ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤタグの製造方法
【課題】
表面または裏面に印刷するＲＦＩＤタグの表面または裏面の凹凸による印字不可能領域をなくする。
【解決手段】
ＲＦＩＤタグを、ベースフィルムと、このベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、このアンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップと絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、絶縁膜層に接合されてＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、形成層とＩＣチップとの表面を覆う印刷層とを備えて構成した。
表面または裏面に印刷するＲＦＩＤタグの表面または裏面の凹凸による印字不可能領域をなくする。
【解決手段】
ＲＦＩＤタグを、ベースフィルムと、このベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、このアンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップと絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、絶縁膜層に接合されてＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、形成層とＩＣチップとの表面を覆う印刷層とを備えて構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面や裏面あるいは表裏面に印刷を施し利用するＲＦＩＤタグ及びその製造方法に関するものであり、印刷を妨げたり印刷品質を劣化させたりする表面または裏面の凹凸を改善し、平坦化を図ることを目的とした構造を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグはラベル状やカード形状に加工され、物品に取付けて物品の情報管理などに使用する形で広く利用されている。ＲＦＩＤタグはＩＣチップとアンテナからなるインレットあるいはインレイと呼ばれる構造体の表面や裏面に、目的や用途に応じてフィルムや紙を接着剤や粘着剤などにより接着して製造される。
【０００３】
ＩＣチップに記憶されているＩＤ（Identification：識別情報）等の種々の情報をアンテナにより無線でリーダライタと通信することができ、リーダライタによってＩＣチップに記憶されている情報を非接触で読み取ったり、逆にＩＣチップに書き込んだりすることで、様々な物品管理に利用されている。ＲＦＩＤタグは取り付けられる物品の情報と紐付けされ、物品の情報などをタグ表面に印刷することで、人が目視確認できるようにしている場合が多く、ＩＤが読めなくなった場合のバックアップとして利用される場合が多い。 そのため、通常、ＲＦＩＤタグの表面または裏面は印字が可能な構造になっている。また、ＲＦＩＤ内蔵リライタブルシートと呼ばれるシートは、内部にＲＦＩＤを格納し、表面にリライタブル層を持ち、熱などにより約１０００回もの印字・消字を繰り返して使用される。
【０００４】
このようなＲＦＩＤタグの利用状態にあっては、ＲＦＩＤタグは印刷を施すことを前提に構成されていて、さまざまな印刷機を用いて必要な情報が印刷される。印刷の際に印刷面に凹凸が存在すると、印刷品質が劣ったり、印刷ができなかったり、印刷面が傷ついたりする問題が生じる。特に、ＩＣチップはその厚さが少なくとも30μｍ以上あるため、ＩＣチップの存在する場所は他の部分よりも厚さが厚くなるため、ＩＣチップを破損させる危険もある。そのため、ＲＦＩＤタグは表面を平坦にすることが必要である。
【０００５】
ＲＦＩＤタグの表面を平坦化するための技術として特許文献1には、図９の９１２のようなベースフィルム９２の上に形成したアンテナ９１にはんだ９５で接続して周囲にアンダーフィル９６を塗布したＩＣチップ９４の近傍をくりぬいたフィルム層９１２を用いる方法が開示されている。
【０００６】
又、特許文献２には、アンテナを形成した基材の上にＩＣチップを搭載し、ＩＣチップを加圧しながら基材に埋め込むことにより基材の表面にＩＣチップの厚みによる凹凸ができないようにするＩＣタグインレットの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９８８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１０２８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に第２の実施形態として記載されている方法で平坦にするためには、図９の（ｂ）に示した構成において、アンダーフィル９６が塗布されているエリア全てをくりぬく必要があり、（ａ）に示すような大きな穴を有するフィルム層９１２を必要とする。アンダーフィル９６のフィレット端が存在する場所にフィルム層がかかると、アンダーフィルの厚さ分だけフィルム層９１２が盛り上がり、結果として平坦化を妨げることになる。
【０００９】
アンダーフィル９６は通常、塗布量をシリンジからの出る体積で制御するが、塗布領域（面積）を正確に制御することは困難である。なぜなら僅かな気温や湿度の差、ロット差などによって流動性が異なるためである。そのため、サンプルごとにそれぞれアンダーフィル塗布領域が異なるため、平坦化のためのフィルム層をくりぬくエリアはアンダーフィルの最大量の面積にせざるをえない。このため、チップ面積よりもかなり大きくする必要があり、チップ端からフィルム層までの空間が大きくなる。この部分は下地がないため、印刷に対して不安定になり印字不可能領域となる。
【００１０】
また、特許文献２に記載されている方法では、基材に埋め込んだＩＣチップの周辺にへこんだ部分が生じるために、ＩＣタグ表面の印刷不可能な領域が埋め込んだＩＣチップの大きさよりもかなり大きくなってしまう。
【００１１】
発明者らはアンダーフィルの塗布領域の調査を行った。その結果、一例として０．４ｍｍ×０．４ｍｍのＩＣチップの場合、アンダーフィルの塗布領域はチップ端から計測して０．３ｍｍ程度から１．２ｍｍ程度までばらつきがあることが明らかになった。このような大きな差があるため、従来は形成層９１２のチップ部のくりぬき部分の大きさは位置あわせの領域を含めて直径５ｍｍ程度の穴が必要であった。ＩＣチップの多くはタグの中心部に位置し、直径５ｍｍ程度の印刷禁止領域がタグの中心部に存在することになる。ＩＣチップの大きさが大きくなると、この印刷禁止領域も比例して大きくなるため、極力小さくする必要があり、そのためにはアンダーフィルの塗布領域の制御が必要である。
【００１２】
本発明は、表面または裏面あるいは表裏面に印刷することを前提として用いられるＲＦＩＤタグに関して、ＲＦＩＤタグの印字不可能領域をなくし、平坦なＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。特に、ＲＦＩＤリライタブルシートと呼ばれる熱などにより印字・消字を繰り返すシートは１０００回以上の印字耐性が必要であり、特に印字面が平坦である必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグを、ベースフィルムと、このベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、このアンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップと絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、絶縁膜層に接合されてＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、形成層とＩＣチップとの表面を覆う印刷層とを備えて構成した。
【００１４】
また上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグを、ベースフィルムと、このベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、このアンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップと絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、絶縁膜層に接合されてＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さがＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、形成層とＩＣチップとの表面を覆うベース層と、ベースフィルムに接合された印刷層とを備えて構成した。
【００１５】
更に上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグの製造方法において、アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、この形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうちアンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、このレジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップとレジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さがＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層をレジストに接合し、形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、形成層とＩＣチップとの表面を覆うようにして印刷層を接合してＲＦＩＤタグを形成するようにした。
【００１６】
更にまた、上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグの製造方法において、アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうちアンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、このレジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップとレジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さがＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層をレジストに接合し、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、形成層とＩＣチップとの表面を覆うようにしてベース層を接合し、ベースフィルムの表面に印刷層を接合してＲＦＩＤタグを形成するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＲＦＩＤタグの表面または裏面を平坦に形成できるので、表面または裏面において印字不可能領域をなくすことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１および２におけるＲＦＩＤタグの構成を示すＲＦＩＤタグの断面図である。
【図２Ａ】実施例１および２におけるにおける印刷レジストを用いたＲＦＩＤインレットのアンテナ製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図２Ｂ】実施例１および２において、レジスト除去工程まで処理されたＲＦＩＤタグの斜視図である。
【図３】実施例１乃至３におけるＲＦＩＤインレットの製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図４Ａ】実施例１乃至３におけるＲＦＩＤタグの製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図４Ｂ】実施例１乃至３における成形層の斜視図である。
【図５】実施例２におけるポジ型ネガ型両用レジストを用いたＲＦＩＤインレット用のアンテナ製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図６】実施例３におけるフィルム貼り付け型のＲＦＩＤインレットのアンテナ製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図７】実施例４におけるＩＣチップ下方全面にアンテナがない場合のＲＦＩＤタグの製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図８】実施例５におけるＲＦＩＤタグの構成を示すＲＦＩＤタグの断面図である。
【図９】従来技術としてのＲＦＩＤタグの構成を示すＲＦＩＤタグの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施例を、図を用いて説明する。
まず、本発明によるＲＦＩＤタグの層構成を図１に示す。
本発明によるＲＦＩＤタグは、ベース層１１の上に接着されたベースフィルム２、その上に形成されたアンテナ１、アンテナ１の周囲を覆う緩衝層１３、緩衝層１３の内側に設けたアンテナ１を覆うようにして形成したレジスト層３、はんだバンプ５でアンテナ１に接続したＩＣチップ４、ＩＣチップ４の周辺の高さをＩＣチップ４と同じにして平坦化するための形成層１２、ＩＣチップ４と形成層１２の表面を覆うようにして形成された印刷層１５、印刷層の表面を覆う保護層１５で構成されている。
【００２０】
ベースフィルム２、その上に形成されたアンテナ１、はんだバンプ５でアンテナ１に接続したＩＣチップ４を含んで構成される部品をＲＦＩＤインレット１０と呼ぶ。
【００２１】
このＲＦＩＤタグの製造工程を大きく分けると、（１）アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を製造する工程と、（２）平坦化ＲＦＩＤタグを製造する工程とに分けられる。
【００２２】
上記（１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレットを製造する工程においてアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレットは、ＲＦＩＤインレット用のアンテナを製造する際に用いるレジストを流用して、アンダーフィル塗布制御領域部分のみのレジストを剥離して残りのレジストを残すことにより製造する。また、アンダーフィル塗布領域制御部分をくりぬいたフィルムを貼ることでも製造可能である。
【００２３】
アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を用いることによって、ＩＣチップ４の厚さを埋めるための形成層１２のくりぬき穴の大きさを、従来はＩＣチップの数十倍の面積が必要であったが、これを最低限に小さくすることが可能であるとともに、ＲＦＩＤインレットはアンテナのすべての領域がレジストとアンダーフィルによって保護されることにより、曲げや引っ張りなどの機械的強度があがる。また絶縁物によりアンテナが保護されることによって、ＩＣチップの静電気による破壊から保護する役割を果たし、通常のＲＦＩＤタグよりも高強度なタグを製造できる。
【００２４】
上記（２）の平坦化ＲＦＩＤタグの製造方法は、アンダーフィルの塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を中心として、ＲＦＩＤインレット１０の下層に必要であればＲＦＩＤインレットを支えるベースとなるＲＦＩＤタグベース層１１を接着する。ＲＦＩＤインレット１０の上層にＩＣチップ４の厚さを平坦化するためにＩＣチップ４の高さ分の厚さを持ち、アンダーフィル塗布領域制御部分と同じ面積を除外した形成層１２を接着する。前記形成層１２の上面とＩＣチップ４の上面の高さが一致するため、ＲＦＩＤタグは平坦化がされる。さらに、形成層１２の上に流動してＩＣチップ周辺部分の穴を埋めるため緩衝層９を配する。この緩衝層を設けることにより、ＩＣチップ上面の上層にも印刷が可能となる。形成層１２の上層に印刷層を設ける。必要に応じて、印刷層の保護層１４を配する構造である。
以下に、図１に示した構成のＲＦＩＤタグを製造するための実施例を説明する。
【実施例１】
【００２５】
第一の実施例について説明する。
上記に説明したＲＦＩＤタグの製造工程のうち（１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を製造する工程は、更に、（１−１）アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程と、（１−２）ＩＣチップを搭載し、アンダーフィル塗布・ベークによりＲＦＩＤインレットを製造する工程とに分けることができる。
以下に、上記した各工程についてそのプロセスを詳細に説明する。
【００２６】
（１−１）アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程
図２Ａ及びＢを用いて本実施例におけるアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程の処理フローを詳細に説明する。図２Ａには、各処理ステップと、各処理ステップにおける素子の断面構造を示す。
【００２７】
まず、厚さ２０μｍのアルミニウム箔１と厚さ２５μｍのＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）あるいはＰＥＮ（Polyethylene Naphthalate）から成るベースフィルム２を、接着剤を介して接着する（Ｓ２０１）。次に、印刷レジスト、たとえば塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体のレジスト、を用いてグラビア印刷の回転刷版でアンテナの形状を印刷する（Ｓ２０２）。通常のアンテナエッチングのためのレジスト印刷厚さは４〜６μｍ程度の厚さであるが、本実施例では、アンダーフィル塗布制御領域を作製するために、制御したい塗布面積にしたがって厚さをコントロールする。たとえば、通常の塗布厚さの倍の１０μｍとした。アンダーフィル塗布領域をさらに狭めたい場合は、さらに厚塗りにすることも可能である。このアンテナパターンの印刷は、グラビア印刷だけでなく、スクリーン印刷でもかまわない。
【００２８】
また、一般的なフォトエッチング技術によるポジ型あるいはネガ型の液状のフォトレジストやドライフィルムなどを用いてアンテナパターンを製造してもかまわない。アンテナパターンの製造後、アルミニウムをエッチングする（Ｓ２０３）。アンテナ材料としてアルミニウムを例に挙げたが、銅箔でも同様な方法で製造可能である。
【００２９】
通常は、この後表面のレジストを全て除去するが、本実施例ではＩＣチップを搭載後のアンダーフィル塗布したい領域のみレジストを除去する（Ｓ２０４）。レジストの除去にはエキシマレーザーなどを用いてレジストを消失させる。図２ＡのＳ２０４に示す素子の斜視図を図２Ｂに示す。図２Ｂのレジスト３の中心部に円形でレジストを除去したエリア：穴部３１がアンダーフィル塗布制御領域となる。図２Ｂのa-b面の断面図が図２ＡのＳ２０４に示した素子の断面図である。
【００３０】
発明者らはアンダーフィルの塗布領域を制御しなかった場合のアンダーフィル塗布面積を詳細に検討した結果、チップ面積の１０倍前後の広がりがあることが明らかになった。そのため、このアンダーフィル塗布領域を半分以下に小さくすることは平坦化のために大きな効果があることが明らかである。
【００３１】
また、レジスト３の厚さをＩＣチップ４の厚さと同等まで厚くすると、アンダーフィル６を塗布した際にアンダーフィル内部に泡を巻き込む可能性が高くなるため、レジスト３の厚さはＩＣチップ４の厚さより薄くすることが好ましい。
【００３２】
（１−２）チップの搭載及びアンダーフィル塗布工程
チップの搭載及びアンダーフィル塗布工程を図３を用いて説明する。（１−１）で説明した各工程を経て製造されたアンダーフィル塗布領域を制御したアンテナ１に、接続する電極部分にはんだバンプ５を付着させたＩＣチップ４を搭載して接続する（Ｓ３０１）。ＩＣチップ４とアンテナ１との接続は、アンテナ１に搭載したＩＣチップ４の上面に超音波ホーン３０を当て、圧力と超音波を印加することによって行う。超音波の振動によってはんだバンプ５が溶融し、ＩＣチップ４とアルミニウムアンテナ１が接合する。この状態で、ＩＣチップ４がアンテナ1から脱落することは無いが、アンダーフィルを塗布することによって接合強度を強化させる（Ｓ３０２）。アンダーフィル６はＩＣチップ４が小さい場合はフィラーの入っていないタイプのものが望ましい。アンダーフィル６はＩＣチップ４とアンテナ１の間、スリットの中を充填し、レジスト３の壁面を越えない量を塗布する。アンダーフィル６を硬化してアンダーフィル塗布制御領域を持つインレット１０（Ｓ３０２に対応する構成）を製造する。
【００３３】
尚、ＩＣチップ４の搭載・接続方法は超音波による接続方法のみに限らず、ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)やＡＣＰ(Anisotropic Conductive Paste:異方性導電ペースト)、ＮＣＦ(Non-conductive Film)やＮＣＰ(Non-conductive Paste)などによるものでもかまわない。
【００３４】
（２）印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットの製造工程
次に、印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットの製造工程を、図４Ａ及びＢを用いて説明する。この工程では、上記した（１−２）の工程で製造したアンダーフィル塗布制御領域をもつインレット１０を用いて印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットを製造する。
【００３５】
先ず、図４Ａに示すように、ＲＦＩＤインレット１０の下層にベースとなる層１３を配し、前記インレット１０の上層にＩＣチップの厚さを平坦化させる形成層１２をＩＣチップと位置あわせを行い接着する（Ｓ４０１）。この形成層１２には、図４Ｂに示した斜視図のように、中央部に穴部１２１が設けられている。この穴部１２１は、レジスト３の穴部３１で形成したアンダーフィル塗布制御領域と同じ面積とすることで、ＲＦＩＤタグの平坦性を向上させるものである。印刷される面がインレット１０の下面であれば、ＲＦＩＤベース層１１が印刷面になるため、印刷可能な材料を配する。
【００３６】
次に流動して形成層１２の穴部１２１を埋める緩衝層１３を塗布する（Ｓ４０２）。緩衝層１３はポリエステル系、オレフィン系、ゴム系、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合）系などのホットメルト樹脂や、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、ウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂などの熱硬化性樹脂など、流動して穴部１２１を埋められるものであればいずれも使用できる。尚、この緩衝層１３は形成層１２をＲＦＩＤインレット１０に接着する接着剤をかねてもかまわない。
【００３７】
穴部１２１を埋めた後、ホットメルト樹脂であれば室温で、熱硬化樹脂なら硬化温度にて硬化させる。次に、上層に印刷層１４を設ける（貼り付ける？）（Ｓ４０３）。ＲＦＩＤリライタブルシートであれば、この印刷層１４がリライト層になる。さらに必要に応じて保護層１５を設ける。
【００３８】
本実施例によれば、ＲＦＩＤタグの表面または裏面を平坦に形成できるので、表面または裏面において印字不可能領域をなくすことができる。また、また繰り返し使用する場合の曲げや引っ張りなどの機械的ストレスに強いＲＦＩＤタグを提供することが可能になる。
【実施例２】
【００３９】
本発明による第二の実施例について説明する。
本実施例は、実施例１で説明した各工程のうち、（１−１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程を一部変えたものである。その具体的例を、図５を用いて説明する。
【００４０】
本実施例は、アンダーフィル塗布領域を制御したＲＦＩＤインレット１０の製造方法について、ポジ型・ネガ型両用レジストをもちいて製造することを特徴とする。フォトレジストは通常はネガ型かポジ型に分けられ、用途に応じて使い分けるが、ポジ型・ネガ型両用レジストがある。これは露光線源や露光強度、現像液などによりネガ型をポジ型に逆転あるいはポジ型をネガ型に逆転可能なものである。
【００４１】
図５に示すように、まず、アンテナとなる金属箔１を基材（ベースフィルム）２に接着して、反転可能なポジ型レジスト３０を塗布する（Ｓ５０１）。塗布したレジスト３０を乾燥させ、エッチング後に取り除く部分のアンテナパターンをマスク１００を用いて露光・現像し（Ｓ５０２）、金属箔をエッチングしてアンテナ形状１を得る。その後、アンダーフィル塗布領域を制御するためのエリアをマスク１０１を用いて遮光し、このエリア以外の部分のレジスト３０を露光する際に（Ｓ５０３）、露光強度を強くすることで、前記反転可能なポジ型レジスト３０がネガ型として働き、現像することでアンダーフィル塗布制御領域のレジストを除去できる（Ｓ５０４）。この後のＲＦＩＤタグの製造方法は第一の実施例と同じである。
【実施例３】
【００４２】
本発明による第三の実施例を説明する。
本実施例は、実施例１で説明した各工程のうち、（１−１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程を一部変えたものである。その具体的例を、図６を用いて説明する。
【００４３】
銀ペーストなどのペーストを用いて、スクリーン印刷によりＲＦＩＤインレットの基材（ベースフィルム）２の上にアンテナ１を形成するものは、アンテナ１形成の際にレジストを使用しない（Ｓ６０１）。そのため、このようなアンテナの上には実施例１、実施例２で用いたレジスト３または３０を使用してもかまわないが、アンテナ１の性能上、アンダーフィル塗布領域を制御する穴部２０１が設けられた穴あきフィルム２０を接着することが望ましい（Ｓ６０２）。スクリーン印刷により形成したアンテナ１０１の場合はアンテナ内部に空隙が多いため、その空隙にレジストがしみこむと誘電率等が変化してアンテナ性能を劣化させる可能性があるためである。
貼り付けるフィルム２０としては、ＰＥＴフィルム、ＰＥＮフィルムなど、アンテナ基材のフィルムと同等のものが利用できる。または、これらに限らず、穴明け加工が可能であるフィルムであればいずれの素材でも利用可能である。フィルムの厚さはＩＣチップの厚さよりも薄いものとすることで、ＩＣチップ搭載後のアンダーフィル塗布の際に、アンダーフィル内にボイドができにくい構造になる。
【実施例４】
【００４４】
本発明による第四の実施例を図７を用いて説明する。
本実施例は、図１で説明したＲＦＩＤタグの構成に対して、ＲＦＩＤインレットのアンテナとなる金属箔がチップ直下全面に存在しない場合についての例である。
【００４５】
このような構成のアンテナ形状の場合であっても、実施例１で説明したものと同じ工程を経て処理することにより、表面が平坦化されて印刷に対して良好であり、信頼性の高いＲＦＩＤタグを形成することができる。
【００４６】
すなわち、図７に示すように、先ずベースフィルム層７０２にアンテナの材料と成る金属箔を貼り付けてその上にレジスト７０３を塗布してマスク(図示せず)を用いてレジスト７０３を露光し、現像後エッチング処理することにより、ベースフィルム層７０２の上にアンテナパターン７０１が形成される（Ｓ７０１）。次に、ＩＣチップ７４が搭載される箇所のアンテナパターン７０１上のレジスト７０３を除去する（Ｓ７０２）。次に、レジストが除去されて露出したアンテナパターン７１上にＩＣチップ７０４を搭載し、ＩＣチップ７０４に超音波ホーン(図示せず)を当ててＩＣチップ７０４に付着させたはんだバンプ７０５を溶融してＩＣチップ７０４とアンテナパターン７０１とを接続する（Ｓ７０３）。
【００４７】
次に、アンテナパターン７０１と接続したＩＣチップ７０４の周囲とベースフィルム層７０２との間にアンダーフィル７０６を供給する（Ｓ７０４）。このとき、ＩＣチップ７０４が搭載された領域の周辺に残されたレジスト７０３によりアンダーフィル塗布制限領域が形成されており、供給されたアンダーフィルの広がりが抑えられる。アンダーフィル７０６は、レジスト層７０３の表面よりも高くならない程度に供給する。次に、ＩＣチップ７０４よりも少し大きめの窓(穴)が形成された形成層７１２をレジスト層７０３に貼り付け、緩衝層７１３を塗布する（Ｓ７０５）。次に、形成層７１２の表面に印刷層７１４を張り付け、その上に保護層７１５を貼り付けてＲＦＩＤタグを形成する。
【００４８】
本実施例においては、図１に示したＲＦＩＤタグの構成におけるベース層１１に相当する層への貼り付けを省略したが、必要に応じてベースフィルム層７０２をベース層１１に相当する層に貼り付ける構成としても良い。
【００４９】
このことから、本発明はいかなる形状のアンテナにおいても適用可能であり、アンテナ形状に左右されないものである。
【実施例５】
【００５０】
本発明による第五の実施例を説明する。
実施例一、二、三、四のいずれかの方法において製造されたＲＦＩＤインレット１０を用いて、第一の実施例の（２）の印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットの製造工程において製造する場合、図８に示すようにＲＦＩＤインレット１０のＩＣチップ４が下向きであり、形成層１２がＲＦＩＤインレット１０の下方にあり、ＲＦＩＤインレット１０の上方に印刷層１４及び保護層１５が存在してもかまわない。
【００５１】
即ち、本実施例においては、図２Ａ，図３で説明した工程を経て形成されたＲＦＩＤインレット１０を用いて、図４Ａで説明した工程フローのＳ４０１においては形成層１２とベース層１１とをＲＦＩＤインレット１０に貼り付けたが、本実施例においてはＳ４０１に相当する工程において形成層１２だけを貼り付け、Ｓ４０２に相当する工程で緩衝層１３を塗布した後、Ｓ４０３に相当するステップにおいてベースフィルム２の表面に印刷層１４を貼り付け、その上に保護層１５を貼り付ける。一方、形成層１２の表面にはベース層１１を貼り付けて図８に示すような構成のＲＦＩＤタグを形成する。
【００５２】
本実施例によれば、ベースフィルム２の表面に印刷層１４を貼り付けた構成となり、実施例１乃至４の場合と比べて印刷層１４の表面の平坦性がより向上する。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・アンテナ用金属箔 ２・・・ベースフィルム ３・・・レジスト ４・・・ＩＣチップ ５・・・はんだバンプ ６・・・アンダーフィル
１０・・・ＲＦＩＤインレット １１・・・タグベース層 １２・・・形成層
１３・・・緩衝層 １４・・・印刷層 １５・・・保護層 ２０・・・形成フィルム層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面や裏面あるいは表裏面に印刷を施し利用するＲＦＩＤタグ及びその製造方法に関するものであり、印刷を妨げたり印刷品質を劣化させたりする表面または裏面の凹凸を改善し、平坦化を図ることを目的とした構造を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグはラベル状やカード形状に加工され、物品に取付けて物品の情報管理などに使用する形で広く利用されている。ＲＦＩＤタグはＩＣチップとアンテナからなるインレットあるいはインレイと呼ばれる構造体の表面や裏面に、目的や用途に応じてフィルムや紙を接着剤や粘着剤などにより接着して製造される。
【０００３】
ＩＣチップに記憶されているＩＤ（Identification：識別情報）等の種々の情報をアンテナにより無線でリーダライタと通信することができ、リーダライタによってＩＣチップに記憶されている情報を非接触で読み取ったり、逆にＩＣチップに書き込んだりすることで、様々な物品管理に利用されている。ＲＦＩＤタグは取り付けられる物品の情報と紐付けされ、物品の情報などをタグ表面に印刷することで、人が目視確認できるようにしている場合が多く、ＩＤが読めなくなった場合のバックアップとして利用される場合が多い。 そのため、通常、ＲＦＩＤタグの表面または裏面は印字が可能な構造になっている。また、ＲＦＩＤ内蔵リライタブルシートと呼ばれるシートは、内部にＲＦＩＤを格納し、表面にリライタブル層を持ち、熱などにより約１０００回もの印字・消字を繰り返して使用される。
【０００４】
このようなＲＦＩＤタグの利用状態にあっては、ＲＦＩＤタグは印刷を施すことを前提に構成されていて、さまざまな印刷機を用いて必要な情報が印刷される。印刷の際に印刷面に凹凸が存在すると、印刷品質が劣ったり、印刷ができなかったり、印刷面が傷ついたりする問題が生じる。特に、ＩＣチップはその厚さが少なくとも30μｍ以上あるため、ＩＣチップの存在する場所は他の部分よりも厚さが厚くなるため、ＩＣチップを破損させる危険もある。そのため、ＲＦＩＤタグは表面を平坦にすることが必要である。
【０００５】
ＲＦＩＤタグの表面を平坦化するための技術として特許文献1には、図９の９１２のようなベースフィルム９２の上に形成したアンテナ９１にはんだ９５で接続して周囲にアンダーフィル９６を塗布したＩＣチップ９４の近傍をくりぬいたフィルム層９１２を用いる方法が開示されている。
【０００６】
又、特許文献２には、アンテナを形成した基材の上にＩＣチップを搭載し、ＩＣチップを加圧しながら基材に埋め込むことにより基材の表面にＩＣチップの厚みによる凹凸ができないようにするＩＣタグインレットの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９８８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１０２８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に第２の実施形態として記載されている方法で平坦にするためには、図９の（ｂ）に示した構成において、アンダーフィル９６が塗布されているエリア全てをくりぬく必要があり、（ａ）に示すような大きな穴を有するフィルム層９１２を必要とする。アンダーフィル９６のフィレット端が存在する場所にフィルム層がかかると、アンダーフィルの厚さ分だけフィルム層９１２が盛り上がり、結果として平坦化を妨げることになる。
【０００９】
アンダーフィル９６は通常、塗布量をシリンジからの出る体積で制御するが、塗布領域（面積）を正確に制御することは困難である。なぜなら僅かな気温や湿度の差、ロット差などによって流動性が異なるためである。そのため、サンプルごとにそれぞれアンダーフィル塗布領域が異なるため、平坦化のためのフィルム層をくりぬくエリアはアンダーフィルの最大量の面積にせざるをえない。このため、チップ面積よりもかなり大きくする必要があり、チップ端からフィルム層までの空間が大きくなる。この部分は下地がないため、印刷に対して不安定になり印字不可能領域となる。
【００１０】
また、特許文献２に記載されている方法では、基材に埋め込んだＩＣチップの周辺にへこんだ部分が生じるために、ＩＣタグ表面の印刷不可能な領域が埋め込んだＩＣチップの大きさよりもかなり大きくなってしまう。
【００１１】
発明者らはアンダーフィルの塗布領域の調査を行った。その結果、一例として０．４ｍｍ×０．４ｍｍのＩＣチップの場合、アンダーフィルの塗布領域はチップ端から計測して０．３ｍｍ程度から１．２ｍｍ程度までばらつきがあることが明らかになった。このような大きな差があるため、従来は形成層９１２のチップ部のくりぬき部分の大きさは位置あわせの領域を含めて直径５ｍｍ程度の穴が必要であった。ＩＣチップの多くはタグの中心部に位置し、直径５ｍｍ程度の印刷禁止領域がタグの中心部に存在することになる。ＩＣチップの大きさが大きくなると、この印刷禁止領域も比例して大きくなるため、極力小さくする必要があり、そのためにはアンダーフィルの塗布領域の制御が必要である。
【００１２】
本発明は、表面または裏面あるいは表裏面に印刷することを前提として用いられるＲＦＩＤタグに関して、ＲＦＩＤタグの印字不可能領域をなくし、平坦なＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。特に、ＲＦＩＤリライタブルシートと呼ばれる熱などにより印字・消字を繰り返すシートは１０００回以上の印字耐性が必要であり、特に印字面が平坦である必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグを、ベースフィルムと、このベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、このアンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップと絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、絶縁膜層に接合されてＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、形成層とＩＣチップとの表面を覆う印刷層とを備えて構成した。
【００１４】
また上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグを、ベースフィルムと、このベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、このアンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップと絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、絶縁膜層に接合されてＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さがＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、形成層とＩＣチップとの表面を覆うベース層と、ベースフィルムに接合された印刷層とを備えて構成した。
【００１５】
更に上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグの製造方法において、アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、この形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうちアンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、このレジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップとレジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さがＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層をレジストに接合し、形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、形成層とＩＣチップとの表面を覆うようにして印刷層を接合してＲＦＩＤタグを形成するようにした。
【００１６】
更にまた、上記した課題を解決するために本発明では、ＲＦＩＤタグの製造方法において、アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうちアンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、このレジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、ＩＣチップとアンテナ及びベースフィルムとの間及びＩＣチップとレジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有して表面の高さがＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層をレジストに接合し、この形成層とベースフィルム及びＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、形成層とＩＣチップとの表面を覆うようにしてベース層を接合し、ベースフィルムの表面に印刷層を接合してＲＦＩＤタグを形成するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＲＦＩＤタグの表面または裏面を平坦に形成できるので、表面または裏面において印字不可能領域をなくすことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１および２におけるＲＦＩＤタグの構成を示すＲＦＩＤタグの断面図である。
【図２Ａ】実施例１および２におけるにおける印刷レジストを用いたＲＦＩＤインレットのアンテナ製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図２Ｂ】実施例１および２において、レジスト除去工程まで処理されたＲＦＩＤタグの斜視図である。
【図３】実施例１乃至３におけるＲＦＩＤインレットの製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図４Ａ】実施例１乃至３におけるＲＦＩＤタグの製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図４Ｂ】実施例１乃至３における成形層の斜視図である。
【図５】実施例２におけるポジ型ネガ型両用レジストを用いたＲＦＩＤインレット用のアンテナ製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図６】実施例３におけるフィルム貼り付け型のＲＦＩＤインレットのアンテナ製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図７】実施例４におけるＩＣチップ下方全面にアンテナがない場合のＲＦＩＤタグの製造工程を示すフロー図及び各工程におけるＲＦＩＤタグの構成を示す断面図である。
【図８】実施例５におけるＲＦＩＤタグの構成を示すＲＦＩＤタグの断面図である。
【図９】従来技術としてのＲＦＩＤタグの構成を示すＲＦＩＤタグの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施例を、図を用いて説明する。
まず、本発明によるＲＦＩＤタグの層構成を図１に示す。
本発明によるＲＦＩＤタグは、ベース層１１の上に接着されたベースフィルム２、その上に形成されたアンテナ１、アンテナ１の周囲を覆う緩衝層１３、緩衝層１３の内側に設けたアンテナ１を覆うようにして形成したレジスト層３、はんだバンプ５でアンテナ１に接続したＩＣチップ４、ＩＣチップ４の周辺の高さをＩＣチップ４と同じにして平坦化するための形成層１２、ＩＣチップ４と形成層１２の表面を覆うようにして形成された印刷層１５、印刷層の表面を覆う保護層１５で構成されている。
【００２０】
ベースフィルム２、その上に形成されたアンテナ１、はんだバンプ５でアンテナ１に接続したＩＣチップ４を含んで構成される部品をＲＦＩＤインレット１０と呼ぶ。
【００２１】
このＲＦＩＤタグの製造工程を大きく分けると、（１）アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を製造する工程と、（２）平坦化ＲＦＩＤタグを製造する工程とに分けられる。
【００２２】
上記（１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレットを製造する工程においてアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレットは、ＲＦＩＤインレット用のアンテナを製造する際に用いるレジストを流用して、アンダーフィル塗布制御領域部分のみのレジストを剥離して残りのレジストを残すことにより製造する。また、アンダーフィル塗布領域制御部分をくりぬいたフィルムを貼ることでも製造可能である。
【００２３】
アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を用いることによって、ＩＣチップ４の厚さを埋めるための形成層１２のくりぬき穴の大きさを、従来はＩＣチップの数十倍の面積が必要であったが、これを最低限に小さくすることが可能であるとともに、ＲＦＩＤインレットはアンテナのすべての領域がレジストとアンダーフィルによって保護されることにより、曲げや引っ張りなどの機械的強度があがる。また絶縁物によりアンテナが保護されることによって、ＩＣチップの静電気による破壊から保護する役割を果たし、通常のＲＦＩＤタグよりも高強度なタグを製造できる。
【００２４】
上記（２）の平坦化ＲＦＩＤタグの製造方法は、アンダーフィルの塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を中心として、ＲＦＩＤインレット１０の下層に必要であればＲＦＩＤインレットを支えるベースとなるＲＦＩＤタグベース層１１を接着する。ＲＦＩＤインレット１０の上層にＩＣチップ４の厚さを平坦化するためにＩＣチップ４の高さ分の厚さを持ち、アンダーフィル塗布領域制御部分と同じ面積を除外した形成層１２を接着する。前記形成層１２の上面とＩＣチップ４の上面の高さが一致するため、ＲＦＩＤタグは平坦化がされる。さらに、形成層１２の上に流動してＩＣチップ周辺部分の穴を埋めるため緩衝層９を配する。この緩衝層を設けることにより、ＩＣチップ上面の上層にも印刷が可能となる。形成層１２の上層に印刷層を設ける。必要に応じて、印刷層の保護層１４を配する構造である。
以下に、図１に示した構成のＲＦＩＤタグを製造するための実施例を説明する。
【実施例１】
【００２５】
第一の実施例について説明する。
上記に説明したＲＦＩＤタグの製造工程のうち（１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤインレット１０を製造する工程は、更に、（１−１）アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程と、（１−２）ＩＣチップを搭載し、アンダーフィル塗布・ベークによりＲＦＩＤインレットを製造する工程とに分けることができる。
以下に、上記した各工程についてそのプロセスを詳細に説明する。
【００２６】
（１−１）アンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程
図２Ａ及びＢを用いて本実施例におけるアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程の処理フローを詳細に説明する。図２Ａには、各処理ステップと、各処理ステップにおける素子の断面構造を示す。
【００２７】
まず、厚さ２０μｍのアルミニウム箔１と厚さ２５μｍのＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）あるいはＰＥＮ（Polyethylene Naphthalate）から成るベースフィルム２を、接着剤を介して接着する（Ｓ２０１）。次に、印刷レジスト、たとえば塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体のレジスト、を用いてグラビア印刷の回転刷版でアンテナの形状を印刷する（Ｓ２０２）。通常のアンテナエッチングのためのレジスト印刷厚さは４〜６μｍ程度の厚さであるが、本実施例では、アンダーフィル塗布制御領域を作製するために、制御したい塗布面積にしたがって厚さをコントロールする。たとえば、通常の塗布厚さの倍の１０μｍとした。アンダーフィル塗布領域をさらに狭めたい場合は、さらに厚塗りにすることも可能である。このアンテナパターンの印刷は、グラビア印刷だけでなく、スクリーン印刷でもかまわない。
【００２８】
また、一般的なフォトエッチング技術によるポジ型あるいはネガ型の液状のフォトレジストやドライフィルムなどを用いてアンテナパターンを製造してもかまわない。アンテナパターンの製造後、アルミニウムをエッチングする（Ｓ２０３）。アンテナ材料としてアルミニウムを例に挙げたが、銅箔でも同様な方法で製造可能である。
【００２９】
通常は、この後表面のレジストを全て除去するが、本実施例ではＩＣチップを搭載後のアンダーフィル塗布したい領域のみレジストを除去する（Ｓ２０４）。レジストの除去にはエキシマレーザーなどを用いてレジストを消失させる。図２ＡのＳ２０４に示す素子の斜視図を図２Ｂに示す。図２Ｂのレジスト３の中心部に円形でレジストを除去したエリア：穴部３１がアンダーフィル塗布制御領域となる。図２Ｂのa-b面の断面図が図２ＡのＳ２０４に示した素子の断面図である。
【００３０】
発明者らはアンダーフィルの塗布領域を制御しなかった場合のアンダーフィル塗布面積を詳細に検討した結果、チップ面積の１０倍前後の広がりがあることが明らかになった。そのため、このアンダーフィル塗布領域を半分以下に小さくすることは平坦化のために大きな効果があることが明らかである。
【００３１】
また、レジスト３の厚さをＩＣチップ４の厚さと同等まで厚くすると、アンダーフィル６を塗布した際にアンダーフィル内部に泡を巻き込む可能性が高くなるため、レジスト３の厚さはＩＣチップ４の厚さより薄くすることが好ましい。
【００３２】
（１−２）チップの搭載及びアンダーフィル塗布工程
チップの搭載及びアンダーフィル塗布工程を図３を用いて説明する。（１−１）で説明した各工程を経て製造されたアンダーフィル塗布領域を制御したアンテナ１に、接続する電極部分にはんだバンプ５を付着させたＩＣチップ４を搭載して接続する（Ｓ３０１）。ＩＣチップ４とアンテナ１との接続は、アンテナ１に搭載したＩＣチップ４の上面に超音波ホーン３０を当て、圧力と超音波を印加することによって行う。超音波の振動によってはんだバンプ５が溶融し、ＩＣチップ４とアルミニウムアンテナ１が接合する。この状態で、ＩＣチップ４がアンテナ1から脱落することは無いが、アンダーフィルを塗布することによって接合強度を強化させる（Ｓ３０２）。アンダーフィル６はＩＣチップ４が小さい場合はフィラーの入っていないタイプのものが望ましい。アンダーフィル６はＩＣチップ４とアンテナ１の間、スリットの中を充填し、レジスト３の壁面を越えない量を塗布する。アンダーフィル６を硬化してアンダーフィル塗布制御領域を持つインレット１０（Ｓ３０２に対応する構成）を製造する。
【００３３】
尚、ＩＣチップ４の搭載・接続方法は超音波による接続方法のみに限らず、ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)やＡＣＰ(Anisotropic Conductive Paste:異方性導電ペースト)、ＮＣＦ(Non-conductive Film)やＮＣＰ(Non-conductive Paste)などによるものでもかまわない。
【００３４】
（２）印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットの製造工程
次に、印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットの製造工程を、図４Ａ及びＢを用いて説明する。この工程では、上記した（１−２）の工程で製造したアンダーフィル塗布制御領域をもつインレット１０を用いて印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットを製造する。
【００３５】
先ず、図４Ａに示すように、ＲＦＩＤインレット１０の下層にベースとなる層１３を配し、前記インレット１０の上層にＩＣチップの厚さを平坦化させる形成層１２をＩＣチップと位置あわせを行い接着する（Ｓ４０１）。この形成層１２には、図４Ｂに示した斜視図のように、中央部に穴部１２１が設けられている。この穴部１２１は、レジスト３の穴部３１で形成したアンダーフィル塗布制御領域と同じ面積とすることで、ＲＦＩＤタグの平坦性を向上させるものである。印刷される面がインレット１０の下面であれば、ＲＦＩＤベース層１１が印刷面になるため、印刷可能な材料を配する。
【００３６】
次に流動して形成層１２の穴部１２１を埋める緩衝層１３を塗布する（Ｓ４０２）。緩衝層１３はポリエステル系、オレフィン系、ゴム系、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合）系などのホットメルト樹脂や、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、ウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂などの熱硬化性樹脂など、流動して穴部１２１を埋められるものであればいずれも使用できる。尚、この緩衝層１３は形成層１２をＲＦＩＤインレット１０に接着する接着剤をかねてもかまわない。
【００３７】
穴部１２１を埋めた後、ホットメルト樹脂であれば室温で、熱硬化樹脂なら硬化温度にて硬化させる。次に、上層に印刷層１４を設ける（貼り付ける？）（Ｓ４０３）。ＲＦＩＤリライタブルシートであれば、この印刷層１４がリライト層になる。さらに必要に応じて保護層１５を設ける。
【００３８】
本実施例によれば、ＲＦＩＤタグの表面または裏面を平坦に形成できるので、表面または裏面において印字不可能領域をなくすことができる。また、また繰り返し使用する場合の曲げや引っ張りなどの機械的ストレスに強いＲＦＩＤタグを提供することが可能になる。
【実施例２】
【００３９】
本発明による第二の実施例について説明する。
本実施例は、実施例１で説明した各工程のうち、（１−１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程を一部変えたものである。その具体的例を、図５を用いて説明する。
【００４０】
本実施例は、アンダーフィル塗布領域を制御したＲＦＩＤインレット１０の製造方法について、ポジ型・ネガ型両用レジストをもちいて製造することを特徴とする。フォトレジストは通常はネガ型かポジ型に分けられ、用途に応じて使い分けるが、ポジ型・ネガ型両用レジストがある。これは露光線源や露光強度、現像液などによりネガ型をポジ型に逆転あるいはポジ型をネガ型に逆転可能なものである。
【００４１】
図５に示すように、まず、アンテナとなる金属箔１を基材（ベースフィルム）２に接着して、反転可能なポジ型レジスト３０を塗布する（Ｓ５０１）。塗布したレジスト３０を乾燥させ、エッチング後に取り除く部分のアンテナパターンをマスク１００を用いて露光・現像し（Ｓ５０２）、金属箔をエッチングしてアンテナ形状１を得る。その後、アンダーフィル塗布領域を制御するためのエリアをマスク１０１を用いて遮光し、このエリア以外の部分のレジスト３０を露光する際に（Ｓ５０３）、露光強度を強くすることで、前記反転可能なポジ型レジスト３０がネガ型として働き、現像することでアンダーフィル塗布制御領域のレジストを除去できる（Ｓ５０４）。この後のＲＦＩＤタグの製造方法は第一の実施例と同じである。
【実施例３】
【００４２】
本発明による第三の実施例を説明する。
本実施例は、実施例１で説明した各工程のうち、（１−１）のアンダーフィル塗布制御領域を持つＲＦＩＤアンテナ製造工程を一部変えたものである。その具体的例を、図６を用いて説明する。
【００４３】
銀ペーストなどのペーストを用いて、スクリーン印刷によりＲＦＩＤインレットの基材（ベースフィルム）２の上にアンテナ１を形成するものは、アンテナ１形成の際にレジストを使用しない（Ｓ６０１）。そのため、このようなアンテナの上には実施例１、実施例２で用いたレジスト３または３０を使用してもかまわないが、アンテナ１の性能上、アンダーフィル塗布領域を制御する穴部２０１が設けられた穴あきフィルム２０を接着することが望ましい（Ｓ６０２）。スクリーン印刷により形成したアンテナ１０１の場合はアンテナ内部に空隙が多いため、その空隙にレジストがしみこむと誘電率等が変化してアンテナ性能を劣化させる可能性があるためである。
貼り付けるフィルム２０としては、ＰＥＴフィルム、ＰＥＮフィルムなど、アンテナ基材のフィルムと同等のものが利用できる。または、これらに限らず、穴明け加工が可能であるフィルムであればいずれの素材でも利用可能である。フィルムの厚さはＩＣチップの厚さよりも薄いものとすることで、ＩＣチップ搭載後のアンダーフィル塗布の際に、アンダーフィル内にボイドができにくい構造になる。
【実施例４】
【００４４】
本発明による第四の実施例を図７を用いて説明する。
本実施例は、図１で説明したＲＦＩＤタグの構成に対して、ＲＦＩＤインレットのアンテナとなる金属箔がチップ直下全面に存在しない場合についての例である。
【００４５】
このような構成のアンテナ形状の場合であっても、実施例１で説明したものと同じ工程を経て処理することにより、表面が平坦化されて印刷に対して良好であり、信頼性の高いＲＦＩＤタグを形成することができる。
【００４６】
すなわち、図７に示すように、先ずベースフィルム層７０２にアンテナの材料と成る金属箔を貼り付けてその上にレジスト７０３を塗布してマスク(図示せず)を用いてレジスト７０３を露光し、現像後エッチング処理することにより、ベースフィルム層７０２の上にアンテナパターン７０１が形成される（Ｓ７０１）。次に、ＩＣチップ７４が搭載される箇所のアンテナパターン７０１上のレジスト７０３を除去する（Ｓ７０２）。次に、レジストが除去されて露出したアンテナパターン７１上にＩＣチップ７０４を搭載し、ＩＣチップ７０４に超音波ホーン(図示せず)を当ててＩＣチップ７０４に付着させたはんだバンプ７０５を溶融してＩＣチップ７０４とアンテナパターン７０１とを接続する（Ｓ７０３）。
【００４７】
次に、アンテナパターン７０１と接続したＩＣチップ７０４の周囲とベースフィルム層７０２との間にアンダーフィル７０６を供給する（Ｓ７０４）。このとき、ＩＣチップ７０４が搭載された領域の周辺に残されたレジスト７０３によりアンダーフィル塗布制限領域が形成されており、供給されたアンダーフィルの広がりが抑えられる。アンダーフィル７０６は、レジスト層７０３の表面よりも高くならない程度に供給する。次に、ＩＣチップ７０４よりも少し大きめの窓(穴)が形成された形成層７１２をレジスト層７０３に貼り付け、緩衝層７１３を塗布する（Ｓ７０５）。次に、形成層７１２の表面に印刷層７１４を張り付け、その上に保護層７１５を貼り付けてＲＦＩＤタグを形成する。
【００４８】
本実施例においては、図１に示したＲＦＩＤタグの構成におけるベース層１１に相当する層への貼り付けを省略したが、必要に応じてベースフィルム層７０２をベース層１１に相当する層に貼り付ける構成としても良い。
【００４９】
このことから、本発明はいかなる形状のアンテナにおいても適用可能であり、アンテナ形状に左右されないものである。
【実施例５】
【００５０】
本発明による第五の実施例を説明する。
実施例一、二、三、四のいずれかの方法において製造されたＲＦＩＤインレット１０を用いて、第一の実施例の（２）の印刷対応平坦化ＲＦＩＤインレットの製造工程において製造する場合、図８に示すようにＲＦＩＤインレット１０のＩＣチップ４が下向きであり、形成層１２がＲＦＩＤインレット１０の下方にあり、ＲＦＩＤインレット１０の上方に印刷層１４及び保護層１５が存在してもかまわない。
【００５１】
即ち、本実施例においては、図２Ａ，図３で説明した工程を経て形成されたＲＦＩＤインレット１０を用いて、図４Ａで説明した工程フローのＳ４０１においては形成層１２とベース層１１とをＲＦＩＤインレット１０に貼り付けたが、本実施例においてはＳ４０１に相当する工程において形成層１２だけを貼り付け、Ｓ４０２に相当する工程で緩衝層１３を塗布した後、Ｓ４０３に相当するステップにおいてベースフィルム２の表面に印刷層１４を貼り付け、その上に保護層１５を貼り付ける。一方、形成層１２の表面にはベース層１１を貼り付けて図８に示すような構成のＲＦＩＤタグを形成する。
【００５２】
本実施例によれば、ベースフィルム２の表面に印刷層１４を貼り付けた構成となり、実施例１乃至４の場合と比べて印刷層１４の表面の平坦性がより向上する。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・アンテナ用金属箔 ２・・・ベースフィルム ３・・・レジスト ４・・・ＩＣチップ ５・・・はんだバンプ ６・・・アンダーフィル
１０・・・ＲＦＩＤインレット １１・・・タグベース層 １２・・・形成層
１３・・・緩衝層 １４・・・印刷層 １５・・・保護層 ２０・・・形成フィルム層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムと、
該ベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、
該アンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、
前記アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、
前記絶縁膜層に接合されて前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆う印刷層と
を備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
ベースフィルムと、
該ベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、
該アンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、
前記アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、
前記絶縁膜層に接合されて前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆うベース層と
前記ベースフィルムに接合された印刷層と
を備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記アンテナパターン上に形成された絶縁膜層は前記ＩＣチップが搭載されている箇所の周辺において前記アンテナパターンの上から除去されてい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】
前記絶縁膜層の厚さが前記ＩＣチップの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記絶縁膜層が前記アンテナパターンを形成するときにマスクとして用いられたレジストであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記絶縁膜層が前記アンテナパターン上に貼り付けられたフィルムであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、
該形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうち前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、
該レジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記レジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、
前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層を前記レジストに接合し、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆うようにして印刷層を接合する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項８】
アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、
該形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうち前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、
該レジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記レジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、
前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層を前記レジストに接合し、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆うようにしてベース層を接合し、
前記ベースフィルムの表面に印刷層を接合する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項９】
前記レジスト層の厚さが前記ＩＣチップの厚さよりも薄くなるように前記レジストを塗布することを特徴とする請求項７又は８に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１０】
前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去することを、前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストにレーザを照射してレジストを消失させることにより行うことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１１】
前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去することを、前記ＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストをマスクした状態で他の部分のレジストを前記アンテナパターンを露光したときよりも強い光で露光し、該強い光で露光されなかった前記マスクした領域のレジストを除去することにより行うことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１】
ベースフィルムと、
該ベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、
該アンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、
前記アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、
前記絶縁膜層に接合されて前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆う印刷層と
を備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
ベースフィルムと、
該ベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、
該アンテナパターンとはんだ接続されたＩＣチップと、
前記アンテナパターン上に形成された絶縁膜層と、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記絶縁膜層との間隙に充填されたアンダーフィル材料と、
前記絶縁膜層に接合されて前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層と、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に充填された緩衝層と、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆うベース層と
前記ベースフィルムに接合された印刷層と
を備えたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記アンテナパターン上に形成された絶縁膜層は前記ＩＣチップが搭載されている箇所の周辺において前記アンテナパターンの上から除去されてい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】
前記絶縁膜層の厚さが前記ＩＣチップの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記絶縁膜層が前記アンテナパターンを形成するときにマスクとして用いられたレジストであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記絶縁膜層が前記アンテナパターン上に貼り付けられたフィルムであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、
該形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうち前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、
該レジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記レジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、
前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層を前記レジストに接合し、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆うようにして印刷層を接合する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項８】
アンテナパターン材料が形成されたベースフィルム上にレジストを塗布しアンテナパターンを露光してアンテナパターンを形成し、
該形成したアンテナパターン上に残ったレジストのうち前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去し、
該レジストを除去したアンテナパターン上にＩＣチップを搭載して接続し、
前記ＩＣチップと前記アンテナ及び前記ベースフィルムとの間及び前記ＩＣチップと前記レジストとの間隙にンダーフィル材料を充填し、
前記ＩＣチップの上面に相当する部分に窓部を有し、表面の高さが前記ＩＣチップの表面の高さと略等しい形成層を前記レジストに接合し、
該形成層と前記ベースフィルム及び前記ＩＣチップとの間隙に緩衝材料を充填し、
前記形成層と前記ＩＣチップとの表面を覆うようにしてベース層を接合し、
前記ベースフィルムの表面に印刷層を接合する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項９】
前記レジスト層の厚さが前記ＩＣチップの厚さよりも薄くなるように前記レジストを塗布することを特徴とする請求項７又は８に記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１０】
前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去することを、前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストにレーザを照射してレジストを消失させることにより行うことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【請求項１１】
前記アンテナパターンにＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストを除去することを、前記ＩＣチップを搭載する部分及びその周辺のレジストをマスクした状態で他の部分のレジストを前記アンテナパターンを露光したときよりも強い光で露光し、該強い光で露光されなかった前記マスクした領域のレジストを除去することにより行うことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のＲＦＩＤタグの製造方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３２９３１（Ｐ２０１２−３２９３１Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０５７８（Ｐ２０１０−１７０５７８）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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