JP5717483B2 - Ｒｆｉｄ用インレットアンテナの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂含有基材の片面又は両面に金属回路が形成されているＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法に関する。

ＲＦＩＤ用インレットアンテナは、樹脂含有基材（ベースとなる樹脂フィルム）の片面又は両面に金属回路が形成されている。そして、樹脂含有基材としては、耐熱性及び寸法安定性を考慮してポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等が用いられている。

一方、ＲＦＩＤ用インレットアンテナを封止するカバー材は、ＲＦＩＤ用インレットアンテナとの接着性・カバー材表面への印刷適性・コスト等を考慮して選択される。具体的には、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、非結晶ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、紙等が選択される。

ＲＦＩＤ用インレットアンテナとカバー材との接着には接着剤が用いられる。ここで、ＲＦＩＤ用インレットアンテナとカバー材とを接着して得られるＲＦＩＤ用アンテナは、非接触で情報をやり取りできる利点があるが、内蔵されているＩＣチップを取り出すことが可能であれば情報の漏洩や改竄が可能となる欠点がある。そして、従来の接着剤を用いた接着であれば、何らかの方法を用いればＲＦＩＤ用インレットアンテナとカバー材とを剥離できる可能性が残されている。

そこで、ＲＦＩＤ用インレットアンテナに使用する樹脂含有基材とカバー材を同じ素材とし、且つＲＦＩＤ用インレットアンテナの回路の無い部分の少なくとも一部に樹脂含有基材がむき出し（接着剤が無い）の領域を設けることにより、ＲＦＩＤ用インレットアンテナの樹脂含有基材とカバー材とを熱融着により一体化させることで、ＩＣチップの取り出しができないようにすることが提案されている。そして、このＲＦＩＤ用アンテナは、特許文献１に開示されている。

しかしながら、実際にＲＦＩＤ用インレットアンテナを製造する際は、樹脂含有基材に金属箔をラミネートした後にエッチングにより回路以外の金属箔を除去する工程を経る。特許文献１のように回路部分のみが樹脂含有基材と接着されているＲＦＩＤ用インレットアンテナを製造する場合には、エッチング前の金属箔は、エッチング後に回路になる領域以外は樹脂含有基材と接着されていない状態となる。つまり、樹脂含有基材と金属箔とが全面で拘束されるわけではないため、自由に動くことが可能な領域が存在することになる。その結果、エッチング前の金属箔のラミネートやエッチングレジスト層の印刷工程で樹脂含有基材や金属箔のシワや折れ込み、場合によっては破断を起こす問題点があった。

ロールｔｏロールによる金属箔のラミネート時はもちろんのこと、シート状の金属箔のラミネート時やエッチングレジスト層の印刷時にも、金属箔及び樹脂含有基材に引っ張り応力が生じるため、その際に金属箔と樹脂含有基材の伸ばされ方が異なると、伸びやすい方の素材にシワ等の不具合が発生する。

特許公開２００６−４３０９号公報

本発明は、ＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法であって、製造過程中に金属箔と樹脂含有基材の伸縮性の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制された製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の製造方法を採用する場合には上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記のＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法に関する。
１．（１）回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程１、
（２）前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する工程２、
（３）樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程３、
（４）前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程４、
を有するＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法であって、
前記工程２は、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状及び／又は前記第１のパターンと接続した半島状の第２のパターンとを形成する工程である、
ことを特徴とする製造方法。
２．前記接着剤の第１のパターンと前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンとが、同一形状又は略同一形状である、上記項１に記載の製造方法。
３．前記金属箔は、アルミニウム箔又は銅箔である、上記項１又は２に記載の製造方法。
４．前記工程２において、前記金属箔のおもて面に、前記第２のパターンの一部又は全部に対応するレジストインキ層を更に印刷する、上記項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
５．樹脂含有基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも１種である、上記項１〜４のいずれかに記載の製造方法。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明のＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法は、
（１）回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程１、
（２）前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する工程２、
（３）樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程３、
（４）前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程４、
を有するＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法であって、
前記工程２は、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状及び／又は前記第１のパターンと接続した半島状の第２のパターンとを形成する工程である、
ことを特徴とする。

上記特徴を有する本発明のＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法は、特に金属箔の裏面に接着剤層を印刷により形成する工程２において、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状及び／又は前記第１のパターンと接続した半島状の第２のパターンとを形成することにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。即ち、回路パターンの直下にのみ存在する接着剤層（第１のパターン）に加えて、特定の第２のパターンの接着剤層を存在させることにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。

工程１は、回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する。

金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれた少なくとも１種を用いることができる。これらの金属箔の中でも経済性、信頼性の点からアルミニウム箔又は銅箔を用いるのが最も好ましい。アルミニウム箔とは、純アルミニウム箔に限定されるものではなく、アルミニウム合金箔も含む。金属箔のおもて面及び裏面の表現は、本明細書では便宜的に用いているが、どちらをおもて面とするかは任意に決定することができる。

金属箔は、厚みが７μｍ以上６０μｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは厚みが１５μｍ以上５０μｍ以下である。

具体的には、金属箔の材料としては、例えば、ＪＩＳ（ＡＡ）の記号では１０３０、１Ｎ３０、１０５０、１１００、８０２１、８０７９等の純アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔を採用することができる。

金属箔のおもて面に回路パターンのレジストインキ層を印刷する方法は限定的ではなく、公知のレジストインキを用いたグラビア印刷等の印刷法により回路パターンを印刷する。後記のエッチング処理により、レジストインキ層が形成されていない領域の金属箔が除去されることにより、レジストインキ層に応じた金属回路が形成される。

本発明で用いるレジストインキは限定されないが、分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインキが好ましい。このレジストインキはグラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、且つアルカリによって容易に剥離除去することができる。このレジストインキを用いる場合には、金属箔のおもて面に回路パターンを印刷し、紫外線を照射して硬化させることによりレジストインキ層が得られる。

工程２は、前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する。工程２の詳細については、後記する。

工程３は、樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する。

樹脂含有基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、非結晶ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等が挙げられる。この中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルの少なくとも１種が好ましい。

樹脂含有基材の種類と厚みは、通常、最終的に製造される機能カードの目的や用途によって選択される。ＩＣカード（ＲＦＩＤ用アンテナ）の用途では、加工とコストの観点からポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好ましく、一般に２５〜５０μｍの厚みで使用される。

工程４は、前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する。

エッチングは常法に従って行えばよく、例えば、上記紫外線硬化型レジストインキによりレジストインキ層を形成した場合には、塩化第２鉄水溶液等による金属箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリによるレジストインキ層の剥離除去を行うことにより、樹脂含有基材に金属回路パターンを形成することができる。

本発明の製造方法は、工程２において、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状及び／又は前記第１のパターンと接続した半島状の第２のパターンとを形成する。

上記接着剤の第１パターンは、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンと同一形状又は略同一形状であることが好ましい。つまり、回路パターンに「対応する」の用語は、回路パターンと実質的に同一形状又は略同一形状（例えば、回路パターンよりも若干幅広な形状）であることを意味する。

以下、図面を例示的に参照しながら説明する。

図１は、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状の第２のパターンを形成した態様である（なお、図１で図示しているのは、エッチング後の様子である）。

図１の態様では、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成し、第２のパターンは、第１のパターンの外周側に円環状に幅３．０ｍｍで形成し、且つ第１のパターンの外周端から４．０〜５．０ｍｍ離れた位置に形成している。金属箔の裏面にこのように接着剤を塗布することにより、金属箔は第１のパターンの接着剤２０と第２のパターンの接着剤４０の両方により樹脂含有基材に固着されているため、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。

図２は、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状の第２のパターンを形成した態様である（なお、図２で図示しているのは、エッチング後の様子である）。

図２の態様では、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成し、第２のパターンは、第１パターンの内周側にコの字状に幅３．０ｍｍで形成し、且つ第１のパターンの内周端から４．０〜５．０ｍｍ離れた位置に形成している。金属箔の裏面にこのように接着剤を塗布することにより、金属箔は第１のパターンの接着剤２０と第２のパターンの接着剤４０の両方により樹脂含有基材に固着されているため、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。

図３は、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンと接続した半島状の第２のパターンを形成した態様である（なお、図３で図示しているのは、エッチング後の様子である）。

図３の態様では、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成し、第２のパターンは、第１パターンの内周側に、長さ２０ｍｍ×幅３．０ｍｍの直線状パターンと、５０ｍｍ×幅３．０ｍｍの直線状パターンの２パターンを形成し、且つそれぞれが垂直に方向に重ならないように配置し、且つそれぞれの第２のパターンの一端が第１のパターン内周端に接続されるように形成している。金属箔の裏面にこのように接着剤を塗布することにより、金属箔は第１のパターンの接着剤２０と第２のパターンの接着剤４０の両方により樹脂含有基材に固着されているため、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。

上記図１〜図３の態様の中でも、第２のパターンを第１のパターンの外周側に円環状に形成する図１の態様が本発明の効果が得られ易い点で好ましい。

図４は、図２の態様において、金属箔のおもて面に、第２のパターンに対応するレジストインキ層を更に印刷した態様である。このように、第２のパターンの一部又は全部に対応するレジストインキ層を更に印刷することにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生をより効率的に抑制することができる。この場合には、図４に図示される通り、第２のパターンの上にレジストインキ層を印刷したことに起因して、第２のパターンの上にも金属箔（但し、この金属箔は金属回路は構成しない）が残存する。

なお、図１〜図４は例示であり、第２のパターンの態様は、第１のパターンから独立した島状及び／又は第１のパターンと接続した半島状であれば限定されず、各種態様を採用することができる。

本発明のＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法は、特に金属箔の裏面に接着剤層を印刷により形成する工程２において、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状及び／又は前記第１のパターンと接続した半島状の第２のパターンとを形成することにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。即ち、回路パターンの直下にのみ存在する接着剤層（第１のパターン）に加えて、特定の第２のパターンの接着剤層を存在させることにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。

実施例１の製造方法により得られたＲＦＩＤ用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。 実施例２の製造方法により得られたＲＦＩＤ用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。 実施例３の製造方法により得られたＲＦＩＤ用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。 実施例４の製造方法により得られたＲＦＩＤ用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。 比較例１の製造方法により得られたＲＦＩＤ用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。

以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。

実施例１
金属箔として５０μｍ厚みのアルミニウム箔１Ｎ３０材を用意し、片面（おもて面）に回路パターンのレジスト層を印刷した。次に、プラスチックフィルム（樹脂含有基材）として３０μｍ厚みのポリカーボネートフィルムを用意し、塩化ビニル系樹脂を含む接着剤を使用し、前記レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層した。

具体的には、図１に示すように、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第１のパターンの接着剤層を形成するとともに、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンの接着剤層も形成した。

具体的には、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成させた。第２のパターンは、第１パターンの外周側に円環状に幅３．０ｍｍで形成され、かつ第１のパターン外周端から４．０〜５．０ｍｍ離れた位置に形成した。

その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。

上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。

実施例２
実施例１と同様に、レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層し、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第１のパターンの接着剤層を形成するとともに、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンの接着剤層も形成した。

具体的には、図２に示すように、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成させ、第２のパターンは、第１パターンの内周側にコの字状に幅３．０ｍｍで形成され、かつ第１のパターン内周端から４．０〜５．０ｍｍ離れた位置に形成した。

その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。

実施例３
実施例１、２と同様に、レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層し、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第１のパターンの接着剤層を形成するとともに、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンの接着剤層も形成した。

具体的には、図３に示すように、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成させ、第２のパターンは、第１パターンの内周側に、長さ２０ｍｍ、幅３．０ｍｍの直線状パターンと、５０ｍｍ、幅３．０ｍｍの直線状パターンの、２パターンを形成し、かつそれぞれが垂直に方向に重ならないように配置し、かつ夫々第２のパターンの一端が第１のパターン内周端に接続されるように形成した。

その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。

実施例４
実施例２と同様に、図４に示すように、第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成させ、第２のパターンは、第１パターンの内周側にコの字状に幅３．０ｍｍで形成され、かつ第１のパターン内周端から４．０〜５．０ｍｍ離れた位置に形成した。このとき、アルミニウム箔には、回路パターンのほかに、第２のパターンに対応する位置に第２のパターンと同様のパターンとなるようにレジスト層を塗布した。

その後、化学的エッチングにより回路パターン、及び第２のパターンに対応するパターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。これにより、基材上に、回路パターンと第３のパターンとが形成された。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。

比較例１
金属箔として５０μｍ厚みのアルミニウム箔１Ｎ３０材を用意し、片面（おもて面）に回路パターンのレジスト層を印刷した。次に、プラスチックフィルム（樹脂含有基材）として３０μｍ厚みのポリカーボネートフィルムを用意し、塩化ビニル系樹脂を含む接着剤を使用し、前記レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層した。

具体的には、図５に示すように、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第１のパターンの接着剤層のみを形成した。第１のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から０．５ｍｍ広くなるように形成させた。

その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が存在する状態であり、製品として成立し得ないものであった。

１０：樹脂含有基材
２０：接着剤の第１のパターン
３０：金属箔をエッチングすることにより形成された金属回路
４０：接着剤の第２のパターン
５０：接着剤の第２のパターン上に残存させた金属箔

Claims (8)

1. （１）回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程１、
   （２）前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する工程２、
   （３）樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程３、
   （４）前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程４、
   を有するＲＦＩＤ用インレットアンテナの製造方法であって、
   前記工程２は、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第１のパターンと、前記第１のパターンから独立した島状及び／又は前記第１のパターンと接続した矩形の半島状の第２のパターンとを形成する工程である、
   ことを特徴とする製造方法。
2. 前記工程２が、前記第１のパターンに加えて島状の前記第２のパターンを形成する工程であり、前記第２のパターンを円環状に、前記第１のパターンの外周側に形成する工程である、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記工程２が、前記第１のパターンに加えて島状の前記第２のパターンを形成する工程であり、前記第２のパターンをコの字状に、前記第１のパターンの内周側に形成する工程である、請求項１に記載の製造方法。
4. 前記工程２が、前記第１のパターンに加えて半島状の前記第２のパターンを形成する工程であり、前記第２のパターンを２パターン、直線状に且つそれぞれが垂直方向に重ならないように配置し、且つそれぞれの第２のパターンの一端が第１のパターン内周端に接続されるように形成する工程である、請求項１に記載の製造方法。
5. 前記接着剤の第１のパターンと前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンとが、同一形状又は略同一形状である、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
6. 前記金属箔は、アルミニウム箔又は銅箔である、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
7. 前記工程２において、前記金属箔のおもて面に、前記第２のパターンの一部又は全部に対応するレジストインキ層を更に印刷する、請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
8. 樹脂含有基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。

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