JP2010152662A - Rfid tag, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、耐環境性能を必要とされるRFIDタグ及びその製造方法に関するもので、特に、アンテナとICチップとから構成されるタグインレット(基板)を収容し、タグインレットを樹脂カバーの間に封止することで、使用時に高温高湿及び塩害環境等の外乱から収容部品を保護することが可能な密封構造を持つRFIDタグ及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an RFID tag that requires environmental resistance and a method for manufacturing the RFID tag, and in particular, accommodates a tag inlet (substrate) composed of an antenna and an IC chip, and places the tag inlet between resin covers. The present invention relates to an RFID tag having a sealed structure capable of protecting a housed component from disturbances such as high temperature and high humidity and salt damage environment during use, and a method for manufacturing the RFID tag.
ICチップを備えたRFIDタグは、RFIDリーダライタとの間で無線通信を行うものである。RFIDタグは、バッテリーを搭載してその電力で駆動するいわゆるアクティブ型タグと、リーダライタからの電力を受けてこれを電源として駆動するいわゆるパッシブ型タグとがある。アクティブ型タグは、パッシブ型に比べてバッテリーを搭載しているため、通信距離や通信の安定度等の点でメリットがある一方、構造が複雑で、サイズの大型化や高コスト化等のデメリットもある。そして、パッシブ型タグは、通信距離の拡張や通信の安定度の向上などにより、幅広い分野における使用が実現されている状況にある。 An RFID tag including an IC chip performs wireless communication with an RFID reader / writer. RFID tags include a so-called active type tag that is mounted with a battery and driven by the electric power, and a so-called passive type tag that receives electric power from a reader / writer and drives it as a power source. The active tag has a battery compared to the passive type, so it has advantages in terms of communication distance and communication stability, but has a complicated structure and disadvantages such as an increase in size and cost. There is also. Passive tags are being used in a wide range of fields by extending communication distance and improving communication stability.
周波数帯が長波帯、短波帯のRFIDタグで適用されている電磁誘導方式では、リーダライタの送信アンテナコイルとRFIDタグのアンテナコイルとの間の電磁誘導作用でRFIDタグに電圧が誘起され、この電圧によりICチップを起動して通信を可能としている。したがって、RFIDリーダライタによる誘導電磁界内でしかRFIDタグが動作しないので通信距離は数十cm程度である。また、UHF帯及びマイクロ波帯などの高い周波数帯のRFIDタグでは、電波方式が適用されており、電波によりRFIDタグのICチップに電力を供給しているため、通信距離は1〜8m程度と大幅に向上している。このように、RFIDタグは、使用する場面やアプリケーションにより通信方式を適宜選択することにより多種多様な応用が見これまれ、その使用環境も多岐にわたる。そのため、RFIDタグに耐環境性能が必要とされる場合が増加してきている。 In the electromagnetic induction method applied to the RFID tag of the long wave band and the short wave band, a voltage is induced in the RFID tag due to the electromagnetic induction action between the transmission antenna coil of the reader / writer and the antenna coil of the RFID tag. The IC chip is activated by voltage to enable communication. Therefore, since the RFID tag operates only in the induction electromagnetic field by the RFID reader / writer, the communication distance is about several tens of centimeters. In addition, in radio frequency RFID tags such as UHF band and microwave band, the radio wave system is applied and power is supplied to the IC chip of the RFID tag by radio waves, so the communication distance is about 1 to 8 m. It has improved significantly. As described above, the RFID tag can be used in a wide variety of applications by appropriately selecting a communication method according to the scene and application to be used, and the usage environment is also wide. For this reason, there are increasing cases where the RFID tag needs to have environmental resistance.
従来、アンテナやICチップ等の電子部品を内蔵し、非接触で情報を伝達するRFIDタグの製造方法として、金型に樹脂を注入する射出成形を利用して、アンテナとICチップとから構成されるタグインレット(基板)に上下に樹脂カバーを形成してタグインレットをモールドするものが知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。また、金型を使用するタグインレットをモールドするRFIDタグの製造方法には、アンテナやICチップ等の電子部品を配置するために、金型に凹凸を形成したもの(例えば、特許文献3及び4参照)もある。
Conventionally, as an RFID tag manufacturing method that incorporates electronic components such as antennas and IC chips and transmits information in a non-contact manner, it is composed of an antenna and an IC chip using injection molding in which a resin is injected into a mold. There is known a method in which a resin cover is formed on the top and bottom of a tag inlet (substrate) and the tag inlet is molded (see, for example,
さらに、タグインレットを樹脂モールドにより封止する方法以外に、RFIDタグの製造方法として、アンテナとICチップとから構成されるタグインレット(基板)の表面と裏面とに、それぞれ樹脂のカバーを配置して、タグインレット(基板)を樹脂カバーの平滑な外周縁部、つまり、タグインレット(基板)の外部で、樹脂カバー同士が直接接触する部分を溶着代(しろ)として、その部分を超音波溶着させる方法も知られている(例えば、特許文献5参照)。 In addition to the method of sealing the tag inlet with a resin mold, as an RFID tag manufacturing method, resin covers are arranged on the front and back surfaces of a tag inlet (substrate) composed of an antenna and an IC chip, respectively. The tag inlet (substrate) is a smooth outer peripheral edge of the resin cover, that is, outside the tag inlet (substrate), the portion where the resin covers are in direct contact with each other as a welding allowance, and that portion is ultrasonically welded. There is also a known method (see, for example, Patent Document 5).
また、超音波溶着によるRFIDタグの製造方法には、樹脂カバー同士が直接接触する部分である外周縁部の一方の面を平滑にし、他方の面を凸状にすることにより、樹脂カバーの凸状の部分に超音波を集中させて、超音波溶着を確実に行い、超音波溶着後の、樹脂カバー同士が直接接触する部分である外周縁部の接触部分が平滑となるもの(例えば、特許文献6参照)や、樹脂カバー同士が直接接触する部分である外周縁部の一方の面を凹状にし、他方の面を凸状(山型状)にすることにより、樹脂カバーの凸状(山型状)の部分に超音波を集中させて、超音波溶着を確実に行い、超音波溶着後の、樹脂カバー同士が直接接触する部分である外周縁部の接触部分の一部が凹凸となるものも知られている(例えば、特許文献7参照)。 Also, in the RFID tag manufacturing method by ultrasonic welding, one surface of the outer peripheral edge, which is a portion where the resin covers are in direct contact with each other, is smoothed and the other surface is made convex so that the convexity of the resin cover is obtained. Concentrate ultrasonic waves on the shaped part to ensure ultrasonic welding, and after ultrasonic welding, the contact part of the outer peripheral edge, which is the part where the resin covers are in direct contact with each other (for example, patents) (Refer to Document 6), or by forming one surface of the outer peripheral edge, which is a portion where the resin covers are in direct contact, with a concave shape and the other surface with a convex shape (mountain shape), The ultrasonic wave is concentrated on the part of the mold) to ensure ultrasonic welding, and after the ultrasonic welding, a part of the contact portion of the outer peripheral edge part where the resin covers are in direct contact with each other becomes uneven. The thing is also known (for example, refer patent document 7).
なお、超音波溶着には、溝部を有するマイクロチップ基板と突起部を有するマイクロチップ基板とを接続するものがある。具体的には、溝部の幅がマイクロチップ基板の最表面において最大の幅となり、溝の深さ方向に向かって徐々に狭くなっている(谷型)。溝部の幅方向における突起部の幅は、突起部の高さ方向に向けて徐々に狭くなっている(山型)。また、溝部の深さと突起部の高さはほぼ等しくなっている。なお、溝部と突起部は、マイクロチップ基板同士を接合するときの基板の位置合わせに用いられるものがある(例えば、特許文献8参照)。 Some ultrasonic weldings connect a microchip substrate having a groove and a microchip substrate having a protrusion. Specifically, the width of the groove portion becomes the maximum width on the outermost surface of the microchip substrate, and gradually becomes narrower in the depth direction of the groove (valley type). The width of the protruding portion in the width direction of the groove portion is gradually narrowed in the height direction of the protruding portion (mountain shape). Further, the depth of the groove and the height of the protrusion are substantially equal. In addition, there exists a groove part and a projection part used for position alignment of a board | substrate when joining microchip board | substrates (for example, refer patent document 8).
しかし、前述の技術では、RFIDタグのICチップやICチップが実装された樹脂フィルム又は基板を封止する樹脂層の接合面が平滑のみで構成されるために、或いは、接合面の平滑である部分が大部分を占めるために、樹脂層同士が熱固着や超音波溶着により接着されているとはいえ、高温高湿及び塩害地域等で用いるには充分な密封性が確保されているとはいえない上、接合面に亀裂様形状の形成も考えられ振動等の外力に耐え得るとは、いい難いという課題あった。 However, in the above-described technology, the IC chip of the RFID tag, the resin film on which the IC chip is mounted, or the bonding surface of the resin layer that seals the substrate is configured only by smoothness, or the bonding surface is smooth. Because the portion occupies the majority, the resin layers are bonded together by heat fixation or ultrasonic welding, but sufficient sealability is secured for use in high-temperature, high-humidity, salt damage areas, etc. In addition, there is a problem that it is difficult to withstand external forces such as vibration because a crack-like shape may be formed on the joint surface.
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、ICチップなどのRFIDタグの内蔵部品を外乱からの影響を減じて、耐環境性に対して信頼性が高い、新規なRFIDタグ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the influence of disturbance on the built-in components of an RFID tag such as an IC chip, and is highly reliable with respect to environmental resistance. An object is to provide an RFID tag and a manufacturing method thereof.
請求項1の発明に係るRFIDタグは、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットと、このタグインレットの一主面側に形成された第1の樹脂カバーと、前記タグインレットの外部であって、前記第1の樹脂カバーの前記タグインレットと対向する面に形成され、前記タグインレットを囲む環状のパターンを成す複数の凸部又は前記タグインレットを囲む渦巻状のパターンを成す凸部と、前記タグインレットの他の主面側に形成された第2の樹脂カバーとを備え、前記タグインレットの外部であって、前記第2の樹脂カバーの前記タグインレットと対向する面に形成された外周縁部と前記複数の凸部又は前記凸部とが接合されたことを特徴とするものである。 An RFID tag according to a first aspect of the present invention includes a tag inlet including an antenna and an IC chip, a first resin cover formed on one main surface side of the tag inlet, and an outside of the tag inlet. A plurality of convex portions forming an annular pattern surrounding the tag inlet or a spiral pattern surrounding the tag inlet, formed on a surface of the first resin cover facing the tag inlet, A second resin cover formed on the other main surface side of the tag inlet, and an outer surface formed outside the tag inlet and facing the tag inlet of the second resin cover. A peripheral portion and the plurality of convex portions or the convex portions are joined.
請求項2の発明に係るRFIDタグは、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットと、このタグインレットの一主面側に形成された第1の樹脂カバーと、前記タグインレットの外部であって、前記第1の樹脂カバーの前記タグインレットと対向する面に形成され、前記タグインレットを囲む環状のパターンを成す複数の凸部と、前記タグインレットの他の主面側に形成された第2の樹脂カバーと、前記タグインレットの外部であって、前記第2の樹脂カバーの前記タグインレットと対向する面に形成され、前記タグインレットを囲む環状のパターンを成し、前記複数の凸部と嵌合し、接合された複数の凹部とを備えたことを特徴とするものである。 An RFID tag according to a second aspect of the invention includes a tag inlet including an antenna and an IC chip, a first resin cover formed on one main surface side of the tag inlet, and an outside of the tag inlet. A plurality of convex portions formed in a surface facing the tag inlet of the first resin cover, forming an annular pattern surrounding the tag inlet, and a second main surface formed on the other main surface side of the tag inlet. A plurality of convex portions formed on a surface of the second resin cover that is outside the tag inlet and facing the tag inlet, forming an annular pattern surrounding the tag inlet. And a plurality of concave portions joined to each other.
請求項3の発明に係るRFIDタグは、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットと、このタグインレットの一主面側に形成された第1の樹脂カバーと、前記タグインレットの外部であって、前記第1の樹脂カバーの前記タグインレットと対向する面に形成され、前記タグインレットを囲む渦巻状のパターンを成す凸部と、前記タグインレットの他の主面側に形成された第2の樹脂カバーと、前記タグインレットの外部であって、前記第2の樹脂カバーの前記タグインレットと対向する面に形成され、前記タグインレットを囲む渦巻状のパターンを成し、前記凸部と嵌合し、接合された凹部とを備えたことを特徴とするものである。 An RFID tag according to a third aspect of the invention includes a tag inlet composed of an antenna and an IC chip, a first resin cover formed on one main surface side of the tag inlet, and an outside of the tag inlet. A convex portion formed on a surface of the first resin cover facing the tag inlet, forming a spiral pattern surrounding the tag inlet, and a second surface formed on the other main surface side of the tag inlet. A resin cover and an outer surface of the tag inlet, formed on a surface facing the tag inlet of the second resin cover, forming a spiral pattern surrounding the tag inlet, and fitted with the convex portion And having a bonded concave portion.
請求項4の発明に係るRFIDタグは、前記複数の凸部又は前記凸部が、山型である請求項1〜3のいずれかに記載のものである。 The RFID tag according to a fourth aspect of the present invention is the RFID tag according to any one of the first to third aspects, wherein the plurality of convex portions or the convex portions are mountain-shaped.
請求項5の発明に係るRFIDタグは、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとが、超音波溶着又は射出成形により接合された請求項1〜4のいずれかに記載のものである。 An RFID tag according to a fifth aspect of the present invention is the RFID tag according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first resin cover and the second resin cover are joined by ultrasonic welding or injection molding. is there.
請求項6の発明に係るRFIDタグの製造方法は、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットを樹脂カバーの間に封止した構成のRFIDタグの製造方法において、射出成形により、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部を有する第1の樹脂カバーを形成する第1の樹脂カバー形成工程と、射出成形により、外周縁部を有する第2の樹脂カバーを形成する第2の樹脂カバー形成工程と、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとの間に前記タグインレットを配置し、前記外周縁部に前記環状のパターンを成す複数の凸部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部と前記第2の樹脂カバーの外周縁部とを接触させ、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとを超音波溶着により接合する超音波溶着工程とを備えたことを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an RFID tag manufacturing method in which a tag inlet composed of an antenna and an IC chip is sealed between resin covers. A first resin cover forming step of forming a first resin cover having a plurality of convex portions forming an annular pattern or a convex portion forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion, and the outer peripheral edge portion by injection molding. A second resin cover forming step of forming a second resin cover, and the tag inlet is disposed between the first resin cover and the second resin cover, and the annular periphery is disposed on the outer peripheral edge. A plurality of convex portions or outer peripheral edge portions forming a pattern are brought into contact with a convex portion forming a spiral pattern and an outer peripheral edge portion of the second resin cover, and the first resin cover and the second resin cover, The super sound It is characterized in that it comprises an ultrasonic welding step of joining by welding.
請求項7の発明に係るRFIDタグの製造方法は、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットを樹脂カバーの間に封止した構成のRFIDタグの製造方法において、射出成形により、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部を有する第1の樹脂カバーを形成する第1の樹脂カバー形成工程と、射出成形により、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹部を有する第2の樹脂カバーを形成する第2の樹脂カバー形成工程と、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとの間に前記タグインレットを配置し、前記外周縁部に前記環状のパターンを成す複数の凸部と前記外周縁部に前記環状のパターンを成す複数の凹部とを、又は、前記外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部と前記外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹部とを接触させ、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとを接合する接合工程とを備えたことを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an RFID tag manufacturing method in which a tag inlet including an antenna and an IC chip is sealed between resin covers. A first resin cover forming step of forming a first resin cover having a plurality of convex portions forming an annular pattern or a convex portion forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion, and an outer peripheral edge portion by injection molding A second resin cover forming step of forming a second resin cover having a plurality of concave portions forming an annular pattern or a concave portion forming a spiral pattern at an outer peripheral edge; and the first resin cover and the second resin cover The tag inlet is disposed between the resin cover, and a plurality of convex portions forming the annular pattern on the outer peripheral edge portion and a plurality of concave portions forming the annular pattern on the outer peripheral edge portion, or the front A joining step of bringing the first resin cover and the second resin cover into contact with each other by bringing a convex portion forming a spiral pattern in the outer peripheral edge portion into contact with a concave portion forming a spiral pattern in the outer peripheral edge portion; It is characterized by comprising.
請求項8の発明に係るRFIDタグの製造方法は、前記接合工程が、超音波溶着により前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとを接合する請求項7に記載のものである。
An RFID tag manufacturing method according to an invention of
請求項9の発明に係るRFIDタグの製造方法は、第1の樹脂カバー形成工程又は第2の樹脂カバー形成工程が、前記接合工程と同時に行われる請求項7に記載のものである。
The RFID tag manufacturing method according to the invention of claim 9 is the method according to
請求項10の発明に係るRFIDタグの製造方法は、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットを樹脂カバーの間に封止した構成のRFIDタグの製造方法において、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹形状を有する第1の金型に樹脂を注入する第1の金型樹脂注入工程と、この第1の金型樹脂注入工程後に前記第1の金型から外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部を有する第1の樹脂カバーを取り出す第1の樹脂カバー形成取り出し工程と、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸形状を有する第2の金型に樹脂を注入する第2の金型樹脂注入工程と、この第2の金型樹脂注入工程後に前記第2の金型から外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹部を有する第2の樹脂カバーを取り出す第2の樹脂カバー形成取り出し工程と、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとの間に前記タグインレットを配置し、前記外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸部と前記外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹部とを、又は、前記外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部と前記外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹部とを接触させ、前記第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとを超音波溶着により接合する超音波溶着工程とを備えたことを特徴とするものである。 An RFID tag manufacturing method according to a tenth aspect of the present invention is the RFID tag manufacturing method in which a tag inlet including an antenna and an IC chip is sealed between resin covers. A first mold resin injection step of injecting a resin into a first mold having a plurality of concave shapes or a concave shape having a spiral pattern on the outer peripheral edge, and the first mold resin injection step A first resin cover forming and taking out a first resin cover having a plurality of convex portions forming an annular pattern on the outer peripheral edge portion or a convex portion forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion from the first mold later. And a second mold resin injecting step of injecting a resin into a second mold having a plurality of convex shapes forming an annular pattern on the outer peripheral edge portion or a convex shape forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion; This second mold resin A second resin cover forming and taking out a second resin cover having a plurality of concave portions forming an annular pattern on the outer peripheral edge portion or a concave pattern forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion from the second mold after the inserting step A plurality of protrusions forming an annular pattern on the outer peripheral edge and an annular pattern on the outer peripheral edge, wherein the tag inlet is disposed between the first resin cover and the second resin cover; Or a plurality of concave portions forming a spiral pattern in the outer peripheral edge portion and a concave portion forming a spiral pattern in the outer peripheral edge portion, and the first resin cover and the first And an ultrasonic welding process for joining the two resin covers by ultrasonic welding.
請求項11の発明に係るRFIDタグの製造方法は、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットを樹脂カバーの間に封止した構成のRFIDタグの製造方法において、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹形状を有する第1の金型に樹脂を注入する第1の金型樹脂注入工程と、この第1の金型樹脂注入工程後に前記第1の金型から外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部を有する第1の樹脂カバーを取り出す第1の樹脂カバー形成取り出し工程と、前記第1の樹脂カバーの外周縁部よりも内側であって、前記第1の樹脂カバーにおける前記複数の凸部又は前記凸部が形成された面側に前記タグインレットを配置するタグインレット配置工程と、前記第1の樹脂カバーにおける前記複数の凸部又は前記凸部が形成された面に対して反対の面を第3の金型と接触させる第1の樹脂カバー配置工程と、この第1の樹脂カバー配置工程と前記タグインレット配置工程との後、前記第3の金型に樹脂を注入する第3の金型樹脂注入及び接合工程とを備えたことを特徴とするものである。
An RFID tag manufacturing method according to an invention of
請求項12の発明に係るRFIDタグの製造方法は、前記第1の樹脂カバーにおける前記複数の凸部又は前記凸部が、山型である請求項6〜11のいずれかに記載のものである。 The RFID tag manufacturing method according to a twelfth aspect of the present invention is the method according to any one of the sixth to eleventh aspects, wherein the plurality of convex portions or the convex portions in the first resin cover are mountain-shaped. .
請求項13の発明に係るRFIDタグの製造方法は、アンテナとICチップとから構成されるタグインレットを樹脂カバーの間に封止した構成のRFIDタグの製造方法において、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸形状を有する第2の金型に樹脂を注入する第2の金型樹脂注入工程と、この第2の金型樹脂注入工程後に前記第2の金型から外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹部を有する第2の樹脂カバーを取り出す第2の樹脂カバー形成取り出し工程と、前記第2の樹脂カバーの外周縁部よりも内側であって、前記第2の樹脂カバーにおける前記複数の凹部又は前記凹部が形成された面側に前記タグインレットを配置するタグインレット配置工程と、前記第2の樹脂カバーにおける前記複数の凹部又は前記凹部が形成された面に対して反対の面を第3の金型と接触させる第2の樹脂カバー配置工程と、この第2の樹脂カバー配置工程と前記タグインレット配置工程との後、前記第3の金型に樹脂を注入する第3の金型樹脂注入及び接合工程とを備えたことを特徴とするものである。 An RFID tag manufacturing method according to a thirteenth aspect of the present invention is the RFID tag manufacturing method in which a tag inlet including an antenna and an IC chip is sealed between resin covers. A second mold resin injecting step for injecting a resin into a second mold having a plurality of convex shapes or a convex shape having a spiral pattern on the outer peripheral edge, and the second mold resin injecting step. A second resin cover forming and taking out step of taking out a second resin cover having a plurality of concave portions that form an annular pattern on the outer peripheral edge portion or a concave portion that forms a spiral pattern on the outer peripheral edge portion from the second mold later; A tag inlet disposed inside the outer peripheral edge of the second resin cover, wherein the tag inlet is disposed on the surface of the second resin cover on which the plurality of recesses or the recesses are formed. An arrangement step, a second resin cover arrangement step in which a surface opposite to the surface on which the plurality of recesses or the recesses are formed in the second resin cover is brought into contact with a third mold, and the second After the resin cover arranging step and the tag inlet arranging step, a third mold resin injecting and joining step for injecting resin into the third die is provided.
請求項14の発明に係るRFIDタグの製造方法は、前記第2の樹脂カバーにおける前記複数の凹部又は前記凹部が、谷型である請求項13に記載のものである。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the RFID tag manufacturing method according to the thirteenth aspect, wherein the plurality of recesses or the recesses in the second resin cover are valley-shaped.
以上のように、請求項1〜5に係る発明によれば、第1の樹脂カバーのタグインレットの外部に、環状のパターンを成す複数の凸部、又は、渦巻状のパターンを成す凸部が形成されており、それが第2の樹脂カバーに接合されているので、第1の樹脂カバーと第2の樹脂カバーとが強固に接合され、耐環境性に対して信頼性が高いRFIDタグを得ることができる。
As described above, according to the inventions according to
請求項6〜12に係る発明によれば、第1の樹脂カバーの外周縁部に接合の溶着代(しろ)に、環状のパターンを成す複数の凸部又は渦巻状のパターンを成す凸部が形成され、第2の樹脂カバーの外周縁部と接合されるので、第1の樹脂カバーと第2の樹脂カバーとを強固に接合することが可能なRFIDタグの製造方法を得ることができる。 According to the invention which concerns on Claims 6-12, the convex part which comprises the some convex part which comprises a cyclic | annular pattern, or the spiral pattern in the welding margin (margin) of joining to the outer periphery part of the 1st resin cover. Since it is formed and joined to the outer peripheral edge of the second resin cover, it is possible to obtain an RFID tag manufacturing method capable of firmly joining the first resin cover and the second resin cover.
請求項13及び14に係る発明によれば、第2の樹脂カバーの外周縁部に接合の溶着代(しろ)に、環状のパターンを成す複数の凹部又は渦巻状のパターンを成す凹部が形成され、第1の樹脂カバーの外周縁部と接合されるので、第1の樹脂カバーと第2の樹脂カバーとを強固に接合することが可能なRFIDタグの製造方法を得ることができる。
According to the invention which concerns on
本実施の形態において、アンテナとICチップとから構成されるタグインレット(一般的に、タグインレイとも呼ばれている)と称し、タグインレットを封止した最終成形品をRFIDタグ(一般的に、ICタグ,無線ICタグ,IDタグ,無線IDタグ,無線タグ,情報担体などとも呼ばれている)と称する。なお、既に封止されたタグインレットを本願発明に係るRFIDタグの製造方法により、再度封止する場合は、再度封止する前の状態をRFIDタグではなくタグインレットとする。 In the present embodiment, it is referred to as a tag inlet (generally also called a tag inlay) composed of an antenna and an IC chip, and a final molded product in which the tag inlet is sealed is an RFID tag (generally, IC tag, wireless IC tag, ID tag, wireless ID tag, wireless tag, information carrier, etc.). In addition, when the already sealed tag inlet is sealed again by the RFID tag manufacturing method according to the present invention, the state before sealing again is not the RFID tag but the tag inlet.
実施の形態1(RFIDタグの構造・構成説明)
以下、この発明の実施の形態1について図1〜6を用いて説明する。図1は実施の形態1に係るRFIDタグを封止するための第1の樹脂カバー構成図、図1(a)は第1の樹脂カバーの上面図、図1(b)は図1(a)の一点鎖線A−Aによる第1の樹脂カバーの断面図、図1(c)は図1(a)の一点鎖線A’−A’による第1の樹脂カバーの断面図、図2は実施の形態1に係るRFIDタグを封止するための第1の樹脂カバー構成図、図2(a)は第1の樹脂カバーの上面図、図2(b)は図2(a)の一点鎖線A−Aによる第1の樹脂カバーの断面図、図2(c)は図2(a)の一点鎖線A’−A’による第1の樹脂カバーの断面図、図3は実施の形態1に係るRFIDタグを封止する第1の樹脂カバーの外周縁部拡大図であり、図1(b)又は図2(b)の点線Bで囲まれた部分の拡大図である。図4は実施の形態1に係るRFIDタグの断面図、図5は本願発明に係るRFIDタグの製造方法を示すフローチャート、図5(a)は射出成形フローチャート、図5(b)は超音波溶着フローチャート、図6は実施の形態1に係るRFIDタグの製造方法説明図、図6(e)は図6(d)の点線Cで囲まれた部分の拡大図、図7は実施の形態1及び2に係るRFIDタグを封止するための第2の樹脂カバー構成図、図7(a)は第2の樹脂カバーの上面図、図7(b)は図7(a)の一点鎖線A−Aによる第1の樹脂カバーの断面図、図7(c)は図7(a)の一点鎖線A’−A’による第1の樹脂カバーの断面図である。
Embodiment 1 (Description of structure and configuration of RFID tag)
図1〜7において、1はアンテナとICチップとから構成されるタグインレットであり、タグインレット1に使用されるアンテナはHF帯で使用されるアンテナコイルやUHF帯及びマイクロ波帯で使用されるダイポールアンテナ・パッチアンテナなどが考えられ、それらの複合したアンテナでもよい。また、タグインレット1は、樹脂フィルムや誘電体基板にアンテナとICチップとを実装したものでもよし、既にアンテナとICチップとが実装された樹脂フィルムや誘電体基板を封止したものでもよい。さらに、タグインレット1は、アンテナやICチップ以外の回路や素子が実装されていても良いことはいうまでもない。2はタグインレット1の一主面(表面)側に形成された第1の樹脂カバー(図4)、3は第1の樹脂カバー2に形成されたタグインレットを載置する窪み部であり、窪み部3の窪みはタグインレット1の寸法により決定される。4はタグインレット1の外部であって(図4)、第1の樹脂カバー2のタグインレット1と対向する面に形成され、タグインレット1を囲む環状のパターンを成す凸部であり、実施の形態1〜3では、山型のものを使って説明する。
1 to 7,
図1〜7において、5はタグインレット2の他の主面(裏面)側に形成された第2の樹脂カバー(図4)、6は第2の樹脂カバー5に形成されたタグインレット1を載置する窪み部であり、窪み部6の窪みはタグインレット1の寸法により決定される。7はタグインレット1の外部であって(図4)、第2の樹脂カバー5のタグインレット1と対向する面に形成され、タグインレット1を囲む環状のパターンを成し、凸部4と嵌合し、接合された凹部であり、実施の形態1〜3では、谷型のものを使って説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1-7, 5 is the 2nd resin cover (FIG. 4) formed in the other main surface (back surface) side of the
なお、図4に記載されたRFIDタグにおいて、窪み部3及び窪み部6により形成された空間にタグインレット1が密封若しくはそれに近い状態で収納されているが、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とが接合される前の状態では、窪み部3及び窪み部6により形成される空間は、タグインレット1を密封若しくはそれに近い状態になるような寸法である必要はなく、タグインレット1が載置できる程度の寸法であればよい。また、窪み部3及び窪み部6のいずれか一方が窪んでいなく平坦な面であった場合、例えば、窪み部6が平坦であった場合、窪み部3にタグインレット1が収納されればよい。タグインレット1を窪み部3又は窪み部6に固定する必要がある場合は、電気特性に著しい影響を及ぼすものでない限り接着剤や両面テープなどで行えばよい。第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持する窪み部3のような構造を成形しない場合には、適宜選択し適用する必要があるが、位置固定の目的であれば数点を固定するのみで足りるため、例えば、第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持又は固定する樹脂製のピンを形成することや第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5とを対向させることにより、両者に形成された樹脂製のピンがタグインレット1を支持又は固定することなどが考えられる。
In the RFID tag shown in FIG. 4, the
さらに、実施の形態2で詳細を説明する超音波溶着治具を用いた超音波溶着により第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とを接合する場合において、窪み部6が平坦であった場合、窪み部3にタグインレット1の大部分が収納されれば、超音波溶着治具の治具接点(実際に超音波溶着が行われる場所)周囲である外周縁部10と外周縁部10とが溶融し、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5との接合後が外周縁部(外周縁部10,外周縁部11)において接合されるので、第2の樹脂カバー5に窪み部6が形成される。
Furthermore, in the case where the
図1〜7において、8はタグインレット1の外部であって、第1の樹脂カバー2のタグインレット1と対向する面に形成され、タグインレット1を囲む渦巻状のパターンを成す凸部であり、実施の形態1〜3では、山型のものを使って説明する。9はタグインレット1の外部であって、第2の樹脂カバー5のタグインレット1と対向する面に形成され、タグインレット1を囲む渦巻状のパターンを成し、凸部8と嵌合し、接合された凹部であり、実施の形態1〜3では、谷型のものを使って説明する。10は複数の環状のパターン、又は、渦巻状のパターンが形成された第1の樹脂カバー2の外周縁部、11は複数の環状のパターン、又は、渦巻状のパターンが形成された第2の樹脂カバー5の外周縁部(但し、渦巻状のパターンが形成された第2の樹脂カバー5及びその外周縁部11、凹部9に関しては、説明の簡略化のために図示を省略する。)図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 7,
図1〜7において、12は本願発明に係るRFIDタグの最終成形品を内部(キャビティ内)に模した第3の金型であり、下方金型12aと上方金型12bとを型締めすることにより構成され、上方金型12bに注入口12c形成されているが、注入口12cは下方金型12aに形成してもよいし、下方金型12aと上方金型12bとの両方に溝を形成し、型締めにより注入口12cとなるようにしてもよい。13は注入口12cから第3の金型12の内部(キャビティ内)に注入される溶融樹脂である。なお、溶融樹脂13は第1の金型と第2の金型とに注入する樹脂として使用してもよい。また、第1の金型と第2の金型とは図示を省略するが、その形状(内部(キャビティ内))は、第1の金型は第1の樹脂カバー2の外形を模したもの、第2の金型は第2の樹脂カバー5の外形を模したものであることはいうまでもない。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 7,
図4に記載されたRFIDタグは、本願発明係るRFIDタグの製造方法により、製造されたものである。このRFIDタグを構成する第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5は、タグインレット1の密封性及び第1の樹脂カバー2、第2の樹脂カバー5との密着性を確保するために、第1の樹脂カバー2は凸部4又凸部8を有する外周縁部10と外周縁部10以外の部分とを同時に射出成形で製造することが望ましい。同じく、第2の樹脂カバー5も凹部7又凹部9を有する外周縁部11と外周縁部11以外の部分とを同時に射出成形で製造することが望ましい。
The RFID tag described in FIG. 4 is manufactured by the RFID tag manufacturing method according to the present invention. The
また、一次成形品である第1の樹脂カバー2のタグインレット1を載置する収納部である窪み部3における厚みは、RFIDタグとしての電気特性を満足するような厚さ及び構造をもつように成形され、外周縁部11のそれとは同一でも、また異なっていてもよい。さらに、外周縁部には、図3に示すように、凸部4(山型)として例えば、第1の樹脂カバー2に対する垂線から30°の角度を持つ正三角形状の凸部(山型)が考えられるが、これに限定されること無く、凸部(山型)の軟化又は溶融の効率化図る目的で角度を変更することも可能である。前述の凸部4(山型)や凸部8(山型)は第1の樹脂カバー2の垂直上面から見た場合、間断なく、また間断があるように外周縁部に環状のパターンが複数、渦巻状のパターンが複数周形成されている。なお、図1及び2では、間断がない形状ものを図示している。間断の有る無しに関しては後述する。環状のパターンや渦巻状のパターンは、カバーを側面から見た場合に山型が一連の山型であるように数列形成される。なお、本願発明に係るRFIDタグは、最終成形品であるRFIDタグが、タグインレット1を一次成形品である第1の樹脂カバー2(第2の樹脂カバー5)により封止したものである。以下、図1〜7を用いて、本願発明に係るRFIDタグの構造・構成を説明する。
In addition, the thickness of the
図1に記載の第1の樹脂カバー2は、中心に窪み部3が形成され、窪み部3の周囲に外周縁部10が形成されている。窪み部3の周囲を囲む環状のパターンである凸部4が外周縁部10の窪み部3寄りから外部側に向かって順に三つ形成されている。理想的には、図1(a)に示すように、間断なく、つまり、環状のパターンである凸部4は途切れていない方がよいが、間断があってもよい、つまり、環状のパターンが一部途切れている部分があってもよい。しかし、この場合でも、図1(b)(c)のように断面から第1の樹脂カバー2を見た場合に三つの凸部4が全て平坦になる箇所があると、後述の第2の樹脂カバー5と接合した際の密封性及び密着性とタグインレット1の密封性損なわれてしまう可能性がある。
The
図2に記載の第1の樹脂カバー2は、中心に窪み部3が形成され、窪み部3の周囲に外周縁部10が形成されている。窪み部3の周囲を囲む渦巻状のパターンである凸部8が外周縁部10の窪み部3寄りから外部側に向かって順に反時計回りで三周形成されている。理想的には、図2(a)に示すように、間断なく、つまり、渦巻状のパターンである凸部8は、途中で途切れていない方がよいが、間断があってもよい、つまり、渦巻状のパターンが一部途切れている部分があってもよい。しかし、この場合でも、図2(b)(c)のように断面から第1の樹脂カバー2を見た場合に三つの凸部4が全て平坦になる箇所があると、図1に記載の第1の樹脂カバー2と同様に、後述の第2の樹脂カバー(図2に記載の第1の樹脂カバー2の対となる「渦巻状のパターンである凹部9を有する第2の樹脂カバー」の図示は省略する。)と接合した際の密封性及び密着性とタグインレット1の密封性が損なわれてしまう可能性がある。なお、渦巻状のパターンは、環状のパターンと異なり、環状でなく端部(巻きの始点と終点)があるので、その端部に関しては、渦巻状のパターンである凸部8が途切れていることになる。
The
図7に記載の第2の樹脂カバー5には、図1に記載の第1の樹脂カバー2と対となるものであり、中心に窪み部6が形成され、窪み部6の周囲に外周縁部11が形成されている。窪み部6の周囲を囲む環状のパターンである凹部7が外周縁部11の窪み部6寄りから外部側に向かって順に三つ形成されている。理想的には、図7(a)に示すように、環状のパターンである凹部7は途切れていない方がよいが、環状のパターンが一部途切れている部分があってもよい。しかし、この場合でも、図7(b)(c)のように断面から第2の樹脂カバー5を見た場合に三つの凹部7が全て平坦になる箇所があると、第1の樹脂カバー2と接合した際の密封性及び密着性とタグインレット1の密封性が損なわれてしまう可能性がある。
The
なお、第1の樹脂カバー2に形成された環状のパターンを成す複数の凸部4は、本明細書では、3つ(断面から見ると三列)のものを用いて説明しているが、2つ以上であれば効果が得られる。同じく、第1の樹脂カバー2に形成された渦巻状のパターンを成す凸部8は、本明細書では、三周(断面から見ると三列)のものを用いて説明しているが、二周以上であれば効果が得られる。また、本明細書及び図面では、凸部4,7を山型形状のもの、凹部7,9は谷型形状のものを用いて説明を行うが、実際の断面は、凸部4,7が複数列の山が存在するので山と山との間は谷になるが、便宜上、凸部4,7を山型と称する。同じく、凹部7,9が複数列の谷が存在するので谷と谷との間は山になるが、便宜上、凹部7,9を谷型と称する。さらに、凸部4,7及び凹部7,9を構成する面を平坦にする必要はない。
The plurality of
図5に示すように、本願発明に係るアンテナとICチップとから構成されるタグインレットを樹脂カバーの間に封止した構成のRFIDタグは、「射出成形」と「超音波溶着」との2種類の方法により製造することが考えられる。なお、超音波溶着とは、超音波の振動と加圧力により樹脂を溶融させて接合する接合方法であり、超音波の振動による第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバーの嵌合面若しくは接触面同士の摩擦や第1の樹脂カバー2や第2の樹脂カバーを構成する樹脂自体が繰り返し受ける圧縮により樹脂の内部が発熱して温度上昇し、さらに超音波の加圧力により樹脂が軟化、溶融して溶着させるものである。実施の形態1において「射出成形」によるRFIDタグの製造方法、実施の形態2において「超音波溶着」によるRFIDタグの製造方法に関して説明する。
As shown in FIG. 5, an RFID tag having a structure in which a tag inlet composed of an antenna and an IC chip according to the present invention is sealed between resin covers has two types of “injection molding” and “ultrasonic welding”. It is conceivable to manufacture by various methods. The ultrasonic welding is a bonding method in which a resin is melted and bonded by ultrasonic vibration and pressure, and the
本願発明に係るRFIDタグの製造に必要な基本工程は下記の通りである。まず、第1の樹脂カバー形成工程において、射出成形により、外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部8を有する第1の樹脂カバーを形成する。同じく、第2の樹脂カバー形成工程において、射出成形により、外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹部又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹部を有する第2の樹脂カバーを形成する。そして、接合工程において、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5との間にタグインレット1を配置し、外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4と外周縁部11に環状のパターンを成す複数の凹部7とを、又は、外周縁部10に渦巻状のパターンを成す凸部7と外周縁部11に渦巻状のパターンを成す凹部9とを接触させ、第1の樹脂カバーと前記第2の樹脂カバーとを接合する。ここで、RFIDタグの製造方法に関して、「射出成形」と「超音波溶着」との2種類の方法により製造することが考えられると先に述べたが、2種類の方法を適用する工程は接合工程のことを指す。
The basic steps necessary for manufacturing the RFID tag according to the present invention are as follows. First, in the first resin cover forming step, a first resin having a plurality of
つまり、第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5を製造する第1の樹脂カバー形成工程及び第2の樹脂カバー形成工程に使用される射出成形と接合工程で使用される射出成形とは異なる射出成形を指す。但し、後段で詳しく説明するが、接合工程で射出成形を使用する場合は、タグインレット1が載置された第1の樹脂カバー2又は第2の樹脂カバー5に樹脂を注入してRFIDタグを完成させるので、第2の樹脂カバー形成工程又は第1の樹脂カバー形成工程が、接合工程と同時に行われるといえ、別の射出成形とはいえない。もちろん、接合工程で超音波溶着を使用する場合は、第1の樹脂カバー2と前記第2の樹脂カバー5を第1の樹脂カバー形成工程及び第2の樹脂カバー形成工程により製作してからを接合するものであるので、前述の通り、別の射出成形といえる。
That is, the injection molding used in the first resin cover forming process and the second resin cover forming process for manufacturing the
実施の形態1(射出成形)
図5(a)に記載された製造方法は、本願発明に係るRFIDタグの製造方法において、接合工程が射出成形により実行される射出成形フローチャートである。フローチャートの説明とフローチャートよりも詳細な説明を以下に行う。なお、図5(a)では第1の樹脂カバー2を一次成形品として成形して、最終成形品であるRFIDタグの形成(結果的に、RFIDタグの成形と同時に第2の樹脂カバー5が形成される(一体射出成形))を行うことを示している。図示はしていないが、第2の樹脂カバー5を一次成形品として成形して、最終成形品であるRFIDタグの形成(結果的に、RFIDタグの成形と同時に第1の樹脂カバー2が形成される(一体射出成形))を行ってもよい。この場合は、以下の工程説明において、括弧内の工程が、それに対応する。また、図5(a)においては、「第1の金型製作」→「第1の金型製作」,「第1の樹脂カバー製作」→「第2の樹脂カバー製作」,「第2の樹脂カバーの一体射出成形(接合)」→「第1の樹脂カバーの一体射出成形(接合)」という工程の置換が成立する。
Embodiment 1 (Injection molding)
The manufacturing method described in FIG. 5A is an injection molding flowchart in which the joining step is executed by injection molding in the RFID tag manufacturing method according to the present invention. A description of the flowchart and a more detailed description than the flowchart will be given below. In FIG. 5A, the
1、
外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹形状を有する第1の金型を製作する第1の金型製作工程(外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸形状を有する第2の金型を製作する第2の金型製作工程)。
1,
A first mold manufacturing step for manufacturing a first mold having a plurality of concave shapes forming an annular pattern on the outer peripheral edge portion or a concave shape forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion (an annular shape is formed on the outer peripheral edge portion). A second mold manufacturing step of manufacturing a second mold having a plurality of convex shapes forming a pattern or a convex shape forming a spiral pattern on the outer peripheral edge portion).
2、
第1の金型に溶融樹脂13を注入する第1の金型樹脂注入工程(第2の金型に溶融樹脂13を注入する第2の金型樹脂注入工程)。
2,
First mold resin injection step of injecting molten resin 13 into the first mold (second mold resin injection step of injecting molten resin 13 into the second mold).
3、
第1の金型樹脂注入工程後に第1の金型から外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部8を有する第1の樹脂カバー2を取り出す第1の樹脂カバー形成取り出し工程(第2の金型樹脂注入工程後に第2の金型から外周縁部11に環状のパターンを成す複数の凹部7又は外周縁部11に渦巻状のパターンを成す凹部9を有する第2の樹脂カバー5を取り出す第2の樹脂カバー形成取り出し工程)。
3,
1st resin which has the
4、
第1の樹脂カバー2の外周縁部10よりも内側であって、第1の樹脂カバー2における複数の凸部4又は凸部8が形成された面側にタグインレット1を配置するタグインレット配置工程(第2の樹脂カバー5の外周縁部11よりも内側であって、第2の樹脂カバー5における複数の凹部7又は凹部9が形成された面側にタグインレット1を配置するタグインレット配置工程)。
4,
Tag inlet arrangement in which the
5、
最終成形品であるRFIDタグ(図4)の外形を模した第3の金型12を製作する第3の金型製作工程。
5,
A third mold manufacturing process for manufacturing a
6、
第1の樹脂カバー2における複数の凸部4又は凸部8が形成された面に対して反対の面を第3の金型12(下方金型12a)と接触させる第1の樹脂カバー配置工程(第2の樹脂カバー5における複数の凹部7又は凹部9が形成された面に対して反対の面を第3の金型12(下方金型12a)と接触させる第2の樹脂カバー配置工程)。
6,
The 1st resin cover arrangement | positioning process which makes the surface opposite to the surface in which the several
7、
第1の樹脂カバー配置工程(第2の樹脂カバー配置工程)とタグインレット配置工程との後、第3の金型12に溶融樹脂13を注入する第3の金型樹脂注入及び接合工程。
7,
A third mold resin injecting and joining step for injecting molten resin 13 into the
以上の主要7工程から射出成形は構成されるが、凸部4、8を有する第1の樹脂カバー2と凹部7、9を有する第2の樹脂カバー5とのいずれかを先に製作するかにより、若干工程や順序が変更される。次に、図6を用いて、さらに詳細を説明する。なお、凸部4を有する第1の樹脂カバー2を用いた場合の製造方法を説明するが、凸部4を有する第1の樹脂カバー2を用いた場合、凹部7を有する第2の樹脂カバー2を用いた場合、凹部9を有する第2の樹脂カバー2を用いた場合も同様に行えることはいうまでもない。
Although the injection molding is composed of the above seven main processes, which of the
予め、第1の樹脂カバー形成取り出し工程により第1の金型から取り出された第1の樹脂カバー2を第3の金型12の下方金型12aに配置し、タグインレット1を第1の樹脂カバーの窪み部3に載置する、若しくは、タグインレット1を第1の樹脂カバーの窪み部3に載置し、第1の樹脂カバー2を第3の金型12の下方金型12aに配置する(図6(a))。下方金型12a上に上方金型12bを重ねて型締めし、第3の金型12を閉じた後、形成されるキャビティへ注入口12cを介して溶融樹脂13を射出する(図6(b)(c))。溶融樹脂13が固化した後に、下方金型12aと上方金型12bとの型締めを解除して、図6(d)に示すRFIDタグを取り出す。その際に、注入口12cに残留した溶融樹脂13(固化)による突起がRFIDタグの表面にある場合は、その突起を除去する。
The
ここで、窪み部3は載置するタグインレット1の構造に合わせてその位置を支持するように成形すれば、溶融樹脂13が射出される際に動くことはない。また、第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持する構造を設けた場合であっても、樹脂軟化温度より耐熱性に優れた接着剤や両面テープなど電気特性に著しい影響を及ぼすものでない限り使用することができる。また、これは第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持するような構造を成形しない場合には、適宜選択し適用する必要があるが、位置固定の目的であれば数点を固定するのみで足りるため、成形温度に対し耐熱温度を満足するものであれば一般に用いることが可能である。例えば、前述の通り、第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持又は固定する樹脂製のピンを形成することや第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5とを対向させることにより、両者に形成された樹脂製のピンがタグインレット1を支持又は固定することなどが考えられる。
Here, if the
図6(e)は外周縁部10における凸部(山型)4の溶着時の概念図である。射出成形時には第3の金型12内は射出された樹脂圧力によって、第1の樹脂カバー2の凸部(山型)に満遍なく流れ込み、密着性を確保かつ密封性を向上させる。また、この山型は第1の樹脂カバー2における他の部分に比べ薄いため溶融し易く、この性質が第2の樹脂カバー5成形時の溶融樹脂13との混合を促進し密着性及び密封性の向上に寄与する。
FIG. 6E is a conceptual diagram at the time of welding the convex portion (mountain shape) 4 in the outer
このような第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5の射出成形用材料(溶融樹脂13)として、機械的及び電気的特性が優れている熱可塑性樹脂であるオレフィン系樹脂ER140(日本油脂株式会社製)、又はシクロオレフィン系樹脂ZEONEX RS420(日本ゼオン株式会社製)が挙げられる。また、第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5の板厚を要求電気性能に応じて変更することにより、PET樹脂、ABS樹脂やLCP樹脂等他の熱可塑性樹脂も適用することができる。
As an injection molding material (molten resin 13) for the
通常の射出成形時間は一般的に20から30秒と極めて短いので、第2の樹脂カバー5を射出成形により製作する場合、第1の樹脂カバー2に載置されているタグインレット1はRFIDタグに比して構造が簡素なため、タグインレット1の素材を適切に選び、タグインレット1の電子部品が搭載された電子回路(ICチップなど)が形成された面を第1の樹脂カバー2に接触させることにより、直接に溶融樹脂13の熱があたることが無い事で熱によって破壊される可能性を著しく低減できる。なお、タグインレット1材料として適切なものに、一般的な耐熱性に優れたポリイミド樹脂が挙げられる。その他、機械的及び電気的特性を満足するものであれば、他の材料を適用することも可能である。
Since the normal injection molding time is generally as short as 20 to 30 seconds, when the
実施の形態2(超音波溶着)
図8は実施の形態2に係るRFIDタグの製造方法説明図、図8(e)は図8(d)の点線Cで囲まれた部分の拡大図であり、図8において、14は超音波溶着治具である。実施の形態1に係るRFIDタグの製造方法との大きな相違点は、接合工程であり、最終成形品であるRFIDタグの構成は、接合工程に起因する相違点を除き、実施の形態1及び2ともに共通である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。図5(b)に記載された製造方法は、本願発明に係るRFIDタグの製造方法において、接合工程が超音波溶着により実行される超音波溶着フローチャートである。フローチャートの説明とフローチャートよりも詳細な説明を以下に行う。
Embodiment 2 (ultrasonic welding)
FIG. 8 is an explanatory diagram of the RFID tag manufacturing method according to the second embodiment, FIG. 8 (e) is an enlarged view of a portion surrounded by a dotted line C in FIG. 8 (d), and in FIG. It is a welding jig. The major difference from the RFID tag manufacturing method according to the first embodiment is the joining process, and the configuration of the RFID tag as the final molded product is the first and second embodiments except for the differences caused by the joining process. Both are common. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and detailed descriptions thereof are omitted. The manufacturing method described in FIG. 5B is an ultrasonic welding flowchart in which the joining step is executed by ultrasonic welding in the RFID tag manufacturing method according to the present invention. A description of the flowchart and a more detailed description than the flowchart will be given below.
1、
第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とを超音波溶着するための超音波溶着治具を製作する超音波溶着治具製作工程。
1,
An ultrasonic welding jig manufacturing process for manufacturing an ultrasonic welding jig for ultrasonic welding of the
2、
外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹形状を有する第1の金型を製作する第1の金型製作工程。
2,
1st metal mold | die manufacturing process which manufactures the 1st metal mold | die which has the some concave shape which comprises a cyclic | annular pattern in an outer peripheral part, or the concave shape which forms a spiral pattern in an outer peripheral part.
3、
第1の金型に溶融樹脂13を注入する第1の金型樹脂注入工程。
3,
A first mold resin injection step of injecting molten resin 13 into the first mold;
4、
第1の金型樹脂注入工程後に第1の金型から外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4又は外周縁部11に渦巻状のパターンを成す凸部8を有する第1の樹脂カバー2を取り出す第1の樹脂カバー形成取り出し工程。
4,
A first mold having a plurality of
5、
外周縁部に環状のパターンを成す複数の凸形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸形状を有する第2の金型を製作する第2の金型製作工程。
5,
A second mold manufacturing step of manufacturing a second mold having a plurality of convex shapes forming an annular pattern on the outer peripheral edge or a convex shape forming a spiral pattern on the outer peripheral edge.
6、
第2の金型に溶融樹脂13を注入する第2の金型樹脂注入工程。
6,
A second mold resin injection step of injecting molten resin 13 into the second mold;
7、
第2の金型樹脂注入工程後に第2の金型から外周縁部11に環状のパターンを成す複数の凹部7又は外周縁部11に渦巻状のパターンを成す凹部9を有する第2の樹脂カバー5を取り出す第2の樹脂カバー形成取り出し工程。
7,
A second resin cover having a plurality of
8、
第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5との間にタグインレット1を配置し、外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4と外周縁部11に環状のパターンを成す複数の凹部7とを、又は、外周縁部10に渦巻状のパターンを成す凸部8と外周縁部11に渦巻状のパターンを成す凹部9とを接触させ、第1の樹脂カバー2と前記第2の樹脂カバー5とを超音波溶着により接合する超音波溶着工程(接合工程)
8,
The
以上の主要8工程から超音波溶着は構成されるが、凸部を有する第1の樹脂カバー2と凹部を有する第2の樹脂カバー2とのいずれかを先に製作するかにより、若干工程や順序が変更される。次に、図1、7、8を用いて、さらに詳細を説明する。なお、凸部4を有する第1の樹脂カバー2と凹部7を有する第2の樹脂カバー2を用いた場合とを用いた場合の製造方法を説明するが、凸部8を有する第1の樹脂カバー2と凹部9を有する第2の樹脂カバー2を用いた場合も同様に行えることはいうまでもない。
Ultrasonic welding is composed of the above eight main steps, but depending on whether the
図1に示すように一次成形品である第1の樹脂カバー2及び図7に示すように一次成形品である第2の樹脂カバー5には、タグインレット1を載置する窪み部3及び窪み部6と接合に用いられる外周縁部10及び外周縁部11が成形される。窪み部3は、電気特性を満足するような厚さ及び構造をもつように成形され、外周縁部10のそれとは同一でも、また異なっていてもよい。さらに、外周縁部10には密着及び密封性を確保するため凸部4(山型)が第1の樹脂カバー2の成形時に形成される。窪み部6は、電気特性を満足するような厚さ及び構造をもつように成形され、外周縁部11のそれとは同一でも、また異なっていてもよい。さらに、外周縁部11には密着及び密封性を確保するため凹部7(谷型)3が第2の樹脂カバー5の成形時に形成される。このような凸部4(山型)として例えば、図3に示すように、樹脂カバー2に対する垂線から30°の角度を持つ正三角形状の凸部4(山型)が考えられるが、これに限定されること無く、溶着の効率化を図る目的で角度を変更することも可能である。
As shown in FIG. 1, the
図8に示すように、タグインレット1を窪み部3,6に載置し、樹脂成形した第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5を超音波溶着用治具5に設置する(図8(a)〜(c))。若しくは、樹脂成形した第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5を超音波溶着用治具5に設置し、タグインレット1を窪み部3,6に載置する。その後、超音波溶着治具14を閉じる。超音波溶着治具14が閉じられた後(図5(c))、超音波により、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とを溶着する。超音波溶着終了後に超音波溶着治具14からRFIDタグを取り出す(図5(d))。
As shown in FIG. 8, the
窪み部3,6は載置するタグインレット1の構造・形状に合わせて成形されているため、溶着の際に動くことはない。また、第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持する構造を設けた際であっても、接着剤や両面テープなど電気特性に著しい影響を及ぼすものでない限り使用することができる。また、これは第1の樹脂カバー2にタグインレット1を支持するような構造を成形しない場合には、適宜選択し適用する必要があるが、位置固定の目的であれば数点を固定するのみで足りるため、一般に用いることが可能である。第1の樹脂カバー2の凸部4及び第2の樹脂カバー5の凹部は、超音波溶着治具14に固定した時点で噛合うように治具に設置された際にも調整される。
Since the recessed
図8(e)は外周縁部における凸部4(山型)の溶着時の概念図である。超音波溶着により第1の樹脂カバー2の凸部4(山型)と第2の樹脂カバー5の凹部7(谷型)は摩擦により溶融接合に寄与し、密着性を確保、密封性を向上させる。また、「凸部4(山型)を第1の樹脂カバー2に凹部7(谷型)を第2の樹脂カバー5に成形して、それぞれを嵌合面又は当て面とすること」及び「凸部4(山型)が溶け込み拡散する溝として、凹部7(谷型)を形成すること」で、密着性の向上と密封性の確保が促進さる優れたRFIDタグの製造が可能となる。
FIG. 8E is a conceptual diagram at the time of welding the convex portion 4 (mountain shape) in the outer peripheral edge portion. By ultrasonic welding, the convex part 4 (mountain shape) of the
このような第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5の射出成形用材料として、機械的及び電気的特性が優れている熱可塑性樹脂であるオレフィン系樹脂ER140(日本油脂株式会社製)、又はシクロオレフィン系樹脂ZEONEX RS420(日本ゼオン株式会社製)が挙げられる。また、第1の樹脂カバー2及び第2の樹脂カバー5の板厚を要求電気性能に対応して変更することにより、PET樹脂、ABS樹脂やLCP樹脂等他の熱可塑性樹脂も適用することができる。
As an injection molding material for the
通常の超音波溶着時間は一般的に1秒以下と極めて短いので、溶着の際に内部(窪み部3,6)に載置されるタグインレット1は、最終成形品のRFIDタグに比して構造が簡素なため、タグインレット1の素材を適切に選ぶことで、破壊される可能性を著しく低減できる。また、タグインレット1を載置する形状が第1の樹脂カバー2に形成されるため、第2の樹脂カバー5と接触圧力が大きい構造とはならない。そもそも、超音波溶着ではその接合対象部に超音波の焦点が絞られる為、本願発明のようにタグインレット1載置のために内部空間を確保し外周縁部だけを固定する場合には、タグインレット1が破損する蓋然性は著しく低い。なお、タグインレット1の材料として適切なものに、一般的なポリイミド樹脂が挙げられる。その他、機械的及び電気的特性を満足するものであれば、他のタグインレット1材料を適用することも可能である。
Since the normal ultrasonic welding time is generally very short, 1 second or less, the
また、第1の樹脂カバー2の外周縁部10に凸部4(山型)が形成されていれば、第2の樹脂カバー5の外周縁部11に凹部7(谷型)を形成しなくてもよい。これは、二つの樹脂を超音波溶着により接合する場合、一方の面に凸部4(山型)を成形し、他方の面にはそれを受ける溝(谷型の凹部)が成形しなくても、凸部4(山型)溶融することにより、二つの樹脂が接合されるからである。この理由から山型の凸部及び谷型の凹部が形成された場合でも、双方の数の一致不一致は問題とならない。さらに、接合する二つの樹脂の接合面に山型の凸部及び谷型の凹部が成形され、噛合う場合にはその角度が同一である必要はない。また、一方の樹脂(樹脂カバー)に溶着時の溶け込みに対する谷型の凹部が設けられた場合、凹部のもつ空間の体積はその相手側となる凸部(山型)の有す体積と同一かそれ以下とすることが望ましい。
Moreover, if the convex part 4 (mountain shape) is formed in the outer
以上のような場合は、超音波溶着は下記の主要3工程で構成される。1、射出成形により、外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部8を有する第1の樹脂カバー2を形成する第1の樹脂カバー形成工程。2、射出成形により、外周縁部11を有する第2の樹脂カバー5を形成する第2の樹脂カバー形成工程。3、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5との間にタグインレット1を配置し、外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部8と第2の樹脂カバー5の外周縁部11とを接触させ、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とを超音波溶着により接合する超音波溶着工程(接合工程)。なお、金型を作成する工程を加えると、以下の主要8工程から超音波溶着は構成される。
In the above case, ultrasonic welding is composed of the following three main processes. 1. First resin for forming a
1、
第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とを超音波溶着するための超音波溶着治具を製作する超音波溶着治具製作工程。
1,
An ultrasonic welding jig manufacturing process for manufacturing an ultrasonic welding jig for ultrasonic welding of the
2、
外周縁部に環状のパターンを成す複数の凹形状又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凹形状を有する第1の金型を製作する第1の金型製作工程。
2,
1st metal mold | die manufacturing process which manufactures the 1st metal mold | die which has the some concave shape which comprises a cyclic | annular pattern in an outer peripheral part, or the concave shape which forms a spiral pattern in an outer peripheral part.
3、
第1の金型に溶融樹脂13を注入する第1の金型樹脂注入工程。
3,
A first mold resin injection step of injecting molten resin 13 into the first mold;
4、
第1の金型樹脂注入工程後に第1の金型から外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部4又は外周縁部に渦巻状のパターンを成す凸部8を有する第1の樹脂カバー2を取り出す第1の樹脂カバー形成取り出し工程。
4,
1st resin which has the
5、
外周縁部を有する第2の金型を製作する第2の金型製作工程。
5,
A second mold manufacturing process for manufacturing a second mold having an outer peripheral edge.
6、
第2の金型に溶融樹脂13を注入する第2の金型樹脂注入工程。
6,
A second mold resin injection step of injecting molten resin 13 into the second mold;
7、
第2の金型樹脂注入工程後に第2の金型から外周縁部11を有する第2の樹脂カバー5を取り出す第2の樹脂カバー形成取り出し工程。
7,
A second resin cover forming and taking out step of taking out the
8、
第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5との間にタグインレット1を配置し、外周縁部10に環状のパターンを成す複数の凸部と外周縁部11とを、又は、外周縁部10に渦巻状のパターンを成す凸部と外周縁部11とを接触させ、第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5とを超音波溶着により接合する超音波溶着工程(接合工程)。
8,
The
このように、カバー2、5を側面から見た場合に山型が一連の山型であるように数列形成されており(本明細書では3列を採用)、超音波溶着後外乱から内部のタグインレット1を保護するように第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5が平坦面と平坦面でのみの接触となるような部分は、山型(谷型)において存在しない。第1の樹脂カバー2と第2の樹脂カバー5における外周縁部の凸部(山型)又は凹部(谷型)やタグインレットの収納部である窪み部3及び窪み部6の構造の存在により、噛合いが確保されるのは一形式しかなく、ずれが生じることは無い。
In this way, several rows are formed so that the peaks are a series of peaks when the
実施の形態3
実施の形態1〜2では、本願発明に係る基本的なRFIDタグの構成説明とIDタグの構成説明を行ったが、実施の形態3では、実施の形態1〜2に係るRFIDタグの特長を生かした応用例を説明する。図9を用いて説明する。図9は実施の形態3に係るRFIDタグを封止するための第1の樹脂カバー構成図であり、図9において、15〜17は第1の樹脂シート、18は第1の樹脂シート15に形成されたRFIDタグ固定又は係止用の穴部、19は第1の樹脂シート16に形成されたRFIDタグ固定又は係止用の穴部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。なお、最終成形品であるRFIDタグや第1の樹脂シート15〜17と同様に一次成形品である第2の樹脂シート、さらには、渦巻状の凸部を有する第1の樹脂シートに関しては、第1の樹脂シート15〜17と対応するように、実施の形態1〜2に記載の製造法方法を使用すればよいだけであるので、図示を省略する。
In the first and second embodiments, the basic configuration of the RFID tag according to the present invention and the configuration of the ID tag have been described. In the third embodiment, the features of the RFID tag according to the first and second embodiments are described. An application example that made use of it will be described. This will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a configuration diagram of a first resin cover for sealing the RFID tag according to the third embodiment. In FIG. 9, 15 to 17 are the first resin sheets, and 18 is the first resin sheet 15. The formed RFID tag fixing or locking
実施の形態1及び2に係るRFIDタグは、タグインレット1の密封性及び第1の樹脂カバー2、第2の樹脂カバー5との密着性が複数の凹部4の環状のパターンにより得られるので、複数の凹部4の環状のパターンの外側の形状や構成の自由度が高まることにもなる。つまり、実施の形態1及び2に係るRFIDタグにおける複数の凹部4の環状のパターンからタグインレット1に対して外側には、タグインレット1は密封されているので、自由な加工や形状が選択できることになる。
In the RFID tag according to the first and second embodiments, the sealing property of the
図9(a)に記載のRFIDタグは、実施の形態1及び2に係るRFIDタグに比して、複数の凹部4の環状のパターンよりもタグインレット1に対して、第1の樹脂シート15は外側に延び、その延びた部分に固定又は係止用の穴部18が二ヶ所に形成されており、ボルトやピンなどで容易に管理対象である物品や生体に固定や係止が容易に行える。もちろん、図9(b)に記載のRFIDタグのように、穴部19を一つだけRFIDタグに形成してもよい。また、図19(c)に記載のRFIDタグのように、複数の凹部4の環状のパターンよりもタグインレット1に対して、第1の樹脂シート17を、単に、外側に延ばして、管理対象である物品や生体から、アンテナパターンやICチップを有するタグインレット1を遠ざけるようにしてもよい。
The RFID tag shown in FIG. 9 (a) has a first resin sheet 15 with respect to the
1・・タグインレット、2・・第1の樹脂カバー、3・・窪み部、4・・凸部、
5・・第2の樹脂カバー、6・・窪み部、7・・凹部、8・・凸部、9・・凹部、
10・・外周縁部、11・・外周縁部、12・・第3の金型、13・・溶融樹脂、
14・・超音波溶着治具、15〜17・・第1の樹脂カバー、18・・穴部、
19・・穴部。
1 .. Tag inlet, 2..
5 .. Second resin cover, 6 .. Recessed portion, 7 .. Recessed portion, 8 .. Recessed portion, 9 .. Recessed portion,
10..Outer peripheral edge part, 11 .... Outer peripheral edge part, 12..Third mold, 13 .... Molded resin,
14. Ultrasonic welding jig, 15-17. First resin cover, 18. Hole,
19 .. Hole.
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