JP2006518137A - アンテナおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、アンテナおよびその製造方法に関するものである。プリントされ金属化されて形成されるＲＦＩＤアンテナ（１）の効率を向上させ得るよう、本発明においては、絶縁性ストリップ（８）を、トラック（４）または導電性接続線（７）を受領することを意図した少なくとも１つの第１凹所（１２）を備えたものとして形成するとともに、第１凹所を、基部のところに、ストリップの一面と他の面との間に介在する傾斜部分（２０）を有したものとする。本発明は、また、誘電性支持体上にトラックが連続的にプリントされてなるアンテナの製造方法に関するものである。導電性接続線が、支持体とストリップとの間に配置される。金属化の欠如に基づく高抵抗化は、ストリップの幅を増大させることにより、補償することができる。

Description

本発明は、アンテナに関するものであり、また、その製造方法に関するものである。本発明は、特に、チップカード（あるいは、ＩＣカード、マイクロチップ付きカード）という分野への応用を意図しており、例えば無線チップカードという分野への応用を意図している。しかしながら、本発明は、他の分野に応用することもでき、例えば、ラジオ周波数認識（あるいは、radio frequency identification、ＲＦＩＤ）用のタグという分野に応用することができる。

無線式チップカードは、少なくとも１本のアンテナを備えている。アンテナは、電子チップに接続することができる。アンテナは、プリント回路を形成する、すなわち、少なくとも１つの螺旋から構成される導電性トラックを形成する。トラックは、互いに順次的に配置された一連をなす複数の螺旋によって、形成することができる。導電性トラックは、第１コンタクトパッドを起点とし、第２コンタクトパッドにおいて終端する。アンテナと電子チップとが互いに接続することを意図したものであることにより、および、電子チップが、アンテナと比較して、非常に小さな寸法のものであることにより、コンタクトパッドに対してのアンテナの接続は、補助コンタクトパッドと第２コンタクトパッドとを使用して行わる。この場合、補助コンタクトパッドは、第２コンタクトパッドの近傍に配置される。補助コンタクトパッドは、導電性接続線すなわち電気的接続線を介して、第１コンタクトパッドに対して接続される。ここで、導電性接続線は、第１コンタクトパッドを起点とするものであり、補助コンタクトパッドに対して接続され得るようにして、導電性トラックと交差することを意図したものとされる。導電性接続線をトラックから絶縁し得るよう、トラックと導電性接続線との間に、絶縁性ストリップを配置することが公知である。

そのようなアンテナを製造するに際し、セリグラフィーによるアンテナ製造方法が公知である。この場合、アンテナは、３つの連続的ステップによって、製造される。第１ステップにおいては、セリグラフィーによって、絶縁性誘電体基板上に、アンテナの複数の螺旋を形成する。この第１ステップにおいては、第１コンタクトパッドと、第２コンタクトパッドと、補助のコンタクトパッドとが、プリントされる。プロセスの第２ステップにおいては、セリグラフィーによって、絶縁性インクを塗布する。この絶縁性インクは、複数の螺旋上において、絶縁ストリップを構成する。第３ステップにおいては、絶縁ストリップの上方を通過する導電性接続線を、セリグラフィーによるプリントによって形成し、これにより、第１コンタクトパッドと補助コンタクトパッドとを接続する。

セリグラフィーによる製造方法は、比較的厚い層（１０〜１５μｍ）を形成する、という欠点を有している。よって、この製造方法は、接続線と絶縁性ストリップとが重なり合っている場所において発生し得るようなおよびそのような重なりの近傍場所において発生し得るような捻れ力や撓み力に対して脆性を示してしまうような導電性接続線を形成する、という欠点を有している。加えて、接続線は、それら力の結果として、絶縁性ストリップから緩んだ状態となり得る。これにより、トラックの電気的特性が不連続なものとなったり、また、アンテナ内において導電性が寸断されたりすることさえ起こり得る。アンテナの出力は、大いに妨害されることとなり、場合によっては、機能しないことさえあり得る。

アンテナの他の製造方法は、仏国特許出願第０１ ０７１１５号明細書（文献Ｄ１）に記載されている。文献（Ｄ１）は、平面アンテナの製造方法に関するものであって、この方法においては、グラビア印刷プロセスによって誘電性支持体上に導電性インクを成膜した後に、電解的手法または化学的手法によって、インク成膜体の金属化を行う。

この製造方法は、上述したセリグラフィー技術による製造方法の場合と同じステップを備えている。グラビア技術を利用したこの技術は、プリントされるインク層の厚さを比較的薄いものとし得るという利点をもたらす。しかしながら、上述したのと同様に、接続線と絶縁性ストリップとが重なり合う場所において発生し得るようなおよびそのような重なりの近傍場所において発生し得るような摩擦によって脆性を示すことが恒常的に起こるものと考えられる。
仏国特許出願第０１ ０７１１５号明細書

トラックの電気的特性の不連続を低減させつつもアンテナの出力を増大させるため、本発明の目的は、トラックまたは導電性接続線を受領することを意図した少なくとも１つの第１凹所をプリントすることにより、絶縁性ストリップ上における導電性接続線またはトラックのプリントを、容易なものとすることである。第１凹所は、基部のところに、ストリップの一面と他の面との間に介在する傾斜部分を有している。絶縁性ストリップは、さらに、少なくとも１つの第２凹所を備え、第２凹所は、第１凹所の傾斜部分と比較して反対側を向いて配置された傾斜部分を有している。

第１凹所および第２凹所は、導電性接続線を通過させ得るようにして、または、トラックを通過させ得るようにしてすなわち少なくとも１つの導電性螺旋を通過させ得るようにして、形成される。第１凹所および／または第２凹所は、同じ絶縁性ストリップ上における導電性インクの成膜を容易なものとすることができる。

絶縁性ストリップは、また、誘電性インクを１回または複数回にわたって成膜することにより、形成することができる。誘電性インクを複数回にわたって成膜することにより絶縁性ストリップを形成する場合には、本発明に基づき、トラックと導電性接続線との間の重なり部分のところにおいてアンテナの長手方向部分に沿って延在する階段状ピラミッドを形成するような絶縁性ストリップを、得ることができる。階段状ピラミッドといったような絶縁性ストリップの形状は、また、同じ絶縁性ストリップ上における導電性インクの成膜を容易なものとすることができる。

本発明は、例えばグラビア技術やオフセット技術やセリグラフィー技術や静電プリント技術といったようなプリント技術によってプリントされた成膜体の金属化を必要とするようなプリント技術に対して、適用することができる。

よって、本発明の目的は、アンテナであって、誘電性支持体と、この支持体上にプリントされた導電性トラックと、を具備し、トラックが、第１コンタクトパッドを起点として延在し、かつ、第２コンタクトパッドにおいて終端し、第１コンタクトパッドが、導電性接続線を介して、補助コンタクトパッドに対して接続され、この補助コンタクトパッドが、第２コンタクトパッドの近傍に位置し、導電性接続線が、この導電性接続線とトラックとの間の重なり部分に絶縁性ストリップを介装することにより、トラックから絶縁されつつトラックを横断することを意図したものとされ、このようなアンテナにおいて、絶縁性ストリップが、トラックまたは導電性接続線を受領することを意図した少なくとも１つの第１凹所を備えてプリントされ、第１凹所が、基部のところに、ストリップの一面と他の面との間に介在する傾斜部分を有していることを特徴とするアンテナである。

本発明は、また、アンテナの製造方法であって、トラックまたは導電性接続線を、単一ステップでもって直接的に、かつ、絶縁性ストリップによって分断されることなく誘電性支持体上において連続的な態様で、プリントし得るような、製造方法を提供する。

よって、本発明の目的は、アンテナの製造方法であって、アンテナが、誘電性支持体と、この支持体上にプリントされた導電性トラックと、を具備し、トラックが、第１コンタクトパッドを起点として延在し、かつ、第２コンタクトパッドにおいて終端し、第１コンタクトパッドが、導電性接続線を介して、補助コンタクトパッドに対して接続され、この補助コンタクトパッドが、第２コンタクトパッドの近傍に位置し、導電性接続線が、この導電性接続線とトラックとの間の重なり部分に絶縁性ストリップを介装することにより、トラックから絶縁されつつトラックを横断することを意図したものとされている場合に、この製造方法においては、−誘電性支持体上に、導電性接続線およびトラックのうちの一方を、プリントし、−導電性接続線およびトラックのうちの一方の上に、絶縁性ストリップを、プリントし、−絶縁性ストリップ上に、導電性接続線およびトラックのうちの他方を、プリントする、ことを特徴としている。

本発明は、添付図面を参照しつつ、以下の説明を読むことにより、明瞭に理解されるであろう。以下の説明は、本発明を何ら限定するものではなく、単なる例示である。

図１は、アンテナ（１）を表している。このアンテナ（１）は、電子チップ（２）に接続することを意図したものとすることができる。このアンテナ（１）は、誘電性支持体（３）上にプリントされる。このアンテナは、プリント回路すなわち導電性トラック（４）を形成する。このトラック（４）は、少なくとも１つの螺旋（１４）によって形成されている。図１の例においては、アンテナは、例えば螺旋（１４）といったような４つの螺旋によって形成されている。これら螺旋（１４）は、導電性トラック（４）を形成し得るよう、互いに直列に接続されている。このトラック（４）は、第１コンタクトパッド（５）を起点として延在しているとともに、第２コンタクトパッド（６）を終点としている。第１コンタクトパッド（５）は、導電性接続線（７）を介して、補助コンタクトパッド（１９）に対して、接続されている。補助コンタクトパッド（１９）は、チップ（２）に対するアンテナ（１）の電気的接続を容易なものとし得るよう、第２コンタクトパッド（６）の近傍に位置することを意図したものである。

導電性接続線（７）は、トラック（４）を横断することを意図したものである。トラック（４）と導電性接続線（７）との間の短絡を防止するために、絶縁性ストリップ（８）が、トラックと導電性接続線（７）との間の重なりの間に介装されている。よって、絶縁性ストリップ（８）は、導電性接続線（７）がトラック（４）に対して直接的に接触することを、防止する。

本発明においては、絶縁性ストリップ（８）は、少なくとも１つの第１凹所（１２）を有したものとして、プリントされる。第１凹所（１２）は、トラックまたは導電性接続線を受領することを意図したものであって、この第１凹所（１２）の基部のところには、ストリップの一方の面と他方の面との間に介在する傾斜部分（２０）（図２および図３）が、設けられている。第１凹所は、補強部材すなわち補強体（図２）を形成し得るよう、絶縁性ストリップの厚さ全体にわたってプリントすることができる。絶縁性ストリップは、さらに、少なくとも１つの第２凹所（１３）を有したものとして、プリントすることができる。第２凹所（１３）は、第１凹所（１２）の傾斜部分（２０）に対して対向した傾斜部分（２１）を有している（図３）。第１凹所（１２）は、絶縁性ストリップ（８）のうちの、螺旋（１４）に対してまたはトラック（４）に対して最初に接触することを意図した第１サイトに、形成することができる。第２凹所（１３）は、絶縁性ストリップ（８）のうちの、螺旋（１４）に対してまたはトラック（４）に対して最後に接触することを意図した第２サイトに、形成することができる。ある変形例においては、第１凹所（１２）および第２凹所（１３）は、絶縁性ストリップ（８）のうちの、導電性接続線（７）に対して最初に接触することを意図したサイトに、および、絶縁性ストリップ（８）のうちの、導電性接続線（７）に対して最後に接触することを意図した他のサイトに、形成することができる。

図２の例においては、絶縁性ストリップ（８）は、例えば第１凹所（１２）といったような３つの第１凹所を備えて、および、例えば第２凹所（１３）といったような３つの第２凹所を備えて、形成されている。第１凹所（１２）および第２凹所（１３）は、トラック（４）を通過させ得るようにして、すなわち、少なくとも１つの螺旋（１４）を通過させ得るようにして、形成されている。第１凹所（１２）および第２凹所（１３）は、有利には、トラック（４）の延在方向に沿って互いに対応関係をなすようにして、形成することができる。少なくとも１つの螺旋（１４）の延在方向すなわちトラック（４）の延在方向は、図２および図３の各々において、矢印によって表されている。

好ましくは、第１凹所（１２）および第２凹所（１３）の一方または双方は、各螺旋をより信頼性高く通過させ得るよう、各凹所が単一の螺旋（１４）を受領することが意図される。

誘電性支持体（３）上にこのアンテナ（１）を製造するための製造方法は、有利には、以下の方法で実行することができる（図４ａ〜図４ｃ）。第１ステップにおいては、まず最初に、導電性接続線（７）を、導電性インクを使用して誘電性支持体（３）上にプリントする（図４ａ）。使用される導電性インクは、例えば銅や金や銀といったような導電性材料を含有することができる。導電性インクは、例えば、グラビア技術において、現在通常的に使用されているような導電性インクとされる。

次に、第２ステップにおいては、絶縁性ストリップ（８）を、絶縁性誘電性インクを使用して、導電性接続線（７）上にプリントする（図４ｂ）。

次に、第３ステップにおいては、少なくとも１つの螺旋（１４）を、導電性インクを使用して、絶縁性ストリップ（８）の上方を連続的に通過させつつ、誘電性支持体（３）上にプリントする。図４ｃの例においては、例えば螺旋（１４）といったような４つの螺旋が、トラック（４）を形成するために、互いに順次的に形成されている。これら４つの螺旋は、絶縁性ストリップ（８）の上方を通過しつつプリントされるようにして、形成される。少なくとも１つの、第１凹所（１２）および／または第２凹所（１３）の存在により、絶縁性ストリップ（８）上における導電性インクの成膜を容易なものとすることができる。トラック（４）は、導電性インクを使用して、第１端部のところに第１コンタクトパッド（５）をプリントすることにより、および、第２端部のところに第２コンタクトパッド（６）をプリントすることにより、完成する。補助コンタクトパッド（１９）も、また、プリントされる。

誘電性支持体（３）上へのこのアンテナ（１）の製造方法は、また、まず最初に第１トラック（４）をプリントし、次に絶縁性ストリップ（８）をプリントし、最後に絶縁性ストリップ（８）上に連続的に導電性接続線（７）をプリントすることによっても、実行することができる。

その後、トラック（４）および導電性接続線（７）は、アンテナの電気抵抗を低減させ得るよう、金属化することができる。アンテナは、電解的手法または化学的手法によって、金属化することができる。

このようなアンテナの製造方法は、有利には、グラビアの技術によって実行される。実際、グラビアの技術を使用すれば、インク層の厚さを、１〜２μｍといった程度にまで、非常に薄いものとすることができる。しかしながら、本発明によるアンテナの製造方法は、また、他のプリント技術を使用することによっても、実行することができる。例えば、本発明によるアンテナの製造方法は、例えばセリグラフィーやオフセットやフレキソグラフィーといったようなプリント技術によって、さらには、静電プリント技術といったようなプリント技術によってさえ、実現することができる。

絶縁性ストリップ（８）のプリントは、また、誘電性インクの単一の成膜によって、実行することができる。あるいは、絶縁性ストリップ（８）のプリントは、誘電性インクの数回にわたっての成膜によって、実行することができる。インクの１回の成膜は、１〜２μｍという厚さを形成することができる（図３）。誘電性インクを数回にわたって成膜する場合には、絶縁性ストリップを中間に介装することに基づき、トラックと導電性接続線との間の絶縁を強化することができる。好ましい実施形態においては、誘電性インクは、２回または４回にわたって、成膜することができる。各成膜は、トラックの延在方向に沿って、あるいは、導電性接続線（７）の延在方向に沿って、実行される。それら成膜は、各成膜の長さが順次的に短くなるようにして、実行される。これにより、トラック（４）の延在方向に沿って、あるいは、導電性接続線（７）の延在方向に沿って、絶縁性ストリップ（８）から構成された階段状ピラミッドという横断面形状を得ることができる。

図３は、４回にわたっての誘電性インクの成膜によって形成された絶縁性ストリップ（８）を示している。これにより、絶縁性ストリップ（８）は、トラック（４）と導電性接続線（７）とが重なる場所において、アンテナ（１）の長手方向断面に沿って、階段状ピラミッドを形成している。

導電性接続線（７）は、第１外部部分（１５）と、第２外部部分（１６）と、中央部分（１７）と、を備えている。第１外部部分（１５）と第２外部部分（１６）とは、中央部分（１７）によって、互いに接続されている。第１外部部分（１５）は、第１コンタクトパッド（５）に対して接続され、第２外部部分（１６）は、補助コンタクトパッド（１９）に対して接続される。導電性接続線（７）の中央部分（１７）は、導電性接続線（７）のうちの、誘電性支持体（３）と絶縁性ストリップ（８）との間に位置した部分に対応する。

まず最初に導電性接続線（７）が支持体上にプリントされる場合には、つまり、導電性接続線（７）が誘電性支持体（３）と絶縁性ストリップ（８）との間に位置する場合には、この中央部分（１７）は、金属化されないことを意図したものとされる。このようにして形成されたアンテナは、導電性接続線のうちの、後に金属化されることがない絶縁性ストリップに対して接触配置された単一部分を備えている。導電性接続線のこの部分における金属化の欠如は、図２および図３において破線で示されているように、導電性接続線（７）の少なくともこの中央部分（１７）を広げることにより、補償することができる。また、全体にわたって導電性接続線（７）を広げることもできる。つまり、中央部分（１７）と、導電性接続線の第１外部部分（１５）および第２外部部分（１６）と、を広げることができる（図２）。その場合、導電性接続線（７）とトラック（４）とが接触しないように、絶縁性ストリップ（８）のサイズを増大させる。導電性接続線の表面積を増大させることにより、導電性接続線のこの部分における金属化の欠如を補償することができる。このようにして、すべてのトラックを、金属化することができる。なおかつ、導電性接続線のサイズを増大させることにより、アンテナの出力を増大させることができる。

誘電性支持体は、ポリエステルや、ＰＶＣや、ポリプロピレン、等から形成することができる。

本発明によるアンテナを概略的に示す図である。 本発明に基づく絶縁性ストリップを示す斜視図である。 あるトラックの延在方向に沿って本発明によるアンテナを示す長手方向断面図である。 本発明によるアンテナの製造方法を概略的に示す図である。 本発明によるアンテナの製造方法を概略的に示す図である。 本発明によるアンテナの製造方法を概略的に示す図である。

符号の説明

１ アンテナ
３ 誘電性支持体
４ 導電性トラック
５ 第１コンタクトパッド
６ 第２コンタクトパッド
７ 導電性接続線
８ 絶縁性ストリップ
１２ 第１凹所
１３ 第２凹所
１４ 螺旋
１９ 補助コンタクトパッド
２０ 傾斜部分
２１ 傾斜部分

Claims (15)

1. アンテナ（１）であって、
   誘電性支持体（３）と、この支持体上にプリントされた導電性トラック（４）と、を具備し、
   前記トラックが、第１コンタクトパッド（５）を起点として延在し、かつ、第２コンタクトパッド（６）において終端し、
   前記第１コンタクトパッドが、導電性接続線（７）を介して、補助コンタクトパッド（１９）に対して接続され、
   この補助コンタクトパッドが、前記第２コンタクトパッドの近傍に位置し、
   前記導電性接続線が、この導電性接続線と前記トラックとの間の重なり部分に絶縁性ストリップ（８）を介装することにより、前記トラックから絶縁されつつ前記トラックを横断することを意図したものとされ、
   このようなアンテナにおいて、
   前記絶縁性ストリップが、前記トラックまたは前記導電性接続線を受領することを意図した少なくとも１つの第１凹所（１２）を備えてプリントされ、
   前記第１凹所が、基部のところに、前記ストリップの一面と他の面との間に介在する傾斜部分を有していることを特徴とするアンテナ。
2. 請求項１記載のアンテナにおいて、
   少なくとも１つの第２凹所（１３）を備え、
   前記第２凹所が、前記第１凹所の前記傾斜部分と比較して反対側を向いて配置された傾斜部分を有していることを特徴とするアンテナ。
3. 請求項２記載のアンテナにおいて、
   前記第１凹所および前記第２凹所が、前記トラックを通過させ得るようにしてすなわち互いに直列接続されて前記トラックを形成するような複数の螺旋（１４）を通過させ得るようにして、および／または、前記導電性接続線を通過させ得るようにして、形成されていることを特徴とするアンテナ。
4. 請求項２または３記載のアンテナにおいて、
   前記第１凹所および前記第２凹所が、前記トラックまたは前記導電性接続線の延在方向に沿うようにして、形成されていることを特徴とするアンテナ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナにおいて、
   前記絶縁性ストリップが、前記トラックと前記導電性接続線との間の前記重なり部分のところにおいて、前記アンテナの長手方向部分に沿って延在する階段状ピラミッドを形成していることを特徴とするアンテナ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンテナにおいて、
   前記トラックおよび／または前記導電性接続線が、グラビア技術によって形成されていることを特徴とするアンテナ。
7. 請求項６記載のアンテナにおいて、
   前記トラックおよび／または前記導電性接続線が、その後に金属化されることを特徴とするアンテナ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナにおいて、
   前記誘電性支持体が、ポリエステル、または、ＰＶＣ、または、ポリプロピレン、から形成されていることを特徴とするアンテナ。
9. アンテナ（１）の製造方法であって、
   前記アンテナが、誘電性支持体（３）と、この支持体上にプリントされた導電性トラック（４）と、を具備し、前記トラックが、第１コンタクトパッド（５）を起点として延在し、かつ、第２コンタクトパッド（６）において終端し、前記第１コンタクトパッドが、導電性接続線（７）を介して、補助コンタクトパッド（１９）に対して接続され、この補助コンタクトパッドが、前記第２コンタクトパッドの近傍に位置し、前記導電性接続線が、この導電性接続線と前記トラックとの間の重なり部分に絶縁性ストリップ（８）を介装することにより、前記トラックから絶縁されつつ前記トラックを横断することを意図したものとされている場合に、
   この製造方法においては、
   −前記誘電性支持体上に、前記導電性接続線および前記トラックのうちの一方を、プリントし、
   −前記導電性接続線および前記トラックのうちの前記一方の上に、絶縁性ストリップを、プリントし、
   −前記絶縁性ストリップ上に、前記導電性接続線および前記トラックのうちの他方を、プリントする、
   ことを特徴とする方法。
10. 請求項９記載の方法において、
    前記誘電性支持体上にプリントされる前記導電性接続線および前記トラックのうちの一方に関し、その一部を、拡張されたものとして形成し、
    前記一部を、前記支持体と前記絶縁性ストリップとに対して接触することを意図したものとすることを特徴とする方法。
11. 請求項９または１０記載の方法において、
    その後、前記導電性接続線および前記トラックのうちの前記他方を、化学的手法または電解的手法によって、金属化することを特徴とする方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
    さらに、前記導電性接続線および前記トラックのうちの前記他方を、グラビア技術によって、プリントすることを特徴とする方法。
13. 請求項９〜１２のいずれか１項に記載の方法において、
    さらに、少なくとも１つの第１凹所（１２）を形成し、
    前記第１凹所を、前記トラックまたは前記導電性接続線を受領することを意図したものとし、
    前記第１凹所を、その基部のところに、前記ストリップの一面と他の面との間に介在する傾斜部分（２０）を有したものとすることを特徴とする方法。
14. 請求項１３記載の方法において、
    少なくとも１つの第２凹所（１３）を形成し、
    前記第２凹所を、前記第１凹所の前記傾斜部分（２０）と比較して反対側を向いて配置された傾斜部分（２１）を有したものとし、
    前記第１凹所および前記第２凹所を、前記トラックまたは前記導電性接続線の延在方向に対応したものとすることを特徴とする方法。
15. 請求項９〜１４のいずれか１項に記載の方法において、
    さらに、前記ストリップを、誘電性インクは、２回または４回にわたって成膜することによって形成し、これにより、前記ストリップを、前記トラックと前記導電性接続線との間の前記重なり部分のところに位置した階段状ピラミッドとして形成することを特徴とする方法。

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