JP2007108983A - Ｉｃ実装モジュールとその製造方法および製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストで、生産性および信頼性を向上させたＩＣ実装モジュールとその製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】一方の面に電極端子６を有するＩＣチップ７と、接続部４を有する回路パターン２を備えた基板フィルム１と、ＩＣチップ７の電極端子６と回路パターン２の接続部４とが接続され、ＩＣチップ７が埋め込まれた接着フィルム５と、ＩＣチップ７の他方の面に設けた保護フィルム８と、を少なくとも備えてＩＣ実装モジュールを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナなどの回路パターンと接続されるＩＣチップからなるＲＦＩＤタグなどのＩＣ実装モジュールとその製造方法および製造装置に関する。
近年、荷物、郵便物、商品などの個体管理や物流管理などにおいて、無線通信によるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ（非接触ＩＣタグ／モジュール、無線ＩＣタグなどとも呼ばれている）が注目されている。
ＲＦＩＤタグは、従来のバーコード方式に比べて、扱うデータ量が多く、偽造も困難なため、急速に普及が進んでいる。
ここで、ＲＦＩＤタグに要望される条件は、種々の形状の物品などに搭載できるように、できるだけ薄く、柔軟性（フレキシビリティ）に優れることである。
この要望に対して、アンテナパターンを形成したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの基板フィルム上に、ＩＣチップをフリップチップ方式で搭載して製造するＲＦＩＤタグが提案されている。なお、フリップチップ方式とは、複数のバンプ電極が形成されたＩＣチップなどの半導体素子を、バンプ電極の形成面をフェースダウンで回路基板と接続するものである。
その一例として、アンテナパターンを形成した樹脂製フィルムにＩＣチップを保持させてなる電子部品保持フィルムにおいて、ＩＣチップは、異方性導電フィルムを介して樹脂製フィルムに接着させ、ＩＣチップの一方の面に設けたバンプ電極とアンテナパターンのＩＣ電極接続部とを導通させることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
上記の従来技術によれば、薄くて柔軟性のあるＲＦＩＤタグを得ることができる。しかし、樹脂製フィルムをＩＣチップの大きさの寸法に切断し、樹脂製フィルムの貼り付けやＩＣチップの搭載および加熱・圧着や電極接続などを個々のＲＦＩＤタグ単位で行うために、生産性が悪く、低コスト化が困難なものであった。また、樹脂製フィルムがＩＣチップと同程度の大きさであるため、貼り付けが困難であるとともに、ＩＣチップを把持する部分が小さくなるため、樹脂製フィルムの片面の剥離フィルムを剥離することが困難であった。
そこで、上記問題を解決するため、まず、樹脂製フィルム上のアンテナパターンに、ＩＣチップのバンプ電極を接続する方法として、帯状の接着フィルムを複数のアンテナパターンが配列された１列ごとに一括して貼り付け、ＩＣチップを搭載した後、加圧・加熱により本圧着する。さらに、表面保護のために、ＩＣチップおよびアンテナパターンを覆うようにカバーフィルムをラミネートして製造する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−１３４４６７号公報 特開２００２−１９０００３号公報
しかしながら、上述の特許文献１に示すようなＲＦＩＤタグにおいては、接着フィルムの貼り付けやＩＣチップの搭載および加熱・圧着や電極接続などを個々のＲＦＩＤタグ単位で行うために、生産性が悪く、低コスト化が困難であるという大きな課題があった。さらに、ＲＦＩＤタグに搭載されているＩＣチップは保護されていないので、製造工程や使用環境における変形や衝撃に弱く、ＩＣチップの剥離や割れなどを生じやすく、高温高湿などの環境に対する信頼性にも課題があった。
また、特許文献２に示すようなＲＦＩＤタグにおいても、１列に並んだ複数のアンテナパターンに一括して接着フィルムを貼り付けた後、接着フィルム上にＩＣチップを個々に搭載し加熱・圧着するため、生産性は依然として低く、低コスト化が困難であった。さらに、ＩＣチップを個々に、例えば緩衝フィルムなどを介さずに直接実装するため、ＩＣチップが割れやすいという課題があった。また、さらに、ＩＣチップは接着フィルムにより基板フィルムに接着しただけの構成であるため、接続や耐湿性などの信頼性が低いという課題もある。そのため、ＩＣチップの他方の面側をカバーフィルムで被覆するとの記載はあるが、その具体的な方法については何ら開示されていない。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、低コストで生産性に優れるとともに、信頼性の高いＲＦＩＤタグなどのＩＣ実装モジュールとその製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
上述したような課題を解決するために、本発明のＩＣ実装モジュールは、一方の面に電極端子を有するＩＣチップと、接続部を有する回路パターンを備えた基板フィルムと、ＩＣチップの電極端子と回路パターンの接続部とが接続され、ＩＣチップが埋め込まれた接着フィルムと、ＩＣチップの他方の面に設けた保護フィルムと、を少なくとも具備する。
さらに、回路パターンがアンテナパターンであってもよい。
これらにより、ＩＣチップは接着フィルムに埋め込まれるとともに、保護フィルムで被覆されているので、信頼性の高いＲＦＩＤタグなどのＩＣ実装モジュールを実現できる。
また、本発明のＩＣ実装モジュールの製造方法は、ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、少なくとも隣接する領域を被覆するように接着フィルムを一括して貼り付ける工程と、複数個のＩＣチップを所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルムを、領域上でＩＣチップと回路パターンとを位置合わせして、接着フィルム上に貼り合わせる工程と、ＩＣチップ供給フィルム上のＩＣチップを接着フィルムに埋設してＩＣチップの電極端子と回路パターンの接続部とを接続する工程と、を含む。
さらに、基板フィルムの搬送に同期して、接着フィルムおよびＩＣチップ供給フィルム上に搭載されたＩＣチップを供給してもよい。
さらに、ＩＣチップ供給フィルムは、ＩＣチップの他方の面を保護する保護フィルムであってもよい。
これらにより、複数個のＩＣチップを、接着フィルムに一括して搭載するとともに、ＩＣチップ供給フィルムを保護フィルムと兼用するため、信頼性が高く、低コストで生産性よくＩＣ実装モジュールを作製できる。
さらに、ＩＣチップ供給フィルムは、所定の間隔で、ＩＣチップの形状の窪み部を有し、窪み部にＩＣチップを嵌め込んで搭載されていてもよい。
さらに、ＩＣチップは、台形形状ないしほぼ台形形状であってもよい。
これらにより、ＩＣチップ供給フィルムの窪み部にＩＣチップを嵌め込んだまま搭載できるので、さらに薄型のＩＣ実装モジュールを作製できる。
また、本発明のＩＣ実装モジュールの製造方法は、ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、一方の面に電極端子を有する複数個のＩＣチップを所定の間隔で少なくとも電極端子を埋め込んで仮止めした接着フィルムを、少なくとも隣接する領域は被覆するようにＩＣチップと回路パターンとを位置合わせして一括して貼り付ける工程と、複数個のＩＣチップの少なくとも他方の面を覆うように保護フィルムを一括して貼り付ける工程と、少なくとも保護フィルムを介して接着フィルム上のＩＣチップを押圧し、ＩＣチップを接着フィルムに埋設して電極端子と回路パターンの接続部とを接続する工程と、を含む。
さらに、基板フィルムの搬送に同期して、ＩＣチップを搭載した接着フィルムおよび保護フィルムを供給してもよい。
これらにより、複数個のＩＣチップを、接着フィルムに仮止めし、保護フィルムとともに一括して搭載できるため、信頼性が高く、低コストで生産性よくＩＣ実装モジュールを作製できる。
さらに、基板フィルムに複数個形成した回路パターンは、回路パターンの領域の隣接する方向が、基板フィルムの搬送方向と直交する方向に配列して形成されていてもよい。
これにより、所定の単位数ごとに、ＩＣチップと回路パターンの位置合わせができるため、位置合わせなどの調整が容易で、歩留まりよくＩＣ実装モジュールを作製できる。
さらに、基板フィルムに複数個形成した回路パターンは、回路パターンの領域の隣接する方向が、基板フィルムの搬送方向と平行に配列して形成されていてもよい。
これにより、連続してＩＣチップと接着フィルムを供給できるため、さらに生産性よくＩＣ実装モジュールを作製できる。
さらに、回路パターンがアンテナパターンであってもよい。
これにより、ＲＦＩＤタグなどのＩＣ実装モジュールを生産性よく作製することができる。
また、本発明のＩＣ実装モジュールの製造装置は、ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、少なくとも隣接する領域を被覆するように接着フィルムを一括して貼り付ける貼り付け機構と、複数個のＩＣチップを所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルムを、領域上でＩＣチップと回路パターンとを位置合わせして、接着フィルム上に貼り合わせる貼り合わせ機構と、ＩＣチップ供給フィルム上のＩＣチップを接着フィルムに埋設してＩＣチップの電極端子と回路パターンの接続部とを接続する接続機構と、を有する。
また、本発明のＩＣ実装モジュールの製造装置は、ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、一方の面に電極端子を有する複数個のＩＣチップを所定の間隔で少なくとも電極端子を埋め込んで仮止めした接着フィルムを、少なくとも隣接する領域は被覆するようにＩＣチップと回路パターンとを位置合わせして一括して貼り付ける貼り付け機構と、複数個のＩＣチップの少なくとも他方の面を覆うように保護フィルムを一括して貼り付ける貼り付け機構と、少なくとも保護フィルムを介して接着フィルム上のＩＣチップを押圧し、ＩＣチップを接着フィルムに埋設して電極端子と回路パターンの接続部とを接続する接続機構と、を有する。
これらにより、同一形状の回路パターンにＩＣチップが実装されたＩＣ実装モジュールを、信頼性に優れ生産性よく製造できるＩＣ実装モジュールの製造装置を実現できる。
本発明のＩＣ実装モジュールとその製造方法および製造装置によれば、低コストで生産性よく、信頼性に優れたＩＣ実装モジュールを実現できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
また、以下の各実施の形態では、回路パターンとしてアンテナパターンを有するＲＦＩＤタグを例にＩＣ実装モジュールを説明する。なお、同一形状を有する回路パターンに、ＩＣチップを実装するＩＣ実装モジュールに適用できることはいうまでもない。
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの平面図で、図１（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線要部断面図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグ１０は、例えば２５μｍ〜１００μｍ程度の厚みのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの基板フィルム１上に、後述するＩＣチップ７を搭載する領域３に接続部４を備えたアンテナパターン２を有する。ここで、アンテナパターン２は、例えば図１（ａ）に示すように、ＩＣチップ７を搭載する領域３の両側にアンテナ部１２を有する形状で構成されている。なお、アンテナパターン２は、例えばＵＨＦ帯、２．５４ＧＨｚなどの通信周波数帯域、通信距離やＩＣチップに対応して、その長さや形状は異なるものである。
また、アンテナパターン２は、ＩＣチップ７が搭載される領域３に、ＩＣチップ７の電極端子６と接続する接続部４を有している。
そして、基板フィルム１上において、アンテナパターン２の接続部４を少なくとも含む領域３を被覆する接着フィルム５が設けられている。さらに、接着フィルム５には、ＩＣチップ７の電極端子６とアンテナパターン２の接続部４とが電気的に接続された状態でＩＣチップ７が埋め込まれている。
また、ＩＣチップ７の他方の面には、その面を少なくとも被覆する、例えばポリイミドなどの保護フィルム８が設けられている。
以上の構成により、本発明の第１の実施の形態のＲＦＩＤタグが得られる。
ここで、基板フィルム１としては、ＰＥＴ以外に、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）やＰＩ（ポリイミド）などの樹脂フィルムが用いられる。
また、アンテナパターン２は、例えば銅箔やアルミニウム箔のエッチング法や銀ペーストなどのスクリーン印刷法により、アンテナ特性が最適となる抵抗値を有するように、例えば１０μｍ〜５０μｍ程度の厚みに形成される。
また、接着フィルム５のベース材料は、例えばエポキシ樹脂を主成分とし、金属粒子または導電性粒子を含む異方性導電接着剤、あるいは金属粒子または導電性粒子を含まない絶縁性接着剤などが用いられる。
また、接着フィルム５の厚さとしては、少なくともＩＣチップ７が埋め込まれる程度の厚さが必要であるが、ＩＣチップを埋め込んだ際に盛り上がらないように、ＩＣチップ７やその電極端子６の形状により適切な厚みのものを使用することが好ましい。
また、保護フィルム８としては、後述するように、ＩＣチップ７を供給するＩＣチップ供給フィルムで兼用してもよく、例えば耐湿信頼性に優れるＰＥＴ、ＰＥＮやポリイミドなどの樹脂フィルムを用いることができる。
なお、本発明の第１の実施の形態では、図１（ａ）に示した、２つのアンテナ部１２を有するダイポール型のアンテナパターン２で説明したが、これに限らない。例えば、ループ型のアンテナパターンでもよく、ＲＦＩＤタグに要求される電気性能に応じて、大きさなどとともに任意に設計されるものである。
本発明の第１の実施の形態によれば、ＩＣチップが接着フィルムに埋め込まれるとともに、ＩＣチップの他方の面が保護フィルムで保護できるため、電極端子と接続部との接続や耐湿性などの信頼性に優れたＲＦＩＤタグを実現できる。
以下に、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置について、図２を参照しながら図３を用いて説明する。なお、図２、図３において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し説明を省略する。
図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置の概要を説明する工程斜視図で、図２（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の製造方法におけるＲＦＩＤタグのアンテナパターンの配置を説明する図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の主要な工程を説明する断面図である。
まず、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、例えばロール状に巻かれた、例えば８０μｍ厚のＰＥＴ樹脂からなる基板フィルム２０は、所定長さごとに、例えば以下で述べる接着フィルムやＩＣチップ供給フィルムの貼り合わせ工程の貼り合わせ装置と同期して、搬送ローラ２３を有する搬送装置によりＸ方向に搬送される。なお、図３（ａ）は、図２（ｂ）のＸ方向のアンテナパターン２が形成された基板フィルム２０の断面図である。また、図３（ａ）では、アンテナパターン２を概念的に示しており、図２（ａ）の断面図とは必ずしも一致していない。また、Ｘ方向とは基板フィルムの搬送方向と平行な方向を示し、Ｙ方向とは基板フィルムの搬送方向と直交する方向を示すものである。これらは、以下の図面においても同様である。
このとき、図２（ｂ）に示すように、基板フィルム２０上には、例えばダイポール型の複数個のアンテナパターン２のＩＣチップが搭載される領域３が隣接するように所定の間隔で、基板フィルム２０のＹ方向に設けられ、アンテナパターンブロック２１を形成している。さらに、アンテナパターンブロック２１は、基板フィルム２０のＸ方向に一定の間隔で設けられている。これにより、複数個のアンテナパターン２が、基板フィルム２０上に、Ｘ方向およびＹ方向に対して複数列で形成される。
なお、ダイポール型のアンテナパターン２は、例えばＩＣチップ７が搭載される領域３の両側に延びた２つのアンテナ部１２が、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔などを貼り合わせた後、エッチング法などにより、例えば１５μｍの厚さで形成される。
また、図３（ａ）に示すように、アンテナパターン２は、ＩＣチップが搭載される領域３にＩＣチップ７の電極端子６と接続される接続部４を有している。なお、接続部４は、アンテナパターン２の一部であってもよく、さらに接続の信頼性を向上させるために、別途接続部を形成していてもよい。
つぎに、図２（ａ）の工程Ｓ１のＹ方向の断面図である図３（ｂ）に示すように、基板フィルム２０のアンテナパターンブロック２１で、少なくとも隣接して１列に配列された領域３を覆うように、基板フィルム２０の搬送と同期して、搬送ローラ２６で帯状の接着フィルム２５を供給する。そして、供給された接着フィルム２５をアンテナパターンブロック２１ごとに、貼り付け装置（図示せず）により一括して貼り付ける。その後、接着フィルム２５は、少なくともアンテナパターンブロック２１の長さで、切断装置（図示せず）により切断され、つぎのアンテナパターンブロック２１が搬送されるまで待機する。なお、接着フィルム２５は、アンテナパターンブロック２１の長さで切断した後にアンテナパターンブロック２１ごとに、一括して貼り付けてもよい。これにより、位置合わせを容易にすることができる。
ここで、接着フィルム２５は、例えば図示していないがセパレータフィルムとともに供給され、貼り合わせるときに、セパレータフィルムを巻き取る巻き取り装置（図示せず）により、接着フィルム２５から剥がして除去する。
なお、接着フィルム２５は、ベース材料に金属粒子や導電性粒子を含む異方性導電接着剤あるいは金属粒子や導電性粒子を含まない絶縁性接着剤であってもよい。
つぎに、図２（ａ）の工程Ｓ２のＹ方向断面図である図３（ｃ）に示すように、複数個のＩＣチップ７を所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルム２２を、基板フィルム２０の搬送と同期して、搬送ローラ２７を備えたＩＣチップ供給フィルム搬送装置により接着フィルム２５上に供給する。なお、ＩＣチップ７は一方の面に電極端子６を備え、その他方の面がＩＣチップ供給フィルム２２に、接着または付着して形成される。ここで、所定の間隔とは、アンテナパターンブロック２１で、アンテナパターン２の領域３が隣接する間隔である。また、ＩＣチップ７は、ＩＣチップ供給フィルム２２とともに、例えばリール（図示せず）に帯状に巻かれたもので供給することが好ましい。
そして、基板フィルム２０の搬送と同期して供給されたＩＣチップ供給フィルム２２およびＩＣチップ７は、アンテナパターンブロック２１のアンテナパターン２の接続部４とＩＣチップ７の電極端子６との位置を合わせて、接着フィルム２５と、例えば貼り合わせローラ（図示せず）などの貼り合わせ装置により貼り合わされる。その後、ＩＣチップ供給フィルム２２は、少なくともアンテナパターンブロック２１の長さで、切断装置（図示せず）により切断され、つぎのアンテナパターンブロック２１が搬送されるまで待機する。
これにより、アンテナパターンブロック２１内のアンテナパターン２と、ＩＣチップ供給フィルム２２に搭載されたＩＣチップ７とが一括して貼り合わされる。また、ＩＣチップ７を搭載して供給するＩＣチップ供給フィルム２２は、保護フィルム８として形成され、ＩＣチップ７の、例えば耐湿信頼性などを向上することができる。
つぎに、図２（ａ）の工程Ｓ３に示すように、必要に応じて、例えば加圧ヘッド２８により、ＩＣチップ供給フィルム２２およびＩＣチップ７を一括して仮圧着してもよい。なお、この工程は、ＲＦＩＤタグの製造工程の振動などで、ＩＣチップ７などが位置ずれしない場合などにおいては、省略してもよい。
つぎに、図２（ａ）の工程Ｓ４のＹ方向断面図である図３（ｄ）に示すように、加圧・加熱ヘッド２９により、アンテナパターンブロック２１ごとに、基板フィルム２０とＩＣチップ供給フィルム２２を一括して、例えば熱圧着などにより加圧しながら加熱し、ＩＣチップ７を接着フィルム２５内に埋設させる。これによって、ＩＣチップ７の電極端子６とアンテナパターン２の接続部４とが圧接され、電気的に接続される。さらに、接着フィルム２５が硬化することにより、接続を確実にするとともに、ＩＣチップ供給フィルム２２が保護フィルム８として確実に接着される。なお、熱圧着時の加圧・加熱する条件の一例を示すと、例えば温度１５０℃〜２５０℃、加圧力１００ＭＰａ〜３００ＭＰａ、時間３秒〜１０秒である。なお、熱圧着以外に、ロールラミネート法などによりＩＣチップ７を接着フィルム２５に埋設することもできる。
つぎに、図示していないが、必要に応じて、基板フィルム２０上に形成されたＲＦＩＤタグの全面で、少なくともアンテナパターン２の形成面は被覆するようにラミネートフィルムを貼り合わせてもよい。
そして、上記工程により形成された複数個のＲＦＩＤタグの周囲を、例えば打ち抜き、ダイシングやレーザなどで切断して分割することにより、図１に示すようなＲＦＩＤタグ１０が作製される。
本発明の第１の実施の形態の製造方法および製造装置によれば、複数個のアンテナパターンにＩＣチップを一括して実装できるため、工数を大幅に削減することができる。これにより、従来の工程のタクト時間が約１／１０に短縮され、飛躍的に生産性が向上するとともに、低コストでＲＦＩＤタグを作製することができる。
また、ＩＣチップが接着フィルムに埋設されるため、接着フィルムの硬化によりＩＣチップはアンテナパターンに高い付着強度で保持され、さらに保護フィルムによりＩＣチップを完全に気密封止できる。これにより、ＲＦＩＤタグの変形に対しても、接続信頼性や耐湿性に優れたＲＦＩＤタグを作製することができる。
以下に、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の変形例１について、図４を参照しながら図５を用いて説明する。なお、図４、図５において、図２、図３と同じ構成要素には同じ符号を付し説明を省略する。
図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置の変形例１の概要を説明する工程斜視図で、図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の製造方法におけるＲＦＩＤタグのアンテナパターンの配置を説明する図である。
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の変形例１の主要な工程を説明する断面図である。
本発明の第１の実施の形態の変形例１は、図４（ｂ）に示すように、基板フィルム上に、複数個のアンテナパターンのＩＣチップが搭載される領域３が隣接するように所定の間隔で、基板フィルムのＸ方向に配列して設けられている点で、図２とは異なるものである。
まず、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、例えばロール状に巻かれた、例えば８０μｍ厚のＰＥＴ樹脂からなる基板フィルム３０は、所定長さごとに、例えば以下で述べる接着フィルムやＩＣチップ供給フィルムの貼り合わせ工程と同期して、搬送ローラ３１を有する搬送装置によりＸ方向に搬送される。なお、図５（ａ）は、図４（ｂ）のＸ方向のアンテナパターン２が形成された基板フィルム３０の断面図である。
このとき、図４（ｂ）に示すように、基板フィルム３０上には、例えばダイポール型の複数個のアンテナパターン２のＩＣチップが搭載される領域３３が隣接するように所定の間隔で、基板フィルム３０のＸ方向に配列して形成される。なお、図４では、複数個のアンテナパターン２が、基板フィルム３０のＸ方向に１列に形成しているが、Ｙ方向に複数列、一定の間隔で設けてもよいことはいうまでもない。これにより、複数個のアンテナパターン２が、基板フィルム３０上に、Ｘ方向およびＹ方向に対して複数列で形成される。
つぎに、図４（ａ）の工程Ｓ１のＸ方向の断面図である図５（ｂ）に示すように、基板フィルム３０のアンテナパターン２で、少なくとも隣接して１列に配列された領域３３を覆うように、基板フィルム３０の搬送と同期して、搬送ローラ３６で帯状の接着フィルム３５を供給する。そして、供給された接着フィルム３５をアンテナパターン２の領域３３に、貼り付け装置（図示せず）により連続して貼り付ける。
ここで、接着フィルム３５は、例えば図示していないがセパレータフィルムとともに供給して、貼り合わせるときに、セパレータフィルムを巻き取る巻き取り装置（図示せず）により、接着フィルム３５から剥がして除去する。
つぎに、図４（ａ）の工程Ｓ２のＸ方向断面図である図５（ｃ）に示すように、複数個のＩＣチップ７を所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルム３２を、基板フィルム３０の搬送と同期して、搬送ローラ３７を備えたＩＣチップ供給フィルム搬送装置により接着フィルム３５上に供給する。なお、ＩＣチップ７は一方の面に電極端子６を備え、その他方の面がＩＣチップ供給フィルム３２に、接着または付着して形成されている。ここで、所定の間隔とは、アンテナパターン２の領域３３が隣接する間隔である。
そして、基板フィルム３０の搬送と同期して供給されたＩＣチップ供給フィルム３２およびＩＣチップ７は、アンテナパターン２の接続部とＩＣチップ７の電極端子６との位置を合わせて、接着フィルム３５と、例えば貼り合わせローラ３４などの貼り合わせ装置により貼り合わされる。
これにより、アンテナパターン２と位置合わせされるとともに、ＩＣチップ供給フィルム３２に搭載されたＩＣチップ７が連続して接着フィルム３５に貼り合わされる。また、ＩＣチップ７を搭載して供給するＩＣチップ供給フィルム３２は、保護フィルム８として形成され、ＩＣチップ７の、例えば耐湿信頼性を向上することができる。
つぎに、図４（ａ）の工程Ｓ３のＸ方向断面図である図５（ｄ）に示すように、加圧・加熱ヘッド３９により、所定の単位数のアンテナパターン２ごとに、基板フィルム３０とＩＣチップ供給フィルム３２を一括して、例えば熱圧着などにより加圧しながら加熱し、ＩＣチップ７を接着フィルム３５に埋設させる。これによって、ＩＣチップ７の電極端子６とアンテナパターン２の接続部４とが圧接され、電気的に接続される。さらに、接着フィルム３５が硬化することにより、接続を確実にするとともに、ＩＣチップ供給フィルム３２が保護フィルム８として確実に接着される。なお、熱圧着時の加圧・加熱する条件の一例を示すと、例えば温度１５０℃〜２５０℃、加圧力１００ＭＰａ〜３００ＭＰａ、時間３秒〜１０秒である。なお、熱圧着以外に、ロールラミネート法などによりＩＣチップ７を接着フィルム３５に埋設してもよい。
つぎに、図示していないが、必要に応じて、基板フィルム３０上に形成されたＲＦＩＤタグの全面で、少なくともアンテナパターン２の形成面は被覆するようにラミネートフィルムを貼り合わせてもよい。
つぎに、上記工程により形成された複数個のＲＦＩＤタグの周囲を、例えば打ち抜き、ダイシングやレーザなどで切断して分割することにより、図１に示すようなＲＦＩＤタグ１０が作製される。
本発明の第１の実施の形態の製造方法および製造装置の変形例１によれば、複数個のアンテナパターンにＩＣチップを連続して実装できるため、さらに工数を削減し、生産性を向上させることができる。
以下に、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の変形例２について、図６を用いて説明する。
図６は、本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の変形例２の一部の工程を示す断面図である。
図６において、ＩＣチップ供給フィルムは、所定の間隔でＩＣチップの形状の窪み部が形成され、窪み部にＩＣチップを嵌め込んだ状態で供給する点で、上記各実施の形態とは異なるものである。
すなわち、図６（ａ）に示すように、ＩＣチップ供給フィルム４２として、ＩＣチップ４７が嵌め込まれる、例えば台形形状の窪み部４０を所定の間隔で、例えば型成型などを用いて形成する。このとき、図６（ｂ）に示すように、ＩＣチップ４７は、例えばシリコンがその面方位に依存してエッチング速度が異なることを利用して、例えば断面形状が台形となるように形成されたものを用いることができる。なお、ＩＣチップの断面形状は台形に限られず、それに対応して、窪み部の形状も変わることはいうまでもない。
つぎに、図６（ｃ）に示すように、例えばＩＣチップ４７の特性に影響を与えない、例えば純水などの水溶液４９中に複数個のＩＣチップ４７を入れ、ＩＣチップ供給フィルム４２に形成した窪み部４０を配列形成したＩＣチップ供給フィルム４２を水溶液４９中に供給する。
そして、ＩＣチップ４７は、水溶液４９中において落下しながら、ＩＣチップ供給フィルム４２に形成した窪み部４０に上下方向、縦横方向がちょうど合うように嵌め込まれ搭載される。このとき、例えば水溶液４９に超音波振動を与えてもよい。これにより、効率よくＩＣチップ４７を、窪み部４０に嵌め込むことができる。
上記方法によって、図６（ｄ）に示すようなＩＣチップ４７を窪み部４０に嵌め込んだＩＣチップ供給フィルム４２を用いて、ＩＣチップ４７を供給し、以降は上記第１の実施の形態と同様にしてＲＦＩＤタグを形成することができるものである。
なお、この場合、アンテナパターンを下側にした基板フィルムに、ＩＣチップを窪み部に嵌め込んだＩＣチップ供給フィルムを供給することが、ＩＣチップの落下防止などの点で好ましい。しかし、例えば静電引力や接着剤などで窪み部にＩＣチップが保持されている場合には、特に必要はない。
上記製造方法により、ＩＣチップ供給フィルムの窪み部にＩＣチップを嵌め込んだまま搭載するので、接着フィルムの厚みを、例えばＩＣチップの電極端子の高さ程度に薄くできるため、より薄型のＲＦＩＤタグを作製することができる。
また、ＩＣチップを水溶液中で窪み部に嵌め込むという簡便な方法でＩＣチップ供給フィルムが形成できるため、ＩＣチップ供給フィルムに所定の間隔でＩＣチップを実装固定する場合よりも、さらに、生産性が向上し、低コスト化を実現することできる。
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法について、図７を参照しながら図８を用いて説明する。なお、図７、図８において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し説明を省略する。
図７（ａ）は、本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置の概要を説明する工程斜視図で、図７（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の製造方法におけるＲＦＩＤタグのアンテナパターンの配置を説明する図である。
図８は、本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の主要な工程を説明する断面図である。
まず、図７（ａ）および図８（ａ）に示すように、例えばロール状に巻かれた、例えば８０μｍ厚のＰＥＴ樹脂からなる基板フィルム５０は、所定長さごとに、例えば以下で述べる接着フィルムやＩＣチップ供給フィルムの貼り合わせ工程の貼り合わせ装置に同期して、搬送ローラ５５を有する搬送装置によりＸ方向に搬送される。なお、図８（ａ）は、図７（ｂ）のＸ方向のアンテナパターン２が形成された基板フィルム５０の断面図である。
このとき、図７（ｂ）に示すように、基板フィルム５０上には、例えばダイポール型の複数個のアンテナパターン２のＩＣチップが搭載される領域５３が隣接するように所定の間隔で、基板フィルム５０のＹ方向に設けられ、アンテナパターンブロック５１を形成している。さらに、アンテナパターンブロック５１は、基板フィルム５０のＸ方向に一定の間隔で設けられている。これにより、複数個のアンテナパターン２が、基板フィルム５０上に、Ｘ方向およびＹ方向に対して複数列で形成される。
なお、ダイポール型のアンテナパターン２は、例えばＩＣチップ７が搭載される領域５３の両側に延びた２つのアンテナ部１２が、例えば銀ペーストなどのスクリーン印刷法を用いて印刷され、熱硬化することにより、例えば１５μｍの厚さで形成される。
また、図８（ａ）に示すように、アンテナパターン２は、ＩＣチップが搭載される領域５３にＩＣチップ７の電極端子６と接続される接続部４を有している。なお、接続部４は、アンテナパターン２の一部であってもよく、さらに接続の信頼性を向上させるために、別途接続部を形成していてもよい。
つぎに、図７（ａ）の工程Ｓ１のＹ方向の断面図である図８（ｂ）に示すように、複数個のＩＣチップ７を所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルム５２を、基板フィルム５０の搬送と同期して、搬送ローラ５６でアンテナパターンブロック５１の領域５３上に供給する。ここで、ＩＣチップ供給フィルム５２は、例えば接着フィルム５４とセパレータフィルム６０の積層構成からなり、接着フィルム５４にＩＣチップ７の少なくとも電極端子６を差し込んで仮止めした状態で構成されている。
そして、ＩＣチップ供給フィルム５２のセパレータフィルム６０を剥がしながら、アンテナパターンブロック５１の領域５３の接続部４と接着フィルム５４に仮止めされたＩＣチップ７の電極端子６とを位置合わせして、接着フィルム５４を貼り付ける。その後、ＩＣチップ供給フィルム５２の接着フィルム５４は、少なくともアンテナパターンブロック５１の長さで、切断装置（図示せず）により切断され、つぎのアンテナパターンブロック５１が搬送されるまで待機する。なお、接着フィルム５４は、アンテナパターンブロック５１の長さで切断した後、アンテナパターンブロック５１ごとに、一括して貼り付けてもよい。これにより、位置合わせを容易にすることができる。
ここで、接着フィルム５４は、ベース材料が、例えば熱可塑性接着剤（ホットメルト接着剤）などからなり、厚みが、例えば３０μｍ程度のものを用い、その表面に複数個のＩＣチップ７の電極端子６を所定の間隔で仮止めし、裏面にセパレータフィルム６０を付着させた状態で、リール（図示せず）に帯状に巻いたものを用いることができる。
なお、接着フィルム５４は、ベース材料に金属粒子や導電性粒子を含む異方性導電接着剤あるいは金属粒子や導電性粒子を含まない絶縁性接着剤であってもよい。
つぎに、図７（ａ）の工程Ｓ２のＹ方向断面図である図８（ｃ）に示すように、基板フィルム５０の搬送と同期して、接着フィルム５４に仮止めされたＩＣチップ７の他方の面に、搬送ローラ５７を備えたＩＣチップ供給フィルム搬送装置により保護フィルム８が供給されて載置される。なお、保護フィルム８は、アンテナパターンブロック５１の長さで切断した後、アンテナパターンブロック５１ごとにＩＣチップ７の他方の面に、一括して貼り付けてもよい。これにより、位置合わせを容易にすることができる。
つぎに、図７（ａ）の工程Ｓ３に示すように、必要に応じて、例えば加圧ヘッド５８により、保護フィルム８を介して、ＩＣチップ７を一括して接着フィルム５４に埋設し、保護フィルム８を接着フィルム５４と仮圧着してもよい。なお、この工程は、ＲＦＩＤタグの製造工程の振動などで、保護フィルム８などが位置ずれしない場合には、省略してもよい。
つぎに、図７（ａ）の工程Ｓ４のＹ方向断面図である図８（ｄ）に示すように、加圧・加熱ヘッド５９により、アンテナパターンブロック５１ごとに、基板フィルム５０と保護フィルム８とを一括して、例えば熱圧着などにより加圧しながら加熱し、ＩＣチップ７を接着フィルム５４に埋設し硬化させる。これによって、ＩＣチップ７の電極端子６とアンテナパターン２の接続部４とが圧接され、電気的に接続される。さらに、接着フィルム５４が硬化することにより、接続を確実にするとともに、保護フィルム８とも接着フィルムと確実に接着される。なお、熱圧着時の加圧・加熱する条件の一例を示すと、例えば温度１５０℃〜２５０℃、加圧力１００ＭＰａ〜３００ＭＰａ、時間３秒〜１０秒である。
つぎに、図示していないが、必要に応じて、基板フィルム５０上に形成されたＲＦＩＤタグの全面で、少なくともアンテナパターン２の形成面は被覆するようにラミネートフィルムを貼り合わせてもよい。
つぎに、上記工程により形成された複数個のＲＦＩＤタグの周囲を、例えば打ち抜き、ダイシングやレーザなどで切断して分割することにより、図１に示すようなＲＦＩＤタグ１０が作製される。
本発明の第２の実施の形態の製造方法および製造装置によれば、複数個のアンテナパターンにＩＣチップを一括して実装できるため、工数を大幅に削減することができる。これにより、従来の工程のタクト時間が約１／１０に短縮され、飛躍的に生産性が向上するとともに、低コストでＲＦＩＤタグを作製することができる。
また、ＩＣチップが接着フィルムに埋設されるため、接着フィルムの硬化によりＩＣチップはアンテナパターンに高い付着強度で保持され、さらに保護フィルムによりＩＣチップを完全に気密封止できる。これにより、ＲＦＩＤタグの変形に対しても、接続信頼性や耐湿性に優れたＲＦＩＤタグを作製することができる。
また、ＩＣチップ供給フィルムが、ＩＣチップの電極端子を接着フィルムに差し込むことにより作製できるため、低コストでＩＣチップ供給フィルムを形成することができる。
なお、本発明の第２の実施の形態では、ＩＣチップを搭載した後、保護フィルムを形成する例で説明したが、これに限らない。例えば、予めＩＣチップの他方の面に保護フィルムを接着し、その電極端子をＩＣチップ供給フィルムの接着フィルムに差し込んで、一体化して供給して貼り付けてもよい。これにより、生産工程を簡略し、生産装置を小型化できる。
また、本発明の第２の実施の形態では、アンテナパターンが基板フィルムのＹ方向に配列した例で説明したが、これに限らない。例えば、図４を用いて説明したように、アンテナパターンを基板フィルムのＸ方向に配列して、同様に製造することができることはいうまでもない。
なお、本発明の各実施の形態では、各工程において１列ずつ一括して実装する例で説明したが、これに限らない。例えば、２列以上の複数列を一括して行い、順次基板フィルムと同期させて搬送してもよい。これにより、さらに生産性を向上させることができる。
また、本発明の各実施の形態で示した数値は、その特定の数値に限定するものではなく、適切な範囲の数値を許容するものであることはいうまでもない。
また、本発明の各実施の形態では、アンテナパターンを有するＲＦＩＤタグを例に、ＩＣ実装モジュールを説明したが、これに限られない。例えば、エレクトレット・コンデンサ・マイクロフォンのＦＥＴやＬＥＤなどの、微小で電極数の少ないＩＣチップを、同一形状の回路パターンに大量に実装してＩＣ実装モジュールを作製することもできるものである。
本発明におけるＩＣ実装モジュールとその製造方法および製造装置は、高い生産性や信頼性が要望される、微小なＩＣチップなどを高速で大量に実装する技術分野において有用である。
（ａ）本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの平面図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線要部断面図 （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置の概要を説明する工程斜視図（ｂ）本発明の第１の実施の形態の製造方法におけるＲＦＩＤタグのアンテナパターンの配置を説明する図 本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の主要な工程を説明する断面図 （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置の変形例１の概要を説明する工程斜視図（ｂ）本発明の第１の実施の形態の製造方法におけるＲＦＩＤタグのアンテナパターンの配置を説明する図 本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の変形例１の主要な工程を説明する断面図 本発明の第１の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の変形例２の一部の工程を示す断面図 （ａ）本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法および製造装置の概要を説明する工程斜視図（ｂ）本発明の第２の実施の形態の製造方法におけるＲＦＩＤタグのアンテナパターンの配置を説明する図 本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法の主要な工程を説明する断面図
符号の説明
１，２０，３０，５０ 基板フィルム
２ アンテナパターン（回路パターン）
３，３３，５３ 領域
４ 接続部
５，２５，３５，５４ 接着フィルム
６ 電極端子
７，４７ ＩＣチップ
８ 保護フィルム
１０ ＲＦＩＤタグ
１２ アンテナ部
２１，５１ アンテナパターンブロック
２２，３２，４２，５２ ＩＣチップ供給フィルム
２３，２６，２７，３１，３６，３７，５５，５６，５７ 搬送ローラ
２８，５８ 加圧ヘッド
２９，３９，５９ 加圧・加熱ヘッド
３４ 貼り合わせローラ
４０ 窪み部
４９ 水溶液
６０ セパレータフィルム

Claims (14)

  1. 一方の面に電極端子を有するＩＣチップと、
    接続部を有する回路パターンを備えた基板フィルムと、
    前記ＩＣチップの前記電極端子と前記回路パターンの前記接続部とが接続され、前記ＩＣチップが埋め込まれた接着フィルムと、
    前記ＩＣチップの他方の面に設けた保護フィルムと、
    を少なくとも備えたことを特徴とするＩＣ実装モジュール。
  2. 前記回路パターンがアンテナパターンであることを特徴とする請求項１に記載のＩＣ実装モジュール。
  3. ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを前記領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、少なくとも隣接する前記領域を被覆するように接着フィルムを一括して貼り付ける工程と、
    複数個の前記ＩＣチップを前記所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルムを、前記領域上で前記ＩＣチップと前記回路パターンとを位置合わせして、前記接着フィルム上に貼り合わせる工程と、
    前記ＩＣチップ供給フィルム上の前記ＩＣチップを前記接着フィルムに埋設して前記ＩＣチップの電極端子と前記回路パターンの前記接続部とを接続する工程と、
    を含むことを特徴とするＩＣ実装モジュールの製造方法。
  4. 前記基板フィルムの搬送に同期して、前記接着フィルムおよび前記ＩＣチップ供給フィルム上に搭載された前記ＩＣチップを供給することを特徴とする請求項３に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  5. 前記ＩＣチップ供給フィルムは、前記ＩＣチップの他方の面を保護する保護フィルムであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  6. 前記ＩＣチップ供給フィルムは、前記所定の間隔で、前記ＩＣチップの形状の窪み部を有し、前記窪み部に前記ＩＣチップを嵌め込んで搭載されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  7. 前記ＩＣチップは、台形形状ないしほぼ台形形状であることを特徴とする請求項６に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  8. ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを前記領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、一方の面に電極端子を有する複数個の前記ＩＣチップを前記所定の間隔で少なくとも前記電極端子を埋め込んで仮止めした接着フィルムを、少なくとも隣接する前記領域は被覆するように前記ＩＣチップと前記回路パターンとを位置合わせして一括して貼り付ける工程と、
    複数個の前記ＩＣチップの少なくとも他方の面を覆うように保護フィルムを一括して貼り付ける工程と、
    少なくとも前記保護フィルムを介して前記接着フィルム上の前記ＩＣチップを押圧し、前記ＩＣチップを前記接着フィルムに埋設して前記電極端子と前記回路パターンの前記接続部とを接続する工程と、
    を含むことを特徴とするＩＣ実装モジュールの製造方法。
  9. 前記基板フィルムの搬送に同期して、前記ＩＣチップを搭載した前記接着フィルムおよび前記保護フィルムを供給することを特徴とする請求項８に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  10. 前記基板フィルムに複数個形成した前記回路パターンは、前記回路パターンの前記領域の隣接する方向が、前記基板フィルムの搬送方向と直交する方向に配列して形成されていることを特徴とする請求項３から請求項９のいずれか１項に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  11. 前記基板フィルムに複数個形成した前記回路パターンは、前記回路パターンの前記領域の隣接する方向が、前記基板フィルムの搬送方向と平行に配列して形成されていることを特徴とする請求項３から請求項９のいずれか１項に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  12. 前記回路パターンがアンテナパターンであることを特徴とする請求項３から請求項１１のいずれか１項に記載のＩＣ実装モジュールの製造方法。
  13. ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを前記領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、少なくとも隣接する前記領域を被覆するように接着フィルムを一括して貼り付ける貼り付け機構と、
    複数個の前記ＩＣチップを前記所定の間隔で搭載したＩＣチップ供給フィルムを、前記領域上で前記ＩＣチップと前記回路パターンとを位置合わせして、前記接着フィルム上に貼り合わせる貼り合わせ機構と、
    前記ＩＣチップ供給フィルム上の前記ＩＣチップを前記接着フィルムに埋設して前記ＩＣチップの電極端子と前記回路パターンの前記接続部とを接続する接続機構と、
    を有することを特徴とするＩＣ実装モジュールの製造装置。
  14. ＩＣチップを搭載する領域に接続部を有する複数個の同一形状の回路パターンを前記領域が所定の間隔で隣接するように形成した基板フィルムに、一方の面に電極端子を有する複数個の前記ＩＣチップを前記所定の間隔で少なくとも前記電極端子を埋め込んで仮止めした接着フィルムを、少なくとも隣接する前記領域は被覆するように前記ＩＣチップと前記回路パターンとを位置合わせして一括して貼り付ける貼り付け機構と、
    複数個の前記ＩＣチップの少なくとも他方の面を覆うように保護フィルムを一括して貼り付ける貼り付け機構と、
    少なくとも前記保護フィルムを介して前記接着フィルム上の前記ＩＣチップを押圧し、前記ＩＣチップを前記接着フィルムに埋設して前記電極端子と前記回路パターンの前記接続部とを接続する接続機構と、
    を有することを特徴とするＩＣ実装モジュールの製造装置。
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