JP4839668B2

JP4839668B2 - 非接触ｉｃタグの製造方法

Info

Publication number: JP4839668B2
Application number: JP2005131157A
Authority: JP
Inventors: 俊彦徳田; 隆一中村
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP2006309498A

Description

本発明は、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどに用いる、固有の識別情報を格納したＩＣチップと、この識別情報を送受信するアンテナとでなる非接触ＩＣインレットの製造方法に関するものであり、特に、識別情報を送受信するアンテナに容易に低コストでＩＣチップの実装を可能にする非接触ＩＣインレットの製造方法に関する。

従来、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどのように、非接触状態で識別情報の送受信を行ってこの識別情報の記録・消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））の用途に用いられる非接触型のＩＣインレットは、基材上に導電材よりなるアンテナと、このアンテナにＩＣチップを実装した構成を有している。

この非接触ＩＣインレットの製造は、そのアンテナとして、有機基板上にメッキまたエッチング等でＣｕ配線を形成するか、あるいは導電ペーストを用いてスクリーン印刷方式またはディスペンス方式にて配線を形成し、例えば、図６（ａ）の平面図およびそのＢ−Ｂ面を示す図６（ｂ）の側断面図に示すように、有機基板（３０）上に形成される上記のようなアンテナ（１０）の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）に跨がるように、下向きに載置したＩＣチップ（２０）のバンプ（１９）を異方性導電シート（１２）を介して熱圧着せしめて実装し通電させる方法がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、特に図示しないが、例えば上記アンテナとＩＣチップの通電にボンディングワイヤを介して接続する方法や導電ペーストで印刷されたアンテナに下向きに載置したＩＣチップ側から熱および／または圧を加えると、ＩＣチップのバンプがアンテナに突き刺さるとともにＩＣチップと基板間の接着部材によって固定される方法がある。

以下に、上記先行技術文献を示す。
特開２０００−１６３５４９号公報

しかし、上記の従来技術においては、有機基板上にメッキまたエッチング等でＣｕ配線を形成するか、あるいは導電ペーストを用いてスクリーン印刷方式またはディスペンス方式にて配線を形成するアンテナコイルの形成工程と、ＩＣチップを異方性導電シート（１２）を介して熱圧着させ通電させるか、またはボンディングワイヤを介して接続し通電させる等のＩＣチップの実装工程とがあり、これら工程はそれぞれ別装置による別工程とせざるを得ないため、余分なエネルギーの消費とコストが嵩むという問題があった。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、有機基板上に固有の識別情報を格納したＩＣチップを、この識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣインレットの製造方法において、この識別情報を送受信するアンテナに省エネルギーでコストが嵩まないＩＣチップの実装を可能にする非接触ＩＣインレットの製造方法を提供することにある。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、有機基板上に固有の識別情報を格納したＩＣチップを、該識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣタグの製造方法であって、前記有機基板上の所定の領域にバンプが上になるようにしてＩＣチップを配設し、導電ペーストを用いて前記アンテナの形成と同時に前記ＩＣチップのバンプを覆うように該アンテナの一対の端子部を形成し、該導電ペーストに対して加熱等による後硬化を行いＩＣチップを固定化させて非接触ＩＣインレットとし、該非接触ＩＣインレットを接着性発泡樹脂層を介して上部外装基材と下部外装基材とで挟み込んで貼着することを特徴とする非接触ＩＣタグの製造方法としたものである。

本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。

即ち、本発明によれば、有機基板上に固有の識別情報を格納したＩＣチップを、該識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣインレットの製造方法において、前記有機基板上の所定の領域にバンプが上になるようにしてＩＣチップを配設しているので、その上からアンテナの形成ができ、前記アンテナの形成と同時に前記ＩＣチップのバンプを覆うように該アンテナの一対の端子部を形成することによって、有機基板上にアンテナの形成とＩＣチップの実装がアンテナの形成ライン（装置）で成すことができ、よって従来の異方性導電シートなどによるＩＣチップの接続工程を省くことができるので省エネルギーでコストが嵩まない非接触ＩＣインレットの製造方法とすることができる。

さらにまた、本発明によれば、前記アンテナの形成と、該アンテナの一対の端子部の形成を、導電ペーストによる印刷方式あるいはディスペンス方式で行うことによって、メッキやエッチングに比べ、特殊な装置を多く用いずに容易に配線回路（アンテナ）をＩＣチップの実装を兼ねてインラインで形成することが可能な非接触ＩＣインレットの製造方法とすることができる。

従って本発明は、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどのように、非接触状態で識別情報の送受信を行いこの識別情報の記録・消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ）の用途に用いられる非接触ＩＣインレットの製造方法として、優れた実用上の効果を発揮するものである。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法により得られた非接触ＩＣインレット全体の一事例を示す説明図であり、図２は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法の一事例を説明する部分図であり、図３は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法により得られた図２の上面を表す部分説明図である。また、図４、図５は、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法で得られた非接触ＩＣインレットの用途の事例を示す説明図である。

本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法で得られる非接触ＩＣインレットは、例えば、図１の上面図に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等でなる有機基板（３０）上に、アンテナコイル（１０）とその端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）とでなるアンテナ（１７）が形成され、この端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）を跨ぐようにＩＣチップ（２０）が固定され実装されて非接触ＩＣインレット（１）とするものである。

本発明は、例えば、図２（ａ）の部分断面図に示すように、有機基板（３０）上の所定の位置にバンプ（１９）を上にしたＩＣチップ（２０）を配設し、例えば、図２（ｂ）の部分断面図に示すように、アンテナコイル（１０）の形成と同時にＩＣチップ（２０）のバンプ（１９）を覆うようにその端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）を形成する非接触ＩＣインレット（１）の製造方法である。

また、本発明では、例えば、図３の上面部分拡大図に示すように、アンテナコイル（１０）の形成と、このアンテナコイル（１０）の端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）の形成を、導電ペーストによる印刷で行う非接触ＩＣインレット（１）の製造方法とするものである。

以上のように、有機基板（３０）上の所定の領域にバンプ（１９）が上になるようにしてＩＣチップ（２０）を配設することによって、配設されたＩＣチップ（２０）の上から導電ペーストによる印刷でアンテナコイル（１０）とその一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）を形成することができ、同時にＩＣチップ（２０）を固定する実装がインラインで可能にし、よって省エネルギーでコストが嵩まない非接触ＩＣインレットの製造方法とすることができる。

以上のような非接触ＩＣインレットの製造方法で得られる非接触ＩＣインレット（１）は、図１の平面図および図２（ｂ）の部分側断面図に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等でなる有機基板（３０）上に、バンプ（１９）を上にしたＩＣチップ（２０）が、導電ペーストで形成されているアンテナコイル（１０）とその端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）とでなるアンテナ（１７）に、この端部の一対の端子部（１０Ａ、１０Ｂ）で覆われるように固定され実装されている非接触ＩＣインレット（１）である。

以下に本発明の非接触ＩＣインレットの製造に係わる材料やその処理方法等について詳細に説明する。

まず、上記非接触ＩＣインレット（１）を構成する有機基板（３０）としては、強靱なプラスチックフィルムが好適に使用され、例えば、厚み２５μｍ程度のポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられ、用途やサイズ等に応じて適宜選定することができる。

また、上記非接触ＩＣインレット（１）を構成するアンテナ（１７）を形成する導電ペーストとしては、ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ社の「スリーボンド３３００シリーズ導電性接着材料」のカタログに記載されているように、主に導電性粒子と合成樹脂を混合分散させ、ペースト状に練り上げたものであり、その導電性粒子としては、Ａｇ、Ｃｕ等の粒子、あるいはマイグレーション性を考慮して、Ａｇ−Ｐｄ等を利用することもできる。この導電ペーストは、印刷あるいはディスペンスが可能なように、用材添加量、あるいは樹脂の粘度等を調整してあり、その樹脂としては、例えばビニル系、変性ウレタン系等の合成樹脂が用いられている。

また、特開平７−１４２２号公報に記載されている導電ペーストとして、例えば高導電性で、かつ高温多湿の雰囲気下で電界が印加されたとしてもマイグレーションと称する銀の電析による短絡を防止乃至減少させることが可能な銀粉、銅粉およびはんだ粒子（Ｐｂ／Ｓｎ＝４０／６０（重量比）：Ｐｂ／Ｓｎの融点は１８３℃以上である。）を含有する電気回路形成用のペーストが記載されていて、さらに、この導電ペーストを積層板に印刷したものを大気中で６０℃３０分、さらに１６０℃３０分の条件で加熱処理して配線板を得ることも記載されている。

上記導電ペーストを用いたアンテナ（１７）の形成には、一般的にはスクリーン印刷方式あるいはディスペンス方式が用いられ、例えば、共振周波数が１２５ＫＨｚや１３．６５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ等に合う長さおよび厚み（２〜３０μｍ）のループ状またはダイポール型のアンテナパターンとして作製する。

上記のように導電ペーストを用いてアンテナ（１７）を形成した後、ＩＣチップ（２０）の固定化を確実にするために、加熱等による後硬化を行うこともでき、また、ＩＣチップ（２０）の実装部分を物理的あるいは化学的な衝撃から守るために、アンテナ（１７）を形成した後、グローブトップ材などでＩＣチップ（２０）を被膜保護することもできる。

本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法は、その方法で得られた以上のような非接触ＩＣインレット（１）を用い、例えば、図４の側断面図に示すように、その表裏面を形成するプラスチックシートでなる表面基材（１４Ａ）と裏面基材（１４Ｂ）とで非接触ＩＣインレット（１）を挟み込まれ接着剤層（１６）で貼着されて、非接触ＩＣカード（５）として、身分証明や各種会員証等に使用することができる。

また、例えば、図５の側断面図に示すように、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法で得られた非接触ＩＣインレット（１）を接着性発泡樹脂層（１４）を介してアート紙等でなる上部外装基材（１５Ａ）と下部外装基材（１５Ｂ）とで挟み込んで貼着して非接触ＩＣタグ（３）とし、この非接触ＩＣタグ（３）を冊子の裏表紙（６０）と裏貼紙（６２）との間に挿入して非接触ＩＣ付冊子（６）とすることもできる。

以上のように、本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法は、固有の識別情報を格納しねその識別情報を非接触で送受信する非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグなどの如く用途において、優れた実用上の効果を発揮するものである。

本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法により得られる非接触ＩＣインレットの一事例を示す平面図である。本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法を説明するもので、（ａ）は、ＩＣチップを載置した時の側断面図であり、（ｂ）は、ＩＣチップを実装した時の側断面図である。本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法により得られた非接触ＩＣインレットの部分拡大図である。本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法を用いて得られた非接触ＩＣインレットの用途の一事例を示す側断面図である。本発明の非接触ＩＣインレットの製造方法を用いて得られた非接触ＩＣインレットの用途の他の事例を示す側断面図である。従来の非接触ＩＣインレットの一事例を示す部分拡大図であり、（ａ）は、その平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ面断面図である。

１‥‥非接触ＩＣインレット
３‥‥非接触ＩＣタグ
５‥‥非接触ＩＣカード
６‥‥非接触ＩＣ付冊子
１０‥‥アンテナコイル
１０Ａ‥‥アンテナコイルの一方の端子部
１０Ｂ‥‥アンテナコイルの他方の端子部
１４‥‥接着性発泡樹脂層
１４Ａ‥‥表面基材
１４Ｂ‥‥裏面基材
１５Ａ‥‥上部外装基材
１５Ｂ‥‥下部外装基材
１６‥‥接着剤層
１７‥‥アンテム
１９‥‥バンプ
２０‥‥ＩＣチップ
３０‥‥有機基板
６０‥‥裏表紙
６２‥‥裏貼紙

Claims

有機基板上に固有の識別情報を格納したＩＣチップを、該識別情報を送受信するアンテナに実装する非接触ＩＣタグの製造方法であって、前記有機基板上の所定の領域にバンプが上になるようにしてＩＣチップを配設し、導電ペーストを用いて前記アンテナの形成と同時に前記ＩＣチップのバンプを覆うように該アンテナの一対の端子部を形成し、該導電ペーストに対して加熱等による後硬化を行いＩＣチップを固定化させて非接触ＩＣインレットとし、該非接触ＩＣインレットを接着性発泡樹脂層を介して上部外装基材と下部外装基材とで挟み込んで貼着することを特徴とする非接触ＩＣタグの製造方法。