JP4567988B2 - 紙状rfidタグおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
図4(A)に示すように、まず、アンテナ2を形成するための7ミクロン程度の厚さの金属箔(例えばアルミ箔)12と、スレッド3となる12ミクロン程度の厚さのポリエステルフィルム(PETフイルムを含む)13を基材として用意する。
図4(B)に示すように、工程(A)で製造した金属箔積層体10の金属箔(例えばアルミ箔)12の表面に所要アンテナパターン形状に加工した厚さ1〜6μmの樹脂層11をグラビア印刷もしくはロータリー式のスクリーン印刷で形成する。この樹脂層11は次の工程でアルミ箔12をエッチングにより形成する際に、レジストとして機能する材料を用いる。
次に、図4(C)に示すように、樹脂層11のアンテナパターンのレジストから露出する部分のアルミ箔12の領域をエッチング処理で除去する。このエッチングによりアルミ箔12の一部を除去加工したアンテナ2が形成される。このエッチングは、樹脂層11から露出するアルミ箔12の領域を、例えば、エッチング液であるNaOH(120g/l)に温度50℃の条件にて晒すことによって行う。このほか、エッチング液としては塩化第二鉄水溶液や塩酸も使用可能である。
次に、図5(D)に示すように、形成されたアンテナ2および樹脂層11の上に、後述する抄紙工程において非常に大きなロール荷重(線圧(ローラの単位長さあたりの荷重)の最大値が約6100〜153000kgf/m程度)を受け止めることができる紙層よりも剛性の高い保護テープ8を、接着剤を用いて貼り付ける(固定する)。この保護テープ8は、アンテナ2および樹脂層11の上面の大部分を覆うものの、RFIDチップ1が搭載接合される予定位置に対応する場所については、あらかじめ抜き加工(開口部)41が施されている。抜き加工41の形状としては、図中にあるような角穴のほか丸穴等でも構わない。保護テープ8の素材としては、粘着材がその片面全体に存在する紙層よりも剛性の高いポリエステルフィルム(PETフイルムを含む)を使用することができる。また、保護テープ8の厚さは、図3および図9(A)に示す如く、RFIDチップ1のバンプをアンテナ2に実装した際、上面4aの高さがRFIDチップ1の上面1aの高さよりも高くなるように、RFIDチップの総厚よりも厚いものを選定する必要がある。例えばRFIDチップ1の総厚が45ミクロン程度(内、チップ本体の厚さが30ミクロン程度、バンプの高さが15ミクロン程度)の場合、保護テープ8の厚さは、アンテナ2およびその上の樹脂層11に貼り付けた状態で45ミクロン程度以上にする必要がある。なお、工程上の誤差を考慮すると厚さとしては樹脂層11を含めて50ミクロン程度以上のものを使用することが望ましい。このように、紙層よりも剛性の高い保護テープ8の厚さを、RFIDチップ1の総厚(45ミクロン程度)よりも厚いものを用いて、上面4aの高さがRFIDチップ1の上面1aの高さより高くなるようにすることによって、後述する抄紙工程において保護テープ4はローラ荷重の大部分を受け止めることができるので、RFIDチップ1に直接集中するローラ荷重をなくしてRFIDチップ1の破壊を防止することが可能となる。
次に、図5(E)に示すように、RFIDチップ1をアンテナ2およびその上の樹脂層11上の搭載予定位置に搬送し、スレッド3となるポリエステルフィルム(例えばPETフイルム)13上にアルミ箔12を加工することで形成されたアンテナ2に対して、RFIDチップ1を位置合わせする。さらに、RFIDチップ1の下面に形成されている金バンプ7を樹脂層11に圧力をかけて押し付ける。引き続きRFIDチップ1の上面に400μm角程度の超音波振動ツールを当て、RFIDチップ1の上面にRFIDチップ1の平面方向の超音波振動を付与する。
次に、図5(F)に示すように、RFIDチップ1や保護テープ4が接合もしくは接着されているポリエステルフィルム13に対してスリット加工を行う。この加工には市販されているスリット加工機を使用することができる。このスリット加工により、RFIDチップ1や保護テープ4が接合もしくは接着されているポリエステルフイルム13は、幅の広いロール状のシートから、図7に示すような幅の狭いリールに巻かれたスレッド状態に加工される。以下においては、スレッド3に対してRFIDチップ1、アンテナ2、保護テープ4等が搭載されたものをRFIDスレッド14と呼称する。本実施例におけるRFIDスレッド14の幅は、1mm程度乃至3mm程度、即ち3mm程度以下である。またRFIDスレッド14の総厚は、100ミクロン以下の70ミクロン程度である。
次に、図6に示すように、多槽式の円網抄紙機を用い、RFIDスレッド14を紙中に抄き込む。まず、紙料が入った槽31の円網シリンダー32において抄紙された第1層目の紙層を毛布33へと転移する。第1層目の紙層は毛布33により円網シリンダー35へと搬送される。同時にこれと同期させつつRFIDスレッド14をボビン15から繰り出し、第1層目の紙層に密着させる。また、紙料が入った槽34の円網シリンダー35により第2層目の紙層を抄紙し、第1層目の紙層およびRFIDスレッド14に重ねあわせる。重ねあわされた第1層目の紙層5a、RFIDスレッド14、第2層目の紙層5bは、毛布33によりカレンダーロール等のロール群に搬送される。ロール群において、重ねあわされた第1層目の紙層5a、RFIDスレッド14、第2層目の紙層5bは、加熱、加圧、脱水される。そして最終的に乾燥される。
Claims (6)
- フィルム状又はテープ状の基材と、該基材上に接着されたアンテナと、該アンテナに実装位置においてバンプ接続されたRFIDチップと、該前記アンテナ上に配置されて前記RFIDチップが収まる開口部が形成された保護部材とを有するRFIDスレッドを、第1の紙層と第2の紙層との間に抄入して紙状に形成した紙状RFIDタグであって、
前記保護部材の材料を前記第1の紙層及び前記第2の紙層の材料よりも剛性の高い材料で形成し、前記第1の紙層は前記基材の下面を覆い、前記第2の紙層で覆う前記保護部材の上面の高さが前記第2の紙層で覆う前記RFIDチップの上面の高さよりも高くなるように配置し、前記第2の紙層は前記開口部内の空間を埋めるように延在して前記RFIDチップを覆っていることを特徴とする紙状RFIDタグ。 - 前記基材及び前記アンテナの幅が3mm以下であることを特徴とする請求項1記載の紙状RFIDタグ。
- 前記RFIDスレッドの厚さは100μm以下であることを特徴とする請求項1記載の紙状RFIDタグ。
- フィルム状又はテープ状の基材上にアンテナを形成する第1の工程と、
該第1の工程により形成されたアンテナにRFIDチップを実装位置においてバンプ接続する第2の工程と、
該第2の工程により前記アンテナにバンプ接続された前記RFIDチップが収まる開口部を有する保護部材を前記アンテナ上に配置したRFIDスレッドを形成する第3の工程と、
該第3の工程により形成された前記RFIDスレッドを第1の紙層と第2の紙層との間に抄入し、ロール群を用いて加熱、加圧、脱水及び乾燥させて紙状RFIDタグを製造する第4の工程とを有し、
前記保護部材の材料を前記第1の紙層及び前記第2の紙層の材料よりも剛性の高い材料で形成し、さらに、前記第4の工程では、前記第2の紙層で覆う前記保護部材の上面の高さが前記第2の紙層で覆う前記RFIDチップの上面の高さよりも高くなるように配置され、前記第2の紙層が前記保護部材の開口部内の空間を埋めるように入って前記RFIDチップを覆うことを特徴とする紙状RFIDタグの製造方法。 - 前記第4の工程において、テープ状の前記RFIDスレッドを連続的に前記第1の紙層と前記第2の紙層との間に抄入することを特徴とする請求項4記載の紙状RFIDタグの製造方法。
- 前記第4の工程において、前記RFIDスレッドは、幅が3mm以下であり、厚さが100μm以下であることを特徴とする請求項4記載の紙状RFIDタグの製造方法。
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