ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法
【課題】アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造コストを低くすることができ生産性を向上させることができるとともにアンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めるＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法を提供する。
【解決手段】ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１は、樹脂フィルムからなる基材１１と、基材１１の一方表面の上に形成された金属箔からなるアンテナ回路パターン層１３と、アンテナ回路パターン層１３の第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂを導通させる導電性の線状体１５とを備える。線状体１５は、基材１１の他方表面の上に延在する中央部と、基材１１の他方表面から基材１１と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとを貫通して第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれの表面上に配置された一方端部１５ａと他方端部１５ｂとを含む。
【解決手段】ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１は、樹脂フィルムからなる基材１１と、基材１１の一方表面の上に形成された金属箔からなるアンテナ回路パターン層１３と、アンテナ回路パターン層１３の第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂを導通させる導電性の線状体１５とを備える。線状体１５は、基材１１の他方表面の上に延在する中央部と、基材１１の他方表面から基材１１と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとを貫通して第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれの表面上に配置された一方端部１５ａと他方端部１５ｂとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法に関し、特定的には、非接触ＩＣカード、万引き防止センサ等に代表されるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のためのアンテナ回路を備えたＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣタグ、ＩＣカード等の機能カードは、目覚しい発展を遂げ、盗難防止用タグ、出入者チェック用タグ、テレフォンカード、クレジットカード、プリペイドカード、キャッシュカード、ＩＤカード、カードキー、各種会員カード、図書券、診察券、定期券等に広く使用されている。これらの機能カード用アンテナ回路構成体は、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルムからなる基材と、基材の表面上に形成されたアルミニウム箔または銅箔の金属箔からなるアンテナ回路パターン層とから構成される。アンテナ回路パターン層は、基材の片面または両面に接着剤を介在して金属箔をドライラミネート法等によって接着した後、その金属箔にエッチング処理を施すことにより、基材の表面上に形成される。
【０００３】
上記のような構成の従来のアンテナ回路構成体とそれを備えた機能カード、アンテナ回路構成体の製造方法は、特開２００４−１４０５８７号公報（特許文献１）、特開２００２−７９９０号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００４】
従来のアンテナ回路構成体は、一般的に樹脂フィルムからなる基材の両面に回路パターン層が形成されている。一般的に基材の一方面側には、電子回路のコイルに相当し同時に電磁波を受けるアンテナの役割を果たすコイル状のアンテナ回路パターン層が形成され、反対側の他方面側には、ブリッジと呼ばれ、アンテナ回路のジャンパーの役割を果たすブリッジ回路パターン層が形成されている。
【０００５】
このようなアンテナ回路構成体において、一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層と、他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層との電気的接続方法としては、以下の方法がある。
【０００６】
（１）アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、接合されるべきアンテナ回路パターン層の両端部とブリッジ回路パターン層の両端部のそれぞれの箇所にて基材を貫通するスルーホールを形成する。メッキまたは銀塗料でスルーホールを充填することによって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層の両端部とを接続する。
【０００７】
（２）アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、クリンピング加工によって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層の両端部のそれぞれの箇所を接続する。ここで、クリンピング加工とは、たとえば、超音波等により、基材の両面に接着剤を介在して形成された回路パターン層の少なくとも一部同士を押圧することによって、接着剤、基材等を構成する樹脂を部分的に破壊し、両側の回路パターン層の一部同士を物理的に接触させることをいう。
【０００８】
なお、アンテナ回路構成体において、基材の片面のみにアンテナ回路パターン層とブリッジ回路パターン層を形成して電気的に接続する方法としては、以下の方法がある。
【０００９】
（３）アンテナ回路パターン層とブリッジ回路パターン層にて接合される箇所同士を銀ペースト等の導電性物質を塗布することにより導通し、両方の回路パターン層にて接合されない他の箇所の上には絶縁性の樹脂を塗布する。
【特許文献１】特開２００４−１４０５８７号公報
【特許文献２】特開２００２−７９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アンテナ回路構成体におけるアンテナ回路パターン層とブリッジ回路パターン層の電気的接続方法として（１）の方法は、信頼性が高い接続方法であるが、製造工程が複雑になるため、製造コストが高くなるという問題があった。
【００１１】
また、（２）の方法は、生産性が高い方法であり、製造コストを低くするのに有効であるが、回路パターン層の一部同士を物理的に接合する方法であるので、局所的な変形が生じやすいという問題があった。このため、後工程で行われるＩＣカード・タグ表面への印刷等に影響を与える場合があった。特に、回路パターン層を構成する金属箔が銅箔の場合、銅箔自身が硬く、相対的に高い強度を有するので、時間が経過すると、クリンピングによる接合部が分離してしまうという問題があった。すなわち、回路パターン層を構成する金属箔が銅箔の場合、クリンピングによる接合部の持続性がなく、耐久性も得ることができないので、信頼性の点で問題があった。
【００１２】
さらに、（１）と（２）の方法では、基材の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成するために、基材の表面上に接着された金属箔の大部分をエッチング処理によって除去している。このため、金属箔の無駄が多いので製造コストが高くなるだけでなく、金属箔の大部分をエッチング処理によって除去するので生産性が低いという問題があった。
【００１３】
なお、（３）の方法でも、製造工程が複雑になるため、製造コストが高くなるという問題があった。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造コストを低くすることができ、生産性を向上させることができるとともに、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能なＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、樹脂フィルムからなる基材と、この基材の一方表面の上に形成された主成分として金属を含む導電体からなるアンテナ回路パターン層とを備える。アンテナ回路パターン層は、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含む。さらに、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを導通させる導電性の線状体を備える。線状体は、基材の他方表面の上に延在する中央部と、基材の他方表面から基材と第１の回路パターン層部分を貫通して第１の回路パターン層部分の表面上に配置された一方端部と、基材の他方表面から基材と第２の回路パターン層部分を貫通して第２の回路パターン層部分の表面上に配置された他方端部とを含む。
【００１６】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体においては、アンテナ回路パターン層を構成する第１と第２の回路パターン層部分が基材の一方表面の上に形成され、線状体の中央部が基材の他方表面の上に延在し、両端部が基材と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとに貫通することによって、第１と第２の回路パターン層部分が導通するように接合されている。このように基材の他方表面の上に配置された線状体の中央部がブリッジ回路パターン層の代わりとして用いられるので、第１と第２の回路パターン層部分を接合するために基材の他方表面の上にブリッジ回路パターン層を形成する必要がない。このため、ブリッジ回路パターン層を形成するのに必要な金属箔の無駄をなくすことができるので製造コストを低くすることができるだけでなく、ブリッジ回路パターン層を形成するためのエッチング処理を行う必要がなくなるので生産性を高めることができる。
【００１７】
また、線状体の両端部を基材と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとに貫通させるだけで第１と第２の回路パターン層部分を導通させることができるので、アンテナ回路パターン層の両端部を簡単な工程で接合することができる。
【００１８】
さらに、線状体の両端部を基材と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとに貫通させるだけで、スルーホールによる接合と同等程度の強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をクリンピングによる接合に比べて高めることができる。
【００１９】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、線状体は、中央部と一方端部との間と、中央部と他方端部との間には屈曲した部分が形成されていることが好ましい。
【００２０】
このようにすることにより、線状体の両端部と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとの間で強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をさらに高めることができる。
【００２１】
また、この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、線状体の一方端部における先端縁は第１の回路パターン層部分に突き刺さり、線状体の他方端部における先端縁は第２の回路パターン層部分に突き刺さるように配置されていることが好ましい。
【００２２】
さらに、この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、基材を介在して中央部に対向する基材の一方表面の上にはアンテナ回路パターン層の一部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなることが好ましい。
【００２４】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、アンテナ回路パターン層はアルミニウム箔からなり、アンテナ回路パターン層と基材は接着層を介して熱接着されており、線状体は銅線または黄銅線からなることが好ましい。
【００２５】
この発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法は、次の工程を備える。
【００２６】
（ａ）樹脂フィルムからなる基材の一方表面の上に金属箔を固着する工程。
【００２７】
（ｂ）金属箔の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程。
【００２８】
（ｃ）レジストインク層をマスクとして用いて金属箔をエッチングすることによって、基材の一方表面の上に、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含むアンテナ回路パターン層を形成する工程。
【００２９】
（ｄ）基材とアンテナ回路パターン層を貫通するように、導電性の線状体の一方端部と他方端部のそれぞれの先端縁を、基材の他方表面から、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分のそれぞれに突き刺すことによって、基材の他方表面の上に線状体の中央部を延在させ、線状体の一方端部を第１の回路パターン層部分の表面上に配置し、線状体の他方端部を第２の回路パターン層部分の表面上に配置する工程。
【発明の効果】
【００３０】
以上のようにこの発明によれば、アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造コストを低くすることができ、生産性を向上させることができるとともに、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の平面図、図２は図１の一部分を拡大して示す部分拡大平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の方向から見た部分断面図である。
【００３３】
図１〜図３に示すように、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の一例としてのＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１は、樹脂を含む樹脂フィルムからなる基材１１と、基材１１の片面に形成された接着剤層１２と、接着剤層１２の表面上に所定のパターンに従って形成された、主成分として金属を含む導電体の一例である、主成分として銅を含む銅箔、または、主成分としてアルミニウムを含むアルミニウム箔からなるアンテナ回路パターン層１３とから構成されている。図１において示されるように、基材１１の一方表面の上に形成されたアンテナ回路パターン層の一例としてのアンテナ回路パターン層１３は、基材の表面上に渦巻状のパターンで形成され、一方端部１３ａと他方端部１３ｄを含む第１の回路パターン層部分と、島状に形成され、一方端部１３ｂと他方端部１３ｃとを含む第２の回路パターン層部分とから構成されている。第１の回路パターン層部分の他方端部１３ｄと第２の回路パターン層部分の他方端部１３ｃとの間には僅かな間隙が形成されている。第１の回路パターン層部分の他方端部１３ｄと第２の回路パターン層部分の他方端部１３ｃを跨るようにＩＣチップが搭載される。
【００３４】
第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとは、導電性の線状体の一例として、銅、黄銅または銀からなる線状体１５によって導通するように配置されている。線状体１５の材質は、導電性が高く、表面に酸化被膜が形成され難いものであればよく、銅、黄銅または銀に限定されない。図３に示すように、線状体１５は、基材１１の他方表面の上に延在する中央部と、基材１１の他方表面から基材１１と接着剤層１２と第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａとを貫通して第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａの表面上に配置された一方端部１５ａと、基材１１の他方表面から基材１１と接着剤層１２と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとを貫通して第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂの表面上に配置された他方端部１５ｂとから構成される。線状体１５は、中央部と一方端部１５ａとの間と、中央部と他方端部１５ｂとの間には、屈曲した部分が形成されている。図３に示すように、基材１１を介在して線状体１５の中央部に対向する基材１１の一方表面の上には、アンテナ回路パターン層１３の一部が形成されている。言い換えれば、基材１１の他方表面の上に延在する線状体１５の中央部は、基材１１の一方表面の上に形成されたアンテナ回路パターン層１３の複数の線状パターン層の部分を跨るように配置されている。
【００３５】
図４は、屈曲した状態の線状体を示す断面図（Ａ）と使用前の状態の線状体を示す断面図（Ｂ）である。
【００３６】
図４（Ｂ）に示すように、線状体は、中央部に相当する部分の長さＬが８〜３０ｍｍ、一例として１３ｍｍ、一方端部と他方端部の各々に相当する部分の長さＨが２〜５ｍｍ、一例として３．５ｍｍである。線状体の外径は、０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、一例として０．５ｍｍである。このような形態の線状体を用いて、図３に示すように、一方端部１５ａにおける先端縁を第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａに貫通させて一方端部１５ａを挿入し、他方端部１５ｂにおける先端縁を第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂに貫通させて他方端部１５ｂを挿入するように配置した後、基材１１の一方表面側から一方端部１５ａと他方端部１５ｂを押圧することによって図４に示すように屈曲した状態にされている。これにより、折り曲げられた一方端部１５ａと他方端部１５ｂのそれぞれの先端縁は、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれに突き刺さった状態になる。このような方法は、いわゆるホッチキスの針を紙に貫通させて屈曲させる方法と類似したものである。
【００３７】
線状体の長さＬが８ｍｍよりも短いと、基材１１の他方表面側に配置された線状体１５の中央部が基材１１の一方表面側に形成されたアンテナ回路パターン層１３の複数の線状パターン層の部分を跨ぐことができない。また、線状体の長さＬが３０ｍｍを超えると、線状体１５の中央部が基材１１の他方表面側に十分接触した状態で、線状体１５を基材１１に固定することが困難になり、線状体１５が外れるおそれがある。線状体の長さＨが２ｍｍよりも短いと、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂの先端縁が第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれに十分に突き刺さった状態で固定されないので、線状体１５が外れるおそれがある。また、線状体の長さＨが５ｍｍを超えると、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれに貫通して突出した線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂの先端縁が他の回路パターン層部分、チップ搭載領域である他方端部１３ｃ、１３ｄなどに接触するおそれがある。線状体の外径が０．０５ｍｍよりも細いと、基材１１とアンテナ回路パターン層１３の部分とを貫通するのに必要な強度を得ることができないおそれがある。また、線状体の外径が２ｍｍを超えると、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１の可撓性を阻害するおそれがある。
【００３８】
上記の一つの実施の形態においてアンテナ回路パターン層１３に使用されるアルミニウム箔は、厚みが７μｍ以上６０μｍ以下で、アルミニウムの純度が９７．５質量％以上９９．７質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは厚みが１５μｍ以上５０μｍ以下、アルミニウムの純度が９８．０質量％以上９９．５質量％以下である。
【００３９】
アルミニウム箔の厚みが７μｍ未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程において破断するおそれがある。一方、アルミニウム箔の厚みが６０μｍを超える場合には、アンテナ回路パターン層１３を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。
【００４０】
アルミニウムの純度が９７．５質量％未満の場合には、アルミニウム箔に含まれる不純物が多くなり、アンテナ回路パターン層１３の電気抵抗が高くなるとともに、耐食性が極端に悪くなり、僅かな水分でも腐食が進行する場合がある。一方、アルミニウムの純度が９９．７質量％を超える場合には、アルミニウム箔の耐食性が過度に向上するため、エッチング処理に時間がかかる。
【００４１】
具体的には、アンテナ回路パターン層１３の材料としては、たとえばＪＩＳ（ＡＡ）の記号では１０３０、１Ｎ３０、１０５０、１１００、８０２１、８０７９等の純アルミニウム箔またはアルミニウム合金箔を採用することができる。
【００４２】
本発明においてアルミニウムの純度とは、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）という主要な不純物元素の合計の質量％を１００質量％から差し引いた値である。本発明のアルミニウム箔においては、鉄の含有量が０．２〜１．３質量％、シリコンの含有量が０．０５〜１．０質量％、銅の含有量が０．３質量％以下であるのが好ましい。
【００４３】
また、アルミニウム箔の強度の観点では、上記の組成範囲が好ましく、引張り強度は７０ＭＰａ〜１２０ＭＰａ、伸びは５％以上が好ましい。アルミニウム箔の引張り強度が７０ＭＰａ未満、または伸びが５％未満の場合には、製造工程中に撓みや皺が生じ、回路パターン層の寸法精度が悪くなるおそれがある。用いられるアルミニウム箔は、軟質箔または半硬質箔が好ましく、箔に圧延した後に２５０〜５５０℃程度の温度で焼鈍するのが好ましい。引張り強度が１２０ＭＰａを超える硬質のアルミニウム箔を用いると、圧延油の残りや柔軟性（巻取り性）の点で問題があり好ましくない。
【００４４】
上記の一つの実施の形態においてアンテナ回路パターン層１３に使用される銅箔は、厚みが９μｍ以上５０μｍ以下であるのが好ましい。銅箔の厚みが９μｍ未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程において破断するおそれがある。一方、銅箔の厚みが５０μｍを超える場合には、アンテナ回路パターン層１３を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。なお、銅箔は、圧延または電解のいずれで製造されたものでもよい。
【００４５】
本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１の基材１１として用いられる樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム等から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。この樹脂フィルムの厚みは１５〜５０μｍの範囲内であるのが好ましく、より好ましくは２０〜４０μｍの範囲内である。基材１１の厚みが１５μｍ未満では、アンテナ回路パターン層１３を形成するアルミニウム箔や銅箔との積層体の剛性が不足するため、各製造工程での作業性に問題が生じる。一方、基材１１の厚みが５０μｍを超える場合には、線状体１５の貫通と屈曲を確実に行なうことができないおそれがある。
【００４６】
アンテナ回路パターン層１３を形成するためのアルミニウム箔や銅箔と、基材１１としての樹脂フィルムとの間の接着は、熱接着によって行われるのが好ましく、熱接着の一例として、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン（ＰＵ）系接着剤を用いたドライラミネーションによるのが好ましい。エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤としては東洋モートン社製ＡＤ５０６、ＡＤ５０３、ＡＤ７６−Ｐ１等を採用することができ、硬化剤としては同社製ＣＡＴ−１０を接着剤：硬化剤＝２〜１２：１の比率で配合して使用すればよい。通常のエポキシ樹脂を含有しないポリウレタン系接着剤を用いた場合には、回路パターン層を形成するためのエッチング処理中や、ＩＣチップを実装するときにデラミネーション（剥離）が生じやすくなる。これは、エポキシ樹脂を含有しないポリウレタン系接着剤が耐薬品性や耐熱性に劣るからである。
【００４７】
基材１１としての樹脂フィルムの上にアンテナ回路パターン層１３を形成するためのアルミニウム箔や銅箔を接着させるためには、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤を乾燥後において重量で１〜１５ｇ／ｍ2程度塗布するのが好ましい。この塗布量が１ｇ／ｍ2未満では、アルミニウム箔または銅箔の接着力が不足し、１５ｇ／ｍ2を超える場合には、製造コストの上昇を招く。
【００４８】
次に、この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法の一つの実施の形態について説明する。図５〜図８はこの発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造工程を示す部分断面図である。なお、図５〜図８は、図１のＶ−Ｖ線の方向から見た部分断面を示している。
【００４９】
図５に示すように、樹脂フィルムからなる基材１１の片面に接着剤層１２を形成し、この接着剤層１２によって基材１１の片面にアルミニウム箔または銅箔からなる金属箔１３０を固着する。このようにして、金属箔１３０と基材１１との積層体を準備する。
【００５０】
図６に示すように、アンテナコイルの仕様に従った所定の渦巻状パターンを有するようにレジストインク層１４を金属箔１３０の表面上に印刷する。印刷後、レジストインク層１４の硬化処理を行なう。
【００５１】
図７に示すように、レジストインク層１４をマスクとして用いて金属箔１３０をエッチングすることにより、アンテナ回路パターン層１３を形成する。
【００５２】
その後、図８に示すように、レジストインク層１４を剥離する。最後に、図１〜図３に示すように、アンテナ回路パターン層１３のうち、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれにおいて、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂのそれぞれの先端縁を、基材１１と接着剤層１２とアンテナ回路パターン層１３の部分とに突き刺して屈曲させることにより、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとを導通させる。このようにして本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１が完成する。
【００５３】
この発明の製造方法において用いられるレジストインクは特に限定されないが、分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインクを用いるのが好ましい。このレジストインクは、グラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、かつアルカリによって容易に剥離除去することが可能であるので、連続大量生産に適している。このレジストインクを用いて、アルミニウム箔または銅箔に所定の回路パターンでグラビア印刷を施し、紫外線を照射して硬化させた後、通常の方法に従って、たとえば塩化第二鉄等によるアルミニウム箔または銅箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム等のアルカリによるレジストインク層の剥離除去を行なうことによって、アンテナ回路パターン層を形成することができる。
【００５４】
分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとしては、たとえば、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられ、これらのうち、単独のアクリルモノマー、またはいくつかのアクリルモノマーを混合したものを使用することができる。上記のアルカリ可溶性樹脂としては、たとえば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン−マレイン酸樹脂等が挙げられる。
【００５５】
レジストインクには、上記の成分の他に、アルカリ剥離性を阻害しない程度に通常の単官能アクリルモノマー、多官能アクリルモノマー、プレポリマーを添加することができ、光重合開始剤、顔料、添加剤、溶剤等を適宜添加して作製することができる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ベンジル、ベンゾイン、およびそのアルキルエーテル、チオキサントンおよびその誘導体、ルシリンＰＴＯ、チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア、フラッテリ・ランベルティ製エサキュア等が挙げられる。顔料としては、パターンが見やすいように着色顔料を添加する他、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料を併用することができる。特にシリカは、紫外線硬化型レジストインクを付けたまま、銅箔を巻き取る場合には、ブロッキング防止に効果がある。添加剤としては、２−ターシャリーブチルハイドロキノン等の重合禁止剤、シリコン、フッ素化合物、アクリル重合物等の消泡剤、レベリング剤があり、必要に応じて適宜添加する。溶剤としては酢酸エチル、エタノール、変性アルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、ＭＥＫ等が挙げられ、これらのうち、溶剤を単独、または混合して用いることができる。溶剤は、グラビア印刷の後、熱風乾燥等でレジストインク層から蒸発させることが好ましい。
【００５６】
このようにして得られた本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１においては、アンテナ回路パターン層１３を構成する第１と第２の回路パターン層部分が基材１１の一方表面の上に形成され、線状体１５の中央部が基材１１の他方表面の上に延在し、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂが基材１１と第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとに貫通することによって、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとが導通するように接合されている。このように基材１１の他方表面の上に配置された線状体１５の中央部がブリッジ回路パターン層の代わりとして用いられるので、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂを接合するために基材１１の他方表面の上にブリッジ回路パターン層を形成する必要がない。このため、ブリッジ回路パターン層を形成するのに必要な金属箔の無駄をなくすことができるので製造コストを低くすることができるだけでなく、ブリッジ回路パターン層を形成するためのエッチング処理を行う必要がなくなるので生産性を高めることができる。
【００５７】
また、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂを基材１１と第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとに貫通させるだけで第１と第２の回路パターン層部分を導通させることができるので、アンテナ回路パターン層１３の両端部を簡単な工程で接合することができる。
【００５８】
さらに、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂを基材１１と第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとに貫通させるだけで、スルーホールによる接合と同等程度の強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をクリンピングによる接合に比べて高めることができる。
【００５９】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１において、線状体１５は、中央部と一方端部１５ａとの間と、中央部と他方端部１５ｂとの間には屈曲した部分が形成されていることにより、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂと第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとの間で強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をさらに高めることができる。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体を示す平面図である。
【図２】図１の一部分を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の方向から見た部分断面図である。
【図４】屈曲した状態の線状体を示す断面図（Ａ）と使用前の状態の線状体を示す断面図（Ｂ）である。
【図５】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第１の製造工程を示す部分断面図である。
【図６】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第２の製造工程を示す部分断面図である。
【図７】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第３の製造工程を示す部分断面図である。
【図８】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第４の製造工程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体、１１：基材、１２：接着剤層、１３：アンテナ回路パターン層、１３ａ，１３ｂ：一方端部、１３ｃ，１３ｄ：他方端部、１４：レジストインク層、１５：線状体、１３０：金属箔。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法に関し、特定的には、非接触ＩＣカード、万引き防止センサ等に代表されるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のためのアンテナ回路を備えたＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣタグ、ＩＣカード等の機能カードは、目覚しい発展を遂げ、盗難防止用タグ、出入者チェック用タグ、テレフォンカード、クレジットカード、プリペイドカード、キャッシュカード、ＩＤカード、カードキー、各種会員カード、図書券、診察券、定期券等に広く使用されている。これらの機能カード用アンテナ回路構成体は、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルムからなる基材と、基材の表面上に形成されたアルミニウム箔または銅箔の金属箔からなるアンテナ回路パターン層とから構成される。アンテナ回路パターン層は、基材の片面または両面に接着剤を介在して金属箔をドライラミネート法等によって接着した後、その金属箔にエッチング処理を施すことにより、基材の表面上に形成される。
【０００３】
上記のような構成の従来のアンテナ回路構成体とそれを備えた機能カード、アンテナ回路構成体の製造方法は、特開２００４−１４０５８７号公報（特許文献１）、特開２００２−７９９０号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００４】
従来のアンテナ回路構成体は、一般的に樹脂フィルムからなる基材の両面に回路パターン層が形成されている。一般的に基材の一方面側には、電子回路のコイルに相当し同時に電磁波を受けるアンテナの役割を果たすコイル状のアンテナ回路パターン層が形成され、反対側の他方面側には、ブリッジと呼ばれ、アンテナ回路のジャンパーの役割を果たすブリッジ回路パターン層が形成されている。
【０００５】
このようなアンテナ回路構成体において、一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層と、他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層との電気的接続方法としては、以下の方法がある。
【０００６】
（１）アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、接合されるべきアンテナ回路パターン層の両端部とブリッジ回路パターン層の両端部のそれぞれの箇所にて基材を貫通するスルーホールを形成する。メッキまたは銀塗料でスルーホールを充填することによって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層の両端部とを接続する。
【０００７】
（２）アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、クリンピング加工によって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層の両端部のそれぞれの箇所を接続する。ここで、クリンピング加工とは、たとえば、超音波等により、基材の両面に接着剤を介在して形成された回路パターン層の少なくとも一部同士を押圧することによって、接着剤、基材等を構成する樹脂を部分的に破壊し、両側の回路パターン層の一部同士を物理的に接触させることをいう。
【０００８】
なお、アンテナ回路構成体において、基材の片面のみにアンテナ回路パターン層とブリッジ回路パターン層を形成して電気的に接続する方法としては、以下の方法がある。
【０００９】
（３）アンテナ回路パターン層とブリッジ回路パターン層にて接合される箇所同士を銀ペースト等の導電性物質を塗布することにより導通し、両方の回路パターン層にて接合されない他の箇所の上には絶縁性の樹脂を塗布する。
【特許文献１】特開２００４−１４０５８７号公報
【特許文献２】特開２００２−７９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アンテナ回路構成体におけるアンテナ回路パターン層とブリッジ回路パターン層の電気的接続方法として（１）の方法は、信頼性が高い接続方法であるが、製造工程が複雑になるため、製造コストが高くなるという問題があった。
【００１１】
また、（２）の方法は、生産性が高い方法であり、製造コストを低くするのに有効であるが、回路パターン層の一部同士を物理的に接合する方法であるので、局所的な変形が生じやすいという問題があった。このため、後工程で行われるＩＣカード・タグ表面への印刷等に影響を与える場合があった。特に、回路パターン層を構成する金属箔が銅箔の場合、銅箔自身が硬く、相対的に高い強度を有するので、時間が経過すると、クリンピングによる接合部が分離してしまうという問題があった。すなわち、回路パターン層を構成する金属箔が銅箔の場合、クリンピングによる接合部の持続性がなく、耐久性も得ることができないので、信頼性の点で問題があった。
【００１２】
さらに、（１）と（２）の方法では、基材の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成するために、基材の表面上に接着された金属箔の大部分をエッチング処理によって除去している。このため、金属箔の無駄が多いので製造コストが高くなるだけでなく、金属箔の大部分をエッチング処理によって除去するので生産性が低いという問題があった。
【００１３】
なお、（３）の方法でも、製造工程が複雑になるため、製造コストが高くなるという問題があった。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造コストを低くすることができ、生産性を向上させることができるとともに、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能なＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、樹脂フィルムからなる基材と、この基材の一方表面の上に形成された主成分として金属を含む導電体からなるアンテナ回路パターン層とを備える。アンテナ回路パターン層は、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含む。さらに、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを導通させる導電性の線状体を備える。線状体は、基材の他方表面の上に延在する中央部と、基材の他方表面から基材と第１の回路パターン層部分を貫通して第１の回路パターン層部分の表面上に配置された一方端部と、基材の他方表面から基材と第２の回路パターン層部分を貫通して第２の回路パターン層部分の表面上に配置された他方端部とを含む。
【００１６】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体においては、アンテナ回路パターン層を構成する第１と第２の回路パターン層部分が基材の一方表面の上に形成され、線状体の中央部が基材の他方表面の上に延在し、両端部が基材と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとに貫通することによって、第１と第２の回路パターン層部分が導通するように接合されている。このように基材の他方表面の上に配置された線状体の中央部がブリッジ回路パターン層の代わりとして用いられるので、第１と第２の回路パターン層部分を接合するために基材の他方表面の上にブリッジ回路パターン層を形成する必要がない。このため、ブリッジ回路パターン層を形成するのに必要な金属箔の無駄をなくすことができるので製造コストを低くすることができるだけでなく、ブリッジ回路パターン層を形成するためのエッチング処理を行う必要がなくなるので生産性を高めることができる。
【００１７】
また、線状体の両端部を基材と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとに貫通させるだけで第１と第２の回路パターン層部分を導通させることができるので、アンテナ回路パターン層の両端部を簡単な工程で接合することができる。
【００１８】
さらに、線状体の両端部を基材と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとに貫通させるだけで、スルーホールによる接合と同等程度の強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をクリンピングによる接合に比べて高めることができる。
【００１９】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、線状体は、中央部と一方端部との間と、中央部と他方端部との間には屈曲した部分が形成されていることが好ましい。
【００２０】
このようにすることにより、線状体の両端部と第１と第２の回路パターン層部分のそれぞれとの間で強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をさらに高めることができる。
【００２１】
また、この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、線状体の一方端部における先端縁は第１の回路パターン層部分に突き刺さり、線状体の他方端部における先端縁は第２の回路パターン層部分に突き刺さるように配置されていることが好ましい。
【００２２】
さらに、この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、基材を介在して中央部に対向する基材の一方表面の上にはアンテナ回路パターン層の一部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなることが好ましい。
【００２４】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、アンテナ回路パターン層はアルミニウム箔からなり、アンテナ回路パターン層と基材は接着層を介して熱接着されており、線状体は銅線または黄銅線からなることが好ましい。
【００２５】
この発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法は、次の工程を備える。
【００２６】
（ａ）樹脂フィルムからなる基材の一方表面の上に金属箔を固着する工程。
【００２７】
（ｂ）金属箔の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程。
【００２８】
（ｃ）レジストインク層をマスクとして用いて金属箔をエッチングすることによって、基材の一方表面の上に、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含むアンテナ回路パターン層を形成する工程。
【００２９】
（ｄ）基材とアンテナ回路パターン層を貫通するように、導電性の線状体の一方端部と他方端部のそれぞれの先端縁を、基材の他方表面から、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分のそれぞれに突き刺すことによって、基材の他方表面の上に線状体の中央部を延在させ、線状体の一方端部を第１の回路パターン層部分の表面上に配置し、線状体の他方端部を第２の回路パターン層部分の表面上に配置する工程。
【発明の効果】
【００３０】
以上のようにこの発明によれば、アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造コストを低くすることができ、生産性を向上させることができるとともに、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の平面図、図２は図１の一部分を拡大して示す部分拡大平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の方向から見た部分断面図である。
【００３３】
図１〜図３に示すように、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の一例としてのＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１は、樹脂を含む樹脂フィルムからなる基材１１と、基材１１の片面に形成された接着剤層１２と、接着剤層１２の表面上に所定のパターンに従って形成された、主成分として金属を含む導電体の一例である、主成分として銅を含む銅箔、または、主成分としてアルミニウムを含むアルミニウム箔からなるアンテナ回路パターン層１３とから構成されている。図１において示されるように、基材１１の一方表面の上に形成されたアンテナ回路パターン層の一例としてのアンテナ回路パターン層１３は、基材の表面上に渦巻状のパターンで形成され、一方端部１３ａと他方端部１３ｄを含む第１の回路パターン層部分と、島状に形成され、一方端部１３ｂと他方端部１３ｃとを含む第２の回路パターン層部分とから構成されている。第１の回路パターン層部分の他方端部１３ｄと第２の回路パターン層部分の他方端部１３ｃとの間には僅かな間隙が形成されている。第１の回路パターン層部分の他方端部１３ｄと第２の回路パターン層部分の他方端部１３ｃを跨るようにＩＣチップが搭載される。
【００３４】
第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとは、導電性の線状体の一例として、銅、黄銅または銀からなる線状体１５によって導通するように配置されている。線状体１５の材質は、導電性が高く、表面に酸化被膜が形成され難いものであればよく、銅、黄銅または銀に限定されない。図３に示すように、線状体１５は、基材１１の他方表面の上に延在する中央部と、基材１１の他方表面から基材１１と接着剤層１２と第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａとを貫通して第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａの表面上に配置された一方端部１５ａと、基材１１の他方表面から基材１１と接着剤層１２と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとを貫通して第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂの表面上に配置された他方端部１５ｂとから構成される。線状体１５は、中央部と一方端部１５ａとの間と、中央部と他方端部１５ｂとの間には、屈曲した部分が形成されている。図３に示すように、基材１１を介在して線状体１５の中央部に対向する基材１１の一方表面の上には、アンテナ回路パターン層１３の一部が形成されている。言い換えれば、基材１１の他方表面の上に延在する線状体１５の中央部は、基材１１の一方表面の上に形成されたアンテナ回路パターン層１３の複数の線状パターン層の部分を跨るように配置されている。
【００３５】
図４は、屈曲した状態の線状体を示す断面図（Ａ）と使用前の状態の線状体を示す断面図（Ｂ）である。
【００３６】
図４（Ｂ）に示すように、線状体は、中央部に相当する部分の長さＬが８〜３０ｍｍ、一例として１３ｍｍ、一方端部と他方端部の各々に相当する部分の長さＨが２〜５ｍｍ、一例として３．５ｍｍである。線状体の外径は、０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、一例として０．５ｍｍである。このような形態の線状体を用いて、図３に示すように、一方端部１５ａにおける先端縁を第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａに貫通させて一方端部１５ａを挿入し、他方端部１５ｂにおける先端縁を第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂに貫通させて他方端部１５ｂを挿入するように配置した後、基材１１の一方表面側から一方端部１５ａと他方端部１５ｂを押圧することによって図４に示すように屈曲した状態にされている。これにより、折り曲げられた一方端部１５ａと他方端部１５ｂのそれぞれの先端縁は、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれに突き刺さった状態になる。このような方法は、いわゆるホッチキスの針を紙に貫通させて屈曲させる方法と類似したものである。
【００３７】
線状体の長さＬが８ｍｍよりも短いと、基材１１の他方表面側に配置された線状体１５の中央部が基材１１の一方表面側に形成されたアンテナ回路パターン層１３の複数の線状パターン層の部分を跨ぐことができない。また、線状体の長さＬが３０ｍｍを超えると、線状体１５の中央部が基材１１の他方表面側に十分接触した状態で、線状体１５を基材１１に固定することが困難になり、線状体１５が外れるおそれがある。線状体の長さＨが２ｍｍよりも短いと、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂの先端縁が第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれに十分に突き刺さった状態で固定されないので、線状体１５が外れるおそれがある。また、線状体の長さＨが５ｍｍを超えると、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれに貫通して突出した線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂの先端縁が他の回路パターン層部分、チップ搭載領域である他方端部１３ｃ、１３ｄなどに接触するおそれがある。線状体の外径が０．０５ｍｍよりも細いと、基材１１とアンテナ回路パターン層１３の部分とを貫通するのに必要な強度を得ることができないおそれがある。また、線状体の外径が２ｍｍを超えると、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１の可撓性を阻害するおそれがある。
【００３８】
上記の一つの実施の形態においてアンテナ回路パターン層１３に使用されるアルミニウム箔は、厚みが７μｍ以上６０μｍ以下で、アルミニウムの純度が９７．５質量％以上９９．７質量％以下であるのが好ましく、より好ましくは厚みが１５μｍ以上５０μｍ以下、アルミニウムの純度が９８．０質量％以上９９．５質量％以下である。
【００３９】
アルミニウム箔の厚みが７μｍ未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程において破断するおそれがある。一方、アルミニウム箔の厚みが６０μｍを超える場合には、アンテナ回路パターン層１３を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。
【００４０】
アルミニウムの純度が９７．５質量％未満の場合には、アルミニウム箔に含まれる不純物が多くなり、アンテナ回路パターン層１３の電気抵抗が高くなるとともに、耐食性が極端に悪くなり、僅かな水分でも腐食が進行する場合がある。一方、アルミニウムの純度が９９．７質量％を超える場合には、アルミニウム箔の耐食性が過度に向上するため、エッチング処理に時間がかかる。
【００４１】
具体的には、アンテナ回路パターン層１３の材料としては、たとえばＪＩＳ（ＡＡ）の記号では１０３０、１Ｎ３０、１０５０、１１００、８０２１、８０７９等の純アルミニウム箔またはアルミニウム合金箔を採用することができる。
【００４２】
本発明においてアルミニウムの純度とは、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）という主要な不純物元素の合計の質量％を１００質量％から差し引いた値である。本発明のアルミニウム箔においては、鉄の含有量が０．２〜１．３質量％、シリコンの含有量が０．０５〜１．０質量％、銅の含有量が０．３質量％以下であるのが好ましい。
【００４３】
また、アルミニウム箔の強度の観点では、上記の組成範囲が好ましく、引張り強度は７０ＭＰａ〜１２０ＭＰａ、伸びは５％以上が好ましい。アルミニウム箔の引張り強度が７０ＭＰａ未満、または伸びが５％未満の場合には、製造工程中に撓みや皺が生じ、回路パターン層の寸法精度が悪くなるおそれがある。用いられるアルミニウム箔は、軟質箔または半硬質箔が好ましく、箔に圧延した後に２５０〜５５０℃程度の温度で焼鈍するのが好ましい。引張り強度が１２０ＭＰａを超える硬質のアルミニウム箔を用いると、圧延油の残りや柔軟性（巻取り性）の点で問題があり好ましくない。
【００４４】
上記の一つの実施の形態においてアンテナ回路パターン層１３に使用される銅箔は、厚みが９μｍ以上５０μｍ以下であるのが好ましい。銅箔の厚みが９μｍ未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程において破断するおそれがある。一方、銅箔の厚みが５０μｍを超える場合には、アンテナ回路パターン層１３を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。なお、銅箔は、圧延または電解のいずれで製造されたものでもよい。
【００４５】
本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１の基材１１として用いられる樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム等から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。この樹脂フィルムの厚みは１５〜５０μｍの範囲内であるのが好ましく、より好ましくは２０〜４０μｍの範囲内である。基材１１の厚みが１５μｍ未満では、アンテナ回路パターン層１３を形成するアルミニウム箔や銅箔との積層体の剛性が不足するため、各製造工程での作業性に問題が生じる。一方、基材１１の厚みが５０μｍを超える場合には、線状体１５の貫通と屈曲を確実に行なうことができないおそれがある。
【００４６】
アンテナ回路パターン層１３を形成するためのアルミニウム箔や銅箔と、基材１１としての樹脂フィルムとの間の接着は、熱接着によって行われるのが好ましく、熱接着の一例として、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン（ＰＵ）系接着剤を用いたドライラミネーションによるのが好ましい。エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤としては東洋モートン社製ＡＤ５０６、ＡＤ５０３、ＡＤ７６−Ｐ１等を採用することができ、硬化剤としては同社製ＣＡＴ−１０を接着剤：硬化剤＝２〜１２：１の比率で配合して使用すればよい。通常のエポキシ樹脂を含有しないポリウレタン系接着剤を用いた場合には、回路パターン層を形成するためのエッチング処理中や、ＩＣチップを実装するときにデラミネーション（剥離）が生じやすくなる。これは、エポキシ樹脂を含有しないポリウレタン系接着剤が耐薬品性や耐熱性に劣るからである。
【００４７】
基材１１としての樹脂フィルムの上にアンテナ回路パターン層１３を形成するためのアルミニウム箔や銅箔を接着させるためには、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤を乾燥後において重量で１〜１５ｇ／ｍ2程度塗布するのが好ましい。この塗布量が１ｇ／ｍ2未満では、アルミニウム箔または銅箔の接着力が不足し、１５ｇ／ｍ2を超える場合には、製造コストの上昇を招く。
【００４８】
次に、この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法の一つの実施の形態について説明する。図５〜図８はこの発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造工程を示す部分断面図である。なお、図５〜図８は、図１のＶ−Ｖ線の方向から見た部分断面を示している。
【００４９】
図５に示すように、樹脂フィルムからなる基材１１の片面に接着剤層１２を形成し、この接着剤層１２によって基材１１の片面にアルミニウム箔または銅箔からなる金属箔１３０を固着する。このようにして、金属箔１３０と基材１１との積層体を準備する。
【００５０】
図６に示すように、アンテナコイルの仕様に従った所定の渦巻状パターンを有するようにレジストインク層１４を金属箔１３０の表面上に印刷する。印刷後、レジストインク層１４の硬化処理を行なう。
【００５１】
図７に示すように、レジストインク層１４をマスクとして用いて金属箔１３０をエッチングすることにより、アンテナ回路パターン層１３を形成する。
【００５２】
その後、図８に示すように、レジストインク層１４を剥離する。最後に、図１〜図３に示すように、アンテナ回路パターン層１３のうち、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂのそれぞれにおいて、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂのそれぞれの先端縁を、基材１１と接着剤層１２とアンテナ回路パターン層１３の部分とに突き刺して屈曲させることにより、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとを導通させる。このようにして本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１が完成する。
【００５３】
この発明の製造方法において用いられるレジストインクは特に限定されないが、分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインクを用いるのが好ましい。このレジストインクは、グラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、かつアルカリによって容易に剥離除去することが可能であるので、連続大量生産に適している。このレジストインクを用いて、アルミニウム箔または銅箔に所定の回路パターンでグラビア印刷を施し、紫外線を照射して硬化させた後、通常の方法に従って、たとえば塩化第二鉄等によるアルミニウム箔または銅箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム等のアルカリによるレジストインク層の剥離除去を行なうことによって、アンテナ回路パターン層を形成することができる。
【００５４】
分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとしては、たとえば、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられ、これらのうち、単独のアクリルモノマー、またはいくつかのアクリルモノマーを混合したものを使用することができる。上記のアルカリ可溶性樹脂としては、たとえば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン−マレイン酸樹脂等が挙げられる。
【００５５】
レジストインクには、上記の成分の他に、アルカリ剥離性を阻害しない程度に通常の単官能アクリルモノマー、多官能アクリルモノマー、プレポリマーを添加することができ、光重合開始剤、顔料、添加剤、溶剤等を適宜添加して作製することができる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ベンジル、ベンゾイン、およびそのアルキルエーテル、チオキサントンおよびその誘導体、ルシリンＰＴＯ、チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア、フラッテリ・ランベルティ製エサキュア等が挙げられる。顔料としては、パターンが見やすいように着色顔料を添加する他、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料を併用することができる。特にシリカは、紫外線硬化型レジストインクを付けたまま、銅箔を巻き取る場合には、ブロッキング防止に効果がある。添加剤としては、２−ターシャリーブチルハイドロキノン等の重合禁止剤、シリコン、フッ素化合物、アクリル重合物等の消泡剤、レベリング剤があり、必要に応じて適宜添加する。溶剤としては酢酸エチル、エタノール、変性アルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、ＭＥＫ等が挙げられ、これらのうち、溶剤を単独、または混合して用いることができる。溶剤は、グラビア印刷の後、熱風乾燥等でレジストインク層から蒸発させることが好ましい。
【００５６】
このようにして得られた本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１においては、アンテナ回路パターン層１３を構成する第１と第２の回路パターン層部分が基材１１の一方表面の上に形成され、線状体１５の中央部が基材１１の他方表面の上に延在し、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂが基材１１と第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとに貫通することによって、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂとが導通するように接合されている。このように基材１１の他方表面の上に配置された線状体１５の中央部がブリッジ回路パターン層の代わりとして用いられるので、第１の回路パターン層部分の一方端部１３ａと第２の回路パターン層部分の一方端部１３ｂを接合するために基材１１の他方表面の上にブリッジ回路パターン層を形成する必要がない。このため、ブリッジ回路パターン層を形成するのに必要な金属箔の無駄をなくすことができるので製造コストを低くすることができるだけでなく、ブリッジ回路パターン層を形成するためのエッチング処理を行う必要がなくなるので生産性を高めることができる。
【００５７】
また、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂを基材１１と第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとに貫通させるだけで第１と第２の回路パターン層部分を導通させることができるので、アンテナ回路パターン層１３の両端部を簡単な工程で接合することができる。
【００５８】
さらに、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂを基材１１と第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとに貫通させるだけで、スルーホールによる接合と同等程度の強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をクリンピングによる接合に比べて高めることができる。
【００５９】
この発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体１において、線状体１５は、中央部と一方端部１５ａとの間と、中央部と他方端部１５ｂとの間には屈曲した部分が形成されていることにより、線状体１５の一方端部１５ａと他方端部１５ｂと第１と第２の回路パターン層部分の一方端部１３ａ、１３ｂのそれぞれとの間で強固な接合を得ることができる。これにより、接合部の安定性と信頼性をさらに高めることができる。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体を示す平面図である。
【図２】図１の一部分を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の方向から見た部分断面図である。
【図４】屈曲した状態の線状体を示す断面図（Ａ）と使用前の状態の線状体を示す断面図（Ｂ）である。
【図５】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第１の製造工程を示す部分断面図である。
【図６】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第２の製造工程を示す部分断面図である。
【図７】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第３の製造工程を示す部分断面図である。
【図８】この発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第４の製造工程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体、１１：基材、１２：接着剤層、１３：アンテナ回路パターン層、１３ａ，１３ｂ：一方端部、１３ｃ，１３ｄ：他方端部、１４：レジストインク層、１５：線状体、１３０：金属箔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムからなる基材と、
前記基材の一方表面の上に形成された主成分として金属を含む導電体からなるアンテナ回路パターン層とを備え、
前記アンテナ回路パターン層は、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含み、さらに
前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分とを導通させる導電性の線状体とを備え、
前記線状体は、前記基材の他方表面の上に延在する中央部と、前記基材の他方表面から前記基材と前記第１の回路パターン層部分を貫通して前記第１の回路パターン層部分の表面上に配置された一方端部と、前記基材の他方表面から前記基材と前記第２の回路パターン層を貫通して前記第２の回路パターン層部分の表面上に配置された他方端部とを含む、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項２】
前記線状体は、前記中央部と前記一方端部との間と、前記中央部と前記他方端部との間には屈曲した部分が形成されている、請求項１に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項３】
前記線状体の一方端部における先端縁は前記第１の回路パターン層部分に突き刺さり、前記線状体の他方端部における先端縁は前記第２の回路パターン層部分に突き刺さるように配置されている、請求項１または請求項２に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項４】
前記基材を介在して前記中央部に対向する前記基材の一方表面の上には前記アンテナ回路パターン層の一部が形成されている、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項５】
前記樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項６】
前記アンテナ回路パターン層はアルミニウム箔からなり、前記アンテナ回路パターン層と前記基材は接着層を介して熱接着されており、前記線状体は銅線または黄銅線からなる、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項７】
樹脂フィルムからなる基材の一方表面の上に金属箔を固着する工程と、
前記金属箔の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程と、
前記レジストインク層をマスクとして用いて前記金属箔をエッチングすることによって、前記基材の一方表面の上に、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含むアンテナ回路パターン層を形成する工程と、
前記基材と前記アンテナ回路パターン層を貫通するように、導電性の線状体の一方端部と他方端部のそれぞれの先端縁を、前記基材の他方表面から、前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分のそれぞれに突き刺すことによって、前記基材の他方表面の上に前記線状体の中央部を延在させ、前記線状体の一方端部を前記第１の回路パターン層部分の表面上に配置し、前記線状体の他方端部を前記第２の回路パターン層部分の表面上に配置する工程とを備えた、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法。
【請求項１】
樹脂フィルムからなる基材と、
前記基材の一方表面の上に形成された主成分として金属を含む導電体からなるアンテナ回路パターン層とを備え、
前記アンテナ回路パターン層は、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含み、さらに
前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分とを導通させる導電性の線状体とを備え、
前記線状体は、前記基材の他方表面の上に延在する中央部と、前記基材の他方表面から前記基材と前記第１の回路パターン層部分を貫通して前記第１の回路パターン層部分の表面上に配置された一方端部と、前記基材の他方表面から前記基材と前記第２の回路パターン層を貫通して前記第２の回路パターン層部分の表面上に配置された他方端部とを含む、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項２】
前記線状体は、前記中央部と前記一方端部との間と、前記中央部と前記他方端部との間には屈曲した部分が形成されている、請求項１に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項３】
前記線状体の一方端部における先端縁は前記第１の回路パターン層部分に突き刺さり、前記線状体の他方端部における先端縁は前記第２の回路パターン層部分に突き刺さるように配置されている、請求項１または請求項２に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項４】
前記基材を介在して前記中央部に対向する前記基材の一方表面の上には前記アンテナ回路パターン層の一部が形成されている、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項５】
前記樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項６】
前記アンテナ回路パターン層はアルミニウム箔からなり、前記アンテナ回路パターン層と前記基材は接着層を介して熱接着されており、前記線状体は銅線または黄銅線からなる、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
【請求項７】
樹脂フィルムからなる基材の一方表面の上に金属箔を固着する工程と、
前記金属箔の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程と、
前記レジストインク層をマスクとして用いて前記金属箔をエッチングすることによって、前記基材の一方表面の上に、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを含むアンテナ回路パターン層を形成する工程と、
前記基材と前記アンテナ回路パターン層を貫通するように、導電性の線状体の一方端部と他方端部のそれぞれの先端縁を、前記基材の他方表面から、前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分のそれぞれに突き刺すことによって、前記基材の他方表面の上に前記線状体の中央部を延在させ、前記線状体の一方端部を前記第１の回路パターン層部分の表面上に配置し、前記線状体の他方端部を前記第２の回路パターン層部分の表面上に配置する工程とを備えた、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２８７０６（Ｐ２０１０−２８７０６Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９０６２１（Ｐ２００８−１９０６２１）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（３９９０５４３２１）東洋アルミニウム株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（３９９０５４３２１）東洋アルミニウム株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
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