JP3241993B2

JP3241993B2 - 電子タグとその製造方法

Info

Publication number: JP3241993B2
Application number: JP10905396A
Authority: JP
Inventors: 潤古橋; 徳雄黒川; 雅隆宮村
Original assignee: 株式会社マースエンジニアリング
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH09293131A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品等に付与され
ているタグ情報を自動識別するための応答器と質問器か
ら構成される電子タグ識別システムにおいて、タグ情報
を記憶した応答器として用いられる電子タグの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、物品等に付与されているタグ情報
を自動的に読み取って識別するためのシステムとして、
旧来より知られるバーコード方式によるものに代え、よ
り大量の情報を扱え、耐環境性に優れ、しかも遠隔読み
出しが可能なデータキャリアシステムと呼ばれる電子タ
グ識別システムの開発が盛んに行われている。

【０００３】この電子タグ識別システムは、物品等に取
り付けられる電子タグと呼ばれる応答器と、ホスト側に
接続される質問器とで構成され、これら応答器と質問器
との間で、磁気、誘導電磁界、マイクロ波（電波）等の
伝送媒体を介して非接触で交信を行う点を特徴としてい
る。

【０００４】電子タグ識別システムの情報伝送方式には
電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式、光通信
方式等がある。これらの方式の中で、電磁結合方式、マ
イクロ波方式によるものは、質問器からの伝送信号のエ
ネルギーを応答器の駆動電力として用いることができ
る。このため、電池を駆動源とする場合のように、電池
の寿命が近付いてきたことによる応答能力の劣化や使用
限界に至る心配がないという更なる利点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子タグを構成するア
ンテナ、ＩＣチップ等の内部部品はこれを外部環境より
保護するための樹脂製の外装部（以下、外装樹脂と呼
ぶ。）によって覆われている。電子タグ内部への水分等
の浸入は内部部品に致命的な損害を与える恐れがあるこ
とから、外装樹脂による内部部品の緻密な封止は信頼性
の高い電子タグを実現する上で不可欠である。

【０００６】外装樹脂による内部部品の緻密な封止は、
電子タグ全体の外装樹脂を一体成形することができれば
最も効率的に達成される。しかしながら、電子タグはＩ
Ｃパッケージが持つリードフレーム等の成形金型内に部
品を浮上せしめた状態で位置決めできるような部分を持
たないことから、一度の成形で外装樹脂を得ることが困
難である。

【０００７】従来より、電子タグの製造においては、予
め作製された樹脂製ケース中に電子タグの内部部品を入
れ、別の樹脂部品で蓋をし、ケースと蓋とを接着剤、熱
融着、超音波溶着するなどして接合する方法が専ら採用
されている。

【０００８】しかし、ケースと蓋を接着剤により接合し
た場合、外部からの衝撃や、温度変化による膨張収縮等
によって使用中に接合界面が剥離し、そこから水分等が
侵入することが懸念される。また、熱融着、超音波溶着
を用いる方法では、接合部分の外観が悪化し、またコス
トの高いものとなってしまう。

【０００９】また、金型内に樹脂製ケースと内部部品を
入れ、蓋となる部分を樹脂成形すると同時にその樹脂熱
でケース表面を溶かし、ケースと蓋とを溶融一体化する
方法も考えられる。しかし、この方法では、ケース材料
となる樹脂と成形用の樹脂として良好な接合強度が得ら
れるように同種の樹脂を用いた場合、樹脂製ケースの表
面を溶融してケースと蓋とを一体化するために、成形時
の樹脂温度を通常の温度よりもかなり高くしなければな
らず、このため、樹脂の変色、分解が起るうえ、成形収
縮による剥がれや変形といった問題が生じる。

【００１０】本発明はこのような課題を解決するための
もので、耐環境性及び耐久性に優れ、そのうえ生産効率
の改善を図ることのできる電子タグとその製造方法の提
供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電子タグは、上
記した目的を達成するために、タグ情報を記憶する記憶
素子を含む回路部品と、外部機器との間で非接触で信号
を送受信するためのアンテナとを内部部品として備えた
電子タグにおいて、内部部品を封入したフィルム状樹脂
と、このフィルム状樹脂にて封入された内部部品を保護
する外装部とを具備し、フィルム状樹脂及び外装部が互
いに相溶性を有する樹脂からなり、且つフィルム状樹脂
の融点または軟化点が外装部用の樹脂の成形温度より低
いことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の電子タグの製造方法は、タ
グ情報を記憶する記憶素子を含む回路部品と、外部機器
との間で非接触で信号を送受信するためのアンテナとを
内部部品として備えた電子タグの製造方法において、内
部部品をフィルム状樹脂にて封入し、このフィルム状樹
脂にて封入された内部部品を成形用金型内にセットし、
該金型内にフィルム状樹脂に対して相溶性を有する樹脂
をフィルム状樹脂の融点または軟化点より高い温度で注
入して外装部を成形することを特徴とするものである。

【００１３】本発明によれば、フィルム状樹脂によって
水分等の侵入を防ぐ効果が増大し、内部部品を外部環境
からより確実に保護することが可能となる。

【００１４】また、本発明によれば、フィルム状樹脂を
外装部の成形時に、内部部品を金型内の浮上した位置に
固定するための支えとして利用することが可能になるの
で、外装部の一体成形が可能となり、この点からも耐環
境性に優れた電子タグを実現することが可能となる。

【００１５】さらに、本発明によれば、外装部の一体樹
脂成形が可能となることから、生産性の向上と低コスト
化が達成される。

【００１６】さらに、本発明によれば、フィルム状樹脂
及び外装部用の樹脂が互いに相溶性を有し、且つフィル
ム状樹脂の融点または軟化点が外装部用の樹脂の成形温
度より低い条件を満足する樹脂の組み合わせからなるこ
とから、外装部の成形時にフィルム状樹脂の表面部が溶
けて外装樹脂と接着され、外装部とフィルム状樹脂との
接合信頼性の高い電子タグが得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は本発明に係る電子タグ識別システム
の全体的な構成を示す機能ブロック図である。

【００１９】同図に示すように、この電子タグ識別シス
テムは質問器１０と応答器（以下、電子タグと呼ぶ。）
２０から構成される。

【００２０】質問器１０は、質問器１０の全体制御を行
う主制御部１１と、ホスト装置とのデータの入出力を制
御するインターフェース部１２と、電子タグ２０より受
信したタグ情報等を蓄積する読み出し／書き込み可能な
ＲＡＭ等の記憶部１３と、送信情報をパラレル信号から
シリアル信号に変換し、且つ電子タグ２０からの受信信
号をシリアル信号からパラレル信号に変換する信号変換
部１４と、送信信号を例えばＡＳＫ（Amplitude Shift
Keying）方式、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式
等で伝送用の信号に変調する変調部１５と、受信信号を
復調する復調部１６と、送信アンテナ１７と、受信アン
テナ１８とを備えて構成される。

【００２１】電子タグ２０は、この電子タグ２０の全体
制御を行う主制御部２１と、タグ情報を蓄積するＥＥＰ
ＲＯＭ等の電源バックアップ不要な記憶部２２と、送信
情報をパラレル信号からシリアル信号に変換し、且つ質
問器１０からの受信信号をシリアル信号からパラレル信
号に変換する信号変換部２３と、送信信号をＡＳＫ方
式、ＦＳＫ方式等で伝送用の信号に変調する変調部２４
と、受信信号を復調する復調部２５と、送信アンテナ２
６と、受信アンテナ２７とを備えて構成される。次に、
この電子タグ識別システムの基本的な交信手順について
説明する。

【００２２】質問器１０は、まず電子タグ２０に対する
タグ情報読取りのための質問信号を発信する。電子タグ
２０は該質問信号の受信可能な範囲に入るとこれを受信
して、記憶部２２に記憶されているタグ情報を応答信号
として発信する。この応答信号を質問器１０が受信、解
読して、タグ識別情報としてホスト装置に送る。

【００２３】図２は電子タグ２０を示す平面図、図３は
その断面図である。これらの図において、３１はＩＣチ
ップであり、図１に示す送受信アンテナ２６、２７を除
く各機能回路部がこのＩＣチップ３１に内蔵されてい
る。３２は図１に示す送受信アンテナ２６、２７に相当
するアンテナ部、３３は外装樹脂、３４はフィルム状樹
脂である。なお、アンテナ３２としては、例えば、樹脂
被覆の施された銅線をコイル状に巻いて構成したコイル
アンテナや、基板上に導電性ペーストを用いて渦巻状に
パターン形成されたアンテナが用いられる。

【００２４】外装樹脂３３及びフィルム状樹脂３４は互
いに相溶性を有する異なる種類の樹脂からなる。フィル
ム状樹脂３４の少なくとも表面部は外装樹脂３３を成形
する際の樹脂熱によって溶融し、これにより外装樹脂３
３との溶融接着が達成されている。よって、フィルム状
樹脂の融点または軟化点は外装用樹脂の成形温度より低
いことが要求される。

【００２５】このような条件を満足する樹脂の組み合わ
せとして、例えば、フィルム状樹脂にポリスチレン、外
装用樹脂にポリフェニレンエーテルといった組み合わ
せ、フィルム状樹脂にポリ塩化ビニル、外装用樹脂にポ
リメチルメタクリレートといった組み合わせ、フィルム
状樹脂にポリプロピレン、外装用樹脂にポリプロピレン
・ナイロン６６アロイといった組み合わせなどがある。

【００２６】また、フィルム状樹脂にアクリロニトリル
・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、外装用樹脂にアク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂とポリ
カーボネート樹脂のアロイといった組み合わせ、つまり
外装用樹脂にフィルム状樹脂をアロイ化しその融点又は
軟化点を上げた樹脂を用いた組み合わせ、あるいは逆
に、フィルム状樹脂にポリエチレンとポリエチレンテレ
フタレートのアロイ、外装用樹脂にポリエチレンテレフ
タレートといった組み合わせ、つまりフィルム状樹脂に
外装用樹脂をアロイ化してその融点又は軟化点を下げた
樹脂を用いた組み合わせなどを挙げることができる。

【００２７】また、もともとは互いに相溶性のない樹脂
の組み合わせにおいても、どちらかに他方の樹脂と相溶
化するように相溶化剤を加えておいても構わない。さら
には必要に応じて、以上の樹脂にガラス繊維、タルク、
シリカ、マイカ等のフィラーを添加してもよい。

【００２８】以下、このような構成の電子タグの製造方
法について図４乃至図６を参照しつつ説明する。

【００２９】まず、ＩＣチップ３１及びアンテナ３２か
らなる電子タグの内部部品をフィルム状樹脂３４にて封
入（封止）する。例えば、図４に示すように、上下のフ
ィルム状樹脂３４の間に電子タグの内部部品３５を配置
し、これらを一対の熱ロール３６ａ、３６ｂの間を通す
ことによって、内部部品３５とフィルム状樹脂３４とを
全面的に密着させて上下のフィルム状樹脂３４どうしを
溶着させる。

【００３０】なお、この電子タグ内部部品の封入工程に
おいては、熱ロールに代えて熱プレス、ホットスタンプ
等を用いることができる。この方法においては、電子タ
グ内部部品の周囲のみ上下のフィルム状樹脂を溶着させ
る方法を採ることができる。電子タグ内部部品を気密に
且つ定位置に封入できれば、このように電子タグ内部部
品とフィルム状樹脂とが全面的に密着していなくてもよ
い。

【００３１】フィルム状樹脂の形状としては、単純なシ
ート形状のものに限らず、管状或いは袋状のものを用い
てもよい。また、フィルム状樹脂の供給効率を改善する
ために、図４に示したように、ロール状に巻かれた細長
いフィルム状樹脂を２枚同時に引き出して使用するよう
にしてもよい。さらに、フィルム状樹脂の間に空気が入
り込まないように、真空中で上記作業を行う、例えば真
空プレス等を用いてフィルム状樹脂による電子タグ内部
部品の封入を行うようにしてもよい。

【００３２】次に、図５及び図６に示すように、このフ
ィルム状樹脂３４に封入した電子タグ内部部品３５を成
形用金型３７内にセットし、該金型３７内にフィルム状
樹脂３４に対して相溶性のある樹脂３９（フィルム状樹
脂３４の融点または軟化点より高い温度に熱した樹脂）
を圧入して外装樹脂３３の成形を行う。これにより、フ
ィルム状樹脂３４の少なくとも表面部が溶融し、樹脂３
９と均質に混ざりあって、フィルム状樹脂３４と外装樹
脂３３との溶融接着が達成される。

【００３３】なお、このとき、例えば、金型３７の両端
からはみ出させたフィルム状樹脂３４を両側より引っ張
るなどして、金型３７内の電子タグ内部部品３５が樹脂
圧で移動しないようにする。或いは、成形型締め時にフ
ィルム状樹脂３４に張力を加えたまま金型３７でフィル
ム状樹脂３４を強く挟む、金型３７に立てたピンにフィ
ルム状樹脂３４に設けた穴を差し込むなどの方法によっ
ても、金型３７内での電子タグ内部部品３５の位置固定
を図ることができる。

【００３４】かくして、本実施形態の電子タグによれ
ば、フィルム状樹脂３４によって水分等の侵入を防ぐ効
果が増大し、内部部品３５を外部環境からより確実に保
護することが可能となる。また、フィルム状樹脂３４を
外装樹脂３３の成形時に、内部部品を金型内の浮上した
位置に固定するための支えとして利用することが可能に
なるので、外装樹脂３３の一体成形が可能となり、この
点からも耐環境性に優れた電子タグを実現することが可
能となる。さらに外装樹脂３３の一体成形が可能となる
ことから、生産性の向上と低コスト化が達成され、機械
的強度の高い電子タグを提供することができる。

【００３５】さらに、本実施形態の電子タグにおいて
は、フィルム状樹脂３４と外装樹脂３３とが互いに相溶
性を有し、且つフィルム状樹脂３４の融点または軟化点
が外装樹脂３３の成形温度より低い条件を満足する樹脂
の組み合わせからなることから、外装樹脂３３の成形時
にフィルム状樹脂３４の表面部が溶けて外装樹脂３３と
接着され、外装樹脂３３とフィルム状樹脂３４との接合
信頼性の高い電子タグが得られる。

【００３６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。

【００３７】まず、平面寸法６ｍｍ×６ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍのＩＣチップと直径２０ｍｍのループ状に巻かれ
たアンテナとを電気的に接合して電子タグの内部部品を
作製した。

【００３８】次に、図４に示したように、幅３０ｍｍ、
厚さ０．０５ｍｍの２枚のポリスチレン樹脂からなるフ
ィルム状樹脂３４の間に電子タグ内部部品３５を挟み、
１８０℃の温度の熱ロール３６ａ、３６ｂを用いて内部
の空気を抜きながらフィルム状樹脂３４どうしを溶着し
て、電子タグ内部部品３５をフィルム状樹脂３４に封入
した。なお、このとき、長尺のフィルム状樹脂を使用
し、これに電子タグ内部部品を１０ｃｍ間隔で連続的に
封入した。

【００３９】次に、図５及び図６に示したように、直径
３５ｍｍ、厚さ３ｍｍの空間を持つ射出成形用金型３７
内に、前記のフィルム状樹脂３４に封入した内部部品３
５をフィルムに張力を加えながら挿入し、金型３７を締
め、その型締め力で内部部品３５を金型空間内の定位置
に固定した後、成形機ノズル３８より２６０℃に熱した
ポリフェニレンエーテル樹脂３９を金型３７内に圧入
し、以て電子タグの外装樹脂３３を成形すると共に、内
部部品３５をフィルム状樹脂３４ごと外装樹脂３３内に
接合固定した。

【００４０】次に、金型３７を開き、フィルム状樹脂３
４を１０ｃｍずらし次の内部部品３５を金型空間内に挿
入し、再び外装樹脂３３の成形を行うと共に成形された
外装樹脂３３の周りのフィルム状樹脂３４を外装樹脂３
３の外形に沿って裁断し、電子タグを完成させた。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィルム状樹脂によって水分等の侵入を防ぐ効果が増大
し、内部部品を外部環境からより確実に保護することが
可能となる。

【００４２】また、本発明によれば、フィルム状樹脂を
外装部の成形時に、内部部品を金型内の浮上した位置に
固定するための支えとして利用することが可能になるの
で、外装部の一体成形が可能となり、この点からも耐環
境性に優れた電子タグを実現することが可能となる。

【００４３】さらに、本発明によれば、外装部の一体樹
脂成形が可能となることから、生産性の向上と低コスト
化が達成される。

【００４４】さらに、本発明によれば、フィルム状樹脂
及び外装部用の樹脂が互いに相溶性を有し、且つフィル
ム状樹脂の融点または軟化点が外装部用の樹脂の成形温
度より低い条件を満足する樹脂の組み合わせからなるこ
とから、外装部の成形時にフィルム状樹脂の表面部が溶
けて外装樹脂と接着され、外装部とフィルム状樹脂との
接合信頼性の高い電子タグが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子タグ識別システムの全体的な構成を示す機
能ブロック図

【図２】図１の電子タグを示す平面図

【図３】図２の電子タグの断面図

【図４】電子タグ内部部品のフィルム状樹脂への封入工
程を示す図

【図５】フィルム状樹脂に封入した電子タグ内部部品の
成形用金型内へのセット工程を示す図

【図６】外装樹脂の成形工程を示す図

【符号の説明】

２０……電子タグ３１……ＩＣチップ３２……アンテナ３３……外装樹脂３４……フィルム状樹脂３５……電子タグ内部部品３６ａ、３６ｂａ……熱ロール３７……成形用金型

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−176214（ＪＰ，Ａ) 特開平７−244713（ＪＰ，Ａ) 特開平８−142554（ＪＰ，Ａ) 特表平９−511704（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 19/07 - 19/077 B42D 15/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】タグ情報を記憶する記憶素子を含む回路
部品と、外部機器との間で非接触で信号を送受信するた
めのアンテナとを内部部品として備えた電子タグにおい
て、前記内部部品を封入したフィルム状樹脂と、このフィル
ム状樹脂にて封入された前記内部部品を保護する外装部
とを具備し、前記フィルム状樹脂及び前記外装部が互い
に相溶性を有する樹脂からなり、且つ前記フィルム状樹
脂の融点または軟化点が前記外装部用の樹脂の成形温度
より低いことを特徴とする電子タグ。
【請求項２】タグ情報を記憶する記憶素子を含む回路
部品と、外部機器との間で非接触で信号を送受信するた
めのアンテナとを内部部品として備えた電子タグの製造
方法において、前記内部部品をフィルム状樹脂にて封入し、このフィル
ム状樹脂にて封入された前記内部部品を成形用金型内に
セットし、該金型内に前記フィルム状樹脂に対して相溶
性を有する樹脂を前記フィルム状樹脂の融点または軟化
点より高い温度で注入して外装部を成形することを特徴
とする電子タグの製造方法。