JPH11238956A

JPH11238956A - 電子部品の実装構造、並びに、電磁波読み取り可能なｉｃシート

Info

Publication number: JPH11238956A
Application number: JP5745898A
Authority: JP
Inventors: Wakahiro Kawai; 若浩川井
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】回路基材の上にチップコンデンサ等の電子部
品を実装した場合、その全体の厚さを、ほぼ電子部品の
厚さ程度にとどめることが可能な電子部品の実装構造、
並びに、同構造を採用した電磁波読み取り可能なＩＣシ
ートを提供する。【解決手段】片面もしくは両面に良導性金属箔の被着
されたシート状乃至フィルム状回路基材にチップコンデ
ンサ等のような電極付き電子部品を実装するための構造
であって、前記回路基材の実装予定箇所の両端部に電極
パターンを形成し、それらの電極パターン間に掛け渡す
ようにして、前記電子部品の外形よりも一回り小さめの
貫通孔を開け、該貫通孔に電子部品を圧入して前記電極
パターンを構成する良導性金属箔の加締め力でこれを仮
止めし、その状態で前記電子部品と前記回路基材とを接
着剤で固定してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、部品を実装した
回路基材の薄型化に好適な電子部品の実装構造、並び
に、同構造を採用した電磁波読み取り可能なＩＣシート
に関する。

【０００２】

【従来の技術】物流の自動化を進めるためには、個々の
物品等に貼付される伝票などの内容を機械読み取り可能
とすることが重要である。従来、この目的のためには、
個々の伝票にその内容に対応したバーコードラベルを貼
付することが行われている。しかしながら、いわゆるバ
ーコードリーダを用いてバーコードラベルを読み取るた
めには、両者間に一定の距離的並びに方向的な関係付け
をかなり高精度に行わなければならず、物流の円滑化の
障害となっていた。又、このような方法によると、バー
コードに入力できる情報量が少ないことから、物流の管
理範囲も狭い区域に限られるという問題点があった。

【０００３】そこで、現在本出願人は、電磁波を用いて
非接触で読み取りが可能な伝票一体型ＩＣシートの開発
を進めている。この伝票一体型ＩＣシートによれば、読
み取り媒体として電磁界を用いることから、読み取りに
際する距離的並びに方向的な制約をさほど受けることが
なく、具体的には、読み取りの方向性に制約を受けるこ
となく、１メートルの距離からでもその内容を確実に読
み取らせることができる。

【０００４】このような伝票一体型ＩＣシートの一例
（未公開）が図９並びに図１０に示されている。同図に
おいて、１００は伝票一体型ＩＣシート、１０１はＩＣ
シート１００の本体を構成する回路基材、１０２は回路
基材１０１の表面に形成された渦巻状導体パターン、１
０３は回路基材１０１の裏面に形成された渦巻状導体パ
ターン、１０４，１０５は表裏の渦巻状導体パターン１
０２，１０３を接続するための表裏導通部、１０６は半
導体メモリ等のＩＣ部品、１０７は表裏の渦巻状導体パ
ターン１０２，１０３と接続してＬＣ共振回路を構成す
るためのチップコンデンサである。尚、表裏の渦巻状導
体パターン１０２，１０３は互いに直列接続されて、ア
ンテナコイルを構成している。又、回路基材１０１とし
ては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム
の表裏両面に、ポリエステル系接着剤を介して銅箔を接
着したものが使用されている。

【０００５】図９並びに図１０から明らかなように、こ
の種のＩＣシート１００を製作するためには、回路基材
１０１の上に、ＬＣ共振回路を構成するためのチップコ
ンデンサ１０７や半導体メモリ等のＩＣ部品１０６を実
装せねばならない。チップコンデンサの実装構造の一例
が図１１に示されている。同図において、１０１は回路
基材、１０７はチップコンデンサ、１０７ａ，１０７ａ
はチップコンデンサ１０７の両端に形成された部品電
極、１０８は回路基材１０１の表面に形成された電極パ
ターン、１０９は部品電極１０７ａと電極パターン１０
８との間を接続するための半田である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のチップコンデンサ実装構造にあっては、回路基材１０
１の上にチップコンデンサ１０７を載せ、部品電極１０
７ａと電極パターン１０８との間を半田１０９で接続す
るものであるため、ＩＣシート全体の厚さをｈ１、チッ
プコンデンサ１０７の高さをｈ２、チップコンデンサ１
０７の実装高さをｈ３とすると、ｈ１＝ｈ２＋ｈ３の関
係より、ＩＣシート全体の厚さｈ１は、チップコンデン
サ１０７の高さｈ２よりも、少なくとも回路基材１０１
の厚さ分だけ大きくなる。

【０００７】ところで、この種の伝票一体型ＩＣシート
は、その使用にあたって、表面もしくは裏面に、物流管
理情報に相当する文字やバーコード記号が、感熱式プリ
ンタ等によって印字される。従って、ＩＣシートはこの
種のプリンタのプリンタヘッドの下をスムーズに通過で
きるように、０．５ｍｍ以下の厚さでなければならな
い。現在市販されている最も薄いチップコンデンサは
０．４〜０．５ｍｍ程度の厚さである。これを回路基材
１０１上に実装すると、図９に示されるように、回路基
材１０１の厚さが加わるため、その全体の厚さｈ１は
０．７ｍｍを超える厚さとなってしまう。

【０００８】この発明は、上述の問題点に着目してなさ
れたものであり、その目的とするところは、回路基材の
上にチップコンデンサ等の電子部品を実装した場合、そ
の全体の厚さを、ほぼ電子部品の厚さ程度にとどめるこ
とが可能な電子部品の実装構造、並びに、同構造を採用
した電磁波読み取り可能なＩＣシートを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載の発明は、片面もしくは両面に良導性金属箔の被着さ
れたシート状乃至フィルム状回路基材にチップコンデン
サ等のような電極付き電子部品を実装するための構造で
あって、前記回路基材の実装予定箇所の両端部に電極パ
ターンを形成し、それらの電極パターン間に掛け渡すよ
うにして、前記電子部品の外形よりも一回り小さめの貫
通穴を開け、該貫通穴に電子部品を圧入して前記電極パ
ターンを構成する良導性金属箔の加締め力でこれを仮止
めし、その状態で前記電子部品と前記回路基材とを接着
剤で固定してなることを特徴とする電子部品の実装構造
にある。

【００１０】又、この出願の請求項２に記載の発明は、
前記接着剤は導電性接着剤であることを特徴とする請求
項１に記載の電子部品の実装構造にある。

【００１１】又、この出願の請求項３に記載の発明は、
前記接着剤は絶縁性接着剤であることを特徴とする請求
項１に記載の電子部品の実装構造にある。

【００１２】又、この出願の請求項４に記載の発明は、
前記シート状乃至フィルム状回路基材は両面に良導性金
属箔が被着されており、かつ前記電極パターンは互いに
表裏整合させて両面に形成されており、更に、前記部品
電極と部品出口側の電極パターンとの間は導電性もしく
は非導電性接着剤により、また前記部品電極と部品入口
側の電極パターンとの間は両者の加締め力により固定さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の
実装構造にある。

【００１３】又、この出願の請求項５に記載の発明は、
前記部品電極と部品入口側の電極パターンとの間の加締
め部は、更に、導電性接着剤により固定されていること
を特徴とする請求項４に記載の電子部品の実装構造にあ
る。

【００１４】更に、この出願の請求項６に記載の発明
は、前記電子部品の実装構造を用いてチップコンデンサ
を実装してなることを特徴とする電磁波読み取り可能な
ＩＣシートにある。

【００１５】そして、本発明によれば、実装対象となる
電子部品は貫通穴の中に没入した状態で固定されるた
め、全体の厚さをほぼ電子部品の厚さと同程度にとどめ
ることが可能となる。加えて、貫通穴の内部に位置する
電子部品は、電極パターンを構成する良導性金属箔の加
締め力で仮止めされるため、その状態で接着剤で固定す
れば、良好な電気的導通を確保することができる。

【００１６】このように、電子部品の部品電極と回路基
材上の電極パターンとの電気的導通は電極パターンを構
成する良導性金属箔の加締め力で保持されるため、それ
らを固定する手段としては、熱的悪影響を及ぼす恐れの
ある半田を使用する必要がなく、接着剤にて確実に行う
ことができる。この接着剤は導電性であっても非導電性
であっても構わない。勿論、導電性の接着剤を使用すれ
ば、電気的導通を一層確実なものとすることができる。

【００１７】回路基材としてその表裏に良導性金属箔を
有するものを使用する場合には、特に部品入口側の電極
パターン部分が強く加締められるため、主として部品出
口側の電極パターンと部品電極との間を接着剤で固定す
るだけで、良好な電気的導通を維持したまま確実な固定
を行うことができる。尚、その際に、部品入口側の電極
パターンと部品電極との間を導電性接着剤により固定す
れば、電気的導通を一層確実なものとすることができ
る。

【００１８】従って、本発明の電子部品の実装構造を電
磁波読み取り可能なＩＣシートに適用すれば、その全体
の厚さを０．５ｍｍ以下に抑えることができ、プリンタ
ヘッドの下をスムーズに通過させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】本発明に係る電子部品の実装構造を完成す
るに至る工程が、図１〜図５に示されている。尚、この
実施形態は、本発明に係る電子部品の実装構造を、先に
図９並びに図１０を参照して説明した電磁波読み取り可
能なＩＣシートに適用したものである。

【００２１】電子部品搭載前におけるＩＣシートの一部
をその上面から見た状態が図１に示されている。尚、同
図において、１は回路基材、２はチップコンデンサ（図
２参照）６を実装するために回路基材１の表面側に形成
された電極パターン（以下、出口側電極パターンと称す
る）、３は出口側電極パターン２と出口側電極パターン
２との間に掛け渡すようにして回路基材１に開けられた
貫通穴、４はメモリなどのＩＣ部品（図２参照）７を実
装するためのランドである。後述するように、貫通穴３
の形状はチップコンデンサ６の外形と相似形状をなして
おり、またそのサイズはチップコンデンサ６の外形より
も一回り小さめに形成されている。尚、図１では図示さ
れていないが、回路基材１の裏面側には、図２に示され
るように、出口側電極パターン２，２と表裏整合させ
て、一対の電極パターン５，５（以下、入口側電極パタ
ーンと称する）が形成されている。

【００２２】図１から明らかなように、本発明の電子部
品の実装構造では、まず、回路基材１のチップコンデン
サ６の実装予定箇所の両端部の表裏に電極パターン２，
２並びに電極パターン５，５を形成する。尚、回路基材
１それ自体の製造は次のようにして行われる。まず第１
の工程として、Ｃｕ−ＰＥＴ積層材を用意する。即ち、
一例として１２μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）フィルムの表裏両面に、ポリエステル系接着
剤を介して３０μｍ厚の銅箔を重ね、これを温度１５０
°Ｃ圧力５ｋｇ／ｃｍ²、時間３０秒の条件で熱プレス
を経て、それらを積層接着させる。これにより、ＰＥＴ
フィルムの表裏両面に銅箔が接着されたＣｕ−ＰＥＴ積
層材が完成する。次に、得られたＣｕ−ＰＥＴ積層材の
表裏両面に、導体回路パターン並びに電極パターンやラ
ンドに対応したエッチング処理を行う。次に、上記で形
成されたエッチングマスクから露出する銅箔部分をエッ
チング液にさらすことにより、余分な銅箔部分を除去し
て、所望の導体パターン部分を形成する。このエッチン
グ処理に際しては、エッチング液としてＦｅＣｌ₃（１
２０ｇ／ｌ）を使用しかつ温度５０°Ｃの条件でＣｕを
エッチング除去する。

【００２３】次に、図１に示されるように、チップコン
デンサ６の実装予定箇所の両端部の表裏に形成された電
極パターン２，２並びに５，５に、それらに掛け渡すよ
うにして、パンチングによって貫通穴３を開ける。先に
説明したように、この貫通穴３はチップコンデンサ６の
外形と相似形状をなしており、更にそのサイズはチップ
コンデンサ６の外形よりも一回り小さめに設定されてい
る。

【００２４】このようにして出口側電極パターン２，
２、入口側電極パターン５，５、並びにランド部４，４
…の形成、並びに、貫通穴３の形成が完了した回路基材
１の断面が図２に示されている。このようにして得られ
た回路基材１に対して、次の工程では、矢印Ａに示され
るように、チップコンデンサ６を貫通穴３に対して下面
側から上面側へと圧入する。この圧入は５０ｇ／ｍｍ²
程度の圧力をかけて、チップコンデンサ６を貫通穴３に
押し込むことにより行われる。

【００２５】このようにして圧入が完了した状態におけ
る回路基材１の断面が図３に示されている。同図から明
らかなように、このチップコンデンサ６の圧入により、
貫通穴３の周辺の電極パターン２，２並びに５，５は大
きく塑性変形して撓み、これによって生じた加締め力に
よりチップコンデンサ６は貫通穴３に挿入された状態で
仮止め固定される。この状態では、主として、入口側電
極パターン５，５とチップコンデンサ６の部品電極６
ａ，６ａとの間が強く加締められて、良好な電気的導通
が確保される。勿論、出口側電極パターン２，２と部品
電極６ａ，６ａとの間もある程度接触して、電気的導通
が確保される。その後ＩＣ部品７を、図中矢印Ｂに示さ
れるように、そのバンプ７ａ，７ａがランド４，４…に
載るように位置決めする。

【００２６】最後に、図４に示されるように、チップコ
ンデンサ６の部品電極６ａ，６ａと出口側電極パターン
２，２との間に導電性接着剤８，８を供給することで、
チップコンデンサ６と回路基材１との固定を行う。同様
にして、ＩＣ部品７についても、バンプ７ａ，７ａとラ
ンド４，４との間に導電性接着剤８を供給することで、
ＩＣ部品７を回路基材１上に固定する。尚、このとき使
用される導電性接着剤としては、例えば、ＤＷ−１１４
Ｌ−１（東洋紡績（株）製）をディスペンサ等により所
定の位置に塗布した後、温度１２０℃、時間２０分程度
の熱処理を行って硬化させる。

【００２７】チップコンデンサ６並びにＩＣ部品７の実
装が完了した回路基材をその上面から見た状態が図５に
示されている。このようにして完成された実装構造によ
れば、チップコンデンサ６と回路基材１との間は、入口
側電極パターン５と部品電極６ａとの加締め部によって
電気的な導通が確保されており、チップコンデンサ６の
機械的な固定は、出口側電極パターン２と部品電極６ａ
との間の導電性接着剤８により確保されている。尚、こ
の導電性接着剤８は、同時に、出口側電極パターン２と
部品電極６ａとの電気的な導通確保の役目も果たしてい
る。

【００２８】特にこの実施の形態では、入口側電極パタ
ーン５，５はアンテナコイルの巻き始め端と巻き終り端
に導通しており、また出口側電極パターン２，２はＬＣ
共振回路の出力端子接続されている。従って、表裏の電
極パターン２，２並びに５，５は、チップコンデンサ６
の部品電極６ａを介してスルーホール接続されることと
なる。つまり、この回路構成では、チップコンデンサ６
の部品電極６ａがＬＣ共振回路のＬとＣの接続導通にも
寄与しているのである。

【００２９】以上の実施の形態において、導電性接着剤
８としては、紫外線硬化樹脂（スリーボンド３０００
（株）スリーボンド）などを用いることもできる。即
ち、この場合には、紫外線硬化樹脂をディスペンサなど
で所定箇所に塗布した後、２００〜４００ｎｍの紫外線
を照射させて硬化させる。このとき、チップコンデンサ
６の部品電極６ａと入口側電極パターン５との電気的導
通は、やはり、入口側電極パターン５を撓ませることに
よって生じた加締め力によって行う。

【００３０】もっとも、図６に示されるように、入口側
電極パターン５，５と部品電極６ａ，６ａとの間に導電
性接着剤９を供給すれば、電気的接続における高信頼性
を図ることができる。この場合には、入口側電極パター
ン５，５の部分に、例えば、Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ６
０２２ｓｓ（日本アジソン（株））などの熱可塑性バイ
ンダからなる導電性インクを、２００メッシュのスクリ
ーンで印刷した後、温度１２０℃、時間１０分で乾燥さ
せて、導電性接着剤９，９の乾燥面を形成する。次い
で、先の実施例と同様にして、貫通穴３内にチップコン
デンサ６を圧入する。その後、或いは同時に、２００°
Ｃ程度の温度で加熱すると、導電性接着剤９が再溶融し
て流動し、入口側電極パターン５，５と部品電極６ａ，
６ａとの接触界面を完全に満たす。更に冷却によって再
硬化することで接着力を出し、接続面の電気的接続の信
頼性を向上させる。

【００３１】本実施形態によれば、実装対象となる電子
部品（この場合、チップコンデンサ６）は貫通穴３の中
に没入した状態で固定されるため、全体の厚さをほぼ電
子部品の厚さｈ₂と同程度にとどめることが可能とな
る。加えて、貫通穴３の内部に位置する電子部品（この
場合、チップコンデンサ６）は、電極パターン２，２並
びに５，５を構成する良導性金属箔の加締め力で仮止め
されるため、その状態で接着剤８で固定すれば、良好な
電気的導通を確保することができる。

【００３２】以上説明した電子部品の実装構造を電子部
品モジュール１０に適用した一例が図７及び図８に示さ
れている。この例では、回路基材１と同様な積層構造を
有する細長長方形状のモジュール基材１１を用意し、こ
れにチップコンデンサ６並びにＩＣ部品７を実装一体化
している。そして、図８に示されるように、電子部品モ
ジュール１０を回路基材１の上に搭載することによっ
て、両者の電気的接続を行うものである。この方法によ
れば、予め多数の電子部品モジュール１０を別途用意し
ておくことによって、回路基材１への部品実装を効率よ
く行うことができる。

【００３３】本発明の実施形態における効果をまとめる
と次のようになる。以上説明した実施形態の実装構造で
は、チップコンデンサなどの電子部品を、プリント基材
などに予め開口された貫通穴に圧入、仮固定し、さらに
導電性接着剤、或いは絶縁性接着剤で最終固定するよう
なものである。そのため、基材に開口された貫通穴に電
子部品を圧入して固定するために、（１）基材の厚み並びに電子部品の表面実装に必要な半
田層厚み分の高さの削減が可能になる。

【００３４】（２）基材、とりわけ銅パターン部の加締
め力により、電子部品が機械的に固定できる。

【００３５】（３）従来、半田或いは導電性接着剤を用
いて行っていた電子部品端子と銅パターンとの電気的接
続を銅の加締め力に行うことにより接続部材の削減がで
きる。

【００３６】（４）更に、電子部品の実装に際し、高温
度の熱処理を必要としないために、耐熱性のないフィル
ム基材上へも直接電子部品の実装が可能となる。

【００３７】（５）基材の曲げ変形に際し曲げ応力を基
材に設けた貫通穴が吸収するため、端子接続部の機械的
強度の向上を図ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、部品実装回路基材全体の厚さを当該実装部品の
高さ程度にとどめることが可能な電子部品の実装構造、
並びに、同構造を利用した電磁波読み取り可能なＩＣシ
ートを提供することができる。

【００３９】そのため、本発明による電磁波読み取り可
能なＩＣシートによれば、プリンタヘッドの下をスムー
ズに通過させることができ、これにより、印字ムラや印
字ミスのない鮮明な情報プリントが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品実装構造が適用された回路基材の
一部をその上面から見た平面図である。

【図２】本発明の部品実装構造が適用された回路基材の
部品実装前における断面図である。

【図３】本発明の部品実装構造が適用された回路基材の
チップコンデンサ６が圧入された状態における断面図で
ある。

【図４】本発明の部品実装構造が適用された回路基材の
実装完了状態における断面図である。

【図５】本発明の部品実装構造が適用された回路基材の
実装完了状態における平面図である。

【図６】本発明の部品実装構造が適用された回路基材の
変形例を示す断面図である。

【図７】本発明に係る部品実装構造を電子部品モジュー
ルに適用した例を示す平面図である。

【図８】本発明に係る部品実装構造を電子部品モジュー
ルに適用した断面図である。

【図９】本出願人が先に提案したＩＣシートの外観を示
す斜視図である。

【図１０】図７に示されるＩＣシートのＸ−Ｘ断面図で
ある。

【図１１】従来の実装構造を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１回路基材２出口側電極パターン３貫通穴４ランド５入口側電極パターン６チップコンデンサ６ａ部品電極７ＩＣ部品７ａバンプ８導電性接着剤９導電性接着剤１０電子部品モジュール１１モジュール基材ｈ₁ 実装基材全体の厚さｈ₂ チップコンデンサの厚さｈ₃ チップコンデンサの実装高さｈ₄ 積層基材の厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面もしくは両面に良導性金属箔の被着
されたシート状乃至フィルム状回路基材にチップコンデ
ンサ等のような電極付き電子部品を実装するための構造
であって、前記回路基材の実装予定箇所の両端部に電極パターンを
形成し、それらの電極パターン間に掛け渡すようにし
て、前記電子部品の外形よりも一回り小さめの貫通孔を
開け、該貫通孔に電子部品を圧入して前記電極パターン
を構成する良導性金属箔の加締め力でこれを仮止めし、
その状態で前記電子部品と前記回路基材とを接着剤で固
定してなることを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項２】前記接着剤は導電性接着剤であることを
特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装構造。
【請求項３】前記接着剤は絶縁性接着剤であることを
特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装構造。
【請求項４】前記シート状乃至フィルム状回路基材は
両面に良導性金属箔が被着されており、かつ前記電極パ
ターンは互いに表裏整合させて両面に形成されており、
さらに、前記部品電極と部品出口側の電極パターンとの
間は導電性もしくは非導電性接着剤により、また前記部
品電極と部品入口側の電極パターンとの間は両者の加締
め力により固定されていることを特徴とする請求項１に
記載の電子部品の実装構造。
【請求項５】前記部品電極と部品入口側の電極パター
ンとの間の加締め部は、さらに、導電性接着剤により固
定されていることを特徴とする請求項４に記載の電子部
品の実装構造。
【請求項６】前記電子部品の実装構造を用いてチップ
コンデンサを実装してなることを特徴とする電磁波読み
取り可能なＩＣシート。