JP2912370B2 - 回路配列及び共鳴ラベル並びにその製法 - Google Patents
回路配列及び共鳴ラベル並びにその製法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔要約〕
基材1の上に設けた導電性の回路パターン2の製作、
特に共鳴ラベルの製作に於いて、該回路パターンの両方
の平面導体部分2,2aの間に配置すべき絶縁層を、その厚
さ及びパターンに更に良く影響し得るように、液状又は
ペースト状、即ち変形し得る状態で形成する。そのよう
な方法で製作出来る典型的な回路配列は、その絶縁層6
の厚さが最大でも形成時の厚さ又はそれ以下であり、或
いは、これが導電性部分2,2aのみを覆い、その間の表面
の部分にはそのような絶縁層6が存在しないことを特徴
とする。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基材の上に設けた導電性回路パターンの第
1平面導体部分が少なくとも1個の平面導体領域を有
し、これが第2平面導体部分の平面導体領域を絶縁層に
よってのみ分離された状態で覆っているように形成され
た回路配列並びにその製法に関する。 〔従来の技術〕 その製法としては、例えば米国特許第3913219号、又
は、第4369557号に提案されている。その一つでは絶縁
性基材の両面に回路パターンの組をなす平面導体部分が
設けてあり、その他の場合には基材の片面に両方の平面
導体部分を並べて作り、この基材を折り畳むことによっ
て、回路パターンの両方の平面導体部分の間に二層の絶
縁性基材が挿入されるようにしたものである。 このようにして製作された回路配列の問題点として、
この種のラベルを付けた商品を扱っている商店のレジス
ターでは、このラベルを衝撃電流で無効にしなければな
らないが、絶縁層の厚い程それだけ大きな衝撃電流が必
要になる。種々の安全や監視の目的に使用する回路配列
で、例えば、誘電体で普通はお互いに分離されている二
つの導体を非常の際に衝撃電流で短絡しようとする場合
にも、勿論同様な問題が起こる。一般に(基材として)
用いられるポリエチレンフィルムをピンホールなしに圧
延出来るのは、約30μmの厚さ迄であり、この厚さでは
共鳴ラベルを無効にするのに、振動回路を励起するのに
必要な電流の約10倍の強さの衝撃電流が要求される。基
材を二層にしなければならないならば、勿論この電流の
強さは更に増大し、回路の費用等もそれだけ高くなる。 〔発明が解決しようとする課題とその解決手段〕 本発明の目的は、形態において又絶縁層の寸法におい
て、大きな融通性を持たせようとするものであり、この
目的は特許請求の範囲第1項及び第10項記載の必須要件
により達成される。 〔実施例〕 本発明による回路配列の好ましい実施態様に就いて
は、特許請求の範囲第2項,第3項から第9項,第11項
から第14項の特徴に記載した。回路配列の製作について
は特許請求の範囲第15項から第17項記載の特徴によるの
が有効で、更に特許請求の範囲第18項から第23項の特徴
の少なくとも何れか一つを使用するのが好ましい。 ここで重要なのは、従来、絶縁層を基材層として使用
し、回路パターンの両方の平面導体部分をそれぞれこの
基材層の両面に設ける必要があると見做されていた点で
ある。これに対して本発明によれば、基材フィルムは回
路パターンをとにかく取り扱えるようにする機能を有す
るだけであり、一方絶縁層はこれまで公知でない方法、
これまで公知でない薄い厚さに、これまで公知でない材
料から、そしてこれまで公知でないやり方で、即ちこの
絶縁層が導電性の回路パターンの一つの平面導体部分だ
けを被覆してこれを第2の平面導体部分から分離する
が、回路パターンのその間にある部分は覆わないという
状態に形成する方法でもたらされ、この方法の多くの利
点が確認された。ここで絶縁層として結合剤、特に接着
剤を使用すれば更に有利である。即ち、回路の平面導体
部分同士、又はこれと絶縁材料とを結合する場合、例え
ばアルミニウム層とポリエチレンのような合成樹脂とを
結合する場合、従来一般には前処理を必要としたが、上
記の方法を取ればこの前処理をはぶけるので、更に省力
化出来る。導体図形の製作に於いて、構成要素の密度が
益々増大し、それだけ導体図形が圧縮されるようになっ
ているので、腐食剤に耐えるラッカー(溶剤)で作業す
るのは、(特に溶剤の揮発等により)所要の精度が確保
出来なくなるので好ましくない。そのような場合は、絶
縁層を結合剤に活性化する、即ち、絶縁層を接着性の無
い不活性の状態から接着性を示す活性の状態にもたらせ
ばよい。 これらの対策の各々は単独でも、本発明による材料あ
るいは製作費用の削減に、また共鳴ラベルの場合には容
易に無効に出来る点に、部分的に効果があるが、いくつ
かの対策、特に全ての対策を同時に実施するのが好まし
いことは言うまでもない。 コーティングの工程に液状又はペースト状の絶縁材料
を使用することによって、層の厚さを自由に選定出来る
だけでなく、必要があればこの層のパターンを任意に変
えることが出来る。又正確な調節も可能である。従来、
絶縁層の厚さのばらつきが避けられなかった為、周波数
の誤差が不可避であり、実際にはある一定の周波数では
なく、その都度ある周波数の範囲で作業しなければなら
なかった。従って本発明のような方法は、まず第一にプ
リント回路に応用出来、またハイブリット回路にも適し
ている。第2の平面導体部分はそれだけを別に製作する
ことも出来るが、また同じ基材の上に第1の平面導体部
分に並べて設け、基材を折り畳んでこの第2の平面導体
部分を第一の平面導体部分に重ねるようにすることも可
能である。この場合米国特許第4369557号と相違するの
は、第2の平面導体部分の基材が第1の平面導体部分の
上に来るのではなく、回路パターンの両方の平面導体部
分がお互いに向かい合い、これらが唯コーティングした
絶縁層だけで分離されている点である。基材フィルムは
その上の導体パターンを安定に保持するだけであるか
ら、任意の厚さを取ることが出来、必要があれば回路パ
ターンの電導層より薄くてもよい。 回路パターンの第2の平面導体部分を第1の平面導体
部分と同じように基材の上に設けることは、好ましくは
あるがそれ自体絶対に必要だと言うわけではない。第2
の平面導体部分を、例えば印刷により絶縁コーティング
の上に設けることもそれ自体としては可能であろう。 特に好ましい実施態様は特許請求の範囲第21項記載の
要件を特徴とするものである。この方法によって、所要
の静電容量に調節する為、又は(振動回路或いは共鳴ラ
ベルの場合に)所要の周波数に調節する為のコンデンサ
の調整が極めて簡単に行える。これは従来色々な方法で
解決しようと試みられた問題である。例えば米国特許公
報3688361号では、絶縁層といくつかの小さいコンデン
サ・ストリップから成る層を追加し、静電容量の不足が
(検査の過程で)確認された時は、これを接続するよう
にした。しかしこのような層を追加するのは、それだけ
余計な費用がかかり、又この米国特許による構成がとに
かく非常に厚くなることは確かである。 従って、米国特許第4021705号では、この調整をコン
デンサではなく、誘導子の所で個々の巻線の部分を溶断
して行うことを提案した。しかし、このような方法は故
障を招き易く、また米国特許第3688361号の方法と同様
に大まかな段階でしか調整出来ない。これに対し、特許
請求の範囲第21項記載の方法では無段調整が可能で、所
要の周波数を極めて正確に調節出来る。この方法は原理
的には、絶縁層を液状ペースト状に形成する場合に限定
するものではなく、後から、特に熱の作用で変形し得る
絶縁層の全てに適用出来る。 本方法はまた、製作の最終段階でそれぞれ必要な(静
電容量又は周波数の)値の測定と同時に行うのが好まし
く、目標値と実測値とを比較するコンパレータの段階を
介して、その差が零になるまで工具を自動的に押し付け
るようにする。これは、工具を予め設定した位置まで押
し下げるだけでは絶縁材料の不均一性や導電層の公差の
為にばらつきを生ずるので、一般に所要の周波数又は静
電容量の値が得られないからである。 コンデンサを小さくし、共鳴ラベルの全体の寸法ある
いは所要電流を小さくする為に、本発明の各要件が考慮
されている。この効果だけならば、ポリエステルフィル
ムを絶縁層に使用すれば達成し得るが、製法としては前
述の方法を適用するのが更に好ましい。ここで、絶縁層
が好ましくは基材フィルムより薄い時は、これを少なく
とも10%薄く形成するのが有効である。 ここで言う結合剤は最も広い意味に取るべきであり、
これには接着作用を示すことの出来る全ての物質が含ま
れる。従来、回路配列を製作する場合、普通回路パター
ンの第1の平面導体部分の上に先ず絶縁層を、必要なら
ば結合層を追加して被覆しているので、これでは2工程
が必要であったが、上述の方法によれば更に有利に製作
出来、回路配列を簡単に安価に構成することが可能であ
る。ここで接着剤は必ずしも液またはぺーストの状態で
形成する必要はなく、加圧により活性化できる接着剤の
場合には、これを先ずフィルムの形で作り、このフィル
ムを回路パターンの第1の平面導体部分(及びその後で
第2の平面導体部分)と加圧により結合することも出来
る。 以下本発明を、概念図に示した実施例により更に詳細
に説明する。 第1図において、1は絶縁性の基材で、その上に導電
性の回路パターンの第1の平面導体部分2が、例えば印
刷又はヒートシールにより設けてある。この平面導体部
分2は、渦巻き状の誘導子3とその一端にあるコンデン
サのプレート4とを有し、このプレートは誘電体を被覆
した後で第2の平面導体部分2aのプレート4aと相対する
位置をとる。 基材1は、このような平面導体部分をいくつも並べら
れるように、テープ状に形成するのがよい。各々の平面
導体部分2には、接触片の端部5があり、これをそれぞ
れの第2の平面導体部分の相当する端部5aと、歯付きの
ポンチで加圧して「かしめる」、即ち、両者を接続す
る。これについて第4図により後述する。こうして、誘
導子3とコンデンサ4が、共鳴ラベルに使用されるよう
な振動回路を構成する。 回路配列の第2の平面導体部分2aは、実際は必要な第
二のコンデンサプレート4aを有するだけである。このプ
レート及びこれに続く連結部7aは前述のように印刷又は
蒸着により基材フィルム1aの上に設けることが出来る。
この連結部は平面導体部分2乃至は誘導子3の類似の連
結部7に相当し、第4図に断面で示すように、接触片5
のように形成した接触片の端部に同様に接続する。 勿論、本発明は唯2個の平面導体部分を使用する場合
に限定するものではなく、例えば米国特許第3688361号
の配置のように3個以上の平面導体部分を配置すること
も出来る。また、第2の基材フィルム1aは、製作の際及
びその後の使用の際に保護層として有効ではあるが、必
ずしも必要ではない。 これまで説明した構成要素はそれ自体公知である。次
に第2図から第4図により、本発明の共鳴ラベルの回路
配列の製作の実施例を説明する。ただし、以下の方法お
よび回路配列は共鳴ラベルに限定するもではなく、プリ
ント技術またはハイブリッド技術の任意の回路、例えば
ラジオ受信機、無線信号発生機(例えば配管の事故の際
の警報信号の発生)又は玩具(例えば遠隔操作の模型)
等のスイッチ回路に適用出来る。そのような回路配列
は、それぞれの機器のケースに、ねじで留める代わり
に、例えば接着してもよい。 第2図の断面図から判るように、誘導子3及びコンデ
ンサプレート4は、それぞれ絶縁層6で被覆されてい
て、コンデンサ4,4aではこれが誘導体となる。 第2図に示すように、基材フィルム1は回路パターン
2の導電層の厚さに比べて比較的薄いことが好ましい。
しかし、決してこれが条件だと言うのではなく、両方の
層1,2の厚さはそれ自体任意に選定出来る。共鳴ラベル
に対しては、回路パターン2は、例えば最大50μmの厚
さのアルミニウム層と、ポリエチレン、更に好ましくは
ポリエステルフィルムの基材から構成され、ポリエチレ
ンフィルムの厚さは例えば30μmが限度で、ポリエステ
ルフィルムでは場合によっては10μm又はそれ以下であ
る。 両方の層1,2の結合は、それ自体公知の方法で行うこ
とが出来る。例えば第2図の場合、回路パターン2は第
1図に示すような形状に印刷してある。その上に誘導体
の層6を可塑性の状態、即ち変形し得る状態、例えば液
体又はペーストとして形成する。このコーティングの工
程は、他のコーティングの場合に公知の任意の方法、特
に印刷により実施してもよい。変形可能の材料とこのよ
うな被覆方法により、絶縁層6の厚さを比較的簡単に調
節出来、しかも従来可能とされていたよりも、特に薄く
することが出来る。 絶縁層が、一方では回路パターンの第1の平面導体部
分2と、また他方では回路パターンのこれと組をなす第
2の平面導体部分2aと、確実に良く結合するように、絶
縁層6は接着剤(広い意味で)から成るようにするのが
好ましい。簡単な場合には、加圧により活性化出来る接
着剤も使用可能であるが、コンデンサ乃至は共鳴ラベル
の振動回路の場合、誘電体の所定の厚さを遵守する為
に、ホットメルト型の接着剤(一般に厚さは最低10μm
程度)、更に好ましくはヒートシール型ラッカーを用い
るのがよい。この種の、例えばビニルアクリルベースの
ラッカーは、一般に溶剤のエマルジョンであり、層を塗
布した後溶剤を揮発させる。こうして約3乃至4μmの
特に薄い層が得られ、これでは(共鳴ラベルの場合)、
回路を無効にするのに、振動回路の励起に必要な電流の
僅か二倍の強さの衝撃電流で充分である。 こうして得られた特に薄い誘電体層のその他の利点と
しては、コンデンサの面積を小さくすることが出来、そ
れにより一方ではラベル全体の面積を減らし、他方では
誘導子3の渦巻きの中にある自由表面9(被覆されてい
ない表面)を増大し得る点がある。この表面9に誘導子
の磁場が浸透し、その為その際得られる信号は30%程度
まで強くなる。この表面9は尚、第1図が示すように、
コンデンサプレート4を、従来の方法とは異なって、誘
導子3の渦巻きの外側に配置し、コンタクトフィールド
5,5aの方は誘導子3の内側に置くようにすれば、更に大
きくする(或いは必要ならば、他の誘導コイル用に利用
する)ことが出来る。この点からもう一つの利点が生ま
れる。コンデンサプレート4を従来のように誘導子3の
渦巻きの内側に配置した場合には、自由表面9の範囲に
生ずる磁場によりコンデンサプレート4に渦電流が発生
し、その為このコンデンサプレート4の寸法を、それ自
体必要である以上に大きくしなければならなくなる。即
ち、コンデンサプレート4を誘導子3の外側に配置する
ことによって、この種のスイッチ回路又は共鳴ラベルを
更に小さくすることが可能になる。 絶縁層を塗布したら直ちに、第2の平面導体部分2aを
その上に施工できる。回路パターンのこの第2の平面導
体部分2aを、単位安定化するだけの目的で、例えば蒸着
等により基材フィルム1aの上に設けることも出来る。こ
の基材フィルム1aを又、フィルム1の続きとしてもよ
く、その時は両方の平面導体部分2,2aを例えば並べて配
置し、基材フィルム1又は1aを第1図の位置を取るよう
に折り畳めばよい。その目的には、他より薄くした折り
目(図示せず)を予め基材フィルム1又は1aに設けてお
くか、又は導電性の回路パターン2又は2aを配置した後
でこれを作るようにする。しかし回路パターンの第2の
平面導体部分2aを基材フィルム1aの上に設けることは必
ずしも必要ではなく、場合によってはこの第2の平面導
体部分2aを例えば印刷又は蒸着で直接絶縁層6の上に形
成することも出来る。このような方法は、3個以上の平
面導体部分2,2aを重ねる必要の有る時は特に有利であ
る。もう1つの可能性としては、第2の平面導体部分2a
を一種の写し絵のように蒸着等の方法で先ず基材の上に
設けておき、次に平面導体部分2,2aを重ね合わせてから
基材フィルム1aを引き剥がす方法がある。 多くの場合、特に例えば漏れ検出器に応用する場合、
第2の基材フィルム1aをスイッチ回路に繋げた状態にし
ておくことが有利であり、このような場合には、両方の
基材フィルム1,1aをその端部でヒートシールするか、又
は両方の基材フィルム1,1aを接着しようとする、基材フ
ィルム1の端の部分に接着層6を塗布しておく。 前述したように、絶縁層6を変形し得る状態で塗布す
ることにより、その厚さを容易に又特に薄い厚さに調節
出来るばかりでなく、これによりコーティングパターン
を規定することも可能である。絶縁層それ自体を実質的
に連続して形成し、回路パターン2もしくは2aは前以て
固定して印刷しておくことも出来る。更には、平面導体
部分の間の接触を保証するか、又は厚い部品、例えば抵
抗を設けるようにする為に、導電層の両方の平面導体部
分の範囲で絶縁層を中断してもよい。 この点に関しては、次の方法が更に好ましい。即ち、
基材1(これは必ずしも合成樹脂フィルムでなく、シリ
コンウェーハでもよい)の上に公知の方法で先ず連続し
た導電層を作り、その上に絶縁層を第1図の回路パター
ンの形に設ける。この絶縁層はこの場合にも接着剤で作
るのが望ましいが、ここでは更にもう一つの特性、即ち
腐食剤に耐える性質を備える必要がある。この種の接着
剤の例としては、ヘンケル社が『テクノメルトQ2375』
又は『Q2279』の名称で市販しているメルト型接着剤が
ある。溶剤で活性化出来る接着剤は(気泡を生ずること
があり、また溶剤蒸気を吸引する必要があるので)一般
には好ましくないが、腐食剤に耐える接着剤としては、
例えば、リオフォルUK3640(硬化剤UK6000と組み合わせ
た2成分系の接着剤)は検討に値する。 絶縁コーティングの厚さは、第2図でこのコーティン
グの表面の波形で示したように、先ず、或る公差内に収
まるようにする。その際層の厚さの公差は、所要の目標
値より大きい範囲のみとする。これが層厚Hに相当す
る。誘電体の正確に規定した厚さを達成し、それにより
コンデンサ4(第1図)を正確な値に調節する為に(こ
れは従来容易には実施出来なかった)、製作後の検査工
程で共鳴ラベルの測定の際、例えば熱ポンチで加圧して
(第3図の矢印13)、目標の厚さh(第3図)に調節す
る。この調節はロール(例えば熱ロール)、又は、稀に
しか使用されないがきさげ仕上げによっても可能であろ
う。 但しその前に、(第2図の状態になった後で)導電層
の範囲10をエッチングで除去する。その為に腐食剤に耐
える接着剤が必要になる。こうしてあとに、回路パター
ンの平面導体部分2を形成する範囲3及び4が残る。こ
のような方法では、接着剤が幾つもの機能を果たすの
で、材料を節約出来るばかりでなく、製作が簡単にな
る。エッチングした後で始めて、接着層6を目標の厚さ
hにする。この際の加圧で、平面導体部分2の上に僅か
突き出した縁部11(第3図)を生ずるが、これは表面積
(コンデンサ4の場合にこの表面積を極めて正確に決め
る必要があるが)には全く影響しない。 第2の平面導体部分2a(第1図)を、回路配列の第2
図に示すように処理した平面導体部分2の上に重ねてか
ら、第3図で説明した検査工程を行う前に、接触片の端
部5,5aをお互いにかしめる。このかしめは、第4図に示
すように、歯14を備えた熱ポンチ12で行うが、数多く並
んだ歯14により、両方の部分5,5aをお互いに良く接触さ
せることが出来る。 ここで断っておくが、所謂『かしめ』は公知の方法
(ヨーロッパ特許公報第142380号)によれば、単に押し
つぶしているだけである。しかし、例えば本発明のヒー
トシール型ラッカーを層6として使用した場合は、この
ラッカーを例えば超音波により溶融し、次に(必要なら
ば加熱した)ポンチで変形し、ポンチを除いてから再び
冷却する。このようにして、状況によっては実用の際に
もまれるとたやすく剥離して公知の方法では常に不良品
の原因となった単なる機械的結合ではなく、接着により
化学的に強化された結合が得られる。 前述のように、回路パターンの両方の平面導体部分2
又は2aを1つの基材の上に設けることは必要条件ではな
い。少なくとも一方の平面導体部分、例えば、2aは、例
えば第5図に示すように、基材フィルムなしでも被覆す
ることが出来る。この場合、平面導体部分2及び第2図
のように厚さhにその上に塗布した接着層6を有する基
材フィルム1を、一回にS(矢印参照)の距離だけ段階
的に支持台15の上を移動する。 これに平行に打抜き格子16を配置する。これは、打抜
きポンチ18が通過する為の開口部17を少なくとも1個有
する。この打抜き工具18は下から見て平面導体部分2a
(第1図参照)の形状をなし、切断工具19とポンチ20と
から成る。この両方の工具19,20はお互いに独立してい
て、予め設定した運動プログラム(即ち、一般には機械
的に連結してある)で作動する。勿論、平行に伸びる基
材フィルム1に対して、又は1個の共鳴ラベルに相当す
る間隔(又はその複数の間隔)をおいて前後に、このよ
うな打抜き工具を幾つか設けることが可能であることは
云う迄もない。 打抜き格子16の上をテープ8が走り、これから打抜き
工具18で平面導体部分2aを打ち抜き、後述の方法で平面
導体部分2の上に重ねる。材料を節約する為には(上述
のように、エッチングでは導体材料の80%迄が失われ
る)、例えばアルミニウム等の導電性材料から成るテー
プ8を、一回により小さい距離s(矢印参照)だけ打抜
き格子16の上を動かすようにすればよい。フィルム1の
動きは、コンデンサプレート4が、或いは接触片の端部
5(第5図に示していない)も又、正確に打抜き格子16
の開口部17(これは勿論平面導体部分2a(第1図)の形
状を有する)の下に来た時に始めて、切断工具19が第5
図のテープ8の上にある位置から下向きに動くように、
打抜き工具18の動きと同期してある。従って、テープ8
は切断工具19の剪断作用により、開口部17の縁に沿って
打ち抜かれ、その際打ち抜かれた平面導体部分2aは普通
は切断工具19の下端に支えられているが、すぐに平面導
体部分2の接着層6の上に落ちることもある。 ここでポンチ20(例えば加熱してある)を下げる。加
熱には超音波も使用出来る。ポンチ20がその下面21で、
切断工具19により正確にその位置に保たれた平面導体部
分2aを接着層6の上に押し付け、ここに平面導体部分2a
を接着する。ポンチ20の加圧の程度は、平面導体部分2,
2aの間で誘電体となる接着剤6の層の厚さによって決ま
る。前述のように、この層の厚さにはプラスの公差を設
けておき、その後の検査の工程で同様のポンチを用いて
測定と同時に厚さを正確に定めることが好ましい。上述
の説明から明らかなように、こうして誘電体6の厚さを
任意に定めることが出来、従って得られた振動回路の周
波数はそれぞれ所望の値をとる。また、回路パターン2
又は2aを変更せずに、任意の所要の周波数の振動回路を
得ることも出来るので、更に節減が可能である。前述の
材料の節約は、打ち抜こうとする平面導体部分を、単独
で取り扱えないような薄い、場合によっては蒸着した層
を(第5図には示していない)基材テープ(第1図の基
材2aに相当)の下側に設けることによって、更に押し進
めることが出来る。 断っておくが、回路パターンを変えずに行う種々の周
波数の振動回路の製作は、液状又はペースト状に形成し
た誘電体の使用を前提とするものではない。誘電体とし
て、熱(又はその他の作用で)変形し得る材料、例えば
熱可塑性の合成樹脂を使用し、これを検査の工程でそれ
ぞれ所要の厚さに圧縮することも、それ自体は可能であ
ろう。但し、液状、ペースト状の材料、特に接着剤を使
用すれば、この工程をより容易に制御出来る。しかし、
後で変更することは残留弾性の為不可能である。 エッチングの場合には、先ず塗布したフォトレジスト
を部分的に露光して架橋し、露光しなかった部分を溶解
して除き、その下にあるアルミニウムをエッチングし、
最後に残ったフォトレジストを削り落とす方法をとる
が、一例として上述した打抜きはこれに比べて遥かに費
用の掛からない製法である。 接着剤の塗布は、高精度の輪郭線を得る為に、スクリ
ーン印刷、タンポン印刷又はグラビアロールを使用する
のが好ましい。不正確な作業で、導体図形の両側が狭く
なると、所謂『ネック』を生ずる恐れがある。 本発明の範囲内で数多くの変形が可能である。例え
ば、絶縁フィルムを加熱又は溶剤で変形し得る状態又は
可塑性の状態にしてこれを絶縁層6として使用すること
も出来る。この場合、フィルムは加圧により目標の厚さ
にする。但し一言するが、接着剤はそれ自体の誘電率が
非常に小さいので、このような接着剤を使用する方が有
利である。即ち、コーティングには誘電率が3.0以下の
材料を使用するのが好ましい(例えばポリエステエルの
誘電率は3.6であるが、代表的なヒートシール型ラッカ
ーではこれが僅か2.3のものもある)。また、云う迄も
ないが、接触片の端部5,5aも、必ずしも三角でなく、そ
れ自体任意の形がとれる。 回路パターンの平面導体部分2aを重ねた後で基材1aを
除く必要がある場合には、これを必ずしも写し絵のよう
に剥がさなければならないわけではなく、例えば単に化
学的/物理的に剥がすことも可能であろう。それには、
基材1aを例えばアルギン酸塩(石鹸水に可溶)又は低融
点の材料で作ればよい。 本発明を更に説明する為に、次に計算例を示すことに
する。 ここで、或る振動回路に於いて出来るだけ小さい面積
で出来るだけ大きい信号(Q値、コイルの特性)を得る
ことを検討する。誘導コイル3及びその間の自由表面9
が大きい程、信号は大きくなるから、上記の目的はそれ
自体相反する要求である。一方では、制作費(材料又は
個数/単位時間)の理由だけでなく、製作しようとする
安全(共鳴)ラベルを出来るだけ広い範囲で使えるよう
にする為に、これを出来るだけ小さい面積にすることが
必要である。 インダクタンスLは次の式(1)で与えられる。 ここでNは、誘導子3の巻線の数、 Dは、巻線の半径方向の幅(第6図参照) Aは、巻線の平均半径である。 巻線の平均半径(cm)は第6図により次の式(2)か
ら算出出来る。 式(1)では励起された磁場は考慮されていないが、
自由表面9の大きさはD及びAの関係により間接的に考
慮されている。しかし、この式(1)には、同様に重要
な因子である、材料の厚さや導体図形相互の間隔も含ま
れていないので、これは近似式である。 製作しようとする振動回路の周波数は次の式(3)か
ら得られる。 ここで、Lは、インダクタンス、 Cは、コンデンサの静電容量(ピコファラッ
ド)である。 式(3)で静電容量Cは次の式(4)から導くことが
出来る。 ここで、Aは、コンデンサの面積(cm2)、 Kは、誘電率、 Nは、重ねて結合しているコンデンサの層
(表面4,4a及び場合 によっては更にこれに属する表面の範囲)の数、 tは、誘電体の厚さ(cm)、 Nは、定数で、例えば1である。 従って、第6図でA1が2.7cm、A2が4.7cmならば、
(2)式より平均半径は、2.22cmとなる。 更に、D=1,L=3.306と仮定し、周波数fの目標値を
8.2MHzとする。(3)式より、必要な静電容量Cは、11
3.8pFとなる。このようなコンデンサに対して、その厚
さtを10μm(0.001cm)、Kをヒートシール型ラッカ
ーを使用するものとして2とすれば、(4)式又はこの
式をAを計算するように書き替えた式から、必要な面積
は0.64cm2となる。従来のポリエチレンの場合には、こ
れを30μmより薄くすることは出来ず、又、Kの値が2.
3であるから、面積Aは1.677cm2となる。即ち、本発明
では、公知の共鳴ラベルのコンデンサの面積の約2.5分
の一の面積ですむことになる(正確には、従来の方法の
この面積が約2.6倍大きく、自由表面9がその為約1cm2
だけ少ない)。 コンデンサの大きさがこのように相違する場合の残っ
た自由表面9を比較すれば、誘導コイル3に囲まれた全
面積が例えば2.7×2.7(=7.29cm2)の場合、これから
必要なコンデンサの面積を差引けば、本発明の構成では
自由表面9の面積は6.65cm2、公知の構成では自由表面
9の面積は5.61cm2となる。即ち、本発明に比べて面積
9が約15.6%の減少、或いは、本発明の構成でコンデン
サの占める面積はこの例では全体の8.8%であるが、従
来の構成ではこれが23%にもなる。 本発明の構成による有利な条件の為に、より明瞭な信
号が生ずるばかりでなく、共鳴ラベルをより少ない電流
で無効にすることが出来、その為相当する電流回路が簡
単になる利点がある。 上述のように製作した共鳴ラベルは、厚さtを調整す
るだけでそれぞれ所要の共鳴周波数が得られ、回路パタ
ーンを変更する必要はなかった。その場合、周波数fと
厚さtとの関係は次の第1表の通りであった。 第1表 周波数f(MHz) 層6の厚さt(μm) 8.2 10 10.0 15 11.0 18 7.5 8.2 勿論これは一例を示したに過ぎず、全ての中間の値や
その他に任意の値も達成出来、しかもその都度同じ回路
パターンで作業出来るが、これは従来不可能であった。
こうして更に費用の削減が達成される。大まかに云っ
て、周波数の10%の変化が厚さtの20%の変化に相当す
る。この厚さtは非常に正確に調節出来、しかも好まし
くは前述の検査の工程で実施されるので、周波数の非常
に狭い範囲への調節が可能であるが、従来の共鳴ラベル
は約20%の周波数帯域で作業しなければならなかった。 断っておくが、上述の計算例は単に説明の為のもので
あり、場合によっては更に小さいコンデンサの面積又は
厚さtが達成し得るので、所要の周波数をより高い精度
で作る費用を明らかに低減することが出来る。
特に共鳴ラベルの製作に於いて、該回路パターンの両方
の平面導体部分2,2aの間に配置すべき絶縁層を、その厚
さ及びパターンに更に良く影響し得るように、液状又は
ペースト状、即ち変形し得る状態で形成する。そのよう
な方法で製作出来る典型的な回路配列は、その絶縁層6
の厚さが最大でも形成時の厚さ又はそれ以下であり、或
いは、これが導電性部分2,2aのみを覆い、その間の表面
の部分にはそのような絶縁層6が存在しないことを特徴
とする。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基材の上に設けた導電性回路パターンの第
1平面導体部分が少なくとも1個の平面導体領域を有
し、これが第2平面導体部分の平面導体領域を絶縁層に
よってのみ分離された状態で覆っているように形成され
た回路配列並びにその製法に関する。 〔従来の技術〕 その製法としては、例えば米国特許第3913219号、又
は、第4369557号に提案されている。その一つでは絶縁
性基材の両面に回路パターンの組をなす平面導体部分が
設けてあり、その他の場合には基材の片面に両方の平面
導体部分を並べて作り、この基材を折り畳むことによっ
て、回路パターンの両方の平面導体部分の間に二層の絶
縁性基材が挿入されるようにしたものである。 このようにして製作された回路配列の問題点として、
この種のラベルを付けた商品を扱っている商店のレジス
ターでは、このラベルを衝撃電流で無効にしなければな
らないが、絶縁層の厚い程それだけ大きな衝撃電流が必
要になる。種々の安全や監視の目的に使用する回路配列
で、例えば、誘電体で普通はお互いに分離されている二
つの導体を非常の際に衝撃電流で短絡しようとする場合
にも、勿論同様な問題が起こる。一般に(基材として)
用いられるポリエチレンフィルムをピンホールなしに圧
延出来るのは、約30μmの厚さ迄であり、この厚さでは
共鳴ラベルを無効にするのに、振動回路を励起するのに
必要な電流の約10倍の強さの衝撃電流が要求される。基
材を二層にしなければならないならば、勿論この電流の
強さは更に増大し、回路の費用等もそれだけ高くなる。 〔発明が解決しようとする課題とその解決手段〕 本発明の目的は、形態において又絶縁層の寸法におい
て、大きな融通性を持たせようとするものであり、この
目的は特許請求の範囲第1項及び第10項記載の必須要件
により達成される。 〔実施例〕 本発明による回路配列の好ましい実施態様に就いて
は、特許請求の範囲第2項,第3項から第9項,第11項
から第14項の特徴に記載した。回路配列の製作について
は特許請求の範囲第15項から第17項記載の特徴によるの
が有効で、更に特許請求の範囲第18項から第23項の特徴
の少なくとも何れか一つを使用するのが好ましい。 ここで重要なのは、従来、絶縁層を基材層として使用
し、回路パターンの両方の平面導体部分をそれぞれこの
基材層の両面に設ける必要があると見做されていた点で
ある。これに対して本発明によれば、基材フィルムは回
路パターンをとにかく取り扱えるようにする機能を有す
るだけであり、一方絶縁層はこれまで公知でない方法、
これまで公知でない薄い厚さに、これまで公知でない材
料から、そしてこれまで公知でないやり方で、即ちこの
絶縁層が導電性の回路パターンの一つの平面導体部分だ
けを被覆してこれを第2の平面導体部分から分離する
が、回路パターンのその間にある部分は覆わないという
状態に形成する方法でもたらされ、この方法の多くの利
点が確認された。ここで絶縁層として結合剤、特に接着
剤を使用すれば更に有利である。即ち、回路の平面導体
部分同士、又はこれと絶縁材料とを結合する場合、例え
ばアルミニウム層とポリエチレンのような合成樹脂とを
結合する場合、従来一般には前処理を必要としたが、上
記の方法を取ればこの前処理をはぶけるので、更に省力
化出来る。導体図形の製作に於いて、構成要素の密度が
益々増大し、それだけ導体図形が圧縮されるようになっ
ているので、腐食剤に耐えるラッカー(溶剤)で作業す
るのは、(特に溶剤の揮発等により)所要の精度が確保
出来なくなるので好ましくない。そのような場合は、絶
縁層を結合剤に活性化する、即ち、絶縁層を接着性の無
い不活性の状態から接着性を示す活性の状態にもたらせ
ばよい。 これらの対策の各々は単独でも、本発明による材料あ
るいは製作費用の削減に、また共鳴ラベルの場合には容
易に無効に出来る点に、部分的に効果があるが、いくつ
かの対策、特に全ての対策を同時に実施するのが好まし
いことは言うまでもない。 コーティングの工程に液状又はペースト状の絶縁材料
を使用することによって、層の厚さを自由に選定出来る
だけでなく、必要があればこの層のパターンを任意に変
えることが出来る。又正確な調節も可能である。従来、
絶縁層の厚さのばらつきが避けられなかった為、周波数
の誤差が不可避であり、実際にはある一定の周波数では
なく、その都度ある周波数の範囲で作業しなければなら
なかった。従って本発明のような方法は、まず第一にプ
リント回路に応用出来、またハイブリット回路にも適し
ている。第2の平面導体部分はそれだけを別に製作する
ことも出来るが、また同じ基材の上に第1の平面導体部
分に並べて設け、基材を折り畳んでこの第2の平面導体
部分を第一の平面導体部分に重ねるようにすることも可
能である。この場合米国特許第4369557号と相違するの
は、第2の平面導体部分の基材が第1の平面導体部分の
上に来るのではなく、回路パターンの両方の平面導体部
分がお互いに向かい合い、これらが唯コーティングした
絶縁層だけで分離されている点である。基材フィルムは
その上の導体パターンを安定に保持するだけであるか
ら、任意の厚さを取ることが出来、必要があれば回路パ
ターンの電導層より薄くてもよい。 回路パターンの第2の平面導体部分を第1の平面導体
部分と同じように基材の上に設けることは、好ましくは
あるがそれ自体絶対に必要だと言うわけではない。第2
の平面導体部分を、例えば印刷により絶縁コーティング
の上に設けることもそれ自体としては可能であろう。 特に好ましい実施態様は特許請求の範囲第21項記載の
要件を特徴とするものである。この方法によって、所要
の静電容量に調節する為、又は(振動回路或いは共鳴ラ
ベルの場合に)所要の周波数に調節する為のコンデンサ
の調整が極めて簡単に行える。これは従来色々な方法で
解決しようと試みられた問題である。例えば米国特許公
報3688361号では、絶縁層といくつかの小さいコンデン
サ・ストリップから成る層を追加し、静電容量の不足が
(検査の過程で)確認された時は、これを接続するよう
にした。しかしこのような層を追加するのは、それだけ
余計な費用がかかり、又この米国特許による構成がとに
かく非常に厚くなることは確かである。 従って、米国特許第4021705号では、この調整をコン
デンサではなく、誘導子の所で個々の巻線の部分を溶断
して行うことを提案した。しかし、このような方法は故
障を招き易く、また米国特許第3688361号の方法と同様
に大まかな段階でしか調整出来ない。これに対し、特許
請求の範囲第21項記載の方法では無段調整が可能で、所
要の周波数を極めて正確に調節出来る。この方法は原理
的には、絶縁層を液状ペースト状に形成する場合に限定
するものではなく、後から、特に熱の作用で変形し得る
絶縁層の全てに適用出来る。 本方法はまた、製作の最終段階でそれぞれ必要な(静
電容量又は周波数の)値の測定と同時に行うのが好まし
く、目標値と実測値とを比較するコンパレータの段階を
介して、その差が零になるまで工具を自動的に押し付け
るようにする。これは、工具を予め設定した位置まで押
し下げるだけでは絶縁材料の不均一性や導電層の公差の
為にばらつきを生ずるので、一般に所要の周波数又は静
電容量の値が得られないからである。 コンデンサを小さくし、共鳴ラベルの全体の寸法ある
いは所要電流を小さくする為に、本発明の各要件が考慮
されている。この効果だけならば、ポリエステルフィル
ムを絶縁層に使用すれば達成し得るが、製法としては前
述の方法を適用するのが更に好ましい。ここで、絶縁層
が好ましくは基材フィルムより薄い時は、これを少なく
とも10%薄く形成するのが有効である。 ここで言う結合剤は最も広い意味に取るべきであり、
これには接着作用を示すことの出来る全ての物質が含ま
れる。従来、回路配列を製作する場合、普通回路パター
ンの第1の平面導体部分の上に先ず絶縁層を、必要なら
ば結合層を追加して被覆しているので、これでは2工程
が必要であったが、上述の方法によれば更に有利に製作
出来、回路配列を簡単に安価に構成することが可能であ
る。ここで接着剤は必ずしも液またはぺーストの状態で
形成する必要はなく、加圧により活性化できる接着剤の
場合には、これを先ずフィルムの形で作り、このフィル
ムを回路パターンの第1の平面導体部分(及びその後で
第2の平面導体部分)と加圧により結合することも出来
る。 以下本発明を、概念図に示した実施例により更に詳細
に説明する。 第1図において、1は絶縁性の基材で、その上に導電
性の回路パターンの第1の平面導体部分2が、例えば印
刷又はヒートシールにより設けてある。この平面導体部
分2は、渦巻き状の誘導子3とその一端にあるコンデン
サのプレート4とを有し、このプレートは誘電体を被覆
した後で第2の平面導体部分2aのプレート4aと相対する
位置をとる。 基材1は、このような平面導体部分をいくつも並べら
れるように、テープ状に形成するのがよい。各々の平面
導体部分2には、接触片の端部5があり、これをそれぞ
れの第2の平面導体部分の相当する端部5aと、歯付きの
ポンチで加圧して「かしめる」、即ち、両者を接続す
る。これについて第4図により後述する。こうして、誘
導子3とコンデンサ4が、共鳴ラベルに使用されるよう
な振動回路を構成する。 回路配列の第2の平面導体部分2aは、実際は必要な第
二のコンデンサプレート4aを有するだけである。このプ
レート及びこれに続く連結部7aは前述のように印刷又は
蒸着により基材フィルム1aの上に設けることが出来る。
この連結部は平面導体部分2乃至は誘導子3の類似の連
結部7に相当し、第4図に断面で示すように、接触片5
のように形成した接触片の端部に同様に接続する。 勿論、本発明は唯2個の平面導体部分を使用する場合
に限定するものではなく、例えば米国特許第3688361号
の配置のように3個以上の平面導体部分を配置すること
も出来る。また、第2の基材フィルム1aは、製作の際及
びその後の使用の際に保護層として有効ではあるが、必
ずしも必要ではない。 これまで説明した構成要素はそれ自体公知である。次
に第2図から第4図により、本発明の共鳴ラベルの回路
配列の製作の実施例を説明する。ただし、以下の方法お
よび回路配列は共鳴ラベルに限定するもではなく、プリ
ント技術またはハイブリッド技術の任意の回路、例えば
ラジオ受信機、無線信号発生機(例えば配管の事故の際
の警報信号の発生)又は玩具(例えば遠隔操作の模型)
等のスイッチ回路に適用出来る。そのような回路配列
は、それぞれの機器のケースに、ねじで留める代わり
に、例えば接着してもよい。 第2図の断面図から判るように、誘導子3及びコンデ
ンサプレート4は、それぞれ絶縁層6で被覆されてい
て、コンデンサ4,4aではこれが誘導体となる。 第2図に示すように、基材フィルム1は回路パターン
2の導電層の厚さに比べて比較的薄いことが好ましい。
しかし、決してこれが条件だと言うのではなく、両方の
層1,2の厚さはそれ自体任意に選定出来る。共鳴ラベル
に対しては、回路パターン2は、例えば最大50μmの厚
さのアルミニウム層と、ポリエチレン、更に好ましくは
ポリエステルフィルムの基材から構成され、ポリエチレ
ンフィルムの厚さは例えば30μmが限度で、ポリエステ
ルフィルムでは場合によっては10μm又はそれ以下であ
る。 両方の層1,2の結合は、それ自体公知の方法で行うこ
とが出来る。例えば第2図の場合、回路パターン2は第
1図に示すような形状に印刷してある。その上に誘導体
の層6を可塑性の状態、即ち変形し得る状態、例えば液
体又はペーストとして形成する。このコーティングの工
程は、他のコーティングの場合に公知の任意の方法、特
に印刷により実施してもよい。変形可能の材料とこのよ
うな被覆方法により、絶縁層6の厚さを比較的簡単に調
節出来、しかも従来可能とされていたよりも、特に薄く
することが出来る。 絶縁層が、一方では回路パターンの第1の平面導体部
分2と、また他方では回路パターンのこれと組をなす第
2の平面導体部分2aと、確実に良く結合するように、絶
縁層6は接着剤(広い意味で)から成るようにするのが
好ましい。簡単な場合には、加圧により活性化出来る接
着剤も使用可能であるが、コンデンサ乃至は共鳴ラベル
の振動回路の場合、誘電体の所定の厚さを遵守する為
に、ホットメルト型の接着剤(一般に厚さは最低10μm
程度)、更に好ましくはヒートシール型ラッカーを用い
るのがよい。この種の、例えばビニルアクリルベースの
ラッカーは、一般に溶剤のエマルジョンであり、層を塗
布した後溶剤を揮発させる。こうして約3乃至4μmの
特に薄い層が得られ、これでは(共鳴ラベルの場合)、
回路を無効にするのに、振動回路の励起に必要な電流の
僅か二倍の強さの衝撃電流で充分である。 こうして得られた特に薄い誘電体層のその他の利点と
しては、コンデンサの面積を小さくすることが出来、そ
れにより一方ではラベル全体の面積を減らし、他方では
誘導子3の渦巻きの中にある自由表面9(被覆されてい
ない表面)を増大し得る点がある。この表面9に誘導子
の磁場が浸透し、その為その際得られる信号は30%程度
まで強くなる。この表面9は尚、第1図が示すように、
コンデンサプレート4を、従来の方法とは異なって、誘
導子3の渦巻きの外側に配置し、コンタクトフィールド
5,5aの方は誘導子3の内側に置くようにすれば、更に大
きくする(或いは必要ならば、他の誘導コイル用に利用
する)ことが出来る。この点からもう一つの利点が生ま
れる。コンデンサプレート4を従来のように誘導子3の
渦巻きの内側に配置した場合には、自由表面9の範囲に
生ずる磁場によりコンデンサプレート4に渦電流が発生
し、その為このコンデンサプレート4の寸法を、それ自
体必要である以上に大きくしなければならなくなる。即
ち、コンデンサプレート4を誘導子3の外側に配置する
ことによって、この種のスイッチ回路又は共鳴ラベルを
更に小さくすることが可能になる。 絶縁層を塗布したら直ちに、第2の平面導体部分2aを
その上に施工できる。回路パターンのこの第2の平面導
体部分2aを、単位安定化するだけの目的で、例えば蒸着
等により基材フィルム1aの上に設けることも出来る。こ
の基材フィルム1aを又、フィルム1の続きとしてもよ
く、その時は両方の平面導体部分2,2aを例えば並べて配
置し、基材フィルム1又は1aを第1図の位置を取るよう
に折り畳めばよい。その目的には、他より薄くした折り
目(図示せず)を予め基材フィルム1又は1aに設けてお
くか、又は導電性の回路パターン2又は2aを配置した後
でこれを作るようにする。しかし回路パターンの第2の
平面導体部分2aを基材フィルム1aの上に設けることは必
ずしも必要ではなく、場合によってはこの第2の平面導
体部分2aを例えば印刷又は蒸着で直接絶縁層6の上に形
成することも出来る。このような方法は、3個以上の平
面導体部分2,2aを重ねる必要の有る時は特に有利であ
る。もう1つの可能性としては、第2の平面導体部分2a
を一種の写し絵のように蒸着等の方法で先ず基材の上に
設けておき、次に平面導体部分2,2aを重ね合わせてから
基材フィルム1aを引き剥がす方法がある。 多くの場合、特に例えば漏れ検出器に応用する場合、
第2の基材フィルム1aをスイッチ回路に繋げた状態にし
ておくことが有利であり、このような場合には、両方の
基材フィルム1,1aをその端部でヒートシールするか、又
は両方の基材フィルム1,1aを接着しようとする、基材フ
ィルム1の端の部分に接着層6を塗布しておく。 前述したように、絶縁層6を変形し得る状態で塗布す
ることにより、その厚さを容易に又特に薄い厚さに調節
出来るばかりでなく、これによりコーティングパターン
を規定することも可能である。絶縁層それ自体を実質的
に連続して形成し、回路パターン2もしくは2aは前以て
固定して印刷しておくことも出来る。更には、平面導体
部分の間の接触を保証するか、又は厚い部品、例えば抵
抗を設けるようにする為に、導電層の両方の平面導体部
分の範囲で絶縁層を中断してもよい。 この点に関しては、次の方法が更に好ましい。即ち、
基材1(これは必ずしも合成樹脂フィルムでなく、シリ
コンウェーハでもよい)の上に公知の方法で先ず連続し
た導電層を作り、その上に絶縁層を第1図の回路パター
ンの形に設ける。この絶縁層はこの場合にも接着剤で作
るのが望ましいが、ここでは更にもう一つの特性、即ち
腐食剤に耐える性質を備える必要がある。この種の接着
剤の例としては、ヘンケル社が『テクノメルトQ2375』
又は『Q2279』の名称で市販しているメルト型接着剤が
ある。溶剤で活性化出来る接着剤は(気泡を生ずること
があり、また溶剤蒸気を吸引する必要があるので)一般
には好ましくないが、腐食剤に耐える接着剤としては、
例えば、リオフォルUK3640(硬化剤UK6000と組み合わせ
た2成分系の接着剤)は検討に値する。 絶縁コーティングの厚さは、第2図でこのコーティン
グの表面の波形で示したように、先ず、或る公差内に収
まるようにする。その際層の厚さの公差は、所要の目標
値より大きい範囲のみとする。これが層厚Hに相当す
る。誘電体の正確に規定した厚さを達成し、それにより
コンデンサ4(第1図)を正確な値に調節する為に(こ
れは従来容易には実施出来なかった)、製作後の検査工
程で共鳴ラベルの測定の際、例えば熱ポンチで加圧して
(第3図の矢印13)、目標の厚さh(第3図)に調節す
る。この調節はロール(例えば熱ロール)、又は、稀に
しか使用されないがきさげ仕上げによっても可能であろ
う。 但しその前に、(第2図の状態になった後で)導電層
の範囲10をエッチングで除去する。その為に腐食剤に耐
える接着剤が必要になる。こうしてあとに、回路パター
ンの平面導体部分2を形成する範囲3及び4が残る。こ
のような方法では、接着剤が幾つもの機能を果たすの
で、材料を節約出来るばかりでなく、製作が簡単にな
る。エッチングした後で始めて、接着層6を目標の厚さ
hにする。この際の加圧で、平面導体部分2の上に僅か
突き出した縁部11(第3図)を生ずるが、これは表面積
(コンデンサ4の場合にこの表面積を極めて正確に決め
る必要があるが)には全く影響しない。 第2の平面導体部分2a(第1図)を、回路配列の第2
図に示すように処理した平面導体部分2の上に重ねてか
ら、第3図で説明した検査工程を行う前に、接触片の端
部5,5aをお互いにかしめる。このかしめは、第4図に示
すように、歯14を備えた熱ポンチ12で行うが、数多く並
んだ歯14により、両方の部分5,5aをお互いに良く接触さ
せることが出来る。 ここで断っておくが、所謂『かしめ』は公知の方法
(ヨーロッパ特許公報第142380号)によれば、単に押し
つぶしているだけである。しかし、例えば本発明のヒー
トシール型ラッカーを層6として使用した場合は、この
ラッカーを例えば超音波により溶融し、次に(必要なら
ば加熱した)ポンチで変形し、ポンチを除いてから再び
冷却する。このようにして、状況によっては実用の際に
もまれるとたやすく剥離して公知の方法では常に不良品
の原因となった単なる機械的結合ではなく、接着により
化学的に強化された結合が得られる。 前述のように、回路パターンの両方の平面導体部分2
又は2aを1つの基材の上に設けることは必要条件ではな
い。少なくとも一方の平面導体部分、例えば、2aは、例
えば第5図に示すように、基材フィルムなしでも被覆す
ることが出来る。この場合、平面導体部分2及び第2図
のように厚さhにその上に塗布した接着層6を有する基
材フィルム1を、一回にS(矢印参照)の距離だけ段階
的に支持台15の上を移動する。 これに平行に打抜き格子16を配置する。これは、打抜
きポンチ18が通過する為の開口部17を少なくとも1個有
する。この打抜き工具18は下から見て平面導体部分2a
(第1図参照)の形状をなし、切断工具19とポンチ20と
から成る。この両方の工具19,20はお互いに独立してい
て、予め設定した運動プログラム(即ち、一般には機械
的に連結してある)で作動する。勿論、平行に伸びる基
材フィルム1に対して、又は1個の共鳴ラベルに相当す
る間隔(又はその複数の間隔)をおいて前後に、このよ
うな打抜き工具を幾つか設けることが可能であることは
云う迄もない。 打抜き格子16の上をテープ8が走り、これから打抜き
工具18で平面導体部分2aを打ち抜き、後述の方法で平面
導体部分2の上に重ねる。材料を節約する為には(上述
のように、エッチングでは導体材料の80%迄が失われ
る)、例えばアルミニウム等の導電性材料から成るテー
プ8を、一回により小さい距離s(矢印参照)だけ打抜
き格子16の上を動かすようにすればよい。フィルム1の
動きは、コンデンサプレート4が、或いは接触片の端部
5(第5図に示していない)も又、正確に打抜き格子16
の開口部17(これは勿論平面導体部分2a(第1図)の形
状を有する)の下に来た時に始めて、切断工具19が第5
図のテープ8の上にある位置から下向きに動くように、
打抜き工具18の動きと同期してある。従って、テープ8
は切断工具19の剪断作用により、開口部17の縁に沿って
打ち抜かれ、その際打ち抜かれた平面導体部分2aは普通
は切断工具19の下端に支えられているが、すぐに平面導
体部分2の接着層6の上に落ちることもある。 ここでポンチ20(例えば加熱してある)を下げる。加
熱には超音波も使用出来る。ポンチ20がその下面21で、
切断工具19により正確にその位置に保たれた平面導体部
分2aを接着層6の上に押し付け、ここに平面導体部分2a
を接着する。ポンチ20の加圧の程度は、平面導体部分2,
2aの間で誘電体となる接着剤6の層の厚さによって決ま
る。前述のように、この層の厚さにはプラスの公差を設
けておき、その後の検査の工程で同様のポンチを用いて
測定と同時に厚さを正確に定めることが好ましい。上述
の説明から明らかなように、こうして誘電体6の厚さを
任意に定めることが出来、従って得られた振動回路の周
波数はそれぞれ所望の値をとる。また、回路パターン2
又は2aを変更せずに、任意の所要の周波数の振動回路を
得ることも出来るので、更に節減が可能である。前述の
材料の節約は、打ち抜こうとする平面導体部分を、単独
で取り扱えないような薄い、場合によっては蒸着した層
を(第5図には示していない)基材テープ(第1図の基
材2aに相当)の下側に設けることによって、更に押し進
めることが出来る。 断っておくが、回路パターンを変えずに行う種々の周
波数の振動回路の製作は、液状又はペースト状に形成し
た誘電体の使用を前提とするものではない。誘電体とし
て、熱(又はその他の作用で)変形し得る材料、例えば
熱可塑性の合成樹脂を使用し、これを検査の工程でそれ
ぞれ所要の厚さに圧縮することも、それ自体は可能であ
ろう。但し、液状、ペースト状の材料、特に接着剤を使
用すれば、この工程をより容易に制御出来る。しかし、
後で変更することは残留弾性の為不可能である。 エッチングの場合には、先ず塗布したフォトレジスト
を部分的に露光して架橋し、露光しなかった部分を溶解
して除き、その下にあるアルミニウムをエッチングし、
最後に残ったフォトレジストを削り落とす方法をとる
が、一例として上述した打抜きはこれに比べて遥かに費
用の掛からない製法である。 接着剤の塗布は、高精度の輪郭線を得る為に、スクリ
ーン印刷、タンポン印刷又はグラビアロールを使用する
のが好ましい。不正確な作業で、導体図形の両側が狭く
なると、所謂『ネック』を生ずる恐れがある。 本発明の範囲内で数多くの変形が可能である。例え
ば、絶縁フィルムを加熱又は溶剤で変形し得る状態又は
可塑性の状態にしてこれを絶縁層6として使用すること
も出来る。この場合、フィルムは加圧により目標の厚さ
にする。但し一言するが、接着剤はそれ自体の誘電率が
非常に小さいので、このような接着剤を使用する方が有
利である。即ち、コーティングには誘電率が3.0以下の
材料を使用するのが好ましい(例えばポリエステエルの
誘電率は3.6であるが、代表的なヒートシール型ラッカ
ーではこれが僅か2.3のものもある)。また、云う迄も
ないが、接触片の端部5,5aも、必ずしも三角でなく、そ
れ自体任意の形がとれる。 回路パターンの平面導体部分2aを重ねた後で基材1aを
除く必要がある場合には、これを必ずしも写し絵のよう
に剥がさなければならないわけではなく、例えば単に化
学的/物理的に剥がすことも可能であろう。それには、
基材1aを例えばアルギン酸塩(石鹸水に可溶)又は低融
点の材料で作ればよい。 本発明を更に説明する為に、次に計算例を示すことに
する。 ここで、或る振動回路に於いて出来るだけ小さい面積
で出来るだけ大きい信号(Q値、コイルの特性)を得る
ことを検討する。誘導コイル3及びその間の自由表面9
が大きい程、信号は大きくなるから、上記の目的はそれ
自体相反する要求である。一方では、制作費(材料又は
個数/単位時間)の理由だけでなく、製作しようとする
安全(共鳴)ラベルを出来るだけ広い範囲で使えるよう
にする為に、これを出来るだけ小さい面積にすることが
必要である。 インダクタンスLは次の式(1)で与えられる。 ここでNは、誘導子3の巻線の数、 Dは、巻線の半径方向の幅(第6図参照) Aは、巻線の平均半径である。 巻線の平均半径(cm)は第6図により次の式(2)か
ら算出出来る。 式(1)では励起された磁場は考慮されていないが、
自由表面9の大きさはD及びAの関係により間接的に考
慮されている。しかし、この式(1)には、同様に重要
な因子である、材料の厚さや導体図形相互の間隔も含ま
れていないので、これは近似式である。 製作しようとする振動回路の周波数は次の式(3)か
ら得られる。 ここで、Lは、インダクタンス、 Cは、コンデンサの静電容量(ピコファラッ
ド)である。 式(3)で静電容量Cは次の式(4)から導くことが
出来る。 ここで、Aは、コンデンサの面積(cm2)、 Kは、誘電率、 Nは、重ねて結合しているコンデンサの層
(表面4,4a及び場合 によっては更にこれに属する表面の範囲)の数、 tは、誘電体の厚さ(cm)、 Nは、定数で、例えば1である。 従って、第6図でA1が2.7cm、A2が4.7cmならば、
(2)式より平均半径は、2.22cmとなる。 更に、D=1,L=3.306と仮定し、周波数fの目標値を
8.2MHzとする。(3)式より、必要な静電容量Cは、11
3.8pFとなる。このようなコンデンサに対して、その厚
さtを10μm(0.001cm)、Kをヒートシール型ラッカ
ーを使用するものとして2とすれば、(4)式又はこの
式をAを計算するように書き替えた式から、必要な面積
は0.64cm2となる。従来のポリエチレンの場合には、こ
れを30μmより薄くすることは出来ず、又、Kの値が2.
3であるから、面積Aは1.677cm2となる。即ち、本発明
では、公知の共鳴ラベルのコンデンサの面積の約2.5分
の一の面積ですむことになる(正確には、従来の方法の
この面積が約2.6倍大きく、自由表面9がその為約1cm2
だけ少ない)。 コンデンサの大きさがこのように相違する場合の残っ
た自由表面9を比較すれば、誘導コイル3に囲まれた全
面積が例えば2.7×2.7(=7.29cm2)の場合、これから
必要なコンデンサの面積を差引けば、本発明の構成では
自由表面9の面積は6.65cm2、公知の構成では自由表面
9の面積は5.61cm2となる。即ち、本発明に比べて面積
9が約15.6%の減少、或いは、本発明の構成でコンデン
サの占める面積はこの例では全体の8.8%であるが、従
来の構成ではこれが23%にもなる。 本発明の構成による有利な条件の為に、より明瞭な信
号が生ずるばかりでなく、共鳴ラベルをより少ない電流
で無効にすることが出来、その為相当する電流回路が簡
単になる利点がある。 上述のように製作した共鳴ラベルは、厚さtを調整す
るだけでそれぞれ所要の共鳴周波数が得られ、回路パタ
ーンを変更する必要はなかった。その場合、周波数fと
厚さtとの関係は次の第1表の通りであった。 第1表 周波数f(MHz) 層6の厚さt(μm) 8.2 10 10.0 15 11.0 18 7.5 8.2 勿論これは一例を示したに過ぎず、全ての中間の値や
その他に任意の値も達成出来、しかもその都度同じ回路
パターンで作業出来るが、これは従来不可能であった。
こうして更に費用の削減が達成される。大まかに云っ
て、周波数の10%の変化が厚さtの20%の変化に相当す
る。この厚さtは非常に正確に調節出来、しかも好まし
くは前述の検査の工程で実施されるので、周波数の非常
に狭い範囲への調節が可能であるが、従来の共鳴ラベル
は約20%の周波数帯域で作業しなければならなかった。 断っておくが、上述の計算例は単に説明の為のもので
あり、場合によっては更に小さいコンデンサの面積又は
厚さtが達成し得るので、所要の周波数をより高い精度
で作る費用を明らかに低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、共鳴ラベルの一部欠如平面図、
第2図は、この種の共鳴ラベルの下側の平面導体部分を
示す第1図のII−II断面図、 第3図は、回路配列の製作の後半の工程を示す第2図類
似の断面図、 第4図は、回路配列の両平面導体部分の接点端部のかし
めを示す第3図類似の断面図、 第5図は、唯1個の基材フィルムを有する共鳴ラベルの
打抜きによる製作を説明する、同じく第3図類似の断面
図、 第6図は、計算例を説明する為の、もう一つの実施例の
平面図である。 1…絶縁性の基材、基材フィルム、2…第1の平面導体
部分、2a…第2の平面導体部分、3…導電性の回路パタ
ーン、誘導子、4,4a…平面導体領域、コンデンサ、5,5a
…接触片の端部、6…絶縁層、7,7a…連結部、10…平面
導体領域、11…はみ出し。
示す第1図のII−II断面図、 第3図は、回路配列の製作の後半の工程を示す第2図類
似の断面図、 第4図は、回路配列の両平面導体部分の接点端部のかし
めを示す第3図類似の断面図、 第5図は、唯1個の基材フィルムを有する共鳴ラベルの
打抜きによる製作を説明する、同じく第3図類似の断面
図、 第6図は、計算例を説明する為の、もう一つの実施例の
平面図である。 1…絶縁性の基材、基材フィルム、2…第1の平面導体
部分、2a…第2の平面導体部分、3…導電性の回路パタ
ーン、誘導子、4,4a…平面導体領域、コンデンサ、5,5a
…接触片の端部、6…絶縁層、7,7a…連結部、10…平面
導体領域、11…はみ出し。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名)
G08B 13/24
G09F 3/00
H05K 1/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.基材(1)の上に設けた第1平面導体部分(2)が
第1平面導体領域(3、5)と第2平面導体領域(4)
とを有し、第1平面導体部分(2)を覆う第2平面導体
部分(2a)が第3平面導体領域(5a)と第4平面導体領
域(4a)とを有し、上記第2平面導体領域(4)を第4
平面導体領域(4a)が接着性絶縁層(6)によってのみ
分離された状態で覆っているように形成され、上記第1
平面導体領域の一部(5)と第3平面導体領域(5a)と
は、間に接着性絶縁層(6)を挟んで対向し且つ該第1
平面導体領域の一部(5)及び第3平面導体領域(5a)
は該接着性絶縁層(6)を貫通するかしめによって導電
接続されていることを特徴とする回路配列。 2.前記接着性絶縁層(6)は、厚さが基材(1)の厚
さに等しいかそれ以下であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の回路配列。 3.前記接着性絶縁層(6)は、前記第1平面導体部分
(2)への適用にあたっては接着性の無い不活性の状態
であり、前記第2平面導体部分(2a)との接合にあたっ
ては接着性を示す状態に活性化出来るものであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の回路配列。 4.前記接着性絶縁層(6)が、熱により活性化出来る
接着剤から成ることを特徴とする特許請求の範囲第3項
に記載の回路配列。 5.前記接着性絶縁層(6)が、ヒートシール型ラッカ
ーから成ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の回路配列。 6.前記接着性絶縁層(6)が、エッチング剤に耐える
接着剤から成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の回路配列。 7.前記基材(1)上の第1平面導体部分(2)が設け
られていない部分には接着性絶縁層(6)が被覆されて
いないことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
回路配列。 8.前記接着性絶縁層(6)の厚さが3μm乃至20μm
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
回路配列。 9.前記第2平面導体領域(4)及び第4平面導体領域
(4a)がコンデンサを形成し、前記第1平面導体領域
(3)が第4平面導体領域(4a)に導電接続されたイン
ダクタを形成してコンデンサとインダクタとが直列接続
されたLC供振回路を構成することを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の回路配列。 10.基材(1)と; 基材(1)の上に設けた平面導体部分であって、第1平
面導体領域(3、5)と第2平面導体領域(4)とを有
する第1平面導体部分(2)と; 第1平面導体部分(2)上に設けられた接着性絶縁層
(6)と;及び 第1平面導体部分(2)を覆う平面導体部分であって、
第3平面導体領域(5a)と第4平面導体領域(4a)とを
有する第2平面導体部分(2a)とを備え、 上記第2平面導体領域(4)及び第4平面導体領域(4
a)は対応する大きさ及び形状を有し且つ接着性絶縁層
(6)によってのみ分離された状態で接着され、上記第
1平面導体領域の(5)と第3平面導体領域(5a)との
かしめ部分は、上記接着性絶縁層(6)を突き抜けて延
在し、上記第1平面導体領域(5)及び第3平面導体領
域(5a)を直接導電接続してなることを特徴とする共鳴
ラベル。 11.前記接着性絶縁層(6)により分離された、上記
第2平面導体領域(4)と第4平面導体領域(4a)とで
少なくとも1個のコンデンサを形成し、その接着性絶縁
層(6)が、コンデンサ電極を形成するこれら平面導体
領域(4,4a)の間で横に突出するはみ出部分(11)を有
することを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の共
鳴ラベル。 12.更に2個の重なり合った平面導体部分の平面導体
領域(5,5a)が、かしめにより接着性絶縁層(6)を通
した導電性の結合となる接点を形成し、その際、接着性
絶縁層(6)は接点の範囲において穴(6′)を有し、
その周縁に沿って両方の平面導体部分の平面導体領域
(5,5a)が実質的に中断することなく相互に接合されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の共
鳴ラベル。 13.誘導コイルを形成する第1平面導体領域(3)の
内側にある重なり合った第1及び第2平面導体部分の平
面導体領域(4,4a又は5,5a)が、誘導コイル(3)で囲
まれた表面(9)の40%より小さい面積を占めることを
特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の共鳴ラベル。 14.誘導コイルを形成する第1平面導体領域(3)の
内側にある重なり合った第1及び第2平面導体部分の平
面導体領域(4,4a又は5,5a)が、誘導コイル(3)で囲
まれた表面(9)の25%より小さい面積を占めることを
特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の共鳴ラベル。 15.基材(1)の上に第1平面導体領域(3、5)と
第2平面導体領域(4)とを有する第1平面導体部分
(2)に設ける工程と; 第1平面導体部分(2)上に接着性絶縁層(6)を設け
る工程と;及び 上記接着性絶縁層(6)上に、第3平面導体領域(5a)
と第4平面導体領域(4a)とを有する第2平面導体部分
(2a)を設ける工程とを備え; 上記第2平面導体領域(4)及び第4平面導体領域(4
a)は対応する大きさ及び形状を有し且つ接着性絶縁層
(6)によってのみ分離された状態で接着し、第1平面
導体領域の一部(5)と第3平面導体領域(5a)とを、
間に接着性絶縁層(6)を挟んで対向させると共に、該
第1平面導体領域の一部(5)及び第3平面導体領域
(5a)を該接着性絶縁層(6)を介してかしめて導電接
続するようにしたことを特徴とする回路配列の製法。 16.前記接着性絶縁層(6)は、液状又はペースト状
の状態で第1平面導体部分(2)上に被覆されることを
特徴とする特許請求の範囲第15項に記載の製法。 17.前記被覆した液状又はペースト状の接着性絶縁層
(6)が、液状又はペーストの状態にある時に、この接
着性絶縁層(6)の上に第2平面導体部分(2a)を重ね
ることを特徴とする特許請求の範囲第16項に記載の製
法。 18.前記第2平面導体部分(2a)もまた1つの基材
(1a)の上に設けられ、この基材(1a)を、両方の2平
面導体部分(2,2a)が接着性絶縁層(6)によってのみ
互いに分離されるように且つ該基材(1a)がこれらの層
(2,2a,6)を覆うように重ねることを特徴とする特許請
求の範囲第15項に記載の製法。 19.前記第2平面導体部分(2a)もまた1つの基材
(1a)の上に設けられ、この基材(1a)を、両方の平面
導体部分(2,2a)が接着性絶縁層(6)によってのみ互
いに分離されるように且つ該基材(1a)がこれらの平面
導体部分及び接着性絶縁層(2,2a,6)を覆うように重
ね、該基材(1a)をその後で取り除くことを特徴とする
特許請求の範囲第15項に記載の製法。 20.基材(1)の上に設けた導電性材料層上に、接着
性絶縁層(6)を形成するエッチング剤に耐える接着剤
層を印刷した後、所要の回路パターン(3)の間にある
導電性材料の平面導体領域(10)をエッチングで除いて
所要の回路パターン(3)の第1平面導体部分(2)を
形成し、続いて、接着性絶縁層(6)の第2の面に接着
する導電性材料の第2平面導体部分(2a)を、もう1枚
の基材(1a)の上に設け、これを接着性絶縁層(6)の
第2の面と接着することを特徴とする特許請求の範囲第
15項から第19項のいずれか1項に記載の製法。 21.基材(1)の上に設けた導電性材料層の上に、接
着性絶縁層(6)を形成するエッチング剤に耐える接着
剤層を印刷した後、所要の回路パターン(3)の間にあ
る導電性材料の平面導体領域(10)をエッチングで除い
て所要の回路パターン(3)の第1平面導体部分(2)
を形成し、続いて、接着性絶縁層(6)の第2の面とヒ
ートシールにより接着する導電性材料の第2平面導体部
分(2a)をもう1枚の基材(1a)の上に設け、これを接
着性絶縁層(6)の第2の面と接着することを特徴とす
る特許請求の範囲第15項から第19項のいずれか1項に記
載の製法。 22.前記接着性絶縁層(6)を先ずプラスの公差をつ
けて被覆し、次に検査工程において始めて、これを目標
の厚さ(h)に、熱ポンチを用いて調節することを特徴
とする特許請求の範囲第15項から第21項のいずれか1項
に記載の製法。 23.基材(1)の上に設けた第1平面導体部分(2)
が少なくとも1個の平面導体領域(4)を有し、これを
第2平面導体部分(2a)の平面導体領域(4a)が接着性
絶縁層(6)によってのみ分離された状態で覆っている
ように形成する回路配列の製法において、該両方の平面
導体領域(4,4a)が実質的に同じ回路パターンを備え、
形成される静電容量を異なる値に調節するために、コン
デンサの電極を構成する平面導体領域(4,4a)の間の接
着性絶縁層(6)の層厚を調節することを特徴とする、
コンデンサの静電容量が異なる少なくとも2個の回路配
列の製法。
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