JP7516060B2 - Transparent antenna and RF tag - Google Patents
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Description
本発明は、透明アンテナ及びRFタグに関する。 The present invention relates to a transparent antenna and an RF tag.
例えば、自動車において、テレビ電波やFM電波等の各種電波、カーナビゲーションシステムに用いられるGPS(global positioning system)衛星からの位置座標情報に関する電波等を受信するためのアンテナとして、フロントガラス等に設置されるフィルムアンテナが知られている。 For example, in automobiles, film antennas are known that are installed on the windshield to receive various radio waves such as television radio waves and FM radio waves, as well as radio waves related to position coordinate information from GPS (global positioning system) satellites used in car navigation systems.
また、フィルムアンテナは、輸送、搬送、製造、廃棄物管理、郵便物の追跡、航空機での手荷物照合、及び有料道路の通行料金管理を含む、多くの産業において幅広く使用される無線周波数識別(RFID)としても使用される。RFIDタグ及びラベルは、供給元から顧客に、及び顧客のサプライチェーンを通じて、配送を追跡するために有用である。 Film antennas are also used for radio frequency identification (RFID), which is widely used in many industries, including transportation, delivery, manufacturing, waste management, mail tracking, airline baggage matching, and toll management. RFID tags and labels are useful for tracking deliveries from source to customer and through the customer's supply chain.
このようなフィルムアンテナとして、アンテナを導電性パターンにより形成することで、導電性パターンの不可視性を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1~5参照)。 For such film antennas, a technology has been proposed that improves the invisibility of the conductive pattern by forming the antenna using a conductive pattern (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
上記先行技術に記載のように、導電性パターンの微細化により、その不可視性が向上する。しかしながら、導電性パターンを微細化すると、アンテナを構成する導電性パターンとこれに電気的に接続されるICチップとの接合が困難になる場合があった。 As described in the above prior art, making the conductive pattern finer improves its invisibility. However, making the conductive pattern finer can make it difficult to join the conductive pattern that constitutes the antenna to the IC chip that is electrically connected to it.
ここで、特許文献4には、ICチップのボンディングに際し、事前にICチップの周囲に子アンテナパターンを形成し、ICチップラベルを生成し、その後、ICチップラベルの子アンテナパターンが、基材上に形成された親アンテナパターンと導通するようにボンディングを行うことが開示されている。また、特許文献5には、異方性導電性ペースト(ACP)を用いて、ICチップとアンテナを構成する導電性パターンとを接合することが開示されている。 Patent Document 4 discloses that when bonding an IC chip, a child antenna pattern is formed around the IC chip in advance, an IC chip label is produced, and then bonding is performed so that the child antenna pattern of the IC chip label is conductive with the parent antenna pattern formed on the substrate. Patent Document 5 discloses that an anisotropic conductive paste (ACP) is used to bond the IC chip and the conductive pattern that constitutes the antenna.
しかしながら、特に、パターンの不可視性を向上させるために、アンテナを形成するパターンとして線幅5μm以下の導電性細線を採用すると、アンテナを構成する導電性パターンとこれに電気的に接続されるICチップとの接合が困難になる場合があった。 However, when using conductive thin wires with a line width of 5 μm or less as the pattern forming the antenna, particularly in order to improve the invisibility of the pattern, it can be difficult to join the conductive pattern constituting the antenna to the IC chip electrically connected to it.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、半導体素子の接合性に優れた透明アンテナ及び該透明アンテナを備えるRFタグを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a transparent antenna with excellent bonding properties with semiconductor elements and an RF tag equipped with the transparent antenna.
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討した。その結果、異方性導電性接着剤が接触する部分の導電性パターンの形状を調整することにより、上記課題を解決し得ることを見出して、本発明を完成するに至った。 The inventors conducted extensive research to solve the above problems. As a result, they discovered that the above problems could be solved by adjusting the shape of the conductive pattern in the area where the anisotropic conductive adhesive comes into contact, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕
透明基材と、
前記透明基材上に配設された、接合部と、該接合部と電気的に接合されたアンテナ部と、を有し、
前記接合部が、第1導電性細線を有する第1導電性パターンを有し、
前記アンテナ部が、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有し、
下記A~C条件を1つ以上満たす、透明アンテナ。
条件A:前記第1導電性細線の線幅W1は、前記第2導電性細線の線幅W2よりも広い
条件B:前記第1導電性細線の高さT1は、前記第2導電性細線の高さT2よりも高い
条件C:単位面積当たりの前記第1導電性パターンの占有面積率S1は、単位面積当たりの前記第2導電性パターンの占有面積率S2よりも大きい
〔2〕
前記線幅W1が、0.5μm以上200μm以下であり、
前記線幅W2が、0.25μm以上5.0μm以下である、
〔1〕に記載の透明アンテナ。
〔3〕
前記高さT1が、0.06μm以上、1.0μm以下であり、
前記高さT2が、0.05μm以上、0.95μm以下である、
〔1〕又は〔2〕に記載の透明アンテナ。
〔4〕
前記第1導電性細線のピッチP1は、前記第2導電性細線のピッチP2よりも小さく、
前記ピッチP1が、1.0μm以上10μm以下であり、
前記ピッチP2が、60μm以上300μm以下である、
〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の透明アンテナ。
〔5〕
前記占有面積率S1は、30%以上80%以下であり、
前記占有面積率S2は、0.1%以上7.0%以下である、
〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の透明アンテナ。
〔6〕
〔1〕~〔5〕のいずれか一項に記載の透明アンテナと、
該透明アンテナの接合部と電気的に接合された半導体素子と、を備える、
RFタグ。
〔7〕
前記半導体素子が、異方性導電性接着剤により、前記接合部と電気的に接合されたものである、
〔6〕に記載のRFタグ。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A transparent substrate;
The optical fiber cable includes a bonding portion disposed on the transparent base material and an antenna portion electrically connected to the bonding portion,
the bonding portion has a first conductive pattern having a first conductive thin wire,
the antenna portion has a second conductive pattern having a second conductive thin wire,
A transparent antenna that satisfies one or more of the following conditions A to C.
Condition A: the line width W1 of the first conductive thin wire is wider than the line width W2 of the second conductive thin wire. Condition B: the height T1 of the first conductive thin wire is higher than the height T2 of the second conductive thin wire. Condition C: the occupancy area ratio S1 of the first conductive pattern per unit area is larger than the occupancy area ratio S2 of the second conductive pattern per unit area [2]
The line width W1 is 0.5 μm or more and 200 μm or less,
The line width W2 is 0.25 μm or more and 5.0 μm or less.
The transparent antenna according to [1].
[3]
The height T1 is 0.06 μm or more and 1.0 μm or less,
The height T2 is 0.05 μm or more and 0.95 μm or less.
The transparent antenna according to [1] or [2].
[4]
The pitch P1 of the first conductive thin wires is smaller than the pitch P2 of the second conductive thin wires,
The pitch P1 is 1.0 μm or more and 10 μm or less,
The pitch P2 is 60 μm or more and 300 μm or less.
The transparent antenna according to any one of [1] to [3].
[5]
The occupied area ratio S1 is 30% or more and 80% or less,
The occupied area ratio S2 is 0.1% or more and 7.0% or less.
The transparent antenna according to any one of [1] to [4].
[6]
[1] to [5], and a transparent antenna according to any one of the above.
a semiconductor element electrically connected to the joint of the transparent antenna;
RF tag.
[7]
The semiconductor element is electrically connected to the joint portion by an anisotropic conductive adhesive.
The RF tag described in [6].
本発明によれば、半導体素子の接合性に優れた透明アンテナ及び該透明アンテナを備えるRFタグを提供することができる。 The present invention provides a transparent antenna with excellent bonding properties for semiconductor elements and an RF tag equipped with the transparent antenna.
以下、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 The following describes in detail an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the present embodiment"); however, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention. In the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicated explanations are omitted. Furthermore, unless otherwise specified, positional relationships such as up, down, left, and right are based on the positional relationships shown in the drawings. Furthermore, the dimensional ratios of the drawings are not limited to those shown in the drawings.
〔透明アンテナ〕
本実施形態の透明アンテナは、透明基材と、透明基材上に配設された、接合部と、該接合部と電気的に接合されたアンテナ部と、を有し、接合部が、第1導電性細線を有する第1導電性パターンを有し、アンテナ部が、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有し、下記A~C条件を1つ以上満たす。
条件A:前記第1導電性細線の線幅W1は、前記第2導電性細線の線幅W2よりも広い
条件B:前記第1導電性細線の高さT1は、前記第2導電性細線の高さT2よりも高い
条件C:単位面積当たりの前記第1導電性パターンの占有面積率S1は、単位面積当たりの前記第2導電性パターンの占有面積率S2よりも大きい
[Transparent antenna]
The transparent antenna of the present embodiment has a transparent substrate, a bonding portion disposed on the transparent substrate, and an antenna portion electrically bonded to the bonding portion, the bonding portion having a first conductive pattern having a first conductive thin wire, the antenna portion having a second conductive pattern having a second conductive thin wire, and satisfies one or more of the following conditions A to C.
Condition A: The line width W1 of the first conductive thin wire is wider than the line width W2 of the second conductive thin wire. Condition B: The height T1 of the first conductive thin wire is higher than the height T2 of the second conductive thin wire. Condition C: The occupancy area ratio S1 of the first conductive pattern per unit area is higher than the occupancy area ratio S2 of the second conductive pattern per unit area.
図1に、本実施形態の透明アンテナ10を備えるRFタグ100の一態様を示す平面図を示す。本実施形態の透明アンテナ10は、透明基材11と、透明基材11上に形成された集電部12とアンテナ部13とを有する。集電部12は、アンテナ13部と電気的に接続されるものであり、アンテナ部13が所定の周波数に応答して発生した電気を、半導体素子14に向かって集電する部分をいう。また、接合部121は、集電部12のうち、半導体素子14と接合する部分をいう。以下、集電部12とその接合部121を区別する必要がなく、両方に関するものに関しては、「集電部12(接合部121)」と表記することがある。また、単に「集電部12」と記載する場合であっても、集電部12における接合部121以外の部分を意味するものではない。 1 shows a plan view of an embodiment of an RF tag 100 including a transparent antenna 10 according to the present invention. The transparent antenna 10 according to the present invention has a transparent substrate 11, a current collector 12 and an antenna section 13 formed on the transparent substrate 11. The current collector 12 is electrically connected to the antenna section 13, and is a section that collects electricity generated by the antenna section 13 in response to a predetermined frequency toward the semiconductor element 14. The joint section 121 is a section of the current collector 12 that is joined to the semiconductor element 14. Hereinafter, there is no need to distinguish between the current collector 12 and its joint section 121, and when referring to both, the term "current collector 12 (joint section 121)" may be used. In addition, even when the term "current collector 12" is used, it does not mean any part of the current collector 12 other than the joint section 121.
図2に、図1のS1aの拡大図を示す。図2において、集電部12は2以上の先端が対向した接合部121を有する。この接合部121には、異方性導電性接着剤などにより、半導体素子14が電気的に接合される。また、アンテナ部13は、その接合部121と電気的に接続され、所定の周波数の電波を受信して半導体素子14に電気信号を伝えたり、半導体素子14の出力に応じて所定の周波数の電波を送信したりすることができる。なお、図2では、台形状の集電部12を示すが、集電部12の形状はこれに制限されない。一例として、図2における集電部12は、平面視において半導体素子の投影面積と同等~数倍の面積を有し、接合部121に半導体素子14が接合された際に、集電部12がほぼおおわれるものが好ましい。この場合、集電部12は実質的に接合部121のみで構成されているともいえる。 2 shows an enlarged view of S1a in FIG. 1. In FIG. 2, the current collecting part 12 has a joint 121 with two or more ends facing each other. The semiconductor element 14 is electrically joined to this joint 121 by an anisotropic conductive adhesive or the like. The antenna part 13 is electrically connected to the joint 121, and can receive radio waves of a predetermined frequency and transmit an electrical signal to the semiconductor element 14, or transmit radio waves of a predetermined frequency according to the output of the semiconductor element 14. Although the current collecting part 12 is shown in FIG. 2 as being trapezoidal, the shape of the current collecting part 12 is not limited to this. As an example, the current collecting part 12 in FIG. 2 has an area equal to or several times the projected area of the semiconductor element in a plan view, and it is preferable that the current collecting part 12 is almost covered when the semiconductor element 14 is joined to the joint 121. In this case, it can be said that the current collecting part 12 is substantially composed of only the joint 121.
図1には、2つのアンテナ部13を有し、その間に接合部121を有する集電部13が設けられたストレイトタイプの透明アンテナ10及びRFタグ100を示すが、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13の態様はこれに制限されるものではない。例えば、本実施形態の透明アンテナ10やRFタグ100は、図3のように、集電部12がループ形状になっており、ループ形状の集電部12の周囲にアンテナ部13が設置されたループタイプの透明アンテナ10及びRFタグ100であっていてもよい。 Figure 1 shows a straight-type transparent antenna 10 and RF tag 100 having two antenna parts 13 with a current collecting part 13 having a joint 121 between them, but the configuration of the current collecting part 12 (joint 121) and antenna part 13 is not limited to this. For example, the transparent antenna 10 and RF tag 100 of this embodiment may be a loop-type transparent antenna 10 and RF tag 100 in which the current collecting part 12 is loop-shaped and the antenna part 13 is installed around the loop-shaped current collecting part 12, as shown in Figure 3.
図4に、図3のS1bの拡大図を示す。図4に示すように、ループタイプの集電部12は、ループの先端が対向した接合部121を有する。接合部121は、集電部12の先端であって、半導体素子14と接合する場所である。 Figure 4 shows an enlarged view of S1b in Figure 3. As shown in Figure 4, the loop-type current collecting part 12 has a joint 121 where the tips of the loops face each other. The joint 121 is the tip of the current collecting part 12, and is where it is joined to the semiconductor element 14.
また、本実施形態の透明アンテナは、λ/2ダイポールアンテナの構成に制限されず、接地型λ/4モノポールアンテナなど、他のアンテナ構成を有してもよく、それに応じて、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13は種々の態様をとることができる。 In addition, the transparent antenna of this embodiment is not limited to the configuration of a λ/2 dipole antenna, but may have other antenna configurations, such as a grounded λ/4 monopole antenna, and accordingly, the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13 can take various forms.
次いで、半導体素子の接合性ついて説明する。上記のとおり、接合部121には、異方性導電性接着剤などにより、半導体素子14が電気的に接合される。異方性導電性接着剤は、主に、樹脂バインダーと該樹脂バインダー中に分散した導電性微粒子を含むものであり、電極間にこれらを介在させて加熱しつつ圧力を加えることで、樹脂バインダーが押し広げられ、導電性微粒子が電極を電気的に接合するものである。この接合の工程の違いにより、異方性導電性接着剤は、フィルムタイプ、ペーストタイプ、または液体タイプなどが知られている。 Next, the bonding properties of the semiconductor element will be described. As described above, the semiconductor element 14 is electrically bonded to the bonding portion 121 by an anisotropic conductive adhesive or the like. The anisotropic conductive adhesive mainly contains a resin binder and conductive fine particles dispersed in the resin binder. By placing these between the electrodes and applying heat and pressure, the resin binder is spread and the conductive fine particles electrically bond the electrodes. Depending on the difference in the bonding process, the anisotropic conductive adhesive is known to be of the film type, paste type, liquid type, etc.
このような接合では、導電性微粒子が電極を電気的に接合できるような厚さまで異方性導電性接着剤を押し広げる必要がある。そのため、接合する領域に対しては、異方性導電性接着剤が十分に濡れ広がることが望ましい。しかしながら、半導体素子の周辺領域に異方性導電性接着剤がにじみ出て濡れ広がりすぎると、RFタグの外観不良を生じるほか、意図しない電気的接合も生じる可能性がある。特に、透明アンテナを用いた場合、半導体素子の周辺領域に異方性導電性接着剤に由来する金属質の部分が生じると、その金属質部分が特に目立ち、透明という商品価値を損なう結果となる。また、半導体素子の小型化によって、異方性導電性接着剤の使用量の調整はより困難となり、滲出による歩留まりの低下が生じやすい傾向にある。 In such bonding, the anisotropic conductive adhesive needs to be spread to a thickness that allows the conductive fine particles to electrically bond the electrodes. Therefore, it is desirable for the anisotropic conductive adhesive to sufficiently wet and spread over the bonding area. However, if the anisotropic conductive adhesive seeps out and spreads too much over the peripheral area of the semiconductor element, it may cause poor appearance of the RF tag and may also cause unintended electrical bonding. In particular, when a transparent antenna is used, if metallic parts resulting from the anisotropic conductive adhesive are generated in the peripheral area of the semiconductor element, the metallic parts will be particularly noticeable, resulting in a loss of the product value of transparency. In addition, the miniaturization of semiconductor elements makes it more difficult to adjust the amount of anisotropic conductive adhesive used, and there is a tendency for the yield to decrease due to seepage.
これに対して、本実施形態においては、接合部121を構成する第1導電性パターン300の線幅、高さ、または占有面積率を調整することで、接合部に異方性導電性接着剤の拡散防止機能を持たせる。より具体的には、第1導電性パターン300の線幅を広くするか(条件A)、高さを高くするか(条件B)、または占有面積率を高くする(条件C)。なお、集電部12において、接合部121とその他の部分における、第1導電性パターン300の線幅、高さ、または占有面積率は、一致していても異なっていてもよい。 In contrast, in this embodiment, the line width, height, or occupancy rate of the first conductive pattern 300 constituting the joint 121 is adjusted to provide the joint with a function of preventing the diffusion of the anisotropic conductive adhesive. More specifically, the line width of the first conductive pattern 300 is widened (condition A), the height is increased (condition B), or the occupancy rate is increased (condition C). Note that in the current collecting section 12, the line width, height, or occupancy rate of the first conductive pattern 300 in the joint 121 and other parts may be the same or different.
これにより、第1導電性パターン300の第1導電性細線を超えて、異方性導電性接着剤が滲出することを抑制することが可能となり、パターン間での異方性導電性接着剤の広がりの停止位置を精度よく制御することができる。また、導電性微粒子21が第1導電性パターン300と半導体素子14とを接合しやすくなる。そのため、接合不良が低減し、配線接合の安定性がより向上する。 This makes it possible to prevent the anisotropic conductive adhesive from seeping out beyond the first conductive thin wires of the first conductive pattern 300, and allows for precise control of the position where the anisotropic conductive adhesive stops spreading between the patterns. In addition, the conductive fine particles 21 can more easily bond the first conductive pattern 300 and the semiconductor element 14. This reduces bonding defects and improves the stability of the wiring bonding.
なお、本実施形態において接合性の向上とは、上記接合信頼性の向上と外観不良の抑制をいうものとする。以下、各構成について詳説する。 In this embodiment, improving the bonding performance means improving the bonding reliability and suppressing the occurrence of poor appearance. Each configuration will be described in detail below.
〔透明基材〕
本実施形態では透明基材11を用いる。ここで、「透明」とは、可視光透過率が、好ましくは80%以上であることをいい、より好ましくは90%以上であることをいい、さらに好ましくは95%以上であることをいう。ここで、可視光透過率は、JIS K 7361-1:1997に準拠して測定することができる。
[Transparent substrate]
In this embodiment, a transparent substrate 11 is used. Here, "transparent" means that the visible light transmittance is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more. Here, the visible light transmittance can be measured in accordance with JIS K 7361-1:1997.
透明基材11は、1種の材料からなるものであっても、2種以上の材料が積層されたものであってもよい。また、基材が、2種以上の材料が積層された多層体である場合、基材は、有機基材又は無機基材同士が積層されたものであっても、有機基材及び無機基材が積層されたものであってもよい。 The transparent substrate 11 may be made of one type of material, or may be a laminate of two or more types of materials. In addition, when the substrate is a multilayer body in which two or more types of materials are laminated, the substrate may be a laminate of organic substrates or inorganic substrates, or a laminate of an organic substrate and an inorganic substrate.
透明基材11の態様としては、コア層の単層シート、コア層と第1最外層とを有する積層シート、コア層と第2最外層とを有する積層シート、第1最外層と第2最外層とを有する積層シート、コア層と第1最外層と第2最外層とを有する積層シートが挙げられる。また、上記積層シートにおいて、コア層と第1最外層の間、コア層と第2最外層の間、または、第1最外層と第2最外層の間には、さらに他の層を有していてもよい。 Examples of the transparent substrate 11 include a single-layer sheet of a core layer, a laminate sheet having a core layer and a first outermost layer, a laminate sheet having a core layer and a second outermost layer, a laminate sheet having a first outermost layer and a second outermost layer, and a laminate sheet having a core layer, a first outermost layer and a second outermost layer. In addition, the above laminate sheets may further have other layers between the core layer and the first outermost layer, between the core layer and the second outermost layer, or between the first outermost layer and the second outermost layer.
なお、透明基材11がコア層の単層シートである場合、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13はコア層の表面に形成される。また、透明基材11が積層シートである場合、第1最外層は、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13が形成される面を構成する層を意味し、第2最外層は第1最外層の裏面を意味する。以下、各層の構成について詳説する。 When the transparent substrate 11 is a single-layer sheet of the core layer, the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13 are formed on the surface of the core layer. When the transparent substrate 11 is a laminated sheet, the first outermost layer refers to the layer that constitutes the surface on which the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13 are formed, and the second outermost layer refers to the back surface of the first outermost layer. The structure of each layer is described in detail below.
(コア層)
コア層を構成する材料は、特に制限されないが、基材の機械的強度の向上に寄与するものが好ましい。そのようなコア層の材料としては、特に限定されないが、例えば、ガラス等の透明無機基材;アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の透明有機基材が挙げられる。このなかでも、ポリエチレンテレフタレートを用いることにより、透明アンテナを製造するための生産性(コスト削減効果)がより優れる。また、ポリイミドを用いることにより、透明アンテナの耐熱性がより優れる。ポリイミドを用いる場合は、可視光の光透過性が優れる、いわゆる透明ポリイミドを用いることとより好ましい。さらに、ポリエチレンテレフタレート及び/又はポリエチレンナフタレートを用いることにより、透明基材と導電性細線との密着性がより優れる。
(Core layer)
The material constituting the core layer is not particularly limited, but is preferably one that contributes to improving the mechanical strength of the substrate. The material of such a core layer is not particularly limited, but for example, a transparent inorganic substrate such as glass; a transparent organic substrate such as an acrylic acid ester, a methacrylic acid ester, a polyethylene terephthalate, a polybutylene terephthalate, a polyethylene naphthalate, a polycarbonate, a polyarylate, a polyvinyl chloride, a polyethylene, a polypropylene, a polystyrene, a nylon, an aromatic polyamide, a polyether ether ketone, a polysulfone, a polyether sulfone, a polyimide, or a polyether imide. Among these, by using polyethylene terephthalate, the productivity (cost reduction effect) for manufacturing a transparent antenna is more excellent. In addition, by using polyimide, the heat resistance of the transparent antenna is more excellent. When using polyimide, it is more preferable to use a so-called transparent polyimide that has excellent light transmittance of visible light. Furthermore, by using polyethylene terephthalate and/or polyethylene naphthalate, the adhesion between the transparent substrate and the conductive thin wire is more excellent.
コア層は、1種の材料からなるものであっても、2種以上の材料が積層されたものであってもよい。また、コア層が、2種以上の材料が積層された多層体である場合、基材は、有機基材又は無機基材同士が積層されたものであっても、有機基材及び無機基材が積層されたものであってもよい。 The core layer may be made of one type of material, or may be made of two or more laminated materials. In addition, when the core layer is a multilayer body in which two or more materials are laminated, the substrate may be made of organic substrates or inorganic substrates laminated together, or an organic substrate and an inorganic substrate laminated together.
コア層の厚さは、好ましくは5μm以上500μm以下であり、より好ましくは10μm以上100μm以下である。 The thickness of the core layer is preferably 5 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 100 μm or less.
(第1最外層)
透明基材11が積層体である場合、第1最外層は、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13が形成される面を構成する層となる。第1最外層を構成する材料は、特に制限されないが、コア層と、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13それぞれとの密着性向上に寄与するものが好ましい。また、透明基材11が、第1最外層と第2最外層とを有し、コア層を有しない態様の場合には、第1最外層は第2最外層と、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13それぞれとの密着性向上に寄与するものが好ましい。
(First outermost layer)
When the transparent substrate 11 is a laminate, the first outermost layer is a layer that constitutes the surface on which the current collecting portion 12 (joint portion 121) and the antenna portion 13 are formed. The material that constitutes the first outermost layer is not particularly limited, but is preferably one that contributes to improving the adhesion between the core layer and each of the current collecting portion 12 (joint portion 121) and the antenna portion 13. In addition, when the transparent substrate 11 has a first outermost layer and a second outermost layer, but does not have a core layer, it is preferable that the first outermost layer contributes to improving the adhesion between the second outermost layer and each of the current collecting portion 12 (joint portion 121) and the antenna portion 13.
このような第1最外層に含まれる成分としては、特に限定されないが、例えば、ケイ素化合物(例えば、(ポリ)シラン類、(ポリ)シラザン類、(ポリ)シルチアン類、(ポリ)シロキサン類、ケイ素、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、塩化ケイ素、ケイ素酸塩、ゼオライト、シリサイド等)、アルミニウム化合物(例えば、酸化アルミニウム等)、マグネシウム化合物(例えばフッ化マグネシウム)等が挙げられる。 The components contained in such a first outermost layer are not particularly limited, but examples thereof include silicon compounds (e.g., (poly)silanes, (poly)silazanes, (poly)silthians, (poly)siloxanes, silicon, silicon carbide, silicon oxide, silicon nitride, silicon chloride, silicate salts, zeolites, silicides, etc.), aluminum compounds (e.g., aluminum oxide, etc.), magnesium compounds (e.g., magnesium fluoride), etc.
この中でも、ケイ素化合物が好ましく、シロキサン類がより好ましい。このような成分を用いることにより、透明アンテナの透明性及び耐久性がより向上する傾向にある。 Among these, silicon compounds are preferred, and siloxanes are more preferred. By using such components, the transparency and durability of the transparent antenna tend to be further improved.
ケイ素化合物としては、特に制限されないが、例えば、多官能性オルガノシランの縮合物、多官能性オルガノシラン又はそのオリゴマーとポリ酢酸ビニルとを加水分解反応させて得られた重縮合物などが挙げられる。 The silicon compound is not particularly limited, but examples thereof include condensation products of polyfunctional organosilanes, and polycondensates obtained by hydrolysis reaction of polyfunctional organosilanes or their oligomers with polyvinyl acetate.
多官能性オルガノシランとしては、特に制限されないが、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランなどの2官能性オルガノシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシランなどの3官能性オルガノシラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどの4官能性オルガノシランなどが挙げられる。 Examples of polyfunctional organosilanes include, but are not limited to, bifunctional organosilanes such as dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and diphenyldiethoxysilane; trifunctional organosilanes such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane; and tetrafunctional organosilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.
第1最外層は、上記第1最外層に含まれる成分を含む組成物をコア層に塗布、乾燥する方法により成膜することができる。また、第1最外層は、PVD、CVDなどの気相成膜法によって製膜してもよい。第1最外層を形成するための組成物は、必要に応じて、分散剤、界面活性剤、結着剤等を含有してもよい。 The first outermost layer can be formed by applying a composition containing the components contained in the first outermost layer to the core layer and drying it. The first outermost layer may also be formed by a gas phase film formation method such as PVD or CVD. The composition for forming the first outermost layer may contain a dispersant, a surfactant, a binder, etc., as necessary.
第1最外層の厚さは、好ましくは0.01μm以上100μm以下であり、より好ましくは0.01μm以上10μm以下であり、さらに好ましくは0.01μm以上1μm以下である。第1最外層の厚さが上記範囲内であることにより、上記密着性がより向上するほか、透明アンテナの透明性及び耐久性がより向上する傾向にある。 The thickness of the first outermost layer is preferably 0.01 μm or more and 100 μm or less, more preferably 0.01 μm or more and 10 μm or less, and even more preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less. By having the thickness of the first outermost layer within the above range, the adhesion is further improved, and the transparency and durability of the transparent antenna tend to be further improved.
第1最外層をコア層上に積層することで、例えば、集電部12(接合部121)及びアンテナ部13をプラズマ等の焼成手段でインク中の金属成分を焼結させて形成する際に、プラズマ等によって集電部12(接合部121)及びアンテナ部13で被覆されていない箇所のコア層のエッチングを防ぐことができる。 By laminating the first outermost layer on the core layer, for example, when the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13 are formed by sintering the metal components in the ink using a baking method such as plasma, it is possible to prevent etching of the core layer by the plasma or the like at the locations that are not covered by the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13.
さらにこの第1最外層は静電気による集電部12(接合部121)及びアンテナ部13の断線を防ぐために、帯電防止機能を持っていることが好ましい。第1最外層が帯電防止機能を有するために、第1最外層は導電性無機酸化物及び導電性有機化合物の少なくともいずれかを含むことが好ましい。 Furthermore, this first outermost layer preferably has an antistatic function to prevent disconnection of the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13 due to static electricity. In order for the first outermost layer to have an antistatic function, it is preferable that the first outermost layer contains at least one of a conductive inorganic oxide and a conductive organic compound.
(第2最外層)
透明基材11が積層体である場合、第2最外層は、第1最外層の裏面を意味する。第2最外層に含まれる成分としては、特に限定されないが、例えば、メラミン系化合物、アルキド系化合物、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、ポリエチレンワックス、脂肪酸、脂肪酸エステルが挙げられる。このなかでも、メラミン系化合物、アルキド系化合物、フッ素系化合物、シリコーン系化合物が好ましく、メラミン系化合物、アルキド系化合物がより好ましい。このような成分を用いることにより、透明アンテナの透明性及び耐久性がより向上する傾向にある。
(Second outermost layer)
When the transparent substrate 11 is a laminate, the second outermost layer means the back side of the first outermost layer. The components contained in the second outermost layer are not particularly limited, but examples thereof include melamine-based compounds, alkyd-based compounds, fluorine-based compounds, silicone-based compounds, polyethylene wax, fatty acids, and fatty acid esters. Among these, melamine-based compounds, alkyd-based compounds, fluorine-based compounds, and silicone-based compounds are preferred, and melamine-based compounds and alkyd-based compounds are more preferred. By using such components, the transparency and durability of the transparent antenna tend to be further improved.
第2最外層の厚さは、好ましくは0.01μm以上100μm以下であり、より好ましくは0.01μm以上10μm以下であり、さらに好ましくは0.01μm以上1μm以下である。第2最外層の厚さが上記範囲内であることにより、透明アンテナ10の透明性及び耐久性がより向上する傾向にある。 The thickness of the second outermost layer is preferably 0.01 μm or more and 100 μm or less, more preferably 0.01 μm or more and 10 μm or less, and even more preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less. By having the thickness of the second outermost layer within the above range, the transparency and durability of the transparent antenna 10 tend to be further improved.
(その他の層)
コア層と第1最外層の間、コア層と第2最外層の間、または、第1最外層と第2最外層の間に配される他の層としては、特に制限されないが、例えば、易接着層が挙げられる。易接着層は、コア層と第1最外層、コア層と第2最外層、または、第1最外層と第2最外層の接着性を向上する目的で用いられる。
(Other layers)
The other layer disposed between the core layer and the first outermost layer, between the core layer and the second outermost layer, or between the first outermost layer and the second outermost layer is not particularly limited, and may be, for example, an easy-adhesion layer. The easy-adhesion layer is used for the purpose of improving the adhesion between the core layer and the first outermost layer, between the core layer and the second outermost layer, or between the first outermost layer and the second outermost layer.
〔接合部〕
接合部121は、集電部12の先端であって、半導体素子14と接合する場所である。接合部121(集電部12)は、アンテナ部13と電気的に接合されており、第1導電性パターン300を有する。ここで、第1導電性パターン300とは、連続したパターンであり、パターン中の任意の点から他の任意の点までの導電性を有するものである。なお、集電部12は、電気的に独立した一又は複数の第1導電性パターン300を有していてもよい。また、集電部12において第1導電性パターン300が形成されていない部分は、第1開口部301と称する。
[Joint]
The joint 121 is the tip of the current collecting part 12 and is a place where it is joined to the semiconductor element 14. The joint 121 (current collecting part 12) is electrically joined to the antenna part 13 and has a first conductive pattern 300. Here, the first conductive pattern 300 is a continuous pattern that has conductivity from any point in the pattern to any other point. Note that the current collecting part 12 may have one or more first conductive patterns 300 that are electrically independent. In addition, a portion of the current collecting part 12 where the first conductive pattern 300 is not formed is referred to as a first opening 301.
図2及び4に、図1のS1a部分及び図3のS1bの拡大図を示す。図2及び4では、太い導電性細線からなる第1導電性パターン300で形成された集電部12(接合部121)と、より細い導電性細線からなる第2導電性パターン400で形成されたアンテナ部13とが、電気的に接合されている例を示す。 Figures 2 and 4 show enlarged views of the S1a portion of Figure 1 and the S1b portion of Figure 3. Figures 2 and 4 show an example in which the current collecting portion 12 (joint portion 121) formed of the first conductive pattern 300 made of a thick conductive thin wire and the antenna portion 13 formed of the second conductive pattern 400 made of a thinner conductive thin wire are electrically joined.
図5に、接合部121の一態様として、図2及び4のS2部分の拡大図を表す。図5において、第1導電性パターン300は、複数の第1導電性細線が網目状に交差して形成されるグリッドパターンとして示すが、第1導電性パターン300はこれに限定されず第1導電性細線が交差し導電性が維持される他のパターンであってもよい。また、第1導電性パターン300は規則的なパターンであっても不規則なパターンであってもよい。さらに、第1導電性細線は、直線であっても、曲線であってもよい。 Figure 5 shows an enlarged view of part S2 in Figures 2 and 4 as one embodiment of the joint 121. In Figure 5, the first conductive pattern 300 is shown as a grid pattern formed by a plurality of first conductive thin wires crossing each other in a mesh-like pattern, but the first conductive pattern 300 is not limited to this and may be another pattern in which the first conductive thin wires cross and maintain conductivity. In addition, the first conductive pattern 300 may be a regular pattern or an irregular pattern. Furthermore, the first conductive thin wires may be straight or curved.
第1開口部301の形状としては、特に制限されないが、例えば、三角形;正方形、長方形、ひし形等の四角形;五角形;六角形;あるいは複数種の多角形を組み合わせたものが挙げられる。 The shape of the first opening 301 is not particularly limited, but may be, for example, a triangle; a quadrangle such as a square, rectangle, or diamond; a pentagon; a hexagon; or a combination of multiple polygons.
集電部12の構成は、特に制限されないが、例えば、複数のアンテナ部13を接続するように、半導体素子14でほぼ隠れる大きさの集電部12が設けられる構成や(図1参照)、ループ形状の集電部12の一部に半導体素子14が接合され、ループ形状の集電部12の外周にアンテナ部13が設けられる構成(図3参照)、1つのアンテナ部13の任意の箇所に集電部12が設けられる構成が挙げられる。また、集電部12における半導体素子14の接合位置(接合部121)は特に制限されるものではないが、集電部12の先端が対向する位置が好ましい。 The configuration of the current collecting section 12 is not particularly limited, but examples include a configuration in which a current collecting section 12 of a size that is almost hidden by the semiconductor element 14 is provided so as to connect multiple antenna sections 13 (see FIG. 1), a configuration in which a semiconductor element 14 is joined to a part of a loop-shaped current collecting section 12 and an antenna section 13 is provided on the outer periphery of the loop-shaped current collecting section 12 (see FIG. 3), and a configuration in which a current collecting section 12 is provided at an arbitrary position of one antenna section 13. In addition, the joining position (joint 121) of the semiconductor element 14 to the current collecting section 12 is not particularly limited, but a position where the tip of the current collecting section 12 faces is preferable.
〔アンテナ部13〕
アンテナ部13は、集電部12(接合部121)と電気的に接合されており、第2導電性パターン400を有する。ここで、第2導電性パターン400とは、連続したパターンであり、パターン中の任意の点から他の任意の点までの導電性を有するものである。なお、アンテナ部13は、電気的に独立した複数の第2導電性パターン400を有していてもよい。また、アンテナ部13において第2導電性パターン400が形成されていない部分は、第2開口部401と称する。
[Antenna section 13]
The antenna section 13 is electrically connected to the current collecting section 12 (joint section 121) and has a second conductive pattern 400. Here, the second conductive pattern 400 is a continuous pattern having conductivity from any point in the pattern to any other point. The antenna section 13 may have a plurality of electrically independent second conductive patterns 400. In addition, a portion of the antenna section 13 where the second conductive pattern 400 is not formed is referred to as a second opening 401.
アンテナ部13は、その種類に応じて種々の形状を有する。アンテナ部13の種類としては、特に制限されないが、例えば、電界の変化により電流を生じさせるダイポールアンテナやパッチアンテナ等の電界アンテナや、磁界の変化により電流を生じさせるループアンテナなどの磁界アンテナが挙げられる。 The antenna unit 13 has various shapes depending on the type. The type of antenna unit 13 is not particularly limited, but examples include electric field antennas such as dipole antennas and patch antennas that generate current due to changes in the electric field, and magnetic field antennas such as loop antennas that generate current due to changes in the magnetic field.
また、アンテナ部13の外形としては、公知形状を利用することができる。例えば、線状のダイポールアンテナとしては、直線型に限られず、折り返し型、メアンダ型、ヘリカル型、スパイラル型など各種公知の形状が挙げられる。また、パッチアンテナについても、多角形、円形などの任意の外形のほか、それらに切込みを有する形状が挙げられる。さらに、アンテナ部13は、これら形状を複数組み合わせたものであってもよい。 The external shape of the antenna section 13 may be any known shape. For example, a linear dipole antenna is not limited to a straight line type, and may have a variety of known shapes, such as a folded type, a meander type, a helical type, or a spiral type. Patch antennas may also have any shape, such as a polygon or a circle, or may have a shape with a notch. Furthermore, the antenna section 13 may be a combination of multiple of these shapes.
また、アンテナ部13についても、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有するものが好ましい。図6に、アンテナ部13の一態様として、図2及び4のS3部分の拡大図を表す。図6において、第2導電性パターン400は、複数の第2導電性細線が網目状に交差して形成されるグリッドパターンとして示すが、第2導電性パターン400はこれに限定されず第2導電性細線が交差し導電性が維持される他のパターンであってもよい。また、第2導電性パターン400は規則的なパターンであっても不規則なパターンであってもよい。さらに、第2導電性細線は、直線であっても、曲線であってもよい。 It is also preferable that the antenna section 13 has a second conductive pattern having a second conductive thin wire. FIG. 6 shows an enlarged view of the S3 portion of FIGS. 2 and 4 as one embodiment of the antenna section 13. In FIG. 6, the second conductive pattern 400 is shown as a grid pattern formed by a plurality of second conductive thin wires crossing each other in a mesh-like manner, but the second conductive pattern 400 is not limited thereto and may be another pattern in which the second conductive thin wires cross and maintain conductivity. The second conductive pattern 400 may be a regular pattern or an irregular pattern. Furthermore, the second conductive thin wires may be straight or curved.
第2導電性パターン400が形成されていない部分、すなわち第2開口部401の形状としては、特に制限されないが、例えば、三角形;正方形、長方形、ひし形等の四角形;五角形;六角形;あるいは複数種の多角形を組み合わせたものが挙げられる。 The shape of the portion where the second conductive pattern 400 is not formed, i.e., the second opening 401, is not particularly limited, but may be, for example, a triangle; a quadrangle such as a square, rectangle, or diamond; a pentagon; a hexagon; or a combination of multiple types of polygons.
図1及び図3は、アンテナ部13が電界アンテナである場合のRFタグの構成を示す例である。図1では、半導体素子14でほぼ隠れる大きさの比較的小さい集電部12の周りに2つのアンテナ部13が形成されており、図3においては、ループ形状の集電部12の周りを囲うようにアンテナ部13が形成されている。図1及び3ともに、アンテナ部13は長方形のような外形を有する。図1及び3において、アンテナ部13は、導電層が平面にベタ塗された態様ではなく、第2開口部401と第2導電性パターン400により構成されるグリッドパターンにより構成される。これにより、アンテナ部13の電界アンテナとしての機能を確保しつつ、アンテナ部が形成された領域の透明性を確保することができる。 Figures 1 and 3 show examples of the configuration of an RF tag in which the antenna section 13 is an electric field antenna. In Figure 1, two antenna sections 13 are formed around a relatively small current collecting section 12 that is almost hidden by a semiconductor element 14, and in Figure 3, the antenna section 13 is formed so as to surround the loop-shaped current collecting section 12. In both Figures 1 and 3, the antenna section 13 has a rectangular outer shape. In Figures 1 and 3, the antenna section 13 is not formed by applying a conductive layer solidly on a flat surface, but is formed by a grid pattern formed by a second opening 401 and a second conductive pattern 400. This ensures the transparency of the area in which the antenna section is formed while ensuring the function of the antenna section 13 as an electric field antenna.
(第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400)
第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400は、導電性成分を含む。導電性成分としては、特に制限されないが、例えば、導電性金属、導電性高分子などが挙げられる。また、第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400は、非導電性成分を含んでもよい。導電性金属としては、特に制限されないが、例えば、金、銀、銅、及びアルミニウムが挙げられる。このなかでも、銀又は銅が好ましく、比較的安価な銅であることがより好ましい。このような導電性金属を用いることにより、透明アンテナの導電性が一層優れる傾向にある。また、導電性高分子としては、公知のものを用いることができ、ポリアセチレンやポリチオフェンなどが挙げられる。
(First Conductive Pattern 300 and Second Conductive Pattern 400)
The first conductive pattern 300 and the second conductive pattern 400 include a conductive component. The conductive component is not particularly limited, but examples thereof include conductive metals and conductive polymers. The first conductive pattern 300 and the second conductive pattern 400 may also include a non-conductive component. The conductive metal is not particularly limited, but examples thereof include gold, silver, copper, and aluminum. Among these, silver or copper is preferred, and copper, which is relatively inexpensive, is more preferred. By using such a conductive metal, the conductivity of the transparent antenna tends to be even more excellent. In addition, known conductive polymers can be used, and examples thereof include polyacetylene and polythiophene.
また、非導電性成分としては、特に制限されないが、例えば、金属酸化物や金属化合物、及び有機化合物が挙げられる。より具体的には、これら非導電性成分としては、後述するインクに含まれる成分に由来する成分であって、インクに含まれる成分のうち焼成を経た後の導電性細線に残留する金属酸化物、金属化合物、及び有機化合物が挙げられる。 The non-conductive components are not particularly limited, but include, for example, metal oxides, metal compounds, and organic compounds. More specifically, these non-conductive components are derived from the components contained in the ink described below, and include metal oxides, metal compounds, and organic compounds that remain in the conductive thin wires after baking among the components contained in the ink.
第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400における導電性成分の含有割合は、各々独立して、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、さらに好ましくは70質量%以上である。導電性成分の含有割合の上限は、特に制限されないが、100質量%である。また、第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400における非導電性成分の含有割合は、各々独立して、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。非導電性成分の含有割合の下限は、特に制限されないが、0質量%である。 The content ratio of the conductive component in the first conductive pattern 300 and the second conductive pattern 400 is preferably 50 mass% or more, more preferably 60 mass% or more, and even more preferably 70 mass% or more, each independently. The upper limit of the content ratio of the conductive component is not particularly limited, but is 100 mass%. The content ratio of the non-conductive component in the first conductive pattern 300 and the second conductive pattern 400 is preferably 50 mass% or less, more preferably 40 mass% or less, and even more preferably 30 mass% or less, each independently. The lower limit of the content ratio of the non-conductive component is not particularly limited, but is 0 mass%.
(線幅W)
第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400における第1導電性細線及び第2導電性細線の線幅Wは、透明基材11の導電性パターンが配された面側から、導電性細線を透明基材11の表面上に投影したときの線幅Wをいう。台形の断面を有する導電性細線においては、透明基材11と接している導電性細線の面の幅が線幅Wとなる。
(Line width W)
The line width W of the first conductive thin wire and the second conductive thin wire in the first conductive pattern 300 and the second conductive pattern 400 refers to the line width W when the conductive thin wire is projected onto the surface of the transparent substrate 11 from the surface side on which the conductive pattern of the transparent substrate 11 is arranged. In the conductive thin wire having a trapezoidal cross section, the width of the surface of the conductive thin wire in contact with the transparent substrate 11 is the line width W.
第1導電性細線の線幅W1は、好ましくは0.5~200μmであり、より好ましくは1~150μm、さらに好ましくは2~100μmである。第1導電性細線の線幅W1が上記範囲内であることにより、接合性がより向上するとともに、利得等のアンテナ特性がより向上する傾向にある。また、第1導電性細線の線幅W1が200μm以下であることにより、第1導電性パターン300の視認性がより低下し、集電部12(接合部121)の透明性がより向上する傾向にある。 The line width W1 of the first conductive thin wire is preferably 0.5 to 200 μm, more preferably 1 to 150 μm, and even more preferably 2 to 100 μm. When the line width W1 of the first conductive thin wire is within the above range, the bonding property is improved and the antenna characteristics such as gain tend to be improved. In addition, when the line width W1 of the first conductive thin wire is 200 μm or less, the visibility of the first conductive pattern 300 is further reduced and the transparency of the current collecting part 12 (bonding part 121) tends to be further improved.
第2導電性細線の線幅W2は、好ましくは0.25~7.5μmであり、より好ましくは0.25~5.0μm、さらに好ましくは0.25~4.0μm、特に好ましくは0.50~3.0μmである。第2導電性細線の線幅W2が0.25μm以上であることにより、アンテナ部13の導電性がより向上する傾向にある。また、導電性細線表面の酸化や腐食等による導電性の低下を十分に抑制できる。他方、第2導電性細線の線幅W2が10.0μm以下であることにより、第2導電性パターン400の視認性がより低下し、アンテナ部13の透明性がより向上する傾向にある。 The line width W2 of the second conductive thin wire is preferably 0.25 to 7.5 μm, more preferably 0.25 to 5.0 μm, even more preferably 0.25 to 4.0 μm, and particularly preferably 0.50 to 3.0 μm. When the line width W2 of the second conductive thin wire is 0.25 μm or more, the conductivity of the antenna portion 13 tends to be further improved. In addition, the decrease in conductivity due to oxidation or corrosion of the conductive thin wire surface can be sufficiently suppressed. On the other hand, when the line width W2 of the second conductive thin wire is 10.0 μm or less, the visibility of the second conductive pattern 400 tends to be further reduced, and the transparency of the antenna portion 13 tends to be further improved.
条件Aとして、本実施形態の第1導電性細線の線幅W1は、第2導電性細線の線幅W2よりも広いことが好ましい。図7に、主に条件Aを充足する本実施形態のRFタグの接合部上に、異方性導電性接着剤を介して半導体素子が接合された状態を示す概略断面図を示す。線幅W1を広くすることにより、異方性導電性接着剤は線幅の広い第1導電性細線を超えにくくなり、滲出がより抑制される。その差(W1-W2)は、好ましくは4~200μmであり、より好ましくは10~150μmであり、さらに好ましくは20~100μmである。差(W1-W2)が上記範囲内であることにより、接合性がより向上する傾向にある。 As condition A, the line width W 1 of the first conductive thin wire in this embodiment is preferably wider than the line width W 2 of the second conductive thin wire. FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view showing a state in which a semiconductor element is bonded via an anisotropic conductive adhesive onto a joint of an RF tag of this embodiment that mainly satisfies condition A. By widening the line width W 1 , the anisotropic conductive adhesive is less likely to exceed the first conductive thin wire with a wide line width, and seepage is further suppressed. The difference (W 1 -W 2 ) is preferably 4 to 200 μm, more preferably 10 to 150 μm, and even more preferably 20 to 100 μm. By having the difference (W 1 -W 2 ) within the above range, the bondability tends to be further improved.
なお、第1導電性パターン300及び/又は第2導電性パターン400において、線幅W1及び/又は線幅W2が、一定の値ではなく、複数の値となるような場合には、すべての線幅W1及び/又は線幅W2が上記範囲を満たすことが好ましい。 In addition, in the first conductive pattern 300 and/or the second conductive pattern 400, when the line width W1 and/or the line width W2 are not a constant value but have multiple values, it is preferable that all the line widths W1 and/or the line widths W2 satisfy the above range.
(高さT)
第1導電性細線の高さT1は、好ましくは0.06以上1.0μm以下であり、より好ましくは0.08以上0.9μm以下あり、さらに好ましくは0.11以上~0.8μm以下である。高さT1が0.06μm以上であることにより、導電性がより向上する傾向にある。また、導電性細線表面の酸化や腐食等による導電性の低下を十分に抑制できる傾向にある。他方、高さT1が1.0μm以下であることにより、広い視野角において高い透明性が発現される傾向にある。
(Height T)
The height T1 of the first conductive thin wire is preferably 0.06 to 1.0 μm, more preferably 0.08 to 0.9 μm, and even more preferably 0.11 to 0.8 μm. When the height T1 is 0.06 μm or more, the conductivity tends to be further improved. In addition, the decrease in conductivity due to oxidation or corrosion of the conductive thin wire surface tends to be sufficiently suppressed. On the other hand, when the height T1 is 1.0 μm or less, high transparency tends to be exhibited at a wide viewing angle.
第2導電性細線の高さT2は、好ましくは0.05以上0.95μm以下であり、より好ましくは0.07以上0.8μm以下あり、さらに好ましくは0.1以上0.5μm以下である。高さT2が0.05μm以上であることにより、導電性がより向上する傾向にある。また、導電性細線表面の酸化や腐食等による導電性の低下を十分に抑制できる傾向にある。他方、高さT2が0.95μm以下であることにより、広い視野角において高い透明性が発現される傾向にある。 The height T2 of the second conductive thin wire is preferably 0.05 to 0.95 μm, more preferably 0.07 to 0.8 μm, and even more preferably 0.1 to 0.5 μm. When the height T2 is 0.05 μm or more, the conductivity tends to be further improved. In addition, the decrease in conductivity due to oxidation or corrosion of the conductive thin wire surface tends to be sufficiently suppressed. On the other hand, when the height T2 is 0.95 μm or less, high transparency tends to be exhibited at a wide viewing angle.
条件Bとして、本実施形態の第1導電性細線の高さT1は、第2導電性細線の高さT2よりも高いことが好ましい。図8に、主に条件Bを充足する本実施形態のRFタグの接合部上に、異方性導電性接着剤を介して半導体素子が接合された状態を表す概略断面図を示す。高さT1を高くすることにより、異方性導電性接着剤は線幅の高い第1導電性細線を超えにくくなり、滲出がより抑制される。さらに、導電性微粒子21が第1開口部301に収まりやすくなるため、第1導電性パターン300と半導体素子14との配線接合の安定性がより向上する傾向にある。その差(T1-T2)は、好ましくは0.01~0.9μmであり、より好ましくは0.05~0.8μmであり、さらに好ましくは0.1~0.7μmである。差(T1-T2)が上記範囲内であることにより、接合性がより向上する傾向にある。 As condition B, the height T 1 of the first conductive thin wire in this embodiment is preferably higher than the height T 2 of the second conductive thin wire. FIG. 8 shows a schematic cross-sectional view of a semiconductor element bonded via an anisotropic conductive adhesive on the bonding portion of the RF tag of this embodiment that mainly satisfies condition B. By increasing the height T 1 , the anisotropic conductive adhesive is less likely to exceed the first conductive thin wire with a large line width, and exudation is further suppressed. Furthermore, since the conductive fine particles 21 are more likely to fit into the first opening 301, the stability of the wiring bonding between the first conductive pattern 300 and the semiconductor element 14 tends to be further improved. The difference (T 1 -T 2 ) is preferably 0.01 to 0.9 μm, more preferably 0.05 to 0.8 μm, and even more preferably 0.1 to 0.7 μm. By having the difference (T 1 -T 2 ) within the above range, the bonding property tends to be further improved.
なお、第1導電性パターン300及び/又は第2導電性パターン400において、高さT1及び/又は高さT2が、一定の値ではなく、複数の値となるような場合には、すべての高さT1及び/又は高さT2が上記範囲を満たすことが好ましい。 In addition, in the first conductive pattern 300 and/or the second conductive pattern 400, when the height T1 and/or the height T2 are not a constant value but are multiple values, it is preferable that all the heights T1 and/or the heights T2 satisfy the above range.
(ピッチP)
第1導電性細線のピッチP1は、好ましくは0.5~25μmであり、より好ましくは1.0~10μmであり、さらに好ましくは2.0~7.0μmである。ピッチP1が上記範囲内であることにより、接合性がより向上するとともに、利得等のアンテナ特性がより向上する傾向にある。なお、ピッチPは、導電性細線間の距離である。
(Pitch P)
The pitch P1 of the first conductive thin wires is preferably 0.5 to 25 μm, more preferably 1.0 to 10 μm, and even more preferably 2.0 to 7.0 μm. By having the pitch P1 within the above range, the bonding property is improved and the antenna characteristics such as gain tend to be improved. The pitch P is the distance between the conductive thin wires.
第2導電性細線のピッチP2は、好ましくは20~1000μmであり、より好ましくは40~750μmであり、さらに好ましくは60~300μmである。ピッチP2が20μm以上であることにより、アンテナ部13の透明性がより向上する傾向にある。また、ピッチP2が1000μm以下であることにより、導電性がより向上する傾向にある。 The pitch P2 of the second conductive thin wire is preferably 20 to 1000 μm, more preferably 40 to 750 μm, and even more preferably 60 to 300 μm. When the pitch P2 is 20 μm or more, the transparency of the antenna portion 13 tends to be further improved. Furthermore, when the pitch P2 is 1000 μm or less, the conductivity tends to be further improved.
条件A~C以外の条件Dとして、本実施形態の第1導電性細線のピッチP1は、第2導電性細線のピッチP2よりも小さいことが好ましい。これにより、第1導電性パターンが密に配置されることになる。そのため、異方性導電性接着剤は密に配置された第1導電性パターンを超えにくくなり、滲出がより抑制される。さらに、導電性微粒子21が収まる第1開口部301の密度も高くなるため、第1導電性パターン300と半導体素子14との配線接合の安定性がより向上する傾向にある。その差(P2-P1)は、好ましくは30~1000μm以下であり、より好ましくは50~500μm以下であり、さらに好ましくは100~300μmである。差(P2-P1)が上記範囲内であることにより、接合部の視認性が低下し、意匠性が向上する傾向にある。 As a condition D other than conditions A to C, the pitch P 1 of the first conductive thin wires in this embodiment is preferably smaller than the pitch P 2 of the second conductive thin wires. This results in the first conductive pattern being densely arranged. Therefore, the anisotropic conductive adhesive is less likely to exceed the densely arranged first conductive pattern, and exudation is further suppressed. Furthermore, the density of the first openings 301 in which the conductive fine particles 21 are accommodated also increases, so that the stability of the wiring bond between the first conductive pattern 300 and the semiconductor element 14 tends to be further improved. The difference (P 2 -P 1 ) is preferably 30 to 1000 μm or less, more preferably 50 to 500 μm or less, and even more preferably 100 to 300 μm. By having the difference (P 2 -P 1 ) within the above range, the visibility of the joint is reduced, and the design tends to be improved.
なお、第1導電性パターン300及び/又は第2導電性パターン400において、ピッチP1及び/又はピッチP2が、一定の値ではなく、複数の値となるような場合には、すべてのピッチP1及び/又はピッチP2が上記範囲を満たすことが好ましい。 In addition, in the first conductive pattern 300 and/or the second conductive pattern 400, when the pitch P1 and/or the pitch P2 are not a constant value but are a plurality of values, it is preferable that all the pitches P1 and/or the pitches P2 satisfy the above range.
(占有面積率S)
第1導電性パターン300の占有面積率S1は、好ましくは30~90%であり、より好ましくは30~80%であり、さらに好ましくは40~80%であり、特に好ましくは50~80%である。占有面積率S1が上記範囲内であることにより、接合性がより向上するとともに、利得等のアンテナ特性がより向上する傾向にある。
(Occupancy area ratio S)
The occupied area ratio S1 of the first conductive pattern 300 is preferably 30 to 90%, more preferably 30 to 80%, further preferably 40 to 80%, and particularly preferably 50 to 80%. By having the occupied area ratio S1 within the above range, the bondability is further improved, and the antenna characteristics such as gain tend to be further improved.
第2導電性パターン400の占有面積率S2は、好ましくは0.1~7.0%であり、より好ましくは0.5~5.0%であり、さらに好ましくは1.0~3.0%である。占有面積率S2が0.1%以上であることにより、アンテナ部13の特性がより向上する傾向にある。また、占有面積率S2が7.0%以下であることにより、アンテナ部13の透明性がより向上する傾向にある。 The occupied area ratio S2 of the second conductive pattern 400 is preferably 0.1 to 7.0%, more preferably 0.5 to 5.0%, and even more preferably 1.0 to 3.0%. When the occupied area ratio S2 is 0.1% or more, the characteristics of the antenna portion 13 tend to be further improved. In addition, when the occupied area ratio S2 is 7.0% or less, the transparency of the antenna portion 13 tends to be further improved.
条件Cとして、本実施形態の第1導電性パターンの占有面積率S1は、第2導電性パターンの占有面積率S2よりも大きいことが好ましい。図9に、主に条件Cを充足する本実施形態のRFタグの接合部上に、異方性導電性接着剤を介して半導体素子が接合された状態を表す概略断面図を示す。占有面積率S1を大きくすることにより、第1導電性パターンが密に配置されることになる。そのため、異方性導電性接着剤は密に配置された第1導電性パターンを超えにくくなり、滲出がより抑制される。さらに、導電性微粒子21が収まる第1開口部301の密度も高くなるため、第1導電性パターン300と半導体素子14との配線接合の安定性がより向上する傾向にある。また、図9では、線幅W1を細くして占有面積率S1を高くする例を示しているが、これに代えて又は加えて、ピッチP1を狭くすることで占有面積率S1を高くしてもよい。その差(S1-S2)は、好ましくは3~50%であり、より好ましくは9~50%であり、さらに好ましくは15~50%である。差(S1-S2)が上記範囲内であることにより、接合部の視認性が低下し、意匠性が向上する傾向にある。 As condition C, the occupancy rate S 1 of the first conductive pattern of this embodiment is preferably larger than the occupancy rate S 2 of the second conductive pattern. FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view showing a state in which a semiconductor element is bonded via an anisotropic conductive adhesive on a joint of an RF tag of this embodiment that mainly satisfies condition C. By increasing the occupancy rate S 1 , the first conductive pattern is densely arranged. Therefore, the anisotropic conductive adhesive is less likely to exceed the densely arranged first conductive pattern, and exudation is further suppressed. Furthermore, the density of the first opening 301 in which the conductive fine particles 21 are accommodated is also increased, so that the stability of the wiring bond between the first conductive pattern 300 and the semiconductor element 14 tends to be further improved. In addition, FIG. 9 shows an example in which the line width W 1 is narrowed to increase the occupancy rate S 1 , but instead of or in addition to this, the occupancy rate S 1 may be increased by narrowing the pitch P 1 . The difference (S 1 -S 2 ) is preferably 3 to 50%, more preferably 9 to 50%, and even more preferably 15 to 50%. When the difference (S 1 -S 2 ) is within the above range, the visibility of the joint decreases, and the design tends to improve.
なお、「導電性パターンの占有面積率S」とは、透明基材上の導電性パターンが形成されている領域について以下の式で算出することができる。透明基材上の導電性パターンが形成されている領域とは、図6のS2やS3で示されるような範囲であり、導電性パターンが形成されていない縁部等は除かれる。
導電性パターンの占有面積率S
=(導電性パターンの占める面積/透明基材11の面積)×100
The "occupancy area ratio S of the conductive pattern" can be calculated for the region on the transparent substrate where the conductive pattern is formed by the following formula: The region on the transparent substrate where the conductive pattern is formed is the range shown by S2 and S3 in Fig. 6, excluding edges and the like where the conductive pattern is not formed.
Conductive pattern occupation area ratio S
= (area occupied by conductive pattern/area of transparent substrate 11) x 100
導電性パターンの線幅、高さ、ピッチ、及び占有面積率等は、透明アンテナの表面又は断面を電子顕微鏡、レーザー顕微鏡や光学顕微鏡等により確認することができる。導電性パターンの線幅、及びピッチを所望の範囲に調整する方法としては、後述する透明アンテナの製造方法において用いる版の溝を調整する方法、インク中の金属粒子の平均粒子径を調整する方法等が挙げられる。 The line width, height, pitch, and area ratio of the conductive pattern can be confirmed by observing the surface or cross section of the transparent antenna with an electron microscope, laser microscope, optical microscope, or the like. Methods for adjusting the line width and pitch of the conductive pattern to the desired range include adjusting the grooves of the plate used in the transparent antenna manufacturing method described below, and adjusting the average particle size of the metal particles in the ink.
(形状)
第1導電性細線及び第2導電性細線の断面形状は、導電性細線の線幅W及び高さTで規定することができる。導電性細線の高さTを基準に、透明基材11と導電性細線の界面からの高さを0.50T及び0.90Tと規定する。また、高さ0.50Tにおける導電性細線の幅をW0.50とし、高さ0.90Tにおける導電性細線の幅をW0.90とする。このとき、W0.50/W0は、好ましくは0.70~0.99であり、より好ましくは0.75~0.99以下であり、さらに好ましくは0.80~0.95である。また。W0.90/W0.50は、好ましくは0.50~0.95であり、より好ましくは0.55~0.90であり、さらに好ましくは0.60~0.85である。本実施形態の透明アンテナにおいて、W0.50/W0がW0.90/W0.50よりも大きいことが好ましい。すなわち透明基材11側の導電性細線の界面から0.50Tの厚さにおける高さ位置から0.90Tの厚さにおける高さ位置に向かって導電性細線の幅が漸減することが好ましい。
(shape)
The cross-sectional shapes of the first conductive thin wire and the second conductive thin wire can be defined by the width W and height T of the conductive thin wire. Based on the height T of the conductive thin wire, the heights from the interface between the transparent substrate 11 and the conductive thin wire are defined as 0.50T and 0.90T. Furthermore, the width of the conductive thin wire at a height of 0.50T is defined as W 0.50 , and the width of the conductive thin wire at a height of 0.90T is defined as W 0.90 . In this case, W 0.50 /W 0 is preferably 0.70 to 0.99, more preferably 0.75 to 0.99 or less, and even more preferably 0.80 to 0.95. Furthermore, W 0.90 /W 0.50 is preferably 0.50 to 0.95, more preferably 0.55 to 0.90, and even more preferably 0.60 to 0.85. In the transparent antenna of this embodiment, it is preferable that W0.50 / W0 is greater than W0.90 / W0.50 . In other words, it is preferable that the width of the conductive thin wire gradually decreases from a height position at a thickness of 0.50T from the interface of the conductive thin wire on the transparent substrate 11 side toward a height position at a thickness of 0.90T.
後述するように本実施形態の透明アンテナは、インクを用いて印刷法により形成することができ、当該方法により形成された導電性細線は上記のような特徴的な形状を有する。その他の導電性細線の形成方法としては、ナノインプリント法やリソグラフィー法を用いる方法、その他なのワイヤーを用いる方法なども考えられるが、これら方法で作成された導電性細線と、印刷法により形成した導電性細線とは、上記形状において相違する。 As described below, the transparent antenna of this embodiment can be formed by a printing method using ink, and the conductive thin wire formed by this method has the characteristic shape described above. Other methods for forming conductive thin wires include methods using nanoimprinting and lithography, and methods using other nanowires, but the conductive thin wires created by these methods differ from the conductive thin wires formed by the printing method in terms of the shape described above.
(シート抵抗)
第1導電性パターン300及び第2導電性パターン400のシート抵抗は、好ましくは0.1Ω/sq以上1,000Ω/sq以下であり、より好ましくは0.1Ω/sq以上500Ω/sq以下であり、さらに好ましくは0.1Ω/sq以上100Ω/sq以下であり、よりさらに好ましくは0.1Ω/sq以上20Ω/sq以下であり、さらにより好ましくは0.1Ω/sq以上10Ω/sq以下である。
(Sheet Resistance)
The sheet resistance of the first conductive pattern 300 and the second conductive pattern 400 is preferably 0.1 Ω/sq or more and 1,000 Ω/sq or less, more preferably 0.1 Ω/sq or more and 500 Ω/sq or less, even more preferably 0.1 Ω/sq or more and 100 Ω/sq or less, still more preferably 0.1 Ω/sq or more and 20 Ω/sq or less, and even more preferably 0.1 Ω/sq or more and 10 Ω/sq or less.
透明アンテナのシート抵抗は、以下の方法により測定できる。先ず、透明アンテナから導電性パターンが全面に配された部分を矩形状に切り出し測定サンプルを得る。得られた測定サンプルの両端部に導電性パターンと電気的に接続されたシート抵抗測定用の集電部を形成し、両端部に設けられた集電部間の電気抵抗R(Ω)を測定する。上述した電気抵抗R(Ω)、及び測定サンプルの集電部間の距離に相当する幅方向の長さL(mm)、奥行方向の長さD(mm)を用いて、次式によりシート抵抗Rs(Ω/sq)を算出できる。
Rs=R/L×D
The sheet resistance of a transparent antenna can be measured by the following method. First, a portion of the transparent antenna with a conductive pattern disposed over the entire surface is cut out in a rectangular shape to obtain a measurement sample. A current collector for measuring sheet resistance, electrically connected to the conductive pattern, is formed at both ends of the obtained measurement sample, and the electrical resistance R (Ω) between the current collectors provided at both ends is measured. Using the above-mentioned electrical resistance R (Ω) and the width direction length L (mm) and depth direction length D (mm) corresponding to the distance between the current collectors of the measurement sample, the sheet resistance R s (Ω/sq) can be calculated by the following formula.
Rs = R/L x D
透明アンテナ10のシート抵抗は、導電性細線の高さを向上させることにより、低下する傾向にある。また、導電性細線を構成する金属材料種の選択によっても調整することが可能である。 The sheet resistance of the transparent antenna 10 tends to decrease by increasing the height of the conductive thin wires. It can also be adjusted by selecting the type of metal material that makes up the conductive thin wires.
(可視光透過率)
第1導電性パターン300の可視光透過率VT1は、好ましくは30~80%であり、より好ましくは40~75%であり、さらに好ましくは45~70%である。ここで、可視光透過率は、JIS K 7361-1:1997の全光線透過率に準拠して、その可視光(360~830nm)の範囲の透過率を算出することで測定することができる。
(Visible Light Transmittance)
The visible light transmittance VT1 of the first conductive pattern 300 is preferably 30 to 80%, more preferably 40 to 75%, and further preferably 45 to 70%. Here, the visible light transmittance can be measured by calculating the transmittance in the visible light range (360 to 830 nm) in accordance with the total light transmittance of JIS K 7361-1:1997.
第2導電性パターン400の可視光透過率VT2は、好ましくは80%以上100%以下であり、より好ましくは90%以上100%以下である。 The visible light transmittance VT2 of the second conductive pattern 400 is preferably 80% or more and 100% or less, and more preferably 90% or more and 100% or less.
透明アンテナ10の可視光透過率は、導電性パターンの線幅を小さくしたり、占有面積率を向上させたりすることにより、向上する傾向にある。 The visible light transmittance of the transparent antenna 10 tends to improve by reducing the line width of the conductive pattern and increasing the occupied area rate.
〔透明アンテナの製造方法〕
透明アンテナの製造方法としては、透明基材11上に、金属成分を含むインクを用いてパターンを形成するパターン形成工程と、インクを焼成して集電部12(接合部121)とアンテナ部13とを形成する焼成工程とを有する方法が挙げられる。また、透明基材11の表面を処理する表面処理工程を有していてもよい。
[Method of manufacturing a transparent antenna]
The method for manufacturing the transparent antenna may include a pattern forming step of forming a pattern on the transparent substrate 11 using ink containing a metal component, and a firing step of firing the ink to form the current collecting portion 12 (bonding portion 121) and the antenna portion 13. The method may also include a surface treatment step of treating the surface of the transparent substrate 11.
〔表面処理工程〕
表面処理工程では、コア層の一方の面に第1最外層を設けたり、透明基材11の表面粗さ調整したりすることができる。
[Surface treatment process]
In the surface treatment step, a first outermost layer can be provided on one surface of the core layer, and the surface roughness of the transparent substrate 11 can be adjusted.
第1最外層を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、PVD、CVD等の気相成膜法を用いてコア層の一方の面に第1最外層を構成する成分を成膜する方法が挙げられる。また、別の方法としては、第1最外層を形成する成分を含む組成物をコア層の一方の面に塗布し、乾燥させることにより第1最外層を形成する方法が挙げられる。 The method for forming the first outermost layer is not particularly limited, but examples include a method in which the components that form the first outermost layer are formed on one side of the core layer using a vapor phase deposition method such as PVD or CVD. Another method includes a method in which a composition containing the components that form the first outermost layer is applied to one side of the core layer and dried to form the first outermost layer.
一般に平滑である透明基材11の表面粗さを増加させる方法としては、特に制限されないが、例えば、コア層と第1最外層との間に、表面粗さの大きい易接着層を設け、その易接着層上に第1最外層を形成する方法が挙げられる。これにより、第1最外層は易接着層の表面粗さが反映されたものとなる。 There are no particular limitations on the method for increasing the surface roughness of the transparent substrate 11, which is generally smooth. For example, a method may be used in which an easy-to-adhere layer with high surface roughness is provided between the core layer and the first outermost layer, and the first outermost layer is then formed on the easy-to-adhere layer. This allows the first outermost layer to reflect the surface roughness of the easy-to-adhere layer.
〔パターン形成工程〕
パターン形成工程は、金属成分を含むインクを用いてパターンを形成する工程である。パターン形成工程は、所望の導電性パターンの溝を有する版を用いる有版印刷方法であれば特に限定されないが、例えば、転写媒体表面にインクをコーティングする工程と、インクをコーティングした転写媒体表面と、凸版の凸部表面とを対向させて、押圧、接触して、凸版の凸部表面に転写媒体表面上のインクを転移させる工程と、インクが残存した転写媒体表面と透明基材11の面とを対向させて、押圧、接触して、転写媒体表面に残ったインクを透明基材11の面に転写する工程とを有する。なお、透明基材11に第1最外層が形成されている場合には、第1最外層表面にインクが転写される。
[Pattern Forming Process]
The pattern forming process is a process of forming a pattern using an ink containing a metal component. The pattern forming process is not particularly limited as long as it is a plate-based printing method using a plate having grooves of a desired conductive pattern, but includes, for example, a process of coating the surface of a transfer medium with ink, a process of placing the ink-coated transfer medium surface opposite the convex surface of a relief plate, pressing and contacting the surface to transfer the ink on the transfer medium surface to the convex surface of the relief plate, and a process of placing the transfer medium surface on which the ink remains opposite the surface of a transparent substrate 11, pressing and contacting the surface to transfer the ink remaining on the transfer medium surface to the surface of the transparent substrate 11. In addition, when a first outermost layer is formed on the transparent substrate 11, the ink is transferred to the surface of the first outermost layer.
(インク)
上記パターン形成工程に用いられるインクは、導電性成分と溶剤を含み、必要に応じて、界面活性剤、分散剤、還元剤等を含んでもよい。導電性成分が金属成分である場合、金属成分は金属粒子としてインクに含まれていてもよいし、金属錯体としてインクに含まれていてもよい。
(ink)
The ink used in the pattern formation process contains a conductive component and a solvent, and may contain, as necessary, a surfactant, a dispersant, a reducing agent, etc. When the conductive component is a metal component, the metal component may be contained in the ink as metal particles or as a metal complex.
金属粒子の平均一次粒径は、好ましくは100nm以下であり、より好ましくは50nm以下であり、さらに好ましくは30nm以下である。また、金属粒子の平均一次粒径の下限は特に制限されないが、1nm以上が挙げられる。金属粒子の平均一次粒径が100nm以下であることにより、得られる導電性細線の線幅Wをより細くすることができる。なお、「平均一次粒径」とは、金属粒子1つ1つ(所謂一次粒子)の粒径をいい、金属粒子が複数個集まって形成される凝集体(所謂二次粒子)の粒径である平均二次粒径とは区別される。 The average primary particle size of the metal particles is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 30 nm or less. The lower limit of the average primary particle size of the metal particles is not particularly limited, but may be 1 nm or more. By making the average primary particle size of the metal particles 100 nm or less, the line width W of the obtained conductive thin wire can be made thinner. Note that the "average primary particle size" refers to the particle size of each individual metal particle (so-called primary particle), and is distinguished from the average secondary particle size, which is the particle size of an aggregate (so-called secondary particle) formed by gathering multiple metal particles together.
金属粒子としては、特に制限されないが、例えば、酸化銅等の金属酸化物や金属化合物、コア部が銅でありシェル部が酸化銅であるようなコア/シェル粒子が挙げられる。金属粒子の態様は、分散性や焼結性の観点から、適宜決めることができる。 The metal particles are not particularly limited, but examples include metal oxides such as copper oxide, metal compounds, and core/shell particles in which the core is copper and the shell is copper oxide. The form of the metal particles can be appropriately determined from the viewpoint of dispersibility and sinterability.
界面活性剤としては、特に制限されないが、例えば、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。このような界面活性剤を用いることにより、転写媒体(ブランケット)へのインクのコーティング性、コーティングされたインクの平滑性が向上し、より均一な塗膜が得られる傾向にある。なお、界面活性剤は、金属成分を分散可能であり、かつ焼成の際に残留しにくいよう構成されていることが好ましい。 The surfactant is not particularly limited, but examples include fluorine-based surfactants. By using such surfactants, the coatability of the ink on the transfer medium (blanket) and the smoothness of the coated ink are improved, and a more uniform coating film tends to be obtained. It is preferable that the surfactant is capable of dispersing metal components and is configured so as not to remain after firing.
また、分散剤としては、特に制限されないが、例えば、金属成分表面に非共有結合又は相互作用をする分散剤、金属成分表面に共有結合をする分散剤が挙げられる。非共有結合又は相互作用をする官能基としてはリン酸基を有する分散剤が挙げられる。このような分散剤を用いることにより、金属成分の分散性がより向上する傾向にある。 The dispersant is not particularly limited, but examples thereof include dispersants that form a non-covalent bond or interact with the metal component surface, and dispersants that form a covalent bond with the metal component surface. Examples of functional groups that form a non-covalent bond or interact with the metal component surface include dispersants having a phosphate group. Use of such dispersants tends to further improve the dispersibility of the metal component.
さらに、溶剤としては、モノアルコール及び多価アルコール等のアルコール系溶剤;アルキルエーテル系溶剤;炭化水素系溶剤;ケトン系溶剤;エステル系溶剤などが挙げられる。これらは単独で使用されてもよく、1種以上で併用されても良い。たとえば、炭素数10以下のモノアルコールと炭素数10以下の多価アルコールとの併用などが挙げられる。このような、溶剤を用いることにより、転写媒体(ブランケット)へのインクのコーティング性、転写媒体から凸版へのインクの転写性、転写媒体から透明基材へのインクの転写性、及び金属成分の分散性がより向上する傾向にある。なお、溶剤は、金属成分を分散可能であり、かつ焼成の際に残留しにくいよう構成されていることが好ましい。 Further, examples of the solvent include alcohol-based solvents such as monoalcohols and polyhydric alcohols; alkyl ether-based solvents; hydrocarbon-based solvents; ketone-based solvents; ester-based solvents; and the like. These may be used alone or in combination of one or more. For example, a monoalcohol having 10 or less carbon atoms may be used in combination with a polyhydric alcohol having 10 or less carbon atoms. By using such a solvent, the coating property of the ink on the transfer medium (blanket), the transfer property of the ink from the transfer medium to the letterpress, the transfer property of the ink from the transfer medium to the transparent substrate, and the dispersibility of the metal components tend to be further improved. Note that the solvent is preferably configured to be capable of dispersing the metal components and to be less likely to remain after firing.
〔焼成工程〕
焼成工程では、例えば、透明基材11の面に転写されたインク中の金属成分を焼結し、集電部12(接合部121)とアンテナ部13を形成する。焼成は、金属成分が融着して、金属成分焼結膜を形成することができる方法であれば特に制限されない。焼成は、例えば、焼成炉で行ってもよいし、プラズマ、加熱触媒、紫外線、真空紫外線、電子線、赤外線ランプアニール、フラッシュランプアニール、レーザーなどを用いて行ってもよい。得られる焼結膜が酸化されやすい場合には、非酸化性雰囲気中において焼成することが好ましい。また、インクに含まれ得る還元剤のみで金属酸化物等が還元されにくい場合には、還元性雰囲気で焼成することが好ましい。
[Firing process]
In the baking process, for example, the metal components in the ink transferred to the surface of the transparent substrate 11 are sintered to form the current collecting section 12 (joint section 121) and the antenna section 13. The baking method is not particularly limited as long as the metal components are fused to form a metal component sintered film. The baking may be performed, for example, in a baking furnace, or may be performed using plasma, a heating catalyst, ultraviolet light, vacuum ultraviolet light, an electron beam, infrared lamp annealing, flash lamp annealing, a laser, or the like. If the resulting sintered film is easily oxidized, it is preferable to bake in a non-oxidizing atmosphere. In addition, if the metal oxide or the like is difficult to reduce only by the reducing agent that may be contained in the ink, it is preferable to bake in a reducing atmosphere.
非酸化性雰囲気とは酸素等の酸化性ガスを含まない雰囲気であり、不活性雰囲気と還元性雰囲気がある。不活性雰囲気とは、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオンや窒素等の不活性ガスで満たされた雰囲気である。また、還元性雰囲気とは、水素、一酸化炭素等の還元性ガスが存在する雰囲気を指す。これらのガスを焼成炉中に充填して密閉系としてインクの塗布膜(分散体塗布膜)を焼成してもよい。また、焼成炉を流通系にしてこれらのガスを流しながら分散体塗布膜を焼成してもよい。分散体塗布膜を非酸化性雰囲気で焼成する場合には、焼成炉中を一旦真空に引いて焼成炉中の酸素を除去し、非酸化性ガスで置換することが好ましい。また、焼成は、加圧雰囲気で行なってもよいし、減圧雰囲気で行なってもよい。 A non-oxidizing atmosphere is an atmosphere that does not contain oxidizing gases such as oxygen, and includes inert atmospheres and reducing atmospheres. An inert atmosphere is, for example, an atmosphere filled with inert gases such as argon, helium, neon, and nitrogen. A reducing atmosphere refers to an atmosphere in which reducing gases such as hydrogen and carbon monoxide are present. The ink coating film (dispersion coating film) may be baked by filling the baking furnace with these gases and forming a closed system. The baking furnace may also be a flow system in which the dispersion coating film is baked while flowing these gases. When the dispersion coating film is baked in a non-oxidizing atmosphere, it is preferable to once evacuate the baking furnace to remove the oxygen in the baking furnace and replace it with a non-oxidizing gas. The baking may be performed in a pressurized atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
焼成温度は、特に制限はないが、好ましくは20℃以上400℃以下であり、より好ましくは50℃以上300℃以下であり、さらに好ましくは80℃以上200℃以下である。焼成温度が400℃以下であることにより、耐熱性の低い基板を使用することができるので好ましい。また、焼成温度が20℃以上であることにより、焼結膜の形成が十分に進行し、導電性が良好となる傾向にあるため好ましい。なお、得られる焼結膜は、金属成分に由来する導電性成分を含み、そのほか、インクに用いた成分や焼成温度に応じて、非導電性成分を含みうる。 The baking temperature is not particularly limited, but is preferably 20°C to 400°C, more preferably 50°C to 300°C, and even more preferably 80°C to 200°C. A baking temperature of 400°C or less is preferable because it allows the use of a substrate with low heat resistance. Also, a baking temperature of 20°C or more is preferable because the formation of the sintered film proceeds sufficiently and the conductivity tends to be good. The obtained sintered film contains conductive components derived from metal components, and may also contain non-conductive components depending on the components used in the ink and the baking temperature.
〔RFタグ〕
本実施形態のRFタグ100は、上記透明アンテナ10と、該透明アンテナ10の接合部121と電気的に接合された半導体素子14と、を備える。図9に、本実施形態のRFタグ100の断面図を示す。図9に示すように、半導体素子14は、異方性導電性ペースト又は異方性導電性フィルムなどの異方性導電性接着剤15により、接合部121と電気的に接合されたものであることが好ましい。
[RF tag]
The RF tag 100 of this embodiment includes the transparent antenna 10 and a semiconductor element 14 electrically joined to a joint 121 of the transparent antenna 10. Fig. 9 shows a cross-sectional view of the RF tag 100 of this embodiment. As shown in Fig. 9, the semiconductor element 14 is preferably electrically joined to the joint 121 by an anisotropic conductive adhesive 15 such as an anisotropic conductive paste or an anisotropic conductive film.
図1及び2には、電池を内蔵しておらず、リーダー・ライターから受信した電波をエネルギー源として動作するパッシブタグであるRFタグ100を示すが、本実施形態のRFタグ100は、さらに電池(不図示)を内蔵し、その電力を送受信や内部回路用電源として使用するアクティブタグや、その他センサやセンサの電源としての電池を内蔵するセミパッシブタグであってもよい。なお、本実施形態においてRFタグとは、上記透明アンテナ10を有することにより特定の周波数の送受信が可能であるものをいう。従って、ICタグと呼ばれるものであっても上記構成を満たすものであれば、本実施形態におけるRFタグに含まれる。 Figures 1 and 2 show an RF tag 100 that is a passive tag that does not have a built-in battery and operates using radio waves received from a reader/writer as its energy source, but the RF tag 100 of this embodiment may also be an active tag that further has a built-in battery (not shown) and uses the power for transmission and reception and for the internal circuitry, or a semi-passive tag that has a built-in battery as a power source for other sensors and sensors. Note that in this embodiment, an RF tag refers to one that has the transparent antenna 10 and is capable of transmitting and receiving a specific frequency. Therefore, even if it is called an IC tag, it is included in the RF tag of this embodiment as long as it meets the above configuration.
半導体素子14は、RFタグ100の用途に応じて公知のものを用いることができる。半導体素子14の構成は、特に制限されないが、例えば、記憶部、電源整流部、受信部、制御部、及び送信部などの機能部を有する。 The semiconductor element 14 may be a known one depending on the application of the RF tag 100. The configuration of the semiconductor element 14 is not particularly limited, but may have functional units such as a memory unit, a power supply rectification unit, a receiver unit, a control unit, and a transmitter unit.
各機能部と本実施形態のRFタグ100がパッシブ型である場合の動作の一例について説明する。まず、RFタグ100のアンテナ部13が、リーダー・ライターからの電波を受信し、電磁誘導などにより起電力が発生する。そして、この起電力によりRFタグ100の半導体素子14が起動する。その際、電源整流部は、アンテナ部13に入力された交流を直流に変換し、半導体素子14の回路に電源を供給する。また、これと並行して、受信部は、リーダー・ライターから受信した搬送波を信号列に復調し、信号列を制御部に送る。制御部は、受信部から受け取った信号列に従って、記憶部への情報のリード/ライトや、情報処理結果を信号列として送信部へ受け渡す。ここで、記憶部は、商品情報など、RFタグの用途に応じて様々な情報を記憶する。最後に、送信部は、制御部から受け取った信号列を搬送波に変調し、アンテナ部13から送信する。そして、リーダー・ライターのアンテナがその搬送波を受信し、情報処理を行う。なお、本実施形態においてRFIDとは、RFタグとリーダー・ライターからなるシステムをいう。 An example of the operation of each functional unit and the RF tag 100 of this embodiment when it is a passive type will be described. First, the antenna unit 13 of the RF tag 100 receives radio waves from the reader/writer, and an electromotive force is generated by electromagnetic induction or the like. Then, this electromotive force activates the semiconductor element 14 of the RF tag 100. At that time, the power supply rectifier converts the AC input to the antenna unit 13 into DC and supplies power to the circuit of the semiconductor element 14. In parallel with this, the receiver demodulates the carrier wave received from the reader/writer into a signal sequence and sends the signal sequence to the control unit. The control unit reads/writes information to the memory unit and passes the information processing result as a signal sequence to the transmitter unit according to the signal sequence received from the receiver. Here, the memory unit stores various information such as product information according to the application of the RF tag. Finally, the transmitter modulates the signal sequence received from the control unit into a carrier wave and transmits it from the antenna unit 13. Then, the antenna of the reader/writer receives the carrier wave and performs information processing. In this embodiment, RFID refers to a system consisting of an RF tag and a reader/writer.
本実施形態のRFタグ100が利用可能な周波数帯は、特に制限されないが、例えば、LF帯(中波帯):120~130kHz、HF帯(短波帯):13.56MHz、UHF帯(極超短波):900MHz帯、マイクロ波:2.45GHz帯が挙げられる。アンテナ部13のタイプは、利用する周波数帯に応じて適宜調整することができる。例えば、HF帯を利用する場合には、ループタイプのアンテナを使用し、UHF帯を利用する場合には、ダイポールタイプのアンテナを使用することができる。 The frequency bands that can be used by the RF tag 100 of this embodiment are not particularly limited, but examples include LF band (medium wave band): 120 to 130 kHz, HF band (short wave band): 13.56 MHz, UHF band (ultra high frequency band): 900 MHz band, and microwave: 2.45 GHz band. The type of antenna unit 13 can be adjusted appropriately according to the frequency band to be used. For example, when using the HF band, a loop type antenna can be used, and when using the UHF band, a dipole type antenna can be used.
本実施形態のRFタグ100が利用可能な送受信方式としては、上記電波方式に限定されず、送信側・受信側それぞれが持つコイルに高周波を印加し、生じる相互誘導に情報を載せる電磁結合方式や、アンテナ近傍に発生する磁界に情報を載せ、情報のやりとりを行う電磁誘導方式を用いてもよい。 The transmission and reception methods that can be used by the RF tag 100 of this embodiment are not limited to the radio wave method described above, and may also include an electromagnetic coupling method in which high frequency waves are applied to coils on the transmitting and receiving sides, and information is transmitted through the mutual induction that occurs, or an electromagnetic induction method in which information is transmitted through a magnetic field generated near the antenna.
異方性導電性接着剤に含まれる導電性微粒子の直径dは、好ましくは3.0~10μmであり、より好ましくは4.0~9.0μmである。導電性微粒子の直径dが上記範囲内であることにより、接合性がより向上する傾向にある。 The diameter d of the conductive fine particles contained in the anisotropic conductive adhesive is preferably 3.0 to 10 μm, and more preferably 4.0 to 9.0 μm. When the diameter d of the conductive fine particles is within the above range, the bonding property tends to be further improved.
また、集電部12(接合部121)に形成される第1導電性パターンのピッチP1と、その厚みT1と、導電性微粒子の直径dとは、下式(1)を満たすことが好ましい。
(P1/2)2<(d/2)2-(d/2-T1)2 式(5)
It is preferable that the pitch P 1 of the first conductive pattern formed on current collecting portion 12 (joint portion 121), the thickness T 1 thereof, and the diameter d of the conductive fine particles satisfy the following formula (1).
(P 1 /2) 2 < (d/2) 2 - (d/2 - T 1 ) 2 Equation (5)
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below using examples and comparative examples. The present invention is not limited in any way by the following examples.
〔実施例1〕
ポリエチレンテレフタレート(PET)をコア層として用いて、一方の面上に酸化ケイ素ナノ粒子と導電性の有機シラン化合物を含む組成物を塗布し、乾燥して、酸化ケイ素を含有した厚さ50nmの第1最外層を形成して、基材Aを得た。
Example 1
Polyethylene terephthalate (PET) was used as a core layer, and a composition containing silicon oxide nanoparticles and a conductive organosilane compound was applied to one side of the core layer and dried to form a first outermost layer containing silicon oxide and having a thickness of 50 nm, thereby obtaining substrate A.
次いで、粒子径21nmの酸化第一銅ナノ粒子20質量部と、分散剤(ビッグケミー社製、製品名:Disperbyk-145)4質量部と、界面活性剤(セイミケミカル社製、製品名:S-611)1質量部と、エタノール75質量部とを混合・分散し、酸化第一銅ナノ粒子の含有割合が20質量%のインクを調製した。 Next, 20 parts by mass of cuprous oxide nanoparticles with a particle diameter of 21 nm, 4 parts by mass of a dispersant (manufactured by BYK-Chemie, product name: Disperbyk-145), 1 part by mass of a surfactant (manufactured by Seimi Chemical, product name: S-611), and 75 parts by mass of ethanol were mixed and dispersed to prepare an ink containing 20% by mass of cuprous oxide nanoparticles.
そして、転写媒体表面にインクを塗布し、インクが塗布された転写媒体表面と導電性パターンの溝を有する版を対向させて、押圧、接触して、版の凸部表面に転写媒体表面上の一部のインクを転移させた。その後、残ったインクがコーティングされた転写媒体表面と基材Aとを対向させて、押圧、接触させ、基材Aの上に所望の導電性パターン状のインクを転写させた。次いで、NovaCentrix社製Pulseforge1300を用いて室温環境下で導電性パターン状のインク(分散体塗布膜)をフラッシュランプアニールにより焼成した。 Then, ink was applied to the surface of the transfer medium, and the ink-coated transfer medium surface was placed opposite a plate having grooves of a conductive pattern, and pressed and brought into contact with each other to transfer a portion of the ink on the transfer medium surface to the convex surface of the plate. After that, the transfer medium surface coated with the remaining ink was placed opposite substrate A, and pressed and brought into contact with each other to transfer the ink in the desired conductive pattern onto substrate A. Next, the conductive pattern ink (dispersion coating film) was baked by flash lamp annealing in a room temperature environment using a Pulseforge 1300 manufactured by NovaCentrix.
これにより、アンテナ部における導電性パターンは、正方形グリッド状とし、線幅W2:2.0μm、高さT2:0.5μm、開口ピッチP2:60μmとし、占有面積率S2は6%であった。また、接合部における導電性パターンは、正方形グリッド状とし、線幅W1:3.0μm、高さT1:0.5μm、開口ピッチP1:6.0μmとし、占有面積率S1は、75%であった。また、アンテナ部は、図1に示すような、長辺方向の縦寸法が49mm、短辺方向の横寸法が10mmの長方形状の2つの導電性パターンが、短辺が対向するように2mm間隔で設けられ、また、2つの導電性パターンの間に形成される接合部間のギャップを150μmとしたダイポールアンテナである。なお、接合部もアンテナ部も、導電性細線は、W0.50/W0がW0.90/W0.50よりも大きいものであった。 As a result, the conductive pattern in the antenna portion was in a square grid shape, with a line width W2 of 2.0 μm, a height T2 of 0.5 μm, an opening pitch P2 of 60 μm, and an occupied area ratio S2 of 6%. The conductive pattern in the joint portion was in a square grid shape, with a line width W1 of 3.0 μm, a height T1 of 0.5 μm, an opening pitch P1 of 6.0 μm, and an occupied area ratio S1 of 75%. The antenna portion was a dipole antenna in which two rectangular conductive patterns with a vertical dimension of 49 mm in the long side direction and a horizontal dimension of 10 mm in the short side direction were provided at an interval of 2 mm so that the short sides faced each other, as shown in FIG. 1, and the gap between the joints formed between the two conductive patterns was 150 μm. In both the joint portion and the antenna portion, the conductive thin wire had a W 0.50 /W 0 ratio greater than W 0.90 /W 0.50 .
〔実施例2〕
位置合わせマークを設けた基材A上に、第1の版、転写媒体を用いて、アンテナ部の導電性パターン状に、インクを転写させた。次に、位置合わせマークを用いて位置合わせを行ったのち、第2の版、転写媒体を用いて、接合部の導電性パターン状に、インクを転写させた。これにより、アンテナ部として、線幅W2:3.0μm、高さT2:0.5μm、開口ピッチP2:60μm、占有面積率S2が10%の導電性パターンを形成した。また、接合部として、線幅W1:3.0μm、高さT1:1.0μm、開口ピッチP1:6.0μm、占有面積率S1が75%の導電性パターンを形成した。このように、上記線幅と開口ピッチを有し、導電性細線の高さをアンテナ部と接合部とで異ならせた以外は、実施例1と同様のアンテナ部及び接合部を形成した。接合部、及びアンテナ部の導電性細線の寸法を表1に示す。
Example 2
On the substrate A provided with the alignment mark, ink was transferred to the conductive pattern of the antenna part using the first plate and transfer medium. Next, after alignment was performed using the alignment mark, ink was transferred to the conductive pattern of the joint part using the second plate and transfer medium. As a result, a conductive pattern with a line width W 2 of 3.0 μm, a height T 2 of 0.5 μm, an opening pitch P 2 of 60 μm, and an occupied area ratio S 2 of 10% was formed as the antenna part. In addition, a conductive pattern with a line width W 1 of 3.0 μm, a height T 1 of 1.0 μm, an opening pitch P 1 of 6.0 μm, and an occupied area ratio S 1 of 75% was formed as the joint part. In this way, the antenna part and joint part were formed similarly to those in Example 1, except that they had the above line width and opening pitch, and the height of the conductive thin line was made different between the antenna part and the joint part. The dimensions of the joint part and the conductive thin line of the antenna part are shown in Table 1.
〔実施例3〕
アンテナ部における導電性パターンが、線幅W2:3.0μmである以外は、実施例1と同様なアンテナ部および接合部を形成した。接合部、及びアンテナ部の導電性細線の寸法を表1に示す。
Example 3
Except for the fact that the conductive pattern in the antenna part had a line width W2 of 3.0 μm, an antenna part and a joint part were formed similarly to those in Example 1. The dimensions of the conductive thin lines in the joint part and the antenna part are shown in Table 1.
〔比較例1〕
アンテナ部として、線幅W2:3.0μm、高さT2:0.5μm、開口ピッチP2:60μm、占有面積率S2が6%の導電性パターンを形成した。また、接合部として、アンテナ部と同様に、線幅W1:3.0μm、高さT1:0.5μm、開口ピッチP1:6.0μm、占有面積率S1が6%の導電性パターンを形成した。
接合部、及びアンテナ部の導電性細線の寸法を表1に示す。
Comparative Example 1
As the antenna part, a conductive pattern was formed with a line width W2 : 3.0 μm, a height T2 : 0.5 μm, an opening pitch P2 : 60 μm, and an occupied area ratio S2 of 6%. As the bonding part, a conductive pattern was formed with a line width W1 : 3.0 μm, a height T1 : 0.5 μm, an opening pitch P1 : 6.0 μm, and an occupied area ratio S1 of 6%, similar to the antenna part.
The dimensions of the conductive thin wires in the joint and antenna are shown in Table 1.
〔線幅、ピッチ、及び占有面積率〕
上記線幅、ピッチ、及び占有面積率は、光学顕微鏡による平面写真により算出した。
[Line width, pitch, and area ratio]
The line width, pitch, and occupied area ratio were calculated from planar photographs taken with an optical microscope.
〔RFタグ〕
上記のようにして得られた透明アンテナの接合部に、導電粒子の平均粒径10μmの異方性導電性ペーストを用いて半導体素子を接合して、RFタグを得た。
[RF tag]
A semiconductor element was bonded to the bonding portion of the transparent antenna obtained as described above using an anisotropic conductive paste having conductive particles with an average particle size of 10 μm, to obtain an RF tag.
〔接合信頼性〕
実施例1から3のRFタグの放射特性を測定した結果、920MHzにおいて、通信距離1.3mが得られ、同一の外形寸法の銅箔からなる金属ダイポールアンテナと同等のアンテナ特性が得られた(表1中の接続信頼性の〇評価)。一方、比較例1のRFタグは、920MHzにおいて、通信応答せず、アンテナ特性は得られなかった(表1中の接続信頼性の×評価)。このような比較例1のRFタグは、アンテナ部とICチップとの導通不足が推定された。
[Joint reliability]
As a result of measuring the radiation characteristics of the RF tags of Examples 1 to 3, a communication distance of 1.3 m was obtained at 920 MHz, and antenna characteristics equivalent to those of a metal dipole antenna made of copper foil with the same external dimensions were obtained (Evaluation of connection reliability as "good" in Table 1). On the other hand, the RF tag of Comparative Example 1 did not respond to communication at 920 MHz, and no antenna characteristics were obtained (Evaluation of connection reliability as "x" in Table 1). It was estimated that the RF tag of Comparative Example 1 had insufficient conductivity between the antenna part and the IC chip.
〔外観不良〕
実施例1、2、3および比較例1の接合部を、透明基材裏面からデジタルマイクロスコープ(KEYENCE製VHX-100)で観察した。実施例1の基材開口部には、気泡の巻き込みはなく、接着安定性が担保されていた。さらに、接合部からアンテナ部への異方性導電性ペーストのはみ出しがなく、外観上優れていた(表1中の〇評価)。
一方、比較例1の接合部には、導電性パターンと接触しない導電性粒子が多数認められ、さらに、接合部からアンテナ部への異方性導電性ペーストのはみ出しが観察され、透明性を有するRFタグとしての外観性が損なわれていた(表1中の×評価)。
〔Poor appearance〕
The joints of Examples 1, 2, and 3 and Comparative Example 1 were observed from the back side of the transparent substrate with a digital microscope (VHX-100 manufactured by KEYENCE). There were no air bubbles trapped in the opening of the substrate of Example 1, and adhesion stability was ensured. Furthermore, there was no overflow of the anisotropic conductive paste from the joint to the antenna part, and the appearance was excellent (evaluated as ◯ in Table 1).
On the other hand, in the joint of Comparative Example 1, a large number of conductive particles that were not in contact with the conductive pattern were found, and further, the anisotropic conductive paste was observed protruding from the joint to the antenna part, impairing the appearance as a transparent RF tag (evaluated as × in Table 1).
本発明は、RFIDに使用可能なRFタグ、特に、透明性を活かした意匠性が要求される用途に使用されるRFタグとして、産業上の利用可能性を有する。 The present invention has industrial applicability as an RF tag that can be used for RFID, in particular as an RF tag used in applications that require design that takes advantage of transparency.
10…透明アンテナ、11…透明基材、12…集電部、123…接合部、13…アンテナ部、14…半導体素子、15…異方性導電性接着剤、21…導電性微粒子、22…樹脂バインダ、100…RFタグ、300…第1導電性パターン、301…第1開口部、400…第2導電性パターン、401…第2開口部。 10...transparent antenna, 11...transparent substrate, 12...current collecting portion, 123...joint portion, 13...antenna portion, 14...semiconductor element, 15...anisotropic conductive adhesive, 21...conductive fine particles, 22...resin binder, 100...RF tag, 300...first conductive pattern, 301...first opening, 400...second conductive pattern, 401...second opening.
Claims (6)
前記透明基材上に配設された、接合部と、該接合部と電気的に接合されたアンテナ部と、を有し、
前記接合部が、第1導電性細線を有する第1導電性パターンを有し、
前記アンテナ部が、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有し、
下記A~C条件を1つ以上満たす、透明アンテナ。
条件A:前記第1導電性細線の線幅W1は、前記第2導電性細線の線幅W2よりも広く、前記線幅W 1 が、0.5μm以上200μm以下であり、前記線幅W 2 が、0.25μm以上5.0μm以下である
条件B:前記第1導電性細線の高さT1は、前記第2導電性細線の高さT2よりも高い
条件C:単位面積当たりの前記第1導電性パターンの占有面積率S1は、単位面積当たりの前記第2導電性パターンの占有面積率S2よりも大きい A transparent substrate;
The optical fiber cable includes a bonding portion disposed on the transparent base material and an antenna portion electrically connected to the bonding portion,
the bonding portion has a first conductive pattern having a first conductive thin wire,
the antenna portion has a second conductive pattern having a second conductive thin wire,
A transparent antenna that satisfies one or more of the following conditions A to C.
Condition A: the line width W1 of the first conductive thin wire is wider than the line width W2 of the second conductive thin wire, the line width W1 is 0.5 μm or more and 200 μm or less, and the line width W2 is 0.25 μm or more and 5.0 μm or less.
Condition B: The height T1 of the first conductive thin wire is higher than the height T2 of the second conductive thin wire. Condition C: The occupancy area ratio S1 of the first conductive pattern per unit area is higher than the occupancy area ratio S2 of the second conductive pattern per unit area.
前記透明基材上に配設された、接合部と、該接合部と電気的に接合されたアンテナ部と、を有し、
前記接合部が、第1導電性細線を有する第1導電性パターンを有し、
前記アンテナ部が、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有し、
下記A~C条件を1つ以上満たす、透明アンテナ。
条件A:前記第1導電性細線の線幅W 1 は、前記第2導電性細線の線幅W 2 よりも広い
条件B:前記第1導電性細線の高さT 1 は、前記第2導電性細線の高さT 2 よりも高く、前記高さT1が、0.06μm以上、1.0μm以下であり、前記高さT2が、0.05μm以上、0.95μm以下である
条件C:単位面積当たりの前記第1導電性パターンの占有面積率S 1 は、単位面積当たりの前記第2導電性パターンの占有面積率S 2 よりも大きい A transparent substrate;
The optical fiber cable includes a bonding portion disposed on the transparent base material and an antenna portion electrically connected to the bonding portion,
the bonding portion has a first conductive pattern having a first conductive thin wire,
the antenna portion has a second conductive pattern having a second conductive thin wire,
A transparent antenna that satisfies one or more of the following conditions A to C.
Condition A: The line width W1 of the first conductive thin wire is wider than the line width W2 of the second conductive thin wire.
Condition B: The height T1 of the first conductive thin wire is higher than the height T2 of the second conductive thin wire, the height T1 is 0.06 μm or more and 1.0 μm or less , and the height T2 is 0.05 μm or more and 0.95 μm or less.
Condition C: The occupancy area ratio S 1 of the first conductive pattern per unit area is greater than the occupancy area ratio S 2 of the second conductive pattern per unit area.
前記透明基材上に配設された、接合部と、該接合部と電気的に接合されたアンテナ部と、を有し、
前記接合部が、第1導電性細線を有する第1導電性パターンを有し、
前記アンテナ部が、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有し、
前記第1導電性細線のピッチP1は、前記第2導電性細線のピッチP2よりも小さく、
前記ピッチP1が、1.0μm以上10μm以下であり、
前記ピッチP2が、60μm以上300μm以下であり、
下記A~C条件を1つ以上満たす、透明アンテナ。
条件A:前記第1導電性細線の線幅W 1 は、前記第2導電性細線の線幅W 2 よりも広い
条件B:前記第1導電性細線の高さT 1 は、前記第2導電性細線の高さT 2 よりも高い
条件C:単位面積当たりの前記第1導電性パターンの占有面積率S 1 は、単位面積当たりの前記第2導電性パターンの占有面積率S 2 よりも大きい A transparent substrate;
The optical fiber cable includes a bonding portion disposed on the transparent base material and an antenna portion electrically connected to the bonding portion,
the bonding portion has a first conductive pattern having a first conductive thin wire,
the antenna portion has a second conductive pattern having a second conductive thin wire,
The pitch P1 of the first conductive thin wires is smaller than the pitch P2 of the second conductive thin wires,
The pitch P1 is 1.0 μm or more and 10 μm or less,
The pitch P2 is 60 μm or more and 300 μm or less,
A transparent antenna that satisfies one or more of the following conditions A to C.
Condition A: The line width W1 of the first conductive thin wire is wider than the line width W2 of the second conductive thin wire.
Condition B: The height T1 of the first conductive thin wire is greater than the height T2 of the second conductive thin wire.
Condition C: The occupancy area ratio S 1 of the first conductive pattern per unit area is greater than the occupancy area ratio S 2 of the second conductive pattern per unit area.
前記透明基材上に配設された、接合部と、該接合部と電気的に接合されたアンテナ部と、を有し、
前記接合部が、第1導電性細線を有する第1導電性パターンを有し、
前記アンテナ部が、第2導電性細線を有する第2導電性パターンを有し、
下記A~C条件を1つ以上満たす、透明アンテナ。
条件A:前記第1導電性細線の線幅W 1 は、前記第2導電性細線の線幅W 2 よりも広い
条件B:前記第1導電性細線の高さT 1 は、前記第2導電性細線の高さT 2 よりも高い
条件C:単位面積当たりの前記第1導電性パターンの占有面積率S 1 は、単位面積当たりの前記第2導電性パターンの占有面積率S 2 よりも大きく、前記占有面積率S1は、30%以上80%以下であり、前記占有面積率S2は、0.1%以上7.0%以下である A transparent substrate;
The optical fiber cable includes a bonding portion disposed on the transparent base material and an antenna portion electrically connected to the bonding portion,
the bonding portion has a first conductive pattern having a first conductive thin wire,
the antenna portion has a second conductive pattern having a second conductive thin wire,
A transparent antenna that satisfies one or more of the following conditions A to C.
Condition A: The line width W1 of the first conductive thin wire is wider than the line width W2 of the second conductive thin wire.
Condition B: The height T1 of the first conductive thin wire is greater than the height T2 of the second conductive thin wire.
Condition C: The occupation area ratio S 1 of the first conductive pattern per unit area is greater than the occupation area ratio S 2 of the second conductive pattern per unit area, the occupation area ratio S 1 is 30% or more and 80% or less , and the occupation area ratio S 2 is 0.1% or more and 7.0% or less.
該透明アンテナの接合部と電気的に接合された半導体素子と、を備える、
RFタグ。 A transparent antenna according to any one of claims 1 to 4 ;
a semiconductor element electrically connected to the joint of the transparent antenna;
RF tag.
請求項5に記載のRFタグ。 The semiconductor element is electrically connected to the joint portion by an anisotropic conductive adhesive.
The RF tag according to claim 5 .
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