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JP2007080153A - 非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール及び非接触式データキャリア、並びにこれらの製造方法 - Google Patents

非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール及び非接触式データキャリア、並びにこれらの製造方法 Download PDF

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JP2007080153A
JP2007080153A JP2005269990A JP2005269990A JP2007080153A JP 2007080153 A JP2007080153 A JP 2007080153A JP 2005269990 A JP2005269990 A JP 2005269990A JP 2005269990 A JP2005269990 A JP 2005269990A JP 2007080153 A JP2007080153 A JP 2007080153A
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Takuya Higuchi
樋口  拓也
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

【課題】金属対応型の非接触式データキャリアの生産性を高めつつその薄型化を実現する。
【解決手段】本発明の非接触式データキャリア1は、Ni−Znフェライトなどの磁性材料により形成された磁性基材J1と、記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップCと、磁性基材J1の一方の主面19a上に形成されているとともにICチップCに電気的に接続されたアンテナコイルAとを主に備える。これにより、磁性体を後付で貼り付けるなどといった製造工程の増加を招くことなく、また、非接触式データキャリア1自体の厚さを薄くすることができる。
【選択図】図6

Description

本発明は、非接触式データキャリアに係り、その構成部品となる非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール及び該非接触式データキャリア、並びにこれらの製造方法に関する。
交流磁界の場に金属などの導電体があると、その導電体内部に渦電流が発生し、この渦電流が交流磁界をキャンセルする方向の反磁界となる。このため、電磁誘導方式を採用する非接触式データキャリアは、渦電流の生じ得る使用環境では、リーダライタに対して応答できなくなる場合がある。
そこで、金属などの導電体を電磁波が通過しないようにするために、導電体と非接触式データキャリア側のアンテナコイルとの間にフェライトなどの透磁率の高い磁性体を配置することで、渦電流の発生を防止する技術が提案されている。(例えば、特許文献1参照)。
特許第3262948号公報
ここで、既存の技術では、ICチップを実装した非接触式データキャリアインレットに対し例えば後付で磁性体を貼り付けることなどで、上記した渦電流の発生を防止する金属対応型の非接触式データキャリアインレットが作製されている。しかしながら、このような製法では、磁性体の後付けにより製造工程が増えてしまう課題や、また、製品としての非接触式データキャリアが厚くなるといった課題を抱えている。
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、金属対応型の非接触式データキャリアの生産性を高めつつ、その薄型化を実現する非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール及び非接触式データキャリア、並びにこれらの製造方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、磁性材料により形成された磁性基材と、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップと、前記磁性基材の主面上に形成されているとともに前記ICチップに電気的に接続されたアンテナと、を具備することを特徴とする。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、磁性材料により形成され、第1の主面とこの第1の主面と相対する側に位置する第2の主面とを備える磁性基材と、この磁性基材の前記第1の主面上に形成されたアンテナコイルと、前記磁性基材の前記第1の主面上にそれぞれ形成されているとともに前記アンテナコイルの一端部に一方のパターンが接続された一対のチップ実装用パターンと、前記一対のチップ実装用パターン上に実装された少なくとも記憶回路及び通信制御回路を搭載するICチップと、前記アンテナコイルの周回部分を前記磁性基材越しに跨ぐようにしてこの磁性基材の前記第2の主面上に形成され、一端部が、前記アンテナコイルの他端部と層間接続され、他端部が、前記チップ実装用パターンの他方と層間接続された中継用パターンと、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、磁性材料により形成された磁性基材と、この磁性基材の主面上に形成されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルの一端部及び他端部に一方及び他方のパターンがそれぞれ接続された状態で前記磁性基材の前記主面上に形成され且つ前記アンテナコイルの周回部分を跨ぐ位置にそれぞれ設けられた一対のチップ実装用パターンと、前記一対のチップ実装用パターン上に実装された少なくとも記憶回路及び通信制御回路を搭載するICチップと、を具備することを特徴とする。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、磁性材料により形成され、第1の主面とこの第1の主面と相対する側に位置する第2の主面とを備える磁性基材と、この磁性基材の前記第1の主面上に形成されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルの周回部分の外周側、内周側間を前記磁性基材越しに跨ぐようにして設けられているとともに、一方及び他方のパターンの各基端部と前記アンテナコイルの内周側、外周側の端部とが個別に層間接続され、且つ前記一方及び他方のパターンの先端部にそれぞれ配置される各ランド部が、前記第2の主面上における前記磁性基材を挟んで前記周回部分と対向する位置に設けられた一対のチップ実装用パターンと、前記一対のチップ実装用パターン上に実装された少なくとも記憶回路及び通信制御回路を搭載するICチップと、を具備することを特徴とする。
これらの発明では、非接触式データキャリアインレットの基材の構成材料に磁性材料を適用し、この磁性基材の所定の主面上にアンテナコイルが形成され、さらにICチップが実装されるので、これにより、非接触式データキャリアインレットに対し例えば後付で磁性体を貼り付けるなどといった製造工程の増加を招くことなく、また、製品自体を薄くしたかたちで、金属対応型の非接触式データキャリアを作製することができる。したがって、これらの発明によれば、渦電流の発生を防止する金属対応型の非接触式データキャリアの生産性を高めつつ、その薄型化を図ることができる。
ここで、上記した磁性材料により形成される磁性基材(磁性体)は、いわゆる軟磁性体や金属系の磁性体と称されるものである。また、この発明の非接触式データキャリアインレットを用いて作製される非接触式データキャリアは、磁性基材におけるアンテナコイル(の周回部分)の非形成面側が、金属などの導電体に対する取り付け側となる。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、前記磁性基材上で前記アンテナコイルに接続され、前記磁性基材上から少なくとも一部を除去することによりLC回路全体の静電容量を調整可能な静電容量調整パターンをさらに具備することを特徴とする。
この発明では、静電容量調整パターンの磁性基材上からの少なくとも一部の除去又は非除去を選択的に行うことで、非接触式データキャリアインレットの共振周波数のチューニングを行うことができる。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、前記アンテナが、前記磁性基材の所定の主面上を周回するようにパターン形成された周回部分を有し、さらに、前記磁性基材越しに前記アンテナの前記周回部分の形成領域をほぼ覆うように当該磁性基材における前記周回部分の非形成面側に金属層が積層されていることを特徴とする。
この発明では、金属などの導電体が近接位置にある非接触式データキャリアの使用環境の考慮、すなわち、非接触式データキャリアの共振周波数の変動を考慮して、予め金属層込みでの共振周波数のチューニングをデータキャリア単体で行えるので、通信感度などの特性を高めることができる。
また、この発明では、磁性基材に積層される金属層によって、磁性基材自体の機械的強度を向上させることができるので、金属対応型の非接触式データキャリアの製造部品の供給において、例えば、比較的高い引張応力や曲げ応力などが加わり得るロールの形態での部品供給を好適に行うことができ、これにより、非接触式データキャリアの生産性を高めることができる。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットでは、前記磁性基材は、その基材自体を補強する電気絶縁性を有する補強層が積層されていることを特徴とする。
この発明では、上記同様、ロールの形態での部品供給を容易に実現することができ、非接触式データキャリアの生産性を向上させることができる。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットは、前記磁性基材に積層された前記補強層側に前記アンテナが形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、磁性基材の強度の向上に加え、磁性基材の磁性体層部分とアンテナコイルとの間の離間距離を長く採ることができるので、製品となる非接触式データキャリアの通信距離が伸び、通信感度特性を向上させることができる。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットでは、前記磁性基材は、磁性材料によりそれぞれ形成された複数の磁性体層を有し、前記補強層が、これら複数の磁性体層どうしの間に介在されていることを特徴とする。
この発明では、上記した磁性体層の強度の向上に加え、さらに、製造が一般に困難である厚い磁性体層を形成することなしに、複数の磁性体層と補強層とで構成される積層構造部分で、この積層構造部分の総厚に相当する厚さの単一の磁性体層とほぼ同等の効果を期待できる。
すなわち、この発明によれば、比較的厚い磁性体層を構成した場合と同様に、製品となる非接触式データキャリアの通信距離を実質的に伸ばすことができるとともに、金属などの導電体に対する遮蔽性(渦電流の発生防止機能)を向上させることができる。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットでは、前記アンテナ及び/又は前記金属層は、メッキ処理又は蒸着により前記磁性基材上に直接的に形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、作製される非接触式データキャリアのさらなる薄型化を図ることができる。
さらに、この発明では、導電性を有するアンテナや金属層が、磁性基材上に直接的に形成されることになるので、磁性基材を形成するための磁性材料としては、高絶縁性を有する、例えばMn−Znフェライト、Ni−Znフェライトなどを適用することが望ましい。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットでは、前記アンテナ及び/又は前記金属層は、前記磁性基材上に接着層を介して積層されていることを特徴とする。ここで、前記接着層は、エッチング処理に対する耐性を有する材料で構成されていることが望ましい。
すなわち、上記発明によれば、エッチング処理の際に用いられる例えばエッチング液などの影響で磁性基材が腐食してしまうことなどを上述した接着層により抑制することができる。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットロールは、非接触式データキャリアインレットを複数個分搭載しているシート状の部材が、ロール状に巻回されて構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、比較的高い引張応力や曲げ応力などに耐え得るように、磁性基材が補強層又は金属層により補強されていることで、非接触式データキャリアの製造に際して、ロールの形態での部品供給を実現でき、これにより、非接触式データキャリアの生産性を高めることができる。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアは、既述したいずれかの非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成されたことを特徴とする。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットの製造方法は、磁性材料により形成された磁性基材の主面上にアンテナを形成することによりアンテナ基材を作製する工程と、前記アンテナ基材の前記アンテナと電気的に接続されるようにして、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装する工程と、を有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットの製造方法は、アンテナコイルと、このアンテナコイルの一端部に一方のパターンが接続された一対のチップ実装用パターンと、を磁性材料により形成された磁性基材の第1の主面上に形成する第1のパターン作製工程と、一端部が、前記アンテナコイルの他端部と層間接続され、他端部が、前記一対のチップ実装用パターンの他方と層間接続されることになる中継用パターンを、前記磁性基材越しに前記アンテナコイルの周回部分を跨がせるようにして、前記磁性基材の前記第1の主面と相対する側に位置する第2の主面上に形成する第2のパターン作製工程と、前記第1及び第2のパターン作製工程の実施中又はこれらの工程を経た後、前記中継用パターンの一端部と前記アンテナコイルの他端部との層間接続、及び前記中継用パターンの他端部と前記一対のチップ実装用パターンの他方との層間接続を行ってアンテナ基材を作製する工程と、前記作製されたアンテナ基材の前記一対のチップ実装用パターン上に、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る非接触式データキャリアインレットの製造方法は、アンテナコイルと、このアンテナコイルの一端部及び他端部に一方及び他方のパターンがそれぞれ接続されるとともに前記アンテナコイルの周回部分を跨ぐ位置にそれぞれ配置された一対のチップ実装用パターンと、を磁性材料により形成された磁性基材の主面上に形成することによりアンテナ基材を作製する工程と、前記作製されたアンテナ基材の前記一対のチップ実装用パターン上に少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装するチップ実装工程と、を有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットの製造方法は、磁性材料により形成された磁性基材の第1の主面上にアンテナコイルを形成する第1のパターン作製工程と、一方及び他方のパターンの先端部にそれぞれ配置される各ランド部が、前記磁性基材を挟んで前記アンテナコイルの周回部分と対向する位置に設けられる一対のチップ実装用パターンを、前記アンテナコイルの周回部分の外周側、内周側間を前記磁性基材越しに跨がせるようにして、前記磁性基材の前記第1の主面と相対する側に位置する第2の主面上に形成する第2のパターン作製工程と、前記第1及び第2のパターン作製工程の実施中又はこれらの工程を経た後、前記一対のチップ実装用パターンの各基端部と前記アンテナコイルの内周側、外周側の端部とを個別に層間接続してアンテナ基材を作製する工程と、前記作製されたアンテナ基材の前記一対のチップ実装用パターン上に、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装する工程と、を有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る非接触式データキャリアインレットロールの製造方法は、既述してきた方法で作製された非接触式データキャリアインレットを複数個分搭載しているシート状の部材を、ロール状に巻回して非接触式データキャリアインレットロールを作製することを特徴とする。
また、本発明の非接触式データキャリアインレットの製造方法は、上述してきた方法で製造された非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成されたことを特徴とする。
このように、本発明によれば、金属対応型の非接触式データキャリアの生産性を高めつつ、その薄型化を実現する非接触式データキャリアインレット、非接触式データキャリアインレットロール及び非接触式データキャリア、並びにこれらの製造方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る非接触式データキャリアインレットを一方の主面側からみた図、図2は、この非接触式データキャリアインレットを側面からみた断面図、図3は、この非接触式データキャリアインレットを他方の主面側からみた図である。また、図4は、この非接触式データキャリアインレットの構成を機能的に示すブロック図、図5は、この非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成された非接触式データキャリアを一方の主面側からみた図、図6は、図5の非接触式データキャリアを側面からみた断面図である。なお、図1、図3及び図5は、アンテナコイルを含む導体パターンをハッチングを付与したかたちで示しており、各図において、手前側に位置する導体パターンと手前側から遠い側に位置する導体パターンとのハッチングの傾斜方向を変えることでそれぞれのパターンの区別を行っている。また、手前側から遠い側(裏側)に位置する導体パターンについては、その外形線を破線で図示している。
図1〜図4に示すように、この実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2aは、磁性材料(磁性体材料)により形成された矩形でかつ板状(シート状)の磁性基材(磁性基板)J1と、磁性基材J1上の一方の主面に形成されたアンテナコイルAと、磁性基材J1上でアンテナコイルAに並列に接続された一対の接続パターン8a、8bとを備える。さらに、非接触式データキャリアインレット2aは、磁性基材J1上の一方の主面に形成された一対のチップ実装用パターン5a、5b上に実装されたICチップCと、磁性基材J1上の一方の主面及び他方の主面に一対の接続パターン8a、8bを介してそれぞれ配線された複数の対のチューニングパターン(静電容量調整パターン)15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18bと、貫通孔形成可能領域(チューニング実施可能領域)15、16、17、18とを備える。
磁性基材J1は、一方の主面(第1の主面)19aと他方の主面(第2の主面)19bとの2つの主面を備える。また、アンテナコイルAは、この磁性基材J1の一方の主面19a上を複数回周回するようにパターン形成されている。さらに、一対の接続パターン8a、8bは、磁性基材J1上のアンテナコイルAに各々電気的に接続されて、磁性基材J1の一方の主面19a及び他方の主面19b上をそれぞれ延びるように配線されている。詳細には、アンテナコイルAの一端部3aと一方の接続パターン8aの基端部分とは、上記した一方のチップ実装用パターン5aにそれぞれ接続されており、この一方のチップ実装用パターン5a上にICチップCの接続バンプ9aの一方が接続されている。
また、アンテナコイルAの他端部3bは、磁性基材J1の他方の主面19b上に配線される中継用パターンとしてのジャンパ線Yの一端部Yaにカシメ部6aを介して接続され、さらにジャンパ線Yの他端部Ybは、カシメ部6bを介し、磁性基材J1の一方の主面19a上に配線される他方のチップ実装用パターン5bの基端部に接続されている。他方のチップ実装用パターン5bの先端部には、ICチップCの接続バンプ9aの他方が接続されている。さらに、上記したジャンパ線Yの他端部Ybは、磁性基材J1の他方の主面19b上で他方の接続パターン8bの基端部に接続されている。
すなわち、このようにして配線されるジャンパ線Yは、アンテナコイルAの周回部分を磁性基材J1越しに跨ぐようにしてこの磁性基材J1の他方の主面19b側に形成され、その一端部Yaが、アンテナコイルAの他端部3bとカシメ部6aを介して層間接続され、その他端部Ybが、他方のチップ実装用パターン5bとカシメ部6bを介して層間接続されている。
また、各々の対のチューニングパターン15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18bは、磁性基材J1の一方及び他方の主面19a、19b上で一対の接続パターン8a、8bの各先端部にそれぞれ接続されるとともに磁性基材J1を挟んで対向する位置に配置されている。各々の対のチューニングパターンは、それぞれが略円形状に拡がるかたちで形成されており、コンデンサパターンとして機能する。ここで、各々対のチューニングパターンは、矩形(四角形)状に形成されていてもよい。また、上記ICチップCには、電源バックアップ不要で且つ書き換え可能な不揮発性メモリや無線交信のためのRF回路の他、コンデンサ9bなども搭載されている(図4参照)。このように磁性基材J1上で各々接続されるアンテナコイルA、ICチップC内のコンデンサ9b、及びチューニングパターン15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18bによって、図4に示すように、LC共振回路が構成される。
また、アンテナ全体の共振周波数の調整用に設けられた磁性基材J1上の貫通孔形成可能領域15、16、17、18は、それぞれ対のチューニングパターン15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18bのうちのいずれかの組を、磁性基材J1上から抜き落とすため(又はいずれの組のチューニングパターンも抜き落とさない場合もある)の貫通孔を穿孔可能な領域として確保されている。この貫通孔形成可能領域15、16、17、18は、チューニングパターン15a、16a、17a、18aの外形よりも、その外形が僅かに大きく形成されたチューニングパターン15b、16b、17b、18bの外周縁を、やや外側にオフセットした外周縁に包囲された円形状の領域である。なお、本実施形態では、いずれの組のチューニングパターンも抜き落とさない状態で、共振周波数の目標値である13、56MHzに近似する周波数が得られているものとして、貫通孔を穿孔していない態様を例示している。
ここで、図5及び図6に示すように、本実施形態の非接触式データキャリア(RFID[Radio Frequency Identification]用タグなどとも称する)1は、渦電流の発生防止機能を備えた金属対応型の非接触式データキャリアである。つまり、図2及び図6に示すように、非接触式データキャリアインレット2aの上述した磁性基材J1は、フェライトなどの透磁率の高い磁性材料で構成されている。
さらに、このような磁性基材J1上にアンテナコイルA、ジャンパ線Y、一対のチップ実装用パターン5a、5b、チューニングパターン、ICチップCなどが搭載されて構成される非接触式データキャリアインレット2aを、図5及び図6に示すように、外装で覆うことにより非接触式データキャリア1が構成される。本実施形態では、矩形の塩化ビニル樹脂製の一対の保護フィルム7a、7bを用いて両側から磁性基材J1を挟み込むようにラミネート(カード)加工を施すことでカード型の非接触式データキャリア(ICカード)1が構成されている。金属対応型のこの非接触式データキャリア1では、磁性基材J1上のアンテナコイルAの非形成面側(磁性基材J1の他方の主面19b側)が、金属などの導電体に対する取り付け側となる。ここで、カード型の形態以外に、例えば、パウチ加工を施して得られるパウチ型の非接触式データキャリア、ラベル加工を施して得られる粘着層やそれを覆う離形紙などを備えたラベル型の非接触式データキャリア、さらには、PPS(ポリフェニレンサルファイド)やPSF(ポリサルホン)などの、いわゆるエンジニアリングプラスチックスを用いて成形品加工を施して得た耐熱性の高いタイプの非接触式データキャリアなどを構成することもできる。
次に、このように構成された非接触式データキャリア1の構成部品である金属対応型の非接触式データキャリアインレット2aの製造方法について、図7a〜図7g及び図8a〜図8eに基づきその説明を行う。ここで、図7a〜図7gは、本実施形態の非接触式データキャリアインレット2aの各製造工程を説明するための断面図、図8aは、図7aの磁性基材シートF2を形成するための製造装置を概略的に示す図である。また、図8bは、図7a〜図7fの製造工程に用いる製造装置を概略的に示す図、図8cは、図7fのアンテナ基材(アンテナ基材シート)M1上にICチップCを実装するための製造装置を示す断面図である。さらに、図8dは、図8cの製造装置により作製された非接触式データキャリアインレットシートF3を示す平面図、図8eは、図8dの非接触式データキャリアインレットシートF3から図7gの非接触式データキャリアインレット2a単体を得るための製造装置を示す断面図である。
まず、図7a及び図8aに示すように、塗布装置28から基台28a上に磁性材料F1を塗布した後、これを乾燥・プレス装置29のプレス機29aにより、プレスして乾燥させ、例えば50〜500μmの厚さの磁性基材シートF2(磁性基材J1)を得る。
ここで、磁性基材J1の構成材料としては、例えば、Mn−Znフェライト、Ni−Znフェライトなどの高絶縁性を有する磁性材料が好適である。また、このような磁性基材J1の形成において、上記フェライトの磁性粉末などと混合する樹脂バインダを適用してもよい。この樹脂バインダとしては、熱可塑性樹脂を主体とし、必要により磁性粉末と樹脂との親和力を向上させるシラン系、チタネート系、アルミ系などのカップリング剤、樹脂の流動性を高めるフタル酸系、スルホン酸系、リン酸系、エポキシ系などの可塑剤、混合物の流動性を高めるステアリン酸、ステアリン酸塩、脂肪酸アミド、ワックス類などの滑剤及び充填物の酸化を防止するヒーンダードフェノル系、硫黄系、リン系などの酸化防止剤を適宜添加したものが好適である。
次に、図7b及び図8bに示すように、真空蒸着装置などの蒸着装置30を用いて、磁性基材J1上の一方及び他方の主面にそれぞれ銅などを材料とする例えば15〜45μmの厚さの金属層(導体層)K1及び例えば5〜15μmの厚さの金属層K2を蒸着する。さらに、図7c、図8bに示すように、磁性基材J1の各面に形成された金属層K1、K2上の所定位置にレジスト印刷装置31のローラ31a、31bを用いてレジストTを印刷する。この後、図7d、図8bに示すように、レジストTが印刷された磁性基材J1上の金属層K1、K2に対し、エッチング槽32を通じて、エッチングを施し、さらに、レジスト剥離・洗浄・乾燥室33で、磁性基材J1からレジストTを剥離した後、洗浄を行い、さらに乾燥処理を施す。
これにより、図7e、図8bに示すように、磁性基材J1の一方の主面19aには、(非接触式データキャリア複数個分の[図8d参照])アンテナコイルA、一対のチップ実装用パターン5a、5b、一方のチューニングパターン(静電容量調整パターン)15a、16a、17a、18aが形成される(図1〜図3参照)。一方、磁性基材J1の他方の主面19bには、(非接触式データキャリア複数個分の[図8d参照])ジャンパ線Y、他方のチューニングパターン(静電容量調整パターン)15b、16b、17b、18bが形成される(図1〜図3参照)。このように各導体パターンが形成された磁性基材J1に対し、図7f、図8bに示すように、アンテナコイルAの他端部3bとジャンパ線Yの一端部Yaとのカシメ部6aを通じての層間接続、及び他方のチップ実装用パターン5bの基端部とジャンパ線Yの他端部Ybとのカシメ部6bを通じての層間接続をカシメ機34を用いて行う(図2、図6参照)。
このようにして、磁性基材J1の一方の主面側に形成されたアンテナコイルA(の他端部3b)及びチップ実装用パターン(5b)と、磁性基材J1の他方の主面側に形成されたジャンパ線Yと、が層間接続されて、図7f、図8bに示すように、アンテナ基材(アンテナ基材シート)M1が得られる。さらに、この後、図7g、図8cに示すように、例えば吸引式のハンドリング装置37aなどを備える実装装置37、及び圧着装置38を用いて、アンテナ基材M1におけるアンテナコイルAの形成面側の一対のチップ実装用パターン5a、5b上にICチップCを実装することで、図8c及び図8dに示すように、複数個分の金属対応型のデータキャリアインレット(2a)が縦横に並べられた状態の非接触式データキャリアインレットシートF3が形成される。この後、非接触式データキャリアインレットシートF3は、図7g、図8eに示すように、複数の刃部51aを備える裁断装置51により、所定の位置を基準として所定サイズに裁断され、複数の金属対応型の非接触式データキャリアインレット2aが作製される。
既述したように、本実施形態の非接触式データキャリアインレット2a(非接触式データキャリア1)では、基材の構成材料に磁性材料F1を適用し、この磁性基材J1上にアンテナコイルが形成され、さらにICチップが実装されるので、これにより、当該非接触式データキャリアインレット2aに対し例えば後付で磁性体を貼り付けることなどといった製造工程の増加を招くことなく、また、製品としての非接触式データキャリア1自体を薄い状態で作製することができる。したがって、本実施形態によれば、渦電流の発生を防止する金属対応型の非接触式データキャリア1の生産性を高めつつ、その薄型化を図ることができる。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図9a〜図9h及び図10に基づき説明する。ここで、図9a〜図9hは、この実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2bの各製造工程を説明するための断面図、図10は、図9a〜図9gの製造工程に用いる製造装置を概略的に示す図である。
本実施形態の非接触式データキャリアインレット2bは、図9hに示すように、第1の実施形態の非接触式データキャリアインレット2aの構成に代えて、第1の実施形態の図2、図6、図7f、図7gに示したアンテナコイルA(又は他方のチップ実装用パターン5b)とジャンパ線Yとを層間接続するカシメ部6a、6bを削除したかたちで構成されている。また、この実施形態の非接触式データキャリアインレット2bの製造装置は、図10に示すように、第1の実施形態の図8bに示した製造装置のカシメ機34が不要となるとともに、図8bに示す蒸着装置30に代えて、レーザ照射装置25aを有する穿孔装置25、スパッタリング装置26、及びめっき槽27を備えて構成される。
すなわち、この実施形態では、まず、図9a、図9b及び図10に示すように、磁性基材J1上の層間接続を行うべき2箇所の位置に、穿孔装置25を用いて貫通孔G1、G2をそれぞれ穿孔する。次に、図9c及び図10に示すように、磁性基材J1の表層、つまり、磁性基材J1の一方及び他方の主面並びに貫通孔G1、G2の内壁面に、下地層として例えば銅などを材料とする金属層(導体層)K3、K4をスパッタリング装置26を用いて形成する。次いで、図9d、図10に示すように、下地層として形成された金属層(貫通孔G1、G2の内壁面を含む)K3、K4上に、本導体層として例えば銅などを材料とする金属層(導体層)K5、K6を、めっき槽27を通じて積層する。また、これにより、アンテナコイルA(又は他方のチップ実装用パターン5b)とジャンパ線Yとを層間接続するスルーホールG3、G4が形成される。
この後、図9e〜9h及び図10に示すように、カシメの工程を削除するかたちで、第1の実施形態と同様の製造工程を実施することで、アンテナ基材M2の一対のチップ実装用パターン5a、5b上にICチップCを実装された非接触式データキャリアインレット2bを得ることができる。
したがって、本実施形態の非接触式データキャリアインレット2b(非接触式データキャリア)の製造方法によれば、スルーホールG3、G4により各層の層間接続を行っているので、層間接続部分の接続信頼性を向上させることができる。また、本実施形態では、下地層を形成した後、本層(本導体層)を形成するようにしているので、本導体層として形成されたアンテナコイルAなどは、磁性基材J1との間で高い密着強度を得ることができる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を図11及び図12に基づき説明する。ここで、図11は、この実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2cを示す断面図、図12は、図11の非接触式データキャリアインレット2cを作製するための製造装置を概略的に示す図である。
本実施形態の非接触式データキャリアインレット2cは、図11に示すように、第1の実施形態の非接触式データキャリアインレット2aの構成に代えて、アンテナコイルA及びジャンパ線Yなどを含む磁性基材J1上の全ての導体パターンが、磁性基材J1上(磁性基材J1の一方及び他方の主面の上)に例えば2〜20μm程度の厚さの接着層S1、S2を介して積層されている。また、この実施形態の非接触式データキャリアインレット2cの製造装置は、第1の実施形態の図8bに示した製造装置が備える蒸着装置30に代えて、図12に示すように、接着層巻回ローラ23a、23bと、金属層巻回ローラ24a、24bと、貼付ローラ22a、22bとを備えて構成される。
接着層巻回ローラ23a、23bには、エッチング槽32で用いられるエッチング液に対して耐性(耐腐食性)の高い材料で形成された接着シートが巻回されている。ここで、上記接着層S1、S2を形成するためのこの接着シートは、いわゆるドライラミネート用途で使用される場合に好適なものであって、硬化剤を含有する2液性のポリエステル系ポリウレタン接着剤などがその材料として適用されている。詳細には、この接着シートは、上記接着剤を例えば酢酸エチル、MEK(Methyl Ethyl Ketone)、IPA(Isopropyl Alcohol)などの溶剤で所定の粘度に希釈しこれをラミネート対象の一方の基材上に塗布した後、乾燥させることにより得られる。このような接着シートにて構成される上記接着層S1、S2は、アルカリ性又は酸性のいずれのエッチング液などに対しても良好な耐溶剤性及び耐薬品性を発揮し、これにより、接着層S1、S2の下層の磁性基材J1がエッチング液の影響で腐食することなどを抑制する。
また、金属層巻回ローラ24a、24bには、銅などを材料とする金属箔シートが巻回されている。貼付ローラ22a、22bは、接着層巻回ローラ23a、23b及び金属層巻回ローラ24a、24bにそれぞれ巻回された上記接着シート及び金属箔シートを引き出しつつこれらを磁性基材J1上に貼り付け、これにより、磁性基材J1の各面に接着層S1、S2を介して金属層K7、K8を積層する。
ここで、この実施形態においては、磁性基材J1上に接着層S1、S2を介して金属層K7、K8を積層する工程以外は、第1の実施形態と同様の製法を適用してアンテナ基材(アンテナ基材シート)M3を形成し、さらに、このアンテナ基材M3を構成材料として図11に示す非接触式データキャリアインレット2c(及びその最終製品となる非接触式データキャリア)が作製される。したがって、本実施形態の非接触式データキャリアインレット2cによれば、エッチング処理の際に用いられる例えばエッチング液などの影響で磁性基材J1が腐食してしまうことなどを上述した接着層S1、S2により抑制することができる。
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態を主に図13及び図14a〜14cに基づき説明する。ここで、図13は、この実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2dを示す断面図、図14a〜14cは、図13の非接触式データキャリアインレット2cを作製するための製造装置を概略的に示す図である。詳細には、図14aは、補強磁性基材(補強磁性基材シート)H1がロール状に巻回された補強磁性基材ロールR5を作製するための製造装置を示す図である。また、図14bは、補強磁性基材ロールR5を基に作製されたアンテナ基材ロールR2を作製するための製造装置を示す図である。さらに、図14cは、アンテナ基材ロールR2を基に作製された非接触式データキャリアインレットロールR3を作製するための製造装置を示す図である。
本実施形態の非接触式データキャリアインレット2dは、第3の実施形態の非接触式データキャリアインレット2cの構成に代えて、図13に示すように、当該非接触式データキャリアインレット2dの基材として補強磁性基材H1が適用されている。すなわち、非接触式データキャリアインレット2dは、比較的高い引張応力や曲げ応力などが生じ得るロールの形態での部品供給に好適に対応するための構造を有する。この補強磁性基材H1は、その基材自体を補強する電気絶縁性を有する補強層(PET層)P2が、第1〜3の実施形態で適用されていた磁性基材J1の少なくとも一方の主面(図13では、アンテナコイルAの形成面側)に積層されるかたちで構成されている。
ここで、補強層P2を構成するための絶縁樹脂材料としては、上記PET(ポリエチレンテレフタレート)の他、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、PBT、ポリアリレート、シリコン樹脂、ジアリルフタレート、ポリイミドなどを適用することもできる。
次に、この実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2dの製造方法について説明を行う。まず、図14aに示すように、例えば30〜100μm程度の厚さのPET製の補強シート(補強層の形成用シート)P2がロール状に巻回されたPETロールR4から巻き出しローラ40を通じて補強シートP2の連続的な送り出しを開始する。次に、この送り出された補強シートP2の一方の主面に対し、カレンダローラ41a、41b、41cを備えた塗布装置41を用い、磁性体層(磁性基材の構成部分)J1を形成する。磁性体層の構成材料としては、第1の実施形態で説明した磁性基材J1の構成材料である磁性材料F1が例えば用いられる。なお、ここでは、補強シート(補強層)P2に対して直接的に磁性体層を形成する製法を例示しているが、これに代えて、シート状の磁性体を接着剤などを介して、例えば補強層側に貼り付けるようにしてもよい。この場合、磁性体層とこの磁性体層に隣接する補強層などとの間において、高い密着強度を得ることができる。
さらに、同図14aに示すように、加圧装置42により、磁性体層J1の厚さが例えば50〜500μm程度の厚さに調整された後、乾燥炉43を通じて磁性体層J1の乾燥処理が行われる。このようにして、磁性体層J1を補強するかたちで補強シート(補強層)P2と当該磁性体層J1とが一体化されて得られた補強磁性基材(補強磁性基材シート)H1を、巻き取りローラ45を通じて巻き取り、補強磁性基材ロールR5を作製する。この際、補強磁性基材(補強磁性基材シート)H1は、補強層P2が外周側(補強磁性基材H1におけるアンテナAの形成面側)になるようにして巻き取られる。このように磁性基材部分が補強されていることで、補強磁性基材ロールR5を、長尺なロール長で形成することが可能となる。ここで、補強磁性基材ロールR5のロール長は、製造装置のPETロールR4から補強磁性基材ロールR5までの距離(パス)以上の長さが必要であるとともにロールの取り扱いが容易な大きさの範囲内である必要性から、例えば5〜500m程度である。
次いで、図14bに示すように、上記のようにして製造された補強磁性基材ロールR5から、巻き出しローラ40を通じて補強磁性基材(補強磁性基材シート)H1の連続的な送り出しを開始する。この後、第3の実施形態の図12を基に説明した製造工程と同様の製造工程を実施し、これにより得られたアンテナ基材(アンテナ基材シート)M4を巻き取りローラ35を通じて巻き取り、アンテナ基材ロールR2を作製する。さらに、このアンテナ基材ロールR2から、巻き出しローラ36を通じてアンテナ基材(補強磁性基材シート)M4の連続的な送り出しを開始し、アンテナ基材M4におけるアンテナコイルAの形成面側の一対のチップ実装用パターン5a、5b上に、ICチップCを実装装置37及び圧着装置38を用いて実装する。次いで、図14cに示すように、このようにして、ICチップCの実装されたアンテナ基材(アンテナ基材シート)M4を、巻き取りローラ39を通じて巻き取り、非接触式データキャリアインレットロールR3を形成する。さらにこの後、非接触式データキャリアインレットロールR3を構成材料として図13に示す非接触式データキャリアインレット2d(及びその最終製品となる非接触式データキャリア)が作製される。
既述したように、本実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2dによれば、第1〜3の実施形態で適用されていた磁性基材J1の少なくとも一方の主面(図13では、アンテナコイルAが形成面側)に補強層P2が積層された補強磁性基材H1を適用しているので、ロールの形態での部品供給を好適に行うことができ、非接触式データキャリアの生産性を向上させることができる。また、本実施形態の非接触式データキャリアインレット2dでは、図13に示すように、補強磁性基材H1を構成する磁性体層J1に積層された補強層P2側にアンテナコイルAが形成されているので、基材の強度の向上に加え、補強磁性基材H1における磁性体層J1の構成部分とアンテナコイルAとの間の離間距離を長く採ることができ、これにより、製品となる非接触式データキャリアの通信距離が伸び、通信感度特性を向上させることができる。
ここで、本実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2dの製造方法を基にさらに第1、第2の実施形態の製造方法を応用することで、図15に示すように、上記した非接触式データキャリアインレット2dから接着層S1、S2が削除されたかたちの非接触式データキャリアインレット2eを形成することもできる。
また、図16に示すように、複数、例えば2層の磁性体層J1、J2を設け且つこれらの磁性体層J1、J2どうしの間に補強層P2が介在された補強磁性基材H2を適用することで、非接触式データキャリアインレット2fを得ることができる。この非接触式データキャリアインレット2fでは、上記した磁性体部分の強度の向上に加え、さらに、製造が一般に困難である厚い磁性体層を形成することなしに、複数の磁性体層J1、J2と補強層P2とで構成される積層構造部分で、この積層構造部分の総厚に相当する厚さの単一の磁性体層とほぼ同等の効果を期待できる。すなわち、非接触式データキャリアインレット2fによれば、比較的厚い磁性体層を構成した場合と同様に、製品となる非接触式データキャリアの通信距離を実質的に伸ばすことができるとともに、金属などの導電体に対する遮蔽性(渦電流の発生防止機能)を向上させることができる。また、非接触式データキャリアインレット2fに対して、第3、第4の実施形態の製法を適用することで、図17に示すように、補強磁性基材H2上に接着層S1、S2を介してアンテナコイルAやジャンパ線Yが積層された非接触式データキャリアインレット2gを形成することもできる。
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態を主に図18、図19a、及び図19bに基づき説明する。ここで、図18は、この実施形態に係る非接触式データキャリアインレット2hを示す断面図、図19aは、図18の非接触式データキャリアインレット2hを作製するための母材となるシート状に引き出された状態の非接触式データキャリアインレットロールR7(又はICチップCの実装前のアンテナ基材ロール)を示す断面図、図19bは、図19aの非接触式データキャリアインレットロールを示す平面図である。
すなわち、図18、図19a、及び図19bに示すように、非接触式データキャリアインレット2hは、磁性基材J1越しにアンテナコイルAの形成領域(周回部分)をほぼ覆うように、当該磁性基材J1上の他方の主面(磁性基材J1におけるアンテナコイルAの周回部分の非形成面側[図2、図6参照])19b上に導電体層として金属層K9が積層されている。この金属層K9は、第1、第2の実施形態などで説明したジャンパ線Yや一方のチューニングパターン(静電容量調整パターン)15b、16b、17b、18bが形成される工程と同じ工程で形成される。また、この金属層K9は、ジャンパ線Yやチューニングパターンの形成領域を僅かに避けた領域部分全面に形成されている。
ここで、図20において、非接触式データキャリアインレットに磁性体層を設けた場合と磁性体層及び金属層を設けた場合との共振周波数の変化をグラフで示す。詳細には、図20は、磁性体層及び金属層のない非接触式データキャリアインレットの共振周波数を基準Xとし、この非接触式データキャリアインレットに対し磁性体層だけを設けた場合においてこの磁性体層の厚さの変化に応じた共振周波数の変化をWで示し、一方、上記非接触式データキャリアインレットに対し、磁性体層に加えて所定の厚さの(厚さを固定した)金属層、及び磁性体層を設けた場合において当該磁性体層の厚さの変化に応じた共振周波数の変化をVで示すグラフである。
この図20から明らかなように、非接触式データキャリアインレット2hでは、金属などの導電体が近接位置にある非接触式データキャリアの使用環境の考慮、すなわち、非接触式データキャリアの共振周波数の変動(磁性体層に加えて所定の厚さの金属層を設けた例において、磁性体層の厚さが0.05mmに近い厚さの場合は、共振周波数が大きく上昇を)考慮して、予め金属層K9込みでの共振周波数のチューニングをデータキャリア単体で行えるので、通信感度などの特性を高めることができる。
また、本実施形態の非接触式データキャリアインレット2hでは、磁性基材J1に積層される金属層K9によって、磁性基材自体の機械的強度を向上させることができるので、(上記した補強層P2などを積層せずとも)金属層K9の形成後の後工程においては、比較的高い引張応力や曲げ応力などが加わり得るロールの形態での部品供給が好適に行われ、これにより、非接触式データキャリアの生産性を高めることができる。
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した第1〜3の実施形態では、磁性基材シートF2、アンテナ基材シートM1、M2、M3、非接触式データキャリアインレットシートF3など、シートでの部品供給により、非接触式データキャリアインレット2a、2b、2cを作製する製法について例示したが、これに代えて、例えばロール長が5m〜500m程度の長さになるようにして、図8aに示した磁性基材シートF2を巻回したロール状部品、及びこのロール状部品を基に作製したアンテナ基材シートM1、M2、M3及び非接触式データキャリアインレットシートF3のロール状部品を、各製造工程において適用してもよい。
さらに、非接触式データキャリアインレットを、図5及び図6に示すように、外装で覆うことにより非接触式データキャリア1が構成されるが、このような非接触式データキャリアインレットを外装で覆う後加工や、非接触式データキャリアの表面への印刷加工においても非接触式データキャリアインレットロールを用いることができる。このような後加工や印刷加工では、加工機や印刷機のパスは短いため、使用する非接触式データキャリアインレットロールのロール長としては2m程度の短いものでも使用できる。
また、第4の実施形態では、図14aに示したように、補強層(PET層)P2上への磁性体層J1の形成にカレンダロールを用いていたが、これに代えて、磁性体を滴下できるような塗布装置を用いて磁性体層を形成してもよいし、静電塗装などを利用して磁性体層を形成してもよい。
また、上記実施形態では、アンテナコイルAの周回部分を磁性基材J1越しに跨ぐジャンパ線Yや層間接続を利用してICチップCのチップ実装用パターンの位置を確保した導体パターンが2層の非接触式データキャリアを例示したが、これに代えて、図21に示すように、導体パターンが1層の非接触式データキャリアにおいても、勿論、本発明を適用することができる。すなわち、図21では、磁性基材上の一方の主面側において、アンテナコイル61の一端部61a及び他端部61bに接続される一方及び他方のチップ実装用パターン62a、62bが、アンテナコイル61の周回部分を跨ぐ位置に設けられている。ICチップCは、アンテナコイル61の周回部分を跨いでチップ実装用パターン62a、62b上に実装されることなる。
ここで、上記した導体パターンが1層の非接触式データキャリアの共振周波数のチューニングにおいては、磁性基材J1の一方の主面上で周回するアンテナコイル15に対し、さらに連続して周回する線状パターンを延長して設け、この延長部分(線状パターン)を容量パターンとして機能させるとともに、当該延長部分の線状パターンの長さを調整(所定位置からの切断/非切断を選択)して、LC回路全体の共振周波数を調整可能とする構成などが例示される。
さらに、本発明では、図22に示すように、一対のチップ実装用パターン5c、5dが、磁性基材J1の他方の主面19b上(アンテナコイルAの周回部分の非形成面側)にパターン形成された非接触式データキャリアインレット2jを構成することもできる。すなわち、この一対のチップ実装用パターン5c、5dは、アンテナコイルAの周回部分の外周側、内周側間を磁性基材J1越しに跨ぐようにして設けられているとともに、一方及び他方のパターン(5c、5d)の各基端部5e、5fと前記アンテナコイルの内周側、外周側の端部5e、5fとが例えばカシメ部6c、6dなどを介して個別に層間接続されている。さらに、チップ実装用パターン5c、5dは、一方及び他方のパターン(5c、5d)の先端部にそれぞれ配置される(ICチップCが直接実装される)各ランド部Ca、Cbが、磁性基材J1の他方の主面19b上における、当該磁性基材J1を挟んでアンテナコイルAの周回部分と対向する位置に設けられている。
また、アンテナコイルAの他端部3bと層間接続された他方のチップ実装用パターン5dの基端部5fとチューニングパターンに接続される他方の接続パターン8bとは、アンテナコイルAの周回部分を磁性基材J1越しに跨ぐように当該磁性基材J1の他方の主面19b上にパターン形成されたジャンパ線Y2によって接続されている。
したがって、このような構造を採る非接触式データキャリアインレット2jでは、ランド部Ca、Cbを含む一対のチップ実装用パターン5c、5dが、磁性基材J1を挟んでアンテナコイルAの周回部分と対向する位置上にほぼ配線されることになるので、磁性基材J1の一方及び他方の主面19a19b上のスペース(面積)が有効活用され、これにより、非接触式データキャリアの小型化などに寄与することができる。
また、以上の実施形態の説明ではアンテナの形状としてコイル状のアンテナ(アンテナコイル)を用いて説明したが、例えば磁性基材の一方の主面上に線状の導体の対を有するダイポールアンテナのように、アンテナは種々の形状に設計することが可能であり、本願ではこれらの種々の形状を含めてアンテナと総称している。さらに、コイル状のアンテナやダイポールアンテナを形成したアンテナ基材のように、アンテナの機能上の主要部が磁性基材の一方の主面上に形成されているアンテナ基材であれば本願発明を適用することができる。
本発明の第1の実施形態に係る非接触式データキャリアインレットを一方の主面側からみた図。 図1の非接触式データキャリアインレットを側面からみた断面図。 図1の非接触式データキャリアインレットを他方の主面側からみた図。 図1の非接触式データキャリアインレットの構成を機能的に示すブロック図。 図1の非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成された非接触式データキャリアを一方の主面側からみた図。 図5の非接触式データキャリアを側面からみた断面図。 図1の非接触式データキャリアインレットの製造工程を説明するための図であって、磁性基材の断面を示す図。 図7aの磁性基材に金属層が積層された状態を示す断面図。 図7bの金属層上にレジスト層が形成された状態を示す断面図。 図7cの金属層上にレジスト層が形成された磁性基材にエッチングを施した状態を示す断面図。 図7dのエッチングの施された磁性基材からレジスト層を除去した状態を示す断面図。 図7eのレジスト層を除去された磁性基材にカシメ加工を施した状態を示す断面図。 図7fのカシメ加工を行った磁性基材にICチップを実装して作製された非接触式データキャリアインレットの構造を模式的に示す断面図。 図7aの磁性基材シートを形成するための製造装置を概略的に示す図。 図7a〜図7fの製造工程に用いる製造装置を概略的に示す図。 図7fのアンテナ基材シート上にICチップを実装するための製造装置を示す断面図。 図8cの製造装置により作製された非接触式データキャリアインレットシートを示す平面図 図8dの非接触式データキャリアインレットシートから非接触式データキャリアインレット単体を得るための製造装置を示す断面図。 本発明の第2の実施の形態に係る非接触式データキャリアインレットの製造工程を説明するための図であって、磁性基材の断面を示す図。 図9aの磁性基材に貫通孔が穿孔された状態を示す断面図。 図9bの磁性基材の表層に下地層が形成された状態を示す断面図。 図9cの下地層上に本導体層(金属層)が積層された状態を示す断面図。 図9dの金属層上にレジスト層が形成された状態を示す断面図。 図9eの金属層上にレジスト層が形成された磁性基材にエッチングを施した状態を示す断面図。 図9fのエッチングの施された磁性基材からレジスト層を除去した状態を示す断面図。 図9gのレジスト層を除去した磁性基材にICチップを実装して作製された非接触式データキャリアインレットの構造を模式的に示す断面図。 図9a〜図9gの製造工程に用いる製造装置を概略的に示す図。 本発明の第3の実施の形態に係る非接触式データキャリアインレットの構造を模式的に示す断面図。 図11の非接触式データキャリアインレットを作製するための製造装置を概略的に示す図。 本発明の第4の実施の形態に係る非接触式データキャリアインレットの構造を模式的に示す断面図。 図13の非接触式データキャリアインレットの補強磁性基材シートがロール状に巻回された補強磁性基材ロールを作製するための製造装置を示す図。 図14aの補強磁性基材ロールを基に作製されたアンテナ基材ロールを作製するための製造装置を示す図。 アンテナ基材ロールを基に作製された非接触式データキャリアインレットロールを作製するための製造装置を示す図。 本発明の第4の実施の形態において、図13の非接触式データキャリアインレットと構造の異なる他の非接触式データキャリアインレットを模式的に示す断面図。 図13及び図15の非接触式データキャリアインレットと構造の異なる他の非接触式データキャリアインレットを模式的に示す断面図。 図13、図15及び図16の非接触式データキャリアインレットと構造の異なる他の非接触式データキャリアインレットを模式的に示す断面図。 本発明の第5の実施の形態に係る非接触式データキャリアインレットの構造を模式的に示す断面図。 図18の非接触式データキャリアインレットを作製するための母材となるシート状に引き出された状態の非接触式データキャリアインレットロールを示す断面図。 図19aの非接触式データキャリアインレットロールを示す平面図。 非接触式データキャリアインレットに磁性体層を設けた場合と磁性体層及び金属層を設けた場合との共振周波数の変化を示すグラフ。 導体パターンが1層の非接触式データキャリアの構造を説明するための図。 図5及び図21に示す非接触式データキャリアと導体パターンの構成が異なる他の非接触式データキャリアの構造を説明するための図。
符号の説明
1…非接触式データキャリア、2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2h,2j…非接触式データキャリアインレット、3a…アンテナコイルの一端部、3b…アンテナコイルの他端部、5a,5b,5c,5d…チップ実装用パターン、6a,6b,6c,6d…カシメ部、7a,7b…保護フィルム、15a,15b,16a,16b,17a,17b,18a,18b…チューニングパターン(静電容量調整パターン)、19a…磁性基材の一方の主面(第1の主面)、19b…磁性基材の他方の主面(第2の主面)、22a,22b…貼付ローラ、26…スパッタリング装置、27…めっき槽、28,41…塗布装置、29…乾燥・プレス装置、30…蒸着装置、37…実装装置、51…裁断装置、A…アンテナコイル、C…ICチップ、F1…磁性材料、F2…磁性基材シート、F3…非接触式データキャリアインレットシート、H1,H2…補強磁性基材(補強磁性基材シート)、J1…磁性基材(磁性体層)、J2…磁性体層、K9…金属層、M1,M2,M3,M4…アンテナ基材(アンテナ基材シート)、P2…補強層(補強シート/PET層)、R2…アンテナ基材ロール、R3,R7…非接触式データキャリアインレットロール、R5…補強磁性基材ロール、S1,S2…接着層、Y,Y2…ジャンパ線、Ya…ジャンパ線の一端部、Yb…ジャンパ線の他端部。

Claims (28)

  1. 磁性材料により形成された磁性基材と、
    少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップと、
    前記磁性基材の主面上に形成されているとともに前記ICチップに電気的に接続されたアンテナと、
    を具備することを特徴とする非接触式データキャリアインレット。
  2. 磁性材料により形成され、第1の主面とこの第1の主面と相対する側に位置する第2の主面とを備える磁性基材と、
    この磁性基材の前記第1の主面上に形成されたアンテナコイルと、
    前記磁性基材の前記第1の主面上にそれぞれ形成されているとともに前記アンテナコイルの一端部に一方のパターンが接続された一対のチップ実装用パターンと、
    前記一対のチップ実装用パターン上に実装された少なくとも記憶回路及び通信制御回路を搭載するICチップと、
    前記アンテナコイルの周回部分を前記磁性基材越しに跨ぐようにしてこの磁性基材の前記第2の主面上に形成され、一端部が、前記アンテナコイルの他端部と層間接続され、他端部が、前記チップ実装用パターンの他方と層間接続された中継用パターンと、
    を具備することを特徴とする非接触式データキャリアインレット。
  3. 磁性材料により形成された磁性基材と、
    この磁性基材の主面上に形成されたアンテナコイルと、
    前記アンテナコイルの一端部及び他端部に一方及び他方のパターンがそれぞれ接続された状態で前記磁性基材の前記主面上に形成され且つ前記アンテナコイルの周回部分を跨ぐ位置にそれぞれ設けられた一対のチップ実装用パターンと、
    前記一対のチップ実装用パターン上に実装された少なくとも記憶回路及び通信制御回路を搭載するICチップと、
    を具備することを特徴とする非接触式データキャリアインレット。
  4. 磁性材料により形成され、第1の主面とこの第1の主面と相対する側に位置する第2の主面とを備える磁性基材と、
    この磁性基材の前記第1の主面上に形成されたアンテナコイルと、
    前記アンテナコイルの周回部分の外周側、内周側間を前記磁性基材越しに跨ぐようにして設けられているとともに、一方及び他方のパターンの各基端部と前記アンテナコイルの内周側、外周側の端部とが個別に層間接続され、且つ前記一方及び他方のパターンの先端部にそれぞれ配置される各ランド部が、前記第2の主面上における前記磁性基材を挟んで前記周回部分と対向する位置に設けられた一対のチップ実装用パターンと、
    前記一対のチップ実装用パターン上に実装された少なくとも記憶回路及び通信制御回路を搭載するICチップと、
    を具備することを特徴とする非接触式データキャリアインレット。
  5. 前記磁性基材上で前記アンテナコイルに接続され、前記磁性基材上から少なくとも一部を除去することによりLC回路全体の静電容量を調整可能な静電容量調整パターンをさらに具備することを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレット。
  6. 前記アンテナが、前記磁性基材の所定の主面上を周回するようにパターン形成された周回部分を有し、
    さらに、前記磁性基材越しに前記アンテナの前記周回部分の形成領域をほぼ覆うように当該磁性基材における前記周回部分の非形成面側に金属層が積層されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレット。
  7. 前記磁性基材は、その基材自体を補強する電気絶縁性を有する補強層が積層されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレット。
  8. 前記磁性基材に積層された前記補強層側に前記アンテナが形成されていることを特徴とする請求項7記載の非接触式データキャリアインレット。
  9. 前記磁性基材は、磁性材料によりそれぞれ形成された複数の磁性体層を有し、
    前記補強層が、これら複数の磁性体層どうしの間に介在されていることを特徴とする請求項7又は8記載の非接触式データキャリアインレット。
  10. 前記アンテナ及び/又は前記金属層は、メッキ処理又は蒸着により前記磁性基材上に直接的に形成されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレット。
  11. 前記アンテナ及び/又は前記金属層は、前記磁性基材上に接着層を介して積層されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレット。
  12. 前記接着層は、エッチング処理に対する耐性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項11記載の非接触式データキャリアインレット。
  13. 請求項6ないし12のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットを複数個分搭載しているシート状の部材が、ロール状に巻回されて構成されていることを特徴とする非接触式データキャリアインレットロール。
  14. 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成されたことを特徴とする非接触式データキャリア。
  15. 磁性材料により形成された磁性基材の主面上にアンテナを形成することによりアンテナ基材を作製する工程と、
    前記アンテナ基材の前記アンテナと電気的に接続されるようにして、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装する工程と、
    を有することを特徴とする非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  16. アンテナコイルと、このアンテナコイルの一端部に一方のパターンが接続された一対のチップ実装用パターンと、を磁性材料により形成された磁性基材の第1の主面上に形成する第1のパターン作製工程と、
    一端部が、前記アンテナコイルの他端部と層間接続され、他端部が、前記一対のチップ実装用パターンの他方と層間接続されることになる中継用パターンを、前記磁性基材越しに前記アンテナコイルの周回部分を跨がせるようにして、前記磁性基材の前記第1の主面と相対する側に位置する第2の主面上に形成する第2のパターン作製工程と、
    前記第1及び第2のパターン作製工程の実施中又はこれらの工程を経た後、前記中継用パターンの一端部と前記アンテナコイルの他端部との層間接続、及び前記中継用パターンの他端部と前記一対のチップ実装用パターンの他方との層間接続を行ってアンテナ基材を作製する工程と、
    前記作製されたアンテナ基材の前記一対のチップ実装用パターン上に、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装する工程と、
    を有することを特徴とする非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  17. アンテナコイルと、このアンテナコイルの一端部及び他端部に一方及び他方のパターンがそれぞれ接続されるとともに前記アンテナコイルの周回部分を跨ぐ位置にそれぞれ配置された一対のチップ実装用パターンと、を磁性材料により形成された磁性基材の主面上に形成することによりアンテナ基材を作製する工程と、
    前記作製されたアンテナ基材の前記一対のチップ実装用パターン上に少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装するチップ実装工程と、
    を有することを特徴とする非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  18. 磁性材料により形成された磁性基材の第1の主面上にアンテナコイルを形成する第1のパターン作製工程と、
    一方及び他方のパターンの先端部にそれぞれ配置される各ランド部が、前記磁性基材を挟んで前記アンテナコイルの周回部分と対向する位置に設けられる一対のチップ実装用パターンを、前記アンテナコイルの周回部分の外周側、内周側間を前記磁性基材越しに跨がせるようにして、前記磁性基材の前記第1の主面と相対する側に位置する第2の主面上に形成する第2のパターン作製工程と、
    前記第1及び第2のパターン作製工程の実施中又はこれらの工程を経た後、前記一対のチップ実装用パターンの各基端部と前記アンテナコイルの内周側、外周側の端部とを個別に層間接続してアンテナ基材を作製する工程と、
    前記作製されたアンテナ基材の前記一対のチップ実装用パターン上に、少なくとも記憶回路及び通信制御回路が搭載されたICチップを実装する工程と、
    を有することを特徴とする非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  19. 前記磁性基材上で前記アンテナコイルに接続され、前記磁性基材上から少なくとも一部を除去することによりLC回路全体の静電容量を調整可能な静電容量調整パターンを当該磁性基材上に形成する工程と、
    前記形成された前記静電容量調整パターンの前記磁性基材上からの少なくとも一部の除去又は非除去を選択する工程と、
    さらに有することを特徴とする請求項16ないし18のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  20. 前記アンテナが、前記磁性基材の所定の主面上を周回するようにパターン形成された周回部分を有し、
    さらに、前記磁性基材越しに前記アンテナの前記周回部分の形成領域をほぼ覆うように当該磁性基材における前記周回部分の非形成面側に金属層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項15ないし19のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  21. 前記磁性基材は、その基材自体を補強する電気絶縁性を有する補強層が積層されていることを特徴とする請求項15ないし20のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  22. 前記磁性基材に積層された前記補強層側に前記アンテナを形成することを特徴とする請求項21記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  23. 前記磁性基材は、磁性材料によりそれぞれ形成された複数の磁性体層を有し、
    前記補強層が、これら複数の磁性体層どうしの間に介在されていることを特徴とする請求項21又は22記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  24. 前記アンテナ及び/又は前記金属層は、メッキ処理又は蒸着により前記磁性基材上に直接的に形成されることを特徴とする請求項15ないし23のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  25. 前記アンテナ及び/又は前記金属層は、前記磁性基材上に接着層を介して積層されることを特徴とする請求項15ないし24のいずれか1項に記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  26. 前記接着層は、エッチング処理に対する耐性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項25記載の非接触式データキャリアインレットの製造方法。
  27. 請求項20ないし26のいずれか1項に記載の方法で製造された非接触式データキャリアインレットを複数個分搭載しているシート状の部材を、ロール状に巻回して非接触式データキャリアインレットロールを作製することを特徴とする非接触式データキャリアインレットロールの製造方法。
  28. 請求項15ないし26のいずれか1項に記載の方法で製造された非接触式データキャリアインレットを外装で覆うことにより構成されたことを特徴とする非接触式データキャリアの製造方法。
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