JP2008276559A - Ｉｃタグ製造方法及びｉｃタグ - Google Patents

Abstract

【課題】 材料費及び加工費を抑えながらも性能の劣化を抑えたＩＣタグを製造する。
【解決手段】 先ず、Ｃｕ巻線インレット１を作成する。次に、インレット１を収納するための１次成形品４をポリフェニレンサルファイドＰＰＣ樹脂を射出成形して作成する。１次成形品４には、インレット１のアンテナ２及びＩＣチップ３を収納するための溝５を形成する。また、コイル状のアンテナ１の中空部７に突き出す凸部６を１次成形品４に形成する。次に、１次成形品４にインレット１のコイル状のアンテナ２及びＩＣチップ３を組み込む。次に、インレット固定シール８を作成し、インレット固定シール８を用いてインレット１を１次成形品４に固定する。そして、インレット１が固定された１次成形品上にＰＰＳ樹脂を射出して２次成形を行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、取り付けられた製品等の管理情報等を記憶し、離間して配置された情報読み取り装置に非接触で前記情報等を送信するＩＣタグを製造するためのＩＣタグ製造方法及びそのＩＣタグ製造方法により製造されたＩＣタグに関する。

ＩＣカードを小型化し、タグ状に形成したものは、「ＩＣタグ」と呼ばれ、チップの小型化と低コスト化により、様々な分野における製造・流通・販売等の一括管理によるサプライチェーン・マネジメント（ＳＣＭ）支援や、販売データを活用したカスタマー・リレーションシップ・マネジメント（ＣＲＭ）支援にも活用されている。

例えば、下記特許文献１には畜産動物の識別に用いるためのＩＣタグについて記載されている。

図１は従来のＩＣタグ製造方法を示す処理手順図である。先ず、（ａ）に示すようにガラスエポキシ基板１００上に銅（Ｃｕ）エッチング回路１０１を形成し、ＩＣチップ１０２をＣｕエッチング回路１０１にワイヤーボンディング１０３で接続し、さらにエポキシ材１０４によりポッティングを行って、ガラスエポキシ基板インレット１０５を作成する。

次に、（ｂ）に示すようにＰＰＳ樹脂により１次成形品１０６を射出成形で作成する。ＰＰＳ樹脂は、ポリフェニレンサルファイドである。

次に、（ｃ）に示すように１次成形品１０６にガラスエポキシ基板インレット１０５を設置してから、（ｄ）でエポキシ材１０７を注型する。

最後に、（ｅ）にてガラスエポキシ基板インレット１０５が設置された１次成形品１０６上にＰＰＳ樹脂により２次成形品１０８を射出成形する。
特開２００３−１１１７３９号

ところで、図１を用いて製造手順を説明したＩＣタグは、ガラスエポキシ基板インレット１０５を製作する際の材料費及び加工費が高価であった。また、エポキシ材注型についても同様に材料費及び加工費が高価であった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、材料費及び加工費を抑えながらも性能の劣化を抑えたＩＣタグを製造するためのＩＣタグ製造方法及びＩＣタグの提供を目的とする。

上述の課題を解決するため、本願に係るＩＣタグ製造方法の発明は、ＩＣチップにコイル状のアンテナを接続してなるインレットについて、前記インレットのコイル状のアンテナ及びＩＣチップを収納するための溝を設けた１次成形品を作成する１次成形品作成ステップと、前記１次成形品作成ステップで作成した１次成形品に前記インレットを組み込むインレット組込ステップと、インレット固定シールを用いて前記インレットを前記１次成形品に固定するインレット固定ステップと、前記インレット固定ステップで前記インレットが固定された前記１次成形品上に樹脂を射出して２次成形をする２次成形ステップとを有するものである。

ＩＣチップにコイル状のアンテナを接続してインレットを作成するインレット作成ステップをさらに有することが好ましい。

前記１次成形品作成ステップは、前記インレットのコイル状のアンテナ及びＩＣチップを収納する前記溝を前記１次成形品に形成すると共に、前記コイル状のアンテナの中空部に突き出す凸部を前記１次成形品上に形成することが好ましい。

前記インレット組込ステップによって前記１次成形品に組み込まれたインレットを前記１次成形品に固定するためのインレット固定シールを作成するインレット固定シール作成ステップをさらに有することが好ましい。

前記インレット固定シール作成ステップは、前記１次成形品作成ステップが形成した前記１次成形品の前記凸部を中空部とするドーナッツ状の固定シールを作成することが好ましい。

前記２次成形ステップは、前記インレット組込ステップ及び前記インレット固定ステップを通して前記インレット及び前記固定シールが組み込まれた前記１次成形品の前記凸部に前記樹脂を直接当てるように射出することが好ましい。

前記１次成形品作成ステップ及び前記２次成形品作成ステップは、ＰＰＳ樹脂を用いて１次成形品及び２次成形品を射出成形することが好ましい。

本願に係るＩＣタグの発明は、ＩＣチップにコイル状のアンテナを接続してなるインレットについて、前記インレットのコイル状のアンテナ及びＩＣチップを収納するための溝を設けた１次成形品を作成する１次成形品作成ステップと、前記１次成形品作成ステップで作成した１次成形品に前記インレットを組み込むインレット組込ステップと、インレット固定シールを用いて前記インレットを前記１次成形品に固定するインレット固定ステップと、前記インレット固定ステップで前記インレットが固定された前記１次成形品上に樹脂を射出して２次成形をする２次成形ステップとを有する製造方法により製造されたものである。

本発明に係るＩＣタグ製造方法は、材料費及び加工費を抑えながらも性能の劣化を抑えたＩＣタグを製造することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、様々な分野における製造・流通・販売等の一括管理によるサプライチェーン・マネジメント（ＳＣＭ）支援や、販売データを活用したカスタマー・リレーションシップ・マネジメント（ＣＲＭ）支援にも活用されるＩＣタグを製造するための方法である。

図２はＩＣタグ製造方法の処理手順を示すフローチャートである。インレットを作成するステップＳ１と、インレットを収納する１次成形品を作成するステップＳ２と、インレットを１次成形品に組み込むステップＳ３と、インレット固定シールを作成するステップＳ４と、インレット固定シールを用いて１次成形品にインレットを固定するステップＳ５と、インレットが固定された１次成形品上に樹脂を射出して２次成形を行うステップＳ６とからなる。

ステップＳ１はＩＣチップにコイル状のアンテナを接続したインレットを作成するインレット作成ステップである。ステップＳ２はインレット作成ステップ（ステップＳ１）で作成した前記インレットのコイル状のアンテナ及びＩＣチップを収納するための溝を設けた１次成形品を作成する１次成形品作成ステップである。

ステップＳ３は１次成形品作成ステップ（ステップＳ２）で作成した１次成形品に前記インレットを組み込むインレット組込ステップである。ステップＳ４はインレット組込ステップ（ステップＳ３）によって前記１次成形品に組み込まれたインレットを前記１次成形品に固定するためのインレット固定シールを作成するインレット固定シール作成ステップである。

ステップＳ５はインレット固定シール作成ステップ（ステップＳ４）で作成されたインレット固定シールを用いて前記インレットを前記１次成形品に固定するインレット固定ステップである。ステップＳ６はインレット固定ステップ（ステップＳ５）で前記インレットが固定された前記１次成形品上に樹脂を射出して２次成形をする２次成形ステップである。

図３は前記ＩＣタグ製造方法の処理手順にしたがって各部品を製造し、かつ最終的にＩＣタグを製造するまでを説明するための図である。また、図４は各部品の平面図である。

先ず、図２のステップＳ１にて図３（ａ）に示すＣｕ巻線インレット１を作成する。具体的には、コイル状のＣｕ巻線２にＩＣチップ３を接続する。図４の（ｂ）にＣｕ巻線インレット１を示す。

この製造方法によって製造するＩＣタグはいわゆる非接触タグであり、例えば１３．５６ＭＨｚ帯の電磁誘導方式の通信を行い、半導体チップ３にアンテナ（Ｃｕ巻線２）を取り付けた構造で、数メートルの距離の通信が可能である。ＩＣチップ３内に例えば医療用の薬剤容器の在庫管理情報等が格納されている。この在庫管理情報等は、導体回路でなるアンテナ２を介して電波方式の通信により、図示しないＩＣタグ読み取り部に読み取られる。ＩＣタグ読み取り部によって読み取られた在庫管理情報は在庫管理の担当者によって把握される。

もちろん、ＩＣチップ３内には、他のデータを格納することも可能である。例えば、畜産用の動物に関する管理データや、食品、衣料品などの在庫確認のための管理データ、或いは野菜、食肉、魚肉などの産地、生産者などを識別する管理データなども格納できる。

巻線アンテナ２の巻き数は使用する最適周波数、及びＩＣチップに基づく。例えば、径６０〜８０μｍのアンテナ材を１０ターン前後巻く。もちろん、ＩＣチップの端子が１００μｍ角であれば、接続可能な径であることが望ましい。ＩＣチップは例えば１．５ｍｍ角で、厚みが１９０μｍである。

次に、図２のステップＳ２により図３（ｂ）に示すように、インレット１を収納するための１次成形品４をポリフェニレンサルファイドＰＰＣ樹脂を射出成形して作成する。図４（ａ）は１次成形品４の平面図である。１次成形品４には、インレット１のアンテナ２及びＩＣチップ３を収納するための溝５を形成する。また、コイル状のアンテナ１の中空部７に突き出す凸部６を１次成形品４に形成する。

次に、図２のステップＳ３にて図３（ｃ）に示すように、１次成形品４にインレット１のコイル状のアンテナ２及びＩＣチップ３を組み込む。このとき１次成形品４の溝５にＩＣチップ３及びコイル状のアンテナ２を収納する。

次に、図２のステップＳ４にて図４（ｃ）に示すインレット固定シール８を作成する。インレット固定シール８は、衝撃吸収性のある紙系の材料を用いる。紙系の材料であれば、衝撃吸収性が高いのはもちろん熱伝導性が低いという特徴があるので、２次成形品作成ステップにあって高熱、例えば２８０℃の樹脂が射出されても衝撃を吸収するとともに、熱を他の材料に伝えにくいという特徴がある。

次に、図２のステップＳ５にて図３（ｄ）に示すようにインレット固定シール８を用いてインレット１を１次成形品４に固定する。この時点で１次成形品４にはインレット１が取り付けられ、インレット固定シール８にて固定されることになる。

次に、図２のステップＳ６にて前記ステップＳ５のインレット固定ステップでインレット１が固定された１次成形品上にＰＰＳ樹脂を射出して２次成形を行う。図３（ｅ）及び図４（ｄ）はＰＰＳ樹脂の射出成形により２次成形品がインレット固定シール８及び前記凸部６を覆った状態を示す。このステップでは、前述したように高熱（例えば２８０℃）のＰＰＳ樹脂が先ず１次成形品４の凸部６に当たってから固定シール８上に流れ込む。固定シール８は前述のように紙系であるので、凸部６で熱が奪われた流動するＰＰＳ樹脂に対して十分に機能する。つまり、インレット１の巻線アンテナ２及びＩＣチップ３を変形及び切断から十分守ることができる。

図３に示したＩＣタグ製造方法の効果をまとめると以下のようになる。射出成形による２次成形時に、前記１次成形品４の凸部６に最初にＰＰＳ樹脂が当たるので、固定シール８は射出応力の影響を受けない。よって、固定シール８が剥がされることはなく、巻線インレット１の変形も発生しない。

次に、図３に示したＩＣタグ製造方法を導き出すに至った経過を説明する。先ず、図１を挙げて説明した従来のＩＣタグ製造方法の課題を解決するには図５に示す第１の改善策が考えられる。

先ず、図５（ａ）にてＣｕ巻線インレット１１を作成する。具体的には、Ｃｕ巻線１２にＩＣチップ１３を接続する。次に、図５（ｂ）にてＣｕ巻線インレット１１を収納するための１次成形品１４を作成する。この１次成形品１４はＰＰＳ樹脂の射出成形により作成するが、Ｃｕ巻線インレット１１のＣｕ巻線１２及びＩＣチップ１３を収納するための溝、Ｃｕ巻線１２の中空部に突き出す凸部は形成していない。

次に、図５（ｃ）にてＣｕ巻線インレット１１を１次成形品１４に設置する。ここで、固定シールは使っていない。最後に、図５（ｄ）にてＰＰＳ樹脂を用いた射出成形により２次成形を行い、２次成形品１５を作成する。

この図５に示すＩＣタグ製造方法によると、前記図１にて課題となった材料費、加工費を抑えることができる。材料としてガラスエポ基板インレット、エポキシ材注型をしないためである。しかし、２次成形は２８０℃という高温で行うため、２次成形時の射出応力で、巻線インレットの変形、断線、ＩＣチップの切断が発生する虞がある。

そこで、図６に示す第２の改善策となるＩＣタグ製造方法が考えられた。

先ず、図６（ａ）にてＣｕ巻線インレット２１を作成する。具体的には、Ｃｕ巻線２２にＩＣチップ２３を接続する。次に、図６（ｂ）にてＣｕ巻線インレット２１を収納するための１次成形品２４を作成する。この１次成形品２４もＰＰＳ樹脂の射出成形により作成する。このとき、Ｃｕ巻線インレット２１の巻線アンテナ２２及びＩＣチップ２３を組み込むためのドーナッツ状の溝２５を形成する。しかし、Ｃｕ巻線２２の中空部に突き出す凸部は形成していない。

次に、図６（ｃ）にてＣｕ巻線インレット２１を１次成形品２４に設置する。つまり、前記ドーナッツ状の溝２５にＣｕ巻線インレット２１を収納する。次に、図６（ｄ）にて固定シール２６をＣｕ巻線インレット２１の上に被せる。

最後に、図６（ｅ）に示すように、ＰＰＳ樹脂を用いた射出成形により２次成形品２７を形成する。

この図６に示すＩＣタグ製造方法によると、前記図１にて課題となった材料費、加工費を抑えることができる。材料としてガラスエポ基板インレット、エポキシ材注型をしないためである。しかし、２次成形時の射出応力で、固定シールが剥がされ、巻線インレットの変形が発生する虞がある。射出成形時のＰＰＳ樹脂の温度２８０℃であるので、射出応力のほか、高熱の影響も受けるためである。

前記図２〜図４を用いて説明したＩＣタグ製造方法により製造したＩＣタグは、前記従来のＩＣタグ製造方法、前記第１の改善策及び前記第２の改善策の全ての懸念事項を解消することができる。つまり、材料としてガラスエポ基板インレット、エポキシ材注型をしないため材料費、加工費を抑えることができる。さらに、射出成形による２次成形時に、前記１次成形品４の凸部６に最初にＰＰＳ樹脂が当たるので、固定シール８は射出応力の影響を受けない。よって、固定シール８が剥がされることはなく、巻線インレット１の変形も発生しない。

従来のＩＣタグ製造方法を示す処理手順図である。 本発明のＩＣタグ製造方法の処理手順を示すフローチャートである。 ＩＣタグ製造方法の処理手順にしたがって各部品を製造し、かつ最終的にＩＣタグを製造するまでを説明するための図である。 各部品の平面図である。 第１の改善策を説明するための図である。 第２の改善策を説明するための図である。

符号の説明

１ 巻線インレット
２ Ｃｕ巻線
３ ＩＣチップ
４ １次成形品
５ 巻線インレット収納用溝
６ 凸部（１次成形品）
７ 中空部（Ｃｕ巻線）
８ インレット固定シール
９ ２次成形品

Claims (8)

1. ＩＣチップを用いたタグを製造するためのＩＣタグ製造方法において、
   ＩＣチップにコイル状のアンテナを接続してなるインレットについて、前記インレットのコイル状のアンテナ及びＩＣチップを収納するための溝を設けた１次成形品を作成する１次成形品作成ステップと、
   前記１次成形品作成ステップで作成した１次成形品に前記インレットを組み込むインレット組込ステップと、
   インレット固定シールを用いて前記インレットを前記１次成形品に固定するインレット固定ステップと、
   前記インレット固定ステップで前記インレットが固定された前記１次成形品上に樹脂を射出して２次成形をする２次成形ステップと
   を有することを特徴とするＩＣタグ製造方法。
2. ＩＣチップにコイル状のアンテナを接続してインレットを作成するインレット作成ステップをさらに有することを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ製造方法。
3. 前記１次成形品作成ステップは、前記インレットのコイル状のアンテナ及びＩＣチップを収納する前記溝を前記１次成形品に形成すると共に、前記コイル状のアンテナの中空部に突き出す凸部を前記１次成形品上に形成することを特徴とする請求項１又は２記載のＩＣタグ製造方法。
4. 前記インレット組込ステップによって前記１次成形品に組み込まれたインレットを前記１次成形品に固定するためのインレット固定シールを作成するインレット固定シール作成ステップをさらに有することを特徴とする請求項３のいずれかに記載のＩＣタグ製造方法。
5. 前記インレット固定シール作成ステップは、前記１次成形品作成ステップが形成した前記１次成形品の前記凸部を中空部とするドーナッツ状の固定シールを作成することを特徴とする請求項４記載のＩＣタグ製造方法。
6. 前記２次成形ステップは、前記インレット組込ステップ及び前記インレット固定ステップを通して前記インレット及び前記固定シールが組み込まれた前記１次成形品の前記凸部に前記樹脂を直接当てるように射出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＩＣタグ製造方法。
7. 前記１次成形品作成ステップ及び前記２次成形品作成ステップは、ＰＰＳ樹脂を用いて１次成形品及び２次成形品を射出成形することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のＩＣタグ製造方法。
8. 前記請求項１乃至７のいずれかに記載のＩＣタグ製造方法により製造されるＩＣタグ。

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