JP6041666B2 - Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグの製造方法、金型 - Google Patents

Description

本発明は、糸状体の導電線部材、導電繊維またはケーブル（絶縁物にて被覆された金属導線）により形成された主アンテナを有するＲＦＩＤタグに係り、特に、商品の表示札を取り付けるための表示札取り付け部材として用いられるＲＦＩＤタグに関する。

従来から、商品管理のため、商品の表示札にＩＣチップを取り付けることが提案されている。ところが、商品の表示札にＩＣチップを取り付けることは、消費者に与える視覚的な影響（見栄えの悪化）を考慮するとできるだけ避けることが望ましい。

そこで、例えば特許文献１には、商品に表示札を吊り下げる糸状体の中間において、商品管理のためのＲＦＩＤタグが埋め込まれた糸止め部材が開示されている。このような構成により、消費者に視覚的な影響を与えることなく商品管理を行うことができる。

また、近年、導電繊維を用いたＲＦＩＤタグの構造が提案されている。例えば特許文献２には、タグ情報を記憶保持したタグＩＣチップと、このタグＩＣチップと電気的に接続されたタグアンテナ部とを備えたＲＦＩＤタグが開示されている。このタグアンテナ部は、その端部がタグＩＣチップに電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐で形成されている。

特開２００６−７８９８０号公報 特開２００９−２８９００３号公報

しかしながら、特許文献１に糸止め部材では、ＲＦＩＤタグのＩＣチップを基板に設けた貫通穴に嵌め込むとともに、アンテナとなる導電性線材を外周側端面に巻き付ける必要がある。このため、商品の表示札（糸止め部材）の製造が困難であると共に、有効なアンテナ長を確保する必要から、小型化が困難である。

また特許文献２のＲＦＩＤタグでは、導電性を有する炭素繊維の紐で形成されたタグアンテナ部がＩＣチップに電気的に接続されている。このため、ＩＣチップが静電気により破壊されるおそれがある。

そこで本発明は、衣服などの商品の表示札として利用される場合に、消費者に対する視覚的影響が少なく、かつ、信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供する。また、ＲＦＩＤタグを用いた表示札取り付け部材を提供する。

本発明の一側面としてのＲＦＩＤタグは、無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、導電線部材により形成された主アンテナと、前記主アンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する樹脂パッケージとを有し、前記主アンテナの少なくとも一方の端には係合部が設けられており、前記係合部は、前記樹脂パッケージの樹脂で構成され、前記樹脂パッケージには、前記係合部を挿入して固定するための孔部が形成されている。

本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグは、無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、導電線部材により形成された主アンテナと、前記主アンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを収納するケースと、前記ケースを覆うカバーとを有し、前記ケースと前記カバーとを互いに連結する連結部が設けられおり、前記主アンテナの両端には係合部が設けられており、前記ケースおよび前記カバーには、前記係合部を挿入して固定するための係止部が形成されている。

本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグの製造方法は、無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、ループアンテナを形成する工程と、前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、導電線部材で形成された主アンテナと前記ループアンテナとを直接的に導通接続することなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナを配置する工程と、金型を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して樹脂封止することにより樹脂パッケージを形成する工程とを有し、前記樹脂パッケージを形成する工程において、前記主アンテナの所定の位置に前記樹脂パッケージの樹脂で構成された係合部を設け、前記樹脂パッケージに、前記係合部を挿入して固定するための孔部を形成する。

本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグの製造方法は、無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、ループアンテナを形成する工程と、前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、導電線部材で形成された主アンテナの所定の位置に係合部を形成する工程と、前記主アンテナと前記ループアンテナとを直接的に導通接続することなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナをケースに収納する工程と、前記ケースにカバーを取り付ける工程とを有し、前記ケースに前記カバーを取り付けることにより、前記係合部を挿入して固定するための係止部が形成される。

本発明の他の側面としての金型は、ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、導電線部材により形成された主アンテナ、および、半導体デバイスを搭載したループアンテナを第１の面側から押さえ付ける一方金型と、前記主アンテナおよび前記ループアンテナを前記第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型とを有し、前記一方金型および前記他方金型は、キャビティを備え、前記主アンテナおよび前記ループアンテナをクランプして該キャビティの内部に樹脂を射出成形するために用いられ、前記一方金型および前記他方金型は、同時に複数のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されており、前記一方金型および前記他方金型は、前記主アンテナのカット位置に、樹脂からなる係合部を成形するための凹部を有し、前記キャビティには、前記係合部を挿入して固定するための孔部を形成するための突起部が設けられている。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、衣服などの商品の表示札として利用される場合に、消費者に対する視覚的影響が少なく、かつ、信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供することができる。また、ＲＦＩＤタグを用いた表示札取り付け部材を提供することができる。

実施例１におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。 実施例１におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。 実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 実施例２におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。 実施例２におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 実施例３におけるＲＦＩＤタグの構成図である。 実施例３における金型の構成図である。 実施例３における金型の変形例である。 実施例３におけるＲＦＩＤタグの変形例である。 各実施例におけるループアンテナを導電繊維で形成した一例である。 各実施例におけるループアンテナをエッジワイズコイルで構成した場合の図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の実施例１におけるＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ）およびＲＦＩＤタグの製造方法について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｈ）は本実施例におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。本実施例のＲＦＩＤタグにおいて主アンテナを構成する導電繊維（導電線部材）は、衣服などの商品の表示札（値札）を取り付けるための糸状部材として用いられる。また、半導体デバイス（ＩＣチップ）およびループアンテナを封止する樹脂（樹脂パッケージ）は、糸状部材を止めるための糸止め部材として用いられる。

図１（ａ）は、本実施例のＲＦＩＤタグに用いられる（半導体デバイス実装前の）メタルストリップ１０の平面図を示している。メタルストリップ１０は、例えば０．１５ｍｍ程度の厚さを有する銅系又は鉄系の金属薄板からなり、スタンピング（プレス加工）又はエッチング加工により形成される。無線通信を行うＲＦＩＤタグのアンテナとして機能するループアンテナ１２（微小ループアンテナを含む）、および、後述の半導体デバイス２０を実装して電気的に接続するための端子１６を備えて構成される。またループアンテナ１２は、連結部１４により保持されている。ただし、本実施例のループアンテナ１２および端子１６は図１（ａ）に示されるような構造に限定されるものではない。

なお、本実施例のループアンテナ１２はメタルストリップの中側で保持されているが、これに限定されるものではない。ループアンテナ１２は、例えば後述の主アンテナ３０と同様に導電繊維により形成してもよく、また、金属片と導電繊維のハイブリッド構成や、メタルコイルまたはエッジワイズコイル（コイルループ）により形成することもできる。

続いて、図１（ｂ）に示されるように、メタルストリップ１０の端子１６の上に半導体デバイス２０を実装する。図１（ｂ）は、半導体デバイス実装後のメタルストリップ１０の平面図である。半導体デバイス２０は、メタルストリップ１０の端子１６の上に実装され、半田を用いてループアンテナ１２（端子１６）と電気的に接続される。本実施例において、半導体デバイス２０は、樹脂でパッケージ化されていない半導体チップ（ベアチップ）である。なお本実施例では、ベアチップである半導体デバイス２０は、フリップチップ実装により端子１６との間の電気的接続をとっているが、これに限定されるものではなく、例えば片方の端子にチップをダイボンディングし、もう一方へのワイヤボンディングにより端子１６との間の電気的接続をとるように構成してもよい。また、ハンダ接続、溶着、カシメにより電気的接続を行ってもよい。

なお、半導体デバイス２０として、ベアチップを樹脂封止して構成された半導体パッケージ（ＩＣパッケージ）を用いてもよい。この場合、好ましくは面実装型半導体パッケージが用いられる。半導体デバイス２０として半導体パッケージを用いた場合、以下のようなメリットがある。例えば、ＲＦＩＤタグをクリーンルームで製造する必要がなく、ＲＦＩＤタグを低コストで製造可能となる。また、半導体デバイス２０として予め良品のみの半導体デバイスを選択して端子１６（ループ端子）の上に実装することができる。さらに、端子１６にメッキ等の表面処理を行う必要がない。

続いて、図１（ｃ）に示されるように、メタルストリップ１０は、連結部１４にてカットされ、個片化される。図１（ｃ）は、個片化後において、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２の平面図を示している。また図２（ａ）は、図１（ｃ）に示される３つのループアンテナ１２の一つの平面図であり、図２（ｅ）は図２（ａ）の側面図である。図２（ａ）、（ｅ）に示されるように、ループアンテナ１２の上に半導体デバイス２０が実装されている。後述のように、ループアンテナ１２は、主アンテナ３０と電気的に導通することなく電気的に結合（電磁結合）される。なお本実施例では、メタルストリップ１０の連結部１４をカットしてループアンテナ１２を個片化した後に樹脂封止（一次成形）が行われるが、連結部１４の切断箇所が外部に露出しても問題ない場合には、連結部１４のカット前に（個片化前に）樹脂封止を行ってもよい。

続いて、図２（ｂ）の平面図および図２（ｆ）の側面図に示されるように、半導体デバイス２０（ベアチップ）を樹脂２４（一次成形樹脂）で封止する。樹脂２４は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂であり、少なくとも、メタルストリップ１０上に搭載した半導体デバイス２０、半田、および、端子１６を封止する（覆う）。このように樹脂２４を用いてＩＣチップとしての半導体デバイス２０を保護することにより、効果的に強度を向上させることができる。本実施例において、樹脂２４による一次成形はポッティング成形により行われる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、トランスファモールドや圧縮成形により樹脂封止を行うこともできる。

後述の二次成形で用いられる樹脂２８（熱可塑性樹脂）は、その溶融温度が２００〜３００℃であり、二次成形時に半田の接合が破壊される可能性があるため、融点の高い鉛フリー半田を用いることが望ましい。一方、樹脂２４（熱硬化性樹脂）の溶融温度は１６０℃程度であるため、半田の溶融温度に達しない。このため、樹脂２４を用いた一次成形を行うことにより、後述の樹脂２８（熱可塑性樹脂）を用いた樹脂封止の際（二次成形時）に半田が融けるのを防止することができる。また、熱可塑性樹脂を用いた射出成形による樹脂封止の場合、熱硬化性樹脂の場合よりも射出圧が高い。このため、一次成形を行うことにより、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０（端子１６）との間の接合破壊を防止することができる。さらに、熱可塑性樹脂は、一般的に０．３ｍｍ以下の小さな隙間に充填することは困難である。このため、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０との間の半田接合部の近傍に空洞（エアだまり）が生じやすい。このような空洞が存在すると、温度変化によるエアの膨張及び収縮により半田接合部が破壊される可能性がある。一方、熱硬化性樹脂は、例えば数μｍの小さな隙間にも充填可能である。

このように、樹脂２４（熱硬化性樹脂）を用いた一次成形は、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０との間の接合（半田）を後述の二次成形時における熱および射出圧等から保護するために行われる。なお本実施例において、樹脂２４としては例えばエポキシ樹脂が用いられるが、これに限定されるものではなく、フェノール系樹脂やシリコーン系樹脂などを用いてもよい。また、半導体デバイス２０の全体を樹脂２４で覆う代わりに、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０（端子１６）との間のみをＦＣ接続およびアンダーフィル成形してもよい。なお、本実施例では、樹脂２４（一次成形樹脂）として熱硬化性樹脂が用いられるが、半田接続部の信頼性が確保される場合には熱可塑性樹脂を用いてもよい。

続いて図２（ｃ）の平面図および図２（ｇ）の側面図に示されるように、導電繊維により形成された主アンテナ３０をループアンテナ１２の近傍に配置する。導電繊維とは、例えば、ＳＵＳや銅などの金属細線繊維、ＳＵＳや銅などを有機物で被覆した金属細線繊維、導電性フィラーを練りこんだ繊維、金属被覆繊維、導電性有機ポリマー繊維であるが、これらに限定されるものではない。また、本実施例の導電繊維としては、拠り線の糸、紐、綱またはケーブルが好適に用いられる。拠り線を用いると、樹脂封止後の導電繊維の抜けをより効果的に防ぐことができる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、導電繊維として、導線やケーブルなどのプラスチックに代表される絶縁物被覆された単線や拠り線を用いてもよい。細くかつ導電性を有する部材であれば絶縁物被覆は必須でなく、柔軟性を有する部材であって主アンテナとして使用可能であれば、他の部材でもよい。以下、これらを総称して導電繊維（導電線部材）と表記する。また、本実施例は、繊維状の導電部材に限定されるものではなく、広く一般に導電線部材に適用可能である。

このように本実施例において、主アンテナ３０は導電繊維（導電線部材）を用いて形成される。このため、導電繊維からなる主アンテナ３０を、商品の表示札（値札）を取り付けるための糸状部材として用いることができる。従来、ＲＦＩＤタグのアンテナは、耐環境性を考慮してフィルムや樹脂などで被覆されているが、このとき電波損失を引き起こして通信距離の妨げになる場合がある。一方、本実施例のように導電繊維を露出させることで、低コストで電波損失を改善することができる。

続いて図２（ｄ）の平面図および図２（ｈ）の側面図に示されるように、樹脂封止された半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２、および、導電繊維で形成された主アンテナ３０の中央の両方を樹脂２８（熱可塑性樹脂）で封止する。同時に、主アンテナ３０の両端に係合部７０を形成する。係合部７０は、半導体デバイス２０およびループアンテナ１２を封止する樹脂パッケージの樹脂を用いて形成される。２つの係合部７０は、樹脂２８（樹脂パッケージ）に形成された２つの孔部７４にそれぞれ挿入されて固定される。孔部７４は、図２（ｈ）に示されるように樹脂２８の両側面から中央部に向けてその径が小さくなるように構成される。このような構成により、係合部７０を一旦挿入すると、係合部７０を引っ張っても孔部７４から抜けないようになる。

本実施例において、孔部７４は、係合部７０を挿入して固定するため、孔部７４の両端は幅広で中央が幅狭な構造を有する。樹脂２８の成形の際の金型を用いてこのような構造を形成する場合、孔部７４をＲＦＩＤタグの側面側において、ループアンテナ１２の平面に平行方向に形成するのは困難である。このため本実施例では、孔部７４は、ＲＦＩＤタグの両面（半導体デバイス２０の主面に平行な両面）を貫通するように、ＲＦＩＤタグの両面に直交する方向（半導体デバイス２０の主面に直交する方向）に形成されている。これにより、係合部７０を挿入固定するための孔部７４を金型を用いて容易に形成することができる。

なお、本実施例の樹脂２８は、熱可塑性樹脂に限定されるものではなく、熱硬化性樹脂を用いて形成してもよい。熱硬化性樹脂を用いる場合など、樹脂２４の一次成形を行うことなく、ループアンテナ１２と主アンテナ３０を一括で所定の位置に配置し、所定の形状に封止してもよい。

本実施例では、主アンテナ３０はループアンテナ１２に電気的に導通していない（空間的に互いに離れている）。しかし、主アンテナ３０とループアンテナ１２は互いに近接しており、電磁結合されている。このため、ループアンテナ１２および主アンテナ３０の両方が組み合わさることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナとしての機能を有する。このように、電磁結合による給電を行うことで、直接的な電気的接続を行うことなくアンテナとして機能するため、導電繊維からなる主アンテナ３０を露出しても静電気により半導体デバイス２０が破壊される可能性は小さい。またこのとき、主アンテナ３０としてＳＵＳ金属細線などの強靭性、耐火性、耐腐食性、柔軟性を有する導電繊維を用いれば、使用時のＲＦＩＤタグの耐環境性能を向上させることができる。

本実施例において、導電繊維により形成された主アンテナ３０をループアンテナ１２に電気的に導通することなく電磁結合させる。このような構成により、主アンテナ３０は、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２と直接接触することなく（空間的に互いに離れた状態で）、アンテナ部としての機能を発揮することができる。このため、本実施例のＲＦＩＤタグは、導電繊維からなる主アンテナ３０を、商品の表示札を取り付けるための糸状部材として用いた場合でも、半導体デバイス２０およびループアンテナ１２は破壊されにくい。

また本実施例において、半導体デバイス２０（ＩＣチップ）およびループアンテナ１２を封止する樹脂２８は、糸状部材を止めるための糸止め部材として用いられる。また、主アンテナ３０に取り付けるための機構を設けてループ部分を小型化することもできる。このため、消費者に対する視覚的影響、すなわち見栄えの劣化は小さい。

また、主アンテナ３０とループアンテナ１２とは空間的に互いに離れているため、所望の電磁結合を行うためにはこれらの空間的な距離（間隔）を一定に保つ必要がある。本実施例において、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、樹脂２８で一括封止（一体成形）することにより、これらの間隔を一定に保つことができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能となる。

図３は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図３のＲＦＩＤタグでは、主アンテナ３０の一方の端にのみ係合部７０が形成されている。主アンテナ３０の他方端は、樹脂２８の成形時に、金型のキャビティ内部に配置され、樹脂２８により封止されることで固定されている。ＲＦＩＤタグの主アンテナ３０を、商品の表示札を吊り下げるための糸状部材として用いる場合、主アンテナ３０の一方端のみを開放状態としておけば十分である。このため、図３の構成では、主アンテナ３０の一方の端にのみ係合部７０を形成し、他方の端については金型を用いて樹脂２８で充填して予め固定しておく。このような構成により、ＲＦＩＤタグをより簡易かつ低コストで提供することができる。

図４は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図４（ａ）のＲＦＩＤタグには、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０を封止する本体部７５と、主アンテナ３０が延びる方向（図４中の左右方向）と平行に本体部７５から延びる突出部７６が設けられている。また突出部７６の先端には、孔部７４ａが形成されている。孔部７４ａは、半導体デバイス２０の主面方向と直交する方向（紙面直交方向）において突出部７６の先端の樹脂を貫通するように設けられている。

また、主アンテナ３０の両端に形成されたＬ字形状の係合部７０ａは、主アンテナ３０が延びる方向と直交する方向に折り曲げられている。このため、図４（ａ）のＲＦＩＤタグは、係合部７０ａを孔部７４ａに挿入させようとする場合、係合部７０ａが自然に孔部７４ａの貫通方向を向くような関係となるため、係合部７０ａを孔部７４ａに挿入しやすい。

図４（ｂ）のＲＦＩＤタグは、図４（ａ）の変形例であり、樹脂２８（樹脂パッケージ）に形成された２つの孔部７４にそれぞれ挿入されて固定される。また、樹脂パッケージには、孔部７４と繋がっている溝７８が形成されている。このような構成により、主アンテナ３０の回り止め効果が得られ、主アンテナ３０のネジレを効果的に抑制することが可能である。

図４（ａ）、（ｂ）の構成によれば、主アンテナ３０のネジレを抑制し、より安定した通信性能を有するＲＦＩＤタグを提供することができる。なお、図２のＲＦＩＤタグについても、係合部７０に代えて係合部７０ａを採用することができる。

図５は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図５のＲＦＩＤタグは、半導体デバイス２０を直接、樹脂２８を用いて主アンテナ３０とループアンテナ１２とともに一括封止している点で、半導体デバイス２０を樹脂２４（一次成形樹脂）で封止した後に樹脂２８（二次成形樹脂）で一括封止している図２の構成と異なる。このような構成でも、本実施例の効果を得ることができる。

図６は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図６のＲＦＩＤタグは、半導体デバイス２０をループアンテナ１２のうち主アンテナ３０から最も遠い位置に配置している点で、半導体デバイス２０をループアンテナ１２のうち主アンテナ３０に最も近い位置に配置している図２の構成と異なる。このような構成でも、本実施例の効果を得ることができる。

図７は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図７のＲＦＩＤタグは、図１および図２を参照して説明した円形状（楕円形状を含む）のループアンテナ１２の代わりに、長方形状（四角形状）のループアンテナ１２ａを備えている。これに伴い、ループアンテナ１２ａおよび半導体デバイス２０を封止した樹脂２４の両方を一括して封止する樹脂２８ａも長方形状となっている。長方形状のループアンテナ１２ａを用いると、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０とが最短間隔となる領域が増加するため、より高性能なＲＦＩＤタグを提供することができる。また、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０との間隔を一定にすることが容易になり、より電磁結合の強いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。なお、半導体デバイス２０（樹脂２４）は、ループアンテナ１２のうち主アンテナ３０に最も遠い位置に配置されているが、円形状のループアンテナ１２の場合と同様に、半導体デバイス２０をループアンテナ１２ａのうち主アンテナ３０から最も近い位置に配置してもよい。

次に、本発明の実施例２におけるＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤタグの製造方法について説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。本実施例のＲＦＩＤタグは、ケース（樹脂ケース）に半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２および主アンテナ３０を収納した状態で、カバー（樹脂カバー）を用いてそれらを覆うように構成されている点で、金型を用いてこれらを樹脂封止する実施例１の構成とは異なる。

図８（ａ）に示されるように、まず、ケース８１の所定の位置に、導電繊維からなる主アンテナ３０を載置する。また、主アンテナ３０の両端には、別工程により、樹脂からなる係合部７０が形成されている。ケース８１は、ループアンテナ１２の位置決めを行うために用いられる２つの突起部８４、および、係合部７０を挿入して固定するための係止部８６を有する。係止部８６は、実施例１の孔部７４の代替機構として用いられる。なお、本実施例のケース８１は樹脂で構成されているが、これに限定されるものではない。また、図８（ａ）の右下に示されるように、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２を準備する。

続いて、図８（ｂ）に示されるように、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２をケース８１に収納する。前述のとおり、ケース８１には２つの突起部８４が設けられており、突起部８４により、ループアンテナ１２を適切な位置に配置することができる。このように、ケース８１には、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０が所定の位置に収納される。また、図８（ｂ）の右下に示されるように、カバー８２を準備する。カバー８２は、ケース８１と同様に樹脂からなるが、これに限定されるものではない。またカバー８２は、ケース８１と同様に、係合部７０を挿入して固定するための係止部８６を有する。

そして、図８（ｃ）に示されるように、主アンテナ３０およびループアンテナ１２をケース８１に収納した後、カバー８２を用いて、ケース８１を覆う。本実施例のカバー８２には、ケース８１の係止部８６に対応する係止部が設けられており、ケース８１にカバー８２が取り付けられることにより、係合部７０を挿入固定可能な係止部が構成される。カバー８２は、凹凸の嵌め込み、超音波溶着、溶剤溶着、または、接着剤により、ケース８１に取り付けて固定される。

図９は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ループアンテナ１２と半導体デバイス２０を搭載する前の状態を示している。本実施例では、図９に示されるように、ケース８１とカバー８２とを連結部８８を介して連結するように構成してもよい。主アンテナ３０およびループアンテナ１２をケース８１に収納した後、連結部８８を折り曲げることにより、ケース８１とカバー８２とを容易に取り付けることができる。このような構成によれば、ＲＦＩＤタグの組立性を向上させることが可能である。

本実施例によれば、金型を用いることなくＲＦＩＤタグを製造することができる。このため、実施例１と異なり、ケースおよびカバーの側面に、主アンテナ３０の両端に設けられた係合部７０を挿入固定するための部位（係止部８６）を容易に形成すること可能である。

次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、実施例１のＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型に関する。図１０は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図であり、図１０（ａ）は主アンテナ３０の所定の位置に成形された樹脂７１の拡大断面図、図１０（ｂ）はＲＦＩＤタグの全体図、図１０（ｃ）は樹脂７１のカット位置でカットしたＲＦＩＤタグの構成図である。

本実施例では、図１０（ｂ）に示されるように複数のＲＦＩＤタグ構造体が繋がっているため、一つのＲＦＩＤタグ構造体に分離する必要がある。なお、複数のＲＦＩＤタグ構造体が繋がっている必要はなく、後述のように一つのＲＦＩＤタグ構造体に予め分離されていてもよい。本実施例において、ＲＦＩＤタグ構造体の分離は、主アンテナ３０に成形された樹脂７１の凹部７２においてカットすることにより行われる。

図１０（ａ）に示されるように、主アンテナ３０の所定の位置（カット位置）には、樹脂７１が成形されている。樹脂７１の中央部には凹部７２が形成されており、凹部７２において主アンテナ３０（樹脂７１）はカットされる。カット後、図１０（ｂ）の繋がった構造（複数のＲＦＩＤタグ）は、図１０（ｃ）に示されるように個片化される。カット後の主アンテナ３０の端部（両端部）には、樹脂７１が分離することにより係合部７０が形成される。

このように、本実施例によれば、簡易かつ低コストで係合部を形成可能なＲＦＩＤタグを提供することができる。また、高性能なアンテナ機能を有するには、主アンテナ３０の長さが重要である。このため、主アンテナ３０に樹脂７１を成形することにより、樹脂７１がカット位置の目印となり均一で高性能なアンテナ機能を有するＲＦＩＤタグを提供することが可能となる。

図１１は、本実施例のＲＦＩＤタグを成形する際に用いられる金型の構成図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、金型（他方金型６１）の平面図であり、それぞれ、樹脂成形前および樹脂成形後のＲＦＩＤタグを配置した状態を示している。図１１（ｃ）および図１１（ｄ）は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）の金型と同様の金型を示しているが、主アンテナ３０が分離している点で、図１１（ａ）および図１１（ｂ）の場合と異なる。図１１（ｅ）は、金型（一方金型５１、他方金型６１）の断面図を示している。図１１（ｆ）は、図１１（ｅ）のキャビティの拡大図である。

本実施例の金型は、ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、導電繊維により形成された主アンテナ３０、および、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２を第１の面側から押さえ付ける一方金型５１と、主アンテナ３０およびループアンテナ１２を第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型６１とを有する。

図１１（ａ）〜（ｆ）に示されるように、本実施例の金型（一方金型５１、他方金型６１）は、同時に複数（６個）のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されている。ただし同時に樹脂封止可能なＲＦＩＤタグの個数はこれに限定されるものではない。樹脂成形の際（ＲＦＩＤタグ構造体のセット時）には、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示されるように、導電繊維からなる主アンテナ３０は繋がっており、所定の位置（カット位置）に樹脂７１を成形するためのキャビティ５２ａ、６２ａ（凹部）が設けられている。なお、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に示されるように、樹脂成形の際に主アンテナ３０は分離していてもよい。また、一方金型５１および他方金型６１を用いてＲＦＩＤタグ構造体をクランプし、スプル５４、５４ａからキャビティ５２、６２、５２ａ、６２ａに向けて樹脂を射出することにより、キャビティ５２、６２、５２ａ、６２ａの内部は樹脂２８、７１で充填される。

なお、半導体デバイス２０の樹脂２８と係合部７０を同じ樹脂で成形する金型を例として説明したが、必ずしも同じ樹脂で成形する必要はなく、別の特性を持つ種類の樹脂で別々に成形してもよい。

また、図１１（ｆ）に示されるように、キャビティ５２、６２には、孔部７４を形成するための突起部５８、６８が設けられている。突起部５８、６８は、半導体デバイス２０の主面に直交する方向（図１１（ｆ）の上下方向）に延びるように設けられている。また、突起部５８、６８のそれぞれの径は、両表面の端部から中央部へ向かうにつれて小さくなっている。孔部７４は、前述のように、主アンテナ３０に設けられた係合部７０を挿入して固定するために樹脂２８（樹脂いパッケージ）に設けられる。

本実施例の製造方法では、金型を用いて主アンテナ３０に設けられた樹脂７１（樹脂部）および主アンテナ３０をカットして係合部７０を形成するとともに複数のＲＦＩＤタグを個片化する。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、複数のＲＦＩＤタグ構造体の主アンテナ３０が互いに分離されている場合（隣り合う主アンテナ３０が繋がっていない場合）にも、図１２に示されるような金型（他方金型６１ａ）を用いることにより適用可能である。

なお、係合部７０に代えて、図４のＬ字形状の係合部７０ａを形成する場合、図１３に示されるように金型を用いて樹脂７１ａを成形し、成形後に凹部７２ａにてカットすればよい。

以上のとおり、本実施例において、一方金型５１および他方金型６１は、キャビティ５２、６２を備え、主アンテナ３０およびループアンテナ１２をクランプしてキャビティ５２、６２の内部に樹脂７１を射出成形するために用いられる。一方金型５１および他方金型６１は、同時に複数のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されている。また、一方金型５１および他方金型６１は、主アンテナ３０のカット位置に、樹脂７１からなる係合部７０を成形するためのキャビティ５２ａ、６２ａ（凹部）を有する。

上記各実施例のＲＦＩＤタグは、衣服などの商品の表示札に利用される。特に本実施例では、ＲＦＩＤタグの主アンテナを構成する導電繊維を、表示札をぶら下げる糸状部材として用いる。また、ＲＦＩＤタグの樹脂パッケージを、糸状部材を止める糸止め部材として用いる。このような構成により、各実施例によれば、消費者に対する視覚的影響が少なく、かつ、信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供することができる。また各実施例によれば、商品の表示札をぶら下げる糸状部材と、糸状部材を止める糸止め部材とを有し、糸状部材はＲＦＩＤタグの主アンテナであり、糸止め部材はＲＦＩＤタグの樹脂パッケージである表示札取り付け部材を提供することができる。

また、表示札をぶら下げる糸状部材（主アンテナ）を切断すると、積極的に通信性能を低下させることができる。このため、商品購入後など、ＲＦＩＤタグとしての機能を利用する必要がなくなった場合、表示札をぶら下げる糸状部材を切断することにより、プライバシーの保護を図ることが可能である。

各実施例のＲＦＩＤタグは、例えばＵＨＦ帯の周波数を利用する。このため、導電繊維からなる主アンテナの長さは、１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度に設定される。より好ましくは、主アンテナの長さは１４０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度に設定される。このとき、樹脂パッケージから両方に延びる主アンテナの長さは、通信性能上、互いに等しく設定されることが好ましい。また、導電繊維を樹脂で被覆することにより主アンテナを構成してもよい。なお、本実施例のＲＦＩＤタグにおいて、樹脂パッケージの外側にロゴなどを刻印することも可能である。

以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。

例えば、主アンテナとループアンテナは必ずしも電磁結合である必要はなく、電界結合、誘電結合、磁界結合、電磁界結合であっても、主アンテナとループアンテナが物理的に直接的に導通接続せずに間接的に電気的に結合されればよい。また本実施例ではループアンテナを金属薄板で形成したが、図１４に示されるように、主アンテナと同様にループアンテナを導電繊維で形成することもできる。この場合、接続用の金属板１７を用い、導電繊維からなるループアンテナ１２ｂの両端を金属板１７の上に溶着する。更に、半導体デバイス２０を封止した樹脂２４（熱硬化性樹脂）を、金属板１７の上に実装してループアンテナ１２ｂと電気的に接続させる。

また、図１５（図１５（ａ）の平面図、図１５（ｂ）の側面図）および実施例１に記載されているように、エッジワイズコイル１２０（メタルコイルループ）でループアンテナを形成してもよい。

１０ メタルストリップ
１２ ループアンテナ
１６ 端子
２０ 半導体デバイス
２４、２８、７１ 樹脂
５１ 一方金型
５２、６２ キャビティ
６１ 他方金型
７０ 係合部
７４ 孔部
８１ ケース
８２ カバー
１２０ エッジワイズコイル

Claims (11)

1. 無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、
   導電線部材により形成された主アンテナと、
   前記主アンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、
   前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、
   前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する樹脂パッケージと、を有し、
   前記主アンテナの少なくとも一方の端には係合部が設けられており、
   前記係合部は、前記樹脂パッケージの樹脂で構成され、
   前記樹脂パッケージには、前記係合部を挿入して固定するための孔部が形成されている、ことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
2. 前記孔部は、前記半導体デバイスの主面に直交する方向に前記樹脂パッケージを貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
3. 前記係合部は、前記主アンテナが延びる方向と直交する方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
4. 前記樹脂パッケージは、
   前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを封止する本体部と、
   前記主アンテナが延びる方向と平行に前記本体部から延びる突出部と、を有し、
   前記孔部は、前記突出部の先端に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
5. 無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、
   導電線部材により形成された主アンテナと、
   前記主アンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、
   前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、
   前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを収納するケースと、
   前記ケースを覆うカバーと、を有し、
   前記ケースと前記カバーとを互いに連結する連結部が設けられおり、
   前記主アンテナの両端には係合部が設けられており、
   前記ケースおよび前記カバーには、前記係合部を挿入して固定するための係止部が形成されている、ことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
6. 前記カバーは、凹凸の嵌め込み、超音波溶着、溶剤溶着、または、接着剤により、前記ケースに取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のＲＦＩＤタグ。
7. 無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、
   ループアンテナを形成する工程と、
   前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、
   導電線部材で形成された主アンテナと前記ループアンテナとを直接的に導通接続することなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナを配置する工程と、
   金型を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して樹脂封止することにより樹脂パッケージを形成する工程と、を有し、
   前記樹脂パッケージを形成する工程において、
   前記主アンテナの所定の位置に前記樹脂パッケージの樹脂で構成された係合部を設け、
   前記樹脂パッケージに、前記係合部を挿入して固定するための孔部を形成する、ことを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
8. 前記金型を用いて前記主アンテナに設けられた樹脂部および該主アンテナをカットして前記係合部を形成するとともに複数のＲＦＩＤタグを個片化する工程を更に有することを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
9. 無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、
   ループアンテナを形成する工程と、
   前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、
   導電線部材で形成された主アンテナの所定の位置に係合部を形成する工程と、
   前記主アンテナと前記ループアンテナとを直接的に導通接続することなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナをケースに収納する工程と、
   前記ケースにカバーを取り付ける工程と、を有し、
   前記ケースに前記カバーを取り付けることにより、前記係合部を挿入して固定するための係止部が形成されることを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
10. ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、
    導電線部材により形成された主アンテナ、および、半導体デバイスを搭載したループアンテナを第１の面側から押さえ付ける一方金型と、
    前記主アンテナおよび前記ループアンテナを前記第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型と、を有し、
    前記一方金型および前記他方金型は、キャビティを備え、前記主アンテナおよび前記ループアンテナをクランプして該キャビティの内部に樹脂を射出成形するために用いられ、
    前記一方金型および前記他方金型は、同時に複数のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されており、
    前記一方金型および前記他方金型は、前記主アンテナのカット位置に、前記樹脂からなる係合部を成形するための凹部を有し、
    前記キャビティには、前記係合部を挿入して固定するための孔部を形成するための突起部が設けられている、ことを特徴とする金型。
11. 前記突起部は、前記半導体デバイスの主面に直交する方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の金型。