(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードル保持板と、当該ニードル保持板の片面に植設されたニードル群と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックとを備え、前記ニードル群は、前記ニードル保持板の表面からの突出量が異なる複数組のニードルより構成されていて、当該突出量が異なるニードル毎に前記ニードル保持板上の異なる半径位置に植設され、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成することを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコイルの巻線装置において、前記ニードル保持板を回転可能にのみ構成すると共に、前記給線ノズルを前記ニードル保持板に対して接近又は離隔可能に構成し、前記ニードル保持板の回転と前記給線ノズルの位置とを制御することにより、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回することを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコイルの巻線装置において、前記ニードル保持板を回転可能かつ軸線方向に往復移動可能に構成し、前記ニードル保持板の回転と軸線方向位置を制御することにより、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回することを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項４】
請求項１に記載のコイルの巻線装置において、前記ニードル保持板のニードル植設面と対向に、前記ニードルの挿通孔と前記ワイヤの押圧面とを有し、前記ニードル保持板に対して接近又は離隔する方向に移動するコイル整形部材を設けたことを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項５】
請求項４に記載のコイルの巻線装置において、前記コイル整形部材は、前記ニードル保持板及び給線ノズルによる前記ワイヤの巻回が終了した後に前記ニードル保持板側に接近して、所要形状のコイルを整形することを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項６】
請求項４に記載のコイルの巻線装置において、前記コイル整形部材は、前記ニードル保持板及び給線ノズルによる前記ワイヤの巻回中に当該ワイヤの巻回程度に応じて前記ニードル保持板側に接近し、前記ワイヤの巻回が終了した段階で前記ニードル保持板側に最も接近して、所要形状のコイルを整形することを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項７】
請求項１に記載のコイルの巻線装置において、前記ニードル保持板のニードル植設面側に、前記給線ノズルより供給されるワイヤを所要のニードルに案内するワイヤガイドを設けたことを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項８】
請求項１に記載のコイルの巻線装置において、前記ニードル保持板に前記ワイヤチャックを出入可能に取り付け、当該ワイヤチャックの先端部を前記ニードル保持板側に押圧することによって前記ニードル保持板に対する前記ワイヤのチャッキング位置を変更できるようにしたことを特徴とするコイルの巻線装置。
【請求項９】
片面に突出量が異なる複数組のニードル群が各ニードル群毎に異なる半径位置に輪状に植設されたニードル保持板と、当該ニードル保持板の一部に備えられたＩＣ保持部と、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルとを接合する接合部と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックとを備え、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成した後、前記接合部を駆動して前記ＩＣチップの入出力端子に前記コイルの両端部を接合することを特徴とするＩＣチップとコイルの接続装置。
【請求項１０】
片面に突出量が異なる複数組のニードル群が各ニードル群毎に異なる半径位置に輪状に植設されたニードル保持板と、当該ニードル保持板の一部に備えられたＩＣ保持部と、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルとを接合する接合部と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックと、フレキシブル基体の搬送部とを備え、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成した後、前記接合部を駆動して前記ＩＣチップの入出力端子に前記コイルの両端部を接合し、次いで、前記搬送部を駆動して前記フレキシブル基体に前記ＩＣチップとコイルの接続体を転写することを特徴とするフレキシブルＩＣモジュールの製造装置。
【請求項１１】
片面に突出量が異なる複数組のニードル群が各ニードル群毎に異なる半径位置に輪状に植設されたニードル保持板と、当該ニードル保持板の一部に備えられたＩＣ保持部と、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルとを接合する接合部と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックと、フレキシブル基体の搬送部と、カバーシートの接着部とを備え、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成した後、前記接合部を駆動して前記ＩＣチップの入出力端子に前記コイルの両端部を接合し、次いで、前記搬送部を駆動して前記フレキシブル基体に前記ＩＣチップとコイルの接続体を転写し、しかる後に、前記接着部を駆動して前記ＩＣチップとコイルの接続体が転写されたフレキシブル基体に前記カバーシートを接着することを特徴とする情報担体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルの巻線装置と、当該巻線装置を備えたＩＣチップとコイルの接続装置と、前記巻線装置を備えたフレキシブルＩＣモジュールの製造装置と、前記巻線装置を備えた情報担体の製造装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式ＩＣカード等の非接触式情報担体は、定期券、運転免許証、テレホンカード、キャッシュカード等の代替品として使用されるか、使用が検討されており、大量の使用が見込まれるところから、構造及び製造工程をいかに簡略化し、単価を下げるかが最も重要な技術的課題の１つになっている。
【０００３】
本願出願人は、先に、かかる情報担体の製造方法として、ＩＣチップの入出力端子に巻線コイルの両端部を直接接続することによってＩＣチップと巻線コイルの接続体を作製し、次いで、当該ＩＣチップと巻線コイルの接続体を例えば不織布などからなるフレキシブル基体に熱圧着して、中間体であるフレキシブルＩＣモジュールを作製し、しかる後に、当該フレキシブルＩＣモジュールの外面に例えばポリプロピレンシートなどからなるカバーシートを接着して、完成品である情報担体を得る方法を提案した（特開平１１−２６３０９１号）。
【０００４】
この方法によれば、ＩＣチップと巻線コイルの接続体をフレキシブル基体に熱圧着するので、接続体の保護効果が高められ、破壊されやすいＩＣチップの取り扱いや低剛性のコイルの取り扱いが容易になって、情報担体を製造する際の接続体の取扱いが容易化され、情報担体の生産性を高めることができる。また、この方法によれば、フレキシブルＩＣモジュールの外面にカバーシートを接着するだけで完成品である情報担体を得ることができるので、この点からも情報担体の生産性を高めることができる。さらに、この方法によれば、ＩＣチップと巻線コイルとの接続体として、ＩＣチップの入出力端子に巻線コイルの両端部が直接接続されたものを用いるので、ＩＣチップと巻線コイルとの接続の信頼性を高めることができ、情報担体の耐久性の向上と通信特性の改善とを図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記巻線コイルとしては、線間に発生する寄生容量の防止又は減少を図るため、各線間に所定幅以上のスペースを有する間隔巻きコイルを用いることが望ましいが、ＩＣチップに直接接続される巻線コイルは、心線の直径が２０μｍ〜２００μｍ程度の被覆銅線からなり、剛性が極めて低いので、コイルの巻回工程において所要の形状に巻回しても、その後の搬送工程或いはＩＣチップとの接続工程において巻回したままの形状に保持することが難しく、実際には良品を歩留まり良く製造することが困難であった。
【０００６】
なお、ＩＣチップに接続された巻線コイルを含む通信系の共振周波数を調整するため、コイルの一部を密巻きにする場合もあるが、この場合にも、コイル巻回後の搬送工程又はＩＣチップとの接続工程において、巻線コイルを所要の形状に保持することが難しく、同様の不都合があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであって、その目的は、間隔巻きコイルを高能率に巻回可能な巻線装置と、当該巻線装置を備えたＩＣチップとコイルの接続装置と、前記巻線装置を備えたフレキシブルＩＣモジュールの製造装置と、前記巻線装置を備えた情報担体の製造装置とを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
〈コイルの巻線装置〉
本発明は、前記の課題を解決するため、コイルの巻線装置に関しては、第１に、ニードル保持板と、当該ニードル保持板の片面に植設されたニードル群と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックとを備え、前記ニードル群は、前記ニードル保持板の表面からの突出量が異なる複数組のニードルより構成されていて、当該突出量が異なるニードル毎に前記ニードル保持板上の異なる半径位置に植設され、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成するという構成にした。
【０００９】
かように、ニードル保持板の片面に、当該ニードル保持板からの突出量が異なる複数組のニードル群を、前記ニードル保持板上の異なる半径位置に植設すると、給線ノズルより供給されるワイヤの一端をワイヤチャックに固定した後、ニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、各ニードルに所定の順序でワイヤを巻回することによって、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成することができるので、所要形状の間隔巻きコイルを高能率に製造することができる。また、ワイヤの末端をワイヤチャックに固定することによって、巻回されたコイルの形状をそのままの形状に維持できるので、この状態でＩＣチップの入出力端子とコイルの両端部とを接合することによって、チップ接合時におけるコイルの巻き乱れを防止することができる。さらに、ニードル保持板にニードルを植設し、当該ニードルにコイルを巻回するようにしたので、不織布やシート状のホットメルト接着剤などからなるフレキシブル基体にニードルを差し込むことが可能であり、ニードルに巻回されたコイルを直接フレキシブル基体に転写することができるので、搬送時のコイルの変形をも防止することができる。
【００１０】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第２に、前記ニードル保持板を回転可能にのみ構成すると共に、前記給線ノズルを前記ニードル保持板に対して接近又は離隔可能に構成し、前記ニードル保持板の回転と前記給線ノズルの位置とを制御することにより、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回するという構成にした。
【００１１】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第３に、前記ニードル保持板を回転可能かつ軸線方向に往復移動可能に構成し、前記ニードル保持板の回転と軸線方向位置を制御することにより、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回するという構成にした。
【００１２】
ニードル保持板からの突出量が異なる複数組のニードル群に順次給線ノズルから供給されるワイヤを巻回する場合、ワイヤを巻回しようとするニードル群のニードル保持板からの突出量に応じて、ニードル保持板と給線ノズルとの相対的な位置関係を順次変更する必要がある。
【００１３】
ニードル保持板と給線ノズルとの相対的な位置関係を変更する手段としては、前記第２の課題解決手段に示したニードル保持板を固定して給線ノズルを駆動する方法と、前記第３の課題解決手段に示した給線ノズルを固定してニードル保持板を駆動する方法とが考えられる。前記第２の課題解決手段によれば、ニードル保持板に比べて重量が小さい給線ノズルをニードル保持板に対して接近又は離隔する方向に駆動してワイヤを巻回するので、給線ノズルの駆動機構を小型化でき、消費電力も小さくすることができる。これに対して、前記第３の課題解決手段によれば、ニードル保持板を回転可能かつ軸線方向に往復移動可能に構成するので、ワイヤの巻線に要する機構部を集約化することができ、装置全体を小型化することができる。
【００１４】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第４に、前記ニードル保持板のニードル植設面と対向に、前記ニードルの挿通孔と前記ワイヤの押圧面とを有し、前記ニードル保持板に対して接近又は離隔する方向に移動するコイル整形部材を設けるという構成にした。
【００１５】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第５に、前記コイル整形部材は、前記ニードル保持板及び給線ノズルによる前記ワイヤの巻回が終了した後に前記ニードル保持板側に接近して、所要形状のコイルを整形するという構成にした。
【００１６】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第６に、前記コイル整形部材は、前記ニードル保持板及び給線ノズルによる前記ワイヤの巻回中に当該ワイヤの巻回程度に応じて前記ニードル保持板側に接近し、前記ワイヤの巻回が終了した段階で前記ニードル保持板側に最も接近して、所要形状のコイルを整形するという構成にした。
【００１７】
ニードル保持板からの突出量が異なるニードル群ごとに順次ワイヤを巻回すると、巻き上がったコイルは立体形状になるので、この立体形状のコイルを平面形状のコイルに整形するためには、何らかのコイル整形部材を必要とする。前記第４の課題解決手段によれば、コイル整形部材にニードルの挿通孔とワイヤの押圧面とを形成したので、ニードル保持板に植設されたニードルを挿通孔に挿入することによってコイル整形部材のワイヤ押圧面をニードル保持板の表面付近まで接近させることができ、これによって立体形状のコイルを平面形状に整形することができる。
【００１８】
この場合、ニードル保持板に対するコイル整形部材の接近動作は、前記第５の課題解決手段に示したワイヤの巻回が終了した後にコイル整形部材をニードル保持板側に接近して所要形状のコイルを整形する方法と、前記第６の課題解決手段に示したワイヤの巻回中にコイル整形部材をニードル保持板側に接近する方法とが考えられる。前記第５の課題解決手段によれば、ワイヤの巻回が終了した後にコイル整形部材をニードル保持板側に接近するので、コイル整形部材に回転駆動機構を備える必要がなく、巻線装置の構成を簡単なものにすることができる。一方、前記第６の課題解決手段によれば、ワイヤの巻回中にコイル整形部材をニードル保持板側に徐々に接近するので、ワイヤに過大なテンションが作用せず、コイルの断線やワイヤの線伸びを防止することができる。
【００１９】
なお、巻回されたワイヤには、給線ノズルによって常時一定のテンションがかけられているので、立体形状のコイルを平面形状のコイルに整形しても、巻き緩みを生じることがない。
【００２０】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第７に、前記ニードル保持板のニードル植設面側に、前記給線ノズルより供給されるワイヤを所要の前記ニードルに案内するワイヤガイドを設けるという構成にした。
【００２１】
ニードル保持板と給線ノズルとを互いに接近する方向及び離隔する方向並びに回転する方向に相対的に駆動すれば、ニードル保持板からの突出量が異なる複数組のニードル群に順次ワイヤを巻回することができるが、巻回されるコイルの形状が複雑な場合やコイルの巻回速度が大きい場合には、ニードルに対するワイヤの滑りやワイヤの一時的な緩みによって、所要のニードル群に所要の順番でワイヤを巻回できなくなるおそれがある。このような場合にも、ニードル保持板のニードル植設面側にワイヤガイドを設けると、ワイヤガイドによって所要のニードル群に確実にワイヤを案内することができるので、不正なニードル群へのワイヤの巻回を防止することができ、所要のコイルを高能率に作製することができる。
【００２２】
本発明は、コイルの巻線装置に関して、第８に、前記ニードル保持板に前記ワイヤチャックを出入可能に取り付け、当該ワイヤチャックの先端部を前記ニードル保持板側に押圧することによって前記ニードル保持板に対する前記ワイヤのチャッキング位置を変更できるようにするという構成にした。
【００２３】
かように、ニードル保持板にワイヤチャックを出入可能に取り付け、ニードル保持板に対するワイヤのチャッキング位置を変更できるようにすると、ワイヤの巻きはじめ位置をニードル保持板の表面から最も離れた位置に設定することができ、給線ノズルの移送方向とコイル整形部材及び／又はワイヤガイドの移送方向を一致させることができるので、巻線装置の構成を簡略化することができる。
【００２４】
〈ＩＣチップとコイルの接続装置〉
本発明は、前記の課題を解決するため、ＩＣチップとコイルの接続装置に関しては、片面に突出量が異なる複数組のニードル群が各ニードル群毎に異なる半径位置に輪状に植設されたニードル保持板と、当該ニードル保持板の一部に備えられたＩＣ保持部と、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルとを接合する接合部と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックとを備え、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成した後、前記接合部を駆動して前記ＩＣチップの入出力端子に前記コイルの両端部を接合するという構成にした。
【００２５】
かように、巻線装置を構成するニードル保持板の一部にＩＣ保持部を備えると共に、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルの接合部を備えると、巻線装置によって所定形状のコイルを形成した後、直ちに当該コイルの両端をＩＣチップの入出力端子に直接接続することができるので、ＩＣチップとコイルの接続体を高能率に製造することができる。また、ワイヤをニードルに巻回した状態のまま保持するので、チップ接合時におけるコイルの巻き乱れを防止することができる。その他、巻線装置については、前記〈コイルの巻線装置〉の欄で説明したと同様の作用効果を有する。
【００２６】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造装置〉
本発明は、前記の課題を解決するため、フレキシブルＩＣモジュールの製造装置に関しては、片面に突出量が異なる複数組のニードル群が各ニードル群毎に異なる半径位置に輪状に植設されたニードル保持板と、当該ニードル保持板の一部に備えられたＩＣ保持部と、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルとを接合する接合部と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックと、フレキシブル基体の搬送部とを備え、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成した後、前記接合部を駆動して前記ＩＣチップの入出力端子に前記コイルの両端部を接合し、次いで、前記搬送部を駆動して前記フレキシブル基体に前記ＩＣチップとコイルの接続体を転写するという構成にした。
【００２７】
かように、巻線装置及びＩＣチップとコイルの接続装置と一体にフレキシブル基体の搬送部を備えると、巻線装置による所定形状のコイルの形成と、接続装置によるＩＣチップとコイルとの直接接続体の作製と、フレキシブル基体への当該接続体の転写とを連続的に行うことができるので、フレキシブルＩＣモジュールを高能率に製造することができる。また、ニードルに巻回されたワイヤをそのままの状態でフレキシブル基体に転写することができるので、フレキシブルＩＣモジュールの製造時におけるコイルの巻き乱れを防止することができる。その他、巻線装置については、前記〈コイルの巻線装置〉の欄で説明したと同様の作用効果を有し、ＩＣチップとコイルの接続装置については、前記〈ＩＣチップとコイルの接続装置〉の欄で説明したと同様の作用効果を有する。
【００２８】
〈情報担体の製造装置〉
本発明は、前記の課題を解決するため、情報担体の製造装置に関しては、片面に突出量が異なる複数組のニードル群が各ニードル群毎に異なる半径位置に輪状に植設されたニードル保持板と、当該ニードル保持板の一部に備えられたＩＣ保持部と、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルとを接合する接合部と、給線ノズルと、当該給線ノズルより供給されるワイヤの端部を保持するワイヤチャックと、フレキシブル基体の搬送部と、カバーシートの接着部とを備え、前記ニードル保持板と前記給線ノズルとは、前記ニードル保持板の周方向及び前記ニードル保持板のニードル植設面に対して接近又は離隔する方向に関して相対的に駆動可能に構成されていて、これらニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、前記ニードル保持板の表面からの突出量が同一である１の組のニードルへの前記ワイヤの巻回と、前記ニードル植設面に対する前記給線ノズルの高さ位置変更とを順次繰り返すことによって、前記ニードル群を構成する各ニードルに前記給線ノズルより供給されるワイヤを所定の順序で巻回し、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成した後、前記接合部を駆動して前記ＩＣチップの入出力端子に前記コイルの両端部を接合し、次いで、前記搬送部を駆動して前記フレキシブル基体に前記ＩＣチップとコイルの接続体を転写し、しかる後に、前記接着部を駆動して前記ＩＣチップとコイルの接続体が転写されたフレキシブル基体に前記カバーシートを接着するという構成にした。
【００２９】
かように、巻線装置及びＩＣチップとコイルの接続装置並びにフレキシブル基体の搬送部と一体にカバーシートの接着部を備えると、巻線装置による所定形状のコイルの形成と、接続装置によるＩＣチップとコイルとの直接接続体の作製と、フレキシブル基体への当該接続体の転写と、フレキシブルＩＣモジュールに対するカバーシートの接着とを連続的に行うことができるので、所要の情報担体を高能率に製造することができる。その他、巻線装置については前記〈コイルの巻線装置〉の欄で説明したと同様の作用効果を有し、ＩＣチップとコイルの接続装置については前記〈ＩＣチップとコイルの接続装置〉の欄で説明したと同様の作用効果を有し、フレキシブルＩＣモジュールの製造装置については前記〈フレキシブルＩＣモジュールの製造装置〉の欄で説明したと同様の作用効果を有する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
〈巻線装置及びこれを備えたＩＣチップとコイルの接続装置〉
以下、本発明に係る巻線装置とこれを用いたＩＣチップとコイルとの接続装置の第１実施形態例を、図１乃至図４に基づいて説明する。本例の装置は、全ての線間が等間隔に形成されたコイルを巻回すると共に、当該コイルの外側でＩＣチップを実装することを特徴とするものであって、図１は第１実施形態例に係る装置の構成図、図２は第１実施形態例に係る装置に適用されるニードル保持板の平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本例の装置は、ニードル保持板１０と、当該ニードル保持板の一隅部に備えられたＩＣ保持部２０と、ニードル保持板１０に巻回されたコイル１とＩＣ保持部２０に保持されたＩＣチップ２とを接合する接合部３０と、給線ノズル４０と、コイル整形部材５０とを備えてなる。
【００３２】
ニードル保持板１０の上面には、図１乃至図４に示すように、当該上面からの突出量が最も小さな６本のニードル１１ａ〜１１ｆからなる第１のニードル群１１と、前記上面からの突出量が２番目に小さな５本のニードル１２ａ〜１２ｅからなる第２のニードル群１２と、前記上面からの突出量が３番目に小さな５本のニードル１３ａ〜１３ｅからなる第３のニードル群１３と、前記上面からの突出量が４番目に小さな５本のニードル１４ａ〜１４ｅからなる第４のニードル群１４と、前記上面からの突出量が最も大きな１本のニードル１５とが植設されると共に、ＩＣ保持部２０を介してニードル１１ａ，１５の設定部と対向する部分には、コイル１の巻き始端を保持する第１のワイヤチャック１６と、コイル１の巻き終端を保持する第２のワイヤチャック１７とが設定されている。これら第１及び第２のワイヤチャック１６，１７は、ワイヤのチャッキング部分が前記第１のニードル群１１を構成する６本のニードル１１ａ〜１１ｆの略中央位置になるように、前記ニードル保持板１０の上面（ニードル植設面）からの突出量が調整されている。
【００３３】
前記第１のニードル群１１を構成する６本のニードル１１ａ〜１１ｆはニードル保持板１０の回転中心Ｐに関して最も外周側に配置され、前記第２のニードル群１２を構成する５本のニードル１２ａ〜１２ｅは第１のニードル群１１の内周側に配置され、前記第３のニードル群１３を構成する５本のニードル１３ａ〜１３ｅは第２のニードル群１２の内周側に配置され、前記第４のニードル群１４を構成する５本のニードル１４ａ〜１４ｅ及びニードル１５は第３のニードル群１３の内周側に配置される。
【００３４】
ＩＣ保持部２０は、チップホルダ２１を備えており、当該チップホルダ２１は、前記ニードル保持板１０の一隅部に開設されたチップホルダ収納孔２２内に収納されている。ニードル保持板１０のニードル植設面に対するチップホルダ２１の設定位置は、当該チップホルダ２１に所要のＩＣチップ２を取り付けたとき、当該ＩＣチップ２の入出力端子に設けられたバンプ２ａに、ワイヤチャック１６，１７にチャッキングされたワイヤ３が接触する位置に調整される。
【００３５】
なお、ＩＣチップ２としては、従来より非接触式ＩＣカードに搭載されている任意のＩＣチップを用いることができるが、非接触式ＩＣカードなどの薄形の情報担体に適用する場合には、全厚が３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下に薄形化されたベアＩＣチップを用いることが望ましい。なお、特に薄形の情報担体に適用する場合には、ＩＣチップ２として全厚が５０μｍ〜１５０μｍ程度まで薄形化されたベアＩＣチップを用いることもできる。また、バンプ２ａとしては、ニッケルバンプや金バンプ或いはハンダバンプ等を形成することができるが、拡散接合によってワイヤ３を構成する銅線を接合することができて、入出力端子（バンプ２ａ）に対する導線の接合位置を厳密に規制できることから、ニッケルバンプを用いることが特に好ましい。なお、バンプ２ａとしてニッケルバンプを形成する場合には、ニッケルバンプの表面に酸化層が生成されるのを防止し、ワイヤ３の接続を容易かつ確実にするため、ニッケルバンプ２ａの表面にフラッシュメッキ等のメッキ層を形成することが望ましい。
【００３６】
コイル１とＩＣチップ２の接合部３０には、ウェッジボンディング装置、電気溶接装置、ガス溶接装置、抵抗溶接装置、スポット溶接装置又ははんだ付け装置など、バンプ２ａとワイヤ３との接続部に所要の熱又は熱と押圧力を加えて、これらを電気的に接続する任意の接合装置を用いることができるが、接合部に大きな変形や介在物を発生させず、信頼性の高い接合を行えることから、拡散接合装置を用いることが特に好ましい。拡散接合装置としては、本願出願人が先に特開平１１−３３３５６１号公報で提案した装置、即ち、微小間隔を隔てて配設された２本の電極の先端部に抵抗発熱体からなるリボンを巻回した装置を用いることが特に好ましい。
【００３７】
給線ノズル４０は、コイル１の元になるワイヤ３を繰り出す装置であって、ニードル保持板１０に対して３次元方向に移動できるように構成されており、ワイヤ３に一定のテンションを負荷しつつ、所定量のワイヤ３を繰り出して、ニードル保持板１０に植設された各ニードルに所定の順番でワイヤ３を巻回する。なお、この給線ノズル４０の先端部には、ワイヤカッターを備えることもできる。また、前記ワイヤ３としては、心線の直径が２０μｍ〜２００μｍの被覆銅線、例えば、銅線の周囲に絶縁層が直接被覆されたもの、或いは、銅線の周囲にバンプ２ａとの接続性をより高めるための金層が被覆され当該金層の周囲に絶縁層が被覆されたもの等が用いられる。
【００３８】
コイル整形部材５０は、前記各ニードルに巻回された立体形状のコイルを平面形状に整形するものであって、周面５１がニードル保持板１０側に傾斜する傾斜面に形成された円板よりなり、前記ニードル保持板１０に植設された各ニードルと対応する部分に各ニードルを挿入可能なニードル挿通孔５２が開設されていて、ニードル保持板１０と対向する小径の面がワイヤ押圧面５３になっている。このコイル整形部材５０は、ニードル挿通孔５２内に各ニードルを挿入することによって、ニードル保持板１０のニードル植設面と接近する位置まで下降できるようになっており、この下降工程で、前記各ニードルに巻回された立体形状のコイル１を平面形状に整形する。
【００３９】
前記ニードル保持板１０、ＩＣ保持部２０、コイルとＩＣチップの接合部３０、給線ノズル４０及びコイル整形部材５０は、図示しない制御装置によって所定の順序で駆動され、所定形状のコイル１の巻回と、巻回されたコイル１とＩＣ保持部２０に保持されたＩＣチップ２との接続を行う。
【００４０】
以下、本実施形態例に係る装置の動作を、図５及び前出の図２に基づいて説明する。図５は、本例装置を用いたコイルの巻回手順を示すフロー図である。
【００４１】
コイル１の巻回開始時点において、給線ノズル４０はニードル保持板１０に最も接近した位置まで下降されており、コイル整形部材５０はニードル保持板１０から最も離隔した位置まで上昇されている。また、コイルとＩＣチップの接合部３０はニードル保持板１０のニードル植設面を対向しない位置に退避されている。さらに、ＩＣ保持部２０のチップホルダ２１には、図示しないＩＣ搬送部より供給されたＩＣチップ２が所定の向きで設定されている。
【００４２】
コイル１の巻回に際しては、まず、給線ノズル４０より所定量のワイヤ３を繰り出して、その先端部を第１のワイヤチャック１６にチャッキングする。次に、給線ノズル４０をニードル保持板１０のニードル植設面と平行な面内で駆動し、図２に示すように、ワイヤ３をニードル１１ａに巻回する。しかる後に、給線ノズル４０を図５（ａ）に示すように、ニードル保持板１０と対向しない部分まで移動する。
【００４３】
次いで、ニードル保持板１０を回転し、第１のニードル群１１を構成する他のニードル１１ｂ〜１１ｆに順次ワイヤ３を巻回する。
【００４４】
ニードル１１ｆにワイヤ３を巻回した後、図５（ｂ）に示すように、給線ノズル４０を第１のニードル群１１と第２のニードル群１２との間の高さまで上昇し、第２のニードル群１２を構成する５本のニードル１２ａ〜１２ｅにワイヤ３を巻回する。
【００４５】
以下同様にして、所定のニードルへのワイヤ３の巻回が終了した後、給線ノズル４０を第２のニードル群１２と第３のニードル群１３との間、及び第３のニードル群１３と第４のニードル群１４との間の高さまで順次上昇し、図５（ｃ）に示すように、第３のニードル群１３を構成する５本のニードル１３ａ〜１３ｅ及び第４のニードル群１４を構成する５本のニードル１４ａ〜１４ｅに順次ワイヤ３を巻回する。そして、ニードル１４ｅにワイヤ３を巻回した後、給線ノズル４０をニードル保持板１０のニードル植設面と平行な面内で駆動して図２に示すようにワイヤ３を最も突出量が大きいニードル１５に巻回し、その端部を第２のワイヤチャック１７の上方に配置する。
【００４６】
しかる後に、図５（ｄ），（ｅ）に示すように、コイル整形部材５０をニードル保持板１０のニードル植設面に最も接近する位置まで下降し、立体形状に巻回されたコイルを平面形状のコイル１に整形する。なお、ワイヤ３には給線ノズル４０によって一定のテンションが負荷されているため、この整形段階でワイヤ３に巻き緩みを生じることはない。
【００４７】
最後に、コイル１の巻き終端を第２のワイヤチャック１７にチャッキングし、給線ノズル４０に備えられたワイヤーカッターにて前記第２のワイヤチャック１７より突出した余剰部分を切断することによって、所望の間隔巻きコイル１の巻回を終了する。
【００４８】
次いで、前記のようにして巻回されたコイル１とＩＣ保持部２０に保持されたＩＣチップ２との直接接続工程に移行する。
【００４９】
即ち、コイルとＩＣチップの接合部３０をニードル保持板１０の上方のバンプ２ａと対向する位置まで移送した後、コイル１とバンプ２ａとに所要の熱又は熱と押圧力を加えて、コイル１とバンプ２ａとを電気的に接続する。これによって、コイル１とＩＣチップ２との接続体が作製される。
【００５０】
本例の装置は、ニードル保持板１０の片面に、当該ニードル保持板１０からの突出量が異なる第１乃至第４のニードル群１１〜１４とニードル１５とを、ニードル保持板１０の回転中心から異なる半径位置に植設したので、給線ノズル４０より供給されるワイヤ３の一端を第１のワイヤチャック１６に固定した後、ニードル保持板１０及び給線ノズル４０を駆動し、各ニードル群１１〜１４ごとにワイヤ３を順次巻回することによって線間の全部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイル１を形成することができ、所要形状の間隔巻きコイルを高能率に製造することができる。また、巻回されたコイル１の形状を維持したまま、その両端部を直ちにＩＣチップ２のバンプ２ａに直接接続するので、コイル１とＩＣチップ２の接続体を高能率に製造することができると共に、チップ接合時におけるコイル１の巻き乱れを防止することができる。さらに、ニードル保持板１０を回転可能にのみ構成し、給線ノズル４０を３次元方向に駆動できるように構成したので、ニードル保持板１０を回転可能かつ軸線方向に往復移動可能に構成する場合に比べて、コイル１の巻線機構を小型化でき、消費電力も小さくすることができる。また、本例の装置は、ワイヤの巻回が終了した後にコイル整形部材５０をニードル保持板１０側に下降して平面形状のコイルを整形するコイル整形部材５０に回転駆動機構を備える必要がなく、巻線装置の構成を簡単なものにすることができる。
【００５１】
なお、前記実施形態例においては、第１及び第２のワイヤチャック１６，１７をニードル保持板１０のニードル植設面に固定したが、これらの各ワイヤチャック１６，１７をニードル保持板１０のニードル植設面に出入可能に構成し、図６に示すように、ニードル植設面からの突出量が最も長いニードル１５からコイル１の巻回を開始することもできる。
【００５２】
この場合、各ニードルへのワイヤ３の巻回をより高速かつ確実に行えるようにするため、図６に示すように、給線ノズル４０の下降と同期してコイル整形部材５０を順次ニードル保持板１０側に下降し、コイル整形部材５０に形成された傾斜面５１をワイヤ３のガイドとして使用することもできる。
【００５３】
また、図７に示すように、ニードル保持板１０にワイヤガイド１８を出入可能に設け、給線ノズル４０の下降と同期してコイル整形部材５０及びワイヤガイド１８を順次一定の間隔を保ってニードル保持板１０側に下降し、これらコイル整形部材５０とワイヤガイド１８との間に形成されるクリアランスをワイヤ３のガイドとして使用することもできる。
【００５４】
その他の部分については、図５と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図６及び図７に示すように、給線ノズル４０の下降と同期してコイル整形部材５０を順次ニードル保持板１０側に下降すると、立体形状に巻回された４ターンのコイル１を平面形状に整形する場合に比べて、ワイヤ３に作用するテンションを低減することができるので、ワイヤ３の断線や変形を防止することができ、良品の歩留まりをより向上することができる。
【００５６】
次に、本発明に係る巻線装置とこれを用いたＩＣチップとコイルとの接続装置の第２実施形態例を、図８乃至図１０に基づいて説明する。本例の装置は、全ての線間が等間隔に形成されたコイルを巻回すると共に、当該コイルの内側でＩＣチップを実装することを特徴とするものであって、図８は第２実施形態例に係る装置に適用されるニードル保持板の平面図、図９は図８のＣ−Ｃ断面図、図１０は図８のＤ−Ｄ断面図である。
【００５７】
ニードル保持板１０の上面には、図８乃至図１０に示すように、当該上面からの突出量が最も小さな５本のニードル１１ａ〜１１ｅからなる第１のニードル群１１と、前記上面からの突出量が２番目に小さな４本のニードル１２ａ〜１２ｄからなる第２のニードル群１２と、前記上面からの突出量が３番目に小さな４本のニードル１３ａ〜１３ｄからなる第３のニードル群１３と、前記上面からの突出量が最も大きな５本のニードル１４ａ〜１４ｅからなる第４のニードル群１４とが植設されると共に、ＩＣ保持部２０が前記各ニードル群１１〜１４の設定部の内周領域に設けられ、かつ、当該ＩＣ保持部２０を介してニードル１１ａ，１４ｅの設定部と対向する部分には、コイル１の巻き始端を保持する第１のワイヤチャック１６と、コイル１の巻き終端を保持する第２のワイヤチャック１７とが設定されている。
【００５８】
前記第１のニードル群１１を構成する５本のニードル１１ａ〜１１ｅはニードル保持板１０の回転中心Ｐに関して最も外周側に配置され、前記第２のニードル群１２を構成する４本のニードル１２ａ〜１２ｄは第１のニードル群１１の内周側に配置され、前記第３のニードル群１３を構成する４本のニードル１３ａ〜１３ｄは第２のニードル群１２の内周側に配置され、前記第４のニードル群１４を構成する５本のニードル１４ａ〜１４ｅは第３のニードル群１３の内周側に配置される。その他の各部は、第１実施形態例に係る装置と同様に構成される。
【００５９】
以下、第２実施形態例に係る装置の動作を、図１１及び前出の図８に基づいて説明する。図１１は本例装置を用いたコイルの巻回手順を示すフロー図である。
【００６０】
第１実施形態例に係る装置と同様に、給線ノズル４０がニードル保持板１０に最も接近した位置まで下降され、コイル整形部材５０がニードル保持板１０から最も離隔した位置まで上昇され、コイルとＩＣチップの接合部３０がニードル保持板１０のニードル植設面を対向しない位置に退避され、さらに、ＩＣ保持部２０のチップホルダ２１にＩＣチップ２が所定の向きで設定された状態から、まず、給線ノズル４０より所定量のワイヤ３を繰り出して、その先端部を第１のワイヤチャック１６にチャッキングする。
【００６１】
次に、給線ノズル４０をニードル保持板１０のニードル植設面と平行な面内でニードル１１ａの方向に移動し、当該給線ノズル４０を図１１（ａ）に示すように、ニードル保持板１０と対向しない部分まで移動する。
【００６２】
次いで、ニードル保持板１０を回転し、第１のニードル群１１を構成する他のニードル１１ｂ〜１１ｅに順次ワイヤ３を巻回する。以下、図１１（ｂ）に示すように、第１実施形態例に係る装置と同様に、ニードル保持板１０に対する給線ノズル４０の高さ位置を段階的に上昇しつつ、第２、第３及び第４のニードル群１２，１３，１４を構成する各ニードルにワイヤ３を巻回する。そして、最後のニードル１４ｅにワイヤ３を巻回した後、給線ノズル４０を第２のワイヤチャック１７側に移動し、コイル１の終端部を当該第２のワイヤチャック１７の上方に配置する。
【００６３】
以下、第１実施形態例に係る装置と同様に、コイル整形部材５０によるコイル１の整形と、コイル終端部の第２のワイヤチャック１７へのチャッキングと、接合部３０によるコイル１とＩＣチップ２との接続体の作製とを行う。
【００６４】
本例の装置も、第１実施形態例に係る装置と同様の効果を有する。
【００６５】
なお、ＩＣ保持部２０が各ニードル群１１〜１４の設定部の内周領域に設けられた装置においても、各ワイヤチャック１６，１７をニードル保持板１０のニードル植設面に出入可能に構成することによって、ニードル植設面からの突出量が最も長いニードルからコイル１の巻回を開始することができる。
【００６６】
図１２及び図１３は、ニードル植設面からの突出量が最も長いニードルからコイル１の巻回を開始する場合のコイルの巻回手順を示す図であって、図１２は、給線ノズル４０の下降と同期してコイル整形部材５０を順次ニードル保持板１０側に下降し、コイル整形部材５０に形成された傾斜面５１をワイヤ３のガイドとして使用する場合を示しており、図１３は、ニードル保持板１０にワイヤガイド１８を出入可能に設け、給線ノズル４０の下降と同期してコイル整形部材５０及び当該ワイヤガイド１８を順次一定の間隔を保ってニードル保持板１０側に下降し、これらコイル整形部材５０とワイヤガイド１８との間に形成されるクリアランスをワイヤ３のガイドとして使用する場合を示している。
【００６７】
次に、本発明に係る巻線装置とこれを用いたＩＣチップとコイルとの接続装置の第３実施形態例を、図１４乃至図１６に基づいて説明する。本例の装置は、線間の一部のみが等間隔に形成されたコイルを巻回すると共に、当該コイルの外側でＩＣチップを実装することを特徴とするものであって、図１４は第３実施形態例に係る装置に適用されるニードル保持板の平面図、図１５は図１４のＥ−Ｅ断面図、図１６は図１４のＦ−Ｆ断面図である。
【００６８】
ニードル保持板１０の上面には、図１４乃至図１６に示すように、当該上面からの突出量が最も小さな４本のニードル１１ａ〜１１ｄからなる第１のニードル群１１と、前記上面からの突出量が２番目に小さな３本のニードル１２ａ〜１２ｃからなる第２のニードル群１２と、前記上面からの突出量が３番目に小さな３本のニードル１３ａ〜１３ｃからなる第３のニードル群１３と、前記上面からの突出量が４番目に小さな５本のニードル１３ａ〜１３ｅからなる第４のニードル群１４と、前記上面からの突出量が最も大きな１本のニードル１５とが植設されると共に、ＩＣ保持部２０が前記各ニードル群１１〜１４の設定部の外周領域に設けられ、かつ、当該ＩＣ保持部２０を介してニードル１１ａ，１５の設定部と対向する部分には、コイル１の巻き始端を保持する第１のワイヤチャック１６と、コイル１の巻き終端を保持する第２のワイヤチャック１７とが設定されている。
【００６９】
前記第１のニードル群１１を構成する４本のニードル１１ａ〜１１ｄのうち、ニードル１１ａを除く３本のニードル１１ｂ〜１１ｄはニードル保持板１０の回転中心Ｐに関して最も外周側に配置され、前記第２のニードル群１２を構成する３本のニードル１２ａ〜１２ｃは前記３本のニードル１１ｂ〜１１ｄの内周側に配置され、前記第３のニードル群１３を構成する３本のニードル１３ａ〜１３ｃは第２のニードル群１２の内周側に配置され、前記第４のニードル群１４を構成する５本のニードル１４ａ〜１４ｅのうち、ニードル１４ａ，１４ｅを除く３本のニードル１４ｂ〜１４ｄは第３のニードル群１３の内周側に配置される。また、第１のニードル群１１を構成するニードル１１ａとニードル保持板１０からの突出量が最も大きなニードル１５とは、ＩＣ保持部２０を介して、第１及び第２のワイヤチャック１６，１７とそれぞれ対向に配置される。さらに、第４のニードル群１４を構成するニードル１４ａと１４ｅとは、ぞれぞれ前記ニードル１１ａと１５に隣接して配置される。その他の各部は、第１実施形態例に係る装置と同様に構成される。
【００７０】
以下、第３実施形態例に係る装置の動作を図１４に基づいて説明する。
【００７１】
第１実施形態例に係る装置及び第２実施形態例に係る装置と同様に、給線ノズル４０がニードル保持板１０に最も接近した位置まで下降され、コイル整形部材５０がニードル保持板１０から最も離隔した位置まで上昇され、コイルとＩＣチップの接合部３０がニードル保持板１０のニードル植設面を対向しない位置に退避され、さらに、ＩＣ保持部２０のチップホルダ２１にＩＣチップ２が所定の向きで設定された状態から、まず、給線ノズル４０より所定量のワイヤ３を繰り出して、その先端部を第１のワイヤチャック１６にチャッキングする。
【００７２】
次に、給線ノズル４０をニードル保持板１０のニードル植設面と平行な面内で駆動し、ワイヤ３をニードル１１ａと１４ａとに巻回する。次いで、給線ノズル４０をニードル保持板１０と対向しない部分まで移動する。
【００７３】
しかる後に、ニードル保持板１０を回転し、第１のニードル群１１を構成する他の３本のニードル１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、第４のニードル群１４を構成するニードル１４ｅの順にワイヤ３を巻回する。
【００７４】
次いで、給線ノズル４０を第１のニードル群１１と第２のニードル群１２との間の高さまで上昇し、最も突出量が大きなニードル１５、第４のニードル群１４を構成するニードル１４ａ、第２のニードル群１２を構成する３本のニードル１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、第４のニードル群１４を構成するニードル１４ｅの順にワイヤ３を巻回する。
【００７５】
次いで、給線ノズル４０を第２のニードル群１２と第３のニードル群１３との間の高さまで上昇し、最も突出量が大きなニードル１５、第４のニードル群１４を構成するニードル１４ａ、第３のニードル群１３を構成する３本のニードル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、第４のニードル群１４を構成するニードル１４ｅの順にワイヤ３を巻回する。
【００７６】
次いで、給線ノズル４０を第３のニードル群１３と第４のニードル群１４との間の高さまで上昇し、最も突出量が大きなニードル１５、第４のニードル群１４を構成する第４のニードル群１４を構成する５本のニードル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの順にワイヤ３を巻回する。
【００７７】
次いで、給線ノズル４０をニードル保持板１０のニードル植設面と平行な面内で駆動し、ワイヤ３を最も突出量が大きなニードル１５に巻回した後、その端部を第２のワイヤチャック１７の上方に配置する。
【００７８】
以下、第１実施形態例に係る装置及び第２実施形態例に係る装置と同様に、コイル整形部材５０によるコイル１の整形と、コイル終端部の第２のワイヤチャック１７へのチャッキングと、接合部３０によるコイル１とＩＣチップ２との接続体の作製とを行う。
【００７９】
なお、前記実施形態例においては、ＩＣ保持部２０が各ニードル群１１〜１４の設定部の外周領域に設けられた装置を例にとって説明したが、ニードルの配列や各ニードルに対するワイヤ３の巻回順序を変更することによって、ＩＣ保持部２０が各ニードル群１１〜１４の設定部の内周領域に設けられた装置を作製することもできる。
【００８０】
また、第１実施形態例に係る装置及び第２実施形態例に係る装置と同様に、ワイヤ３を最も突出量が大きなニードル１５側から巻回すること、給線ノズル４０の下降と同期してコイル整形部材５０を順次ニードル保持板１０側に下降すること、並びに、ニードル保持板１０にワイヤガイド１８を出入可能に設けることもできる。
【００８１】
その他、前記各実施形態例においては、コイルの巻線装置を備えたコイルとＩＣチップの接続装置を例にとって説明したが、これらの巻線装置と接続装置とを独立の別体に形成することもできる。
【００８２】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造装置〉
以下、本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造装置を、図１７及び図１８に基づいて説明する。図１７は実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュール製造装置の構成図であり、図１８は当該装置によって製造されるフレキシブルＩＣモジュールの一例を示す平面図である。
【００８３】
図１７に示すように、本例のフレキシブルＩＣモジュール製造装置は、巻線装置を備えたＩＣチップとコイルの接続装置１００の上方に、ヒータ２００と、搬送プレート２０１によって搬送されるフレキシブル基体２０２とを配置し、接続装置１００に備えられたニードル保持板１０とヒータ２００とを相対的に接近又は離隔可能に構成したことを特徴とする。
【００８４】
接続装置１００としては、前記第１乃至第３の実施形態例にて説明した装置が用いられる。ヒータ２００の下面には、接続装置１００のニードル保持板１０に植設されたニードル群４１〜４４を逃げるためのニードル挿入凹部２００ａが形成され、搬送プレート２０１には、当該ニードル群４１〜４４を貫通するための貫通孔２０１ａが開設されている。
【００８５】
フレキシブル基体２０２としては、自己圧着性を有する不織布やシート状に形成されたホットメルト接着剤などを用いることができる。自己圧着性を有する不織布としては、公知に属する任意のものを用いることができるが、自己圧着性が特に高く、かつ熱収縮が小さく、しかも熱と圧力を負荷した後も多孔質で樹脂の含浸性に優れることから、結晶性樹脂と非結晶性共重合ポリエステルとを含む繊維からなる不織布、例えば、結晶性樹脂と非結晶性共重合ポリエステルとの複合繊維からなるもの又は結晶性樹脂繊維と非結晶性共重合ポリエステル繊維の混合体からなるものを用いることが特に望ましい。なお、本明細書において、「自己圧着性」とは、常温又は加熱下で不織布に圧縮力を負荷したとき、当該不織布を構成する各繊維が接合されると共に、複数枚の不織布を重ねあわせて圧縮力を負荷した場合にはそれら重ね合わされた各不織布が互いに接合され、不織布の形状が圧縮前より体積が減少した状態に保たれる特性をいう。
【００８６】
本例のフレキシブルＩＣモジュール製造装置は、接続装置１００を用いて所要形状のコイル１を巻回し、次いで当該コイルの両端部をＩＣチップ２のバンプ２ａに接続した後、接続装置１００に備えられたニードル保持板１０とヒータ２００とを相対的に接近させ、接続装置１００にて作製されたコイル１とＩＣチップ２の接続体をフレキシブル基体２０２に転写させることによって、所望のフレキシブルＩＣモジュールを製造する。即ち、ニードル保持板１０とヒータ２００とを相対的に接近させると、各ニードル群４１〜４４は、フレキシブル基体２０２を差し貫いた後に搬送プレート２０１に開設された貫通孔２０１ａを貫通し、ヒータ２００の下面に形成されたニードル挿入凹部２００ａ内に内挿されるので、フレキシブル基体２０２にコイル１とＩＣチップ２の接続体を密着させることができる。そこで、ニードル保持板１０と搬送プレート２０１とによってフレキシブル基体２０２と接続体との間に所要の押圧力を負荷しつつ、ヒータ２００の熱をフレキシブル基体２０２と接続体に加えることによって、フレキシブル基体２０２にコイル１とＩＣチップ２の接続体を転写することができる。以下、搬送プレート２０１からフレキシブル基体２０２を剥離し、フレキシブル基体２０２を所要の形状に裁断することによって、図１８に例示する所要のフレキシブルＩＣモジュール３００が得られる。
【００８７】
かように、本例の装置によれば、接続装置１００に巻回されたコイル１をそのままの状態でフレキシブル基体２０２に転写するので、フレキシブルＩＣモジュール３００の製造段階におけるコイル１の巻き緩みを解消することができ、図１８に例示する良品を高能率に製造することができる。
【００８８】
なお、前記実施形態例においては、１回の転写工程で接続体を１つずつフレキシブル基体２０２に転写したが、フレキシブルＩＣモジュール３００の製造効率を高めるため、１回の転写工程で複数個の接続体を同時にフレキシブル基体２０２に転写することも、もちろん可能である。
【００８９】
また、前記実施形態例においては、１枚のフレキシブル基体２０２の片面に接続体を転写してフレキシブルＩＣモジュールの完成品としたが、１枚のフレキシブル基体２０２の片面に接続体を転写した後、当該フレキシブル基体２０２の接続体転写面に第２のフレキシブル基体を貼り合わせて、フレキシブルＩＣモジュールの完成品とすることもできる。
【００９０】
〈情報担体の製造装置〉
以下、本発明に係る情報担体の製造装置を、図１９に基づいて説明する。図１９は実施形態例に係る情報担体製造装置の構成図である。
【００９１】
図１９に示すように、本例の情報担体製造装置は、巻線装置を備えたＩＣチップとコイルの接続装置１００の上方に、ヒータ２００と、搬送プレート２０１によって搬送されるフレキシブル基体２０２とを配置し、接続装置１００に備えられたニードル保持板１０とヒータ２００とを相対的に接近又は離隔可能に構成したフレキシブルＩＣモジュール製造装置の後方に、カバーシート４００の供給ローラ４０１と、フレキシブル基体２０２にカバーシート４００を熱圧着するためのローラ形のヒータ４０２を備えたことを特徴とする。
【００９２】
カバーシート４００としては、任意のプラスチックシート又は紙を用いることができるが、焼却時に有害物質を発生しにくく、地球環境に優しいことから、例えばポリプロピレン等の非塩素系のプラスチックシートや紙を用いることが特に好ましい。なお、フレキシブル基体２０２が不織布をもって構成されている場合には、カバーシート４００としては、片面に接着剤層が設けられたものが用いられる。一方、フレキシブル基体２０２がホットメルト接着剤をもって構成されている場合には、接着剤層を有しないカバーシート４００が用いられる。
【００９３】
本例の情報担体製造装置は、フレキシブルＩＣモジュール製造装置によって製造されたフレキシブルＩＣモジュール３００の表裏両面に、供給ローラ４０１より供給されたカバーシート４００を貼り合わせ、次いでローラ形のヒータ４０２にてこれらフレキシブルＩＣモジュール３００とカバーシート４００とを熱圧着する。しかる後に、カバーシート４００及びフレキシブル基体２０２を所要の形状に裁断することによって、所要の情報担体が得られる。
【００９４】
かように、本例の装置によれば、所定形状のコイル１の形成と、当該コイル１とＩＣチップ２との直接接続体の作製と、フレキシブル基体２０２への当該接続体の転写と、フレキシブルＩＣモジュール３００に対するカバーシート４００の接着とを連続的に行うことができるので、所要の情報担体を高能率に製造することができる。
【００９５】
なお、前記各実施形態例においては、ニードル保持板１０を回転駆動することによって各ニードル群１１〜１４及びニードル１５にワイヤ３を巻回し、所要のコイル１を作製したが、ニードル保持板１０を固定し、当該ニードル保持板１０の回りに給線ノズル４０を回転駆動させることによっても、所要のコイル１を作製することができる。
【００９６】
また、かかる構成に代えて、ニードル保持板１０を回転駆動しながら当該ニードル保持板１０の回りに給線ノズル４０を回転駆動させることによっても、所要のコイル１を作製することができる。このように、ニードル保持板１０と給線ノズル４０の双方を回転駆動させると、より巻線構造が複雑なコイル３を高速に巻回することができる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明のコイルの巻線装置は、ニードル保持板の片面に、当該ニードル保持板からの突出量が異なる複数組のニードルを、前記ニードル保持板上の異なる半径位置に植設したので、給線ノズルより供給されるワイヤの一端をワイヤチャックに固定した後、ニードル保持板及び給線ノズルのうちの少なくともいずれか一方を駆動し、各ニードル群ごとにワイヤを順次巻回することによって、線間の全部又は一部に一定間隔のスペースを有する間隔巻きコイルを形成することができる。また、ワイヤの末端をワイヤチャックに固定することによって、巻回されたコイルの形状をそのままの形状に維持できるので、この状態でＩＣチップの入出力端子とコイルの両端部とを接合することによって、チップ接合時におけるコイルの巻き乱れを防止することができる。さらに、ニードル保持板にニードルを植設し、当該ニードルにコイルを巻回するようにしたので、不織布やシート状のホットメルト接着剤などからなるフレキシブル基体にニードルを差し込むことができ、ニードルに巻回されたコイルを直接フレキシブル基体に転写することができて、搬送時のコイルの変形をも防止することができる。
【００９８】
本発明のＩＣチップとコイルの接続装置は、巻線装置を構成するニードル保持板の一部にＩＣ保持部を備えると共に、当該ＩＣ保持部に保持されたＩＣチップとコイルの接合部を備えたので、巻線装置によって所定形状のコイルを形成した後、直ちに当該コイルの両端をＩＣチップの入出力端子に直接接続することができて、ＩＣチップとコイルの接続体を高能率に製造することができる。また、ワイヤをニードルに巻回した状態のまま保持するので、チップ接合時におけるコイルの巻き乱れを防止することができる。
【００９９】
本発明のフレキシブルＩＣモジュールの製造装置は、巻線装置及びＩＣチップとコイルの接続装置と一体にフレキシブル基体の搬送部を備えたので、巻線装置による所定形状のコイルの形成と、接続装置によるＩＣチップとコイルとの直接接続体の作製と、フレキシブル基体への当該接続体の転写とを連続的に行うことができ、フレキシブルＩＣモジュールを高能率に製造することができる。また、ニードルに巻回されたワイヤをそのままの状態でフレキシブル基体に転写することができるので、フレキシブルＩＣモジュールの製造時におけるコイルの巻き乱れを防止することができる。
【０１００】
本発明の情報担体の製造装置は、巻線装置及びＩＣチップとコイルの接続装置並びにフレキシブル基体の搬送部と一体にカバーシートの接着部を備えたので、巻線装置による所定形状のコイルの形成と、接続装置によるＩＣチップとコイルとの直接接続体の作製と、フレキシブル基体への当該接続体の転写と、フレキシブルＩＣモジュールに対するカバーシートの接着とを連続的に行うことができ、所要の情報担体を高能率に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置の構成図である。
【図２】第１実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置に適用されるニードル保持板の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】第１実施形態例に係る巻線装置を用いたコイルの巻回手順を示すフロー図である。
【図６】第１実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置の変形例を示す図である。
【図７】第１実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置の他の変形例を示す図である。
【図８】第２実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置に適用されるニードル保持板の平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】第２実施形態例に係る巻線装置を用いたコイルの巻回手順を示すフロー図である。
【図１２】第２実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置の変形例を示す図である。
【図１３】第２実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置の他の変形例を示す図である。
【図１４】第３実施形態例に係る巻線装置及びこれを備えたコイルとＩＣチップの接続装置に適用されるニードル保持板の平面図である。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ断面図である。
【図１６】図１４のＦ−Ｆ断面図である。
【図１７】実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュール製造装置の構成図である。
【図１８】実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュール製造装置によって製造されるフレキシブルＩＣモジュールの一例を示す平面図である。
【図１９】実施形態例に係る情報担体製造装置の構成図である。
【符号の説明】
１  コイル
２  ＩＣチップ
２ａ  バンプ
３  ワイヤ
１０  ニードル保持板
１１  第１のニードル群
１２  第２のニードル群
１３  第３のニードル群
１４  第４のニードル群
１５  ニードル
１６  第１のワイヤチャック
１７  第２のワイヤチャック
２０  ＩＣ保持部
３０  接合部
４０  給線ノズル
５０  コイル整形部材
１００  ＩＣチップとコイルの接続装置
２００  ヒータ
２０１  搬送プレート
２０２  フレキシブル基体
３００  フレキシブルＩＣモジュール
４００  カバーシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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