JP4054226B2 - 非接触ｉｄカード類及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ＩＤ（識別情報）カード類及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンテナ回路基板にＩＣチップを実装した所謂、非接触ＩＤカードや非接触タグ等（以下、このようなものを総称して非接触ＩＤカード類という。）は、各種型式のものが公知である。
【０００３】
その代表例として、例えば、国際公開公報（ＷＯ０１／６２５１７）において開示されている非接触ＩＤカード類が挙げられるが、この公知の非接触ＩＤカード類は、基材にアンテナを形成したアンテナ回路基板と、ＩＣチップが搭載された基材に前記ＩＣチップの電極に接続された拡大電極を形成したインターポーザー基板とを備え、かかるアンテナ電極と前記拡大電極とを導電性フィルムで接合するように両基板を積層したものである。
【０００４】
しかし、上述の非接触ＩＤカード類は、アンテナ回路基板のアンテナ電極とインターポーザー基板の拡大電極とを導電性フィルムで接合している為に、後述するように、ヒートシールによって両電極を接合する際、両電極の接合位置ずれが発生し易いと共にその接合が、温度や湿度等の環境変化の影響を受け易く、両電極の良好な接合状態である、電気抵抗値が低くて一定している導通状態を長期間に亘って保つことが困難であるといった欠点を有している。
【０００５】
そこで、先願（特願２００２−０７５１１２）において、アンテナ回路基板のアンテナ電極とインターポーザー基板の拡大電極とを導電性フィルムで接合すると共にアンテナ回路基板の基材とインターポーザー基板の基材とを固着することによって、両電極の接合に対する環境変化（温度や湿度等の変化）の影響を緩和して良好な接合状態を長期間に亘って維持することができることを提案したが、上述の接合位置ずれの発生の解消が未解決であった。
【０００６】
両電極の接合は、一般に、インターポーザー基板の電極上に導電性フィルムとしての導電性粘着フィルムを貼着し、そして、それをアンテナ回路基板上に積層した後にヒートシール、すなわち、アンテナ電極と拡大電極との間に導電性粘着フィルムを配した姿の接合しようとする箇所を、ヒートツールで押圧しながら加熱することによって導電性粘着フィルムに含有されている導電性粒子を両電極に強い力で接触させて導通状態に接合している。
【０００７】
ところが、ヒートシールの開始直後（ヒートシールの初期段階）においては、両電極は、それらと粘着の導電性粘着フィルムによって接合状態が保たれているのにすぎず、不安定な仮接合状態になっている。
【０００８】
その為、ヒートシールの開始直後において、粘着性樹脂中に導電性粒子を含有せしめて成る導電性粘着フィルムの弾性によって両電極の接合位置ずれが発生し易いと共にヒートシール温度（例えば、１００℃）に達するまでの昇温途中（中間温度）において導電性粘着フィルムが軟化する為に、接合部の平面度を精密に保っていないと同様に接合位置ずれが発生し易く、かつ上述の接合位置ずれを無視して接合位置ずれが発生したままでヒートシールしてしまうと、接合の電気抵抗値が変化して不良品になるので、製品の歩留まりの低下を招く。このように、従来の非接触ＩＤカード類は、いずれも、導電性フィルムを使用している為に、それに起因して接合位置ずれが発生してしまうといった解決し難い欠点を有していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の欠点に着目して発明されたものであって、その目的は、導電性フィルムを使用していなくても、アンテナ回路基板のアンテナ電極とインターポーザー基板の拡大電極とを良好に接続することができて一定品質の実用的な電気的特性を得ることができると共に両基板の基材同士を固着（特に融着）するに際し、位置ずれを発生させずに固着することができて製品の歩留まり低下を阻止することができるようにすることである。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
上記課題を解決する為に、本発明に係る非接触ＩＤカード類の製造方法においては、アンテナ回路基板のアンテナ電極とインターポーザー基板の拡大電極とを密着させるように両基板を積層し、次いで、前記一方の電極の局所を他方の電極に圧入した後において両基板の基材同士を融着によって固着するようにしている。
【００１１】
このように、電極同士を密着させるように積層された両基板の基材同士を固着する一方において、それに先立って一方の電極の局所を他方の電極に圧入するようにしているので、導電性フィルムを使用していなくても、両電極を良好に接続することができて製品の歩留まり低下を阻止することができる。
【００１２】
なお、上述の一方の電極は、アンテナ回路基板のアンテナ電極若しくはインターポーザー基板の拡大電極のどちらであってもよく、かつそれの局所は、単数又は複数のいずれであってもよい。一般には、位置ずれの発生をより有効に防止する上で後者（複数の方）が好ましい。
【００１３】
また、そのような方法によって製造される本発明に係る非接触ＩＤカード類は、アンテナ回路基板のアンテナ電極とインターポーザー基板の拡大電極とを、導電性フィルムを介在させずに直接に接続しているのにも拘わらず、一定品質の実用的な電気的特性を有することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る非接触ＩＤカード類は、アンテナ回路基板とインターポーザー基板とを積層しているが、これの一実施形態が平面図である図１及び図１のＸ−Ｘ断面図である図２に示されている。
【００１５】
両図において、下側のアンテナ回路基板２と上側のインターポーザー基板７は、アンテナ回路基板２のアンテナ電極３ａ，３ｂとインターポーザー基板７の拡大電極１１ａ，１１ｂとを密着させるように積層されていると共にアンテナ回路基板２の基材９とインターポーザー基板７の基材１０とを融着している（図５参照）。
【００１６】
上述のアンテナ回路基板２は、基材９を構成している樹脂フィルムにアンテナ６及びこれに接続された一対のアンテナ電極３ａ，３ｂを形成している。一方、インターポーザー基板７は、基材１０を構成している熱可塑性樹脂フィルムにＩＣチップ４を埋設し、かつＩＣチップ４の一対の電極に接続された拡大電極１１ａ，１１ｂを形成している。
【００１７】
なお、インターポーザー基板７の拡大姿が図３，４において示されているが、ＩＣチップ４の一対の電極１２ａ，１２ｂは、例えば、アルミ電極であって、これが拡大電極１１ａ，１１ｂの細いリード部１１ａ_１，１１ｂ_１に接続されている。
【００１８】
更に、図５において、インターポーザー基板７の拡大電極１１ａとアンテナ回路基板２のアンテナ電極３ａとの密着部が拡大されて示されているが、電極１１ａと電極３ａは、拡大電極１１ａの局所１５をアンテナ電極３ａに圧入した姿に密着されている。
【００１９】
また、図示されていない他方の電極１１ｂと電極３ｂも同形態に密着されていると共に拡大電極１１ａの局所１５は、平面視においてアンテナ電極３ａの中心部に位置されている（図６参照）。
【００２０】
上述の圧入は、両基板２、７を積層した姿で行われる。なお、インターポーザー基板７の基材１０とアンテナ回路基板２の基材９とを融着するに先立って行われる。例えば、インターポーザー基板７の基材１０に、ポンチ等の適当な成型ツールを図示矢印の方向（下方方向）へ所定深さに押し込むことによって拡大電極１１ａの局所１５をアンテナ電極３ａに圧入させる。
【００２１】
そして、その後において、適当な手段でインターポーザー基板７の基材１０とアンテナ回路基板２の基材９とを融着する。例えば、ヒートツールで押圧しながら加熱することによって基材１０と基材９とを融着する。かかる融着箇所は、拡大電極１１ａ，１１ｂとアンテナ電極３ａ，３ｂとの密着部の周辺箇所が好ましく、前記密着部を囲むように連続した姿に融着したり、或るいは、断続した姿に融着したり等、適宜に所定形態に融着することができる。
【００２２】
このように、インターポーザー基板７の基材１０とアンテナ回路基板２の基材９との融着に先立って、拡大電極１１ａ、１１ｂの局所１５をアンテナ電極３ａ、３ｂに圧入している。その為、導電性フィルムを使用していなくても、両電極を良好に接続することができて一定品質の実用的な電気的特性を得ることができると共に後工程の基材同士の融着に際し、位置ずれを発生させずに融着することができて製品の歩留まり低下を阻止することができる。
【００２３】
以上、本発明に係る非接触ＩＤカード類の一実施形態について述べたが、本発明においては、アンテナ回路基板２の基材９は、単体材としての樹脂フィルムや紙や不織布等であってもよい。インターポーザー基板７の基材１０についても、単体材としての樹脂フィルム若しくは樹脂フィルムを有する積層材（例えば、樹脂フィルムと紙の積層材）のいずれあってもよい。上記樹脂フィルムは、熱可塑性のものを選択するのが好ましい。
【００２４】
また、インターポーザー基板７の基材１０に対するＩＣチップ４の搭載は、埋設に限定されず、埋設されていない一般の形態に搭載してもよいが、基材１０を樹脂フイルム又は熱可塑性樹脂フイルムで構成し、かつそれらに対してＩＣチップ４を埋設するのが、薄型化の面からして好ましい。
【００２５】
また、アンテナ回路基板２の基材９と、インターポーザー基板７の基材１０との固着は、上述の融着に限定されず、適当な接着剤を用いて固着してもよい。すなわち、基材９，１０の両方を融着できない材（熱可塑性樹脂フィルム以外の材）で構成した場合においては、適当な接着剤を用いて固着する。
【００２６】
それに対し、アンテナ回路基板２の基材９又はインターポーザー基板７の基材１０のどちらか一方（好ましくは後者）若しくは両者を熱可塑性樹脂フィルムで構成した場合においては融着する。接着剤の塗布は煩わしいから、接着剤を用いるよりも融着の方が好ましい。
【００２７】
上述の融着箇所は、必要に応じて適宜、所定箇所を選択することができると共に点状に溶着したり或るいは所定長さに溶着したり等いずれであってもよい。融着手段としてのヒートツールは、超音波型、セラミック型等、必要に応じて所定のものを選択することができる。
【００２８】
また、アンテナ回路基板２の基材９とインターポーザー基板７の基材１０とを接着剤で固着する場合においても、接着する箇所は、必要に応じて適宜、所定箇所を選択することができると共に点状に接着したり或るいは所定長さに接着したり等いずれであってもよい。
【００２９】
上述の拡大電極１１ａ，１１ｂ及びアンテナ６は、導電性樹脂で構成するのが好ましく、コスト低減を図る面からは印刷方法、例えば、スクリーン印刷法によって形成するのが好ましい。しかし、必要に応じて他の印刷方法、例えば、オフセット印刷等で形成してもよく、更には、印刷方法以外の方法、例えば、スパッタリング法等でアルミ等を蒸着してもよい。
【００３０】
なお、アンテナ電極３ａ，３ｂと拡大電極１１ａ，１１ｂは共に銀ペースト印刷電極で構成するか或るいは一方を銀ペースト印刷電極で構成すると共に他方をアルミ電極で構成するのが好ましい。
【００３１】
両電極の圧入条件として、２．５ｍｍ^２当り１０ｇ〜２０ｋｇ、好ましくは５０ｇ〜５ｋｇが適当である。両基材９，１０の融着温度は、樹脂の溶融温度に応じて所定温度を選択することができる。
【００３２】
また、ＩＣチップ４の電極１２ａ，１２ｂは、拡大電極１１ａ，１１ｂとの接続を確実なものにする為にアンダーバリヤーメタル層（ＵＢＭ層）を形成するのが好ましい。
【００３３】
また、インターポーザー基板７の基材１０を熱可塑性樹脂フィルムで構成することに代えて、アンテナ回路基板２の基材９を熱可塑性樹脂フィルムで構成してもよく、要するに、アンテナ回路基板２又はインターポーザー基板７のどちらか一方又は両方の基材を熱可塑性樹脂フィルムで構成してもよい。
【００３４】
上述の熱可塑性樹脂フィルムについても、共重合ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）以外の例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエチルケトン（ＰＥＥＫ）等であってもよい。
【００３５】
また、アンテナ回路基板２のアンテナ６は、渦巻き型、櫛歯型（図７参照）等いかなる型式のものであってもよいと共に基板搭載部の空隙に絶縁材１４を充填してもよい。
【００３６】
また、拡大電極１１ａ，１１ｂの局所１５をアンテナ電極３ａ，３ｂに圧入することに代えて、図８に示すように、アンテナ電極３ａ，３ｂの局所１５を拡大電極１１ａ，１１ｂに圧入してもよく、要するに、本発明においては、基材同士の固着に先立って、一方の電極の局所を他方の電極に圧入する。
【００３７】
また、かかる圧入の為の手段は、上述のポンチ等の成型ツールに限定されず他の手段であってもよく、かつその圧入位置についても、アンテナ電極３ａ，３ｂ又は拡大電極１１ａ，１１ｂの中心部に限定されず、中心部でない位置に設定してもよいと共に圧入形状についても、図５，８，９に示すようなＶ字形又は逆Ｖ字形の圧入形状に限定されず、他の形状、例えば、湾曲状（図１０参照）等にしてもよい。
【００３８】
なお、一方の電極の複数局所を他方の電極に圧入してもよい。このような形態が図９に示されている。更に、かかる圧入は、電極に対して非貫通の状態に圧入することの他、図１１に示されているように貫通の状態に圧入してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
上述の如く、本発明においては、基材にアンテナを形成したアンテナ回路基板と、ＩＣチップが搭載された基材に前記ＩＣチップの電極に接続された拡大電極を形成したインターポーザー基板とを備え、前記アンテナの電極と前記拡大電極とを密着させるように積層された両基板の前記基材同士を固着して成る非接触ＩＤカード類を製造する場合において、前記一方の電極の局所を他方の電極に圧入した後、前記基材同士を融着によって固着している。その為、導電性フィルムを使用していなくても、両電極を良好に接続することができて一定品質の実用的な電気的特性を得ることができ、しかも、後工程の基材同士の融着に際し、位置ずれを発生させずに融着することができて製品の歩留まり低下を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 非接触ＩＤカード類の平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】インターポーザー基板の正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】電極の密着態様を示す正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】櫛歯型アンテナを示す平面図である。
【図８】電極の他の密着態様を示す正面図である。
【図９】電極の他の密着態様を示す正面図である。
【図１０】電極の他の密着態様を示す正面図である。
【図１１】電極の他の密着態様を示す正面図である。
【符号の説明】
２：アンテナ回路基板
３ａ，３ｂ：アンテナ電極
４：ＩＣチップ
６：アンテナ
７：インターポーザー基板
９：アンテナ回路基板の基材
１０：インターポーザー基板の基材
１１ａ，１１ｂ：拡大電極
１５：局所

Claims (20)

1. 基材にアンテナを形成したアンテナ回路基板と、ＩＣチップが搭載された基材に前記１Ｃチップの電極に接続された拡大電極を形成したインターポーザー基板とを備え、前記アンテナの電極と前記拡大電極とを密着させるように積層された両基板の前記基材同士を固着して成る非接触ＩＤカード類の製造方法において、前記一方の電極の局所を他方の電極に圧入した後、前記基材同士を融着によって固着することを特徴とする非接触ＩＤカード類の製造方法。
2. 前記一方の電極の複数局所を前記他方の電極に圧入することを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
3. 前記一方の電極が前記拡大電極であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
4. 前記一方の電極が前記アンテナの電極であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
5. 前記インターポーザー基板の前記基材を、単体材としての樹脂フィルム又は樹脂フィルムを有する積層材で構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
6. 前記樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルムで構成したことを特徴とする請求項５に記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
7. 前記熱可塑性樹脂フィルムに前記ＩＣチップを埋設したことを特徴とする請求項６に記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
8. 前記アンテナ回路基板の前記基材を、単体材としての樹脂フィルム、紙又は不織布のいずれか一つで構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
9. 前記樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルムで構成したことを特徴とする請求項８に記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
10. 前記拡大電極を導電性樹脂で構成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の非接触ＩＤカード類の製造方法。
11. 基材にアンテナを形成したアンテナ回路基板と、ＩＣチップが搭載された基材に前記１Ｃチップの電極に接続された拡大電極を形成したインターポーザー基板とを備え、前記アンテナの電極と前記拡大電極とが密着するように積層されて両基板の前記基材同士が固着される非接触ＩＤカード類において、前記アンテナの電極と前記拡大電極とが、前記一方の電極の局所が他方の電極に圧入されて局所的に凹凸状態に形成され、かつ、前記基材同士が融着によって固着されていることを特徴とする非接触ＩＤカード類。
12. 前記一方の電極の局所が複数であることを特徴とする請求項１１に記載の非接触ＩＤカード類。
13. 前記一方の電極が前記拡大電極であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の非接触ＩＤカード類。
14. 前記一方の電極が前記アンテナ電極であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の非接触ＩＤカード類。
15. 前記インターポーザー基板の前記基材を、単体材としての樹脂フィルム又は樹脂フィルムを有する積層材で構成したことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の非接触ＩＤカード類。
16. 前記樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルムで構成したことを特徴とする請求項１５に記載の非接触ＩＤカード類。
17. 前記熱可塑性樹脂フィルムに前記ＩＣチップを埋設したことを特徴とする請求項１６に記載の非接触ＩＤカード類。
18. 前記アンテナ回路基板の前記基材を、単体材としての樹脂フィルム、紙又は不織布のいずれか一つで構成したことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の非接触ＩＤカード類。
19. 前記樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルムで構成したことを特徴とする請求項１８に記載の非接触ＩＤカード類。
20. 前記拡大電極を導電性樹脂で構成したことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか一つに記載の非接触ＩＤカード類。

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