JP4862340B2 - 非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール、非接触式データキャリア、非接触式データキャリアインレットの製造方法、非接触式データキャリアインレットロールの製造方法および非接触式データキャリアの製造方法。 - Google Patents

Description

本発明は、センサを備え、非接触で情報の交信を行う非接触式データキャリア、その非接触式データキャリアの構成部品となる非接触式データキャリアインレット、複数の非接触式データキャリアインレットがロール状の基材に設けられた非接触式データキャリアインレットロールおよびこれらの製造方法に関する。

従来の非接触式データキャリアにおいて、外的要因変化を検知するために、センサを備える非接触式データキャリアがある。この従来の非接触式データキャリアは、所定の周波数帯で交信可能なアンテナコイルと、このアンテナコイルを介して情報の送受信を行うＩＣチップと、このアンテナコイルの一部に接続されたセンサとから主に構成されている。

この従来のセンサを備える非接触式データキャリアには、例えば、センサとして温度ヒューズを用い、温度ヒューズの切断に伴って、共振周波数が変化し、その変化した共振周波数で交信するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、例えば、センサとして温度ヒューズを用い、この温度ヒューズがアンテナコイルの一部に直列的に接続され、温度ヒューズの切断に伴って、アンテナコイル自体が断線される構成を有するものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−１３５１３２号公報 特開２００５−１５７４８５号公報

しかしながら、上記したような、温度ヒューズの切断に伴って、共振周波数が変化する非接触式データキャリアを用いる場合には、例えば、温度ヒューズの切断によって変化する共振周波数に対応する通信距離の調査を要したり、変化する前の共振周波数で交信できない場合には、変化後の共振周波数に対応してリーダライタの設置位置や交信する周波数などを変更して交信することが必要であり、不便であった。

また、温度ヒューズの切断に伴って、アンテナコイル自体が断線される構成を有する非接触式データキャリアを用いる場合には、アンテナコイルの断線後、ＩＣチップ内の情報を読み込むことができなくなる。これによって、例えば、ＩＣチップの固有のＩＤなどの識別情報をも読み込むことができなくなり、情報管理上好適とは言い難かった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、センサを備えるアンテナ回路と、それとは異なるアンテナ回路を備え、センサを備えるアンテナ回路を介して交信不能となっても、それとは異なるアンテナ回路を介して交信可能な非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール、非接触式データキャリア、非接触式データキャリアインレットの製造方法、非接触式データキャリアインレットロールの製造方法および非接触式データキャリアの製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、電気絶縁性の基板上に、第１のアンテナと、前記第１のアンテナに電気的に接続され、所定条件においてその一部が切断される不可逆性の温度ヒューズからなるセンサとを配設してなる第１のアンテナ回路と、前記基板上に、第２のアンテナを配設してなる第２のアンテナ回路と、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを介して情報の送受信を行うマルチ周波数対応の１つのＩＣチップとを具備することを特徴とする。

この非接触式データキャリアインレットによれば、基板上に、センサを備える第１のアンテナ回路と、それとは異なる第２のアンテナ回路を備え、センサが切断され、第１のアンテナ回路を介して情報の送受信が不能となっても、第２のアンテナ回路を介して情報の送受信を行うことができる。さらに、第１のアンテナ回路および第２のアンテナ回路に共通の１つのＩＣチップを備える回路構成であるので、非接触式データキャリアインレットの製造などにおいて、製造工程の削減を図ることができる。

また、上記した非接触式データキャリアインレットを複数個配設した状態のシートをロール状に巻回して、非接触式データキャリアインレットロールを構成してもよい。さらに、上記した非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより、非接触式データキャリアを構成してもよい。

本発明に係る非接触式データキャリアインレットの製造方法は、電気絶縁性の基板の一方の面に第１のアンテナおよび第２のアンテナを形成するアンテナ形成工程と、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナの双方と電気的に接続させて、マルチ周波数対応の１つのＩＣチップを実装するＩＣチップ実装工程と、前記第１のアンテナに電気的に接続させて、所定条件においてその一部が切断される不可逆性の温度ヒューズからなるセンサを実装するセンサ実装工程とを具備したことを特徴とする。

この非接触式データキャリアインレットの製造方法によれば、基板上に、センサを備える第１のアンテナと、それとは異なる第２のアンテナをそれぞれ別個に形成することができるので、温度センサが切断され、第１のアンテナを介して情報の送受信が不能となっても、第２のアンテナを介して情報の送受信を行うことができる非接触式データキャリアインレットを作製することができる。さらに、第１のアンテナおよび第２のアンテナに共通の１つのＩＣチップを備える回路構成とすることができるので、製造工程の削減を図ることができる。

また、上記した非接触式データキャリアインレットの製造方法で製造された非接触式データキャリアインレットが複数個配設された状態のシートをロール状に巻回して、非接触式データキャリアインレットロールを作製してもよい。さらに、上記した非接触式データキャリアインレットの製造方法で製造された接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより、非接触式データキャリアを作製してもよい。

本発明の非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール、非接触式データキャリア、非接触式データキャリアインレットの製造方法、非接触式データキャリアインレットロールの製造方法および非接触式データキャリアの製造方法によれば、センサを備えるアンテナ回路と、それとは異なるアンテナ回路を備え、センサを備えるアンテナ回路を介して交信不能となっても、それとは異なるアンテナ回路を介して交信することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る非接触式データキャリアインレット１０の一方の面側を示す平面図、図２は、非接触式データキャリアインレット１０における一方のアンテナ回路構成部の側面側からの断面図、図３は、非接触式データキャリアインレット１０の他方の面側を示す平面図である。また、図４は、非接触式データキャリアインレット１０の構成を機能的に示すブロック図である。さらに、図５は、一実施形態に係る非接触式データキャリアインレット１０を外装で覆うことにより構成された非接触式データキャリア４０の一方の面側を示す平面図、図６は、図５の非接触式データキャリア４０における一方のアンテナ回路構成部の側面側からの断面図である。なお、ここでは、２つのアンテナ回路２０ａ、２０ｂが並設された非接触式データキャリアインレット１０の一例を示している。

なお、図１および図３において、アンテナコイルＡ１、Ａ２を含む導体パターンをハッチングで示しており、手前側の面に形成された導体パターンと、その裏面に形成された導体パターンとのハッチングの傾斜方向を変えて区別している。

図１〜図４に示すように、１つの非接触式データキャリアインレット１０には、２つのアンテナ回路２０ａ、２０ｂが並設されている。この非接触式データキャリアインレット１０は、基材フィルムＰ１と、基材フィルムＰ１上に形成されたアンテナコイルＡ１と、基材フィルムＰ１上でアンテナコイルＡ１に並列に接続された一対の接続パターン２１ａ、２１ｂと、基材フィルムＰ１上に実装され、アンテナコイルＡ１を介して情報の送受信を行うＩＣチップＣ１と、一対の接続パターン２１ａ、２１ｂにそれぞれ接続され、基材フィルムＰ１を介して対をなす複数の静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂと、アンテナコイルＡ１に電気的に直列に接続する、例えば温度センサや衝撃センサなどのセンサ１００を備えている。さらに、非接触式データキャリアインレット１０は、基材フィルムＰ１上に形成されたアンテナコイルＡ２と、基材フィルムＰ１上でアンテナコイルＡ２に並列に接続された一対の接続パターン２１ｃ、２１ｄと、基材フィルムＰ１上に実装され、アンテナコイルＡ２を介して情報の送受信を行うＩＣチップＣ２と、一対の接続パターン２１ｃ、２１ｄにそれぞれ接続され、基材フィルムＰ１を介して対をなす複数の静電容量調整パターン２２ｃ、２２ｄ、２３ｃ、２３ｄ、２４ｃ、２４ｄ、２５ｃ、２５ｄを備えている。

基材フィルムＰ１は、電気絶縁性を有する基材であって、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などで構成されるが、この他にも、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ＰＢＴ、ポリアリレート、シリコン樹脂、ジアリルフタレート、ポリイミドなどで構成することもできる。ここでは、基材フィルムＰ１は、矩形に形成されているが、この形状に限られるものではない。

アンテナコイルＡ１、Ａ２は、この基材フィルムＰ１の一方の面２６ａ上に別個に設けられ、それぞれ複数回周回して形成されている。一方のアンテナ回路２０ａにおいて、一対の接続パターン２１ａ、２１ｂは、基材フィルムＰ１上のアンテナコイルＡ１にそれぞれ接続されて、基材フィルムＰ１の一方の面２６ａおよび他方の面２６ｂ上にそれぞれ延設されている。具体的には、アンテナコイルＡ１の一端部２７ａは、一方の接続パターン２１ａの基端部分に接続されており、この部位にさらにＩＣチップＣ１の接続バンプ２８ａの一方が接続されている。

また、アンテナコイルＡ１の他端部２７ｂは、カシメ部２９ａを介して、基材フィルムＰ１の他方の面２６ｂ上に配線されるジャンパ線（端子間接続パターン）Ｙ１の一端部に接続され、さらにジャンパ線Ｙ１の他端部は、カシメ部２９ｂを介して、基材フィルムＰ１の一方の面２６ａ上に配線される配線パターン２９ｃの基端部に接続されている。配線パターン２９ｃの先端部には、ＩＣチップＣ１の接続バンプ２８ａの他方が接続されている。さらに、上記したジャンパ線Ｙ１の他端部は、基材フィルムＰ１の他方の面２６ｂ上で接続パターン２１ｂの基端部に接続されている。

一方、他方のアンテナ回路２０ｂにおいて、一対の接続パターン２１ｃ、２１ｄは、基材フィルムＰ１上のアンテナコイルＡ２にそれぞれ接続されて、基材フィルムＰ１の一方の面２６ａおよび他方の面２６ｂ上にそれぞれ延設されている。具体的には、アンテナコイルＡ２の一端部２７ｃは、一方の接続パターン２１ｃの基端部分に接続されており、この部位にさらにＩＣチップＣ２の接続バンプ（図示しない）の一方が接続されている。

また、アンテナコイルＡ２の他端部２７ｄは、カシメ部２９ｄを介して、基材フィルムＰ１の他方の面２６ｂ上に配線されるジャンパ線（端子間接続パターン）Ｙ２の一端部に接続され、さらにジャンパ線Ｙ２の他端部は、カシメ部２９ｅを介して、基材フィルムＰ１の一方の面２６ａ上に配線される配線パターン２９ｆの基端部に接続されている。配線パターン２９ｆの先端部には、ＩＣチップＣ２の接続バンプ（図示しない）の他方が接続されている。さらに、上記したジャンパ線Ｙ２の他端部は、基材フィルムＰ１の他方の面２６ｂ上で接続パターン２１ｄの基端部に接続されている。

また、静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂは、基材フィルムＰ１を挟んで、一方の面２６ａおよび他方の面２６ｂに対向して対をなすように、接続パターン２１ａ、２１ｂの各先端部に形成されている。各一対の静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂは、それぞれが略円形状に形成されており、コンデンサパターンとして機能し、それぞれの間は、コンデンサ２２、２３、２４、２５として機能する。

また、静電容量調整パターン２２ｃ、２２ｄ、２３ｃ、２３ｄ、２４ｃ、２４ｄ、２５ｃ、２５ｄは、基材フィルムＰ１を挟んで、一方の面２６ａおよび他方の面２６ｂに対向して対をなすように、接続パターン２１ｃ、２１ｄの各先端部に形成されている。各一対の静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂは、それぞれが略円形状に形成されており、コンデンサパターンとして機能し、それぞれの間は、コンデンサとして機能する。

なお、ここでは、各一対の静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの形状を略円形状としているが、特にこの形状は限定されるものではなく、矩形（四角形）状などに形成されていてもよい。

また、上記したＩＣチップＣ１には、電源バックアップ不要で、かつ書き換え可能な不揮発性メモリや無線交信のためのＲＦ回路の他、コンデンサ３０なども搭載されている（図４ａ参照）。なお、コンデンサ３０は、ＩＣチップのアンテナ接続端子間のみかけの静電容量をあらわしており、ＩＣチップ内の種々の静電容量を含んだ値とする。このように基材フィルムＰ１上でそれぞれ接続されるアンテナコイルＡ１、ＩＣチップＣ１内のコンデンサ３０、および静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂによって、図４ａに示すようにアンテナ全体の共振回路が構成される。

ここで、センサ１００を備えるアンテナ回路の形態としては、図４ａに示されるようにアンテナコイルＡ１に対しセンサ１００を直列に接続する以外に、図４ｂに示すようにアンテナコイルＡ１に対してセンサ１００を並列に接続したり、図４ｃに示すように直列に接続されたセンサ１００に並列のコイル１０４を付加したり、図４ｄに示すように並列に接続されたセンサ１００に直列のコンデンサ１０５を付加した回路も使用できる。上記した４つの回路では、センサ１００の電気的性質が環境の変化に応じて変化（例えば、切断）した場合、それぞれの回路形態に応じてアンテナ回路２０ａの共振周波数が変化するので、センサ１００の変化を非接触で検知でき、本発明のセンサを備えるアンテナ回路として使用できる。以下では図４ａの形態のアンテナ回路に基づいて説明する。なお、図４ａには、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａの概要が示されているが、アンテナ回路２０ｂにおいては、センサ１００を有しないだけで、他の構成は、図４ａに示された構成と同じである。

ここで、各静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの少なくとも一方のパターンを取り除くことで、各静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄのコンデンサとしての機能を除去することができ、静電容量を調整することができる。また、例えば、接続パターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの一部を取り除いて断線させることでも、静電容量を調整することができる。例えば、接続パターン２１ａ、２１ｂの一部を取り除いて断線させた場合には、静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂのすべてを取り除いたときと同様の効果が得られる。なお、本実施形態では、いずれの組の静電容量調整パターンも取り除かない状態で、共振周波数の目標値の一例である１３.５６ＭＨｚに近似する周波数が得られる態様を例示している。なお、共振周波数の設定値は、１３.５６ＭＨｚに限られるものではない。

また、ここでは、非接触式データキャリアインレット１０として、静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた構成を一例として説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、静電容量調整パターンを有さず、基材フィルム上に、アンテナコイルＡ１と、このアンテナコイルＡ１を介して情報の送受信を行うＩＣチップＣ１と、アンテナコイルＡ１に電気的に直列に介在するセンサ１００とからなるアンテナ回路２０ａと、アンテナコイルＡ１と併設されたアンテナコイルＡ２と、このアンテナコイルＡ２を介して情報の送受信を行うＩＣチップＣ２とからなるアンテナ回路２０ｂとを備える構成でもよい。

また、アンテナ回路２０ａ、アンテナ回路２０ｂは、それぞれ異なる周波数帯で交信可能なように、アンテナコイルなどを構成してもよいし、同じ周波数帯で交信可能なように、アンテナコイルなどを構成してもよく、用途に適合するように適宜に設定される。

センサ１００は、一例としては温度センサであり、所定温度（例えば、４０℃）に達した状態で所定時間（例えば、２０分）が経過すると、その一部が切断されるもので、例えば、温度ヒューズなどで構成される。

このセンサ１００として機能する温度ヒューズの形状の一例として、図１に示すように、アンテナコイルＡ１と電気的に直列に接続される端子部１０１、１０２と、これらの端子部１０１、１０２のそれぞれに接続された導電性の連結部１０３とから主に構成され、その表面は、絶縁性のフィルムで覆われている。

この温度ヒューズのより具体的な構成として、例えば、この温度ヒューズの利用目的に合わせた所定の温度で収縮する樹脂からなる収縮チューブ中に、導電性ペーストを充填して連結部１０３とし、その両端に電気的に接続された導電性の端子部１０１、１０２を備え、その表面を絶縁性フィルムで覆った構成などが挙げられる。この構成を有する温度ヒューズでは、所定の温度に達すると収縮チューブが収縮し、その内部に充填された導電性ペーストを切断して、不可逆的に導通が遮断される。アンテナコイルＡ１の一部に、電気的に直列に接続された温度ヒューズの導通が遮断されると、アンテナコイルＡ１の一部の導通が遮断されたこととなり、アンテナコイルＡ１を介した情報の送受信ができなくなる。なお、温度ヒューズの構成は、この構成に限られるものではなく、所定温度になったら不可逆的に導通が遮断（または遮断が導通）されるものであればよい。

センサ１００の別の例として衝撃センサを用いることができる。図１３ａ、図１３ｂは、衝撃センサの断面図である。衝撃センサは、所定のレベル以上の衝撃（加速度）が加わるとセンサの一部が不可逆的に変化して電気的な導通を切断し、所定のレベル以上の衝撃が加わった状態を記憶するセンサである。具体的な構成は、図１３ａに示すように、１対の弾性を有する板状の電極１２１、１２２を絶縁体１２３で対向するように固定し、この対向した電極１２１、１２２に導電性を有する衝撃検知体１２４を挟んで保持する。衝撃検知体１２４は、球形をした金属を例示しているが、必要に応じて好適な形状に設計することが可能である。衝撃センサ１２０の初期状態は、図１３ａに示した状態であり、電極１２１、１２２は、保持した衝撃検知体１２４を介して電気的に導通している。衝撃センサ１２０に所定レベル以上の衝撃が加わると衝撃検知体１２４は、電極１２１、１２２の間から外れて失われた状態（図１３ｂ参照）となり、電極１２１と電極１２２の間は電気的に絶縁された状態になり、衝撃が加わったことを電気的に検知することができる。

また、図５および図６に示すように、上記した非接触式データキャリアインレット１０を、外装で覆うことにより非接触式データキャリア４０が構成される。本実施形態では、矩形の塩化ビニル樹脂製の一対の保護フィルム４１ａ、４１ｂを用いて、非接触式データキャリアインレット１０を両側から挟み込むようにラミネート（カード）加工を施すことで、カード型の非接触式データキャリア４０が構成されている。

ここで、カード型の形態以外に、例えば、パウチ加工を施して得られるパウチ型の非接触式データキャリア、ラベル加工を施して得られる粘着層やそれを覆う離形紙などを備えたラベル型の非接触式データキャリア、さらには、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＳＦ（ポリサルホン）などの、いわゆるエンジニアリングプラスチックスを用いて成形品加工を施して得た耐熱性の高いタイプの非接触式データキャリアなどを構成することもできる。

次に、上記した非接触式データキャリアインレット１０の製造方法について、図７ａ〜図７ｇ、図８ａ、図８ｂ、図９および図１０を参照して説明する。なお、ここでは、静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを形成しないタイプの非接触式データキャリアインレット１０の製造方法について説明する。

図７ａ〜図７ｇは、非接触式データキャリアインレット１０の基本的な製造工程を模式的に示す図、図８ａ、図８ｂおよび図１０は、図７ａ〜図７ｇの製造工程に用いる製造装置を概略的に示す図である。図９は、作製された非接触式データキャリアインレットロールＲ３を示す平面図である。

まず、図７ａ、図８ａに示すように、例えば３０〜４０μｍ程度の厚さのＰＥＴ製の基材フィルムＰ１がロール状に巻回されたＰＥＴロールＲ１から巻き出しローラ５０によって、基材フィルムＰ１の連続的な送り出しを開始する。

続いて、図７ｂ、図８ａに示すように、この送り出された基材フィルムＰ１の両側面に、貼付ローラ５１ａ、５１ｂを用いて、接着シートＳ１、Ｓ２が巻回されたロール５２ａ、５２ｂおよび銅などの金属シートＫ１、Ｋ２が巻回されたロール５３ａ、５３ｂから接着シートおよび金属シートを引き出し、接着シートＳ１、Ｓ２を介して金属シートＫ１、Ｋ２を貼り付ける。

さらに、図７ｃ、図８ａに示すように、基材フィルムＰ１の両面にそれぞれ貼り付けられた金属シートＫ１、Ｋ２上の所定位置にローラ５４ａ、５４ｂを用いてレジストＴを印刷する。ここでは、アンテナコイルＡ１、Ａ２、配線パターン２９ｃ、２９ｆなどを形成することに対応してレジストＴが印刷される。

続いて、図７ｄ、図８ａに示すように、金属シートＫ１、Ｋ２上にレジストＴが印刷された基材フィルムＰ１は、エッチング槽５５に導かれエッチング処理が施される。

続いて、図７ｅ、図８ａに示すように、レジスト洗浄・乾燥室５６で、レジストＴを洗浄して除去する。これにより、図７ｅに示すように、一方の面２６ａにアンテナコイルＡ１、Ａ２などが形成され、かつ他方の面２６ｂにジャンパ線Ｙ１、Ｙ２が形成される。

続いて、図７ｆ、図８ａに示すように、カシメ機５７によって、アンテナコイルＡ１、Ａ２およびジャンパ線Ｙ１、Ｙ２が形成された基材フィルムＰ１のアンテナコイルＡ１、Ａ２の他端部２７ｂ、２７ｄを、カシメ部２９ａ、２９ｄを介して、基材フィルムＰ１の他方の面２６ｂ上に配線されるジャンパ線（端子間接続パターン）Ｙ１、Ｙ２の一端部に接続する。さらに、基材フィルムＰ１の配線パターン２９ｃ、２９ｆの基端部を、カシメ部２９ｂ、２９ｅを介して、ジャンパ線Ｙ１、Ｙ２の他端部に接続する。

このようにして、アンテナコイルＡ１、Ａ２の所定部位にジャンパ線Ｙ１、Ｙ２が接続された基材フィルムＰ１を、巻き取りローラ５８によって巻き取り、アンテナロールＲ２を形成する。

続いて、図７ｇ、図８ｂに示すように、アンテナロールＲ２から巻き出しローラ５９によって、アンテナコイルＡ１、Ａ２とジャンパ線Ｙ１、Ｙ２とが導通された基材フィルムＰ１の連続的な送り出しを開始する。そして、ＩＣチップ実装装置６０によって、この送り出された基材フィルムＰ１上のアンテナコイルＡ１、Ａ２の形成面側にＩＣチップＣ１、Ｃ２を配設する。さらに、センサ実装装置６１によって、この送り出された基材フィルムＰ１上のアンテナコイルＡ１の所定位置にセンサ１００を配設する。そして、圧着装置６２によって、ＩＣチップＣ１、Ｃ２およびセンサ１００を圧着して実装する。

さらに、図８ｂに示すように、ＩＣチップＣ１、Ｃ２およびセンサ１００が実装された基材フィルムＰ１を、巻き取りローラ６３によって巻き取り、非接触式データキャリアインレットロールＲ３を形成する。この際、形成される非接触式データキャリアインレットロールＲ３のロール長は、例えば５〜５００ｍ程度である。このようにして、図９に示すような、非接触式データキャリアインレット１０が複数縦横に並べられた状態の非接触式データキャリアインレットロールＲ３が形成される。なお、非接触式データキャリアインレットロールＲ３の巻き取り方向に対して、センサ１００が垂直に配設される、つまり、センサ１００の長手方向が基材フィルムＰ１の幅方向になるように配設されることが好ましい。このようにセンサ１００を配設することで、センサ１００が外力によって曲がって故障したり、破損したりするのを防ぐことができる。

上記した非接触式データキャリアインレットロールＲ３の製造方法は、一例を示したものであり、これに限られるものではない。例えば、上記した製造方法では、アンテナコイルＡ１、Ａ２やジャンパ線Ｙ１、Ｙ２を形成するための金属シートＫ１、Ｋ２を接着シートＳ１、Ｓ２を介して基材フィルムＰ１に貼り付けているが、蒸着によって基材フィルムＰ１に金属シートＫ１、Ｋ２を接合してもよいし、また、スパッタリングで下地を形成した後、メッキ槽を利用して金属層を形成してもよい。さらに、アンテナコイルＡ１、Ａ２やジャンパ線Ｙ１、Ｙ２を形成する際、例えば、シルク印刷によって銀ペーストで基材フィルムＰ１上に、アンテナコイルＡ１、Ａ２やジャンパ線Ｙ１、Ｙ２を形成するスクリーン印刷方式などを採用してもよい。

次に、図１０に示すように、非接触式データキャリアインレットロールＲ３から巻き出しローラ７０によって、非接触式データキャリアインレット１０が複数縦横に並べられた状態のシートの連続的な送り出しを開始する。

続いて、この送り出されたシートは、裁断装置７１により、所定の位置を基準として所定サイズに裁断され、非接触式データキャリアインレット１０が作製される。なお、非接触式データキャリアインレット１０が打ち抜かれた後のシートは、回収ローラ７２によって巻き取られ、回収ロールＲ４となる。

ここでは、静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを形成しないタイプの非接触式データキャリアインレット１０の製造方法について説明したが、静電容量調整パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄや接続パターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、アンテナコイルＡ１、Ａ２やジャンパ線Ｙ１、Ｙ２を形成する工程において、同様の方法で形成することができる。

上記したように、一実施の形態の非接触式データキャリアインレット１０および非接触式データキャリア４０によれば、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａと、それとは異なるアンテナ回路２０ｂを備え、センサ１００が切断され、アンテナ回路２０ａを介して情報の送受信が不能となっても、アンテナ回路２０ｂを介して情報の送受信を行うことができる。

例えば、センサ１００を温度センサで構成し、アンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂにおいて、それぞれ同じ周波数帯で交信するように設定された場合には、所定の温度を超えることで、センサ１００が切断され、アンテナ回路２０ａを介して情報の送受信が不能となっても、リーダライタにおいて交信周波数を変更しなくても、アンテナ回路２０ｂを介して情報の送受信を行うことができる。また、例えば、非接触式データキャリアと交信するリーダライタ側において、ＩＣチップＣ１、Ｃ２の固有のＩＤなどを判定することができ、これによって、アンテナ回路２０ｂのＩＣチップＣ２からの交信のみを検知した場合には、センサ１００が切断され、アンテナ回路２０ａを介して情報の送受信が不能であると判定することもできる。

例えば、アンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂにおいて、それぞれ異なる周波数帯で交信するように設定された場合には、所定の温度を超えることで、センサ１００が切断されると、アンテナ回路２０ａ用の交信周波数でアンテナ回路２０ａを介して情報の送受信が不能となるので、所定の温度を超えたことを認識することができる。この場合に、アンテナ回路２０ｂを介して情報の送受信が可能であるため、非接触式データキャリアの固有の情報などがアンテナ回路２０ｂを備えるＩＣチップＣ２に記憶されている場合には、その情報を読み出すことができる。

例えば、一実施の形態の非接触式データキャリア４０は、温度管理などを必要とする、例えば、食料品の管理などに用いることが好適である。例えば、温度管理上超えてはならない温度がある場合に、この温度になったら温度センサで構成されたセンサ１００が切断するように設定することで、管理上に問題があったこと、つまり、規定の温度を超えたことを認識することができる。また、センサ１００は、一旦切断すること元には戻らない、不可逆性を有して構成されているため、管理温度が定常値に戻っても、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａを介して情報の交信はできない。これによって、規定の温度を超えたことを確実に認識することができ、さらに、メモリをリセットするなどの改ざんなどを防止する効果もある。

なお、上記した一実施の形態の非接触式データキャリアインレット１０および非接触式データキャリア４０では、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂともに、アンテナとして、アンテナコイルを用いた一例を示したが、この構成に限られるものではない。アンテナは、その交信する周波数帯域によってその構成などがことなるため、例えば、アンテナ回路２０ｂにおいて、マイクロ波帯域で交信するように構成する場合には、アンテナ回路２０ｂにおけるアンテナには、ダイポールアンテナや平面状アンテナが用いられる。

また、上記した一実施の形態の非接触式データキャリアインレット１０および非接触式データキャリア４０では、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａ、アンテナ回路２０ｂを並設して構成した一例を示したが、例えば、アンテナ回路２０ａの内側に、アンテナ回路２０ｂが設けられてもよい。

さらに、上記した一実施の形態の非接触式データキャリアインレット１０および非接触式データキャリア４０では、アンテナ回路２０ａ、アンテナ回路２０ｂのそれぞれに、ＩＣチップを備えた一例を示したが、マルチ周波数対応のＩＣチップを用いることで、アンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂに共通の１つのＩＣチップを備える回路構成とすることもできる。マルチ周波数対応のＩＣチップの例としては、フィリップス社製のＵＣＯＤＥ ＨＳＬがあり、８６０〜９３０ＭＨｚのＵＨＦ帯と２．４５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯域に対応している。このマルチ周波数対応のＩＣチップを用いることによってＩＣチップの数が削減でき、非接触式データキャリアインレット１０の製造などにおいて、製造工程の削減を図ることができる。

また、アンテナコイルＡ１、Ａ２およびジャンパ線Ｙ１、Ｙ２が形成された基材フィルムＰ１のアンテナコイルＡ１、Ａ２の他端部２７ｂ、２７ｄを、基材フィルムＰ１の他方の面２６ｂ上に配線されるジャンパ線（端子間接続パターン）Ｙ１、Ｙ２の一端部に接続する場合や、基材フィルムＰ１の配線パターン２９ｃ、２９ｆの基端部をジャンパ線Ｙ１、Ｙ２の他端部に接続する場合に、カシメによって導通させることに限られるものではない。例えば、スルーホールを形成し、そのスルーホールの内壁面にスパッタなどで導電層を形成して、基材フィルムＰ１の一方の面２６ａ側と他方の面２６ｂ側とを導通させるように構成してもよい。

以上、本発明を一実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

例えば、アンテナとして、２.４５ＧＨｚなどのマイクロ波帯域で交信するダイポールアンテナを、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂの双方に備えてもよい。

図１１は、このセンサ１００を備えるアンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂに、アンテナとしてダイポールアンテナを用いた場合の非接触式データキャリアインレットの平面図である。

図１１に示すように、センサ１００を備えるアンテナ回路２０ａにおけるダイポールアンテナＤＡ１の一方のアンテナには、センサ１００が介在し、このセンサ１００は、一方のアンテナに電気的に直列に接続されている。

ここで、センサ１００としての温度センサをダイポールアンテナＤＡ１の一方のアンテナに介在させることで、所定温度以上になったときに、センサ１００が切断される。これによって、例えば、１〜３ｍ程度の交信距離を有するダイポールアンテナＤＡ１は、この交信距離を介して交信できなくなり、実質上、ダイポールアンテナＤＡ１を介しての情報の交信は不能となる。また、ダイポールアンテナＤＡ２は、一方のアンテナと他方のアンテナを導通パターン１１０によって所定の位置で導通させることで、ＩＣチップＣ２とのマッチングのためのインピーダンスを調整した構成となっている。

この場合においても、上記した非接触式データキャリアインレット１０および非接触式データキャリア４０の場合と同様に、センサ１００が切断され、アンテナ回路２０ａを介して情報の送受信が不能となっても、アンテナ回路２０ｂを介して情報の送受信を行うことができる。

図１２には、アンテナとしてダイポールアンテナを用いた場合において、センサ１００としての温度センサを、インピーダンスを調整するための導通パターン１１０に介在させた一例を示す平面図が示されている。

図１２に示すように、アンテナ回路２０ａにおけるダイポールアンテナＤＡ１の導通パターン１１０には、センサ１００が介在し、このセンサ１００は、導通パターン１１０に電気的に直列に接続されている。

この場合においてセンサ１００として温度センサを用いた場合は、センサ１００が切断されると、インピーダンスが変化し、交信周波数が変化する。これによって、センサ１００が切断されたことを認識することができる。

なお、上記したアンテナとしてダイポールアンテナを用いた場合において、アンテナ回路２０ａ、アンテナ回路２０ｂのそれぞれに、ＩＣチップを備えた一例を示したが、マルチ周波数対応のＩＣチップを用いることで、アンテナ回路２０ａおよびアンテナ回路２０ｂに共通の１つのＩＣチップを備える回路構成とすることもできる。

さらに、図１４に示すように、電気絶縁基板Ｐ１上の第１のアンテナに電気的に接続するセンサと第１のＩＣチップからなる第１のアンテナ回路に代えて、コイル状アンテナＡ１と、このコイル状アンテナＡ１に電気的に接続するセンサ１００と（必要に応じコンデンサを有する）からなる第１の共振回路８０ａを配設し、電気絶縁基板Ｐ１に、第２のアンテナＡ２と、この第２のアンテナを介して情報の送受信を行う第２のＩＣチップＣ２とを配設してなる第２のアンテナ回路２０ｂとを具備する構成の非接触式データキャリアインレット８０もしくは非接触データキャリアとしてもよい。

この構成を備える非接触式データキャリアインレット８０もしくは非接触データキャリアにおいても、上記した本発明の非接触式データキャリアインレットと同様の効果を奏することができる。つまり、センサ１００として温度センサを用いた場合、環境が所定の温度を超え、温度センサが遮断されると第１の共振回路８０ａの共振周波数が変化し、所定の周波数での共振回路の応答が無くなっても、第２のアンテナ回路２０ｂを介して情報の送受信が可能である。そのため、アンテナ回路２０ｂが備えるＩＣチップＣ２に記憶されている非接触式データキャリアの固有の情報を読み出すことができ、非接触式データキャリアの存在を認識できるため、センサを有する第１共振回路８０ａの共振周波数が変化したことを認識することができる。上記したようなセンサを有する非接触データキャリアの構成であればＩＣチップの数は１つであるため、同じ環境検出機能を有しながらより低価格な構成とすることができる。

本発明の一実施形態に係る非接触式データキャリアインレットの一方の面側を示す平面図。 図１の非接触式データキャリアインレットにおける一方のアンテナ回路構成部の側面側からの断面図。 図１の非接触式データキャリアインレットの他方の面側を示す平面図。 非接触式データキャリアインレットの構成を機能的に示すブロック図。 非接触式データキャリアインレットの他の構成を機能的に示すブロック図。 非接触式データキャリアインレットの他の構成を機能的に示すブロック図。 非接触式データキャリアインレットの他の構成を機能的に示すブロック図。 図１の非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成された非接触式データキャリアの一方の面側を示す平面図。 図５の非接触式データキャリアにおける一方のアンテナ回路構成部の側面側からの断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 非接触式データキャリアインレットを製造するための工程を説明するための断面図。 図７ａ〜図７ｆに示した製造工程を実施するための装置を概略的に示す図。 図７ｇに示した製造工程を実施するための装置を概略的に示す図。 作製された非接触式データキャリアインレットロールを示す平面図。 非接触式データキャリアインレットを裁断する工程を実施するための装置を概略的に示す図。 アンテナとしてダイポールアンテナを用いた場合の非接触式データキャリアインレットの平面図。 アンテナとしてダイポールアンテナを用いた場合において、温度センサを導通パターンに介在させた非接触式データキャリアインレットの平面図。 衝撃センサの断面図。 衝撃センサの断面図。 非接触式データキャリアインレットの他の構成を機能的に示すブロック図。

符号の説明

１０…非接触式データキャリアインレット、２０ａ，２０ｂ…アンテナ回路、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…接続パターン、２２，２３，２４，２５，３０…コンデンサ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…静電容量調整パターン、２６ａ…一方の面、２６ｂ…他方の面、２７ａ，２７ｃ…一端部、２８ａ…接続バンプ、２９ａ，２９ｄ…カシメ部、４０…非接触式データキャリア、４１ａ，４１ｂ…保護フィルム、１００…センサ、１０１，１０２…端子部、１０３…連結部、Ａ１，Ａ２…アンテナコイル、Ｃ１，Ｃ２…チップ、Ｐ１…基材フィルム、Ｙ１，Ｙ２…ジャンパ線。

Claims (18)

1. 電気絶縁性の基板上に、第１のアンテナと、前記第１のアンテナに電気的に接続され、所定条件においてその一部が切断される不可逆性の温度ヒューズからなるセンサとを配設してなる第１のアンテナ回路と、
   前記基板上に、第２のアンテナを配設してなる第２のアンテナ回路と、
   前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを介して情報の送受信を行うマルチ周波数対応の１つのＩＣチップと
   を具備することを特徴とする非接触式データキャリアインレット。
2. 前記第１のアンテナ回路と前記第２のアンテナ回路とが並設されていることを特徴とする請求項１記載の非接触式データキャリアインレット。
3. 前記第１のアンテナがアンテナコイルからなり、前記第１のアンテナ内に、前記第２のアンテナ回路が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の非接触式データキャリアインレット。
4. 前記第１のアンテナがアンテナコイルからなる前記第１のアンテナ回路が、
   前記第１のアンテナにそれぞれ接続され、前記第１のアンテナが配設された前記基板の一方の主面上、および前記一方の主面に対向する他方の主面上に延設された一対の第１の接続パターンと、
   前記一方および他方の主面上で前記一対の第１の接続パターンにそれぞれ接続されて前記基板を介して対向して設けられ、前記一方または他方の主面に形成されたパターンの少なくとも一部、または前記接続パターンの一部を取り除くことで静電容量調整を調整可能な第１の静電容量調整パターンと
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレット。
5. 前記第２のアンテナがアンテナコイルからなる前記第２のアンテナ回路が、
   前記第２のアンテナにそれぞれ接続され、前記第２のアンテナが配設された前記基板の一方の主面上、および前記一方の主面に対向する他方の主面上に延設された一対の第２の接続パターンと、
   前記一方および他方の主面上で前記一対の第２の接続パターンにそれぞれ接続されて前記基板を介して対向して設けられ、前記一方または他方の主面に形成されたパターンの少なくとも一部、または前記接続パターンの一部を取り除くことで静電容量調整を調整可能な第２の静電容量調整パターンと
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレット。
6. 前記第１のアンテナがアンテナコイルからなる前記第１のアンテナ回路が、
   前記第１のアンテナにそれぞれ接続され、前記第１のアンテナが配設された前記基板の一方の主面上、および前記一方の主面に対向する他方の主面上に延設された一対の第１の接続パターンと、
   前記一方および他方の主面上で前記一対の第１の接続パターンにそれぞれ接続されて前記基板を介して対向して設けられた第１の静電容量調整パターンの少なくとも一部、または前記第１の接続パターンの一部を削除した第１のチューニング部と
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレット。
7. 前記第２のアンテナがアンテナコイルからなる前記第２のアンテナ回路が、
   前記第２のアンテナにそれぞれ接続され、前記第２のアンテナが配設された前記基板の一方の主面上、および前記一方の主面に対向する他方の主面上に延設された一対の第２の接続パターンと、
   前記一方および他方の主面上で前記一対の第２の接続パターンにそれぞれ接続されて前記基板を介して対向して設けられた第２の静電容量調整パターンの少なくとも一部、または前記第２の接続パターンの一部を削除した第２のチューニング部と
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至３、６のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレット。
8. 前記各アンテナ回路に備えられた各アンテナを介して、それぞれ同じ周波数帯で交信可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレット。
9. 前記各アンテナ回路に備えられた各アンテナを介して、それぞれ異なる周波数帯で交信可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレット。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の非接触式データキャリアインレットが複数個配設された状態のシートをロール状に巻回して構成されていることを特徴とする非接触式データキャリアインレットロール。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成されていることを特徴とする非接触式データキャリア。
12. 電気絶縁性の基板の一方の面に第１のアンテナおよび第２のアンテナを形成するアンテナ形成工程と、
    前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナの双方と電気的に接続させて、マルチ周波数対応の１つのＩＣチップを実装するＩＣチップ実装工程と、
    前記第１のアンテナに電気的に接続させて、所定条件においてその一部が切断される不可逆性の温度ヒューズからなるセンサを実装するセンサ実装工程と
    を具備したことを特徴とする非接触式データキャリアインレットの製造方法。
13. 前記第１のアンテナがアンテナコイルからなり、前記第１のアンテナが配設された前記基板の一方の主面上に、一端側を前記第１のアンテナの一端側に電気的に接続して他端側を延設し、前記一方の主面に対向する他方の主面上に、一端側を前記第１のアンテナの他端側に前記基板を介して電気的に接続して他端側を延設し、一対の第１の接続パターンを形成する第１の接続パターン形成工程と、
    前記一方および他方の主面上に、前記一対の第１の接続パターンにそれぞれ接続させて前記基板を介して対向するように第１の静電容量調整パターンを形成する第１の静電容量調整パターン形成工程と
    をさらに具備したことを特徴とする請求項１２記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
14. 前記第１の静電容量調整パターンの少なくとも一部、または前記第１の接続パターンの一部を削除して静電容量を調整する第１のチューニング工程をさらに具備したことを特徴とする請求項１３記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
15. 前記第２のアンテナがアンテナコイルからなり、前記第２のアンテナが配設された前記基板の一方の主面上に、一端側を前記第２のアンテナの一端側に電気的に接続して他端側を延設し、前記一方の主面に対向する他方の主面上に、一端側を前記第２のアンテナの他端側に前記基板を介して電気的に接続して他端側を延設し、一対の第２の接続パターンを形成する第２の接続パターン形成工程と、
    前記一方および他方の主面上に、前記一対の第２の接続パターンにそれぞれ接続させて前記基板を介して対向するように第２の静電容量調整パターンを形成する第２の静電容量調整パターン形成工程と
    をさらに具備したことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
16. 前記第２の静電容量調整パターンの少なくとも一部、または前記第２の接続パターンの一部を削除して静電容量を調整する第２のチューニング工程をさらに具備したことを特徴とする請求項１５記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
17. 請求項１２乃至１６のいずれか１項記載の方法で製造された非接触式データキャリアインレットが複数個配設された状態のシートをロール状に巻回して作製することを特徴とする非接触式データキャリアインレットロールの製造方法。
18. 請求項１２乃至１６のいずれか１項記載の方法で製造された非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより作製することを特徴とする非接触式データキャリアの製造方法。

Images