JP2005084857A - Forming method of antenna for radio tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線タグ用アンテナの形成方法に関するものである。 The present invention relates to a method for forming a radio tag antenna.
従来、非接触にて情報の授受、書き込み、書き換え、消去等が行える非接触ＩＣタグ３は、例えば、図７に示すように、絶縁基材１上に導電パターンであるアンテナ２を形成し、さらにＩＣチップ４を実装した構成を取っている。アンテナの形成方法としては、直接銅線をコイル状にする方法、金属箔をエッチングする方法、導電ペーストを印刷する方法等が挙げられる。 Conventionally, a non-contact IC tag 3 that can exchange information, write, rewrite, erase, etc. in a non-contact manner, for example, forms an antenna 2 that is a conductive pattern on an insulating substrate 1, as shown in FIG. Further, the IC chip 4 is mounted. Examples of the method for forming the antenna include a method in which a copper wire is directly coiled, a method in which a metal foil is etched, a method in which a conductive paste is printed, and the like.
しかし、上記アンテナを形成する方法として現在主流となっている方法は、一つには金属箔をエッチングするサブトラクティブ法である。その他の方法として、導電ペーストをスクリーン印刷するアディティブ法が挙げられる。この方法は、アンテナ形成のための印刷後、ジャンパー線の絶縁のための絶縁層５の印刷工程、およびジャンパー線の印刷工程が必要となる。ここで利用される導電インクは、通信距離を確保するために焼成後に低い抵抗値を示すものが望ましく、例えば１５０℃３０分など長い焼成時間が必要となり、コストダウンの妨げになっている。また、低抵抗値を実現するために用いられる低温焼成型の導電インクにおいては、加熱時の粘度降下によってダレが起こり、パターンが太ったり、場合によっては線路間で短絡したりする恐れがある。 However, one of the mainstream methods for forming the antenna is a subtractive method for etching a metal foil. Other methods include an additive method in which a conductive paste is screen-printed. This method requires a printing process of the insulating layer 5 for the insulation of the jumper line and a printing process of the jumper line after the printing for forming the antenna. The conductive ink used here desirably exhibits a low resistance value after firing in order to ensure a communication distance. For example, a long firing time such as 150 ° C. for 30 minutes is required, which hinders cost reduction. In addition, in a low-temperature firing type conductive ink used to realize a low resistance value, sagging occurs due to a viscosity drop during heating, and there is a possibility that the pattern may become thick or may be short-circuited between lines.
以下に公知文献を記載する。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、凸版を用いることにより、短時間で且つ太りの少ない無線タグ用アンテナ回路を形成することを課題とし、上記問題を解決することを目的としている。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to form an RFID tag antenna circuit that is short in weight and short in weight by using a relief plate, and an object thereof is to solve the above problems.
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、請求項１の発明は、凸部の画像形成部が所定のパターンをした凸版を用いて、この凸部から基材上へペーストを転写することによりパターンを形成することを特徴とする無線タグ用アンテナの形成方法としたものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 transfers the paste from the convex portion onto the base material using a relief plate in which the image forming portion of the convex portion has a predetermined pattern. Thus, a method for forming an antenna for a radio tag, characterized in that a pattern is formed.
本発明で用いる凸版は図１に示すような構造である。図１は、本発明の凸版の例を、断面で示した、部分説明図である。平版上に凸部１０が設けられ、その画像形成部１６は、アンテナパターンなど、ペーストで形成するパターンの形状をしている。その凸版６へ、例えばスクリーン印刷し、ペースト７を画像形成部１６へ塗布する。これにより、版上で加熱し、硬化、焼成させ、硬化、焼成したパターンがそのまま基材に転写することができる。すなわち、基材上にペーストを転写する前に加熱ができるので、高温で加熱でき、短時間で硬化、焼成ができ、基材上でのダレを最小限に抑えることが可能となる。 The letterpress used in the present invention has a structure as shown in FIG. FIG. 1 is a partial explanatory view showing an example of a relief printing plate of the present invention in a cross section. A convex portion 10 is provided on the planographic plate, and the image forming portion 16 has a shape of a pattern formed by a paste such as an antenna pattern. For example, screen printing is performed on the relief plate 6, and the paste 7 is applied to the image forming unit 16. As a result, the pattern heated and cured and baked on the plate can be transferred to the substrate as it is. That is, since the paste can be heated before being transferred onto the substrate, it can be heated at a high temperature, can be cured and fired in a short time, and the sagging on the substrate can be minimized.
本発明の請求項２の発明は、前記所定のパターンが、アンテナパターンもしくはジャンパー線のパターンであることを特徴とする請求項１記載の無線タグ用アンテナの形成方法としたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for forming an antenna for a wireless tag according to the first aspect, wherein the predetermined pattern is an antenna pattern or a jumper wire pattern.
画像形成部をアンテナパターンもしくはジャンパー線のパターンとし、これを基材に転写するものである。このパターンのペーストを転写するとき、ペーストの加熱を基材上に転写する前に加熱ができるので、高温で加熱でき、短時間で硬化、焼成ができ、基材上でのダレを最小限に抑えることが可能となる。なお、図１で示した画像形成部１６にペーストを転写した後に、ペースト７が凸部１０へダレてしまうことがある。そこでこの場合、このダレの部分に対応して、アンテナパターンやジャンパー線のパターンを補正して小さくしたものを画像形成部の所定パターンとしてもよい。 The image forming portion is an antenna pattern or a jumper wire pattern, and this is transferred to a substrate. When transferring paste with this pattern, the paste can be heated before being transferred onto the substrate, so it can be heated at a high temperature, can be cured and fired in a short time, and the sagging on the substrate is minimized. It becomes possible to suppress. Note that the paste 7 may sag to the convex portion 10 after the paste is transferred to the image forming portion 16 shown in FIG. Accordingly, in this case, a predetermined pattern of the image forming unit may be obtained by correcting and reducing the antenna pattern or jumper line pattern corresponding to the sagging portion.
本発明の請求項３発明は、前記凸部の画像形成部に凹部が形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の無線タグ用アンテナの形成方法としたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the wireless tag antenna forming method according to the first or second aspect, wherein a concave portion is formed in the image forming portion of the convex portion.
本請求項の発明では、図２に示すように、凸部１０の画像形成部に凹部１１を形成したものである。その凸版６へペーストを供給する場合、例えばスクリーン印刷による場合は、図３に示すように、ペースト供給時のスキージ押しこみにより、凸版の頂部が開いた状態でペーストが塗布され、それが閉じた状態で転写が行われる。したがって、ペーストが凸部へダレることが少なく、さらに版上で硬化、焼成させることにより、硬化、焼成したパターンがそのまま基材に転写されるため、短時間で硬化、焼成ができ、基材上でのダレを最小限に抑えることが可能となる。 In the invention of this claim, as shown in FIG. 2, the concave portion 11 is formed in the image forming portion of the convex portion 10. When the paste is supplied to the letterpress 6, for example, by screen printing, as shown in FIG. 3, the paste is applied with the top of the letterpress being opened by the squeegee pressing at the time of paste supply, and it is closed. Transfer is performed in the state. Therefore, the paste is less likely to sag to the convex part, and further, by curing and baking on the plate, the cured and baked pattern is transferred as it is to the substrate, so that the substrate can be cured and fired in a short time. It is possible to minimize sagging at the top.
本発明の請求項４の発明は、前記凸版の少なくとも頂部が弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の無線タグ用アンテナの形成方法としたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method for forming an antenna for a wireless tag according to any one of the first to third aspects, wherein at least the top of the relief plate is formed of an elastic material. is there.
このように頭部を弾性体とすることで、ペーストの版上への塗布、基材への転写をより確実にすることができる。 By using the head as an elastic body in this way, it is possible to more reliably apply the paste onto the plate and transfer it to the substrate.
本発明の請求項５の発明は、前記凸版上でペーストを加熱し部分硬化、部分焼成、若しくは完全硬化、完全焼成させた後、所定の基材上へ転写することによりパターンを形成することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の無線タグ用アンテナの形成方法としたものである。 The invention of claim 5 of the present invention is to form a pattern by heating the paste on the letterpress and partially curing, partially firing, or completely curing, completely firing, and then transferring it onto a predetermined substrate. The wireless tag antenna forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein the method is used.
本発明では、凸版上でペーストを加熱し部分硬化、部分焼成、若しくは完全硬化、完全焼成させた後、所定の基材上へ転写することによりパターンを形成するので、ペーストが凸部へダレることが少なく、硬化、焼成したパターンがそのまま基材に転写されるため、短時間で硬化、焼成ができ、基材上でのダレを最小限に抑えることが可能となる。 In the present invention, after the paste is heated on the relief plate and partially cured, partially baked, or completely cured, and completely baked, a pattern is formed by transferring it onto a predetermined substrate, so that the paste sags onto the projected portion. Since the cured and baked pattern is transferred to the substrate as it is, it can be cured and baked in a short time, and the sagging on the substrate can be minimized.
本発明の請求項６の発明は、前記基材上の少なくとも片面に粘着層が積層されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の無線タグ用アンテナの形成方法としたものである。 The invention according to claim 6 of the present invention is the method for forming an antenna for a wireless tag according to any one of claims 1 to 5, wherein an adhesive layer is laminated on at least one surface of the substrate. Is.
本発明では、基材に粘着層を形成させることで、導電インクの凸版からの剥離および基材への転写をより確実なものにすることができる。 In the present invention, the adhesive layer is formed on the substrate, whereby the conductive ink can be peeled off from the relief plate and transferred to the substrate more reliably.
以上のような構成から、本発明によれば、凸版を用いてペーストを転写させることにより、従来に比して短時間の熱工程で太りの少ないアンテナ回路を形成することが可能となる。 From the above configuration, according to the present invention, it is possible to form an antenna circuit with less weight by a heat process in a shorter time than in the past by transferring the paste using a relief plate.
つぎに本発明を実施するための最良の形態例に基づいて以下に詳細に説明する。
本実施の形態例で用いる凸版は図２に示すような構造であり、その凸版６へペーストを供給する場合、例えばスクリーン印刷による場合は、図３に示すように、ペースト供給時のスキージ押しこみにより、凸版の頂部が開いた状態でペーストが塗布され、それが閉じた状態で転写が行われる。したがって、版上で硬化させることにより、硬化したパターンがそのまま基材に転写されるため、ダレを最小限に抑えることが可能となる。なお、凸版の実際の使用においては、作業上の都合から、この凸版を金属やプラスチックフィルム等の支持体に固定して使用しても良い。
Next, the present invention will be described in detail based on the best mode for carrying out the present invention.
The relief printing plate used in this embodiment has a structure as shown in FIG. 2. When supplying paste to the relief printing plate 6, for example, by screen printing, as shown in FIG. Thus, the paste is applied with the top of the relief plate open, and the transfer is performed with the paste closed. Therefore, by curing on the plate, the cured pattern is transferred as it is to the substrate, so that sagging can be minimized. In actual use of the relief printing plate, the relief printing plate may be fixed to a support such as metal or plastic film for the convenience of work.
本発明に使用する凸版としては、あらかじめ作製した凸版の反転型にシリコーンゴム等の型取り用材料を流し込み、硬化させて作製した。型取り用の材料としては、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等を用いることが出来、使用する導電インクとその洗い溶剤に対する耐性のあるものであれば使用可能である。また、耐熱性が優れているものの方が、版上でペーストを乾燥させる際、高温短時間処理が可能であるので好ましい。
以下、凸版の作製方法を順を追って説明する。
The relief plate used in the present invention was produced by pouring a molding material such as silicone rubber into an inverted mold of a relief plate produced in advance and curing it. Silicone rubber, fluorosilicone rubber, or the like can be used as a material for molding, and any material that is resistant to the conductive ink used and its washing solvent can be used. In addition, the one having excellent heat resistance is preferable because it can be processed at high temperature and short time when the paste is dried on the plate.
Hereinafter, a method for producing a relief plate will be described in order.
図６は、本発明の凸版作製のための反転型の例を断面で示す部分説明図である。まず、凹版形成のために、紫外線を透過する支持体１２としてガラス板を用い、その上に感光性黒色ガラスペーストを所定のフォトマスクを用いてパターニングして、焼成することにより図に示すような図２記載の凹部形状に対応する曲面形状の黒色パターン１３を形成した。 FIG. 6 is a partial explanatory view showing in cross section an example of an inversion type for producing a relief printing plate of the present invention. First, in order to form an intaglio, a glass plate is used as the support 12 that transmits ultraviolet rays, and a photosensitive black glass paste is patterned thereon using a predetermined photomask and baked as shown in the figure. A curved black pattern 13 corresponding to the concave shape shown in FIG. 2 was formed.
その上にネガ型のドライフィルムレジストを積層させ、その積層面の反対側から露光した。その後現像して、図６に示すような樹脂層１４を得た。すなわち、この工程では凹部形成の為に形成した黒色パターン１３をフォトマスクとして、ドライフィルムレジストを裏面から露光して現像することにより、所望の凸版の反転型を形成した。この結果、図６に示すような支持体１２、黒色パターン１３、樹脂層１４からなる凸版の反転型１６が形成された。ここでは、この反転型１６における黒色パターン１３は凹部形状形成の型となるとともに、露光用マスクとしても機能している。 A negative dry film resist was laminated thereon and exposed from the opposite side of the laminated surface. Thereafter, development was performed to obtain a resin layer 14 as shown in FIG. That is, in this step, the black pattern 13 formed for forming the recesses was used as a photomask, and the dry film resist was exposed from the back surface and developed, thereby forming the desired relief printing mold. As a result, a relief printing mold 16 comprising the support 12, the black pattern 13, and the resin layer 14 as shown in FIG. 6 was formed. Here, the black pattern 13 in the inversion mold 16 serves as a mold for forming a concave shape, and also functions as an exposure mask.
しかるのち、この反転型に硬化性シリコーンゴム等の型取り材料を流し込み、硬化させたのち反転型から剥離させて凸版を作製した。このように、すくなくとも凸版の頭部を硬化性シリコーンゴム等の弾性体とすることで、ペーストの版上への塗布、基材への転写をより確実にすることができる。また、反転型は、シリコーンゴムの溶剤にとけないものにする。
凸版の作製方法としては、例えば凸版に対応する金型を作製して同様に凸版を作製してもよく、上記方法に限定されない。
Thereafter, a mold taking material such as curable silicone rubber was poured into the reversal mold, cured, and then peeled off from the reversal mold to prepare a relief plate. In this way, by applying at least the head of the relief plate to an elastic body such as curable silicone rubber, it is possible to more reliably apply the paste onto the plate and transfer it to the substrate. The inversion type should be insoluble in the silicone rubber solvent.
As a method for producing the relief plate, for example, a mold corresponding to the relief plate may be produced and the relief plate may be similarly produced, and the method is not limited to the above method.
ペーストを転写する基材としては、絶縁性のあるものであれば使用可能である。例えば、ポリエステル樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂など、公知のプラスチックフィルムもしくはシート、また、セラミック、ガラス、無機繊維、有機繊維、紙、それらと熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂との複合材の中から適宜選択して用いることができる。絶縁基材の厚みとしては特に限定されるものではなく、無線タグの用途に応じて適宜選定すればよい。 As the base material for transferring the paste, any insulating material can be used. For example, a known plastic film or sheet such as polyester resin, acrylonitrile butadiene styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, polyimide resin, ceramic, glass, inorganic fiber, organic fiber, Paper and a composite material of these and a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be appropriately selected and used. The thickness of the insulating base material is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the use of the wireless tag.
また、基材に粘着層を形成させることで、導電インクの凸版からの剥離および基材への転写をより確実なものにすることができる。使用できる粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤等、ペーストの剥離および転写が良好に行える粘着剤であれば、特に種類は限定されない。 Further, by forming the adhesive layer on the base material, the conductive ink can be peeled off from the relief plate and transferred to the base material more reliably. The pressure-sensitive adhesive that can be used is not particularly limited as long as it is a pressure-sensitive adhesive such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, a rubber-based pressure-sensitive adhesive, a silicone-based pressure-sensitive adhesive, and a urethane-based pressure-sensitive adhesive, which can favorably peel and transfer the paste.
ペーストとして、低温焼成型導電インク（藤倉化成社製ドータイトXA-9024）を用いた。そして、スクリーン印刷法にて図３に示すように硬化性シリコーンゴムにて作製した凸版６の頂部にペーストを塗布した。
ペーストを版上で１７０℃１０分乾燥させ、予めアクリル系粘着剤（東洋インキ社製オリバイン）を積層させたポリエチレンテレフタレート（三菱化学ポリエステルフィルム製Ｓ−１００）に、図５に示すように前記ペースト７を塗布した凸版６を重ね合わせてラミネータで押しつけた後、凸版を剥離した。ペーストは十分に乾燥しているため、凸版から完全に剥離して基材８に転写され、図４に示すように基材８上にアンテナパターン９を形成できた。続いてジャンパー部に藤倉化成(株)製絶縁ペーストＸＢ−１０１Ｇを２回印刷し、更にアンテナを形成したものと同種の導電ペーストをジャンパー線としてスクリーン印刷した。アンテナ両端にフィリップス社製ＭｉｆａｒｅＩＣチップをＡＣＦにより実装し、フィリップス社製リーダライタにてチップの読み出し／書き込みを行ったところ、問題無く通信が行えた。
As the paste, a low-temperature firing type conductive ink (Dotite XA-9024 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was used. And the paste was apply | coated to the top part of the letterpress 6 produced with the curable silicone rubber as shown in FIG. 3 with the screen printing method.
The paste is dried on a plate at 170 ° C. for 10 minutes, and then pasted on polyethylene terephthalate (S-100, manufactured by Mitsubishi Chemical Polyester Film) on which an acrylic adhesive (Olivein manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) has been laminated in advance, as shown in FIG. After the letterpress 6 coated with 7 was overlapped and pressed with a laminator, the letterpress was peeled off. Since the paste was sufficiently dry, it was completely peeled off from the letterpress and transferred to the substrate 8, and the antenna pattern 9 could be formed on the substrate 8 as shown in FIG. Subsequently, an insulating paste XB-101G manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd. was printed twice on the jumper portion, and a conductive paste of the same type as that on which the antenna was formed was screen printed as a jumper wire. When a Philips Mifare IC chip was mounted on both ends of the antenna by ACF, and reading / writing of the chip was performed with a Philips reader / writer, communication was possible without problems.
本実施例は、比較のための例＜比較例１＞である。
ペーストとして、低温焼成型導電インク（藤倉化成社製ドータイトXA-9024）を用いた。そして、スクリーン印刷法にてポリエチレンテレフタレート（三菱化学ポリエステルフィルム製Ｓ−１００）にアンテナパターンを印刷した後、１５０℃３０分の乾燥工程を経て、アンテナパターンを形成した。続いてジャンパー部に藤倉化成(株)製絶縁ペーストＸＢ−１０１Ｇを２回印刷し、更にアンテナを形成したものと同種の導電ペーストをジャンパー線としてスクリーン印刷した。アンテナ両端にフィリップス社製ＭｉｆａｒｅＩＣチップをＡＣＦにより実装し、フィリップス社製リーダライタにてチップの読み出し／書き込みを行ったところ、問題無く通信が行えた。しかし、本願発明の実施例１に比べ、ペーストの加熱（乾燥）時間が３倍かかり、アンテナパターンの線幅も、２６％太った。表１に通信距離及び線幅の実測値を示した。
This example is a comparative example <Comparative Example 1>.
As the paste, a low-temperature firing type conductive ink (Dotite XA-9024 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was used. And after printing an antenna pattern on polyethylene terephthalate (S-100 made from Mitsubishi Chemical polyester film) by the screen printing method, the antenna pattern was formed through the drying process of 150 degreeC for 30 minutes. Subsequently, an insulating paste XB-101G manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd. was printed twice on the jumper portion, and a conductive paste of the same type as that on which the antenna was formed was screen printed as a jumper wire. When a Philips Mifare IC chip was mounted on both ends of the antenna by ACF, and reading / writing of the chip was performed with a Philips reader / writer, communication was possible without problems. However, as compared with Example 1 of the present invention, the heating (drying) time of the paste took 3 times, and the line width of the antenna pattern was 26% thicker. Table 1 shows the measured values of communication distance and line width.
１・・・基材
２・・・アンテナ
３・・・ＩＣタグ
４・・・ＩＣチップ
５・・・絶縁層
６・・・凸版
７・・・ペースト
８・・・基材
９・・・アンテナパターン
１０・・・凸部
１１・・・凹部
１２・・・支持体
１３・・・黒色パターン
１４・・・樹脂層
１５・・・凸版の反転型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Antenna 3 ... IC tag 4 ... IC chip 5 ... Insulating layer 6 ... Letterpress 7 ... Paste 8 ... Base material 9 ... Antenna Pattern 10 ... Convex part 11 ... Concave part 12 ... Support 13 ... Black pattern 14 ... Resin layer 15 ... Inversion type of letterpress
Claims (6)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143003A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Fujimori Kogyo Co Ltd | Antenna circuit device, contactless ic card and radio tag with same, and method of manufacturing antenna circuit device |
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2003
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