JP4640940B2

JP4640940B2 - インレット形成体、ロール状インレット形成体、非接触データキャリア及び非接触データキャリア形成体

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Publication number: JP4640940B2
Application number: JP2005019614A
Authority: JP
Inventors: 荒木　　登
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: JP2006209401A

Description

本発明は、非接触データキャリアの製造に用いられるインレット形成体、ロール状インレット形成体、及びこのロール状インレット形成体を用いて製造された非接触データキャリア及び非接触データキャリア形成体に関する。

従来から、非接触ＩＣカード或いは非接触ＩＣタグ等と称され、外部からの電力供給及び無線通信を行うためのアンテナと、このアンテナに電気的に接続され情報を収容するとともに、外部との無線通信を行うＩＣチップとを具備し、外部から情報の読み出し、或いは外部から情報の読み出し及び書き込みを行うことのできるように構成された非接触データキャリアが知られている。

図７は、このような非接触データキャリアの構造の１例を示すものである。同図（ａ）に示すように、基材である可撓性フィルム１上には、アンテナ２と、ＩＣチップ３とが設けられている。このアンテナ２は、導体パターン等から構成され、略長方形形状のコイル状に形成されたものが一般的である。また、ＩＣチップ３は、略長方形形状のアンテナ２の内側に位置するよう設けられたものが一般的であり、アンテナ２とＩＣチップ３とは電気的に接続されている。

上記ＩＣチップ３は、外力による曲げ等で破壊され易い。このため、基材（可撓性フィルム１）に外力が加わった際に、曲がりの多い長手方向中央部を避けて端部側に偏心（図７の場合左側に偏心）して配置されている。なお、外力によるＩＣチップの破壊の可能性をさらに低減するため、例えば、アンテナの角部の上等の四隅部分にＩＣチップを設けること等も知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

なお、図７に示した状態は、半製品状態であり、インレット等と称されている。このインレット４の片面若しくは両面に、樹脂フィルムをラミネートする等して保護層を形成し、必要に応じて樹脂フィルムの表裏面に印刷等を施して非接触データキャリアの完成品とされる。

また、図８に示すように、上述した半製品状態のインレット４は、１枚の可撓性フィルム１上に多数形成される。そして、非接触データキャリアの製造工程においては、このような半製品状態のインレット４が多数形成されたテープ状のインレット形成体５を一時的に保存或いは搬送したり、また場合によってはインレット形成体５の状態で出荷する必要性が生じる場合がある。このような場合、インレット形成体５の取り扱いを容易にするため、インレット４が多数形成されたテープ状のインレット形成体５をその長手方向に巻き取ってロール状にしたロール状インレット形成体とすることが行われている。
特開平１０−２０３０５９号公報特開平１１−３４５５０号公報

上述した非接触データキャリアにおいて、例えば、非接触ＩＣタグ等の場合、インレットをラミネートする樹脂フィルムの厚みが薄い場合がある。このように、樹脂フィルムの厚みが薄いと、樹脂フィルムの表裏面に熱転写プリンタ等で印字を行う場合、ＩＣチップの部分はＩＣチップの厚みによって印字品質が損なわれたり、熱転写プリンタのサーマルヘッドでＩＣチップが破損される場合がある。このため、通常ＩＣチップの部分は、印字領域として使用することができず、印字領域が狭くなってしまうという問題がある。

このような問題を避けるためには、例えば、図９に示すインレット４ａ及びインレット形成体５ａのように、半導体チップ３をアンテナ２の四隅部分に配置すること等が考えられる。

しかしながら、インレットは、図７（ｂ）に示すように、可撓性フィルム１上に形成されたアンテナ２の導体及び可撓性フィルム１上に搭載されたＩＣチップ３により、部分的に厚みが異なっている。なお、具体的な数値の一例を挙げれば、可撓性フィルム１の厚みは２５〜３０μｍ、アンテナ２の導体の厚みは１０〜５０μｍ、ＩＣチップ３の厚みはベアチップで５００〜９００μｍ、裏面研磨品で１５０〜２００μｍである。

このため、図９に示すように半導体チップ３をアンテナ２の四隅部分に配置すると、テープ状の可撓性フィルム１（インレット形成体５ａ）を巻き取ってロール状とした際に、アンテナ２の導体とＩＣチップ３とが重なり、厚みの違いが積算されて巻き崩れが起きるという問題と、特に厚みのあるＩＣチップ３の部分に巻き締まりの力が直接かかり、ＩＣチップ３の破損が起きるという問題が生じる。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、中央部に広い印字領域を確保することができるとともに、ロール状インレット形成体における巻き崩れの発生や、ＩＣチップの破損の発生を抑制することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることのできるインレット形成体、ロール状インレット形成体、非接触データキャリア及び非接触データキャリア形成体を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るインレット形成体は、導体からなるコイル状のアンテナとこのアンテナに電気的に接続されたＩＣチップとを有し非接触テータキャリアを構成するためのインレットを、可撓性フィルムの長手方向に沿って多数個形成したインレット形成体であって、前記可撓性フィルムの長手方向に沿って巻き取られ、ロール状とされるインレット形成体において、前記アンテナの外側で、かつ、前記可撓性フィルムの長手方向に沿って前記導体の厚さを積算した値が最小となる前記可撓性フィルムの幅方向の位置を含む領域であって、前記アンテナと前記可撓性フィルムの幅方向の端部との間に、前記ＩＣチップを実装したことを特徴とする。

ここで、「長手方向（巻き取り方向）に沿って導体の厚さを積算する」とは、厚さを積分する事を意味し、導体の厚さが一定であれば「長手方向（巻き取り方向）に沿って導体の長さを積算し導体の厚さを乗算した値」に等しい。

また、本発明の請求項２に係るインレット形成体は、導体からなるコイル状のアンテナとこのアンテナに電気的に接続されたＩＣチップとを有し非接触テータキャリアを構成するためのインレットを、可撓性フィルムの長手方向に沿って多数個形成したインレット形成体であって、前記可撓性フィルムの長手方向に沿って巻き取られ、ロール状とされるインレット形成体において、前記アンテナは、前記可撓性フィルムの長手方向を長辺とする長方形状であり、前記アンテナの短辺の外側で、ロール状とした際に前記アンテナの長辺側の導体と重ならない領域に、前記アンテナの導体を内側に折曲した形状とした実装領域を設け、当該実装領域に、前記ＩＣチップを実装したことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係るロール状インレット形成体は、請求項１又は２に係るインレット形成体を巻き取りロール状としたことを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る非接触データキャリアは、請求項３に記載のロール状インレット形成体を用いて製造したことを特徴する。

また、本発明の請求項５に係る非接触データキャリア形成体は、請求項３に記載のロール状インレット形成体を用いて製造したことを特徴する。

本発明によれば、中央部に広い印字領域を確保することができるとともに、ロール状インレット形成体における巻き崩れの発生や、ＩＣチップの破損の発生を抑制することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることができる。

以下、本発明の詳細を、図面を参照して一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態におけるインレット形成体の要部構成を拡大して示すものである。同図に示すように、可撓性フィルム１１上には、アンテナ１２と、ＩＣチップ１３とが設けられており、これらによって１つのインレット１４が構成されている。上記アンテナ１２は、導体パターン等から構成され、略長方形形状の多重コイル状に形成されている。また、ＩＣチップ１３は、略長方形形状のアンテナ１２の長辺の外側、つまり、アンテナ１２と可撓性フィルム１１の幅方向端部との間に位置するように設けられ、アンテナ１２と電気的に接続されている。

上記のアンテナ１２及びＩＣチップ１３からなるインレット１４は、図２に示すように、テープ状とされた可撓性フィルム１１の長手方向に沿って多数（例えば５０００個）形成され、インレット形成体１５が構成されている。このインレット形成体１５（可撓性フィルム１１）が長手方向に沿って巻き取られることによって、ロール状インレット形成体とされる。そして、インレット１４の片面若しくは両面に、樹脂フィルムをラミネートする等して保護層を形成し、必要に応じて樹脂フィルムの表裏面に印刷等を施し、切断して非接触データキャリア（例えば非接触ＩＣタグ）の完成品とされる。

上記のように、テープ状に形成された長さの長い（例えば、５００ｍ）インレット形成体１５を長手方向に沿って巻き取って、ロール状インレット形成体を構成する際、本実施形態では、ＩＣチップ１３がアンテナ１２の長辺の外側に位置するように設けられていることから、巻き取った際に、ＩＣチップ１３とアンテナ１２の導体部分とが重なることがない。このため、アンテナ１２の導体の厚みとＩＣチップ１３の厚みとが加わって、厚みの不均一さが累積されることを防止することができる。

これによって、厚みの違いが積算されて巻き崩れが起きることを防止することができるとともに、ＩＣチップ１３の部分に巻き締まりの力が直接かかり、ＩＣチップ１３の破損が起きることを防止することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることかできる。

また、本実施形態では、ＩＣチップ１３が、アンテナ１２の外側に位置するようにインレット１４の端部に配置されているので、中央部分に広い印字領域を確保することができる。

図３は、他の実施形態の構成を示すもので、この実施形態のインレット形成体１５ａは、アンテナ１２の短辺の外側であって、インレット形成体１５ａを巻き取った際に、アンテナ１２の長辺側の導体と重ならない領域に、ＩＣチップ１３を配置したものである。

インレット１４ａが多数（例えば５０００個）形成されたインレット形成体１５ａを巻き取った際に、その厚みの積算値が最大となるのは、長方形形状の導体の長辺とＩＣチップ１３とが重なるように配置した場合である。つまり、導体の厚さを可撓性フィルム１１の長手方向に沿って積算した値が最大となるのは、アンテナ１２の長辺が位置する可撓性フィルム１１の幅方向の位置であり、この位置にＩＣチップ１３を配置すると厚みの積算値が最大となる。したがって、このような位置を外し、図３に示すように、アンテナ１２の長辺側の導体と重ならない領域に、ＩＣチップ１３を配置すれば、厚みの違いが積算されることを抑制することができ、ロール状とした際に巻き崩れが起きることや、ＩＣチップ１３の部分に巻き締まりの力が直接かかりＩＣチップ１３の破損が起きることを防止することができる。

図４は、他の実施形態の構成を示すもので、この実施形態のインレット形成体１５ｂは、アンテナ１２の短辺の外側であって、インレット形成体１５ｂを巻き取った際に、アンテナ１２の長辺側の導体と重ならない領域に、ＩＣチップ１３を配置し、かつ、このＩＣチップ１３を配置する部分のアンテナ１２の導体を、内側に折曲した形状とすることにより、ＩＣチップ１３を配置する領域を形成したものである。

上記構成とすることにより、図３に示した実施形態と同様に、ロール状とした際に厚みの違いが積算されることを抑制することができ、巻き崩れが起きることや、ＩＣチップ１３の部分に巻き締まりの力が直接かかりＩＣチップ１３の破損が起きることを防止することができ、かつ、インレット１４ｂの大きさが大きくなることを抑制し、完成品の非接触データキャリア全体の外形が大型化することを抑制することができる。

図５は、さらに他の実施形態の構成を示すもので、この実施形態のインレット形成体１５ｃは、図３に示した実施形態と同様に、夫々のインレット１４ｃが、アンテナ１２の短辺の外側であって、可撓性フィルム１１を巻き取った際に、アンテナ１２の長辺側の導体と重ならない領域に、ＩＣチップ１３を配置して構成されており、さらに、厚みの違いが積算されることを抑制するため、アンテナ１２以外に厚み調製用導体１６を配置したものである。なお、図５は厚み調製用導体１６を配置した領域を示すもので、実際には、厚み調製用導体１６は、アンテナの機能への影響が少ないようにするため、渦電流の発生が少なくなるよう細かく分割されたドット状若しくはストライプ状の導体から形成されている。

上記厚み調製用導体１６は、可撓性フィルム１１の長手方向に沿ってアンテナ１２の導体の厚さを積算した値が最大となる可撓性フィルム１１の幅方向の位置（アンテナ１２の長辺が配置された幅方向の位置）を除いた領域で、かつ、ＩＣチップ１３が配置された可撓性フィルム１１の幅方向の位置を除いた領域に配置され、インレット形成体１５ｃを巻き取った際に、全体の厚みが均一化するようにしたものである。なお、このような厚み調製用導体１６は、アンテナ１２の導体パターンをフォトリソグラフィー等で形成する際に、同時に形成することができる。

上記構成とすることにより、さらに、ロール状とした際に、厚みの違いが積算されることを抑制することができ、巻き崩れが起きることや、ＩＣチップ１３の部分に巻き締まりの力が直接かかりＩＣチップ１３の破損が起きることを防止することができる。

次に、図６を参照して、導体の厚さとＩＣチップの厚さを可撓性フィルムの長手方向（巻き取り方向）に沿って積算した値が、最大値となる可撓性フィルムの幅方向位置を除いた領域にＩＣチップを配置する実施形態について説明する。前述したとおり、アンテナを構成する導体の厚みは１０〜５０μｍ程度であり、ＩＣチップの厚みはベアチップで５００〜９００μｍ、裏面研磨品で１５０〜２００μｍである。

そして、厚みの積算値は、厚さが一定ならば、巻き取りの面付けの繰り返しピッチ迄の範囲を評価単位とし、
導体の厚みの積算値＝導体の巻き取り方向積算長さ×導体厚さ
ＩＣチップの厚みの積算値＝ＩＣチップの巻き取り方向積算長さ×ＩＣチップ厚さ
を巻き取り方向に加算した値となる。これらの値とアンテナ及びＩＣチップの位置関係を示したのが図６（ａ）〜（ｃ）である。図６（ａ）は、図１，２に示した実施形態の場合と同様であり、この場合ＩＣチップ（半導体チップ）の実装位置において厚みの積算値が最大値となっていない。一方、図６（ｂ）では、ＩＣチップ（半導体チップ）の実装位置において厚みの積算値が最大値となっている。

また、図６（ｃ）のように、アンテナが略円形の場合、実線で示す位置にＩＣチップ（半導体チップ）を実装するとＩＣチップの位置で厚みの積算値が最大値となってしまい、点線で示す位置にＩＣチップ（半導体チップ）を実装するとＩＣチップの位置で厚みの積算値が最大値とならない。したがって、点線で示す位置にＩＣチップ（半導体チップ）を実装する必要がある。

本発明のロール状インレット形成体を用いれば、インレット１４の両面若しくは片面に樹脂フィルムをラミネートし、必要に応じ樹脂フィルムの表裏面に印刷等を施し、切断して外形加工し、非接触データキャリアの完成品となる。また、別の完成品の形体としては、前記インレットに樹脂フィルムをラミネートし、必要に応じ印刷を施した後、別に用意した粘着性を有する可撓性支持フィルムに加圧して貼設した後、可撓性支持フィルムを切断しないように切断して外形加工し、可撓性支持フィルム上に多数の非接触データキャリアが貼設された非接触データキャリア形成体が得られる。このような非接触データキャリア形成体は、例えば印字装置に装着し、非接触データキャリアの表面に印字する目的で利用される。

本発明の一実施形態に係るインレットの構成を示す図。図１の実施形態のインレット形成体の構成を示す図。他の実施形態のインレット形成体の構成を示す図。他の実施形態のインレット形成体の構成を示す図。他の実施形態のインレット形成体の構成を示す図。導体とＩＣチップの厚みの積算値を説明するための図。従来の非接触データキャリアのインレットの構成例を示す図。図７のインレットが多数形成されたインレット形成体を示す図。ロール状インレット形成体における問題点を説明するための図。

符号の説明

１１…可撓性フィルム、１２…アンテナ、１３…ＩＣチップ、１４…インレット、１５…インレット形成体。

Claims

導体からなるコイル状のアンテナとこのアンテナに電気的に接続されたＩＣチップとを有し非接触テータキャリアを構成するためのインレットを、可撓性フィルムの長手方向に沿って多数個形成したインレット形成体であって、前記可撓性フィルムの長手方向に沿って巻き取られ、ロール状とされるインレット形成体において、
前記アンテナの外側で、かつ、前記可撓性フィルムの長手方向に沿って前記導体の厚さを積算した値が最小となる前記可撓性フィルムの幅方向の位置を含む領域であって、前記アンテナと前記可撓性フィルムの幅方向の端部との間に、前記ＩＣチップを実装したことを特徴とするインレット形成体。
導体からなるコイル状のアンテナとこのアンテナに電気的に接続されたＩＣチップとを有し非接触テータキャリアを構成するためのインレットを、可撓性フィルムの長手方向に沿って多数個形成したインレット形成体であって、前記可撓性フィルムの長手方向に沿って巻き取られ、ロール状とされるインレット形成体において、
前記アンテナは、前記可撓性フィルムの長手方向を長辺とする長方形状であり、前記アンテナの短辺の外側で、ロール状とした際に前記アンテナの長辺側の導体と重ならない領域に、前記アンテナの導体を内側に折曲した形状とした実装領域を設け、当該実装領域に、前記ＩＣチップを実装したことを特徴とするインレット形成体。
請求項１又は２に記載のインレット形成体を巻き取りロール状としたことを特徴とするロール状インレット形成体。
請求項３に記載のロール状インレット形成体を用いて製造したことを特徴する非接触データキャリア。
請求項３に記載のロール状インレット形成体を用いて製造したことを特徴する非接触データキャリア形成体。