JP2008021167A - 非接触通信部材の製造方法および非接触通信部材の製造装置、並びに、インターポーザの製造方法およびインターポーザの製造装置 - Google Patents

非接触通信部材の製造方法および非接触通信部材の製造装置、並びに、インターポーザの製造方法およびインターポーザの製造装置 Download PDF

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呂 啓 志 勝
Kiichi Shimomura
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Abstract

【課題】非接触通信部材を安価に製造することができる製造方法を提供する。
【解決手段】アンテナ30を形成する導電体24に、接続電極18が設けられた第1面17aと第1面の反対側面をなす第2面17bとを有するICチップ16を、電気的に接続させて非接触通信部材10を製造する。製造方法は、基材22と基材上に設けられた導電体とを有するアンテナ基材20に接着剤を供給する工程と、第1面が導電体と向かい合うようにして、アンテナ基材上に接着剤32を介しICチップを配置する工程と、接着剤を硬化させる工程と、を備えている。接着剤を硬化させる際、第2面内に含まれ得る輪郭を有した端面65を有する押圧部材64の端面を第2面に当接させて、ICチップを導電体に向けて押圧する。
【選択図】図5

Description

本発明は、接続電極を有するICチップをアンテナとして機能する導電体に接続してなる非接触通信部材の製造方法および製造装置に係り、とりわけ、高精度の非接触通信部材を安価に製造することができる製造方法および製造装置に関する。
また、本発明は、接続電極を有するICチップとICチップの接続電極に接続された導電体とを有し、導電体を外部のアンテナに接続されて用いられる非接触通信部材用インターポーザの製造方法および製造装置に係り、とりわけ、高精度のインターポーザを安価に製造することができる製造方法および製造装置に関する。
ICチップと、導電体からなりICチップに電気的に接続されたアンテナと、を有し、リーダ・ライタ等の外部装置と非接触で通信する非接触通信部材(ICタグやICカード等)が普及しつつある。非接触通信部材の需要は、今後、急速な勢いで拡大していくものと予想されており、これにともなって、信頼性の高い高品質の非接触通信部材を低製造コストで製造することが強く望まれている。
非接触通信部材を製造するにあたっては、ICチップをアンテナに電気的に接続するだけでなく、取扱中にICチップとアンテナとの電気的な接続が損なわれることを防止するため、ICチップをアンテナに対して機械的な意味で強固に固定する必要がある。このため、ICチップとアンテナとの間に接着剤が供給され、この接着剤を介してICチップはアンテナに対して固定される(例えば、特許文献1)。
なお、ICチップと、導電体からなりICチップに電気的に接続された拡大電極と、を有するインターポーザを用い、非接触通信部材が作製されることもある。この場合、インターポーザの拡大電極はICチップとアンテナとを接続するために用いられ、インターポーザをアンテナに電気的に接続させることによって非接触通信部材が得られる。
特開2005−339501号公報
ところで、従来のICチップの接続および固定方法においては、ICチップをアンテナへ強固に固定するため、多量の接着剤がICチップとアンテナとの間に塗布される。したがって、ICチップをアンテナと電気的に接続するためには、押圧部材によってICチップをアンテナに向けて精度良く押圧する必要があり、とりわけ、押圧しながら接着剤を硬化させることが有効である。
ところが、非接触通信部材に用いられるICチップの厚みは非常に薄いため、押圧によってICチップの下方からはみ出した接着剤が押圧部材に付着してしまう。押圧部材に接着剤が付着してしまうと、押圧精度が悪化し、ICチップとアンテナとの電気的な接続を確保することができなかったり、ICチップを割ってしまったりする。このため、現状の製造方法および製造装置においては、押圧部材とICチップとの間に使い捨てのテフロン(登録商標)シートやシリコンシート等の消耗品を都度介在させ、これらの消耗品を介して押圧部材がICチップを押圧するようにしている。このような消耗品の使用は非常に煩雑であるだけでなく、非接触通信部材の製造コストの低減を阻害している。
なお、インターポーザは、アンテナとして機能する導電体にICチップを接続および固定する方法と同様にして、拡大電極として機能する導電体にICチップを接続および固定することによって得られ得る。そして、非接触通信部材を製造する際に生ずる上述の不具合は、インターポーザを製造する際にも同様に生じている。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、従来方法の煩雑さを取り除くことによって非接触通信部材を安価に製造することができる非接触通信部材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。
また、本発明は、従来方法の煩雑さを取り除くことによってインターポーザを安価に製造することができるインターポーザ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。
本発明による非接触通信部材の製造方法は、アンテナを形成する導電体に、接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップを、電気的に接続させてなる非接触通信部材の製造方法であって、基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有するアンテナ基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する工程と、前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記アンテナ基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する工程と、前記第2面内に含まれ得る輪郭を有した端面を有する押圧部材の前記端面を前記第2面に当接させて、前記ICチップを前記アンテナ基材の前記導電体に向けて押圧しながら、前記接着剤を硬化させる工程と、を備えたことを特徴とする。前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は、当該端面の全面が第2面によって覆われるようにして、前記第2面に当接することが好ましい。また、前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は前記第2面に直接接触することが好ましい。
本発明による非接触通信部材の製造方法によれば、ICチップの第2面に当接する押圧部材の端面が当該第2面に含まれ得る輪郭を有しているので、押圧部材をICチップに直接接触させたとしても、接着剤が押圧部材の端面に接触および付着してしまうことを格段に抑制することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、を容易かつ安定して確保することができるとともに、非接触通信部材の製造コストを低減することができる。
本発明による非接触通信部材の製造方法において、前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられている場合には、前記押圧部材の前記端面は、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することが好ましい。このような非接触通信部材の製造方法によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
また、本発明による非接触通信部材の製造方法において、前記押圧部材の前記端面は、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することが好ましい。このような非接触通信部材の製造方法によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
さらに、本発明による非接触通信部材の製造方法の前記接着剤を供給する工程において、熱硬化型接着剤が供給され、前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記アンテナ基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該アンテナ基材との間に介在する接着剤を加熱するようにしてもよい。
あるいは、本発明による非接触通信部材の製造方法の前記接着剤を供給する工程において、UV硬化型接着剤が供給され、前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記アンテナ基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該アンテナ基材との間に介在する接着剤にUV光を照射するようにしてもよい。
本発明による非接触通信部材の製造装置は、アンテナを形成する導電体に、接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップを、電気的に接続させてなる非接触通信部材の製造装置であって、基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有するアンテナ基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する接着剤供給手段と、前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記アンテナ基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する配置手段と、前記アンテナ基材上に配置された前記ICチップに接離自在な押圧部材と、前記アンテナ基材と当該アンテナ基材上に配置された前記ICチップとの間に介在する接着剤を硬化させる硬化手段と、を備え、前記押圧部材は前記ICチップの第2面に当接する端面を有し、前記端面は前記第2面内に含まれ得る輪郭を有することを特徴とする。前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記端面の全面が前記第2面内に位置するようになされていることが好ましい。また、前記押圧部材の前記端面は、前記ICチップの前記第2面に当接する際に、前記第2面に直接接触するようになされていることが好ましい。
本発明による非接触通信部材の製造装置によれば、ICチップの第2面に当接する押圧部材の端面が当該第2面に含まれ得る輪郭を有しているので、押圧部材をICチップに直接接触させたとしても、接着剤が押圧部材の端面に接触および付着してしまうことを格段に抑制することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、を容易かつ安定して確保することができるとともに、非接触通信部材の製造コストを低減することができる。
本発明による非接触通信部材の製造装置において、前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられている場合には、前記押圧部材の端面は、各接続電極の中心によって囲まれる形状を含み得る輪郭を有することが好ましい。このような非接触通信部材の製造装置によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
また、本発明による非接触通信部材の製造装置において、前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられている場合には、前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を覆うようになされていることが好ましい。このような非接触通信部材の製造装置によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
さらに、本発明による非接触通信部材の製造装置において、前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を覆うようになされていること好ましい。このような非接触通信部材の製造装置によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
さらに、本発明による非接触通信部材の製造装置において、前記接着剤供給手段は熱硬化型接着剤を供給するようになされ、前記硬化手段は、前記ICチップと前記アンテナ基材との間に介在する前記接着剤を加熱する加熱機構を有するようにしてもよい。
あるいは、本発明による非接触通信部材の製造装置において、前記接着剤供給手段はUV硬化型接着剤を供給するようになされ、前記硬化手段は、前記ICチップと前記アンテナ基材との間に介在する前記接着剤にUV光を照射するUV光照射機構を有するようにしてもよい。
本発明によるインターポーザの製造方法は、接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップと、前記接続電極に接続された導電体と、を有し、前記導電体がアンテナに接続されて用いられる非接触通信部材用インターポーザの製造方法であって、基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有する導電体基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する工程と、前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記導電体基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する工程と、前記第2面内に含まれ得る輪郭を有した端面を有する押圧部材の前記端面を前記第2面に当接させて、前記ICチップを前記導電体基材の前記導電体に向けて押圧しながら、前記接着剤を硬化させる工程と、を備えたことを特徴とする。前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は、当該端面の全面が第2面によって覆われるようにして、前記第2面に当接することが好ましい。また、前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は前記第2面に直接接触することが好ましい。
本発明によるインターポーザの製造方法によれば、ICチップの第2面に当接する押圧部材の端面が当該第2面に含まれ得る輪郭を有しているので、押圧部材をICチップに直接接触させたとしても、接着剤が押圧部材の端面に接触および付着してしまうことを格段に抑制することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、を容易かつ安定して確保することができるとともに、インターポーザの製造コストを低減することができる。
本発明によるインターポーザの製造方法において、前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられている場合には、前記押圧部材の前記端面は、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することが好ましい。このようなインターポーザの製造方法によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
また、本発明によるインターポーザの製造方法において、前記押圧部材の前記端面は、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することが好ましい。このようなインターポーザの製造方法によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
さらに、本発明によるインターポーザの製造方法の前記接着剤を供給する工程において、熱硬化型接着剤が供給され、前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記導電体基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該導電体基材との間に介在する接着剤を加熱するようにしてもよい。
あるいは、本発明によるインターポーザの製造方法の前記接着剤を供給する工程において、UV硬化型接着剤が供給され、前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記導電体基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該導電体基材との間に介在する接着剤にUV光を照射するようにしてもよい。
本発明によるインターポーザの製造装置は、接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップと、前記接続電極に接続された導電体と、を有し、前記導電体がアンテナに接続されて用いられる非接触通信部材用インターポーザの製造装置であって、基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有する導電体基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する接着剤供給手段と、前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記導電体基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する配置手段と、前記導電体基材上に配置された前記ICチップに接離自在な押圧部材と、前記導電体基材と当該導電体基材上に配置された前記ICチップとの間に介在する接着剤を硬化させる硬化手段と、を備え、前記押圧部材は前記ICチップの第2面に当接する端面を有し、前記端面は前記第2面内に含まれ得る輪郭を有することを特徴とする。前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記端面の全面が前記第2面内に位置するようになされていることが好ましい。また、前記押圧部材の前記端面は、前記ICチップの前記第2面に当接する際に、前記第2面に直接接触するようになされていることが好ましい。
本発明によるインターポーザの製造装置によれば、ICチップの第2面に当接する押圧部材の端面が当該第2面に含まれ得る輪郭を有しているので、押圧部材をICチップに直接接触させたとしても、接着剤が押圧部材の端面に接触および付着してしまうことを格段に抑制することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、を容易かつ安定して確保することができるとともに、非接触通信部材の製造コストを低減することができる。
本発明によるインターポーザの製造装置において、前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられている場合には、前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようになされていることが好ましい。このようなインターポーザの製造装置によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
また、本発明によるインターポーザの製造装置において、前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられている場合には、前記押圧部材の端面は、各接続電極の中心によって囲まれる形状を含み得る輪郭を有することが好ましい。このようなインターポーザの製造装置によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
さらに、本発明によるインターポーザの製造装置において、前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を覆うようになされていることが好ましい。このようなインターポーザの製造装置によれば、ICチップを安定した状態で導電体へ向けて押圧することができる。これにより、ICチップの導電体への強固な固定と、ICチップと導電体との電気的な接続と、をより安定して確保することができる。
さらに、本発明によるインターポーザの製造装置において、前記接着剤供給手段は熱硬化型接着剤を供給するようになされ、前記硬化手段は、前記ICチップと前記導電体基材との間に介在する前記接着剤を加熱する加熱機構を有するようにしてもよい。
あるいは、本発明によるインターポーザの製造装置において、前記接着剤供給手段はUV硬化型接着剤を供給するようになされ、前記硬化手段は、前記ICチップと前記導電体基材との間に介在する前記接着剤にUV光を照射するUV光照射機構を有するようにしてもよい。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<非接触通信部材、非接触通信部材の製造方法、および非接触通信部材の製造装置>
まず、図1乃至図8を用い、本発明による非接触通信部材の製造方法、および非接触通信部材の製造装置の一実施の形態について説明する。
〔非接触通信部材〕
このうち、まず、図1乃至図4を主に用い、非接触通信部材について説明する。ここで、図1は非接触通信部材を示す斜視図であり、図2は図1のII−II線に沿った断面図であり、図3は図1のIII−III線に沿った断面図であり、図4は非接触通信部材の他の例を示す斜視図である。
図1乃至図3に示すように、非接触通信部材10は、ICチップ16と、ICチップ16に接続されたアンテナ30を含むアンテナ基材20と、を備えている。このような非接触通信部材10は、外部装置(リーダ・ライタ等)と非接触状態で通信することができ、例えば、ICタグ、ICカード、共振タグ等として、あるいはこれらの一部をなす部品として用いられ得る。ICタグやICカード等の情報保持媒体(データキャリア媒体)として使用される場合、ICチップ16は情報を記録するためのメモリを含み、外部装置(リーダ・ライタ等)により、アンテナ20を介してICチップ16に記録された情報を読み出したり、アンテナ20を介してICチップ16に新たな情報を書き込んだりすることができるようになっている。そして、非接触通信部材10のこのような機能を発現するための回路配線がICチップ16に書き込まれている。
ICチップ16は、平坦な直方体状に形成されている。図1および図2に示すように、ICチップ16は、略矩形状、さらに詳しくは略正方形状からなり、対向して配置され一対の主面をなす第1面17aおよび第2面17bを有している。このうち第2面17bには、前記回路配線が書き込まれている。このようなICチップ16の厚さは、例えば100μmから400μmとなっている。
また、図4に示すように、アンテナ20との接続に用いられる接続電極(バンプ)18が、第2面17bに突設されている。後に説明するように、本実施の形態において、ICチップ16は、第2面17bの四隅近傍に配置された4つの接続電極18を有している。このような接続電極16は、ICチップ16の第1面17aから例えば20μm程度突出している。
次にアンテナ基材20およびアンテナ30について説明する。
図1乃至図3に示すように、アンテナ基材20は、PETフィルムや紙等からなる基材22と、基材22上に設けられ略コイル状に形成されたアンテナ用導電体24と、を有している。また、アンテナ基材20上には、アンテナ用導電体24の所定部分間を短絡させる(導通させる)ブリッジ用導電体28aを有したブリッジ部材28が配置されている。図1に示すように、本実施の形態において、アンテナ30はコイル状アンテナとして形成されている。つまり、本実施の形態において、アンテナ30は、アンテナ基材20のアンテナ用導電体24と、ブリッジ部材28のブリッジ用導電体28aと、から構成されている。
図2に示すように、アンテナ用導電体24は、ICチップ16の接続電極18との電気的な接続の実現に用いられる一対の接続端子25,25を有している。本実施の形態においては、四つの接続電極18の内の二つが一方の接続端子25と接触し、他の二つの接続電極18が他方の接続端子25と接触するようにして、ICチップ16がアンテナ用導電体24上に配置されている。また、図2に示されているように、アンテナ用導電体24とICチップ16との間に非導電性の接着剤32が設けられており、この接着剤32によって、ICチップ16がアンテナ用導電体24を介して基材22上に固定されている。このような構成によって、ICチップ16がアンテナ20に電気的に接続されるとともに基材22に固定されている。
なお、ICチップ16とアンテナ20との間の電気的接続は、このような方法に限定されず種々の方法によって実現することができる。例えば、超音波接合による電気的接続であってもよく、あるいは導電性または異方性導電性接着剤を介した電気的接続であってもよい。また、後述するように、本実施の形態においては、非導電性接着剤32が、熱硬化型接着剤からなっているが、特にこれに限定されるものではなく、他の公知の接着剤を採用することもできる。
また、図1および図3に示すように、アンテナ用導電体24は、ブリッジ部材28によって短絡される内周側および外周側の端部26,26を有している。図3に示すように、本実施の形態におけるブリッジ部材28は、非導電性の支持シート(ブリッジ基材)28bと、アンテナ用導電体24上に配置され、アンテナ用導電体24と電気的に接続されるブリッジ用導電体28aと、を有している。ブリッジ部材28のブリッジ基材28bは、基材22と同様に、例えばPETや紙等からなる。また、ブリッジ用導電体28aは、銅やアルミニウム等から構成される。
図3に示すように、ブリッジ用導電体28aの両端部部分がそれぞれアンテナ用導電体24の最内周端部26または最外周端部26に接触するようにして、ブリッジ部材28がアンテナ基材20上に配置されている。また、ブリッジ部材28とアンテナ用導電体24および基材22との間には非導電性の接着剤33が塗布されている。アンテナ用導電体24の最内周端部26および最外周端部26以外の部分は、この非導電性の接着剤32によって短絡されることが防止されている。このようにして、本実施の形態において、ブリッジ用導電体28aを介してアンテナ用導電体24の最内周端部26と最外周端部26とが電気的に接続されている(短絡されている)。
なお、このようなブリッジ部材28の構成は、アンテナ用導電体24への接続方法も含め、単なる例示に過ぎず、既知である種々のブリッジ部材の構成およびアンテナ用導電体24への接続方法を採用することができる。また、後述するように、本実施の形態においては、非導電性接着剤28は熱硬化型接着剤からなっているが、特にこれに限定されるものではなく、他の公知の接着剤に変更することもできる。
ところで、アンテナ用導電体24は、例えば、スクリーン印刷機を用いて導電性インキを基材22上に塗布することにより、あるいは基材22上に銅やアルミニウム等からなる導電性箔を転写することにより、あるいは基材22上に積層された銅やアルミニウム等からなる導電性箔にエッチングを施して所望の形状にパターニングすること等により、基材22上に形成され得る。なお、ブリッジ部材28のブリッジ用導電体28aは、アンテナ用導電体24を基材22上に形成する方法と同様にして、ブリッジ基材28b上に形成することができる。
なお、本実施の形態において、アンテナ30がコイル状からなる例を示したが、これに限られない。外部のリーダ・ライタ等との通信に用いられる電磁波の周波数によっては、図4に示されているように、ダイポールアンテナとして機能する一対のアンテナ用導電体24によってアンテナ30が形成されることもある。なお、図4に示す非接触通信部材10は、アンテナを形成する導電体の形状が異なること、および、ブリッジ部材28が不要であることにおいて異なるだけで、他は図1乃至図3を用いて説明した非接触通信部材と略同一な構成からなっている。
〔非接触通信部材の製造方法および非接触通信部材の製造装置〕
次に、図5乃至図8を主に用い、非接触通信部材の製造方法および非接触通信部材の製造装置40について説明する。ここで、図5は非接触通信部材の製造方法および非接触通信部材の製造装置40を示す概略図であり、図6はアンテナ基材シート21を示す斜視図であり、図7はICチップの接続および固定方法を説明するための図であり、図8はICチップの押圧方法を説明するための図である。
(非接触通信部材の製造方法および非接触通信部材の製造装置の概略構成)
図5に示すように、非接触通信部材の製造方法は、基材22と基材22上に設けられたアンテナ用導電体24とを有するアンテナ基材20を準備する工程と、アンテナ基材20上に接着剤32を供給する工程と、ICチップ16の第1面17aがアンテナ導電体24と向かい合うようにして、アンテナ基材20上に接着剤32を介しICチップ16を配置する工程と、押圧部材64の端面65を第2面17bに当接させて、ICチップ16をアンテナ基材20のアンテナ用導電体24に向けて押圧しながら、接着剤32を硬化させる工程と、を備えている。
同様に図5に示すように、非接触通信部材の製造装置40は、非接触通信部材の製造方法に対応して、準備されたアンテナ基材20を供給する手段42と、アンテナ基材20上に熱硬化型接着剤32を供給する接着剤供給手段46と、ICチップ16の第1面17aがアンテナ用導電体24と向かい合うようにして、アンテナ基材20上に接着剤32を介しICチップ16を配置する配置手段50と、アンテナ基材20上に配置されたICチップ16を当該アンテナ基材20のアンテナ用導電体24に向けて押圧する押圧手段60と、ICチップ16とアンテナ基材20との間に介在する接着剤32を硬化させる硬化手段70と、を備えている。本実施の形態において、押圧手段60は、アンテナ基材20上に配置されたICチップ16に接離可能な押圧部材64を有している。
以下、各工程について、非接触通信部材の製造装置40の各手段とともに詳述していく。
(アンテナ基材を準備する工程)
図5に示されているように、本実施の形態においては、所謂枚葉状のアンテナ基材20ではなく、1枚の帯状に延びるシート状の基材22上に複数のアンテナ用導電体24が形成されたアンテナ基材シート21(図6参照)が、アンテナ基材20として用意されている。このようなアンテナ基材シート21においては、例えば、図6中の一点鎖線に沿って断裁することにより個々のアンテナ基材20を得ることができる。また、図6に示すように、本実施の形態においては、用意されるアンテナ基材シート21に、既に、ブリッジ部材28が接着剤33を用いて貼付されている。
図5に示すように、アンテナ基材を供給する手段42はアンテナ基材シート18を巻き取る巻取コア44を有しており、巻取コア44が回転してアンテナ基材20が供給されていく。ただし、このようなアンテナ基材を供給する手段42に代え、アンテナ基材シートを製造する手段を非接触通信部材の製造装置40に組み込んでもよい。
ここで、アンテナ基材シートを製造する手段としては、導電性インキを基材22上に塗布するスクリーン印刷機、あるいは基材22上に銅やアルミニウム等からなる導電性箔を転写する転写装置、あるいは基材22上に積層された銅やアルミニウム等からなる導電性箔にエッチングを施して所望の形状にパターニングするエッチング装置等を、用いることができる。これらのアンテナ基材シート製造手段を用いれば、コイル状のアンテナを有するアンテナ基材20だけでなく、略バー状のアンテナ(図4参照)等、種々の形状を有するアンテナ用導電体24を基材22上に形成することができる。
(接着剤を供給する工程、および、ICチップを配置する工程)
図5に示すように、アンテナ基材シートを供給する手段42の下流側に接着剤供給手段46が設けられている。また、接着剤供給手段46の下流側に配置手段50が設けられている。
接着剤供給手段46は、送り込まれてくるアンテナ基材20上に、加熱されることによって硬化する熱硬化型接着剤32を供給する。本実施の形態において、接着剤供給手段46はディスペンサから構成されているが、これに限られず、スクリーン印刷機等を用いることもできる。接着剤32は、アンテナ基材20上におけるアンテナ用導電体24の接続端子25上および接続端子25周辺に供給される。
その後、配置手段50により、アンテナ基材20上にICチップ16が配置される。図5に示すように、本実施の形態において、配置手段50は、ICチップ16の第2面17bを吸着してICチップ16を保持搬送し得る吸着ノズル52を有している。吸着ノズル52は、ICチップ16を吸着保持してアンテナ基材20上方まで搬送し、アンテナ基材20上の接着剤32を塗布された部分に第1面17aが対面するようにしてICチップ16を配置する。このとき、ICチップ16は、吸着ノズル52により、その接続電極18,18がそれぞれアンテナ用導電体24の接続端子25,25にそれぞれ向かい合うように位置決めされている。その後、図5に示すように、配置手段50は吸着ノズル52を降下させ、ICチップ16の第2面17aがアンテナ基材20のアンテナ用導電体24に対面するようにして、ICチップ16がアンテナ基材20上に配置される。
なお、図8に示すように、本実施の形態において、ICチップ16は、第1面17aの四隅近傍に配置された四つの接続電極18を有している。また、アンテナ基材20のアンテナ用導電体24の接続端子は、細長状に延びる略長方形状の輪郭を有している。そして、ICチップ16がアンテナ基材20上に配置された際に、四つの接続電極18の内の二つが一方の接続端子25の上方に配置され、残り二つの接続電極18が他方の接続端子25の上方の上方に配置されるようになっている。
(接着剤を硬化させる工程)
次に、主に図7および図8を参照し、押圧手段60および硬化手段70を用い、ICチップ16とアンテナ用導電体24に向けて押圧しながら接着剤を硬化させる方法について説明する。
まず、押圧手段60および硬化手段70について説明する。
図7および図8に示すように、押圧手段60は、押圧部材64と、アンテナ基材20を挟み押圧部材64に対向して配置された支持部材62と、を有している。図示しない駆動手段、例えばエアシリンダ等を用い、押圧部材64は、アンテナ基材20上のICチップ16に対して接近すること、および、アンテナ基材20上のICチップ16から離間することができるようになっている。図7に示すように、押圧部材64は平坦な端面65を有しており、この端面65は、押圧部材64がアンテナ基材20上のICチップ16に接近した際に、ICチップ16の第2面17bに接触し得るようになっている。一方、支持部材62は、押圧部材64の端面65と対向するとともに当該端面65と略平行となるように配置された平坦な面を有する支持台として、形成されている。
図8に示すように、押圧部材64の端面65は、ICチップ16の第1面17aおよび第2面17bよりも小さな面積を有し、さらに詳しくは、第2面17bの輪郭C2に含まれ得る輪郭C1を有している。その一方で、押圧部材64の端面65の輪郭C1は、ICチップ16の四つの接続電極18の中心18aによって囲まれる部分C2を含み得る。またさらに、押圧部材64の端面65の輪郭C1は、ICチップ16の第1面17a側からの平面視における接続電極18の外方輪郭および当該外方輪郭への接線によって囲まれる部分C4をも含み得る。なお、ここで言う、接続電極18の中心18aとは、ICチップ16の第1面17a側からの平面視における接続電極18の重心位置を意味する。
また、図7に示すように、このような押圧部材64および支持部材62には、ヒーター等からなる加熱機構72がそれぞれ内蔵されている。これらの加熱機構72により、本実施の形態の硬化手段70が構成されている。
次に、このような押圧手段60および硬化手段70を用い、ICチップ16をアンテナ用導電体24に向けて押圧しながら接着剤32を硬化させる方法について説明する。
まず、アンテナ基材20上のICチップ16が押圧手段60の押圧部材64の端面65の直下に移動してくると、アンテナ基材20の送り込みが停止する。このとき、図8に示すように、押圧部材64の端面65の中心の直下に、アンテナ導電体24の一対の接続端子25、25の中心が配置されるよう、アンテナ基材20は位置決めされる。
次に、押圧手段60の押圧部材64が支持部材62に向けて移動する。そして、押圧部材64の端面65がICチップ16の第2面17bに直接接触して、押圧部材64と支持部材62との間でICチップ16をアンテナ基材20に向けて押圧するようになる。なお、この際、押圧部材64および支持部材62は、内蔵されている加熱機構72により加熱されることにより、その表面温度を例えば200°程度に保たれている。また、押圧部材64の移動は図示しない制御手段によって制御されており、アンテナ用導電体24へ向けたICチップ16に対する押圧力は、例えば一つのICチップ16に対して200g〜800gとして、一定に保たれるようになっている。
このようなICチップ16に対する押圧により、ICチップ16の接続電極18は、アンテナ基材20のアンテナ用導電体24の接続端子25に接触するようになる。このように所定の押圧力でICチップ16をアンテナ用導電体24に向けて押圧した状態が、所定時間、例えば60〜100秒程度保たれる。そしてこの間、加熱されている押圧部材64および支持部材62によって、アンテナ用導電体24上に供給された接着剤32が加熱される。これにより、ICチップ16の接続電極18がアンテナ基材20のアンテナ用導電体24の接続端子25に接触した状態で、ICチップ16とアンテナ用導電体24との間に介在する接着剤32が硬化し、ICチップ16がアンテナ用導電体24に対して固定される。
なお、ICチップ16を押圧すると、それまでICチップ16の下方にあった接着剤32がICチップ16の周囲に押し出され、押し出された接着剤32はICチップ16の周囲に盛り上がるようにして堆積する。しかしながら、図7に示すように、本実施の形態によれば、押圧部材64の端面65はICチップ16の第2面17bに含まれ得る輪郭C1を有しており、端面65が第2面17bに当接した際に、端面65の全面が第2面17b内に位置するようになっている。したがって、接着剤32がICチップ16の周囲においてICチップ16の厚さ以上に盛り上がったとしても、押圧部材64の端面65に接着剤32が付着してしまうことはない。
また、本実施の形態において、押圧部材64の端面65の輪郭C1は、ICチップ16の四つの接続電極18の中心18aによって囲まれる部分C2を含むようになっている。そして、押圧部材64の端面65は、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、接続端子18の中心18aによって囲まれる部分C2(図8参照)に対応する第2面17b上の領域A1(図7参照)を覆うようになっている。したがって、押圧中に、ICチップ16がアンテナ基材20に対して傾いてしまうことを抑制し、ICチップ16の四つの接続電極18を略均等な押圧力でアンテナ用導電体24に向けて押圧することができるようになる。また、割れやすいICチップ16に対して曲げモーメントを加えてしまう虞も格段に減少する。さらに、本実施の形態によれば、押圧部材64の端面65は、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、接続端子18が形成されている部分に対応する第2面17b上の領域A2(図7参照)を覆うようになっている。したがって、これらの作用効果がより顕著に発揮され得る。
これらのことから、押圧部材64を用い、略一定の押圧力で精度良くICチップ16をアンテナ用導電体24に向けて押圧することができる。このため、ICチップ16の接続電極18をアンテナ基材20の接続端子25に接触させ、ICチップ16とアンテナ30との間における電気的接続を安定して確保することができる。また、ICチップ16とアンテナ30との間の接続抵抗値を比較的低くすることができ、加えて、接続抵抗値のばらつきを小さくすることもできる。さらに、押圧力が大きくなり過ぎることが抑制されるので、ICチップ16を割る等して破損してしまうことを格段に抑制することもできる。
以上のようにして、接着剤32が加熱されて硬化すると、ICチップ16とアンテナ20とが電気的に接続された状態で、ICチップ16がアンテナ基材20に対して固定される。このようにして、1枚の帯状に延びる基材22上に非接触通信部材10が順次製造されていき、基材22を切断することにより個々の非接触通信部材10が得られ得る。
(作用効果)
以上のように本実施の形態によれば、押圧部材64によりICチップ16をアンテナ用導電体24に向けて押圧しながら、ICチップ16とアンテナ用導電体24との間に介在する接着剤32を硬化させることができるようになっている。そして、ICチップ16の第2面17bに当接する押圧部材64の端面65は、当該第2面17bに含まれ得る輪郭を有している。したがって、押圧部材64の端面65をICチップ16に直接接触させたとしても、ICチップ16の周囲にはみ出した接着剤32が押圧部材64の端面65に接触および付着してしまうことを防止することができる。このため、押圧部材64とICチップ16との間にテフロンシートやシリコンシート等の消耗品を挿入することなく、押圧部材64によりICチップ16をアンテナ用導電体24に向けて精度良く押圧することができる。これにより、ICチップ16のアンテナ用導電体24への強固な固定と、ICチップ16とアンテナ用導電体24との良好な電気的な接続と、を容易かつ安定して確保することができるとともに、非接触通信部材10の製造コストを低減することができる。また、テフロンシートやシリコンシート等の介在物を省くことにより、硬化手段70の加熱機構72からの熱を接着剤32に短時間に伝導させることができるようになる。したがって、非接触通信部材10の生産効率を向上させることができ、これにともなって、非接触通信部材10の製造コストをさらに低減することができる。
また、本実施の形態によれば、押圧部材64の端面65は、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、四つ接続電極18の中心18aによって囲まれる部分C3に対応する第2面17b上の領域A1を覆うようになされている。したがって、四つの接続電極18をアンテナ用導電体24に向けて略均一な押圧力で押圧することができる。また、ICチップ16に曲げ応力を加えてしまうことがないようにICチップ16を押圧することができ、これにより、割れやすいICチップ16の破損を防止することができる。
さらに、本実施の形態によれば、押圧部材64の端面65は、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、接続電極18が形成されている部分に対応する第2面上の領域A2を覆うようになされている。したがって、四つの接続電極18をアンテナ用導電体24に向けてより均一な押圧力で押圧することができる。また、ICチップ16に曲げ応力を加えてしまうことがないようにICチップ16を押圧することができ、これにより、割れやすいICチップ16の破損をより確実に防止することができる。
〔変形例〕
上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。
(変形例1)
図5、図7および図8に示すように、上述した実施の形態においては、押圧手段60がICチップ16を1個ずつアンテナ基材20に向けて押圧するようにした例を示したが、これに限られず、例えば押圧手段60が複数の押圧部材64を有するようにして、押圧手段60が一度に複数個のICチップ16をアンテナ基材20に向けて押圧し、一度に複数個のICチップ16がアンテナ基材20に電気的に接続されるようにしてもよい。
(変形例2)
また、図5に示すように、上述した実施の形態においては、押圧手段60が配置手段50の下流側に配置されている例を示したが、これに限られず、配置手段50と押圧手段60とが同一の手段から構成されるようにしてもよい。例えば、一端が図示しない吸引機構に連通するとともに、他端が端面65において開放される吸引孔を図7に示す押圧部材64に形成し、押圧部材64が配置手段50の吸引ノズルとしても機能するようにしてもよい。この場合、押圧部材64がICチップ16を吸着保持してアンテナ基材20上に配置するとともに、そのままICチップ16をアンテナ基材20に向けて押圧するようにすることができる。このような例においては、非接触通信部材の製造装置40を小型化および簡略化することができる。
(変形例3)
さらに、上述した実施の形態においては、アンテナ基材シート21(図6参照)がアンテナ基材20として非接触通信部材の製造装置40に供給され、シート状につながった非接触通信部材10が順次製造されていく例を示したが、これに限られない。枚葉状のアンテナ基材20に各工程の処理を施し、枚葉状の非接触通信部材10を製造するようにしてもよい。
(変形例4)
さらに、上述した実施の形態においては、非接触通信部材の製造装置40が接着剤供給手段46を備え、この接着剤供給手段46によって、ICチップ16をアンテナ基材20上に固定するための接着剤32がアンテナ基材20上に供給される例を示したが、これに限られない。接着剤供給手段46がICチップ16上、例えばICチップ16の第1面17a上に性接着剤32を供給するようにしてもよいし、あるいは、接着剤供給手段46がICチップ16上およびアンテナ基材20上の両方に接着剤32を供給するようにしてもよい。
(変形例5)
さらに、上述した実施の形態においては、ICチップ16の第1面17aに四つの接続電極18が設けられている例を示したが、これに限られない。接続電極18の数は、二つ以上であれば、特に限定されない。ただし、ICチップ16が三つ以上の接続電極18を有する場合には、押圧部材64の端面65が、各接続電極18の中心18aによって囲まれる形状を含み得る輪郭を有し、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、各接続電極18の中心18aによって囲まれる部分C2に対応する第2面17b上の領域A1を覆うようになされていることが好ましい。また、押圧部材64の端面65が、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、接続電極18が形成されている部分に対応する第2面17b上の領域A2を覆うようになされていることも好ましい。
(変形例6)
さらに、上述した実施の形態において、アンテナ基材を供給する手段42から供給されるアンテナ基材シート21に、ブリッジ部材28が既に接着剤33を用いて固定されている例を示したが、これに限られない。ブリッジ部材28が設けられていないアンテナ基材シート21を用意し、このアンテナ基材シート21をアンテナ基材供給手段42から供給するようにしてもよい。この場合、上述したアンテナ基材20上のアンテナ用導電体24にICチップ16を電気的に接続させるとともにICチップ16をアンテナ基材20に対して固定する方法と同様にして、供給されるアンテナ基材シート21のアンテナ用導電体24にブリッジ部材28を電気的に接続させるとともにブリッジ部材28をアンテナ基材20に対して固定していくようにしてもよい。すなわち、まず、アンテナ基材20のブリッジ部材28が配置されるべき部分上に接着剤33を供給し、その後、アンテナ基材20上に接着剤33を介してブリッジ部材28を配置し、次に、ブリッジ部材28のブリッジ用導電体28aをアンテナ用導電体24の端部26,26に向けて押圧しながら接着剤33を硬化させるようにしてもよい。
(変形例7)
さらに、上述した実施の形態において、接着剤供給手段46から供給される接着剤32が熱硬化型接着剤である例を示したが、これに限られず、種々の公知の接着剤を供給するようにしてもよい。この場合、用いられる接着剤の硬化プロセスに応じ、硬化手段も適宜変更されなければならない。図9および図10に、硬化手段の変形例を示す。図9および図10に示す例において、接着剤供給手段46はUV光を照射されると硬化するUV硬化型接着剤を供給するようになっている。
図9に示す例において、押圧手段60は、上述した端面65を有する押圧部材64と、押圧部材64に対向して配置されアンテナ基材20を下方から支持する支持板63と、を有している。支持板63はUV光透過性を有する材料から形成されている。押圧部材64は、上述した実施の形態と同様に動作する。硬化手段80は、接着剤32に上方からUV光を照射する上側UV光照射機構81と、接着剤32に下方からUV光を照射する下側UV光照射機構86と、を有している。
図9に示すように、上側UV光照射機構81は、上側UV光源84と、UV光を照射する上側照射口82と、上側UV光源84から上側照射口82までUV光を案内する上側案内部材83と、を有している。上側照射口82は押圧部材64に支持されており、アンテナ基材20およびアンテナ基材20上に配置されたICチップ16に対し、押圧部材64と同期して接離するようになっている。上側照射口82からは、主として、ICチップ16の周囲に盛り上がった接着剤32に対してUV光を照射するようになっている。また上側案内部材84は、例えば光ケーブルからなり、その一部が押圧部材64内に内蔵されている。
下側UV光照射機構86は、上側UV光照射機構81と同様に、下側UV光源89と、UV光を照射する下側照射口87と、下側UV光源89から下側照射口87までUV光を案内する下側案内部材88と、を有している。そして、下側照射口87から照射されたUV光は、支持板63およびアンテナ基材20の基材22を透過して、主として、ICチップ16とアンテナ基材20との間に介在する接着剤32に照射される。
このような製造装置40においては、押圧部材64によりICチップ16をアンテナ基材20のアンテナ用導電体24に向けて押圧しながら、硬化手段80から接着剤32に向けてUV光が照射される。一般的に、UV硬化型接着剤の硬化時間は他の種の接着剤の硬化時間よりも短いことから、ICチップ16をアンテナ用導電体24に効率的に電気的に接続することができるとともに、ICチップ16をアンテナ基材20に効率的に固定することができる。
一方、図10に示す例は、図9に示す例の変形例であり、UV硬化型接着剤を硬化させる硬化手段80aを示している。図10に示す硬化手段80aは、図9を用いて説明した硬化手段80と、上側照射口82aの構成、およびこれにともなった上側案内部材83aの構成が異なるだけである。また、図10に示す押圧手段60は、上述した実施の形態と略同一の押圧部材64と、図9を用いて説明した支持板63と、を有している。図10に示す例において、上側照射口82aはリング状に形成されている。また、押圧部材64はリング状からなる上側照射口82a内を貫通し、アンテナ基材20およびアンテナ基材20上のICチップ16に対して接離するようになっている。このような製造装置40によっても、ICチップ16をアンテナ用導電体24に効率的に電気的に接続することができるとともに、ICチップ16をアンテナ基材20に効率的に固定することができる。
<インターポーザ、インターポーザの製造方法およびインターポーザの製造装置>
次に、主に図11乃至図15を用い、本発明によるインターポーザの製造方法、およびインターポーザの製造装置の一実施の形態について説明する。
図11乃至図15に示すように、インターポーザ12は、基材22aと基材22a上に設けられた一対の接続用導電体(拡大電極)24a,24aとを有する導電体基材20aと、導電体基材20a上に設けられ接続用導電体24a,24aと電気的に接続されたICチップ16と、を備えている。このうち、導電体基材20aの接続用導電体24aは、外部のアンテナ30との接続用に用いられる。そして、インターポーザ12は、導電体基材20aの接続用導電体24aと、アンテナ30を形成する外部のアンテナ用導電体24と、が電気的に接続されることによって、非接触通信部材10の一部を構成するようになる。
このようなインターポーザ12は、その導電体基材20aの接続用導電体24a,24aの形状および大きさが上述した非接触通信部材10のアンテナ基材20のアンテナ用導電体24の形状と異なるものの、他は上述した非接触通信部材10、とりわけ図4に示す非接触通信部材10の構成と略同一である。図11乃至図15において、非接触通信部材10と同一な部分については同一符号を付すとともに、重複する詳細な説明を省略する。
図12および図13は、インターポーザ12を用いた非接触通信部材11の一例を示している。図12および図13に示す非接触通信部材11は、インターポーザ12と、基材22と基材22上に形成されたアンテナ用導電体24とを有するアンテナ基材20と、を備えている。
図13に示すように、インターポーザ12は、アンテナ用導電体24の最内周端部26および最外周端部26に異なる接続用導電体24aの外方端部部分が接触した状態で、アンテナ基材20上に非導電性の接着剤33を介して接着固定されている。この結果、ICチップ16の接続電極18は、当該接続用導電体24aを介し、アンテナ用導電体24の最内周端部26または最外周端部26と電気的に接続(導通)している。このため、ICチップ16をコイル状回路(さらに詳しくは、アンテナ用導電体24)内に直接電気的に接続させるための上述した接続端子25は、本例のアンテナ用導電体24に設けられていない。また、アンテナ用導電体24の端部以外26の部分は、非導電性の接着剤33により、短絡してしまうことを防止されている。なお、アンテナ基材20上へのインターポーザ12の接着固定は、上述したアンテナ基材20上へのブリッジ部材28の接着および固定方法と同様にして、行われ得る。
インターポーザ12のICチップ16は、上述した非接触通信部材10に用いられたICチップと同構成となっている。すなわち、ICチップ16は、対向して配置された一対の主面をなす第1面17aおよび第2面17bを有している。このうち第2面17bには、図示しない回路配線および四つの接続電極18(図11参照)が設けられている。図11および図13から理解できるように、本実施の形態において、ICチップ16の四つの接続電極18の内の二つが一方の接続用導電体24aの内方端部部分と電気的に接続され、他の二つの接続電極18が他方の接続用導電体24aの内方端部部分と電気的に接続されている。また、図13に示すように、ICチップ16は、接続用導電体24aと電気的に接続された状態で、導電体基材20aに対し接着剤32を介して固定されている。
一方、導電体基材24aの基材22aは、PETや紙等からなっている。また、接続用導電体24aは銅やアルミニウムの箔等から構成される。このような導電体基材20aは、アンテナ基材20と同様にして製造することができる。すなわち、接続用導電体24aは、例えば、スクリーン印刷機を用いて導電性インキを基材22a上に塗布することにより、あるいは基材22a上に銅やアルミニウム等からなる導電性箔を転写することにより、あるいは基材22a上に積層された銅やアルミニウム等からなる導電性箔にエッチングを施して所望の形状にパターニングすること等により、基材22a上に形成され得る。
また、これらの方法を用い、上述したアンテナ基材シート21と同様に、1枚の帯状に延びるシート状の基材22a上に、複数対の接続用導電体24aを構成することができるように導電体が設けられた導電体基材シート21aを作製することもできる。例えば、図14に示すように、帯状に延びる基材22aと、基材22a上に設けられ、基材22aの長手方向に沿って配置された多数対の接続用導電体24aと、を有する導電体基材シート21aを作製することができる。他の例として、帯状に延びる基材22aと、基材22a上に設けられ、基材22aの長手方向に延びて互いに離間する一対の接続用導電体24aと、を有する導電体基材シート21aを作製してもよい。いずれの導電体基材シート21aにおいても、導電体基材シート21aを長手方向に直交する方向に沿って切断することにより、個々の導電体基材20aが得られ得る。
そして、上述した非接触通信部材の製造装置40を用い、非接触通信部材10を製造する方法と同様にして、ICチップ16を導電体基材20a上に配置、接続、および固定することにより、インターポーザ12を作製することができる。図14および図15に示す例においては、導電体基材シート21a上に複数のICチップ16を接続および固定していくことにより、一枚の帯状に延びるインターポーザ付シート12aを作製した例を示している。そして、このようなインターポーザ付シート12aをICチップ16毎に切断することによって、枚葉状のインターポーザ12が得られ得る。
すなわち、インターポーザの製造方法が、例えば、基材22aと基材22a上に設けられた接続用導電体24aとを有する導電体基材20aを準備する工程と、導電体基材20a上に接着剤32を供給する工程と、ICチップ16の第1面17aが接続用導電体24aと向かい合うようにして、導電体基材20a上に接着剤32を介しICチップ16を配置する工程と、押圧部材64の端面65を第2面17bに当接させて、ICチップ16を導電体基材20aの接続用導電体24aに向けて押圧しながら、接着剤32を硬化させる工程と、を備えるようにすることができる。また、インターポーザの製造装置40a(図5参照)が、インターポーザの製造方法に対応して、例えば、準備された導電体基材20aを供給する手段42と、導電体基材20a上に接着剤32を供給する接着剤供給手段46と、ICチップ16の第1面17aが接続用導電体24aと向かい合うようにして、導電体基材20a上に接着剤32を介しICチップ16を配置する配置手段50と、導電体基材20a上に配置されたICチップ16に当接する押圧部材64を有し、ICチップ16を導電体基材20aの接続用導電体24aに向けて押圧する押圧手段60と、ICチップ16と導電体基材20aとの間に介在する接着剤32を硬化させる硬化手段70と、を備えるようにすることができる。さらに、上述した非接触通信部材の製造方法および製造装置40に関する種々の変形例を、インターポーザの製造方法および製造装置40aに適用することもできる。
このようにしてインターポーザ12を製造する場合、非接触通信部材の製造装置40によって非接触通信部材10を製造する場合と略同様の作用効果がもたらされる。
例えば、ICチップ16の第2面17bに当接する押圧部材64の端面65が当該第2面17bに含まれ得る輪郭を有するようにすることにより、押圧部材64の端面65をICチップ16に直接接触させたとしても、ICチップ16の周囲にはみ出した接着剤32が押圧部材64の端面65に接触および付着してしまうことを防止することができる。このため、押圧部材64とICチップ16との間にテフロンシートやシリコンシート等の消耗品を挿入することなく、押圧部材64によりICチップ16を接続用導電体24aに向けて精度良く押圧することができる。これにより、ICチップ16の接続用導電体24aへの強固な固定と、ICチップ16と接続用導電体24aとの良好な電気的な接続と、を容易かつ安定して確保することができるとともに、インターポーザ12の製造コストを低減することができる。また、テフロンシートやシリコンシート等の介在物を省くことにより、硬化手段70の加熱機構72からの熱を接着剤32に短時間で伝導させることができるようになる。したがって、インターポーザ12の生産効率を向上させることができ、これにともなって、インターポーザ12の製造コストをさらに低減することができる。
また、押圧部材64の端面65が、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、四つ接続電極18の中心18aによって囲まれる部分C3に対応する第2面17b上の領域A1を覆うようにすることによって、四つの接続電極18を接続用導電体24aに向けて略均一な押圧力で押圧することができる。また、ICチップ16に曲げ応力を加えてしまうことがないようにICチップ16を押圧することができ、これにより、割れやすいICチップ16の破損を防止することができる。
さらに、押圧部材64の端面65が、ICチップ16の第2面17bに当接した際に、接続電極18が形成されている部分に対応する第2面17b上の領域A2を覆うようにすることによって、四つの接続電極18をアンテナ用導電体24に向けてより均一な押圧力で押圧することができる。また、ICチップ16に曲げ応力を加えてしまうことがないようにICチップ16を押圧することができ、これにより、割れやすいICチップ16の破損をより確実に防止することができる。
図1は、本実施の形態による製造方法および製造装置によって製造され得る非接触通信部材の一例を示す斜視図である。 図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。 図3は、図1のIII−III線に沿った断面図である。 図4は、本実施の形態による製造方法および製造装置によって製造され得る非接触通信部材の他の例を示す斜視図である。 図5は、本発明による非接触通信部材(インターポーザ)の製造方法および製造装置の一実施の形態を示す概略図である。 図6は、アンテナ基材シートを示す斜視図である。 図7は、ICチップの接続および固定方法を説明するための図であって、押圧部材および硬化手段を示す側面図である。 図8は、ICチップの押圧方法を説明するための図であって、押圧部材の端面とICチップとの位置関係を示す図である。 図9は、図7に対応する図であって、ICチップの接続および固定方法の他の例を説明するための図であって、押圧部材および硬化手段の他の例を示す側面図である。 図10は、図7に対応する図であって、ICチップの接続および固定方法のさらに他の例を説明するための図であって、押圧部材および硬化手段のさらに他の例を示す側面図である。 図11は、本実施の形態による製造方法および製造装置によって製造され得るインターポーザの一例を示す上面図である。 図12は、図11に示すインターポーザを用いて作製され得る非接触通信部材の一例を示す上面図である。 図13は、図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。 図14は、導電体基材シートおよびインターポーザ付シートの一例を示す斜視図である。 図14は、導電体基材シートおよびインターポーザ付シートの他の例を示す斜視図である。
符号の説明
10 非接触通信部材
12 インターポーザ
16 ICチップ
17a 第1面
17b 第2面
18 接続電極
20 アンテナ基材
20a 導電体基材
22 アンテナ基材シート
22a 導電体基材シート
24 アンテナ用導電体
24a 接続用導電体
28 ブリッジ部材
32 接着剤
33 接着剤
40 非接触通信部材の製造方法
40a インターポーザの製造方法
46 接着剤供給手段
50 配置手段
60 押圧手段
64 押圧部材
65 端面
70 硬化手段
72 加熱機構
80 硬化手段
80a 硬化手段
81 上側UV光照射機構
86 下側UV光照射機構

Claims (30)

  1. アンテナを形成する導電体に、接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップを、電気的に接続させてなる非接触通信部材の製造方法において、
    基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有するアンテナ基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する工程と、
    前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記アンテナ基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する工程と、
    前記第2面内に含まれ得る輪郭を有した端面を有する押圧部材の前記端面を前記第2面に当接させて、前記ICチップを前記アンテナ基材の前記導電体に向けて押圧しながら、前記接着剤を硬化させる工程と、を備えたことを特徴とする非接触通信部材の製造方法。
  2. 前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は、当該端面の全面が第2面によって覆われるようにして、前記第2面に当接することを特徴と請求項1に記載の非接触通信部材の製造方法。
  3. 前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は前記第2面に直接接触することを特徴とする請求項1または2に記載の非接触通信部材の製造方法。
  4. 前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられており、
    前記押圧部材の前記端面は、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することを特徴と請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造方法。
  5. 前記押圧部材の前記端面は、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することを特徴と請求項1乃至4のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造方法。
  6. 前記接着剤を供給する工程において、熱硬化型接着剤が供給され、
    前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記アンテナ基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該アンテナ基材との間に介在する接着剤を加熱することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造方法。
  7. 前記接着剤を供給する工程において、UV硬化型接着剤が供給され、
    前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記アンテナ基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該アンテナ基材との間に介在する接着剤にUV光を照射することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造方法。
  8. アンテナを形成する導電体に、接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップを、電気的に接続させてなる非接触通信部材の製造装置において、
    基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有するアンテナ基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する接着剤供給手段と、
    前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記アンテナ基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する配置手段と、
    前記アンテナ基材上に配置された前記ICチップに接離自在な押圧部材と、
    前記アンテナ基材と当該アンテナ基材上に配置された前記ICチップとの間に介在する接着剤を硬化させる硬化手段と、を備え、
    前記押圧部材は前記ICチップの第2面に当接する端面を有し、前記端面は前記第2面内に含まれ得る輪郭を有することを特徴とする非接触通信部材の製造装置。
  9. 前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記端面の全面が前記第2面内に位置するようになされていることを特徴とする請求項8に記載の非接触通信部材の製造装置。
  10. 前記押圧部材の前記端面は、前記ICチップの前記第2面に当接する際に、前記第2面に直接接触するようになされていることを特徴とする請求項8または9に記載の非接触通信部材の製造装置。
  11. 前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられており、
    前記押圧部材の端面は、各接続電極の中心によって囲まれる形状を含み得る輪郭を有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造装置。
  12. 前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられており、
    前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を覆うようになされていることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造装置。
  13. 前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を覆うようになされていることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造装置。
  14. 前記接着剤供給手段は熱硬化型接着剤を供給するようになされ、
    前記硬化手段は、前記ICチップと前記アンテナ基材との間に介在する前記接着剤を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項8乃至13のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造装置。
  15. 前記接着剤供給手段はUV硬化型接着剤を供給するようになされ、
    前記硬化手段は、前記ICチップと前記アンテナ基材との間に介在する前記接着剤にUV光を照射するUV光照射機構を有することを特徴とする請求項8乃至13のいずれか一項に記載の非接触通信部材の製造装置。
  16. 接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップと、前記接続電極に接続された導電体と、を有し、前記導電体がアンテナに接続されて用いられる非接触通信部材用インターポーザの製造方法において、
    基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有する導電体基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する工程と、
    前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記導電体基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する工程と、
    前記第2面内に含まれ得る輪郭を有した端面を有する押圧部材の前記端面を前記第2面に当接させて、前記ICチップを前記導電体基材の前記導電体に向けて押圧しながら、前記接着剤を硬化させる工程と、を備えたことを特徴とするインターポーザの製造方法。
  17. 前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は、当該端面の全面が第2面によって覆われるようにして、前記第2面に当接することを特徴と請求項16に記載のインターポーザの製造方法。
  18. 前記接着剤を硬化させる工程において、前記押圧部材の前記端面は前記第2面に直接接触することを特徴とする請求項16または17に記載のインターポーザの製造方法。
  19. 前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられており、
    前記押圧部材の前記端面は、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することを特徴と請求項16乃至18のいずれか一項に記載のインターポーザの製造方法。
  20. 前記押圧部材の前記端面は、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようにして、前記第2面に当接することを特徴と請求項16乃至19のいずれか一項に記載のインターポーザの製造方法。
  21. 前記接着剤を供給する工程において、熱硬化型接着剤が供給され、
    前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記導電体基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該導電体基材との間に介在する接着剤を加熱することを特徴とする請求項16乃至20のいずれか一項に記載のインターポーザの製造方法。
  22. 前記接着剤を供給する工程において、UV硬化型接着剤が供給され、
    前記接着剤を硬化させる工程において、前記ICチップを前記導電体基材の前記導電体に向けて押圧しながら、当該ICチップと当該導電体基材との間に介在する接着剤にUV光を照射することを特徴とする請求項16乃至20のいずれか一項に記載のインターポーザの製造方法。
  23. 接続電極が設けられた第1面と第1面の反対側面をなす第2面とを有するICチップと、前記接続電極に接続された導電体と、を有し、前記導電体がアンテナに接続されて用いられる非接触通信部材用インターポーザの製造装置において、
    基材と前記基材上に設けられた前記導電体とを有する導電体基材上および前記ICチップの前記第1面上の少なくとも一方に、接着剤を供給する接着剤供給手段と、
    前記ICチップの前記第1面が前記導電体と向かい合うようにして、前記導電体基材上に前記接着剤を介し前記ICチップを配置する配置手段と、
    前記導電体基材上に配置された前記ICチップに接離自在な押圧部材と、
    前記導電体基材と当該導電体基材上に配置された前記ICチップとの間に介在する接着剤を硬化させる硬化手段と、を備え、
    前記押圧部材は前記ICチップの第2面に当接する端面を有し、前記端面は前記第2面内に含まれ得る輪郭を有することを特徴とするインターポーザの製造装置。
  24. 前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記端面の全面が前記第2面内に位置するようになされていることを特徴とする請求項23に記載のインターポーザの製造装置。
  25. 前記押圧部材の前記端面は、前記ICチップの前記第2面に当接する際に、前記第2面に直接接触するようになされていることを特徴とする請求項23または24に記載のインターポーザの製造装置。
  26. 前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられており、
    前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、各接続電極の中心によって囲まれる部分に対応する前記第2面上の領域を当該端面が覆うようになされていることを特徴とする請求項23乃至25のいずれか一項に記載のインターポーザの製造装置。
  27. 前記ICチップの第1面に3以上の接続電極が設けられており、
    前記押圧部材の端面は、各接続電極の中心によって囲まれる形状を含み得る輪郭を有することを特徴とする請求項23乃至26のいずれか一項に記載のインターポーザの製造装置。
  28. 前記押圧部材の端面は、前記ICチップの前記第2面に当接した際に、前記接続電極が形成されている部分に対応する前記第2面上の領域を覆うようになされていることを特徴とする請求項23乃至27のいずれか一項に記載のインターポーザの製造装置。
  29. 前記接着剤供給手段は熱硬化型接着剤を供給するようになされ、
    前記硬化手段は、前記ICチップと前記導電体基材との間に介在する前記接着剤を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項23乃至28のいずれか一項に記載のインターポーザの製造装置。
  30. 前記接着剤供給手段はUV硬化型接着剤を供給するようになされ、
    前記硬化手段は、前記ICチップと前記導電体基材との間に介在する前記接着剤にUV光を照射するUV光照射機構を有することを特徴とする請求項23乃至28のいずれか一項に記載のインターポーザの製造装置。
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