ＩＣタグ及びＩＣタグの製造方法
【課題】小型化を実現でき、かつ、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグ及びＩＣタグの製造方法を提供する。
【解決手段】ＩＣタグ１０は、インレット１００と、インレット１００を底面に配置する凹部１１１を有する一次成形品１１と、インレット１００を封止する二次成形品１２とを備え、非接触で外部機器と通信可能なものとした。このＩＣタグ１０は、インレット１００を凹部１１１の底面１１１ａに配置又は固定した一次成形品１１を二次成形用金型７１０，７２０内に配置し、二次成形用樹脂Ｒ２をゲート７２１から圧入して、少なくとも凹部を充填してインレットを封止する二次成形品１２を成形する。二次成形用金型７１０，７２０は、二次成形用樹脂Ｒ２を射出するゲート７２１の中心線ｈ１がインレット１００と交わらない位置に形成されているものを用いる。
【解決手段】ＩＣタグ１０は、インレット１００と、インレット１００を底面に配置する凹部１１１を有する一次成形品１１と、インレット１００を封止する二次成形品１２とを備え、非接触で外部機器と通信可能なものとした。このＩＣタグ１０は、インレット１００を凹部１１１の底面１１１ａに配置又は固定した一次成形品１１を二次成形用金型７１０，７２０内に配置し、二次成形用樹脂Ｒ２をゲート７２１から圧入して、少なくとも凹部を充填してインレットを封止する二次成形品１２を成形する。二次成形用金型７１０，７２０は、二次成形用樹脂Ｒ２を射出するゲート７２１の中心線ｈ１がインレット１００と交わらない位置に形成されているものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で外部機器と通信可能なＩＣタグ及びＩＣタグの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とも称され、個体の識別が可能な情報を保持するＩＣチップを備え、専用の読み取り機を用いて、無線通信により非接触での情報の読み取りが可能となっている。ＩＣタグは、小型であり、単体毎の認識が可能であることから、近年では、例えば、製品等の工場での工程管理や、流通情報の管理等、多岐にわたる分野において利用されている。
【０００３】
また、ＩＣタグは、使用される用途よっては高温や低温、高湿等の厳しい環境に置かれたり、外部から衝撃等を受けたりする場合がある。そのため、ＩＣタグには、インサート成形等によりアンテナやＩＣチップ等を樹脂によって外装し、これらを保護する形態となっているものがある。
従来、このようにＩＣタグをインサート成形等により成形する場合、ＩＣチップ及びＩＣチップに接続されたアンテナ等、又は、これらを備えるインレットを配置する凹部（ポケット）を設けた一次成形品を作成し、凹部にインレット等を配置又は固定し、二次成形を行い封止するという方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３２１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、インレットが配置された一次成形品に対して二次成形用の樹脂を射出成形して封止し、ＩＣタグを製造するとき、二次成形用の金型内に均一に樹脂を充填するために、射出される二次成形用の樹脂には、高い熱と圧力とがかけられている。
従来の樹脂製のフィルム状の基材に金属箔等によりアンテナが形成されたインレットは、基材の剛性が小さく、また、基材の耐熱温度が射出された二次成形用の樹脂の温度より低い場合がある。このことに起因して、従来の樹脂製のフィルム状基材を備えたインレットを用いた場合には、射出される二次成形用の樹脂の射出時の熱と圧力とによって、（１）インレットの基材が溶けたり、変形したりする、（２）インレットが流される等して基材がしわになる、（３）アンテナやチップが基材から分離する、（４）ＩＣチップが破損する、（５）アンテナとＩＣチップの接続不良が生じる等という問題があった。
【０００６】
また、ＩＣタグは、その用途に応じて、さらなる小型化が求められている。しかし、従来のフィルム状等の基材の一方の面に金属箔等でアンテナコイル（コイル状のアンテナ）を形成した単層構造のインレットを用いたＩＣタグでは、アンテナコイルの内周面積を確保しながら十分な巻数を確保して所定のインダクタンス等を確保することが困難であり、ＩＣタグの小型化の妨げとなっていた。
【０００７】
本発明の課題は、小型化を実現でき、かつ、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグ及びＩＣタグ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】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレット（１００）と、前記インレットを底面（１１１ａ）に配置可能な凹部（１１１）を有する一次成形品（１１）と、少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品（１２）と、を備えるＩＣタグであって、前記二次成形品（１２）は、二次成形用樹脂（Ｒ２）を二次成形用金型（７１０，７２０，９１０，９２０）内に圧入するゲート（７２１，９２１）の形状に対応した形状を有するゲート部（１２１，２２１，３２１，４２１）を表面に備え、前記ゲート部の中心を通り、前記ゲート部が形成される面に垂直な直線（ｈ０，ｈ３）が、前記インレットと交差しないこと、を特徴とするＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のＩＣタグにおいて、前記アンテナ部は、少なくとも１枚の絶縁基板に形成されていること、を特徴とするＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）である。
請求項３の発明は、請求項１に記載のＩＣタグにおいて、前記アンテナ部は、金属線を巻いた巻線アンテナであること、を特徴とするＩＣタグである。
【０００９】
請求項４の発明は、外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレット（１００）と、前記インレットを底面（１１１ａ）に配置する凹部（１１１）を有する一次成形品（１１）と、少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品（１２）と、を備えるＩＣタグの製造方法であって、前記インレットを、前記凹部の底面に配置する配置工程と、前記配置工程の後に、前記インレットを配置した前記一次成形品を二次成形用金型（７１０，７２０，９１０，９２０）内に配置し、二次成形用樹脂（Ｒ２）を二次成形用金型内に圧入して前記二次成形品を成形する二次成形工程と、を備え、前記二次成形工程において、前記二次成形用樹脂が射出される前記二次成形用金型のゲート（７２１，９２１）は、前記ゲートの中心線（ｈ１，ｈ３）が前記インレットと交差しない位置に設けられていること、を特徴とするＩＣタグの製造方法である。
請求項５の発明は、請求項４に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ゲート（１２１，２２１，３２１，４２１）は、前記ＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）の厚み方向において、前記インレット（１００）よりも垂直方向上側に位置すること、を特徴とするＩＣタグの製造方法である。
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ゲート（１２１，２２１，３２１，４２１）の中心線（ｈ１，ｈ３）は、前記底面の法線方向に平行であること、を特徴とするＩＣタグの製造方法である。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載のＩＣタグの製造方法により製造されたＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明によるＩＣタグは、インレットと、一次成形品と、二次成形品とを備え、二次成形品は、二次成形用樹脂を圧入する二次成形用金型のゲートの形状に対応した形状を有するゲート部を表面に備え、このゲート部の中心を通りゲート部が形成される面に垂直な直線がインレットと交差しないので、二次成形品の射出成形に、ゲートから射出された二次成形用樹脂がインレットに与える熱や圧力による影響を抑えることができ、歩留りがよく信頼性の高いＩＣタグとすることができる。
【００１２】
（２）少なくとも１枚の絶縁基板にアンテナ部が形成されているので、フィルム状の基材に金属箔等を用いてアンテナ部を形成した従来のインレットに比べて剛性が高い。従って、インレットの横方向に設けられたゲートから二次成形用樹脂を圧入する場合にも、射出された二次成形用樹脂によってインレットが配置されるべき位置から流されたり、変形したり、しわになったり等といった不具合を防止できる。
また、アンテナ部が形成された絶縁基板を複数積層する場合には、上述の従来のインレットと同様の特性等を有したまま、より小型のインレットとすることができるので、ＩＣタグの小型化を図ることができる。
【００１３】
（３）アンテナ部は、金属線を巻いた巻線アンテナであるので、フィルム状の基材に金属箔等を用いてアンテナ部を形成した従来のインレットに比べて剛性が高い。従って、インレットの横方向に設けられたゲートから二次成形用樹脂を圧入する場合にも、射出された二次成形用樹脂によってインレットが配置されるべき位置から流されたり、変形したり、しわになったり等といった不具合を防止できる。
また、樹脂製のフィルム状の基材を用いていないので、二次成形用樹脂の熱によって基材が溶けたり、変形したりする等の不具合が生じない。
さらに、金属線の巻数等を適宜調節することにより、所望する周波数等を容易に調整できる。
【００１４】
（４）本発明によるＩＣタグの製造方法は、インレットと、一次成形品と、二次成形品とを備えるＩＣタグの製造方法であって、インレットを、凹部の底面に配置する配置工程の後に、インレットを配置した一次成形品を二次成形用金型内に配置し、二次成形用樹脂を二次成形用金型内に圧入して二次成形品を成形する二次成形工程を備え、二次成形工程において用いられる二次成形用金型のゲートは、ゲートの中心線がインレットと交わらない位置に設けられている。従って、ゲートから射出された二次成形用樹脂が、射出時の高い熱と圧力とを有したままインレットに直接当たることを防止できる。よって、二次成形用樹脂の熱と圧力とに起因するインレットの破損等を防止でき、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグを提供できる。
【００１５】
（５）ゲートは、ＩＣタグの厚み方向において、インレットよりも垂直方向上側に位置するので、射出された二次成形用樹脂の重さによってインレットが押さえられ、二次成形用金型内で浮かび上がることを防止でき、一次成形品の凹部の底面の所定の位置に確実に配置できる。
【００１６】
（６）ゲートの中心線は、底面の法線方向に平行であるので、金型の作製が容易であり、生産コストを低減できる。
【００１７】
（７）本発明によるＩＣタグの製造方法により製造されたＩＣタグであるので、小型化が可能であり、かつ、信頼性が高く歩留りのよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のＩＣタグを説明する図である。
【図２】第１実施形態のＩＣタグの製造方法（配置工程及び二次成形工程）を示す図である。
【図３】二次成形用金型のゲートの射出方向にインレットが配置されている状態を示す図である。
【図４】第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。また、図１を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、適宜ＸＹＺ座標を設けた。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のＩＣタグを説明する図である。
図１（ａ）は、第１実施形態のＩＣタグ１０の斜視図である。図１（ｂ）は、ＩＣタグ１０をＺ軸方向プラス側から見た図（平面図）であり、図１（ｂ）中において、後述する一次成形品１１の凹部１１１の底面１１１ａ及びインレット１００等が破線で示してある。図１（ｃ）は、ＩＣタグ１０を図１（ｂ）に示すＸ軸に平行な矢印Ｓ１−Ｓ１で切断した断面図である。
ＩＣタグ１０は、リーダライタ等の外部機器と非接触で通信可能なＲＦＩＤである。このＩＣタグ１０は、一次成形品１１、インレット１００、二次成形品１２等を備え、一次成形品１１と二次成形品１２との間にインレット１００を内包する形態となっている。
また、ＩＣタグ１０は、略直方体形状であり、図１（ｂ）に示すように、その平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、その寸法が約１０ｍｍ×１０ｍｍ〜２０ｍｍ×２０ｍｍの範囲内であり、従来のカード型等のＩＣタグに比べて非常に小型である。本実施形態のＩＣタグ１０は、略直方体形状であり、その平面形状が約１０ｍｍ×１０ｍｍ、全体の厚み（Ｚ軸方向の寸法）が約３．８ｍｍとなっている。
【００２１】
インレット１００は、不図示のアンテナ部が表面に形成された不図示の絶縁基板を複数積層した多層基板と、アンテナ部に接続された不図示のＩＣチップ等とを備えており、例えば、特開２００７−２１３５１４号公報に開示されるような多層基板型のインレットである。インレット１００の表面は耐熱性を有するエポキシ樹脂やシリコーン等によって封止され、アンテナ部及びＩＣチップが外部に露出しないように被覆されている。
アンテナ部は、外部機器と非接触で通信可能であり、絶縁基板の表面に形成されている。また、ＩＣチップは、このアンテナ部に接続され、アンテナ部を介して外部機器と通信する情報を管理する機能を有しており、複数積層された絶縁基板の表面に配置されている。
このインレット１００は、図１（ｃ）に示すように、インレット１００の表面をなす面１００ａと、後述の一次成形品１１の凹部１１１の底面１１１ａとが接した状態で配置又は固定される。この面１００ａは、アンテナ部が形成された絶縁基板の面に略平行な面である。
【００２２】
インレット１００は、その平面形状（図１（ｂ）においてＺ軸方向から見た形状）が略矩形状であって、その寸法が５ｍｍ×５ｍｍ〜１５ｍｍ×１５ｍｍの範囲内であり、従来のカードタイプやスティックタイプのインレット等に比べて非常に小型である。本実施形態のインレット１００は、その平面形状の寸法が約５．５ｍｍ×５．５ｍｍであり、厚さ（Ｚ軸方向の寸法）が０．８ｍｍの略平板状ものを用いている。
また、本実施形態では、インレット１００に用いられる絶縁基板は、その平面形状が約５．５ｍｍ×５．５ｍｍの略矩形状であり、積層された多層基板の表面に配置されたＩＣチップは、平面形状が約２．０ｍｍ×２．０ｍｍの略矩形状であり、絶縁基板（すなわち、インレット１００）の平面形状の面積に比して大きい面積を占めている。なお、ＩＣチップとしては、平面形状が約０．４ｍｍ×０．４ｍｍ〜約２．０ｍｍ×２．０ｍｍの範囲内で、所望する特性等に応じて、適宜選択して使用できる。
【００２３】
なお、本実施形態のインレット１００は、平面形状が略矩形状のものを用いたが、これに限らず、例えば略円形状等の形状のもの等を適宜選択して使用してよい。
また、インレット１００は、ＩＣチップが、積層された絶縁基板間に配置されたものを用いてもよい。
【００２４】
一次成形品１１は、略直方体形状であり、平面形状（図１（ｂ）に示す、Ｚ軸方向から見た形状）が略矩形状である。一次成形品１１の一方の面（二次成形品１２側の面）には、インレット１００を配置する凹部１１１が形成され、凹部１１１の周囲は縁部１１２が形成されている。
凹部１１１は、断面形状（図１（ｃ）に示す断面における形状）が略矩形状の有底の溝である。凹部１１１の底面１１１ａの面積は、インレット１００の面１００ａと略等しいかインレット１００の面１００ａに比べて大きく、インレット１００を底面１１１ａに容易に固定又は配置可能である。この底面１１１ａの平面形状は、本実施形態ではインレット１００の面１００ａの形状に合わせて略矩形状としたが、例えば、インレット１００の面１００ａが円形状であれば、それに合せて底面１１１ａも円形状等としてもよいし、他の形状としてもよい。
【００２５】
一次成形品１１は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を材料とし、不図示の金型等を用いて射出成形することにより作製されている。
なお、本実施形態では、一次成形品１１に用いる樹脂として、ＰＰＳを例示したが、これに限らず、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）や、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等、使用する環境や望まれる特性等に応じて、適宜様々な熱可塑性樹脂及びこれらを組み合わせた樹脂を選択して使用できる。また、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等、射出成形可能な熱硬化性樹脂を用いてもよい。
【００２６】
二次成形品１２は、インレット１００が配置された凹部１１１を充填してインレット１００を封止する樹脂成形品である。二次成形品１２は、一次成形品１１と同様の樹脂（本実施形態では、ＰＰＳ）を用い、射出成形により作製されている。
なお、本実施形態では、一次成形品１１と二次成形品１２とは、同様の樹脂によって形成される例を示したが、一次成形品１１と二次成形品１２とが異なる樹脂によって形成されるものとしてもよい。
二次成形品１２の表面には、ゲート部１２１が形成されている。このゲート部１２１は、後述する二次成形用金型７１０，７２０のゲート７２１の射出口７２１ａや、射出口７２１ａの周囲に形成された凸状のゲート逃げ部７２１ｂの形状に対応したバリ１２１ｂや凹み１２１ｈを有している。
ゲート部１２１は、二次成形品１２の表面でありＸＹ平面に平行な面１２２に形成され、外部に表出している。このゲート部１２１は、図１（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向から見て、インレット１００の領域の外側（すなわち、インレットとは重ならない領域）に形成されており、ゲート部１２１の中心を通り、ゲート部１２１が形成されている面１２２に垂直な直線ｈ０は、インレット１００とは交差しない。本実施形態では、ゲート部１２１は、図１（ｂ）に示すように、面１２２において、Ｙ軸方向において略中央であってＸ軸方向において外端部となる位置に形成されている。
【００２７】
次に、第１実施形態のＩＣタグ１０の製造方法を説明する。
図２は、第１実施形態のＩＣタグの製造方法（配置工程及び二次成形工程）を示す図である。
まず、インレット１００と、予め射出成形等により作製された一次成形品１１とを用意し、図２（ａ）に示すように、インレット１００を一次成形品１１の凹部１１１の底面１１１ａに配置又は固定する（配置工程）。
次に、二次成形工程を行う。まず、インレット１００を備えた一次成形品１１を、二次成形用金型７１０，７２０内に配置する（図２（ｂ）参照）。
このとき、二次成形用金型７２０に形成されたゲート７２１は、一次成形品１１とは対向する面に形成されており、射出口７２１ａの位置は、インレット１００の表面よりも垂直方向上側（Ｚ軸方向プラス側）である。また、ゲート７２１の中心線ｈ１は、インレット１００の面１００ａ及び底面１１１ａに対して略垂直である。なお、このゲート７２１の中心線ｈ１は、ゲート７２１の中心を通り、射出方向に平行な直線であり、ＩＣタグ１０のゲート部１２１の中心を通りゲート部１２１が形成された面１２２に垂直な直線ｈ０と一致する。
【００２８】
次に、図２（ｃ）に示すように、所定の温度まで加熱して溶融され、所定の圧力を付与された二次成形用樹脂Ｒ２（本実施形態では、ＰＰＳ）が、ゲート７２１から所定の速度で二次成形用金型７１０，７２０内に射出される。二次成形用樹脂Ｒ２は、一次成形品１１の縁部１１２に一旦当たる等してから二次成形用金型７１０，７２０内を流動し、凹部１１１を充填してインレット１００を封止するように二次成形用金型７１０，７２０内に充填される。
そして、二次成形用金型７１０，７２０内に二次成形用樹脂Ｒ２を充填した後、ゲートを閉じて、図２（ｄ）に示すように、二次成形用金型７１０，７２０に所定の圧力を付与しながら冷却する。これは、溶融状態の樹脂が冷却によって体積が若干収縮するので、収縮による変形を防ぐためである。この圧力の方向は、図２（ｃ）に示す矢印Ｐ方向であり、インレット１００の面１００ａ及び凹部１１１の底面１１１ａに略垂直な方向である。
冷却した後、図２（ｅ）に示すように、二次成形用金型７１０，７２０から離型し、所定の表面処理等を行って、ＩＣタグ１０が完成する。
【００２９】
ここで、仮に、二次成形用樹脂Ｒ２を射出する二次成形用金型のゲートが、インレット１００の真上に配置された場合を説明する。
図３は、二次成形用金型８１０，８２０のゲート８２１の射出方向にインレット１００が配置されている状態を示す図である。図３中に示す矢印は、二次成形用樹脂Ｒ２の流動方向である。
図３に示すように、このとき、ゲート８２１の中心線ｈ２は、インレット１００と交わる。そして、ゲート８２１から射出された二次成形用樹脂Ｒ２は、高温かつ高圧を有する状態でインレット１００に直接当たる。
【００３０】
インレット１００は、耐熱性を有するエポキシ樹脂等で、その表面が封止されているが、ゲート８２１から射出された二次成形用樹脂Ｒ２の温度は、エポキシ樹脂等の封止樹脂の耐熱温度に対して、５０℃から１００℃以上高い温度となる場合が多い。例えば、本実施形態では、射出される二次成形用樹脂Ｒ２（ＰＰＳ）は、約３００℃まで加熱されるが、エポキシ樹脂の耐熱温度は、約２５０℃程度である。
そのため、二次成形用樹脂Ｒ２の熱によって、インレット１００の封止樹脂が溶解又は劣化し、ＩＣチップの耐熱温度（約２５０℃）を超える高温に、ＩＣチップが晒される場合がある。
しかも、ゲート８２１から射出される二次成形用樹脂Ｒ２には、所定の速度で二次成形用金型８１０，８２０内を流動させる目的で、所定の圧力（射出圧力）が付与されている。この圧力は、本実施形態では、５０ＭＰａ程度という大きな圧力となる。このような大きな圧力を有する二次成形用樹脂Ｒ２が、ゲート８２１からの射出によってインレット１００及びインレット１００内のＩＣチップ等を直撃することとなる。
【００３１】
このような高圧及び高温の二次成形用樹脂Ｒ２が、インレット１００を直撃することによって、ＩＣチップの破損やアンテナとＩＣチップの接続不良や断線、アンテナの絶縁基板からの剥離、絶縁基板の破損や変形等が生じ、これにより、ＩＣタグの良品率が下がり、歩留りが低下するという問題が生じる。
また、上述のようなインレット１００の破損等を免れたとしても、ＩＣチップとアンテナとの接続が不安定になったり、一部のアンテナが絶縁基板から剥離した状態となったりする等の不具合を有したままＩＣタグとして製品化された場合には、ＩＣタグの寿命は短いものとなり、製品としての信頼性が低下する。
【００３２】
これに対して、本実施形態では、図２に示すように、ゲート７２１の中心線ｈ１がインレット１００と交わらない位置、すなわち、二次成形用樹脂Ｒ２の射出方向から見てインレット１００の領域外となる位置に、ゲート７２１が設けられているので、二次成形用樹脂Ｒ２の圧入によるインレット１００の破損や寿命の低下を防止できる。
従って、本実施形態によれば、信頼性が高く、歩留りのよいＩＣタグ１０とすることができ、そのようなＩＣタグ１０を容易に製造することができる。
また、ゲート７２１の位置がインレット１００よりも垂直方向上側に設けられているので、圧入された二次成形用樹脂Ｒ２によってインレット１００を上から押さえることができ、確実に底面１１１ａに配置することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態のような多層基板型のインレット１００を用いることにより、従来のフィルム状の基材の一面にアンテナを金属箔により形成した単層構造のインレットを用いる場合に比べ、ＩＣタグ１０をより小型化することができる。
そのうえ、絶縁基板をインレット１００の基材として用いることにより、従来の樹脂製のフィルム状の基材等を用いるインレットに比べて、インレット自体の剛性が高くなり、射出された二次成形用樹脂Ｒ２の圧力（射出圧力）によって、インレットが流されたり、浮いたり、しわになったりすることがなく、ＩＣタグ１０の信頼性をより向上させることができる。
【００３４】
（第２実施形態〜第４実施形態）
図４は、第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグを説明する図である。
第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグ２０，３０，４０は、第１実施形態に示したＩＣタグ１０とは、二次成形品２２，３２，４２のゲート部２２１，３２１，４２１の位置が異なる（すなわち、二次成形用金型のゲートの位置及びゲートの中心線の方向が異なる）点以外は、第１実施形態のＩＣタグ１０と略同様の形態である。従って、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図４には、第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグとして、それぞれ、ＩＣタグ２０，３０，４０を示している。
【００３５】
図４（ａ），（ｂ）には、第２実施形態のＩＣタグ２０を示している。図４（ａ）は、第２実施形態のＩＣタグ２０の平面形状（Ｚ軸方向プラス側から見た形状）を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す矢印Ｓ２−Ｓ２で切断した断面図である。この第２実施形態のＩＣタグ２０は、二次成形品２２が突出部２２Ａを有し、その突出部２２Ａにゲート部２２１が形成されている。
突出部２２Ａは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、二次成形品２２のＺ軸方向に沿って一次成形品１１とは反対側の面であって、Ｘ軸方向におけるＩＣタグ２０の端部であり、Ｙ軸方向においてＩＣタグ２０の略中央となる位置に、Ｘ軸方向プラス側に曲線で構成される略三角形状に突出した形態となっている。なお、突出部２２Ａの形状は、上述の形態だけでなく、例えば、円形状や矩形状等、適宜選択して形成してよい。
この突出部２２ＡのＺ軸方向プラス側の面に、ゲート部２２１が設けられている。
【００３６】
図４（ｃ）は、二次成形用金型９１０，９２０内に、一次成形品１１とインレット１００を配置し、二次成形用樹脂Ｒ２を圧入している様子を示している。
本実施形態のＩＣタグ２０は、二次成形工程において、図４（ｃ）に示すような二次成形用金型９１０，９２０を用いて作製される。
この二次成形用金型９１０，９２０のゲート９２１は、図４（ｃ）に示すように、突出部２２Ａに対応する位置に形成されており、ゲート９２１の中心線ｈ３は、インレット１００と交わらない。
上述のような二次成形用金型９１０，９２０及びゲート９２１を用いることにより、二次成形品２２の成形時には、二次成形用金型９２０のゲート９２１から圧入された二次成形用樹脂Ｒ２は、一度、二次成形用金型９１０の面９１１に当たって、射出時の圧力が低減され、その温度も射出時に比べて低下する。
これにより、本実施形態によれば、インレット１００に高温及び高圧の二次成形用樹脂Ｒ２が直接当たることを防止でき、二次成形用樹脂Ｒ２の圧力及び熱がインレット１００に与える影響を小さくすることができる。従って、二次成形工程でのインレット１００の破損等を防止でき、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグ２０を提供することができる。
【００３７】
図４（ｄ）に示す第３実施形態のＩＣタグ３０の断面図が示されている。
この第３実施形態のＩＣタグ３０は、二次成形品３２のゲート部３２１が、ＩＣタグ３０の表面であって、底面１１１ａに平行な面に直交する面（Ｚ軸に平行な面）３２２に形成されており、ゲート部３２１を通りゲート部３２１が形成された面３２２に垂直な直線ｈ４は、インレット１００と交差しない。
このＩＣタグ３０は、二次成形用金型のゲートが、インレット１００よりもＺ軸方向プラス側（垂直方向上側）であって、ゲートの中心線とインレット１００とが交差しない位置に設けられており、また、ゲートの中心線がインレット１００の面１００ａ及び一次成形品１１の底面１１１ａに平行であるという特徴を備えた不図示の二次成形用金型を用いて成形されている。
ゲート部３２１の位置等がＩＣタグ１０の意匠や機能上問題ない場合等には、このような位置にゲート部３２１が形成されるような二次成形用金型を用いてＩＣタグ３０を作製してもよい。
【００３８】
図４（ｅ）に示す第４実施形態のＩＣタグ４０は、一次成形品４１に形成された凹部の底面４１１ａの面積がインレット１００の面１００ａよりも大きく、インレット１００と接しない余白部４１１ｂを有している。そのため、第４実施形態のＩＣタグ４０は、第１実施形態のＩＣタグ１０に比べて、ＩＣタグ４０自体の平面形状の大きさ（Ｚ軸方向からみた形状の面積）が大きくなっている。
ゲート部４２１は、二次成形品４２の表面であって、余白部４１１ｂに対応する位置に形成されており、ゲート部４２１を通りゲート部４２１が形成された面に垂直な直線は、インレット１００と交差しない。
さほど小型化が重要視されない場合等には本実施形態のような形態とすれば、複雑な金型を用いることなく、射出された二次成形用樹脂Ｒ２の熱と圧力とがインレットに与える影響を低減することができる。
【００３９】
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、二次成形用樹脂Ｒ２を圧入する二次成形用金型のゲート７２１，９２１は、１点であり、これに対応する二次成形品１２，２２，３２，４２のゲート部１２１，２２１，３２１，４２１は、１箇所である例を示したが、これに限らず、例えば、２点以上のゲートから二次成形用樹脂Ｒ２を圧入してもよく、これに伴い、ゲート部は２箇所以上形成されてもよい。
このように複数のゲートから二次成形用樹脂Ｒ２を射出することにより、ショートモールド等の成形不良や、成形時のゲートからの距離に起因した二次成形品の強度の差等を防止できる。
【００４０】
（２）各実施形態において、インレット１００は、アンテナが形成された絶縁基板を複数積層した多層基板型のものを用いる例を示したが、これに限らず、例えば、アンテナが形成された絶縁基板を１枚用いたインレットとしてもよい。
また、絶縁基板等の基材を用いず、非接触通信可能銅線等の金属線を用いた巻線アンテナと、この巻線アンテナに接続されたＩＣチップとから構成され、基材を有しないインレット等を用いてもよい。このとき、巻線アンテナの巻数や径等は、使用する最適周波数やＩＣチップの端子等に基づいて適宜選択してよい。
【００４１】
（３）各実施形態において、ＩＣタグ１０，２０，３０，４０は、その平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）が略矩形の直方体形状である例を示したが、これに限らず、その平面形状は、略円形形状、略半円形状、略三角形形状や略六角形形状等の多角形形状等であってもよい。
【００４２】
（４）各実施形態において、一次成形品の縁部１１２は、４辺とも同じ幅である例を示したが、これに限らず、例えば、二次成形品のゲート部に対向する一次成形品の縁部の幅を、他の縁部よりも太くして、一次成形品のゲート部を設け、一次成形品のゲート部に対向する位置に、二次成形品のゲートが形成される（すなわち、二次成形用金型のゲートが配置される）形態としてもよい。
また、各実施形態では、一次成形品１１の凹部１１１を囲む４辺に、縁部１１２が形成される例を示したが、これに限らず、例えば、縁部１１２は、３辺のみ、又は、２辺のみに形成される形態とし、インレット１００の角部と縁部１１２が形成する角部分とを合せる等により、インレット１００の位置決めを可能とし、凹部１１１の底面１１１ａに配置する形態としてもよい。
【００４３】
（５）各実施形態において、一次成形品１１及び二次成形品１２は、ともに射出成形によって成形される例を示したが、これに限らず、熱や圧力を用いる成形であるならば、本実施形態を適用することが可能である。例えば、圧縮成形や、コンパウンド成形、トランスファー成形等により、成形する場合にも本願は適用できる。
【００４４】
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０，３０，４０ ＩＣタグ
１１，４１ 一次成形品
１１１ 凹部
１１１ａ，４１１ａ 底面
１２，２２，３２，４２ 二次成形品
１２１，２２１，３２１，４２１ ゲート部
７１０，７２０，９１０，９２０ 二次成形用金型
７２１，９２１ ゲート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で外部機器と通信可能なＩＣタグ及びＩＣタグの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とも称され、個体の識別が可能な情報を保持するＩＣチップを備え、専用の読み取り機を用いて、無線通信により非接触での情報の読み取りが可能となっている。ＩＣタグは、小型であり、単体毎の認識が可能であることから、近年では、例えば、製品等の工場での工程管理や、流通情報の管理等、多岐にわたる分野において利用されている。
【０００３】
また、ＩＣタグは、使用される用途よっては高温や低温、高湿等の厳しい環境に置かれたり、外部から衝撃等を受けたりする場合がある。そのため、ＩＣタグには、インサート成形等によりアンテナやＩＣチップ等を樹脂によって外装し、これらを保護する形態となっているものがある。
従来、このようにＩＣタグをインサート成形等により成形する場合、ＩＣチップ及びＩＣチップに接続されたアンテナ等、又は、これらを備えるインレットを配置する凹部（ポケット）を設けた一次成形品を作成し、凹部にインレット等を配置又は固定し、二次成形を行い封止するという方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３２１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、インレットが配置された一次成形品に対して二次成形用の樹脂を射出成形して封止し、ＩＣタグを製造するとき、二次成形用の金型内に均一に樹脂を充填するために、射出される二次成形用の樹脂には、高い熱と圧力とがかけられている。
従来の樹脂製のフィルム状の基材に金属箔等によりアンテナが形成されたインレットは、基材の剛性が小さく、また、基材の耐熱温度が射出された二次成形用の樹脂の温度より低い場合がある。このことに起因して、従来の樹脂製のフィルム状基材を備えたインレットを用いた場合には、射出される二次成形用の樹脂の射出時の熱と圧力とによって、（１）インレットの基材が溶けたり、変形したりする、（２）インレットが流される等して基材がしわになる、（３）アンテナやチップが基材から分離する、（４）ＩＣチップが破損する、（５）アンテナとＩＣチップの接続不良が生じる等という問題があった。
【０００６】
また、ＩＣタグは、その用途に応じて、さらなる小型化が求められている。しかし、従来のフィルム状等の基材の一方の面に金属箔等でアンテナコイル（コイル状のアンテナ）を形成した単層構造のインレットを用いたＩＣタグでは、アンテナコイルの内周面積を確保しながら十分な巻数を確保して所定のインダクタンス等を確保することが困難であり、ＩＣタグの小型化の妨げとなっていた。
【０００７】
本発明の課題は、小型化を実現でき、かつ、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグ及びＩＣタグ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】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレット（１００）と、前記インレットを底面（１１１ａ）に配置可能な凹部（１１１）を有する一次成形品（１１）と、少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品（１２）と、を備えるＩＣタグであって、前記二次成形品（１２）は、二次成形用樹脂（Ｒ２）を二次成形用金型（７１０，７２０，９１０，９２０）内に圧入するゲート（７２１，９２１）の形状に対応した形状を有するゲート部（１２１，２２１，３２１，４２１）を表面に備え、前記ゲート部の中心を通り、前記ゲート部が形成される面に垂直な直線（ｈ０，ｈ３）が、前記インレットと交差しないこと、を特徴とするＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のＩＣタグにおいて、前記アンテナ部は、少なくとも１枚の絶縁基板に形成されていること、を特徴とするＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）である。
請求項３の発明は、請求項１に記載のＩＣタグにおいて、前記アンテナ部は、金属線を巻いた巻線アンテナであること、を特徴とするＩＣタグである。
【０００９】
請求項４の発明は、外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレット（１００）と、前記インレットを底面（１１１ａ）に配置する凹部（１１１）を有する一次成形品（１１）と、少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品（１２）と、を備えるＩＣタグの製造方法であって、前記インレットを、前記凹部の底面に配置する配置工程と、前記配置工程の後に、前記インレットを配置した前記一次成形品を二次成形用金型（７１０，７２０，９１０，９２０）内に配置し、二次成形用樹脂（Ｒ２）を二次成形用金型内に圧入して前記二次成形品を成形する二次成形工程と、を備え、前記二次成形工程において、前記二次成形用樹脂が射出される前記二次成形用金型のゲート（７２１，９２１）は、前記ゲートの中心線（ｈ１，ｈ３）が前記インレットと交差しない位置に設けられていること、を特徴とするＩＣタグの製造方法である。
請求項５の発明は、請求項４に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ゲート（１２１，２２１，３２１，４２１）は、前記ＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）の厚み方向において、前記インレット（１００）よりも垂直方向上側に位置すること、を特徴とするＩＣタグの製造方法である。
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載のＩＣタグの製造方法において、前記ゲート（１２１，２２１，３２１，４２１）の中心線（ｈ１，ｈ３）は、前記底面の法線方向に平行であること、を特徴とするＩＣタグの製造方法である。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載のＩＣタグの製造方法により製造されたＩＣタグ（１０，２０，３０，４０）である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明によるＩＣタグは、インレットと、一次成形品と、二次成形品とを備え、二次成形品は、二次成形用樹脂を圧入する二次成形用金型のゲートの形状に対応した形状を有するゲート部を表面に備え、このゲート部の中心を通りゲート部が形成される面に垂直な直線がインレットと交差しないので、二次成形品の射出成形に、ゲートから射出された二次成形用樹脂がインレットに与える熱や圧力による影響を抑えることができ、歩留りがよく信頼性の高いＩＣタグとすることができる。
【００１２】
（２）少なくとも１枚の絶縁基板にアンテナ部が形成されているので、フィルム状の基材に金属箔等を用いてアンテナ部を形成した従来のインレットに比べて剛性が高い。従って、インレットの横方向に設けられたゲートから二次成形用樹脂を圧入する場合にも、射出された二次成形用樹脂によってインレットが配置されるべき位置から流されたり、変形したり、しわになったり等といった不具合を防止できる。
また、アンテナ部が形成された絶縁基板を複数積層する場合には、上述の従来のインレットと同様の特性等を有したまま、より小型のインレットとすることができるので、ＩＣタグの小型化を図ることができる。
【００１３】
（３）アンテナ部は、金属線を巻いた巻線アンテナであるので、フィルム状の基材に金属箔等を用いてアンテナ部を形成した従来のインレットに比べて剛性が高い。従って、インレットの横方向に設けられたゲートから二次成形用樹脂を圧入する場合にも、射出された二次成形用樹脂によってインレットが配置されるべき位置から流されたり、変形したり、しわになったり等といった不具合を防止できる。
また、樹脂製のフィルム状の基材を用いていないので、二次成形用樹脂の熱によって基材が溶けたり、変形したりする等の不具合が生じない。
さらに、金属線の巻数等を適宜調節することにより、所望する周波数等を容易に調整できる。
【００１４】
（４）本発明によるＩＣタグの製造方法は、インレットと、一次成形品と、二次成形品とを備えるＩＣタグの製造方法であって、インレットを、凹部の底面に配置する配置工程の後に、インレットを配置した一次成形品を二次成形用金型内に配置し、二次成形用樹脂を二次成形用金型内に圧入して二次成形品を成形する二次成形工程を備え、二次成形工程において用いられる二次成形用金型のゲートは、ゲートの中心線がインレットと交わらない位置に設けられている。従って、ゲートから射出された二次成形用樹脂が、射出時の高い熱と圧力とを有したままインレットに直接当たることを防止できる。よって、二次成形用樹脂の熱と圧力とに起因するインレットの破損等を防止でき、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグを提供できる。
【００１５】
（５）ゲートは、ＩＣタグの厚み方向において、インレットよりも垂直方向上側に位置するので、射出された二次成形用樹脂の重さによってインレットが押さえられ、二次成形用金型内で浮かび上がることを防止でき、一次成形品の凹部の底面の所定の位置に確実に配置できる。
【００１６】
（６）ゲートの中心線は、底面の法線方向に平行であるので、金型の作製が容易であり、生産コストを低減できる。
【００１７】
（７）本発明によるＩＣタグの製造方法により製造されたＩＣタグであるので、小型化が可能であり、かつ、信頼性が高く歩留りのよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のＩＣタグを説明する図である。
【図２】第１実施形態のＩＣタグの製造方法（配置工程及び二次成形工程）を示す図である。
【図３】二次成形用金型のゲートの射出方向にインレットが配置されている状態を示す図である。
【図４】第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。また、図１を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、適宜ＸＹＺ座標を設けた。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のＩＣタグを説明する図である。
図１（ａ）は、第１実施形態のＩＣタグ１０の斜視図である。図１（ｂ）は、ＩＣタグ１０をＺ軸方向プラス側から見た図（平面図）であり、図１（ｂ）中において、後述する一次成形品１１の凹部１１１の底面１１１ａ及びインレット１００等が破線で示してある。図１（ｃ）は、ＩＣタグ１０を図１（ｂ）に示すＸ軸に平行な矢印Ｓ１−Ｓ１で切断した断面図である。
ＩＣタグ１０は、リーダライタ等の外部機器と非接触で通信可能なＲＦＩＤである。このＩＣタグ１０は、一次成形品１１、インレット１００、二次成形品１２等を備え、一次成形品１１と二次成形品１２との間にインレット１００を内包する形態となっている。
また、ＩＣタグ１０は、略直方体形状であり、図１（ｂ）に示すように、その平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、その寸法が約１０ｍｍ×１０ｍｍ〜２０ｍｍ×２０ｍｍの範囲内であり、従来のカード型等のＩＣタグに比べて非常に小型である。本実施形態のＩＣタグ１０は、略直方体形状であり、その平面形状が約１０ｍｍ×１０ｍｍ、全体の厚み（Ｚ軸方向の寸法）が約３．８ｍｍとなっている。
【００２１】
インレット１００は、不図示のアンテナ部が表面に形成された不図示の絶縁基板を複数積層した多層基板と、アンテナ部に接続された不図示のＩＣチップ等とを備えており、例えば、特開２００７−２１３５１４号公報に開示されるような多層基板型のインレットである。インレット１００の表面は耐熱性を有するエポキシ樹脂やシリコーン等によって封止され、アンテナ部及びＩＣチップが外部に露出しないように被覆されている。
アンテナ部は、外部機器と非接触で通信可能であり、絶縁基板の表面に形成されている。また、ＩＣチップは、このアンテナ部に接続され、アンテナ部を介して外部機器と通信する情報を管理する機能を有しており、複数積層された絶縁基板の表面に配置されている。
このインレット１００は、図１（ｃ）に示すように、インレット１００の表面をなす面１００ａと、後述の一次成形品１１の凹部１１１の底面１１１ａとが接した状態で配置又は固定される。この面１００ａは、アンテナ部が形成された絶縁基板の面に略平行な面である。
【００２２】
インレット１００は、その平面形状（図１（ｂ）においてＺ軸方向から見た形状）が略矩形状であって、その寸法が５ｍｍ×５ｍｍ〜１５ｍｍ×１５ｍｍの範囲内であり、従来のカードタイプやスティックタイプのインレット等に比べて非常に小型である。本実施形態のインレット１００は、その平面形状の寸法が約５．５ｍｍ×５．５ｍｍであり、厚さ（Ｚ軸方向の寸法）が０．８ｍｍの略平板状ものを用いている。
また、本実施形態では、インレット１００に用いられる絶縁基板は、その平面形状が約５．５ｍｍ×５．５ｍｍの略矩形状であり、積層された多層基板の表面に配置されたＩＣチップは、平面形状が約２．０ｍｍ×２．０ｍｍの略矩形状であり、絶縁基板（すなわち、インレット１００）の平面形状の面積に比して大きい面積を占めている。なお、ＩＣチップとしては、平面形状が約０．４ｍｍ×０．４ｍｍ〜約２．０ｍｍ×２．０ｍｍの範囲内で、所望する特性等に応じて、適宜選択して使用できる。
【００２３】
なお、本実施形態のインレット１００は、平面形状が略矩形状のものを用いたが、これに限らず、例えば略円形状等の形状のもの等を適宜選択して使用してよい。
また、インレット１００は、ＩＣチップが、積層された絶縁基板間に配置されたものを用いてもよい。
【００２４】
一次成形品１１は、略直方体形状であり、平面形状（図１（ｂ）に示す、Ｚ軸方向から見た形状）が略矩形状である。一次成形品１１の一方の面（二次成形品１２側の面）には、インレット１００を配置する凹部１１１が形成され、凹部１１１の周囲は縁部１１２が形成されている。
凹部１１１は、断面形状（図１（ｃ）に示す断面における形状）が略矩形状の有底の溝である。凹部１１１の底面１１１ａの面積は、インレット１００の面１００ａと略等しいかインレット１００の面１００ａに比べて大きく、インレット１００を底面１１１ａに容易に固定又は配置可能である。この底面１１１ａの平面形状は、本実施形態ではインレット１００の面１００ａの形状に合わせて略矩形状としたが、例えば、インレット１００の面１００ａが円形状であれば、それに合せて底面１１１ａも円形状等としてもよいし、他の形状としてもよい。
【００２５】
一次成形品１１は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を材料とし、不図示の金型等を用いて射出成形することにより作製されている。
なお、本実施形態では、一次成形品１１に用いる樹脂として、ＰＰＳを例示したが、これに限らず、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）や、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等、使用する環境や望まれる特性等に応じて、適宜様々な熱可塑性樹脂及びこれらを組み合わせた樹脂を選択して使用できる。また、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等、射出成形可能な熱硬化性樹脂を用いてもよい。
【００２６】
二次成形品１２は、インレット１００が配置された凹部１１１を充填してインレット１００を封止する樹脂成形品である。二次成形品１２は、一次成形品１１と同様の樹脂（本実施形態では、ＰＰＳ）を用い、射出成形により作製されている。
なお、本実施形態では、一次成形品１１と二次成形品１２とは、同様の樹脂によって形成される例を示したが、一次成形品１１と二次成形品１２とが異なる樹脂によって形成されるものとしてもよい。
二次成形品１２の表面には、ゲート部１２１が形成されている。このゲート部１２１は、後述する二次成形用金型７１０，７２０のゲート７２１の射出口７２１ａや、射出口７２１ａの周囲に形成された凸状のゲート逃げ部７２１ｂの形状に対応したバリ１２１ｂや凹み１２１ｈを有している。
ゲート部１２１は、二次成形品１２の表面でありＸＹ平面に平行な面１２２に形成され、外部に表出している。このゲート部１２１は、図１（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向から見て、インレット１００の領域の外側（すなわち、インレットとは重ならない領域）に形成されており、ゲート部１２１の中心を通り、ゲート部１２１が形成されている面１２２に垂直な直線ｈ０は、インレット１００とは交差しない。本実施形態では、ゲート部１２１は、図１（ｂ）に示すように、面１２２において、Ｙ軸方向において略中央であってＸ軸方向において外端部となる位置に形成されている。
【００２７】
次に、第１実施形態のＩＣタグ１０の製造方法を説明する。
図２は、第１実施形態のＩＣタグの製造方法（配置工程及び二次成形工程）を示す図である。
まず、インレット１００と、予め射出成形等により作製された一次成形品１１とを用意し、図２（ａ）に示すように、インレット１００を一次成形品１１の凹部１１１の底面１１１ａに配置又は固定する（配置工程）。
次に、二次成形工程を行う。まず、インレット１００を備えた一次成形品１１を、二次成形用金型７１０，７２０内に配置する（図２（ｂ）参照）。
このとき、二次成形用金型７２０に形成されたゲート７２１は、一次成形品１１とは対向する面に形成されており、射出口７２１ａの位置は、インレット１００の表面よりも垂直方向上側（Ｚ軸方向プラス側）である。また、ゲート７２１の中心線ｈ１は、インレット１００の面１００ａ及び底面１１１ａに対して略垂直である。なお、このゲート７２１の中心線ｈ１は、ゲート７２１の中心を通り、射出方向に平行な直線であり、ＩＣタグ１０のゲート部１２１の中心を通りゲート部１２１が形成された面１２２に垂直な直線ｈ０と一致する。
【００２８】
次に、図２（ｃ）に示すように、所定の温度まで加熱して溶融され、所定の圧力を付与された二次成形用樹脂Ｒ２（本実施形態では、ＰＰＳ）が、ゲート７２１から所定の速度で二次成形用金型７１０，７２０内に射出される。二次成形用樹脂Ｒ２は、一次成形品１１の縁部１１２に一旦当たる等してから二次成形用金型７１０，７２０内を流動し、凹部１１１を充填してインレット１００を封止するように二次成形用金型７１０，７２０内に充填される。
そして、二次成形用金型７１０，７２０内に二次成形用樹脂Ｒ２を充填した後、ゲートを閉じて、図２（ｄ）に示すように、二次成形用金型７１０，７２０に所定の圧力を付与しながら冷却する。これは、溶融状態の樹脂が冷却によって体積が若干収縮するので、収縮による変形を防ぐためである。この圧力の方向は、図２（ｃ）に示す矢印Ｐ方向であり、インレット１００の面１００ａ及び凹部１１１の底面１１１ａに略垂直な方向である。
冷却した後、図２（ｅ）に示すように、二次成形用金型７１０，７２０から離型し、所定の表面処理等を行って、ＩＣタグ１０が完成する。
【００２９】
ここで、仮に、二次成形用樹脂Ｒ２を射出する二次成形用金型のゲートが、インレット１００の真上に配置された場合を説明する。
図３は、二次成形用金型８１０，８２０のゲート８２１の射出方向にインレット１００が配置されている状態を示す図である。図３中に示す矢印は、二次成形用樹脂Ｒ２の流動方向である。
図３に示すように、このとき、ゲート８２１の中心線ｈ２は、インレット１００と交わる。そして、ゲート８２１から射出された二次成形用樹脂Ｒ２は、高温かつ高圧を有する状態でインレット１００に直接当たる。
【００３０】
インレット１００は、耐熱性を有するエポキシ樹脂等で、その表面が封止されているが、ゲート８２１から射出された二次成形用樹脂Ｒ２の温度は、エポキシ樹脂等の封止樹脂の耐熱温度に対して、５０℃から１００℃以上高い温度となる場合が多い。例えば、本実施形態では、射出される二次成形用樹脂Ｒ２（ＰＰＳ）は、約３００℃まで加熱されるが、エポキシ樹脂の耐熱温度は、約２５０℃程度である。
そのため、二次成形用樹脂Ｒ２の熱によって、インレット１００の封止樹脂が溶解又は劣化し、ＩＣチップの耐熱温度（約２５０℃）を超える高温に、ＩＣチップが晒される場合がある。
しかも、ゲート８２１から射出される二次成形用樹脂Ｒ２には、所定の速度で二次成形用金型８１０，８２０内を流動させる目的で、所定の圧力（射出圧力）が付与されている。この圧力は、本実施形態では、５０ＭＰａ程度という大きな圧力となる。このような大きな圧力を有する二次成形用樹脂Ｒ２が、ゲート８２１からの射出によってインレット１００及びインレット１００内のＩＣチップ等を直撃することとなる。
【００３１】
このような高圧及び高温の二次成形用樹脂Ｒ２が、インレット１００を直撃することによって、ＩＣチップの破損やアンテナとＩＣチップの接続不良や断線、アンテナの絶縁基板からの剥離、絶縁基板の破損や変形等が生じ、これにより、ＩＣタグの良品率が下がり、歩留りが低下するという問題が生じる。
また、上述のようなインレット１００の破損等を免れたとしても、ＩＣチップとアンテナとの接続が不安定になったり、一部のアンテナが絶縁基板から剥離した状態となったりする等の不具合を有したままＩＣタグとして製品化された場合には、ＩＣタグの寿命は短いものとなり、製品としての信頼性が低下する。
【００３２】
これに対して、本実施形態では、図２に示すように、ゲート７２１の中心線ｈ１がインレット１００と交わらない位置、すなわち、二次成形用樹脂Ｒ２の射出方向から見てインレット１００の領域外となる位置に、ゲート７２１が設けられているので、二次成形用樹脂Ｒ２の圧入によるインレット１００の破損や寿命の低下を防止できる。
従って、本実施形態によれば、信頼性が高く、歩留りのよいＩＣタグ１０とすることができ、そのようなＩＣタグ１０を容易に製造することができる。
また、ゲート７２１の位置がインレット１００よりも垂直方向上側に設けられているので、圧入された二次成形用樹脂Ｒ２によってインレット１００を上から押さえることができ、確実に底面１１１ａに配置することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態のような多層基板型のインレット１００を用いることにより、従来のフィルム状の基材の一面にアンテナを金属箔により形成した単層構造のインレットを用いる場合に比べ、ＩＣタグ１０をより小型化することができる。
そのうえ、絶縁基板をインレット１００の基材として用いることにより、従来の樹脂製のフィルム状の基材等を用いるインレットに比べて、インレット自体の剛性が高くなり、射出された二次成形用樹脂Ｒ２の圧力（射出圧力）によって、インレットが流されたり、浮いたり、しわになったりすることがなく、ＩＣタグ１０の信頼性をより向上させることができる。
【００３４】
（第２実施形態〜第４実施形態）
図４は、第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグを説明する図である。
第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグ２０，３０，４０は、第１実施形態に示したＩＣタグ１０とは、二次成形品２２，３２，４２のゲート部２２１，３２１，４２１の位置が異なる（すなわち、二次成形用金型のゲートの位置及びゲートの中心線の方向が異なる）点以外は、第１実施形態のＩＣタグ１０と略同様の形態である。従って、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図４には、第２実施形態〜第４実施形態のＩＣタグとして、それぞれ、ＩＣタグ２０，３０，４０を示している。
【００３５】
図４（ａ），（ｂ）には、第２実施形態のＩＣタグ２０を示している。図４（ａ）は、第２実施形態のＩＣタグ２０の平面形状（Ｚ軸方向プラス側から見た形状）を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す矢印Ｓ２−Ｓ２で切断した断面図である。この第２実施形態のＩＣタグ２０は、二次成形品２２が突出部２２Ａを有し、その突出部２２Ａにゲート部２２１が形成されている。
突出部２２Ａは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、二次成形品２２のＺ軸方向に沿って一次成形品１１とは反対側の面であって、Ｘ軸方向におけるＩＣタグ２０の端部であり、Ｙ軸方向においてＩＣタグ２０の略中央となる位置に、Ｘ軸方向プラス側に曲線で構成される略三角形状に突出した形態となっている。なお、突出部２２Ａの形状は、上述の形態だけでなく、例えば、円形状や矩形状等、適宜選択して形成してよい。
この突出部２２ＡのＺ軸方向プラス側の面に、ゲート部２２１が設けられている。
【００３６】
図４（ｃ）は、二次成形用金型９１０，９２０内に、一次成形品１１とインレット１００を配置し、二次成形用樹脂Ｒ２を圧入している様子を示している。
本実施形態のＩＣタグ２０は、二次成形工程において、図４（ｃ）に示すような二次成形用金型９１０，９２０を用いて作製される。
この二次成形用金型９１０，９２０のゲート９２１は、図４（ｃ）に示すように、突出部２２Ａに対応する位置に形成されており、ゲート９２１の中心線ｈ３は、インレット１００と交わらない。
上述のような二次成形用金型９１０，９２０及びゲート９２１を用いることにより、二次成形品２２の成形時には、二次成形用金型９２０のゲート９２１から圧入された二次成形用樹脂Ｒ２は、一度、二次成形用金型９１０の面９１１に当たって、射出時の圧力が低減され、その温度も射出時に比べて低下する。
これにより、本実施形態によれば、インレット１００に高温及び高圧の二次成形用樹脂Ｒ２が直接当たることを防止でき、二次成形用樹脂Ｒ２の圧力及び熱がインレット１００に与える影響を小さくすることができる。従って、二次成形工程でのインレット１００の破損等を防止でき、信頼性が高く歩留りのよいＩＣタグ２０を提供することができる。
【００３７】
図４（ｄ）に示す第３実施形態のＩＣタグ３０の断面図が示されている。
この第３実施形態のＩＣタグ３０は、二次成形品３２のゲート部３２１が、ＩＣタグ３０の表面であって、底面１１１ａに平行な面に直交する面（Ｚ軸に平行な面）３２２に形成されており、ゲート部３２１を通りゲート部３２１が形成された面３２２に垂直な直線ｈ４は、インレット１００と交差しない。
このＩＣタグ３０は、二次成形用金型のゲートが、インレット１００よりもＺ軸方向プラス側（垂直方向上側）であって、ゲートの中心線とインレット１００とが交差しない位置に設けられており、また、ゲートの中心線がインレット１００の面１００ａ及び一次成形品１１の底面１１１ａに平行であるという特徴を備えた不図示の二次成形用金型を用いて成形されている。
ゲート部３２１の位置等がＩＣタグ１０の意匠や機能上問題ない場合等には、このような位置にゲート部３２１が形成されるような二次成形用金型を用いてＩＣタグ３０を作製してもよい。
【００３８】
図４（ｅ）に示す第４実施形態のＩＣタグ４０は、一次成形品４１に形成された凹部の底面４１１ａの面積がインレット１００の面１００ａよりも大きく、インレット１００と接しない余白部４１１ｂを有している。そのため、第４実施形態のＩＣタグ４０は、第１実施形態のＩＣタグ１０に比べて、ＩＣタグ４０自体の平面形状の大きさ（Ｚ軸方向からみた形状の面積）が大きくなっている。
ゲート部４２１は、二次成形品４２の表面であって、余白部４１１ｂに対応する位置に形成されており、ゲート部４２１を通りゲート部４２１が形成された面に垂直な直線は、インレット１００と交差しない。
さほど小型化が重要視されない場合等には本実施形態のような形態とすれば、複雑な金型を用いることなく、射出された二次成形用樹脂Ｒ２の熱と圧力とがインレットに与える影響を低減することができる。
【００３９】
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、二次成形用樹脂Ｒ２を圧入する二次成形用金型のゲート７２１，９２１は、１点であり、これに対応する二次成形品１２，２２，３２，４２のゲート部１２１，２２１，３２１，４２１は、１箇所である例を示したが、これに限らず、例えば、２点以上のゲートから二次成形用樹脂Ｒ２を圧入してもよく、これに伴い、ゲート部は２箇所以上形成されてもよい。
このように複数のゲートから二次成形用樹脂Ｒ２を射出することにより、ショートモールド等の成形不良や、成形時のゲートからの距離に起因した二次成形品の強度の差等を防止できる。
【００４０】
（２）各実施形態において、インレット１００は、アンテナが形成された絶縁基板を複数積層した多層基板型のものを用いる例を示したが、これに限らず、例えば、アンテナが形成された絶縁基板を１枚用いたインレットとしてもよい。
また、絶縁基板等の基材を用いず、非接触通信可能銅線等の金属線を用いた巻線アンテナと、この巻線アンテナに接続されたＩＣチップとから構成され、基材を有しないインレット等を用いてもよい。このとき、巻線アンテナの巻数や径等は、使用する最適周波数やＩＣチップの端子等に基づいて適宜選択してよい。
【００４１】
（３）各実施形態において、ＩＣタグ１０，２０，３０，４０は、その平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）が略矩形の直方体形状である例を示したが、これに限らず、その平面形状は、略円形形状、略半円形状、略三角形形状や略六角形形状等の多角形形状等であってもよい。
【００４２】
（４）各実施形態において、一次成形品の縁部１１２は、４辺とも同じ幅である例を示したが、これに限らず、例えば、二次成形品のゲート部に対向する一次成形品の縁部の幅を、他の縁部よりも太くして、一次成形品のゲート部を設け、一次成形品のゲート部に対向する位置に、二次成形品のゲートが形成される（すなわち、二次成形用金型のゲートが配置される）形態としてもよい。
また、各実施形態では、一次成形品１１の凹部１１１を囲む４辺に、縁部１１２が形成される例を示したが、これに限らず、例えば、縁部１１２は、３辺のみ、又は、２辺のみに形成される形態とし、インレット１００の角部と縁部１１２が形成する角部分とを合せる等により、インレット１００の位置決めを可能とし、凹部１１１の底面１１１ａに配置する形態としてもよい。
【００４３】
（５）各実施形態において、一次成形品１１及び二次成形品１２は、ともに射出成形によって成形される例を示したが、これに限らず、熱や圧力を用いる成形であるならば、本実施形態を適用することが可能である。例えば、圧縮成形や、コンパウンド成形、トランスファー成形等により、成形する場合にも本願は適用できる。
【００４４】
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０，３０，４０ ＩＣタグ
１１，４１ 一次成形品
１１１ 凹部
１１１ａ，４１１ａ 底面
１２，２２，３２，４２ 二次成形品
１２１，２２１，３２１，４２１ ゲート部
７１０，７２０，９１０，９２０ 二次成形用金型
７２１，９２１ ゲート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレットと、
前記インレットを底面に配置可能な凹部を有する一次成形品と、
少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品と、
を備えるＩＣタグであって、
前記二次成形品は、
二次成形用樹脂を二次成形用金型内に圧入するゲートの形状に対応した形状を有するゲート部を表面に備え、
前記ゲート部の中心を通り、前記ゲート部が形成される面に垂直な直線が、前記インレットと交差しないこと、
を特徴とするＩＣタグ。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＣタグにおいて、
前記アンテナ部は、少なくとも１枚の絶縁基板に形成されていること、
を特徴とするＩＣタグ。
【請求項３】
請求項１に記載のＩＣタグにおいて、
前記アンテナ部は、金属線を巻いた巻線アンテナであること
を特徴とするＩＣタグ。
【請求項４】
外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレットと、
前記インレットを底面に配置する凹部を有する一次成形品と、
少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品と、
を備えるＩＣタグの製造方法であって、
前記インレットを、前記凹部の底面に配置する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記インレットを配置した前記一次成形品を二次成形用金型内に配置し、二次成形用樹脂を二次成形用金型内に圧入して前記二次成形品を成形する二次成形工程と、
を備え、
前記二次成形工程において、前記二次成形用樹脂が射出される前記二次成形用金型のゲートは、前記ゲートの中心線が前記インレットと交差しない位置に設けられていること、
を特徴とするＩＣタグの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のＩＣタグの製造方法において、
前記ゲートは、前記ＩＣタグの厚み方向において、前記インレットよりも垂直方向上側に位置すること、
を特徴とするＩＣタグの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のＩＣタグの製造方法において、
前記ゲートの中心線は、前記底面の法線方向に平行であること、
を特徴とするＩＣタグの製造方法。
【請求項７】
請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載のＩＣタグの製造方法により製造されたＩＣタグ。
【請求項１】
外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレットと、
前記インレットを底面に配置可能な凹部を有する一次成形品と、
少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品と、
を備えるＩＣタグであって、
前記二次成形品は、
二次成形用樹脂を二次成形用金型内に圧入するゲートの形状に対応した形状を有するゲート部を表面に備え、
前記ゲート部の中心を通り、前記ゲート部が形成される面に垂直な直線が、前記インレットと交差しないこと、
を特徴とするＩＣタグ。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＣタグにおいて、
前記アンテナ部は、少なくとも１枚の絶縁基板に形成されていること、
を特徴とするＩＣタグ。
【請求項３】
請求項１に記載のＩＣタグにおいて、
前記アンテナ部は、金属線を巻いた巻線アンテナであること
を特徴とするＩＣタグ。
【請求項４】
外部機器と非接触で通信可能なアンテナ部と、前記アンテナ部に接続されて前記アンテナ部を介して通信する情報を管理するＩＣチップとを備えるインレットと、
前記インレットを底面に配置する凹部を有する一次成形品と、
少なくとも前記凹部に充填され、前記インレットを封止する二次成形品と、
を備えるＩＣタグの製造方法であって、
前記インレットを、前記凹部の底面に配置する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記インレットを配置した前記一次成形品を二次成形用金型内に配置し、二次成形用樹脂を二次成形用金型内に圧入して前記二次成形品を成形する二次成形工程と、
を備え、
前記二次成形工程において、前記二次成形用樹脂が射出される前記二次成形用金型のゲートは、前記ゲートの中心線が前記インレットと交差しない位置に設けられていること、
を特徴とするＩＣタグの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のＩＣタグの製造方法において、
前記ゲートは、前記ＩＣタグの厚み方向において、前記インレットよりも垂直方向上側に位置すること、
を特徴とするＩＣタグの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のＩＣタグの製造方法において、
前記ゲートの中心線は、前記底面の法線方向に平行であること、
を特徴とするＩＣタグの製造方法。
【請求項７】
請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載のＩＣタグの製造方法により製造されたＩＣタグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１９１６１３（Ｐ２０１０−１９１６１３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４２８４（Ｐ２００９−３４２８４）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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