JP3864701B2 - 電子回路チップの装着方法 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、集積回路チップなどの電子回路チップを、紙などの柔らかな素材に装着する技術に関するものである。
背景技術
近年、集積回路チップなどの電子回路チップの小型化、薄型化の進展に伴い、電子回路チップがさまざまな利用形態で使用されるようになった。
このような電子回路チップの利用形態の一つとして、たとえば、特開平３−３８３９６号公報などに記載されているように、情報を記憶する小型の電子回路チップを、電子回路チップから非接触で情報を読み出すための素材と共に、携帯可能なプラスチックカードに埋め込み使用する利用形態が知られている。たとえば、予め電子回路チップに個人識別情報を格納した、このようなプラスチックカードは、非接触で個人識別情報を確認できる電子的なＩＤカードとして利用できる。
発明の開示
このように電子回路チップの利用形態は広がっているが、従来は、電子回路チップを装着する素材は、プラスチックカードなどの、固く、大きく曲げたり折り曲げたりすることのできない素材に限られていた。これは、素材を大きく曲げたり折り曲げたりする力が、素材に装着された電子回路チップにも加わると、強度上の理由より電子回路チップが破損してしまう可能性があるからである。
しかし、電子回路チップを、紙などの大きく曲げたり折り曲げたりすることのできる柔らかな素材にも装着することができれば、電子回路チップの利用形態を拡大することができ、人々にさらなる利便を提供することができるようになる。
そこで、本発明は、電子回路チップを、紙などの柔らかな素材に電子回路チップを素材の曲げや折り曲げによって破損しないように装着する装着方法の提供を目的とする。
また、本発明は、紙などの柔らかな素材に装着しても、その素材の曲げや折り曲げによって破損しない電子回路チップの提供を目的とする。
前記目的達成のために、本発明は、たとえば、折り曲げ可能なシートに、電子回路チップを装着する際に、所定の折り畳み法に従ってシートを折り畳んだ時に折り目となる位置に、前記電子回路チップが位置しないように、前記電子回路チップを前記シートに装着する方法を提供する。このような装着方法によって、シートの折り曲げ時に強いモーメント力が加わる折り目位置を避けて電子回路チップを配置することにより、電子回路チップがシートの折り曲げによって破損することを防止することができるようになる。
また、上記シートに接着する電子回路チップに要求されるパラメータを用いて、シートの折り曲げによっても破損しない電子回路チップの仕様を求める。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施形態において紙に装着する、電子回路チップを用いた回路の回路図である。
第２図は、本発明の第１実施形態に従って電子回路チップを用いた回路を紙に装着したようすを示した図である。
第３図は、本発明の第２実施形態に従って電子回路チップを用いた回路を紙に装着したようすを示した図である。
第４図は、本発明の第３実施形態における、電子回路チップを紙に装着した状態の断面図である。
第５図は、本発明の第３実施形態における、電子回路チップを湾曲させるように働く力およびモーメントを近似的に表わした図である。
第６図は、本発明の第４実施形態における、電子回路チップを装着したテープの図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態について説明する。
以下では、情報を記憶する電子回路チップを、電子回路チップから非接触で情報を読み出すための素子と共に、紙に装着する場合を例にとり、本発明の実施形態を説明する。ただし、装着する電子回路チップは、これ以外のものであってもかまわないし、電子回路チップを装着するシートの素材も紙以外の、大きく曲げたり折り曲げたりすることのできる柔らかな素材であってよい。
さらに、シートの形状も、板状以外の、テープのような、薄く、横方向が非常に長いシートであってもよい。巻き取り可能な形状であってもよい。
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、第１図に、本実施形態で紙に装着する電子回路チップと、電子回路チップから非接触で情報を読み出すための素子より構成される回路を示す。
図中、１が情報を記憶した電子回路チップであり、シリコンチップ上に電子回路を集積したものである。また、コンデンサ２とアンテナ３が、電子回路チップ１から非接触で情報を読み出すための素子である。
このような回路に、外部から電波が与えられると、この電波によってアンテナ３において電流が誘起され、電力がコンデンサ２に蓄電される。そして、コンデンサに蓄電された電力で、電子回路チップ１は動作し、アンテナ１より、予め記憶した情報を電波によって送信する。したがって、電波を与えることにより、外部より、非接触で電子回路チップに記憶された情報を読み出すことができる。
次に、第２図（ａ）に、紙に回路を装着したようすを示す。
第２図（ａ）中、２００は回路を装着した紙の表の面を表した上面図である。図中、２１０ａ〜２１０ｄが紙に装着した回路の配置例を表す。
ここで、回路は、２０１、２０３の紙の断面図に、回路の配置例２１０ｄを例にとり示したように、接着した２枚の紙４００、４０１の間に挟みこむことにより、紙に装着するか、２０２、２０４の断面図に、回路の配置例２１０ｄを例にとり示したように、紙５００の裏の面に接着することにより紙に装着する。
さて、回路は、２１０ａ〜２１０ｄの配置例のように、上面図２００に一点鎖線、二点鎖線で示した紙が折り曲げられたときに折り目となる可能性のある位置に、電子回路チップ１が位置しないような配置で紙に装着する。図は、この紙が、紙の横方向については１／２、１／３、１／４に折り畳まれる可能性があり、紙の縦方向については１／２、１／３に折り畳まれる可能性がある場合の例であり、図中の一点鎖線、二点鎖線が、これらのように折り畳まれたときの折り目を表している。
電子回路チップ１が位置しないようにする折り目となる可能性のある位置は、その紙が折られる形態が予め分かっているときには、その形態の応じた位置とする。また、その紙が折られる形態が予め分かっていないときには、その紙の種類、用途に応じた紙の折り畳みかたとして通常用いられる１または複数の形態に応じた位置とする。すなわち、特殊な種類、用途の紙を除き、一般的には、紙の縦、横方向のそれぞれについて、その長さの（１／整数ｎ）の位置を折り目となる可能性がある位置とすればよく、整数ｎとしては、一般的には、２，３、４、５、６、８、１６を用いればよい。すなわち、紙の縦、横方向のそれぞれについて、その長さの１／２、１／３、１／４、１／６、１／８、１／１６の位置などを折り目となる可能性がある位置とすればよい。
このように紙の折り曲げ時に強いモーメント力が加わる折り目位置を避けて電子回路チップを配置することにより、電子回路チップが紙の折り曲げによって破損することを防止することができるようになる。
なお、回路は、望ましくは、回路の配置例２１０ａのように、電子回路チップ１が、紙の縁に近接した位置に位置するように配置する。通常、紙の縁付近に曲げや折り曲げによって強い力が加わることはないので、これにより、電子回路チップ１に加わる力の大きさや、電子回路チップ１に力が加わる頻度が小さくなることが期待できる。あるいは、たとえば、紙に盲目者用の凹凸マークが印刷され、その部分が堅くなっているような場合、そこに電子回路チップ１を配置しても電子回路チップ１に加わる力が小さくなることが期待できる。
また、本実施形態のようにアンテナ３として全体として直線的な形状を有するアンテナ３を用いる場合には、回路は、２１０ａ〜２１０ｄの配置例のように、アンテナ３が紙の辺と平行になるように配置する。通常、紙は辺と平行に曲げられたり折り曲げられたりするので、これにより、アンテナ３に加わる力の大きさや、アンテナ３に力が加わる頻度が小さくなることが期待できる。
また、曲げ方向の力に弱い電子回路チップ１は、大きな曲げモーメントが加わらないように、上底面（紙の面と平行になる面）が小さくなるように作成する。
そして、第２図（ｂ）の回路の拡大図に示すように、電子回路チップ１より上底面（紙の面と平行になる面）を大きく製作したコンデンサ２の上に、電子回路チップ１を、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置する。これにより、コンデンサ２によって、電子回路チップ１を外部より加わる力から守ることができる。ただし、電子回路チップ１が、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置されていれば、回路は、コンデンサ２と電子回路チップ１の間にアンテナ３が位置するような構造を有していてもよい。
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
本第２実施形態に従って、紙に回路を装着したようすを第３図（ａ）に示す。
第３図（ａ）中、３００は回路を装着した紙の表の面を表した上面図である。図中、３１０ａ〜３１０ｈが紙に装着した回路の配置例を表す。
ここで、回路は、前記第１実施形態と同様に、３０１、３０３の紙の断面図に、回路の配置例３１０ｄを例にとり示したように、接着した２枚の紙４００、４０１の間に挟みこむことにより、紙に装着するか、３０２、３０４の断面図に、回路の配置例３１０ｄを例にとり示したように、紙５００の裏の面に接着することにより紙に接着する。
ここで、本第２実施形態では、コンデンサ２を折り曲げられない程度に強度を持たせて作成する。そして、コンデンサ２の上底面（紙の面と平行に成る面）を、図示するように、紙を縦横について（１／整数ｎ）で区切る区切り線（図中、一点鎖線）と紙の辺で構成される各格子の大きさより、少し小さい大きさとし（形状は四角形に限らない）、いずれかの格子の中央部にコンデンサ２が位置するように回路を配置する。
図示した例は、前記格子として、紙を縦方向について１／２に、横方向については１／４毎に区切る区切り線（図中、一点鎖線）と紙の辺で構成される格子を設定した例を示している。格子を定める区切り線は、その紙から折られる形態が予め分かっているときには、その形態で生じる折り目が区切り線となるように設定する。また、その紙が折られる形態が予め分かっていないときには、その紙の種類、用途に応じた紙の折り畳みかたとして通常用いられる１つの形態で生じる折り目が区切り線となるように設定する。すなわち、特殊な種類、用途の紙を除き、一般的には、紙の縦方向、横方向について、それぞれ、その長さの１／２の位置、１／３毎の位置、１／４毎の位置、１／６毎の位置、１／８毎の位置、１／１６毎の位置のいずれかが、格子を定める区切り線の位置となるように設定すればよい。
また、第２実施形態では、第３図（ｂ）の回路の拡大図に示すように、電子回路チップ１より上底面（紙の面と平行になる面）を大きく製作したコンデンサ２の上に、電子回路チップ１を、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置することにより、コンデンサ２によって、電子回路チップ１が外部より加わる力から守られるようにする。ただし、電子回路チップ１が、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置されていれば、回路は、コンデンサ２と電子回路チップ１の間にアンテナ３が位置するような構造を有していてもよい。
このような第２実施形態によれば、コンデンサ２が占める部分は、紙を折り曲げにくいので、コンデンサ２が占める部分で紙が折り曲げられないことが期待でき、したがって、このコンデンサ２が占める部分に配置された電子回路チップ１に外部から強い力が加わらないことが期待できる。また、コンデンサ２は、通常の形態による紙の折り曲げに支障とならない位置に配置しているので、これによって、紙の使い勝手が大きく劣化することもない。
以下、本発明の第３実施形態について説明する。
電子回路チップを紙に装着した場合、紙の使用において外部から力が加わると、紙が湾曲する際、電子回路チップにも力が加わる。本実施形態では、電子回路チップが板状（直方体に近い形）である場合に、外部から加えられる力により電子回路チップが破損しないような条件を求め、求めた条件に沿って設計した電子回路チップを紙に装着する。
まず、第４図に、電子回路チップが紙に装着された状態の断面図を示す。
図中、４１は電子回路チップであり、４２、４３は紙である。第４図（ａ）、（ｃ）は、電子回路チップ４１が、接着した紙４２、４３の間に挟み込まれて装着されている場合の図であり、第４図（ａ）は紙に力が加わっていない状態を、第４図（ｃ）は紙に力が加わり湾曲している状態を示している。第４図（ｂ）、（ｄ）は、電子回路チップ４１が、紙４３の上面に接着されて装着されている場合の図であり、第４図（ｂ）は紙に力が加わっていない状態を、第４図（ｄ）は紙に力が加わり湾曲している状態を示している。
電子回路チップの板面の長辺を湾曲させるように力およびモーメントが働いているとすると、前記力およびモーメントは、実際には、電子回路チップの様々な位置に働いているが、前記電子回路チップの板面の短辺のうち１辺を固定端とし、反対側の１辺を自由端とした場合に、板面全面に働く等分布荷重、自由端に働く集中荷重および自由端に働くモーメントに置き換えて表わされる。電子回路チップが紙に挟み込まれている場合でも、上面に接着されている場合でも、同様な形で近似できる。
第５図に、電子回路チップを湾曲させるように働く力およびモーメントを近似的に表わした図を示す。
図中、右上がり斜線部は電子回路チップ４１の板面の長辺に対して平行な断面を表わしている。前記電子回路チップ４１の板面の短辺は、第４図の中で電子回路チップ４１の断面の両端にあたる。このうち左端は自由端、右端は固定端である。第４図において、固定部を右下がり斜線で示す。Ｈは電子回路チップ４１の厚さ（ｍ）であり、Ｌは電子回路チップの長辺の長さ（ｍ）である。Ｐは電子回路チップの板面全面に働く単位面積当たりの等分布荷重（Ｎ／ｍ2）、Ｗは自由端に働く単位長さ当たりの集中荷重（Ｎ／ｍ）、Ｍは自由端に働く単位長さ当たりの曲げモーメント（Ｎ）である。
電子回路チップ４１を湾曲させる力Ｐ、Ｗ及びモーメントＭはこの断面内で働くものとし、電子回路チップ４１を図下方向に湾曲させるような向きを正とする。本実施例では、力Ｐ、Ｗ及びモーメントＭは、正の値をとるものとする。
自由端を原点とし、右向きにｘ軸をとる。等分布荷重Ｐにより位置ｘ（ｍ）に作用する単位長さ当たりのモーメントはＰｘ2／２（Ｎ）である。集中荷重Ｗにより位置ｘ（ｍ）に作用する単位長さ当たりのモーメントはＷｘ（Ｎ）である。曲げモーメントＭにより作用する単位長さ当たりのモーメントはｘの値によらず一定値Ｍ（Ｎ）になる。よって、位置ｘ（ｍ）に作用する単位長さ当たりのモーメントの総和ＭSUMはＰｘ2／２＋Ｗｘ＋Ｍ（Ｎ）と表わされる。ｘは０からＬの間の値を取るので、ＭSUMはｘ＝Ｌの時に最大値を取り、その値ＭMAXは
ＰＬ2／２＋ＷＬ＋Ｍ（Ｎ）である。
本実施例では、電子回路チップ４１は直方体に近似できるので、電子回路チップ４１に働く曲げ応力は、最大曲げモーメントが働く個所において最大値を取り、その値σMAXは６ＭMAX／Ｈ2（Ｎ／ｍ2）となる。
ここで、電子回路チップ４１の曲げ強さをσ（Ｎ／ｍ2）とすると、電子回路チップ４１が破損しない条件はσ≧σMAXであるので、
３ＰＬ2＋６ＷＬ＋６Ｍ−σＨ2≦０ …（式１）
を得る。
（式１）をＬ、Ｈ、σについて解くと、それぞれ
Ｌ≦｛−Ｗ＋（Ｗ2−ＰＡ）1/2｝／Ｐ …（式２）
Ｈ≧｛３（ＰＬ2＋２ＷＬ＋２Ｍ）／σ｝1/2 …（式３）
σ≧（３ＰＬ2＋６ＷＬ＋６Ｍ）／Ｈ2 …（式４）
を得る。（式２）においてＡ＝２Ｍ−σＨ2／３である。
電子回路チップが破損しない条件として、（式２）より辺長Ｌ（ｍ）の最大値が、（式３）より厚さＨ（ｍ）の最小値が、（式４）より曲げ強さσ（Ｎ／ｍ2）の最小値が得られる。
例を挙げると、電子回路チップを紙の中に装着し、外部から指でなぞっても分からない程度の厚さとする必要がある場合、電子回路チップの厚さＨ（ｍ）の最大値が決定する。電子回路チップの材質、形状などから求められる曲げ強さσ（Ｎ／ｍ2）、紙の使用において加わると予想される単位面積当たりの等分布荷重Ｐ（Ｎ／ｍ2）、単位長さ当たりの集中荷重Ｗ（Ｎ／ｍ）及び単位長さ当たりのモーメントＭ（Ｎ）を（式２）に代入すると、電子回路チップが破損しないための最大辺長Ｌ（ｍ）が求められる。
また、別の例を挙げると、電子回路チップが多機能である必要がある場合、回路規模が大きくなるので、電子回路チップの長辺の長さＬ（ｍ）の最小値が決定する。上記の例と同様に求めた、電子回路チップの曲げ強さσ（Ｎ／ｍ2）、単位面積当たりの等分布荷重Ｐ（Ｎ／ｍ2）、単位長さ当たりの集中荷重Ｗ（Ｎ／ｍ）及び単位長さ当たりのモーメントＭ（Ｎ）を（式３）に代入すると、電子回路チップが破損しないための最小厚さＨ（ｍ）が求められる。
このように本実施例によれば、紙などの柔らかい素材に装着しても破損することのない電子回路チップを提供することができる。また、このように設計した電子回路チップが装着されたシートを提供することができる。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態では、電子回路チップを装着するシートとして、テープ状のシートを用いる。
第６図に例示するような、巻き取り可能なテープ状のシートを用いることで、板状のシートのようにシートが切り離された状態だけではなく、連続したシートを巻いた状態で提供することが可能となる。
複数個の電子回路チップ４１が一定間隔で粘着テープ６１に装着されている。粘着テープ６１は巻き取った状態で保管し、必要分だけ引き出して使用する。粘着テープ６１には、電子回路チップ４１が一つだけ装着された状態で切り取るためのミシン穴６２がある。
本実施例によれば、所望の物体にあらかじめ電子回路チップが装着されていなくても、電子回路チップ４１が装着されている部分の粘着テープを必要分だけ切り離して前記物体に貼りつけるだけで、電子回路チップを装着できる。
本実施形態によると、粘着テープ６１の貼りつけが可能な任意の物体に、任意の個数の電子回路チップ４１を装着することが可能となる。
なお、本実施形態では、粘着テープ６１を用いて説明したが、テープ状のものでなくても、シールのような板状の粘着シートを用いても良い。
また、他の手段により切り離したテープ６１を所望の物体に装着できるのであれば粘着性を持たなくてもよい。
また、同一の電子回路チップ４１は同一種類に限られるのではなく、複数種類が混載されていてもよい。
また、同一種類または複数種類からなる複数の電子回路チップ４１毎に切り離すように構成されていてもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明によれば、電子回路チップを、紙などの柔らかな素材に、その素材の曲げや折り曲げによって破損しないように、装着することができる。
また、本発明によれば、任意の場所に容易に電子回路チップを装着することが可能となる。
本発明は、集積回路チップなどの電子回路チップを、紙などの柔らかな素材に装着する技術に関するものである。
背景技術
近年、集積回路チップなどの電子回路チップの小型化、薄型化の進展に伴い、電子回路チップがさまざまな利用形態で使用されるようになった。
このような電子回路チップの利用形態の一つとして、たとえば、特開平３−３８３９６号公報などに記載されているように、情報を記憶する小型の電子回路チップを、電子回路チップから非接触で情報を読み出すための素材と共に、携帯可能なプラスチックカードに埋め込み使用する利用形態が知られている。たとえば、予め電子回路チップに個人識別情報を格納した、このようなプラスチックカードは、非接触で個人識別情報を確認できる電子的なＩＤカードとして利用できる。
発明の開示
このように電子回路チップの利用形態は広がっているが、従来は、電子回路チップを装着する素材は、プラスチックカードなどの、固く、大きく曲げたり折り曲げたりすることのできない素材に限られていた。これは、素材を大きく曲げたり折り曲げたりする力が、素材に装着された電子回路チップにも加わると、強度上の理由より電子回路チップが破損してしまう可能性があるからである。
しかし、電子回路チップを、紙などの大きく曲げたり折り曲げたりすることのできる柔らかな素材にも装着することができれば、電子回路チップの利用形態を拡大することができ、人々にさらなる利便を提供することができるようになる。
そこで、本発明は、電子回路チップを、紙などの柔らかな素材に電子回路チップを素材の曲げや折り曲げによって破損しないように装着する装着方法の提供を目的とする。
また、本発明は、紙などの柔らかな素材に装着しても、その素材の曲げや折り曲げによって破損しない電子回路チップの提供を目的とする。
前記目的達成のために、本発明は、たとえば、折り曲げ可能なシートに、電子回路チップを装着する際に、所定の折り畳み法に従ってシートを折り畳んだ時に折り目となる位置に、前記電子回路チップが位置しないように、前記電子回路チップを前記シートに装着する方法を提供する。このような装着方法によって、シートの折り曲げ時に強いモーメント力が加わる折り目位置を避けて電子回路チップを配置することにより、電子回路チップがシートの折り曲げによって破損することを防止することができるようになる。
また、上記シートに接着する電子回路チップに要求されるパラメータを用いて、シートの折り曲げによっても破損しない電子回路チップの仕様を求める。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施形態において紙に装着する、電子回路チップを用いた回路の回路図である。
第２図は、本発明の第１実施形態に従って電子回路チップを用いた回路を紙に装着したようすを示した図である。
第３図は、本発明の第２実施形態に従って電子回路チップを用いた回路を紙に装着したようすを示した図である。
第４図は、本発明の第３実施形態における、電子回路チップを紙に装着した状態の断面図である。
第５図は、本発明の第３実施形態における、電子回路チップを湾曲させるように働く力およびモーメントを近似的に表わした図である。
第６図は、本発明の第４実施形態における、電子回路チップを装着したテープの図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態について説明する。
以下では、情報を記憶する電子回路チップを、電子回路チップから非接触で情報を読み出すための素子と共に、紙に装着する場合を例にとり、本発明の実施形態を説明する。ただし、装着する電子回路チップは、これ以外のものであってもかまわないし、電子回路チップを装着するシートの素材も紙以外の、大きく曲げたり折り曲げたりすることのできる柔らかな素材であってよい。
さらに、シートの形状も、板状以外の、テープのような、薄く、横方向が非常に長いシートであってもよい。巻き取り可能な形状であってもよい。
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、第１図に、本実施形態で紙に装着する電子回路チップと、電子回路チップから非接触で情報を読み出すための素子より構成される回路を示す。
図中、１が情報を記憶した電子回路チップであり、シリコンチップ上に電子回路を集積したものである。また、コンデンサ２とアンテナ３が、電子回路チップ１から非接触で情報を読み出すための素子である。
このような回路に、外部から電波が与えられると、この電波によってアンテナ３において電流が誘起され、電力がコンデンサ２に蓄電される。そして、コンデンサに蓄電された電力で、電子回路チップ１は動作し、アンテナ１より、予め記憶した情報を電波によって送信する。したがって、電波を与えることにより、外部より、非接触で電子回路チップに記憶された情報を読み出すことができる。
次に、第２図（ａ）に、紙に回路を装着したようすを示す。
第２図（ａ）中、２００は回路を装着した紙の表の面を表した上面図である。図中、２１０ａ〜２１０ｄが紙に装着した回路の配置例を表す。
ここで、回路は、２０１、２０３の紙の断面図に、回路の配置例２１０ｄを例にとり示したように、接着した２枚の紙４００、４０１の間に挟みこむことにより、紙に装着するか、２０２、２０４の断面図に、回路の配置例２１０ｄを例にとり示したように、紙５００の裏の面に接着することにより紙に装着する。
さて、回路は、２１０ａ〜２１０ｄの配置例のように、上面図２００に一点鎖線、二点鎖線で示した紙が折り曲げられたときに折り目となる可能性のある位置に、電子回路チップ１が位置しないような配置で紙に装着する。図は、この紙が、紙の横方向については１／２、１／３、１／４に折り畳まれる可能性があり、紙の縦方向については１／２、１／３に折り畳まれる可能性がある場合の例であり、図中の一点鎖線、二点鎖線が、これらのように折り畳まれたときの折り目を表している。
電子回路チップ１が位置しないようにする折り目となる可能性のある位置は、その紙が折られる形態が予め分かっているときには、その形態の応じた位置とする。また、その紙が折られる形態が予め分かっていないときには、その紙の種類、用途に応じた紙の折り畳みかたとして通常用いられる１または複数の形態に応じた位置とする。すなわち、特殊な種類、用途の紙を除き、一般的には、紙の縦、横方向のそれぞれについて、その長さの（１／整数ｎ）の位置を折り目となる可能性がある位置とすればよく、整数ｎとしては、一般的には、２，３、４、５、６、８、１６を用いればよい。すなわち、紙の縦、横方向のそれぞれについて、その長さの１／２、１／３、１／４、１／６、１／８、１／１６の位置などを折り目となる可能性がある位置とすればよい。
このように紙の折り曲げ時に強いモーメント力が加わる折り目位置を避けて電子回路チップを配置することにより、電子回路チップが紙の折り曲げによって破損することを防止することができるようになる。
なお、回路は、望ましくは、回路の配置例２１０ａのように、電子回路チップ１が、紙の縁に近接した位置に位置するように配置する。通常、紙の縁付近に曲げや折り曲げによって強い力が加わることはないので、これにより、電子回路チップ１に加わる力の大きさや、電子回路チップ１に力が加わる頻度が小さくなることが期待できる。あるいは、たとえば、紙に盲目者用の凹凸マークが印刷され、その部分が堅くなっているような場合、そこに電子回路チップ１を配置しても電子回路チップ１に加わる力が小さくなることが期待できる。
また、本実施形態のようにアンテナ３として全体として直線的な形状を有するアンテナ３を用いる場合には、回路は、２１０ａ〜２１０ｄの配置例のように、アンテナ３が紙の辺と平行になるように配置する。通常、紙は辺と平行に曲げられたり折り曲げられたりするので、これにより、アンテナ３に加わる力の大きさや、アンテナ３に力が加わる頻度が小さくなることが期待できる。
また、曲げ方向の力に弱い電子回路チップ１は、大きな曲げモーメントが加わらないように、上底面（紙の面と平行になる面）が小さくなるように作成する。
そして、第２図（ｂ）の回路の拡大図に示すように、電子回路チップ１より上底面（紙の面と平行になる面）を大きく製作したコンデンサ２の上に、電子回路チップ１を、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置する。これにより、コンデンサ２によって、電子回路チップ１を外部より加わる力から守ることができる。ただし、電子回路チップ１が、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置されていれば、回路は、コンデンサ２と電子回路チップ１の間にアンテナ３が位置するような構造を有していてもよい。
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
本第２実施形態に従って、紙に回路を装着したようすを第３図（ａ）に示す。
第３図（ａ）中、３００は回路を装着した紙の表の面を表した上面図である。図中、３１０ａ〜３１０ｈが紙に装着した回路の配置例を表す。
ここで、回路は、前記第１実施形態と同様に、３０１、３０３の紙の断面図に、回路の配置例３１０ｄを例にとり示したように、接着した２枚の紙４００、４０１の間に挟みこむことにより、紙に装着するか、３０２、３０４の断面図に、回路の配置例３１０ｄを例にとり示したように、紙５００の裏の面に接着することにより紙に接着する。
ここで、本第２実施形態では、コンデンサ２を折り曲げられない程度に強度を持たせて作成する。そして、コンデンサ２の上底面（紙の面と平行に成る面）を、図示するように、紙を縦横について（１／整数ｎ）で区切る区切り線（図中、一点鎖線）と紙の辺で構成される各格子の大きさより、少し小さい大きさとし（形状は四角形に限らない）、いずれかの格子の中央部にコンデンサ２が位置するように回路を配置する。
図示した例は、前記格子として、紙を縦方向について１／２に、横方向については１／４毎に区切る区切り線（図中、一点鎖線）と紙の辺で構成される格子を設定した例を示している。格子を定める区切り線は、その紙から折られる形態が予め分かっているときには、その形態で生じる折り目が区切り線となるように設定する。また、その紙が折られる形態が予め分かっていないときには、その紙の種類、用途に応じた紙の折り畳みかたとして通常用いられる１つの形態で生じる折り目が区切り線となるように設定する。すなわち、特殊な種類、用途の紙を除き、一般的には、紙の縦方向、横方向について、それぞれ、その長さの１／２の位置、１／３毎の位置、１／４毎の位置、１／６毎の位置、１／８毎の位置、１／１６毎の位置のいずれかが、格子を定める区切り線の位置となるように設定すればよい。
また、第２実施形態では、第３図（ｂ）の回路の拡大図に示すように、電子回路チップ１より上底面（紙の面と平行になる面）を大きく製作したコンデンサ２の上に、電子回路チップ１を、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置することにより、コンデンサ２によって、電子回路チップ１が外部より加わる力から守られるようにする。ただし、電子回路チップ１が、紙の面と垂直な方向からみたときに、電子回路チップ１の上底面がコンデンサ２の上底面内に収まるように配置されていれば、回路は、コンデンサ２と電子回路チップ１の間にアンテナ３が位置するような構造を有していてもよい。
このような第２実施形態によれば、コンデンサ２が占める部分は、紙を折り曲げにくいので、コンデンサ２が占める部分で紙が折り曲げられないことが期待でき、したがって、このコンデンサ２が占める部分に配置された電子回路チップ１に外部から強い力が加わらないことが期待できる。また、コンデンサ２は、通常の形態による紙の折り曲げに支障とならない位置に配置しているので、これによって、紙の使い勝手が大きく劣化することもない。
以下、本発明の第３実施形態について説明する。
電子回路チップを紙に装着した場合、紙の使用において外部から力が加わると、紙が湾曲する際、電子回路チップにも力が加わる。本実施形態では、電子回路チップが板状（直方体に近い形）である場合に、外部から加えられる力により電子回路チップが破損しないような条件を求め、求めた条件に沿って設計した電子回路チップを紙に装着する。
まず、第４図に、電子回路チップが紙に装着された状態の断面図を示す。
図中、４１は電子回路チップであり、４２、４３は紙である。第４図（ａ）、（ｃ）は、電子回路チップ４１が、接着した紙４２、４３の間に挟み込まれて装着されている場合の図であり、第４図（ａ）は紙に力が加わっていない状態を、第４図（ｃ）は紙に力が加わり湾曲している状態を示している。第４図（ｂ）、（ｄ）は、電子回路チップ４１が、紙４３の上面に接着されて装着されている場合の図であり、第４図（ｂ）は紙に力が加わっていない状態を、第４図（ｄ）は紙に力が加わり湾曲している状態を示している。
電子回路チップの板面の長辺を湾曲させるように力およびモーメントが働いているとすると、前記力およびモーメントは、実際には、電子回路チップの様々な位置に働いているが、前記電子回路チップの板面の短辺のうち１辺を固定端とし、反対側の１辺を自由端とした場合に、板面全面に働く等分布荷重、自由端に働く集中荷重および自由端に働くモーメントに置き換えて表わされる。電子回路チップが紙に挟み込まれている場合でも、上面に接着されている場合でも、同様な形で近似できる。
第５図に、電子回路チップを湾曲させるように働く力およびモーメントを近似的に表わした図を示す。
図中、右上がり斜線部は電子回路チップ４１の板面の長辺に対して平行な断面を表わしている。前記電子回路チップ４１の板面の短辺は、第４図の中で電子回路チップ４１の断面の両端にあたる。このうち左端は自由端、右端は固定端である。第４図において、固定部を右下がり斜線で示す。Ｈは電子回路チップ４１の厚さ（ｍ）であり、Ｌは電子回路チップの長辺の長さ（ｍ）である。Ｐは電子回路チップの板面全面に働く単位面積当たりの等分布荷重（Ｎ／ｍ2）、Ｗは自由端に働く単位長さ当たりの集中荷重（Ｎ／ｍ）、Ｍは自由端に働く単位長さ当たりの曲げモーメント（Ｎ）である。
電子回路チップ４１を湾曲させる力Ｐ、Ｗ及びモーメントＭはこの断面内で働くものとし、電子回路チップ４１を図下方向に湾曲させるような向きを正とする。本実施例では、力Ｐ、Ｗ及びモーメントＭは、正の値をとるものとする。
自由端を原点とし、右向きにｘ軸をとる。等分布荷重Ｐにより位置ｘ（ｍ）に作用する単位長さ当たりのモーメントはＰｘ2／２（Ｎ）である。集中荷重Ｗにより位置ｘ（ｍ）に作用する単位長さ当たりのモーメントはＷｘ（Ｎ）である。曲げモーメントＭにより作用する単位長さ当たりのモーメントはｘの値によらず一定値Ｍ（Ｎ）になる。よって、位置ｘ（ｍ）に作用する単位長さ当たりのモーメントの総和ＭSUMはＰｘ2／２＋Ｗｘ＋Ｍ（Ｎ）と表わされる。ｘは０からＬの間の値を取るので、ＭSUMはｘ＝Ｌの時に最大値を取り、その値ＭMAXは
ＰＬ2／２＋ＷＬ＋Ｍ（Ｎ）である。
本実施例では、電子回路チップ４１は直方体に近似できるので、電子回路チップ４１に働く曲げ応力は、最大曲げモーメントが働く個所において最大値を取り、その値σMAXは６ＭMAX／Ｈ2（Ｎ／ｍ2）となる。
ここで、電子回路チップ４１の曲げ強さをσ（Ｎ／ｍ2）とすると、電子回路チップ４１が破損しない条件はσ≧σMAXであるので、
３ＰＬ2＋６ＷＬ＋６Ｍ−σＨ2≦０ …（式１）
を得る。
（式１）をＬ、Ｈ、σについて解くと、それぞれ
Ｌ≦｛−Ｗ＋（Ｗ2−ＰＡ）1/2｝／Ｐ …（式２）
Ｈ≧｛３（ＰＬ2＋２ＷＬ＋２Ｍ）／σ｝1/2 …（式３）
σ≧（３ＰＬ2＋６ＷＬ＋６Ｍ）／Ｈ2 …（式４）
を得る。（式２）においてＡ＝２Ｍ−σＨ2／３である。
電子回路チップが破損しない条件として、（式２）より辺長Ｌ（ｍ）の最大値が、（式３）より厚さＨ（ｍ）の最小値が、（式４）より曲げ強さσ（Ｎ／ｍ2）の最小値が得られる。
例を挙げると、電子回路チップを紙の中に装着し、外部から指でなぞっても分からない程度の厚さとする必要がある場合、電子回路チップの厚さＨ（ｍ）の最大値が決定する。電子回路チップの材質、形状などから求められる曲げ強さσ（Ｎ／ｍ2）、紙の使用において加わると予想される単位面積当たりの等分布荷重Ｐ（Ｎ／ｍ2）、単位長さ当たりの集中荷重Ｗ（Ｎ／ｍ）及び単位長さ当たりのモーメントＭ（Ｎ）を（式２）に代入すると、電子回路チップが破損しないための最大辺長Ｌ（ｍ）が求められる。
また、別の例を挙げると、電子回路チップが多機能である必要がある場合、回路規模が大きくなるので、電子回路チップの長辺の長さＬ（ｍ）の最小値が決定する。上記の例と同様に求めた、電子回路チップの曲げ強さσ（Ｎ／ｍ2）、単位面積当たりの等分布荷重Ｐ（Ｎ／ｍ2）、単位長さ当たりの集中荷重Ｗ（Ｎ／ｍ）及び単位長さ当たりのモーメントＭ（Ｎ）を（式３）に代入すると、電子回路チップが破損しないための最小厚さＨ（ｍ）が求められる。
このように本実施例によれば、紙などの柔らかい素材に装着しても破損することのない電子回路チップを提供することができる。また、このように設計した電子回路チップが装着されたシートを提供することができる。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態では、電子回路チップを装着するシートとして、テープ状のシートを用いる。
第６図に例示するような、巻き取り可能なテープ状のシートを用いることで、板状のシートのようにシートが切り離された状態だけではなく、連続したシートを巻いた状態で提供することが可能となる。
複数個の電子回路チップ４１が一定間隔で粘着テープ６１に装着されている。粘着テープ６１は巻き取った状態で保管し、必要分だけ引き出して使用する。粘着テープ６１には、電子回路チップ４１が一つだけ装着された状態で切り取るためのミシン穴６２がある。
本実施例によれば、所望の物体にあらかじめ電子回路チップが装着されていなくても、電子回路チップ４１が装着されている部分の粘着テープを必要分だけ切り離して前記物体に貼りつけるだけで、電子回路チップを装着できる。
本実施形態によると、粘着テープ６１の貼りつけが可能な任意の物体に、任意の個数の電子回路チップ４１を装着することが可能となる。
なお、本実施形態では、粘着テープ６１を用いて説明したが、テープ状のものでなくても、シールのような板状の粘着シートを用いても良い。
また、他の手段により切り離したテープ６１を所望の物体に装着できるのであれば粘着性を持たなくてもよい。
また、同一の電子回路チップ４１は同一種類に限られるのではなく、複数種類が混載されていてもよい。
また、同一種類または複数種類からなる複数の電子回路チップ４１毎に切り離すように構成されていてもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明によれば、電子回路チップを、紙などの柔らかな素材に、その素材の曲げや折り曲げによって破損しないように、装着することができる。
また、本発明によれば、任意の場所に容易に電子回路チップを装着することが可能となる。
Claims (20)
- 可撓性ある素材が表面となるシートに電子回路チップを装着する方法であって，
可撓性ある素材が表面となる前記シートを，少なくとも，
前記シート面の縦横の，より長い辺の長さの１／２の位置，および１／３毎の位置もしくは１／４毎の位置を通り，より短い辺に平行な線分と，前記シート面の縦横の，より短い辺の長さの１／２の位置を通り，より長い辺に平行な線分との，いずれかの線分に沿って折り畳んだ時の折り目に，
前記電子回路チップが位置しないように，前記電子回路チップを前記シートに装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，さらに，
前記電子回路チップの装着位置は，前記シートの縁近傍の位置である
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１または２記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
長棒もしくは長板状の電気部品を，当該電気部品の長手方向が前記シートの辺の方向と一致するように，前記シートに装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１ないし３いずれか一項に記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
前記シートは紙である
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１ないし３いずれか一項に記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
前記シートはテープ状である
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１ないし５いずれか一項に記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
前記シートは二層構造を有し，
前記電子回路チップを，前記シートの前記層間に装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１ないし５いずれか一項に記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
前記電子回路チップを，前記シートの表面上または裏面上のいずれかに装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 電子回路チップが装着され，可撓性ある素材が表面となるシートであって，
可撓性ある素材が表面となる前記シートを，少なくとも，
当該シート面の縦横の，より長い辺の長さの１／２の位置，および１／３毎の位置もしくは１／４毎の位置を通り，より短い辺に平行な線分と，当該シート面の縦横の，より短い辺の長さの１／２の位置を通り，より長い辺に平行な線分との，いずれかの線分に沿って折り畳んだ時の折り目に，
前記電子回路チップが位置しないように，前記電子回路チップが装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項８記載の電子回路チップが装着されたシートであって，さらに，
前記電子回路チップの装着位置が，前記シートの縁近傍の位置である
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項８または９記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
長棒もしくは長板状の電気部品が，当該電気部品の長手方向が前記シートの辺の方向と一致するように，装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項８ないし１０いずれか一項に記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
前記シートは紙である
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項８ないし１０いずれか一項に記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
前記シートはテープ状である
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項８ないし１２いずれか一項に記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
前記シートは二層構造を有し，
前記電子回路チップが，前記シートの層間に装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項８ないし１２いずれか一項に記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
前記電子回路チップが，前記シートの表面上または裏面上のいずれかに装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 可撓性ある素材が表面となる四角形のシートに電子回路チップを装着する方法であって，
可撓性ある素材が表面となる前記シート面の辺のうち，他方の辺以下の長さを持つ辺を短辺とし，前記他方の辺を長辺とするとき，
前記長辺の長さの１／２の位置を通る，前記短辺に平行な線分と，
前記長辺の長さの１／３毎または１／４毎の位置を通る，前記短辺に平行な線分と，
前記短辺の長さの１／２の位置を通る，前記長辺に平行な線分と，の上に，
前記電子回路チップが位置しないように，前記電子回路チップを前記シートに装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１５に記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
さらに棒状のアンテナを，当該アンテナの長手方向が，前記線分の方向と一致するように，前記シートに装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 請求項１５に記載の，シートに電子回路チップを装着する方法であって，
さらに棒状のアンテナを，前記線分の少なくとも一つと交わるように装着する
ことを特徴とするシートに電子回路チップを装着する方法。 - 電子回路チップが装着され，可撓性ある素材が表面となる四角形のシートであって，
可撓性ある素材が表面となる前記シート面の辺のうち，他方の辺以下の長さを持つ辺を短辺とし，前記他方の辺を長辺とするとき，
前記長辺の長さの１／２の位置を通る，前記短辺に平行な線分と，
前記長辺の長さの１／３毎または１／４毎の位置を通る，前記短辺に平行な線分と，
前記短辺の長さの１／２の位置を通る，前記長辺に平行な線分と，の上に，前記電子回路チップが位置しないように，前記電子回路チップが装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項１８に記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
さらに棒状のアンテナが，当該アンテナの長手方向が，前記線分の方向と一致するように装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。 - 請求項１８に記載の電子回路チップが装着されたシートであって，
さらに棒状のアンテナが，前記線分の少なくとも一つと交わるように装着されている
ことを特徴とする電子回路チップが装着されたシート。
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