JP4768529B2 - 無線ｉｃタグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は無線ＩＣタグの製造方法に関し、特に紙製の基材に導電性樹脂を印刷して形成されたパターンを有する無線ＩＣタグの製造方法に関する。

近年、記録できる情報量がバーコードや識別タグに比べて桁違いに多く、新たな情報を自由に書き込むようにすることも可能であるため、抵抗（Ｒ）とインダクタンス（Ｌ）と静電容量（Ｃ）からなるアンテナ系とＩＣを備えた無線ＩＣタグ（無線ＩＣカードを含む。以下、原則として「ＩＣタグ」と記す）が広く用いられている。
特に、平面型のＩＣタグは、財布等に入れて持ち運びしたり、物品へ取付けたりするのに便利であるため広く用いられている。

ＩＣタグそのものは、絶縁性樹脂（以下、原則として「絶縁性」は、省略する）の表面にパターンとして形成されたアンテナ系の両端に電気的に接続された状態でＩＣチップを同じく樹脂フイルム上に取付け、次いで樹脂フイルムの上面にアンテナ系とＩＣチップの厚さを補償する樹脂フイルムを被せ、最後に上下に保護膜を兼ねて厚手の化粧用フイルムを熱融着で取付けたりすることにより製造されている。

小さな無線ＩＣタグに広い通信距離を持たせるためには、単にアンテナ等のパターンを正確に形成するだけでなく、パターンの抵抗を小さくする必要がある。このため、ＩＣチップのパターンは、通常は樹脂フイルムの表面に極めて薄い銅やアルミニウムの薄膜を蒸着させ、不必要な箇所をエッチングで除去したり、樹脂フイルムに特殊な導電性処理を施した後めっきで銅の薄膜を形成したりして形成されている（特許文献１、同２）。
特開２００５−９４３１９号 特開２００５−３４６６８４号

しかしながら、パターンをエッチングやめっきで形成するのは、そのための作業のみならず、前処理や廃棄物の処理等の付随する作業も面倒となり、また設備も複雑化、大型化する。
また、樹脂フイルムは物に付着し易く、切断、折り曲げ等の作業が面倒であり、この面からも製造設備が複雑化し易い。
また、樹脂フイルムの表面は平滑であり、パターン材料との良好な接着性を確保するためには表面の粗面化が必要なことが多い。

これらのため、アンテナパターン等の回路の電気抵抗が少ないため送信能力に優れ、しかもパターンの形成等の作業性に優れ、製造設備は簡単かつ簡易なもので済むＩＣタグの開発が望まれていた。

本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、基材を紙製とし、パターンを半田付け可能な導電性樹脂を使用して形成したものである。以下、本発明を完成するにあたって得られた技術について説明する。

第１の技術は、
上側の面にパターンが形成された裏側の基材と、絶縁フイルムと、下側の面にパターンが形成された表側の基材と、ＩＣチップを有する無線ＩＣタグであって、
前記裏側の基材と表側の基材は、紙製であり、
前記絶縁フイルムには、ＩＣチップを格納するための貫通孔と、電気的接続用の貫通孔が形成されており、
前記パターンは、半田付け可能な導電性樹脂層に半田層が被覆されて形成されていることを特徴とする無線ＩＣタグである。

第１の技術においては、基材が紙製であるため、樹脂に比較して切断、折り曲げ等の作業が容易となる。
また、印刷でペースト状の導電性樹脂を塗布してパターン形成する際に、紙は合成樹脂と異なり、特に表面の粗面化処理を施していなくても、パターン材料が周囲へ流れ出たりしないため、正確なパターンの形成が容易となる。
また、塗布されたペースト状の導電性樹脂は、紙の内部に染込むため、接着性も良好となる。

また、樹脂に比較して紙は一般的に耐熱性が優れている。即ち通常の紙の空気中での発火点は１８０℃程度であり、それまで軟化しないが、通常の合成樹脂は１５０℃程度で軟化する。このため、基材が紙製であれば、導電性樹脂製のパターンを半田層で被覆する際の作業が容易となる。
また、紙は安価であるため多少厚手の紙を使用しても材料費の増加につながらず、そのままＩＣタグの上下の外表面の化粧板（保護板）に兼用することも可能であるため、この面からもコストダウンに寄与する。

なお、「紙製」とは、純粋な紙（セルロース、樹脂パルプ）のみならず、樹脂を含浸していたり、表面に何らかの加工等が施されていたりしていてもよい。例えば、グラシン紙（パラフィン紙）の表面にシリコン加工を施した耐熱性がある紙（ベーキングペーパ）の裏面を使用したりするのが、コスト、加工性等の面から好ましい。
また、紙であっても、印刷性等を改善する処理や加工、例えば粒子の混入や樹脂の含浸等がなされることもあるが、紙に対するこれらの加工は、一般的には同じ目的で合成樹脂の表面に行われる加工、例えばプライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理等より容易である。

また、パターンの間に介在する絶縁フイルムに直接パターンを形成しないため、ＩＣタグやコンデンサの機能発揮（誘電率）等の面からフイルム材料を選択することが可能となる。
また、パターンは半田付け可能な導電性樹脂層の上あるいは表面に半田層が被覆されているため、電気抵抗が大きく低下し、回路の特性、例えばアンテナの送信能力も大きく向上する。
なお、第１の技術における「裏側、表側、上側の面、下側の面」は、ＩＣタグの構造と製造方法を文書で説明するために便宜上その様に記載しているだけであり、現実のＩＣタグの表面や裏面になったり、使用時に上側の面あるいは下側の面となったりすることを指すものではない。

なお、表面に半田層を形成するため、発火点が２００℃以上の紙を使用することが好ましいが、真空中や不活性ガス中で半田付けを行なう場合にはこの限りではない。
また、導電性樹脂層に半田層を被覆する際には、通常の紙は耐水性がないため、クリーム状態の半田を印刷で基材全面に塗布し、その後加熱溶融させて導電性樹脂層の表面に濡れ広がらせ、他の箇所のボール状となっている溶融した半田を窒素で吹飛ばすクリーム半田リフロー法が好ましい。
なお、耐水性がある紙であれば、溶融半田槽に浸漬するフローディップを採用することも可能である。

また、裏側の基材の上側の面へのパターンの形成と、表側の基材の下側の面へのパターンの形成は、２枚の基材に別々の工程で形成しても良いし、パターン形成時に左右のずれが生じないように、１枚の大きな基材の表面の左右半分ずつに、各々裏側の基材の上側の面のパターンと表側の基材の下側の面のパターンを一度の工程で形成しても良い。後者の場合には、その後さらに間に絶縁フイルムを挟みこんで１枚の大きな基材を折り曲げて重ねたり、中央から切断しさらに一方（例えば、右半分）を裏返し、間に絶縁フイルムを挟み込んで他方（例えば、左半分）に重ねたりすることとなる。

なお、前記の１枚の大きな基材は、あくまでも１個のＩＣタグに着目した場合であり、実際の大量生産では、帯状に連続した基材用材料が使用され、個々のＩＣタグとするために、製造工程中のある時点で切断がなされることとなる。

また、裏側の基材と表側の基材の間には絶縁フイルムがあるが、この絶縁フイルムの厚さをＩＣチップの厚さ（高さ）より大きくし、さらに貫通孔を形成してＩＣチップをその貫通孔の内部に格納する様にしている。このため、ＩＣチップとパターンの高さの補償をする必要もなくなる。
また、製造時におけるＩＣチップの配置および接続は、絶縁フイルムに形成されている貫通孔内にＩＣチップを落とし込むだけで配置でき、さらに全体を押圧加熱するだけで電気的に接続できる。

さらに、貫通孔内で上下のパターンを電気的に接続するためには、例えば貫通孔内に導電性物質（例えば半田粒）を絶縁フイルムの貫通孔内に落とし込んで、全体を押圧加熱するだけであるため、従来のようなオーバーブリッジ配線等の追加工程が不要となり、作業も楽になる。
なお、パターンを形成する導電性材料の種類によっては、電気的な接続のためにわざわざ半田、熱可塑性導電接着性樹脂、熱硬化性導電接着性樹脂等の導電性物質を使用したりせず、接続すべき箇所を半田ごて等で押圧して当該箇所にあるパターンを形成している導電性材料同士を接触させ、熱融着させても良い。

半田付け可能な導電性樹脂としては、金属粉末、樹脂バインダー及び不飽和脂肪酸を有機溶媒中に含有したもの等を挙げられ、さらに基材が紙であるため２００℃以下、好ましくは１７０℃以下の低温で焼成するものが好ましい。
金属粉末としては、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、アルミ粉末、銀コート銅粉末、銀コートニッケル粉末、銀銅合金粉末などが挙げられるが、半田付け性からは、銀コートニッケル粉末もしくは銀コートニッケル粉末と銀粉末との混合粉末が好ましい。

半田付け可能な導電性樹脂に用いる樹脂としては、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられるが、塗膜特性からはエポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
さらに、半田付け可能な導電性樹脂には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸を溶解させてもよい。これらのうち、金属粉末表面の酸化防止及び出来た酸化皮膜破壊を助長する点からは、オレイン酸が好ましい。

半田付け可能な導電性樹脂は、印刷等によるパターン形成時にはペースト状であるが、そのために用いる有機溶媒としては、熱硬化性樹脂を該ペースト中に均一に分散させるものであれば特に限定されないが、例えば、ブチルカルビトール、メチルカルビトール、ソルベッソ１５０等の有機溶媒が挙げられる。

半田付け可能な導電性樹脂の作製方法としては、例えば混合物をホモジナイザーや自公転式ミルなどの攪拌機で均一に混合した後、三本ロールなどで更に均一にする方法が挙げられる。更に、超音波、高周波照射等により分散性を高めても良い。

半田は、材料の面からは通常の鉛と錫合金の半田（融点は、約１８３℃）の他に、鉛フリー半田、銀半田等がある。
導電性樹脂パターンを半田層で被覆する方法としては、前記のクリーム半田リフロー法の他に、半田箔を密着させた後熱圧着を行う熱圧着法等が挙げられる。
なお、これらの方法で導電性樹脂パターンの表面を半田層で被覆した後、紙製の基材の表面にボール状となって残っている溶融した半田は、その溶融温度以上の窒素を吹き付けて吹き飛ばされることにより除去される。

半田付けの際には、フラックスを塗布することが必要であるが、施行の面からは無洗浄型のフラックスが便利である。但し、真空中あるいは水素等の還元性ガス雰囲気中で行なえば、フラックスを塗布する必要はない。さらに、超音波を併用することによって、窒素雰囲気中でもフラックスを塗布することが不必要となる。

以上の他、製品としてのＩＣタグの機能を発揮させるための各種作業、例えばＩＣタグ全体の樹脂やパターンの固定化、必要に応じての化粧板や保護板の装着、抜き取り検査等がなされ、必要に応じてコンデンサパターン（Ｃ）、コイルパターン（Ｌ）等も形成されていたり、アンテナパターンがこれらのパターンを兼ねていたりするのは言うまでもない。

第２の技術は、前記の無線ＩＣタグであって、
前記導電性樹脂層は、基材に印刷することにより形成されていることを特徴とする無線ＩＣタグである。

第２の技術においては、基材に導電性樹脂を印刷してパターンを形成するため、簡単な設備で正確にパターンを形成することが可能となる。
なお、印刷方法としては、現時点ではスクリーン印刷が好ましいが、将来の技術の進歩の下でオフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等を排除するものではない。

第３の技術は、前記の無線ＩＣタグであって、
前記絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂であることを特徴とする無線ＩＣタグである。

第３の技術においては、絶縁フイルムは、熱可塑性樹脂であるため、パターン形成後加熱等しつつ押圧することにより絶縁フイルムの上下にあるパターンを貫通孔の内部で接続することが容易となり、上下のパターンが重なっている箇所を押圧して薄くすることにより容量を大きくすることも可能となる。
また、上下にあるパターンが形成された基材との一体化の手段として、簡単な熱融着を使用することが可能となる。

第４の技術は、前記の無線ＩＣタグであって、
前記裏側の基材の上側の面に形成されたパターンと前記表側の基材の下側の面に形成されたパターンの電気的接続は、前記絶縁フイルムに形成された貫通孔内に設置された半田によりなされていることを特徴とする無線ＩＣタグである。

第４の技術においては、フイルムの上下の面にあるパターンの電気的接続箇所に予め貫通孔を形成しておき、貫通孔内に半田を設置しておけばよいため、作業が容易になる。

第５の技術は、前記の無線ＩＣタグであって、
前記ＩＣチップの２つの端子は、前記裏側の基材の上側の面に形成されたパターンと前記表側の基材の下側の面に形成されたパターンのいずれか一方のみと、または両方と電気的接続がなされていることを特徴とする無線ＩＣタグである。

第５の技術においては、２つの端子が上下いずれか一方の側にあるＩＣチップであっても、両方の側にあるＩＣチップであっても、あるいはパターン、特にアンテナパターンの形成がどの様であっても、ＩＣチップとパターンの電気的接続が容易になされることとなる。

第６の技術は、前記の無線ＩＣタグであって、
前記裏側の基材の上側の面に形成されたパターンと前記表側の基材の下側の面に形成されたパターンの一方はアンテナのパターンを有しており、他方はアンテナのパターンと配線ジャンパーのパターンのいずれか一方または両方を有していることを特徴とする無線ＩＣタグである。

第６の技術は、導電性樹脂を用いて紙にパターン形成をするため、小さくかつ精度が必要なアンテナのパターンであっても容易に形成可能となる。
なお、両方の基材のいずれにもアンテナのパターンを形成するのであれば、アンテナの長さを２倍にすることが可能となり、アンテナによる起電力が増加し、通信距離もその分長くすることも可能となる。
従って、高価な高導電性材料を用いなくても、導電性樹脂の上に半田を被覆したパターンであっても、パターンの線幅を広げる必要がなく、起電力が充分なアンテナを形成することができる。

また、一方の基材にはアンテナのパターンを、他方の基材には配線ジャンパーのパターンを形成するのであれば、裏面の配線パターン形成が楽となるだけでなく、一方の面は配線ジャンパーのみであるため、空いたスペースを他の用途に使用可能となる。
また、通信可能距離が短くても良い場合には、複雑なアンテナのパターンを多く形成する必要がなく、コストダウンにつながる。

また、接続端子が上下でなく上下のいずれか一方にのみあるＩＣチップを使用する場合等には、上下にアンテナのパターンを形成し、さらに上下のいずれか一方には配線ジャンパーを形成しても良い。
以上の他、コンデンサのパターン等を形成しても良いのはもちろんである。

本発明は、上記した各技術に基づいた発明であり、
紙製の基材の表面に、銀コートニッケル粉末または銀コート銅粉末を含有すると共に溶融した半田を濡れ広がらせる半田付け可能な導電性樹脂を用いて、アンテナ回路のパターンを形成した後、
窒素雰囲気中で超音波を併用することにより、フラックスを塗布することなく、溶融した半田を用いて基材との密着性に優れた前記パターン上に前記アンテナ回路を形成することを特徴とする無線ＩＣタグの製造方法である。

本発明においては、アンテナパターン等の回路の電気抵抗が少ないため送信能力に優れ、しかもパターンの形成等の作業性に優れ、製造設備は簡単かつ簡易なもので済むＩＣタグが提供される。
具体的には、基材が紙製であるため、樹脂に比較して切断、折り曲げ等の作業が容易となる。
また、パターン形成を行なうために、印刷でペースト状の導電性樹脂を塗布する際に、紙は合成樹脂と異なり、特に表面の粗面化処理を施していなくても、パターン材料が周囲へ流れ出たりしないため、正確なパターンの形成が容易となる、
また、塗布されたペースト状の導電性樹脂は、紙の内部に染込むため、接着性も良好となる。

また、樹脂に比較して紙は一般的に耐熱性が優れているため、基材が紙製であれば、導電性樹脂製のパターンを半田層で被覆する際の作業が容易となる。
また、紙は安価であるため多少厚手の紙を使用しても材料費の増加につながらず、そのままＩＣチップの化粧板（保護板）に兼用することも可能であるため、この面からもコストダウンに寄与する。

また、パターンの間に介在する絶縁フイルムに直接パターンを形成しないため、ＩＣタグやコンデンサの機能発揮（誘電率）等の面からフイルム材料を選択することが可能となる。
また、絶縁フイルムに形成された貫通孔内にＩＣチップを格納するため、ＩＣチップとパターンの高さの補償を行なう必要がなくなる。
また、絶縁フイルムに形成された貫通孔内にて上下のパターン等の電気的接続を行なうため、オーバーブリッジ配線等の作業も不必要となる。
また、パターンは半田付け可能な導電性樹脂層の上に半田層が被覆されているため、電気抵抗が大きく低下し、回路の特性、例えばアンテナの送信能力も大きく向上する。

以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

（第１の実施の形態）
本実施の形態は、絶縁フイルムの上下にある基材に同時にパターンを形成するものである。このため、上下の基材の倍の大きさの紙製の用紙（以下、「基材用紙」と記す）の左右半分ずつにアンテナのコイルパターンを形成し、間に絶縁フイルムを介在させて折り曲げるものであり、またＩＣチップとアンテナとの接続は上下で行なうものである。以下、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態におけるＩＣタグの製造工程の要部を示す図である。本図１において、１０はＩＣチップの上下に重なった２つの紙製の基材が平面的に一体に繋がった状態の、即ちＩＣタグの本来の基材の倍の大きさの基材用紙であり、１１はその左半分であり、２１は基材用紙の左半分においてその表面（紙面の表側）に形成された（全体の）半分のコイルパターンであり、２３は基材用紙の左半分において図面で上部に位置する端部（以下、「上部側の端部」と記す。このことは、他のパターンでも同様である）であり、２５は同じく基材用紙の左半分において図面で下部側に位置する端部（以下、「下部側の端部」と記す。このことは、他のパターンでも同様である）である。１２は基材用紙１０の右半分であり、２２は基材用紙の右半分において表面（図で、紙面の表側）に形成された（全体の）半分のコイルパターンであり、２４はその上部側の端部であり、２６はその下部側の端部であり、５０は上部側端部の接続箇所である。また、１９は基材用紙１０の表面の中央にエンボス加工で形成された凹部である。３１と３３は、各々絶縁フイルム３０に形成された半田粒とＩＣチップを収納するための貫通孔である。４０は、ＩＣチップである。

図１の（１）は、基材用紙１０の左半分１１と右半分１２に各々のパターン２１、２２が形成されている状態を示し、図１の（２）は基材用紙１０の左半分１１に絶縁フイルム３０が被せられた状態を示し、図１の（３）は基材用紙１０の右半分１２を基材用紙１０の凹部１９から折り曲げて絶縁フイルム３０の上に重ねた状態を示す。
但し、厳密に描くとかえって見難くなるため、図は各部の技術的特徴が判り易くなる様に概念的に描いてある。またこのため、図は比例尺でもなく、さらに２つのコイルパターン２１、２２の２つの（上部側と下部側の）端部２３、２４、２５、２６は、実際には曲げ応力が掛り難くなる様に、ＩＣタグの外周寄りに位置している。

図１の（１）に示す様に、表面の前記凹部１９を形成した基材用紙の左半分１１と右半分１２に、各々コイルパターン２１、２２をスクリーン印刷で形成した。この際、左半分のコイルパターン２１の２つの端部２３、２５と右半分のコイルパターン２２の２つ端部２４、２６は、図面上基材用紙１０の縦方向の中心線に対して線対称の位置にあり、それ以外の箇所ではコイルパターン２１とコイルパターン２２とが対称とならない様にした。

なお、基材用紙１０は、耐熱性のあるグラシン紙であり、寸法は４８ｍｍ×６４ｍｍ、厚さ１００μｍである。
基材用紙１０の左半分と右半分のコイルパターン２１、２２は、最初に導電性塗料を攪拌機で均一に混合した後、乳剤を１０μｍ塗布した２５０メッシュのステンレス製印刷マスクを使用してスクリーン印刷し、１６０℃大気雰囲気中で３０分加熱硬化させて形成した。

形成したコイルパターン２１、２２の線幅及び間隔は共に２００μｍ、厚さは１５μｍとし、いずれも左右半分の基材用紙１１、１２の外周側近くを５周回している（但し、前記の理由で、図１では２〜３回周に描いてある）。

導電性樹脂製のコイルパターン２１、２２の表面に、クリーム半田リフロー法で半田層を形成した。
即ち、導電性樹脂製のコイルパターン２１、２２が形成された基材用紙１０の全面にクリーム状の半田を塗布し、さらに形成された半田膜にフラックスを塗布し、その上でリフロー炉にてピーク温度２４０℃に加熱する。これにより、導電性樹脂製のコイルパターン２１、２２が形成されている箇所では、半田がその上に濡れ広がって被覆半田層が形成されるが、その他の場所では、表面張力の関係でボール状の溶融した半田となる。

その後、半田の溶融温度以上の窒素ガスを吹き付けて溶融して球状となっている余分な半田を吹き飛ばし、さらに有機溶媒で不要なフラックスを洗浄する。
以上の処理により、導電性樹脂製のコイルパターンの上に厚さ１５μｍの金属半田層を形成した。なお、使用した半田は、錫９０％、鉛１０％の半田である。

この状態のパターンの断面の構造（積層の様子）を、図２に概念的に示す。図２において、２１ａは左半分の基材用紙１１に形成された左半分のコイルパターンの２１の下部にある（基材用紙側の）樹脂層であり、２１ｂはその外周部を被覆する半田層である。なお、このパターンの構造は、他の箇所、右半分の基材用紙１２のパターン２２でも同じである。

図１の（２）に示す様に、左半分の基材用紙１１の上面に、熱可塑性樹脂であるＰ．Ｐ製の絶縁フイルム３０を被せ、ホットシーラ（電気こて）を用いて四辺を熱圧着させた。なお、図１の（２）に点線で示すのは、絶縁フイルム３０の下方に位置するコイルパターン２１である。
この絶縁フイルム３０は、厚さ１５μｍのコイルパターンの上に載せるＩＣチップ４０の厚さが４００μｍであることと、熱圧着時の潰れを考慮して、厚さ５００μｍのフイルムを材料として使用した。なお、この絶縁フイルム３０の、左半分の基材用紙１１の表面に形成されたコイルパターン２１の上部側と下部側の端部２３、２５に位置する箇所には、予めのパンチング加工により貫通孔３１、３３が形成されている。このため、図１の（２）に示す状態では、絶縁フイルム３０の当該箇所には、穴が形成されている。

図１の（３）に示す様に、下部側の穴３３には導電性接着剤を塗った後ＩＣチップ４０を、上部側の穴３１には半田粒（図示せず）を挿入した後、左半分の基材用紙１１の表面に貼り付けた絶縁フイルム３０上に、右半分の基材用紙１２を前記凹部１９に合せて折り返して被せ、さらに還元性ガス雰囲気中で、ホットローラを使用して全体を熱圧着した。なお、凹部１９に合わせて折り返すため、上下の位置合せは容易、かつ精度良く行なえた。
次いで、ＩＣチップ４０の上下（紙面に直行する方向）とその上下に位置する左半分と右半分のコイルパターン２１、２２の下部側の端部２５、２６及び半田粒を介して上下に位置する左半分と右半分のコイルパターン２１、２２の上部側の端部２３、２４相互を、局部的に半田付け可能かつ基材用紙１０の耐熱温度以下の温度にして電気的に接続した。

なおこの際、絶縁フイルム３０の膜厚さは元来５００μｍであり、ＩＣチップ４０の厚さは４００μｍしかないため、確実な電気的接触がなされる様に、軽く押圧しつつ、即ちストロークを与えて、熱圧着を行った。また、左半分と右半分のコイルパターン２１、２２の上部側の端部２３、２４相互の接続箇所５０も、同様にストロークを与えて熱圧着を行い、その後冷却させて完成させた。

本実施の形態のＩＣタグについて、アンテナコイルの直流抵抗とリターンロス（入射波と反射波の比をデシベルで表示したもの。値が小さいほどアンテナとしての利得が高く、優れている）の評価試験を行った。
比較例は、導電性樹脂のみでパターンを形成した無線ＩＣタグ及び銅箔で厚さ３５μｍのパターンを形成した無線ＩＣタグである。但し、アンテナコイルの特性試験であるため、実施例、比較例ともＩＣチップは搭載していない。

直流抵抗の測定結果を表１に示す。
リターンロスの測定にはネットワークアナライザを使用し、５ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの周波数帯について測定した。２００ＭＨｚと３２５ＭＨｚにおいて同一の共振点が得られたので、それら２点の測定結果をも表１に示す。

導電性樹脂のみのパターンに比較して、半田層を被覆したパターンの直流抵抗値は、１／１６となっていることが判る。
銅箔製のパターンは、膜厚さが３５μｍもあるため０．５Ωと小さいが、通常はアンテナのパターンの厚さは１８μｍであり、この場合には約１Ωになることから、実施の形態のＩＣタグは、銅箔製のアンテナと同じ程度の性能を有しているものと判断される。

次いで、ＩＣチップを搭載した状態で種々の性能を評価したが、銅箔製のアンテナを使用したＩＣチップに劣らず優れた性能を示した。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、紙製の基材として、通常ベーキングペーパと呼ばれる表面にシリコン加工がされた厚さ１００μｍの耐熱紙を使用し、これに合わせて導電性樹脂パターンへの半田層の形成を水平式半田コーターで行ない、さらに絶縁フイルムはＰＥＴとし、半田は錫９６．５％、銀３．５％のものを使用し、さらに無洗浄型のフラックスを使用した点が第１の実施の形態と異なる。

本第２の実施の形態のパターンの断面の構造も、先の第１の実施の形態と同じであり、概念的には図２に示す様になる。

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に優れた特性及び通信距離を発揮した。
また、基材用紙をそのままＩＣタグの外表面の化粧板（保護板）として使用したが、特に問題は生じなかった。

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、第１の実施の形態における図１の（１）に示す状態において、前記凹部１９がなく、左半分と右半分のコイルパターン２１、２２が形成された基材用紙１０を、左半分の基材用紙１１と右半分の基材用紙１２に切り離し、図１の（３）に示す状態において、絶縁フイルム３０の上に切り離された右半分の基材用紙１２を裏返して貼り付ける点が第１の実施の形態と異なる。
本実施の形態においても、優れた特性及び通信距離を発揮した。

（第４の実施の形態）
本実施の形態は、アンテナは１層のみであり、基材用紙の他方の半分には配線ジャンパーを形成する点が第１の実施の形態と相違する。

図３は、本実施の形態におけるＩＣタグの製造工程の要部と電気的接続の要部を示す図である。本図において、第１の実施の形態における図１に示す構成（物や構造等）と形成位置や形状等に多少の相違があっても、基本的には同じ構成については、同じ符号を付すことによりその説明を省略し、本実施の形態の特徴部についてのみ説明する。

図３において、２７は配線ジャンパーであり、２８はその上部側の端部であり、２９はその下部側の端部である。４８と４９は、ＩＣチップの２つの接続端子であり、５０は左側のコイルパターン２１の上部側端部２３と配線ジャンパー２７の上部側の端部２８の接続箇所である。

本図３の（１）と（３）は、各々図１の（１）と（３）に相当する。図３の（１）に示す様に、本実施の形態においては、基材の右半分には、右半分のアンテナのパターン２２に換えて配線ジャンパー２７が形成されている。さらに、この配線ジャンパー２７の上部側の端部２８と下部側の端部２９は、左右の中心線を折り目にして基材用紙１０の左半分１１に右半分１２を折り重ねたときには、左半分のコイルパターン２１の上部側の端部２３と下部側の端部２５とにそれぞれ重なる様に形成してある。なおこのため、基材用紙１０の左半分１１のコイルパターン２１の上部側の端部２３の位置は、第１の実施の形態と相違している。

図３の（３）のＡ部断面詳細図は、配線ジャンパー２７のパターンとアンテナのパターン２１に、ＩＣチップが上下で接続されている様子を示す。
本実施の形態においても、優れた特性及び通信距離を発揮した。

（第５の実施の形態）
本実施の形態は、アンテナは上下２層であるのは第１の実施の形態と同じであるが、ＩＣチップとの電気的接続は上下のいずれか一方でのみ、あるいは左右の半分の基材用紙のいずれか一方側でのみ行ない、またこのため電気的接続を行なう側の基材用紙の半分にはアンテナのみならず配線ジャンパーのパターンをも形成し、さらに絶縁フイルムに形成される貫通孔は合計３つとなる点が先の各実施の形態と異なる。

図４は、本実施の形態におけるＩＣタグの製造工程の要部と電気的接続の要部を示す図であり、第４の実施の形態の図３に対応した図である。本実施の形態の製造方法も、基本的には図３に示す第４の実施の形態と同じであるため、改めての説明は省略する。

本図４の（３）の下の左のＡ部断面詳細図が、完成状態である。本第５の実施の形態では、ＩＣチップ４１の２つの接続端子４８、４９の電気的接続は、何れも下側にある（左半分の）基材用紙１１に形成されたコイルパターン２１の下部側の端部２５、配線ジャンパー２７のパターンの上部側の端部２８となされている。また、上下のパターンの接続箇所５９は、２つある。

本実施の形態においても、優れた特性及び通信距離を発揮した。

本発明の第１の実施の形態におけるＩＣタグの製造工程の要部を示す図である。 第１の実施の形態におけるパターンの断面の構造を概念的に示す図である。 本発明の第４の実施の形態におけるＩＣタグの製造工程の要部を示す図である。 本発明の第５の実施の形態におけるＩＣタグの製造工程の要部を示す図である。

１０ 基材用紙
１１ 左半分の基材用紙
１２ 右半分の基材用紙
１９ 凹（エンボス）部
２１ 左半分のコイルパターン
２１ａ パターンの樹脂層
２１ｂ パターンのめっき半田層
２２ 右半分のコイルパターン
２３ 左半分のコイルパターンの上部側の端部
２４ 右半分のコイルパターンの上部側の端部
２５ 左半分のコイルパターンの下部側の端部
２６ 右半分のコイルパターンの下部側の端部
２７ 配線ジャンパー
２８ 配線ジャンパーの上部側の端部
２９ 配線ジャンパーの下部側の端部
３０ 絶縁フイルム
３１ 貫通孔（穴）
３３ 貫通孔（穴）
４０ ＩＣチップ
４１ ＩＣチップ
４８ ＩＣチップの接続端子
４９ ＩＣチップの接続端子
５０ 上部側端部の接続箇所
５９ 上下のパターンの接続箇所

Claims (1)

1. 紙製の基材の表面に、銀コートニッケル粉末または銀コート銅粉末を含有すると共に溶融した半田を濡れ広がらせる半田付け可能な導電性樹脂を用いて、アンテナ回路のパターンを形成した後、
   窒素雰囲気中で超音波を併用することにより、フラックスを塗布することなく、溶融した半田を用いて基材との密着性に優れた前記パターン上に前記アンテナ回路を形成することを特徴とする無線ＩＣタグの製造方法。

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