ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、金型
【課題】人体に触れても違和感を与えることのない、衣服に強固に取付可能なＲＦＩＤタグを提供する。
【解決手段】無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、導電繊維により形成された主アンテナ３０と、主アンテナ３０と電気的に直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナ１２と、ループアンテナ１２の端子と電気的に接続された半導体デバイス２０と、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０を一括して封止する樹脂２８とを有する。
【解決手段】無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、導電繊維により形成された主アンテナ３０と、主アンテナ３０と電気的に直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナ１２と、ループアンテナ１２の端子と電気的に接続された半導体デバイス２０と、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０を一括して封止する樹脂２８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電繊維により形成された主アンテナを有するＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般的に、ＲＦＩＤタグは、プラスチックフィルム上に金属箔でアンテナ配線（金属アンテナ）を形成し、かつ、ＩＣチップを実装することにより構成されている。しかしながら、このようなＲＦＩＤタグを衣服などの布に用いると、プラスチックフィルムが人体に触れることにより違和感を与えることが多い。また、リネンなどの強烈な洗濯および脱水環境下では、その脆弱さのためにＲＦＩＤタグ内部の金属アンテナやＩＣチップが破壊される場合がある。
【０００３】
また近年、導電繊維を用いたＲＦＩＤタグの構造が提案されている。例えば特許文献１には、タグ情報を記憶保持したタグＩＣチップと、このタグＩＣチップと電気的に接続されたタグアンテナ部とを備えたＲＦＩＤタグが開示されている。このタグアンテナ部は、その端部がタグＩＣチップに電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８９００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、導電性を有する炭素繊維の紐で形成されたタグアンテナ部がＩＣチップに電気的に接続されている。このため、ＩＣチップが静電気により破壊されるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、人体に触れても違和感を与えることのない、衣服などの布に取付可能な信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としてのＲＦＩＤタグは、無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、導電繊維により形成された主アンテナと、前記主アンテナと電気的に直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する樹脂とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグの製造方法は、無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、ループアンテナを形成する工程と、前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、導電繊維で形成された主アンテナと前記ループアンテナとを電気的に導通させることなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナを配置する工程と、樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する工程とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグの製造方法は、無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、ループアンテナを形成する工程と、前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、樹脂を用いて、前記ループアンテナおよび前記半導体デバイスを一括して封止するとともに通し孔を形成する工程と、前記通し孔に導電繊維を通して前記樹脂を布に固定することにより、前記ループアンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合した主アンテナを形成する工程とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としての金型は、ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、導電繊維により形成された主アンテナ、および、半導体デバイスを搭載したループアンテナを第１の面側から押さえ付ける一方金型と、前記主アンテナおよび前記ループアンテナを前記第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型とを有し、前記一方金型および前記他方金型は、キャビティを備え、前記主アンテナおよび前記ループアンテナをクランプして該キャビティの内部に樹脂を射出成形するために用いられ、前記一方金型および前記他方金型の前記キャビティのうち少なくとも一方には、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行うとともに該主アンテナおよび該ループアンテナを支える可動手段が設けられており、前記可動手段は、前記キャビティの内部に充填された前記樹脂の量に応じて移動するように構成されている。
【００１１】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、人体に触れても違和感を与えることのない、衣服などの布に取付可能な信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図２】実施例１におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図３】実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図４】実施例２におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図５】実施例２におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図６】実施例３におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図７】実施例３におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図８】実施例４におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図９】実施例４におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１０】実施例５におけるＲＦＩＤタグの取り付け方法を示す図である。
【図１１】実施例５におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１２】実施例６におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図１３】実施例６におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１４】実施例６におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１５】実施例７における金型を用いたＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図１６】実施例７における金型を用いたＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図１７】実施例７における金型の構成図である。
【図１８】実施例７における金型（他方金型）に樹脂封止前のＲＦＩＤタグ構造体をセットした状態を示す図である。
【図１９】実施例７における可動ピンのバリエーションを示す図である。
【図２０】実施例７における金型（可動ピン）の変形例である。
【図２１】実施例８におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図２２】実施例８における金型の構成図である。
【図２３】実施例８における金型の変形例である。
【図２４】本実施例におけるループアンテナを導電繊維で形成した例である。
【図２５】本実施例におけるループアンテナをエッジワイズコイルで構成した場合の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１５】
まず、図１および図２を参照して、本発明の実施例１におけるＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ）およびＲＦＩＤタグの製造方法について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｈ）は本実施例におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【００１６】
図１（ａ）は、本実施例のＲＦＩＤタグに用いられる（半導体デバイス実装前の）メタルストリップ１０の平面図を示している。メタルストリップ１０は、例えば０．１５ｍｍ程度の厚さを有する銅系又は鉄系の金属薄板からなり、スタンピング（プレス加工）又はエッチング加工により形成される。無線通信を行うＲＦＩＤタグのアンテナとして機能するループアンテナ（ここでは微小ループアンテナを含む）１２、および、後述の半導体デバイスを実装して電気的に接続するための端子１６を備えて構成される。またループアンテナ１２は、連結部１４により保持されている。ただし、本実施例のループアンテナ１２および端子１６は図１（ａ）に示されるような構造に限定されるものではない。
【００１７】
なお、本実施例のループアンテナ１２はメタルストリップの中側で保持されているが、これに限定されるものではない。ループアンテナ１２は、例えば後述の主アンテナ３０と同様に導電繊維により形成してもよく、また、金属片と導電繊維のハイブリッド構成や、メタルコイルまたはエッジワイズコイル（コイルループ）により形成することもできる。
【００１８】
続いて、図１（ｂ）に示されるように、メタルストリップ１０の端子１６の上に半導体デバイス２０を実装する。図１（ｂ）は、半導体デバイス実装後のメタルストリップ１０の平面図である。半導体デバイス２０は、メタルストリップ１０の端子１６の上に実装され、半田を用いてループアンテナ１２（端子１６）と電気的に接続される。本実施例において、半導体デバイス２０は、樹脂でパッケージ化されていない半導体チップ（ベアチップ）である。なお本実施例では、ベアチップである半導体デバイス２０は、フリップチップ実装により端子１６との間の電気的接続をとっているが、これに限定されるものではなく、例えば片方の端子にチップをダイボンディングし、もう一方へのワイヤボンディングにより端子１６との間の電気的接続をとるように構成してもよい。また、ハンダ接続、溶着、カシメにより電気的接続を行ってもよい。
【００１９】
なお、半導体デバイス２０として、ベアチップを樹脂封止して構成された半導体パッケージ（ＩＣパッケージ）を用いてもよい。この場合、好ましくは面実装型半導体パッケージが用いられる。半導体デバイス２０として半導体パッケージを用いた場合、以下のようなメリットがある。例えば、ＲＦＩＤタグをクリーンルームで製造する必要がなく、ＲＦＩＤタグを低コストで製造可能となる。また、半導体デバイス２０として予め良品のみの半導体デバイスを選択して端子１６（ループ端子）の上に実装することができる。さらに、端子１６にメッキ等の表面処理を行う必要がない。
【００２０】
続いて、図１（ｃ）に示されるように、メタルストリップ１０は、連結部１４にてカットされ、個片化される。図１（ｃ）は、個片化後において、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２の平面図を示している。また図２（ａ）は、図１（ｃ）に示される３つのループアンテナ１２の一つの平面図であり、図２（ｅ）は図２（ａ）の側面図である。図２（ａ）、（ｅ）に示されるように、ループアンテナ１２の上に半導体デバイス２０が実装されている。後述のように、ループアンテナ１２は、主アンテナ３０と電気的に導通することなく電気的に結合（電磁結合）される。なお本実施例では、メタルストリップ１０の連結部１４をカットしてループアンテナ１２を個片化した後に樹脂封止（一次成形）が行われるが、連結部１４のカット前に（個片化前に）樹脂封止を行ってもよい。
【００２１】
続いて、図２（ｂ）の平面図および図２（ｆ）の側面図に示されるように、半導体デバイス２０（ベアチップ）を樹脂２４（一次成形樹脂）で封止する。樹脂２４は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂であり、少なくとも、メタルストリップ１０上に搭載した半導体デバイス２０、半田、および、端子１６を封止する（覆う）。このように樹脂２４を用いてＩＣチップとしての半導体デバイス２０を保護することにより、効果的に強度を向上させることができる。本実施例において、樹脂２４による一次成形はポッティング成形により行われる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、トランスファモールドや圧縮成形により樹脂封止を行うこともできる。
【００２２】
後述の二次成形で用いられる樹脂２８（熱可塑性樹脂）は、その溶融温度が２００〜３００℃であり、二次成形時に半田の接合が破壊される可能性があるため、融点の高い鉛フリー半田を用いることが望ましい。一方、樹脂２４（熱硬化性樹脂）の溶融温度は１６０℃程度であるため、半田の溶融温度に達しない。このため、樹脂２４を用いた一次成形を行うことにより、後述の樹脂２８（熱可塑性樹脂）を用いた樹脂封止の際（二次成形時）に半田が融けるのを防止することができる。また、熱可塑性樹脂を用いた樹脂封止の場合、熱硬化性樹脂の場合よりも射出圧が高い。このため、一次成形を行うことにより、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０（端子１６）との間の接合破壊を防止することができる。さらに、熱可塑性樹脂は、一般的に０．３ｍｍ以下の小さな隙間に充填することは困難である。このため、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０との間の半田接合部の近傍に空洞（エアだまり）が生じやすい。このような空洞が存在すると、温度変化によるエアの膨張及び収縮により半田接合部が破壊される可能性がある。一方、熱硬化性樹脂は、例えば数μｍの小さな隙間にも充填可能である。
【００２３】
このように、樹脂２４（熱硬化性樹脂）を用いた一次成形は、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０との間の接合（半田）を後述の二次成形時における熱および射出圧等から保護するために行われる。なお本実施例において、樹脂２４としては例えばエポキシ樹脂が用いられるが、これに限定されるものではなく、フェノール系樹脂やシリコーン系樹脂などを用いてもよい。また、半導体デバイス２０の全体を樹脂２４で覆う代わりに、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０（端子１６）との間のみをＦＣ接続およびアンダーフィル成形してもよい。なお、本実施例では、樹脂２４（一次成形樹脂）として熱硬化性樹脂が用いられるが、半田接続部の信頼性が確保される場合には熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００２４】
続いて図２（ｃ）の平面図および図２（ｇ）の側面図に示されるように、導電繊維により形成された主アンテナ３０をループアンテナ１２の近傍に配置する。導電繊維とは、例えば、ＳＵＳや銅などの金属細線繊維、ＳＵＳや銅などを有機物で被覆した金属細線繊維、導電性フィラーを練りこんだ繊維、金属被覆繊維、導電性有機ポリマー繊維であるが、これらに限定されるものではない。また、本実施例の導電繊維としては、拠り線が用いられる。拠り線を用いると、樹脂封止後の導電繊維の抜けをより効果的に防ぐことができる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、導電繊維として単線を用いてもよい。
【００２５】
このように本実施例では、導電繊維を用いて主アンテナ３０を形成しているため、衣服などの布に容易に取り付けることができる。また、導電繊維の糸を用いれば、主アンテナ３０を縫製によって所望の形状にすることができ、線状に限定されずにヘリカルアンテナなどの立体アンテナにも応用可能となる。従来、ＲＦＩＤタグのアンテナは、耐環境性を考慮してフィルムや樹脂などで被覆されているが、このとき電波損失を引き起こして通信距離の妨げになる場合がある。一方、本実施例のように導電繊維を露出させることで、低コストで電波損失を改善することができる。
【００２６】
続いて図２（ｄ）の平面図および図２（ｈ）の側面図に示されるように、樹脂封止された半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２、および、導電繊維で形成された主アンテナ３０の中央の両方を樹脂２８（熱可塑性樹脂）で封止する。なお、本実施例の樹脂２８は、熱可塑性樹脂に限定されるものではなく、熱硬化性樹脂を用いて形成してもよい。熱硬化性樹脂を用いる場合など、樹脂２４の一次成形を行うことなく、ループアンテナ１２と主アンテナ３０を一括で所定の位置に配置し、所定の形状に封止してもよい。
【００２７】
このように本実施例では、主アンテナ３０はループアンテナ１２に電気的に導通していない（空間的に互いに離れている）。しかし、主アンテナ３０とループアンテナ１２は互いに近接しており、電磁結合されている。このため、ループアンテナ１２および主アンテナ３０の両方が組み合わさることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナとしての機能を有する。このように、電磁結合による給電を行うことで、直接的な電気的接続を行うことなくアンテナとして機能するため、導電繊維からなる主アンテナ３０を露出しても静電気により半導体デバイス２０が破壊される可能性は小さい。またこのとき、主アンテナ３０としてＳＵＳ金属細線などの強靭性、耐火性、耐腐食性、柔軟性を有する導電繊維を用いれば、使用時のＲＦＩＤタグの耐環境性能を向上させることができる。
【００２８】
本実施例のＲＦＩＤタグは、後述のように衣服などの布に取り付けられて（固着させて）用いられる。このため、導電繊維により形成された主アンテナ３０をループアンテナ１２に電気的に導通することなく電磁結合させる。このような構成を備えることで、衣服などの布に直接取り付けられる主アンテナ３０は、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２と直接接触することなく（空間的に互いに離れた状態で）、アンテナ部としての機能を発揮することができる。このため、本実施例のＲＦＩＤタグは、主アンテナ３０を布に取り付けた場合でも、半導体デバイス２０およびループアンテナ１２は破壊されにくい。
【００２９】
また、主アンテナ３０とループアンテナ１２とは空間的に互いに離れているため、所望の電磁結合を行うためにはこれらの空間的な距離（間隔）を一定に保つ必要がある。本実施例において、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、樹脂２８で一括封止（一体成形）することにより、これらの間隔を一定に保つことができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能となる。
【００３０】
図３は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図３のＲＦＩＤタグは、図１および図２を参照して説明した円形状（楕円形状を含む）のループアンテナ１２の代わりに、長方形状（四角形状）のループアンテナ１２ａを備えている。これに伴い、ループアンテナ１２ａおよび半導体デバイス２０を封止した樹脂２４の両方を一括して封止する樹脂２８ａも長方形状となっている。長方形状のループアンテナ１２ａを用いると、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０とが最短間隔となる領域が増加するため、より高性能なＲＦＩＤタグを提供することができる。また、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０との間隔を一定にすることが容易になり、より電磁結合の強いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。
【００３１】
また、図２を参照して説明した半導体デバイス２０（樹脂２４）は、ループアンテナ１２のうち主アンテナ３０に最も近い位置に配置されているが、本実施例はこれに限定されるものではない。半導体デバイス２０（樹脂２４）を、図３に示されるように、ループアンテナ１２ａのうち主アンテナ３０から最も遠い位置に配置しても、本実施例の効果を得ることができる。この点は、円形状のループアンテナ１２および長方形状のループアンテナ１２ａのいずれの場合でも同様である。
【実施例２】
【００３２】
次に、本発明の実施例２におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図４は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図である。図４（ａ）はＲＦＩＤタグの内部を示す構成図、図４（ｂ）はＲＦＩＤタグの平面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の下側から見た図（正面図）、図４（ｄ）は図４（ｂ）の右側から見た図（側面図）である。図４に示されるように、本実施例のＲＦＩＤタグは、半導体デバイス２０を直接、樹脂２８を用いて主アンテナ３０とループアンテナ１２とともに一括封止している点で、半導体デバイス２０を樹脂２４（一次成形樹脂）で封止した後に樹脂２８（二次成形樹脂）で一括封止している実施例１と異なる。
【００３３】
図５は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図４を参照して説明した半導体デバイス２０は、ループアンテナ１２のうち主アンテナ３０に最も近い位置に配置されているが、本実施例はこれに限定されるものではない。図５に示されるように、半導体デバイス２０をループアンテナ１２のうち主アンテナ３０から最も遠い位置に配置しても、本実施例の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３４】
次に、本発明の実施例３におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図６は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図である。図６（ａ）はＲＦＩＤタグの内部を示す構成図、図６（ｂ）はＲＦＩＤタグの平面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）の下側から見た図（正面図）、図６（ｄ）は図６（ｂ）の右側から見た図（側面図）である。本実施例のＲＦＩＤタグでは、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０を一括して封止する樹脂２８ｂに２つの通し孔３６が形成されている点で、実施例２とは異なる。このような通し孔３６を樹脂２８ｂに形成することで、通し孔３６に糸を通すことができる。この結果、ＲＦＩＤタグを止めボタンと同様に扱うことができ、ＲＦＩＤタグを衣服などの布に容易に取り付けることが可能となる。また、主アンテナ３０は布に刺繍糸により縫い付けても良いし、接着剤により固定しても良い。
【００３５】
図７は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図７のＲＦＩＤタグは、図６を参照して説明した円形状のループアンテナ１２の代わりに、長方形状（四角形状）のループアンテナ１２ａを備えている。そして、通し孔３６が形成された樹脂２８ｂを用いて、ループアンテナ１２ａおよび半導体デバイス２０の両方を一括して封止している。図７に示されるような長方形状のループアンテナ１２ａを用いると、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０とが最短間隔となる領域が増加するため、より電磁結合の強いＲＦＩＤタグを提供することができる。また、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０との間隔を一定にすることが容易になり、より信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。
【実施例４】
【００３６】
次に、本発明の実施例４におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図８（ａ）は本実施例におけるＲＦＩＤタグの内部を示す構成図を横にスライスした断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の下側から見た図（正面図）である。
【００３７】
図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施例のＲＦＩＤタグは、導電繊維により形成された導電布３２を備えている。導電布３２は、ループアンテナ１２（半導体デバイス２０）の近傍に配置された電磁結合部３２ａを有し、主アンテナを構成している。また、導電布３２の少なくとも一部（電磁結合部３２ａの周辺）は、ループアンテナ１２および半導体デバイス２０とともに樹脂２８で封止されている。このように本実施例のＲＦＩＤタグは、導電布３２を一体成形して構成され、導電布３２を主アンテナとして利用する。本実施例では、裁断やプレス加工などにより導電布３２を所望の形状にすることができる。
【００３８】
本実施例の構成によれば、導電布３２（電磁結合部３２ａ）とループアンテナ１２とを電気的に導通することなく電磁結合し、かつ、導電布３２（電磁結合部３２ａ）とループアンテナ１２との間の距離を一定に保つことができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。
【００３９】
図９は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。本変形例では、導電布３２に代えて、導電布３３が用いられている。導電布３３は、ループアンテナ１２の形状と同様に、図中の上側（半導体デバイス２０の近傍）に開口部が形成されている。このような構成においても、本実施例の効果を達成することができる。
【実施例５】
【００４０】
次に、本発明の実施例５におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図１０は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの取り付け方法を示す図である。図１０（ａ）および図１０（ｆ）はそれぞれ、ＲＦＩＤタグの平面図および側面図である。図１０（ｂ）および図１０（ｇ）はそれぞれ、導電繊維から形成された主アンテナ３０ａの平面図および側面図である。図１０（ｃ）および図１０（ｈ）はそれぞれ、衣服などの布４０の平面図および側面図である。図１０（ｄ）、図１０（ｅ）、図１０（ｉ）はそれぞれ、ＲＦＩＤタグを布４０に取り付けた状態の構造を示す平面図、正面図、および、側面図である。
【００４１】
図１０（ａ）に示されるように、半導体デバイスとループアンテナは、４つの通し孔３６が形成された樹脂２８ｃにより一体成形され、内蔵されており、ボタン状の部品となっている。図１０（ｂ）に示されるように、本実施例の主アンテナ３０ａは、複数の折り曲がり部を備えている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、直線状の主アンテナを採用してもよい。なお、図１０（ｂ）、（ｇ）に示される主アンテナ３０ａは、図１０（ａ）、（ｆ）に示されるＲＦＩＤタグとは別体に形成している。
【００４２】
図１０（ｄ）に示されるように、ボタン状部品は、通し孔３６に糸４２を通すことで布４０の上に取り付けられる。主アンテナ３０ａは、図１０（ｄ）中の左側に示されるように、３０ａアンテナ糸自身で縫いつける、または、糸４２を用いた刺繍により布４０の上に取り付けることができる。また、主アンテナ３０ａは、図１０（ｄ）中の右側に示されるように、接着剤を用いて（糸４２を用いずに）布４０の上に固定してもよい。
【００４３】
本実施例において、導電繊維から形成される主アンテナ３０ａは、布４０を作るときに、布４０を構成する横糸または縦糸を用いて（横糸または縦糸と一緒に）形成した後、図１０（ａ）、（ｆ）のボタン状部品を縫い付けてもよい。また、主アンテナ３０ａは、布４０の裏側（ＲＦＩＤ樹脂成形体（樹脂２８ｃ）の取付面とは反対側）に取り付けてもよい。最終的にはボタン状部品内のループアンテナと主アンテナ３０ａで、電磁結合され、ＲＦＩＤタグとして機能する。
【００４４】
図１１は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図１１（ａ）は樹脂成形体（樹脂２８ｄ）を別体の布４０の上に単に配置した状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）は樹脂成形体を主アンテナ３０ａ自体で布４０の上に縫い付け又は接着剤により取り付けた状態を示す平面図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）を下から見た図（正面図）である。図１１（ｃ）では主アンテナ３０ａが布４０の上面に描かれているが、主アンテナ３０ａの導電繊維を糸として縫い付けた場合は、下側にも主アンテナ３０ａは露出する。図は模式的に記載している。
【００４５】
本変形例のＲＦＩＤタグは、図１１（ａ）に示されるように２つの通し孔３６（ボタン孔）が形成された樹脂２８ｄ（半導体デバイスとループアンテナ内蔵の樹脂成形体）を有する。この樹脂成形体は、布４０の上の所定の位置に配置された後、図１１（ｂ）、（ｃ）に示されるように、導電繊維（ミシン糸）で形成された主アンテナ３０ａを用いて縫われる。このように本変形例では、樹脂２８ｄを用いてループアンテナ１２および半導体デバイス２０を一括して封止するとともに通し孔３６を形成する。そして、通し孔３６に導電繊維を通して樹脂２８ｄを布４０に固定することにより、ループアンテナ１２と電磁結合した主アンテナ３０ａが形成される。
【００４６】
本変形例では、主アンテナ３０ａ（導電繊維）をミシン糸で構成し、主アンテナ３０ａ自体を用いて樹脂成形体を布４０の上に取り付ける。この場合、布４０が主アンテナ３０ａで縫われることでループアンテナ１２と電磁結合されるように、通し孔３６は樹脂２８ｄの所定の位置に形成されている。このため、ループアンテナ１２と主アンテナ３０ａとの間隔を容易に一定にすることができる。また、本実施例によれば、ＲＦＩＤ樹脂成形体（ボタン）を取り外すと、ループアンテナと主アンテナとが分離して通信距離性能が失われるため、プライバシーの保護強化になる。
【実施例６】
【００４７】
次に、本発明の実施例６におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図１２は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図であり、ＲＦＩＤタグの製造工程を示している。図１２（ａ）は主アンテナ３０の平面図、図１２（ｂ）は布４０の平面図、図１２（ｃ）はループアンテナ１２及びその上に搭載された半導体デバイス２０の平面図である。まず本実施例では、図１２（ａ）〜（ｃ）に示される各構成要素を準備する。
【００４８】
続いて図１２（ｄ）、（ｅ）に示されるように、布４０の表面（一方の面）に半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２を配置し、布４０の裏面（他方の面）に導電繊維からなる主アンテナ３０を配置する。図１２（ｄ）はこの状態の平面図であり、図１２（ｅ）はその側面図である。
【００４９】
続いて図１２（ｆ）〜（ｈ）に示されるように、ループアンテナ１２および半導体デバイス２０を樹脂２８で一体的に封止（一体成形）する。このとき、布４０の一部も樹脂２８で封止される。図１２（ｆ）はこの状態のＲＦＩＤタグの平面図、図12（ｇ）はその正面図、図１２（ｈ）はその側面図である。樹脂２８による一体成形は、不図示の金型で図１２（ｄ）、（ｅ）に示される各構成要素をクランプして行われる。
【００５０】
このように本実施例では、樹脂２８を成形することによりＲＦＩＤ樹脂成形体が布４０と一体化したＲＦＩＤタグを提供することができる。
【００５１】
図１３は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図１３（ａ）はＲＦＩＤタグの平面図、図１３（ｂ）はその側面図である。本変形例では、ＲＦＩＤ樹脂成形体（樹脂２８）をボタン（ＲＦＩＤボタン）として扱い、ＲＦＩＤ樹脂成形体の近傍において、布４０（アップリケ）に所定のマーク４５（本実施例では「ＡＰＩＣ ＹＡＭＡＤＡ」の文字）を刺繍し、ＲＦＩＤ樹脂成形体の上にロゴマーク４７（本実施例では「Ｙ」）を設けている。また、図１４は、直線状の主アンテナ３０の代わりに、導電繊維の糸（ミシン糸）を用いて所定のマーク４５（例えば、一筆書きで「Ａｐｉｃ ｙａｍａｄａ」の文字）を布４０に刺繍することで、マーク４５に主アンテナ３０としての機能を持たせる（または、主アンテナにマークとしての機能を持たせる）ことも可能である。
【実施例７】
【００５２】
次に、本発明の実施例７におけるＲＦＩＤタグの製造方法（樹脂成形方法）およびその樹脂成形の際に用いられる金型について説明する。図１５および図１６は、本実施例における金型を用いたＲＦＩＤタグの製造工程図である。図１５はクランプ前における金型の断面図であり、図15（ａ）は一方金型５０と他方金型６０のいずれも主アンテナ３０から離れている状態（型開状態）、図１５（ｂ）は主アンテナ３０が他方金型６０の上に配置されている状態（型セット状態）をそれぞれ示している。また、図１６はクランプ工程およびクランプ後における金型の断面図であり、図１６（ａ）はクランプブロックにて主アンテナをクランプした状態、図１６（ｂ）は、さらに金型が閉じてテンションブロックで主アンテナを他方金型にある凹溝に押し込みテンションをかけた状態、図１６（ｃ）は樹脂封止中の状態（射出開始状態）、図１６（ｄ）は樹脂封止後の状態（充填完了状態）をそれぞれ示している。
【００５３】
本実施例の金型は、主に、一方金型５０および他方金型６０を備えて構成されている。本実施例の樹脂封止は、一方金型５０と他方金型６０とを用いて、半導体デバイス２０が搭載されたループアンテナ１２（または、半導体デバイス２０およびループアンテナ１２の一部が樹脂２４で覆われた構造体）に対して樹脂２８を射出成形することにより行われる。図１５（ａ）、（ｂ）に示されるように、一方金型５０および他方金型６０は、ＲＦＩＤタグのパッケージ外形を形成するためのキャビティ５２、６２（凹部）をそれぞれ備える。樹脂２８は、これらのキャビティの内部に射出成形される。
【００５４】
一方金型５０には、樹脂２８を射出するためのスプル５４が設けられている。本実施例では、樹脂２８として熱可塑性樹脂を用いているが、これに限定されるものではなく、弾性を有したエラストマー樹脂等の他の樹脂でもよい。また、熱硬化性樹脂でトランスファ成形又は圧縮成形で封止してもよい。
【００５５】
また一方金型５０には、クランプブロック５６およびテンションブロック５８が設けられている。クランプブロック５６は、導電繊維からなる主アンテナ３０をクランプするように構成されている。このためクランプブロック５６は、スプリング５７により図１５（ａ）中の下方向に付勢されている。テンションブロック５８は、他方金型６０の設けられた後述の凹溝６７に主アンテナ３０を押し込み、テンションを加えるように構成されている。このためテンションブロック５８は、スプリング５７により図１５（ａ）中の下方向に付勢されている。
【００５６】
他方金型６０は、ＲＦＩＤタグのパッケージ外形、ループアンテナ１２、および、主アンテナ３０が所望の位置関係（パッケージの厚さ方向やパッケージの主面方向における位置関係）となるように位置合わせを行う可動ピン６４（可動手段）を備える。このように、樹脂２８は、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０の位置合わせを行う可動ピン６４を備えた金型でクランプして封止される。なお、本実施例において、可動ピン６４の詳細については後述する。
【００５７】
また、他方金型６０には主アンテナ３０を載置するための凹部６６が形成されている。凹部６６は、主アンテナ３０に対応する形状および大きさ（長さ）を有し、図１５（ｂ）に示されるように主アンテナ３０を載置可能に構成されている。更に、他方金型６０には凹溝６７が形成されている。凹溝６７は、一方金型５０のテンションブロック５８に対応する位置に設けられており、テンションブロック５８が押し込まれる（挿入される）ように構成されている。
【００５８】
樹脂封止を行う際には、まず図１６（ａ）に示されるように、一方金型５０と他方金型６０とを用いて、主アンテナ３０および半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２（ループアンテナ組立体）の両方をクランプする。スプル５４が設けられた一方金型５０は、第１の面側（半導体デバイス２０の搭載面側）から主アンテナ３０およびループアンテナ１２を押さえ付ける。他方金型６０は、第１の面とは反対の第２の面側から主アンテナ３０およびループアンテナ１２を押さえ付ける。図１６（ａ）に示される時点において、主アンテナ３０はクランプブロック５６で押さえ付けられており、テンションブロック５８は主アンテナ３０に接触していない。このとき、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、可動ピン６４（可動手段）により支えられるとともに、可動ピン６４により位置合わせが行われる。ただし、テンションブロック５８により主アンテナ３０にテンション（張力）を加える構成を採用すれば、主アンテナ３０を支えるための可動ピンを用いなくてもよい。張力をかける方法はこれに限定されるものではなく、例えば、金型外部にテンション制御のユニットを用いることもできる。
【００５９】
続いて図１６（ｂ）に示されるように、一方金型５０を更に押し下げると、一方金型５０のテンションブロック５８が他方金型６０の凹溝６７に押し込まれる（型閉じ）。このとき、主アンテナ３０のブロック接触部３７は、テンションブロック５８により凹溝６７に押し込まれ、主アンテナ３０にはテンション（張力）が加えられる。このとき、一方金型５０と他方金型６０とは完全に主アンテナ３０をクランプし、キャビティ５２、６２によりＲＦＩＤ樹脂成形体（樹脂２８）の形状を決定する空間が形成される。
【００６０】
続いて図１６（ｃ）に示されるように、一方金型５０に設けられたスプル５４から溶融樹脂２９をキャビティ５２、６２の内部に供給する。このため、溶融樹脂２９は一方側から射出成形される。このとき、主アンテナ３０およびループアンテナ１２を支えていた可動ピン６４は、キャビティ５２、６２の内部に所定量の溶融樹脂２９が充填されると（例えば、キャビティの半分程度が溶融樹脂２９で充填されると）、下側に引っ込む（移動してキャビティ６２の内部から退避する）。このように本実施例の可動ピン６４は、キャビティの内部に充填された樹脂の量に応じて移動するように構成されている。ただし、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、キャビティ内部の半分程度が溶融樹脂２９で充填されているため、溶融樹脂２９により支えられており、可動ピン６４により決定された位置を維持する。
【００６１】
そして図１６（ｄ）に示されるように、溶融樹脂２９がキャビティ５２、６２の内部に行き渡って完全に充填されると、樹脂封止は完了する。このとき、可動ピン６４はキャビティ内部から退避しているため、キャビティ５２、６２に応じた外形を有する樹脂２８が形成される。
【００６２】
図１７は、本実施例における金型の構成図であり、図１７（ａ）は一方金型５０の平面図、図１７（ｂ）は樹脂封止前のＲＦＩＤタグ構造体（主アンテナ３０および半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２）、図１７（ｃ）は他方金型６０の平面図、図１７（ｄ）は他方金型６０の断面図である。図１７（ａ）に示されるように、一方金型５０には成形樹脂の外形となるキャビティ５２（凹部）が形成されており、また、キャビティ５２の内部に溶融樹脂２９を供給するためのスプル５４が形成されている。
【００６３】
図１７（ｃ）に示されるように、他方金型６０には成形樹脂の外形となるキャビティ６２（凹部）が形成されている。キャビティ６２の内部には５つの可動ピン６４が設けられている。また、図１７（ｂ）に示されるように、本実施例のＲＦＩＤタグ構造体は導電繊維からなる主アンテナ３０を備える。このため本実施例の金型（他方金型６０）は、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２に加えて、主アンテナ３０についてもクランプする必要がある。なお、主アンテナのクランプは必ずしも必要なものではないため、成形条件によってはクランプしない場合もある。そこで他方金型６０には、主アンテナ３０を配置（収納）するための凹部６６が設けられている。
【００６４】
図１８は、本実施例における金型（他方金型６０）に樹脂封止前のＲＦＩＤタグ構造体をセットした状態を示す図である。図１８（ａ）は他方金型６０の平面図、図１８（ｂ）はその断面図をそれぞれ示している。図１８（ａ）に示されるように、他方金型６０の上にＲＦＩＤタグ構造体を配置すると、ループアンテナ１２は２つの可動ピン６４ａにより支持され、主アンテナ３０は２つの可動ピン６４ｂにより支持され、半導体デバイス２０は１つの可動ピン６４ｃにより支持される。前述のように、可動ピン６４（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ）は樹脂封止中に移動してキャビティ内部から退避する。なお、主アンテナのクランプ６４ｂは必ずしも必要なものではないため、成形条件によってはクランプしない場合もある。このため、成形樹脂の外形（パッケージ外形）に影響を与えることなく、主アンテナ３０、および、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２の位置合わせを行うとともにこれらを支えることができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを製造することが可能となる。なお、本実施例では合計５つの可動ピンを用いているが、これに限定されるものではない。各種の可動ピンの個数や位置は、必要に応じて適宜変更可能である。
【００６５】
図１９は、本実施例における可動ピンのバリエーションである。図１９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ種類の異なる可動ピン６４ｄ〜６４ｆの平面図を示し、図１９（ｄ）〜（ｆ）はそれぞれ図１９（ａ）〜（ｃ）の可動ピン６４ｄ〜６４ｆのＤ−Ｄ面、Ｅ−Ｅ面、Ｆ−Ｆ面での断面図を示す。
【００６６】
図１９（ａ）、（ｄ）に示される可動ピン６４ｄは、両側に凸部６５ｄを有する（両側に凸部６５ｄ（壁面）を備えた凹部を有する）可動ピン（Ｕ字型ピン）である。ループアンテナ１２は、可動ピン６４ｄの凹部に収納されることで支えられ、移動が制限される。図１９（ｂ）、（ｅ）に示される可動ピン６４ｅは、ループアンテナ１２のループ内側にのみ凸部６５ｅを有する可動ピン（片側凸型ピン）である。ループアンテナ１２は、凸部６５ｅにより移動が制限される。図１９（ｃ）、（ｆ）に示される可動ピン６４ｆは、その中央部に突起部６５ｆを有する可動ピン（中心凸型ピン）である。ループアンテナ１２は、可動ピン６４ｆの凸部６５ｆにより移動が制限される。
【００６７】
図２０は、本実施例における金型（可動ピン）の変形例である。本変形例では、他方金型６０に可動ピン６４が設けられているのに加えて、一方金型５０ａにも可動ピン５５が設けられている。可動ピン５５は、溶融樹脂が所定量だけキャビティ内部に充填されると、上側に引っ込む（退避する）。このような構成により、ループアンテナ１２は可動ピン６４、５５によりその両面側から保持される。また、主アンテナ３０または半導体デバイス２０についてもその両面側から保持するように可動ピンを設けてもよい。本変形例によれば、両面側に可動ピンを設けることにより、より安定的で高信頼性の樹脂封止が可能となる。
【実施例８】
【００６８】
次に、本発明の実施例８におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図２１は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図であり、図２１（ａ）は主アンテナ３０の所定の位置に成形した樹脂３８の拡大断面図、図２１（ｂ）はＲＦＩＤタグの全体図、図２１（ｃ）は樹脂３８のカット位置でカットしたＲＦＩＤタグの構成図である。本実施例のＲＦＩＤタグは、図２１（ｂ）に示されるような全体構造を有する。この状態は、ＲＦＩＤタグ構造体が複数個繋がっている状態であり、一つのＲＦＩＤタグ構造体に分離する必要がある。なお、必ずしも複数個繋がっている必要はなく、個片であってもよい。この分離は、主アンテナ３０に成形された樹脂３８の凹部においてカットすることにより行われる。
【００６９】
図２１（ａ）に示されるように、主アンテナ３０の所定の位置（カット位置）には、樹脂３８が成形されている。樹脂３８の中央部には凹部３８ａが形成されており、凹部３８ａにおいて主アンテナ３０（樹脂３８）はカットされる。カット後、図２１（ｂ）の繋がった構造（複数のＲＦＩＤタグ）は、図２１（ｃ）に示されるように個片化される。カット後の主アンテナ３０の端部（両端部）には、樹脂３８が形成されている。
【００７０】
本実施例の構成によれば、主アンテナ３０（導電繊維）に樹脂３８が成形されているため、主アンテナ３０のほつれを防止することができる。カット時に主アンテナ３０のほつれが大きい場合、外観が良くなく、ＲＦＩＤタグを対象物に取り付ける際に手間が生じる。このため、本実施例によれば、対象物に取り付け容易なＲＦＩＤタグを提供することができる。また、高性能なアンテナ機能を有するには、主アンテナ３０の長さが重要である。このため、主アンテナ３０に樹脂３８を成形することにより、樹脂３８がカット位置の目印となり均一で高性能なアンテナ機能を有するＲＦＩＤタグを提供することができる。
【００７１】
図２２は、本実施例のＲＦＩＤタグを成形する際に用いられる金型の構成図である。図２２（ａ）および図２２（ｂ）は、金型（他方金型）の平面図であり、それぞれ、樹脂成形前および樹脂成形後のＲＦＩＤタグを配置した状態を示している。図２２（ｃ）は、金型（一方金型５１、他方金型６１）の断面図を示している。
【００７２】
図２２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本実施例の金型（一方金型５１、他方金型６１）は、同時に複数（６個）のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されている。ただし同時に樹脂封止可能なＲＦＩＤタグの個数はこれに限定されるものではない。樹脂成形の際（ＲＦＩＤタグ構造体のセット時）には、導電繊維からなる主アンテナ３０は繋がっており、所定の位置（カット位置）に樹脂３８を成形するためのキャビティ５２ａ、６２ａ（凹部）が設けられている。一方金型５１および他方金型６１を用いてＲＦＩＤタグ構造体をクランプし、スプル５４、５４ａからキャビティ５２、６２、５２ａ、６２ａに向けて樹脂を射出することにより、キャビティ５２、６２、５２ａ、６２ａの内部は樹脂２８、３８で充填される。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、複数のＲＦＩＤタグ構造体の主アンテナ３０が互いに分離されている場合（隣り合う主アンテナ３０が繋がっていない場合）にも、図２３に示されるような金型（他方金型６１ａ）を用いることにより適用可能である。
【００７３】
上記各実施例によれば、ＲＦＩＤタグ構造体（主アンテナ、ループアンテナ、半導体デバイス）を成形樹脂圧から保護しながら安定的に固定した状態で信頼性の高い樹脂成形を行うことができる。このため、人体に触れても違和感を与えることのない、衣服などの布に取付可能な信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【００７５】
例えば、主アンテナとループアンテナは必ずしも電磁結合である必要はなく、電界結合、誘電結合、磁界結合、電磁界結合であっても、主アンテナとループアンテナが物理的に直接的に導通接続せずに間接的に電気的に結合されればよい。また本実施例ではループアンテナを金属薄板で形成したが、図２４に示されるように、主アンテナと同様にループアンテナを導電繊維で形成することもできる。この場合、接続用の金属板１７を用い、導電繊維からなるループアンテナ１２ｂの両端を金属板１７の上に溶着する。更に、半導体デバイス２０を封止した樹脂２４（熱硬化性樹脂）を、金属板１７の上に実装してループアンテナ１２ｂと電気的に接続させる。
【００７６】
また、図２５（図２５（ａ）の平面図、図２５（ｂ）の側面図）および実施例１に記載されているように、エッジワイズコイル１２０（メタルコイルループ）でループアンテナを形成してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０ メタルストリップ
１２ ループアンテナ
１６ 端子
２０ 半導体デバイス
２４、２８、３８ 樹脂
３０ 主アンテナ
３２ 導電布
３６ 通し孔
４０ 布
５０、５１ 一方金型
５２、６２ キャビティ
５４ スプル
５６ クランプブロック
５８ テンションブロック
６０、６１ 他方金型
６４ 可動ピン
１２０ エッジワイズコイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電繊維により形成された主アンテナを有するＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般的に、ＲＦＩＤタグは、プラスチックフィルム上に金属箔でアンテナ配線（金属アンテナ）を形成し、かつ、ＩＣチップを実装することにより構成されている。しかしながら、このようなＲＦＩＤタグを衣服などの布に用いると、プラスチックフィルムが人体に触れることにより違和感を与えることが多い。また、リネンなどの強烈な洗濯および脱水環境下では、その脆弱さのためにＲＦＩＤタグ内部の金属アンテナやＩＣチップが破壊される場合がある。
【０００３】
また近年、導電繊維を用いたＲＦＩＤタグの構造が提案されている。例えば特許文献１には、タグ情報を記憶保持したタグＩＣチップと、このタグＩＣチップと電気的に接続されたタグアンテナ部とを備えたＲＦＩＤタグが開示されている。このタグアンテナ部は、その端部がタグＩＣチップに電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８９００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、導電性を有する炭素繊維の紐で形成されたタグアンテナ部がＩＣチップに電気的に接続されている。このため、ＩＣチップが静電気により破壊されるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、人体に触れても違和感を与えることのない、衣服などの布に取付可能な信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としてのＲＦＩＤタグは、無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、導電繊維により形成された主アンテナと、前記主アンテナと電気的に直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する樹脂とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグの製造方法は、無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、ループアンテナを形成する工程と、前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、導電繊維で形成された主アンテナと前記ループアンテナとを電気的に導通させることなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナを配置する工程と、樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する工程とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としてのＲＦＩＤタグの製造方法は、無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、ループアンテナを形成する工程と、前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、樹脂を用いて、前記ループアンテナおよび前記半導体デバイスを一括して封止するとともに通し孔を形成する工程と、前記通し孔に導電繊維を通して前記樹脂を布に固定することにより、前記ループアンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合した主アンテナを形成する工程とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としての金型は、ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、導電繊維により形成された主アンテナ、および、半導体デバイスを搭載したループアンテナを第１の面側から押さえ付ける一方金型と、前記主アンテナおよび前記ループアンテナを前記第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型とを有し、前記一方金型および前記他方金型は、キャビティを備え、前記主アンテナおよび前記ループアンテナをクランプして該キャビティの内部に樹脂を射出成形するために用いられ、前記一方金型および前記他方金型の前記キャビティのうち少なくとも一方には、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行うとともに該主アンテナおよび該ループアンテナを支える可動手段が設けられており、前記可動手段は、前記キャビティの内部に充填された前記樹脂の量に応じて移動するように構成されている。
【００１１】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、人体に触れても違和感を与えることのない、衣服などの布に取付可能な信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図２】実施例１におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図３】実施例１におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図４】実施例２におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図５】実施例２におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図６】実施例３におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図７】実施例３におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図８】実施例４におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図９】実施例４におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１０】実施例５におけるＲＦＩＤタグの取り付け方法を示す図である。
【図１１】実施例５におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１２】実施例６におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図１３】実施例６におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１４】実施例６におけるＲＦＩＤタグの変形例である。
【図１５】実施例７における金型を用いたＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図１６】実施例７における金型を用いたＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【図１７】実施例７における金型の構成図である。
【図１８】実施例７における金型（他方金型）に樹脂封止前のＲＦＩＤタグ構造体をセットした状態を示す図である。
【図１９】実施例７における可動ピンのバリエーションを示す図である。
【図２０】実施例７における金型（可動ピン）の変形例である。
【図２１】実施例８におけるＲＦＩＤタグの構成図である。
【図２２】実施例８における金型の構成図である。
【図２３】実施例８における金型の変形例である。
【図２４】本実施例におけるループアンテナを導電繊維で形成した例である。
【図２５】本実施例におけるループアンテナをエッジワイズコイルで構成した場合の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１５】
まず、図１および図２を参照して、本発明の実施例１におけるＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ）およびＲＦＩＤタグの製造方法について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｈ）は本実施例におけるＲＦＩＤタグの製造工程図である。
【００１６】
図１（ａ）は、本実施例のＲＦＩＤタグに用いられる（半導体デバイス実装前の）メタルストリップ１０の平面図を示している。メタルストリップ１０は、例えば０．１５ｍｍ程度の厚さを有する銅系又は鉄系の金属薄板からなり、スタンピング（プレス加工）又はエッチング加工により形成される。無線通信を行うＲＦＩＤタグのアンテナとして機能するループアンテナ（ここでは微小ループアンテナを含む）１２、および、後述の半導体デバイスを実装して電気的に接続するための端子１６を備えて構成される。またループアンテナ１２は、連結部１４により保持されている。ただし、本実施例のループアンテナ１２および端子１６は図１（ａ）に示されるような構造に限定されるものではない。
【００１７】
なお、本実施例のループアンテナ１２はメタルストリップの中側で保持されているが、これに限定されるものではない。ループアンテナ１２は、例えば後述の主アンテナ３０と同様に導電繊維により形成してもよく、また、金属片と導電繊維のハイブリッド構成や、メタルコイルまたはエッジワイズコイル（コイルループ）により形成することもできる。
【００１８】
続いて、図１（ｂ）に示されるように、メタルストリップ１０の端子１６の上に半導体デバイス２０を実装する。図１（ｂ）は、半導体デバイス実装後のメタルストリップ１０の平面図である。半導体デバイス２０は、メタルストリップ１０の端子１６の上に実装され、半田を用いてループアンテナ１２（端子１６）と電気的に接続される。本実施例において、半導体デバイス２０は、樹脂でパッケージ化されていない半導体チップ（ベアチップ）である。なお本実施例では、ベアチップである半導体デバイス２０は、フリップチップ実装により端子１６との間の電気的接続をとっているが、これに限定されるものではなく、例えば片方の端子にチップをダイボンディングし、もう一方へのワイヤボンディングにより端子１６との間の電気的接続をとるように構成してもよい。また、ハンダ接続、溶着、カシメにより電気的接続を行ってもよい。
【００１９】
なお、半導体デバイス２０として、ベアチップを樹脂封止して構成された半導体パッケージ（ＩＣパッケージ）を用いてもよい。この場合、好ましくは面実装型半導体パッケージが用いられる。半導体デバイス２０として半導体パッケージを用いた場合、以下のようなメリットがある。例えば、ＲＦＩＤタグをクリーンルームで製造する必要がなく、ＲＦＩＤタグを低コストで製造可能となる。また、半導体デバイス２０として予め良品のみの半導体デバイスを選択して端子１６（ループ端子）の上に実装することができる。さらに、端子１６にメッキ等の表面処理を行う必要がない。
【００２０】
続いて、図１（ｃ）に示されるように、メタルストリップ１０は、連結部１４にてカットされ、個片化される。図１（ｃ）は、個片化後において、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２の平面図を示している。また図２（ａ）は、図１（ｃ）に示される３つのループアンテナ１２の一つの平面図であり、図２（ｅ）は図２（ａ）の側面図である。図２（ａ）、（ｅ）に示されるように、ループアンテナ１２の上に半導体デバイス２０が実装されている。後述のように、ループアンテナ１２は、主アンテナ３０と電気的に導通することなく電気的に結合（電磁結合）される。なお本実施例では、メタルストリップ１０の連結部１４をカットしてループアンテナ１２を個片化した後に樹脂封止（一次成形）が行われるが、連結部１４のカット前に（個片化前に）樹脂封止を行ってもよい。
【００２１】
続いて、図２（ｂ）の平面図および図２（ｆ）の側面図に示されるように、半導体デバイス２０（ベアチップ）を樹脂２４（一次成形樹脂）で封止する。樹脂２４は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂であり、少なくとも、メタルストリップ１０上に搭載した半導体デバイス２０、半田、および、端子１６を封止する（覆う）。このように樹脂２４を用いてＩＣチップとしての半導体デバイス２０を保護することにより、効果的に強度を向上させることができる。本実施例において、樹脂２４による一次成形はポッティング成形により行われる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、トランスファモールドや圧縮成形により樹脂封止を行うこともできる。
【００２２】
後述の二次成形で用いられる樹脂２８（熱可塑性樹脂）は、その溶融温度が２００〜３００℃であり、二次成形時に半田の接合が破壊される可能性があるため、融点の高い鉛フリー半田を用いることが望ましい。一方、樹脂２４（熱硬化性樹脂）の溶融温度は１６０℃程度であるため、半田の溶融温度に達しない。このため、樹脂２４を用いた一次成形を行うことにより、後述の樹脂２８（熱可塑性樹脂）を用いた樹脂封止の際（二次成形時）に半田が融けるのを防止することができる。また、熱可塑性樹脂を用いた樹脂封止の場合、熱硬化性樹脂の場合よりも射出圧が高い。このため、一次成形を行うことにより、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０（端子１６）との間の接合破壊を防止することができる。さらに、熱可塑性樹脂は、一般的に０．３ｍｍ以下の小さな隙間に充填することは困難である。このため、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０との間の半田接合部の近傍に空洞（エアだまり）が生じやすい。このような空洞が存在すると、温度変化によるエアの膨張及び収縮により半田接合部が破壊される可能性がある。一方、熱硬化性樹脂は、例えば数μｍの小さな隙間にも充填可能である。
【００２３】
このように、樹脂２４（熱硬化性樹脂）を用いた一次成形は、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０との間の接合（半田）を後述の二次成形時における熱および射出圧等から保護するために行われる。なお本実施例において、樹脂２４としては例えばエポキシ樹脂が用いられるが、これに限定されるものではなく、フェノール系樹脂やシリコーン系樹脂などを用いてもよい。また、半導体デバイス２０の全体を樹脂２４で覆う代わりに、半導体デバイス２０とメタルストリップ１０（端子１６）との間のみをＦＣ接続およびアンダーフィル成形してもよい。なお、本実施例では、樹脂２４（一次成形樹脂）として熱硬化性樹脂が用いられるが、半田接続部の信頼性が確保される場合には熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００２４】
続いて図２（ｃ）の平面図および図２（ｇ）の側面図に示されるように、導電繊維により形成された主アンテナ３０をループアンテナ１２の近傍に配置する。導電繊維とは、例えば、ＳＵＳや銅などの金属細線繊維、ＳＵＳや銅などを有機物で被覆した金属細線繊維、導電性フィラーを練りこんだ繊維、金属被覆繊維、導電性有機ポリマー繊維であるが、これらに限定されるものではない。また、本実施例の導電繊維としては、拠り線が用いられる。拠り線を用いると、樹脂封止後の導電繊維の抜けをより効果的に防ぐことができる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、導電繊維として単線を用いてもよい。
【００２５】
このように本実施例では、導電繊維を用いて主アンテナ３０を形成しているため、衣服などの布に容易に取り付けることができる。また、導電繊維の糸を用いれば、主アンテナ３０を縫製によって所望の形状にすることができ、線状に限定されずにヘリカルアンテナなどの立体アンテナにも応用可能となる。従来、ＲＦＩＤタグのアンテナは、耐環境性を考慮してフィルムや樹脂などで被覆されているが、このとき電波損失を引き起こして通信距離の妨げになる場合がある。一方、本実施例のように導電繊維を露出させることで、低コストで電波損失を改善することができる。
【００２６】
続いて図２（ｄ）の平面図および図２（ｈ）の側面図に示されるように、樹脂封止された半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２、および、導電繊維で形成された主アンテナ３０の中央の両方を樹脂２８（熱可塑性樹脂）で封止する。なお、本実施例の樹脂２８は、熱可塑性樹脂に限定されるものではなく、熱硬化性樹脂を用いて形成してもよい。熱硬化性樹脂を用いる場合など、樹脂２４の一次成形を行うことなく、ループアンテナ１２と主アンテナ３０を一括で所定の位置に配置し、所定の形状に封止してもよい。
【００２７】
このように本実施例では、主アンテナ３０はループアンテナ１２に電気的に導通していない（空間的に互いに離れている）。しかし、主アンテナ３０とループアンテナ１２は互いに近接しており、電磁結合されている。このため、ループアンテナ１２および主アンテナ３０の両方が組み合わさることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナとしての機能を有する。このように、電磁結合による給電を行うことで、直接的な電気的接続を行うことなくアンテナとして機能するため、導電繊維からなる主アンテナ３０を露出しても静電気により半導体デバイス２０が破壊される可能性は小さい。またこのとき、主アンテナ３０としてＳＵＳ金属細線などの強靭性、耐火性、耐腐食性、柔軟性を有する導電繊維を用いれば、使用時のＲＦＩＤタグの耐環境性能を向上させることができる。
【００２８】
本実施例のＲＦＩＤタグは、後述のように衣服などの布に取り付けられて（固着させて）用いられる。このため、導電繊維により形成された主アンテナ３０をループアンテナ１２に電気的に導通することなく電磁結合させる。このような構成を備えることで、衣服などの布に直接取り付けられる主アンテナ３０は、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２と直接接触することなく（空間的に互いに離れた状態で）、アンテナ部としての機能を発揮することができる。このため、本実施例のＲＦＩＤタグは、主アンテナ３０を布に取り付けた場合でも、半導体デバイス２０およびループアンテナ１２は破壊されにくい。
【００２９】
また、主アンテナ３０とループアンテナ１２とは空間的に互いに離れているため、所望の電磁結合を行うためにはこれらの空間的な距離（間隔）を一定に保つ必要がある。本実施例において、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、樹脂２８で一括封止（一体成形）することにより、これらの間隔を一定に保つことができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能となる。
【００３０】
図３は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例であり、ＲＦＩＤタグの平面図を示している。図３のＲＦＩＤタグは、図１および図２を参照して説明した円形状（楕円形状を含む）のループアンテナ１２の代わりに、長方形状（四角形状）のループアンテナ１２ａを備えている。これに伴い、ループアンテナ１２ａおよび半導体デバイス２０を封止した樹脂２４の両方を一括して封止する樹脂２８ａも長方形状となっている。長方形状のループアンテナ１２ａを用いると、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０とが最短間隔となる領域が増加するため、より高性能なＲＦＩＤタグを提供することができる。また、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０との間隔を一定にすることが容易になり、より電磁結合の強いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。
【００３１】
また、図２を参照して説明した半導体デバイス２０（樹脂２４）は、ループアンテナ１２のうち主アンテナ３０に最も近い位置に配置されているが、本実施例はこれに限定されるものではない。半導体デバイス２０（樹脂２４）を、図３に示されるように、ループアンテナ１２ａのうち主アンテナ３０から最も遠い位置に配置しても、本実施例の効果を得ることができる。この点は、円形状のループアンテナ１２および長方形状のループアンテナ１２ａのいずれの場合でも同様である。
【実施例２】
【００３２】
次に、本発明の実施例２におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図４は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図である。図４（ａ）はＲＦＩＤタグの内部を示す構成図、図４（ｂ）はＲＦＩＤタグの平面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の下側から見た図（正面図）、図４（ｄ）は図４（ｂ）の右側から見た図（側面図）である。図４に示されるように、本実施例のＲＦＩＤタグは、半導体デバイス２０を直接、樹脂２８を用いて主アンテナ３０とループアンテナ１２とともに一括封止している点で、半導体デバイス２０を樹脂２４（一次成形樹脂）で封止した後に樹脂２８（二次成形樹脂）で一括封止している実施例１と異なる。
【００３３】
図５は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図４を参照して説明した半導体デバイス２０は、ループアンテナ１２のうち主アンテナ３０に最も近い位置に配置されているが、本実施例はこれに限定されるものではない。図５に示されるように、半導体デバイス２０をループアンテナ１２のうち主アンテナ３０から最も遠い位置に配置しても、本実施例の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３４】
次に、本発明の実施例３におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図６は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図である。図６（ａ）はＲＦＩＤタグの内部を示す構成図、図６（ｂ）はＲＦＩＤタグの平面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）の下側から見た図（正面図）、図６（ｄ）は図６（ｂ）の右側から見た図（側面図）である。本実施例のＲＦＩＤタグでは、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０を一括して封止する樹脂２８ｂに２つの通し孔３６が形成されている点で、実施例２とは異なる。このような通し孔３６を樹脂２８ｂに形成することで、通し孔３６に糸を通すことができる。この結果、ＲＦＩＤタグを止めボタンと同様に扱うことができ、ＲＦＩＤタグを衣服などの布に容易に取り付けることが可能となる。また、主アンテナ３０は布に刺繍糸により縫い付けても良いし、接着剤により固定しても良い。
【００３５】
図７は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図７のＲＦＩＤタグは、図６を参照して説明した円形状のループアンテナ１２の代わりに、長方形状（四角形状）のループアンテナ１２ａを備えている。そして、通し孔３６が形成された樹脂２８ｂを用いて、ループアンテナ１２ａおよび半導体デバイス２０の両方を一括して封止している。図７に示されるような長方形状のループアンテナ１２ａを用いると、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０とが最短間隔となる領域が増加するため、より電磁結合の強いＲＦＩＤタグを提供することができる。また、ループアンテナ１２ａと主アンテナ３０との間隔を一定にすることが容易になり、より信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。
【実施例４】
【００３６】
次に、本発明の実施例４におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図８（ａ）は本実施例におけるＲＦＩＤタグの内部を示す構成図を横にスライスした断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の下側から見た図（正面図）である。
【００３７】
図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施例のＲＦＩＤタグは、導電繊維により形成された導電布３２を備えている。導電布３２は、ループアンテナ１２（半導体デバイス２０）の近傍に配置された電磁結合部３２ａを有し、主アンテナを構成している。また、導電布３２の少なくとも一部（電磁結合部３２ａの周辺）は、ループアンテナ１２および半導体デバイス２０とともに樹脂２８で封止されている。このように本実施例のＲＦＩＤタグは、導電布３２を一体成形して構成され、導電布３２を主アンテナとして利用する。本実施例では、裁断やプレス加工などにより導電布３２を所望の形状にすることができる。
【００３８】
本実施例の構成によれば、導電布３２（電磁結合部３２ａ）とループアンテナ１２とを電気的に導通することなく電磁結合し、かつ、導電布３２（電磁結合部３２ａ）とループアンテナ１２との間の距離を一定に保つことができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを提供することが可能である。
【００３９】
図９は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。本変形例では、導電布３２に代えて、導電布３３が用いられている。導電布３３は、ループアンテナ１２の形状と同様に、図中の上側（半導体デバイス２０の近傍）に開口部が形成されている。このような構成においても、本実施例の効果を達成することができる。
【実施例５】
【００４０】
次に、本発明の実施例５におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図１０は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの取り付け方法を示す図である。図１０（ａ）および図１０（ｆ）はそれぞれ、ＲＦＩＤタグの平面図および側面図である。図１０（ｂ）および図１０（ｇ）はそれぞれ、導電繊維から形成された主アンテナ３０ａの平面図および側面図である。図１０（ｃ）および図１０（ｈ）はそれぞれ、衣服などの布４０の平面図および側面図である。図１０（ｄ）、図１０（ｅ）、図１０（ｉ）はそれぞれ、ＲＦＩＤタグを布４０に取り付けた状態の構造を示す平面図、正面図、および、側面図である。
【００４１】
図１０（ａ）に示されるように、半導体デバイスとループアンテナは、４つの通し孔３６が形成された樹脂２８ｃにより一体成形され、内蔵されており、ボタン状の部品となっている。図１０（ｂ）に示されるように、本実施例の主アンテナ３０ａは、複数の折り曲がり部を備えている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、直線状の主アンテナを採用してもよい。なお、図１０（ｂ）、（ｇ）に示される主アンテナ３０ａは、図１０（ａ）、（ｆ）に示されるＲＦＩＤタグとは別体に形成している。
【００４２】
図１０（ｄ）に示されるように、ボタン状部品は、通し孔３６に糸４２を通すことで布４０の上に取り付けられる。主アンテナ３０ａは、図１０（ｄ）中の左側に示されるように、３０ａアンテナ糸自身で縫いつける、または、糸４２を用いた刺繍により布４０の上に取り付けることができる。また、主アンテナ３０ａは、図１０（ｄ）中の右側に示されるように、接着剤を用いて（糸４２を用いずに）布４０の上に固定してもよい。
【００４３】
本実施例において、導電繊維から形成される主アンテナ３０ａは、布４０を作るときに、布４０を構成する横糸または縦糸を用いて（横糸または縦糸と一緒に）形成した後、図１０（ａ）、（ｆ）のボタン状部品を縫い付けてもよい。また、主アンテナ３０ａは、布４０の裏側（ＲＦＩＤ樹脂成形体（樹脂２８ｃ）の取付面とは反対側）に取り付けてもよい。最終的にはボタン状部品内のループアンテナと主アンテナ３０ａで、電磁結合され、ＲＦＩＤタグとして機能する。
【００４４】
図１１は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図１１（ａ）は樹脂成形体（樹脂２８ｄ）を別体の布４０の上に単に配置した状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）は樹脂成形体を主アンテナ３０ａ自体で布４０の上に縫い付け又は接着剤により取り付けた状態を示す平面図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）を下から見た図（正面図）である。図１１（ｃ）では主アンテナ３０ａが布４０の上面に描かれているが、主アンテナ３０ａの導電繊維を糸として縫い付けた場合は、下側にも主アンテナ３０ａは露出する。図は模式的に記載している。
【００４５】
本変形例のＲＦＩＤタグは、図１１（ａ）に示されるように２つの通し孔３６（ボタン孔）が形成された樹脂２８ｄ（半導体デバイスとループアンテナ内蔵の樹脂成形体）を有する。この樹脂成形体は、布４０の上の所定の位置に配置された後、図１１（ｂ）、（ｃ）に示されるように、導電繊維（ミシン糸）で形成された主アンテナ３０ａを用いて縫われる。このように本変形例では、樹脂２８ｄを用いてループアンテナ１２および半導体デバイス２０を一括して封止するとともに通し孔３６を形成する。そして、通し孔３６に導電繊維を通して樹脂２８ｄを布４０に固定することにより、ループアンテナ１２と電磁結合した主アンテナ３０ａが形成される。
【００４６】
本変形例では、主アンテナ３０ａ（導電繊維）をミシン糸で構成し、主アンテナ３０ａ自体を用いて樹脂成形体を布４０の上に取り付ける。この場合、布４０が主アンテナ３０ａで縫われることでループアンテナ１２と電磁結合されるように、通し孔３６は樹脂２８ｄの所定の位置に形成されている。このため、ループアンテナ１２と主アンテナ３０ａとの間隔を容易に一定にすることができる。また、本実施例によれば、ＲＦＩＤ樹脂成形体（ボタン）を取り外すと、ループアンテナと主アンテナとが分離して通信距離性能が失われるため、プライバシーの保護強化になる。
【実施例６】
【００４７】
次に、本発明の実施例６におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図１２は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図であり、ＲＦＩＤタグの製造工程を示している。図１２（ａ）は主アンテナ３０の平面図、図１２（ｂ）は布４０の平面図、図１２（ｃ）はループアンテナ１２及びその上に搭載された半導体デバイス２０の平面図である。まず本実施例では、図１２（ａ）〜（ｃ）に示される各構成要素を準備する。
【００４８】
続いて図１２（ｄ）、（ｅ）に示されるように、布４０の表面（一方の面）に半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２を配置し、布４０の裏面（他方の面）に導電繊維からなる主アンテナ３０を配置する。図１２（ｄ）はこの状態の平面図であり、図１２（ｅ）はその側面図である。
【００４９】
続いて図１２（ｆ）〜（ｈ）に示されるように、ループアンテナ１２および半導体デバイス２０を樹脂２８で一体的に封止（一体成形）する。このとき、布４０の一部も樹脂２８で封止される。図１２（ｆ）はこの状態のＲＦＩＤタグの平面図、図12（ｇ）はその正面図、図１２（ｈ）はその側面図である。樹脂２８による一体成形は、不図示の金型で図１２（ｄ）、（ｅ）に示される各構成要素をクランプして行われる。
【００５０】
このように本実施例では、樹脂２８を成形することによりＲＦＩＤ樹脂成形体が布４０と一体化したＲＦＩＤタグを提供することができる。
【００５１】
図１３は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの変形例である。図１３（ａ）はＲＦＩＤタグの平面図、図１３（ｂ）はその側面図である。本変形例では、ＲＦＩＤ樹脂成形体（樹脂２８）をボタン（ＲＦＩＤボタン）として扱い、ＲＦＩＤ樹脂成形体の近傍において、布４０（アップリケ）に所定のマーク４５（本実施例では「ＡＰＩＣ ＹＡＭＡＤＡ」の文字）を刺繍し、ＲＦＩＤ樹脂成形体の上にロゴマーク４７（本実施例では「Ｙ」）を設けている。また、図１４は、直線状の主アンテナ３０の代わりに、導電繊維の糸（ミシン糸）を用いて所定のマーク４５（例えば、一筆書きで「Ａｐｉｃ ｙａｍａｄａ」の文字）を布４０に刺繍することで、マーク４５に主アンテナ３０としての機能を持たせる（または、主アンテナにマークとしての機能を持たせる）ことも可能である。
【実施例７】
【００５２】
次に、本発明の実施例７におけるＲＦＩＤタグの製造方法（樹脂成形方法）およびその樹脂成形の際に用いられる金型について説明する。図１５および図１６は、本実施例における金型を用いたＲＦＩＤタグの製造工程図である。図１５はクランプ前における金型の断面図であり、図15（ａ）は一方金型５０と他方金型６０のいずれも主アンテナ３０から離れている状態（型開状態）、図１５（ｂ）は主アンテナ３０が他方金型６０の上に配置されている状態（型セット状態）をそれぞれ示している。また、図１６はクランプ工程およびクランプ後における金型の断面図であり、図１６（ａ）はクランプブロックにて主アンテナをクランプした状態、図１６（ｂ）は、さらに金型が閉じてテンションブロックで主アンテナを他方金型にある凹溝に押し込みテンションをかけた状態、図１６（ｃ）は樹脂封止中の状態（射出開始状態）、図１６（ｄ）は樹脂封止後の状態（充填完了状態）をそれぞれ示している。
【００５３】
本実施例の金型は、主に、一方金型５０および他方金型６０を備えて構成されている。本実施例の樹脂封止は、一方金型５０と他方金型６０とを用いて、半導体デバイス２０が搭載されたループアンテナ１２（または、半導体デバイス２０およびループアンテナ１２の一部が樹脂２４で覆われた構造体）に対して樹脂２８を射出成形することにより行われる。図１５（ａ）、（ｂ）に示されるように、一方金型５０および他方金型６０は、ＲＦＩＤタグのパッケージ外形を形成するためのキャビティ５２、６２（凹部）をそれぞれ備える。樹脂２８は、これらのキャビティの内部に射出成形される。
【００５４】
一方金型５０には、樹脂２８を射出するためのスプル５４が設けられている。本実施例では、樹脂２８として熱可塑性樹脂を用いているが、これに限定されるものではなく、弾性を有したエラストマー樹脂等の他の樹脂でもよい。また、熱硬化性樹脂でトランスファ成形又は圧縮成形で封止してもよい。
【００５５】
また一方金型５０には、クランプブロック５６およびテンションブロック５８が設けられている。クランプブロック５６は、導電繊維からなる主アンテナ３０をクランプするように構成されている。このためクランプブロック５６は、スプリング５７により図１５（ａ）中の下方向に付勢されている。テンションブロック５８は、他方金型６０の設けられた後述の凹溝６７に主アンテナ３０を押し込み、テンションを加えるように構成されている。このためテンションブロック５８は、スプリング５７により図１５（ａ）中の下方向に付勢されている。
【００５６】
他方金型６０は、ＲＦＩＤタグのパッケージ外形、ループアンテナ１２、および、主アンテナ３０が所望の位置関係（パッケージの厚さ方向やパッケージの主面方向における位置関係）となるように位置合わせを行う可動ピン６４（可動手段）を備える。このように、樹脂２８は、主アンテナ３０、ループアンテナ１２、および、半導体デバイス２０の位置合わせを行う可動ピン６４を備えた金型でクランプして封止される。なお、本実施例において、可動ピン６４の詳細については後述する。
【００５７】
また、他方金型６０には主アンテナ３０を載置するための凹部６６が形成されている。凹部６６は、主アンテナ３０に対応する形状および大きさ（長さ）を有し、図１５（ｂ）に示されるように主アンテナ３０を載置可能に構成されている。更に、他方金型６０には凹溝６７が形成されている。凹溝６７は、一方金型５０のテンションブロック５８に対応する位置に設けられており、テンションブロック５８が押し込まれる（挿入される）ように構成されている。
【００５８】
樹脂封止を行う際には、まず図１６（ａ）に示されるように、一方金型５０と他方金型６０とを用いて、主アンテナ３０および半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２（ループアンテナ組立体）の両方をクランプする。スプル５４が設けられた一方金型５０は、第１の面側（半導体デバイス２０の搭載面側）から主アンテナ３０およびループアンテナ１２を押さえ付ける。他方金型６０は、第１の面とは反対の第２の面側から主アンテナ３０およびループアンテナ１２を押さえ付ける。図１６（ａ）に示される時点において、主アンテナ３０はクランプブロック５６で押さえ付けられており、テンションブロック５８は主アンテナ３０に接触していない。このとき、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、可動ピン６４（可動手段）により支えられるとともに、可動ピン６４により位置合わせが行われる。ただし、テンションブロック５８により主アンテナ３０にテンション（張力）を加える構成を採用すれば、主アンテナ３０を支えるための可動ピンを用いなくてもよい。張力をかける方法はこれに限定されるものではなく、例えば、金型外部にテンション制御のユニットを用いることもできる。
【００５９】
続いて図１６（ｂ）に示されるように、一方金型５０を更に押し下げると、一方金型５０のテンションブロック５８が他方金型６０の凹溝６７に押し込まれる（型閉じ）。このとき、主アンテナ３０のブロック接触部３７は、テンションブロック５８により凹溝６７に押し込まれ、主アンテナ３０にはテンション（張力）が加えられる。このとき、一方金型５０と他方金型６０とは完全に主アンテナ３０をクランプし、キャビティ５２、６２によりＲＦＩＤ樹脂成形体（樹脂２８）の形状を決定する空間が形成される。
【００６０】
続いて図１６（ｃ）に示されるように、一方金型５０に設けられたスプル５４から溶融樹脂２９をキャビティ５２、６２の内部に供給する。このため、溶融樹脂２９は一方側から射出成形される。このとき、主アンテナ３０およびループアンテナ１２を支えていた可動ピン６４は、キャビティ５２、６２の内部に所定量の溶融樹脂２９が充填されると（例えば、キャビティの半分程度が溶融樹脂２９で充填されると）、下側に引っ込む（移動してキャビティ６２の内部から退避する）。このように本実施例の可動ピン６４は、キャビティの内部に充填された樹脂の量に応じて移動するように構成されている。ただし、主アンテナ３０およびループアンテナ１２は、キャビティ内部の半分程度が溶融樹脂２９で充填されているため、溶融樹脂２９により支えられており、可動ピン６４により決定された位置を維持する。
【００６１】
そして図１６（ｄ）に示されるように、溶融樹脂２９がキャビティ５２、６２の内部に行き渡って完全に充填されると、樹脂封止は完了する。このとき、可動ピン６４はキャビティ内部から退避しているため、キャビティ５２、６２に応じた外形を有する樹脂２８が形成される。
【００６２】
図１７は、本実施例における金型の構成図であり、図１７（ａ）は一方金型５０の平面図、図１７（ｂ）は樹脂封止前のＲＦＩＤタグ構造体（主アンテナ３０および半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２）、図１７（ｃ）は他方金型６０の平面図、図１７（ｄ）は他方金型６０の断面図である。図１７（ａ）に示されるように、一方金型５０には成形樹脂の外形となるキャビティ５２（凹部）が形成されており、また、キャビティ５２の内部に溶融樹脂２９を供給するためのスプル５４が形成されている。
【００６３】
図１７（ｃ）に示されるように、他方金型６０には成形樹脂の外形となるキャビティ６２（凹部）が形成されている。キャビティ６２の内部には５つの可動ピン６４が設けられている。また、図１７（ｂ）に示されるように、本実施例のＲＦＩＤタグ構造体は導電繊維からなる主アンテナ３０を備える。このため本実施例の金型（他方金型６０）は、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２に加えて、主アンテナ３０についてもクランプする必要がある。なお、主アンテナのクランプは必ずしも必要なものではないため、成形条件によってはクランプしない場合もある。そこで他方金型６０には、主アンテナ３０を配置（収納）するための凹部６６が設けられている。
【００６４】
図１８は、本実施例における金型（他方金型６０）に樹脂封止前のＲＦＩＤタグ構造体をセットした状態を示す図である。図１８（ａ）は他方金型６０の平面図、図１８（ｂ）はその断面図をそれぞれ示している。図１８（ａ）に示されるように、他方金型６０の上にＲＦＩＤタグ構造体を配置すると、ループアンテナ１２は２つの可動ピン６４ａにより支持され、主アンテナ３０は２つの可動ピン６４ｂにより支持され、半導体デバイス２０は１つの可動ピン６４ｃにより支持される。前述のように、可動ピン６４（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ）は樹脂封止中に移動してキャビティ内部から退避する。なお、主アンテナのクランプ６４ｂは必ずしも必要なものではないため、成形条件によってはクランプしない場合もある。このため、成形樹脂の外形（パッケージ外形）に影響を与えることなく、主アンテナ３０、および、半導体デバイス２０を搭載したループアンテナ１２の位置合わせを行うとともにこれらを支えることができるため、信頼性の高いＲＦＩＤタグを製造することが可能となる。なお、本実施例では合計５つの可動ピンを用いているが、これに限定されるものではない。各種の可動ピンの個数や位置は、必要に応じて適宜変更可能である。
【００６５】
図１９は、本実施例における可動ピンのバリエーションである。図１９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ種類の異なる可動ピン６４ｄ〜６４ｆの平面図を示し、図１９（ｄ）〜（ｆ）はそれぞれ図１９（ａ）〜（ｃ）の可動ピン６４ｄ〜６４ｆのＤ−Ｄ面、Ｅ−Ｅ面、Ｆ−Ｆ面での断面図を示す。
【００６６】
図１９（ａ）、（ｄ）に示される可動ピン６４ｄは、両側に凸部６５ｄを有する（両側に凸部６５ｄ（壁面）を備えた凹部を有する）可動ピン（Ｕ字型ピン）である。ループアンテナ１２は、可動ピン６４ｄの凹部に収納されることで支えられ、移動が制限される。図１９（ｂ）、（ｅ）に示される可動ピン６４ｅは、ループアンテナ１２のループ内側にのみ凸部６５ｅを有する可動ピン（片側凸型ピン）である。ループアンテナ１２は、凸部６５ｅにより移動が制限される。図１９（ｃ）、（ｆ）に示される可動ピン６４ｆは、その中央部に突起部６５ｆを有する可動ピン（中心凸型ピン）である。ループアンテナ１２は、可動ピン６４ｆの凸部６５ｆにより移動が制限される。
【００６７】
図２０は、本実施例における金型（可動ピン）の変形例である。本変形例では、他方金型６０に可動ピン６４が設けられているのに加えて、一方金型５０ａにも可動ピン５５が設けられている。可動ピン５５は、溶融樹脂が所定量だけキャビティ内部に充填されると、上側に引っ込む（退避する）。このような構成により、ループアンテナ１２は可動ピン６４、５５によりその両面側から保持される。また、主アンテナ３０または半導体デバイス２０についてもその両面側から保持するように可動ピンを設けてもよい。本変形例によれば、両面側に可動ピンを設けることにより、より安定的で高信頼性の樹脂封止が可能となる。
【実施例８】
【００６８】
次に、本発明の実施例８におけるＲＦＩＤタグについて説明する。図２１は、本実施例におけるＲＦＩＤタグの構成図であり、図２１（ａ）は主アンテナ３０の所定の位置に成形した樹脂３８の拡大断面図、図２１（ｂ）はＲＦＩＤタグの全体図、図２１（ｃ）は樹脂３８のカット位置でカットしたＲＦＩＤタグの構成図である。本実施例のＲＦＩＤタグは、図２１（ｂ）に示されるような全体構造を有する。この状態は、ＲＦＩＤタグ構造体が複数個繋がっている状態であり、一つのＲＦＩＤタグ構造体に分離する必要がある。なお、必ずしも複数個繋がっている必要はなく、個片であってもよい。この分離は、主アンテナ３０に成形された樹脂３８の凹部においてカットすることにより行われる。
【００６９】
図２１（ａ）に示されるように、主アンテナ３０の所定の位置（カット位置）には、樹脂３８が成形されている。樹脂３８の中央部には凹部３８ａが形成されており、凹部３８ａにおいて主アンテナ３０（樹脂３８）はカットされる。カット後、図２１（ｂ）の繋がった構造（複数のＲＦＩＤタグ）は、図２１（ｃ）に示されるように個片化される。カット後の主アンテナ３０の端部（両端部）には、樹脂３８が形成されている。
【００７０】
本実施例の構成によれば、主アンテナ３０（導電繊維）に樹脂３８が成形されているため、主アンテナ３０のほつれを防止することができる。カット時に主アンテナ３０のほつれが大きい場合、外観が良くなく、ＲＦＩＤタグを対象物に取り付ける際に手間が生じる。このため、本実施例によれば、対象物に取り付け容易なＲＦＩＤタグを提供することができる。また、高性能なアンテナ機能を有するには、主アンテナ３０の長さが重要である。このため、主アンテナ３０に樹脂３８を成形することにより、樹脂３８がカット位置の目印となり均一で高性能なアンテナ機能を有するＲＦＩＤタグを提供することができる。
【００７１】
図２２は、本実施例のＲＦＩＤタグを成形する際に用いられる金型の構成図である。図２２（ａ）および図２２（ｂ）は、金型（他方金型）の平面図であり、それぞれ、樹脂成形前および樹脂成形後のＲＦＩＤタグを配置した状態を示している。図２２（ｃ）は、金型（一方金型５１、他方金型６１）の断面図を示している。
【００７２】
図２２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本実施例の金型（一方金型５１、他方金型６１）は、同時に複数（６個）のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されている。ただし同時に樹脂封止可能なＲＦＩＤタグの個数はこれに限定されるものではない。樹脂成形の際（ＲＦＩＤタグ構造体のセット時）には、導電繊維からなる主アンテナ３０は繋がっており、所定の位置（カット位置）に樹脂３８を成形するためのキャビティ５２ａ、６２ａ（凹部）が設けられている。一方金型５１および他方金型６１を用いてＲＦＩＤタグ構造体をクランプし、スプル５４、５４ａからキャビティ５２、６２、５２ａ、６２ａに向けて樹脂を射出することにより、キャビティ５２、６２、５２ａ、６２ａの内部は樹脂２８、３８で充填される。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、複数のＲＦＩＤタグ構造体の主アンテナ３０が互いに分離されている場合（隣り合う主アンテナ３０が繋がっていない場合）にも、図２３に示されるような金型（他方金型６１ａ）を用いることにより適用可能である。
【００７３】
上記各実施例によれば、ＲＦＩＤタグ構造体（主アンテナ、ループアンテナ、半導体デバイス）を成形樹脂圧から保護しながら安定的に固定した状態で信頼性の高い樹脂成形を行うことができる。このため、人体に触れても違和感を与えることのない、衣服などの布に取付可能な信頼性の高いＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグの製造方法、および、ＲＦＩＤタグの製造に用いられる金型を提供することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【００７５】
例えば、主アンテナとループアンテナは必ずしも電磁結合である必要はなく、電界結合、誘電結合、磁界結合、電磁界結合であっても、主アンテナとループアンテナが物理的に直接的に導通接続せずに間接的に電気的に結合されればよい。また本実施例ではループアンテナを金属薄板で形成したが、図２４に示されるように、主アンテナと同様にループアンテナを導電繊維で形成することもできる。この場合、接続用の金属板１７を用い、導電繊維からなるループアンテナ１２ｂの両端を金属板１７の上に溶着する。更に、半導体デバイス２０を封止した樹脂２４（熱硬化性樹脂）を、金属板１７の上に実装してループアンテナ１２ｂと電気的に接続させる。
【００７６】
また、図２５（図２５（ａ）の平面図、図２５（ｂ）の側面図）および実施例１に記載されているように、エッジワイズコイル１２０（メタルコイルループ）でループアンテナを形成してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０ メタルストリップ
１２ ループアンテナ
１６ 端子
２０ 半導体デバイス
２４、２８、３８ 樹脂
３０ 主アンテナ
３２ 導電布
３６ 通し孔
４０ 布
５０、５１ 一方金型
５２、６２ キャビティ
５４ スプル
５６ クランプブロック
５８ テンションブロック
６０、６１ 他方金型
６４ 可動ピン
１２０ エッジワイズコイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、
導電繊維により形成された主アンテナと、
前記主アンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、
前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、
前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する樹脂と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記樹脂は、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行う可動手段を備えた金型でクランプして成形されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記導電繊維は、拠り線または単線であることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記半導体デバイスは、ベアチップであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記半導体デバイスは、ベアチップを樹脂封止して構成された半導体パッケージであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記ループアンテナは、金属薄板により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
前記ループアンテナは、導電繊維により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記ループアンテナは、コイルループにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
前記半導体デバイスは、前記ループアンテナのうち前記主アンテナに最も近い位置または最も遠い位置のいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
前記主アンテナを形成する前記導電繊維は、導電布であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
前記樹脂には通し孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
前記ループアンテナは、円形状または長方形状を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１３】
前記主アンテナの端部には前記樹脂が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１４】
無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、
ループアンテナを形成する工程と、
前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、
導電繊維で形成された主アンテナと前記ループアンテナとを直接的に導通接続することなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナを配置する工程と、
樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１５】
前記樹脂は、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行う可動手段を備えた金型でクランプして成形されることを特徴とする請求項１４に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１６】
前記ループアンテナの上に前記半導体デバイスを搭載した後、該半導体デバイスおよび前記ループアンテナの少なくとも一部を樹脂封止する工程を更に有することを特徴とする請求項１４または１５に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１７】
前記樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する際に、糸を通すための通し孔を該樹脂に形成することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１８】
前記樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する際に、該主アンテナの所定の位置に該樹脂を成形し、
前記所定の位置において前記主アンテナをカットすることにより前記ＲＦＩＤタグを個片化することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１９】
無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、
ループアンテナを形成する工程と、
前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、
樹脂を用いて、前記ループアンテナおよび前記半導体デバイスを一括して封止するとともに通し孔を形成する工程と、
前記通し孔に導電繊維を通して前記樹脂を布に固定することにより、前記ループアンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合した主アンテナを形成する工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項２０】
前記通し孔に前記導電繊維を通して前記樹脂を前記布に固定することにより、該導電繊維にマークとしての機能を持たせることを特徴とする請求項１９に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項２１】
ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、
導電繊維により形成された主アンテナ、および、半導体デバイスを搭載したループアンテナを第１の面側から押さえ付ける一方金型と、
前記主アンテナおよび前記ループアンテナを前記第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型と、を有し、
前記一方金型および前記他方金型は、キャビティを備え、前記主アンテナおよび前記ループアンテナをクランプして該キャビティの内部に樹脂を射出成形するために用いられ、
前記一方金型および前記他方金型の前記キャビティのうち少なくとも一方には、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行うとともに該主アンテナおよび該ループアンテナを支える可動手段が設けられており、
前記可動手段は、前記キャビティの内部に充填された前記樹脂の量に応じて移動するように構成されている、ことを特徴とする金型。
【請求項２２】
前記一方金型および前記他方金型は、同時に複数のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されており、
前記一方金型および前記他方金型は、前記主アンテナのカット位置に樹脂を成形するための凹部を有することを特徴とする請求項２１に記載の金型。
【請求項１】
無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、
導電繊維により形成された主アンテナと、
前記主アンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合されたループアンテナと、
前記ループアンテナの端子と電気的に接続された半導体デバイスと、
前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する樹脂と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記樹脂は、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行う可動手段を備えた金型でクランプして成形されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記導電繊維は、拠り線または単線であることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記半導体デバイスは、ベアチップであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記半導体デバイスは、ベアチップを樹脂封止して構成された半導体パッケージであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記ループアンテナは、金属薄板により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
前記ループアンテナは、導電繊維により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記ループアンテナは、コイルループにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
前記半導体デバイスは、前記ループアンテナのうち前記主アンテナに最も近い位置または最も遠い位置のいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
前記主アンテナを形成する前記導電繊維は、導電布であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
前記樹脂には通し孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
前記ループアンテナは、円形状または長方形状を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１３】
前記主アンテナの端部には前記樹脂が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１４】
無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、
ループアンテナを形成する工程と、
前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、
導電繊維で形成された主アンテナと前記ループアンテナとを直接的に導通接続することなく電気的に結合させるように、該主アンテナおよび前記ループアンテナを配置する工程と、
樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１５】
前記樹脂は、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行う可動手段を備えた金型でクランプして成形されることを特徴とする請求項１４に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１６】
前記ループアンテナの上に前記半導体デバイスを搭載した後、該半導体デバイスおよび前記ループアンテナの少なくとも一部を樹脂封止する工程を更に有することを特徴とする請求項１４または１５に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１７】
前記樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する際に、糸を通すための通し孔を該樹脂に形成することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１８】
前記樹脂を用いて、前記主アンテナ、前記ループアンテナ、および、前記半導体デバイスを一括して封止する際に、該主アンテナの所定の位置に該樹脂を成形し、
前記所定の位置において前記主アンテナをカットすることにより前記ＲＦＩＤタグを個片化することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１９】
無線通信を行うＲＦＩＤタグの製造方法であって、
ループアンテナを形成する工程と、
前記ループアンテナの端子に半導体デバイスを搭載して電気的に接続する工程と、
樹脂を用いて、前記ループアンテナおよび前記半導体デバイスを一括して封止するとともに通し孔を形成する工程と、
前記通し孔に導電繊維を通して前記樹脂を布に固定することにより、前記ループアンテナと直接的に導通接続することなく電気的に結合した主アンテナを形成する工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項２０】
前記通し孔に前記導電繊維を通して前記樹脂を前記布に固定することにより、該導電繊維にマークとしての機能を持たせることを特徴とする請求項１９に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項２１】
ＲＦＩＤタグを製造するために用いられる金型であって、
導電繊維により形成された主アンテナ、および、半導体デバイスを搭載したループアンテナを第１の面側から押さえ付ける一方金型と、
前記主アンテナおよび前記ループアンテナを前記第１の面とは反対の第２の面側から押さえ付ける他方金型と、を有し、
前記一方金型および前記他方金型は、キャビティを備え、前記主アンテナおよび前記ループアンテナをクランプして該キャビティの内部に樹脂を射出成形するために用いられ、
前記一方金型および前記他方金型の前記キャビティのうち少なくとも一方には、前記主アンテナおよび前記ループアンテナの位置合わせを行うとともに該主アンテナおよび該ループアンテナを支える可動手段が設けられており、
前記可動手段は、前記キャビティの内部に充填された前記樹脂の量に応じて移動するように構成されている、ことを特徴とする金型。
【請求項２２】
前記一方金型および前記他方金型は、同時に複数のＲＦＩＤタグを樹脂封止可能に構成されており、
前記一方金型および前記他方金型は、前記主アンテナのカット位置に樹脂を成形するための凹部を有することを特徴とする請求項２１に記載の金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１３−８９０２２（Ｐ２０１３−８９０２２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８９４４（Ｐ２０１１−２２８９４４）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【出願人】（５０４３８５７０８）マイティカード株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【出願人】（５０４３８５７０８）マイティカード株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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