(57)【要約】【課題】小型、低コストで耐久性のあるボタン状非接触ＩＣ実装体の提供。【解決手段】ＩＣ実装体部６のリードフレーム端子１Ｒａ、２Ｒａの端部間を接続する端部間接続部の狭隘部１Ｒｎ１、２Ｒｎ１を屈曲させることによって、環状アンテナ回路４上にＩＣ実装体部６を実質的に重畳させる非接触ＩＣ実装体主要部８を作成し、チップやアンテナ等にボタン穴が当たらない様に配置し、安価に歩留良くボタン状非接触ＩＣ実装体を製造することを可能とした。【選択図】図３
2005322210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(1)ＩＣチップ用接続端部、アンテナ用接続端部および該端部間を接続する少なくとも一つの狭隘部を設けた端部間接続部を有する第１のリードフレーム端子、(2)ＩＣチップ用接続端部、アンテナ用接続端部および該端部間を接続する少なくとも一つの狭隘部を設けた端部間接続部を有する第２のリードフレーム端子並びに(3)前記第１および第２のリードフレーム端子の夫々のＩＣチップ用接続端部と電気的に且つ機械的に接続したＩＣチップから構成されるＩＣ実装体部と、前記第１および第２のリードフレーム端子の夫々のアンテナ用接続端部と電気的に接続される環状アンテナ回路と、を備える非接触ＩＣ実装体主要部であって、前記第１および第２のリードフレーム端子の該端部間を接続する端部間接続部の該狭隘部を少なくとも一箇所屈曲させることによって環状アンテナ回路上に前記ＩＣ実装体部を実質的に重畳させてなる非接触ＩＣ実装体主要部。
【請求項２】
前記第１および第２のリードフレーム端子のそれぞれの端部間を接続する端部間接続部の狭隘部が２箇所の並列する狭隘部を有し、そのうち１箇所のみを切断して、前記第１および第２のリードフレーム端子の端部間接続部の該狭隘部を屈曲させてなる請求項１記載の非接触ＩＣ実装体主要部。
【請求項３】
前記第１および第２のリードフレーム端子の端部間を接続する両リードフレーム端子の端部間接続部の少なくとも１箇所の狭隘部を屈曲させてなる請求項１記載の非接触ＩＣ実装体主要部。
【請求項４】
前記第１および第２のリードフレーム端子のＩＣチップ用接続端部のＩＣチップの無い側に合成樹脂膜を設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触ＩＣ実装体主要部。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触ＩＣ実装体主要部を平板状樹脂部の実質的に同心位置なるように配置したボタン状非接触ＩＣ実装体。
【請求項６】
前記平板状樹脂部の中心部に少なくとも１個所の貫通孔を設けた請求項５記載のボタン状非接触ＩＣ実装体。
【請求項７】
前記平板状樹脂部の下面または上面に対して前記環状アンテナ回路が１ｍｍ以上離れて配置される請求項５または６記載のボタン状非接触ＩＣ実装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の非接触ＩＣ実装体主要部およびボタン状非接触ＩＣ実装体は、衣服、鞄、アクセサリー等に取り付けて使用され、商品管理、クリーニング工程管理、顧客管理等のデータの交信等を外部電波により行なう非接触ＩＣ実装体主要部を使用したＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線自動識別）タグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人の情報管理や物流管理または通勤通学等に使用される定期券等に新しい情報記録媒体としてＩＣチップを搭載した小型電子機器が普及しつつある。特に携帯用として便利なＩＣカードと称されるカード型大容量可変情報記録媒体が大きく普及し始めている。
これらのＩＣチップを搭載した小型電子機器はいわゆるデータキャリアとも呼ばれており、通称ＩＣカードと呼ばれるが、必ずしもカード形態をとるものだけでなく、物に貼り付けられるシート状のタグや容器に封入されたタグや腕時計型等種々の形態のキャリア、この明細書のボタン状非接触ＩＣ実装体も含まれている。
【０００３】
データの交換を電波介して非接触で行う、非接触型ＩＣカードは、たとえば従来の切符、定期券等、磁気記録層が片面に設けられている乗車券に代わる記録媒体として注目されている。特に、改札通過の際に、一々乗車券を取り出す必要がなく、定期入れや鞄等の中からでもデータ交換できるため、利便性が大きく向上するものと期待されている。
物流分野においてもバーコードや磁気記録に取って代わり、移動体とのデータ交換を電波にて行うＲＦＩＤタグと称されるＩＣキャリアーによる管理が主流になりつつある。
【０００４】
この流れの応用として衣服、鞄、アクセサリー等に取り付けて使用するＲＦＩＤタグが各種提案されている。シート状の糊で貼り付けるタイプ、コイン型や棒状で衣服に縫い込むタイプなどが代表例である。
しかしながら、シート状のものは耐久性に問題があり、棒状・コイン型は後付けする場合困難であったり、異物としての違和感があり外観上好ましくない。また、後付けが容易なものとしてボタン型のＲＦＩＤも提案されている。このようなボタン型データキャリアについては特許文献１にの図１（ｂ）などに記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６２８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上に紹介したボタン型のＲＦＩＤには縫製用のボタン穴が必要であるが、特許文献１では具体的にそのような穴をどのように形成するかについては開示がなかった。本発明者等はそのようなボタン穴について以下のように種種の検討を行い本発明に至った。ボタン穴の配置はボタンと同一平面状に設ける横穴か、裏表を貫通する縦穴のどちらかが必要である。横穴を設ける場合、インレットの位置にかかわらず自由に穴を開けることが可能ではあるが、ボタンの厚さが厚くなり、薄手のワイシャツやブラウス等に取り付ける場合は異常に盛り上がり外観上好ましくない。逆に縦穴のボタンとすれば薄くすることが可能になるが、小型のボタン一杯に設けられる非接触ＩＣ実装体主要部（インレットとも呼ばれる）によって穴を開けるスペースが狭く、自動穴明け機で縦穴を開けるとインレットの一部を貫通して最悪断線し通信が不可能となる場合が発生する。
【０００７】
本発明の目的は自動穴明け機で縦穴を開けることが可能な、換言すれば、そのような穴を開けられるような領域を確実に確保できる非接触ＩＣ実装体主要部およびボタン状非接触ＩＣ実装体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】
【０００８】
本発明に係る非接触ＩＣ実装体主要部は、(1)ＩＣチップ用接続端部、アンテナ用接続端部および該端部間を接続する少なくとも一つの狭隘部を設けた端部間接続部を有する第１のリードフレーム端子、(2)ＩＣチップ用接続端部、アンテナ用接続端部および該端部間を接続する少なくとも一つの狭隘部を設けた端部間接続部を有する第２のリードフレーム端子並びに(3)前記第１および第２のリードフレーム端子の夫々のＩＣチップ用接続端部と電気的に且つ機械的に接続したＩＣチップから構成されるＩＣ実装体部と、前記第１および第２のリードフレーム端子の夫々のアンテナ用接続端部と電気的に接続される環状アンテナ回路と、を備える非接触ＩＣ実装体主要部であって、前記第１および第２のリードフレーム端子の該端部間を接続する端部間接続部の該狭隘部を少なくとも一箇所屈曲させることによって環状アンテナ回路上に前記ＩＣ実装体部を実質的に重畳させてなる非接触ＩＣ実装体主要部である。
【０００９】
更に、第１および第２のリードフレーム端子のそれぞれの端部間を接続する端部間接続部の狭隘部が２箇所の並列する狭隘部、図１に示す１Ｒｎ１、１Ｒｎ２や２Ｒｎ１、２Ｒｎ２がそれぞれ並列する狭隘部である、を有し、そのうち１箇所のみ、例えば１Ｒｎ２と２Ｒｎ２を切断して、前記第１および第２のリードフレーム端子の端部間接続部の該狭隘部を屈曲させてなる非接触ＩＣ実装体主要部としても良い。
【００１０】
また、前記第１および第２のリードフレーム端子の端部間を接続する両リードフレーム端子の端部間接続部の少なくとも１箇所の狭隘部を屈曲させてなる非接触ＩＣ実装体主要部としても良い。これは、環状アンテナ回路の曲率によっては、例えば狭隘部を１箇所のみ屈曲させることによって、環状アンテナ回路上にＩＣ実装体部を実質的に重畳させることができる場合をも意味する。
ＩＣチップとリードフレーム端子の接続の安定性を向上させる目的で、前記第１および第２のリードフレーム端子のＩＣチップ用接続端部のＩＣチップの無い側に合成樹脂膜を設けることが好ましい。
【００１１】
本発明のボタン状非接触ＩＣ実装体は、上述の非接触ＩＣ実装体主要部を平板状樹脂部の実質的に同心位置なるように配置したボタン状非接触ＩＣ実装体である。
更に平板状樹脂部の中心部に少なくとも１個所の貫通孔を設けたボタン状非接触ＩＣ実装体としても良い。
前記平板状樹脂部の下面または上面に対して前記環状アンテナ回路が１ｍｍ以上離れて配置されることによって例えばその１ｍｍ以上離れた面を金属板等に固定した場合でも安定した通信が行える。
【００１２】
以上のように狭隘部を屈曲させることによって環状アンテナ回路上に前記ＩＣ実装体部を実質的に重畳させてなる非接触ＩＣ実装体主要部を作成することで、非接触ＩＣ実装体主要部の主要部品であるＩＣチップや環状アンテナ回路を避けて裏表を貫通する縦穴を設けることが可能となった。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、環状アンテナ回路およびＩＣを備えた非接触ＩＣ実装体主要部において、リードフレーム端子の該端部間を接続する端部間接続部の狭隘部を屈曲させることによって環状アンテナ回路上にＩＣ実装体部を実質的に重畳させる非接触ＩＣ実装体主要部であるので、ＩＣチップや環状アンテナ回路等にボタン穴が当たらないようなボタン状非接触ＩＣ実装体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者らは、ボタン状非接触ＩＣ実装体を衣服、鞄、アクセサリー等に取り付けても違和感の無い程度に小型・薄型化し、且つ通信回路へのダメージがない様にボタン状非接触ＩＣ実装体内の非接触ＩＣ実装体主要部のアンテナとチップの接続方法を新たに考案することで、裏表を貫通するボタンの縦穴を設けることを可能としたことを特徴とする。以下にＩＣ実装体部からボタン状非接触ＩＣ実装体となるまでの製造工程と使用部品について説明する。
【００１５】
１．非接触ＩＣ実装体主要部の構成部品
使用する非接触ＩＣ実装体主要部はＩＣ実装体部と環状アンテナ回路から構成される。
1.1 ＩＣ実装体部
図１（ａ）にＩＣ実装体部の一例を示した。図１（ａ）は本発明のボタン状非接触ＩＣ実装体に使用されるＩＣ実装体部の平面図である。ＩＣ実装体部６は、ＩＣチップ用接続端部１Ｒｉと、アンテナ用接続端部１Ｒａと、該端部間を接続する二つの狭隘部１Ｒｎ１、１Ｒｎ２を設けた端部間接続部と、該狭隘部の間の穴１Ｒｈを有する第１のリードフレーム端子１Ｒ、ＩＣチップ用接続端部２Ｒｉと、アンテナ用接続端部２Ｒａと、該端部間を接続する二つの狭隘部２Ｒｎ１、２Ｒｎ２を設けた端部間接続部と、該狭隘部の間の穴２Ｒｈを有する第２のリードフレーム端子２Ｒ、並びに前記第１および第２のリードフレーム端子１Ｒ，２Ｒの夫々のＩＣチップ用接続端部１Ｒｉ、２Ｒｉと電気的に且つ機械的に接続したＩＣチップ１から構成される。また、前記第１および第２のリードフレーム端子のＩＣチップ用接続端部のＩＣチップの無い側にＩＣチップを機械的に補強し、また熱的に保護する上で合成樹脂膜１００を必要に応じて設けることが好ましい。また、ＩＣチップとリードフレーム端子の接続の安定性を向上させる作用も奏する。このような合成樹脂膜とは、ＰＥＴ（ポリエステルテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエステルナフタレート）、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの一般のフィルムである。これらのフィルムはチップ実装面と反対側のリードフレームに接着剤を介して接着されるか又は熱可塑性の合成樹脂膜の場合であればその物自体で熱接着させることが出来る。また本合成樹脂膜の厚さは好ましくは１０〜１００μｍ更に好ましくは２０〜５０μｍである。あまり薄すぎると本来の補強等の効果が薄れ、また厚すぎると、寸法形状上邪魔になったりしやすいからである。
中でもリードフレームとアンテナとの接続に熱圧着やはんだを使用する場合は、耐熱性の優れたポリイミドフィルムが好ましい。ポリイミドフィルムは、ガラス転移点が２００℃以上で、所謂融点が無く、熱収縮率が小さい。即ちリードフレームとアンテナとの熱による接続時にもフィルムの変形が少なく、従ってチップの接続に対する応力の発生が少なく高い信頼性が得られる。ポリイミドフィルムに使用される接着剤は、フィルムの耐熱特性を生かすために耐熱性の高い接着剤が使用される。使用される接着剤としては、アクリル系、シリコーン系、アクリル−シリコーン系、フッ素系などの接着剤が好ましい。
このような構成のＩＣ実装体部６がフィリップス社（オランダ）ではＦＣＰ（フリップチップパッケージ／フィリップス社の呼称）という型式で、インフィニオン社（フランス）ではＭＦＣＣ１などの型式で市販されている。本発明では以上のように構成されたものを「ＩＣ実装体部」と称している。
【００１６】
図１（ａ）のチップ実装部分近傍の点線で囲んだ部分の拡大図を図１（ｂ）に示した。図１（ｂ）は、ＩＣ実装体のチップ部近傍の拡大平面図であり、かつ理解容易のためＩＣチップ１を仮想線で示している。また図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面図である。本発明のＩＣ実装体部は、銅合金やニッケル合金から出来ているリードフレーム端子１Ｒ，２Ｒに、ＩＣチップ１が接着剤層９を介して実装されている。この接着剤層にはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂が適宜使用され、透明であることが一般的である。すなわちＩＣチップ１／接着剤層９／リードフレーム端子１Ｒ，２Ｒの順に積層した構成をとっている。両側のリードフレーム端子は、チップの下面及びチップ下の接着剤層９により機械的に連結されている。バンプ３ａ，３ｂはリードフレーム１Ｒと電気的に接続し、バンプ３ｃ，３ｄはリードフレーム２Ｒと電気的に接続している。リードフレーム端子の形状は、基本的には直線状であるが、チップ実装部分の近傍に欠損部分１Ｒｄ１、１Ｒｄ２、２Ｒｄ１、２Ｒｄ２がある。
リードフレーム端子のＩＣチップのない側には合成樹脂膜１００が設けてある。
【００１７】
狭隘部分１Ｒｎ１、１Ｒｎ２、２Ｒｎ１、２Ｒｎ２及び欠損部１Ｒｄ１、１Ｒｄ２、２Ｒｄ１、２Ｒｄ２の機能としては、リードフレーム端子の端部１Ｒａ、２Ｒａにハンダや溶接で後述する環状アンテナ等を接続する場合、チップ１に熱や機械的ストレスが伝わりにくくすることが挙げられる。
本発明で使用されるＩＣチップとしては１２５〜１３５ＫＨｚ、４.９ＭＨｚ、６.５ＭＨｚ、１３.５６ＭＨｚ、ＵＨＦ（日本国内では９５０ＭＨｚ付近）帯、２．４５ＧＨｚ等のチップが挙げられる。
【００１８】
1.2  環状アンテナ回路
本発明の非接触ＩＣ実装体主要部は電磁誘導方式で通信を行うため、ＩＣ実装体部に前記第１および第２のリードフレーム端子の夫々のアンテナ用接続端部と電気的に接続される環状アンテナ回路を使用する。
環状アンテナ回路は、巻線（被覆銅線）、エッチング、印刷、蒸着、メッキなどの方法で作成することが可能であるが、小型化するため重ね巻が容易で、回路の断面積が比較的大きく低抵抗で、低コストの巻線アンテナを使用することが好ましい。
以下にアンテナ回路に使用される材料及びアンテナの製造方法の代表的な物を説明する。
【００１９】
（金属線）
銅、アルミ、金等の材料があるが、銅線が最も多く使用されており種類も多い。エナメル線とも呼ばれているように銅の金属線の被覆には、絶縁性の樹脂が設けられている。コイルを成型する場合は絶縁被覆の外側にホットメルト或いは溶剤可溶性接着剤が設けられた線材を使用し、線を重ね巻きしながら接着剤で線同士を接着して解れないようにする。
【００２０】
（金属箔）
フィルムや基板上に貼り付けられた銅、アルミなどの金属箔を酸やアルカリで不必要な部分を溶かしだして回路とする方法が挙げられる。所謂エッチング法によりアンテナ回路を形成することができる。複雑で薄い回路を作成することが可能である。
（金属粉）
銀や銅などの金属を粉末状にして、ポリエステルやエポキシ樹脂等と練り合わせ、アンテナパターンを印刷や描画で作成する。大抵は樹脂を乾燥・硬化するため熱処理を行い、金属粉同士を接触させ回路として成立させる。
【００２１】
２．非接触ＩＣ実装体主要部の製造・工程
以下に本発明で使用される、ボタン状非接触ＩＣ実装体の主要構成部品である、(1)環状アンテナ回路部分、ＩＣ実装体部および必要に応じてコンデンサなどの電子部品を一体化した「非接触ＩＣ実装体主要部」と本発明では呼ぶ、半製品ではあるがこの状態で通信が可能で業者間等では取引可能なものと、(2)この非接触ＩＣ実装体主要部を用いた最終的な製品形態である「ボタン状非接触ＩＣ実装体」と呼ぶものの作成について説明する。
【００２２】
２．１ 非接触ＩＣ実装体主要部の作成
各種ＩＣチップ実装体部とそれに適した環状アンテナ回路を接続して、非接触ＩＣ実装体主要部を得ることができる。非接触ＩＣ実装体主要部は以下に説明するボタン状非接触ＩＣ実装体の組立て時の心臓部品となる。
以下非接触ＩＣ実装体主要部の作成に使用される材料・工程を以下に述べる。
【００２３】
［ＩＣ実装体と環状アンテナとの接続］
本発明者等は高度な電子情報化社会を迎えて、多くの種類の物品に取り付けられ、広く一般の人に受け入れられ易い、低コストで高性能な小型のボタン状非接触ＩＣ実装体を作成することを目指した。そこで注目したのがＹシャツやブラウス等の薄物を含む衣服等に取り付けるボタン状非接触ＩＣ実装体の開発であった。開発当初人間に違和感のないボタン状非接触ＩＣ実装体の大きさを調査したところ２０ｍｍφ程度以下であり、好ましくは１５ｍｍφ程度以下、更に好ましくは１２ｍｍφ程度以下が良いことが判明した。但しあまり小型化すると、リーダーライターとの通信距離が極端に短くなるため５ｍｍφ程度以上が好ましいことが分かった。しかしながら小型化することで色々な問題点が分かった。小型で低コストのアンテナコイルとしては巻線アンテナが適しているが、巻線アンテナとチップの接合は直接チップに接続する一部の例外を除いて、チップが実装されたリードフレームと接続することが、接続の安定性等を確保する上で好ましい。ところが使用するパッケージチップの寸法が長さ１０ｍｍ程度以上あるので、ボタンの直径に対してかなり大きいため、ボタン穴を穿孔する予定の領域に入るおそれが多かった。本発明者等は本課題に対して、どうすればボタン穴を穿孔する予定の領域にチップが入らずに非接触ＩＣ実装体主要部及びボタン状非接触ＩＣ実装体を作成することができるか検討を進め本発明に至った。
【００２４】
まず、図２に示したようにＩＣ実装体部の小型化を考えた。図２はＩＣ実装体部を小型化する一例を示す平面図である。図２に示したように、単純にリードフレーム部分５１Ｒ、５２Ｒを切断線Ｍ１、Ｍ２に沿って切断し短くすることで小型化を計ったが、アンテナとの接続のため１ｍｍ程度の幅のアンテナ用接続端部５１Ｒａ、５２Ｒａを残す必要があり、全長を７ｍｍまでしか縮める事が出来なかった。この長さまで縮めると１２ｍｍφのボタン状非接触ＩＣ実装体でも２つ穴を開けることが可能となった。しかしながらＩＣ実装体部が中心部分からオフセットされているに過ぎず、２つ穴を開ける場合もチップ位置を確認しながらの作業が避けられず、作業性、正確性等において難があった。また、当然のことながらＩＣチップ等に当たるため４つ穴を開けることは到底出来なかった。
【００２５】
４つ穴を開けたり、自動穴あけ機を使用するためには、穴が設けられる部分を避ける様に更にＩＣ実装体部を小型化・省スペース化することが求められている。かかる目的達成のため本発明者等は図１（ａ）に示したＩＣ実装体部を以下に説明するように変形したのである。図１（ｄ）に示したように、まずＩＣ実装体部の全長を短くする為、リードフレーム端子１Ｒ，２Ｒの巾１ｍｍ程度のアンテナ用接続端部１Ｒａ、２Ｒａを残して切断線ｎ１、ｎ２で切断した。図１（ｄ）は本発明に使用するＩＣ実装体部の変形途中の状態の平面図である。次に狭隘部１Ｒｎ１、２Ｒｎ１を残しながら、狭隘部１Ｒｎ２、２Ｒｎ２を切断線ｍ１、ｍ２に沿って切断した。切断することによりリードフレーム端子１Ｒ，２Ｒをその平面内において屈曲させることが可能となった。次に図１(ｅ)に示したようにＩＣ実装体部を折れ曲がった形状とした。図１(ｅ)は本発明に使用するＩＣ実装体部の変形の最終状態の平面図である。図に示したように切断部分を内側にして後述の巻線アンテナに沿った形状に矢印Ｃ１及びＣ２方向にリードフレーム端子の板部と実質的に同一平面内において屈曲させている。これで後述の巻線アンテナ上に重畳するような形状に変形できた。
【００２６】
次にこの変形したＩＣ実装体部を巻き線アンテナと接続して非接触ＩＣ実装体主要部８とする。図３に上記折り曲げたＩＣ実装体部６を環状アンテナ４に重畳して接続した状態を示した。図３は非接触ＩＣ実装体主要部８の平面図であり、ＩＣ実装体部６の１Ｒａ、２Ｒａ部分に環状アンテナ４の両端をハンダ等で接続している。ＩＣ実装体部６を環状アンテナ４に沿わせる様に折り曲げることで、省スペース化が達成できる非接触ＩＣ実装体主要部が得られたわけである。
上記のようなＩＣ実装体部６を使用することによって、ボタン穴が開く範囲に非接触ＩＣ実装体主要部８の構成部品が全く入らない様にすることが可能となった。次に以上のように作製した非接触ＩＣ実装体主要部を樹脂成型によりボタン状に加工した状態を図４に示した。図４はボタン状非接触ＩＣ実装体の平面図である。但し内部の非接触ＩＣ実装体主要部８が見えるように描画している。この非接触ＩＣ実装体主要部８を使用したボタン状非接触ＩＣ実装体５は、従来のボタンと同じ自動化された穴開け工程による加工が可能となり、大幅なコストダウンが可能になった。
【００２７】
リードフレーム端子上にチップを設けたＩＣ実装体部と環状アンテナ回路を接続する方法としては、ハンダ等の金属・合金を使用して加熱接続する方法や、銀、銅などの金属粉末を含有する導電性接着剤で接続する方法や、超音波接合を含む広い意味での溶接、カシメ、金属同士の熱圧着など定法の接続方法が使用可能である。
上記環状アンテナとＩＣ実装体部の接続は、リードフレーム端子の折り曲げ加工の前後どちらでも構わないが、折り曲げ加工後の方が、接続を破損させたりするおそれが少ないのでより好ましい。
【００２８】
又、図９には、別な例としてリードフレーム端子部分に追加で切り欠き部分１Ｄ，２Ｄを設けた場合を示した。図９はＩＣ実装体部の別の例の平面図である。この場合１Ｒｎ３と２Ｒｎ３も前述したような狭隘部分となり、この狭隘部で折り曲げることが可能となる。
【００２９】
更に別の屈曲の方法を図１０に示した。図１０(ａ)は先に説明した図１（ｄ）に相当する図であり、図中同一符号で示した部材は同一の部材であるので説明は省略している。図１０（ａ）は本発明に使用するＩＣ実装体部の別の一例の変形の途中の状態の平面図である。狭隘部をｍ１、ｍ２で切断及びリードフレーム端子部分１Ｒ，２Ｒの一部をそれぞれ切断線ｎ１、ｎ２で切断する。次に図１０(ｂ)に示したようにＩＣ実装体部を折れ曲がった形状とした。図１０(ｂ)は本発明で使用するＩＣ実装体部の別の一例の変形の最終状態の平面図である。この例では図１（ｄ），（ｅ）に示した例とは逆に切断した部分を外側にして矢印Ｃ１、Ｃ２で示した様に切断部分を外側にして折り曲げている。図１（ｅ）に示した曲げかたに較べると、こちらの方法のほうが(1)チップに与えるストレスが少ない、(2)切断された狭隘部１Ｒｎ２の端部同士、２Ｒｎ２の端部同士の重畳を考慮しなくても良いことが長所となる。
【００３０】
以上の説明ではリードフレームの狭隘部を２箇所折り曲げる例のみを説明したが、環状アンテナ回路の曲率やＩＣ実装体部の大きさによっては１箇所のみで済む場合もあれば、３箇所４箇所と折り曲げることも可能である。
リードフレーム端子１Ｒ、２ＲはＩＣチップのバンプ部分と接着剤層９でのみ接続されている。この接続部を補強するために、リードフレーム端子１Ｒ、２ＲのＩＣチップの実装面とは裏側になる面において、ＩＣチップが存在する領域に重なるように補強のための合成樹脂膜や補強用の板状部材を設けることが好ましい。その一例を図１に示した。
【００３１】
２．２ ボタン状非接触ＩＣ実装体原形部の注型法による製造工程
以上説明した非接触ＩＣ実装体主要部８を使用してボタン状非接触ＩＣ実装体５として完成させるまでの工程を以下に述べる。以下、本発明のボタン状非接触ＩＣ実装体５を製作する工程について図５〜図８を参照しつつ説明する。
図５に、ボタン状非接触ＩＣ実装体原形部の下部台座１０を示した。図５はボタン状非接触ＩＣ実装体原形部の下部台座１０の側面図である。最終的に得ようとするボタン状非接触ＩＣ実装体の外径より若干径が大きい棒状のプラスチック部材から、円柱状の材料をボタン状非接触ＩＣ実装体の厚さより切削代分だけ厚く切り出す。円柱の平面側から内部を切削して凹部を作製することによって、底部２１と円筒状の縁部２２からなる下部台座１０を得る。
【００３２】
次に、下部台座１０に非接触ＩＣ実装体主要部８を収容、配置した。この状態を図６に示した。図６は非接触ＩＣ実装体主要部８を下部台座１０に配置した状態の断面図である。非接触ＩＣ実装体主要部８は、下部台座１０と少量の接着剤（図示省略）を使用して仮固定した。
【００３３】
次に、下部台座１０の凹部に液状の樹脂を注入することにより非接触ＩＣ実装体主要部８と下部台座１０を一体化する。この状態を図７に示した。図７は注型樹脂を注入後の下部台座の断面図である。注型樹脂１１は下部台座１０の上面より表面張力の作用により若干はみ出して注がれている。この後、オーブン等で加熱して樹脂を硬化させてＩＣ実装体原形部１２が得られる。結局、非接触ＩＣ実装体主要部８が下部台座１０と注型樹脂１１により構成される平板状樹脂部の中に配置されることになる。
【００３４】
次に、以上のようにして得られたＩＣ実装体原形部を周知の切削、仕上げ加工によって、最終的なボタンの外形形状に仕上げる。このように仕上げられたボタン状非接触ＩＣ実装体を図８に示した。図８はボタン状非接触ＩＣ実装体の断面図である。また図４に示したボタン状非接触ＩＣ実装体のＡ−Ａ’断面図でもある。これは図７に示したＩＣ実装体原形部を旋盤によって両面を切削し、ドリルによってボタン穴を開けてボタン状に加工して得られる。ＩＣ実装体原形部をチャックで固定し、回転させながら刃物を当ててボタン状非接触ＩＣ実装体５の片面を切削する。裏表を付け替えて反対面を切削する。両面を切削し終わったあと、先に説明したように穴開け加工を行う。穴開け加工が終わったボタン状非接触ＩＣ実装体５は、表面の艶だし加工等を経て商品となる。
【００３５】
以上説明したように下部台座１０と注型樹脂１１が一体となってボタン状非接触ＩＣ実装体の平板状樹脂部となる。平板状樹脂部は多くの場合円板状であるが、ボタンのデザインにより、楕円、四角形状等種々の形状となることもある。また普通はこの平板状樹脂部と非接触ＩＣ実装体主要部は実質的に同心位置なるように配置され、その中心部に2箇所以上のボタン用貫通孔が設けれらる。また、種々の用途でこのようなボタン状の非接触ＩＣ実装体を物品に留める際に１つの貫通孔を使用してプラスチック製のネジ等の留め具等により着けることも考えられるので貫通孔が１個の場合もある。
【００３６】
図７では注型樹脂１１が下部台座１０の上面よりはみ出して注がれるように示しているが、必用な条件としては非接触ＩＣ実装体主要部８が十分注型樹脂１１内に埋没することである。すなわち場合によっては注型樹脂１１が下部台座１０の上面より低い状態であっても良い。
図８に示したボタンの形状は、旋盤に取り付けるビットと呼ばれる刃物の形状を変えることで凹凸や角の丸みなどに特徴を持たせることが可能である。また、ボタン穴は、ドリルを使用した手作業や自動機械で開ける事が出来る。
【００３７】
〔下部台座／注型樹脂〕
下部台座１０、注型樹脂１１は、ＩＣチップ実装体の最外殻の基材であり、耐久性が必要である。ボタン状非接触ＩＣ実装体を作成する場合、下部台座１０、注型樹脂１１は同じ材質が使用される場合と、材質が異なる場合がある。想定される過酷な条件としては、例えば輸送・運搬中の振動・衝撃、使用中の擦れ・落下・手脂、クリーニング時に受ける熱、圧、溶剤、によるものが挙げられる。このような条件下で、非接触ＩＣ実装体主要部８のチップやアンテナ等を保護し、ボタン自体の形状を保持する下部台座１０、注型樹脂１１の材料としては、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル、尿素、カゼイン、ナイロン、ポリイミド、ポリマーアロイ、エポキシ、エンジニアリングプラスチックなどの単体或いは複合体、ガラス繊維等の繊維と樹脂を混ぜ合わせた材料等が使用できる。
下部台座１０、注型樹脂１１は用途によって透明、半透明、不透明のものが使用できる。透明以外のほとんどの樹脂は、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、カーボン、金属粉、有機顔料などの顔料や染料が樹脂中に練り込まれている。また、出来上がったボタンを染料によって染色する場合もある。
【００３８】
上記説明した下部台座は単純な構造の皿状の下部台座であったが、そのような形状の下部台座の他に皿の中央部にあらかじめボタン穴を形成し、そのボタン穴を形成した中央部を凸部として、皿の縁部と同等の高さとし、皿の縁部にそってドーナツ状の溝を形成した下部台座を使用することができる。この場合はそのドーナツ状溝部に非接触ＩＣ実装体主要部８を埋め込み、その上から注型樹脂１１を溝部に注入することになる。
以上の例では注型樹脂１１を注入後切削加工等により成型する例を説明したが、注型樹脂を注入後、その樹脂側のカバーとなる樹脂部を貼り合わすこともできる。
【００３９】
［射出成型法］
以上に説明した注型法による製造工程の他に以下に説明する射出成型の方法がある。これはボタンの金型に樹脂を注入する方法を使用してボタンを成型する方法である。ボタンの下部台座金型に溶融した樹脂を注入して下部台座を成型する。次に非接触ＩＣ実装体主要部を下部台座に固定する。この部品をボタンの上部が成型される金型にセットし、２００℃以上に溶融・液化した樹脂を型に注入して、ボタンとする方法である。巻線アンテナの場合、線間がホットメルト接着剤等の接着剤によってまとめられている場合が多く、あらかじめ接着剤で非接触ＩＣ実装体主要部を封止することが好ましい。
【００４０】
使用する樹脂は、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル、ナイロン、ポリマーアロイ、エンジニアリングプラスチックなどの単体或いは複合体、等熱可塑性の樹脂である。用途によって透明、半透明、不透明のものが使用できる。透明以外のほとんどの樹脂は、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、カーボン、有機顔料などの顔料や染料が樹脂中に練り込まれている。また、出来上がったボタンを染料によって染色する場合もある。
【００４１】
〔刻印〕
仕上がったボタン状非接触ＩＣ実装体に対して、チップのＩＤ番号などをレーザー刻印する。これは使用時にＩＣチップ等の非接触ＩＣ実装体主要部の構成部品が損傷を受け通信が出来なくなった場合に備えて行われる。
【００４２】
（実施例）
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論本発明はこれによって限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
本実施例１では、ｉ−ｃｏｄｅＳＬＩ／ＦＰＣ（フィリップス社製）をＩＣ実装体部として使用した。本ＩＣ実装体部の変形を先に図１（ａ）から図１（ｅ）に示して説明したように行って、最終的に図１（ｅ）に示したごとくのＩＣ実装体部６を得た。なお、本実施例１においては、図１に示したような合成樹脂膜１００は使用しなかった。先に説明したようにホットメルト接着剤を被覆した１２０μmのエナメル線（東京特殊電線製）を８ｍｍのコアに加熱し線材同士を接着しながら２０回巻き、コアから外し、環状アンテナ回路となる空芯コイル状の巻線アンテナとした。図１（ｅ）に示したように略弧状に変形したＩＣ実装体部６をこの環状アンテナ回路と接続した。この状態を先に説明した図３に示した。図に示すようにＩＣ実装体部６の両アンテナ用接続端部１Ｒａ、２Ｒａを環状アンテナ回路４の両端と抵抗溶接にて溶接した。不必要な線材をカットし、ＩＣチップ１部分が巻線アンテナ４の上にほぼ重畳するようにアンテナ線を折り曲げ調整して非接触ＩＣ実装体主要部８とした。
（実施例２）
実施例１で使用したＩＣ実装体部６のチップと反対側に図１に示したように合成樹脂膜１００として厚さ３８μｍのポリイミドフィルムを図示を省略したシリコーン系接着材層にてリードフレーム１Ｒ，２Ｒ上に貼り付けた。ＩＣチップ１部分が巻線アンテナ４とリードフレームに挟まれるようほぼ重畳するようにアンテナ線を折り曲げ調整した以外は実施例１と同様に非接触ＩＣ実装体主要部８’を作成した。この状態を図１１に示した。図１１は非接触ＩＣ実装体主要部８’の平面図である。図３に示した非接触ＩＣ実装体主要部８とはＩＣチップ１部分の折り曲げ方向が正反対であることが異なる。
【００４４】
[ボタン状非接触ＩＣ実装体の組み立て]
次に先に説明した２．２ ボタン状非接触ＩＣ実装体原形部の注型法による製造工程に記載したように、図５から図８に示したようにポリエステル樹脂製の下部台座１０に非接触ＩＣ実装体主要部８を入れて固定し、同様にポリエステル樹脂製の液状の注型樹脂１１を流し込み、熱硬化しＩＣ実装体原形部１２を得た。
次に、旋盤にて両面を切削し、自動ボタン穴開け機にてボタン穴７を開けた。最後に表面を研磨加工して光沢を出し、直径１２ｍｍ、厚さ２ｍｍのボタン状非接触ＩＣ実装体５を得た。ボタン状非接触ＩＣ実装体５の表面には、出力１２ＷのＣＯ2レーザー光源（ＭＬ−９１１０、キーエンス社製）によりシリアル番号を刻印した。
【００４５】
（評価）
実施例及び比較例で作成したサンプルについて以下のテストにより評価を行なった。尚、サンプルをＹシャツに糸で縫い付けて各テストを行った。
＜ドライクリーニングテスト＞
サンプルをトリクロロエチレン中、５０℃×１５分間 ドラム型洗濯機で洗濯し、５０℃×６０分間乾燥する工程を５０回繰り返し行った。
＜洗濯テスト＞
洗剤を入れＰＨ９に調整した水系洗濯液中、６５℃×４５分間 ドラム型洗濯機で洗濯し、５０℃×６０分間乾燥する工程を５０回繰り返し行った。
上記各テスト後の通信特性をリーダーライタにより確認し、外観を目視により確認した。サンプルはいずれのテストにおいても異常は認められなかった。
（実施例３）
実施例２と同様に非接触ＩＣ実装体主要部８を作成し、本発明のボタン状非接触ＩＣ実装体の別の一例であるドーナッツ状非接触ＩＣ実装体を先に説明した射出成型法による製造工程とほぼ同様にして組み立てた。以下、本発明の非接触ＩＣ実装体を製作する工程について図１２〜図１６を参照しつつ説明する。
図１２に、ドーナッツ状非接触ＩＣ実装体原形部の下部台座２０１を示した。図１２はドーナッツ状非接触ＩＣ実装体原形部の下部台座２０１の断面図である。金型にＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）を射出成型して、中心部の直径３ｍｍの穴部２０ｈと穴部を中心として形成されたドーナッツ状の凹部２１ｈを形成した。
【００４６】
次に、下部台座２０１に非接触ＩＣ実装体主要部８を収容、配置した。この状態を図１３に示した。図１３は非接触ＩＣ実装体主要部８を下部台座２０１に配置した状態の断面図である。非接触ＩＣ実装体主要部８は、下部台座２０１と少量の接着剤（図示省略）を使用して仮固定した。
【００４７】
次に、下部台座２０１の凹部に液状の樹脂を注入することにより非接触ＩＣ実装体主要部８と下部台座２０１を一体化する。この状態を図１４に示した。図１４はエポキシ樹脂を注入後の下部台座の断面図である。エポキシ注型樹脂２０２は下部台座２０２の上面より余裕を持たせて注入されている。この後、オーブン等で加熱して樹脂を硬化させた。
次に、上記半製品を図示を省略した上部台座成型金型にセットし、ＰＰＳ樹脂により２回目の射出成型を行い、上部台座部２０３を成型し、かつ下部台座２０１と一体化させ直径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのドーナッツ状非接触ＩＣ実装体２００を得た。この状態を図１５に示した。図１５はエポキシ樹脂を注入後の上部及び下部台座が一体となったドーナッツ状非接触ＩＣ実装体の断面図である。ドーナッツ状非接触ＩＣ実装体２００の表面には、実施例２と同様にしてシリアル番号を刻印した。
得られたドーナッツ状非接触ＩＣ実装体２００を図１６に示したようにアルミ製の金属板２０４にＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製のネジ２０５にてネジ止めした状態で以下の評価試験を行った。図１６は本発明のドーナッツ状非接触ＩＣ実装体を金属板にネジ留めした状態を示す断面図である。
本実施例では平板状樹脂部の成す平面の上面又は下面に対して前記環状アンテナ回路が１ｍｍ以上離れて配置されるボタン状非接触ＩＣ実装体としている。これは本実施例で示したように金属表面上に本ボタン状非接触ＩＣ実装体を配置した場合、平板状樹脂部の成す平面の上面又は下面のうち金属表面に接する側の面が少なくとも環状アンテナ回路と１ｍｍ以上離れた面になるように配置することで通信が可能となるということである。この距離が１mm未満ではリーダライターの電波が金属表面に吸収・反射されることが原因となって通信が難しくなる。
本実施例のタグは、図１６に示すように上部台座部２０３を金属面と接して使用するため、非接触ＩＣ実装体主要部８は金属面と接する平板状樹脂部の下面からの距離が３mmとなったため通信が良好に行われた。
また上記図１６ではネジ２０５の頭部がドーナッツ状非接触ＩＣ実装体２００の表面に突出した状態で留まっている。これに対してあらかじめ図１２に示した穴部２０ｈと同心でネジ２０５の頭部の直径より少し大きな直径の穴部を図中下方向からネジの頭部の厚さより若干深くなるような深さまで穿孔しておくことがより好ましい。すなわち、このネジ２０５の頭部がこの大きな直径の穴部に収容されるためネジの頭部がドーナッツ状非接触ＩＣ実装体の外部に突出しなくなりより好ましい。また、このようなより大きな穴部の範囲に非接触ＩＣ実装体主要部８の構成部品が全く入らない様にし、かつできるだけドーナッツ状非接触ＩＣ実装体の直径を小さく抑える上で本発明の構成が好ましい。
（評価）
実施例で作成したサンプルについて以下のテストにより評価を行なった。尚、サンプルは金属板２０４上にＰＥＥＫ樹脂で作成された３ｍｍのネジ２０５で固定し各テストを行い、テスト前後で通信性能および外観の差がないことを確認した。
（１）１５０℃空気中×５００時間の高温槽での高温保存
（２）室温でクロロホルム中×３０日間の保存
（３）水深５０ｍの海水中３０日間の保存
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のボタン状非接触ＩＣ実装体に使用されるＩＣ実装体部の平面図であり、（ａ）は変形前の平面図、（ｂ）はチップ部近傍の拡大平面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面図、（ｄ）はＩＣ実装体部の変形途中の状態の平面図、（ｅ）ＩＣ実装体部の変形の最終状態の平面図。
【図２】ＩＣ実装体部を小型化する一例を示す平面図。
【図３】本発明の非接触ＩＣ実装体主要部８の平面図。
【図４】本発明のボタン状非接触ＩＣ実装体部の平面図。
【図５】ボタン状非接触ＩＣ実装体原形部の下部台座１０の側面図。
【図６】非接触ＩＣ実装体主要部８を下部台座１０に配置した状態の断面図。
【図７】注型樹脂を注入後の下部台座の断面図。
【図８】ボタン状非接触ＩＣ実装体部の断面図。
【図９】ＩＣ実装体部の別の例の平面図。
【図１０】（ａ）ＩＣ実装体部の別の一例の変形の途中の状態の平面図、（ｂ）ＩＣ実装体部の別の一例の変形の最終状態の平面図。
【図１１】本発明の一例の非接触ＩＣ実装体主要部８’の平面図。
【図１２】ドーナッツ状非接触ＩＣ実装体原形部の下部台座２０１の断面図。
【図１３】非接触ＩＣ実装体主要部８を下部台座２０１に配置した状態の断面図。
【図１４】エポキシ樹脂を注入後の下部台座の断面図。
【図１５】エポキシ樹脂を注入後の上部及び下部台座が一体となったドーナッツ状非接触ＩＣ実装体の断面図。
【図１６】本発明のドーナッツ状非接触ＩＣ実装体を金属板にネジとめした状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１      ＩＣチップ
１Ｒ、２Ｒ      リードフレーム端子
１Ｒａ、２Ｒａ  アンテナ用接続端部
１Ｒｎ１、１Ｒｎ２、２Ｒｎ１、２Ｒｎ２    狭隘部
４      環状アンテナ回路
５      ＩＣ実装部
７      ボタン穴
８      非接触ＩＣ実装体主要部
【図１】
2005322210.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005322210.tif 000005
【図４】
2005322210.tif 000006
【図５】
2005322210.tif 000007
【図６】
2005322210.tif 000008
【図７】
2005322210.tif 000009
【図８】
2005322210.tif 000010
【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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