专利名称：无线通信介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及以非接触式进行通信的无线通信介质，更具体地说涉及被称为RFID(Radio Frequency Identification)、无线特征、IC特征、无线卡等的通信介质(在此统称为RFID)，特别是涉及适用于在薄型或者具有柔软性的产品中使用时的RFID的构造及其制造方法的有效技术。
背景技术：
根据本发明人的研究结果，关于RFID，为了提高在制品管理和在流通过程中的商品管理的方便性和容易进行产品的真伪判断以及个体识别，正在实行安装RFID。该RFID的形态由作为数据处理和存储装置功能的IC芯片，和进行信号的发送接收的天线部分构成。该RFID根据使用用途被整形为卡和板形状形成产品。
作为此制造方法通常使用热压方式和层压方式。图16是表示一般的热压方式的概略一例的剖面图。在此方式中，如图16(a)所示，把接合IC芯片100和天线部分101的模块102以夹在基础材料103和盖板104之间的状态设置在压力机105上，通过被加热的上下板极106、107加压，使基础材料103和盖板104一体化，其后，被整形为规定的形状，成为图16(b)那样的产品。
另外，层压方式的制造方法有各种方式，例如，被记载在文献1(特开2003-67696号公报)、文献2(特开2002-187223号公报)等中。
用图17～图20说明在上述文献1中记述的方式。图17是表示各构成零件的配置概略的剖面图，图18是表示在基础材料上形成凹部分的方式的概略的剖面图，图19是表示把盖板配置在基础材料上的状态的剖面图，图20是表示切断成单个片的状态的产品的剖面图。
如图17所示，在上述文献1中记载的方法中，在基础材料110上设置用于收纳用天线部分101以及IC芯片100的安装衬板构成的模块102的凹部分113，在该凹部分113上收藏模块102，形成用盖板104保护上部的形态。
在本方式中，当在基础材料110上形成凹部113的情况下，如图18所示，使基础材料110通过2个旋转的滚轮111、112之间形成凹部113。在旋转的滚轮111上，与凹部形状对应地实施压印加工。而且，各滚轮111、112被加热到基础材料110软化程度的温度，容易形成凹部113。
其后，当在该基础材料110的凹部113中插入模块102后，如图19所示，把盖板104配置在基础材料110上，使用热压方式、层压方式、超声波加热融合等的方式，通过把基础材料110和盖板104一体化制造。然后，通过把该一体化的制品切断为每个模块102的单片，形成如图20所示的产品。
以下，用图21～图23说明上述文献2所述的方式。图21是IC插入物的临时附着带以及IC内置显示牌的制造方法的概略图，图22是切断后的状态的剖面图，图23是粘贴有标签的状态的剖面图。
如图21所示，在IC插入物的临时附着带以及IC内置显示牌的制造方法中，滚轮A表示卷绕有连接在一起组成的IC插入物的带状连续体a的滚轮。滚轮B是卷绕有剥离纸的滚轮。滚轮C是卷绕有暂时附着有IC插入物的剥离纸的滚轮。以下，说明各个滚轮的动作。从滚轮A拉出的IC插入物在滚轮B的剥离纸b和滚轮201、202的部分上会合，被卷绕到滚轮C上。此时，在剥离纸b上在会合前用滚轮200涂抹粘接剂204。另外，在滚轮201、202和滚轮C之间用切刀203剩下玻璃纸b分离为IC插入物。此时把不需要的部分卷绕在滚轮D上。
在这种方式中，切断后的状态如图22所示，玻璃纸205由硬纸板和硅树脂210组成，把在其上抹上粘接剂204，在切断部分209上各自切断由IC芯片207和天线部分(未图示)组成的IC插入物208。然后，在粘贴着标签的状态下，如图23所示，使滚轮C经由与图21同样的另一工序，与成为商品的标签211大小一致，扩大切断部分209的距离，形成在玻璃纸上。
但是，对于上述那样的RFID技术，本发明人研究的结果，在上述的图16所示的热压方式中，产品的制造短续进行，降低制造成本困难。另外，例如，当制造如IC特征那样的有小型化、薄型化要求的产品时，通常是在压板内设置多个，一并加压，但加在产品各自上的压力产生不均匀，认为对产品的可靠性有影响。而且，还需要切断成单片，有可能提高制造成本。
另外，如果采用上述的图17的方法，则如图18所示因为在基础材料110上形成与模块102的形状对应的凹部113，所以必须准备实施专用加工的滚轮111，担心制造成本提高。另外，还增加向已形成的凹部113内收纳模块102的工序，致使制造成本上升。而且，保护用的盖板104也是新需要的，零件费用也提高。而且，因为为了形成凹部113，加热滚轮，加热到基础材料的软化温度进行凹部形成，所以在基础材料的材质在热可塑性树脂中产生问题，并且产生难以使用软化温度高的树脂的问题。由此，认为产生限制顾客使用条件的可能性。
另外，如果采用上述的图21的方法，则如图22所示在剥离纸205上涂抹粘接剂204被各自切割分离的IC插入物208处于紧密排列的状态。把它作为开始点经由某些阶段的工序，可以形成图23所示的IC插入物内置显示牌。这在为了扩大切断部分209的距离，经过阶段性工序得到任意大小的显示牌方面有利。但是，由于制造工序复杂，因此制造成本高。另外，经过每道制造工序时不需要的零件多，材料的使用效率也低等，因此零件成本有可能提高。
发明内容
因此，本发明的目的就是解决上述问题，提供低成本、高可靠性的RFID构造及其制造方法。尤其良好地适用于小型、薄型化的RFID。
为了实现上述目的，本发明的特征在于被适用于具有发送接收用天线和IC芯片的RFID的，把发送接收用天线形成在主面上的基础材料被折叠粘接，并且如被覆发送接收用天线和与该发送接收用天线接合的IC芯片那样整形。该基础材料其特征在于形成交替配置用于被覆发送接收用天线和IC芯片部分的规定形状的间隙部分的滚轮状。
另外，本发明中的RFID的制造方法是顺序进行以下工序，其后，卷绕在卷绕滚轮上结束。在基础材料上在形成用于被覆发送接收用天线部分的间隙部分后，在发送接收用天线的规定位置上接合IC芯片的工序；根据需要在接合后的IC芯片和发送接收用天线之间填充·硬化填充材料的工序；进行通信状态的合格与否判定，从而区分合格品和不合格品的工序；在发送接收用天线上涂抹粘接剂的同时在配置在发送接收用天线之间的间隙部分上形成规定形状的切口的工序；折叠切口部分的工序；用滚轮按压被折叠的部分整形的工序。其特征在于经过这些制造工序。
图1是表示本发明的一实施方式的RFID构成的图，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A向的剖面图。
图2在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是表示制造工序排列一例的说明图。
图3在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是表示IC芯片安装后状态的图，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A向的剖面图。
图4在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是表示填充材料的填充状态的图，(a)是填充开始时的状态剖面图，(b)是填充结束时的状态的剖面图。
图5在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是通信状态的合格与否判定工序的模式化平面图。
图6在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是图5的A-A向的剖面图。
图7在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是粘接剂涂抹以及切口部分的模式化剖面图。
图8在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是图7的A-A向的剖面图。
图9在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是模式化地表示折叠切口部分的状态的平面图。
图10在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是图9的A-A向的剖面图。
图11在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是模式化地表示折叠部分的状态的平面图。
图12在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是图11的A-A向的剖面图。
图13在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是模式化地表示折叠途中的状态的剖面图。
图14在作为本发明一实施方式的RFID制造方法中，是模式化地表示折叠结束时的状态的平面图。
图15是表示作为本发明的另一实施方式的RFID构成的剖面图。
图16是作为相对本发明的比较例子表示一般的热压方式的概略一例的图，(a)是压时的剖面图，(b)是压后的产品的剖面图。
图17是作为相对本发明的比较例子表示在现有的层压方式的各构成产品的概略的剖面图。
图18是表示作为相对本发明的比较例子在现有的层压方式中，在基础材料上形成凹部的方式的概略的剖面图。
图19是表示作为相对本发明的比较例子在现有的层压方式中，把盖板配置在基础材料上的状态的剖面图。
图20是作为相对本发明的比较例子，表示在现有的层压方式中，切断为单片状态的产品的剖面图。
图21是作为相对本发明的比较例子，表示在现有的层压方式中，IC插入物的暂时附着带以及IC内置显示牌的制造方法的概略图。
图22是作为相对本发明的比较例子，表示在现有的层压方式中，切断后的状态的剖面图。
图23是作为相对本发明的比较例子，在现有的层压方式中，表示粘贴标签的状态的剖面图。
具体实施例方式
下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。而且，在用于说明实施方式的全部图中，在具有同一功能的部件上原则上标注同一符号，省略其重复说明。
在本发明的实施方式中，例如作为一例，说明RFID的平面形状形成长方形的情况，但半圆形状、与该半圆形状接近的形状、接近方形等，只要是RFID的基础材料折叠粘接那样的形状就行。但是，因为RFID的天线在加工上形成长方形理想，所以折叠基础材料的形状也是长方形理想。
首先，从图1说明作为本发明一实施方式的RFID构成的一例。图1是表示作为本实施方式的RFID构成的图，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A向的剖面图。
作为本实施方式的RFID把平面形状形成长方形，在基础材料1上形成发送接收用天线2，在其规定位置上通过接合IC芯片3形成电气电路。被覆发送接收用天线2以及IC芯片3的部分通过折叠基础材料1的一边构成，通过粘接剂4等粘接固定其他的三边。在发送接收用天线2和IC芯片3的接合部分的间隙(未图示)上，根据需要可以填充填充材料，例如环氧树脂等保护接合部分。
另外，基础材料1可以使用柔软性的基材，例如，聚酰亚胺树脂系列膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂系列膜、聚苯撑硫化物树脂系列膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯系列树脂膜、聚醚磺树脂系列膜、聚醚胺树脂系列膜等。另外，作为形成发送接收用天线2的金属膜，例如认为Cu、Sn的组合和Al等良好。另外，基础材料1的厚度是0.01～0.1mm。作为粘接剂4理想的是丙稀树脂系列粘接剂、环氧树脂系列粘接剂、硅树脂系列粘接剂、聚酰亚胺树脂系列粘接剂等。而且，使用在上述的树脂中付与柔性的材料也一样。在此，IC芯片3的大小是约0.1～0.4mm四方形，厚度是0.02～0.5mm，但并非局限于该大小(尺寸)。
以下，用图2说明作为本实施方式的RFID的制造方法的一例。图2是表示RFID的制造工序的排列一例的说明图。
在此，以把形成有发送接收天线的基础材料卷绕成滚轮状，从该滚轮中拉出基础材料，卷绕到产品卷绕滚轮的情况为例子说明，此间的制造工序如下。
首先，在芯片放置部分上，在从滚轮拉出的基础材料的发送接收用天线的规定部分上放置IC芯片接合(工序1)。而且，在填充(underfill)材料填充·硬化部分中，在和IC芯片接合的发送接收用天线的间隙上填充填充材料，在规定的条件下进行树脂的硬化(工序2)。其后，被送到用于判定通信状态是否合格的检查单元。在该通信状态合格与否判定检查单元中，进行判定为不合格品的判定标记或者IC芯片的切断除去等某一识别，甄别合格品和不合格品(工序3)。
接着，在粘接剂涂抹·切口形成部分上，在发送接收用天线、IC芯片上涂抹适量的粘接剂的同时，为了被覆该发送接收用天线以及IC芯片的部分，在IC芯片间的间隙部分上在长方形中的三边(长边和相邻的2个短边)上加工切口(工序4)。然后，在切口部分折叠处，把切口部分在长方形中的另一边(另一长边)上折叠，形成被覆发送接收用天线、IC芯片的状态(工序5)，其后，在滚轮按压部分中，用加压滚轮按压折叠部分，整形为规定的形状(工序6)。最后，被卷绕在卷绕滚轮上成为产品。
而且，该一连串的工序当然不是全部。即，分割制造工序，形成各自的制造线也一样。而且，填充材料填充·硬化部分和芯片放置部分的工序可以替换。例如，可以考虑使用和填充材料具有同样作用的各向异性导电粘接剂等。另外，通信状态合格与否判定的检查工序只要是在芯片放置接合后则在任何位置上都没有问题。而且，根据使用环境可以不使用填充材料。另外，作为接合方式，认为采用超声波接合、加热·加压的金属接合等理想。但是，接合方式并不限于在此所述的方式。
以下，用图3～图14详细说明在上述的RFID制造工序中的各工序。
首先，用图3说明芯片放置部分的一例。图3是表示芯片放置后的状态的图，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A向的剖面图。
如图3所示，在基础材料1上形成发送接收用天线2，在该发送接收用天线的规定部分上放置IC芯片。发送接收用天线2通过在基础材料1上的单侧整个面上粘贴金属性膜，用蚀刻处理等除去不需要部分形成。另外，在基础材料1的两侧面上设置用于在各工序间搬送的搬送孔5。
接着，用图4说明填充材料填充·硬化单元的一例。图4是表示填充材料的填充状况的图，(a)是填充开始时的状态的剖面图，(b)是填充结束时的状态的剖面图。
对于图4(a)所示的填充材料的填充开始时的状态，向隔着凸出11接合的IC芯片3和发送接收用天线2的间隙12填充填充材料13。为了填充该填充材料13，使从配合器(未图示)延伸的针尖14接近IC芯片3的一边滴下适量的填充材料13。由此，成为图4(b)所示那样的填充材料的填充结束时的状态。其后，在规定的硬化条件下进行填充材料的硬化，在该硬化结束后被逐个搬送到下一检测工序。
接着，用图5以及图6说明通信状态合格与否判定检查单元的一例。图5是通信状态合格与否判定检查工序的模式化的平面图。图6是图5的A-A向的剖面图。
如图5所示，在通信状态的合格与否判定检查工序中的装置概略的基本构成具有在和与IC芯片3接合的发送接收用天线2之间进行数据的发送接收的天线部分20；与该天线部分20连接，根据发送接收的数据进行通信状态合格与否判定的检查装置21。
如图6所示，使天线单元20和与发送接收用天线2接合的IC芯片3保持一定的距离。在该状态中，从检查装置21经由天线部分20把特定频率的电波发送到与IC芯片3接合的发送接收用天线2。把该电波能量在IC芯片3的电气电路内变换到芯片驱动电源，驱动IC芯片3运行。另外，同时，还发送应该发送该IC芯片3的存储内容的信号。由此，从IC芯片3经由发送接收用天线2向检查装置进行信号通信。
然后，用检查装置21比较检查该通信的数据内容，进行合格与否判定。作为该方法，有多个产品同时检查的方式和单个产品检查的方式。作为多个产品同时检查方式，检查结果是进行各个IC芯片的合格与否判定，有可能产生检查时间长等的问题。因此，该检查工序在短时间结束提高生产性方面有希望，并且需要对每1个IC芯片3进行。
此时，在天线单元20中，为了接收来自IC芯片3的发送数据需要一定的面积。另外，为了给予IC芯片3驱动能量也一样。因此，在该范围内如果有其他的IC芯片则相互干涉，不能正常进行数据的发送接收，有可能引起判定为不良的错误动作。因此，需要如具有不引起干涉程度的间隙22那样在基础材料1上形成发送接收用天线2。应该有效利用该间隙22的部分，研究的结果，实现了本发明的特征，具体的内容在图7以后说明。
接着，用图7以及图8说明粘接剂涂抹·切口形成部分的一例。图7是粘接剂涂抹以及切口部分的模式化平面图。图8是图7的A-A向的剖面图。
如图7所示，涂抹粘接剂30的粘接剂注射器(未图示)被连接到树脂填充装置(未图示)。在该树脂填充装置中向注射器内施加压力，从连接的喷嘴31吐出粘接剂30。该喷嘴31在需要设置成规定厚度的发送接收用天线2上移动在整个面上涂抹粘接剂30。此后，移动到基础材料1外的规定位置。以下，进行对间隙22的部分的切口部分的形成工序。该切口部分用被设置在切口形成装置(未图示)上的切口形成刀32进行。
即，如图8所示，切口形成刀32在基础材料1上降下，在间隙22部分的三个方向(除去芯片方向的三个方向)上切入。此时，用于承受切口形成刀32的支撑台34被设置在基础材料1的下方。
接着，用图9以及图10说明切口部分折叠处的一例。图9是模式化地表示折叠切口部分的状态的平面图。图10是图9的A-A向的剖面图。
如图9以及图10所示，因为在三个方向切入后，开始向芯片方向折叠部分40，所以从基础材料1的下方，使设置在支撑台34上的上升部分42上升折叠。此时，因为把折叠线部分43设置在规定位置，所以从基础材料1的两侧用从折叠支撑装置44延伸的折叠支撑部分45支撑折叠线部分43保持该状态。
接着，用图11以及图12说明滚轮按压部分的一例。图11是模式化地表示折叠部分的状态的平面图，图12是图11的A-A向的剖面图。
如图11以及图12所示，用设置在折叠用滚轮50上的导轨51保持折叠部分40的上端部分。其后，上升部分42下降到基础材料1的下方。折叠用滚轮50一边在导轨51上保持折叠部分40，一边进一步如图13以及图14所示横向移动。
接着，用图13以及图14接着图11以及图12说明滚轮按压部分的一例。图13是模式化地表示折叠过程中的状态的剖面图。图14是模式化地表示折叠结束时的状态的平面图。
如图13所示，用导轨51把折叠部分40作为折叠支撑装置44的支点折叠。在该折叠进行的同时，用折叠用滚轮50一边按压折叠部分40的表面一边移动。
如图14所示，用折叠用滚轮50按压的折叠部分40成为被覆发送接收用天线上的粘接剂30的部分的状态。在折叠支撑装置44上的折叠支撑部分45移动从折叠部分40撤出。此后，和基础材料1卷绕滚轮(未图示)一同卷绕到卷绕滚轮，成为产品。产品的形态并不限于滚轮形态，也可以切断制成单个产品(图1)。
以下，用图15作为本发明的另一实施方式说明RFID构成的变形例子。图15是表示作为另一实施方式的RFID构成的剖面图。
图15是对上述图1的构成在进一步小型化上下工夫的构成。即，作为该实施方式的RFID采用从发送接收用天线2的部分折叠用于被覆IC芯片3的部分的基础材料1的构成。在从该发送接收用天线2的部分折叠时，为了防止折叠后的发送接收用天线2的接触，在基础材料1的发送接收用天线2上的折叠线部分上夹着线状的零件60。然后，在把该线状零件60作为支点折叠部分的同时，用折叠用滚轮一边按压折叠部分的表面一边整形为规定的厚度。成为该按压前的状态用虚线表示，按压整形后用实线表示的形状。
作为该线状部件60，例如考虑便于操作等使用被卷绕在卷轴上的零件。这种情况下，从基础材料1的一侧拉出被卷绕在卷轴上的线状零件60，把该线状零件60夹在发送接收用天线2上的折叠线部分上。然后，在经折叠用滚轮的整形后，与基础材料1的宽度一致地切断线状零件60。作为该线状零件60的材料，考虑采用折叠用滚轮的加压和粘接工艺中的耐热性等，例如使用聚酰亚胺树脂等的固体。当在该线状零件60中使用了聚酰亚胺树脂的情况下，在基础材料1中例如使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂系列膜等。当然并不限于这些材料。
另外，在以上那样构成的RFID(图1，图15)中，因为采用如被覆IC芯片3的部分那样折叠基础材料1的构成，所以在考虑容易折叠的情况下，例如也可以采用在折叠线部分上形成沟和缝纫孔的方法。
综上所述，如果采用本实施方式，则不使用被覆发送接收用天线2和IC芯片3的部分的分层用的新的零件，就可以被覆发送接收用天线2和IC芯片3的部分，可以降低制造成本。另外，通过设置用于被覆发送接收用天线2和IC芯片3的部分的间隙22，进行发送接收用天线2和IC芯片3的合格与否判定的检查工序可以在基础材料1上进行，可以提高制造效率。
权利要求
1.一种无线通信介质，其特征在于包括发送接收用天线；与上述发送接收用天线接合的IC芯片；在主面上形成有上述发送接收用天线，为了被覆上述发送接收用天线和与该发送接收用天线接合的上述IC芯片而折叠并粘接的基础材料。
2.如权利要求1所述的无线通信介质，其特征在于上述粘接用粘接材料进行。
3.如权利要求1所述的无线通信介质，其特征在于具有填充上述发送接收用天线与上述IC芯片的接合部分的填充材料。
4.如权利要求1所述的无线通信介质，其特征在于上述基础材料形成被卷绕成滚轮状的形态，在被卷绕为上述滚轮状的上述基础材料上排列着多个与上述发送接收用天线接合的上述IC芯片。
5.一种无线通信介质的制造方法，其特征在于包括在基础材料上的发送接收用天线上接合IC芯片的第1工序；在除去上述基础材料上的上述发送接收用天线的间隙部分上形成切口的第2工序；和折叠上述基础材料的切口部分，为了被覆上述发送接收用天线和与该发送接收用天线接合的上述IC芯片而进行整形的第3工序。
6.如权利要求5所述的无线通信介质的制造方法，其特征在于上述第1工序包括在上述发送接收用天线和上述IC芯片的接合部分上填充填充材料的工序。
7.如权利要求5所述的无线通信介质的制造方法，其特征在于上述第3工序包括在与发送接收用天线接合的上述IC芯片之间进行通信状态的合格与否判定，从而区分合格品和不合格品的工序。
8.如权利要求5所述的无线通信介质的制造方法，其特征在于上述第3工序包括涂抹为了被覆发送接收用天线和与发送接收用天线接合的上述IC芯片而进行封固的粘接剂。
9.如权利要求5所述的无线通信介质的制造方法，其特征在于上述第3工序包括用滚轮按压上述被折叠的部分的工序。
10.如权利要求5所述的无线通信介质的制造方法，其特征在于上述第1工序包括准备交替配置有上述发送接收用天线和上述间隙部分并被卷绕成上述滚轮状的上述基础材料的工序，上述第3工序包括把为了被覆上述发送接收用天线和与该发送接收用天线接合的上述IC芯片而进行了整形的上述基础材料卷绕成滚轮状的工序。
全文摘要
本发明提供一种无线通信介质，是具有发送接收用天线和IC芯片的RFID，即是把在主面上形成有发送接收用天线(2)的基础材料(1)一边折叠，在另外三边粘接，为了被覆发送接收用天线(2)和与该发送接收用天线(2)接合的IC芯片(3)而进行整形的构造，而且，作为该基础材料(1)有使用形成了交替配置用于被覆发送接收用天线(2)和IC芯片(3)部分的规定形状的间隙部分的滚轮状材料。具有低成本和高可靠性。
文档编号B42D15/10GK1606036SQ2004100832
公开日2005年4月13日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年10月7日
发明者角田重晴, 谏田尚哉 申请人:株式会社日立制作所