JP4826155B2 - 非接触ｉｃタグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、非接触ＩＣタグの製造方法に関する。詳しくは、非接触ＩＣタグを連続した巻き取り状、あるいは数枚単位の連接体で製品として出荷する際に、不良品を明示して出荷する製造方法に関する。
本発明の技術分野は非接触ＩＣタグの製造や利用に関し、主要な利用分野は商品の品質管理や在庫管理、運送や流通、工場工程管理等の分野となる。

非接触ＩＣタグは、情報を記録して保持し非接触で外部装置と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、このように非接触ＩＣタグが広範に使用されるようになると、出荷した非接触ＩＣタグの中に機能不全の製品が混入した場合には、情報の書き込みや読み取りが不可能な事態が生じ、却って非接触ＩＣタグを使用するシステムの信頼を失う結果となる。

非接触ＩＣタグを製造する場合、ＩＣチップとアンテナを接合してインレット（アンテナシート）を製造した後、必要な最終製品形態に合わせた加工を施すが、このインレット後の加工工程において、一度機能不全としてチェックされた中間品が、その後の工程で何らかの理由で機能を回復する場合がある。このような場合は、最終的には良品として出荷されてしまうおそれがある。しかし、このように一度は機能不全を検出されたＩＣタグは、構造的に欠陥を残しており市場での使用過程において不具合を再発することが多い。

本発明は、このような機能不安定な非接触ＩＣタグが出荷されることを防止することを目的とするものである。非接触ＩＣタグが一個一個の単品の製造物である場合は、不良が検出された時点で除去すれば問題が生じないが、連続した巻き取り状、あるいは連接体で製造される非接触ＩＣタグの場合は、不良品検出の都度、切断して除去する処置を行うと工程が不連続になり、あるいは中断されて円滑な生産ができなくなる問題がある。
そこで、本発明では生産工程の妨げとならない方法で不良品を確実に明示する非接触Ｉ Ｃタグの製造方法を提案するものである。

関連する先行技術文献として、特許文献１は、半導体パッケージの製造工程において、回路基板の不良個所に不良識別マークを付与する工程と、当該不良識別マークを付与した部分を除いた箇所にＩＣチップを実装する工程、を含む製造工程を提案している。
また、特許文献２は、ＩＣカードの製造方法において、ＩＣチップの製造時にＩＣが正常に動作するか否かを検査し、検査結果が正常であるＩＣのメモリに特定データの書き込みを行い、最終工程でＩＣチップ内部メモリの内容を読み出して、ＮＧ品であるか否かの判定を行うことを記載している。
しかし、特許文献１のようにマークを付与するだけでは、マークの脱落や磨滅等により識別が不可能になることが考えられる。また、特許文献２の場合は、メモリに記録されていても視覚では直ちに判別できないので、最終製品として出荷されてしまったり、ＮＧ品を使用してしまうことが考えられる。

特開２００１−３３８９３３号公報 特開２００２−４２０９３号公報

従来の非接触ＩＣタグの製造方法では、最終的な検品結果が重視され、中間工程の検査結果が確実に出荷製品に反映されない状況があった。しかし、中間工程で不具合が検出されたＩＣタグは構造的な欠陥を残すことが多く、最終製品に含めないことが好ましい。
そこで、本発明では非接触ＩＣタグのアンテナシートの製造後の段階における検査で機能不全が検出されたＩＣタグは、最終製品において、ＩＣチップ部分またはアンテナコイルの一部を除去して、視覚で不良品であることを明確化することにより、当該課題を解決しようとするものである。

本発明の第１は、ベースフィルムに形成されたアンテナパターンにＩＣチップが結合され、さらに前記アンテナパターンがプラスチックフィルム又は紙基材の表面保護シートで被覆された構造を有する一群の非接触ＩＣタグの製造方法において、前記アンテナパターンに前記ＩＣチップを結合したアンテナシートを製造後、非接触ＩＣタグ毎に第１の機能検査を行う工程、前記第１の機能検査で機能不全が検出された場合は、当該不良が検出された非接触ＩＣタグにマークを施す工程、前記アンテナシートを前記表面保護シートで被覆して一群の非接触ＩＣタグを製造後、第２の機能検査を行う工程、前記第２の機能検査で機能不全が検出された非接触ＩＣタグおよび前記第１の機能検査でマークを施した非接触ＩＣタグの、ＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部を、打ち抜き除去して穿孔を設ける工程、を有することを特徴とする非接触ＩＣタグの製造方法、にある。

本発明の第２は、ベースフィルムに形成されたアンテナパターンにＩＣチップが結合され、さらに前記アンテナパターンがプラスチックフィルム又は紙基材の表面保護シートで被覆された構造を有する一群の非接触ＩＣタグの製造方法において、前記アンテナパターンに前記ＩＣチップを結合したアンテナシートを製造後、非接触ＩＣタグ毎に第１の機能検査を行う工程、前記第１の機能検査で機能不全が検出された場合は、当該不良が検出された非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部を打ち抜き除去して穿孔を設ける工程、前記アンテナシートを前記表面保護シートで被覆して一群の非接触ＩＣタグを製造後、第２の機能検査を行う工程、前記第２の機能検査で機能不全が検出された非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部を、打ち抜き除去して穿孔を設ける工程、を有することを特徴とする非接触ＩＣタグの製造方法、にある。

上記において、機能不全は、非接触通信が完全に不可能な場合と、非接触通信の通信距離が基準を満たさない場合である、ようにすることができる。双方の基準を満たさなければ実用不可能だからである。

上記非接触ＩＣタグの製造方法において、前記機能不全は、非接触通信が完全に不可能な場合、または非接触通信の通信距離が基準を満たさない場合、であるようにすることができる。

本発明の第３は、一群の非接触ＩＣタグの巻き取り状または連接体製品であって、当該一群の非接触ＩＣタグの中で、製造過程における複数の機能検査工程によって機能不全が検出された非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部が打ち抜き除去されていることを特徴とする非接触ＩＣタグ製品、にある。
上記非接触ＩＣタグ製品において、前記機能不全は、非接触通信が完全に不可能な場合、または非接触通信の通信距離が基準を満たさない場合、であるようにすることができる。

本発明の非接触ＩＣタグの製造方法では、中間工程と最終工程の２回の機能検査を経過し、その結果が視覚で確実に明示できるようにされ、しかも当該非接触ＩＣタグは使用不可能な状態にされているので、出荷先において機能不安定な非接触ＩＣタグを誤って使用することがなく、良品の非接触ＩＣタグだけを安心して使用できる。
本発明の非接触ＩＣタグの製造方法により製造される非接触ＩＣタグ製品は、製造過程及び最終製品において機能不全が検出された単位の非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分またはアンテナパターンの一部が打ち抜き除去さし穿孔されているので、不良品が視覚的に明確であり、出荷先での使用を確実に排除できる。

本発明は非接触ＩＣタグの製造方法に関するが、まず、非接触ＩＣタグ製品に係る発明から、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の非接触ＩＣタグの製造方法により製造される非接触ＩＣタグ製品の第１実施形態を示す図、図２は、同第２実施形態を示す図、図３は、非接触ＩＣタグ製品の製造工程を示すフローチャート、図４は、非接触ＩＣタグの一般的形態を示す図、である。

図４は、非接触ＩＣタグ１の一般的形態を示す図であって、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＣチップ３部分を通る断面図である。
非接触ＩＣタグ１は、図４（Ａ）のように、ベースフィルム１１にアンテナパターン２を形成し、当該アンテナパターン２の両端部２ａ，２ｂにＩＣチップ３を装着している。ＩＣチップ３は、処理機能、記憶機能及び入出力機能を備える通常のものである。
アンテナパターン２は、図４では平面なコイル状のものを示しているが、２片のパッチアンテナやバイポーラアンテナからなる場合もある。通常は、ベースフィルム１１にラミネートした金属箔をフォトエッチングしたり、導電性インキにより印刷したパターンからなっている。

図４（Ｂ）の断面図のように、アンテナパターン２とＩＣチップ３の面は、接着剤層５を介して表面保護シート４により被覆されている。表面保護シート４には、ベースフィルム１１と同一の基材や他のプラスチックフィルムまたは紙基材等が使用される。
図では、アンテナパターン２と接着剤層５間は隙間が空いているが実際は密着しているものである。非接触ＩＣタグ１をラベルとして使用する場合は、ベースフィルム１１の被着体側となる面には粘着剤層６を設ける。当該粘着剤層６は、離型面を有する剥離紙７に保護されており、使用時は剥離紙７を除去して使用する。以上の構成は、通常の非接触ＩＣタグと同様のことである。

上記図４の場合は、１単位の非接触ＩＣタグであるが、本発明の非接触ＩＣタグの製造 方法により製造される非接触ＩＣタグ製品では、２単位以上の非接触ＩＣタグである一群の非接触ＩＣタグが巻き取り状または連接体の製品として構成されている特徴がある。一群とは、２以上の非接触ＩＣタグが巻き取り状または１列に並んだ連接体、あるいは縦横のマトリックス状に並んだ連接体となっていることを意味するものである。巻き取り状の場合は、数十個または数百個の単位となるが、連接体の場合は、３個ないし３０個程度の集合群とされる場合が多い。
個々の単位の非接触ＩＣタグ間は、容易に切り取りできるように切り離し線１２がミシン目線等により形成されているのが通常である（図１参照）。

図１は、本発明の非接触ＩＣタグの製造方法により製造された非接触ＩＣタグ製品の第１実施形態であるが、５個の１列連接体１Ｒとされた場合を示している。第１実施形態の非接触ＩＣタグ製品の特徴は、機能不良が検出された非接触ＩＣタグ１のＩＣチップ３部分が打ち抜きにより完全に除去されている特徴がある。打ち抜き部分には穿孔８ａ，８ｂが形成されているので、視覚で明示的に不良品であることが識別でき、使用して商品に貼着してしまうようなことはない。

ＩＣチップ３部分の打ち抜きには、例えば、アンテナシートの製造直後の機能検査による穿孔８ａと最終製品の段階で行った機能検査による穿孔８ｂとの双方が含まれる。アンテナシートの状態で不具合が検出された場合、アンテナシートの状態で直ちに打ち抜きする場合と、取り敢えずマークを施して最終製品になった後に打ち抜きする場合とがある。
直ちに打ち抜きする場合は、穿孔部分にも表面保護シート４や剥離紙８が設けられるので、不透明な表面保護シート４の場合は、穿孔８の位置が解らなくなる場合がある。最終製品で打ち抜きする場合は、貫通状態となるので、穿孔８は視覚で常に確認できる。
図１のように、通常、５個のうち２個までが不良となることはないが、例として示すものである。

図２は、本発明の非接触ＩＣタグの製造方法により製造された非接触ＩＣタグ製品の第２実施形態であるが、同様に５個の１列連接体１Ｒとされた場合を示している。第２実施形態の非接触ＩＣタグ製品１Ｒの特徴は、機能不良が検出された非接触ＩＣタグ１のアンテナパターン２の一部分が打ち抜きにより完全に除去されている特徴がある。打ち抜き部分には、同様に穿孔８ｃが形成されている。
アンテナパターンの一部分とＩＣチップ３部分を一緒に打ち抜きしても構わない。また、不良を表示するマークを同時に付しても構わないのは勿論である。

次に、非接触ＩＣタグ製品の製造方法について説明する。
図３は、非接触ＩＣタグ製品の製造工程を示すフローチャートである。各種の製造方法があるが、アンテナパターンをフォトエッチングにより製造する工程を示している。
製造工程のＳ１は、ベースフィルム１１の準備工程である。この工程は、基材としてベースフィルム１１に金属箔をラミネートして準備する。ベースフィルム１１には後述する各種の材料が使用できるが、２０μｍから１００μｍ程度の厚みのものが好ましく使用される。金属箔には銅箔やアルミニュウム箔の８μｍから１０μｍ程度の厚みのものが、通常使用される。

製造工程のＳ２は、アンテナパターン２の形成工程である。この工程では、上記金属箔面に感光液を塗布し、フォトマスクを使用して露光し、アンテナのレジストパターンを形成する。次いで、フォトエッチングしてアンテナパターン２を残存させる。アンテナパターン２の両端部２ａ，２ｂも同時に形成する。

製造工程のＳ３は、ＩＣチップ３の結合工程である。アンテナパターン２の両端部２ａ，２ｂに導電性接着剤等を用いてＩＣチップ３を装着する工程である。アンテナパターン２の一端をベースフィルム１１の背面を通して、アンテナパターン２の端部２ａに導通させる処理も同時に行われる。これによりインレイ（アンテナシート）が完成する。

製造工程のＳ４は、非接触ＩＣタグの第１回目の機能検査（第１の機能検査）である。この検査はインレイ（アンテナシート）の状態で行う。機能検査は、ＪＩＳ等の基準を満たすこと、その他の製造基準等であるが、一般に実用基準を満たすものであれば機能不全とはされない。
機能不全の典型的な例は、非接触通信が完全に不可能な場合である。これにはＩＣチップ自体が不良の場合とＩＣチップ３とアンテナパターン２の接続不良に起因することが多い。原因は明らかでないが、一定基準の電磁波を与えても応答しない場合も含まれる。

機能不全の他の例は、非接触通信距離が基準を満たさない場合である。動作範囲７０ｃｍ以下の近傍型のＩＣカード（ＩＣタグも同様）では、最小動作磁界強度（Ｈmin ）は、１５０ｍＡ／ｍ ｒｍｓとされている（ＪＩＳＸ６３２３−２、６．２動作磁界強度）。この試験のためには、市販のリーダライタを用いて、３０ｃｍの距離で読み取り書き込みが
可能なことが試験される。検査用リーダライタを用いてもよい。近接型ＩＣカード（動作範囲１０ｃｍ以下）では、より短距離での性能が試験される。

また、交流磁界や交流電界、静電気、静磁界を受けた場合の後の動作試験を含めてもよい。この検査基準は、ＪＩＳＸ６３２３−１（近傍型ＩＣカード）に規定されている。
上記の検査で所定の基準を満たさない場合は、機能不全として、ＩＣチップ部分またはアンテナパターンの一部を打ち抜き除去する。打ち抜きを最終検査後に一括して行うために、当該機能不全部分に、取り敢えずマークを付するものであってもよい。

製造工程のＳ５は、表面保護シートのラミネート工程である。表面保護シート４は、非接触ＩＣタグ１のアンテナパターン２やＩＣチップ３を保護するもので、後述する各種の材料を使用することができる。通常はベースフィルム１１と同等かそれよりは厚みの薄い基材をラミネートして使用する。耐水性が求められる場合が多いので、プラスチックフィルムを使用するのが好ましい。

製造工程のＳ６は、粘着剤層６の塗工工程である。この工程では、ベースフィルム１１の下面に粘着剤層６を塗工する加工を行う。通常は、剥離紙７に粘着剤を塗工し、ベースフィルム１１と一体にする。

製造工程のＳ７は、最終製品としての出荷検査である。第２回目の機能検査（第２の機能検査）を兼ねるものである。アンテナシートを最終製品に加工する際の工程でも不具合が発生する場合があるからである。非接触ＩＣタグはＩＣカードの製造過程のように熱圧プレスの強圧を受けることはないが、プレスラミネートの工程や、ウェブ状でローラ間を移動する間に屈曲し、不具合が生じる場合がある。
検査は第１回目の機能検査項目、および必要によりそれに付加する項目について行い、機能不全の非接触ＩＣタグは、ＩＣチップ３部分またはアンテナパターン２の一部を打ち抜き除去して穿孔８を設ける。一群の連接体にする場合の所定単位の切断や切り離し線１２の形成は、その後行われる。

材質に関する実施形態
（１）ベースフィルム
プラスチックフィルムを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複合フィルムを使用できる。
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。

（２）表面保護シート
プラスチックフィルムや紙基材を幅広く各種のものを使用できる。プラスチックフィルムとしては、上記ベースフィルムに挙げたものを使用でき、紙基材としては、上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、ラテックスやメラミン含浸紙、等を使用できる。表面にプリンター印字する場合は、上質紙、コート紙等が特に好ましい。

（３）接着剤、粘着剤
本明細書で接着剤という場合は、溶剤型や重合型、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型等の各種のものをいい、いわゆる粘着剤型のものをも含むものとする。いずれであっても、双方の材料間を接着すれば目的を達成できるからである。
また、本明細書で粘着剤という場合は、徐々に粘度が顕著に上昇することなく、いつまでも中間的なタック状態を保つものをいうものとする。
接着剤、粘着剤の樹脂組成物としては、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系、等の各種材料を使用できる。

以下、実際の実施形態について実施例を用いて説明する。
ＩＣタグ製品のベースフィルム１１として、厚み３８μｍの透明２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに１０μｍ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４（Ａ）のようなアンテナパターン２を有するインレット（アンテナシート）が完成した。なお、１つのアンテナパターン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１１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１５０μｍである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。アンテナパターン２の一端をベースフィルム１１の背面を通して、アンテナパターン２の端部２ａに導通させる処理も同時に行った。

インレット（アンテナシート）が完成した段階で第１回目の機能検査を行った。これには、市販のＩＣタグリーダライタ（株式会社ウェルトキャット製「ＲＣＴ−２００−０１」；１３．５６ＭＨｚ）を使用し、当該リーダライタから３０ｃｍの距離で対象の非接触ＩＣタグから応答が得られるか否かの検査を行った。インレット（アンテナシート）は巻き取り状であるので、対象の１個から応答が得られるように周囲の非接触ＩＣタグを遮蔽して検査を行う必要がある。応答が得られなかった場合は、マークを付与した。

次に、ポリエステル系ホットメルト接着剤を介し、厚み３２μｍの表面保護シート（ＰＥＴフィルム）４を積層し熱プレスしてラミネートした。最後にベースフィルム１１の背面に、厚み２０μｍの粘着剤層６を介して剥離紙７を積層する粘着剤加工をし、１単位の大きさ５４ｍｍ×８６ｍｍの非接触ＩＣタグが、５単位１列になるように断裁して剥離紙７付き非接触ＩＣタグ製品１Ｒを完成した。単位の非接触ＩＣタグ間に切り離し線１２を設ける加工も行った。

最終製品完成後に、インレット（アンテナシート）完成後と同一条件で機能検査を行った。この後の検査の段階と先の検査で検出した機能不全の非接触ＩＣタグに対して、ＩＣチップ３部分を打ち抜きして穿孔８を設けた。

本発明の非接触ＩＣタグの製造方法により製造された非接触ＩＣタグ製品の第１実施形態を示す図である。 本発明の非接触ＩＣタグの製造方法により製造された非接触ＩＣタグ製品の第２実施形態を示す図である。 非接触ＩＣタグ製品の製造工程を示すフローチャートである。 非接触ＩＣタグの一般的形態を示す図である。

１ 非接触ＩＣタグ
１Ｒ 非接触ＩＣタグ連接体、非接触ＩＣタグ製品
２ アンテナパターン
３ ＩＣチップ
４ 表面保護シート
５ 接着剤層
６ 粘着剤層
７ 剥離紙
８，８ａ，８ｂ，８ｃ 穿孔
１１ ベースフィルム
１２ 切り離し線

Claims (3)

1. ベースフィルムに形成されたアンテナパターンにＩＣチップが結合され、さらに前記アンテナパターンがプラスチックフィルム又は紙基材の表面保護シートで被覆された構造を有する一群の非接触ＩＣタグの製造方法において、
   前記アンテナパターンに前記ＩＣチップを結合したアンテナシートを製造後、非接触ＩＣタグ毎に第１の機能検査を行う工程、
   前記第１の機能検査で機能不全が検出された場合は、当該不良が検出された非接触ＩＣタグにマークを施す工程、
   前記アンテナシートを前記表面保護シートで被覆して一群の非接触ＩＣタグを製造後、第２の機能検査を行う工程、
   前記第２の機能検査で機能不全が検出された非接触ＩＣタグおよび前記第１の機能検査でマークを施した非接触ＩＣタグの、ＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部を、打ち抜き除去して穿孔を設ける工程、
   を有することを特徴とする非接触ＩＣタグの製造方法。
2. ベースフィルムに形成されたアンテナパターンにＩＣチップが結合され、さらに前記アンテナパターンがプラスチックフィルム又は紙基材の表面保護シートで被覆された構造を有する一群の非接触ＩＣタグの製造方法において、
   前記アンテナパターンに前記ＩＣチップを結合したアンテナシートを製造後、非接触ＩＣタグ毎に第１の機能検査を行う工程、
   前記第１の機能検査で機能不全が検出された場合は、当該不良が検出された非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部を打ち抜き除去して穿孔を設ける工程、
   前記アンテナシートを前記表面保護シートで被覆して一群の非接触ＩＣタグを製造後、第２の機能検査を行う工程、
   前記第２の機能検査で機能不全が検出された非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分および／またはアンテナパターンの一部を、打ち抜き除去して穿孔を設ける工程、
   を有することを特徴とする非接触ＩＣタグの製造方法。
3. 前記機能不全は、非接触通信が完全に不可能な場合、または非接触通信の通信距離が基準を満たさない場合、であ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タグの製造方法。

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