(57)【要約】【課題】ＩＣチップ実装体を高速で製造することができると共に加熱加圧の機構による専有スペースを削減したＩＣチップ実装体の製造装置を提供すること。【解決手段】フィルム基板を搬送するフィルム基板収容部１１及び製品巻取り部１４と、フィルム基板上にＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載部１２と、ＩＣチップ及びフィルム基板を熱圧着する熱圧着部１３とを備え、熱圧着部が、ＩＣチップが搭載されたフィルム基板の上下両面に配置された一対の加圧ベルトと、加圧ベルトに張力を発生させる張力発生手段とによって構成され、ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を搬送する搬送経路上で、ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を停止させることなく加圧する加圧手段と、ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を停止させることなく加熱する加熱手段とを有し、一対の加圧ベルトが、ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を挟持すると共に張力によって加圧する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基板を搬送する搬送部と、
前記フィルム基板上にＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載部と、
前記ＩＣチップ及び前記フィルム基板を熱圧着する熱圧着部とを備え、
前記熱圧着部が、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を搬送する搬送経路上で、前記搬送経路上の前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を停止させることなく加圧する加圧手段と、前記搬送経路上の前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を停止させることなく加熱する加熱手段とを有し、
前記搬送経路が、前記熱圧着部の周面に螺旋状に設けられており、
前記加圧手段が、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板の上下両面に配置された一対の加圧ベルトと、該加圧ベルトに張力を発生させる張力発生手段とによって構成され、
前記一対の加圧ベルトが、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を挟持すると共に、前記張力によって前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を加圧することを特徴とするＩＣチップ実装体の製造装置。
【請求項２】
前記一対の加圧ベルトが、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を前記搬送経路に沿って前記張力によって搬送することを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップ実装体の製造装置。
【請求項３】
前記搬送経路に、高圧空気が吐出する吐出孔が形成され、
前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板及び前記一対の加圧ベルトを前記高圧エアで浮上させながら搬送することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣチップ実装体の製造装置。
【請求項４】
前記加熱手段が、前記吐出孔から高温高圧空気を吐出して前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を加熱することを特徴とする請求項３に記載のＩＣチップ実装体の製造装置。
【請求項５】
前記張力の大きさが、前記高圧空気または前記高温高圧空気の吐出される圧力よりも小さいことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＩＣチップ実装体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ実装体の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：電波方式認識）カードと称されるＩＣチップ実装体が登場している。これは、内部にメモリと小型のアンテナとを有しており、リーダアンテナと非接触で情報の伝達を行うことによって、メモリに必要な情報を記録し、必要に応じてリーダライタなどの通信機器で情報の記録、書き換え、読み出しを短時間で行えるものである。
【０００３】
このＲＦＩＤカードのようなＩＣチップ実装体の製造装置として、例えば、一面に粘着性を有するベースシートをコンベアによって搬送し、この粘着面にアンテナ回路及びＩＣチップが形成された回路シートを貼り合わせ、さらに一面に粘着性を有するカバーシートを貼り合わせることによってＩＣチップ実装体を製造するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、一面に接着剤が塗布されたベースシートをコンベアによって搬送し、この粘着面に上述と同様の回路シートを貼り合わせ、さらに接着剤を介してカバーシートを貼り合わせることによってＩＣチップ実装体を製造するものや、一面にアンテナ回路が形成されたフィルム基板をコンベアによって搬送し、このアンテナ回路と接続するようにＩＣチップを搭載することによってＩＣチップ実装体を製造するものなども提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００４】
また、ＩＣチップをアンテナ回路が形成されたフィルム基板に接着するためには、一般的に加熱及び加圧が必要な異方導電性接着剤が用いられている。
【特許文献１】特開２００３−６５９６号公報（図１）
【特許文献２】特開２００３−５８８４８号公報（図１）
【特許文献３】特開２００３−１６８０９９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のＩＣチップ実装体の製造装置では、以下の問題が残されている。すなわち、従来のＩＣチップ実装体の製造装置では、フィルム基板上にＩＣチップを搭載する際に、ベースシートまたはフィルム基板を一時的に止めてから回路シートまたはＩＣチップを貼り合わせている。したがって、ＩＣチップ実装体の製造速度を上げるのが困難である。また、ベースシートまたはフィルム基板を連続的に搬送しながら回路シートまたはＩＣチップを貼り合わせる場合において、ベースシートまたはフィルム基板と回路シートまたはＩＣチップとを異方導電性接着剤などで熱圧着させるためには、相当時間が必要であるため、加熱加圧の機構が非常に長くなり、大きなスペースが必要となる。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ＩＣチップ実装体を高速で製造することができると共に加熱加圧の機構による専有スペースを削減したＩＣチップ実装体の製造装置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】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のＩＣチップ実装体の製造装置は、フィルム基板を搬送する搬送部と、前記フィルム基板上にＩＣチップを搭載するＩＣチップ搭載部と、前記ＩＣチップ及び前記フィルム基板を熱圧着する熱圧着部とを備え、前記熱圧着部が、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を搬送する搬送経路上で、前記搬送経路上の前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を停止させることなく加圧する加圧手段と、前記搬送経路上の前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を停止させることなく加熱する加熱手段とを有し、前記搬送経路が、前記熱圧着部の周面に螺旋状に設けられており、前記加圧手段が、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板の上下両面に配置された一対の加圧ベルトと、該加圧ベルトに張力を発生させる張力発生手段とによって構成され、前記一対の加圧ベルトが、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を挟持すると共に、前記張力によって前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を加圧することを特徴とする。
【０００８】
この発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置では、熱圧着部の周面に搬送経路を螺旋状に巻回するように形成し、この搬送経路に沿ってＩＣチップが搭載されたフィルム基板を搬送しながら加圧手段で加圧すると共に、加熱手段で加熱して熱圧着を行うことで、熱圧着のために必要なスペースを低減できる。
さらに、この発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置では、一対の加圧ベルトでＩＣチップが搭載されたフィルム基板を挟持し、張力によって加圧しながら搬送経路上を搬送することで、ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を熱圧着する。
【０００９】
また、本発明のＩＣチップ実装体の製造装置は、前記一対の加圧ベルトが、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を前記搬送経路に沿って前記張力によって搬送することが好ましい。
この発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置では、一対の加圧ベルトがＩＣチップの搭載されたフィルム基板を搬送経路に沿って張力によって搬送する。ここで、張力発生手段によって張力の大きさを制御することで、フィルム基板の搬送速度を調節することができる。
【００１０】
また、本発明のＩＣチップ実装体の製造装置は、前記搬送経路に、高圧空気が吐出する吐出孔が形成され、前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板及び前記一対の加圧ベルトを前記高圧空気で浮上させながら搬送することが好ましい。
この発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置では、高圧空気でフィルム基板及び一対の加圧ベルトを浮上させることで、搬送する際の摩擦係数を低減する。
【００１１】
また、本発明のＩＣチップ実装体の製造装置は、前記加熱手段が、前記吐出孔から高温高圧空気を吐出して前記ＩＣチップが搭載されたフィルム基板を加熱することが好ましい。
この発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置では、吐出孔から高温高圧空気を吐出してフィルム基板を加熱すると共に、一対の加圧ベルトで挟持することで加圧する。
【００１２】
また、本発明のＩＣチップ実装体の製造装置は、前記張力の大きさが、前記高圧空気または前記高温高圧空気の吐出される圧力よりも小さいことが好ましい。
この発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置では、加圧ベルトによって発生する張力が高圧空気または高温高圧空気の吐出される圧力よりも小さいので、一対の加圧ベルトとＩＣチップが搭載されたフィルム基板とを搬送経路から浮上させて搬送することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＩＣチップ実装体の製造装置によれば、アンテナ回路が形成されたフィルム基板上にＩＣチップを搭載し、熱圧着するときに、フィルム基板を一時的に停止することなくＩＣチップを搭載し、熱圧着できるので、ＩＣチップ実装体の製造効率が向上する。したがって、ＩＣチップ実装体のコストダウンが図れる。また、筒状の熱圧着部本体の周面に搬送経路を形成し、この搬送経路に沿ってＩＣチップが搭載されたフィルム基板を搬送しながら熱圧着を行うことで、熱圧着のために必要なスペースを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるＩＣチップ実装体の製造装置の一実施形態を、図１から図１０を参照しながら説明する。
本実施形態によるＩＣチップ実装体の製造装置１は、ＩＣチップ実装体として例えばＩＤタグ２を製造する製造装置である。
【００１５】
このＩＤタグ２は、図１に示すように、所定位置にアンテナ回路３ａが形成されたフィルム基板３と、このアンテナ回路３ａ上の所定位置に搭載されるＩＣチップ４と、カバーシート５とによって構成されている。
アンテナ回路３ａは、フィルム基板３上に予め印刷技術やエッチングによって形成されており、図２に示すように、フィルム基板３上に等間隔で連続的に形成されている。
ＩＣチップ４は、裏面４ａにアンテナ回路３ａに接続するための例えば銅または金で形成されたバンプ４ｂが設けられており、例えば導電性ペーストで形成された接着剤６を介してアンテナ回路３ａと接続される。
カバーシート５は、一面が接着性を有しており、フィルム基板３及びＩＣチップ４を覆うように配されている。
【００１６】
このＩＣチップ実装体の製造装置１は、図３に示すように、フィルム基板３を収容するフィルム基板収容部（搬送部）１１と、フィルム基板３の所定位置にＩＣチップ４を搭載するＩＣチップ搭載部１２と、ＩＣチップ４とフィルム基板３とを熱圧着する熱圧着部１３と、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３を巻き取る製品巻取り部（搬送部）１４と、これらを制御する制御部１５とで構成されている。
【００１７】
フィルム基板収容部１１は、図２に示すフィルム基板３のロール１６を収容すると共にフィルム基板３が一定速度かつ一定張力になるように制御部１５により制御されている。
また、このフィルム基板収容部１１から送り出されたフィルム基板３が、ＩＣチップ搭載部１２に向かって連続搬送されるように構成されている。
【００１８】
ＩＣチップ搭載部１２は、搬送されたフィルム基板３のアンテナ回路３ａ上にＩＣチップ４を搭載し、熱圧着部１３に搬送するように構成されている。
【００１９】
熱圧着部１３は、図４から図７に示すように、周面にＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３を搬送する搬送経路が設けられた熱圧着部本体２１と、搬送経路上のＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３を搬送しながら加熱する高温送風機構（加熱手段）２２と、搬送経路上のＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３を搬送しながら加圧する加圧手段２３と、を備えている。
【００２０】
熱圧着部本体２１は、ほぼ円筒形状を有しており、その周面にＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３を搬送する搬送経路が螺旋状に巻回するように設けられている。また、熱圧着部本体２１には、上記搬送経路に沿ってガイドピン２４が熱圧着部本体２１の周面に対して配置されている。また、図７（図５のＢ部の部分拡大図）に示すように熱圧着部本体２１には、この搬送経路に沿って高温送風機構２２からの高温圧縮空気を噴射する噴射孔（吐出孔）２１ａが形成されており、搬送経路上を搬送されるフィルム基板３を熱圧着部本体２１の周面から浮上させると共に加熱する。
【００２１】
加圧手段２３は、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３の外面に配置されるアウターベルト（加圧ベルト）２５と、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３の内面に配置されるインナーベルト（加圧ベルト）２６と、アウターベルト２５を挟持する様に配置されるピンチローラ２８（張力発生手段）及びピンチローラ２７（張力発生手段）によって構成されている。また、このアウターベルト２５及びインナーベルト２６は、上記搬送経路とガイドピン２４に沿って熱圧着部本体２１の周面に巻回するように設けられている。なお、このアウターベルト２５及びインナーベルト２６は、例えば金属のベルトである。
【００２２】
アウターベルト２５及びインナーベルト２６は、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３が熱圧着部本体２１に搬送される前に図３に示す様にフィルム基板３の上下両面にそれぞれ配置され、フィルム基板３が熱圧着部本体２１から搬出された後でフィルム基板３から分離するように構成されている。
また、アウターベルト２５及びインナーベルト２６は、図５，６に示す様に熱圧着部本体２１の搬入側と搬出側とがそれぞれ接続されており、エンドレスベルトとなっている。
【００２３】
ピンチローラ２７は、図３，６に示す様にアウターベルト２５が熱圧着部本体２１に搬送される前の位置でアウターベルト２５を挟持し、ピンチローラ２８はアウターベルト２５が熱圧着部本体２１から搬出された後の位置でアウターベルト２５を挟持するように構成されている。この構成により、ピンチローラ２８が回転することでアウターベルト２５を引っ張り、ピンチローラ２７がピンチローラ２８よりも遅く回転することでアウターベルト２５を押さえ、アウターベルト２５に張力が働く。
【００２４】
そして、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３の上下両面に配置されたアウターベルト２５及びインナーベルト２６は、アウターベルト２５の張力によってフィルム基板３を挟持してＩＣチップ４及びフィルム基板３を加圧する。
【００２５】
また、ピンチローラ２７，２８の回転数をそれぞれ制御することによって、フィルム基板３、アウターベルト２５及びインナーベルト２６が上記張力によって熱圧着部本体２１の周面に沿って図５に示す矢印Ａ１方向に搬送されることとなる。ここで、高温圧縮空気によってフィルム基板３、アウターベルト２５及びインナーベルト２６が熱圧着部本体２１から浮上しているので、平滑に搬送される。
【００２６】
なお、ピンチローラ２８がアウターベルト２５を引っ張る張力の大きさは、フィルム基板３、アウターベルト２５及びインナーベルト２６が張力によって熱圧着部本体２１の周面に沿って搬送される搬送速度が、フィルム基板３の搬送速度と同期して等速であるように制御されている。また、この張力の大きさは、高温圧縮空気の圧力よりも小さくなる様に制御される。
【００２７】
製品巻取り部１４は、製造されたＩＤタグ２を巻き取ってロール３１として収容するように構成されている。
制御部１５は、高温送風機構２２の送風量や温度の制御を行う高温圧縮空気制御部４１を備えている。
【００２８】
次に、ＩＤタグの製造方法について図８を用いて説明する。
まず、製品巻取り部１４は、フィルム基板３をフィルム基板収容部１１から一定の速度でチップ搭載部１３に搬送する（ステップＳＴ１）。
そして、チップ搭載部１３が、アンテナ回路３ａの所定位置にＩＣチップ４を搭載する（ステップＳＴ２）。
その後、熱圧着部１３が、ＩＣチップ４とフィルム基板３とを熱圧着する（ステップＳＴ３）。
最後に、製品巻取り部１４が、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３を巻き取る（ステップＳＴ４）。
【００２９】
ここで、熱圧着部１３によるＩＣチップ４とフィルム基板３との熱圧着方法について図９を用いて詳細に説明する。
まず、ＩＣチップ４が搭載されたフィルム基板３の上下両面に、アウターベルト２５及びインナーベルト２６をそれぞれ配置する。ＩＣチップ４とフィルム基板３とは、アウターベルト２５に働く張力によって、アウターベルト２５及びインナーベルト２６に挟持されて加圧される（ステップＳＴ１１）。
【００３０】
熱圧着部本体２１に搬送されたフィルム基板３は、噴射孔２１ａから噴射される高温圧縮空気によって加熱されながら、アウターベルト２５の張力によって加圧される（ステップＳＴ１２）。ここで、回転数の制御されたピンチローラ２７，２８によって発生する張力により、フィルム基板３はアウターベルト２５及びインナーベルト２６によって挟持された状態を保ちながら熱圧着部本体２１の搬送経路に沿って搬送される。なお、噴射孔２１ａから噴射される高温圧縮空気によってフィルム基板３とアウターベルト２５とインナーベルト２６とが熱圧着部本体２１の表面に対して浮上しているため、張力による搬送が平滑に行われる。
【００３１】
次に、熱圧着部本体２１から搬出されたフィルム基板３から、アウターベルト２５及びインナーベルト２６をそれぞれ分離する（ステップＳＴ１３）。以上のようにしてフィルム基板３とＩＣチップ４とを熱圧着する。
【００３２】
このように構成されたＩＣチップ実装体の製造装置によれば、フィルム基板３を一時的に停止させることなく熱圧着が行えるので、ＩＤタグ２の製造効率が向上する。
また、熱圧着部本体２１の周面に螺旋状の搬送経路を形成することで、ＩＣチップ４とフィルム基板３とを熱圧着させるために必要な専有スペースを削減することができる。
また、ピンチローラ２７，２８の回転数を制御することで安定したフィルム基板３の搬送が行われる。
【００３３】
なお、上述してきたピンチローラ２７，２８に換えて、図１０に示すプーリを用いてアウターベルト２５に張力を発生させても良い。
同図において、プーリ（張力発生手段）１００は軸１０１を中心に回転することができる。軸１０１は両端をバネ１０２によって支持されており、バネ１０２を引っ張る力（同図中の矢印方向の力）によってプーリ１００がアウターベルト２５を押さえる。
【００３４】
ピンチローラ２８に換えて用いるプーリ１００はアウターベルト２５を引っ張り、ピンチローラ２７に換えて用いるプーリ１００がアウターベルト２５を押さえることによって張力を発生させる。
なお、ピンチローラ２７，２８とプーリ１００を併用しても良い。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施形態では、ＩＤタグの製造装置であったが、ＩＣチップを実装したカードであってもよい。
また、フィルム基板には予めアンテナ回路が形成されていたが、アンテナ回路を製作する装置を接着剤印刷装置の前に配置することで、アンテナ回路が形成されていないフィルム基板を供給するような装置であってもよい。
また、カバーフィルムがアンテナ回路及びＩＣチップを挟むように覆うような構造にしてもよい。
また、フィルム基板のロール１６は、回転自在にしてもよい。
また、熱圧着部本体２１は、モータによってフィルム基板を搬送してもよく、搬送経路として溝が形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかる一実施形態におけるＩＤタグを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】図１のフィルム基板を示す平面図である。
【図３】本発明にかかる一実施形態におけるＩＣチップ実装体の製造装置を示す概略側面図である。
【図４】図３の熱圧着部を示す正面図である。
【図５】図３の熱圧着部を示す底面図である。
【図６】図３の熱圧着部のアウターベルトとインナーベルトの関係を表す概略図である。
【図７】図５の熱圧着部本体の部分拡大断面図である。
【図８】本発明にかかる第１の実施形態におけるＩＤタグの製造手順を示すフローチャートである。
【図９】図８の熱圧着手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる一実施形態におけるプーリを表す側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ＩＣチップ実装体の製造装置
２  ＩＤタグ（ＩＣチップ実装体）
３  フィルム基板
４  ＩＣチップ
１１  フィルム基板収容部（搬送部）
１２  ＩＣチップ搭載部
１３  熱圧着部
１４  製品巻取り部（搬送部）
２１  熱圧着部本体
２１ａ  噴射孔（吐出孔）
２２  高温送風機構（加熱手段）
２３  加圧手段
２４  ガイドピン
２５  アウターベルト（加圧ベルト）
２６  インナーベルト（加圧ベルト）
２７，２８  ピンチローラ（張力発生手段）
【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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