(57)【要約】  【課題】  アンテナパターンをエッチングにより形成する際に、アンテナパターンの周囲にアルミニウム層を残存させた場合であっても、アンテナパターンの特性を正確に計測することができるアンテナパターンの製造方法を提供することを目的とする。  【解決手段】  絶縁フィルム上に配置された金属層をエッチングして、平面コイル形のアンテナパターン３０を形成する製造方法において、アンテナパターン３０の外縁に、アンテナパターン３０を取り囲む外縁金属層部２６を残存させると共に、外縁金属層部２６又はアンテナパターン３０の内側に、アンテナパターン３０を含む共振回路に対する外縁金属層部２６の干渉を緩和可能なダミーコンデンサ６０を、アンテナパターン３０に接続して形成する。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルム上に配置された金属層をエッチングして、平面コイル形のアンテナパターンを形成する製造方法において、
前記アンテナパターンの外縁に、前記アンテナパターンを取り囲む外縁金属層部を残存させると共に、
前記外縁金属層部又は前記アンテナパターンの内側に、前記アンテナパターンを含む共振回路に対する前記外縁金属層部の干渉を緩和可能なダミーコンデンサを、前記アンテナパターンに接続して形成することを特長とするアンテナパターンの製造方法。
【請求項２】
前記アンテナパターンは、前記絶縁フィルム上に整列配置させて複数形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナパターンの製造方法。
【請求項３】
前記外縁金属層部は、前記アンテナパターンを不完全に取り囲むように形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナパターンの製造方法。
【請求項４】
前記ダミーコンデンサと前記アンテナパターンとを絶縁させる絶縁工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のアンテナパターンの製造方法。
【請求項５】
前記絶縁工程は、前記絶縁フィルムから前記アンテナパターンを切り抜く工程と略同時に行われることを特徴とする請求項４に記載のアンテナパターンの製造方法。
【請求項６】
平面コイル形のアンテナパターンを形成する工程と、
前記アンテナパターンにＩＣチップを接続する工程と、
前記アンテナパターン及び前記ＩＣチップを含む共振回路の共振周波数を検査する工程と、
を含むＲＦＩＤの製造において、
前記アンテナパターンの形成工程として、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の製造方法を用いることを特徴とするＲＦＩＤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、アンテナパターン、特にＲＦＩＤ用アンテナパターンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック等の基材の上にコイル状アンテナパターンを備え、このアンテナパターンと容量素子とにより共振回路を形成して一定周波数の電波を受信・送信できるように構成されたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）が利用されている。
このＲＦＩＤのアンテナパターンは、特許文献１に開示されるように、基材上に積層したアルミニウム層上にレジストパターンを形成しエッチングする方法により製造されている。
【０００３】
アンテナパターンを製造する際には、製造効率の向上、製品コストの抑制を図るため、同一工程で複数のアンテナパターンを製造することが望ましい。このため、大きな基材上に、複数のアンテナパターンを整列配置されるようにエッチングを施す方法が採られている。
更に、アンテナパターンの特性検査を行う際には、基材上に複数のアンテナパターンが形成された状態で順次又は同時に、検査を行う方法が採られている。
【特許文献１】特開２０００−１３２６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、更なる製品コストの抑制を図るためには、エッチングにより複数のアンテナパターンを整列配置させて形成する際に、除去されるアルミニウム層の量を減らし、エッチング液の使用量を抑えることが望ましい。このため、各アンテナパターン間等に存在するアルミニウム層は、エッチングの際には除去せずに残しておき、各アンテナパターンを基材から切断（打ち抜き加工）する際に取り除くようにするようにしている。
しかしながら、アンテナパターンの周囲にアルミニウム層を残存させているため、アンテナパターンの特性を正確に計測することができない。すなわち、アンテナパターンに計測装置を近接させると、アンテナパターンと周囲のアルミニウム層とが一体となった特性が検出されてしまうという問題がある。
なお、アンテナパターンと周囲のアルミニウム層とが一体となった特性値から、アンテナパターンの特性値を推測することも可能であるが、必ずしも正確に推測することはできないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、アンテナパターンをエッチングにより形成する際に、アンテナパターンの周囲にアルミニウム層を残存させた場合であっても、アンテナパターンの特性を正確に計測することができるアンテナパターンの製造方法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】
【０００６】
本発明に係るアンテナパターンの製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、絶縁フィルム上に配置された金属層をエッチングして、平面コイル形のアンテナパターンを形成する製造方法において、前記アンテナパターンの外縁に、前記アンテナパターンを取り囲む外縁金属層部を残存させると共に、前記外縁金属層部又は前記アンテナパターンの内側に、前記アンテナパターンを含む共振回路に対する前記外縁金属層部の干渉を緩和可能なダミーコンデンサを、前記アンテナパターンに接続される形成するようにした。
この発明によれば、平面コイル形のアンテナパターンをエッチングにより形成した際に、アンテナパターンの外縁を取り囲むように外縁金属層部を残存させると、アンテナパターンを含む共振回路の共振周波数が外縁金属層部による干渉されて、所望の共振周波数が得られないという不都合を、アンテナパターンに接続されるダミーコンデンサをアンテナパターンと同時に形成することで、製造工程を増やさずに、容易に解消することが可能となる。
これにより、外縁金属層部をエッチングにより除去する必要がなくなるので、製造コストを抑えることが可能となる。また、アンテナパターンを絶縁フィルムから切り抜く前であっても、アンテナパターンを含む共振回路の共振周波数を正確に計測することが可能となる。
【０００７】
また、前記アンテナパターンが、前記絶縁フィルム上に整列配置させて複数形成されるものでは、特に製造コストを抑えることが可能となる。
また、前記外縁金属層部が、前記アンテナパターンを不完全に取り囲むように形成されるものでは、外縁金属層部の形状を、アンテナパターンを含む共振回路の共振周波数に対する干渉が少なくなるように、形成することにより、ダミーコンデンサの容量を小さくすることができる。
また、前記ダミーコンデンサと前記アンテナパターンとを絶縁させる絶縁工程を含むものでは、アンテナパターンの使用の際には、不要となるダミーコンデンサがアンテナパターンから絶縁されているので、アンテナパターンを含む共振回路から所望の共振周波数を得ることができる。
また、前記絶縁工程が、前記絶縁フィルムから前記アンテナパターンを切り抜く工程と略同時に行われるものでは、絶縁工程と切り抜き工程を略同一工程にて行うことで、製造コストを抑えることが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、平面コイル形のアンテナパターンを形成する工程と、前記アンテナパターンにＩＣチップを接続する工程と、前記アンテナパターン及び前記ＩＣチップを含む共振回路の共振周波数を検査する工程と、を含むＲＦＩＤの製造において、前記アンテナパターンの形成工程として、第１の発明の製造方法を用いるようにした。
この発明によれば、
アンテナパターンを絶縁フィルムから切り抜く前に、アンテナパターンにＩＣチップを接続し、更にアンテナパターン及びＩＣチップを含む共振回路の共振周波数を検査した場合であっても、アンテナパターンの外縁を取り囲むように残存された外縁金属層部が、アンテナパターン及びＩＣチップを含む共振回路の共振周波数に干渉することが緩和されるので、共振周波数の検査を正確に行うことが可能となり、製造効率を向上させることができる。これにより、低コストのＲＦＩＤを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のアンテナパターンの製造方法の実施形態について、図を参照して説明する。なお、各図に示すアンテナパターンの巻数は、例えば５〜８巻き程度であるが、図においてはコイルの巻数を簡略化する。
図１は、ＲＦＩＤ１０の構成を示す模式図である。
ＲＦＩＤ１０は、平面コイル形のアンテナパターン３０とＩＣチップ（集積回路）４０とを備えたインレット１２に対して、プラスチック等の保護フィルム１４，１６を重ね合わせることにより形成される。
インレット１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム上に、一定周波数の電磁波を送受信可能なコイル状のアンテナパターン３０が形成されたものである。そして、このアンテナパターン３０に対してＩＣチップ４０が接続されるように配置される。
なお、ＩＣチップ４０は、各種演算を行うＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリ等を備えたものである。また、ＩＣチップ４０内には、コンデンサ４２（図４参照）が設けられ、アンテナパターン３０と共に共振回路Ｋを構成するようになっている。
【００１０】
インレット１２の両面に貼り付けられる保護フィルム１４，１６は、有色または無色透明なプラスチック、例えばポリビニルカーボネート（ＰＶＣ）や耐熱性ＰＶＣ、非結晶性ポリエステル樹脂（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が使用される。なお、保護フィルム１４，１６としては、反射防止や防湿、耐引っ掻き性等の機能を付与しても良い。
【００１１】
次に、ＲＦＩＤ１０の製造方法、特にアンテナパターン３０を製造する方法について、図を参照して説明する。
なお、図２は、複数のアンテナパターン３０が形成された基材２０を示す斜視図である。図３は、アンテナパターン３０を示す図である。図４は、共振回路Ｋの回路図である。
【００１２】
まず、図２に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁フィルム２２の両面にアルミニウム（アルミニウム層２４）が蒸着された基材２０に対して、エッチング処理を施して、複数のコイル状のアンテナパターン３０等を形成する。
なお、ＲＦＩＤ１０の生産効率を向上させるために、基材２０には複数のアンテナパターン３０等が形成される。
【００１３】
アンテナパターン３０は、図３（ａ）に示すように、基材２０の表面に形成される。そして、アンテナパターン３０の内側に配置される一端には、ＩＣチップ４０が接続される端子部３０ａが形成される。アンテナパターン３０の外側に配置される他端には、後述するブリッジ部３４と接続される端子部３０ｂが形成される。
また、端子部３０ａの近傍には、ＩＣチップ４０が接続される端子部３２ａとブリッジ部３４と接続される端子部３２ｂとを有する配線部３２が形成される。なお、配線部３２とアンテナパターン３０とは、絶縁されて形成される。
【００１４】
基材２０の裏面には、図３（ｂ）に示すように、表面に形成された端子部３０ａ及び端子部３２ｂに対して、絶縁フィルム２２を介して対向する位置に配置された端子部３４ａ及び端子部３４ｂを有するブリッジ部３４が形成される。
【００１５】
また、図３（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナパターン３０の内側には、アンテナパターン３０に接続されるダミーコンデンサ６０が形成される。ダミーコンデンサ６０は、基材２０の表面と裏面に、絶縁フィルム２２を介して対向するそれぞれ対向する電極６０ａ，６０ｂを設けることにより形成される。そして、電極６０ａ，６０ｂはそれぞれ端子部３０ａ、端子部３４ｂに接続される。
なお、ダミーコンデンサ６０の容量は、電極６０ａ，６０ｂの大きさにより規定される。
【００１６】
次に、端子部３２ａと端子部３４ｂ、及び端子部３０ｂと端子部３４ａとを、かしめることにより、物理的に接続させる。これにより、アンテナパターン３０とブリッジ部３４と配線部３２とが導通状態となる。
【００１７】
次に、基材２０上にＩＣチップ４０を配置する。ＩＣチップ４０は、端子部３０ａ及び端子部３２ａに接続される。このように、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とが接続されことにより、図４に示すように、ＩＣチップ４０の内部に設けられたコンデンサ４２とアンテナパターン３０とからなる共振回路Ｋが形成される。
この共振回路Ｋは、ＲＦＩＤ１０が不図示の外部読取装置との間で非接触に通信を行う際の通信周波数を規定するものである。通信周波数としては、例えば、１３．５６ＭＨｚ（ISO/IEC18000-3）、１３５ＫＨｚ（ISO/IEC18000-2）等がある。
【００１８】
次に、基材２０上に形成したアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋが、上述した通信周波数と略同一の周波数を有するか否かを検査する。
具体的には、基材２０上に形成したアンテナパターン３０に対して、共振周波数を計測可能な検出ヘッド（不図示）を近接させて、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋを検出する。
なお、検出ヘッドを近接させるのは、アンテナパターン３０が複数存在する場合に、近接するアンテナパターン３０が検出ヘッドに反応して共振してしまわないようにするためである。また、アンテナパターン３０が複数存在する場合には、検出ヘッドを各アンテナパターン３０に順次近接させる方法、複数の検出ヘッドを用意して、同時に複数のアンテナパターン３０に近接させる方法のいずれの方法を用いてもよい。
このようにして、基材２０上に形成されたアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋの共振周波数を検出する。
【００１９】
ところで、ＲＦＩＤ１０の生産効率を向上させるために、通常、基材２０には複数のアンテナパターン３０等が形成される。更に、製造コストを抑えるために、アルミニウム層２４のエッチング量を最小限にするように、アンテナパターン３０等の以外の部分のアルミニウム層２４は、エッチングにより除去せずに残しておく場合が少なくない。
すなわち、アンテナパターン３０等の輪郭部分のアルミニウム層２４のみをエッチングにより除去している。このため、アンテナパターン３０の内側及び外側には、アンテナパターン３０等とは絶縁されたアルミニウム層２４が残存する。
アンテナパターン３０の外側に残存するアルミニウム層２４は、アンテナパターン３０を取り囲む円環形の部位（以下、外縁金属層部２６という）を有する。この外縁金属層部２６は、アンテナパターン３０と近接しているため、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋが共振すると、アンテナパターン３０と一体となって共振してしまう。すなわち、外縁金属層部２６が、基材２０上にアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋの共振周波数を変化させてしまう（干渉してしまう）。
このため、基材２０上に形成されたアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋに、検出ヘッドを近接させたとしても、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋの正確な共振周波数を検出することはできない。
【００２０】
しかしながら、アンテナパターン３０には、ダミーコンデンサ６０が接続されていることから、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋに対する外縁金属層部２６の干渉を緩和（減少）させることが可能となっている。
すなわち、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋの共振周波数ｆは、アンテナパターン３０のインダクタンスをＬ、ＩＣチップ４０内のコンデンサ４２の容量をＣとすると、
ｆ＝１／（２π√（ＬＣ））  〔Hz〕
と表される。このため、共振回路ＫのＣ成分を調整することにより、所望の共振周波数を得ることが可能である。
そして、ダミーコンデンサ６０は、ＩＣチップ４０内のコンデンサ４２に対して並列に配置されるので、上式のＣ成分を変化させることができる。
すなわち、ダミーコンデンサ６０の容量を調整することにより、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋに対して外縁金属層部２６が干渉することにより変化した共振周波数を、本来の共振周波数に戻すことが可能である。つまり、外縁金属層部２６が存在する場合であっても、基材２０上に形成されたアンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋに、検出ヘッドを近接させることにより、アンテナパターン３０とＩＣチップ４０とからなる共振回路Ｋの共振周波数を検出することが可能となる。
【００２１】
図５は、共振回路Ｋの共振周波数を計測した実験結果を示す図である。なお、ここでは、共振回路Ｋの共振周波数の設計値を、１４．６ＭＨｚとした場合である。
図５に示すように、ダミーコンデンサ６０を有しない共振回路（従来例）では、約１６Ｈｚ程度の共振周波数が計測された。このように、共振周波数が設計値よりも大きくなってしまのは、上述したように、外縁金属層部２６の影響を受けているためである。
一方、共振回路Ｋでは、略設計値通りの共振周波数が計測された。このように、共振回路Ｋにダミーコンデンサ６０を設けることにより、外縁金属層部２６の影響を抑えることができる。したがって、共振回路Ｋの共振周波数を略正確に計測することができる。
【００２２】
次に、基材２０から、アンテナパターン３０をＩＣチップ４０と共に切り抜いて、ＲＦＩＤ１０のインレット１２を形成する。
この切り抜き工程においては、インレット１２の切り抜きと同時に、アンテナパターン３０とダミーコンデンサ６０との接続（導通）を切り離す。
具体的には、アンテナパターン３０とダミーコンデンサ６０との間の配線部をインレット１２から打ち抜く。又は、ダミーコンデンサ６０自体をインレット１２から打ち抜く。これにより、インレット１２には、ダミーコンデンサ６０と絶縁された、又はダミーコンデンサ６０のない共振回路Ｋが形成される。
【００２３】
そして、最後に、インレット１２の両面に保護フィルム１４，１６を貼り付けることにより、ＲＦＩＤ１０が完成する。
このように、本発明のアンテナパターンの製造方法によれば、基材２０上にアンテナパターン３０を形成する際に、アンテナパターン３０の外縁に外縁金属層部２６を残存させる場合であっても、アンテナパターン３０に接続するダミーコンデンサ６０を設けることにより、アンテナパターン３０を含む共振回路Ｋに対する外縁金属層部２６の干渉を緩和することができる。
これにより、外縁金属層部２６を必ずしもエッチングにより除去する必要がなくなるので、製造コストを抑えることが可能となる。そして、アンテナパターン３０を基材２０上から切り抜く前であっても、アンテナパターン３０を含む共振回路Ｋの共振周波数を正確に計測することが可能となる。
【００２４】
なお、上述した実施形態では、ダミーコンデンサ６０をアンテナパターン３０の内側の領域に形成したが、アンテナパターン３０の外縁、すなわち外縁金属層部２６内に形成してもよい。
また、ダミーコンデンサ６０の容量は、予めダミーコンデンサ６０のない共振回路において、外縁金属層部２６の影響を実験等により求めておくことにより、この影響を打ち消すことができるような容量とすればよい。
【００２５】
また、外縁金属層部２６がアンテナパターン３０を完全に取り囲むように形成する場合について説明したが、外縁金属層部２６のアンテナパターン３０を含む共振回路Ｋに対する干渉を予め小さくしておくことが好ましい。ダミーコンデンサ６０の大きさ（容量）も小さくすることができるからである。
具体的には、図５に示すように、外縁金属層部２６がアンテナパターン３０を不完全に取り囲むように形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態のＲＦＩＤ１０の構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態のアンテナパターン３０が複数形成された基材２０を示す斜視図である。
【図３】本実施形態のアンテナパターン３０を示す図である。
【図４】本実施形態の共振回路Ｋの回路図である。
【図５】本実施形態の共振回路Ｋの共振周波数を計測した実験結果を示す図である。
【図６】外縁金属層部２６の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…ＲＦＩＤ、  ２２…絶縁フィルム、  ２４…アルミニウム層（金属層）、  ２６…外縁金属層部、  ３０…アンテナパターン、  ４０…ＩＣチップ、  ６０…ダミーコンデンサ、  Ｋ…共振回路
【図１】
2006270671.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006270671.tif 000005
【図４】
2006270671.tif 000006
【図５】
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【図６】
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