JP2006024054A

JP2006024054A - Ｒｆｉｄ部材、およびｒｆｉｄ部材の製造方法

Info

Publication number: JP2006024054A
Application number: JP2004202558A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Igarashi; 勉五十嵐
Original assignee: SHIDO TECHNICS KK
Current assignee: SHIDO TECHNICS KK
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26

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
１７ＩＣチップ

Claims

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。
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。
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。
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。