JP4505259B2 - 無線ｉｃタグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、外部機器と非接触でデータの送受信などの通信を行う無線ＩＣタグの製造方法に関する。

特許文献１・２には、無線通信用のアンテナを含むＩＣチップを樹脂で被覆する製造方法が開示されている。特許文献１・２では、ＩＣチップを帯状の固定用フィルムに固定したのちに、フィルムを上下の金型の両パーティング面間に挟み込んで、フィルム上のＩＣチップを上下の金型の被覆成形空間内に位置決め装填し、次いで被覆成形空間内に溶融樹脂を注入してＩＣチップを被覆している。

特開平９−２９３１３０号公報（段落番号００２２−００２６、図３−６） 特開平８−１４２５５４号公報（段落番号００３１、図１−３）

特許文献１では、被覆用樹脂が固定用フィルムで上下に分断されているために、被覆用樹脂がフィルムを境にして剥離するおそれがある。特許文献２に示すごとくフィルムの幅を小さくして、被覆用樹脂がフィルムで分断されないようにすればよいが、ＩＣタグは、小さくすることが要求されている。

ＩＣタグを小さくしようとすると、特許文献２ではフィルムの幅を小さくせざるを得ない。この場合、フィルムが捩れ易くなったり、ちぎれ易くなったりするために取り扱い難いところに問題がある。

そこで本発明の目的は、被覆用樹脂が固定用フィルムで分断されないうえ、固定用フィルムの取り扱いが容易な無線ＩＣタグの製造方法を提供することにある。

本発明は、無線通信用のアンテナを含むＩＣチップ２が被覆用樹脂３で被覆された無線ＩＣタグの製造方法である。ここでの被覆用樹脂３としては、粘度が低く、また硬化が早い熱硬化性の合成樹脂であって、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂およびフェノール樹脂などや、これらの樹脂にガラス、シリカ、マイカおよびタルクなどのフィラーを添加したものなどを用いることができる。これらは、耐熱性が高いうえ、ＩＣチップ２に与えるストレスを低くできる。

本発明は、図１に示すごとく、ＩＣチップ２を固定するための合成樹脂製の固定用フィルム５を用意し、このフィルム５には、ＩＣチップ２の固定位置１１の近傍に樹脂流通孔１２を予め形成してある。固定用フィルム５上の固定位置１１にＩＣチップ２を固定する準備工程と、上下の金型６・７の両パーティング面１７・１７間に固定用フィルム５を挟み込んで、固定用フィルム５上のＩＣチップ２を上下の金型６・７の被覆成形空間２０内に位置決め装填する前段工程と、上下の金型６・７の被覆成形空間２０内に溶融樹脂を注入して、この溶融樹脂でＩＣチップ２を被覆する成形工程とを含み、先の前段工程において、固定用フィルム５と共にＩＣチップ２が上下の金型６・７の被覆成形空間２０内に装填されたときに、樹脂流通孔１２の少なくとも一部が被覆成形空間２０内に位置するようにする。固定用フィルム５には、フィルム５の長さ方向に伸びるようにチップ保持部５ａが形成されており、該チップ保持部５ａを挟むように、フィルム５の幅方向の両端部に樹脂流通孔１２・１２が通設されている。金型６のパーティング面１７のフィルム５の長さ方向に係る前後位置には、チップ保持部５ａを避けて凹入部１９・１９が形成されている。上下の金型６・７のパーティング面１７・１７の外縁で規定される、該パーティング面１７・１７の外形寸法は、二つの樹脂流通孔１２・１２の外縁で規定される、該樹脂流通孔１２・１２の外形寸法よりも小さく設定されている。そして、上下の前記金型６・７を型閉じしたとき、前記チップ保持部５ａが凹入部１９・１９に嵌合されるとともに、該凹入部１９・１９以外の金型６・７の前記パーティング面１７・１７どうしが、前記樹脂流通孔１２・１２を通って接合状態に至るようにしたことを特徴とする。

ここでの固定用フィルム５としては、耐熱性の高いガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの合成樹脂を用いることができ、その厚さ寸法は0.０５〜1.５mm程度に設定できる。合成樹脂製の固定用フィルム５によれば、金属で形成した場合に生じる渦電流などの発生がなく、ＩＣチップ２の誤動作などを生じさせることがないうえ、金属よりも断熱性が高いために外部の熱をＩＣチップ２に伝え難いことになる。また、合成樹脂製の固定用フィルム５では、被覆用樹脂３との密着性が高いとともに、被覆用樹脂３と熱膨張率が近いため、被覆用樹脂３とフィルム５との間に隙間が生じ難くなって高い防水効果を有する被覆が得られる。また、フィルム５は、被覆成形時でのＩＣチップ２の位置を正確に維持するために腰の強い材質と厚さとが選択される。

被覆用樹脂３の成形には、樹脂充填圧力がインジェクションモールド方式よりもきわめて低い、ポット式トランスファ成形やプランジャ式トランスファ成形などのトランスファモールド方式が望ましい。因みに、ポット式トランスファ成形は、タブレットをポットに入れてプランジャで加圧する成形であり、プランジャ式トランスファ成形は、プランジャ用に補助ラムを用いる成形である。

具体的には、準備工程の際に、固定用フィルム５上の固定位置１１あるいはＩＣチップ２の裏面に接着剤１５を塗布したのち、ＩＣチップ２を固定位置１１に載置して接着固定することができる。その接着剤１５としては、エポキシ系やアクリル系などの接着剤が該当する。

また、準備工程の際に、固定用フィルム５上の固定位置１１あるいはＩＣチップ２の裏面に両面接着用の接着テープを貼り付けたのち、ＩＣチップ２を固定位置１１に載置して接着固定することができる。その接着テープとしては、両面に粘着剤を塗布したものや、一方の面に粘着剤を塗布し、他方の面に固定用フィルムあるいはＩＣチップ２を熱圧着するものなどが該当する。

本発明によれば、固定用フィルム５の上下の被覆用樹脂３が樹脂流通孔１２を介して一体に繋がっているために、被覆用樹脂３がフィルム５を境にして上下に剥離することがなく、被覆用樹脂３でＩＣチップ２を確実に保護できる。前記剥離を防ぐためにフィルム５の幅を小さくしなくても済むので、フィルム５の幅を大きくしてフィルム５が捩れたり、ちぎれたりすることを低減できて、フィルム５の取り扱い性を向上できる。

（実施例１） 図１ないし図６は、本発明が対象とする無線ＩＣタグの製造方法の実施例１を示す。図２において無線ＩＣタグ１は、四角形状のＩＣチップ２を内部に有して、ＩＣチップ２の全体が被覆用樹脂３で被覆された四角形状になっている。ＩＣチップ２は、無線通信用のアンテナと、メモリや制御回路などのデータ処理用の回路とを含んでいる。なお、ＩＣチップ２は、縦横の幅寸法がそれぞれ0.１５〜2.５mm、厚さ寸法が0.０５〜0.６mmである。被覆用樹脂３は、エポキシ樹脂にガラス繊維のフィラーを添加したものを用いた。

無線ＩＣタグ１は、予め用意した固定用フィルム５にＩＣチップ２を固定して、上下の金型６・７の被覆成形空間２０内に位置決め装填したのち、フィルム５と共にＩＣチップ２を被覆用樹脂３で被覆することによって作成される。つまり、無線ＩＣタグ１は、次の第１準備工程、第２準備工程、前段工程、成形工程および後段工程を経て製造する。固定用フィルム５は、所定幅の帯状に形成されており、図１に示すごとくロール状に巻かれていて、このロール９から引き出される。固定用フィルム５の幅寸法は１０mmとした。

（第１準備工程） 前記ロール９から引き出した固定用フィルム５のＩＣチップ２が固定されるべき固定位置１１の近傍に、穿孔装置６で一対の樹脂流通孔１２・１２を貫通状に穿つ。各樹脂流通孔１２は、フィルム５の長さ（送り）方向に延びる長方形状になっており、前記固定位置１１を挟んでフィルム５の幅方向の両側に配する。各樹脂流通孔１２の一部は、被覆用樹脂３による被覆形成領域１３に重なる。

（第２準備工程） 第２準備工程では、固定用フィルム５上の固定位置１１に接着剤１５を塗布したのちに（塗布工程）、ＩＣチップ２を固定位置１１に装着固定する（固定工程）。塗布工程では、フィルム５上の各固定位置１１にディスペンサ１６で接着剤１５を塗布し、固定工程において、各ＩＣチップ２を前記各固定位置１１にそれぞれ載置して接着剤５で接着固定する。フィルム５への接着剤１５の塗布は、スクリーン版や塗布形状に穴をあけたプレートとスキージなどを用いた印刷と同様の手法で行ってもよい。

（前段工程） 上下の金型６・７を開いた状態で、固定用フィルム５と共にＩＣチップ２を上下の金型６・７の被覆成形空間２０に臨む位置に導く。上型６のパーティング面１７の前後には、図３に示すごとく凹入部１９・１９を形成してあり、両樹脂流通孔１２・１２間のフィルム５のチップ保持部５ａが前記凹入部１９・１９に嵌合した状態で型閉じする。これにてフィルム５は、上下の金型６・７の両パーティング面１７・１７間に挟み込まれる。

この状態で、図４および図５に示すごとく、フィルム５上のＩＣチップ２が上下の金型６・７の被覆成形空間２０のほぼ中央に位置決め装着される。型閉じ時には、フィルム５は、上下の金型６・７内で位置決めされており、上下の金型６・７で挟まれることで成形工程の樹脂充填時においても所定の位置を維持する。

（成形工程） 上型６に設けたゲート２１から上型６側の被覆成形空間２０に溶融樹脂を注入する。下型７側の被覆成形空間２０は、図６に示すごとく樹脂流通孔１２を介して上型６側の被覆成形空間２０と連通しており、溶融樹脂は樹脂流通孔１２を通って下型７側の被覆成形空間２０に流れ込んで充填される。

（後段工程） 上下の金型１１・１２の型開き後に、図１に示す抜き取り装置２２によって被覆後のＩＣチップ２が、被覆用樹脂３およびフィルム５の一部と共にフィルム５から抜き取られる。これによって図２に示す無線ＩＣタグ１が完成する。

このように、上型６側と下型７側との被覆成形空間２０が樹脂流通孔１２で連通しているので、成形後にはフィルム５の上側の被覆用樹脂３と下側の被覆用樹脂３とが一体化している。

（実施例２） 先の第２準備工程において、固定用フィルム５上の固定位置１１に接着剤１５を塗布することに代えて、ＩＣチップ２の裏面に接着剤１５を塗布したのち、このＩＣチップ２をフィルム５上の固定位置１１に載置して接着固定した。その余の点は、実施例１と同じであるので、以下の実施例においてもその説明を省略する。

（実施例３） 先の第２準備工程において、接着剤１５に代えて接着テープを固定用フィルム５上の固定位置１１に貼り付けたのち、このＩＣチップ２を固定位置１１に載置して熱圧着した。

（実施例４） 先の第２準備工程において、ＩＣチップ２の裏面に接着テープを貼り付けたのち、このＩＣチップ２をフィルム５上の固定位置１１に載置して熱圧着した。

（実施例５） 図７は本発明の実施例５を示しており、先の樹脂流通孔１２がＩＣチップ２の固定位置１１の近傍に４個穿設してある。各樹脂流通孔１２は、その一部が被覆用樹脂３での被覆形成領域１３に重なる位置に配しておく。４個の樹脂流通孔１２の総面積は、実施例１の一対の樹脂流通孔１２の総面積よりも小さくしてあり、穿孔面積が小さくなる分だけ、実施例５ではフィルム５の強度が増す。

（実施例６） 図８は本発明の実施例６を示しており、固定用フィルム５の幅方向および長さ方向に多数のＩＣチップ２をそれぞれ並べるようにしてあり、被覆用樹脂３の成形などを多数のＩＣチップ２に対して同時に行えるようにした。この実施例６では、無線ＩＣタグ１の製造効率が向上する。

（その他の実施例） 樹脂流通孔１２は、任意の形状に形成でき、またＩＣチップ２の固定位置１１の近傍に１個だけ設けてもよい。樹脂流通孔１２の全体が、被覆用樹脂３での被覆形成領域１３に重なる位置に配してあってもよい。

第２準備工程後にフィルム５を所定の長さ寸法で一旦裁断して枚葉紙状にし、この裁断後のフィルム５毎に成形を行ってもよい。１個または複数個のＩＣチップ２が各フィルム５に配されるよう裁断される。フィルム５を裁断すると、その後の取り扱いが容易になって、多数個のＩＣチップ２であっても一度の成形で被覆できるようになり、またフィルム５を巻き取らなくても済む分だけ、多数個のＩＣチップ２をフィルム５上に高密度で配することができる。

実施例１の無線ＩＣタグの製造方法を概念的に示す工程図 無線ＩＣタグの縦断側面図 上下の金型の斜視図 成形工程での金型装着状態を示す横断平面図 図４のＡ−Ａ線断面図 図５のＢ−Ｂ線断面図 実施例５の固定用フィルムの平面図 実施例６の固定用フィルムの平面図

符号の説明

１ 無線ＩＣタグ
２ ＩＣチップ
３ 被覆用樹脂
５ 固定用フィルム
６ 上型
７ 下型
１１ 固定位置
１２ 樹脂流通孔
１５ 接着剤
１７ パーティング面
２０ 被覆成形空間

Claims (1)

1. 無線通信用のアンテナを含むＩＣチップ（２）が被覆用樹脂（３）で被覆された無線ＩＣタグの製造方法において、
   ＩＣチップ（２）を固定するための合成樹脂製の固定用フィルム（５）を用意し、このフィルム（５）には、ＩＣチップ（２）の固定位置（１１）の近傍に樹脂流通孔（１２）を予め形成しておき、
   固定用フィルム（５）上の前記固定位置（１１）にＩＣチップ（２）を固定する準備工程と、
   上下の金型（６・７）の両パーティング面（１７・１７）間に固定用フィルム５を挟み込んで、固定用フィルム（５）上のＩＣチップ（２）を上下の金型（６・７）の被覆成形空間（２０）内に位置決め装填する前段工程と、
   上下の金型（６・７）の被覆成形空間（２０）内に溶融樹脂を注入して、この溶融樹脂でＩＣチップ（２）を被覆する成形工程とを含み、
   先の前段工程において、固定用フィルム（５）と共にＩＣチップ（２）が上下の金型（６・７）の被覆成形空間（２０）内に装填されたときに、樹脂流通孔（１２）の少なくとも一部が前記被覆成形空間（２０）内に位置するようにし、
   前記固定用フィルム（５）には、前記フィルム（５）の長さ方向に伸びるようにチップ保持部（５ａ）が形成されており、該チップ保持部（５ａ）を挟むように、前記フィルム（５）の幅方向の両端部に前記樹脂流通孔（１２・１２）が通設されており、
   前記金型（６）の前記パーティング面（１７）の前記フィルム（５）の長さ方向に係る前後位置には、前記チップ保持部（５ａ）を避けて凹入部（１９・１９）が形成されており、
   上下の前記金型（６・７）の前記パーティング面（１７・１７）の外縁で規定される、該パーティング面（１７・１７）の外形寸法は、二つの前記樹脂流通孔（１２・１２）の外縁で規定される、該樹脂流通孔（１２・１２）の外形寸法よりも小さく設定されており、
   上下の前記金型（６・７）を型閉じしたとき、前記チップ保持部（５ａ）が凹入部（１９・１９）に嵌合されるとともに、該凹入部（１９・１９）以外の金型（６・７）の前記パーティング面（１７・１７）どうしが、前記樹脂流通孔（１２・１２）を通って接合状態に至るようになっていることを特徴とする無線ＩＣタグの製造方法。

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