(57)【要約】【課題】大量の商品を物流及び物品管理等を行う場合に用いられるＩＣタグであって、ＩＣチップ部付近に応力が加わった場合や、異種部材の界面に熱衝撃等の環境的負荷が加わった場合においても、耐環境性・機械的強度に優れたＩＣタグを提供する。【解決手段】少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、金属板をパターン状に形成したアンテナの端辺の全てまたは一部が折り曲げ加工されたことを特徴とするＩＣタグ。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナの端辺の全てまたは一部が折り曲げ加工されたことを特徴とするＩＣタグ。
【請求項２】
ＩＣチップの近傍のアンテナの端辺が折り曲げ加工されることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
【請求項３】
少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナの端辺の全てまたは一部が波状に加工されたことを特徴とするＩＣタグ。
【請求項４】
ＩＣチップの近傍のアンテナの端辺が波状に加工されたことを特徴とする請求項３に記載のＩＣタグ。
【請求項５】
少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナの表面の全てまたは一部がエンボス状に加工されたことを特徴とするＩＣタグ。
【請求項６】
ＩＣチップの近傍のアンテナの表面がエンボス状に加工されたことを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグ。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載の加工のうち少なくとも２種以上の加工が行われたアンテナを備えたことを特徴とするＩＣタグ。
【請求項８】
少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナとＩＣチップの外部電極との接合は、アンテナと外部電極の上面を接合したことを特徴とするＩＣタグ。
合したことを特徴とするＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大量の商品を物流及び物品管理等を行う場合に用いられるＩＣタグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、リーダライタに代表される外部機器との間で電波によって非接触で情報のやり取りを行う種々のＩＣタグが提案されている。
【０００３】
図１は、通常のＩＣタグの構造を示す模式的な断面を示す図である。
【０００４】
図１に示されるＩＣタグは、ＰＥＴからなる基板１１上にアンテナパターン１２が形成され、そのアンテナパターン１２を介して無線通信を行う回路が組み込まれたＩＣチップ１３が、接着剤等１５でアンテナパターン１２にベアチップ実装されたＩＣタグインレットが形成され、その上に粘着層１６を置いてラベル１７で封止されている。
【０００５】
また、図１に示される構造とは別の構造のＩＣタグは、アンテナパターンには基材がなく図１のアンテナパターンのよりも厚い金属板単体を用いたＩＣタグも用いられている。
【０００６】
しかしながら、この図１に示される構造のＩＣタグの場合、ＩＣチップ１３を実装している接着剤等とＰＥＴからなる基板１１との熱膨張係数の差が大きく長期の接合信頼性が低い。
【０００７】
また、ラベル１７とインレットとの間の粘着層１６の端縁から水分が浸入しやすく、高湿度な環境や野外等には適用できない。
【０００８】
また、基材がない金属板単体を用いたＩＣタグの場合であっても金属単体のアンテナとＩＣチップの外部電極との接合部が外的衝撃によって切断されたり、アンテナ自体が破損するといった問題がある。
【０００９】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１〜２が開示されている。
【００１０】
図２は特許文献１に開示されているＩＣタグの断面を示す図である。図２に示されるＩＣタグは、ＩＣチップ２０にはその回路面上に外部電極２１が形成されている。ＩＣチップ２０のベース基板面と金属板２２は接着剤２３を介して接合固定されている。金属板２２に支持されたＩＣチップ２０は、その２つの外部電極２１がスリットを挟んだ送受信アンテナ２４の接合端子に各々接合固定されている。アンテナ２４はベース２５上に形成されている。ＩＣチップの外部電極２１と送受信アンテナ２４は異方導電接着剤２６で接合固定されている。異方導電接着剤２６は電気的に接合を担う導電粒子２６−１と、マトリクス樹脂２６−２から構成される接合材料であり、導電粒子２６−１を挟み込んだ向かい合わせの電極は導電性を持ち、向かい合わせではない横方向には絶縁性を持つ。接着剤２３を適量に調整することによって、送受信アンテナ２４と金属板２２との空隙をマトリクス樹脂２６−２によって封止する効果が得られる。
【００１１】
図３は特許文献２に開示されているＩＣタグの断面を示す図である。図３に示されるＩＣタグは、ベース基材３１、ベース基材３１上に形成されたアンテナ３２に表面実装パッケージ３３Ａに封入されたＩＣチップ３３がアンテナ３２にリード３６を経て半田３５によって接合され、ＩＣチップ３３はアンテナ３２を介して無線通信を行う。ＩＣチップ３
３及びベース３１と表面実装パッケージ３３Ａとの間隙をアンダフィル３４で埋め、信頼性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１９５７９５号公報
【特許文献２】特開２００９−８７０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１では、ＩＣチップの接合固定に異方導電接着剤を用いているため、ＩＣチップ部付近に応力が加わった場合にＩＣチップがアンテナから剥離する問題があり、外部電極とアンテナとの接合部の長期信頼性に乏しい。また、ＩＣチップ付近に衝撃が加わった場合にはチップが破損する問題がある。
【００１４】
特許文献２では、ＩＣチップ及びベースと表面実装パッケージとの間隙をアンダーフィル３４で埋めるため、アンダーフィルを行う工程が増えてしまう。また、アンダーフィルを行うことで基材、接着剤、アンダーフィル剤と数多くの部材がＩＣタグ上に存在するため、熱衝撃等の環境的負荷を与えた場合に異種部材の界面でダメージを受けやすくなるといった問題がある。
【００１５】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、耐環境性・機械的強度に優れたＩＣタグ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】
【００１６】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナの端辺の全てまたは一部が折り曲げ加工されたことを特徴とするＩＣタグである。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、ＩＣチップの近傍のアンテナの端辺が折り曲げ加工されたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグである。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナの端辺の全てまたは一部が波状に加工されたことを特徴とするＩＣタグである。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、ＩＣチップの近傍のアンテナの端辺が波状に加工されたことを特徴とする請求項３に記載のＩＣタグである。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナの表面の全てまたは一部がエンボス状に加工されたことを特徴とするＩＣタグである。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、ＩＣチップの近傍のアンテナの表面がエンボス状に加工されたことを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグである。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６に記載の加工のうち少なくとも２種以
上の加工が行われたアンテナを備えたことを特徴とするＩＣタグである。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、少なくともアンテナと、アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップと、を有するＩＣタグであって、
金属板をパターン状に形成したアンテナとＩＣチップの外部電極との接合は、アンテナと外部電極の上面を接合したことを特徴とするＩＣタグである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、アンテナ部分の強度が増し、耐久性の優れた１Ｃタグとすることが出来る。特に、ＩＣチップ近傍での外部の曲げ応力に対してＩＣチップが受けるダメージが少なくなり、また、ＩＣチップの外部電極の上面とアンテナを接合することによってＩＣタグの厚みを薄くすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】通常のＩＣタグの構造を示す模式的な断面を示す図。
【図２】特許文献１に開示されているＩＣタグの断面を示す図。
【図３】特許文献２に開示されているＩＣタグの断面を示す図。
【図４】本発明に係るＩＣタグの一例を示す平面図。
【図５】本発明に係るＩＣタグのアンテナの全ての端辺５を示す模式図。
【図６】本発明に係るＩＣタグのアンテナとＩＣチップの接合を説明するための図。
【図７】図６の円４で示される部分の断面を拡大した図。（ａ）は図６中の円４で示される部分の線分１−５で示される断面を拡大した図（ｂ）はＩＣモジュール本体から張り出した外部電極の下面がアンテナに接合されていることを示す図。（ｃ）は外部電極１−２の拡大図。
【図８】本発明に係るＩＣタグのアンテナの端辺の折り曲げ加工を説明するための模式図
【図９】本発明に係るＩＣタグのアンテナの端辺の折り曲げ加工を説明するための模式図（ａ）はアンテナの端辺が未加工の場合を示す図。（ｂ）、（ｃ）はあるいはアンテナの端辺が折り曲げ加工された場合を示す図。
【図１０】本発明に係るＩＣチップの近傍の端辺を折り曲げ加工したことを示す図。
【図１１】本発明に係るＩＣタグのアンテナの端辺を波状に加工したことを示す図。
【図１２】本発明に係るＩＣタグのアンテナの表面に凹凸状のエンボス状加工を行ったことを示す図
【図１３】本発明に係るＩＣタグの少なくとも２種以上の加工が行われたアンテナを示す図。
【図１４】（ａ）はアンテナと外部電極の上面を接合したことを示す図。（ｂ）はアンテナと外部電極の下面を接合した場合を示す図。（ｃ）は治具を用いて矢印Ｐに示す方向に力を加えながら抵抗溶接することが出来ることを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係るＩＣタグの形態の例を図面を参照して説明する。
【００２７】
図４は本発明に係るＩＣタグの一例を示す平面図である。図４に示されるＩＣタグは、ＩＣモジュール１−１と外部電極１−２から成るＩＣチップ１と、ループ部２を含むアンテナ３から構成されている。アンテナ３には基材がなく金属板単体であって、加工のしやすさとコスト面からアルミ、鉄、銅の合金が望ましい。
【００２８】
図５は本発明に係るＩＣタグのアンテナの全ての端辺５を示す模式図である。
【００２９】
図６及び図７はＩＣタグのアンテナとＩＣチップの接合を説明するための図である。
【００３０】
図７（ａ）は図６中の円４で示される部分の線分１−５で示される断面を拡大した図で、図７（ｂ）に示されるＩＣモジュール本体１−１から張り出した外部電極１−２の下面１−３がアンテナ３に接合されている。接合は接合強度の点から抵抗溶接が望ましい。尚、図７（ｃ）は外部電極１−２の拡大図で、外部電極１−２の下面１−３と外部電極１−２の上面１−４を示す。
【００３１】
図８及び図９は本発明に係るＩＣタグのアンテナの端辺５の折り曲げ加工を説明するための模式図である。図９は図８の線分６で示される断面を示す図で、例えば図９（ａ）はアンテナの端辺が未加工の場合を示し、図９（ｂ）、（ｃ）はアンテナの端辺が折り曲げ加工された場合を示す。折り曲げ加工は、図９（ｂ）のように折り返しても良く、図９（ｃ）のように丸みを付けても良い。このような折り曲げ加工によって、アンテナ自体の強度を増すことが出来ると共にＩＣチップに加わるダメージを低下させる作用がある。
【００３２】
図１０はＩＣチップの近傍の端辺を示す図で、ＩＣチップ１の近傍のアンテナ３の端辺が折り曲げ加工（図中７）されている。折り曲げ加工は、アンテナの打ち抜き金型に折り曲げ部を設けておきアンテナ３を打ち抜く際に行えばよい。
【００３３】
図１１は、図１０の折り曲げ部に代えてアンテナ３の端辺を波状に加工（図中８）したことを示す図である。このように波状の加工をすることによって、アンテナ自体の強度を増すことが出来ると共にＩＣチップに加わるダメージを低下させる作用がある。波状の加工は、上記折り曲げ加工と同じように、アンテナの端部の全体またはＩＣチップの近傍の端部が加工される。また、波状の加工は、アンテナの打ち抜き金型に波状部を設けておきアンテナ３を打ち抜く際に行えばよい。
【００３４】
図１２は、アンテナ３の表面に凹凸状のエンボス状加工（図中９）を行ったことを示す図である。このようにエンボス状加工をすることによって、アンテナ自体の強度を増すことが出来ると共にＩＣチップに加わるダメージを低下させる作用がある。エンボス状加工は、上記折り曲げ加工と同じように、アンテナの表面の全体またはＩＣチップの近傍の表面に加工される。また、エンボス状加工は、アンテナの打ち抜き金型に凹凸部を設けておきアンテナ３を打ち抜く際に行えばよい。
【００３５】
図１３はアンテナ３の端辺が折り曲げ加工と波状加工を行ったことを示す図である。このように折り曲げ加工、波状加工、エンボス状加工の少なくとも２種以上の組み合わせによる加工を行うことによってアンテナ自体の強度が増し、更にＩＣチップの外部電極とアンテナの接合強度を増すことが出来る。
【００３６】
図１４（ａ）は、アンテナ３とＩＣチップの外部電極１−２との接合を示す図で、アンテナと外部電極の上面１−４を接合したことを示す図である。外部電極の上面１−４を接合したことによってＩＣタグ全体の厚みはｄ１となり、図１４（ｂ）に示される外部電極の下面１−３を接合した場合の厚みｄ２と比較してＩＣタグの厚みを薄くすることが出来る。また、接合する場合に図１４（ｃ）に示すように、治具１０を用いて矢印Ｐに示す方向に力を加えながら抵抗溶接することが出来、溶接の作業性を向上させる作用がある。
【００３７】
以上のように本発明のＩＣタグによれば、ＩＣチップ近傍での外部の曲げ応力に対してＩＣチップが受けるダメージが少なくなり、更にアンテナ部分の強度が増し、耐久性の優れた１Ｃタグとすることが出来る。その結果、ＩＣタグの長期にわたる信頼性が向上し、また、ＩＣチップの外部電極の上面とアンテナを接合することによって、ＩＣタグの厚みを薄くすることが出来る。また、接合の作業性を向上することが出来る。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・ＩＣチップ
１−１・・・ＩＣモジュール
１−２・・・外部電極
１−３・・・外部電極の下面
１−４・・・外部電極の上面
１−５・・・線分
２・・・ループ部
３・・・アンテナ
４・・・ＩＣチップの部分を示す円
５・・・アンテナの端辺の全てを示す太い実線
６・・・線分
７・・・折り曲げ加工されている部分
８・・・波状に加工されている部分
９・・・凹凸状に加工されている部分
１０・・・治具
Ｐ・・・抵抗溶接する方向を示す矢印
１１・・・基板
１２・・・アンテナパターン
１３・・・ＩＣチップ
１４・・・接着剤
１５・・・外部電極
１６・・・粘着層
１７・・・ラベル
２０・・・ＩＣチップ
２１・・・外部電極
２２・・・金属板
２３・・・接着剤
２４・・・送受信アンテナ
２５・・・ベース
２６・・・異方導電接着剤
２６−１・・・導電粒子
２６−２・・・マトリクス樹脂
３１・・・ベース基材
３２・・・アンテナ
３３・・・ＩＣチップ
３３Ａ・・・表面実装パッケージ
３４・・・アンダフィル
３５・・・半田
３６・・・外部電極
ｄ１・・・アンテナと外部電極の上面を接合した場合のＩＣタグの厚み
ｄ２・・・アンテナと外部電極のした面を接合した場合のＩＣタグの厚み
【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】
2011253419.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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