JPH11345297A - データキャリア及びその製造方法 - Google Patents
データキャリア及びその製造方法Info
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- JPH11345297A JPH11345297A JP10118233A JP11823398A JPH11345297A JP H11345297 A JPH11345297 A JP H11345297A JP 10118233 A JP10118233 A JP 10118233A JP 11823398 A JP11823398 A JP 11823398A JP H11345297 A JPH11345297 A JP H11345297A
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Abstract
リアを短時間で量産すると共に、防水性能や耐熱性を向
上させること。 【解決手段】 下皿10の窪み13内にアンテナコイル
21を挿入し、円柱状部11の中央部の窪み12に機能
部品22を挿入する。円柱状部11の上部に設けた突起
18a,18bとの嵌合によりキャップ23を固定す
る。こうしてできた半完成品を金型に挿入して射出成形
により封止部を成形する。こうすれば機能部品22等が
位置ずれせず、射出圧力が直接機能部品22に加わるこ
とがなくなる。又短時間でデータキャリアを安価に量産
することができる。
Description
に用いられるデータキャリアとその製造方法に関するも
のである。
データキャリア(IDタグ)の小型化が進んでおり、安
価で小型のデータキャリアを種々の用途に適用すること
が考えられている。例えばデータキャリアを持った人の
通過を許可するゲートシステムや、病院,レストラン等
の制服の回収、クリーニングを管理する洗濯物管理シス
テムに用いられている。洗濯物等の衣服にデータキャリ
アを取付ける場合には防水機能が要求され、又クリーニ
ング中の損傷を防止するため耐熱性も要求される。こう
した種々の用途に用いるためには、データキャリアをで
きるだけ低価格で製造工程を少なくし、製造時間を短く
して量産する必要がある。
説明する。第1の方法は図7に示すように、ケース10
1にドーナツ状のアンテナコイル102を配置し、プリ
ント基板103上に実装したIC回路を含む電子回路部
(以下、機能部品104という)をケース101内に収
納し、空隙部にエポキシ樹脂等の充填樹脂105を充填
して密封するものである。
製造方法である。これは図8に示すように金型111,
112の空隙内にアンテナコイル102及びこれと接続
された機能部品104とを保持し、狭いゲートよりエポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂を充填して数分間加熱して硬
化するようにしたものである。
る。これは図9(a)に示すように、アンテナコイル1
02と機能部品104とから成るデータキャリアユニッ
トを、塩化ビニル(PVC)等の樹脂シート121,1
22の間に挟んでプレス成形する。そして図9(b)に
示すようにプレスを完了して平板状の半完成品123と
し、次いで図9(c)に示すようにデータキャリアの部
分を打ち抜き加工することによって、平板状のデータキ
ャリアを製造するようにする方法である。
のである。これは図10(a),(b)に示すように成
形品である下皿131内にアンテナコイル102と機能
部品104とから成るデータキャリアユニットを挿入
し、下部金型132の窪み内に配置する。そして図10
(c)に示すようにこの窪みに対向する位置に窪みを有
する上部金型133を被せて、上部金型133の射出ゲ
ートより熱可塑性樹脂を高圧で射出して、ボタン状のデ
ータキャリアを構成するものである。
タキャリアの製造方法では、防水性能や量産性の点で以
下のような問題点があった。まず図7に示す樹脂充填方
法は、樹脂を充填する際には気泡が生じないように徐々
に樹脂を充填する必要があり、充填に手間がかかるだけ
でなく硬化に数時間を要するという欠点があった。
分間の加圧成形に加えて、数時間以上加熱した状態で保
持しておく、いわゆるキュアが必要となる。又機能部品
を封止成形する際、成形樹脂の圧力で部品の位置ずれが
生じ易い。即ち図11(a)に示す状態がアンテナコイ
ル102と機能部品104の正常な位置とすると、成形
樹脂の充填により機能部品104やアンテナコイル10
2の位置がデータキャリアの中心からずれることがあっ
た。又単に成形品内で機能部品等の位置がずれるだけで
なく、図11(b)に示すようにアンテナコイル102
や機能部品104が封止した樹脂の表面に露出すること
もあるという欠点もあった。
完了した後円板状にデータキャリアを打ち抜く工程が必
要となり、加工に手間がかかるという欠点があった。又
樹脂シートとして塩化ビニルなど耐熱性の低い樹脂材料
しか用いることができず、耐熱性を要するデータキャリ
アを構成することができないという欠点があった。
ャリアを製造することができるが、トランスファ成形と
同様に成形樹脂圧で機能部品の位置がずれ易いという欠
点がある。又射出圧力が高く、図12(a)に示すよう
に射出する樹脂が機能部品104の中央部分に当たるた
め、機能部品104を破損させてしまうことがある。従
って射出圧力を低くしておく必要があり、成形品が疎に
なって損傷し易くなるという欠点があった。又成形樹脂
には成形した後のデータキャリアを金型から取出すため
に離型剤が練り込まれており、ヒートショックを繰り返
した場合には下皿の成形品131と上部の封止部134
との接合界面135に亀裂が入ったり剥離し易く、気密
性が保てないことがあるという欠点があった。又射出成
形の金型には空気の細い排出路が設けられているが、内
部部品の形状が複雑な場合には図12(b)に破線で示
すように機能部品と下皿131との間に空気が残留して
しまう。残留した状態で高温で成形すると、図12
(c)に示すように残留空気が膨張して下皿131が膨
れ、金型で規定される形状を維持できなくなることがあ
るという欠点もあった。更に図13(a)に示すように
アンテナコイル102の引出線102aは、通常射出時
の損傷を避けるために通常コイル巻線本体の下側を通過
させて機能部品に接続するようにしている。しかし射出
圧力がアンテナコイル102に加わった時に、圧力によ
ってコイルの引出線102aの被覆が損傷することがあ
った。引出線102aの被覆が損傷した場合には、イン
ダクタンスが変化し共振周波数が変化するため、データ
キャリアの特性を維持できなくなるという欠点があっ
た。
てなされたものであって、短時間で安価に製造でき、量
産性に優れ、又防水性や耐熱性に優れたデータキャリア
とその製造方法を提供することを目的とする。
は、アンテナコイルと、前記アンテナコイルの両端に接
続された電子回路部から成る機能部品と、第1の窪みを
有する柱状部及び該柱状部を取り囲む環状の第2の窪み
を有し、該第1,第2の窪みに夫々前記機能部品及び前
記アンテナコイルを保持する下皿と、前記柱状部の上部
に前記機能部品を被うように取付けられたキャップと、
射出成形によって形成され前記下皿及びキャップの上部
を封止する封止部と、を有することを特徴とするもので
ある。
の両端に電子回路部から成る機能部品を接続し、第1の
窪みを有する柱状部及び該中央部を取り囲む環状の第2
の窪みを有する下皿を成形し、機能部品と前記アンテナ
コイルとを夫々前記下皿の第1の窪み及び第2の窪みに
挿入し、前記柱状部の上部より前記機能部品を被うよう
にキャップを取付け、前記下皿を射出成形金型内に装填
し、下皿の上部より前記キャップに向けて成形樹脂を射
出することによって封止することを特徴とするものであ
る。
と、前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部
から成る機能部品と、第1の窪みを有する柱状部、該柱
状部を取り囲む環状の第2の窪み、及びその側面の外周
部分に外周に沿った薄い切欠きを有し、該第1,第2の
窪みに夫々前記機能部品及び前記アンテナコイルを保持
する下皿と、射出成形によって形成され前記下皿の上部
及び前記下皿の切欠き部分を封止する封止部と、を有す
ることを特徴とするものである。
の両端に電子回路部から成る機能部品を接続し、第1の
窪みを有する柱状部、該中央部を取り囲む環状の第2の
窪み及びその側面の外周部分に外周に沿った薄い切欠き
を有する下皿を成形し、前記機能部品と前記アンテナコ
イルとを夫々前記下皿の第1の窪み及び第2の窪みに挿
入し、前記下皿を射出成形金型内に装填し、下皿の上部
及び側壁の切欠き部に成形樹脂を射出することによって
封止することを特徴とするものである。
と、前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部
から成る機能部品と、前記機能部品の形状に相当する第
1の窪みを有する柱状部、及び該柱状部を取り囲む環状
の第2の窪みを有し、該第1,第2の窪みに夫々前記機
能部品及び前記アンテナコイルを保持する下皿と、射出
成形によって形成され前記下皿を封止する封止部と、を
有することを特徴とするものである。
の両端に電子回路部から成る機能部品を接続し、前記機
能部品の形状に相当する第1の窪みを有する柱状部及び
該中央部を取り囲む環状の第2の窪みを有する下皿を成
形し、前記機能部品及び前記アンテナコイルを夫々前記
下皿の第1の窪み及び第2の窪みに挿入し、前記下皿を
射出成形金型内に装填し、成形樹脂を射出することによ
って封止することを特徴とするものである。
と、前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部
から成る機能部品と、第1の窪みを有する柱状部及び該
柱状部を取り囲む環状の第2の窪みを有し、該第1,第
2の窪みに夫々前記機能部品及び前記アンテナコイルを
保持する下皿と、射出成形によって形成され前記下皿の
上部を気密に被う封止部と、を有し、前記下皿に保持さ
れたアンテナコイルの引出線は、アンテナコイル本体の
上部より前記機能部品に接続されていることを特徴とす
るものである。
の引出線をアンテナコイル本体の上部より電子回路部か
ら成る機能部品に接続し、第1の窪みを有する柱状部及
び該中央部を取り囲む環状の第2の窪みを有する下皿を
成形し、前記機能部品と前記アンテナコイルとを夫々前
記下皿の第2の窪み及び第1の窪みに挿入し、前記下皿
を射出成形金型内に装填し、成形樹脂を射出することに
よって封止することを特徴とするものである。
5及び7のいずれか1項のデータキャリアにおいて、前
記下皿及び封止部は、同一の外形を有することを特徴と
するものである。
キャリア1は射出成形方法によって製造される。図1は
本実施の形態によるデータキャリアの射出成形前の組立
構成図であり、図2はその断面図、図3はその立面図で
ある。図1に示すようにデータキャリア1の下皿10は
円板状の部材であり、その内面の中央部分に図示のよう
に上向きの円柱状部11が設けられる。円柱状部11の
中央には第1の窪み12が生成される。円柱状部11は
アンテナコイル21の内周部を保持すると共に、第1の
窪み12内に機能部品22を保持するものである。又円
柱状部11を取り囲むように環状の第2の窪み13が形
成される。下皿10の外周部分にはデータキャリアの側
壁を構成する四方の外周部を残して内向きに浅い切欠き
14a,14b,14c,14dが設けられている。円
柱状部11は一定高さを有する円弧状壁15a,15b
が形成され、その両端を互いに結ぶ弦の外周部分はこれ
より低い円弧部16a,16bとなっている。円弧部1
6a,16bの端部には対称な位置にこれより高い略半
円形の平面部17a,17bが形成される。更に平面部
17a,17bには嵌合のための突起18a,18bが
形成される。又円弧部16a,16bは円柱状部11内
で機能部品が入り込む空隙を除いて空気溜まりをなくす
るためのものである。
は図13(b)に示すようにはアンテナコイル21本体
の上面側を通過させて機能部品22と接続しておく。機
能部品22は図4に示すようにアンテナコイル21にコ
ンデンサ30,整流回路31,受信回路32,送信回路
33が接続されている。整流回路31はアンテナコイル
に得られる交流電圧を整流し、平滑して各部に電源とし
て供給するものであり、受信回路32はアンテナコイル
21より得られる信号を受信して制御回路34に出力す
る。制御回路34は受信した信号のコマンドに基づいて
メモリ35にデータを書込み又は読出すように制御する
ものであり、読出されたデータは送信回路33を介して
図示しないリードライトヘッド側に伝送される。機能部
品22はコンデンサ30やこれらの送受信回路、メモリ
をワンチップIC化した電子回路部品である。
1に示す機能部品22を挿入し、第2の窪み13内にド
ーナツ状のアンテナコイル21を挿入する。そして突起
18a,18bに対向する位置に開口23,23bを持
った長方形状のキャップ23を、突起に合わせて嵌め込
み嵌合する。この状態でキャップ23の下面は平面部1
7a,17bの高さに保持されることとなる。従ってア
ンテナコイル21や機能部品22は下皿10から容易に
脱落することなく、搬送や取扱いを容易にすることがで
きる。
イル21,機能部品22を保持した下皿10を下金型4
1の窪み内に挿入する。ここで下金型41の窪み42は
下皿10の外周部と同一の径を有するものとする。こう
すれば下皿10を窪み42内に位置ずれすることなく挿
入することができ、しかも切欠き14a〜14dの部分
では図5(c)に示すように、下金型41の窪み42の
内面と細い空隙が形成されることとなる。次いで図5
(b)に示すように下金型41に上金型43を被せて、
射出ゲート44よりPPS樹脂や液晶ポリマ(LCP樹
脂)等の樹脂を充填する。これらの樹脂を用いることに
よって耐熱性を持つデータキャリアが構成できる。デー
タキャリアに耐熱性を要しない場合には、PBT等他の
種々の樹脂を用いることができる。射出成形によって形
成される封止部は下皿とほぼ同一の外形を有するものと
する。又射出成形の場合には例えば30〜40秒で成形
が完了するため、製品の製造時間を従来の方法に比べて
大幅に短縮することができる。
キャップ23の上面に加わることとなるが、キャップ2
3は平面部17a,17bに支持されているため、機能
部品22には直接樹脂が当たらない。従って機能部品2
2を損傷する恐れがなくなる。更にこの実施の形態では
アンテナコイル21の端部の引出線21aをコイル本体
の上面に沿わせて機能部品22と接続しているため、射
出時の圧力でコイルの被覆が破れて短絡を起こすことも
なくなる。従って従来例と比べて射出圧力を低くする必
要はなく、射出の圧力を高く設定することができ、射出
条件の幅を広くすることができる。射出圧力を高くする
ことによって損傷しにくい強固な成形ができる。
皿10の外周部に切欠き14a〜14dを設けている。
このため封止樹脂は切欠き部分では図5(c)に示すよ
うに下皿10の切欠きの側壁に回り込むこととなり、下
皿10の上面だけでなく切欠き14a〜14dの側面と
も接触する。従って封止後に樹脂を冷却すると収縮によ
り接合力が増し、従来の欠点であった接合界面からの剥
離を防止することができる。
に複数の切欠きを設けており、下皿の射出成形時に側壁
の切欠き部分を樹脂注入口としておくことによって注入
口を覆い隠すことができる。又封止部の射出成形時にデ
ータキャリアの上部からでなく、側方からサイドゲート
方式で封止樹脂を射出することによっても、データキャ
リアを構成することができる。この場合には注入したゲ
ート部分が目立たなくなり、表面にゲート残り等が生じ
ることがなくなる。
テナコイルの面に垂直な壁面として形成しているが、垂
直な壁面をなくし、図6に示すように円板状に構成して
もよい。この場合には薄型のアンテナコイルを用いるこ
とによりデータキャリア全体を薄く平坦にすることがで
きる。又この場合も下皿と封止部との形状をほぼ同一と
してもよい。
1〜9の発明によれば、アンテナコイルや機能部品を成
形品である下皿に挿入して射出成形金型に装填し、デー
タキャリアを成形することにより、極めて短時間に多数
のデータキャリアを量産することができる。このためデ
ータキャリアの価格を大幅に低減することができるとい
う効果が得られる。又射出成形方法を用いているため、
使用する樹脂材料として耐熱性の高い樹脂材料に限らず
種々の樹脂材料を用いることができる。
柱状部にキャップを取付けているため、封止部を射出成
形する際にも直接機能部品に圧力がかかることはない。
従って射出成形する際にも機能部品が破損することがな
く、製造時の歩留りが向上し、任意の射出圧力を選択す
ることができる。又キャップを用いてアンテナコイルと
機能部品を保持することで、射出成形時に機能部品等が
位置ずれすることがなく、所定の位置に封止することが
できる。又下皿と機能部品とを組み込んだ中間組立品の
ハンドリングが容易となる。
外周部分の側壁に外周に沿った薄い切欠きを設けている
ため、封止部となる樹脂を充填する際にはその切欠き部
分に樹脂が回り込むこととなる。従って封止部と下皿と
を強固に接着することができ、剥離することがなく、防
水機能を向上させることができるという効果が得られ
る。
は機能部品とほぼ同一形状の窪みが設けられ、柱状部内
に挿入したときに空気溜まりを設けないようにしてい
る。従って射出成形時に下皿内に空気が残留することが
なく、成形後にデータキャリアが膨張する可能性をなく
すことができる。
ルの引出線をコイル本体の上部を通って電子回路部に接
続するようにしている。従って射出成形する際に圧力が
コイル部分に加わったとしても引出線が断線したり被覆
に損傷を受けることがなく、データキャリアの特性を保
持することができるという効果が得られる。
立構成図である。
下皿に機能部品を挿入した状態を示す断面図である。
機能部品及びキャップを挿入した状態を示す立面図であ
る。
ナコイルと機能部品の構成を示すブロック図である。
射出成形する際の状態を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
リアの製造方法を示す図である。
の製造方法を示す図である。
方法を示す図である。
製造方法を示す図である。
ルや機能部品の位置ずれを示す図である。
置及び射出後の変形状態を示す断面図である。
と引出線を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 アンテナコイルと、 前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部から
成る機能部品と、 第1の窪みを有する柱状部及び該柱状部を取り囲む環状
の第2の窪みを有し、該第1,第2の窪みに夫々前記機
能部品及び前記アンテナコイルを保持する下皿と、 前記柱状部の上部に前記機能部品を被うように取付けら
れたキャップと、 射出成形によって形成され前記下皿及びキャップの上部
を封止する封止部と、を有することを特徴とするデータ
キャリア。 - 【請求項2】 アンテナコイルの両端に電子回路部から
成る機能部品を接続し、 第1の窪みを有する柱状部及び該中央部を取り囲む環状
の第2の窪みを有する下皿を成形し、 機能部品と前記アンテナコイルとを夫々前記下皿の第1
の窪み及び第2の窪みに挿入し、 前記柱状部の上部より前記機能部品を被うようにキャッ
プを取付け、 前記下皿を射出成形金型内に装填し、下皿の上部より前
記キャップに向けて成形樹脂を射出することによって封
止することを特徴とするデータキャリアの製造方法。 - 【請求項3】 アンテナコイルと、 前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部から
成る機能部品と、 第1の窪みを有する柱状部、該柱状部を取り囲む環状の
第2の窪み、及びその側面の外周部分に外周に沿った薄
い切欠きを有し、該第1,第2の窪みに夫々前記機能部
品及び前記アンテナコイルを保持する下皿と、 射出成形によって形成され前記下皿の上部及び前記下皿
の切欠き部分を封止する封止部と、を有することを特徴
とするデータキャリア。 - 【請求項4】 アンテナコイルの両端に電子回路部から
成る機能部品を接続し、 第1の窪みを有する柱状部、該中央部を取り囲む環状の
第2の窪み及びその側面の外周部分に外周に沿った薄い
切欠きを有する下皿を成形し、 前記機能部品と前記アンテナコイルとを夫々前記下皿の
第1の窪み及び第2の窪みに挿入し、 前記下皿を射出成形金型内に装填し、下皿の上部及び側
壁の切欠き部に成形樹脂を射出することによって封止す
ることを特徴とするデータキャリアの製造方法。 - 【請求項5】 アンテナコイルと、 前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部から
成る機能部品と、 前記機能部品の形状に相当する第1の窪みを有する柱状
部、及び該柱状部を取り囲む環状の第2の窪みを有し、
該第1,第2の窪みに夫々前記機能部品及び前記アンテ
ナコイルを保持する下皿と、 射出成形によって形成され前記下皿を封止する封止部
と、を有することを特徴とするデータキャリア。 - 【請求項6】 アンテナコイルの両端に電子回路部から
成る機能部品を接続し、 前記機能部品の形状に相当する第1の窪みを有する柱状
部及び該中央部を取り囲む環状の第2の窪みを有する下
皿を成形し、 前記機能部品及び前記アンテナコイルを夫々前記下皿の
第1の窪み及び第2の窪みに挿入し、 前記下皿を射出成形金型内に装填し、成形樹脂を射出す
ることによって封止することを特徴とするデータキャリ
アの製造方法。 - 【請求項7】 アンテナコイルと、 前記アンテナコイルの両端に接続された電子回路部から
成る機能部品と、 第1の窪みを有する柱状部及び該柱状部を取り囲む環状
の第2の窪みを有し、該第1,第2の窪みに夫々前記機
能部品及び前記アンテナコイルを保持する下皿と、 射出成形によって形成され前記下皿の上部を気密に被う
封止部と、を有し、 前記下皿に保持されたアンテナコイルの引出線は、アン
テナコイル本体の上部より前記機能部品に接続されてい
ることを特徴とするデータキャリア。 - 【請求項8】 アンテナコイルの引出線をアンテナコイ
ル本体の上部より電子回路部から成る機能部品に接続
し、 第1の窪みを有する柱状部及び該中央部を取り囲む環状
の第2の窪みを有する下皿を成形し、 前記機能部品と前記アンテナコイルとを夫々前記下皿の
第2の窪み及び第1の窪みに挿入し、 前記下皿を射出成形金型内に装填し、成形樹脂を射出す
ることによって封止することを特徴とするデータキャリ
アの製造方法。 - 【請求項9】 前記下皿及び封止部は、同一の外形を有
するものであることを特徴とする請求項1,3,5及び
7のいずれか1項記載のデータキャリア。
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JP8549898 | 1998-03-31 | ||
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-
1998
- 1998-04-28 JP JP11823398A patent/JP3791181B2/ja not_active Expired - Fee Related
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