JP2011061054A - 電子回路基板 - Google Patents

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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