(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材と、該金属基材の一方の面に設けられた半導体層と、該半導体層の前記金属基材と接している面とは反対側の面に設けられた端子部と、を備えたＩＣチップであって、
前記金属基材の外縁部が、前記端子部が設けられている面とは反対側に屈曲しており、
前記半導体層は、半導体材料を含むインクを用いた印刷により、前記金属基材の外縁部以外の部分に形成された印刷層であることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項２】
基材と、該基材の一方の面に設けられ、互いに電気的に接続されたＩＣチップおよびアンテナと、を備えた非接触型データ受送信体であって、
前記ＩＣチップは請求項１に記載のＩＣチップからなることを特徴とする非接触型データ受送信体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンを含むインクを用いた印刷により形成された印刷層からなる半導体層を備えたＩＣチップおよびこれを備えた非接触型データ受送信体に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触型データ受送信体の一例であるＩＣタグは、基材と、その一方の面に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとから構成されるインレットを備えており、情報書込／読出装置からの電磁波または電波を受信すると共振作用によりアンテナに起電力が発生し、この起電力によりＩＣタグ内のＩＣチップが起動し、このＩＣチップ内の情報を信号化し、この信号がＩＣタグのアンテナから発信される。
【０００３】
従来、ＩＣタグなどにおいて、ＩＣチップを基材上に設けられたアンテナに接続するには、例えば、図６に示すような構成が採用されている。
すなわち、基材１１１の一方の面１１１ａに設けられたアンテナ１１２に、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）などの接着剤からなる接着層１１３を介して、ＩＣチップ１００の半導体層１０１に突設された端子部１０２を接着、固定していた（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７６０７３号公報
【特許文献２】特開２００９−０８６９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接着層１１３を形成する接着剤として異方性導電ペースト（ＡＣＰ）などの導電性接着剤を用いた場合、その導電性接着剤に含まれる導電性粒子が凝集することがあった。すると、ＩＣチップ１００として従来の結晶シリコンからなるものを用いた場合、ＩＣチップ１００のエッジ部（端面）に、その導電性粒子の凝集体が接触するとともに、その凝集体がアンテナ１１２と接触して、ショートすることがあった。
また、従来の結晶シリコンからなるウエハを、打ち抜き加工により、個片化（ダイシング）した場合、個片化されたＩＣチップ１００の端面にバリが生じることがある。このバリがＩＣチップ１００の端子部１０２側に突出していると、導電性粒子の凝集体が、そのバリとアンテナ１１２と接触して、ショートすることがあった。
さらに、ＩＣチップ１００は非常に小さなものであるから、ＩＣチップ１００とアンテナ１１２との間に塗布可能な接着剤の量も少量であるため、接着剤１１３による接着では、十分な接着力が得られないことがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、導電性接着剤に含まれる導電性粒子の凝集に起因するショートを防止するとともに、接着剤による接着力を向上したＩＣチップおよびこれを備えた非接触型データ受送信体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＩＣチップは、金属基材と、該金属基材の一方の面に設けられた半導体層と、該半導体層の前記金属基材と接している面とは反対側の面に設けられた端子部と、を備えたＩＣチップであって、前記金属基材の外縁部が、前記端子部が設けられている面とは反対側に屈曲しており、前記半導体層は、半導体材料を含むインクを用いた印刷により、前記金属基材の外縁部以外の部分に形成された印刷層であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の非接触型データ受送信体は、基材と、該基材の一方の面に設けられ、互いに電気的に接続されたＩＣチップおよびアンテナと、を備えた非接触型データ受送信体であって、前記ＩＣチップは請求項１に記載のＩＣチップからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＩＣチップによれば、金属基材の外縁部が、端子部が設けられている面とは反対側に屈曲しており、半導体層は、半導体材料を含むインクを用いた印刷により、金属基材の外縁部以外の部分に形成された印刷層であるので、導電性接着剤を介して、他の基材に設けられたアンテナや回路などの導電部に接続する場合に、本発明のＩＣチップと導電部との間に塗布可能な接着剤の量を従来よりも多くすることができる上に、外縁部と、上記の導電部とを離隔させて、導電性接着剤に含まれる導電性粒子の凝集に起因するショートを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のＩＣチップの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明のＩＣチップの製造方法を示す概略平面図である。
【図３】本発明の非接触型データ受送信体を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施例における接着剤の接着面積を説明する模式図である。
【図５】本発明の比較例における接着剤の接着面積を説明する模式図である。
【図６】従来のＩＣチップを備えたＩＣタグの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のＩＣチップおよびこれを備えた非接触型データ受送信体の実施の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１２】
「ＩＣチップ」
図１は、本発明のＩＣチップの一実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態のＩＣチップ１０は、金属基材１１と、金属基材１１の一方の面１１ａに設けられた半導体層１２と、半導体層１２の金属基材１１と接している面とは反対側の面（以下、「一方の面」と言う。）１２ａに突設された端子部１３とから概略構成されている。
また、金属基材１１の外縁部１１ｃ（ＩＣチップ１０の外縁部１０ａ）が、半導体層１２の端子部１３が設けられている面（一方の面）１２ａとは反対側に屈曲している。
さらに、半導体層１２は、半導体材料を含むインクを用いた印刷により、金属基材１１の一方の面１１ａにおいて、外縁部１１ｃ以外の部分に形成された印刷層である。
すなわち、ＩＣチップ１０の外縁部１０ａでは、金属基材１１の外縁部１１ｃのみが屈曲している。
【００１３】
金属基材１１において、屈曲した外縁部１１ｃの幅は、全域にわたってほぼ等しくなっている。
屈曲した外縁部１１ｃの幅は、特に限定されないが、屈曲させる前の金属基材１１の一方の面１１ａの全面積に対して、外縁部１１ｃの全面積が占める割合が１０〜９０％となるような大きさであることが好ましく、より好ましくは金属基材１１の一方の面１１ａの全面積に対して、外縁部１１ｃの全面積が占める割合が１５〜４０％となるような大きさである。
【００１４】
また、外縁部１１ｃを屈曲させる角度は、特に限定されないが、金属基材１１の一方の面１１ａを基準面として５〜４５°であることが好ましく、より好ましくは１５〜３０°である。
外縁部１１ｃを屈曲させる角度が５°未満では、導電性接着剤を介して、他の基材に設けられたアンテナや回路などの導電部に、ＩＣチップ１０を接続する場合に、ＩＣチップ１０と導電部との間に塗布可能な導電性接着剤の量を多くする効果が不十分であるばかりでなく、外縁部１１ｃと、上記の導電部とを離隔させて、導電性接着剤に含まれる導電性粒子の凝集に起因するショートを防止する効果が不十分となることがある。
一方、外縁部１１ｃを屈曲させる角度が４５°を超えると、外縁部１１ｃが金属基材１１の一方の面１１ａに対して垂直に近い位置に配置されるため、導電性接着剤を介して、基材に設けられたアンテナや回路などの導電部に、ＩＣチップ１０を接続する場合に、ＩＣチップ１０と導電部との間に塗布可能な導電性接着剤の量を多くする効果が不十分となることがある。
【００１５】
金属基材１１としては、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガンモリブデン、ニオブ（Ｎｂ）などからなるＳＵＳ材などの合金、あるいは、アルミ箔などの単一成分からなる金属箔が用いられる。
【００１６】
半導体層１２をなす印刷層を形成する半導体材料を含むインクとしては、シリコンを含むインク（以下、「シリコン含有インク」と言う。）、有機半導体材料を含むインク（以下、「有機半導体材料含有インク」と言う。）などが用いられる。
シリコン含有インクとしては、直鎖型、分岐型、環式または多環式シリコン前駆体化合物；シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）などの第ＩＶ族元素のナノ粒子などを含むものが用いられる。
また、このシリコン含有インクは、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）などを形成するための有機半導体化合物または半導体前駆体化合物；ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）などの半導体材料；酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）などのカルコゲニド半導体を含んでいてもよい。
【００１７】
シリコン含有インクの溶媒としては、上記のナノ粒子や化合物を溶解可能または懸濁可能なものが用いられ、例えば、ハロゲンで置換可能な分岐のある炭素数が６〜２０のアルカン、ハロゲンで置換可能な分岐のない炭素数が６〜２０のアルカン、分岐のある炭素数が６〜２０のアルケン、分岐のない炭素数が６〜２０のアルケン、ハロゲンで置換可能な分岐のある炭素数が２〜６のアルケン、ハロゲンで置換可能な分岐のない炭素数が２〜６のアルケン、シクロヘキサン、シクロオクタン、デカリンなどの炭素数が５〜２０のシクロアルカン、トルエン、キシレン、テトラリン、少なくとも炭素原子を計４つ有するジアルキルエーテルなどの炭素数が６〜１０の芳香族溶剤、テトラヒドロフランやジオキサンなどの炭素数が４〜１０の環状アルキルエーテルなどが用いられる。
【００１８】
有機半導体材料含有インクとしては、テトラセンやペンタセンなどのアセン類、オリゴチエオフェン誘導体、フタロシアニン類、ペリレン誘導体、ルブレン、ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ、テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ）、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリピロール、ポリアニリンなどの有機半導体材料を含むものが用いられる。
【００１９】
有機半導体材料含有インクの溶媒としては、シリコン含有インクと同様のものが用いられる。
【００２０】
金属基材１１の一方の面１１ａに、半導体層１２をなす印刷層を形成する印刷法としては、上記の半導体材料を含むインクを用いたスクリーン印刷法、インクジェット印刷法などが挙げられる。
また、半導体層１２は、上記の半導体材料を含むインクにより形成された複数の印刷層から構成されていてもよい。
【００２１】
端子部１３は、上記の半導体材料を含むインクからなる印刷層、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などからなる金属層から構成されている。
端子部１３が印刷層から構成される場合、その印刷層は、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法により形成される。
端子部１３が金属層から構成される場合、その金属層は、めっきにより形成される。
【００２２】
また、ＩＣチップ１０では、半導体層１２の一方の面１２ａ側に、金属基材１１および半導体層１２を保護するためのパッシベーション膜（図示略）が設けられていてもよい。
なお、端子部１３は、パッシベーション膜から突出するように設けられている。
【００２３】
次に図２を参照して、ＩＣチップ１０の製造方法の概略を説明する。
まず、比較的大面積のシート状の金属箔からなる金属基材１１の一方の面１１ａに、半導体材料を含むインクを用いたスクリーン印刷法、インクジェット印刷法などにより、所定の間隔を置いて、平面視長方形状、平面視矩形状などの形状をなし、印刷層からなる半導体層１２を多数形成し、シート状の金属箔および半導体層からなる積層体（半導体ウエハ）２０を形成する。
次いで、半導体層１２の一方の面１２ａの所定位置に、半導体材料を含むインクを用いたスクリーン印刷法、インクジェット印刷法、あるいは、めっきにより、所定の間隔を置いて、多数の端子部１３を突設する。
次いで、シート状の金属箔および半導体層からなる積層体２０に対し、半導体層１２の一方の面１２ａ側から打ち抜き加工を施して、その積層体２０を個片化（ダイシング）して、所定の大きさのＩＣチップ１０を得る。
【００２４】
積層体２０の打ち抜き加工では、積層体２０を個片化（ダイシング）するだけでなく、半導体層１２の一方の面１２ａ側から、積層体２０を打ち抜く、すなわち、積層体２０を押圧することにより、この加工によって得られるＩＣチップ１０の外縁部１０ａ（金属基材１１の外縁部１１ｃ）を、半導体層１２の一方の面１２ａとは反対側に屈曲させる。
【００２５】
ＩＣチップ１０によれば、積層体１４の外縁部１４ａ（ＩＣチップ１０の外縁部１０ａ）が、半導体層１２の一方の面１２ａとは反対側に屈曲しているので、導電性接着剤を介して、基材に設けられたアンテナや回路などの導電部に、ＩＣチップ１０を接続する場合に、ＩＣチップ１０と導電部との間に塗布可能な接着剤の量を従来よりも多くすることができる上に、外縁部１４ａと、上記の導電部とを離隔させて、導電性接着剤に含まれる導電性粒子の凝集に起因するショートを防止することができる。
また、ＩＣチップ１０は、金属基材１１および半導体層１２からなる積層体１４を主体としているので、従来のシリコン結晶からなるＩＣチップとは異なり、上述のように、打ち抜き加工により、個片化（ダイシング）すると同時に、積層体１４の外縁部１４ａ（ＩＣチップ１０の外縁部１０ａ）を、半導体層１２の一方の面１２ａとは反対側に屈曲させることができる。さらに、金属基材１１を用いているので、個片化する際に、ＩＣチップ１０のエッジ部（端面）にバリが生じないので、導電性接着剤を介して、基材に設けられたアンテナや回路などの導電部にＩＣチップ１０を接続する場合、そのバリと、アンテナや回路とに、導電性粒子の凝集体が接触して、ショートすることを防止できる。
【００２６】
「非接触型データ受送信体」
図３は、本発明の非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略断面図である。
この非接触型データ受送信体３０は、上記のＩＣチップ１０を備えてなるものであって、基材３１と、基材３１の一方の面３１ａに設けられ、互いに電気的に接続されたＩＣチップ１０およびアンテナ３２と、ＩＣチップ１０をアンテナ３２の給電点に接続するための接着剤からなる接着層３３とから概略構成されている。
【００２７】
接着層３３は、ＩＣチップ１０をアンテナ３２の接点に接着させるとともに、半導体層１２の一方の面１２ａおよび積層体１４の外縁部１４ａと、基材３１の一方の面３１ａとの間に介在して、ＩＣチップ１０を基材３１の一方の面３１ａ上に固定している。
【００２８】
基材３１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂からなる基材；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン樹脂からなる基材；ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレンなどのポリフッ化エチレン系樹脂からなる基材；ナイロン６、ナイロン６，６などのポリアミド樹脂からなる基材；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル重合体からなる基材；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂からなる基材；ポリスチレンからなる基材；ポリカーボネート（ＰＣ）からなる基材；ポリアリレートからなる基材；ポリイミドからなる基材；上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙などの紙からなる基材などが用いられる。
【００２９】
アンテナ３２は、各種導電体からなり、例えば、互いに対向し、その対向する側にそれぞれ給電点（ＩＣチップ１０と接続している部分）を有する一対の面状の放射素子３２Ａ，３２Ｂからなるダイポールアンテナである。
アンテナ３２の長手方向における長さは、非接触ＩＣカードなどの非接触ＩＣモジュールに利用できる極超短波帯〈ＵＨＦ〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数（３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ）の１／２波長に相当する長さとなっている。すなわち、放射素子３２Ａ，３２Ｂの長手方向における長さは、１／４波長に相当する長さとなっている。
【００３０】
アンテナ３２は、基材３１の一方の面３１ａに、ポリマー型導電インクを用いて所定のパターンにスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるもの、金属メッキしてなるものである。
【００３１】
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
【００３２】
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、２００℃以下、例えば、１００〜１５０℃程度でアンテナ１７をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。アンテナ３２をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜を構成する導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は１０-5Ω・ｃｍオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
【００３３】
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは、熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が６０質量％以上配合され、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋／熱可塑併用型（ただし、熱可塑型が５０質量％以上である）のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは、熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋／熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。
【００３４】
また、アンテナ３２をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。
さらに、アンテナ３２をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
【００３５】
接着層３３を形成する接着剤としては、一般に配線基材などの接着に用いられる接着剤であれば特に限定されないが、異方性導電接着フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ、ＡＣＦ）、非導電性フィルム（Ｎｏｎ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ、ＮＣＦ）、異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ、ＡＣＰ）、無導電粒子ペースト（Ｎｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ＲｅｓｉｎＰａｓｔｅ、ＮＣＰ）などが用いられる。
【００３６】
この非接触型データ受送信体３０によれば、基材３１の一方の面３１ａに、接着層３３を介して、ＩＣチップ１０が設けられ、そのＩＣチップ１０の外縁部１０ａが、半導体層１２の一方の面１２ａとは反対側に屈曲しているので、ＩＣチップ１０と基材３１の一方の面３１ａに設けられたアンテナ３２との間に、接着層３３を形成する導電性接着剤を従来よりも多量に塗布することができるから、基材３１の一方の面３１ａに対するＩＣチップ１０の接着力を向上することができる。また、ＩＣチップ１０の外縁部１０ａが、ＩＣチップ１０と基材３１の一方の面３１ａに設けられたアンテナ３２から離隔して配置されるので、接着層３３を形成する導電性接着剤に含まれる導電性粒子の凝集に起因するショートを防止することができる。
【実施例】
【００３７】
「実施例」
図４に示すように、基材３１の一方の面３１ａに、導電性接着剤からなる接着層３３を介して、図１に示した１ｍｍ×１ｍｍのＩＣチップ１０を実装した。
その結果、基材３１の一方の面３１ａを平面視した場合の接着層３３の面積は、２．０５ｍｍ２であった。
【００３８】
「比較例」
図５に示すように、基材３１の一方の面３１ａに、導電性接着剤からなる接着層３３を介して、図６に示した１ｍｍ×１ｍｍのＩＣチップ１００を実装した。
その結果、基材３１の一方の面３１ａを平面視した場合の接着層１１３の面積は、１．５７ｍｍ２であった。
【００３９】
実施例と比較例を比べると、実施例における接着層３３の面積は、接着層１１３の約１．３１倍（実施例＝２．０５／比較例＝１．５７）であり、実施例の方が導電性接着剤を多量に塗布することができることが確認された。
【符号の説明】
【００４０】
１０・・・ＩＣチップ、１１・・・金属基材、１２・・・半導体層、１３・・・端子部、２０・・・積層体、３０・・・非接触型データ受送信体、３１・・・基材、３２・・・アンテナ、３３・・・接着層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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