JP5169512B2

JP5169512B2 - 平面アンテナおよびその製造方法

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Publication number: JP5169512B2
Application number: JP2008153856A
Authority: JP
Inventors: 健太郎森; 喜代彦伊藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: JP2009033728A

Description

本発明は、ＩＣタグ用アンテナ、非接触型ＩＣカード用アンテナとして好適に用いることの出来る平面アンテナならびにその製造方法に関する。

近年、リーダ／ライタが発した電磁波信号の送受信を非接触で行う非接触式ＩＣカードやＩＣタグが開発され実用化されている。このような非接触式ＩＣカードやＩＣタグのアンテナパターン（回路パターン）を形成した平面アンテナについては、Ａ）樹脂フィルムと貼り合わせた銅箔やアルミ箔等をエッチングにより回路パターン形成したもの（例えば、特許文献１）、Ｂ）樹脂フィルムあるいは樹脂シート上に導電性塗料を所定形状に印刷し回路パターンを形成したもの（例えば、特許文献２）、Ｃ）樹脂フィルムあるいは樹脂シート上に導電性塗料を所定形状に印刷し回路パターンを形成した後、金属メッキしたもの（例えば、特許文献３）、Ｄ）銅箔やアルミ箔を積層した樹脂フィルムからアンテナ回路パターンを抜き刃にて抜き出し回路パターンを形成したもの（例えば、特許文献４）等がある。

しかしながら、上記Ａ）の場合は、樹脂フィルムと貼り合わせた銅箔、アルミニウム箔等にフォトレジスト等で回路パターンを形成した後、不要部分をエッチングで除去する必要がある。特に、電子部品の端子部分とアンテナとを電気的に接続するために回路パターンを形成したレジスト層は、その全部あるいは一部を除去しなければならず低コスト化が難しい。また、上記Ｂ）、Ｃ）のように導電性塗料を印刷して回路パターンを形成したものは、電気抵抗が高くなり易い。低抵抗化するために塗布厚みを増大させることもできるが、そうすると回路パターンを屈曲した際にクラックが生じ、アンテナとしての通信特性が不安定になり易い。さらに上記Ｃ）のように導電性塗料で印刷後、金属メッキして回路パターンを形成したものは、微細な線幅部分での金属メッキ層の密着性が劣り、搬送工程で回路パターンが滑落し易く、かつ金属メッキ工程でのコスト高が避けられない。そして上記Ｄ）の場合は、回路パターンの線幅精度を高めることが難しいという問題がある。

これらの問題を解決する技術として、Ｅ）樹脂フィルム上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターンを有し、該回路パターンは、金属層と、該金属層の接続端子部の表層に設けられた熱融着性の導電性層とを有している平面アンテナが提案されている（例えば、特許文献５）。この技術は、従来のワイヤーボンディングや異方性導電シート（ＡＣＦ）等を用いずとも直接接続することが可能であるため低コスト化に有利な技術である。
特開２００３−３７３４８号公報（特許請求の範囲）特開２００４−１８０２１７号公報（特許請求の範囲）特開２００４−５２９４９９号公報（特許請求の範囲）特開２００３−３７４２７号公報（特許請求の範囲）国際公開第２００６−１０３９８１号パンフレット（請求の範囲）

しかしながら、特に平面アンテナをＩＣタグに用いる場合には、回路の接続端子部と電子部品との接続箇所に高い屈曲耐久性が要求されるが、上記Ｅ）の技術においても屈曲耐久性は十分ではない。

本発明はこれらの課題を解決すべく、安価で低抵抗な回路を有し、しかもＩＣチップ等の電子部品との電気的接続の信頼性に優れ、屈曲耐久性に優れた平面アンテナならびにその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の平面アンテナは以下の構成からなる。すなわち、樹脂フィルム上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターンを有し、該回路パターンは、金属層と、該金属層の接続端子部の表層に設けられた厚みが１〜３０μｍである導電性層とを有している平面アンテナにおいて、該導電性層内にホットメルト粒子を含有し、該ホットメルト粒子の含有量が該導電性層を形成する樹脂組成物１００重量部に対して５〜１５重量部であり、該導電性層の表面抵抗値が０．５〜１００ｍΩ／□である平面アンテナである。

また、本発明の平面アンテナの製造方法は以下の工程からなる。すなわち、樹脂フィルム上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターンを構成する金属層を設ける工程Ａと、金属層のアンテナ部を構成する部分の上に該アンテナ部の保護層を設ける工程Ｂと、金属層の接続端子部を構成する部分の上に厚みが１〜３０μｍである導電性層であって、該導電性層内にホットメルト粒子を含有し、該ホットメルト粒子の含有量が該導電性層を形成する樹脂組成物１００重量部に対して５〜１５重量部であり、表面抵抗値が０．５〜１００ｍΩ／□である導電性層を設ける工程Ｃと、工程Ｂおよび工程Ｃの後に、金属層の回路パターンを構成しない部分をエッチングにて除去する工程Ｄとを含む平面アンテナの製造方法である。

本発明の平面アンテナは、回路パターンを構成する金属層の接続端子部の表層にホットメルト粒子を含有する導電性層を有しているため、従来のワイヤーボンディングや異方性導電シート（ＡＣＦ）等を用いなくても、加熱圧着や超音波接合により当該導電性層とＩＣチップやＩＣストラップ等の電子部品の電極部分とを強固に熱融着して直接接続することが可能となる。また、ホットメルト粒子を含有しない導電性層を用いた平面アンテナと比較した場合には、より強固に直接接続できるためＩＣチップやＩＣストラップ（インターポーザー）等の電子部品の電極部分とアンテナ回路部分との接続部分の屈曲耐久性を向上させることが可能となる。

特に、導電性層内に、当該導電性層を形成する樹脂組成物１００重量部に対してホットメルト粒子を５〜１５重量部含有させる場合、ホットメルト粒子を含有することに起因する電気的接続部分での抵抗値の増大を実用上問題ない程度に抑えつつ、ＩＣチップやＩＣストラップ（インターポーザー）等の電子部品の電極部分とアンテナ回路部分との接続部分の屈曲耐久性が向上するので、長期間安定した通信特性を維持することが可能となる。なお、ＩＣストラップとは、ＩＣチップの電極（バンプ）部分に接続するように導電性塗料等で拡大電極を形成した基板のことである。

一方、本発明の平面アンテナの製造方法によれば、回路パターンを形成したレジスト層を除去したり、あるいはレジスト層の一部を除去してＩＣチップやＩＣストラップなどの電子部品との電気的接続を行うための接続端子部を形成したりする工程が不要となるため、製造コストを大幅に引き下げることが可能となる。

本発明の平面アンテナは、例えば図１、２に示すように、樹脂フィルム１上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターン５を有し、回路パターン５は、金属層２と、その金属層２の接続端子部の表層に設けられた、ホットメルト粒子を含有する熱融着性の導電性層４とを有している。当該導電性層４には、加熱処理、加熱押圧処理、超音波処理などによって、ＩＣチップやＩＣストラップ等の電子部品の端子部を直接電気的に接続することができる。

導電性層４は、ホットメルト粒子を含有させた樹脂組成物からなる層である。本発明においてホットメルト粒子とは、加熱処理、超音波処理や電子ビーム（ＥＢ）処理等により溶融し、その後冷却されることで固化あるいは結晶化する粒子のことを指す。ホットメルト粒子としては、ポリアミド系、エチレン・ビニル・アセテート（ＥＶＡ）系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、合成ゴム系、アクリル系、熱可塑性エラストマー系等が挙げられ、反応性もしくは非反応性の何れでも良い。この中でも、価格、耐熱性、機械的特性の点からポリアミド系ホットメルト粒子を用いるのが好ましい。また、必要に応じて、ホットメルト粒子には粘着性・流動性を付与するための粘着付与樹脂、可塑剤、酸化防止剤等を混合してもよい。ホットメルト粒子を含有することで、ＩＣチップやＩＣストラップ（インターポーザー）等の電子部品の電極部分とアンテナ回路部分との接続部分をより強固に接続できるため、接続部分の屈曲耐久性を向上させることが可能となる。さらには、導電性層内に含有したホットメルト粒子により導電性層表面に適度な凹凸が形成されると、耐ブロッキング性も向上する利点も挙げられる。

ホットメルト粒子の含有量は、導電性層４を形成する樹脂組成物１００重量部に対して３〜３０重量部が好ましい。ホットメルト粒子の含有量を３重量部以上にすることで、導電性層４の耐ブロッキング性が向上し、かつＩＣ等の電子部品の電極部分との接合時の屈曲耐久性も向上するため好ましい。また、ホットメルト粒子の含有量を３０重量部以下にすることで、導電性層の表面抵抗値を２００ｍΩ／□以下にでき、ＩＣチップやＩＣストラップ等の電子部品の端子部との電気的な接続が良好となるため好ましい。ホットメルト粒子の含有量はより好ましくは５〜１５重量部である。

ホットメルト粒子の数平均粒子径は９０μｍ以下が好ましい。ホットメルト粒子の数平均粒子径を９０μｍ以下にすることで、スクリーン印刷時にスクリーン版を目詰まりさせることがないため好ましい。ホットメルト粒子の数平均粒子径はより好ましくは２〜８０μｍである。

本発明において、導電性層４は、表面抵抗値が０．５〜２００ｍΩ／□であるとことが好ましい。導電性層の表面抵抗値を２００ｍΩ／□以下にすることで、ＩＣチップやＩＣストラップ等の電子部品の端子部との電気的な接続が良好となり、８００ＭＨｚ以上の高周波領域における接続端子部でのインピーダンスを小さくすることができる。その結果、ＩＣタグ等として良好な通信特性（感度）が得られる。一方、表面抵抗値が０．５ｍΩ／□を下回る場合には、通信特性（感度）は良好であるが、そのために導電性粒子としてより高価なＡｕやＰｔ貴金属を使用する必要があったり、あるいは導電性層自体の厚みを厚くする必要があったり、平面アンテナの価格が高価なものになってしまう。したがって、上限としては２００ｍΩ／□が好ましく、さらに好ましくは１００ｍΩ／□、最も好ましくは５０ｍΩ／□であり、下限としては、０．５ｍΩ／□が好ましい。

さらに、導電性層４は、樹脂に導電性粒子を含有させた樹脂組成物からなる層とすることが好ましい。導電性粒子を含有させることで、ハンダで接続端子部を形成した場合に比べ、ＩＣ等の電子部品の電極部分との接合を６０〜７０℃低い温度で行うことが可能となる。導電性粒子としては、アルミニウム、金、白金、銀、パラジウム、銅、鉄、ニッケル、錫、亜鉛、ハンダ、ステンレス、ＩＴＯ、フェライト等の金属、合金類、金属酸化物等の金属系粒子や、導電性カーボン（グラファイトを含む）粒子、あるいは前記金属をめっきした樹脂粒子など公知のものを使用できる。

導電性層４を構成する樹脂としては、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などを主成分とする熱硬化性樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂などを主成分とする、ＵＶ硬化性樹脂などの光硬化性樹脂を使用することができる。前記熱硬化性樹脂や、ＵＶ硬化性樹脂などの光硬化性樹脂は、２種以上を混合して使用してもよく、また、必要な場合に、難燃剤、光増感剤、光開始剤などを混合してもよい。

導電性層４に用いられる樹脂へのホットメルト粒子や導電性粒子などの分散にあたっては、通常行われるように、ガラスビースを用いるメディア分散機やボールミル等の分散機を用いてもよいし、プラストミル、超音波分散機等の分散機を用いてもよい。導電性粒子の分散においては、たとえば、上記樹脂の有機溶剤溶解液にホットメルト粒子や導電性粒子を数回に分けて所定量加えた後、半日〜１日、上記いずれかの分散機にて分散処理を行えばよい。分散の際に用いる有機溶剤は、用いる樹脂を溶解することができるものであれば何でもいいが、一般にトルエン、キシレン等の芳香族系有機溶剤やγ−ブチロラクトン等が用いられる。また、導電性層を形成する樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲内でその他の成分が含まれていても差し支えはない。

なお、導電性層４中の組成物、各組成物の含有量、ホットメルト粒子の数平均粒子径などは、赤外分光法、核磁気共鳴分光法、質量分析法、Ｘ線回折法など公知の分析方法によって特定することができる。

上記導電性層４は、厚さが１〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、さらには１〜３０μｍ、中でも５〜１５μｍの範囲内であることが好ましい。厚さを調整するにあたっては、印刷するときのスクリーン版のメッシュ、マスク部分の乳剤の厚さ、スキージの種類や厚さ・形状、スキージとスクリーン版の角度、スキージの移動速度、スクリーン版と印刷の対象の高さなど、印刷の条件を調整する。導電性層の厚さが１μｍ以上であると、平面アンテナにおける接続端子部での電気抵抗値が小さくなり、かつＩＣチップ等の電子部品の接続端子部との接着性が高くなるので好ましい。また、該厚みが５０μｍ以下であると、厚くなり過ぎず、表面が平坦となり、その上に樹脂フィルムをラミネートしたり、接着剤層を形成するのが容易となるだけでなく、屈曲を繰り返した時に接続端子部でクラックが生じたり、電気的伝導性に変動が生じたりすることがなくＩＣタグ等の通信特性が安定するため好ましい。

そして、本発明においては、回路パターン５を構成するアンテナ部の表層に、金属層の酸化による劣化を防いだり、アンテナ部分への他のフィルムやシートの接着性を良好にしたりするために、保護層３を設けることが好ましい。金属層２と保護層３との間の接着性を向上させるためには、金属層２と保護層３との間にシランカップリング剤やチタネート系プライマー等設けてもよい。また、アンテナ部の表層の保護層３と金属層２との間には、金属層の電気抵抗を下げる目的で導電性層を介在させてもよい。

アンテナ部表層に設ける保護層３としては、熱硬化性樹脂や、ＵＶ光硬化性樹脂などの光硬化性樹脂のいずれを用いてもよい。熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂に溶剤、バインダを混合撹拌したものを用いることができる。光硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂などから選択された１種以上の樹脂と、必要な場合に、その光開始剤などとを混合したものを用いればよい。これらの樹脂には、当然のことながら、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、粘結剤、印刷性を改善するフィラ−などの粘度調整剤などを混合してもよい。なお、導電性層ならびに保護層を形成するために、回路パターンを印刷した後、それを硬化させる方法としては、自然乾燥、熱風または赤外線ヒータによる加熱乾燥、紫外線等の活性線照射が通常用いられる。

アンテナ部の表層に設ける保護層３は、その厚さが０．３〜６μｍの範囲内であることが好ましく、さらには０．５〜４μｍの範囲内であることが好ましい。その厚さが０．３μｍ以上であると、印刷での回路パターン形成が容易となり好ましい。また厚さが６μｍ以下であると、厚くなり過ぎず、表面が平坦となり、その上に樹脂フィルムをラミネートしたり、接着剤層を形成したりするのが容易となり好ましい。厚み調整にあたっては、スクリーン印刷法によって保護層を形成する場合は、印刷するときのスクリーン版のメッシュ、マスク部分の乳剤の厚さ、スキージの種類や厚さ、形状、スキージとスクリーン版の角度、スキージの移動速度、スクリーン版と印刷の対象の高さなどを変更したりすればよい。グラビア印刷法によって保護層を形成する場合は、グラビア版の溝深さやバックロールの押し圧を適宜調整すればよい。

本発明において樹脂フィルム１とは、ポリエステル、発泡性ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル等の溶融押し出し成型が可能な素材を加工して得られるフィルムで、未延伸フィルム、１軸延伸フィルム、２軸延伸フィルムの何れであっても良い。

この中でも、価格と機械的特性の点からポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムが好ましく、特に、２軸延伸ポリエステルフィルムが価格、耐熱性、機械的特性のバランスに優れており好ましい。

本発明で用いられる樹脂フィルム１の厚さは、屈曲性と機械的強度の点から、好ましくは１〜２５０μｍ、より好ましくは１０〜１２５μｍ、更に好ましくは、２０〜７５μｍである。また、本発明では、２枚以上のフィルムを貼り合わせたものを樹脂フィルム１として使用することもできる。厚みの測定は、ＪＩＳ−Ｋ−７１３０：１９９９に準拠して、測定することができる。

本発明において金属層２とは、金属からなる層であればよく、アルミニウム、金、白金、銀、パラジウム、銅、鉄、ニッケル、錫、亜鉛等、電気伝導性に優れた金属からなる層であることが好ましい。金属層２は、圧延法等の通常公知の方法にて得られる金属箔を樹脂フィルムに積層したり、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法蒸着、あるいは湿式メッキ等で形成する方法で得られる。

本発明において、金属層２は、その表面抵抗値が０．５〜２００ｍΩ／□、さらには０．５〜１００ｍΩ／□であることが好ましい。金属層２の表面抵抗値を２００ｍΩ／□以下にすることでＩＣタグ等のアンテナとして用いた時に、より良好な通信特性（感度）が得られる。一方、表面抵抗値が０．５ｍΩ／□を下回る場合には、通信特性（感度）は良好であるが、そのためにより高価な貴金属を使用する必要があったり、あるいは金属層自体の厚みを厚くする必要があったり、平面アンテナの価格が高価なものになってしまう。したがって、上限としては２００ｍΩ／□が好ましく、さらに好ましくは１００ｍΩ／□、最も好ましくは５０ｍΩ／□であり、下限としては、０．５ｍΩ／□が好ましい。

そして、金属層２の厚さは、０．２〜１０μｍであることが望ましい。厚みが０．２μｍ以上であると、体積固有抵抗値ならびに高周波領域でのインピーダンスが小さくなり、回路としての特性が良好となるため好ましい。一方、厚みが１０μｍ以下であると、厚くなり過ぎず、エッチングして回路の形状を形成することが容易となるだけでなく、平面アンテナの柔軟性がよくなり、屈曲を繰り返しても蒸着層と樹脂フィルムとの間での密着性が低下しにくく、金属層の剥がれや亀裂が生じにくいため、アンテナとしての通信特性が低下しにくくなるので好ましい。

以上のような本発明の平面アンテナは、接続端子部をＩＣチップやＩＣストラップ等の電子部品と接続した場合、基本的に、金属層、導電性層、ＩＣチップやＩＣストラップ等の電子部品の電極部とがこの順に重ねられた構成となる。すなわち、本発明の平面アンテナは、電子部品と接続する際にワイヤーボンディングや異方性導電シート（ＡＣＦ）等を介在させる必要がない。それにも関わらず回路パターンの接続端子部表層に設けた導電性層と電子部品の端子部との電気的接続が良好で、屈曲耐久性も高く、高い接続信頼性を保つことが可能となる。

上記のような本発明の平面アンテナは、樹脂フィルム上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターンを構成する金属層を設ける工程Ａと、金属層のアンテナ部を構成する部分の上に該アンテナ部の保護層を設ける工程Ｂと、金属層の接続端子部を構成する部分の上にホットメルト粒子を含有した導電性層を設ける工程Ｃと、工程Ｂおよび工程Ｃの後に、金属層の回路パターンを構成しない部分をエッチングにて除去する工程Ｄとを経て得られる。具体的には、たとえば、前述の方法にて樹脂フィルム１上に金属層２を設けた後（工程Ａ）、非導電性樹脂等かなるインク組成物にてスクリーン印刷法あるいはグラビア印刷法にて回路パターン５もしくは回路パターン５のアンテナ部を印刷形成する。このとき、回路パターンの表層には保護層３が設けられることになる（工程Ｂ）。その後、該回路パターンの端部に接触あるいは少し重なるようにしてホットメルト粒子を含有した熱融着性の導電性樹脂組成物をスクリーン印刷法あるいはグラビア印刷法にて印刷形成する。すなわち、回路パターン５の接続端子部に熱融着性の導電性層４を設ける（工程Ｃ）。次いで、ＵＶ等の活性線あるいは乾燥及び加熱にて回路パターン５の保護層３および導電性層４を硬化させる。その後、エッチング法にて、金属層２の上記回路パターン５を構成しない部分を除去する（工程Ｄ）。ここで、工程Ｂと工程Ｃの順番は、逆であってもいいが、導電性層が金属層の上に設置されることが必要である。

以下、実施例を挙げて本発明を説明する。各実施例、比較例および参考例で作成したサンプルの評価方法を以下に示す。

［評価方法］
１．金属層の表面抵抗値
平面アンテナの回路パターンのアンテナ部を幅１ｍｍ、長さ８ｍｍに切り出してサンプリング後、金属層の表面抵抗値をＪＩＳＫ７１９４：１９９４に準拠して測定した。抵抗率測定器としては、株式会社ダイアインスツルメンツ製ロレスタＧＰ（タイプＭＣＰ−Ｔ６００、ＴＦＰプローブ：形式ＭＣＰ−ＴＦＰ）を用い、温度２５℃、湿度５０％ＲＨ下で評価した。また、測定は６サンプルについて実施し、最大値と最小値を除いた４サンプルの算術平均値を本発明における金属層の表面抵抗値とした。
なお、アンテナ部に保護層が存在する場合は、温度３０℃の塗料剥離剤（株式会社アサヒペン製「はがし液Ｓ−０３１」）を用いて保護層を除去した後、水洗してから、上述のとおり幅１ｍｍ、長さ８ｍｍに切断し、表面抵抗値を測定した。

２．導電性層の表面抵抗値
平面アンテナの回路パターンの接続端子部を切り出し、１枚のみのサンプル、あるいは、その切り出したもの複数枚を導電性層の端部表面が互いに対向するように重ね合わせて温度１５０℃、圧力３ＭＰａで加圧して接合し、幅１ｍｍ、長さ８ｍｍのサンプルを作製した。次いでそのサンプルの導電性層の表面抵抗値をＪＩＳＫ７１９４：１９９４に準拠にして測定した。抵抗率測定器としては、株式会社ダイアインスツルメンツ製ロレスタＧＰ（タイプＭＣＰ−Ｔ６００、ＴＦＰプローブ：形式ＭＣＰ−ＴＦＰ）を用い、温度２５℃、湿度５０％ＲＨ下で評価した。また、測定は６サンプルについて実施し、最大値と最小値を除いた４サンプルの算術平均値を本発明における導電性層の表面抵抗値とした。

３．金属層、保護層、ならびに導電性層の厚み
サンプルをミクロトームにて厚み方向に切断しこの断面を１００００倍のＳＥＭを用いて観察し、金属層の厚みを測定した。測定は、各項目に関して１サンプルで行い、１サンプルあたり１視野５点の測定を行い、その平均値を本発明における金属層、保護層、ならびに導電性層の厚みとした。

４．導電性層の耐ブロッキング性
スクリーン印刷により、樹脂フィルム（厚さ７５μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、ルミラーＳ５６））上に厚さ１０μｍの導電性層を形成したサンプルを作製し、次いで該サンプルを１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切り、樹脂フィルムと導電性層とを重ね合わせて６０℃×９０％ＲＨの雰囲気下で２００ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけながら３日間放置した。その後、合わせ面剥離時のブロッキング度合いを判定した。測定は１サンプルについて実施し、合わせ面に全くブロッキングが見られなかったものを「◎」、若干ブロッキングが発生する実用上問題ない程度のものを「○」、ブロッキングが発生し実用上問題であるものを「×」とした。

５．屈曲耐久性
Alien社製ＵＨＦ帯６４ビットＩＣを搭載したＩＣストラップ６の電極部分を平面アンテナの接続端子部に対向するように圧力８ｋg／ｍｍ^２、温度１００℃で圧着してＩＣタグ７を作成した。次いで、図３，４に示すように、得られたＩＣタグ７に７．５Ｎの張力をかけながら、直径４０ｍｍのステンレスパイプ８との接点においてＩＣタグの屈曲角度９が９０°になるようＩＣタグ７とステンレスパイプ８とを接触させた。更に、ＩＣストラップ６の電極部分と平面アンテナの接続端子部との接合部がステンレスパイプ８との接点１０を通過するように１００往復させた後、ＩＣストラップと接続端子部の剥がれ発生の有無を確認した。測定は、１０サンプル実施し、１０サンプル全てでストラップと接続端子部の剥がれが全く発生せず屈曲耐久性良好なものを「○」、１サンプルでも剥がれが発生した屈曲耐久性不良のものを「×」とした。

（実施例１）
樹脂フィルムとして厚さ７５μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、ルミラーＳ５６）を用い、その片面に、９９．９９％のアルミニウムを含有する厚さ３μｍの金属層を誘導加熱方式の蒸着装置を用いて形成した。この際、アルミニウム蒸着層の厚さが３μｍとなるように、誘導加熱炉の電圧、電流を制御し、かつ真空蒸着内のフィルム走行速度を１ｍ／分にして、１〜５×１０^−６ｔｏｒｒの真空下で蒸着を行った。

このようにして得られたアルミニウム金属層の上に保護層を形成するために、印刷インキ（十条ケミカル株式会社製テトロン９９０黒）を用いて、刷版Ｔ−２５０メッシュで回路パターンをスクリーン印刷した後、９０℃で１分間加熱乾燥した。次に、ホットメルト粒子含有の熱融着性の導電性層を形成するために、下記樹脂組成物Ａを用い刷版Ｔ−２５０メッシュで３回スクリーン印刷して接続端子部を印刷し、１００℃で３０分間加熱乾燥した。このようにして得られた保護層の厚みは２μｍで、導電性層の厚みは１０μｍであった。

次に、上記のように回路パターンを印刷した樹脂フィルムを４０℃の２重量％水酸化ナトリウム水溶液で５分間処理し、アルミニウム蒸着層の回路パターンを印刷していない部分を溶解除去して、図１、２に示す平面アンテナを得た。

[導電性層に用いる導電性粒子を分散させた樹脂組成物Ａ]
・ＮＢＲ（日本合成ゴム（株）製、ＰＮＲ−１Ｈ）：１００重量部
・エポキシ樹脂（油化シェル（株）製、エピコート８３４）：１００重量部
・３，３’−ジアミノジフェニルスルホン：１０部
・銀フレーク（福田金属箔粉工業（株）シルコートＡｇＣ−２３９）：７００重量部
・トルエン：４５５重量部
・メチルイソブチルケトン：４５５重量部
上記の原料を２０００ｃｍ^３のボールミルに入れ（１５ｍｍφのジルコニアセラミック製のボールを２０個投入）２０時間処理することで導電性粒子を分散させた樹脂組成物Ａ’を作製し、さらに、樹脂組成物Ａ’１００重量部に対し数平均粒子径８０μｍのホットメルト粒子（帝国インキ（株）製、ＨＭ−４）１５重量部を、同じく２０００ｃｍ^３のボールミルに入れ（１５ｍｍφのジルコニアセラミック製のボールを２０個投入）１時間処理して樹脂組成物Ａを作製した。

得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（実施例２）
実施例１で作製した平面アンテナのアンテナ部表層の保護層のみを前記評価方法１の塗料剥離剤で除去した以外は、実施例１と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（実施例３）
実施例１で作製した樹脂組成物Ａのホットメルト粒子の含有量を、樹脂組成物Ａ’１００重量部に対し５重量部に変更した以外は、実施例１と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（参考例４）
実施例１で作製した樹脂組成物Ａのホットメルト粒子の含有量を、樹脂組成物Ａ’１００重量部に対し２５重量部に変更した以外は、実施例１と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の表面抵抗値が１５０ｍΩ／□と増加したが、実用上問題ない程度であった。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（参考例５）
実施例１で作製した樹脂組成物Ａのホットメルト粒子の含有量を、樹脂組成物Ａ’１００重量部に対し３０重量部に変更した以外は、実施例１と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の表面抵抗値が２００ｍΩ／□と増加したが、実用上問題ない程度であった。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（実施例６）
実施例３で作製した金属層に関して、厚みを１．５μｍとして表面抵抗値を５０ｍΩ／□にした以外は、実施例３と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（参考例７）
実施例３で作製した金属層に関して、厚みを０．７５μｍとして表面抵抗値を１００ｍΩ／□にした以外は、実施例３と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。導電性層の表面抵抗値が１１０ｍΩ／□と増加したが、実用上問題ない程度であった。導電性層の耐ブロッキング性および屈曲耐久性は何れも良好であった。

（比較例１）
実施例１で作製した平面アンテナの接続端子部表層の導電性層を研磨剤入りコンパウンドを使用して除去し金属層を露出させた後、この上に異方導電性フィルム（日立化成工業社製ＡＣ−２０５６）を載せて温度１５０℃、圧力０．１Ｍｐａで３０秒間圧着して平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、異方導電性フィルムの屈曲耐久性を表１に示す。屈曲耐久性は著しく損なわれたものであった。

（比較例２）
実施例１で作製した平面アンテナの接続端子部表層の導電性層を研磨剤入りコンパウンドを使用して除去し金属層を露出させた後、この上に異方導電性ペースト（京セラケミカル社製ＴＡＰ０４０２Ｅ）を塗布し、１６０℃で１５分間加熱処理し平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナは、回路パターンが変形しており、特に接続端子部で大きく波打っているためＩＣチップを実装することが出来なかった。

（比較例３）
実施例１で作製した樹脂組成物Ａにホットメルト粒子を含有しない以外は、実施例１と同様の方法にて平面アンテナを作製した。得られた平面アンテナの金属層の表面抵抗値、導電性層の表面抵抗値、導電性層の耐ブロッキング性、屈曲耐久性を表１に示す。屈曲耐久性および導電性層の耐ブロッキング性に劣っていた。

（比較例４）
実施例１で作製した樹脂組成物Ａのホットメルト粒子を数平均粒子径１００μｍのホットメルト粒子（（株）セイシン企業製、ＳＫ−ＥＶＡ−１００）に変更した以外は、実施例１と同様の方法にて平面アンテナ作製を試みたが、スクリーン印刷により接続端子部を印刷する際、刷版Ｔ−２５０メッシュに目詰まりが発生し、良好な平面アンテナを得ることが出来なかった。

本発明の平面アンテナならびにその製造方法を使用すれば、柔軟でかつ繰り返し屈曲させても通信特性の低下が極めて少ないＩＣタグ、非接触ＩＣカードを安価に提供することができる。また、ＩＣチップ等の電子部品との電気的接続が容易になるためＩＣタグや非接触ＩＣカードの生産性を向上させることも出来る。

本発明の平面アンテナの概略平面図である。図１に示す平面アンテナのＩ−Ｉ矢視断面の模式図である。屈曲耐久性の評価方法を示す概略図である。図３に示す概略図のＩ−Ｉ矢視図である。

符号の説明

１．樹脂フィルム
２．金属層
３．保護層（アンテナ部）
４．ホットメルト粒子を含有した熱融着生の導電性層（接続端子部）
５．回路パターン
６．ＩＣストラップ
７．ＩＣタグ
８．ステンレスパイプ
９．屈曲角度
１０．接点（黒丸部分）

Claims

樹脂フィルム上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターンを有し、該回路パターンは、金属層と、該金属層の接続端子部の表層に設けられた厚みが１〜３０μｍである熱融着性の導電性層とを有している平面アンテナにおいて、該導電性層内にホットメルト粒子を含有し、該ホットメルト粒子の含有量が該導電性層を形成する樹脂組成物１００重量部に対して５〜１５重量部であり、該導電性層の表面抵抗値が０．５〜１００ｍΩ／□である平面アンテナ。
前記ホットメルト粒子の数平均粒子径が９０μｍ以下である請求項１に記載の平面アンテナ。
樹脂フィルム上に、アンテナ部および接続端子部からなる回路パターンを構成する金属層を設ける工程Ａと、金属層のアンテナ部を構成する部分の上に該アンテナ部の保護層を設ける工程Ｂと、金属層の接続端子部を構成する部分の上に厚みが１〜３０μｍである熱融着性の導電性層であって、該導電性層内にホットメルト粒子を含有し、該ホットメルト粒子の含有量が該導電性層を形成する樹脂組成物１００重量部に対して５〜１５重量部であり、表面抵抗値が０．５〜１００ｍΩ／□である導電性層を設ける工程Ｃと、工程Ｂおよび工程Ｃの後に、金属層の回路パターンを構成しない部分をエッチングにて除去する工程Ｄとを含む平面アンテナの製造方法。