説明

RFID用インレットアンテナの製造方法

【課題】RFID用インレットアンテナの製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生を抑制する。
【解決手段】回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程、前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターン20と、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターン40からなる接着剤層を印刷により形成する工程、樹脂含有基材10の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程、前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターン30を形成する工程により製造する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂含有基材の片面又は両面に金属回路が形成されているRFID用インレットアンテナの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
RFID用インレットアンテナは、樹脂含有基材(ベースとなる樹脂フィルム)の片面又は両面に金属回路が形成されている。そして、樹脂含有基材としては、耐熱性及び寸法安定性を考慮してポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等が用いられている。
【0003】
一方、RFID用インレットアンテナを封止するカバー材は、RFID用インレットアンテナとの接着性・カバー材表面への印刷適性・コスト等を考慮して選択される。具体的には、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、非結晶ポリエチレンテレフタレート(PETG)、紙等が選択される。
【0004】
RFID用インレットアンテナとカバー材との接着には接着剤が用いられる。ここで、RFID用インレットアンテナとカバー材とを接着して得られるRFID用アンテナは、非接触で情報をやり取りできる利点があるが、内蔵されているICチップを取り出すことが可能であれば情報の漏洩や改竄が可能となる欠点がある。そして、従来の接着剤を用いた接着であれば、何らかの方法を用いればRFID用インレットアンテナとカバー材とを剥離できる可能性が残されている。
【0005】
そこで、RFID用インレットアンテナに使用する樹脂含有基材とカバー材を同じ素材とし、且つRFID用インレットアンテナの回路の無い部分の少なくとも一部に樹脂含有基材がむき出し(接着剤が無い)の領域を設けることにより、RFID用インレットアンテナの樹脂含有基材とカバー材とを熱融着により一体化させることで、ICチップの取り出しができないようにすることが提案されている。そして、このRFID用アンテナは、特許文献1に開示されている。
【0006】
しかしながら、実際にRFID用インレットアンテナを製造する際は、樹脂含有基材に金属箔をラミネートした後にエッチングにより回路以外の金属箔を除去する工程を経る。特許文献1のように回路部分のみが樹脂含有基材と接着されているRFID用インレットアンテナを製造する場合には、エッチング前の金属箔は、エッチング後に回路になる領域以外は樹脂含有基材と接着されていない状態となる。つまり、樹脂含有基材と金属箔とが全面で拘束されるわけではないため、自由に動くことが可能な領域が存在することになる。その結果、エッチング前の金属箔のラミネートやエッチングレジスト層の印刷工程で樹脂含有基材や金属箔のシワや折れ込み、場合によっては破断を起こす問題点があった。
【0007】
ロールtoロールによる金属箔のラミネート時はもちろんのこと、シート状の金属箔のラミネート時やエッチングレジスト層の印刷時にも、金属箔及び樹脂含有基材に引っ張り応力が生じるため、その際に金属箔と樹脂含有基材の伸ばされ方が異なると、伸びやすい方の素材にシワ等の不具合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特許公開2006−4309号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、RFID用インレットアンテナの製造方法であって、製造過程中に金属箔と樹脂含有基材の伸縮性の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制された製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の製造方法を採用する場合には上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
即ち、本発明は、下記のRFID用インレットアンテナの製造方法に関する。
1.(1)回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程1、
(2)前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する工程2、
(3)樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程3、
(4)前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程4、
を有するRFID用インレットアンテナの製造方法であって、
前記工程2は、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンとを形成する工程である、
ことを特徴とする製造方法。
2.前記接着剤の第1のパターンと前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンとが、同一形状又は略同一形状である、上記項1に記載の製造方法。
3.前記金属箔は、アルミニウム箔又は銅箔である、上記項1又は2に記載の製造方法。
4.前記工程2において、前記金属箔のおもて面に、前記第2のパターンの一部又は全部に対応するレジストインキ層を更に印刷する、上記項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
5.樹脂含有基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも1種である、上記項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
【0012】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0013】
本発明のRFID用インレットアンテナの製造方法は、
(1)回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程1、
(2)前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する工程2、
(3)樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程3、
(4)前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程4、
を有するRFID用インレットアンテナの製造方法であって、
前記工程2は、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンとを形成する工程である、
ことを特徴とする。
【0014】
上記特徴を有する本発明のRFID用インレットアンテナの製造方法は、特に金属箔の裏面に接着剤層を印刷により形成する工程2において、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンとを形成することにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。即ち、回路パターンの直下にのみ存在する接着剤層(第1のパターン)に加えて、特定の第2のパターンの接着剤層を存在させることにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。
【0015】
工程1は、回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する。
【0016】
金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれた少なくとも1種を用いることができる。これらの金属箔の中でも経済性、信頼性の点からアルミニウム箔又は銅箔を用いるのが最も好ましい。アルミニウム箔とは、純アルミニウム箔に限定されるものではなく、アルミニウム合金箔も含む。金属箔のおもて面及び裏面の表現は、本明細書では便宜的に用いているが、どちらをおもて面とするかは任意に決定することができる。
【0017】
金属箔は、厚みが7μm以上60μm以下であるのが好ましく、より好ましくは厚みが15μm以上50μm以下である。
【0018】
具体的には、金属箔の材料としては、例えば、JIS(AA)の記号では1030、1N30、1050、1100、8021、8079等の純アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔を採用することができる。
【0019】
金属箔のおもて面に回路パターンのレジストインキ層を印刷する方法は限定的ではなく、公知のレジストインキを用いたグラビア印刷等の印刷法により回路パターンを印刷する。後記のエッチング処理により、レジストインキ層が形成されていない領域の金属箔が除去されることにより、レジストインキ層に応じた金属回路が形成される。
【0020】
本発明で用いるレジストインキは限定されないが、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインキが好ましい。このレジストインキはグラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、且つアルカリによって容易に剥離除去することができる。このレジストインキを用いる場合には、金属箔のおもて面に回路パターンを印刷し、紫外線を照射して硬化させることによりレジストインキ層が得られる。
【0021】
工程2は、前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する。工程2の詳細については、後記する。
【0022】
工程3は、樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する。
【0023】
樹脂含有基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、非結晶ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等が挙げられる。この中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルの少なくとも1種が好ましい。
【0024】
樹脂含有基材の種類と厚みは、通常、最終的に製造される機能カードの目的や用途によって選択される。ICカード(RFID用アンテナ)の用途では、加工とコストの観点からポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好ましく、一般に25〜50μmの厚みで使用される。
【0025】
工程4は、前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する。
【0026】
エッチングは常法に従って行えばよく、例えば、上記紫外線硬化型レジストインキによりレジストインキ層を形成した場合には、塩化第2鉄水溶液等による金属箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリによるレジストインキ層の剥離除去を行うことにより、樹脂含有基材に金属回路パターンを形成することができる。
【0027】
本発明の製造方法は、工程2において、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンとを形成する。
【0028】
上記接着剤の第1パターンは、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンと同一形状又は略同一形状であることが好ましい。つまり、回路パターンに「対応する」の用語は、回路パターンと実質的に同一形状又は略同一形状(例えば、回路パターンよりも若干幅広な形状)であることを意味する。
【0029】
以下、図面を例示的に参照しながら説明する。
【0030】
図1は、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状の第2のパターンを形成した態様である(なお、図1で図示しているのは、エッチング後の様子である)。
【0031】
図1の態様では、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成し、第2のパターンは、第1のパターンの外周側に円環状に幅3.0mmで形成し、且つ第1のパターンの外周端から4.0〜5.0mm離れた位置に形成している。金属箔の裏面にこのように接着剤を塗布することにより、金属箔は第1のパターンの接着剤20と第2のパターンの接着剤40の両方により樹脂含有基材に固着されているため、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。
【0032】
図2は、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状の第2のパターンを形成した態様である(なお、図2で図示しているのは、エッチング後の様子である)。
【0033】
図2の態様では、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成し、第2のパターンは、第1パターンの内周側にコの字状に幅3.0mmで形成し、且つ第1のパターンの内周端から4.0〜5.0mm離れた位置に形成している。金属箔の裏面にこのように接着剤を塗布することにより、金属箔は第1のパターンの接着剤20と第2のパターンの接着剤40の両方により樹脂含有基材に固着されているため、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。
【0034】
図3は、金属箔の裏面に接着剤が、金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンを形成した態様である(なお、図3で図示しているのは、エッチング後の様子である)。
【0035】
図3の態様では、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成し、第2のパターンは、第1パターンの内周側に、長さ20mm×幅3.0mmの直線状パターンと、50mm×幅3.0mmの直線状パターンの2パターンを形成し、且つそれぞれが垂直に方向に重ならないように配置し、且つそれぞれの第2のパターンの一端が第1のパターン内周端に接続されるように形成している。金属箔の裏面にこのように接着剤を塗布することにより、金属箔は第1のパターンの接着剤20と第2のパターンの接着剤40の両方により樹脂含有基材に固着されているため、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。
【0036】
上記図1〜図3の態様の中でも、第2のパターンを第1のパターンの外周側に円環状に形成する図1の態様が本発明の効果が得られ易い点で好ましい。
【0037】
図4は、図2の態様において、金属箔のおもて面に、第2のパターンに対応するレジストインキ層を更に印刷した態様である。このように、第2のパターンの一部又は全部に対応するレジストインキ層を更に印刷することにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生をより効率的に抑制することができる。この場合には、図4に図示される通り、第2のパターンの上にレジストインキ層を印刷したことに起因して、第2のパターンの上にも金属箔(但し、この金属箔は金属回路は構成しない)が残存する。
【0038】
なお、図1〜図4は例示であり、第2のパターンの態様は、第1のパターンから独立した島状及び/又は第1のパターンと接続した半島状であれば限定されず、各種態様を採用することができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明のRFID用インレットアンテナの製造方法は、特に金属箔の裏面に接着剤層を印刷により形成する工程2において、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンとを形成することにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。即ち、回路パターンの直下にのみ存在する接着剤層(第1のパターン)に加えて、特定の第2のパターンの接着剤層を存在させることにより、製造過程中の金属箔と樹脂含有基材の伸縮性能の違いに起因するシワ、折れ込み、破断等の発生が抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】実施例1の製造方法により得られたRFID用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。
【図2】実施例2の製造方法により得られたRFID用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。
【図3】実施例3の製造方法により得られたRFID用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。
【図4】実施例4の製造方法により得られたRFID用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。
【図5】比較例1の製造方法により得られたRFID用インレットアンテナの模式図及び横断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。
【0042】
実施例1
金属箔として50μm厚みのアルミニウム箔1N30材を用意し、片面(おもて面)に回路パターンのレジスト層を印刷した。次に、プラスチックフィルム(樹脂含有基材)として30μm厚みのポリカーボネートフィルムを用意し、塩化ビニル系樹脂を含む接着剤を使用し、前記レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層した。
【0043】
具体的には、図1に示すように、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第1のパターンの接着剤層を形成するとともに、前記第1のパターンとは異なる第2のパターンの接着剤層も形成した。
【0044】
具体的には、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成させた。第2のパターンは、第1パターンの外周側に円環状に幅3.0mmで形成され、かつ第1のパターン外周端から4.0〜5.0mm離れた位置に形成した。
【0045】
その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。
【0046】
上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。
【0047】
実施例2
実施例1と同様に、レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層し、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第1のパターンの接着剤層を形成するとともに、前記第1のパターンとは異なる第2のパターンの接着剤層も形成した。
【0048】
具体的には、図2に示すように、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成させ、第2のパターンは、第1パターンの内周側にコの字状に幅3.0mmで形成され、かつ第1のパターン内周端から4.0〜5.0mm離れた位置に形成した。
【0049】
その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。
【0050】
実施例3
実施例1、2と同様に、レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層し、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第1のパターンの接着剤層を形成するとともに、前記第1のパターンとは異なる第2のパターンの接着剤層も形成した。
【0051】
具体的には、図3に示すように、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成させ、第2のパターンは、第1パターンの内周側に、長さ20mm、幅3.0mmの直線状パターンと、50mm、幅3.0mmの直線状パターンの、2パターンを形成し、かつそれぞれが垂直に方向に重ならないように配置し、かつ夫々第2のパターンの一端が第1のパターン内周端に接続されるように形成した。
【0052】
その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。
【0053】
実施例4
実施例2と同様に、図4に示すように、第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成させ、第2のパターンは、第1パターンの内周側にコの字状に幅3.0mmで形成され、かつ第1のパターン内周端から4.0〜5.0mm離れた位置に形成した。このとき、アルミニウム箔には、回路パターンのほかに、第2のパターンに対応する位置に第2のパターンと同様のパターンとなるようにレジスト層を塗布した。
【0054】
その後、化学的エッチングにより回路パターン、及び第2のパターンに対応するパターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。これにより、基材上に、回路パターンと第3のパターンとが形成された。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が無い状態であり、製品として成立するものであった。
【0055】
比較例1
金属箔として50μm厚みのアルミニウム箔1N30材を用意し、片面(おもて面)に回路パターンのレジスト層を印刷した。次に、プラスチックフィルム(樹脂含有基材)として30μm厚みのポリカーボネートフィルムを用意し、塩化ビニル系樹脂を含む接着剤を使用し、前記レジスト層を印刷したアルミニウム箔をラミネート加工により積層した。
【0056】
具体的には、図5に示すように、アルミニウム箔の裏面に、回路パターンに対応する第1のパターンの接着剤層のみを形成した。第1のパターンは、回路パターンに対して回路パターンの片側の端から0.5mm広くなるように形成させた。
【0057】
その後、化学的エッチングにより回路パターン以外のアルミニウム箔を溶融除去した。上記で得られた回路パターンを有する基材は、シワや折れ、回路の欠損等が存在する状態であり、製品として成立し得ないものであった。
【符号の説明】
【0058】
10:樹脂含有基材
20:接着剤の第1のパターン
30:金属箔をエッチングすることにより形成された金属回路
40:接着剤の第2のパターン
50:接着剤の第2のパターン上に残存させた金属箔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(1)回路パターンのレジストインキ層を金属箔のおもて面に印刷する工程1、
(2)前記レジストインキ層が印刷されない前記金属箔の裏面に、接着剤層を印刷により形成する工程2、
(3)樹脂含有基材の片面又は両面に、前記接着剤層を印刷により形成した前記金属箔を固着する工程3、
(4)前記レジストインキ層をマスクとして、前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程4、
を有するRFID用インレットアンテナの製造方法であって、
前記工程2は、前記金属箔の裏面に前記接着剤が、前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンに対応する第1のパターンと、前記第1のパターンから独立した島状及び/又は前記第1のパターンと接続した半島状の第2のパターンとを形成する工程である、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項2】
前記接着剤の第1のパターンと前記金属箔のおもて面に印刷された回路パターンとが、同一形状又は略同一形状である、請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
前記金属箔は、アルミニウム箔又は銅箔である、請求項1又は2に記載の製造方法。
【請求項4】
前記工程2において、前記金属箔のおもて面に、前記第2のパターンの一部又は全部に対応するレジストインキ層を更に印刷する、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
【請求項5】
樹脂含有基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−194743(P2012−194743A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−57774(P2011−57774)
【出願日】平成23年3月16日(2011.3.16)
【出願人】(399054321)東洋アルミニウム株式会社 (179)
【Fターム(参考)】