JP2009075781A - 無線媒体、及び無線媒体製造用のベース基材 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベース基材から製造された無線媒体の完成品に対して曲げ、或いはねじり等外力が働いてもLSIと基板との接続部の剥がれを防止できるようにする。
【解決手段】アンテナ13を形成する基板2と、この基板2上に実装され、アンテナ13に接続されて外部と非接触で通信するLSI3と、基板2にLSI3の近傍に位置して形成されたスリット15とを具備する。
【選択図】 図14
【解決手段】アンテナ13を形成する基板2と、この基板2上に実装され、アンテナ13に接続されて外部と非接触で通信するLSI3と、基板2にLSI3の近傍に位置して形成されたスリット15とを具備する。
【選択図】 図14
Description
本発明は、例えば、無線カード或いは無線冊子として用いられる無線媒体、及びその製造用のベース基材に関する。
無線カード、或いは無線冊子などの無線媒体には、無線媒体のサイズと同等以下サイズのプラスチックシート(例えばPET製)の基板上にLSIを有し、このLSIの上側に上接着剤を介して上補強板、下側に基板、及び下接着剤を介して下補強板をそれぞれ設け、さらに、その表裏側にプラスチックシートをそれぞれ設けることにより構成されるものがある。
LSIの端子にはバンプが形成され、LSIはそのバンプを基板上に構成されたランドにフリップチップ実装して電気的に接続され、ランドはリードを介してアンテナパターンに接続されている。これにより通信回路が形成され、外部とのデータ通信が非接触で行なわれるようになっている。
ところで、上記した無線媒体は、以下のようにして製造される。
アンテナパターン、リード、ランドを備える無線媒体の基板は、1枚の比較的大きなベース基材上に所定間隔を存して複数個形成される。この複数個の基板を形成するベース基材は、その長さ方向が例えば数十メートルの単位にて構成され、ロール状に仕上げられている。
ベース基材は、その先端部側から引き出されて第1のエリアに送り出され、この第1のエリアでLSIがそのバンプをベース基材上のランドにフリップ実装して電気的に接続される。この実装動作はベース基材が引き出される毎に繰り返される。LSIを実装したベース基材はさらに引き出されて第2のエリアに送り出され、この第2のエリアで、実装済みのLSI上部に接着剤が塗布される。この塗布動作はベース基材が送り出される毎に繰り返される。この塗布後、ベース基材はさらに引き出され、第3のエリアへ送り出される。この第3のエリアで塗布済みの接着剤上に補強板が載置される。この載置動作は、ベース基材が送り出される毎に繰り返される。この補強板の載置後、ベース基材はさらに引き出され、第4のエリアに送り出される。この第4のエリアで補強板の接着剤が硬化され、補強板が固定される。この硬化固定動作は、ベース基材が送り出される毎に繰り返される。
この接着剤の硬化後、ベース基材はその裏面を上側へ向けるよう反転されて第5のエリアに送り出される。この第5のエリアでベース基材のLSI実装面と反対側の面に接着剤が塗布される。この塗布動作はベース基材が送り出される毎に繰り返される。この接着剤の塗布後、ベース基材は第6のエリアに送り出され、塗布済みの接着剤上に補強板が載置される。この載置動作は、ベース基材が送り出される毎に繰り返される。この補強板の載置後、ベース基材はさらに引き出され、第7のエリアに送り出される。この第7のエリアで補強板の接着剤が硬化され、補強板が固定される。この硬化固定動作はベース基材が奥入り出される毎に繰り返される。以上のようにしてカード基材上にLSI及び補強板が順次実装されることになる。
ところで、LSI及び補強板を実装したカード基材は、保管場所を少なくし、また、搬送を容易にするため、実装前のベース基材のようにロール状にして保管されることが多い(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−178549号公報
しかしながら、従来においては、LSI実装済みのベース基材をロール状にして保管していたため、以下に示すような問題があった。
即ち、LSI実装済みのベース基材をロール状に巻くと、LSI及びLSI周囲がある局率半径により曲げる方向に力が常にかかった状態にて保持されることとなる。さらにロール状にするときには通常反対側から基板を引張った状態にてロール状に巻くこととなる。
LSIは通常、屈曲性のある材料では構成されておらず、さらにLSIを外力から保護する補強材は、やはり屈曲性のない材料が用いられ、LSIと補強板およびそれらを基板に接続するための接着剤を含めLSI周囲は全体として屈曲性のない構成となっている。
これに対し、ベース基材は屈曲性のある薄いシート状の材料が用いられている。
このため、ベース基材をロール状に曲げていくと、その曲げが屈曲性の無いLSI周囲に到達したときにLSI周囲はロール状の局率半径に沿って曲がることができず、剥がれる方向に力が常に加わっている状態となる。
したがって、補強板と接着剤が基板から剥がれ、強いてはLSIと基板との接続部の剥がれが生じることがあった。LSIとベース基材の接続部の剥がれが生じることで、無線カード゛及び無線冊子として機能しなくなることとなる。
また、LSIとベース基材が剥がれた状態で再び製造工程に送られて、ロール状から引き伸ばされると、LSIとベース基材の接続部の剥がれた部分が再び接触して電気的に接続され、機能が戻ることがあった。
しかしながら、LSIとベース基材が固定的に接続されるものでないため、無線カード及び無線冊子の完成品に対して曲力が加えられると、再びLSIとベース基材との接続部が離れて電気的に接続されなくなり、機能不良になることがあった。
このように機能不良になると、「LSIとベース基材との接続部の剥がれ」の状態の発見のための検査等が煩雑となり、また市場に不具合品を出荷する虞れもあった。
さらに、ベース基材をLSI側を内側としロール状に巻くことについての不具合事例を下記に記す。
LSI裏側に有する補強材がベース基材から剥がれを生じることがあった。
補強材がベースき基板から剥がれている状態にて無線カード及び無線冊子として完成させると、無線カード及び無線冊子に曲げの力を加えることによりLSI裏側の補強材の一部が剥がれているため、曲げ力に対する抵抗が弱くなってしまう。すると、強いてはLSIと基板との接続部の剥がれが生じることがあった。LSIと基板との接続部の剥がれが生じることで、無線カード及び無線冊子が機能しなくなることとなるという問題があった。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、LSI実装済みのベース基材をロール状に巻き取って保存しても、LSIと基板との接続部、及び補強板の基板からの剥がれを防ぎ、また、ベース基材から製造された無線媒体の完成品に対して曲げ、或いはねじり等外力が働いてもLSIと基板との接続部の剥がれを防止できるようにした無線媒体、及び無線媒体製造用のベース基材を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、アンテナを形成する基板と、この基板上に実装され、前記アンテナに接続されて外部と非接触で通信するLSIと、前記基板に前記LSIの近傍に位置して形成されたスリットとを具備することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、アンテナを形成する基板と、この基板上に実装され、前記アンテナに接続されて外部と非接触で通信するLSIと、前記基板に接着剤を介して固定され、前記LSIを保護する保護部材と、前記基板に前記LSIを保護する前記保護部材の近傍に位置して形成されたスリットとを具備することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、複数個のアンテナを形成するとともに、これらアンテナに接続される複数個のLSIを実装し、ロール状に巻き取られる屈曲性を有するベース基材と、このベース基材に前記LSIの近傍に位置してそれぞれ形成されたスリットとを具備することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、複数個のアンテナを形成するとともに、これらアンテナに接続される複数個のLSIを実装し、さらに、これらLSIを保護する保護部材を接着固定し、ロール状に巻き取られる屈曲性を有するベース基材と、このベース基材に前記LSIを保護する保護部材の近傍に位置してそれぞれ形成されたスリットとを具備することを特徴とする。
本発明によれば、LSI実装済みのベース基材をロール状に巻き取って、LSI及びLSI周囲がある局率半径により曲げる方向に力が常にかかった状態にて保持した場合でも、LSIと基板との接続部の剥がれを防止でき、また、ベース基材から製造された無線媒体の完成品に対して曲げの力が作用してもLSIと基板との接続部の剥がれを防止でき、信頼性を向上できる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態である無線カード、無線冊子などの無線媒体1を示す平面図である。
図1は本発明の一実施の形態である無線カード、無線冊子などの無線媒体1を示す平面図である。
無線媒体1は基板2を有し、この基板2上には図2及び図3にも示すようにLSI3が実装されている。LSI3の上側には上接着剤6を介して上補強板(保護部材)8が設けられ、下側には基板2及び下接着剤7を介して下補強板(保護部材)9が設けられている。
また、基板2にはランド5、リード10、及びアンテナパターン13が形成されている。LSI3はランド5及びリード10を介してアンテナパターン13に接続され、図4にも示すように回路を構成し、非接触で外部とのデータ通信を行うことができるようになっている。LSI3の端子にはバンプ4が形成され、LSI3は基板1上のランド5にバンプ4を介してフリップチップ実装されて電気的に接続されている。
また、LSI3及び上下の補強板8,9を実装した基板1の表裏面側には、それぞれプラスチックシート(図示しない)が重ね合わされ、これらプラスチックシートを例えば熱プレス等により熱溶着することで無線媒体が構成される。
図5は上記した無線媒体1を製造するためのベース基材11を示す斜視図である。
ベース基材11は、例えばPETシートなどの材料で作製され、ロール状に巻かれている。このベース基材11には図6にも示すようにアンテナパターン13が所定間隔を存して縦横に多数個形成され、これらアンテナパターン13毎にランド5、及びリード10が形成されている。これらアンテナパターン13、ランド5、リード10は、例えばアルミニウム等導電性の材料を用いて、エッチングにより形成される。
また、ベース基材11には、後で詳しく述べるようにLIS3の実装位置の近傍に位置してそれぞれスリット15が穿設されている。
このベース基材11は無線媒体1を複数個形成できる幅寸法を有するとともに、50m程度の長さ寸法を有し、1つの無線媒体1と比較すると格段に大きいサイズとなっている。このようにベース基材11は極端に長いため、取扱いの便宜上、通常はロール状に巻き取られた形状となっている。
次に、無線媒体1の製造方法について説明する。
まず、上記したようにロール状に構成されたベース基材11をその先端部側から所定量引き出し、図7に示すように第1のエリアAに送る。この第1のエリアAでベース基材11のランド5にLSI3がフリップチップ実装等により実装される。この第1のエリアAでは、ベース基材11が送り出される毎にベース基材11の新たなランド5に対するLSI3の実装動作が繰り返される。LSI2の実装後、ベース基材11は図8に示すように第2のエリアBに送り出され、実装済みLSI3の上部側に上接着剤6が塗布される。この塗布動作は、ベース基材11が送り出される毎に繰り返される。上接着剤6の塗布後、ベース基材11は図9に示すように第3のエリアCに送り出される。この第3のエリアCでは、上接着剤6に上補強板8が載置される。この載置動作は、ベース基材11が送り出される毎に繰り返される。上補強板8の載置後、ベース基材11は図10に示すように第4のエリアDに送り出される。この第4のエリアDでは、上接着剤6が硬化されて上補強板8が固定される。この硬化固定動作は、ベース基材11が送り出される毎に繰り返される。
上補強板8の固定後、ベース基材11は図11に示すようにその裏面側を上側へ向けるよう反転された状態で第5のエリアEに送り込まれる。この第5のエリアEでは、ベース基材11のLSI2の反対側の面に下接着剤7が塗布される。この塗布動作は、ベース基材11が送り出される毎に繰り返される。下接着剤7の塗布後、ベース基材11は図12に示すように第6のエリアFに送り出され、下接着剤7の上に下補強板9が載置される。この載置動作は、ベース基材11が送り出される毎に繰り返される。下補強板9の載置後、ベース基材11は図13に示すように第7のエリアGに送り出され、下接着剤7が硬化されて下補強板9が固定される。この硬化固定動作は、ベース基材11が送り出される毎に繰り返される。
このようにLSI3及び上下の補強板8,9を実装したベース基材11は第8のエリアに送られる。この第8のエリアでベース基材11の表裏面側にプラスチックシート(図示しない)がそれぞれ重ね合わされ、例えば真空熱プレスにて加熱圧着されて一体化される。これにより、無線媒体1が複数個つながったものが構成されることになり、最後に無線媒体1ごとに切断して図14(プラスチックシートは図示しない)に示すように最終形状にして製造を終える。
ところで、通常、上記した第七のエリアGでの工程が終了すると、ベース基材11は第8のエリアの切断工程を経ることなく、便宜上再びロール状に巻き取られて保存されることが多い。ベース基材11をロール状に保存するのは、保管場所を少なくし、また、搬送を容易にするため、また、以下に示すような理由による。
例えば、無線カードの完成品の場合、カード表面にデザインが入ることがあるが、デザインを入れる場合には、予めデザインを印刷したプラスチックシートを準備し、このプラスチックシートをベース基材11に重ね合わせることが必要になる。
このため、第7のエリアGからプラスチックシートを重ね合わせるまでの工程を連続する一連の工程とすると、デザイン完了後でなくては生産不可能となってしまう。このことから第7のエリアGの工程終了後、ベース基材11は便宜上、再びロール状に巻き取って保存するようにしている。
しかしながら、ベース基材11を再びロール状に巻き取って保存した場合には、ベース基材11にスリット15を形成しない状態では、以下に記すような問題が発生することがあった。
図21に示すようLSI3はその周囲を上接着剤6と上補強板8に覆われるよう構成される。また、LSI3の裏面側も下接着剤7及び下補強板9にて補強されている。さらに、上接着剤6及び下接着剤7はベース基材11に固定され一体構造とされている。
ベース基材11は薄いシート状の材料にて構成されており、屈曲性についてもロール形状にするにあたり適した特性を有している。しかし、LSI3は屈曲性に乏しくまた、外力から保護するためその周囲が上接着剤6と上補強板8により覆われ、さらにLSI3の裏側も下接着剤7及び下補強板9にて補強されており、LSI3の周囲は屈曲性に乏しい構成となっている。
このため、図21に示すように、ベース基材11をLSI3が外側に配置されるようにロール状に巻き取った場合には、ベース基材11は屈曲性について優れているため、R形状を持たせることについて問題はないが、LSI3とその周囲の上接着剤6と上補強板8は屈曲特性に優れていないため、上接着剤6の接合部6a、6bがベース基材11から剥がれてしまうことがあった。
上接着剤6の接合部6a、6bがベース基材11から剥がれてしまうことにより、強いてはLSI3がベース基材11から剥がれことにつながり、LSI3とベース基材11の電気的接続が絶たれ、機能不良となってしまう。
また、ロール状にされたベース基材11が再び製造工程に流れてロール状から引き伸ばされたときには、LSI3とベース基材11の接続部の剥がれた部分が再び接触して電気的に接続されて機能が戻ることがあった。しかし、この場合には、LSI3とベース基材11の接続状態が固定されていないため、無線媒体の完成品に対し曲力が加えられると、再びLSI2とベース基材11との接続部が離れて電気的に接続されなくなり機能不良になることがあった。このような状態になると、「LSIと基板との接続部の剥がれ」の状態を発見するための検査等が煩雑となり、また市場に不具合品を出荷する恐れもあった。
また、ベース基材11をLSI3を外側ではなく、内側になるようにロール状に巻き取った場合には、以下のような問題があった。
この場合には、図22に示すようにLSI3の裏面側に有する下補強板9が下接着剤7とベース基材11の下接着剤接合部7a、7bから剥がれを生じることがあった。
下補強板7がベース基材11から剥がれている状態にて無線媒体として完成させると、無線媒体に曲げ力が加えられた場合には、下接着剤7の接合部7a部にて下補強板9がベース基材11から剥がれるため、通常より弱い曲げにてLSI3に負荷がかかり、信頼性の低い無線媒体となってしまう。
そこで、この発明の実施の形態では、上記したように、ベース基材11のLSI3の実装位置の近傍に長孔状のスリット15をストレート状に穿設している。このスリット15はその効果を生かすためにLSI3の周囲でベース基材11がロール状に巻き取られる方向に対し概略垂直方向に沿って形成されている。また、スリット60はLSI3、上補強板8、下補強板9、上接着剤6、下接着剤7を上回る長さ寸法を有することが望ましい。
このようにベース基材11にスリット15を穿設することにより、図15に示すようにベース基材11をロール状に巻き取っても曲げ応力がスリット15で吸収され、LSI3の周囲にかかる力を低減することが可能となる。従って、上接着剤6の接合部6a、6bがベース基材11から剥がれてしまうことがなく、機能を良好に維持することができ、信頼性の向上できる。
図16は、スリットの変形例を示すものである。このスリット20はストレート状ではなく、概略コの字型に形成して両端部に折曲部20aを持たせている。
スリット20をコの字状に形成することにより、ベース基材11をロール状に巻き取った場合における接着剤の剥がれを防止できることは勿論のこと、ベース基材11から切断されて無線媒体の完成品として使用される際においては、ロール状の巻き取り方向に対する曲げ以外の方向の曲げに対しても折曲部20aで吸収でき、接着剤の剥がれを防止することができる。
図17はスリット15の他の配置例を示すものである。即ち、スリット15はLSI2を中心にして対称になる位置関係で配置されている。
この配置例によれば、図18に示すように、ベース基材11がロール状に巻き取られた場合における上接着剤6の接合部6a、6bの剥がれをより一層確実に防止することができる。
また、図19に示すように、概略コの字型に形成されるスリット20をLSI2を中心にして対称になるように配置しても良い。
この配置例によれば、ベース基材11がロール状に巻き取られた場合における上接着剤6の接合部6a、6bの剥がれをより一層確実に防止することができることは勿論のこと、ベース基材11から切断されて無線媒体の完成品として使用される場合においては、ロール状の巻き取り方向に対する曲げ以外の方向の曲げに対しても折曲部20aで吸収でき、接着剤の剥がれをより一層確実に防止することができる。
また、上記した例ではスリット15,20を長孔状に形成したが、図20に示すようにスリット25を線状に形成してその両端部に円形状の穴部25aを形成しても良い。
このスリット25によっても、上記したと同様の効果を生むことは勿論であるとともに、スリット25の両端部に円形状の穴部25aを形成することにより、スリット25の裂けを防止することが可能となり、さらに信頼性を増すことが可能となる。
上記したように、本発明によれば、LSI3を補強する補強板8,9を接着するための接着剤6,7の周囲の少なくとも1箇所にスリット15,20、25を設けるため、ベース基材11完成品を再びロール状にすることでLSI3及びLSI周囲がある局率半径により曲げる方向に力が常にかかった状態にて保持した場合でも、その曲げ力をスリット15,20、25により吸収でき、LSI3とベース基材11との接続部、また、補強板8,9とベース基材11との接着部の剥がれを防止することができる。
また、ベース基材11から製造された無線媒体1の完成品に対して曲げの力が作用しても、スリット15,20、25により曲げ力を吸収することができ、LSI3と基板2との接続部の剥がれを防止することができる。
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
2…基板、3…LSI、6,7…接着剤、8,9…保護部材、11…ベース基材
13…アンテナ、15,20、25…スリット。
13…アンテナ、15,20、25…スリット。
Claims (10)
- アンテナを形成する基板と、
この基板上に実装され、前記アンテナに接続されて外部と非接触で通信するLSIと、
前記基板に前記LSIの近傍に位置して形成されたスリットと
を具備することを特徴とする無線媒体。 - 前記スリットは前記LSIを中心として対称的に配置されたことを特徴とする請求項1記載の無線媒体。
- 前記スリットは前記LSIの側面部に沿うように形成され、その両端部を前記LSIの両端部から延出させることを特徴とする請求項1または2記載の無線媒体。
- 前記スリットは、前記LSIの一側面及び両端面に沿うように概略コの字型に形成されたことを特徴とする請求項1記載の無線媒体。
- 前記スリットは前記LSIを中心として対称的に配置されたことを特徴とする請求項4記載の無線媒体。
- 前記スリットは長孔状に形成されたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載されたことを特徴とする無線媒体。
- 前記スリットは線状に形成され、その両端部に穴部を形成したことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載されたことを特徴とする無線媒体。
- アンテナを形成する基板と、
この基板上に実装され、前記アンテナに接続されて外部と非接触で通信するLSIと、
前記基板に接着剤を介して固定され、前記LSIを保護する保護部材と、
前記基板に前記LSIを保護する前記保護部材の近傍に位置して形成されたスリットと
を具備することを特徴とする無線媒体。 - 複数個のアンテナを形成するとともに、これらアンテナに接続される複数個のLSIを実装し、ロール状に巻き取られる屈曲性を有するベース基材と、
このベース基材に前記LSIの近傍に位置してそれぞれ形成されたスリットと
を具備することを特徴とする無線媒体製造用のベース基材。 - 複数個のアンテナを形成するとともに、これらアンテナに接続される複数個のLSIを実装し、さらに、これらLSIを保護する保護部材を接着固定し、ロール状に巻き取られる屈曲性を有するベース基材と、
このベース基材に前記LSIを保護する保護部材の近傍に位置してそれぞれ形成されたスリットと
を具備することを特徴とする無線媒体製造用のベース基材。
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WO2021256263A1 (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 凸版印刷株式会社 | カード型媒体 |
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