縁基材の片面に超低抵抗値を持つ導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷により形成するコイル状のアンテナ配線と、絶縁基材の他面に超低抵抗値を持つ導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷により形成し、導電性インキを貫通孔に入り込ませて互いの導電性インキを電気接続する接続配線と、それらアンテナ配線と接続配線とよりなるアンテナ回路に電気接続して絶縁基材に搭載するICチップとを備える、ことを特徴とする。
そして、絶縁基材を介して絶縁して、アンテナ配線の両端子部を接続配線で電気接続する。ICチップは、アンテナ配線に電気接続して絶縁基材の片面に搭載するようにしてもよく、接続配線に電気接続して絶縁基材の他面に搭載するようにしてもよい。
上述した目的を達成すべく、第2の発明は、RFID部材の製造方法において、フィルムや紙等の絶縁基材に貫通孔をあける第1工程、超低抵抗値を持つ導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷をして、絶縁基材の片面にコイル状のアンテナ配線を形成し、そのアンテナ配線の両端子部で導電性インキを貫通孔に入り込ませる工程と、超低抵抗値を持つ導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷をして、絶縁基材の他面に接続配線を形成し、導電性インキを貫通孔に入り込ませる工程の一方を行う第2工程、他方を行い、貫通孔に入り込ませた互いの導電性インキを電気接続する第3工程、アンテナ配線と接続配線とよりなるアンテナ回路に電気接続して絶縁基材にICチップを搭載する第4工程を順に備える、ことを特徴とする。
この発明によれば、導電性インキを用いた印刷により、絶縁基材上にアンテナ回路を形成する一方、アンテナ回路のアンテナ配線を絶縁基材の片面に、接続配線を絶縁基材の他面に形成し、アンテナ配線と接続配線とを絶縁基材を介して絶縁するとともに、絶縁基材の貫通孔に入り込ませた互いの導電性インキを接続してアンテナ配線の両端子部に接続配線を電気接続するので、製造簡単で工程数が少なく、かつ大量生産に適したRFID部材、およびその製造方法を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1(A)ないし(D)はこの発明によるRFID部材の製造工程を示し、(A)および(B)はRFID部材の製造工程途中の表面図、(C)および(D)は裏面図である。図2(A)ないし(D)はそのそれぞれのICチップ実装部における部分断面図である。
図中符号10は、PET(ポリエチレンテレフタレート)製、ポリイミド製、紙製などのフィルムからなるカード型の絶縁基材である。絶縁基材10は、厚さ20μm〜200μmで、通常は50μm以下とし、図示例では矩形状をなしており、強度、耐熱、耐薬品性に優れていることが好ましい。そして、そのような絶縁基材10に、まずダイカットなどでパンチ孔を設けて、図1(A)および図2(A)に示すように径が1.5mm程度の貫通孔11を一定距離隔てて2つあける。
次いで、導電性ポリマーを用いた導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷により、図1(B)および図2(B)に各々示すように絶縁基材10の片面に矩形渦巻状をなすコイル状のアンテナ配線12を形成する。このとき、図2(B)に示すように、アンテナ配線12の両端子部13・14で導電性インキを貫通孔11に入り込ませる。
それから、今度は、同じく導電性ポリマーを用いた導電性インキを用いて、スクリーン印刷やフレキソ印刷やグラビア印刷などの印刷により、図1(C)および図2(C)に各々示すように絶縁基材10の他面に短線状の接続配線15を形成する。このとき、同様に図2(C)に示すように、導電性インキを貫通孔11に入り込ませて、アンテナ配線12と接続配線15の互いの導電性インキを電気的に接続し、それらアンテナ配線12と接続配線15とよりなるアンテナ回路16を形成する。
導電性ポリマーを用いた導電性インキとしては、今日、アンテナ回路16として十分実用レベルの、超低抵抗値を持つ配線を形成し得るものが提供されている。
貫通孔11内には、導電性インキを絶縁基材10の両面から各々ほぼ同じくらい入り込ませてもよいし、いずれか一方の面からを他方の面からより多く入り込ませるようにしてもよい。また、アンテナ配線12を形成して後、接続配線15を形成したが、逆に接続配線15を形成して後、アンテナ配線12を形成するようにしてもよい。アンテナ回路16の厚さは約10μmであり、配線リード幅は約680μmである。アンテナ回路16の配線回路長さは、電波の波長によって決まるが、例えば1.4mである。
その後、図1(D)および図2(D)に示すように、ICチップ17を、接続配線15に電気的に接続して絶縁基材10の他面に搭載する。図3(A)にはこのときの絶縁基材10の表面図を、(B)には裏面図を示す。ICチップ17の外形サイズは、例えば1.4mm×1.5mmとする。
なお、ICチップ17は、アンテナ回路16のどこに電気接続してもよく、例えば図4(A)および(B)に示すように、アンテナ配線12に電気接続して絶縁基材10の片面に搭載するようにしてもよい。
以上のとおり、この発明によれば、導電性インキを用いた印刷により、絶縁基材10にアンテナ回路16を形成する一方、アンテナ回路16のアンテナ配線12を絶縁基材10の片面に、接続配線15を絶縁基材10の他面に形成し、アンテナ配線12と接続配線15とを絶縁基材10を介して絶縁するとともに、絶縁基材10の貫通孔11に入り込ませた互いの導電性インキを接続してアンテナ配線12の両端子部13・14に接続配線15を電気接続するので、配線を単純化し、従来のエッチング方式やメッキ方式に比べて製造簡単で工程数が少なく、かつ従来のワイヤ方式などに比べて大量生産に適したRFID部材、およびその製造方法を提供することができる。
(A)ないし(D)はこの発明によるRFID部材の製造工程を示し、(A)および(B)はRFID部材の製造工程途中の表面図、(C)および(D)は裏面図である。 (A)ないし(D)はそのそれぞれのICチップ実装部における部分断面図である。 (A)はこの発明によるRFID部材の表面図、(B)は裏面図である。 (A)はこの発明による他のRFID部材の表面図、(B)はその裏面図である。 従来のRFID部材の表面図である。 そのICチップ実装部における部分拡大図である。 従来のエッチング方式の工程ブロック図である。 従来のメッキ方式の工程ブロック図である。 従来のワイヤ方式の工程ブロック図である。
符号の説明
10 絶縁基材
11 貫通孔
12 アンテナ配線
13 端子部
14 端子部
15 接続配線
16 アンテナ回路
17 ICチップ

Claims (4)

  1. 貫通孔を有する絶縁基材と、その絶縁基材の片面に導電性インキを用いて印刷により形成し、両端子部で導電性インキを前記貫通孔に入り込ませるコイル状のアンテナ配線と、前記絶縁基材の他面に導電性インキを用いて印刷により形成し、導電性インキを前記貫通孔に入り込ませて互いの導電性インキを電気接続する接続配線と、それらアンテナ配線と接続配線とよりなるアンテナ回路に電気接続して前記絶縁基材に搭載するICチップとを備えることを特徴とする、RFID部材。
  2. 前記ICチップを、前記アンテナ配線に電気接続して前記絶縁基材の片面に搭載することを特徴とする、請求項1に記載のRFID部材。
  3. 前記ICチップを、前記接続配線に電気接続して前記絶縁基材の他面に搭載することを特徴とする、請求項1に記載のRFID部材。
  4. 絶縁基材に貫通孔をあける第1工程、導電性インキを用いて印刷して、前記絶縁基材の片面にコイル状のアンテナ配線を形成し、そのアンテナ配線の両端子部で導電性インキを前記貫通孔に入り込ませる工程と、導電性インキを用いて印刷して、前記絶縁基材の他面に接続配線を形成し、導電性インキを前記貫通孔に入り込ませる工程の一方を行う第2工程、他方を行い、前記貫通孔に入り込ませた互いの導電性インキを電気接続する第3工程、前記アンテナ配線と前記接続配線とよりなるアンテナ回路に電気接続して前記絶縁基材にICチップを搭載する第4工程を順に備えることを特徴とする、RFID部材の製造方法。
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