JP2006309498A - Method for manufacturing noncontact ic inlet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどに用いる、固有の識別情報を格納したＩＣチップと、この識別情報を送受信するアンテナとでなる非接触ＩＣインレットの製造方法に関するものであり、特に、識別情報を送受信するアンテナに容易に低コストでＩＣチップの実装を可能にする非接触ＩＣインレットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a non-contact IC inlet, which is used for a non-contact IC card, a non-contact IC tag, etc., and includes an IC chip storing unique identification information and an antenna that transmits and receives this identification information. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a non-contact IC inlet that enables an IC chip to be easily and inexpensively mounted on an antenna that transmits and receives identification information.
従来、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどのように、非接触状態で識別情報の送受信を行ってこの識別情報の記録・消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））の用途に用いられる非接触型のＩＣインレットは、基材上に導電材よりなるアンテナと、このアンテナにＩＣチップを実装した構成を有している。 Conventionally, for use in information recording media (RFID (Radio Frequency IDentification)), such as a non-contact IC card or a non-contact IC tag, in which identification information can be transmitted and received in a non-contact state to record / erase the identification information. The non-contact type IC inlet used has an antenna made of a conductive material on a base material and an IC chip mounted on the antenna.
この非接触ＩＣインレットの製造は、そのアンテナとして、有機基板上にメッキまたエッチング等でＣｕ配線を形成するか、あるいは導電ペーストを用いてスクリーン印刷方式またはディスペンス方式にて配線を形成し、例えば、図６（ａ）の平面図およびそのＢ−Ｂ面を示す図６（ｂ）の側断面図に示すように、有機基板（３０）上に形成される上記のようなアンテナ（１０）の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）に跨がるように、下向きに載置したＩＣチップ（２０）のバンプ（１９）を異方性導電シート（１２）を介して熱圧着せしめて実装し通電させる方法がある（例えば、特許文献１参照。）。 The non-contact IC inlet is manufactured by forming a Cu wiring by plating or etching on an organic substrate as an antenna, or forming a wiring by a screen printing method or a dispensing method using a conductive paste, for example, A pair of antennas (10) as described above formed on the organic substrate (30) as shown in the plan view of FIG. 6 (a) and the side sectional view of FIG. The bump (19) of the IC chip (20) placed downward is thermocompression-bonded via the anisotropic conductive sheet (12) so as to straddle the terminal portions (10A, 10B), and is mounted and energized. There is a method (for example, refer to Patent Document 1).
また、特に図示しないが、例えば上記アンテナとＩＣチップの通電にボンディングワイヤを介して接続する方法や導電ペーストで印刷されたアンテナに下向きに載置したＩＣチップ側から熱および／または圧を加えると、ＩＣチップのバンプがアンテナに突き刺さるとともにＩＣチップと基板間の接着部材によって固定される方法がある。 Although not particularly illustrated, for example, when heat and / or pressure is applied from the side of the IC chip placed downward to the antenna printed with a conductive paste or a method of connecting the antenna and the IC chip through a bonding wire. There is a method in which the bumps of the IC chip are pierced into the antenna and fixed by an adhesive member between the IC chip and the substrate.
以下に、上記先行技術文献を示す。
しかし、上記の従来技術においては、有機基板上にメッキまたエッチング等でＣｕ配線を形成するか、あるいは導電ペーストを用いてスクリーン印刷方式またはディスペンス方式にて配線を形成するアンテナコイルの形成工程と、ＩＣチップを異方性導電シート（１２）を介して熱圧着させ通電させるか、またはボンディングワイヤを介して接続し通電させる等のＩＣチップの実装工程とがあり、これら工程はそれぞれ別装置による別工程とせざるを得ないため、余分なエネルギーの消費とコストが嵩むという問題があった。 However, in the above prior art, an antenna coil forming step of forming a Cu wiring by plating or etching on an organic substrate, or forming a wiring by a screen printing method or a dispensing method using a conductive paste, There are IC chip mounting steps, such as thermocompression bonding through an anisotropic conductive sheet (12) and energization, or connection through a bonding wire and energization. Since this process has to be carried out, there is a problem that consumption of extra energy and cost increase.
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、有機基板上に固有の識別情報を格納したＩＣチップを、この識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣインレットの製造方法において、この識別情報を送受信するアンテナに省エネルギーでコストが嵩まないＩＣチップの実装を可能にする非接触ＩＣインレットの製造方法を提供することにある。 The present invention solves such problems of the prior art, and the problem is that an IC chip storing unique identification information on an organic substrate is mounted on an antenna that transmits and receives this identification information. In the manufacturing method of a contact IC inlet, it is providing the manufacturing method of the non-contact IC inlet which enables mounting of the IC chip which is energy-saving and cost-effective to the antenna which transmits / receives this identification information.
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、有機基板上に固
有の識別情報を格納したＩＣチップを、該識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣインレットの製造方法であって、前記有機基板上の所定の領域にバンプが上になるようにしてＩＣチップを配設し、前記アンテナの形成と同時に前記ＩＣチップのバンプを覆うように該アンテナの一対の端子部を形成することを特徴とする非接触ＩＣインレットの製造方法としたものである。
In order to achieve the above object in the present invention, first, in the invention of
さらにまた、請求項２の発明では、前記アンテナの形成と、該アンテナの一対の端子部の形成は、導電ペーストによることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣインレットの製造方法としたものである。
Furthermore, in the invention of claim 2, the method of manufacturing a non-contact IC inlet according to
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。 Since this invention is the above structure, there exist the following effects.
即ち、上記請求項１に係る発明によれば、有機基板上に固有の識別情報を格納したＩＣチップを、該識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣインレットの製造方法において、前記有機基板上の所定の領域にバンプが上になるようにしてＩＣチップを配設しているので、その上からアンテナの形成ができ、前記アンテナの形成と同時に前記ＩＣチップのバンプを覆うように該アンテナの一対の端子部を形成することによって、有機基板上にアンテナの形成とＩＣチップの実装がアンテナの形成ライン（装置）で成すことができ、よって従来の異方性導電シートなどによるＩＣチップの接続工程を省くことができるので省エネルギーでコストが嵩まない非接触ＩＣインレットの製造方法とすることができる。 That is, according to the first aspect of the invention, in the method of manufacturing a non-contact IC inlet in which an IC chip storing unique identification information on an organic substrate is mounted on an antenna that transmits and receives the identification information, Since the IC chip is arranged so that the bumps are on the upper predetermined region, the antenna can be formed from above, and the antenna is formed so as to cover the bumps of the IC chip simultaneously with the formation of the antenna. By forming the pair of terminal portions, the antenna can be formed on the organic substrate and the IC chip can be mounted on the antenna forming line (device). Since the connecting step can be omitted, a method of manufacturing a non-contact IC inlet that saves energy and does not increase cost can be obtained.
さらにまた、上記請求項２に係る発明によれば、前記アンテナの形成と、該アンテナの一対の端子部の形成を、導電ペーストによる印刷方式あるいはディスペンス方式で行うことによって、メッキやエッチングに比べ、特殊な装置を多く用いずに容易に配線回路（アンテナ）をＩＣチップの実装を兼ねてインラインで形成することが可能な非接触ＩＣインレットの製造方法とすることができる。 Furthermore, according to the invention of claim 2, the formation of the antenna and the formation of the pair of terminal portions of the antenna are performed by a printing method or a dispensing method using a conductive paste, compared to plating or etching, A manufacturing method of a non-contact IC inlet can be provided in which a wiring circuit (antenna) can be easily formed in-line also with mounting of an IC chip without using many special devices.
従って本発明は、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどのように、非接触状態で識別情報の送受信を行いこの識別情報の記録・消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ）の用途に用いられる非接触ＩＣインレットの製造方法として、優れた実用上の効果を発揮するものである。 Therefore, the present invention is used for information recording media (RFID) such as a non-contact IC card and a non-contact IC tag that can transmit / receive identification information in a non-contact state and record / erase the identification information. As a method for producing a non-contact IC inlet, it exhibits excellent practical effects.
以下本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法により得られた非接触ＩＣインレット全体の一事例を示す説明図であり、図２は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法の一事例を説明する部分図であり、図３は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法により得られた図２の上面を表す部分説明図である。また、図４、図５は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法で得られた非接触ＩＣインレットの用途の事例を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing an example of the entire non-contact IC inlet obtained by the method of manufacturing a non-contact IC inlet of the present invention, and FIG. 2 is an example of a method of manufacturing the non-contact IC inlet of the present invention. FIG. 3 is a partial explanatory view showing the upper surface of FIG. 2 obtained by the non-contact IC inlet manufacturing method of the present invention. 4 and 5 are explanatory diagrams showing examples of uses of the non-contact IC inlet obtained by the method for manufacturing a non-contact IC inlet of the present invention.
本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法で得られる非接触ＩＣインレットは、例えば、図１の上面図に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等でなる有機基板（３０）上に、アンテナコイル（１０）とその端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）とでなるアンテナ（１７）が形成され、この端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）を跨ぐようにＩＣチップ（２０）が固定され実装されて非接触ＩＣインレット（１）とするものである。 The non-contact IC inlet obtained by the method for producing a non-contact IC inlet of the present invention has, for example, an antenna coil (30) on an organic substrate (30) made of polyethylene terephthalate (PET) or the like as shown in the top view of FIG. 10) and a pair of terminal portions (10A, 10B) at the end thereof are formed, and the IC chip (20) is formed so as to straddle the pair of terminal portions (10A, 10B) at the end portions. The non-contact IC inlet (1) is fixed and mounted.
上記請求項１に係る発明は、例えば、図２（ａ）の部分断面図に示すように、有機基板（３０）上の所定の位置にバンプ（１９）を上にしたＩＣチップ（２０）を配設し、例えば、図２（ｂ）の部分断面図に示すように、アンテナコイル（１０）の形成と同時にＩＣチップ（２０）のバンプ（１９）を覆うようにその端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）を形成する非接触ＩＣインレット（１）の製造方法である。
In the invention according to
また、上記請求項２に係る発明では、例えば、図３の上面部分拡大図に示すように、アンテナコイル（１０）の形成と、このアンテナコイル（１０）の端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）の形成を、導電ペーストによる印刷で行う非接触ＩＣインレット（１）の製造方法とするものである。 In the invention according to claim 2, for example, as shown in the enlarged top partial view of FIG. 3, the antenna coil (10) is formed and a pair of terminal portions (10A) at the end of the antenna coil (10). 10B) is a method for producing a non-contact IC inlet (1) in which printing with a conductive paste is performed.
以上のように、有機基板（３０）上の所定の領域にバンプ（１９）が上になるようにしてＩＣチップ（２０）を配設することによって、配設されたＩＣチップ（２０）の上から導電ペーストによる印刷でアンテナコイル（１０）とその一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）を形成することができ、同時にＩＣチップ（２０）を固定する実装がインラインで可能にし、よって省エネルギーでコストが嵩まない非接触ＩＣインレットの製造方法とすることができる。 As described above, by disposing the IC chip (20) in a predetermined region on the organic substrate (30) so that the bump (19) is on the top, the top of the disposed IC chip (20) is obtained. The antenna coil (10) and its pair of terminal portions (10A, 10B) can be formed by printing with a conductive paste, and at the same time, the IC chip (20) can be mounted in-line, thereby saving energy and cost. It can be set as the manufacturing method of the non-contact IC inlet which is not bulky.
以上のような非接触ＩＣインレットの製造方法で得られる非接触ＩＣインレット（１）は、図１の平面図および図２（ｂ）の部分側断面図に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等でなる有機基板（３０）上に、バンプ（１９）を上にしたＩＣチップ（２０）が、導電ペーストで形成されているアンテナコイル（１０）とその端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）とでなるアンテナ（１７）に、この端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）で覆われるように固定され実装されている非接触ＩＣインレット（１）である。 The non-contact IC inlet (1) obtained by the above-described non-contact IC inlet manufacturing method includes polyethylene terephthalate (PET) and the like as shown in the plan view of FIG. 1 and the partial side sectional view of FIG. 2 (b). An IC chip (20) with a bump (19) on an organic substrate (30) is formed of a conductive paste and an antenna coil (10) and a pair of terminal portions (10A, 10B) at the ends thereof. ) Is a non-contact IC inlet (1) fixed and mounted so as to be covered with a pair of terminal portions (10A, 10B) at this end.
以下に本発明の非接触ＩＣインレットの製造に係わる材料やその処理方法等について詳細に説明する。 In the following, materials related to the production of the non-contact IC inlet of the present invention, processing methods thereof, etc. will be described in detail.
まず、上記非接触ＩＣインレット（１）を構成する有機基板（３０）としては、強靱なプラスチックフィルムが好適に使用され、例えば、厚み２５μｍ程度のポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられ、用途やサイズ等に応じて適宜選定することができる。 First, as the organic substrate (30) constituting the non-contact IC inlet (1), a tough plastic film is preferably used. For example, polyimide (PI) having a thickness of about 25 μm, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene A terephthalate (PET) etc. are mentioned, It can select suitably according to a use, a size, etc.
また、上記非接触ＩＣインレット（１）を構成するアンテナ（１７）を形成する導電ペーストとしては、Ｔｈｒｅｅ Ｂｏｎｄ社の「スリーボンド３３００シリーズ導電性接着材料」のカタログに記載されているように、主に導電性粒子と合成樹脂を混合分散させ、ペースト状に練り上げたものであり、その導電性粒子としては、Ａｇ、Ｃｕ等の粒子、あるいはマイグレーション性を考慮して、Ａｇ−Ｐｄ等を利用することもできる。この導電ペーストは、印刷あるいはディスペンスが可能なように、用材添加量、あるいは樹脂の粘度等を調整してあり、その樹脂としては、例えばビニル系、変性ウレタン系等の合成樹脂が用いられている。 In addition, as the conductive paste for forming the antenna (17) constituting the non-contact IC inlet (1), as described in the catalog of “Three Bond 3300 series conductive adhesive material” by Three Bond, Conductive particles and synthetic resin are mixed and dispersed and kneaded into a paste. The conductive particles are Ag, Cu, etc., or Ag-Pd is used in consideration of migration. You can also. In this conductive paste, the amount of material added or the viscosity of the resin is adjusted so that printing or dispensing can be performed. As the resin, for example, a synthetic resin such as vinyl or modified urethane is used. .
また、特開平７−１４２２号公報に記載されている導電ペーストとして、例えば高導電性で、かつ高温多湿の雰囲気下で電界が印加されたとしてもマイグレーションと称する銀の電析による短絡を防止乃至減少させることが可能な銀粉、銅粉およびはんだ粒子（Ｐｂ／Ｓｎ＝４０／６０（重量比）：Ｐｂ／Ｓｎの融点は１８３℃以上である。）を含有する電気回路形成用のペーストが記載されていて、さらに、この導電ペーストを積層板に印刷したものを大気中で６０℃３０分、さらに１６０℃３０分の条件で加熱処理して配線板を
得ることも記載されている。
Further, as a conductive paste described in JP-A-7-1422, for example, even when an electric field is applied in a high conductivity and high temperature and high humidity atmosphere, a short circuit due to silver electrodeposition called migration is prevented or prevented. Described is a paste for forming an electric circuit containing silver powder, copper powder and solder particles (Pb / Sn = 40/60 (weight ratio): Pb / Sn has a melting point of 183 ° C. or higher) that can be reduced. In addition, it is also described that a printed circuit board obtained by printing this conductive paste on a laminate is heat-treated in the atmosphere at 60 ° C. for 30 minutes and further at 160 ° C. for 30 minutes to obtain a wiring board.
上記導電ペーストを用いたアンテナ（１７）の形成には、一般的にはスクリーン印刷方式あるいはディスペンス方式が用いられ、例えば、共振周波数が１２５ＫＨｚや１３．６５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ等に合う長さおよび厚み（２〜３０μｍ）のループ状またはダイポール型のアンテナパターンとして作製する。 For the formation of the antenna (17) using the conductive paste, generally, a screen printing method or a dispensing method is used. For example, the length and thickness suitable for a resonance frequency of 125 KHz, 13.65 MHz, 2.45 GHz, or the like. A (2-30 μm) loop or dipole antenna pattern is produced.
上記のように導電ペーストを用いてアンテナ（１７）を形成した後、ＩＣチップ（２０）の固定化を確実にするために、加熱等による後硬化を行うこともでき、また、ＩＣチップ（２０）の実装部分を物理的あるいは化学的な衝撃から守るために、アンテナ（１７）を形成した後、グローブトップ材などでＩＣチップ（２０）を被膜保護することもできる。 After the antenna (17) is formed using the conductive paste as described above, post-curing by heating or the like can be performed to ensure the fixation of the IC chip (20), and the IC chip (20 In order to protect the mounting portion of) from physical or chemical impacts, the IC chip (20) can be covered with a glove top material after the antenna (17) is formed.
本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法は、その方法で得られた以上のような非接触ＩＣインレット（１）を用い、例えば、図４の側断面図に示すように、その表裏面を形成するプラスチックシートでなる表面基材（１４Ａ）と裏面基材（１４Ｂ）とで非接触ＩＣインレット（１）を挟み込まれ接着剤層（１６）で貼着されて、非接触ＩＣカード（５）として、身分証明や各種会員証等に使用することができる。 The non-contact IC inlet manufacturing method of the present invention uses the above non-contact IC inlet (1) obtained by the method, for example, forming the front and back surfaces thereof as shown in the side sectional view of FIG. As a non-contact IC card (5), the non-contact IC inlet (1) is sandwiched between the front surface base material (14A) and the back surface base material (14B), which are made of plastic sheet, and adhered with the adhesive layer (16). Can be used for identification, various membership cards, etc.
また、例えば、図５の側断面図に示すように、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法で得られた非接触ＩＣインレット（１）を接着性発泡樹脂層（１４）を介してアート紙等でなる上部外装基材（１５Ａ）と下部外装基材（１５Ｂ）とで挟み込んで貼着して非接触ＩＣタグ（３）とし、この非接触ＩＣタグ（３）を冊子の裏表紙（６０）と裏貼紙（６２）との間に挿入して非接触ＩＣ付冊子（６）とすることもできる。 Also, for example, as shown in the side sectional view of FIG. 5, the non-contact IC inlet (1) obtained by the non-contact IC inlet manufacturing method of the present invention is inserted into the art paper through the adhesive foamed resin layer (14). Between the upper exterior base material (15A) and the lower exterior base material (15B) made of, etc. to form a non-contact IC tag (3), and this non-contact IC tag (3) is attached to the back cover of the booklet (60 ) And the backing paper (62) to obtain a non-contact IC booklet (6).
以上のように、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法は、固有の識別情報を格納しねその識別情報を非接触で送受信する非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどの如く用途において、優れた実用上の効果を発揮するものである。 As described above, the non-contact IC inlet manufacturing method of the present invention is excellent in applications such as a non-contact IC card and a non-contact IC tag that store unique identification information and transmit / receive the identification information in a non-contact manner. It has a practical effect.
１‥‥非接触ＩＣインレット
３‥‥非接触ＩＣタグ
５‥‥非接触ＩＣカード
６‥‥非接触ＩＣ付冊子
１０‥‥アンテナコイル
１０Ａ‥‥アンテナコイルの一方の端子部
１０Ｂ‥‥アンテナコイルの他方の端子部
１４‥‥接着性発泡樹脂層
１４Ａ‥‥表面基材
１４Ｂ‥‥裏面基材
１５Ａ‥‥上部外装基材
１５Ｂ‥‥下部外装基材
１６‥‥接着剤層
１７‥‥アンテム
１９‥‥バンプ
２０‥‥ＩＣチップ
３０‥‥有機基板
６０‥‥裏表紙
６２‥‥裏貼紙
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