JP5993505B2 - 非接触型データ受送信体 - Google Patents
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Description
ICタグとしては、一般的に、ポリイミドフィルムやガラスエポキシ樹脂などからなる基材の一方の面に、互いに電気的に接続されたICチップおよびアンテナが設けられたものが用いられている。
このようなICタグを、タイヤの管理(使用期間(年数)の管理、走行距離の管理など)に適用することが検討されている。
ところが、一般的なICタグをタイヤの外側面などに貼着して用いた場合、使用時におけるタイヤの伸び縮みや、温度変化などに伴って、ICタグの基材が伸び縮みすることにより、基材上に設けられたアンテナが断線することがあった。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
(1)第一実施形態
図1は、本発明の非接触型データ受送信体の第一実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。
本実施形態の非接触型データ受送信体10は、平面視略長方形状の基材11と、基材11の一方の面11aに設けられ、互いに電気的に接続されたICチップ12およびループ状の第一アンテナ部13と、ICチップ12およびその近傍を覆う絶縁部14と、第一アンテナ部13の一部に重なるとともに、第一アンテナ部13および絶縁部14を介して対向するように配設された一対の第二アンテナ部15,16とから概略構成されている。
第二アンテナ部16は、その一端部側にて、第一アンテナ部13の他端部および基材11の他端部を挟持し、接着層20を介して接着、積層された一対の樹脂シート21,22から構成されている。
なお、(1)第一アンテナ部13の一部(両端部)に、第二アンテナ部15,16の一端部が対向するのみで、電気的に接続していない状態では、第一アンテナ部13と、第二アンテナ部15,16との間で静電誘導が生じ、結果として、1つのアンテナとして機能する。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
さらに、第一アンテナ部13をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
絶縁性樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体からなるニトリルゴム(NBR)、エチレンとプロピレンの共重合体からなるエチレンプロピレンゴム(EPDM)などの未加硫ゴムや、これらの未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とするものが挙げられる。
加硫剤としては、硫黄、一般的に加硫に用いられる過酸化物などが挙げられる。
導電性樹脂を構成する樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体からなるニトリルゴム(NBR)、エチレンとプロピレンの共重合体からなるエチレンプロピレンゴム(EPDM)などの未加硫ゴムや、これらの未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とするものが挙げられる。
導電性微粒子としては、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などが挙げられる。
加硫剤としては、硫黄、一般的に加硫に用いられる過酸化物などが挙げられる。
また、本実施形態では、樹脂シート18,19,21,22が、導電性樹脂からなる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、2つの第二アンテナ部をなす樹脂シートのうち少なくとも1つが導電性樹脂で形成されていればよい。すなわち、第二アンテナ部をなす樹脂シートは全て、未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とする樹脂から構成されるが、そのうちの少なくとも1つの樹脂シートが導電性微粒子を含んでいればよく、これにより、第二アンテナ部の少なくとも一方がアンテナとして機能する。
まず、基材11の一方の面11aに、印刷法、エッチングまたは金属メッキにより、所定のループ形状の第一アンテナ部13を形成する(工程A)。
工程Aにおいて、印刷法を用いる場合、基材11の一方の面11aに、ポリマー型導電インクを用いて、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法により、所定のループ形状を形成する。
工程Aにおいて、エッチングを用いる場合、基材11の一方の面11aに導電性箔を貼着した後、その導電性箔をエッチングして、所定のループ形状を形成する。
工程Aにおいて、金属メッキを用いる場合、基材11の一方の面11aに、所定のループ形状となるようにメッキを施す。
導電性接着剤としては、ACP(Anisotropic Conductive Paste:異方性導電ペースト)、NCP(Non Conductive ResinPaste:無導電粒子ペースト)などが用いられる。
さらに、強化樹脂23を介して、ICチップ12およびその近傍を覆うように、上記の未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とし、加硫剤を含む絶縁性樹脂からなる絶縁部14を設ける(工程C)。
すなわち、工程Dでは、一対の樹脂シート18,19によって、第一アンテナ部13の一端部および基材11の一端部を挟持するとともに、接着層17を介して、樹脂シート18,19を接着、積層する。
同様に、工程Dでは、一対の樹脂シート21,22によって、第一アンテナ部13の他端部および基材11の他端部を挟持するとともに、接着層20を介して、樹脂シート21,22を接着、積層する。
図2は、本発明の非接触型データ受送信体の第二実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。図2において、図1に示した非接触型データ受送信体10と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の非接触型データ受送信体30は、平面視略長方形状の基材11と、基材11の一方の面11aに設けられ、互いに電気的に接続されたICチップ12およびループ状の第一アンテナ部13と、ICチップ12およびその近傍を覆う絶縁部14と、第一アンテナ部13の一部に重なるとともに、第一アンテナ部13および絶縁部14を介して対向するように配設された一対の第二アンテナ部31,32とから概略構成されている。
第二アンテナ部32は、その一端部側にて、第一アンテナ部13の他端部および基材11の他端部を全面的に被覆する導電性樹脂から構成されている。
詳細には、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31の接続部において、基材11を厚み方向に貫通し、第一アンテナ部13に至る貫通孔33が設けられ、その貫通孔33内に第二アンテナ部31を形成する導電性樹脂が充填されて形成された導電部34を介して、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31が電気的に接続されている。
同様に、第一アンテナ部13と第二アンテナ部32の接続部において、基材11を厚み方向に貫通し、第一アンテナ部13に至る貫通孔35が設けられ、その貫通孔35内に第二アンテナ部32を形成する導電性樹脂が充填されて形成された導電部36を介して、第一アンテナ部13と第二アンテナ部32が電気的に接続されている。
導電性樹脂を構成する樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体からなるニトリルゴム(NBR)、エチレンとプロピレンの共重合体からなるエチレンプロピレンゴム(EPDM)などの未加硫ゴムや、これらの未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とするものが挙げられる。
導電性微粒子としては、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などが挙げられる。
加硫剤としては、硫黄、一般的に加硫に用いられる過酸化物などが挙げられる。
まず、基材11の一方の面11aに、印刷法、エッチングまたは金属メッキにより、所定のループ形状の第一アンテナ部13を形成する(工程A)。
さらに、強化樹脂23を介して、ICチップ12およびその近傍を覆うように、上記の未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とし、加硫剤を含む絶縁性樹脂からなる絶縁部14を設ける(工程C)。
プレス成形法を用いる場合、例えば、まず、一方の金型(下型)上に、絶縁部14となる絶縁性樹脂シートを配置するとともに、第二アンテナ部31,32となる導電性樹脂シートを配置し、これら絶縁性樹脂シートおよび導電性樹脂シート上に、ICチップ12、第一アンテナ部13および強化樹脂23が設けられた基材11を配置する。
さらに、ICチップ12、第一アンテナ部13および強化樹脂23を覆うように、前記の絶縁性樹脂シートと前記の導電性樹脂シートを配置した後、これら全ての部材の上に、他方の金型(上型)を載せて、プレス成形機により、加熱、加圧する。これにより、ICチップ12、第一アンテナ部13および強化樹脂23が設けられた基材11と、絶縁部14と、第二アンテナ部31,32とが一体化された非接触型データ受送信体30が得られる。
本実施形態の樹脂成形体は、成形体本体と、その成形体本体に埋設された上述の非接触型データ受送信体とから概略構成されている。
また、成形体本体を構成する樹脂としては、上述の第一および第二実施形態の非接触型データ受送信体を構成する絶縁部を形成する絶縁性樹脂、上述の第一および第二実施形態の非接触型データ受送信体を構成する第二アンテナ部を形成する導電性樹脂と同一の組成のものを用いることが好ましい。このようにすれば、非接触型データ受送信体を、成形体本体を構成する樹脂に埋設して、その樹脂と、前記の絶縁性樹脂および前記の導電性樹脂とを同時に加硫することにより、絶縁部と第二アンテナ部を化学的に結合させるとともに、絶縁部および第二アンテナ部と樹脂とを化学的に結合させて、絶縁部と、第二アンテナ部とを一体化するとともに、絶縁部および第二アンテナ部と樹脂とを一体化して、非接触型データ受送信体を、樹脂製の成形体本体に埋設した樹脂成形体を得ることができる。
本実施形態の樹脂成形体を製造するには、上述の非接触型データ受送信体の製造方法によって非接触型データ受送信体を製造した後、その非接触型データ受送信体を、未加硫ゴムを主材とし、加硫剤を含む樹脂内に埋設する(工程E)。
Claims (3)
- 基材と、該基材の一方の面上に設けられ、互いに電気的に接続されたICチップおよび第一アンテナ部と、前記ICチップおよびその近傍を覆う絶縁性樹脂からなる絶縁部と、前記第一アンテナ部の一部に重なるように配設され、導電性樹脂からなる第二アンテナ部と、を備え、
前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂は、ゴムを主材とし、
前記絶縁部および前記導電性樹脂は、加硫剤を含むことを特徴とする非接触型データ受送信体。 - 前記絶縁部と前記導電性樹脂が一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の非接触型データ受送信体。
- 前記第一アンテナ部と前記第二アンテナ部は、対向するのみで電気的に接続していない状態であることを特徴とする請求項1または2に記載の非接触型データ受送信体。
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