JP5020744B2 - 補強部材 - Google Patents

Description

本発明は、非接触状態にて情報の書き込みや読み出しが可能な非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベル等のＲＦ−ＩＤメディアに備えられ、ＲＦ−ＩＤメディアのＩＣチップを外力から保護する補強部材に関する。

昨今、情報化社会の進展に伴って、商品等に貼付されるタグやラベルに情報を記録し、このタグやラベルを用いての商品等の管理が行われている。このようなタグやラベルを用いた情報管理においては、非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベルがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。

非接触状態にて情報の書き込みや読み出しが可能な非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベルにおいては、近年、小型化及び通信可能距離を確保するために、マイクロ波帯を利用して通信を行う微細なＩＣチップが用いられることが多くなってきている。

このような微細なＩＣチップを用いた場合、ＩＣチップに導電性のアンテナを接続することにより、ＩＣチップに対して情報の書き込みや読み出しが行われることになる。

図８は、マイクロ波帯を利用して通信を行うＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグの一例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はインレット２４０を表面から見た図である。

本構成例は図８に示すように、樹脂シート２４０上に、互いに頂点が対向するように配置され、この頂点から離れる方向に放射状に広がる形状を有する２つの導体部２３０ａ，２３０ｂからなるアンテナ部２３０が形成されるとともに、この２つの導体部２３０ａ，２３０ｂの頂点にそれぞれ設けられた給電点（不図示）に接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ２２０が搭載されてなるインレット２０２が、樹脂層２５０ａ，２５０ｂに挟み込まれて構成されている。

上記のように構成された非接触型ＩＣタグ２０１においては、外部に設けられた情報書込／読出装置（不図示）に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電波に共振してアンテナ部２３０に電流が流れ、この電流がＩＣチップ２２０に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ２２０に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ２２０に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。この際、アンテナ部２３０が、このアンテナ部２３０を構成する２つの導体部２３０ａ，２３０が頂点から離れる方向に放射状に広がる形状となったボウタイアンテナであるため、インレット２０２が挟み込まれる樹脂層２５０ａ，２５０ｂの材質等によって情報の書き込みや読み出しが行われる周波数のピークポイントが変化した場合においても、ＩＣチップ３２０に対する情報の書き込みや読み出しを行うことができる。

ここで、上述したような非接触型ＩＣタグ２０１においては、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ＩＣチップ２２０に集中的に外力が加わったりした場合、ＩＣチップ２２０が破壊してしまったり、ＩＣチップ２２０とアンテナ部２３０とが断線してしまったりする虞れがある。

そこで、ＩＣチップ２２０を補強部材で覆い、それにより、非接触型ＩＣタグ２０１に対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ＩＣチップ２２０に集中的に外力が加わったりした場合において、ＩＣチップ２２０が破壊してしまったり、ＩＣチップ２２０とアンテナ部２３０とが断線してしまったりする可能性を低減することが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

図９は、マイクロ波帯を利用して通信を行うＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグの他の例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は樹脂層３５０ａ，３５０ｂを除いた表面図である。

本構成例は図９に示すように、樹脂シート３４０上に、互いに頂点が対向するように配置され、この頂点から離れる方向に放射状に広がる形状を有する２つの導体部３３０ａ，３３０ｂからなるアンテナ部３３０が形成されるとともに、この２つの導体部３３０ａ，３３０ｂの頂点にそれぞれ設けられた給電点（不図示）に接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ３２０が搭載されてなるインレット３０２が、樹脂層３５０ａ，３５０ｂに挟み込まれて構成されている。さらに、ＩＣチップ３２０上には、金属や樹脂からなる補強板３１０が配置されている。

図１０は、図９に示した非接触型ＩＣタグ３０１の製造方法を説明するための図である。

図９に示した非接触型ＩＣタグ３０１を製造する場合は、まず、樹脂層３５０ａの外形を有する凹部が設けられた樹脂や金属等からなる型３０３の凹部に、樹脂層３５０ａを構成する材料を流し込む（図１０（ａ））。

次に、樹脂層３５０ａ上に、樹脂シート３４０上にアンテナ部３３０が形成されるとともにＩＣチップ３２０が搭載されたインレット３０２を載置する（図１０（ｂ））。この際、インレット３０２は、アンテナ部３３０が形成されるとともにＩＣチップ３２０が搭載された面が上面となるように樹脂層３５０ａ上に載置される。

次に、インレット３０２のＩＣチップ３２０上に補強板３１０を載置し（図１０（ｃ））、その後、型３０３の凹部に、樹脂層３５０ｂを構成する材料を流し込む（図１０（ｄ））。

その後、型３０３の凹部に流し込まれた材料を固化させることにより、樹脂層３５０ａ，３５０ｂ間にてインレット３０２を固定し、型３０３から外すことにより、図９に示した非接触型ＩＣタグ３０１が完成する。なお、補強板３１０においては、樹脂層３５０ｂが固化することによりＩＣチップ３２０上に固定されるが、粘着剤等の適宜な手段によってＩＣチップ３２０上に固定される場合もある。

上述した非接触型ＩＣタグ３０１においては、ＩＣチップ３２０上に補強板３１０が配置されているため、非接触型ＩＣタグ３０１に対して、折り曲げられる方向に外力が加わったり、ＩＣチップ３２０に集中的に外力が加わったりした場合において、ＩＣチップ３２０が破壊してしまったり、ＩＣチップ３２０とアンテナ部３３０とが断線してしまったりする可能性が低減する。
特開２００３−２９６６８６号公報

しかしながら、上述したようにＩＣチップを保護するためにＩＣチップ上に補強板が配置されたものにおいては、製造工程において補強板をＩＣチップ上に配置する際に、その位置合わせが難しく、補強板がＩＣチップ上からずれてしまう虞れがある。

そこで、インレット全体を覆うような形状を有する補強板を用いれば、補強板の四隅と型の凹部の四隅とが当接することにより位置合わせが容易となるが、その場合、補強板が非接触型ＩＣタグの全体に渡って設けられた構成となるため、非接触型ＩＣタグの柔軟性が損なわれてしまうという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ＲＦ−ＩＤメディアのＩＣチップを保護するための補強部材において、ＲＦ−ＩＤメディアの柔軟性を損なわせることなく、かつ、ＲＦ−ＩＤメディアに対する位置合わせが容易でありながらも、ＩＣチップを確実に保護することができる補強部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
ＩＣチップを有し、外形形状が長手方向を具備するＲＦ−ＩＤメディアに備えられ、前記ＩＣチップを保護するための補強部材であって、
前記ＩＣチップ上に配置されるチップ被覆部と、
前記チップ被覆部から前記長手方向に前記ＲＦ−ＩＤメディアの端部まで延び、前記長手方向に直交する方向の幅が、前記チップ被覆部の前記長手方向に直交する方向の幅よりも狭い足部とを有する。

上記のように構成された本発明においては、チップ被覆部がＩＣチップ上に配置されることによりＩＣチップが外力から保護される。ＲＦ−ＩＤメディアに組み込まれる際は、足部がチップ被覆部からＲＦ−ＩＤメディアの長手方向にＲＦ−ＩＤメディアの端部まで延びているので、この足部の端部をＲＦ−ＩＤメディアの端部に合わせることによりチップ被覆部がＩＣチップ上に配置されることとなり、チップ被覆部をＩＣチップ上に配置するための位置合わせが容易となる。また、足部は、ＲＦ−ＩＤメディアの長手方向に直交する方向の幅が、チップ被覆部のその方向の幅よりも狭いので、ＲＦ−ＩＤメディアを長手方向に湾曲させた場合に湾曲しやすく、それにより、ＲＦ−ＩＤメディアの柔軟性が損なわれることがなく、また、チップ被覆部の長手方向の幅が足部の長手方向の幅よりも広いことにより、チップ被覆部が湾曲しにくく、ＩＣチップが保護されることになる。

以上説明したように本発明においては、ＲＦ−ＩＤメディアに組み込まれた場合にＩＣチップ上に配置されるチップ被覆部と、チップ被覆部からＲＦ−ＩＤメディアの長手方向にＲＦ−ＩＤメディアの端部まで延び、ＲＦ−ＩＤメディアの長手方向に直交する方向の幅が、チップ被覆部のその方向の幅よりも狭い足部とを有する構成としたため、ＲＦ−ＩＤメディアに組み込む際は、足部の端部をＲＦ−ＩＤメディアの端部に合わせることによりチップ被覆部がＩＣチップ上に配置されることとなり、チップ被覆部をＩＣチップ上に配置するための位置合わせが容易となり、また、足部は、ＲＦ−ＩＤメディアの長手方向に直交する方向の幅が、チップ被覆部のその方向の幅よりも狭いので、ＲＦ−ＩＤメディアを長手方向に湾曲させた場合に湾曲しやすく、それにより、ＲＦ−ＩＤメディアの柔軟性が損なわれることがなく、また、チップ被覆部の長手方向の幅が足部の長手方向の幅よりも広いことにより、チップ被覆部が湾曲しにくく、ＩＣチップを保護することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の補強部材の実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、チップ被覆部１１と、チップ被覆部１１から同一方向に延びた２本の足部１２ａ，１２ｂと、チップ被覆部１１から足部１２ａ，１２ｂとは反対側の方向に延びた２本の足部１２ｃ，１２ｄとから構成されており、この足部１２ａ〜１２ｄが延びた方向が長手方向となる形状となっている。チップ被覆部１１は、補強板１０の長手方向に直交する方向については、補強板１０の幅と同一の幅を有し、また、足部１２ａ〜１２ｄは、補強板１０の長手方向に直交する方向の幅が、補強板１０の幅よりも狭くなっており、それにより、長手方向を横方向としてみた場合、片仮名の「エ」の字のような形状となっている。なお、補強板１０の材質としては、樹脂や金属等からなる板材が例として挙げられる。

図２は、図１に示した補強板１０を備えたＲＦ−ＩＤメディアである非接触型ＩＣタグの構成例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は樹脂層５０ａ，５０ｂを除いた表面図である。

本形態における非接触型ＩＣタグ１は図２に示すように、長方形のインレット２上に図１に示した補強板１０が配置され、このインレット２及び補強板１０が樹脂層５０ａ，５０ｂに挟み込まれて構成されている。インレット２は、長方形の樹脂シート４０上に、互いに頂点が対向するように配置され、この頂点から離れる方向に放射状に広がる形状を有する２つの導体部３０ａ，３０ｂからなるアンテナ部３０が形成されるとともに、この２つの導体部３０ａ，３０ｂの頂点にそれぞれ設けられた給電点（不図示）に接続されるように、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ２０が搭載されている。樹脂層５０ａ，５０ｂは、その外形形状がインレット２と同一の長方形となっており、その四隅が重なり合うようにインレット２を挟み込んでいる。これにより、非接触型ＩＣタグ１は、長手方向を具備する長方形となっている。補強板１０は、インレット２の樹脂シート４０上にアンテナ部３０が形成されるとともにＩＣチップ２０が搭載された面上に配置され、チップ被覆部１１がＩＣチップ２０上に配置されるとともに、４本の足部１２ａ〜１２ｄが、チップ被覆部１１から非接触型ＩＣタグ１の長手方向にインレット２及び樹脂層５０ａ，５０ｂの端部となる四隅まで延びた状態となっている。

以下に、上記のよう構成された非接触型ＩＣタグ１の製造方法について説明する。

図３は、図２に示した非接触型ＩＣタグ１の製造方法を説明するための図である。

図２に示した非接触型ＩＣタグ１を製造する場合は、まず、樹脂層５０ａ、すなわち非接触型ＩＣタグ１の外形である長方形の凹部が設けられた樹脂や金属等からなる型３の凹部に、樹脂層５０ａを構成する材料を流し込む（図３（ａ））。

次に、樹脂層５０ａ上に、樹脂シート４０上にアンテナ部３０が形成されるとともにＩＣチップ２０が搭載されたインレット２を載置する（図３（ｂ））。この際、インレット２は、アンテナ部３０が形成されるとともにＩＣチップ２０が搭載された面が上面となるように樹脂層５０ａ上に載置される。

次に、インレット２上に補強板１０を載置する（図３（ｃ））。

図４は、図２に示した非接触型ＩＣタグ１のインレット２上に補強板１０を載置する工程について説明するための図であり、型３の上面側から見た図である。

インレット２上に補強板１０を載置する工程においては、図４に示すように、補強板１０の４本の足部１２ａ〜１２ｄの端部を型３の凹部の四隅に合わせる。すると、補強板１０のチップ被覆部１１がＩＣチップ２０上に配置されるようになり、チップ被覆部１１をＩＣチップ２０上に配置するための位置合わせが容易となる。

このようにして、補強板１０をインレット２上に配置し、非接触型ＩＣタグ１に組み込む。

その後、型３の凹部に、樹脂層５０ｂを構成する材料を流し込み（図３（ｄ））、型３の凹部に流し込まれた材料を固化させることにより、樹脂層５０ａ，５０ｂ間にてインレット２及び補強板１０を組み込んで固定し、型３から外すことにより、図２に示した非接触型ＩＣタグ１が完成する。

上述したように製造された非接触型ＩＣタグ１においては、ＩＣチップ２０上に補強板１０のチップ被覆部１１が配置されているため、ＩＣチップ２０に集中的に外力が加わった場合、ＩＣチップ２０が破壊してしまったり、ＩＣチップ２０とアンテナ部３０とが断線してしまったりする可能性が低減する。

以下に、上述した非接触型ＩＣタグ１に対して湾曲する方向に力が加わった場合の作用について説明する。

図５は、図２に示した非接触型ＩＣタグ１に対して湾曲する方向に力が加わった場合の作用を説明するための図である。

図２に示したように、本形態における非接触型ＩＣタグ１に組み込まれた補強板１０は、非接触型ＩＣタグ１の長手方向に直交する方向ついて、チップ被覆部１１の幅が補強板１０の幅と同一の幅であって、また、足部１２ａ〜１２ｄの幅が、補強板１０の幅よりも狭くなっている。これにより、補強板１０は、長手方向に対して湾曲する方向に力が加わった場合、チップ被覆部１１が湾曲しにくく、足部１２ａ〜１２ｄが湾曲しやすくなっている。

そのため、図２に示した非接触型ＩＣタグ１に対して長手方向に湾曲する方向に力が加わると、湾曲する方向に加わった力は、チップ被覆部１１が配置された領域には加わりにくく、足部１２ａ〜１２ｄが配置された領域には加わりやすくなり、図５に示すように、ＩＣチップ２０が配置されていない領域が大きく湾曲し、また、ＩＣチップ２０が配置された領域がほとんど湾曲しないことになる。

このように、図２に示した非接触型ＩＣタグ１に対して長手方向に湾曲する方向に力が加わった場合、全体としての柔軟性を損なわせることなく、ＩＣチップ２０を保護することができる。

次に、上述した非接触型ＩＣタグ１に対してねじれの方向に力が加わった場合の作用について説明する。

図６は、図２に示した非接触型ＩＣタグ１に対してねじれの方向に力が加わった場合の作用を説明するための図である。

図２に示したように、本形態における非接触型ＩＣタグ１に組み込まれた補強板１０は、非接触型ＩＣタグ１の長手方向に直交する方向ついて、チップ被覆部１１の幅が補強板１０の幅と同一の幅であって、また、足部１２ａ〜１２ｄの幅が、補強板１０の幅よりも狭くなっている。これにより、補強板１０は、ねじれの方向に力が加わった場合、チップ被覆部１１がねじれにくく、足部１２ａ〜１２ｄは、足部１２ａと足部１２ｂ、足部１２ｃと足部１２ｄとがそれぞれ互い違いになるように変形可能となっている。

そのため、図２に示した非接触型ＩＣタグ１に対してねじれの方向に力が加わると、ねじれの方向に加わった力は、チップ被覆部１１が配置された領域には加わりにくく、足部１２ａ〜１２ｄが配置された領域には加わりやすくなり、図６に示すように、ＩＣチップ２０が配置されていない領域が大きくねじれ、また、ＩＣチップ２０が配置された領域がほとんどねじれないことになる。

このように、図２に示した非接触型ＩＣタグ１に対してねじれる方向に力が加わった場合、全体としての柔軟性を損なわせることなく、ＩＣチップ２０を保護することができる。

（他の実施の形態）
上述した実施の形態においては、チップ被覆部１１から一方の方向に２本の足部１２ａ，１２ｂが延び、他方の方向に２本の足部１２ｃ，１２ｄが延びた補強板１０を例に挙げて説明したが、その本数はこれに限らず、また、チップ被覆部から足部が延びる方向についても、補強板が組み込まれる非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベルといったＲＦ−ＩＤメディアの長手方向であれば、これに限らない。ただし、足部がＲＦ−ＩＤメディアの端部まで延びることにより、チップ被覆部をＩＣチップ上に配置するための位置合わせを容易にすることができる。

図７は、本発明の補強部材の他の実施の形態を示す図である。

本形態は図７に示すように、長手方向の一方の端部にチップ被覆部１１１が設けられ、このチップ被覆部１１１から長手方向の他方の端部まで２本の足部１１２ａ，１１２ｂが延びて構成されている。

このように構成された補強板１１０においては、長方形の形状を有し、ＩＣチップが長手方向の端部に配置された非接触型ＩＣタグに組み込むことにより、チップ被覆部１１１がＩＣチップ上に配置され、上述したものと同様にして、チップ被覆部１１１とＩＣチップとの位置合わせの容易性、非接触型ＩＣタグの柔軟性及びＩＣチップの保護を実現することができる。

また、本発明の補強板が組み込まれるＲＦ−ＩＤメディアとしては、外形形状が長手方向を具備するものであれば、矩形状のものに限らず、楕円形状のものであってもよい。その場合でも、足部はチップ被覆部から楕円の長軸方向に円周上まで延びることになる。

本発明の補強部材の実施の一形態を示す図である。 図１に示した補強板を備えたＲＦ−ＩＤメディアである非接触型ＩＣタグの構成例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は樹脂層を除いた表面図である。 図２に示した非接触型ＩＣタグの製造方法を説明するための図である。 図２に示した非接触型ＩＣタグのインレット上に補強板を載置する工程について説明するための図である。 図２に示した非接触型ＩＣタグに対して湾曲する方向に力が加わった場合の作用を説明するための図である。 図２に示した非接触型ＩＣタグに対してねじれの方向に力が加わった場合の作用を説明するための図である。 本発明の補強部材の他の実施の形態を示す図である。 マイクロ波帯を利用して通信を行うＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグの一例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はインレットを表面から見た図である。 マイクロ波帯を利用して通信を行うＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグの他の例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は樹脂層を除いた表面図である。 図９に示した非接触型ＩＣタグの製造方法を説明するための図である。

符号の説明

１ 非接触型ＩＣタグ
２ インレット
３ 型
１０，１１０ 補強板
１１，１１１ チップ被覆部
１２ａ〜１２ｄ，１１２ａ，１１２ｂ 足部
２０ ＩＣチップ
３０ アンテナ部
３０ａ，３０ｂ 導体部
４０ 樹脂シート
５０ａ，５０ｂ 樹脂層

Claims (1)

1. ＩＣチップを有し、外形形状が長手方向を具備するＲＦ−ＩＤメディアに備えられ、前記ＩＣチップを保護するための補強部材であって、
   前記ＩＣチップ上に配置されるチップ被覆部と、
   前記チップ被覆部から前記長手方向に前記ＲＦ−ＩＤメディアの端部まで延び、前記長手方向に直交する方向の幅が、前記チップ被覆部の前記長手方向に直交する方向の幅よりも狭い足部とを有する補強部材。

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