特許 7535236 ループ状導体付きＩＣ素子及びその製造方法、並びにＩＣチップ付き物品及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-07

(45)【発行日】2024-08-16

(54)【発明の名称】ループ状導体付きＩＣ素子及びその製造方法、並びにＩＣチップ付き物品及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/077 20060101AFI20240808BHJP

   H01Q 7/00 20060101ALI20240808BHJP

   H01Q 9/16 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

G06K19/077 156

H01Q7/00

H01Q9/16

G06K19/077 280

G06K19/077 296

G06K19/077 216

G06K19/077 136

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020066172

(22)【出願日】2020-04-01

(65)【公開番号】P2021163331

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(72)【発明者】

【氏名】近 禅

(72)【発明者】

【氏名】新井 浩次

【審査官】小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１９０００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６５８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０９７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４８４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９０２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９９８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８６９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００９０６５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０１Ｑ ７／００

Ｈ０１Ｑ ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基材と、
非接触通信が可能なＩＣチップと、
前記第１基材上に互いに所定間隔を隔てて対向し、前記ＩＣチップと電気的に接続することができる複数の接続端を有するループ状導体と、を備え、
前記ループ状導体は、長手方向に沿って延びる長手方向部分と、短手方向に沿って延びる短手方向部分とを有し、
前記ループ状導体の前記短手方向は、ループ状導体付きＩＣ素子を製造する際の前記第１基材の送り方向に対して平行に位置し、
前記ＩＣチップの反対側に位置する前記長手方向部分には、パッド部が連結され、
前記パッド部は、前記長手方向部分から前記ループ状導体の外側に向けて延びている、ループ状導体付きＩＣ素子。

【請求項2】

第１基材と、
非接触通信が可能なＩＣチップと、
前記第１基材上に互いに所定間隔を隔てて対向し、前記ＩＣチップと電気的に接続することができる複数の接続端を有するループ状導体と、を備え、
前記ループ状導体は、長手方向に沿って延びる長手方向部分と、短手方向に沿って延びる短手方向部分とを有し、
前記ループ状導体の前記短手方向に沿ってスジが存在する、ループ状導体付きＩＣ素子。

【請求項3】

前記ループ状導体の前記短手方向部分の線幅は、前記ループ状導体の前記長手方向部分の線幅よりも太い、請求項１又は２に記載のループ状導体付きＩＣ素子。

【請求項4】

前記ループ状導体の前記短手方向部分の線幅は、前記ループ状導体の前記長手方向部分の線幅の２倍以上８倍以下である、請求項３に記載のループ状導体付きＩＣ素子。

【請求項5】

前記ループ状導体の前記長手方向に沿う長さは、前記ループ状導体の前記短手方向に沿う長さの１．５倍以上１０倍以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のループ状導体付きＩＣ素子。

【請求項6】

第２基材と、前記第２基材上のアンテナとを有するアンテナ付き基材と、
前記アンテナ付き基材上に位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のループ状導体付きＩＣ素子と、を備えた、ＩＣチップ付き物品。

【請求項7】

ＲＦＩＤタグである、請求項６に記載のＩＣチップ付き物品。

【請求項8】

包材である、請求項６に記載のＩＣチップ付き物品。

【請求項9】

第１基材を準備する工程と、
前記第１基材上にループ状導体を形成する工程と、
前記ループ状導体上にＩＣチップを実装する工程と、を備え、
前記ループ状導体は、長手方向に沿って延びる長手方向部分と、短手方向に沿って延びる短手方向部分とを有し、
前記ループ状導体の前記短手方向は、ループ状導体付きＩＣ素子を製造する際の前記第１基材の送り方向に対して平行に位置し、
前記ＩＣチップの反対側に位置する前記長手方向部分には、パッド部が連結され、
前記パッド部は、前記長手方向部分から前記ループ状導体の外側に向けて延びている、ループ状導体付きＩＣ素子の製造方法。

【請求項10】

第２基材を準備する工程と、
前記第２基材上にアンテナを形成する工程と、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のループ状導体付きＩＣ素子を前記アンテナ及び前記第２基材に接着する工程と、を備えた、ＩＣチップ付き物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ループ状導体付きＩＣ素子及びその製造方法、並びにＩＣチップ付き物品及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、製品の情報を管理や識別する目的で、商品等にＩＣチップを搭載した非接触式ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグが利用されている。ＲＦＩＤタグのＩＣチップには商品等に関する情報が書き込まれており、商品等を管理や販売する際には、リーダライタによって、これらのＩＣチップの情報を無線で読み取り、利用することができる。このようなＲＦＩＤタグは、商品管理の利便性向上や安全性の向上、また人為的ミスをなくす等大きなメリットをもたらしている。

【0003】

ＲＦＩＤタグには、電池を内蔵し、自ら電波を発信できるアクティブタグと、無線で電力を受け取り、ＩＣチップを起動するパッシブタグとがある。近年、構成が簡単で、安価で生産できるパッシブタグが、多く採用されはじめている。パッシブタグには、複数の開放端を有し、電力を受けとる線状アンテナと、ＩＣとのインピーダンス整合をとり電力を効率よく伝えるループ状導体を有するものが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－７１８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

通常、ＲＦＩＤタグは、線状アンテナとループ状導体が同時に形成され、続いてＩＣチップが実装され、最後に管理対象物に容易に貼付できるようラベル形態に加工され用いられる。一方で、管理対象物に予め線状アンテナを形成しておき、この線状アンテナに対して、ループ状導体とＩＣチップとで構成されるループ状導体付きＩＣ素子を別途取り付けることも可能である。こうすることで、線状アンテナとループ状導体の面抵抗値を個別に設定でき、線状アンテナとループ状導体を作製するにあたり、様々な材料を採用することが可能となる。さらには、管理対象物に応じてインピーダンス整合を最適化することが容易となり、ＩＣチップを無線で読み取る際の感度を改善することができる。

【0006】

ループ状導体付きＩＣ素子を製造する工程で、ループ状導体付きＩＣ素子はロールに巻き取られることがあり、巻き締め等によりストレスが多く発生する。このとき、ループ状導体のうち、ロールの送り方向と平行な部分にクラックが発生することが考えられる。

【0007】

本開示は、ループ状導体にクラックが発生することを抑制することが可能な、ループ状導体付きＩＣ素子及びその製造方法、並びにＩＣチップ付き物品及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子は、第１基材と、非接触通信が可能なＩＣチップと、前記第１基材上に互いに所定間隔を隔てて対向し、前記ＩＣチップと電気的に接続することができる複数の接続端を有するループ状導体と、を備え、前記ループ状導体は、長手方向に沿って延びる長手方向部分と、短手方向に沿って延びる短手方向部分とを有し、前記ループ状導体の前記短手方向は、ループ状導体付きＩＣ素子を製造する際の前記第１基材の送り方向に対して平行に位置する。

【0009】

本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子は、第１基材と、非接触通信が可能なＩＣチップと、前記第１基材上に互いに所定間隔を隔てて対向し、前記ＩＣチップと電気的に接続することができる複数の接続端を有するループ状導体と、を備え、前記ループ状導体は、長手方向に沿って延びる長手方向部分と、短手方向に沿って延びる短手方向部分とを有し、前記ループ状導体の前記短手方向に沿ってスジが存在する。

【0010】

本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子において、前記ループ状導体の前記短手方向部分の線幅は、前記ループ状導体の前記長手方向部分の線幅よりも太くてもよい。

【0011】

本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子において、前記ループ状導体の前記短手方向部分の線幅は、前記ループ状導体の前記長手方向部分の線幅の１．５倍以上１０倍以下であってもよい。

【0012】

本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子において、前記ループ状導体の前記長手方向に沿う長さは、前記ループ状導体の前記短手方向に沿う長さの２倍以上８倍以下であってもよい。

【0013】

本実施の形態によるＩＣチップ付き物品は、第２基材と、前記第２基材上のアンテナとを有するアンテナ付き基材と、前記アンテナ付き基材上に位置する、本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子と、を備えている。

【0014】

本実施の形態によるＩＣチップ付き物品は、ＲＦＩＤタグであってもよい。

【0015】

本実施の形態によるＩＣチップ付き物品は、包材であってもよい。

【0016】

本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子の製造方法は、第１基材を準備する工程と、前記第１基材上にループ状導体を形成する工程と、前記ループ状導体上にＩＣチップを実装する工程と、を備え、前記ループ状導体は、長手方向に沿って延びる長手方向部分と、短手方向に沿って延びる短手方向部分とを有し、前記ループ状導体の前記短手方向は、ループ状導体付きＩＣ素子を製造する際の前記第１基材の送り方向に対して平行に位置する。

【0017】

本実施の形態によるＩＣチップ付き物品の製造方法は、第２基材を準備する工程と、前記第２基材上にアンテナを形成する工程と、本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子を前記アンテナ及び前記第２基材に接着する工程と、を備えている。

【発明の効果】

【0018】

本実施の形態によれば、ループ状導体にクラックが発生することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、一実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子を示す平面図。

【図2】図２は、一実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子を示す断面図（図１のII－II線断面図）。

【図3】図３は、一実施の形態によるＩＣチップ付き物品を示す平面図。

【図4】図４は、一実施の形態によるＩＣチップ付き物品を示す断面図（図３のIV－IV線断面図）。

【図5】図５は、変形例によるＩＣチップ付き物品を示す平面図。

【図6】図６は、変形例によるＩＣチップ付き物品を示す平面図。

【図7】図７は、ＲＦＩＤタグであるＩＣチップ付き物品を示す平面図。

【図8】図８は、包材であるＩＣチップ付き物品を示す斜視図。

【図9】図９（ａ）－（ｆ）は、一実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子の製造方法を示す断面図。

【図10】図１０は、ロール状に巻き取られた切断前のループ状導体付きＩＣ素子を示す斜視図。

【図11】図１１は、ループ状導体付きＩＣ素子を個片化している状態を示す平面図。

【図12】図１２（ａ）－（ｃ）は、一実施の形態によるＩＣチップ付き物品の製造方法を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しながら一実施の形態について具体的に説明する。以下に示す各図は、模式的に示したものである。そのため、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、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。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は、実施の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、適宜選択して使用することができる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含むものとする。

【0021】

以下、図１乃至図１２を参照して、一実施の形態について説明する。

【0022】

［ループ状導体付きＩＣ素子］
まず図１及び図２を参照して、本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子の構成について説明する。図１は、本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子を示す平面図であり、図２は、本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子を示す断面図である。

【0023】

図１及び図２に示すように、ループ状導体付きＩＣ素子１０は、第１基材１１と、第１基材１１上のループ状導体２０と、ループ状導体２０上の、非接触通信が可能なＩＣチップ１２とを備えている。このループ状導体付きＩＣ素子１０は、後述するアンテナ付き基材４０と一体となって、図示しないリーダライタとの間で非接触無線通信を行うＩＣチップ付き物品３０を構成する。すなわちループ状導体付きＩＣ素子１０は、別体に構成されたアンテナ付き基材４０のアンテナ４２を介してリーダライタとの間で非接触無線通信を行う。

【0024】

第１基材１１は、後述するようにループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際に、帯状の状態でロールに巻き取られる。第１基材１１の各辺はそれぞれ、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際の第１基材１１の送り方向Ｄ１（ロールの巻取方向）と、当該送り方向Ｄ１に対して垂直な幅方向Ｄ２と、に対して平行に延びている。送り方向Ｄ１に沿う第１基材１１の長さＬ１は、７ｍｍ以上２５ｍｍ以下としても良く、幅方向Ｄ２に沿う第１基材１１の長さＬ２は、１５ｍｍ以上６０ｍｍ以下としても良い。

【0025】

第１基材１１は、ループ状導体２０及びＩＣチップ１２を支持するものであり、樹脂シート（フィルム）や紙基材を用いることができる。樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール－エチレングリコール共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルフイド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン等の素材が使用される。また、紙基材としては、例えば、上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、ラテックスやメラミン含浸紙等が使用できる。

【0026】

ループ状導体２０は、第１基材１１上に積層されている。ループ状導体２０は、ＩＣチップ１２と接続した状態でのＩＣチップ１２との接続面でのインピーダンス整合をとり電力を効率よく伝えるための素子である。具体的には、ループ状導体２０は、細長いループ状に構成されており、ＩＣチップ１２に覆われる一部分を除き、環状に形成されている。この場合、ループ状導体２０は、平面視で長方形形状となっている。ループ状導体２０を構成する長方形の長辺は、長手方向ＤＬに平行に位置し、当該長方形の短辺は、短手方向ＤＳに平行に位置する。

【0027】

またループ状導体２０は、長手方向ＤＬに沿って延びる一対の長手方向部分２１と、短手方向ＤＳに沿って延びる一対の短手方向部分２２とを有している。一対の長手方向部分２１は、通常、互いに平行に配置され、一対の短手方向部分２２は互いに平行に配置されている。しかしながら、これに限らず、一対の長手方向部分２１が互いに非平行に配置されていても良く、一対の短手方向部分２２が互いに非平行に配置されていても良い。各長手方向部分２１の長さＬ３は、各短手方向部分２２の長さＬ４よりも長い。また、各長手方向部分２１と各短手方向部分２２とは通常、互いに直交するように配置されている。しかしながら、これに限らず、一対の長手方向部分２１と一対の短手方向部分２２とが平行四辺形状或いは台形状に配置されていても良い。なお、一対の長手方向部分２１のうち、ＩＣチップ１２側に位置する一方の長手方向部分２１は中央部分で途切れており、この長手方向部分２１には、一対（複数）の接続端２３が形成されている。一対の接続端２３は、第１基材１１上に互いに所定間隔を隔てて対向している。すなわち一対の接続端２３同士の間には、空隙部２４が形成され、空隙部２４を介して一対の接続端２３同士が対向している。一対の接続端２３は、それぞれＩＣチップ１２に電気的に接続されている。

【0028】

この場合、長手方向部分２１の長さＬ３（ループ状導体２０の長手方向ＤＬに沿う長さＬ３）は、短手方向部分２２の長さＬ４（ループ状導体２０の短手方向ＤＳに沿う長さＬ４）の１．５倍以上１０倍以下であっても良く、４倍以上１０倍以下であることが好ましい。長手方向部分２１の長さＬ３を短手方向部分２２の長さＬ４の１．５倍以上とすることにより、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際にループ状導体２０にクラックが発生することを抑制することができる。また長手方向部分２１の長さＬ３を短手方向部分２２の長さＬ４の１０倍以下とすることにより、ループ状導体付きＩＣ素子１０の大きさを小さく保ち、生産コストを抑えることができる。例えば、長手方向部分２１の長さＬ３は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下としても良く、短手方向部分２２の長さＬ４は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下としても良い。なお、長手方向部分２１の長さＬ３とは、長手方向部分２１を幅方向Ｄ２に沿って測定した長さである。また、短手方向部分２２の長さＬ４とは、短手方向部分２２を送り方向Ｄ１に沿って測定した長さである。

【0029】

また、ループ状導体２０の短手方向部分２２の線幅Ｗ２は、ループ状導体２０の長手方向部分２１の線幅Ｗ１よりも太くなっている。このように短手方向部分２２の線幅Ｗ２を長手方向部分２１の線幅Ｗ１よりも太くすることにより、第１基材１１を送り方向Ｄ１（ロールの巻取方向）に沿って曲げた際にクラックが生じやすい箇所である短手方向部分２２の強度を高めることができる。これにより、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際、ループ状導体２０にクラックが発生することを抑制することができる。

【0030】

この場合、短手方向部分２２の線幅Ｗ２は、長手方向部分２１の線幅Ｗ１の２倍以上８倍以下であっても良く、４倍以上８倍以下であることが好ましい。短手方向部分２２の線幅Ｗ２を長手方向部分２１の線幅Ｗ１の２倍以上とすることにより、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際にループ状導体２０にクラックが発生することを抑制することができる。また短手方向部分２２の線幅Ｗ２を長手方向部分２１の線幅Ｗ１の８倍以下とすることにより、寄生容量の増加によるインピーダンス不整合を抑制することができる。なお、短手方向部分２２の線幅Ｗ２とは、短手方向部分２２を幅方向Ｄ２に沿って測定した長さである。また、長手方向部分２１の線幅Ｗ１とは、長手方向部分２１を送り方向Ｄ１に沿って測定した長さである。

【0031】

本実施の形態において、ループ状導体２０の短手方向ＤＳは、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際の第１基材１１の送り方向Ｄ１に対して平行に位置している。またループ状導体２０の長手方向ＤＬは、幅方向Ｄ２に対して平行に位置している。後述するように、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際、第１基材１１は、ロール状に巻き取られる。上述した送り方向Ｄ１は、ロールの巻取方向に対して平行であり、幅方向Ｄ２は、ロールの中心軸方向に対して平行である。

【0032】

ループ状導体２０の表面（第１基材１１の反対側の面）には、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際の第１基材１１の送りに起因するスジＳが存在しても良い。スジＳは、ループ状導体２０の短手方向ＤＳに沿う、複数のライン状の溝である。このスジＳは、例えば第１基材１１をロール状に巻き取った際に、第１基材１１に生じる張力によって生じるものであっても良い。スジＳは、ループ状導体２０の表面に複数本形成され、それぞれ上述した送り方向Ｄ１に対して平行に延びている。送り方向Ｄ１に沿うスジＳの長さは、１００μｍ以上としても良く、スジＳの深さは、０．０５μｍ以上１μｍ以下としても良い。さらに、スジＳの密度は、１本／ｍｍ以上５０本／ｍｍ以下としても良い。

【0033】

ループ状導体２０は、導電性を有する素材により構成されている。ループ状導体２０は、例えば、金属箔をケミカルエッチングする方法により形成されても良い。金属箔としては、例えば、アルミニウムや銅等を用いることができる。金属箔は、第１基材１１上にめっきや蒸着、ドライラミネート、接着剤を用いた接着等により形成可能である。

【0034】

また、ループ状導体２０の一対の長手方向部分２１のうち、ＩＣチップ１２の反対側に位置する長手方向部分２１には、一対のパッド部２５が連結されていても良い。一対のパッド部２５は、それぞれ長手方向部分２１からループ状導体２０の外側に向けて延びている。この一対のパッド部２５は、それぞれ後述するアンテナ４２の一対の内側端部４３に重なる位置に設けられている。一対のパッド部２５は、ループ状導体２０と同一の材料によって一体に形成されている。各パッド部２５は、それぞれ平面視長方形形状を有している。なお、後述するように、ループ状導体２０にパッド部２５を形成せず、長手方向部分２１とアンテナ４２の一部を互いに略平行に配置しても良い（図５及び図６参照）。

【0035】

ＩＣチップ１２は、ループ状導体２０上に積層されている。ＩＣチップ１２は、データの記憶領域（メモリ）を有し、入出力機能、制御機能、信号変調、復調、制御機能を備える通常のものを用いることができる。このＩＣチップ１２は、アンテナ４２から得られた電力及び信号を受け、メモリの書き込み及び読み出しを行うものである。ＩＣチップ１２は、無線通信用のインターフェースや、後述するＩＣチップ付き物品３０を管理するために利用するデータを記憶させるメモリ等を有していても良い。ＩＣチップ１２は、図示しない接続層を介して、ループ状導体２０の一対の接続端２３に電気的に接続されている。この接続層としては、例えば異方性導電膜（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）が用いられても良い。異方性導電膜は、ニッケルや銀、金などの金属でコーティングした樹脂粒子や、ニッケルや銀、金などの導電体粒子が高分子に分散された構造を有しており、異方性導電膜をループ状導体２０とＩＣチップ１２との間に配置して加熱しながら圧力を加えることで、これらの金属がループ状導体２０とＩＣチップ１２とを電気的に接続する。

【0036】

図２に示すように、第１基材１１の厚みＴ１は、５μｍ以上２００μｍ以下としても良い。また、ループ状導体２０の厚みＴ２は、０．１μｍ以上５０μｍ以下としても良い。また、ＩＣチップ１２の厚みＴ３は、１００μｍ以上５００μｍ以下としても良い。さらに、ループ状導体付きＩＣ素子１０の全体の厚みＴ４は、２００μｍ以上７５０μｍ以下としても良い。

【0037】

［ＩＣチップ付き物品］
次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態によるＩＣチップ付き物品の構成について説明する。図３は、本実施の形態によるＩＣチップ付き物品を示す平面図であり、図４は、本実施の形態によるＩＣチップ付き物品を示す断面図である。

【0038】

図３及び図４に示すように、ＩＣチップ付き物品３０は、アンテナ付き基材４０と、アンテナ付き基材４０上のループ状導体付きＩＣ素子１０とを備えている。このＩＣチップ付き物品３０は、図示しないリーダライタとの間で非接触の無線通信を行うものである。

【0039】

このうちアンテナ付き基材４０は、第２基材（物品用基材）４１と、第２基材４１上の一対のアンテナ４２とを有している。このアンテナ付き基材４０は、ＩＣチップを有しておらず、上述したループ状導体付きＩＣ素子１０のＩＣチップ１２を用いてリーダライタとの間で非接触無線通信を行う。

【0040】

第２基材４１は、ＩＣチップ付き物品３０を支持する支持体としての役割を果たすものである。第２基材４１としては、上述した第１基材１１と同一の材料を用いても良く、異なる材料を用いても良い。具体的には、第２基材４１として、樹脂シート（フィルム）や紙基材を用いることができる。樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール－エチレングリコール共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルフイド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン等の素材が使用される。また、紙基材としては、例えば、上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、ラテックスやメラミン含浸紙等が使用できる。なお、第２基材４１の厚みＴ５は、例えば１００μｍ以上２０００μｍ以下とすることができる。

【0041】

一対のアンテナ４２は、第２基材４１に積層されており、導電性を有する素材により構成されている。各アンテナ４２は、例えば、導電性インキを印刷する方法により形成されても良い。導電性インキとしては、例えば、銅粉や銀粉などの粒子を含む導電性のインキを用いることができる。あるいは、アンテナ４２は、例えば、金属箔をケミカルエッチングする方法、又は金属箔を打ち抜く方法により形成されても良い。金属箔としては、例えば、アルミニウムや銅等を用いることができる。

【0042】

各アンテナ４２は、内側であってループ状導体付きＩＣ素子１０と重なる位置に設けられた内側端部４３と、この内側端部４３の外側に接続され、平面視でジグザグ状に複数屈曲したアンテナ配線部４４とを有している。アンテナ４２の材料としては、アルミニウム、銅、銅合金、銀等の金属又はその合金や複合材の他、グラフェン、カーボンナノチューブに代表される炭素系材料及びこれらの混合物を挙げることができる。また、アンテナ４２は各種の平面形状とすることができ、上述したジグザグ状のほか、渦巻きコイル状、パッチ状、その他の形状であってもよい。なお、アンテナ４２の厚みＴ６は、アンテナ４２の材料が炭素系材料であれば体積抵抗率が低いので厚くなり、アンテナ４２の材料が金属であれば薄く形成しても動作する。具体的には、アンテナ４２の厚みＴ６は、例えば０．０５μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。

【0043】

一対のアンテナ４２上には、ループ状導体付きＩＣ素子１０が積層されている。ループ状導体付きＩＣ素子１０は、接着層３１を介してアンテナ４２及び第２基材４１に接着されている。この場合、ループ状導体付きＩＣ素子１０は、ＩＣチップ１２を第２基材４１側に向けるようにして配置される。接着層３１としては、例えばエポキシ接着剤等の接着剤を用いることができる。また、接着層３１の厚みＴ７は、例えば１μｍ以上２０μｍ以下とすることができ、５μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましい。

【0044】

なお、ループ状導体付きＩＣ素子１０の構成は、図１及び図２を用いて説明したものと同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

【0045】

また本実施の形態の変形例として、図５及び図６に示すように、ループ状導体２０にパッド部２５を形成せず、長手方向部分２１とアンテナ４２の一部４２ａを互いに略平行に配置しても良い。アンテナ４２の一部４２ａは、平面視で長手方向部分２１とずれて配置されていても良い（図５）。あるいは、アンテナ４２の一部４２ａは、平面視で長手方向部分２１と重なっていても良い（図６）。長手方向部分２１とアンテナ４２の一部４２ａを平面視上重なる位置に設けることにより、非接触通信感度が改善し好適である。また、アンテナ４２は、所定の間隔を有する切断部を有していても、互いに接続されていて連続した構造を有していても良い。

【0046】

図７に示すように、ＩＣチップ付き物品３０は、例えばＲＦＩＤタグ３５であっても良い。このようなＲＦＩＤタグ３５は、それ自体が独立して流通性をもつものである。ＲＦＩＤタグ３５は、例えば商品管理に利用される際、第２基材４１に形成した図示しない粘着剤層を利用して商品に貼り付けられても良い。

【0047】

また図８に示すように、ＩＣチップ付き物品３０は、例えば包材３６であっても良い。この包材３６には、図示しない印刷層が形成されていても良い。このような包材３６は、内容物を収容するための収容部を有する容器を含んでいても良い。この場合、アンテナ付き基材４０の第２基材４１が容器の主たる基材を構成する。あるいは、包材３６としては、収容部を有する容器に対して取り付けるものであっても良い。この場合、アンテナ付き基材４０の第２基材４１はも容器の主たる基材とは別の基材を構成する。

【0048】

ＩＣチップ付き物品３０が包材３６である場合、包材３６としては、軟包装材、紙器又は樹脂成形品等であっても良い。このうち軟包装材としては、例えば、パウチ、ピロー、シュリンクラベル、インモールドラベル容器、蓋材等が挙げられる。また紙器としては、例えば、箱等の一般紙器、紙容器、紙カップ、紙トレイ又は台紙等が挙げられる。また樹脂成形品としては、ブリスター容器、真空成形容器、深絞り容器、射出成形容器、ブロー成形容器、プラスチックボトル等が挙げられる。なお、図８においては、包材３６が紙容器である場合を示している。

【0049】

ＩＣチップ付き物品３０が包材３６である場合、アンテナ４２は、容器の外面側（収容部の反対側）に位置していても良い。この場合、ループ状導体付きＩＣ素子１０及びアンテナ４２は、それぞれ第２基材４１よりも外面側に位置する。あるいは、アンテナ４２は、容器の内面側（収容部側）に位置していても良い。この場合、ループ状導体付きＩＣ素子１０は、容器の内面側（収容部側）に位置していても良く、容器の外面側（収容部の反対側）に位置していても良い。後者の場合、ループ状導体付きＩＣ素子１０とアンテナ４２との間に第２基材４１が配置されても良い。

【0050】

また、ＩＣチップ付き物品３０が包材３６である場合、アンテナ４２を覆うように、包材３６用の通常の印刷層が形成されていても良い。

【0051】

［ループ状導体付きＩＣ素子及びＩＣチップ付き物品の製造方法］
次に、本実施の形態によるループ状導体付きＩＣ素子１０及びＩＣチップ付き物品３０の製造方法について、図９乃至図１１を用いて説明する。

【0052】

まず図９（ａ）に示すように、第１基材１１を準備する。この第１基材１１は、切断前のものであり、図９の紙面奥側から手前側に向けて細長い帯形状を有している。

【0053】

次に、図９（ｂ）に示すように、第１基材１１の一方の面の略全体に金属箔５１を積層する。金属箔５１としては、アルミニウム等の延伸金属箔を用いることができる。この場合、金属箔５１を第１基材１１に対してドライラミネートにより接着しても良い。

【0054】

続いて、図９（ｃ）に示すように、金属箔５１の一方の面（第１基材１１の反対側の面）の略全体にドライフィルムレジスト５２Ａを積層する。

【0055】

次いで、図９（ｄ）に示すように、ドライフィルムレジスト５２Ａに対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部５３を有するレジスト層５２を形成する。

【0056】

次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト層５２を耐腐蝕膜として、金属箔５１の一方の面（第１基材１１の反対側の面）側から、金属箔５１に対して腐蝕液でエッチングを施す。腐蝕液は、使用する金属箔５１の材質に応じて適宜選択することができる。例えば、金属箔５１として銅を用いる場合、例えばリン酸／硝酸／酢酸混合液を使用し、エッチングすることができる。これにより、金属箔５１が所定のパターン形状に加工され、ループ状導体２０及びパッド部２５の外形が形成される。その後、レジスト層５２を除去する。

【0057】

次いで、図９（ｆ）に示すように、図示しない接続層を介して、ループ状導体２０上にＩＣチップ１２を実装する。接続層としては例えば異方性導電膜を用いても良い。この場合、異方性導電膜をループ状導体２０とＩＣチップ１２との間に配置して加熱しながら圧力を加えることで、ループ状導体２０とＩＣチップ１２とを電気的に接続することができる。

【0058】

このようにして、図１０に示すように、一枚の帯状の第１基材１１上に、複数のループ状導体２０及び複数のＩＣチップ１２が、送り方向Ｄ１に沿って互いに間隔を空けて配置される。この複数のループ状導体２０が形成された第１基材１１は、第１基材１１の送り方向Ｄ１に沿って巻き取られ、ロールＲを形成する。なお、このときループ状導体２０には、第１基材１１の送り方向Ｄ１に沿って、第１基材１１の送りに起因するスジＳが発生する（図１参照）。

【0059】

ところで、帯状の第１基材１１をロールＲとして巻き取った際、第１基材１１が湾曲することにより、ループ状導体２０に対して曲げ応力が加わる。とりわけ、硬くて曲がりにくいＩＣチップ１２を実装したループ状導体２０には、第１基材１１を曲げることによって大きなストレスが加わる。これに対して本実施の形態においては、ループ状導体２０の長手方向ＤＬは、第１基材１１の送り方向Ｄ１に対して直交する方向に位置し、ループ状導体２０の短手方向ＤＳは、第１基材１１の送り方向Ｄ１に対して平行に位置している。これにより、ループ状導体２０のうち、第１基材１１の送り方向Ｄ１に沿う部分を短くし、第１基材１１を曲げることによってループ状導体２０にクラックが生じることを抑制することができる。

【0060】

その後、図１１に示すように、各ループ状導体２０間の第１基材１１を切断することにより、第１基材１１を各ループ状導体２０毎に分離する。このようにして、第１基材１１と、ループ状導体２０と、ＩＣチップ１２とを備えたループ状導体付きＩＣ素子１０が得られる。

【0061】

一方、ループ状導体付きＩＣ素子１０とは別に、アンテナ付き基材４０を作製する。

【0062】

この場合、まず図１２（ａ）に示すように、樹脂シート（フィルム）や紙基材等からなる第２基材４１を準備する。

【0063】

次に、図１２（ｂ）に示すように、第２基材４１上に所定のパターンを有するアンテナ４２を形成する。各アンテナ４２は、例えば、導電性インキを印刷することにより形成されても良い。導電性インキとしては、例えば、銅粉や銀粉などの粒子を含む導電性のインキを用いることができる。導電性インキを印刷する場合、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、又はインクジェット法が用いられても良い。あるいは、アンテナ４２は、例えば、金属箔をケミカルエッチングする方法、又は金属箔を打ち抜く方法により形成されても良い。なお、導電性インキを印刷で形成する際、導電性インキを塗布する印刷機と同一の印刷機を用いて通常の印刷層（例えば包材３６用の印刷層）を形成しても良い。

【0064】

このようにして、第２基材４１と、第２基材４１上の一対のアンテナ４２とを有するアンテナ付き基材４０が得られる。

【0065】

その後、図１２（ｃ）に示すように、別途作製したループ状導体付きＩＣ素子１０をアンテナ付き基材４０に接着する。具体的には、ＩＣチップ１２を第２基材４１側に向けた状態で、接着層３１を用いてループ状導体付きＩＣ素子１０をアンテナ４２及び第２基材４１に接着する。これにより、アンテナ付き基材４０と、アンテナ付き基材４０上のループ状導体付きＩＣ素子１０とを備えたＩＣチップ付き物品３０が得られる。

【0066】

このように本実施の形態によれば、ループ状導体２０の短手方向ＤＳは、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際の第１基材１１の送り方向Ｄ１に対して平行に位置する。これにより、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する際にループ状導体２０が曲げられた場合であっても、ループ状導体２０にクラックが生じることを抑えることができる。この結果、ループ状導体付きＩＣ素子１０の歩留まりを改善し、ループ状導体付きＩＣ素子１０の品質を向上させることができる。具体的には、ループ状導体２０の長手方向ＤＬに沿う長さＬ４は、ループ状導体２０の短手方向ＤＳに沿う長さＬ３の１．５倍以上１０倍以下であっても良い。これにより、ループ状導体２０にクラックが生じることをより効果的に抑制することができる。

【0067】

また本実施の形態によれば、ループ状導体２０の短手方向部分２２の線幅Ｗ２は、ループ状導体２０の長手方向部分２１の線幅Ｗ１よりも太くても良い。具体的には、ループ状導体２０の短手方向部分２２の線幅Ｗ２は、ループ状導体２０の長手方向部分２１の線幅Ｗ１の２倍以上８倍以下であっても良い。これにより、ループ状導体２０の短手方向部分２２の強度を高めることができ、ループ状導体付きＩＣ素子１０を製造する工程でループ状導体２０が曲げられた場合に、ループ状導体２０にクラックが生じることを抑えることができる。

【0068】

また本実施の形態によれば、ループ状導体付きＩＣ素子１０とアンテナ付き基材４０とが互いに別体に構成され、これらを接着することによりＩＣチップ付き物品３０を作製する。これにより、ＩＣチップ１２をアンテナ４２に対して直接実装する場合と比較して、ＩＣチップ１２とアンテナ４２との間で高い位置精度が求められることがなく、ＩＣチップ付き物品３０を容易に製造することができる。また、アンテナ４２の材料とループ状導体２０の材料とを異ならせることができる。例えば、抵抗値を下げることが求められるループ状導体２０を低抵抗の材料で構成し、必ずしも低抵抗でなくても良いアンテナ４２を安価な別の材料で構成することができる。

【0069】

上記各実施の形態及び各変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態及び各変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０ ループ状導体付きＩＣ素子
１１ 第１基材
１２ ＩＣチップ
２０ ループ状導体
２１ 長手方向部分
２２ 短手方向部分
２３ 接続端
２４ 空隙部
２５ パッド部
３０ ＩＣチップ付き物品
３１ 接着層
４０ アンテナ付き基材
４１ 第２基材
４２ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】