JP2011061054A - 電子回路基板 - Google Patents

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Yusuke Nakayama
雄介 中山
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Abstract

【課題】電子部品をベース基材に接着するための接着剤としてベース基材に対して接着力が弱いものを使用した場合であっても、電子部品がベース基材から剥離してしまう可能性を低減する。
【解決手段】ベース基材30の一方の面上に接着剤40が塗布され、ベース基材30の接着剤40が塗布された領域にICチップ10が搭載され、ICチップ10が接着剤40によってベース基材30に接着されてなるインレット1において、ベース基材30のICチップ10が搭載される領域に表裏貫通した微細孔31が形成され、接着剤40が、微細孔31を介してベース基材30の他方の面にて微細孔31の周囲に広がって錨状となっている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ベース基材上に電子部品が搭載されてなる電子回路基板に関し、特に、電子部品が接着剤によってベース基材に接着される際の接着力の強化技術に関する。
昨今、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。また、商品等に貼付されるラベルやタグに情報を記録し、このラベルやタグを用いての商品等の管理も行われている。このようなカードやラベル、あるいはタグを用いた情報管理においては、カードやラベル、あるいはタグに対して非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なICチップが搭載された非接触型ICカードや非接触型ICラベル、あるいは非接触型ICタグがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。
このような非接触型ICカードや非接触型ICラベル、あるいは非接触型ICタグといったRF−IDメディアは、ベース基材上に導電性のアンテナが形成されるとともにこのアンテナに接続されるようにICチップが搭載されてなるインレットが表面シートやカード基材に挟み込まれて構成されているが、ICチップは、ベース基材上に塗布された接着剤によってアンテナに接続された状態でベース基材に接着されている。
図6は、一般的な非接触型ICタグに用いられるインレットの一構成例を示す図であり、(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA―A’断面図である。
本例におけるインレット501は図6に示すように、PET樹脂等からなるベース基材530の一方の面上に、二等辺三角形の形状を有する2つのアンテナパターン520a,520bが、二等辺三角形の等しい辺がなす頂点どうしを結んだ直線が二等辺三角形の底辺のそれぞれに対して垂直となるように、かつ、頂点どうしが空隙を有するように配置されてなるアンテナ部520が形成されており、このアンテナ部520に接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップ510が搭載されて構成されている。なお、ICチップ510は、ベース基材530上に塗布された接着剤540によってベース基材530に接着されており、裏面に設けられたバンプ511がアンテナパターン520a,520bの頂点とそれぞれ接触することにより、アンテナ部520と接続されている。また、ICチップ510の裏面に設けられたバンプ511は、ICチップ510の裏面の4隅に1つずつ設けられており、そのうち2つのバンプ511がアンテナパターン520a,520bと接触しており、他の2つのバンプ511が接触する領域にはダミーパターン521a,521bが形成されている。
上記のように構成されたインレット501は、表面シートやカード基材に挟み込まれてRF−IDメディアとして利用され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電波にアンテナ部520が共振して電流が流れ、この電流がICチップ510に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込/読出装置からICチップ510に情報が書き込まれたり、ICチップ510に書き込まれた情報がアンテナ部520を介して情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
ここで、上述したようなインレット501が内蔵されたRF−IDメディアにおいては、カードとして携帯されたりタグとして商品等に取り付けられたりラベルとして商品等に貼付されたりするため、折り曲げられる方向に外力が加わる可能性が高く、その場合、接着剤540がベース基材530から剥離し、それに伴い、ICチップ510がベース基材530から剥離してICチップ510とアンテナ部520とが断線してしまう虞れがある。そのため、接着剤540としてベース基材530に対して接着力が強いものを使用しなければならず、そのための手間がかかってしまったり、また、場合によってはコストアップが生じたりしてしまう。
そこで、ベース基材530のうち接着剤540が塗布される領域に凹部を設け、この凹部に接着剤540を入り込ませることにより、接着剤540とベース基材530との接触面積を大きくするとともに、接着剤540とベース基材530との間にくさび効果を生じさせ、接着剤540とベース基材530との接着力を強める技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004―110141号公報
しかしながら、上述したように、ベース基材の接着剤が塗布される領域に凹部を設け、この凹部に接着剤を入り込ませることにより、接着剤とベース基材との接着力を強めるものにおいては、接着剤とベース基材との接触面積が大きくなるものの、接着剤とベース基材との接触領域における互いの接着力のみによって全体の接着力を強めているため、接着剤としてベース基材に対して接着力が弱いものを使用した場合、その十分な効果を得ることができなくなってしまう虞れがある。また、接着剤とベース基材との接着力が十分な強度を持たずに接着剤とベース基材とが剥離した場合、それに伴って、接着剤とベース基材に形成されたアンテナ部とが剥離し、ベース基材に搭載されたICチップとアンテナ部とが断線することになってしまう。
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、電子部品をベース基材に接着するための接着剤としてベース基材に対して接着力が弱いものを使用した場合であっても、電子部品がベース基材から剥離してしまう可能性を低減することができる電子回路基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、
ベース基材の一方の面上に接着剤が塗布され、前記ベース基材の前記接着剤が塗布された領域に電子部品が搭載され、該電子部品が前記接着剤によって前記ベース基材に接着されてなる電子回路基板であって、
前記ベース基材は、前記電子部品が搭載される領域に表裏貫通した微細孔を有し、
前記接着剤は、前記微細孔を介して前記ベース基材の他方の面にて前記微細孔の周囲に広がって錨状となっている。
上記のように構成された本発明においては、ベース基材上に搭載された電子部品が、ベース基材の一方の面上に塗布された接着剤によってベース基材と接着されているが、この接着剤が、ベース基材の電子部品が搭載される領域に表裏貫通して形成された微細孔を介してベース基材の他方の面にて微細孔の周囲に広がって錨状となっているので、電子部品をベース基材に接着するための接着剤にアンカー効果が生じ、それにより、電子部品をベース基材に接着するための接着剤としてベース基材に対して接着力が弱いものを使用した場合であっても、接着剤とベース基材との全体の接着力が強まることとなり、電子部品がベース基材から剥離してしまう可能性を低減することができることになる。
また、微細孔をベース基材の厚さ方向に対して斜めに形成すれば、接着剤がベース基材から剥がれようとする力に対する抵抗力が大きくなり、それにより、さらに電子部品をベース基材から剥がれにくくすることができる。
以上説明したように本発明においては、ベース基材の一方の面上に接着剤が塗布され、ベース基材の接着剤が塗布された領域に電子部品が搭載され、この電子部品が接着剤によってベース基材に接着されてなる電子回路基板において、電子部品をベース基材に接着するための接着剤が、ベース基材の電子部品が搭載される領域に表裏貫通して形成された微細孔を介してベース基材の他方の面にて微細孔の周囲に広がって錨状となっている構成としたため、電子部品をベース基材に接着するための接着剤にアンカー効果が生じ、それにより、電子部品をベース基材に接着するための接着剤としてベース基材に対して接着力が弱いものを使用した場合であっても、接着剤とベース基材との全体の接着力が強まることとなり、電子部品がベース基材から剥離してしまう可能性を低減することができる。
また、微細孔がベース基材の厚さ方向に対して斜めに形成されているものにおいては、接着剤がベース基材から剥がれようとする力に対する抵抗力が大きくなり、それにより、さらに電子部品をベース基材から剥がれにくくすることができる。
本発明の電子回路基板の実施の一形態を示す図であり(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA部においてICチップを取り除いた拡大図、(c)は(a)に示したA―A’断面図、(d)は(c)に示したB部拡大図である。 図1に示したインレットの製造方法を説明するための図である。 図1に示したインレットの製造工程にてICチップをベース基材に対して加圧することによって生じる作用を説明するための図である。 図1に示したインレットの接着剤が微細孔を介してベース基材の他方の面にて錨状となっていることによる効果を説明するための図である。 本発明の電子回路基板の他の実施の形態を示す図であり(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA部においてICチップを取り除いた拡大図、(c)は(a)に示したA―A’断面図、(d)は(c)に示したB部拡大図である。 一般的な非接触型ICタグに用いられるインレットの一構成例を示す図であり、(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA―A’断面図である。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の電子回路基板の実施の一形態を示す図であり(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA部においてICチップ10を取り除いた拡大図、(c)は(a)に示したA―A’断面図、(d)は(c)に示したB部拡大図である。
本形態は図1に示すように、PET樹脂等からなるベース基材30の一方の面上に、二等辺三角形の形状を有する2つのアンテナパターン20a,20bが、二等辺三角形の等しい辺がなす頂点どうしを結んだ直線が二等辺三角形の底辺のそれぞれに対して垂直となるように、かつ、頂点どうしが空隙を有するように配置されてなるアンテナ部20が形成されており、このアンテナ部20に接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な電子部品となるICチップ10が搭載されて構成されたインレット1である。なお、ICチップ10は、ベース基材30上に塗布された異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)や絶縁ペースト(NCP:Non Conductive Paste)等の接着剤40によってベース基材30に接着されており、裏面に設けられたバンプ11がアンテナパターン20a,20bの頂点とそれぞれ接触することにより、アンテナ部20と接続されている。また、ICチップ10の裏面に設けられたバンプ11は、ICチップ10の裏面の4隅に1つずつ設けられており、そのうち2つのバンプ11がアンテナパターン20a,20bと接触しており、他の2つのバンプ11が接触する領域にはダミーパターン21a,21bが形成されている。このようにICチップ10の裏面に設けられた4つのバンプ11のうちアンテナパターン20a,20bに接触しないバンプ11に対向しない領域にダミーパターン21a,21bを形成することにより、ICチップ10がベース基材30上にて傾いてしまうことが回避されている。さらに、本形態においては、ベース基材30のうち、ICチップ10が搭載される領域に、表裏貫通した複数の微細孔31が形成されており、ICチップ10をベース基材30に接着するための接着剤40が、この微細孔31を介してベース基材30のICチップ10が搭載された面とは反対側の面にて微細孔31の周囲に広がって錨状となっている。
上記のように構成されたインレット1は、表面シートやカード基材に挟み込まれてRF−IDメディアとして利用され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電波にアンテナ部20が共振して電流が流れ、この電流がICチップ10に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込/読出装置からICチップ10に情報が書き込まれたり、ICチップ10に書き込まれた情報がアンテナ部20を介して情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
以下に、上述したインレット1の製造方法について説明する。
図2は、図1に示したインレット1の製造方法を説明するための図である。
図1に示したインレット1を製造する場合は、まず、ベース基材30の一方の面上に、例えば導電性ペーストを用いたスクリーン印刷によってアンテナパターン20a,20b及びダミーパターン21a,21bを形成し、また、ICチップ10が搭載される領域に、レーザ光を照射することにより表裏貫通した微細孔31を形成する(図2(a))。
次に、ベース基材30のアンテナパターン20a,20b及びダミーパターン21a,21bが形成された面のうちICチップ10が搭載される領域に接着剤40を塗布する(図2(b))。
次に、ベース基材30の接着剤40が塗布された領域上にICチップ10を搭載する(図2(c))。この際、ICチップ10の裏面に設けられた4つのバンプ11のうち2つのバンプ11が、ベース基材30に形成されたアンテナパターン20a,20bとそれぞれ対向し、また、他の2つのバンプ11がベース基材30に形成されたダミーパターン21a,21bにそれぞれ対向するようにICチップ10を搭載する。
その後、ベース基材30の接着剤40が塗布された領域上に搭載されたICチップ10を加熱しながら加圧する。すると、ベース基材30の一方の面となるアンテナパターン20a,20b及びダミーパターン21a,21bが形成された面に塗布された接着剤40が、ベース基材30の微細孔31の内部に入り込み、ベース基材30のICチップ10が搭載された面とは反対側の面に流れ出し、その表面張力によって微細孔31の周囲に広がって錨状となって硬化する(図2(d))。
そして、ICチップ10のバンプ11とベース基材30に形成されたアンテナパターン20a,20b及びダミーパターン21a,21bとが接触してICチップ10とアンテナ部20とが電気的に接続されるとともに、ICチップ10がベース基材30に接着される(図2(e))。
ここで、ICチップ10をベース基材30に接着するために上記のようにICチップ10をベース基材30に対して加圧した場合の作用について詳細に説明する。
図3は、図1に示したインレット1の製造工程にてICチップ10をベース基材30に対して加圧することによって生じる作用を説明するための図である。
ICチップ10をベース基材30に接着するために、ベース基材30の接着剤40が塗布された領域上にICチップ10を搭載し(図3(a))、ICチップ10を加熱しながら加圧すると(図3(b))、ベース基材30のアンテナパターン20a,20b及びダミーパターン21a,21bが形成された面に塗布された接着剤40が、ベース基材30の微細孔31の内部に入り込んでいく(図3(c))。
そして、ICチップ10をベース基材30に対して加圧していくと、微細孔31の内部に入り込んだ接着剤40が、ベース基材30のICチップ10が搭載された面とは反対側の面に流れ出し、その表面張力によって微細孔31の周囲に広がって錨状となって硬化する(図3(d))。
そして、ICチップ10のバンプ11がアンテナパターン20a,20bと接触することにより、ICチップ10がアンテナ部20とが電気的に接続された状態でベース基材30に接着されたインレット1が完成する。
以下に、図1に示したインレット1において接着剤30が微細孔31を介してベース基材30の他方の面にて錨状となっていることによる効果について説明する。
図4は、図1に示したインレット1の接着剤30が微細孔31を介してベース基材30の他方の面にて錨状となっていることによる効果を説明するための図である。
上記のようにして製造されたインレット1においては、ICチップ10をベース基材30に接着するための接着剤40が、ベース基材30に形成された微細孔31を介してベース基材30のICチップ10が搭載された面とは反対側の面において微細孔31の周囲に広がって錨状となって硬化している。
そのため、インレット1を内蔵するカードやタグに外力が加わってインレット1が湾曲し、接着剤40の一部がベース基材30から剥離した場合であっても、図4に示すように、微細孔31を介してベース基材30のICチップ10が搭載された面とは反対側の面において微細孔31の周囲に広がって錨状となった接着剤40にアンカー効果が生じ、それにより、ICチップ10がベース基材30から剥離してしまうことを回避することができる。
それにより、ICチップ10をベース基材30に接着するための接着剤40としてベース基材30に対して接着力が弱いものを使用した場合であっても、接着剤40とベース基材30との全体の接着力が強まることとなり、ICチップ10がベース基材30から剥離してしまう可能性を低減することができる。
(他の実施の形態)
図5は、本発明の電子回路基板の他の実施の形態を示す図であり(a)は表面から見た図、(b)は(a)に示したA部においてICチップ110を取り除いた拡大図、(c)は(a)に示したA―A’断面図、(d)は(c)に示したB部拡大図である。
本形態は図5に示すように、図1に示したものに対して、ベース基材130に形成された微細孔131が、ベース基材130の厚さ方向に対して斜めに形成されている点が異なるものである。
上記のように構成されたインレット101においては、ベース基材130に形成された微細孔131が、ベース基材130の厚さ方向に対して斜めに形成されていることにより、例えば、図4に示したようにインレット101が湾曲した場合等において、接着剤140がベース基材130から剥がれようとする力に対する抵抗力が大きくなり、さらにICチップ10をベース基材130から剥がれにくくすることができる。
なお、上述した実施の形態においては、ベース基材30,130に接着される電子部品としてICチップ10,110を例に挙げ、このICチップ10,110が、ベース基材30,130に形成されたアンテナパターン20a,20b,120a,120bによるアンテナ部20,120に接続された状態でベース基材30,130に接着されたインレット1,101について説明したが、本発明の電子回路基板は、ベース基材の一方の面に塗布された接着剤によって電子部品がベース基材に接着されたものであればこのような構成のものに限らない。
比較例
以下に、図1に示したインレット1と図6に示したインレット501とのICチップ10,510の接着力の比較例について説明する。
図1に示したインレット1と図6に示したインレット501について、下記の条件でベース基材30、530上にICチップ10,510を搭載した。
接着剤40,540:ビスフェノールA型エポキシ系接着剤
実装条件:400℃に加熱したボンディングヘッド、200mNの荷重、10秒
サンプル作製方法:ICチップ10,510上にテープを配し、2kgのゴムローラーを一往復
テープ:・粘着力2.5N/10mmのポリイミドテープ
・粘着力3.9N/10mmのセロファンテープ
上記条件でベース基材30,530上にICチップ10,510を搭載し、20分放置した後、テープを剥離したところ、図6に示したインレット501においては、上記2種類のテープのいずれを用いた場合においても、ICチップ510がベース基材530から剥離し、図1に示したインレット1においては、上記2種類のテープのいずれを用いた場合においても、ICチップ10がベース基材30から剥離しなかった。
1,101 インレット
10,110 ICチップ
11,111 バンプ
20,120 アンテナ部
20a,20b,120a,120b アンテナパターン
21a,21b,121a,121b ダミーパターン
30,130 ベース基材
31,131 微細孔
40,140 接着剤

Claims (2)

  1. ベース基材の一方の面上に接着剤が塗布され、前記ベース基材の前記接着剤が塗布された領域に電子部品が搭載され、該電子部品が前記接着剤によって前記ベース基材に接着されてなる電子回路基板であって、
    前記ベース基材は、前記電子部品が搭載される領域に表裏貫通した微細孔を有し、
    前記接着剤は、前記微細孔を介して前記ベース基材の他方の面にて前記微細孔の周囲に広がって錨状となっている電子回路基板。
  2. 請求項1に記載の電子回路基板において、
    前記微細孔は、前記ベース基材の厚さ方向に対して斜めに形成されている電子回路基板。
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Citations (2)

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JPH0851274A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Nanao:Kk プリント基板における電子部品の固定方法
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