JP2006236081A - 非接触icタグと非接触icタグの装着方法 - Google Patents

非接触icタグと非接触icタグの装着方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ICチップの破損を生じることを少なくした非接触ICタグと非接触ICタグの被着体への装着方法を提供する。
【解決手段】 本発明の非接触ICタグ1は、基材11面にアンテナパターン2を形成してICチップ3を装着し、それらを被覆する保護部材を有する非接触ICタグ1において、少なくともICチップ3部分を貫通する抜き穴103を有し、ICチップ3を包囲する大きさの薄層の構造体10を、ICチップ3が当該抜き穴の中心に位置するように、基材11と保護部材の間に挿入したことを特徴とする。なお、非接触ICタグ1は、基材のアンテナパターン2とは反対側の面に粘着剤層を有していてもよい。
本発明の非接触ICタグの装着方法は、従来型の非接触ICタグを被着体に装着する際に、ICチップ部の抜き穴を有する薄層の構造体を、当該被着体に接着してから非接触ICタグを貼着することを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、非接触ICタグと非接触ICタグの装着方法に関する。詳しくは、ICチップの破損防止構造を考慮した非接触ICタグと非接触ICタグの装着方法に関する。
本発明の非接触ICタグは、非接触ICタグラベルや荷物、ケース等に取り付けする荷札、伝票等に用いられる。したがって、本発明の主要な利用分野は、運送や流通、在庫管理、工場工程管理等の分野となる。
非接触型ICタグは、情報を記録して保持し非接触で外部装置と交信して情報交換できるので、運送や物流等における認識媒体として、あるいは商品の品質管理、在庫管理等の各種目的に多用されるようになってきている。
しかし、非接触型ICタグを物流ラベルとして利用する場合、物流の際に外部から不可避的な応力が加えられる場合が多い。特にICチップ部分が衝撃を受けると致命的な損傷を受けてしまう。そこで、従来からICチップ部分を保護する構造が考えられているが、複雑な構造となり安価に非接触ICタグを製造できなくなるという問題を生じている。
特に、従来は表面状態がフラット(平面)な非接触ICタグ構造が求められており、その実現のため製造負荷が大きくなる問題が顕著である。
非接触ICタグの避けられない構造上の問題として、ICチップの厚みが、基材等と比較して遥かに大きい問題がある。ICチップは小サイズ化が図られ薄片化しているが、近年のICチップでも、0.2mm〜2mm角以内の平面サイズと100μm〜500μmの厚みを有する。したがって、基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、保護部材を被覆して平坦化しても、当該ICタグラベルを積み上げした場合はICチップ部分は嵩高となる。
ICチップが損傷を受ける場合として、この積み上げ状態が考えられる。非接触ICタグラベルを使用する際は、数枚ないし十数枚を積み上げることがよくある。使い易くするためにはラベルの向きを揃えるのが通常である。そうすると必然的にICチップ部分が上下に整列して重なり合うことになる。その状態で上面から重量のある物体をラベル上に載せると、上下位置関係にあるいずれかのICチップ相互間が衝撃を受けて、シリコン結晶であるICチップの破壊が生じる。この場合は未使用状態でラベルの不良が疑われる。
その他の原因として、硬質の被着体に貼着されたICタグが硬質の他の物体に衝突する場合にも、突出しているICチップ部分が最も衝撃を受け易い問題がある。
ICチップに不具合を生じる原因は、これらの原因のみではないが、厚みのあるICチップ3が金属等の堅い構造材料に接触または衝突した際に破損しやすいのは事実と考えられる。
参考のために、実際の非接触ICタグの実施形態を、図5に図示する。非接触ICタグ1は、基材(ベースフィルム)11の面にアンテナパターン2を形成し、捲線コイル状のアンテナパターン2の両端部2a,2bにICチップ3を装着している。図5のものは透明な基材11にラミネートされた金属箔をフォトエッチングして、アンテナパターン2を形成したもので、被着体に貼着する面側から見た図である。アンテナコイルの一端は基材の背面をとおる導通回路7にかしめ具等を用いて接続し、ICチップ3に接続するアンテナコイル両端部2a,2bに通じるようにしている。ICチップ3は両端部2a,2bに対して導電性接着剤等によりそのパッドが接続するようにされている。図示してないがICチップ3の周囲に厚み調整パターンを設ける場合もあるが、アンテナ用金属箔は20μm〜35μm程度の厚みであって、ICチップ3の厚みに相応するものではない。
特許文献1、特許文献2は非接触ICタグと同一技術分野に属する非接触ICカードに関する出願である。いずれもICカード全体の均一厚みを実現し、表面の平滑を図ることを課題としている。非接触ICタグも同一課題を実現すべく平坦化を図ってきているが、低価格が望まれる非接触ICタグでは材料等の選択が制限される。また、できる限り平坦にしても前記したICチップの破損を完全には防止できない問題があった。
特許文献3は、ICタグラベルの製造方法に関するが、フラット(平面)なICタグラベルの実現を課題としている。
特開平7−266767号公報 特開平8−194801号公報 特開2003−67708号公報
そこで、本発明では非接触ICタグ全体の均一厚み化を図る方向とは、発想の転換を図り、敢えてICチップ部分のみの厚みを大きくし保護強化を図ることで、ICチップの破損を防止できることを着想し本発明の完成に至ったものである。
上記課題を解決する本発明の要旨の第1は、基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、それらを被覆する保護部材を有し、基材のアンテナパターンとは反対側の面に粘着剤層を有する非接触ICタグにおいて、少なくともICチップ部分を貫通する抜き穴を有し、ICチップを包囲する大きさの薄層の構造体を、ICチップが当該抜き穴の中心に位置するように、基材と保護部材の間に挿入したことを特徴とする非接触ICタグ、にある。
上記課題を解決する本発明の要旨の第2は、基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、それらを被覆する保護部材を有する非接触ICタグにおいて、少なくともICチップ部分を貫通する抜き穴を有し、ICチップを包囲する大きさの薄層の構造体を、ICチップが当該抜き穴の中心に位置するように、基材と保護部材の間に挿入したことを特徴とする非接触ICタグ、にある。
上記課題を解決する本発明の要旨の第3は、基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、その全体を被覆する保護部材を有する非接触ICタグを被着体に装着する際に、少なくともICチップ部分を貫通する抜き穴を有し、ICチップを包囲する大きさの薄層の構造体を、当該被着体に接着した後に、非接触ICタグのICチップが当該抜き穴の中心に位置するように位置合わせしてから非接触ICタグを貼着することを特徴とする非接触ICタグの装着方法、にある。
本発明の非接触ICタグは、ICチップを包囲する構造体を採用しているので、通常のICタグの取り扱いをしても従来のICタグのように不具合を生じることが少ない。
本発明の非接触ICタグの装着方法は、ICチップの破損防止を考慮した装着方法を採用しているので、従来型の非接触ICタグを使用してもICタグの不具合を生じることが少ない。
本発明は、ICチップの破損防止構造を有する非接触ICタグと非接触ICタグの装着方法に関するが、以下、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明の非接触ICタグの例を示す概略平面図、図2は、同断面図、図3は、非接触ICタグに使用する構造体の各種例を説明する図、図4は、本発明の非接触ICタグの装着方法を説明する図、である。
本発明の非接触ICタグ1は、図1のようにICチップ3の周囲を包囲するように構造体10が基材11と表面側保護部材4の間に挿入されている。構造体10は、薄層の基材101と粘着剤層102とから構成されるもので略中心部に、ICチップ3部分を貫通する抜き穴103を有している(図2参照)。抜き穴103は円形である必要はなく矩形状であってもよい。また、一方が開口した鍵穴状であってもよい。要するに全体としてICチップ3を囲む形状であれば構わない。ただし、円形の場合は穴の周囲にかかる応力が分散されるので、紙等の弱い材料であっても穴の周囲から破れが生じることは少ない。
当該構造体10によりICチップ3が他のICタグのICチップ3と接触した際、または他の硬質の物体に衝突した際の衝撃または応力を緩和するものである。構造体10自体も後に詳述するが、矩形状に限らず円形であってもその他の形状であってもよい。
抜き穴103の大きさは、ICチップ3を包囲する(納める)大きさである必要があり、ICチップ3の平面サイズにも関係するが一辺が1mm未満のICチップの場合、通常円形の抜き穴の場合で、直径が1mmから5mm程度、正方形の抜き穴の場合でも、一辺が1mmから5mm程度が好ましい。あまり穴が大きくては尖った物体に対して衝撃緩和の効果を生じないからである。
本発明の非接触ICタグ1の断面構造は、図2のように基材(ベースフィルム)11にアンテナパターン2を形成し、アンテナパターンの両端部2a,2bにICチップ3を装着している。保護部材4は表面基材41と接着剤層42とからなり、通常は非接触ICタグ1の全体を被覆して保護するようにされている。図示の都合上、接着剤層42とアンテナパターン2の間は隙間が空いているうように図示されているが、実際はアンテナパターン2または基材11との間は密着しているものである。基材11の被着体側となる面には粘着剤層5を有している。当該粘着剤層5は、一般的にはセパ紙と呼ばれる離型面を有する剥離紙6にあらかじめ粘着剤層5を塗工しておき、これをICタグ1の基材11に貼着させる場合が多い。このようなラベル体はICタグラベル1Lとも呼んでいる。
ICタグはラベル体に限らず、基材と上記保護部材に代替する表示体を本来的に接着したカード状のものもある。このものは貼着して使用するものではないので粘着剤層を持たない。このようなものはラミカードとも呼ばれるが、本発明はいずれの形態のICタグにも実用できるものである。
構造体10は、図2の場合は例として紙基材とすることができ、紙基材101のアンテナパターン面側には粘着剤層102が塗布されている。構造体10は、前記のように抜き穴103を有し、当該穴の中心にICチップ3が位置するように、基材11と保護部材4の間に挿入されている。
構造体10は、ICチップ3の周囲を包囲する面積を有すれば十分であり、ICタグ1の大きさにも関係するが、少なくともICタグ全面積の半分以下から1/10程度、最小の場合はICタグ全面積の、1/20程度の面積を持てば十分と考えられる。
構造体10の厚みは、ICチップ3と同等の厚みが有れば完全であるが、平滑性はやや低下する。ICチップ3と同等の厚みでなくてもICチップ3の1/10から1/2程度の厚みを有する場合にも十分な効果が得られる。したがって、ICチップの厚みが500μmであれば、50μmから250μm、好ましくは100μmから250μm程度の厚みを有すれば顕著なチップ破壊防止効果を奏することができる。構造体10がICチップと同等の厚みを持たない場合でも、他のICタグとの間には保護部材4や基材11が間に入ることになるので、ICチップ相互間が直接衝突するような衝撃を緩和できるからである。ただし、現状のICチップ3の厚みでは、50μm未満の構造体10の厚みでは顕著なICチップ破損防止効果は得られない。
図3は、非接触ICタグに使用する構造体の各種例を説明する図である。図の左側は平面図、右側2列は左側点線部の断面を示している。
図3(A)は、平面矩形状の構造体10であって円形の抜き穴103が形成されている例である。断面は中央列のように均一厚みの薄層であってもよいが、右列のように被着体側を平面とし、上面周囲をより薄肉化した形状であってもよい。後者の場合は構造体10の周囲を平坦にできるので外観性の向上を図れる。
図3(B)は、平面円形状の構造体10であって円形の抜き穴103が形成されている例である。断面形状は、図3(A)の場合と同様になる。
図3(C)は、平面矩形状の構造体10であって鍵穴状の抜き穴103が形成されている例である。この抜き穴形状は、中心のICチップ3から外方向に向かう開口部分に配線を配置する場合に好都合と考えられる。断面形状は、図3(A)の場合と同様になる。
図3(D)は、平面長円形状の構造体10であって正方形の抜き穴103が形成されている例である。断面形状は、図3(A)の場合と同様になる。
図3(E)は、2片に分離した形状の構造体10の中央分離溝の抜き穴103の外側部分がより薄肉の連結部材105で結合した形状のものである。このような構造体10は、アンテナコイルを中央部分にして跨いでICチップ3を装着する場合であって、中央分離溝部分にアンテナコイルを通過させる目的に好適である。当該形状は紙基材では実現が困難であるがプラスチック成型体や積層フィルム等では容易に形成できる。
なお、使用上は取り扱い難いが、連結部材105を備えないで、単に2片に分離した構造体をICチップ3の両辺に並列して配置する場合であってもよい。
本発明の非接触ICタグ1の製造は、従来のICタグの製造方法と同様の工程で製造できるが、基材(ベースフィルム)11のアンテナパターン2にICチップ3を装着した後、保護部材4をラミネートする前の工程において、保護部材10を位置合わせして挿入する工程が必要になる。このような工程は既存の自動化ラインでも十分可能である。
<構造体の材質に関する実施形態>
構造体10の材質には、以下に挙げる紙基材やプラスチックフィルムの単体または複合体、あるいはプラスチック成型体や金属材料等、各種の材質を使用することができる。金属材料の場合は、アンテナに接する面を絶縁処理する必要がある。
(1)紙基材
上質紙やコート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙やラテックスまたはメラミン樹脂含浸紙を使用できる。
(2)プラスチックフィルムは幅広く各種のものを使用でき、以下に挙げる単独フィルムあるいはそれらの復号フィルムを、打ち抜き等して使用できる。
ポリエチレンテレフタレート(PET)、PET−G(テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体)、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ABS、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、等である。
(3)プラスチック成型体
上記したプラスチック材料の射出成型品や圧縮成型品等を使用できる。
(4)金属材料
ステンレスやアルミニウム、銅、真鍮、鉄等の金属材料をプレス成型し絶縁処理して使用することができる。この場合はワッシャーと同様の形態となるが、ICタグの使用環境が劣悪で激しい衝撃を受けるような状態でも耐久性を備えさせることができる。
次に、本発明の非接触ICタグの装着方法について説明する。当該装着方法は上記した構造体を持たない従来型のICタグに使用して顕著な効果を発揮する装着方法である。
図4は、本発明の非接触ICタグの装着方法を説明する図である。
この非接触ICタグの装着方法では、まず、図4(A)のように、ICタグ1Lを被着する被着体8のICタグ1Lを装着する部分に、接着剤付きの構造体10を貼着する。
構造体10は上記した非接触ICタグに用いるもののいずれかと同一の構成のものであればよい。次いで、粘着剤付きのICタグ1LをICチップ3が構造体10の抜き穴103の中心に位置するようにして貼着する(図4(B))。ICタグ1Lの装着後は、ICチップ3が構造体10の抜き穴103の中に納まるので、上部から硬質の物体で押圧されてもICチップ3が破損することが少なくなる。
本発明の非接触ICタグの装着方法は、以上のような簡単な方法ではあるが、その後のICタグの使用工程において、ICチップの破損を招くことを少なくする顕著な効果を発揮するものである。
以下、実際の実施形態について実施例を用いて説明する。実施例1〜実施例4は、本発明の非接触ICタグの実施例、実施例5は本発明の非接触ICタグの装着方法の実施例である。
構造体10として、厚み50μmのラテックス含浸紙を用い、その中心に直径4mmの円形状抜き穴を有し、大きさが20mm×32mmとなるように打ち抜きし、一方面にホットメルト型接着剤を厚み5μmに塗布して準備した。
ICタグの基材(ベースフィルム)として、厚み38μmの透明2軸延伸ポリエステルフィルムに25μm厚のアルミニュウム箔をドライラミネートした基材を使用し、これに感光性レジストを塗布した後、アンテナパターンを有するフォトマスクを露光して感光させた。露光現像後、フォトエッチングして図5のようなアンテナパターン2を有するインレットベースフィルムが完成した。なお、アンテナパターン2は外形が、ほぼ45mm×76mmの大きさとなるようにした。
上記インレットベースフィルムのアンテナパターン両端部2a,2bに、平面サイズが1.0mm角、厚み500μmであって、スパイク状バンプを有するICチップ3をフェイスダウンの状態で熱圧をかけて装着した。次に、前記の先に準備した構造体10を円形の抜き穴103の中心にICチップ3が位置するように仮接着した後(図1参照)、ポリエステル系ホットメルト接着剤を介し、厚み40μmのコート紙を積層し熱プレスして非接触ICタグ1を完成した。最後に基材11の背面に、55μmの粘着剤層5を介して剥離紙6を積層する粘着剤加工をし、大きさ54mm×86mmに断裁して剥離紙付き非接触ICタグラベルが完成した。
構造体10として、厚み110μmのPET−Gシートを用い、その中心に一辺が5mmの正方形状の抜き穴を有し、大きさが18mm×30mmとなるように打ち抜きした。 ICタグの基材(ベースフィルム)として、厚み80μmのPET−Gシートに25μm厚のアルミニュウム箔をドライラミネートした基材を使用し、これに感光性レジストを塗布した後、図5のようなアンテナパターンを有するフォトマスクを露光して感光させた。露光現像後、フォトエッチングしてアンテナパターン2を有するインレットベースシートが完成した。なお、アンテナパターンは外形が、ほぼ45mm×76mmの大きさとなるようにした。
上記インレットベースシートのアンテナパターン両端部2a,2bに、平面サイズが、1.0mm角、厚み400μmであって、スパイク状バンプを有するICチップ3をフェイスダウンの状態で熱圧をかけて装着した。次に、前記の先に準備した構造体10を円形の抜き穴103の中心にICチップ3が位置するように載置した後(図1参照)、厚み80μmの白色PET−Gシートを積層し熱プレスしてカード状非接触ICタグを完成した。なお、大きさ54mm×86mmに断裁した。
構造体10として、厚み60μmのPETシートを用い、その中心に直径4mmの円形状抜き穴を有し、全体の大きさが直径30mmの円形となるように打ち抜きし、一方面にホットメルト型接着剤を厚み5μmに塗布して準備した。
その他の工程、材料は実施例1と同一にして、剥離紙付き非接触ICタグラベルを完成した。
構造体10として、厚み200μmのステンレス板を用い、その中心に直径6mmの円形状抜き穴を有し、大きさが直径20mmの円形で円形の周囲が薄肉になるように打ち抜きした。一方面にホットメルト型接着剤を厚み12μmに塗布して準備した。
その他の工程、材料は実施例1と同一にして、剥離紙付き非接触ICタグラベルを完成した。
構造体10として、厚み80μmのPETシートを用い、その中心に一辺が5mmの正方形状の抜き穴を有し、大きさが20mm×30mmとなるように打ち抜きした。
ICタグの基材(ベースフィルム)として、厚み38μmの透明2軸延伸ポリエステルフィルムに25μm厚のアルミニュウム箔をドライラミネートした基材を使用し、これを実施例1と同様の工程で、フォトエッチングして図5のようなアンテナパターン2を有するインレットベースフィルムが完成した。なお、アンテナパターンは外形が、ほぼ45mm×76mmの大きさとなるようにした。
上記インレットベースフィルムのアンテナパターン両端部2a,2bに、平面サイズが0.8mm角、厚み420μmであって、スパイク状バンプを有するICチップ3をフェイスダウンの状態で熱圧をかけて装着した。次に、ポリエステル系ホットメルト接着剤を介し、厚み40μmのコート紙を積層し熱プレスして非接触ICタグを完成した。最後に基材11の背面に、実施例1と同一条件で粘着剤加工をし、大きさ54mm×86mmに断裁して剥離紙付き非接触ICタグラベル1が完成した。
先に準備した構造体10の被着体側面に接着剤を塗布してから被着体8に貼着し、上記により完成した接触ICタグラベル1の剥離紙を除去して粘着剤層5により、ICチップ3が構造体10の抜き穴103部分に位置するように位置合わせして接着した。
上記実施例1〜実施例4の非接触ICタグ1を従来品のICタグと同一の条件で使用試験をしたが、ICチップが破損して生じる不具合が顕著に減少することが認められた。
また、上記実施例5で被着体8に装着した非接触ICタグは、従来型であってもICチップ3の破損に起因する不具合が生じることが減少することが認められた。
本発明の非接触ICタグの例を示す概略平面図である。 同断面図である。 非接触ICタグに使用する構造体の各種例を説明する図である。 本発明の非接触ICタグの装着方法を説明する図である。 非接触ICタグの実施形態を示す図である。
符号の説明
1 非接触ICタグ
2 アンテナパターン
3 ICチップ
4 保護部材
5 粘着剤層
6 剥離紙
7 導通回路
8 被着体
10 構造体
11 基材


Claims (7)

  1. 基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、それらを被覆する保護部材を有し、基材のアンテナパターンとは反対側の面に粘着剤層を有する非接触ICタグにおいて、少なくともICチップ部分を貫通する抜き穴を有し、ICチップを包囲する大きさの薄層の構造体を、ICチップが当該抜き穴の中心に位置するように、基材と保護部材の間に挿入したことを特徴とする非接触ICタグ。
  2. 基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、それらを被覆する保護部材を有する非接触ICタグにおいて、少なくともICチップ部分を貫通する抜き穴を有し、ICチップを包囲する大きさの薄層の構造体を、ICチップが当該抜き穴の中心に位置するように、基材と保護部材の間に挿入したことを特徴とする非接触ICタグ。
  3. 薄層の構造体が50μmから250μm均一の厚みを有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の非接触ICタグ。
  4. 薄層の構造体が抜き穴の周囲で50μmから250μmの均一な厚みを有し、装着した際の被着体側が平面で被着体とは反対側の面が構造体の周囲でより薄肉にされていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の非接触ICタグ。
  5. 基材面にアンテナパターンを形成してICチップを装着し、その全体を被覆する保護部材を有する非接触ICタグを被着体に装着する際に、少なくともICチップ部分を貫通する抜き穴を有し、ICチップを包囲する大きさの薄層の構造体を、当該被着体に接着した後に、非接触ICタグのICチップが当該抜き穴の中心に位置するように位置合わせしてから非接触ICタグを貼着することを特徴とする非接触ICタグの装着方法。
  6. 薄層の構造体が50μmから250μm均一の厚みを有することを特徴とする請求項5記載の非接触ICタグの装着方法。
  7. 薄層の構造体が抜き穴の周囲で50μmから250μmの均一な厚みを有し、装着した際の被着体側が平面で被着体とは反対側の面が構造体の周囲でより薄層にされていることを特徴とする請求項5記載の非接触ICタグの装着方法。




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