JPH10287070A - 非接触データキャリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐環境性に優れ、機械的強度の高い非接触デ
ータキャリアを低コストに且つ効率良く製造できる方法
を提供する。 【解決手段】 内部部品封止・外装用の樹脂として熱硬
化性樹脂を用いる。加熱された金型内に下側の熱硬化性
の樹脂板３ｂ、内部部品１、２、上側の熱硬化性の樹脂
板３ａを順番にセットし、金型を締め、樹脂が軟化する
のを待って圧縮して成形を行う。これにより内部部品
１、２を金型内の中央に来るよう浮上せしめた状態で位
置決めできると共に、金型内で加熱された未硬化もしく
は半硬化状態の熱硬化性樹脂は一度溶融した後固化一体
化されるので、接合部のつなぎ目の無い外装部３が得ら
れ、耐環境性に優れ機械的強度の高い非接触データキャ
リア２０が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触で情報を認
識するデータキャリアシステムにおいて応答器として用
いられる非接触データキャリアに係り、特に内部部品の
保護を目的として樹脂により外装部が形成されてなる非
接触データキャリアの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、物品単位に付与されている情報を
自動的に読み取って認識するシステムとして、旧来より
知られるバーコード方式によるものに代え、より大量の
情報を扱うことができ、耐環境性に優れ、しかも遠隔読
み出しを可能とした非接触データキャリア認識システム
の開発が盛んに行われている。

【０００３】この非接触データキャリア認識システム
は、物品等に直接取り付けられる非接触データキャリア
と呼ばれる応答器と、ホスト側に接続される質問器とで
構成され、これら応答器と質問器の間で、磁気、誘導電
磁界、マイクロ波（電波）等の伝送媒体を介して非接触
で交信を行う点を特徴としている。

【０００４】非接触データキャリア認識システムの情報
伝送方式には電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波
方式、光通信方式等がある。これらの方式の中で、電磁
結合方式、マイクロ波方式によるものは、質問器からの
伝送信号のエネルギーを応答器の駆動電力として用いる
ことが出来る。このため、電池を駆動源とする場合のよ
うに、電池の寿命が近づいてきたことによる応答能力の
劣化や使用限界に至る心配がないという利点を有してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】非接触データキャリア
を構成するアンテナ、ＩＣチップ等の内部部品はこれを
外部環境より保護するための樹脂製の外装部（以下、外
装樹脂と呼ぶ。）によって覆われている。非接触データ
キャリア内部への水分等の浸入は内部部品に致命的な損
害を与える恐れがあることから、外装樹脂による内部部
品の緻密な封止は信頼性の高い非接触データキャリアを
実現する上で不可欠である。

【０００６】外装樹脂による内部部品の緻密な封止は、
非接触データキャリア全体の外装樹脂を一体成形するこ
とができれば最も効率的に達成される。しかしながら、
非接触データキャリアには、ＩＣパッケージが持つリー
ドフレーム等のように、成形金型内の中央部に部品を浮
上せしめた状態で位置決めできるような部分が無いこと
から、一度の成形で外装樹脂を得ることが困難であっ
た。

【０００７】従来より、非接触データキャリアの製造に
おいては、予め作製された樹脂製ケース中に非接触デー
タキャリアの内部部品を入れ、別の樹脂部品で蓋をし、
ケースと蓋とを接着剤、熱融着、超音波溶着するなどし
て接合する方法が専ら採用されている。しかし、ケース
と蓋を接着剤により接合した場合、外部からの衝撃や、
温度変化による膨張収縮等によって使用中に接合界面が
剥離し、そこから水分等が浸入することが懸念される。
また、熱融着、超音波溶着を用いる方法では、接合部分
の外観が悪化し、またコストの高い物となってしまう。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するための
もので、耐環境性に優れた非接触データキャリアを容易
に且つコスト増を招くことなく効率良く製造することの
できる非接触データキャリアの製造方法の提供を目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の非接触データキャリアの製造方法は、請求
項１に記載されるように、記憶素子を含む回路部品と、
外部機器と非接触で信号を送受信するためのアンテナと
を内部部品として備えた非接触データキャリアの製造方
法おいて、前記内部部品を未硬化もしくは半硬化状態の
熱硬化性樹脂で包囲した後、成形用金型内で前記熱硬化
性樹脂を加熱硬化させて、前記内部部品を保護する外装
部を成形することを特徴とする。

【００１０】この発明の非接触データキャリアの製造方
法によれば、内部部品を未硬化もしくは半硬化状態の熱
硬化性樹脂で包囲してから金型にセットすることで、内
部部品を金型内で浮上せしめた状態で位置決めでき、内
部部品の樹脂封止を一度の成形で隙間なく完全に行うこ
とができる。また、金型内で加熱された未硬化もしくは
半硬化状態の熱硬化性樹脂は一度溶融した後固化一体化
されるので、接合部のつなぎ目の無い外装部が得られ、
よって外部からの衝撃や温度変化による膨張収縮等によ
って外装部に亀裂等が入ったりする心配が無くなり、耐
環境性に優れ機械的強度の高い非接触データキャリアを
効率良く製造することが可能となる。

【００１１】また、請求項２に記載されるように、内部
部品を包囲する未硬化または半硬化状態の熱硬化性樹脂
として板状のものを使用すれば、樹脂計量が容易になる
と共に、未硬化または半硬化状態の熱硬化性樹脂上への
内部部品のセット具合が良くなり、製造作業の自動化を
促進することができる。

【００１２】また、請求項３に記載されるように、内部
部品を包囲する未硬化または半硬化状態の熱硬化性樹脂
として粉もしくはぺレット状のものを使用することによ
り、金型内に初めから内部部品を樹脂で包んでおけるの
で、樹脂の充填ムラが無くなり、また、樹脂間のエアに
より加圧時のクッション効果が期待でき、内部部品の破
壊を防ぐことができる。

【００１３】さらに、請求項４に記載されるように、内
部部品を包囲する未硬化または半硬化状態の熱硬化性樹
脂としてパテ状のものを使用することで、上記の粉もし
くはぺレット状の熱硬化性樹脂を使用した場合よりも更
に大きなクッション効果が得られ、内部部品の破壊をよ
り確実に防止できる。また、このようにパテ状の熱硬化
性樹脂を使用することによって、ガラス、ナイロン等の
繊維状フィラー分を混入しやすくなり、硬化後の製品特
性、特に耐衝撃性により奏でた非接触データキャリアが
得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明に係わる非接触データキャリ
ア識別システムの全体的な構成を示す機能ブロック図で
ある。同図に示すように、この非接触データキャリア識
別システムは質問器１０と非接触データキャリアである
応答器２０から構成される。質問器１０は、質問器１０
の全体制御を行う主制御部１１と、ホスト装置とのデー
タの入出力を制御するインターフェイス部１２と、非接
触データキャリア２０より受信したタグ情報等を蓄積す
る読み出し／書き込み可能なＲＡＭ等の記憶部１３と、
送信情報をパラレル信号からシリアル信号に変換し、且
つ非接触データキャリア２０からの受信信号をシリアル
信号からパラレル信号に変換する信号変換部１４と、送
信信号を例えばＡＳＫ（Amp litude Shift Keying)方
式、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式等で伝送用
の信号に変調する変調部１５と、受信信号を復調する復
調部１６と、送信アンテナ１７と、受信アンテナ１８と
を備えて構成される。

【００１６】非接触データキャリア２０は、この非接触
データキャリア２０の全体制御を行う主制御部２１と、
タグ情報を蓄積するＥＥＰＲＯＭ等の電源バックアップ
不要な記憶部２２と、送信情報をパラレル信号からシリ
アル信号に変換し、且つ質問器１０からの受信信号をシ
リアル信号からパラレル信号に変換する信号変換部２３
と、送信信号をＡＳＫ方式、ＦＳＫ方式等で伝送用の信
号に変調する変調部２４と、受信信号を復調する復調部
２５と、送信アンテナ２６と、受信アンテナ２７とを備
えて構成される。

【００１７】次に、この非接触データキャリア識別シス
テムの基本的な交信手順について説明する。質問器１０
は、まず非接触データキャリア２０に対するタグ情報読
み取りのための質問信号を発信する。非接触データキャ
リア２０は該質問信号の受信可能な範囲に入るとこれを
受信して、記憶部２２に記憶されているダグ情報を応答
信号として発信する。この応答信号を質問器１０が受
信、解読して、タグ識別情報としてホスト装置に送る。

【００１８】図２に本実施形態の非接触データキャリア
２０の外観を示す。同図に示すように、この非接触デー
タキャリア２０は、回路基板１及び送受信用アンテナ２
からなる内部部品を熱硬化性樹脂からなる外装部３によ
り封止してなるものである。回路基板１としては、例え
ばエポキシ基板の表面に銅製の回路パターンと端子部を
形成し、これにＩＣチップをはんだ付けしたものが用い
られる。送受信アンテナ２としては例えば銅製のコイル
が用いられる。

【００１９】本発明に用いる熱硬化性樹脂としては、未
硬化もしくは半硬化状態のエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等が挙げら
れる。これらは製品に求められる性能によって使い分け
られる。また、これらの熱硬化性樹脂は、樹脂の特性、
成形時の作業性、製品の特性に応じて板状、粉体状、ペ
レット状、パテ状のものを用いることができる。

【００２０】板状の熱硬化性樹脂を用いる場合には、図
３に示すように上下の樹脂板３ａ、３ｂの間に内部部品
１、２を挟み、加熱した金型内に入れる、或いは加熱し
た金型内に下の樹脂板３ｂ、内部部品１、２、上の樹脂
板３ａを順に入れるなどの方法により、熱硬化樹脂と内
部部品を金型内にセットした後、金型を締め、樹脂が軟
化するのを待って圧縮して成形を行う。

【００２１】かかる板状の熱硬化性樹脂は粉状、ぺレッ
ト状、パテ状の樹脂をプレス加工、ロール加工で押しつ
ぶし、切断して金型に入る大きさに加工して作製される
が、板の厚さ、大きさ、上下の樹脂量は製品、内部部品
等の形状、重量によって適宜決定される。

【００２２】粉状、ペレット状の熱硬化性樹脂を用いる
場合には、図４に示すように、まず金型５内に製品下側
となる樹脂３ｃを入れ、その上に内部部品１、２を入れ
（ａ）、最後に製品上側をなる樹脂３ｄを入れた後
（ｂ）、金型５を締め加熱圧縮して成形を行う（ｃ）。
ここでも上下の樹脂量は製品、内部部品等の形状、重量
によって適宜決定される。

【００２３】パテ状の熱硬化性樹脂を用いる場合におい
ても、板状の樹脂を用いる場合と同様の工程をとること
ができるが、パテ状の樹脂は板状と違い初めから軟質で
あることから、図５に示すように、内部部品１、２を包
んだパテ状の樹脂３ｅを、金型５に入れる前に軽く圧縮
し、内部部品１、２を樹脂中に埋めた後、金型５に装着
して成形する工程をとることができ、これにより、非接
触データキャリア製造時の内部部品の損傷をより低減す
ることができる。

【００２４】パテ状の熱硬化性樹脂としては、湿式不飽
和ポリエステル等を挙げられる。

【００２５】以上のような方法で作製された非接触デー
タキャリア２０は、内部部品１、２を金型内で浮上せし
めた状態で位置決めできると共に、金型内で加熱された
未硬化もしくは半硬化状態の熱硬化性樹脂は一度溶融し
た後固化一体化されるので、接合部のつなぎ目の無い外
装部３が得られ、耐環境性に優れ機械的強度の高いもの
となる。また、この非接触データキャリア２０の製造方
法によって、生産性の向上と低コスト化を図ることがで
きる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を説明する。

【００２７】（実施例１）まず、縦横６ｍｍ×６ｍｍ、
厚さ０．５ｍｍのチップと、直径２０ｍｍのループ状に
巻かれたアンテナを電気的に接合して非接触データキャ
リア用内部部品を作製した。

【００２８】次に、粉状エポキシ樹脂ＫＥ−３００（東
芝ケミカル（株）社製の商品名）をプレス加工によって
厚み２ｍｍの板状にしたものを、直径２９ｍｍの円状カ
ッターで打ち抜き、板状熱硬化性樹脂を得た。

【００２９】次に、直径３０ｍｍ、深さ４ｍｍの空間を
持つ金型を１５０℃に加熱し、板状熱硬化性樹脂、内部
部品、板状熱硬化性樹脂の順で金型にセットし、型を閉
め、２０秒放置し樹脂が軟化した状態になってから加圧
し、そのままの状態で３分間保持し樹脂を硬化させた
後、型を開き製品を取り出し、厚さ３．８ｍｍの非接触
データキャリアを製造した。

【００３０】（実施例２）実施例１において、粉状エポ
キシ樹脂を板状に加工せず、加熱した金型に粉状樹脂
２．５ｇ、内部部品、粉状樹脂２．５ｇの順で投入し、
同様の方法で硬化させ、厚さ３．８ｍｍの非接触データ
キャリアを製造した。

【００３１】（実施例３）パテ状の湿式ポリエステル樹
脂プリミックスＡＰ−４０１Ｓ（東芝ケミカル（株）社
製の商品名）をプレス加工により、２ｍｍの厚さに押し
つぶした後、直径２９ｍｍの円状カッターで打ち抜き、
軟質板状熱硬化性樹脂を作製した。

【００３２】次に、２枚の軟質板状熱硬化性樹脂の間に
内部部品を挟み、軽く圧力を加え、内部部品を軟質板状
熱硬化性樹脂中に埋め込んだ後、１４０℃に加熱した実
施例１と同様の金型に入れ、型を閉めて放置なしで加圧
し、２分間保持して樹脂を硬化させた後、型を開き製品
を取り出し、厚さ３．８ｍｍの非接触データキャリアを
製造した。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の非接触デー
タキャリアの製造方法によれば、内部部品を未硬化もし
くは半硬化状態の熱硬化性樹脂で包囲してから金型にセ
ットすることで、内部部品を金型内で浮上せしめた状態
で位置決めでき、内部部品の樹脂封止を一度の成形で隙
間なく完全に行うことができる。また、金型内で加熱さ
れた未硬化もしくは半硬化状態の熱硬化性樹脂は一度溶
融した後固化一体化されるので、接合部のつなぎ目の無
い外装部が得られ、よって外部からの衝撃や温度変化に
よる膨張収縮等によって外装部に亀裂等が入ったりする
心配が無くなり、耐環境性に優れ機械的強度の高い非接
触データキャリアを効率良く製造することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる非接触データキャリア識別シス
テムの全体的な構成を示す機能ブロック図

【図２】本実施形態の非接触データキャリアの外観を示
す斜視図

【図３】本実施形態の板状樹脂を用いた非接触データキ
ャリアの製造方法を説明するための図

【図４】本実施形態の粉状樹脂を用いた非接触データキ
ャリアの製造方法を説明するための図

【図５】本実施形態のパテ状樹脂を用いた非接触データ
キャリアの製造方法を説明するための図

【符号の説明】

１……回路基板 ２……送受信用アンテナ ３……外装部 ３ａ，３ｂ……板状樹脂 ３ｃ，３ｄ……粉状、ペレット状の樹脂 ３ｅ……パテ状の樹脂 ５……金型 ２０……非接触データキャリア

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記憶素子を含む回路部品と、外部機器と
   非接触で信号を送受信するためのアンテナとを内部部品
   として備えた非接触データキャリアの製造方法おいて、
   前記内部部品を未硬化もしくは半硬化状態の熱硬化性樹
   脂で包囲した後、成形用金型内で前記熱硬化性樹脂を加
   熱硬化させて、前記内部部品を保護する外装部を成形す
   ることを特徴とする非接触データキャリアの製造方法。
2. 【請求項２】 内部部品を包囲する未硬化もしくは半硬
   化状態の熱硬化性樹脂が板状であることを特徴とする請
   求項１記載の非接触データキャリアの製造方法。
3. 【請求項３】 内部部品を包囲する未硬化もしくは半硬
   化状態の熱硬化性樹脂が粉もしくはぺレット状であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の非接触データキャリアの
   製造方法。
4. 【請求項４】 内部部品を包囲する未硬化もしくは半硬
   化状態の熱硬化性樹脂がパテ状であることを特徴とする
   請求項１記載の非接触データキャリアの製造方法。
5. 【請求項５】 熱硬化性樹脂が湿式不飽和ポリエステル
   樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至４記載のい
   ずれかの非接触データキャリアの製造方法。