(57)【要約】【課題】接着層の残留応力を低減し、ＩＣチップの補強機能を確保できる非接触通信媒体の製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】本発明に係る非接触通信媒体の製造方法は、基材１１上の構造体１００Ａ、１００Ｂを隔壁４０Ａ、４０Ｂの内部にそれぞれ収容することで周囲と区画し、この状態で隔壁４０Ａ、４０Ｂを加熱することで接着剤１４Ａ、１４Ｂを熱硬化させる。これにより、基材１１の全体が高熱に曝されることはないため、基材１１が受ける熱的負荷を最小限に抑えることができる。また、硬化後の接着層の残留応力が軽減され、補強板１５Ａ、１５ＢによるＩＣチップ１３の補強機能が確保される。【選択図】図４
2011133997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触通信用のアンテナパターンが形成された基材の第１の表面上の第１の領域に、前記第１の領域に実装されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの上に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第１の接着剤と、前記第１の接着剤の上に載置された第１の板部材とを含む第１の構造体を形成し、
前記第１の表面と対向する前記基材の第２の表面上の、前記第１の領域に対向する第２の領域に、前記第２の領域に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤と、前記第２の接着剤の上に載置された第２の板部材とを含む第２の構造体を形成し、
前記第１の領域を区画し前記第１の構造体を収容可能な第１の隔壁と、前記第２の領域を区画し前記第２の構造体を収容可能な第２の隔壁とによって、前記第１及び第２の領域を挟持し、
前記第１及び第２の隔壁を加熱することで、前記第１の接着剤と前記第２の接着剤とをそれぞれ熱硬化させる
非接触通信媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触通信媒体の製造方法であって、さらに、
前記第１の構造体を形成した後、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁とによって前記第１及び第２の領域を挟持し、
前記第１の隔壁を加熱することで、前記第１の接着剤を予備硬化させる
非接触通信媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触通信媒体の製造方法であって、さらに、
前記第２の構造体を形成した後、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁とによって前記第１及び第２の領域を挟持し、
前記第２の隔壁を加熱することで、前記第２の接着剤を予備硬化させる
非接触通信媒体の製造方法。
【請求項４】
非接触通信用のアンテナパターンが形成された基材の第１の表面上の第１の領域に、前記第１の領域に実装されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの上に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第１の接着剤と、前記第１の接着剤の上に載置された第１の板部材とを含む第１の構造体を形成する第１の処理部と、
前記第１の表面と対向する前記基材の第２の表面上の、前記第１の領域に対向する第２の領域に、前記第２の領域に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤と、前記第２の接着剤の上に載置された第２の板部材とを含む第２の構造体を形成する第２の処理部と、
前記第１の表面と接触可能な環状の第１の接触面と、前記第１の領域を区画し前記第１の構造体を収容可能な第１の凹部とを有する金属製の第１の隔壁と、
前記第２の表面と接触可能な環状の第２の接触面と、前記第２の領域を区画し前記第２の構造体を収容可能な第２の凹部とを有する、前記第１の隔壁と対向配置された金属製の第２の隔壁と、
前記第１及び第２の隔壁を、相互に近接する第１の位置と相互に離間する第２の位置との間にわたって移動させることが可能な移動機構と、
前記第１及び第２の隔壁を各々加熱可能な加熱源と
を含む加熱部と
を具備する非接触通信媒体の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触通信媒体の製造装置であって、
前記第１及び第２の隔壁は、前記第１及び第２の凹部の内面に形成された、加熱されることで遠赤外線を放射するセラミックコーティング層をそれぞれ有する
非接触通信媒体の製造装置。
【請求項６】
請求項４に記載の非接触通信媒体の製造装置であって、
複数の前記アンテナパターンが面付けされた帯状の前記基材を、前記第１の処理部、前記第２の処理部及び前記加熱部に向けて巻き出す巻出しローラと、前記帯状の基材を巻き取る巻取りローラとを有する搬送部をさらに具備する
非接触通信媒体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信用のアンテナパターンとＩＣチップとを有する非接触通信媒体の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触ＩＣカードに代表される非接触通信媒体は、鉄道の出改札などの交通系の用途を中心に、プリペイドカード、セキュリティシステム、電子決済など多様な分野で使用されている。この種の非接触ＩＣカードは、非接触通信用のアンテナパターンが形成された樹脂製の基板と、当該基板の上に実装されたＩＣチップとを含むＩＣモジュールを有する。ＩＣモジュールは、一対の外装シートで挟み込まれることで、カード化される。非接触ＩＣカードにおいては、信頼性の観点から、ＩＣチップの実装領域の強度向上が求められている。
【０００３】
例えば特許文献１には、基板上のＩＣチップの上に熱硬化性の接着フィルムを介して補強板を接着したＩＣカードが記載されている。このＩＣカードの製造方法は、上記接着フィルムを介してＩＣチップの上面に補強板を貼り合わせる工程と、加熱ツールを用いた補強板の熱圧着により接着フィルムを加熱硬化させる工程とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７２７４８号公報（段落［００２７］〜[００２９]、図３）
【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、熱圧着によって接着フィルムを加熱硬化させる方法では、硬化後における接着層の残留応力が大きいという問題がある。この場合、上記接着層の残留応力の影響によりＩＣチップの強度が低下し、補強板によるＩＣチップの補強効果が減殺されるおそれがある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、接着層の残留応力を低減し、ＩＣチップの補強機能を確保できる非接触通信媒体の製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る非接触通信媒体の製造方法は、非接触通信用のアンテナパターンが形成された基材の第１の表面上の第１の領域に、第１の構造体を形成する工程を含む。上記第１の構造体は、上記第１の領域に実装されたＩＣチップと、上記ＩＣチップの上に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第１の接着剤と、上記第１の接着剤の上に載置された第１の板部材とを含む。
上記第１の表面と対向する上記基材の第２の表面上の、上記第１の領域と対向する第２の領域に、第２の構造体が形成される。上記第２の構造体は、上記第２の領域に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤と、上記第２の接着剤の上に載置された第２の板部材とを含む。
上記第１の領域を区画し上記第１の構造体を収容可能な第１の隔壁と、上記第２の領域を区画し上記第２の構造体を収容可能な第２の隔壁とによって、上記第１及び第２の領域が挟持される。
上記第１及び第２の隔壁を加熱することで、上記第１の接着剤と上記第２の接着剤とがそれぞれ熱硬化させられる。
【０００８】
上記非接触通信媒体の製造方法は、第１及び第２の構造体を第１及び第２の隔壁の内部にそれぞれ収容することで周囲と区画し、この状態で第１及び第２の隔壁を加熱することで第１及び第２の接着剤を熱硬化させる。上記製造方法においては、基材の第１及び第２の領域を局所的に加熱することで第１及び第２の接着剤を硬化させるため、基材全体が高熱に曝されることはない。これにより、基材が受ける熱的負荷を最小限に抑えることができる。また、上記製造方法によれば、基材全体を加熱する場合と比較して、加熱に必要なエネルギ及び処理時間の低減を図ることができる。さらに、熱圧着方式に比べて、硬化処理時に接着剤に加わる応力が軽減されるため、硬化後の接着層の残留応力も軽減される。これにより、当該残留応力によるＩＣチップへの機械的負荷が軽減され、第１及び第２の板部材によるＩＣチップの補強機能が確保される。
【０００９】
上記非接触通信媒体の製造方法は、上記第１の構造体を形成した後、上記第１の隔壁と上記第２の隔壁とによって上記第１及び第２の領域を挟持し、上記第１の隔壁を加熱することで、上記第１の接着剤を予備硬化させる工程をさらに有してもよい。
第１の接着剤の予備硬化処理を追加することにより、本硬化処理時における第１の接着剤の突沸による発泡が抑えられ、適正な熱硬化処理を安定して行うことができる。
【００１０】
同様に、上記非接触通信媒体の製造方法は、上記第２の構造体を形成した後、上記第１の隔壁と上記第２の隔壁とによって上記第１及び第２の領域を挟持し、上記第２の隔壁を加熱することで、上記第２の接着剤を予備硬化させる工程をさらに有してもよい。
第２の接着剤の予備硬化処理を追加することにより、本硬化処理時における第２の接着剤の突沸による発泡が抑えられ、適正な熱硬化処理を安定して行うことができる。
【００１１】
本発明の一形態に係る非接触通信媒体の製造装置は、第１の処理部と、第２の処理部と、加熱部とを具備する。
上記第１の処理部は、非接触通信用のアンテナパターンが形成された基材の第１の表面上の第１の領域に、第１の構造体を形成する。上記第１の構造体は、上記第１の領域に実装されたＩＣチップと、上記ＩＣチップの上に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第１の接着剤と、上記第１の接着剤の上に載置された第１の板部材とを含む。
上記第２の処理部は、上記第１の表面と対向する上記基材の第２の表面上の、上記第１の領域と対向する第２の領域に、第２の構造体を形成する。上記第２の構造体は、上記第２の領域に塗布された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤と、上記第２の接着剤の上に載置された第２の板部材とを含む。
上記加熱部は、金属製の第１の隔壁と、金属製の第２の隔壁と、移動機構と、加熱源とを含む。上記第１の隔壁は、上記第１の表面と接触可能な環状の第１の接触面と、上記第１の領域を区画し上記第１の構造体を収容可能な第１の凹部とを有する。上記第２の隔壁は、上記第２の表面と接触可能な環状の第２の接触面と、上記第２の領域を区画し上記第２の構造体を収容可能な第２の凹部とを有する。上記第２の隔壁は、上記第１の隔壁と対向配置される。上記移動機構は、上記第１及び第２の隔壁を、相互に近接する第１の位置と相互に離間する第２の位置との間にわたって移動させることが可能である。上記加熱源は、上記第１及び第２の隔壁を各々加熱可能である。
【００１２】
上記製造装置において、第１の処理部は、基材の第１の領域に対して、ＩＣチップの実装、第１の接着剤の塗布、及び、第１の板部材の載置を順に行うことで、第１の構造体を形成する。第２の処理部は、基材の第２の領域に対して、第２の接着剤の塗布、及び、第２の板部材の載置を順に行うことで、第２の構造体を形成する。加熱部において、移動機構は、第１及び第２の隔壁を第２の位置から第１の位置へ移動させることで、基材の第１及び第２の領域を第１及び第２の隔壁で挟み込む。その結果、第１及び第２の隔壁によって、基材上の第１及び第２の領域は周囲から区画され、第１及び第２の構造体は第１及び第２の凹部内にそれぞれ収容される。加熱源は、第１及び第２の隔壁をそれぞれ加熱することで、第１及び第２の接着剤を熱硬化させる。
【００１３】
上記製造装置によれば、基材の第１及び第２の領域を局所的に加熱することで第１及び第２の接着剤を硬化させるため、基材全体が高熱に曝されることはない。これにより、基材が受ける熱的負荷を最小限に抑えることができる。また、上記製造装置によれば、基材全体を加熱する場合と比較して、加熱に必要なエネルギ及び処理時間の低減を図ることができる。さらに、熱圧着方式に比べて、硬化処理時に接着剤に加わる応力が軽減されるため、硬化後の接着層の残留応力も軽減される。これにより、当該残留応力によるＩＣチップへの機械的負荷が軽減され、第１及び第２の板部材によるＩＣチップの補強機能が確保される。
【００１４】
上記第１及び第２の隔壁は、セラミックコーティング層をそれぞれ有してもよい。上記セラミックコーティング層は、上記第１及び第２の凹部の内面に形成されており、加熱されることで遠赤外線を放射する。
これにより、第１及び第２の接着剤の加熱効率を高めて、硬化処理の促進を図ることができる。
【００１５】
上記製造装置は、巻出しローラと、巻取りローラとを有する搬送部をさらに具備してもよい。上記巻出しローラは、複数の上記アンテナパターンが面付けされた帯状の上記基材を、上記第１の処理部、上記第２の処理部及び加熱部に向けて巻き出す。上記巻取りローラは、上記帯状の巻き取る。
このようなロール・ツー・ロール方式の製造装置を採用することで、非接触通信媒体の生産性の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、基材全体を高熱に曝すことなく板部材の加熱接着が可能となる。また、接着層の残留応力を軽減できるため、板部材によるＩＣチップの補強機能を確保することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る非接触通信媒体を示す概略断面図である。
【図２】上記非接触通信媒体を構成するＩＣモジュールの概略平面図である。
【図３】上記ＩＣモジュールの要部平面図であり、（Ａ）はＩＣチップの実装前の状態を示し、（Ｂ）はＩＣチップの実装後の状態を示し、（Ｃ）はＩＣチップの封止後の状態を示す。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る非接触通信媒体の製造方法を説明する概略工程図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る非接触通信媒体の製造装置の要部の概略断面図である。
【図６】上記製造装置の構成の変形例を示す概略断面図である。
【図７】上記製造装置の全体構成を説明する概略図である。
【図８】上記製造装置に用いられる基材の平面図である。
【図９】上記製造装置における加熱部の装置構成を示す要部の側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る非接触通信媒体の製造方法を説明する概略工程図である。
【図１１】ＩＣチップの応力変化に関する実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る非接触通信媒体の構成を示す概略断面図である。以下、本実施形態の非接触通信媒体の全体構成について説明する。
【００２０】
［非接触通信媒体の構成］
非接触通信媒体１は、例えば、非接触ＩＣカード、非接触ＩＣタグ、非接触ＩＣトークン等として使用される。非接触通信媒体１は、ＩＣモジュール１０と、一対の外装シート２０Ａ、２０Ｂと、これら一対の外装シート２０Ａ、２０Ｂの間にＩＣモジュール１０を埋め込む接着材料層３０とを備えている。
【００２１】
外装シート２０Ａ、２０Ｂは、種々のプラスチックシートが用いられ、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、プロピレン、セルロースアセテート、セルロースジアセテート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリエチルメタクリレート、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、またはこれらの混合物を用いることができる。本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートシートが用いられる。
【００２２】
接着材料層３０は、熱硬化性樹脂からなり、本実施形態では、２液性のエポキシ系接着剤を硬化させて形成される。２液性のエポキシ系接着剤は、一般的に、エポキシ基を含有する化合物（主剤）と、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤を混ぜ合わせ、硬化反応によって接着する接着剤をいう。エポキシ基を含有する化合物には、ビスフェノールＡ型、水素添加ビスフェノールＡ型、ノボラック型、ビスフェノールＦ型、ブロム化エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系樹脂、グリシジルエステル系樹脂などがある。一方、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤には、脂肪族第１・第２アミン（トリエチレンテトラミン、ジプロピルトリアミン等）、脂肪族第３アミン（トリエタノールアミン、脂肪族第１・第２アミンとエポキシの反応生成物等）、脂肪族ポリアミン（ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン等）、芳香族アミン（メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等）、アミンアダクト（ポリアミンとエポキシ基との反応生成物等）、芳香族酸無水物（無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等）、ジシアンジアミド及びその誘導体、イミダゾール類等が挙げられる。
【００２３】
［ＩＣモジュール］
次に、ＩＣモジュール１０の構成について説明する。図２は、ＩＣモジュール１０の概略平面図である。
【００２４】
ＩＣモジュール１０は、絶縁性の基材１１と、基材１１に形成されたアンテナパターン１２と、アンテナパターン１２と電気的に接続されたＩＣチップ１３と、ＩＣチップ１３を補強するための補強板１５Ａ、１５Ｂ（板部材）とを有する。
【００２５】
基材１１は、種々の絶縁性プラスチックフィルムを用いることができる。具体的には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などの中から適宜選択される。
【００２６】
アンテナパターン１２は、基材１１の面内にループ状に巻回されている。アンテナパターン１２は、上記プラスチックフィルムとアルミニウム箔、銅箔等の導体箔とのラミネート基材をパターンエッチングして形成される。なお、アンテナパターン１２は、基材１１上に形成された導電性ペーストの印刷体であってもよい。
【００２７】
図３は、基材１１の表面１１Ａに形成されたチップ実装領域（第１の領域）の平面図である。なお、（Ａ）はＩＣチップ１３の実装前の状態、（Ｂ）はＩＣチップ１３の実装後の状態、（Ｃ）は補強板１５Ａの接着後の状態をそれぞれ示している。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、基材１１のチップ実装領域は、基材１１にラミネートされた導体箔１１ｍで被覆されている。理解を容易にするため、図３では導体箔１１ｍをハッチングで示す。アンテナパターン１２に接続される２つの端子パターン１２１、１２２及びダミー端子パターン１２３は、導体箔１１ｍをエッチング加工することによって、それぞれ形成される。ダミー端子パターン１２３は、ＩＣチップ１３を基材１１に３点で安定に支持するためのもので、ＩＣチップ１３に形成されたダミーバンプを支持する。
【００２９】
導体箔１１ｍは、図示せずとも、基材１１の裏面１１Ｂの、上記チップ実装領域と対向する領域（第２の領域）をも同様に被覆している。導体箔１１ｍは、基材１１に対して封止用の接着剤１４Ａ、１４Ｂを高い密着性をもって接着させるための密着層として機能する。したがって、基材１１及び接着剤１４Ａ、１４Ｂ各々の材料の組み合わせによっては、導体箔１１ｍによる被覆が不要とされる場合がある。
【００３０】
図３（Ｂ）に示すように、ＩＣチップ１３は、上記チップ実装領域に実装される。本実施形態では、２つの端子パターン１２１、１２２とダミー端子パターン１２３とを覆う異方性導電フィルム（ＡＣＦ）１３ｆを介して、ＩＣチップ１３がフリップチップ方式により実装される。異方性導電フィルム１３ｆは、導電性粒子を含有する熱硬化性の樹脂材料で構成されており、加圧方向にのみ導電性を得ることができる機能性材料である。なお、例えばはんだ付けによってＩＣチップ１３を実装することも可能である。
【００３１】
補強板１５Ａ、１５Ｂは、例えばステンレス製の金属板で構成されている。補強板１５Ａ、１５Ｂは、接着剤１４Ａ、１４Ｂを介してＩＣチップ１３の上面及び、基材１１の裏面１１Ｂ側のチップ実装領域にそれぞれ接着される。補強板１５Ａ、１５Ｂの大きさは特に限定されないが、図１及び３（Ｃ）に示すように、ＩＣチップ１３よりも大きな面積で構成されることで、ＩＣチップ１３の補強機能を高めることができる。例えば、ＩＣチップ１３が一辺２．３ｍｍ〜５．５ｍｍの正方形状である場合、補強板１５Ａ、１５Ｂとしては、直径４．５ｍｍ〜８．０ｍｍの円形の板材を用いることができる。
【００３２】
補強板１５Ａ、１５Ｂの平面形状も特に限定されず、図示する円形のほか、四角形などの多角形状が採用可能である。補強板１５Ａ、１５Ｂの厚みもまた限定されない。補強板１５Ａ、１５Ｂの厚みが大きいほどＩＣチップ１３の補強機能を高めることができるが、厚みが大きすぎると、外装シート２０Ａ、２０Ｂを貼り合わせたときのシート表面の平坦性が損なわれ易くなる。
【００３３】
接着剤１４Ａ、１４Ｂには、絶縁性の熱硬化性樹脂が用いられている。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有アクリル樹脂のような縮合型の熱硬化性樹脂のほかに、単官能および多官能のビニル系モノマーを用いるラジカル重合型、あるいはこれらの混合型など、任意の樹脂を用いることができる。また、リン酸アクリレートのようなリン酸含有樹脂を用いてもよい。さらに、強度向上のため、シリカ微粒子やガラス繊維等のフィラーが混入されてもよい。本実施形態では、接着剤１４Ａ、１４Ｂにエポキシ樹脂が用いられる。
【００３４】
ＩＣモジュール１０は、以上のように構成される。なお図示せずとも、ＩＣモジュール１０は、同調用のコンデンサユニットを有してもよい。
【００３５】
［ＩＣモジュールの製造方法］
次に、以上のように構成されるＩＣモジュール１０の製造方法について説明する。図４は、ＩＣモジュール１０の製造方法の一例を示す概略工程図である。
【００３６】
最初に、基材１１は、その表面１１Ａを上向きに、裏面１１Ｂを下向きにセットされる。そして、図４（Ａ）に示すように、基材１１の表面１１Ａのチップ実装領域にＩＣチップ１３が実装される。ＩＣチップ１３の実装には、例えば、一般的なマウンタ（図示略）を用いることができる。その後、図４（Ｂ）に示すように、ＩＣチップ１３の上に未硬化の第１の接着剤１４Ａが所定量塗布される。接着剤１４Ａの塗布には、例えば、一般的なディスペンサノズル（図示略）を用いることができる。その後さらに、図４（Ｃ）に示すように、接着剤１４Ａを押し潰すように補強板１５ＡがＩＣチップ１３の上に載置される。このとき、接着剤１４Ａは補強板１５Ａの周囲に押し流されてＩＣチップ１３の周囲を取り囲む。以上のようにして、基材１１の表面１１Ａに、ＩＣチップ１３、接着剤１４Ａ及び補強板１５Ａを含む第１の構造体１００Ａが形成される。
【００３７】
次に、図４（Ｄ）に示すように、基材１１の表裏が上下に反転され、その表面１１Ａが下向きに、裏面１１Ｂが上向きにセットされる。そして、基材１１の裏面１１Ｂのチップ実装領域に第２の接着剤１４Ｂが所定量塗布される。その後、図４（Ｅ）に示すように、接着剤１４Ｂを押し潰すように補強板１５Ｂが載置される。以上のようにして、基材１１の裏面１２Ｂに、接着剤１４Ｂ及び補強板１５Ｂを含む第２の構造体１００Ｂが形成される。
【００３８】
続いて、図４（Ｆ）に示すように、基材１１の表面１１Ａ側のチップ実装領域に第１の隔壁４０Ａが配置されるとともに、基材１１の裏面１１Ｂ側のチップ実装領域に第２の隔壁４０Ｂが配置される。隔壁４０Ａ、４０Ｂは、第１の構造体１００Ａ及び第２の構造体１００Ｂを収容可能な空間部をそれぞれ有する。これにより、基材１１上のチップ実装領域が隔壁４０Ａ、４０Ｂによって区画される。この状態で隔壁４０Ａ、４０Ｂはそれぞれ所定温度（例えば、１００℃以上２５０℃以下）に加熱され、これにより各構造体１００Ａ、１００Ｂの接着剤１４Ａ、１４Ｂをそれぞれ熱硬化させる。
【００３９】
上記製造方法においては、基材１１上のチップ実装領域を局所的に加熱することで接着剤１４Ａ、１４Ｂを硬化させるため、基材１１の全体が高熱に曝されることはない。これにより、基材１１が受ける熱的負荷を最小限に抑えることができる。また、上記製造方法によれば、基材１１の全体を加熱する場合と比較して、加熱に必要なエネルギ及び処理時間の低減を図ることができる。さらに、硬化処理時に接着剤１４Ａ、１４Ｂに機械的な応力はほとんど加わらないため、硬化後の接着層の残留応力も軽減される。これにより、当該残留応力によるＩＣチップ１３への機械的負荷が軽減され、接着剤１４Ａ、１４ＢによるＩＣチップの封止機能と、補強板１５Ａ、１５ＢによるＩＣチップ１３の補強機能が確保される。
【００４０】
接着剤１４Ａ、１４Ｂに適用される樹脂として、硬化反応率が８０％以上、硬度（ショアＤ（ＨＳＤ）が８０以上、ガラス転移点（Ｔｇ）が１００℃以上であり、１００℃以下で少なくとも一つ以上の発熱ピークが存在するエポキシ系樹脂を用いることができる。このような樹脂を用いることで、１３０℃以上１７０℃以下の温度で反応率９０％以上の熱硬化処理を２０秒以下で実現することが可能である。
【００４１】
ＩＣモジュール１０の作製後、ＩＣモジュール１０を挟み込むように接着材料層３０を介して一対の外装シート２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ貼り合わされる。接着材料層３０はその後、熱硬化処理が施され、さらに所定サイズに裁断されることで、図１に示したような非接触通信媒体１が作製される。
【００４２】
［ＩＣモジュールの製造装置］
図５は、隔壁４０Ａ、４０Ｂの構成を示す概略断面図である。隔壁４０Ａは、ステンレスや銅、アルミニウム等の金属材料、あるいは、窒化アルミニウム、窒化珪素等のセラミック材料のような熱伝導性を有する材料で構成された本体４１と、本体４１に形成された凹部４２と、凹部４２の周囲を囲み、基材１１の表面１１Ａに対して接触可能に平坦な形状で形成された環状の接触面４１ａとを有する。凹部４２は、第１の構造体１００Ａを収容可能な容積（高さ又は深さ、幅）を有する空間部を形成する。隔壁４０Ａには加熱源４５Ａが取り付けられており、加熱源４５Ａによる加熱作用で発熱する。これにより上記空間部が加熱される。
【００４３】
隔壁４０Ｂもまた隔壁４０Ａと同様な構成を有しており、本体４１と、第２の構造体１００Ｂを収容可能な空間部を形成する凹部４２と、基材１１の裏面１１Ｂと接触可能な接触面４１ｂとを有する。隔壁４０Ｂには加熱源４５Ｂが取り付けられており、加熱源４５Ｂによる加熱作用で発熱し、凹部４２内の空間部を加熱する。
【００４４】
隔壁４０Ａ、４０Ｂの本体４１の平面形状は円形であり、凹部４２は円筒形状を有する。これにより、凹部４２内を均一に加熱することができる。本体４１及び凹部４２の形状は上記の例に限られない。例えば、凹部４２は半球形状であってもよい。また、凹部４２の内容積が小さいほど、加熱効率の向上が図れるようになる。
【００４５】
凹部４２の内面には、加熱されることで遠赤外線を放射するセラミックコーティング層４３が形成されている。これにより、接着剤１４Ａ、１４Ｂの加熱効率を高めて、硬化処理の促進を図ることができる。セラミックコーティング層４３は、例えば、酸化チタンを主成分とするセラミック材料層で構成される。
【００４６】
一方、図６は、隔壁４０Ａ、４０Ｂの他の構成例を示す概略断面図である。図６に示す隔壁４０Ａ、４０Ｂは、基材１１との接触面４１ａ、４１ｂを構成する部位に取り付けられた、弾性シート部材４４を有する。弾性シート部材４４は、耐熱性を有する樹脂材料等で構成され、隔壁４０Ａ、４０Ｂと基材１１との密着性を高め、隔壁内部の気密性を向上させる。また、隔壁４０Ａ、４０Ｂによる基材１１の挟持作用によって、チップ実装領域を囲むように環状の圧痕が基材１１に発生するおそれがある。弾性シート部材４４は、当該圧痕の発生を軽減する効果を有する。
【００４７】
図７は、ＩＣモジュール１０の製造装置の概略側面図である。図示する製造装置５０を用いたＩＣモジュール１０の製造においては、図８に示すように、複数のアンテナパターン１２が面付けされた帯状の基材１１０が用いられる。製造装置５０は、基材１１０の表面及び裏面の各々のチップ実装領域Ｍに対して第１及び第２の構造体１００Ａ、１００Ｂを形成する第１及び第２の処理部Ｔ１、Ｔ２と、第１及び第２の構造体１００Ａ、１００Ｂを熱硬化させる加熱部Ｃとを有する。製造装置５０はまた、帯状の基材を連続的に巻き出す巻出しローラ５６と、基材１１０を巻き取る巻取りローラ５７とを有する。
【００４８】
第１の処理部Ｔ１は、基材１１０の表面のチップ実装領域ＭにＩＣチップ１３を実装する第１のユニット５１と、ＩＣチップ１３の上に接着剤１４Ａを塗布する第２のユニット５２と、接着剤１４Ａの上に補強板１５Ａを載置する第３のユニット５３とを有する。第１の処理部Ｔ１は、巻出しローラ５６から繰り出された基材１１０の表面に、ＩＣチップ１３の実装、接着剤１４Ａの塗布及び補強板１５Ａの載置を順に処理して、第１の構造体１００Ａを形成する。
【００４９】
第２の処理部Ｔ２は、基材１１０の裏面のチップ実装領域Ｍに接着剤１４Ｂを塗布する第４のユニット５４と、接着剤１４Ｂの上に補強板１５Ｂを載置する第５のユニット５５とを有する。第２の処理部Ｔ２は、表裏面が上下に反転された基材１１０の裏面に、接着剤１４Ｂの塗布及び補強板１５Ｂの載置を順に処理して、第２の構造体１００Ｂを形成する。
【００５０】
加熱部Ｃは、例えば図５を参照して説明した一対の隔壁４０Ａ、４０Ｂを用いて構造体１００Ａ、１００Ｂを加熱し、接着剤１４Ａ、１４Ｂを熱硬化させる。加熱部Ｃは、隔壁４０Ａ、４０Ｂを有する上下一組の加熱装置４００Ａ、４００Ｂを複数組備え、隣接する複数のアンテナパターン１２上に形成された構造体１００Ａ、１００Ｂを一括して熱処理する。
【００５１】
図９は加熱装置４００Ａ、４００Ｂを示す要部の側面図である。加熱装置４００Ａ、４００Ｂは、基材１１０を上下方向から挟むように隔壁４２Ａ、４２Ｂ及び加熱源４５Ａ、４５Ｂを支持する支持体４６Ａ、４６Ｂをそれぞれ有する。支持体４６Ａ、４６Ｂは、駆動部４７Ａ、４７Ｂの駆動により、ガイドレール４８Ａ、４８Ｂに沿って上下方向にそれぞれ移動可能に構成される。駆動部４７Ａ、４７Ｂは、シリンダ装置、モータ等で構成され、静止系に固定された架台に設置される。
【００５２】
上記支持体、駆動部及びガイドレールは、隔壁４０Ａ、４０Ｂを、相互に近接する第１の位置と相互に離間する第２の位置との間にわたって移動させることが可能な移動機構を構成する。上記第１の位置では、隔壁４０Ａ、４０Ｂは基材１１０を挟持し、各々の凹部４２内に構造体１００Ａ、１００Ｂを収容し、チップ実装領域Ｍを区画する。そして、加熱源４５Ａ、４５Ｂにより隔壁４０Ａ、４０Ｂをそれぞれ所定温度に所定時間加熱する。
【００５３】
巻出し部５６は、基材１１０の移動及び停止を所定周期で交互に繰り返すことで、第１の処理部Ｔ１、第２の処理部Ｔ２及び加熱部Ｃにおける所定の処理をそれぞれ実行可能とする。各処理部Ｔ１、Ｔ２、Ｃは相互に同期して動作するが、これに限られない。
【００５４】
接着剤１４Ａ、１４Ｂの硬化処理が完了した後、基材１１０は巻取りローラ５７に順に巻き取られる。所定長さの基材１１０が巻き取られた後、基材１１０は図示しない裁断工程へ搬送され、製品サイズに裁断される。以上のようにして、ＩＣモジュール１０が製造される。
【００５５】
本実施形態によれば、いわゆるロール・ツー・ロール方式でＩＣモジュール１０を製造するようにしているので、ＩＣモジュール１０の生産効率の向上を図ることができる。また、各処理部において複数のアンテナパターン１２に対する各種処理を一括して行うことで、生産効率のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００５６】
＜第２の実施形態＞
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る非接触通信媒体の製造方法を説明する概略工程図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００５７】
本実施形態のＩＣモジュール１０の製造方法は、接着剤１４Ａを予備硬化させる第１の予備加熱処理と、接着剤１４Ｂを予備硬化させる第２の予備加熱処理とを有する。
【００５８】
第１の予備加熱処理においては、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、基材１１の表面１１Ａに第１の構造体１００Ａが形成された後、基材１１が一対の隔壁４０Ａ、４０Ｂで挟持されて、第１の構造体１００Ａは隔壁４０Ａ内に収容される。この状態で、隔壁４０Ａは所定の予備加熱温度（例えば、１００℃以上２００℃以下）に加熱され、その結果、接着剤１４Ａは予備硬化する。
【００５９】
同様に、第２の予備加熱処理においては、図１０（Ｅ）〜（Ｇ）に示すように、基材１１の裏面１１Ｂに第２の構造体１００Ｂが形成された後、基材１１が一対の隔壁４０Ａ、４０Ｂで挟持されて、第２の構造体１００Ｂが隔壁４０Ｂ内に収容される。この状態で、隔壁４０Ｂは所定の予備加熱温度（例えば、１００℃以上２００℃以下）に加熱され、その結果、接着剤１４Ｂは予備硬化する。続いて図１０（Ｈ）に示すように、隔壁４０Ａ、４０Ｂが所定の加熱温度（例えば、１００℃以上２５０℃以下）に昇温されることで、接着剤１４Ａ、１４Ｂを本硬化させる。
【００６０】
接着剤１４Ａ、１４Ｂの予備硬化率は特に限定されず、例えば５０％である。接着剤１４Ａ、１４Ｂの予備硬化のための処理時間も特に限定されず、接着剤の種類等に応じて適宜設定される。
【００６１】
本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、接着剤１４Ａ、１４Ｂの予備硬化処理を追加することにより、接着剤１４Ａ、１４Ｂの本硬化時の突沸による発泡を防止でき、接着剤１４Ａ、１４Ｂの硬化処理を安定して実施することが可能となる。また、予備硬化処理を追加することで、接着材１４Ａ、１４Ｂの急激な硬化反応を抑制でき、残留応力の軽減効果を高めることができる。
【００６２】
本発明者らは、ＩＣチップの封止方法（補強板１５Ａの接着方法）が異なる複数の構造体サンプル１、２及び３を作製し、各々のサンプルについてＩＣチップの実装前後におけるＩＣチップの応力変化を比較した。ＩＣチップの応力の測定は、日立超ＬＳＩシステムズ社製の応力測定用ＩＣ「ＴＥＧチップ（JTEG PHASE5GB）」を用い、応力によるピエゾ素子の形状変化を抵抗値の変化として測定し、これを応力に換算した。そして、実装前後における応力変化量を、ＩＣチップの残留応力の大きさとみなした。
【００６３】
サンプル１は、上述の第２の実施形態で説明したように、隔壁４０Ａ、４０Ｂを用いて接着剤１４Ａを加熱硬化させたものに相当する。サンプル２は、エポキシ樹脂製の接着フィルムを介して補強板を測定用チップに熱圧着して作製したものに相当する（特開２００７−２７２７４８号公報参照）。サンプル３は、接着剤に紫外線硬化樹脂を用いて作製し、基材全体を加熱炉へ装填して作製したものに相当する（特許第４２１５８８６号公報参照）。
【００６４】
実験の結果を図１１に示す。測定用ＩＣのセンタ部とコーナ部の各々について応力変化量を測定した。図１１に示すように、サンプル１〜３のうち、熱圧着方式により補強板を作製したサンプル２が最も残留応力が高い。これは、接着フィルムの硬化時に作用する加圧力、接着フィルムの硬化収縮、ＩＣチップと補強板の熱膨張差などが残留応力の主要因と考えられる。一方、サンプル１とサンプル３については、サンプル２に比べて残留応力が大幅に緩和されたことが確認された。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６６】
例えば以上の実施形態では、ＩＣモジュール１０が外装シート２０Ａ、２０Ｂに接着材料層３０を介して接合された非接触通信媒体を例に挙げて説明したが、ＩＣモジュールの内蔵形態は上述の例に限られない。
【００６７】
また、以上の実施形態では、非接触通信媒体の製造装置５０（図７）として、ＩＣモジュール１０の製造装置を例に挙げて説明したが、これに外装シート２０Ａ、２０Ｂの接合工程が追加されてもよい。この場合、巻取りローラ５７は、ＩＣモジュール１０と外装シート２０Ａ、２０Ｂとの積層シートを巻き取るように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…非接触通信媒体
１０…ＩＣモジュール
１１…基材
１４Ａ、１４Ｂ…接着剤
１５Ａ、１５Ｂ…補強板
２０Ａ、２０Ｂ…外装シート
３０…接着材料層
４０Ａ、４０Ｂ…隔壁
４１ａ、４１ｂ…接触面
４２…凹部
４３…セラミックコーティング層
４５Ａ、４５Ｂ…加熱源
５０…製造装置
１００Ａ、１００Ｂ…構造体
Ｃ…加熱部
Ｍ…チップ実装領域
Ｔ１…第１の処理部
Ｔ２…第２の処理部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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