JP4712157B2

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Publication number: JP4712157B2
Application number: JP2000135034A
Authority: JP
Inventors: 木登荒
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2000-05-08
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2020-05-08
Also published as: JP2001319203A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂基材とアンテナとＩＣチップとを有する非接触式データキャリアに係り、とりわけＩＣチップの実装を容易に行うことができる非接触式データキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より非接触式データキャリアが、物流システム等において用いられている。このような非接触式データキャリアは、例えば製品の包装箱あるいは製品自体に貼付されて使用される。
【０００３】
非接触式データキャリアは、一般に樹脂基材と、樹脂基材上に設けられた金属製アンテナコイルと、アンテナコイルに接続されたＩＣチップとを備えている。
【０００４】
非接触式データキャリアに対して読取機側から電磁波が発せられると、アンテナコイルに誘導電圧が発生し、ＩＣチップを作動させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
非接触式データキャリアは、上述のように樹脂基材上に設けられた金属製アンテナコイルと、このアンテナコイルに接続されたＩＣチップとを備えているが、ＩＣチップをアンテナコイルに実装する際、アンテナコイル上の所定位置にＩＣチップを配置し、このＩＣチップをアンテナコイルに加熱圧着させている。
【０００６】
しかしながらＩＣチップをアンテナコイル上の所定位置に位置決めして配置することはむずかしく、このためＩＣチップの実装作業に時間がかかるのが実情である。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ＩＣチップを容易にかつ簡単に実装することができる非接触式データキャリアを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、樹脂基材と、樹脂基材に設けられたアンテナと、アンテナに接続されたＩＣチップ体と、を備え、ＩＣチップ体は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に設けられた導電パターン層と、導電パターン層に接続されたＩＣチップとを有し、ＩＣチップ体の導電パターン層および絶縁性基板、アンテナおよび樹脂基材を貫通して導通カシメ部材が設けられ、この導通カシメ部材はかしめられて形成されてアンテナと導電パターン層を導通させることを特徴とする非接触式データキャリアである。
【０００９】
本発明によれば、絶縁性基板と、導電パターン層と、ＩＣチップとからなるＩＣチップ体を予め作製し、導電パターン層をアンテナに接続させた状態でＩＣチップ体を樹脂基材に設ける。このためアンテナの所定位置にＩＣチップを位置決め配置する必要はなく、ＩＣチップの実装が容易となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明による非接触式データキャリアの第１の実施の形態を示す図である。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、例えばＩＣカードまたはＩＣタグ等の非接触式データキャリア１０は、ＰＥＴ製の樹脂基材１１と、樹脂基材１１上面（樹脂基材１１の一側）の略全域にフォトレジスト層（図示せず）を用いてエッチングにより形成されたアルミ製の金属製アンテナコイル１３と、アンテナコイル１３上に設けられたＩＣチップ体２３とを備えている。
【００１２】
このうちＩＣチップ体２３は絶縁性基板２１と、絶縁性基板２１上に設けられた導電パターン層２２と、導電パターン層２２に接続されたＩＣチップ２０とを有している。またＩＣチップ体２３の導電パターン層２２は、後述のように導通カシメ部材２５を介してアンテナコイル１３の一対の端部１３ａ，１３ｂに接続されている。なおアンテナコイル１３の代わりに、図５に示す面積受送信型のアンテナ３３を用いてもよい。
【００１３】
また、樹脂基材１１上面には、ＩＣチップ体２３をアンテナコイル１３上に設ける際の強度補強を図るため、金属板からなる金属補強部材２６が設けられている。
【００１４】
なおアンテナコイル１３の一対の端部１３ａ，１３ｂは、アンテナコイル１３の内側と外側に各々配置されている。
【００１５】
また図１に示すように、樹脂基材１１の上面にはアンテナコイル１３およびＩＣチップ体２３を覆って第１保護層１５が設けられている。
【００１６】
次に各部の材料および形状について説明する。
【００１７】
樹脂基材１１としては、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等のプラスチックフィルムの他、紙または不織布等が使用できるが、耐薬品性、耐熱性等からポリエステル、ポリイミドが主に用いられる。通常アンテナコイル１３の形状は４０ｍｍ×４０ｍｍ程度となっているが、使用用途、必要性能によりアンテナコイル１３をカード状等に形成してもよい。また樹脂基材１１の厚さは３０〜２００μｍとなっている。
【００１８】
また金属製アンテナコイル１３は、アルミ製となっており、その厚さは５〜１００μ程度となっているが、コスト・電気的特性から、１５〜３０μｍが好ましい。さらにＩＣチップ２０は、大きさ１．５ｍｍ×１．５ｍｍ角、厚さ約１８０μｍのものが用いられる。
【００１９】
金属補強部材２６はアルミ製となってアンテナコイル１３と同時に形成されるが、他の金属製のものを用いても良い。
【００２０】
また第１保護層１５は、例えばポリエステル、ＰＶＣ、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等が用いられるが、強度、耐熱性等の点でポリエステル等が主に用いられる。
【００２１】
このような構成からなる非接触式データキャリア１０は、例えば製品の包装箱あるいは製品自体に貼付されて使用されるものである。すなわち、図示しない物流システムの読取機からの電磁波によりアンテナコイル１３に誘導起電力が生じ、続いてアンテナコイル１３に導電カシメ部材２５および導電パターン層２２を介して接続されたＩＣチップ２０が作動し、ＩＣチップ２０からの情報が読取機側へ送信されるようになっている。
【００２２】
次にこのような構成からなる非接触式データキャリアの製造方法について説明する。まず樹脂基材１１が準備され、樹脂基材１１の上面にフォトレジスト層を用いたエッチング法によりアンテナコイル１３が形成される。
【００２３】
同時に樹脂基材１１の上面にエッチング法により金属補強部材２６が設けられる。なお、金属製補強部材２６を樹脂基板１１上に貼り付けにより設けてもよい。
【００２４】
他方、図２に示すように、絶縁性基材２１上に導電パターン層２２を設け、さらに導電パターン層２２上にＩＣチップ２０を接続することにより予めＩＣチップ体２３を作製しておく。
【００２５】
次に図１に示すように、樹脂基材１１およびアンテナコイル１３上に、ＩＣチップ体２３が搭載される。次にＩＣチップ体２３の導電パターン層２２および絶縁性基板２１と、コイル１３の一対の端部１３ａ，１３ｂと、樹脂基材１１とを貫通して導通カシメ部材２５が設けられ、導通カシメ部材２５がかしめられて、樹脂基材１１およびアンテナコイル１３が接合される。
【００２６】
この場合、コイル１３の一対の端部１３ａ，１３ｂは、導電パターン層２２を介してＩＣチップ２０に電気的に導通する。なお、電通カシメ部材２５をかしめる際、樹脂基材１１上に金属補強部材２６が形成されているので、導通カシメ部材２５に加わる力をこの金属補強部材２６により受けることができ、樹脂基材１１のたるみおよび収縮が防止される。
【００２７】
その後、樹脂基材１１の上面側においてアンテナコイル１３およびＩＣチップ体２３上に第１保護層１５が重ねられ、ラミネート法により、アンテナコイル１３およびＩＣチップ体２３上に、第１保護層１５が圧着して固着される。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、予め絶縁性基板２１と導電パターン層２２とＩＣチップ２０とからなるＩＣチップ体２３を作製しておき、このＩＣチップ体２３を導通カシメ部材２５により樹脂基材１１上のアンテナコイル１３に接続したので、アンテナコイル１３とＩＣチップ２０との位置決めを行うことなくＩＣチップ２０の実装作業を行うことができる。このためＩＣチップ２０の実装作業を容易かつ簡単に行うことができる。
【００２９】
次に図４により、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４に示す実施の形態は、絶縁性基板２１と、導電パターン層２２と、ＩＣチップ２０とからなるＩＣチップ体２３を樹脂基板１１の下面に配置するとともに、絶縁性接着剤１４を用いて貼付け、次にＩＣチップ体２３を導通カシメ部材２５を用いて樹脂基材１１に接合したものである。
【００３０】
図４において、他の構成は、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と略同一である。図４において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【００３１】
図４において、アンテナコイル１３を覆って第１保護層１５が設けられ、ＩＣチップ体２３を覆って第２保護層１６が設けられている。
【００３２】
次に図６および図７により、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６および図７に示す実施の形態は、ＩＣチップ体２３の絶縁性基板２１と、導電性パターン層２２を細長状に構成したものであり、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態を略同一である。
【００３３】
図６および図７において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【００３４】
図６および図７に示すように、ＩＣチップ体２３の絶縁性基板２１と導電性パターン層２２は細長状に構成されているため、アンテナコイル１３の一対の端部１３ａ，１３ｂが離れていてもＩＣチップ体２３を容易に一対の端部１３ａ，１３ｂ間に接続することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、絶縁性基板と、導電パターン層と、ＩＣチップとかなるＩＣチップ体を予め作製し、このＩＣチップ体を樹脂基材に接合するので、アンテナとＩＣチップの位置決めを行う必要なく、容易かつ簡単にＩＣチップを実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非接触式データキャリアの第１の実施の形態を示す側面図。
【図２】ＩＣチップ体を示す側面図。
【図３】本発明による非接触式データキャリアの第１の実施の形態を示す平面図。
【図４】本発明による非接触式データキャリアの第２の実施の形態を示す側面図。
【図５】面積受送信型のアンテナを示す図。
【図６】本発明による非接触データキャリアの第３の実施の形態を示す平面図。
【図７】ＩＣチップ体の拡大図。
【符号の説明】
１０非接触式データキャリア
１１樹脂基材
１３アンテナコイル
１５第１保護層
１６第２保護層
２０ＩＣチップ
２１絶縁性基板
２２導電パターン層
２３ＩＣチップ体
２５導通カシメ部材
２６金属補強部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact type data carrier having a resin substrate, an antenna, and an IC chip, and more particularly to a non-contact type data carrier capable of easily mounting an IC chip.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, non-contact data carriers have been used in distribution systems and the like. Such a non-contact type data carrier is used by being attached to, for example, a product packaging box or the product itself.
[0003]
A non-contact type data carrier generally includes a resin base material, a metal antenna coil provided on the resin base material, and an IC chip connected to the antenna coil.
[0004]
When electromagnetic waves are emitted from the reader side to the non-contact type data carrier, an induced voltage is generated in the antenna coil, and the IC chip is operated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The non-contact type data carrier includes the metal antenna coil provided on the resin base as described above and the IC chip connected to the antenna coil. When the IC chip is mounted on the antenna coil, The IC chip is disposed at a predetermined position on the antenna coil, and this IC chip is heat-pressed to the antenna coil.
[0006]
However, it is difficult to position and arrange the IC chip at a predetermined position on the antenna coil. For this reason, it takes a long time to mount the IC chip.
[0007]
The present invention has been made in consideration of such points, and an object thereof is to provide a non-contact data carrier on which an IC chip can be easily and easily mounted.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a resin base material, an antenna provided on the resin base material, and an IC chip body connected to the antenna. The IC chip body is provided on the insulating substrate and the insulating substrate. The conductive pattern layer and an IC chip connected tothe conductive pattern layer are provided, and a conductive crimping member is provided through the conductive pattern layer of theIC chip body, the insulating substrate, the antenna, and the resin base material. The member is a non-contact type data carrier that isformed by caulking to electrically connect the antenna and the conductive pattern layer .
[0009]
According to the present invention, an IC chip body including an insulating substrate, a conductive pattern layer, and an IC chip is prepared in advance, and the IC chip body is provided on the resin base material in a state where the conductive pattern layer is connected to the antenna. For this reason, it is not necessary to position and arrange the IC chip at a predetermined position of the antenna, and the IC chip can be easily mounted.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are views showing a first embodiment of a contactless data carrier according to the present invention.
[0011]
As shown in FIGS. 1 to 3, for example, anon-contact data carrier 10 such as an IC card or an IC tag includes a resin base material 11 made of PET and an upper surface of the resin base material 11 (one side of the resin base material 11). An aluminummetal antenna coil 13 formed by etching using a photoresist layer (not shown) over almost the entire area, and anIC chip body 23 provided on theantenna coil 13 are provided.
[0012]
Among these, theIC chip body 23 has aninsulating substrate 21, aconductive pattern layer 22 provided on theinsulating substrate 21, and anIC chip 20 connected to theconductive pattern layer 22. Theconductive pattern layer 22 of theIC chip body 23 is connected to the pair ofend portions 13a and 13b of theantenna coil 13 through aconductive crimping member 25 as will be described later. Instead of theantenna coil 13, an area transmission /reception type antenna 33 shown in FIG.
[0013]
In addition, ametal reinforcing member 26 made of a metal plate is provided on the upper surface of the resin base material 11 in order to reinforce the strength when theIC chip body 23 is provided on theantenna coil 13.
[0014]
The pair ofend portions 13a and 13b of theantenna coil 13 are disposed on the inner side and the outer side of theantenna coil 13, respectively.
[0015]
As shown in FIG. 1, a firstprotective layer 15 is provided on the upper surface of the resin base material 11 so as to cover theantenna coil 13 and theIC chip body 23.
[0016]
Next, the material and shape of each part will be described.
[0017]
As the resin base material 11, for example, a plastic film such as polyester, polyethylene, polypropylene, and polyimide, paper, or non-woven fabric can be used. However, polyester and polyimide are mainly used from the viewpoint of chemical resistance and heat resistance. Normally, the shape of theantenna coil 13 is about 40 mm × 40 mm, but theantenna coil 13 may be formed in a card shape or the like depending on the intended use and required performance. Moreover, the thickness of the resin base material 11 is 30-200 micrometers.
[0018]
Themetal antenna coil 13 is made of aluminum and has a thickness of about 5 to 100 [mu] m, but is preferably 15 to 30 [mu] m from the viewpoint of cost and electrical characteristics. Further, theIC chip 20 having a size of 1.5 mm × 1.5 mm square and a thickness of about 180 μm is used.
[0019]
Themetal reinforcing member 26 is made of aluminum and is formed at the same time as theantenna coil 13, but another metal member may be used.
[0020]
The firstprotective layer 15 is made of, for example, polyester, PVC, polyimide, polypropylene, polyethylene, etc., but polyester is mainly used in terms of strength, heat resistance, and the like.
[0021]
The non-contacttype data carrier 10 having such a configuration is used by being affixed to, for example, a product packaging box or the product itself. That is, an induced electromotive force is generated in theantenna coil 13 by an electromagnetic wave from a reader of a distribution system (not shown), and then theIC chip 20 connected to theantenna coil 13 via theconductive caulking member 25 and theconductive pattern layer 22 is activated. Information from theIC chip 20 is transmitted to the reader side.
[0022]
Next, a method for manufacturing a non-contact type data carrier having such a configuration will be described. First, the resin base material 11 is prepared, and theantenna coil 13 is formed on the upper surface of the resin base material 11 by an etching method using a photoresist layer.
[0023]
At the same time, ametal reinforcing member 26 is provided on the upper surface of the resin base 11 by an etching method. Themetal reinforcing member 26 may be provided on the resin substrate 11 by pasting.
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 2, theconductive pattern layer 22 is provided on the insulatingbase material 21, and theIC chip 20 is connected to theconductive pattern layer 22 to prepare theIC chip body 23 in advance.
[0025]
Next, as shown in FIG. 1, anIC chip body 23 is mounted on the resin base material 11 and theantenna coil 13. Next, aconductive caulking member 25 is provided through theconductive pattern layer 22 and the insulatingsubstrate 21 of theIC chip body 23, the pair ofends 13 a and 13 b of thecoil 13, and the resin base material 11. 25 is caulked and the resin base material 11 and theantenna coil 13 are joined.
[0026]
In this case, the pair ofend portions 13 a and 13 b of thecoil 13 are electrically connected to theIC chip 20 through theconductive pattern layer 22. Since themetal reinforcing member 26 is formed on the resin base material 11 when the conductive crimpingmember 25 is crimped, the force applied to theconductive caulking member 25 can be received by themetal reinforcing member 26, and the resin base material 11 sag and shrinkage is prevented.
[0027]
Thereafter, the firstprotective layer 15 is overlaid on theantenna coil 13 and theIC chip body 23 on the upper surface side of the resin base material 11, and the firstprotective layer 15 is formed on theantenna coil 13 and theIC chip body 23 by a laminating method. Crimped and fixed.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, theIC chip body 23 including the insulatingsubstrate 21, theconductive pattern layer 22, and theIC chip 20 is prepared in advance, and theIC chip body 23 is connected to the conductive caulking member. Since theantenna coil 13 on the resin base material 11 is connected by 25, the mounting operation of theIC chip 20 can be performed without positioning theantenna coil 13 and theIC chip 20. For this reason, the mounting operation of theIC chip 20 can be performed easily and simply.
[0029]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, anIC chip body 23 composed of an insulatingsubstrate 21, aconductive pattern layer 22, and anIC chip 20 is disposed on the lower surface of the resin substrate 11, and an insulatingadhesive 14 is used. Next, theIC chip body 23 is bonded to the resin base material 11 using theconductive caulking member 25.
[0030]
In FIG. 4, other configurations are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 4, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0031]
In FIG. 4, a firstprotective layer 15 is provided so as to cover theantenna coil 13, and a secondprotective layer 16 is provided so as to cover theIC chip body 23.
[0032]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the insulatingsubstrate 21 of theIC chip body 23 and theconductive pattern layer 22 are formed in an elongated shape, and other configurations are the same as those shown in FIGS. The first embodiment is substantially the same.
[0033]
6 and 7, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0034]
As shown in FIGS. 6 and 7, since the insulatingsubstrate 21 and theconductive pattern layer 22 of theIC chip body 23 are formed in an elongated shape, the pair ofend portions 13 a and 13 b of theantenna coil 13 are separated from each other. Further, theIC chip body 23 can be easily connected between the pair ofend portions 13a and 13b.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an IC chip body that is an insulating substrate, a conductive pattern layer, and an IC chip is prepared in advance, and this IC chip body is bonded to a resin substrate. An IC chip can be mounted easily and easily without the need for positioning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a contactless data carrier according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an IC chip body.
FIG. 3 is a plan view showing a first embodiment of a contactless data carrier according to the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a second embodiment of a contactless data carrier according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an area receiving / transmitting antenna;
FIG. 6 is a plan view showing a third embodiment of a contactless data carrier according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of an IC chip body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OFSYMBOLS 10 Non-contact-type data carrier 11Resin base material 13Antenna coil 15 1stprotective layer 16 2ndprotective layer 20IC chip 21 Insulatingsubstrate 22Conductive pattern layer 23IC chip body 25Conductive caulking member 26 Metal reinforcement member

Claims

Translated fromJapanese

樹脂基材と、
樹脂基材に設けられ一対の端部を有するアンテナと、
アンテナの一対の端部に接続されたＩＣチップ体と、を備え、
ＩＣチップ体は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に設けられた導電パターン層と、導電パターン層に接続されたＩＣチップとを有し、
ＩＣチップ体の導電パターン層および絶縁性基板、アンテナの一対の端部および樹脂基材を貫通して導通カシメ部材が設けられ、この導通カシメ部材はかしめられて形成されてアンテナの一対の端部とＩＣチップとの位置決めを行うことなくアンテナの一対の端部と導電パターン層を導通させてＩＣチップを実装し、樹脂基材に金属補強板を設け、当該金属補強板はエッチング法によりアンテナと同時に、アンテナの一対の端部近傍に形成され、導通カシメ部材をかしめる際の力を受けて樹脂基材のたるみおよび収縮を防止することを特徴とする非接触式データキャリア。A resin substrate;
An antenna provided on a resin substrateand having a pair of ends ;
An IC chip body connected toa pair of ends of the antenna,
The IC chip body has an insulating substrate, a conductive pattern layer provided on the insulating substrate, and an IC chip connected to the conductive pattern layer,
A conductive caulking member is provided through the conductive pattern layer of the IC chip body and the insulating substrate,the pair of end portions of the antenna and the resin base material, and the conductive caulking member is formed by caulking to forma pair of end portions of the antenna. TheIC chip is mounted by conductingthe pair of end portions of the antenna and the conductive pattern layerwithout positioning the IC chip and the IC chip, and ametal reinforcing plate is provided on the resin base. At the same time, a non-contact type data carrier formed near the pair of end portions of the antenna and receiving a force when caulking the conductive caulking member to prevent sagging and shrinkage of the resin base material.

ＩＣチップ体は、樹脂基材のアンテナと同一側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の非接触式データキャリア。 2. The non-contact type data carrier according to claim 1, wherein the IC chip body is provided on the same side as the antenna of the resin base material.

ＩＣチップ体は、樹脂基材のアンテナと反対側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の非接触式データキャリア。 2. The non-contact data carrier according to claim 1, wherein the IC chip body is provided on the side opposite to the antenna of the resin base material.