(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にアンテナパターンが印刷され、当該アンテナパターン上にＩＣチップラベルが装着された非接触データキャリアにおいて、
前記ＩＣチップラベルは、アンテナパターンを備え、
前記ＩＣチップラベルのアンテナパターンは、前記基材上に設けられたアンテナパターンと導通する状態で貼着され、
前記基材上に設けられたアンテナパターンと前記ＩＣチップラベルとを覆う状態でカバーフィルムが設けられ、
前記基材の前記アンテナパターンが印刷された面と反対側の面には、前記ＩＣチップラベルと重なる部分を除いた部分に粘着剤層が塗工されていることを特徴とする防湿耐水性仕様非接触データキャリア。
【請求項２】
前記カバーフィルムの前記アンテナパターンが印刷された面に対向する面には、前記ＩＣチップラベルと重なる部分を除いた部分に、粘着剤層が塗工されていることを特徴とする請求項１記載の防湿耐水性仕様非接触データキャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基材上に直接アンテナパターンを印刷し、当該アンテナパターン上にＩＣチップを装着したタイプの非接触データキャリアまたは紙製トレーにおける非接触データキャリアにおいて、その防湿性と耐水性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来技術】
物品に、メモリー付き集積回路を有する「非接触データキャリア」（一般に、「非接触ＩＣタグ」、「無線ＩＣタグ」、「非接触ＩＣ」、「非接触ＩＣラベル」、「ＲＦ−ＩＤタグ」等と表現される場合もある。）を実装し、メモリーに各種の情報を記録して物流の合理化や製品情報の提供を行うことがされるようになってきている。
この「非接触データキャリア」には、各種の実施形態があるが、パッケージ基材等の面に直接アンテナパターンを導電性インキで印刷して、当該アンテナパターンに「ＩＣチップラベル」を貼着する「チップ貼着型データキャリア」が、特性も良く製造工程簡易かつ低コスト化できる利点がある。
また、非接触データキャリアを金型内に置いて成形材料と一体にインモールド成形する方法も行われている。
なお、本明細書において、「ＩＣチップラベル」とは、シリコン基板に集積回路またはメモリを設けたＩＣチップを、非接触データキャリア用のアンテナパターンに装着可能にタックラベル化した状態のものを意味し、ラベルにはＩＣチップに接続した小型のアンテナ部を有する場合もある。具体的には、モトローラ社が製造販売する「Ｂｉｓｔａｔｉｘ」用のインターポーザの形態のものを表現している。
【０００３】
図７は、チップ貼着型データキャリアを示す図である。図７（Ａ）は、ＩＣチップラベル１Ｌをアンテナパターン１１１，１１２の双方に接続するように貼着した状態、図７（Ｂ）は、アンテナパターン１１１，１１２からＩＣチップラベル１Ｌを部分的に剥離した状態を示し、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う拡大した断面を示す図である。
一般に、ＩＣチップラベルは、カートン等のパッケージ基材２１０に印刷により形成されたアンテナパターン１１１，１１２に対して貼着して使用されるが、図７（Ｂ）のように、ＩＣチップラベル１Ｌにも小型のアンテナパターン１２１，１２２が導電性の印刷インキ等により印刷されている。
アンテナパターン１２１，１２２は、通常は中央部が欠損した「Ｈ」の字状に印刷され、その欠損部の双方のアンテナパターン１２１，１２２に、ＩＣチップ１０のバンプまたはパッドが導通するように装着されている。
【０００４】
図７（Ｃ）のように、パッケージ基材２１０のアンテナパターン１１１，１１２とＩＣチップラベル１Ｌのアンテナパターン１２１，１２２とはパターンに直交する方向にのみ導通する異方導電性接着剤１１７により導通が得られることになる。当該異方導電性接着剤はあらかじめＩＣチップラベル１Ｌのアンテナパターン１２１，１２２面に塗工されていてタックラベル化している。
【０００５】
図８は、ＩＣチップラベルの構成を示す断面図である。ＩＣチップラベル１Ｌは、基材２０面に導電性のアンテナパターン１２１，１２２を設け、当該アンテナパターンにＩＣチップ１０が装着されている。基材２０は、紙、プラスチック、合成紙等の柔軟で薄層の材質を使用できるが、低コスト化の面から紙が推奨される。アンテナパターンは第１の導電性パターン１２１と第２の導電性パターン１２２とからなり、当該双方の導電性パターンにＩＣチップ１０のバンプ１３１，１３２がそれぞれ導通するようにされている。
【０００６】
図８のように、パッドがＩＣチップの平面から突出しているバンプである場合は、基材２０とＩＣチップ１０との間の接着剤８によりＩＣチップが基材に固定され、これによりアンテナパターンとバンプ間の導通が確保される。
ただし、ＩＣチップのパッドがバンプとしてＩＣチップ平面から突出している必要はなく、ＩＣチップ平面と同一平面上のパッドであっても、逆に凹んでいる位置にある場合であってもよい。
それらの場合は、パッドとアンテナパターン１２１，１２２間を異方導電性接着剤を介して接着することによりＩＣチップ１０と基材２０間に作用する圧力により垂直方向（基材２０に垂直の方向）にのみ導通して接続が得られる。
ＩＣチップラベル１Ｌとパッケージ基材２１０面上のアンテナパターン１１１，１１２との間の導通も前述のように異方導電性接着剤１１７を介して行うことになる。これらの技術の詳細については、ＷＯ９９／６５００２号公報にも記載されているところである。
【０００７】
しかし、上記のように構成した非接触データキャリアでは、アンテナパターン１１１，１１２やＩＣチップラベル１Ｌが表面に露出していることから湿度や水分の影響を受け易いという問題がある。特に、ＩＣチップラベル基材２０やアンテナパターン１１１，１１２が印刷されているパッケージ基材２１０等が紙である場合は、顕著に吸湿するため基材の絶縁性が維持されず、アンテナ間が短絡して非接触データキャリアの動作が停止したり不安定になる問題が生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、「ＩＣチップラベル」や「非接触データキャリアラベル」を使用する非接触データキャリアにおいて、高湿度環境下や水濡れ状態での使用を可能にする非接触データキャリアを完成すべく鋭意研究してなされたものである。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の要旨は、基材上にアンテナパターンが印刷され、当該アンテナパターン上にＩＣチップラベルが装着された非接触データキャリアにおいて、前記ＩＣチップラベルは、アンテナパターンを備え、前記ＩＣチップラベルのアンテナパターンは、前記基材上に設けられたアンテナパターンと導通する状態で貼着され、前記基材上に設けられたアンテナパターンと前記ＩＣチップラベルとを覆う状態でカバーフィルムが設けられ、前記基材の前記アンテナパターンが印刷された面と反対側の面には、前記ＩＣチップラベルと重なる部分を除いた部分に粘着剤層が塗工されていることを特徴とする防湿耐水性仕様非接触データキャリア、にある。
かかる非接触データキャリアであるため、防湿耐水性に優れ動作不良となることがない。上記において基材のアンテナパターン印刷面と反対側の面に粘着剤を塗工すればラベル体にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の非接触データキャリアについて図面を参照して説明する。
図１は、本発明の非接触データキャリアの第１の実施形態を示す平面図、図２は、第１の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。
第１の実施形態では非接触データキャリアの基材１１０としてプラスチックフィルムを使用し、それにＩＣチップラベルを貼着し、さらにプラスチックのカバーフィルム１１３でサンドイッチする構成となっている。
図１のように非接触データキャリア１１は、プラスチック基材１１０表面に印刷されたアンテナパターン１１１，１１２と当該左右のアンテナパターンに接続するように貼着されたＩＣチップラベル１Ｌから構成されている。
【００１４】
方形の鎖線で囲まれた領域は透明なカバーフィルム１１３で被覆されていることを示し、最外周の方形枠は剥離紙１１５が最下層にあることを示している。
図１図示の非接触データキャリアは剥離紙１１５に塗工された粘着剤層１１６を有するラベル体に構成されているが、必ずしもラベル状である必要はなく、通常のパッケージの一部分であってもよい。
非接触データキャリア１１の平面状態外観は、後述する図７（Ａ）のものと同様であるが基材１１０がプラスチックであることやカバーフィルム１１３を有すること、一定の大きさのラベル体に構成できる点が相違している。
【００１５】
図２の分解断面図のように、非接触データキャリア１１は、プラスチック基材１１０にアンテナパターン１１１，１１２を印刷し、当該アンテナパターン１１１，１１２にＩＣチップラベル１Ｌのアンテナパターン１２１，１２２が導通するように導電性接着剤（不図示）等により貼着されている。
ＩＣチップラベル１Ｌ自体の構成は前述した図７のように構成されている。
【００１６】
アンテナパターン１１１，１１２にＩＣチップラベル１Ｌを貼着した面には、アンテナパターン１１１，１１２の全面を覆う大きさのカバーフィルム１１３が貼着されている。カバーフィルム１１３は粘着剤層１１４により貼着されるかラミネーション技術により貼り合わされるものであってよい。
プラスチック基材１１０のアンテナパターン１１１，１１２印刷面と反対側の面はタック加工することができ、その場合は粘着剤層１１６が塗工され、さらに保護用の剥離紙１１５が設けられている。粘着剤層１１４，１１６の塗工は、ラベル中央部であるＩＣチップラベル部分の粘着剤を抜いた部分１１４Ｎ，１１６Ｎを設けることにより、物品の曲げ変形に伴う応力によりＩＣチップラベル１Ｌが剥離したりＩＣチップ１０とアンテナパターンとの接続が破壊されることを防止できる。
非接触データキャリア１１を目的の物品に貼着する場合は、剥離紙１１５を除去して粘着剤層１１６により物品に貼着する。
【００１７】
プラスチック基材１１０やカバーフィルム１１３の材質は、耐水性や耐溶剤性があるものであれば良く、目的によってある程度の耐熱性があるプラスチックフィルムを使用することになる。一般的には、プリプロピレンやポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、塩化ビニールやナイロン、あるいは合成紙（ＰＰ）が使用される。基材１１０の厚みは１５μｍから５００μｍ程度のものであるが、シール状に仕上げる場合は、強度、加工作業性、コスト等の点から２０〜５０μｍ程度が好ましく、硬質のカード状に仕上げる場合は５００μｍ厚程度までの基材を使用してよい。
カバーフィルム１１３は防湿性が得られれば薄層であってよいが、カード状の場合は同様に５００μｍ程度までのものを使用できる。
非接触データキャリアをラベル体に構成する場合、上記のように基材の厚みの選択によりシール状からカード状の各種の形態に製造でき、パッケージ以外の各種用途に使用可能となる。
【００１８】
アンテナパターン１１１，１１２の印刷には導電性インキを使用して、オフセット、グラビア、シルクスクリーン印刷等によって印刷することができる。
導電性インキには、カーボンや黒鉛あるいは銀粉やアルミ粉、あるいはそれらの混合体をビヒクルに分散したインキを使用する。印刷乾燥後の表面抵抗値が、１００Ω／□以下であることが好ましい。
アンテナの形状は特に限定されず直線状のものでも捲線状のものでもよく、図示のように２枚の羽状のものであってもよい。この羽状のパターンに導通するようにＩＣチップラベルを貼着する。
【００１９】
図３、図４は、本発明の非接触データキャリアの第２の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。第２の実施形態は、非接触データキャリア１１をパッケージ基材２１０等上に直接形成した構成である。
図３のように、紙パッケージ基材２１０のアンテナパターン１１１，１１２の印刷面とは反対側の面に防湿耐水性層２１１を設け、当該防湿耐水性層２１１の相対する紙面にアンテナパターンを印刷する。その後、当該アンテナパターン１１１，１１２にＩＣチップラベル１Ｌのアンテナパターン１２１，１２２が導通するように貼着する。
防湿耐水性層２１１としては、ポリエチレン等によるイクストルジョンコーティング（ＥＣ）やドライラミネーションによるフィルムラミネート、あるいは耐水性樹脂層の塗工等により施すことができる。
非接触データキャリア１１の表面は第１の実施形態と同様にカバーフィルム１１３で覆うが、ＥＣやドライラミネーションによる場合は粘着剤層１１４を使用しない。またさらに、カバーフィルム１１３の代わりに耐水性の樹脂を塗工した層であってもよい。
【００２０】
図４も、同様に第２の実施形態の構成要素を分解して示す断面図であるが、図４の実施形態では、紙パッケージ基材２１０のアンテナパターン１１２印刷面と同一の面に防湿耐水性層２１１を設ける点で相違している。防湿耐水性層２１１やカバーフィルム１１３は図３の実施形態と同様に施工する。
図３、図４の実施形態は、パッケージのみならず、書籍の表紙裏面やボーディングパス、あるいは配送伝票や郵便物等、各種の非接触データキャリア使用用途に適用できるものである。
【００２１】
図５は、本発明の非接触データキャリアの第３の実施形態を示す斜視図である。図６は、本発明の非接触データキャリアの第４の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。
第３の実施形態も第４の実施形態も、非接触データキャリア１１を紙製トレーに一体成形して完成する実施形態である。双方の外観も同様のものであるが第３の実施形態は図５のように印刷したアンテナパターン１１１，１１２に対してＩＣチップラベル１Ｌを貼着して一体成形するのに対し、第４の実施形態では、非接触データキャリアラベル１１Ｌを紙製トレーに組み込んで一体成形する点で相違している。
【００２２】
このような紙製トレーの製造は、紙製トレー成形材料にアンテナパターンを印刷してＩＣチップラベル１Ｌを貼着するか、アンテナパターンを印刷しないで非接触データキャリアラベル１１Ｌを貼着してから、カバーフィルムとともに金型内に装填して一体に成形するものである。
成形材料にアンテナパターンを印刷するのが第３の実施形態であり、非接触データキャリアラベル１１Ｌを成形材料上に載置して成形するのが第４の実施形態となる。紙製トレーの成形は、真空／圧空成形等を採用できる。
図５において鎖線で囲まれた長方形の内側はカバーフィルム１１３や防湿耐水性樹脂層により被覆されている部分であり、第３の実施形態、第４の実施形態のいずれの場合もカバーフィルム１１３や防湿耐水性層２２１が設けられる。
また、成形材料のＩＣチップラベル１Ｌや非接触データキャリアラベル１１Ｌを装着する側と反対側の面（あるいは同一の面）にも防湿耐水性層２２１を設けておく必要がある。この場合、成形材料自体が樹脂含浸された耐水性のものであってもよく、含浸樹脂が成形時に熱硬化して耐水性となるものであってもよい。
なお、アンテナパターン１１１，１１２の印刷や非接触データキャリアラベル１１Ｌの装着は紙製トレーの底面側であってもよく、その場合はカバーフィルム１１３は当該底面側に設ける。
【００２３】
上記において、非接触データキャリアラベル１１Ｌとは、通常の非接触データキャリアやオンチップコイルのラベル状のものをいい、各種の実施形態が挙げられるが、非接触データキャリアの例として、図９や図１０図示の形態のものであってよい。
図９の、非接触データキャリアラベル１１Ｌは、紙やプラスチック等の基材１１０にアンテナパターン１１２を形成し、当該アンテナコイルと容量素子とにより共振回路を形成して一定周波数の電波を受信して非接触データキャリアの情報を発信源に送信して返すことができる。
図示例の場合、アンテナパターン１１２は導通部材１１９により基材１１０の裏面でジャンピング回路を形成してコイル接続端子１１２ＣによりＩＣチップ１０の裏面のバンプまたはパッドに接続している。
このような非接触データキャリアは基材１１０にラミネートしたアルミ箔等の金属箔をフォトエッチングやレジスト印刷後のエッチングによりアンテナパターン１１２を形成し、ＩＣチップを装着して形成することができる。その大きさも２０ｍｍ×２０ｍｍ程度以下のサイズとすることができる。
【００２４】
オンチップコイル１２は、図１０のように、３〜５ｍｍ角程度のサイズのシリコン基板１２０にアンテナコイル（チップコイル）１２５を形成し、同一基板に形成されたメモリ付き集積回路部１２４に、アンテナコイル１２５の両端部が導通している。これによりＬＣ共振回路を形成して一定の周波数の電波に共振して非接触交信することができる。
このようなオンチップコイル１２もプラスチックフィルムで被覆するか基材を貼着してラベル化することができる。
オンチップコイルの非接触交信距離は現状３ｍｍ程度のものであるが、接触的にリードライトする目的としては十分である。
【００２５】
ＩＣメモリの場合は、１０２４Ｂｉｔｓで、１２８文字の記録ができ通常の商品パッケージや梱包体として最低限の情報記録には適用できる。数キロビットであれば、２次元バーコード以上の表示が可能である。しかも、書き込み消去が自由にできる利点がある。物流や流通段階で配送先を書き込んだり、価格表示を変えてレジで清算する場合、入庫日時の記録をする場合等は、書き込みや消去ができる非接触データキャリアのＩＣメモリ記録が好ましいことになる。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム基材１１０に、図１図示のようなアンテナパターン１１１，１１２をカーボン顔料からなる導電性インキ（十条ケミカル株式会社製「ＣＨ−１」）を用いて印刷した。
このアンテナパターンの左右のパターンが接近した部分にＩＣチップラベル（モトローラ社製「Ｂｉｓｔａｔｉｘ用インターポーザー」（サイズ；１６ｍｍ×１６ｍｍ））１Ｌを貼着した。続いて、アンテナパターン１１１，１１２とＩＣチップチップラベル１Ｌの全体を覆うように裏面タック加工した塩化ビニールフィルム（厚み；５０μｍ）を貼着して非接触データキャリア１１とした。
さらに、基材１１０のアンテナパターン面と反対側の面にタック加工した剥離紙を貼り合わせて、非接触データキャリアのラベル体（サイズ；８２ｍｍ×８２ｍｍ）として完成した。なお、剥離紙およびカバーフィルムに対する粘着剤塗工は、ＩＣチップラベル１Ｌが貼着される部分を避けて塗工するようにした。
【００２７】
（実施例２）
厚み３１０ｇ／ｍ2 の耐水紙（板紙）にポリエチレンを２０μｍの厚みでイクストルージョンコート加工した紙製トレーに、図５図示のようなアンテナパターン１１１，１１２をカーボン顔料からなる導電性インキ（十条ケミカル株式会社製「ＣＨ−１」）を用いて印刷した。
このアンテナパターンの左右のパターンが接近した部分にＩＣチップラベル（モトローラ社製「Ｂｉｓｔａｔｉｘ用インターポーザー」（サイズ；１６ｍｍ×１６ｍｍ））１Ｌを貼着した。
続いて、アンテナパターン１１１，１１２とＩＣチップチップラベル１Ｌの全体を覆うようにポリプロピレンフィルム（厚み；２００μｍ）を被覆してから金型に入れ真空／圧空成形を行った。
【００２８】
実施例１により完成した非接触データキャリア１１を剥離紙から剥離して板紙（２６０ｇ／ｍ 2）からなるカートンに貼着して試験試料とした。
この試料を４０°Ｃのウォーターバスに１昼夜浸漬してから、データの書き込みおよび読み取りをリーダライタ（モトローラ社製）を用いて行ったが、支障なく動作することが確認された。
実施例２により完成した非接触データキャリア１１付き紙製トレーを４０°Ｃのウォーターバスに１昼夜浸漬してから、データの書き込みおよび読み取りをリーダライタ（モトローラ社製）を用いて行ったが、支障なく動作することが確認された。
【００２９】
【発明の効果】
上述のように、本発明の非接触データキャリアは、基材に耐水処理がなされるとともに非接触データキャリアのアンテナパターンとＩＣチップを覆うプラスチックからなるカバーフィルムが設けられているので、防湿性耐水性に優れ湿度や水分の影響を受けず、動作が停止したり不安定になることがない。
本発明の非接触データキャリアをラベル体に構成する場合は、基材の厚みの選択によりシール状からカード状の各種の形態に製造でき、パッケージ以外の各種の用途に使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の非接触データキャリアの第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】  第１の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。
【図３】  本発明の非接触データキャリアの第２の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。
【図４】  本発明の非接触データキャリアの第２の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。
【図５】  本発明の非接触データキャリアの第３の実施形態を示す斜視図である。
【図６】  本発明の非接触データキャリアの第４の実施形態の構成要素を分解して示す断面図である。
【図７】  チップ貼着型データキャリアを示す図である。
【図８】  ＩＣチップラベルの構成を示す断面図である。
【図９】  非接触データキャリアラベルの例を示す図である。
【図１０】  非接触データキャリアラベルの他の例を示す図である。
【符号の説明】
１Ｌ  ＩＣチップラベル
８    接着剤
１０    ＩＣチップ
１１    非接触データキャリア
１１Ｌ  非接触データキャリアラベル
１２    オンチップコイル
２０    基材
１１０    プラスチック基材
１１１，１１２    アンテナパターン
１１３    カバーフィルム
１１４，１１６    粘着剤層
１１５    剥離紙
１１７    異方導電性接着剤
１１９    導通部材
１２１，１２２    アンテナパターン
１２０    シリコン基板
１２４    集積回路部
１２５    アンテナコイル（チップコイル）
２１０    パッケージ基材
２１１，２２１    防湿耐水性層
２２０    紙製トレー
【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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