(57)【要約】 【課題】  低コストで、高通信性能を備えた非接触式ＩＣタグを提供する。【解決手段】  非接触式ＩＣタグは、アンテナコイル、ＩＣチップ６を含む面実装部品５を有し、該実装部２、３とアンテナコイルを含む配線パターン主部１との間に細い接続部４を形成し、更に該実装部２、３は基材が露出する隙間を有するパターンとするよう構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、アンテナコイルと、前記アンテナコイルと電気的に接続する配線パターンを有し、前記配線パターンにＩＣチップを含む部品を接続してなる非接触型ＩＣタグであって、前記配線パターンは主部と、接続部と、前記主部から前記接続部を介して延在し前記部品を接続する実装部からなり、前記接続部は、前記実装部の前記主部と対向する側の一部に接するよう形成されていることを特徴とする非接触型ＩＣタグ。  
【請求項２】
前記実装部は、少なくとも一部に前記基材の露出部を有することを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
【請求項３】
前記実装部は、格子状に導電物質が配されて形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の非接触型ＩＣタグ。
【請求項４】
前記実装部は、柵状に導電物質が配されて形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の非接触型ＩＣタグ。
【請求項５】
前記部品は、半田を介して、前記実装部に接続されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の非接触型ＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型ＩＣタグに関するもので、特に面実装部品を付加搭載し、より通信性能を高めた非接触型ＩＣタグ関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触型ＩＣタグが多方面で利用されている。従来の非接触型ＩＣタグは、ＩＣカードと同様に樹脂フィルムを積層した中に、通信機能を担うアンテナコイルとＩＣモジュールを封入して形成されていたが、使用目的の多様化に伴い、非接触型であるが故の通信特性上の高性能化要求から、ＩＣチップ以外にコンデンサ、インダクタ、抵抗器等の面実装部品を付加搭載した非接触型ＩＣタグの需要が高まっている。
【０００３】
このような通信性能要求の背景として、通信を担う従来のアンテナコイルのみでは、ある特定の周波数領域での通信に限定されてしまい、また他の同一周波数信号との電磁干渉による通信障害を起こす場合がある。
【０００４】
その一対策として、アンテナコイルの形状や巻数を変更して通信周波数を調整したり、前記通信障害を回避したりすることができるが、非接触型ＩＣタグ内部の大きさには限界があり、充分に対策することができない。そこで、コンデンサ、インダクタ、抵抗器等を追加することで、容易にかつ高精度で任意に通信周波数の調整・設定が可能となり、通信障害防止を含めた通信性能を高めることができる。
【０００５】
更には、薄型化に加え、市場規模の拡大化に伴う低価格化も同時に求められている。
【０００６】
まず、薄型化要求に対しては、ＩＣモジュールの基材を薄くする必要があるため、基材材質をポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどの熱可塑性材料やガラスエポキシ材をフィルム状にして用いることで可能であるが、ポリイミド材は高価であり、一方ガラスエポキシ材は薄くすると曲げや衝撃に対する強度が低下し、容易に破損してしまう。
【０００７】
次に、低価格化に対しては、基材は安価で、かつ曲げや衝撃に対する強度が比較的強いポリエチレンテレフタレートの使用が不可欠である。しかし、一方で耐熱性が劣るという欠点がある。
【０００８】
一方、面実装部品を接合する際は、リフロー法、遠赤外線法、光照射法などの加熱法を用いるため、加熱による基材自体の変形や実装部のパターン剥離を防止する対策が不可欠となる。
【０００９】
上記、基材の熱変形やパターン剥離を抑えるため、面実装部品自体を小型化しその熱容量を小さくする必要があるが、コンデンサ、インダクタのような機能重視の部品の小型化には限界があり、充分とはいえない。
【００１０】
図４は、従来の面実装部品を有する非接触型ＩＣタグの基材上に形成された、ＩＣチップを含む面実装部品を実装する配線パターン図を示し、図４（ａ）は配線パターン全体図を、図４（ｂ）はＩＣチップ、面実装部品の実装部拡大図をそれぞれ示す。破線部はＩＣチップ、面実装部品の外形を示す。
【００１１】
図４（ｂ）に示すように、配線パターン主部１に接して形成された実装部２と３にそれぞれ面実装部品５やＩＣチップ６の電極部が接触するように載せ、該実装部に半田ペーストや導電ペーストを印刷法により塗布し、該実装部がペースト溶融温度になるまで加熱して電気的に接合する。このような面実装部品を有する非接触型のＩＣタグやＩＣカードは例えば特許文献１に開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−２５０２１４  号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のＩＣチップや面実装部品を実装・接合する際の加熱時は、実装部の昇温と同時に、周囲のアンテナコイルを含む配線パターンを伝導する放熱も起こる。上記従来の実装部パターンは、実装部と周囲の配線パターン主部とは直に接し一体化した形状であることから放熱し易い。従って、該実装部の温度が上りにくくなり、高温で長時間の加熱を要し、その結果、基材に与える熱負荷が大きくなって基材変形やパターン剥離が生じてしまう問題があった。
【００１４】
即ち、本発明の課題は、素材への熱ストレスを軽減し、基材変形や実装パターン剥がれを起こすことなく、面実装部品を付加搭載してなる、低価格、高性能の非接触型ＩＣタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するため、基材上のアンテナコイルを含む配線パターン主部と、ＩＣチップを含む部品の実装部との間に細い接続部を形成することで、加熱時に該実装部から配線パターン主部に伝導する熱量を抑制し、放熱される熱量を抑える。更に、該実装部を基材が露出する隙間を有するパターンにすることで、該実装部の熱容量が更に小さくなるので温度が一層上がり易くなり、上述の細い接続部による伝導・放熱抑制との相乗効果が高まる。
【００１６】
このように構成すると、該実装部は短時間加熱または低温加熱でペースト溶融・接合温度に達し易くなり、基材への熱負荷が軽減され、基材変形やパターン剥離することなく実装できる。従って、高耐熱性を必要としない安価な基材が使用でき、かつ高性能通信が可能な非接触型ＩＣタグの製造が可能となる。
【００１７】
本発明によれば、基材上に、アンテナコイルと、前記アンテナコイルと電気的に接続する配線パターンを有し、前記配線パターンにＩＣチップを含む部品を接続してなる非接触型ＩＣタグであって、前記配線パターンは主部と、接続部と、前記主部から前記接続部を介して延在し前記部品を接続する実装部からなり、前記接続部は、前記実装部の前記主部と対向する側の一部に接するよう形成されていることを特徴とする非接触型ＩＣタグが得られる。  
【００１８】
本発明によれば、前記実装部は、少なくとも一部に前記基材の露出部を有することを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグが得られる。
【００１９】
本発明によれば、前記実装部は、格子状に導電物質が配されて形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の非接触型ＩＣタグが得られる。
【００２０】
本発明によれば、前記実装部は、柵状に導電物質が配されて形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の非接触型ＩＣタグが得られる。
【００２１】
本発明によれば、前記部品は、半田を介して、前記実装部に接続されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の非接触型ＩＣタグが得られる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、基材上に形成された、アンテナコイルを含む配線パターンの主部と、ＩＣチップを含む部品の実装部の間に細い接続部を形成させることにより、基材への熱ストレスを軽減し、基材変形や実装パターン剥がれを起こすことなく、面実装部品を付加搭載することが可能となり、低価格と高性能を同時に併せ持つ非接触型ＩＣタグの提供が可能となる。更に、上記ＩＣチップを含む部品の実装部を、基材が露出する隙間を有するパターンにすることで、該実装部の熱容量を小さくし、温度を更に上がり易くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の非接触型ＩＣタグの実装部パターン拡大図である。基材上にはアンテナコイルを含む配線パターン主部１と、上記ＩＣチップ６、面実装部品５の各々の実装部３、２とが細い接続部４で連結されて、かつ該実装部３、２の全面が導電性箔体でパターン形成されている。
【００２５】
図２は、本発明の非接触型ＩＣタグの実装部パターン拡大図である。基材上にはアンテナコイルを含む配線パターン主部１と、上記ＩＣチップ６、面実装部品５の各々の実装部８、７とが細い接続部４で連結されて、かつ該実装部８、７は格子状に導電性箔体でパターン形成され基材の一部が露出している。
【００２６】
図３は、本発明の非接触型ＩＣタグの実装部パターン拡大図である。基材上にはアンテナコイルを含む配線パターン主部１と、上記ＩＣチップ６、面実装部品５の各々の実装部１０、９とが括れた細い接続部４で連結されて、かつ該実装部１０、９は柵状に導電性箔体でパターン形成され基材の一部が露出している。
【００２７】
ここでは、上記実装部２、３、７、８、９、１０の外形は全て方形状としているが、面実装部品が実装できる充分な面積を有していれば、どんな外形でもよく、例えば台形、長円、楕円状でもよい。また、接続部４は細長い方形状としているが、実装部と部分的に接した状態であればどんな形状でもよく、円弧を含む曲面を有した形状でもよい。
【００２８】
図示しない基材は、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、ポリイミドなどの可とう性を有する熱可塑性樹脂のシートが好ましい。また、形状は板状であれば良いが、薄型化のためにはフィルム状が望ましい。
【００２９】
アンテナコイルを含む配線パターン主部１、及びＩＣチップ６や面実装部品５の各々の実装部３、２、８、７、１０、９は、基材の上面もしくは両方に、アルミニウム、銅などの金属製の導電性箔体を接着し貼り付けた後、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の一般的な印刷方法でレジスト印刷を施し、エッチング処理にて形成する。上記方法に限らず、導電性ペーストを印刷してもよい。
【００３０】
図２に示すように、実装部７、８を格子状に、また図３に示すように実装部９、１０を柵状にパターン形成することで、該実装部の熱容量が更に小さくなるので温度が一層上がり易くなり、上述の細長い接続部４による伝導・放熱抑制との相乗効果により、接合加熱時の時間を短く、または加熱温度を低くすることができる。従って、基材樹脂への熱負荷を抑え、基材の熱変形やパターン剥離の発生を抑えることができる。
【００３１】
ここでは、図２、図３のようにＩＣチップを含む部品の実装部のパターンは、それぞれ格子状、柵状に形成しているが、実装部に基材の露出部があればどんな形状でもよく、例えば円形、楕円形の露出部を複数有するような形状でもよい。
【００３２】
また、上記ＩＣチップ６、面実装部品５を接合する方法は、リフロー法、遠赤外線法、光照射法等の一般的な加熱方法であればいずれの方法でもよい。
【実施例１】
【００３３】
以下、実施例を用いて詳述する。
大きさ６０ｍｍ×５０ｍｍ角、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に厚さ５０μｍの銅箔を貼り、フォトエッチング法によりアンテナコイルを含む配線パターン主部１、大きさ１.５ｍｍ×０.５ｍｍ角の面実装部品５の実装部２、大きさ２.５ｍｍ×０.５ｍｍ角のＩＣチップ６の実装部３、及び幅０.２ｍｍ、長さ３ｍｍの接続部４を形成した。また、実装部品として、大きさ１ｍｍ×１ｍｍ角、厚さ１５０μｍのＩＣチップ６と、大きさ１ｍｍ×１．２ｍｍ角、厚さ３００μｍの面実装部品５を用意した。上記実装部にはマスク印刷法により厚さ１５０μｍのペースト半田を塗布した後、上記部品をそれぞれ実装し、光照射によるスポット加熱方法を用いて、図１に示す非接触型ＩＣタグを作製した。
【００３４】
上記の要領で作製した、本発明による非接触型ＩＣタグの実装・接合後の基材変形とパターン剥離状況を確認した。なお、比較例として、同様の材料を用いて図４に示した配線パターンを有する非接触型ＩＣタグを作製した。その比較結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１に示す通り、本発明による非接触型ＩＣタグでは、基材の熱変形やパターン剥離が大幅に改善していることがわかる。
【実施例２】
【００３７】
実施例１と同一材料、同一部品を用いて、図２、図３に示した非接触型ＩＣタグを作製し、実施例１と同様に確認した結果、実施例１と同等の結果が得られた。
【００３８】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の非接触型ＩＣタグにより、安価なポリエチレンテレフタレート樹脂を用いて高通信性能を備えた、低コストかつ高品質の非接触型ＩＣタグの提供が可能となり、多種、多用な市場要求にも対応できるＩＣタグシステムの構築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の非接触型ＩＣタグの実装部パターン拡大図。
【図２】本発明の非接触型ＩＣタグの実装部パターン拡大図。
【図３】本発明の非接触型ＩＣタグの実装部パターン拡大図。
【図４】従来の非接触型ＩＣタグの配線パターン図、図４（ａ）は配線パターン全体図、図４（ｂ）は実装部拡大図。
【符号の説明】
【００４１】
１    配線パターン主部
２、７、９    実装部
３、８、１０    実装部
４    接続部
５    面実装部品
６    ＩＣチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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