JP4449477B2 - 電子インレット - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣ素子を搭載した非接触式個体識別装置に関して、薄型で機械的強度に優れ、かつ良好な通信特性を得ることができる電子インレットに関する。

近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを用いる非接触式個体識別システムは、物のライフサイクル全体を管理するシステムとして製造、物流、販売の全ての業態で注目されている。特に、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる電波方式のＲＦＩＤタグは、ＩＣ素子に外部アンテナを取り付けた構造で数メートルの通信距離が可能であるという特徴によって注目されており、現在、大量の商品の物流及び物品管理や製造物履歴管理等を目的にシステムの構築が進められている。

マイクロ波を用いる電波方式のＲＦＩＤタグとしては、例えば、株式会社日立製作所と株式会社ルネサステクノロジ社によって開発されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）型インレットを用いたものが知られており、ＴＣＰ型インレットの製造は、ポリイミド基材と銅アンテナ回路を連続して形成したテープキャリヤに、同一面上に全ての電極が形成されたＩＣ素子を1個ずつ実装するＴＡＢ（Tape Automated Bonding）工法が採用されている（非特許文献１参照）。

その他のインレット構造としては、例えば、株式会社日立製作所の宇佐美により、ＩＣ素子の電極が向かい合った１組の各々の面に１個ずつ形成されたＩＣ素子において、各々の面に形成された各電極にダイポールアンテナを接続するガラスダイオード・パッケージ構造が開発されている（特許文献１参照）。また、宇佐美らにより、上記２個の電極がＩＣ素子の向かい合った１組の各々の面に１個ずつ形成されたＩＣ素子を励振スリット型ダイポールアンテナに実装する際に、アンテナによって前記ＩＣ素子の向かい合った１組の各々の面に１個ずつ形成された各電極を挟む、サンドイッチ・アンテナ構造が開発されている（非特許文献２参照）。さらに本発明と同一の発明者によって、サンドイッチ・アンテナ構造を用いた安価で大量生産性に優れたインレットの製造方法が出願されている。

これらのインレットをラベルや薄型ケースに格納することでＲＦＩＤタグとしての使用が可能になるが、広範囲かつ柔軟な実用性を実現するため、薄型で機械的強度に優れ、かつ良好な通信特性を得ることができるインレットが求められている。
特開２００２−２６９５２０号公報 香山 晋、成瀬 邦彦「ＶＬＳＩパッケージング技術（上）、（下）」、日経ＢＰ社、１９９３年 ISSCC Digest of Technical Papers, pp.398-399, 2003年

ＲＦＩＤタグを用いた非接触式個体識別システムで大量の商品の物流及び物品管理を実現するためには、商品の１つ１つにＲＦＩＤタグを取り付ける必要があり、そのためには実装性の良い薄型で、かつ、機械的強度に優れたＲＦＩＤタグの大量かつ安価な生産が不可欠となる。

しかしながら、ガラスダイオード・パッケージ構造は封止にＩＣ素子の外寸以上のガラスパイプを使用することから、ＩＣ素子の厚みまで薄型化することは困難であり、また、サンドイッチ・アンテナ構造では薄型化が可能であるものの、機械的強度を向上するためにアンテナをベース基材によって支持すれば、インレットを構成する部材は積層構造となるため、インレットの厚みは厚くなってしまう。すなわち、インレットの薄型化と機械的強度の両立は大きな課題となっている。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、薄型で機械的強度に優れ、かつ良好な通信特性を得ることができる電子インレットを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電子インレットは、両面に電極が形成されたＩＣ素子と、スリットが形成され、このスリットの一方の側に前記ＩＣ素子を、他方の側に接続部材を実装し、送受信アンテナとして動作する第一と、前記スリットを跨いで、前記ＩＣ素子と第一の回路層とを前記接続部材を介して電気的に接続する短絡板として動作する第二の回路層と、前記第一の回路層と第ニの回路層とを電気的に接続する接続部材とを含む電子インレットであって、前記第一の回路層と第ニの回路層が、前記ＩＣ素子と接続部材のそれぞれを挟み込んで実装することにより、前記ＩＣ素子の一方の電極と前記第一の回路層と、前記ＩＣ素子の他方の電極と前記第二の回路層と、前記第一及び第二の回路層と前記接続部材とがそれぞれ電気的に接続されているものである。

前記電子インレットにおいて、前記第一の回路層は、この第一の回路層を支持するベース基材とアンテナ回路とを含み、このベース基材は、前記第一の回路のアンテナ回路に対して、前記ＩＣ素子及び前記接続部材と同一の側に形成され、前記ＩＣ素子及び前記接続部材とは前記ベース基材に設けられた開口部において接続することが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記第二の回路層は、この第二の回路層を支持するベース基材と金属箔とを含むことが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記第二の回路層のベース基材は、前記第二の回路層の金属層に対して、前記ＩＣ素子及び前記接続部材と同一の側に設けられ、前記ＩＣ素子及び前記接続部材は、前記ベース基材に設けられた開口部において接続することが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記接続部材は、片状もしくは球状の金属からなることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記接続部材は、片状もしくは球状のはんだからなることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記接続部材は、表面に金属層を形成した片状もしくは球状の絶縁性無機材料からなることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記絶縁性無機材料は、厚みが前記ＩＣ素子の厚みの０．８〜１．２倍の範囲にある珪素片からなることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記接続部材は、表面に金属層を形成した片状もしくは球状の有機材料からなることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記第一及び第二の回路層の少なくとも一方の導電層は、アルミニウム箔もしくは銅箔もしくは導電性インキであることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記第一及び第二の回路層の少なくとも一方は、有機樹脂からなるベース基材に支持されており、前記有機樹脂は、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、２軸延伸ポリエステル（Ｏ−ＰＥＴ）、ポリイミド樹脂から選択されることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記第一及び第二の回路層の少なくとも一つは、紙からなるベース基材に支持されていることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記第一のベース基材は、前記ＩＣ素子及び前記接続部材を接続するための開口部が独立して設けられていることが好ましい。

前記電子インレットにおいて、前記ＩＣ素子の一方の電極と前記第一の回路層、前記ＩＣ素子の他方の電極と前記第二の回路層、前記接続部材と前記第一の回路層、前記接続部材と前記第二の回路層、前記第一の回路層と前記第二の回路層の各々の接続は、導電性接着剤もしくは異方導電性接着剤もしくは融着による金属接合もしくは超音波印加による金属接合もしくは圧着接合から選択されることが好ましい。

本発明によると、薄型で機械的強度に優れ、かつ良好な通信特性が得られる電子インレットを実現することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

本実施の形態における電子インレットは、両面に電極が形成されたＩＣ素子と、スリットが形成され、送受信アンテナとして動作する第一の回路層と、前記ＩＣ素子と前記第一の回路層とを電気的に接続する短絡板（接続板）として動作する第二の回路層とを含むものである。

前記電子インレットは、本実施の形態の製造方法を用いたＲＦＩＤタグ用インレットである。図１（ａ）はＲＦＩＤタグ用インレットを上面から見た概略図である。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’部の断面概略図である。図１を用いて、前記インレットの構造を簡単に説明する。

図１において、（ａ）に示すように第一の回路層２０にはスリット１が形成されており、スリット１の両側には各々ＩＣ素子１０と接続部材５０を実装するために、第一の回路層２０のベース基材２２の開口部２３が設けられている。スリット１の一方の側のベース基材２２の開口部２３にＩＣ素子１０が、また他方の側のベース基材２２の開口部２３には接続部材５０が実装されている。さらにスリット１を跨いでＩＣ素子１０と接続部材５０を電気的に接続するための第二の回路層３０が配置されている。

断面構造については、図１（ｂ）に示すように、前記ＩＣ素子１０の向かい合った１組の各々の面（両面）には、第１の電極１２及び第２の電極１３が各々形成されている。前記ＩＣ素子１０は第１の電極１２によって、ベース基材２２及びアンテナ回路２１で構成される第一の回路層２０に第１の接続部２において、異方導電性接着剤層４０に含有される導電粒子４１を介して接続されている。同様に、ベース基材３２及び金属箔３１で構成される第二の回路層３０と前記ＩＣ素子１０の第２の電極１３が第２の接続部３で、第二の回路層３０と接続部材５０が第３の接続部４で、また、接続部材５０と第一の回路層２０が第４の接続部５において、異方導電性接着剤層４０に含有される導電粒子４１を介して各々接続されている。前記ＩＣ素子１０の第２の電極１３と接続部材５０は、第二の回路層３０を介して第一の回路層２０に形成されたスリット１を跨いで接続される構造となる。すなわち、前記ＩＣ素子１０の第１の電極１２と第２の電極１３は、第１の接続部２、アンテナ回路２１、接続部材５０の第４の接続部５および第３の接続部４、第二の回路層３０の金属箔３１および第２の接続部３を介して電気的に接続される。また、第一の回路層２０と第二の回路層３０および接続部材５０の空隙は、異方導電性接着剤層４０のマトリクス樹脂４２によって封止されている。なお、図１では第一の回路層２０にベース基材２２を使用した構造を示したが、ベース基材２２を省略した構造であっても電子インレットの性能に変化はない。

次に、前記電子インレットの構造について例をあげて、図面を用いて説明する。

本実施の形態における前記電子インレットの構造の第１の例について図２を用いて説明する。

電極１２，１３が向かい合った１組の各々の面（両面）に形成されたＩＣ素子１０と、第一の回路層２０と、前記ＩＣ素子１０と前記第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０とを含む電子インレットの構造において、図２に示すように、電極が向かい合った１組の各々の面に形成されたＩＣ素子１０と、スリット１が形成された第一の回路層２０と、前記ＩＣ素子１０と前記第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０とを含む電子インレットにおいて、前記第一の回路層２０と第二の回路層３０で前記ＩＣ素子１０と前記接続部材５０を挟み込んで実装することにより薄型であること、を少なくとも有するものである。

また、本実施の形態における前記電子インレットの構造の第２の例は、図３に示すように、電極１２，１３が向かい合った１組の各々の面（両面）に形成されたＩＣ素子１０と、第一の回路層２０と、前記ＩＣ素子１０と前記第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０とを含む電子インレットにおいて、第一の回路層２０のベース基材２２をＩＣ素子１０及び接続部材５０と同一の側に形成し、ＩＣ素子１０及び接続部材５０をベース基材２２の開口部２３に実装することにより、薄型で機械的強度に優れた構造であること、を少なくとも有するものである。

また、本実施の形態における前記電子インレットの構造の第３の例は、図１に示すように、電極１２，１３が向かい合った１組の各々の面（両面）に形成されたＩＣ素子１０と、第一の回路層２０と、前記ＩＣ素子１０と前記第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０とを含む電子インレットにおいて、第一の回路層２０及び第二の回路層３０のベース基材２２，３２をＩＣ素子１０及び接続部材５０と同一の側に形成し、ＩＣ素子１０及び接続部材５０をベース基材２２，３２の開口部２３，３３に実装することにより、薄型で更に機械的強度に優れた構造であること、を少なくとも有するものである。

また、本実施の形態における前記電子インレットの構造の第４の例は、図４に示すように、電極１２，１３が向かい合った１組の各々の面（両面）に形成されたＩＣ素子１０と、第一の回路層２０と、前記ＩＣ素子１０と前記第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０とを含む電子インレットにおいて、第一の回路層２０のベース基材２２をＩＣ素子１０及び接続部材５０と同一の側に形成し、ＩＣ素子１０及び接続部材５０をベース基材２２の開口部２３に実装し、第二の回路層３０のベース基材３２をＩＣ素子１０及び接続部５０材と反対側に形成することにより、薄型で機械的強度に優れた構造であること、を少なくとも有するものである。

また、本実施の形態における前記電子インレットの構造の第５の例は、図５に示すように、電極１２，１３が向かい合った１組の各々の面（両面）に形成されたＩＣ素子１０と、前記ＩＣ素子１０と第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０とを含む電子インレットにおいて、第一の回路層２０のベース基材２２をＩＣ素子１０と同一の側に形成し、ＩＣ素子１０をベース基材２２の開口部に実装し、導電性の箔で構成された第二の回路層３０を異方導電性接着剤が含有する導電粒子４１を介して電気的に接続することにより、薄型で機械的強度に優れた構造であること、を少なくとも有するものである。

前記第１〜第４の例において、接続部材としては、片状もしくは球状の金属を用いることができる。片状もしくは球状の金属としては、はんだ等の合金を用いることもできる。

また、前記第１〜第４の例において、接続部材５０としては、表面に金属層を形成した片状もしくは球状の絶縁性無機材料を用いることができる。特に、厚みがＩＣ素子の厚みの０．８〜１．２倍の範囲にある珪素片の表面に金属層を形成したものを用いれば、第一及び第二の回路層とほぼ平行な構造となり、平坦な圧着ヘッド等で圧着を行う場合には好適である。

また、前記第１〜第４の例において、接続部材５０としては、金属層を形成した片状もしくは球状の有機材料を用いることができる。

接続部材５０として片状の金属あるいは表面に金属層が形成された絶縁性無機材料もしくは有機材料を用いる場合に、ＩＣ素子１０よりも弾性率が小さく厚みが１〜２倍程度の範囲で大きいものを用いれば、第一の回路層２０とＩＣ素子１０と接続部材５０と第二の回路層３０を平坦な圧着ヘッドによって一括して接続する場合に、接続部材５０がＩＣ素子１０の厚みまで潰れた状態で接続固定することが可能であり、生産性を向上するのに好適である。

第５の例においては、接続部材５０として第一の回路層２０と第二の回路層３０とを接続するための異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を用いたものであり、接続部材５０を別に準備し、実装する工程を省くことができ、低コスト化にも好適である。ただし、一般に導電粒子４１の大きさは、異方性を確保するために数ミクロンから１０ミクロン程度であり、ＩＣ素子１０の厚みより小さいことから、ＩＣ素子１０の搭載部と導電粒子４１による接続部に段差が生じ、平坦な圧着ヘッドで第一の回路層２０とＩＣ素子１０と接続部材５０と第二の回路層３０とを一括して圧着することは困難となる。

第１〜第５の例において、第一の回路層２０および第二の回路層３０の少なくとも一つにアルミニウム箔もしくは銅箔もしくは導電性インキを用いることができる。

第２〜第５の例において、第一の回路層２０もしくは第二の回路層３０を支持するベース基材２２，３２として、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、２軸延伸ポリエステル（Ｏ−ＰＥＴ）、ポリイミド樹脂等の有機樹脂を用いることができる。また、ベース基材２２，３２は紙であっても良い。

第２〜第５の例において、第一の回路層２０もしくは第二の回路層３０を支持するベース基材２２，３２に設けるＩＣ素子１０と前接続部材５０を実装するための開口部２３，３３は、各々独立して形成することができる。また、両者を同一の開口部２３，３３内に実装しても良い。

第１〜第５の例において、ＩＣ素子１０の電極１２，１３と第一の回路層２０、ＩＣ素子１０の電極と第二の回路層３０、接続部材５０と第一の回路層２０、接続部材５０と第二の回路層３０、第一の回路層２０と第二の回路層３０の各々の電気的接続は、非導電性接着剤、導電性接着剤、異方導電性接着剤、融着による金属接合、超音波印加による金属接合もしくは圧着接合等から選択することができる。特に、異方導電性接着剤を用いれば、電気的接続と封止を同時に行うことができ、生産性を向上するのに好適である。

即ち、本実施の形態の電子インレットの構造は、電極が向かい合った１組の各々の面（両面）に形成されたＩＣ素子１０と、第一の回路層２０と、前記ＩＣ素子１０と前記第一の回路層２０とを電気的に接続する第二の回路層３０と接続部材５０を含む電子インレットにおいて、前記第一の回路層２０と前記第二の回路層３０で前記ＩＣ素子１０と前記接続部材５０を挟み込んで実装すること、第一の回路層２０もしくは第二の回路層３０のベース基材をＩＣ素子１０及び接続部材５０と同一の側に形成し、ＩＣ素子１０及び接続部材５０をベース基材の開口部２３，３３に実装することで、薄型でかつ機械的強度に優れた電子インレットを実現することができる。

以下、本発明の好適な実施例について図面を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜第１の実施の形態＞
以下、図２を用いて、第１の実施の形態を説明する。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’部の断面概略図である。

まず、（ａ）に示すように、厚み３０μｍのアルミニウム箔をプレス機にて打ち抜き加工し、第一の回路層２０を形成する。第一の回路層２０の幅を３．０ｍｍ、スリット１の幅を０．５ｍｍとした。

次に、第一の回路層２０のアンテナ回路２１上の所定の位置に、幅２ｍｍの異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５（日立化成工業（株）製）を８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がして異方導電性接着剤層４０を形成した。

次に、両面に電極１２，１３を形成した厚み１５０μｍのＩＣ素子１０をアンテナ回路２１上の所定の位置に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み１４０μｍのシリコンチップの全面に厚み５ミクロンの無電解ニッケルめっきと厚み０．０２ミクロンの無電解金めっきを施し、総厚み１５０ミクロンのめっきコートシリコンチップを準備した。このめっきコートシリコンチップを、接続部材５０としてアンテナ回路２１上の所定の位置に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み３０μｍ、幅２ｍｍのアルミニウム箔面上に、アルミニウム箔と同幅の異方導電性フィルムを８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がし、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０とした後、前記異方導電性接着剤層４０がＩＣ素子１０及び接続部材５０に対向する向きで、第一の回路層２０と所定の位置に合わせ、仮固定した。

次に、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０側から圧着ヘッドを降下し、圧力１２ＭＰａ、温度１８０℃、加熱時間１５秒の条件で、前記異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０を第一の回路層２０上のＩＣ素子１０及び接続部材５０及びアンテナ回路２１に対して所定の位置に一括して加熱圧着するとともに、第一の回路層２０と第二の回路層３０との空隙を封止した。

以上の工程にて、図２に示す形状のインレットを得た。インレットの総厚みを測定した結果、２０６ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子１０の接続部の一方及び他方の面に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１００回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、大きな変化はなかった。

＜第２の実施の形態＞
以下、図３を用いて、第２の実施の形態を説明する。図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’部の断面概略図である。

まず、（ａ）に示すように、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によるベース基材２２にＩＣ素子１０及び接続部材５０を実装するための開口部２３をプレス機にて打ち抜き加工し、厚み３０μｍのアルミニウム箔を接着剤を用いて貼り合わせたテープ状基材を準備した。続いてテープ基材のアルミニウム箔面にはアンテナ回路のパターンを、またベース基材２２面には全面にエッチングレジストをスクリーン印刷にて形成した後、エッチング液に塩化第二鉄水溶液を用いてアンテナ回路２１を形成し、エッチングレジストを除去した。ここで、第一の回路層２０の幅は３．０ｍｍ、スリット１の幅を０．５ｍｍとした。

次に、アンテナ回路２１上の所定の位置に、幅２ｍｍの異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５（日立化成工業（株）製）を８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がして異方導電性接着剤層４０を形成した。

次に、両面に電極１２，１３を形成した厚み１５０μｍのＩＣ素子１０をアンテナ回路２１上の所定のベース基材２２の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み１４０μｍのシリコンチップの全面に厚み５ミクロンの無電解ニッケルめっきと厚み０．０２ミクロンの無電解金めっきを施し、総厚み１５０ミクロンのめっきコートシリコンチップを準備した。このめっきコートシリコンチップを接続部材５０としてアンテナ回路２１上の所定の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み３０μｍ、幅２ｍｍのアルミニウム箔面上に、アルミニウム箔と同幅の異方導電性フィルムを８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がし、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０とした後、前記異方導電性接着剤層４０がＩＣ素子１０及び接続部材５０に対向する向きで、第一の回路層２０と所定の位置に合わせ、仮固定した。

次に、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０側から圧着ヘッドを降下し、圧力１２ＭＰａ、温度１８０℃、加熱時間１５秒の条件で、前記異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０を第一の回路層２０上のＩＣ素子１０及び接続部材５０及びアンテナ回路２１に対して所定の位置に一括して加熱圧着するとともに、第一の回路層２０と第二の回路層３０との空隙を封止した。

以上の工程にて、図３に示す形状のインレットを得た。インレットの総厚みを測定した結果、２０７ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子１０の接続部の一方及び他方の面に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１００回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、大きな変化はなかった。

＜第３の実施の形態＞
以下、図１を用いて、第３の実施の形態を説明する。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’部の断面概略図である。

まず、（ａ）に示すように、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によるベース基材２２にＩＣ素子１０及び接続部材５０を実装するための開口部２３をプレス機にて打ち抜き加工し、厚み３０μｍのアルミニウム箔を接着剤を用いて貼り合わせたテープ状基材を準備した。続いてテープ基材のアルミニウム箔面にはアンテナ回路のパターンを、またベース基材２２面には全面にエッチングレジストをスクリーン印刷にて形成した後、エッチング液に塩化第二鉄水溶液を用いてアンテナ回路２１を形成し、エッチングレジストを除去した。ここで、第一の回路層２０の幅は３．０ｍｍ、スリット１の幅を０．５ｍｍとした。

次に、アンテナ回路２１上の所定の位置に、幅２ｍｍの異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５（日立化成工業（株）製）を８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がして異方導電性接着剤層４０を形成した。

次に、両面に電極１２，１３を形成した厚み１５０μｍのＩＣ素子１０をアンテナ回路２１上の所定のベース基材２２の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み１４０μｍのシリコンチップの全面に厚み５ミクロンの無電解ニッケルめっきと厚み０．０２ミクロンの無電解金めっきを施し、総厚み１５０ミクロンのめっきコートシリコンチップを準備した。このめっきコートシリコンチップを接続部材５０としてアンテナ回路２１上の所定のベース基材２２の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によるベース基材３２にＩＣ素子１０及び接続部材５０を第二の回路層３０に接続するための開口部３３をプレス機にて打ち抜き加工し、厚み３０μｍのアルミニウム箔を接着剤を用いて貼り合わせた、幅２ｍｍのテープ状基材を準備した。続いて、ベース基材３２面上に、テープ状基材と同幅の異方導電性フィルムを８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がし、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０とした後、前記異方導電性接着剤層４０がＩＣ素子１０及び接続部材５０に対向する向きで、ＩＣ素子１０及び接続部材５０がベース基材３２の開口部３３に収まるように所定の位置に合わせ、仮固定した。

次に、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０側から圧着ヘッドを降下し、圧力１２ＭＰａ、温度１８０℃、加熱時間１５秒の条件で、前記異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０を第一の回路層２０上のＩＣ素子１０及び接続部材５０及びアンテナ回路２１に対して所定の位置に一括して加熱圧着するとともに、第一の回路層２０と第二の回路層３０との空隙を封止した。

以上の工程にて、図１に示す形状のインレットを得た。インレットの総厚みを測定した結果、２０８ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子１０の接続部の一方及び他方の面に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１００回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、大きな変化はなかった。

＜第４の実施の形態＞
接続部材５０として、直径２００μｍで組成がＳｎ−３．５Ａｇのはんだボールを用いた以外は第３の実施の形態と全く同じ構成で、異方導電性接着剤層４０付きの第一の回路層２０とＩＣ素子１０と接続部材５０と異方導電性接着剤層４０付き第二の回路層３０を位置合わせし、続いて加熱圧着を行い、インレットを得た。

インレットの総厚みを測定した結果、２０８ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子１０の接続部の一方及び他方の面に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１００回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、大きな変化はなかった。

＜第５の実施の形態＞
以下、図４を用いて、第４の実施の形態を説明する。図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’部の断面概略図である。

まず、（ａ）に示すように、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によるベース基材２２にＩＣ素子１０及び接続部材５０を実装するための開口部２３をプレス機にて打ち抜き加工し、厚み３０μｍのアルミニウム箔を接着剤を用いて貼り合わせたテープ状基材を準備した。続いてテープ基材のアルミニウム箔面にはアンテナ回路のパターンを、またベース基材２２面には全面にエッチングレジストをスクリーン印刷にて形成した後、エッチング液に塩化第二鉄水溶液を用いてアンテナ回路２１を形成し、エッチングレジストを除去した。ここで、第一の回路層２０の幅は３．０ｍｍ、スリット１の幅を０．５ｍｍとした。

次に、アンテナ回路２１上の所定の位置に、幅２ｍｍの異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５（日立化成工業（株）製）を８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がして異方導電性接着剤層４０を形成した。

次に、両面に電極１２，１３を形成した厚み１５０μｍのＩＣ素子１０をアンテナ回路２１上の所定のベース基材２２の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み１４０μｍのシリコンチップの全面に厚み５ミクロンの無電解ニッケルめっきと厚み０．０２ミクロンの無電解金めっきを施し、総厚み１５０ミクロンのめっきコートシリコンチップを準備した。このめっきコートシリコンチップを接続部材５０としてアンテナ回路２１上の所定のベース基材２２の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によるベース基材３２に厚み９μｍのアルミニウム箔を接着剤にて貼り合わせた、幅２ｍｍのテープ状基材のアルミニウム箔面上に、テープ基材と同幅の異方導電性接着フィルムを８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がし、異方導電性接着剤層４０付き第二の回路層３０とした後、前記異方導電性接着剤層４０がＩＣ素子１０及び接続部材５０に対向する向きで第一の回路層２０の所定の位置に合わせ、仮固定した。

次に、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０側から圧着ヘッドを降下し、圧力１２ＭＰａ、温度１８０℃、加熱時間１５秒の条件で、前記異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０を第一の回路層２０上のＩＣ素子１０及び接続部材５０及びアンテナ回路２１に対して所定の位置に一括して加熱圧着するとともに、第一の回路層２０と第二の回路層３０との空隙を封止した。

以上の工程にて、図４に示す形状のインレットを得た。インレットの総厚みを測定した結果、２１５ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子２０の接続部の一方及び他方の面に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１００回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、大きな変化はなかった。

＜第６の実施の形態＞
以下、図５を用いて、第４の実施の形態を説明する。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’部の断面概略図である。

まず、（ａ）に示すように、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によるベース基材２２にＩＣ素子１０及び接続部材４０を実装するための開口部２３をプレス機にて打ち抜き加工し、厚み３０μｍのアルミニウム箔を接着剤を用いて貼り合わせたテープ状基材を準備した。続いてテープ基材のアルミニウム箔面にはアンテナ回路のパターンを、またベース基材２２面には全面にエッチングレジストをスクリーン印刷にて形成した後、エッチング液に塩化第二鉄水溶液を用いてアンテナ回路２１を形成し、エッチングレジストを除去した。ここで、第一の回路層２０の幅は３．０ｍｍ、スリット１の幅を０．５ｍｍとした。

次に、アンテナ回路２１上の所定の位置に、幅２ｍｍの異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５（日立化成工業（株）製）を８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がして異方導電性接着剤層４０を形成した。

次に、両面に電極１２，１３を形成した厚み１５０μｍのＩＣ素子１０をアンテナ回路２１上の所定のベース基材２２の開口部２３に位置合わせし、仮固定した。

次に、厚み３０μｍ、幅２ｍｍのアルミニウム箔面上に、アルミニウム箔と同幅の異方導電性フィルムを８０℃でラミネートし、セパレータフィルムを剥がし、異方導電性接着剤層４０付き第二の回路層３０とした後、前記異方導電性接着剤層４０がＩＣ素子１０及び接続部材５０に対向する向きで、第一の回路層２０と所定の位置に合わせ、仮固定した。

次に、異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０側から圧着ヘッドを降下し、圧力１２ＭＰａ、温度１８０℃、加熱時間１５秒の条件で、前記異方導電性接着剤層４０付きの第二の回路層３０を第一の回路層２０上のＩＣ素子１０及び接続部材５０及びアンテナ回路２１に対して所定の位置に一括して加熱圧着するとともに、第一の回路層２０と第二の回路層３０との空隙を封止した。圧着ヘッドの圧着面には、ＩＣ素子１０の厚み分の突起を所定の位置に形成してある。

以上の工程にて、図５に示す形状のインレットを得た。インレットの総厚みを測定した結果、２０６ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子１０の接続部の一方及び他方の面に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１００回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、大きな変化はなかった。

＜比較例＞
以下、図６を用いて、比較例を説明する。

まず、厚み５０μｍのポリイミドによるベース基材２２に厚み１８μｍの銅箔を貼り合わせたテープ状の第一の回路層２０と、２個の電極１２が同一の面に形成された厚み１５０μｍのＩＣ素子１０を準備し、ＴＡＢ工法を用いて第一の回路層２０上の所定の位置にＩＣ素子１０を実装した。

次に、ＩＣ素子１０と第一の回路層２０との接続部及びＩＣ素子１０の側面を液状封止材４５を用いて封止した。

以上の工程にて、図７に示す形状のＴＣＰ型インレットを得た。インレットの総厚みを測定した結果、２０９ミクロンであった。また、インレット作製後の状態と、ＩＣ素子１０の第一の回路層２０への実装面と反対側に半径１．５ｍｍのロッドを用いて１０Ｎの荷重を１０回繰り返し印加した後に通信特性を測定したところ、通信不良となった。

以上の実施例及び比較例の結果をまとめて表１に示す。

本発明の第1の実施の形態を説明するためのインレット構造図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するためのインレット構造図である。 本発明の第３の実施の形態を説明するためのインレット構造図である。 本発明の第５の実施の形態を説明するためのインレット構造図である。 本発明の第６の実施の形態を説明するためのインレット構造図である。 比較例を説明するためのインレット構造図である。

符号の説明

１：スリット
２：第１の接続部
３：第２の接続部
４：第３の接続部
５：第４の接続部
１０：ＩＣ素子
１１：ＩＣ素子本体
１２、１３：電極
２０：アンテナ基板
２１：アンテナ回路
２２：ベース基材
２３：ベース基材開口部
３０：第二の回路層
３１：金属箔
３２：ベース基材
３３：ベース基材開口部
４０：異方導電性接着剤層
４１：導電粒子
４２：マトリクス樹脂
４５：封止材
５０：接続部材

Claims (14)

1. 両面に電極が形成されたＩＣ素子と、
   スリットが形成され、このスリットの一方の側に前記ＩＣ素子を、他方の側に接続部材を実装し、送受信アンテナとして動作する第一の回路層と、
   前記スリットを跨いで、前記ＩＣ素子と第一の回路層とを前記接続部材を介して電気的に接続する短絡板として動作する第二の回路層と、
   前記第一の回路層と第二の回路層とを電気的に接続する接続部材とを含む電子インレットであって、
   前記第一の回路層と第ニの回路層が、前記ＩＣ素子と接続部材のそれぞれを挟み込んで実装することにより、
   前記ＩＣ素子の一方の電極と前記第一の回路層と、前記ＩＣ素子の他方の電極と前記第二の回路層と、前記第一及び第二の回路層と前記接続部材とがそれぞれ電気的に接続されていること
   を特徴とする電子インレット。
2. 請求項１に記載の電子インレットにおいて、
   前記第一の回路層は、この第一の回路層を支持するベース基材とアンテナ回路とを含み、
   このベース基材は、前記第一の回路層のアンテナ回路に対して、前記ＩＣ素子及び前記接続部材と同一の側に形成され、
   前記ＩＣ素子及び前記接続部材とは前記ベース基材に設けられた開口部において接続すること特徴とする電子インレット。
3. 請求項１又は２に記載の電子インレットにおいて、
   前記第二の回路層は、この第二の回路層を支持するベース基材と金属箔とを含むことを特徴とする電子インレット。
4. 請求項３に記載の電子インレットにおいて、
   前記第二の回路層のベース基材は、前記第二の回路層の金属層に対して、前記ＩＣ素子及び前記接続部材と同一の側に設けられ、前記ＩＣ素子及び前記接続部材は、前記ベース基材に設けられた開口部において接続することを特徴とする電子インレット。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
   前記接続部材は、片状もしくは球状の金属からなることを特徴とする電子インレット。
6. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
   前記接続部材は、片状もしくは球状のはんだからなることを特徴とする電子インレット。
7. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
   前記接続部材は、表面に金属層を形成した片状もしくは球状の絶縁性無機材料からなることを特徴とする電子インレット。
8. 請求項７に記載の電子インレットにおいて、
   前記絶縁性無機材料は、厚みが前記ＩＣ素子の厚みの０．８〜１．２倍の範囲にある珪素片からなることを特徴とする電子インレット。
9. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
   前記接続部材は、表面に金属層を形成した片状もしくは球状の有機材料からなることを特徴とする電子インレット。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
    前記第一及び第二の回路層の少なくとも一方の導電層は、アルミニウム箔もしくは銅箔もしくは導電性インキであることを特徴とする電子インレット。
11. 請求項１乃至１０に記載の電子インレットにおいて、
    前記第一及び第二の回路層の少なくとも一方は、有機樹脂からなるベース基材に支持されており、前記有機樹脂は、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、２軸延伸ポリエステル（Ｏ−ＰＥＴ）、ポリイミド樹脂から選択されることを特徴とする電子インレット。
12. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
    前記第一及び第二の回路層の少なくとも一つは、紙からなるベース基材に支持されていることを特徴とする電子インレット。
13. 請求項２乃至１２のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
    前記第一のベース基材は、前記ＩＣ素子及び前記接続部材を接続するための開口部が独立して設けられていることを特徴とする電子インレット。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載の電子インレットにおいて、
    前記ＩＣ素子の一方の電極と前記第一の回路層、前記ＩＣ素子の他方の電極と前記第二の回路層、前記接続部材と前記第一の回路層、前記接続部材と前記第二の回路層、前記第一の回路層と前記第二の回路層の各々の接続は、導電性接着剤もしくは異方導電性接着剤もしくは融着による金属接合もしくは超音波印加による金属接合もしくは圧着接合から選択されることを特徴とする電子インレット。

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