JP2007004533A - Ｉｃチップ実装体 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部アンテナを具えるインレットの全体を剛性および耐熱性に優れた樹脂層をもって、外力の作用および変形から保護し、すぐれた耐久性を発揮させることができるＩＣチップ実装体を提供する。
【解決手段】 ＩＣチップと、このＩＣチップに接合されたアンテナと、これらの裏面側に積層接着されたベースフィルムとを具えてなるインレットを、樹脂層中に埋設してなるＩＣチップ実装体であって、前記インレットに直接接してこれを挾持する最内層を、無延伸フィルム層からなる熱融着層とし、最外層を延伸フィルム層からなる外皮保護層としてなる積層フィルムにより構成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、外部アンテナを有するＩＣチップ実装体に関するものであり、たとえば、無線ＩＣタグ等に用いて、超小型ＩＣチップ、それのアンテナへの接合部およびアンテナのそれぞれを、外力、変形等に対して有効に保護する技術を提案するものである。

外部アンテナを付設したＩＣチップを外力、変形等から保護するＩＣチップ実装体の従来技術としては、たとえば特開２００３−２９６６８６号公報に開示されたものがある。
これは、インレットシート上に、ＩＣチップおよびアンテナを共に搭載してなるインレットに対し、ＩＣチップの、インレットシートとの接合面とは反対側面に、金属製の補強材を粘着剤によって貼付したものである。この技術によれば、補強材が、粘着剤によって半固定的にＩＣチップに結合されて、ＩＣチップと補強材との間の貼り付け強度が緩やかになるため、ＩＣチップまたは補強材が、膨張や外力によって、少しのずれや変形を生じても、それを粘着剤に吸収させることによって、他方側に伝達しないようにしたものである。
特開２００３−２９６６８６号公報

ところで、この従来技術は、ＩＣカードに偶発的に作用する外力、およびそのＩＣチップ実装体を熱プレス成形する際の各部材の熱膨張および冷却収縮等の比較的小さな力および変形に対して、たとえば0.1mm〜20mm角のＩＣチップおよび、それの電気接合部等を保護することを課題としてなされたものである。そのため、この従来のＩＣチップ実装体は、たとえそれを外皮用基材フィルムで挟持して使用したとしても、より大きな外力および変形等が加わる用途、たとえば、200回以上にわたって繰返し洗濯される業務用リネンその他の履歴検出用として各個の業務用リネン等に適用した場合には、粘着剤層の早期の破損が余儀なくされる。即ち、このような場合、ＩＣチップおよびアンテナからなるインレットへの、大きな外力および変形の付加が不可避となって、チップ実装体の耐久性の低下が否めないという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、外部アンテナを具えるインレットの全体を剛性および耐熱性に優れた樹脂層をもって、外力の作用および変形から保護し、すぐれた耐久性を発揮させることができるようにしたＩＣチップ実装体を提供するものである。

この発明に係るＩＣチップ実装体は、ＩＣチップと、このＩＣチップに接合されたアンテナと、これらの裏面側に積層接着されたベースフィルムとを具えてなるインレットを、樹脂層中に埋設してなるＩＣチップ実装体であって、前記インレットに直接接してこれを挾持する最内層を、無延伸フィルム層からなる熱融着層とし、最外層を延伸フィルム層からなる外皮保護層としてなる積層フィルムにより構成されていることを特徴とする。

なお、本発明においては、前記熱融着層を、無延伸ポリプロピレンフィルムにて構成されていること、前記外皮保護層が、１層以上の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにて構成されていること、前記積層フィルムは、最内層の熱融着層と最外層の外皮保護層との間にさらに、１層以上の延伸フィルム層および無延伸フィルム層を積層してなるものであること、前記外皮保護層の厚みは50μｍ以上としたこと、および前記熱融着層の厚みは50μｍ以上とすることが有効である。

この発明のＩＣチップ実装体では、樹脂層中のインレットに直接接する最内層の部分に、無延伸フィルム層からなる熱融着層（シーラント層）を用い、そして外皮保護層（ベースフィルム層）となる最外層には、例えば、延伸フィルム層を積層することによって、高い剛性と耐熱性を同時に実現することで、インレットを外力の作用および変形から効果的に保護することができる。

すなわち、本発明に係るＩＣチップ実装体では、樹脂層中の、熱融着層として例えば、無延伸ポリプロピレンフィルム層を用いることにより、耐熱性に優れると共に水や薬品に強く、かつヒンジ特性や折り曲げ反復性が優れるため、ＩＣチップ実装体に高い耐熱性、耐水性および剛性を付与することができる。なお、本発明において、前記熱融着層の厚みを、50μｍ以上として十分な厚みを確保すると、インレットが物理的、熱的ダメージを受けることなく、耐久性の良好なものが得られる。

また、本発明のＩＣチップ実装体では、インレットを挾む少なくとも一方側の積層フィルムの積層構造を、熱融着層の外側に積層する一層以上の延伸フィルム層と、無延伸フィルム層との積層構造としたので、例えば、硬質の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層による、樹脂層の剛性の増加により、補強強度を一層高めることができる。

以下にこの発明の実施の形態を図に示すところに基いて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態にのみ限定されるものではない。
図１は、この発明に係るＩＣチップ実装体の製造過程を、樹脂層を構成するそれぞれの積層フィルムを、インレットを隔てて対向させて配置した状態で示す断面図であり、図中１はインレットを、２、３はそれぞれ、表面側および裏面側に位置する積層フィルムを示す。
ここで、インレット１は、たとえば、400μｍ角の平面寸法と、60μｍの厚みを有する超小型のＩＣチップ４の端子を、約50mmの長さの、20μｍ厚みのアルミニウム箔からなる帯状の外部アンテナ５に超音波接合するとともに、その外部アンテナ５の、ＩＣチップ４とは反対側となる裏面側に、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミド等からなるベースフィルム６を積層してなるものである。

また、前記インレット１を挾む両側に積層させる図示の各積層フィルム２、３は、たとえば、100μｍの厚みの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層からなる外皮保護層７の内面側に、100μｍの厚みの無延伸ポリプロピレンフィルムをドライラミネートによって一層以上積層して熱融着層８を形成したところにおいて、この熱融着層８のさらに内面側に、これも100μｍの厚みの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層からなる延伸フィルム層１０の両面に、無延伸ポリプロピレンフィルムよりなる同様の熱融着層９、１１を熱融着させることにより構成してなり、このように構成された積層フィルム２、３によれば、それらの最も内側に位置して相互に対向する各熱融着層１１が、積層フィルム相互の融着層として機能することになる。

ところで、図示の如き積層フィルム構成の下では、インレット１を含む図示の配置姿勢で、両積層フィルム２、３を、該インレットを挾んで図の上下方向から加熱加圧し、それらの積層フィルム２、３の、相互に対向する熱融着層１１どうしを熱融着させることにより、両積層フィルム２、３は、図２に示すように、無延伸ポリプロピレンフィルムよりなる熱融着体層１２、１３を構成し、インレット１はその熱融着体層１２内に完全に埋め込まれることになる。

従って、インレット１のＩＣチップ４およびアンテナ５は、外皮保護層７、延伸フィルム層１０および熱融着体層１２、１３の作用下で十分に補強されることになり、外力、変形等から有効に保護されることになる。なお、図１では、最内層となる熱融着層１１と最外層となる外皮保護層７との間に延伸フィルム層１０を１層積層した場合を示したが、積層数は必要に応じて変えることができる。

そしてさらに、このような熱融着体層１２では、両積層フィルム２、３の熱融着層１１を相互に熱融着させて樹脂層とする場合に、その熱融着層１１を、インレット１に対して十分に融着させないことで、積層フィルム２、３、ひいては熱融着体層１２をインレット１に対して実質的に非接着状態とする。
すなわち、インレット１にアンカーコート等の接着前処理を施した場合には、無延伸ポリプロピレンフィルム等からなる熱融着層１１を、それに接着させることは可能であるが、ここでは、その前処理を作為的に省くことで、熱融着体層１２をインレット１に非接着とする。

たとえば、インレット１のベースフィルム６を、ポリエチレンテレフタレートフィルムとしたときは、熱融着層１１が小さな接合強度でそのベースフィルム６に接着することもあり得るが、かかる接着は、実装体へのわずかな外力の作用、それのわずかな変形等によって直ちに解除される程度のものであるので、ここでは非接着として扱う。

インレット１を熱融着体層１２に対してこのように非接着としたときは、実装体、直接的には熱融着体層１２に作用する外力、それに生じる変形の、インレット１への伝達を有効に緩和して、インレットそれ自体を、圧縮、引張および剪断方向の外力ならびにそれらの変形から有利に保護することができる。

以上積層フィルム２、３を予め一体に積層形成する場合について説明したが、相互に対向させた熱融着層１１を、インレット１を挟んで予め熱融着させた後、その外面側に、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１０、熱融着層８、９、外皮保護層７の順に熱融着させることによって積層形成してもよい。

この実施例は、ＩＣチップの耐久性について、疲労耐久試験を行った結果を説明するものである。表１はその試験結果をまとめたものである。上記の試験は、ＩＣチップ実装体を厚み0.5mmの布に包み、これを図３に示す耐圧試験機（対象物を挟み込み上から一定荷重加える装置）のディスク上に、縦、横、右斜め、左斜め方向の４つに向きを変えて置き、それぞれ一定の荷重（２Ｎ）を加える方法で試験した。そして、これら４つの荷重試験を１セットとし、この耐圧試験後の実装体のＩＤ読み取りが不可能となった時の回数を計測した（３回平均値）。

上記表１に示す結果から、明らかなように、熱融着層として無延伸フィルム層を用いると共に、外皮保護層として延伸フィルム層を用いた場合（No.１〜８）に、耐久性を大きく向上させることができることがわかった。なかでも、熱融着層として無延伸ポリプロピレンフィルム層を用いると共に、外皮保護層として二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層を用いた場合（No.１〜６）には、10回以上の高い耐久性が得られた。さらに、二軸延伸フィルム層および無延伸フィルム層はそれぞれ、厚みが50μｍ以上であることが好ましいことがわかった。

本発明に係るＩＣチップの実装体は、耐熱性および剛性をインレットに付与することにより、悪環境下でもインレットが破損しない構造となっている。本発明品の用途は、生産現場における部品・材料の管理、輸送時の荷物の管理、シーツ・白衣等のクリーニング時の管理、または最終消費者にまでわたる食品流通時における生産履歴の管理、バック・財布等の高級ブランドの偽造防止等、その用途は多岐にわたる。

この発明に係るＩＣチップ実装体の製造過程を例示する断面図である。 この発明に係る実装体の実施形態を示す断面図である。 耐圧試験機の略線図である。

符号の説明

１ インレット
２、３ 積層フィルム
４ ＩＣチップ
５ アンテナ
６ ベースフィルム
７、１０ 二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層
８，９、１１ 無延伸ポリプロピレンフィルム層
１２、１３ 樹脂層

Claims (6)

1. ＩＣチップと、このＩＣチップに接合されたアンテナと、これらの裏面側に積層接着されたベースフィルムとを具えてなるインレットを、樹脂層中に埋設してなるＩＣチップ実装体であって、前記インレットに直接接してこれを挾持する最内層を、無延伸フィルム層からなる熱融着層とし、最外層を延伸フィルム層からなる外皮保護層としてなる積層フィルムにより構成されていることを特徴とするＩＣチップ実装体。
2. 前記熱融着層が、無延伸ポリプロピレンフィルムにて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ実装体。
3. 前記外皮保護層が、１層以上の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層にて構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣチップ実装体。
4. 前記積層フィルムは、最内層の熱融着層と最外層の外皮保護層との間にさらに、１層以上の延伸フィルム層および無延伸フィルム層を積層してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＩＣチップ実装体。
5. 前記外皮保護層の厚みを50μｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＣチップ実装体。
6. 前記熱融着層の厚みを50μｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のＩＣチップ実装体。
   

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