JP2013242698A - 無線icモジュール付き基材シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基材シート上に無線ICモジュールを従来よりも高速に実装することが可能な無線ICモジュール付き基材シートの製造方法を提供する。
【解決手段】まず、開口部6が長手方向に沿って複数形成された支持テープ4に接着テープ5を貼り付けることによって供給テープ2を作製する。次に、開口部6から露出した接着面に無線ICモジュール3の天面をそれぞれ貼り付ける。次に、アンテナパターン11A,11Bが形成された複数の基材シート10を順次搬送しながら無線ICモジュール3付きの供給テープ2を基材シート10の搬送方向41に送り出し、基材シート10と供給テープ2との間に無線ICモジュール3を挟み込むことによって、所定の貼付箇所に各無線ICモジュール3の実装面を貼り付ける。次に、基材シート10を走行させながら、接着テープ5、支持テープ4の順に取り外す。
【選択図】図1
【解決手段】まず、開口部6が長手方向に沿って複数形成された支持テープ4に接着テープ5を貼り付けることによって供給テープ2を作製する。次に、開口部6から露出した接着面に無線ICモジュール3の天面をそれぞれ貼り付ける。次に、アンテナパターン11A,11Bが形成された複数の基材シート10を順次搬送しながら無線ICモジュール3付きの供給テープ2を基材シート10の搬送方向41に送り出し、基材シート10と供給テープ2との間に無線ICモジュール3を挟み込むことによって、所定の貼付箇所に各無線ICモジュール3の実装面を貼り付ける。次に、基材シート10を走行させながら、接着テープ5、支持テープ4の順に取り外す。
【選択図】図1
Description
この発明は、無線ICモジュール付き基材シートの製造方法に関し、たとえば、RFIDタグの製造に好適に用いられるものである。
物品の管理システムとして、リーダライタとRFID(Radio Frequency Identification)タグとの間で非接触方式の通信を行ない、所定の情報を無線伝送するRFIDシステムが利用されている。
通常、RFIDタグは、PET(Polyethylene Terephthalate)等の基材シート上に放射素子として動作する金属パターン(アンテナパターン)を形成し、この金属パターンの所定箇所に無線IC(Integrated Circuit)モジュールを実装する、といったプロセスによって作製される。RFIDタグの製造方法には種々の方法が提案されている。
たとえば、特開2005−084937号公報(特許文献1)および特開2005−084938号公報(特許文献2)に記載された方法では、基材シート上に孔または切欠きが予め形成される。無線ICチップ(無線ICモジュール)は、搬送された基材シート上に設けられた上記孔または切欠きにパーツフィーダから順次供給される。パーツフィーダは、ICチップを搬送するための通路を振動させながらICチップを移動させるものである。
特開2005−215741号公報(特許文献3)に記載された方法では、帯状の基材シートに複数の開口が順次形成されるとともに、アンテナ用の導電体が積層される。さらに、基材シートの各開口に導電体を貫通するスリットが形成され、その後、ICチップが基材シートの各開口に順次実装される。
特開2006−031336号公報(特許文献4)に記載された方法では、まず、複数の貫通穴が設けられたシートに底板用シートを貼り合わせることにより複数の凹部が設けられた基板が形成される。この基板の凹部にICチップを埋設した後、チップ電極と接続するように基板にアンテナパターンが印刷される。その後、基板をカバーシートで被覆した後、個々のRFIDタグが切り出される。
なお、無線ICモジュールに整合回路を内蔵することによって、基材シートに形成されるアンテナパターンの形状を板状形状など簡単なものにすることができる(たとえば、国際公開第2007/083574号(特許文献5)、国際公開第2009/011154号(特許文献6)参照)。
上記のICチップの実装に関連して、テーピング機の例について紹介する。たとえば、特開平10−218107号公報(特許文献7)に記載されたテーピング機は、レールを備えており、このレール上で台紙を所定のピッチで移動させる。台紙には所定間隔で開口が形成されており、台紙の裏面に貼り付けられた接着テープにて開口部分における接着が可能になっている。レール上を台紙が移動されてくると、開口部分に電子部品としてのICチップが配置された後、接着テープに押し付けられる。
上記の各文献に開示されているRFIDタグの製造方法の課題は、無線ICモジュールの供給スピードに限界がある点である。無理に無線ICモジュールの供給スピードを上げると、基材シート上に実装される無線ICモジュールの位置精度が低下してしまう。さらに、上記の各文献の方法では、無線ICモジュールとアンテナパターンとの位置合わせのために、無線ICモジュールの向きを揃える機構も必要になる。
この発明の目的は、基材シート上に無線ICモジュールを従来よりも高速に実装することが可能な無線ICモジュール付き基材シートの製造方法を提供することである。
この発明は一局面において、無線ICモジュール付き基材シートの製造方法である。ここで、無線ICモジュールは、互いに対向する天面および実装面を有する。この一局面による製造方法は、天面の寸法よりも小さな寸法を有する開口部が長手方向に沿って複数形成された支持テープに、接着面が各開口部から露出するように接着テープを貼り付けることによって供給テープを作製するステップと、開口部から露出した接着面に無線ICモジュールの天面をそれぞれ貼り付けるステップと、基材シートに無線ICモジュールのアンテナとして用いられる金属パターンを形成するステップと、複数の基材シートを順次搬送しながら無線ICモジュール付きの供給テープを基材シートの搬送方向に送り出し、基材シートと供給テープとの間に無線ICモジュールを挟み込むことによって、金属パターンの一部と重なる所定の貼付箇所に各無線ICモジュールの実装面を貼り付けるステップと、無線ICモジュールを挟み込んだ状態で基材シートおよび支持テープを走行させながら、支持テープから接着テープを取り外すステップと、基材シートを走行させながら、支持テープを取り外すステップとを備える。
好ましくは、複数の基材シートは、帯状に接続された状態で一体形成されることによって連続シートを構成する。上記の実装面を貼り付けるステップでは、連続シートを送り出すことによって複数の基材シートが順次搬送される。
好ましくは、上記の一局面による製造方法は、金属パターンを形成するステップの後かつ実装面を貼り付けるステップの前に、基材シート上の貼付箇所に接着材を塗布するステップをさらに備える。
好ましくは、上記の接着テープを取り外すステップでは、支持テープに所定の大きさの張力が与えられている。
好ましくは、貼付箇所と重なった部分の金属パターンの形状は、貼付箇所が基材シートの搬送方向に無線ICモジュールの実装面の寸法程度ずれたとしても変化しない。
この発明の他の局面による無線ICモジュール付き基材シートの製造方法は、複数の無線ICモジュールが貼り付けられた供給テープを準備するステップを備える。ここで、無線ICモジュールは、互いに対向する天面および実装面を有する。供給テープは、天面の寸法よりも小さな寸法を有する開口部が長手方向に沿って複数形成されている支持テープと、接着面が各開口部から露出するように支持テープに貼り付けられた接着テープとを含む。無線ICモジュールの天面は、開口部から露出した接着面にそれぞれ貼り付けられる。上記の他の局面による製造方法は、さらに、無線ICモジュールのアンテナとして用いられる金属パターンが形成された基材シートを準備するステップと、複数の基材シートを順次搬送しながら無線ICモジュール付きの供給テープを基材シートの搬送方向に送り出し、基材シートと供給テープとの間に無線ICモジュールを挟み込むことによって、金属パターンの一部と重なる所定の貼付箇所に各無線ICモジュールの実装面を貼り付けるステップと、無線ICモジュールを挟み込んだ状態で基材シートおよび支持テープを走行させながら、支持テープから接着テープを取り外すステップと、基材シートを走行させながら、支持テープを取り外すステップとを備える。
この発明によれば、基材シート上に無線ICモジュールを従来よりも高速に実装することができる。
以下に説明する各実施の形態では、RFIDタグの製造方法を例に挙げて図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。
<実施の形態1>
[RFICモジュールの実装装置の概要]
図1は、実施の形態1によるRFIDタグの製造方法で用いられる無線ICモジュールの実装装置1の主要部の構成を模式的に示す図である。RFIDタグは、アンテナ素子としての放射板(金属パターン)11A,11Bが形成された基材シート10上に無線ICモジュール(RFICモジュール:Radio Frequency Integrated Circuit Moduleとも称する)3を実装したものである。
[RFICモジュールの実装装置の概要]
図1は、実施の形態1によるRFIDタグの製造方法で用いられる無線ICモジュールの実装装置1の主要部の構成を模式的に示す図である。RFIDタグは、アンテナ素子としての放射板(金属パターン)11A,11Bが形成された基材シート10上に無線ICモジュール(RFICモジュール:Radio Frequency Integrated Circuit Moduleとも称する)3を実装したものである。
図1を参照して、各基材シート10は、帯状に連なった状態で一体成形された連続シート10Sとして、リール50に巻かれた状態で提供される。各基材シート10は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene Terephthalate)によって形成される。各基材シート10の表面には放射板(金属パターン)11A,11Bが予め形成されている。連続シート10Sがリール50から引き出され搬送方向41に送り出されることによって、各基材シート10が搬送方向41に沿って順次搬送される。
各RFICモジュール3は、供給テープ2に貼り付けられ、RFICモジュール付き供給テープ2としてリール(図示省略)に巻かれた状態で提供される。RFICモジュール付きの供給テープ2がリールから引き出され搬送方向42に送り出されることによって、各RFICモジュール3が搬送方向42に順次搬送される。
[RFICモジュール付きの供給テープの構成]
図2は、RFICモジュール付きの供給テープ2の構成を模式的に示す分解斜視図である。図2を参照して、供給テープ2は、非接着の支持テープ4と、接着テープ5とを含む。
図2は、RFICモジュール付きの供給テープ2の構成を模式的に示す分解斜視図である。図2を参照して、供給テープ2は、非接着の支持テープ4と、接着テープ5とを含む。
支持テープ4には、RFICモジュール3の天面28の寸法よりも小さな寸法を有する開口部6が、テープの長手方向に沿って所定のピッチで多数形成されている。接着テープ5の片面(接着面)には接着材が塗布されており、接着テープ5は、その接着面が支持テープ4の開口部6から露出するように支持テープ4に貼り付けられる。支持テープ4および接着テープ5の材料として、たとえば、ポリスチレン、ポリカーボネイドまたはポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂やシリコーンなどでコーティングされた紙が用いられる。
RFICモジュール3は、その天面28が支持テープ4の開口部6から露出した接着面にそれぞれ貼り付けられる。
[RFICモジュールの構成例]
図3は、RFICモジュール3の構成の一例を模式的に示す断面図である。図4は、図3のRFICモジュール3の等価回路図である。図4の回路図は、RFICモジュール3の周辺部分も併せて示している。
図3は、RFICモジュール3の構成の一例を模式的に示す断面図である。図4は、図3のRFICモジュール3の等価回路図である。図4の回路図は、RFICモジュール3の周辺部分も併せて示している。
図3、図4を参照して、RFICモジュール3は、給電回路30が形成されたRFICチップ20と、RFICチップ20を搭載する絶縁基板21と、絶縁基板21の内部に形成されたコイル31,32(インダクタL1,L2)と、絶縁基板21の表面27および裏面26にそれぞれ形成された端子24A,24B,25A,25Bと、RFICチップ20を封止する封止樹脂層22とを含む。RFICチップ20に設けられた外部接続用の給電端子(図示省略)は、半田などの導電性接合剤23A,23Bを介して絶縁基板21の表面に形成された端子24A,24Bとそれぞれ接続される。
図3の場合、絶縁基板21は、積層された複数の絶縁体層によって構成される。絶縁体層としてたとえば、エポキシ樹脂または液晶ポリマーなどを用いることができる。コイル31,32の各々は、各絶縁体層の表面に形成された平面コイルがビアホールを介して接続された構造を有する。コイル31の両端部は絶縁基板21の内部に形成された配線層を介して端子24A,25Aとそれぞれ接続される。コイル32の一端は絶縁基板21内部の配線層を介して端子25Aと接続され、コイル32の他端は絶縁基板21内部の配線層を介して端子24B,25Bと接続される。
封止樹脂層22の上部は、RFICモジュール3の天面28として、基材シート10に実装される前には、図2の支持テープ4の開口部6から露出した接着テープ5の接着面に貼り付けられていた。天面28と対向する絶縁基板21の裏面26は、RFICモジュール3の実装面26として非導電性の接着層29を介在して放射板11A,11Bの一部と重なるように基材シート10に貼り付けられる。
端子25Aと放射板11Aとによって容量素子C1が構成され、端子25Bと放射板11Bとによって容量素子C2が構成される。放射板11A,11Bは、RFICモジュール3用のアンテナとして機能する。放射板11A,11Bを介して送受信される高周波信号の周波数帯域は、たとえば、UHF帯である。
コイル31,32(インダクタL1,L2)と容量素子C1,C2とによって整合回路が構成される。無線ICモジュール3に整合回路を内蔵することによって、基材シート10に形成するアンテナパターンの形状を板状形状など簡単なものにすることができる。
[RFIDタグの製造方法]
図5は、実施の形態1によるRFIDタグの製造方法を示すフローチャートである。以下、主として図1、図5を参照して、RFIDタグの製造方法について説明する。
図5は、実施の形態1によるRFIDタグの製造方法を示すフローチャートである。以下、主として図1、図5を参照して、RFIDタグの製造方法について説明する。
図5のフローチャートにおいて、ステップS1,S2は、図2で説明したRFICモジュール付き供給テープ2の製造工程を示す。すなわち、接着テープ5は、その接着面が支持テープ4の開口部6から露出するように支持テープ4に貼り付けられる(ステップS1)。続いて、RFICモジュール3の天面28が、支持テープ4の開口部6から露出した接着面にそれぞれ貼り付けられる(ステップS2)。
ステップS3,S4は、図1で説明した連続シート10S(基材シート10の連続体)に対する前工程を示す。すなわち、各基材シート10上に放射板(金属パターン)11A,11Bが形成されるとともに(ステップS3)、RFICモジュール3の貼付箇所およびその周辺の連続シート10S上に接着層29が形成される(ステップS4)。
上記の金属パターンの形成方法(ステップS3)は特に限定されない。たとえば、金属粉末を含むペーストを塗布することによって金属パターンを形成してもよいし、金属箔を貼り付けることによって金属パターンを形成してもよいし、蒸着またはメッキなどの方法によって金属パターンを形成してもよい。
上記のステップS1,S2とステップS3,S4とは、いずれを先に実行してもよいし、並行して進めてもよい。接着剤を塗布するための機構を図1のRFICモジュール3の実装装置1(区間ZN1の前)に設け、この塗布機構を用いてステップS4を実行してもよい。さらには、ステップS4に代えて、RFICモジュール3の実装面26に予め接着剤を塗布するようにしてもよい。
上記の前工程(ステップS1〜S4)によって作製されたRFICモジュール付きの供給テープ2と、接着層29および放射板11A,11B付きの連続シート10Sとは、それぞれリールに巻かれた状態で提供される。
図1に示すRFICモジュールの実装装置1は、連続シート10S(基材シート10の連続体)をリール50から引き出して搬送方向41に送り出すとともに、RFICモジュール3付きの供給テープ2をリール(図示省略)から引き出して搬送方向42に送り出す。ローラー51,52は、連続シート10Sの搬送方向41とRFICモジュール3付きの供給テープ2の搬送方向42とが互いに平行となるように調整する。さらに、ローラー51,52が連続シート10SとRFICモジュール付きの供給テープ2とを挟み込むことによって、各RFICモジュール3が連続シート10S(基材シート10の連続体)と供給テープ2とによって挟まれた状態になる。この結果、各RFICモジュール3の実装面26が接着層29を介在して基材シート10の所定の貼付箇所に貼り付けられる(ステップS5)。
図6は、図5のステップS5において、各RFICモジュール3が供給テープ2と連続シート10Sとで挟み込まれた状態を示す外観図である。図7は、図6に示す連続シート10S、RFICモジュール3および供給テープ2をy方向から見た断面図である。これらの図面は、図1の区間ZN1の状態を示すものである。
図6、図7に示すように、各RFICモジュール3の天面28は、支持テープ4の開口部6から露出する接着テープ5に貼り付けられ、各RFICモジュール3の実装面26は、接着層29を介在して連続シート10Sに貼り付けられている。
再び図1、図5を参照して、次に、ローラー53によって接着テープ5の走行方向が連続シート10Sの走行方向41と異なる方向42Bに向けられる。この結果、走行中の連続シート10Sと走行中の支持テープ4とによって各RFICモジュール3が挟み込まれた状態を維持しながら、接着テープ5が支持テープ4から剥がされる(ステップS6)。剥がされた後の接着テープ5は、たとえば、図示を省略した回収用リールによって巻き取られる。
上記の支持テープ4から接着テープ5を取り外す工程では、支持テープ4に所定の大きさの張力が与えられていることが望ましい。これによって、支持テープ4がRFICモジュール3の天面28から離れないようにできるので、RFICモジュール3を確実に把持して貼付位置がずれないようにできる。
図8は、図5のステップS6において、支持テープ4を取り外している状態を示す外観図である。図9は、図8に示す連続シート10S、RFICモジュール3および供給テープ2をy方向から見た断面図である。これらの図面は、図1において区間ZN1から区間ZN2に移行する状態を示すものである。
図10は、図5のステップS6において、接着テープ5を取り外した後の状態を示す外観図である。図11は、図10に示す連続シート10S、RFICモジュール3および支持テープ4をy方向から見た断面図である。これらの図面は、図1の区間ZN2の状態を示すものである。
再び図1、図5を参照して、次に、ローラー54によって支持テープ4の走行方向が連続シート10Sの走行方向41と異なる方向42Aに向けられる。この結果、RFICモジュール3が貼り付けられた連続シート10Sを走行させたまで、支持テープ4を取り除くことができる(ステップS7)。支持テープ4には接着剤が塗布されていないので、RFICモジュール3の貼付位置がずれることはない。取り除かれた後の支持テープ4は、たとえば、図示を省略した回収用リールによって巻き取られる。
以上のステップS5〜S7によって、RFICモジュール3が供給テープ2から基材シート10上に転写されたことになる。なお、ステップS7の後に、RFICモジュール3の脱落を防止するために、各RFICモジュール3を覆うようにカバーシートを貼る工程を追加してもよい。
図12は、図5のステップS7において、支持テープ4を取り外した後の状態を示す外観図である。図13は、図12に示す連続シート10SおよびRFICモジュール3をy方向から見た外観図である。これらの図面は、図1の区間ZN3の状態を示すものである。図12、図13に示すように、連続シート10S上には、各基材シート10ごとに放射板11A,11Bが形成されている。これらの放射板11A,11Bの一部と重なる所定の貼付箇所に接着層29を介してRFICモジュール3が取り付けられている。
RFICモジュール3の貼付位置は、対応する放射板11A,11Bの中点近傍である。この貼付位置のy方向(連続シート10Sおよび供給テープ2の幅方向)のずれは、供給テープ2および連続シート10Sを送り出す位置の精度によって決まるので、RFICモジュール3の寸法に比べてほとんど無視できる程度に小さい。貼付位置のx方向(連続シート10Sおよび供給テープ2の長手方向)のずれは、連続シート10Sおよび供給テープ2の進行方向であるのでy方向のずれよりも大きくなりがちであるが、少なくともRFICモジュール3の実装面26の寸法程度に抑えることができる。
RFICモジュール3が貼り付けられた連続シート10Sは、実装装置1から取り外された後、図12、図13に示す分割線43の位置で個々の基材シート10に分割される。これによって、RFIDタグが完成する。
図14は、RFIDタグ100の構成を示す平面図である。図15は、図14のXV−XV線に沿った断面図である。
図14、図15に示すように、RFIDタグ100は、基材シート10と、基材シート10上に形成された放射板11A,11Bと、基材シート10に接着層29を介在して貼り付けられたRFICモジュール3とを含む。RFICモジュール3の貼付位置は、放射板11A,11Bの中点近傍であり、放射板11A,11Bの一部と重なる。
図16は、基材シート上にRFICモジュール3を貼り付ける位置の精度について説明するための図である。
図12、図13で説明したように、連続シート10Sおよび供給テープ2の長手方向(x方向)に沿ったRFICモジュール3の貼付位置のずれは、幅方向(y方向)の貼付位置のずれよりも大きくなりがちである。この点を考慮して、図16に示すように、RFICモジュール3の貼付位置の近傍では、放射板11A,11Bのエッジの形状がx方向に沿った直線形状となるようにするとともに、この直線状のエッジの長さをRFICモジュール3の実装面の寸法の2〜3倍以上にする。これによって、RFICモジュール3の貼付箇所が、基材シート10の搬送方向41(x方向)に沿ってRFICモジュール3の実装面の寸法程度ずれたとしても、貼付箇所と重なった部分の金属パターンの形状が変化しない。したがって、図3、図4で説明した実装面の端子25Aと放射板11Aとによって構成される容量素子C1の容量値、および端子25Bと放射板11Bとによって構成される容量素子C2の容量値もほとんど変化しない。
[実施の形態1の効果]
上記のとおり、実施の形態1のRFIDタグの製造方法によれば、RFICモジュール付きの供給テープ2と連続シート10S(基材シート10の連続体)とを走行させながら、RFICモジュール3が、連続シート10Sと供給テープ2との間に挟み込まれるようにして基材シート10上の所定箇所に貼り付けられる。したがって、RFICモジュール3の実装速度を、実装の位置精度をほとんど損なうことなく従来よりも高めることができる。
上記のとおり、実施の形態1のRFIDタグの製造方法によれば、RFICモジュール付きの供給テープ2と連続シート10S(基材シート10の連続体)とを走行させながら、RFICモジュール3が、連続シート10Sと供給テープ2との間に挟み込まれるようにして基材シート10上の所定箇所に貼り付けられる。したがって、RFICモジュール3の実装速度を、実装の位置精度をほとんど損なうことなく従来よりも高めることができる。
従来の実装方法では、RFICモジュールを基材シート上にマウントするときに、位置精度を確保するために基材シートを停止させる必要があり、このため、基材シートの搬送速度は1〜5m/分程度が限界であった。これに対して、実施の形態1の実装方法によれば、連続移動する基材シート上にRFICモジュールをマウントすることができる、さらに、基材シートの搬送速度を10〜100m/分程度まで増加させたとしても、実装位置の精度をほとんど損なうことがない。
さらに、上記のようにRFICモジュール3は、連続シート10Sと供給テープ2との間に挟み込まれることによって実装されるので、RFICモジュール3の貼り付け後に、十分な接続強度を得るために別途RFICモジュール3の天面を押圧したりする工程を追加する必要がない。
供給テープ2の長手方向に個々のRFICモジュール3の方向が予め揃えられているので、基材シート10上に実装するときに、RFICモジュール3の位置を個別に揃える必要がない。
さらに、RFICモジュール3を基材シート10に貼り付けた後、供給テープ2を取り外す際に、接着テープ5、非接着の支持テープ4の順に取り外すことによって、RFICモジュール3の貼付位置にずれが生じないようにできる。
[変形例]
上記で説明した方法によれば、段ボールおよび印刷された紙(新聞、書籍などに用いられる)などに対してRFICモジュールが搭載されたRFIDタグを貼り付けるのではなく、直接RFICモジュールを実装することができる。この場合、段ボールおよび印刷された紙が、上記の基材シートに相当し、予め金属パターンが形成されている。RFIDタグを貼り付ける場合に比べて、より安価にRFIDシステムを構築することができる。
上記で説明した方法によれば、段ボールおよび印刷された紙(新聞、書籍などに用いられる)などに対してRFICモジュールが搭載されたRFIDタグを貼り付けるのではなく、直接RFICモジュールを実装することができる。この場合、段ボールおよび印刷された紙が、上記の基材シートに相当し、予め金属パターンが形成されている。RFIDタグを貼り付ける場合に比べて、より安価にRFIDシステムを構築することができる。
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。以下の実施の形態2〜5では、アンテナ装置の構成(アンテナパターンの形状および/またはRFICモジュールの構造)が実施の形態1の場合と異なる。いずれの構成のアンテナ装置に対しても、実施の形態1で説明したRFICモジュール3の実装方法を好適に用いることができる。
<実施の形態2>
図17は、実施の形態2によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3が貼り付けられた状態を示す外観図である。図17の場合、放射板11Aが各基材シート10ごとに分離されずに一体形成されている。さらに、放射板11Bが各基材シート10ごとに分離されずに一体形成されている。図17のその他の点は、実施の形態1の図12の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図17は、実施の形態2によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3が貼り付けられた状態を示す外観図である。図17の場合、放射板11Aが各基材シート10ごとに分離されずに一体形成されている。さらに、放射板11Bが各基材シート10ごとに分離されずに一体形成されている。図17のその他の点は、実施の形態1の図12の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図18は、製造されたRFIDタグ101の構成を示す平面図である。図18の場合、放射板11A,11Bのx方向の幅は、基材シート10の幅と同じになっている。図18のその他の点は、図14のRFIDタグ100と同じであるので、同一または相当する部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
上記の構成のRFIDタグ101についても実施の形態1で説明した製造方法を好適に用いることができる。
<実施の形態3>
図19は、実施の形態3によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3が貼り付けられた状態を示す外観図である。図20は、製造されたRFIDタグ102の構成を示す平面図である。
図19は、実施の形態3によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3が貼り付けられた状態を示す外観図である。図20は、製造されたRFIDタグ102の構成を示す平面図である。
図19、図20の場合、各基材シート10に形成される金属パターン11Cがループアンテナの形状を有する。RFICモジュール3の実装位置がx方向(連続シート10Sおよび供給テープ2の走行方向)に多少ずれてもよいように、FICモジュール3の貼付位置には、x方向に幅広のランドが形成されている。
図19、図20のその他の点は、実施の形態1の図12、図14の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。上記の構成のRFIDタグ102についても実施の形態1で説明した製造方法を好適に用いることができる。
図19、図20のその他の点は、実施の形態1の図12、図14の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。上記の構成のRFIDタグ102についても実施の形態1で説明した製造方法を好適に用いることができる。
なお、図19において、基材シート10をy方向に複数個(m個)並べたものをx方向に多数連結することによって連続シートを構成してもよい。各基材シート10には、ループ型の金属パターン11Cが形成される。この場合、m列のアンテナパターンごとにRFICモジュール3付きの供給テープ2を供給する必要がある。
<実施の形態4>
図21は、実施の形態4によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3Aが貼り付けられた状態を示す外観図である。図22は、製造されたRFIDタグ103の構成を示す外観図である。
図21は、実施の形態4によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3Aが貼り付けられた状態を示す外観図である。図22は、製造されたRFIDタグ103の構成を示す外観図である。
図21、図22の場合、各基材シート10に形成される放射板11Dは、1枚の矩形状の薄膜(べた膜)によって構成される。放射板11Dは、基材シート10ごとにも分離されていない(分離されていてもよい)。RFICモジュール3Aは、基材シート10ごとに放射板11Dの略中央部に接着層29を介在して取り付けられる。RFICモジュール3Aを搭載するための特別なパターンは必要としない。
図23は、図21のRFICモジュール3Aの構成を模式的に示す分解斜視図である。図23を参照して、RFICモジュール3Aは、給電回路が形成されたRFICチップ20と、RFICチップ20を搭載する絶縁基板21と、絶縁基板21の内部に形成されたコイル33と、絶縁基板21の表面27に形成された端子24A,24Bと、RFICチップ20を封止する封止樹脂層22とを含む。RFICチップ20に設けられた外部接続用の給電端子(図示省略)は、半田などの導電性接合剤を介して絶縁基板21の表面27に形成された端子24A,24Bとそれぞれ接続される。端子24A,24Bは、さらにコイル33の両端と接続される。ここで、コイル33の巻回軸の方向が、y方向(放射板11Dと平行方向)である点が重要である。もし仮に、コイル33の巻回軸の方向を放射板11Dに対して垂直にすると、コイル33から生じた磁界が放射板11Dによって遮蔽されるので望ましくない。
封止樹脂層22の上部は、RFICモジュール3Aの天面28として、基材シート10に実装される前には、図2の支持テープ4の開口部6から露出した接着テープ5の接着面に貼り付けられていた。天面28と対向する絶縁基板21の裏面26は、RFICモジュール3Aの実装面26として接着層29を介在して放射板11Dの略中央部に取付けられる。
上記のRFIDタグ103の構成によれば、コイル33によって生成された磁界に鎖交するように電界が生じ、さらにその電界に鎖交するように磁界が生じるというように、電界および磁界が放射板11Dに沿って順々に生成される。この結果、放射板11D全体がコイル33と電磁界結合することにより、アンテナとして機能する。放射板11Dを介して送受信される高周波信号の周波数帯域は、たとえば、UHF帯である。
上記のRFICモジュール3Aの場合には、コイル33は放射板11Dと直接接続されていなかったが、これと異なり、コイル33の1または複数個所を放射板11Dと直接接続するようにしてもよい。コイル33と放射板11Dとを直接接続することによって、コイル33に生じる電磁界エネルギーを放射板11Dにより効率的に伝達できるようになる。さらには、直接接続したほうが誘導結合および静電結合のみによって結合する場合に比べて電磁界特性のばらつきが小さくなる。以下、図面を参照して具体的に説明する。
図24は、図23のRFICモジュール3Aの変形例としてのRFICモジュール3Bの構成を模式的に示す断面図である。図25は、図24のRFICモジュール3Bの等価回路図である。図25の回路図は、RFICモジュール3Bの周辺部分も併せて示している。
図24、図25を参照して、RFICモジュール3Bは、給電回路90が形成されたRFICチップ20と、RFICチップ20を搭載する絶縁基板21と、絶縁基板21の内部に形成されたコイル33と、絶縁基板21の表面27および裏面26に形成された端子24A,24B,25A,25Bと、RFICチップ20を封止する封止樹脂層22とを含む。RFICチップ20に設けられた外部接続用の給電端子(図示省略)は、半田などの導電性接合剤23A,23Bを介して絶縁基板21の表面27に形成された端子24A,24Bとそれぞれ接続される。端子24A,24Bは、コイル33の両端と接続される。コイル33の両端はさらに、絶縁基板21の裏面26に形成された端子25A,25Bと接続される。コイル33の巻回軸の方向は、y方向(放射板11Dと平行方向)である。
封止樹脂層22の上部は、RFICモジュール3Bの天面28として、基材シート10に実装される前には、図2の支持テープ4の開口部6から露出した接着テープ5の接着面に貼り付けられていた。天面28と対向する絶縁基板21の裏面26は、RFICモジュール3Bの実装面26として異方的導電性(放射板11Dと垂直方向に導通する)を有する接着層29Aを介在して放射板11Dの略中央部に取付けられる。導電性の接着層29Aを介在して端子25A,25Bと放射板11Dとが直接接続される。
端子25A,25B間の放射板11Dは、コイル33に比べてインダクタンスの小さいインダクタL2として機能する。図24、図25の場合、このインダクタL2とコイル33(インダクタL1)とによって、アンテナ(放射板11D)と給電回路90とを整合する整合回路が構成される。
以上示した実施の形態4によるRFIDタグ103に対しても実施の形態1で説明した製造方法を好適に用いることができる。
<実施の形態5>
図26は、実施の形態5によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3Cが貼り付けられた状態を示す外観図である。
図26は、実施の形態5によるRFIDタグの製造方法において、連続シート10S上にRFICモジュール3Cが貼り付けられた状態を示す外観図である。
図26の場合、各基材シート10に形成される放射板11Eは、1枚の矩形状の薄膜(べた膜)によって構成される。放射板11Eは、基材シート10ごとには分離されている(分離されていなくてもよい)。RFICモジュール3Cは、基材シート10ごとに放射板11Eの端部に接着層29を介在して取り付けられる。RFICモジュール3Cの実装面の一部は放射板11Eの一部と重なっているが、RFICモジュール3Cの実装面の残りの部分は放射板11Eと重なっていない。
図27は、製造されたRFIDタグ104の構成を示す外観図である。図28は、図27のXXVIII−XXVIII線に沿った断面図である。図28の断面図は、RFICモジュール3Cの構成を模式的に示すものである。
図27、図28を参照して、RFICモジュール3Cは、給電回路が形成されたRFICチップ20と、RFICチップ20を搭載する絶縁基板21と、絶縁基板21の内部に形成されたコイル34と、絶縁基板21の表面27に形成された端子24A,24Bと、RFICチップ20を封止する封止樹脂層22とを含む。RFICチップ20に設けられた外部接続用の給電端子(図示省略)は、半田などの導電性接合剤23A,23Bを介して絶縁基板21の表面に形成された端子24A,24Bとそれぞれ接続される。端子24A,24Bは、さらにコイル34の両端と接続される。コイル34の巻回軸の方向は、z方向(放射板11Eに垂直方向)である。
絶縁基板21の裏面26は、RFICモジュール3Cの天面として、基材シート10に実装される前に図2の支持テープ4の開口部6から露出した接着テープ5の接着面に貼り付けられていた。この裏面26と対向する封止樹脂層22の表面部が、RFICモジュール3Cの実装面28として、接着層29を介在して放射板11Eの端部に取付けられる。すなわち、図3、図24などに示す場合と比較して、天面と実装面とが逆になっている。
図28の場合には、コイル34は放射板11Eの端部に設けられている。さらに、コイル34と放射板11Eとができるだけ離れるように、コイル34と放射板11Eとの間にRFICチップ20および封止樹脂層22を介在させている。したがって、コイル34の巻回軸の方向がz方向(放射板11Eに垂直方向)であったとしても、コイル34から発生する磁界は、放射板11Eによってほとんど遮蔽されることがない。そして、このコイル34からに磁界に鎖交するように電界が生じ、さらにその電界に鎖交するように磁界が生じるというように、電界および磁界が放射板11Eに沿って順々に生成される。この結果、放射板11E全体がコイル34と電磁界結合する。
以上示した実施の形態5によるRFIDタグ104についても実施の形態1で説明した製造方法を好適に用いることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 実装装置、2 供給テープ、3,3A,3B,3C RFICモジュール、4 支持テープ、5 接着テープ、6 開口部、10 基材シート、10S 連続シート、11A〜11E 放射板(金属パターン)、20 RFICチップ、21 絶縁基板、22 封止樹脂層、29,29A 接着層、30,90 給電回路、31〜34 コイル、100〜104 RFIDタグ。
Claims (6)
- 無線ICモジュール付き基材シートの製造方法であって、
前記無線ICモジュールは、互いに対向する天面および実装面を有し、
前記天面の寸法よりも小さな寸法を有する開口部が長手方向に沿って複数形成された支持テープに、接着面が各前記開口部から露出するように接着テープを貼り付けることによって供給テープを作製するステップと、
前記開口部から露出した前記接着面に前記無線ICモジュールの前記天面をそれぞれ貼り付けるステップと、
前記基材シートに前記無線ICモジュールのアンテナとして用いられる金属パターンを形成するステップと、
複数の前記基材シートを順次搬送しながら前記無線ICモジュール付きの前記供給テープを前記基材シートの搬送方向に送り出し、前記基材シートと前記供給テープとの間に前記無線ICモジュールを挟み込むことによって、前記金属パターンの一部と重なる所定の貼付箇所に各前記無線ICモジュールの前記実装面を貼り付けるステップと、
前記無線ICモジュールを挟み込んだ状態で前記基材シートおよび前記支持テープを走行させながら、前記支持テープから前記接着テープを取り外すステップと、
前記基材シートを走行させながら、前記支持テープを取り外すステップとを備える、無線ICモジュール付き基材シートの製造方法。 - 複数の前記基材シートは、帯状に接続された状態で一体形成されることによって連続シートを構成し、
前記実装面を貼り付けるステップでは、前記連続シートを送り出すことによって複数の前記基材シートが順次搬送される、請求項1に記載の無線ICモジュール付き基材シートの製造方法。 - 前記金属パターンを形成するステップの後かつ前記実装面を貼り付けるステップの前に、前記基材シート上の前記貼付箇所に接着材を塗布するステップをさらに備える、請求項1または2に記載の無線ICモジュール付き基材シートの製造方法。
- 前記接着テープを取り外すステップでは、前記支持テープに所定の大きさの張力が与えられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線ICモジュール付き基材シートの製造方法。
- 前記貼付箇所と重なった部分の前記金属パターンの形状は、前記貼付箇所が前記基材シートの搬送方向に前記無線ICモジュールの前記実装面の寸法程度ずれたとしても変化しない、請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線ICモジュール付き基材シートの製造方法。
- 無線ICモジュール付き基材シートの製造方法であって、
前記無線ICモジュールは、互いに対向する天面および実装面を有し、
複数の前記無線ICモジュールが貼り付けられた供給テープを準備するステップを備え、
前記供給テープは、
前記天面の寸法よりも小さな寸法を有する開口部が長手方向に沿って複数形成されている支持テープと、
接着面が各前記開口部から露出するように前記支持テープに貼り付けられた接着テープとを含み、
前記無線ICモジュールの前記天面は、前記開口部から露出した前記接着面にをそれぞれ貼り付けられ、
さらに、前記無線ICモジュールのアンテナとして用いられる金属パターンが形成された基材シートを準備するステップと、
複数の前記基材シートを順次搬送しながら前記無線ICモジュール付きの前記供給テープを前記基材シートの搬送方向に送り出し、前記基材シートと前記供給テープとの間に前記無線ICモジュールを挟み込むことによって、前記金属パターンの一部と重なる所定の貼付箇所に各前記無線ICモジュールの前記実装面を貼り付けるステップと、
前記無線ICモジュールを挟み込んだ状態で前記基材シートおよび前記支持テープを走行させながら、前記支持テープから前記接着テープを取り外すステップと、
前記基材シートを走行させながら、前記支持テープを取り外すステップとを備える、無線ICモジュール付き基材シートの製造方法。
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