(57)【要約】【課題】ＩＣチップとアンテナパターンが形成された樹脂シートを接着させるための接着剤を硬化させる際に、ＩＣチップに直接必要以上の熱ストレスをかけることなくＲＦＩＤメディアを形成する実装方法の提供。【解決手段】ＩＣチップを押圧する際、ＩＣチップのバンプとアンテナパターンが接触した状態で情報通信装置と通信させることにより、アンテナパターンを介してＩＣチップの内部回路に流れた電流によってＩＣチップが発する熱を接着剤硬化の促進に利用するＲＦＩＤメディアの製造方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナパターンが形成されたベース基材と、ＩＣチップと、前記ベース基材と前記ＩＣチップとを接着させる接着剤とからなるＲＦＩＤメディアの製造方法であって、
前記ベース基材のＩＣチップ搭載部領域に前記接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤上に前記ＩＣチップを搭載する工程と、
前記ＩＣチップのバンプが前記アンテナパターンに接続するよう前記ＩＣチップを押圧する際に、情報通信装置が放射する電磁波によって前記情報通信装置と前記ＩＣチップを通信させながら前記接着剤を硬化させる工程と、を有することを特徴とする、ＲＦＩＤメディアの製造方法。
【請求項２】
アンテナパターンが形成されたベース基材とＩＣチップを接着させる接着剤を塗布する接着剤塗付手段と、前記ＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載手段と、前記ＩＣチップを押圧するＩＣチップ押圧部材を有する押圧手段と、アンテナ部材を有する情報通信装置からなる情報通信手段と、を備えるＲＦＩＤメディアの製造装置であって、
さらに、前記押圧手段と前記情報通信手段を制御する実装制御手段を有し、前記実装制御手段は、前記ＩＣチップ押圧部材が前記ＩＣチップを押圧している際に前記アンテナ部材から電磁波を出力するよう制御することを特徴とするＲＦＩＤメディアの製造装置。
【請求項３】
前記ＩＣチップ押圧部材と前記情報通信装置のアンテナ部材とが一体化されていることを特徴とする、請求項２に記載のＲＦＩＤメディアの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触状態にて情報の書き込みや読み出しが可能な非接触型ＩＣカード等のＲＦＩＤメディアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。また、商品等に貼付されるラベルやタグに情報を記録し、このラベルやタグを用いての商品等の管理も行われている。このようなカードやラベル、あるいはタグを用いた情報管理においては、カードやラベル、あるいはタグに対して非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣカードや非接触型ＩＣラベル、あるいは非接触型ＩＣタグが、その優れた利便性から急速に普及しつつある。
【０００３】
このような非接触型ＩＣカードや非接触型ＩＣラベル、あるいは非接触型ＩＣタグといったＲＦＩＤメディアは、ベース基材上に導電性のアンテナが形成されるとともに、このアンテナに接続されるようにＩＣチップが搭載されてなるインレットが表面シートやカード基材に挟み込まれて構成されている。
【０００４】
図４は、一般的なＲＦＩＤメディアに用いられるインレットの一構成例を示す図であり、（ａ）は表面から見た図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ―Ａ’断面図である。
【０００５】
本例におけるＲＦＩＤメディアに用いられるインレット１００は、図４（ａ）に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる樹脂シート１０１の一方の面上に、コイル状のアンテナパターン１０２が形成されており、パターンの一部はレジスト１０２ａによってコイル部を跨ぐように構成されている。アンテナパターンの端部にはＩＣチップ１０４が搭載されている。そして図４（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１０４のバンプ１０５とアンテナパターン１０２とが、樹脂シート１０１上に塗付されたＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste： 異方性導電ペースト）によって接着され、電気的に接続されている。
【０００６】
図３に示したインレット１００を製造する場合は、まず、樹脂シート１０１の一方の面にエッチングや印刷等によってアンテナパターン１０２が形成される。
【０００７】
次に、アンテナパターン１０２が形成された樹脂シート１０１上に、アンテナパターン１０２の両端部を覆うようにＡＣＰ１０３が塗付され、ＩＣチップ１０４はこのＡＣＰ１０３上に搭載される。
【０００８】
その後、所定の圧力をかけながら加熱することにより、ＩＣチップ１０４に設けられたバンプ１０５がアンテナパターン１０２に接続しＩＣチップ１０４とアンテナパターン１０２が電気的に接続するとともに、ＩＣチップ１０４と樹脂シート１０１とがＡＣＰによって接着され、インレット１００が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−０２７６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したような所定の圧力をかけながら加熱する一般的な熱圧着実装方法は、一般的に１５０℃以上の熱を有する圧着用ヘッドでＩＣチップを押圧して接着剤を硬化させる方式である。この方式は、熱源である圧着用ヘッドをＩＣチップ上面から押圧し接着剤を加熱することによって接着剤を硬化させるため、ＩＣチップの不良発生の原因のひとつとなる。また、生産効率向上のために、一般的にはウェブ上に複数のアンテナパターンが形成されたインレットシートに対して複数の圧着用ヘッドを用いて製造するため、複数の圧着用ヘッドの温度誤差が発生しないよう、温度をコントロールする必要がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＩＣチップに直接必要以上の熱をかけることなくＲＦＩＤメディアを形成する実装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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、
アンテナパターンが形成されたベース基材と、ＩＣチップと、前記ベース基材と前記ＩＣチップとを接着させる接着剤とからなるＲＦＩＤメディアの製造方法であって、
前記ベース基材のＩＣチップ搭載部領域に前記接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤上に前記ＩＣチップを搭載する工程と、
前記ＩＣチップのバンプが前記アンテナパターンに接続するよう前記ＩＣチップを押圧する際に、情報通信装置が放射する電磁波によって前記情報通信装置と前記ＩＣチップを通信させながら前記接着剤を硬化させる工程と、を有する。
【００１３】
本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置においては、アンテナパターンが形成されたベース基材とＩＣチップを接着させる接着剤を塗布する接着剤塗付手段と、前記ＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載手段と、前記ＩＣチップを押圧するＩＣチップ押圧部材を有する押圧手段と、アンテナ部材を有する情報通信装置からなる情報通信手段と、を備えるＲＦＩＤメディアの製造装置であって、さらに、前記押圧手段と前記情報通信手段を制御する実装制御手段を有し、前記実装制御手段は、前記ＩＣチップ押圧部材が前記ＩＣチップを押圧している際に前記アンテナ部材から電磁波を出力するよう制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置においては、ＩＣチップ押圧部材と情報通信装置のアンテナ部材とが一体化されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＩＣチップのバンプとアンテナパターンが接触した状態で通信させることにより、アンテナパターンを介してＩＣチップの回路に流れた電流によってＩＣチップが発する熱で接着剤の硬化を促進させるため、ＩＣチップに必要以上の熱ストレスをかけることがない。また、複数の圧着用ヘッドを用いて製造する際でも、複数の圧着用ヘッドの温度誤差が発生しないよう温度をコントロールする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のＲＦＩＤメディアの製造方法によって製造されたＲＦＩＤメディアを示す図である。
【図２】本発明のＲＦＩＤメディアの製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置を示す図である。
【図４】従来技術のＲＦＩＤメディアを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明のＲＦＩＤメディアの製造方法によって製造されたＲＦＩＤメディアに用いられるインレットの実施の一形態を示す図である。
【００１９】
本形態におけるインレットは図１に示すように、ＰＥＴ等からなるベース基材である樹脂シート１の一方の面上に、コイル状のアンテナパターン２が形成されており、パターンの一部はレジスト２ａによってコイル部を跨ぐように構成されている。アンテナパターン２の端部にはＩＣチップ４が搭載されており、ＩＣチップ４は、樹脂シート１上に塗付されたＡＣＰ３によって樹脂シート１に接着されて、アンテナパターン２と電気的に接続されている。
【００２０】
以下に、上述したインレット１の製造方法について説明する。
【００２１】
図２は、図１に示したインレット１の製造方法を説明するための図１のＡ―Ａ’断面から見た図である。
【００２２】
図１に示したインレット１０を製造する場合は、まず、樹脂シート１の一方の面にエッチングや印刷等によってアンテナパターン２が形成される。次に、アンテナパターン２が形成された樹脂シート１が圧着用テーブル６の上に配され、アンテナパターン２が形成された樹脂シート１上に、アンテナパターン２の両端部を覆うようにＡＣＰ３が塗付され、ＩＣチップ４はこのＡＣＰ３上に搭載される（図２（ａ））。
【００２３】
次に、ＩＣチップ４のバンプ５がアンテナパターン２に電気的に接続されるように、ＩＣチップ押圧部材７で所定の圧力をかけてＩＣチップ４が押圧される（図２（ｂ））。このＩＣチップ押圧部材７には、情報通信装置のアンテナ部材（不図示）が内臓されており、ＩＣチップ４を押圧する過程においてアンテナから所定の出力の磁界が発生するよう、情報通信装置のアンテナ部材に電流が流れている。ＩＣチップ押圧部材７の押圧が始まる前（図２（ａ））は、バンプ５がアンテナパターン２に接続されていないため、情報通信装置のアンテナ部材から磁界が発生していても、ＩＣチップ４に電流は流れない。
【００２４】
ＩＣチップ押圧部材７の押圧が進み、バンプ５がアンテナパターン２に接続すると（図２（ｂ）の状態）、アンテナパターン２にＩＣチップ４が実装された状態となる。ＩＣチップが実装された状態になると、情報通信装置のアンテナ部材からの磁界により、アンテナパターン２とＩＣチップ４の回路（不図示）に電流が流れる。ＩＣチップ４の回路に電流が流れることにより、あらかじめ設計された共振周波数でＲＦＩＤメディアが共振し、ＩＣチップ４が発熱する。このＩＣチップ４が発する熱によって、ＡＣＰ３の温度が上昇し、ＡＣＰ３の硬化反応が始まる。ＩＣチップ４が発する熱とＡＣＰ３の反応熱とが相まってＡＣＰ３の反応が更に促進され、熱圧着ヘッドで硬化させた場合と同程度にＡＣＰ３が硬化される。
【００２５】
具体的には、外形が４８ｍｍ×８０ｍｍのアンテナパターンと１ｍｍ角のＩＣチップを使用して、１Ｗの出力で電磁波を放射する情報通信装置のアンテナ部材が内臓されたＩＣチップ押圧部材７で押圧して、本発明の製造方法でＲＦＩＤメディアを製造した場合、電磁波を放射しながら圧着しはじめた１０秒後にはＡＣＰ３の温度は６０℃を超え、その後１２０℃程度まで上昇する。ＲＦＩＤメディアの製造に用いられるＡＣＰ３として一般的に使用されているエポキシ系ＡＣＰの場合、１２０℃で５０秒程度圧着すれば、１８０℃の圧着ヘッドで１０秒間圧着した場合と同程度のＡＣＰ硬化度（９０％以上）に到達する。なお、樹脂シート１やアンテナパターン２の材質やパターン形状、ＩＣチップ４の大きさ、ＡＣＰ３の材質等により、必要とされるＡＣＰ硬化度に到達する為の温度や時間は変わるため、上記製造条件は適宜選択すればよい。
【００２６】
なお、ＩＣチップ４が発する熱でＡＣＰ３の反応を開始・促進させる例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ＡＣＰ３の反応促進を補助する目的でＩＣチップ４に必要以上に熱ストレスをかけない程度に押圧部材を加熱させてもよい。押圧部材の熱と通信によりＩＣチップ４が発する熱とでＡＣＰ３の反応を促進させれば、ＲＦＩＤメディアの製造時間短縮につながる。
【００２７】
以下に、本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置は、図３に示すように、アンテナパターンが形成されたベース基材を供給するベース基材供給手段と、前記ベース基材とＩＣチップを接着させる接着剤を塗布する接着剤塗付手段と、前記ＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載手段と、前記ＩＣチップを押圧するＩＣチップ押圧部材を有する押圧手段と、アンテナ部材を有する情報通信装置からなる情報通信手段と、を備え、さらに、前記押圧手段と前記情報通信手段を制御する実装制御手段を備える。
【００２９】
本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置においては、まず、ベース基材供給手段によりアンテナパターン２が形成されたベース基材となる樹脂シート１が供給される。供給された樹脂シート１は接着剤塗布手段にて、前記アンテナパターン２とＩＣチップ４を接着させるための接着剤であるＡＣＰ３が塗布される。ＡＣＰ３が塗布された樹脂シート１は、ＩＣチップ搭載手段にて前記ＡＣＰ３が塗布された領域にＩＣチップ４が搭載される。（図２（ａ）の状態）
【００３０】
なお、本発明のＲＦＩＤメディア製造装置が枚葉方式である場合、ベース基材供給手段は、作業者がアンテナパターンが形成されたアンテナシートを手で設置することで代替することもできる。
【００３１】
ＩＣチップが搭載された樹脂シート１は、押圧手段にて押圧部材７によってＩＣチップ４のバンプ５がアンテナパターン２に接触するようにＩＣチップ４が押圧される。この際、実装制御手段によって情報通信手段が制御され、情報通信手段の情報通信装置が有するアンテナ部材から磁界を発生させながらＩＣチップ４は押圧されることになる。（図２（ｂ）の状態）ＩＣチップ４のバンプ５がアンテナパターン２に接触した状態で通信されることにより、アンテナパターン２を介してＩＣチップ４の回路に流れた電流によってＩＣチップが発する熱でＡＣＰ３の硬化が促進される。
【００３２】
なお、実装制御部は、押圧部材７が押圧している間、断続的に磁界を発生させておくことが好ましいが、間隔をあけて磁界を発生させている時間と磁界を発生させていない時間が混在していてもよく、その各時間の長さは、諸条件に応じて適宜設定すればよい。
【００３３】
また、圧着用テーブル６としては、ＡＣＰ３の温度上昇を補助する目的でヒートテーブルが使われることが一般的だが、本発明の製造方法においても適宜使用することに問題はない。
【００３４】
ＩＣチップ押圧部材７は、昇降機構によりＩＣチップの押圧を行うのが一般的である。ＩＣチップ４のバンプ５とアンテナパターン２が接触することでＲＦＩＤメディアの通信が開始されることから、情報通信手段がＲＦＩＤメディアの通信が検知できたタイミングでＩＣチップ押圧部材７の昇降機構を停止させるよう、実装制御手段により制御することにより、ＩＣチップ４をアンテナパターン２に対して押圧しすぎることを防止することもできる。
【００３５】
また、本発明のＲＦＩＤメディアの製造装置においては、情報通信手段の情報通信装置が有するアンテナ部材がＩＣチップ押圧部材７の内部に内臓されるように一体化していることも考えられる。
【００３６】
情報通信手段のアンテナ部材と一体化されたＩＣチップ押圧部材７がＩＣチップ４から離間すれば、目的のインレット１０が製造されることになる。ＩＣチップ押圧部材７と情報通信手段のアンテナ部材とが一体化され、離間の最中も電磁波を放出し続けておくよう、実装制御手段が制御する。この場合、情報通信装置のアンテナ部材と一体化されたＩＣチップ押圧部材７とインレット１０の距離をＺとすると、離間直後は距離Ｚが短く、インレット１０はＩＣチップ押圧部材７と一体化された情報通信装置のアンテナ部材から放出された電磁波で通信が可能であるが、距離Ｚが所定の値以上になれば、ＩＣチップ押圧部材７と一体化された情報通信装置のアンテナ部材から放出される電磁波ではＩＣチップ４が動作できなくなる。この限界距離Ｚが所定数値以下だったインレット１０を、実装不良品として扱うことで、ＲＦＩＤメディア製造工程で検査工程を兼ねることが可能となる。（図２（ｃ））。
【００３７】
なお、実施例では、ＩＣチップ押圧部材７と情報通信手段のアンテナ部材とが一体化されている形態が好ましい形で説明したが、本発明の製造装置はこれに限定されるものではない。すなわち、情報通信手段のアンテナ部材とＩＣチップ押圧部材７とを一体化せずに、ＩＣチップ押圧部材７のさらに上方に情報通信手段のアンテナ部材を配置し、一定の距離から電磁波を照射させてもよい。また、情報通信手段のアンテナ部材は、上方以外に配置されてもよい。また、情報通信手段のアンテナ部材は複数台用いても構わない。具体的には、側面、下方、または上方、及び各方向を組み合わせてもよく、装置のスペース、出力できる電磁波の強度等、諸条件から適宜選択すればよい。
【符号の説明】
【００３８】
１            樹脂シート              
２            アンテナパターン        
３            ＡＣＰ
４            ＩＣチップ              
５            バンプ          
６            圧着用テーブル
７            ＩＣチップ押圧部材      
１０          インレット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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