JP2014137628A

JP2014137628A - Ｒｆタグ、およびその製造方法

Info

Publication number: JP2014137628A
Application number: JP2013004581A
Authority: JP
Inventors: Hidekatsu Nogami; 英克野上; Kenta Kawakami; 健太川上; Shin Kataoka; 新片岡
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2014-07-28
Anticipated expiration: 2033-01-15
Also published as: JP6283164B2

Abstract

【課題】生産性を向上させることができるＲＦタグを提供する。
【解決手段】ＲＦタグ（１１）は、板厚方向の一方面（１４ａ）にＩＣ（１２）が実装される回路基板（１３）と、板状であって、回路基板（１３）に実装されたＩＣ（１２）を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔（２６）が設けられており、ＩＣ（１２）を貫通孔（２６）に収容し、回路基板（１３）の一方面（１４ａ）と板厚方向の一方面（２３ａ）を対向させるようにして配置される一次成形体（２１）と、ＩＣ（１２）が収容された貫通孔（２６）内の空間を封止する樹脂製の封止材（２９）と、回路基板（１３）の他方面（１４ｂ）側から一次成形体（２１）の他方面（２３ｂ）側に連なって、板厚方向における貫通孔（２６）の両側の開口（２８ａ、２８ｂ）に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成される二次成形体（３１）とを含む。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＲＦタグ、およびその製造方法に関するものである。

例えば、工場のラインや物流において、物品を収納した収納容器やパレットに取り付けられ、繰り返し使用されるタグとして、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ（集積回路））やメモリ等の回路部品を用いたＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグがある。ＲＦタグは、ＩＣ等を実装した回路基板を備え、無線による外部との交信により、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報やトレーサビリティ用データの送受信等を行う。ＲＦタグは、ＲＦＩＤタグ、無線タグ、トランスポンダなどとも言われる。

ＲＦタグについて、ＩＣの保護や取り扱い性の向上等の観点から、ＩＣを実装した回路基板全体を樹脂部材で覆うようにして構成される場合がある。このようなＲＦタグを製造するに際しては、まず、ＩＣを実装した回路基板、および板状の樹脂製の一次成形体を準備する。次に、ＩＣが実装された回路基板を一次成形体に取り付け、一次成形体に取り付けられた回路基板をさらに樹脂で覆うようにして二次成形体を形成する。このようにして、ＩＣを実装した回路基板を樹脂部材により密封したＲＦタグが製造される。ＲＦタグの製造については、このような二段階の樹脂成形、いわゆる二重成形が採用される場合がある。

なお、ＩＣチップを樹脂で保護した電子タグやＩＣのパッケージ成形方法に関する技術については、特開平１０−２６９３４号公報（特許文献１）および特開２０００−２４３７６８号公報（特許文献２）に開示されている。

特開平１０−２６９３４号公報特開２０００−２４３７６８号公報

従来における二重成形で製造されたＲＦタグについては、以下のような構成であった。図６は、従来におけるＲＦタグの一部を示す概略断面図である。なお、理解の容易の観点から、図６中の矢印Ａ_１で示す紙面上方向を上側とする。図６を参照して、ＲＦタグ１０１は、回路部品としてのＩＣ１０２が上側に実装された回路基板１０３と、回路基板１０３がその上側に取り付けられた薄板状の樹脂製の一次成形体１０４と、ＩＣ１０２、回路基板１０３、および一次成形体１０４の全体の上側の領域を覆うようにして形成される樹脂製の二次成形体１０５とを備える。ＩＣ１０２の上面１０６および側面１０７は、樹脂製の二次成形体１０５に覆われている構成である。また、このような二次成形体１０５は、回路基板１０３が取り付けられた一次成形体１０４を金型内の所定の箇所にセットし、溶融した高温の樹脂を所定の圧力で金型内の一次成形体の上側部分に投入して形成する射出成形を行って形成される。

しかし、このような構成によると、射出成形による熱が、ＩＣ１０２に対して悪影響を及ぼすことになる。すなわち、このような構成によると、二次成形体１０５を形成するために金型内に投入される溶融された高温の樹脂に直接ＩＣ１０２が曝されることになり、熱に弱い構造のＩＣ１０２の損傷を引き起こすおそれがある。

しかし、本願発明者らは、このような問題を解消するには、以下に示す構成とすればよいと考えた。図７は、この場合におけるＲＦタグ１１１の一部を示す概略断面図である。図７は、図６に示す断面に相当する。

図７を参照して、ＲＦタグ１１１は、ＩＣ１１２が実装された回路基板１１３と、回路基板１１３が取り付けられた樹脂製の一次成形体１１４と、回路基板１１３および一次成形体１１４を覆う樹脂製の二次成形体１１５とを備える。一次成形体１１４には、ＩＣ１１２をその内部に収容可能にして板厚方向、この場合、図７中の矢印Ａ_１で示す方向と逆の方向である紙面下側に凹む凹部１１６が設けられている。回路基板１１３は、ＩＣ１１２を凹部１１６に収容するようにして、一次成形体１１４に取り付けられている。また、ＩＣ１１２を収容した凹部１１６のうちの残りの空間は、予め凹部１１６内に注入された熱硬化性樹脂、具体的には、エポキシ樹脂から構成される封止剤１１７によって埋められ、封止されている。

このような構成によると、射出成形により二次成形体１１５を形成する際に、ＩＣ１１２が溶融された高温の樹脂に直接曝されず、回路基板１１３を介して熱が伝わるのみであるため、熱によるＩＣ１１２の損傷のおそれを低減することができる。また、凹部１１６内の空間が封止剤１１７により封止されているため、射出成形時において溶融された樹脂の投入時の圧力によって、ＩＣ１１２や回路基板１１３の損傷や変形のおそれを低減することができる。すなわち、射出成形時においては、溶融された樹脂を金型内に投入する際に、図７中の矢印Ａ_２で示す方向に大きな圧力が発生する。具体的には、射出成形における樹脂としてＰＰＳ（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ（ポリフェニレンサルファイド））樹脂を用いた場合、３００ｋｇ／ｃｍ^２程度の圧力がかかることになる。凹部１１６内に封止材が存在せず、空間が存在することになれば、上記した矢印Ａ_２で示す方向の射出成形による圧力を受けきれないこととなる。その結果、ＩＣ１１２、および凹部１１６に対応する領域における回路基板１１３の損傷や変形が生ずるおそれがある。しかし、図７に示す構成によれば、この矢印Ａ_２で示す方向の圧力については、凹部１１６内を封止する封止剤１１７の反力により受けることができる。

しかし、図７に示すような二重成形の積層構造を有するＲＦタグ１１１によっても、以下の問題が生ずるおそれがあることを本願発明者らは見出した。

すなわち、図７に示す構成のＲＦタグに用いられ、凹部１１６を封止する封止材１１７については、耐熱性および高い機械的強度が要求される。したがって、耐熱性および高い機械的強度の確保の観点から、上記したように封止材として熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂が用いられる。ここで、エポキシ樹脂による封止を行うには、未硬化の液状のエポキシ樹脂を凹部内に注入し、エポキシ樹脂の硬化反応の終了を待ってから、次の工程、すなわち、射出成形による二次成形体の形成を行う必要がある。しかし、エポキシ樹脂については、数時間、具体的には、約二時間程度の硬化時間が必要となるため、生産性の観点を考慮すると、封止材としてエポキシ樹脂を用いることは好ましくない。なお、凹部内の空間を封止しなければ、上記した問題が生ずる。

この場合、例えば、封止材として用いる硬化性樹脂として、硬化反応に要する時間が比較的短いシリコーン樹脂を選択することが考えられる。しかし、シリコーン樹脂はいわゆる比較的柔らかい樹脂であり、硬化反応後に封止材として用いた場合、機械的強度が不足し、上記した成型圧力に耐え切れないおそれがある。そうすると、結果として、射出成形時におけるＩＣ１１２や回路基板１１３の損傷や変形を引き起こすおそれがある。なお、このような問題に対しては、特許文献１や特許文献２に開示の技術においては、対応することができない。

この発明の目的は、生産性を向上させることができるＲＦタグを提供することである。

この発明の他の目的は、生産性を向上させることができるＲＦタグの製造方法を提供することである。

この発明の一つの局面においては、ＲＦタグは、板厚方向の一方面に回路部品が実装される回路基板と、板状であって、回路基板に実装された回路部品を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔が設けられており、回路部品を貫通孔に収容し、回路基板の一方面と板厚方向の一方面を対向させるようにして配置される一次成形体と、回路部品が収容された貫通孔内の空間を封止する樹脂製の封止材と、回路基板の他方面側から一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成される二次成形体とを含む。

このような構成によると、一次成形体には、回路部品を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔が設けられており、二次成形体は、回路基板の他方面側から一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成されるため、二次成形体を形成する際の射出成形時において、貫通孔の両側の開口に対応する領域には、板厚方向の両側から成形時の圧力が負荷されることになる。そうすると、射出成形時における板厚方向の両側からの成形時の圧力を相殺させることができる。したがって、封止材として、機械的強度が低いものも採用したとしても、貫通孔内に収容された回路部品、および貫通孔が位置する領域に対応する領域における回路基板の損傷や変形を抑制することができる。この場合、封止材としては、耐熱性、すなわち、回路部品の熱保護のみを考慮すればよいため、封止材の材料選択の裕度が増えることになり、硬化反応の時間が短い封止材の選択も可能となる。その結果、生産性を向上させることができる。

また、二次成形体は、回路基板の板厚方向の他方面の全面、および一次成形体の板厚方向の他方面の全面を覆うようにして設けられるよう構成してもよい。

また、二次成形体は、回路基板と一次成形体とが対向する領域を除いて、回路基板、および一次成形体の全面を覆うようにして設けられるよう構成してもよい。

また、貫通孔は、板厚方向に真直ぐに貫通しているよう構成してもよい。

また、封止材の材質は、シリコーン樹脂であるよう構成してもよい。このような樹脂は、硬化反応に要する時間が比較的短く、生産性のさらなる向上を図ることができる。

また、回路部品は、ＦｅＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭであるよう構成してもよい。

また、一次成形体の材質は、磁性体を含む材質であるよう構成してもよい。

この発明の他の局面においては、ＲＦタグの製造方法は、板厚方向の一方面に回路部品が実装される回路基板と、板状であって、回路基板に実装された回路部品を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔が設けられており、回路部品を貫通孔に収容し、回路基板の一方面と板厚方向の一方面を対向させるようにして配置される一次成形体と、回路部品が収容された貫通孔内の空間を封止する樹脂製の封止材と、回路基板の他方面側から一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成される二次成形体とを含むＲＦタグの製造方法である。ＲＦタグの製造方法は、回路部品が実装された回路基板、および貫通孔が形成された一次成形体を準備する工程と、貫通孔内に回路部品を収容させて、回路基板の一方面と一次成形体の一方面とを対向させるようにして配置させる工程と、貫通孔内に樹脂製の封止剤を注入する工程と、射出成形により、回路基板の他方面側から一次成形体の他方面側に連なり、板厚方向における貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うようにして、二次成形体を形成する工程とを含む。

このような構成によると、一次成形体には、回路部品を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔が設けられており、二次成形体は、回路基板の他方面側から一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成されるため、二次成形体を形成する際の射出成形時において、貫通孔の両側の開口に対応する領域には、板厚方向の両側から成形時の圧力が負荷されることになる。そうすると、射出成形時における板厚方向の両側からの成形時の圧力を相殺させることができる。したがって、封止材として、機械的強度が低いものも採用したとしても、貫通孔内に収容された回路部品、および貫通孔が位置する領域に対応する領域における回路基板の損傷や変形を抑制することができる。その結果、生産性を向上させることができる。

この発明の一実施形態に係るＲＦタグの一部を示す概略断面図であり、貫通孔を含む平面で切断した場合である。この発明の一実施形態に係るＲＦタグを板厚方向から見た図である。この発明の一実施形態に係るＲＦタグに備えられる一次成形体および回路基板の概略斜視図である。この発明の一実施形態に係るＲＦタグの製造方法の代表的な構成を示すフローチャートである。貫通孔内に樹脂を注入した状態を示す断面図である。従来におけるＲＦタグの一部を示す概略断面図である。一次成形体に凹部が設けられたＲＦタグの一部を示す概略断面図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。まず、この発明の一実施形態に係るＲＦタグの構造について、簡単に説明する。この発明の一実施形態に係るＲＦタグは、例えば、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグとして利用される。そして、工場のラインや物流において、物品を収納した収納容器やパレットに取り付けられ、繰り返し使用されるタグとして用いられる。なお、このようなＲＦタグは、ＨＦ（ＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯やＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域で使用される。

図１は、この発明の一実施形態に係るＲＦタグの一部を示す概略断面図である。図１は、後述する貫通孔を含む平面で切断した場合である。図２は、この発明の一実施形態に係るＲＦタグを板厚方向から見た図である。図２は、図１に示す矢印Ａ_１で示す下側から見た図である。図３は、この発明の一実施形態に係るＲＦタグに備えられる一次成形体および回路基板の概略斜視図である。なお、図１、および図３において、矢印Ａ_１で示す方向を、積層方向の上方向とする。

図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態に係るＲＦタグ１１は、回路部品としてのＩＣ１２と、ＩＣ１２を実装する回路基板１３と、板状であって、回路基板１３が取り付けられる樹脂製の一次成形体２１と、回路基板１３、および一次成形体２１の外方側を覆うようにして設けられる二次成形体３１とを含む。ＲＦタグ１１のおおよその構成については、回路基板１３、および一次成形体２１の外方側の全面を二次成形体３１が覆う構成である。

上記した用途に用いられるＲＦタグ１１に備えられるＩＣ１２としては、リユースが前提となる観点、書き換え回数の制限がない観点、およびリードとライトで必要な電力が同じであり、交信距離に差異が生じない観点から、例えば、ＦｅＲＡＭ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）が用いられる。なお、必要に応じて、ＩＣ１２として、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）を用いることにしてもよい。ＩＣ１２は、薄板状であって、所定の肉厚を有する。

回路基板１３は、略平板状であって、積層方向となる板厚方向から見た場合に、略矩形状である。具体的には、板厚方向から見た場合において、回路基板１３は、矩形を構成する四つの角のうちの対角線上に位置する二つの角が切り取られた形状である。なお、この切り取られた角の領域については、一次成形体２１、および二次成形体３１に対して板厚方向に貫通する取り付け孔を設ける際に対応する位置する領域となる。なお、回路基板１３は、薄板状であって、所定の板厚を有する。回路基板１３の板厚については、図１、および図３中の長さＬ_１で示す回路基板１３の一方面１４ａと他方面１４ｂとの間の板厚方向の長さで示される。また、図３における紙面表裏方向となる回路基板１３の縦方向の長さＬ_２については、回路基板１３の側面１５ａと側面１５ｂとの間の長さで示され、図１〜図３における紙面左右方向となる回路基板１３の横方向の長さＬ_３については、回路基板１３の側面１５ｃと側面１５ｄとの間の長さで示される。

回路基板１３には、ＩＣ１２が実装されている。具体的には、回路基板１３を構成する板厚方向の下側の面となる一方面１４ａにＩＣ１２が取り付けられ、固定されている。回路基板１３に実装されたＩＣ１２は、一方面１４ａから突出した構成となる。この場合、ＩＣ１２は、回路基板１３のほぼ中央に実装されている。

回路基板１３は、パターンコイル基板である。すなわち、所定のパターンコイル（図示せず）が、回路基板１３を構成する板厚方向のいずれかの面に形成されている。この場合、板厚方向の上側の面となる他方面１４ｂにパターンコイルが形成されている。パターンコイルが形成された他方面１４ｂが、ＲＦタグ１１における外部との通信時の交信面となる。このように構成することにより、一次成形体２１が磁性体の場合、外部との交信距離を長くすることができる。

一次成形体２１は、略平板状であって、板厚方向から見た場合に、略矩形状である。一次成形体２１は、所定の肉厚を有する。一次成形体２１の板厚については、図１、および図３中の長さＬ_４で示す一方面２３ａから他方面２３ｂまでの長さで示される。また、図３における紙面表裏方向となる一次成形体２１の縦方向の長さＬ_５については、一次成形体２１の側面２４ａと側面２４ｂとの間の長さで示され、図１、および図３における紙面左右方向となる一次成形体２１の横方向の長さＬ_６については、一次成形体２１の側面２４ｃと側面２４ｄとの間の長さで示される。一次成形体２１の縦方向の長さＬ_５、および横方向の長さＬ_６はそれぞれ、回路基板１３の縦方向の長さＬ_２、および横方向の長さＬ_３よりも長く構成されている。なお、一次成形体２１は、樹脂製である。一次成形体２１の材質としては、例えば、ＰＰＳ樹脂が採用される。

一次成形体２１は、回路基板１３の一方面１４ａと板厚方向の一方面２３ａを対向させるようにして配置される。この場合、一次成形体２１には、回路基板１３が取り付けられる。具体的には、一次成形体２１のうちの上側に向く板厚方向の一方面２３ａが、回路基板１３のうちの下側に向く板厚方向の一方面１４ａと当接するようにして取り付けられる。この場合、一次成形体２１および回路基板１３のいずれも略平板状であり、長さＬ_５が長さＬ_２より長く、長さＬ_６が長さＬ_３よりも長いため、回路基板１３の一方面１４ａの領域のほとんどが、一次成形体２１の一方面２３ａに当接する。回路基板１３は、一次成形体２１のほぼ中央の領域に取り付けられる。この場合、極薄の接着剤等を介して回路基板１３を一次成形体２１に取り付けることにしてもよいし、回路基板１３と一次成形体２１との間に何も介在させず、ＩＣ１２と後述する封止材との固着により回路基板１３を一次成形体２１に取り付けることにしてもよい。

一次成形体２１には、回路基板１３を一方面２３ａに取り付けた際に、ＩＣ１２を収容可能な貫通孔２６が設けられている。貫通孔２６は、一方面２３ａから他方面２３ｂに至って板厚方向に真直ぐに貫通した形状である。貫通孔２６は、略矩形状に貫通している。すなわち、貫通孔２６は、それぞれ二つずつ対向し、いずれも板厚方向に真直ぐに延びる合計四つの側壁面２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄから構成され、一方面２３ａ側に開口２８ａ、他方面２３ｂ側に開口２８ｂを有する形状である。図２、および図３に示す貫通孔２６の縦方向の長さＬ_１０については、側壁面２７ａ、２７ｂ間の長さで示され、図１〜図３に示す貫通孔２６の横方向の長さＬ_１１については、側壁面２７ｃ、２７ｄ間の長さで示される。貫通孔２６は、一次成形体２１のおおよそ中央の領域、すなわち、回路基板１３を一次成形体２１に取り付けた際に、ＩＣ１２が位置する領域に対応する領域に設けられる。

また、図２、および図３において図示はしないが、図１に示すように、貫通孔２６内には、樹脂製の封止材２９が充填されている。この封止材２９によって、ＩＣ１２が収容された貫通孔２６内の空間を封止する。樹脂製の封止材２９の材質については、例えば、シリコーン樹脂が採用される。シリコーン樹脂については、耐熱性が良好であり、硬化反応に要する時間が２０分程度であって、生産性の観点からも好適である。封止材２９は、未硬化の状態の液状の硬化性樹脂を貫通孔２６内に注入し、固めたものである。封止材２９の硬化により、貫通孔２６内に収容されたＩＣ１２は、封止材２９に固着される。すなわち、封止材２９により、ＩＣ１２は、保持され、固定される。

二次成形体３１についても、一次成形体２１と同様に、板厚方向から見た場合に、略矩形状である。二次成形体３１についても、所定の肉厚を有する。二次成形体３１の板厚については、図１中の長さＬ_７で示す一方面３３ａから他方面３３ｂまでの長さで示される。また、図２中に示す二次成形体３１の縦方向の長さＬ_８については、二次成形体３１の側面３４ａと側面３４ｂとの間の長さで示され、図１〜図３中に示す紙面左右方向となる二次成形体３１の横方向の長さＬ_９については、二次成形体３１の側面３４ｃと側面３４ｄとの間の長さで示される。二次成形体３１の縦方向の長さＬ_８、および横方向の長さＬ_９はそれぞれ、一次成形体２１の縦方向の長さＬ_５、および横方向の長さＬ_６よりも長く構成されている。なお、二次成形体３１の材質としても、例えば、ＰＰＳ樹脂が採用される。また、必要に応じて、二次成形体３１には、一次成形体２１と併せて板厚方向に貫通する取り付け孔を、例えば、対角線上に位置する角部に近い領域に二つ設けることにしてもよい。

二次成形体３１は、回路基板１３の他方面１４ｂ側から一次成形体２１の他方面２３ｂ側に連なって、板厚方向における貫通孔２６の両側の開口２８ａ、２８ｂに対応する領域を覆うよう構成されている。この場合、二次成形体３１は、回路基板１３と一次成形体２１とが対向する領域を除く回路基板１３、および一次成形体２１の全面を覆うように構成されている。具体的には、二次成形体３１は、回路基板１３の他方面１４ｂ、回路基板１３の側面１５ａ〜１５ｄ、一次成形体２１の他方面２３ｂ、一次成形体２１の側面２４ａ〜２４ｄ、および一次成形体２１の一方面２３ａのうちの回路基板１３の一方面１４ａに覆われていない領域を、ほぼすき間なく覆うように形成されている。二次成形体３１の外形形状は、略直方体である。この二次成形体３１については、後述する通り、射出成形にて形成される。

このようにして、この発明の一実施形態に係るＲＦタグ１１は構成されている。

次に、このような構成のＲＦタグ１１を製造する際の製造方法について説明する。図４は、この発明の一実施形態に係るＲＦタグ１１の製造方法の代表的な構成を示すフローチャートである。

図４を参照して、まず、ＩＣ１２を実装した回路基板１３を準備すると共に、貫通孔２６が形成された一次成形体２１を準備する（図４（Ａ））。一次成形体２１の準備に際しては、貫通孔２６が形成されるような金型を用いて、射出成形や加熱圧縮成形を行ってもよいし、矩形状の所定の板厚および大きさを有する樹脂部材を形成し、この樹脂部材の所定の箇所を削って、貫通孔２６を形成し、これを一次成形体２１としてもよい。

次に、貫通孔２６内にＩＣ１２を収容するようにして、一次成形体２１に回路基板１３を取り付ける（図４（Ｂ））。すなわち、回路基板１３の板厚方向の一方面１４ａと一次成形体２１の板厚方向の一方面２３ａとを対向させ、その後、回路基板１３と一次成形体２１との板厚方向の距離を狭めて、最後には回路基板１３の板厚方向の一方面１４ａと一次成形体２１の板厚方向の一方面２３ａとを当接させて配置し、回路基板１３を一次成形体２１に取り付ける。この場合、後の樹脂の注入を考慮して、回路基板１３を下側に、一次成形体２１側を上側に配置してもよい。

その後、貫通孔２６内に後に封止材２９となる未硬化の硬化性の液状の樹脂４０を注入する（図４（Ｃ））。図５は、この場合、すなわち、貫通孔２６に樹脂４０を注入した状態を示す概略断面図である。この樹脂４０の注入量については、樹脂４０の硬化後において、貫通孔２６内に空間を形成しない量である。その後、硬化性の樹脂４０を硬化させる。この樹脂４０の硬化反応の終了により、一次成形体２１に回路基板１３を取り付ける工程が終了することとなる。

封止材２９としての樹脂４０が硬化した後、二次成形体３１を形成するために、射出成型機（図示せず）内の所定の箇所に回路基板１３を取り付けた一次成形体２１をセットする（図４（Ｄ））。

その後、射出成形を行い、二次成形体３１を形成する（図４（Ｅ））。具体的には、所定の圧力にて溶融された樹脂を金型内に投入し、射出成形を行う。このようにして、この発明の一実施形態に係るＲＦタグ１１を製造する。

このような構成によると、一次成形体２１には、ＩＣ１２を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔２６が設けられており、二次成形体３１は、回路基板１３の他方面１４ｂ側から一次成形体２１の他方面２３ｂ側に連なって、板厚方向における貫通孔２６の両側の開口２８ａ、２８ｂに対応する領域を覆うよう構成されており、具体的には、二次成形体３１は、回路基板１３と一次成形体２１とが対向する領域を除く回路基板１３、および一次成形体２１の全面を覆うように構成されており、射出成形によって形成されるため、二次成形体３１を形成する際の射出成形時において、貫通孔２６の両側の開口２８ａ、２８ｂに対応する領域には、板厚方向の両側、具体的には、図１中の矢印Ｂ_１で示す方向と矢印Ｂ_１とは逆の矢印Ｂ_２で示す方向から成形時の圧力が負荷されることになる。そうすると、射出成形時における板厚方向の両側からの成形時の圧力を相殺させることができる。したがって、封止材２９として、機械的強度が低いシリコーン樹脂を採用したとしても、貫通孔２６内に収容されたＩＣ１２、および貫通孔２６が位置する領域に対応する領域における回路基板１３の損傷や変形を抑制することができる。その結果、生産性を向上させることができる。

この場合、封止材２９としては、耐熱性、すなわち、ＩＣ１２の熱保護のみを考慮すればよいため、シリコーン樹脂に限らず、封止材２９の材料選択の裕度が増えることになり、硬化反応の時間が短い封止材の選択も可能となる。

また、この場合、二次成形体３１は、回路基板１３と一次成形体２１とが対向する領域を除いて、回路基板１３、および一次成形体２１の全面を覆うようにして設けられているため、ＲＦタグ１１の全面を二次成形体３１によって覆う構成となり、ＲＦタグ１１の反りを抑制することができる。また、この場合、防水性が要求されるＩＣ１２および回路基板１３側への水分の侵入を防止することができる。

なお、上記の実施の形態においては、二次成形体は、回路基板と一次成形体とが対向する領域を除いて、回路基板、および一次成形体の全面を覆うようにして設けられる構成としたが、これに限らず、少なくとも、二次成形体は、回路基板の他方面側から一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されていればよい。この場合、一次成形体や回路基板の一部が外部に露出する構成となってもよい。また、二次成形体が、前記回路基板の板厚方向の他方面の全面、および前記一次成形体の板厚方向の他方面の全面を覆うようにして設けられる構成としても、ＲＦタグの反りを抑制することができる。このＲＦタグの反りへの対策は、ＲＦタグのサイズが大きくなった場合に有効である。

なお、上記の実施の形態においては、貫通孔は、板厚方向に真直ぐに貫通することとしたが、これに限らず、例えば、板厚方向に斜め方向に貫通していてもよい。

また、上記の実施の形態においては、ＩＣを一つ実装することとしたが、これに限らず、回路基板に二つ以上のＩＣを実装することにしてもよい。この場合、ＩＣが実装される領域において、対向する一次成形体の領域に、貫通孔を設けるとよい。

なお、上記の実施の形態においては、一次成形体を樹脂製としたが、ＲＦタグが金属部材に取り付けられて用いられる場合には、一次成形体に磁性体、具体的には、例えば、フェライトを含有させる構成としてもよい。こうすることにより、外部との交信における交信性能の安定化を図ることができる。また、フェライトで構成されたフェライトシートを準備し、一次成形体と回路基板との間に介在させるようにしてもよい。

なお、上記の実施の形態においては、一次成形体、二次成形体として、板厚方向から見た場合に、略矩形状となるよう構成することとしたが、これに限らず、他の形状、例えば多角形状や略円状、略楕円状としてもよい。また、平板状でなくともよく、例えば、図１に示す断面において、一次成形体や二次成形体の形状が断面略Ｈ字状となる構成としてもよい。

また、上記の実施の形態においては、パターンコイルが形成される面は、ＩＣと反対側の面とすることとしたが、必要に応じて、コイル面をＩＣと同じ面に形成することにしてもよい。ここで、一次成形体にフェライトを含有させた場合、パターンコイルとフェライトとを含有した一次成形体とを回路基板の板厚分離すことができるため、一次成形体にフェライトを含有させる場合、パターンコイルが形成される面は、ＩＣと反対側の面とするのがよい。また、交信アンテナとの距離を短くする観点からは、パターンコイルが形成される側の二次成形体の板厚方向の厚みは、できるだけ薄くすることが好ましい。

なお、上記の実施の形態において、樹脂から構成される封止材としてシリコーン樹脂を用いることとしたが、これに限らず、他の熱硬化性樹脂や、要求に応じて熱可塑性樹脂を用いることとしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係るＲＦタグ、およびその製造方法は、生産性の向上が要求される場合に、有効に利用される。

１１，１０１，１１１ＲＦタグ、１２，１０２，１１２ＩＣ、１３，１０３，１１３回路基板、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，１０６，１０７面、２１，１０４，１１４一次成形体、２６貫通孔、２８ａ，２８ｂ開口、２９，１１７封止材、３１，１０５，１１５二次成形体、４０樹脂、１０６凹部。

Claims

板厚方向の一方面に回路部品が実装される回路基板と、
板状であって、前記回路基板に実装された前記回路部品を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔が設けられており、前記回路部品を前記貫通孔に収容し、前記回路基板の前記一方面と板厚方向の一方面を対向させるようにして配置される一次成形体と、
前記回路部品が収容された前記貫通孔内の空間を封止する樹脂製の封止材と、
前記回路基板の他方面側から前記一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における前記貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成される二次成形体とを含む、ＲＦタグ。
前記二次成形体は、前記回路基板の板厚方向の他方面の全面、および前記一次成形体の板厚方向の他方面の全面を覆うようにして設けられる、請求項１に記載のＲＦタグ。
前記二次成形体は、前記回路基板と前記一次成形体とが対向する領域を除いて、前記回路基板、および前記一次成形体の全面を覆うようにして設けられる、請求項１または２に記載のＲＦタグ。
前記貫通孔は、板厚方向に真直ぐに貫通している、請求項１〜３のいずれかに記載のＲＦタグ。
前記封止材の材質は、シリコーン樹脂である、請求項１〜４のいずれかに記載のＲＦタグ。
前記回路部品は、ＦｅＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭである、請求項１〜５のいずれかに記載のＲＦタグ。
前記一次成形体の材質は、磁性体を含む材質である、請求項１〜６のいずれかに記載のＲＦタグ。
板厚方向の一方面に回路部品が実装される回路基板と、板状であって、前記回路基板に実装された前記回路部品を収容可能に板厚方向に貫通する貫通孔が設けられており、前記回路部品を前記貫通孔に収容し、前記回路基板の前記一方面と板厚方向の一方面を対向させるようにして配置される一次成形体と、前記回路部品が収容された前記貫通孔内の空間を封止する樹脂製の封止材と、前記回路基板の他方面側から前記一次成形体の他方面側に連なって、板厚方向における前記貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うよう構成されており、射出成形によって形成される二次成形体とを含むＲＦタグの製造方法であって、
前記回路部品が実装された回路基板、および前記貫通孔が形成された一次成形体を準備する工程と、
前記貫通孔内に前記回路部品を収容させて、前記回路基板の前記一方面と前記一次成形体の前記一方面とを対向させるようにして配置させる工程と、
前記貫通孔内に前記樹脂製の封止剤を注入する工程と、
射出成形により、前記回路基板の他方面側から前記一次成形体の他方面側に連なり、板厚方向における前記貫通孔の両側の開口に対応する領域を覆うようにして、前記二次成形体を形成する工程とを含む、ＲＦタグの製造方法。