JP4705726B2 - 非接触通信式情報担体用コアピース - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ICチップ上に無線通信用のアンテナコイルを一体に形成した非接触通信式情報担体用コアピースに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば部品や製品の在庫管理などのために、アンテナコイルを一体に形成したICチップを部品や製品に装着したり、あるいは入退室の管理や定期券等のアプリケーションに利用するために、アンテナコイルを一体に形成したICチップをカード本体に埋設した個人識別カードが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところがアンテナコイルを一体に形成したICチップは硬く、ICチップどうしが接触するとコイル形成面が傷つき易いため、前記ICチップの袋詰めやパーツフィーダーによる供給ができず、高価なマテリアルハンドリングに依らざるを得ない。
【0004】
またアンテナコイルを一体に形成したICチップは極めて薄く(厚さが0.2mm〜0.6mm程度)、脆性が高いのでコイル形成面側(またはその裏面側)に対する応力による割れや欠けなどが起こり易く、2次加工が困難である。
【0005】
さらに樹脂を利用したチップのインサート成形は可能であるが、アンテナコイルを一体に形成したICチップとモールド樹脂との物理的特性の違いが大きいため、成形性が悪く、多数個取りが難しく、コスト高になるなどの欠点を有している。
【0006】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、取扱性ならびに生産性が良好で安価な非接触通信式情報担体用コアピースを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、円形の凹部を設け、その凹部の開口部周辺に突起状のかしめ代を一体に形成した熱可塑性樹脂からなるコアピース本体の前記凹部内に、一面にアンテナコイルを一体に形成して複数の角部を有するICチップを挿入し、前記かしめ代を凹部の内側に加熱軟化してかしめて、前記ICチップの角部を係止するかしめ部を形成して、前記ICチップを前記コアピース本体の凹部内に担持して、前記ICチップの表面が前記コアピース本体の上面より内側に下がっていることを特徴とするものである。
【0008】
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記凹部がコアピース本体の中央部に設けられ、前記ICチップが正方形をしており、そのICチップの対角線の長さが前記凹部の内径と略等しいことを特徴とするものである。
【0009】
本発明の第3の手段は前記第2の手段において、前記かしめ部を形成するためのかしめ代に例えばV字形やU字形などの切欠部が設けられていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明の第4の手段は前記第2の手段において、前記かしめ部を形成するためのかしめ代に部分的に薄肉部が設けられていることを特徴とするものである。
【0011】
本発明の第5の手段は前記第1の手段において、前記アンテナコイルがコアピース本体の底部と対向するようにICチップが凹部内に配置されていることを特徴とするものである。
【0012】
本発明の第6の手段は前記第1の手段において、前記コアピース本体が例えばポリカーボネート樹脂などの透明材料で構成されていることを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図とともに説明する。図1は第1実施形態に係る非接触通信式情報担体用コアピースの平面図、図2は図1A−A線上の断面図、図3はそのコアピースに用いるICチップの拡大斜視図、図4はそのICチップの拡大平面図、図5と図6はそのICチップをコアピース本体に装着する工程を説明するための平面図と断面図である。
【0014】
図3と図4に示すように、正方形をしたICチップ1の回路形成側の表面にポリイミド樹脂などからなる絶縁層2を介して矩形スパイラル状のアンテナコイル3が一体に形成されている。アンテナコイル3はフォトレジスト法などにより形成することができ、両端がICチップ1の入出力端子4、4に接続される。このアンテナコイル3を一体形成したICチップ1の一辺の長さは3mm〜4mm程度、厚さは0.2mm〜0.6mm程度である。
【0015】
このICチップ1は図1と図2に示すように、コアピース本体5に担持される。コアピース本体5は例えばポリカーボネート樹脂などの熱可塑性合成樹脂で成形され、図5と図6に示すように中央に円形の凹部6を有し、凹部6の開口部周辺に突起状のかしめ代7が一体に形成されている。図5に示すように凹部6の内径DはICチップ1の対角線の長さLと略等しく設計され、ICチップ1を凹部6内に挿入することにより、ICチップ1の中心とコアピース本体5の中心が一致するように、すなわちコアピース本体5内でICチップ1が位置決めされるようになっている。
【0016】
図6に示すようにICチップ1はアンテナコイル3側を下にして凹部6内に挿入され、コアピース本体5の上側から超音波溶着ホーン8を押し付けてかしめ代7を内側に加熱軟化してかしめ、図1と図2に示すようにICチップ1の4つの角部1a〜1dを係止するかしめ部9を形成して、ICチップ1が凹部6内に挿入・担持される(スェージング工法)。
【0017】
この例ではICチップ1はアンテナコイル3側を下にして凹部6内に挿入し、アンテナコイル3を凹部6の底部12で保護した形になっているが、アンテナコイル3側を上にしてICチップ1を凹部6内に挿入しても、アンテナコイル3の表面はかしめ部9の厚さ分だけコアピース本体5の上面より内側に下がっているから、袋詰やパーツフィーダで供給するときにアンテナコイル3が傷つくことなく、保護効果はある。コアピース本体5を透明な合成樹脂で成形すれば、ICチップ1の装着の有無などの確認ができて便利である。
【0018】
図7ないし図10は本発明の第2実施形態を説明するための図で、図7はコアピース本体の平面図、図8はコアピース本体の一部を切断した正面図、図9はコアピースの平面図、図10はコアピースの一部を切断した正面図である。
【0019】
ICチップ1の容量やバージョンなどで、ICチップ1の外形が小さくなることがある。一方、コアピース本体5の外形は、それを取り付ける部材との関係で小さくできない場合がある。本実施形態はそのような場合に好適な例である。
【0020】
この実施形態では図8に示すように、コアピース本体5のかしめ代7が図6に示されているコアピース本体5のかしめ代7よりもさらに長くなっており、図7と図8に示すように、かしめ代7の周方向に1つまたは複数個のV字形あるいはU字形の切欠部21が形成されている。このように切欠部21を設けることにより、コアピース本体5の上側から超音波溶着ホーンを押し付けてかしめ代7を内側に加熱軟化してかしめる際、しわなどを生じることなく、図9に示すように内側に長く延びたかしめ部9が形成され、外形の小さいICチップ1でもコアピース本体5内に確実に固定できる。
【0021】
また本実施形態では、コアピース本体5を取り付ける部材との嵌合を確実にするため、図8や図10に示すように、コアピース本体5の外周に環状リブ22が1条または複数条形成されている。本実施形態では、かしめ代7に切欠部21を設けたが、切欠部21の代わりに部分的に1つまたは複数個の薄肉部を設けても同様の効果がある。
【0022】
図11は本発明の第3実施形態を示す図で、この実施形態では接着剤10によりICチップ1が凹部6内に挿入・担持されている。この場合もICチップ1はアンテナコイル3側を下にして凹部6内に挿入される。
【0023】
このようにICチップ1をコアピース本体5の凹部6内で担持することにより、アンテナコイル3が保護されるとともに、取り扱い易い大きさにできるから、これをコアピース11として量産し、本来ICチップ1を装着すべき部材にそれぞれ取り付けることができる。
【0024】
前記実施形態ではコアピース本体にかしめ部を形成し、それによりICチップを凹部内に担持したが、かしめ部を形成しないで、ICチップを凹部内に単に嵌合して担持することも可能である。
【0025】
本発明に係るコアピースは前記実施形態に限られることなく、各種の産業分野に適用可能である。
【0026】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明は、円形の凹部を設け、その凹部の開口部周辺に突起状のかしめ代を一体に形成した熱可塑性樹脂からなるコアピース本体の前記凹部内に、一面にアンテナコイルを一体に形成して複数の角部を有するICチップを挿入し、前記かしめ代を凹部の内側に加熱軟化してかしめて、前記ICチップの角部を係止するかしめ部を形成して、前記ICチップを前記コアピース本体の凹部内に担持して、前記ICチップの表面が前記コアピース本体の上面より内側に下がっていることにより、ICチップに無理な応力がかからず、ICチップの割れや欠けが生じ難い。また、コイル形成面の保護ができ、しかも取り扱い易い大きさにできるから、袋詰やパーツフィーダによる供給が可能となり、取扱性ならびに生産性が良好で安価な非接触通信式情報担体用コアピースを提供することができる。
【0027】
請求項2記載の本発明は、前記凹部がコアピース本体の中央部に設けられ、前記ICチップが正方形をしており、そのICチップの対角線の長さが前記凹部の内径と略等しいことにより、ICチップの中心とコアピース本体の中心が一致するように、すなわちコアピース本体内でICチップの位置決めが自動的になされる。
【0028】
請求項3記載の本発明は、かしめ部を形成するためのかしめ代に切欠部が設けられているから、しわのないかしめ部が形成され、コアピース本体の凹部に対してICチップの形状が小さくなってもICチップを確実に固定できる。
【0029】
請求項4記載の本発明は、かしめ部を形成するためのかしめ代に薄肉部が設けられているから、しわのないかしめ部が形成され、コアピース本体の凹部に対してICチップの形状が小さくなってもICチップを確実に固定できる。
【0030】
請求項5記載の本発明は、アンテナコイルがコアピース本体の底部と対向するようにICチップが凹部内に配置されているから、コイル形成面の保護が確実である。
【0031】
請求項6記載の本発明は、コアピース本体が透明材料で構成されているから、ICチップの装着状態が外から確認できて便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態例に係る非接触通信式情報担体用コアピースの平面図である。
【図2】図1A−A線上の断面図である。
【図3】そのコアピースに用いるアンテナコイルを一体形成したICチップの拡大斜視図である。
【図4】そのICチップの拡大平面図である。
【図5】そのICチップをコアピース本体に装着する工程を説明するための平面図である。
【図6】そのICチップをコアピース本体に装着する工程を説明するための断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態例に係るコアピース本体の平面図である。
【図8】そのコアピース本体の一部を切断した正面図である。
【図9】コアピースの平面図である。
【図10】そのコアピースの一部を切断した正面図である。
【図11】本発明の第3実施形態例に係るコアピースの断面図である。
【符号の説明】
1 ICチップ
1a〜1d ICチップの角部
3 アンテナコイル
5 コアピース本体
6 凹部
7 かしめ代
8 超音波溶着ホーン
9 かしめ部
10 接着剤
11 コアピース
12 底部
13 トークン
14 嵌入凹部
21 切欠部
22 環状リブ
Claims (6)
- 円形の凹部を設け、その凹部の開口部周辺に突起状のかしめ代を一体に形成した熱可塑性樹脂からなるコアピース本体の前記凹部内に、一面にアンテナコイルを一体に形成して複数の角部を有するICチップを挿入し、前記かしめ代を凹部の内側に加熱軟化してかしめて、前記ICチップの角部を係止するかしめ部を形成して、前記ICチップを前記コアピース本体の凹部内に担持して、前記ICチップの表面が前記コアピース本体の上面より内側に下がっていることを特徴とする非接触通信式情報担体用コアピース。
- 請求項1記載のコアピースにおいて、前記凹部がコアピース本体の中央部に設けられ、前記ICチップが正方形をしており、そのICチップの対角線の長さが前記凹部の内径と略等しいことを特徴とする非接触通信式情報担体用コアピース。
- 請求項2記載のコアピースにおいて、前記かしめ部を形成するためのかしめ代に切欠部が設けられていることを特徴とする非接触通信式情報担体用コアピース。
- 請求項2記載のコアピースにおいて、前記かしめ部を形成するためのかしめ代に部分的に薄肉部が設けられていることを特徴とする非接触通信式情報担体用コアピース。
- 請求項1記載のコアピースにおいて、前記アンテナコイルがコアピース本体の底部と対向するようにICチップが凹部内に配置されていることを特徴とする非接触通信式情報担体用コアピース。
- 請求項1記載のコアピースにおいて、前記コアピース本体が透明材料で構成されていることを特徴とする非接触通信式情報担体用コアピース。
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