JP4771115B2

JP4771115B2 - Ｉｃタグ

Info

Publication number: JP4771115B2
Application number: JP2005129573A
Authority: JP
Inventors: 耕司田崎; 裕宣石坂
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: JP2006309401A

Description

本発明は、ＩＣタグに関する。

近年、ＩＣタグを用いる非接触式個体識別システムは、物のライフサイクル全体を管理するシステムとして、製造、物流、販売、リサイクルのすべての業態で注目されている。特にＵＨＦ波やマイクロ波を用いる電波方式のＩＣタグは、ＩＣチップに外部アンテナを取り付けた構造で数メートルの通信距離が可能であるという特徴によって注目されており、現在、大量の商品の物流管理や製造物履歴管理、セキュリティ管理等を目的にシステムの構築が進められている。

１３．５６ＭＨｚ帯を利用した電磁誘導方式のＩＣタグを含めて、これらを利用した実証実験はアパレル、家電、航空、出版、農業等の各業界で進められており、アパレル等の一部の業界ではすでに実用化が図られている。

ＩＣタグを用いた非接触式個体識別システムで大量の商品の物流及び物品管理を実現するためには、商品の１つ１つにＩＣタグを取り付ける必要がある。そのためには安価なＩＣタグを大量に生産しうる技術と、ＩＣタグを種々の形状のものに容易に取り付ける技術が不可欠である。

ＩＣタグの取り付けに関しては、種々の物品の形状や材質に適したＩＣタグを選択し取り付ける必要がある。現在の一般的なＩＣタグには、塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の有機樹脂フィルムによってカード状に成型したもの、紙ラベルに加工されたもの、あるいは熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等で用途に合った形状に成型されたものなどがあり、被着体に紐や粘着剤等を利用して取り付けたり、梱包箱中に入れたりする場合が多い。しかし、被着体として衣服やタオル、シーツ等の布状の製品を考え、これらの製品が小売店の店頭に並ぶまでの物流管理だけでなく、使用時もしくは使用後までの管理を考える場合には、取り付けられるＩＣタグに、繰り返し洗濯、脱水に耐えうる耐水性や耐圧性、耐折れ性及び耐ねじれ性等の機械的強度と、ＩＣタグが取り付けられた衣服やタオルを使用する際の着心地や使い心地を損なわないための柔軟性が要求される。

マイクロ波を用いる電波方式のＩＣタグとしては、例えば、株式会社日立製作所と株式会社ルネサステクノロジ社によって開発されたＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）型インレットを用いたものが知られている。ここでインレットとは、非接触式固体識別用のＩＣチップを送受信アンテナに実装したものであり、ＩＣタグの中間形態である。

その他のインレット構造として、例えば、株式会社日立製作所により、外部電極が表裏面に１個ずつ形成されたＩＣチップ（以下、両面電極チップ）を励振スリット型ダイポールアンテナに挟み込む構造が開発されている（特許文献１参照）。励振スリットを有するダイポールアンテナ構造は、このスリットの幅及び長さを変えることで、アンテナのインピーダンスとＩＣチップの入力インピーダンスとを整合することが可能であり、良好な通信特性を得ることができる。
特開２００４−１２７２３０号公報

しかしながら、耐水性と機械的強度を満足するには、ＩＣチップ、送受信アンテナあるいはその接続部を破壊から保護するために有機樹脂等によって成型することが好ましいが、その剛性によって着心地、使い心地が損なわれたり、被着体の生地自体を傷めるという問題があった。

本発明は、前記に鑑みてなされたものであり、例えば衣服やタオル、シーツ等の布状の被着体に取り付けた際に、ＩＣタグの信頼性を満足するための耐水性や機械的強度と、着心地や使い心地を損なわず被着体自体を傷めることのない柔軟性とを実現しうるＩＣタグを提供するものである。

すなわち、本発明は以下の通りである。
１．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網からなることを特徴とするＩＣタグ。
２．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網からなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
３．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、織布もしくは不織布もしくは網の表面に金属めっき層を形成したものからなることを特徴とするＩＣタグ。
４．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、織布もしくは不織布もしくは網の表面に金属めっき層を形成したものからなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
５．織布もしくは不織布の表面にめっきされる金属は銅またはニッケルまたは銀または錫を含有することを特徴とする項３または４に記載のＩＣタグ。
６．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、複数の開口部を有する金属加工板からなることを特徴とするＩＣタグ。
７．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、複数の開口部を有する金属加工板からなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
８．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、金属糸もしくは金属に被覆された糸を織布もしくは不織布もしくはフィルムに刺繍したものからなることを特徴とするＩＣタグ。
９．無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、金属糸もしくは金属に被覆された糸を織布もしくは不織布もしくはフィルムに刺繍したものからなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
１０．ＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部が金属接合によって形成されることを特徴とする項１〜９いずれかに記載のＩＣタグ。
１１．ＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部がはんだ接合または抵抗溶接または超音波接合から選択されることを特徴とする項１０に記載のＩＣタグ。
１２．ＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部が導電性接着剤または異方導電性接着剤または非導電性接着剤によって形成されることを特徴とする項１〜９いずれかに記載のＩＣタグ。
１３．少なくともＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部が有機樹脂によって封止されていることを特徴とする項１〜１２いずれかに記載のＩＣタグ。
１４．ＩＣチップの外部電極が対向する２つの面に形成されていることを特徴とする項１〜１３いずれかに記載のＩＣタグ。
１５．少なくとも送受信アンテナの一部がベース基材によって支持されていることを特徴とする項１〜１４いずれかに記載のＩＣタグ。

本発明のＩＣタグによれば、次のような効果を得ることができる。すなわち、無線通信用のＩＣチップを、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網や、金属糸もしくは金属に被覆された糸を被着体に刺繍して形成した送受信アンテナに接続する構造によって、例えば衣服やタオル、シーツ等の布状の被着体に取り付けた際に、ＩＣタグの信頼性を満足するための耐水性や機械的強度と、着心地や使い心地を損なわず被着体自体を傷めることのない柔軟性とを実現しうるＩＣタグを実現することができる。

本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は例として示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。以下、送受信アンテナは、送受信アンテナまたはアンテナと記載する。

図１及び図２に、本発明のＩＣタグの第１の形態を示す。図１（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１０はダイポールアンテナとなる２枚の金網２０ａ及び２０ｂに異方導電性接着剤４０を介して接続されている。図１（ｂ）は図１（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの一方の面内に形成された２つの外部電極１１ａ及び１１ｂがアンテナ（金網）２０ａ及び２０ｂに各々異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続され、両電極間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。図１の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するためにＩＣチップの周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。

図２（ａ）は図１に示したＩＣタグにおいて、ＩＣチップの周囲を有機樹脂５０によって封止したものである。図２（ｂ）はその断面構造を示す図である。すなわち、前述したようにＩＣチップの周囲は封止樹脂によって耐圧力、耐曲げ、耐ねじれ等の機械的強度を確保するとともに、耐水性も備えている。一方、アンテナである金網は太さが数十マイクロメートルの金属ワイヤを用いて網を形成することにより、一般にＩＣタグ用アンテナとして用いられる１０〜３０マイクロメートル程度のアルミニウム箔もしくは銅箔や、導電性ペーストの硬化物よりも高い耐曲げ、耐ねじれ性が得られる。また、金属ワイヤと同じ厚みの金属板と比較すれば柔軟性に優れている。

このように、図２（ａ）及び図２（ｂ）にて説明した構造は、機械的強度と柔軟性を併せ持つＩＣタグとして好適な構造である。なお、図１及び図２を用いて説明した本形態において、アンテナは金網の他に金属線を用いた織布もしくは不織布であってもよい。また、ＩＣチップとアンテナとの接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。さらに、本形態で用いるアンテナはＩＣタグに要求される柔軟性を損なわないベース基材に支持されたものであってもよい。

図３及び図４に、本発明のＩＣタグの第２の形態を示す。
図３（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１０はＩＣチップより一回り大きい第１のアンテナ３０に接続されている。第１のアンテナ３０には、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンス整合を図るためにスリット３１が形成された励振スリット型ダイポールアンテナが良好な通信特性を得るために好ましい。ここで、通信特性はスリットの形状によって大きく影響されるので、最適なスリットを精度良く形成するために、第１のアンテナ材料には銅箔やアルミニウム箔等の金属箔を使用するのが好ましい。また、アンテナの柔軟性を十分に得るためには第１のアンテナは可能な範囲で小さくしておくことが望ましい。

ＩＣチップはその外部電極がスリットを跨いだ所定の位置に異方導電性接着剤４０を介して接続されている。さらに第１のアンテナは第２のアンテナとなる２枚の金網２０ａ及び２０ｂに異方導電性接着剤を介して接続されている。図３（ｂ）は図３（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの一方の面内に形成された２つの外部電極１１ａ及び１１ｂが第１のアンテナ３０に異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続され、両電極間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。図３（ｂ）で第１のアンテナはアンテナとなる導体３２と導体を支持するベース基材３３とから形成されているが、ベース基材は無くてもよい。第１のアンテナの両端は第２のアンテナ（金網）２０ａ及び２０ｂに各々導電性接着剤を介して接続されている。

図３の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作と良好な通信特性を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナとの接続部、さらに第１のアンテナと第２のアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するために第１のアンテナの周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。

図４（ａ）は図３に示したＩＣタグにおいて、ＩＣチップ及び第１のアンテナ及び第１のアンテナと第２のアンテナとの接続部の周囲を有機樹脂５０によって封止したものである。図４（ｂ）はその断面構造を示す図である。すなわち、前述したように第１のアンテナの周囲は封止樹脂によって耐圧力、耐曲げ、耐ねじれ等の機械的強度を確保するとともに、耐水性も備えている。一方、第２のアンテナである金網は太さが数十マイクロメートルの金属ワイヤを用いて網を形成することにより、一般にＩＣタグ用アンテナとして用いられる１０〜３０マイクロメートル程度のアルミニウム箔もしくは銅箔や、導電性ペーストの硬化物よりも高い耐曲げ、耐ねじれ性が得られる。また、金属ワイヤと同じ厚みの金属板と比較すれば柔軟性に優れている。

このように、図４（ａ）及び図４（ｂ）にて説明した構造は、機械的強度と柔軟性を併せ持ち、かつ良好な通信特性を得られるＩＣタグとして好適な構造である。なお、図３及び図４を用いて説明した本形態において、第２のアンテナは金網の他に金属線を用いた織布もしくは不織布であってもよい。また、ＩＣチップと第１のアンテナ、第１のアンテナと第２のアンテナの各接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。さらに、本形態で用いるアンテナはＩＣタグに要求される柔軟性を損なわないベース基材に支持されたものであってもよい。

図５及び図６に、本発明のＩＣタグの第３の形態を示す。
図５（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１０は複数の開口部を形成した金属板からなるアンテナ２１に異方導電性接着剤４０を介して接続されている。アンテナには第２の形態と同様に、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンス整合を図るためのスリット２２が形成されていることが良好な通信特性を得る上で好ましい。また、柔軟性を得るために金属板は薄く、かつアンテナの面積に占める開口部の比率は可能な範囲で大きいことが好ましい。

図５（ｂ）は図５（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの一方の面内に形成された２つの外部電極１１ａ及び１１ｂがアンテナ２０ａ及び２０ｂに各々異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続さ、両電極間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。

図５の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作と良好な通信特性を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するためにＩＣチップの周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。

図６（ａ）は図６に示したＩＣタグにおいて、ＩＣチップ及び第１のアンテナ及び第１のアンテナと第２のアンテナとの周囲を有機樹脂５０によって封止したものである。図６（ｂ）はその断面構造を示す図である。すなわち、前述したようにＩＣチップの周囲は封止樹脂によって耐圧力、耐曲げ、耐ねじれ等の機械的強度を確保するとともに、耐水性も備えている。一方、アンテナである金属板は可能な範囲で薄く、開口部比率を大きくすることで柔軟性を得ることができる。

このように、図６（ａ）及び図６（ｂ）にて説明した構造は、機械的強度と柔軟性を併せ持ち、かつ良好な通信特性を得られるＩＣタグとして好適な構造である。なお、図５及び図６を用いて説明した本形態において、ＩＣチップとアンテナの接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。さらに、本形態で用いるアンテナはＩＣタグに要求される柔軟性を損なわないベース基材に支持されたものであってもよい。

図７に、本発明のＩＣタグの第４の形態を示す。
図７（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１０はＩＣチップより一回り大きい第１のアンテナ３０に接続されている。第１のアンテナには、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンス整合を図るためにスリット３１が形成された励振スリット型ダイポールアンテナが良好な通信特性を得るために好ましい。ここで、通信特性はスリットの形状によって大きく影響されるので、最適なスリットを精度良く形成するために、第１のアンテナ材料には銅箔やアルミニウム箔等の金属箔を使用するのが好ましい。また、アンテナの柔軟性を十分に得るためには第１のアンテナは可能な範囲で小さくしておくことが望ましい。ＩＣチップはその外部電極がスリットを跨いだ所定の位置に異方導電性接着剤４０を介して接続されている。

第２のアンテナは金属糸もしくは金属に被覆された糸をＩＣタグの被着体６０に刺繍した２つの部分（刺繍アンテナ）２３ａ及び２３ｂからなり、第２のアンテナである金属糸もしくは金属に被覆された糸の一部が第１のアンテナの端部を貫通するように被着体６０に刺繍することによって、第１のアンテナと第２のアンテナとの電気的接続及び固定をしている。

図７（ｂ）は図７（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの一方の面内に形成された２つの外部電極１１ａ及び１１ｂが第１のアンテナ３０に異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続され、両電極間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。図７（ｂ）で第１のアンテナはアンテナとなる導体３２と導体を支持するベース基材３３とから形成されているが、ベース基材は無くてもよい。第１のアンテナの両端は第２のアンテナ（刺繍アンテナ）２３ａ及び２３ｂとなる金属糸もしくは金属に被覆された糸によって被着体６０と一体化した状態で縫い付けられ、電気的な接続と同時に固定されている。

図７の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作と良好な通信特性を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナとの接続部、さらに第１のアンテナと第２のアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するために、第１のアンテナを第２のアンテナと固定する前もしくは固定した後に、ＩＣチップの周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。なお、本形態において、ＩＣチップと第１のアンテナの接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。

図８及び図９に、本発明のＩＣタグの第５の形態を示す。
図８（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１２には２つの外部電極がＩＣチップの表裏面にそれぞれ１個ずつ形成されており、ＩＣチップの表裏面を挟んでダイポールアンテナとなる２枚の金網２０ａ及び２０ｂに異方導電性接着剤４０を介して接続されている。図８（ｂ）は図８（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの表裏面に形成された２つの外部電極１３ａ及び１３ｂがアンテナ（金網）２０ａ及び２０ｂに各々異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続され、両電極間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。

ＩＣチップを挟んでアンテナを接続する本構造は、同一面に２つの外部電極が形成されているＩＣチップを２つのアンテナに接続する場合と異なり、ＩＣチップの各々の電極とアンテナとの位置合わせに高い精度が不要なことから、ＩＣチップの大きさが小さい場合に有効な構造である。図８の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するためにＩＣチップの周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。

図９（ａ）は図８に示したＩＣタグにおいて、ＩＣチップの周囲を有機樹脂５０によって封止したものである。図９（ｂ）はその断面構造を示す図である。すなわち、前述したようにＩＣチップの周囲は封止樹脂によって耐圧力、耐曲げ、耐ねじれ等の機械的強度を確保するとともに、耐水性も備えている。一方、アンテナである金網は太さが数十マイクロメートルの金属ワイヤを用いて網を形成することにより、一般にＩＣタグ用アンテナとして用いられる１０〜３０マイクロメートル程度のアルミニウム箔もしくは銅箔や、導電性ペーストの硬化物よりも高い耐曲げ、耐ねじれ性が得られる。また、金属ワイヤと同じ厚みの金属板と比較すれば柔軟性に優れている。

このように、図９（ａ）及び図９（ｂ）にて説明した構造は、機械的強度と柔軟性を併せ持つＩＣタグとして好適な構造である。なお、図８及び図９を用いて説明した本形態において、アンテナは金網の他に金属線を用いた織布もしくは不織布であってもよい。また、ＩＣチップとアンテナの接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。さらに、本形態で用いるアンテナはＩＣタグに要求される柔軟性を損なわないベース基材に支持されたものであってもよい。

図１０に、本発明のＩＣタグの第６の形態を示す。図１０（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１２には２つの外部電極がＩＣチップの表裏面にそれぞれ１個ずつ形成されており、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンス整合を図るためのスリット２５を備えた励振スリット型ダイポールアンテナとなる金網２４に短絡板３４を介して接続されている。ＩＣチップとアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板とアンテナは異方導電性接着剤を介して接続されている。

図１０（ｂ）は図１０（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの下面に形成された外部電極１３ａがアンテナに形成されたスリットの一方の側に、上面に形成された外部電極１３ｂが短絡板３４に、短絡板がアンテナに形成されたスリットの他方の側に各々異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続され、各々の接続部間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。なお、図１０（ｂ）では短絡板を接続用の導体３５と、導体３５を支持するベース基材３６の２層構造で示したが、ベース基材３６は無くてもよい。

図１０の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板とアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するために、図には示さないがＩＣチップ及び短絡板の周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。なお、本形態において、アンテナは金網の他に金属線を用いた織布もしくは不織布であってもよい。

また、ＩＣチップとアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板とアンテナとの各接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。さらに、本形態で用いるアンテナはＩＣタグに要求される柔軟性を損なわないベース基材に支持されたものであってもよい。

図１１に、本発明のＩＣタグの第７の形態を示す。図１１（ａ）は上面から見た概略図である。ＩＣチップ１２には２つの外部電極がＩＣチップの表裏面にそれぞれ１個ずつ形成されており、第１のアンテナ３０に接続されている。第１のアンテナには、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンス整合を図るためのスリット３１が形成された励振スリット型ダイポールアンテナが良好な通信特性を得るために好ましい。

ＩＣチップの一方の面の外部電極は第１のアンテナに形成されたスリットの一方の側に接続され、もう一方の面の外部電極は短絡板３４を介してスリットを跨いだもう一方の側に接続されている。ＩＣチップと第１のアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板と第１のアンテナは異方導電性接着剤を介して接続されている。さらに第１のアンテナは第２のアンテナとなる２枚の金網２０ａ及び２０ｂに異方導電性接着剤を介して接続されている。

図１１（ｂ）は図１１（ａ）を断面方向から見た図である。ＩＣチップの下面に形成された外部電極１３ａが第１のアンテナに形成されたスリットの一方の側に、上面に形成された外部電極１３ｂが短絡板３４に、短絡板が第１のアンテナに形成されたスリットを跨いだもう一方の側に各々異方導電性接着剤に含有される導電粒子４１を介して電気的に接続され、各々の接続部間はマトリクス樹脂４２によって固定されるとともに、電気的に絶縁性を保たれている。なお、図１１（ｂ）では短絡板を接続用の導体３５と、導体３５を支持するベース基材３６の２層構造で示したが、ベース基材３６は無くてもよい。さらに第１のアンテナの両端は第２のアンテナ２０ａ及び２０ｂに各々導電性接着剤を介して接続されている。

図１１の構造にて、ＩＣタグの基本的な動作を得ることはできるが、ＩＣチップ及びＩＣチップとアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板とアンテナとの接続部を保護し、耐水性や機械的強度を確保するために、図には示さないがＩＣチップ及び短絡板の周囲を有機樹脂等によって封止することが望ましい。このように、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）にて説明した構造は、機械的強度と柔軟性を併せ持つＩＣタグとして好適な構造である。なお、本形態において、第２のアンテナは金網の他に金属線を用いた織布もしくは不織布であってもよい。

また、ＩＣチップと第１のアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板と第１のアンテナ、第１のアンテナと第２のアンテナとの各接続は、異方導電性接着剤の代わりに、導電性接着剤、非導電性接着剤、はんだ接合や超音波印加による金属接合等であってもよい。さらに、本形態で用いるアンテナはＩＣタグに要求される柔軟性を損なわないベース基材に支持されたものであってもよい。

本発明の実施の形態を図１から図１１を用いて説明したように、無線通信用のＩＣチップを、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網や、金属糸もしくは金属に被覆された糸を被着体に刺繍して形成した送受信アンテナに接続する構造によって、例えば衣服やタオル、シーツ等の布状の被着体に取り付けた際に、ＩＣタグの信頼性を満足するための耐水性や機械的強度と、着心地や使い心地を損なわず被着体自体を傷めることのない柔軟性とを実現しうるＩＣタグを実現することができる。

以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
まず、同一面内に２つの外部電極が形成された、大きさが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの無線通信用のＩＣチップを準備した。次に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔と厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材を貼り合わせたフィルムを準備し、アルミニウム箔面にエッチングレジストを形成した後にエッチング法を用いて、図３に示した、中央にＴ字型のスリットが形成された第１のアンテナを作製した。第１のアンテナの大きさは３ｍｍ×３ｍｍである。

次に、第１のアンテナのアルミニウム箔面の所定の位置に異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５、日立化成工業株式会社製）を仮固定し、その上にＩＣチップの２つの電極が第１のアンテナのスリットを跨ぐように位置決めし、１８０℃、３ＭＰａの条件で２０秒間加熱圧着してＩＣチップと第１のアンテナとを接続固定した。

次に、第２のアンテナとなるステンレス製金網（メッシュ４００×４００、ワイヤ太さ３０μｍ）を幅３ｍｍ、長さ２５ｍｍの大きさに切断したものを２枚準備した。次に、第１のアンテナのアルミニウム箔面の両端約１ｍｍの部分に異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５、日立化成工業株式会社製）を仮固定し、その上にステンレス製金網を両端に１枚ずつ位置決めし、ＩＣチップの上から圧着ヘッドを用いて１８０℃、３ＭＰａの条件で２０秒間加熱圧着して第１のアンテナと第２のアンテナとを接続固定した。次に、ＩＣチップ及び第１のアンテナが被覆されるように、大きさが約５ｍｍ×４ｍｍ、厚みが約１ｍｍの範囲をポリアミド樹脂で封止した。

以上の工程にて、図４に示す構造で幅４ｍｍ、長さ５１ｍｍのＩＣタグを２個作製した。このＩＣタグをＩＣタグリーダ（ＭＲ−ＳＴＤ２、出力１５０ｍＷ、日立国際電気株式会社製）とアンテナ（直線偏波方式１パッチアンテナ、日立国際電気株式会社製）で読み取ったところ、いずれも３０ｍｍの距離で通信ができた。

次に、上記のＩＣタグのうちの１個を図１２に示すように、タオルの折り返し部の内側に縫い付けた。また、もう１個を図１３に示すように、小片の布地に縫い付け、さらにその布地をＩＣタグが内側になるように衣服裏面の襟下部に縫い付けた。これらのタオル及び衣服を使用する際にＩＣタグによって使い心地が損なわれることは無かった。

次に、上記のＩＣタグ付きタオル及びＩＣタグ付き衣服を家庭用ドラム式洗濯乾燥機にて洗濯、乾燥する工程を５０回繰り返した。その後、これらのタオル及び衣服のＩＣタグ縫い付け部を前記のＩＣタグリーダとアンテナで読取ったところ、いずれも３０ｍｍの距離で通信ができた。

（実施例２）
まず、表裏面に各々１つずつの外部電極が形成された、大きさが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの無線通信用のＩＣチップを準備した。次に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔と厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材を貼り合わせたフィルムを準備し、アルミニウム箔面にエッチングレジストを形成した後にエッチング法を用いて、図１１に示した、中央にＴ字型のスリットが形成された第１のアンテナを作製した。第１のアンテナの大きさは４ｍｍ×３ｍｍである。

次に、第１のアンテナのアルミニウム箔面のＴ字スリット右下部の所定の位置に異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５、日立化成工業株式会社製）を仮固定し、その上にＩＣチップの下面の電極が第１のアンテナの異方導電性接着フィルムに対向するように位置決めし、仮固定した。次に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔と厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材を貼り合わせたフィルムを準備し、アルミニウム箔面に異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５、日立化成工業株式会社製）を仮接着した後、２ｍｍ×１．５ｍｍの大きさに切断し、短絡板とした。

次に、短絡板を図１１に示すように、Ｔ字スリットの縦方向のスリットを跨ぎ、かつ異方導電性接着フィルム面がＩＣチップの上面の外部電極及び第１のアンテナのアルミニウム箔面に対向する向きで位置決めした。次に、短絡板をＩＣチップ搭載部と、第１のアンテナ面に同時に加熱圧着できるように所定の位置にＩＣチップの厚み分の突起を設けた圧着ヘッドを用いて、１８０℃、３ＭＰａの条件で２０秒間加熱圧着してＩＣチップと第１のアンテナ、ＩＣチップと短絡板、短絡板と第１のアンテナとを同時に接続固定した。

次に第２のアンテナとなるステンレス製金網（メッシュ４００×４００、ワイヤ太さ３０μｍ）を幅３ｍｍ、長さ２５ｍｍの大きさに切断したものを２枚準備した。次に、第１のアンテナのアルミニウム箔面の両端約１ｍｍの部分に異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５、日立化成工業株式会社製）を仮固定し、その上にステンレス製金網を両端に１枚ずつ位置決めし、１８０℃、３ＭＰａの条件で２０秒間加熱圧着して第１のアンテナと第２のアンテナとを接続固定した。次に、ＩＣチップ及び第１のアンテナが被覆されるように、大きさが約５ｍｍ×４ｍｍ、厚みが約１ｍｍの範囲をポリアミド樹脂で封止した。

以上の工程にて、幅４ｍｍ、長さ５２ｍｍのＩＣタグを２個作製した。このＩＣタグをＩＣタグリーダ（ＭＲ−ＳＴＤ２、出力１５０ｍＷ、日立国際電気株式会社製）とアンテナ（直線偏波方式１パッチアンテナ、日立国際電気株式会社製）で読み取ったところ、いずれも３０ｍｍの距離で通信ができた。

（比較例１）
まず、同一面内に２つの外部電極が形成された、大きさが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの無線通信用のＩＣチップを準備した。次に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔と厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材を貼り合わせたフィルムを準備し、アルミニウム箔面にエッチングレジストを形成した後にエッチング法を用いて、図１４に示す、中央にＴ字型のスリットが形成されたアンテナを作製した。アンテナの大きさは５１ｍｍ×３ｍｍである。

次に、アンテナのアルミニウム箔面の所定の位置に異方導電性接着フィルム（ＡＣ−２０５２Ｐ−４５、日立化成工業株式会社製）を仮固定し、その上にＩＣチップの２つの電極が第１のアンテナのスリットを跨ぐように位置決めし、ＩＣチップの上から圧着ヘッドを用いて１８０℃、３ＭＰａの条件で２０秒間加熱圧着してＩＣチップとアンテナとを接続固定した。次に、ＩＣチップが被覆されるように、大きさが約５ｍｍ×４ｍｍ、厚みが約１ｍｍの範囲をポリアミド樹脂で封止した。

以上の工程にて、幅４ｍｍ、長さ５１ｍｍのＩＣタグを２個作製した。このＩＣタグをＩＣタグリーダ（ＭＲ−ＳＴＤ２、出力１５０ｍＷ、日立国際電気株式会社製）とアンテナ（直線偏波方式１パッチアンテナ、日立国際電気株式会社製）で読み取ったところ、いずれも３０ｍｍの距離で通信ができた。

次に、上記のＩＣタグを実施例１及び実施例２と同様に、１個をタオルの折り返し部の内側に、他の１個を小片の布地に縫い付け、さらにその布地をＩＣタグが内側になるように衣服裏面の襟下部に縫い付けた。これらのタオル及び衣服を使用する際にＩＣタグによって使い心地が損なわれることは無かった。

次に、上記のＩＣタグ付きタオル及びＩＣタグ付き衣服を家庭用ドラム式洗濯乾燥機にて洗濯、乾燥する工程を５０回繰り返した。その後、これらのタオル及び衣服のＩＣタグ縫い付け部を前記のＩＣタグリーダとアンテナで読取ったところ、アルミニウム箔からなるアンテナが破断し、通信することができなかった。

本発明のＩＣタグによれば、次のような効果を得ることができる。すなわち、無線通信用のＩＣチップを、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網や、金属糸もしくは金属に被覆された糸を被着体に刺繍して形成した送受信アンテナに接続する構造によって、例えば衣服やタオル、シーツ等の布状の被着体に取り付けた際に、ＩＣタグの信頼性を満足するための耐水性や機械的強度と、着心地や使い心地を損なわず被着体自体を傷めることのない柔軟性とを実現しうるＩＣタグを実現することができる。上記実施例と同様に複数の開口部を有する金属加工板を用いても同様な効果が得られる。

本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。比較のためのＩＣタグの一例を示す図である。

符号の説明

１０、１２：ＩＣチップ
１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂ：外部電極
２０ａ、２０ｂ：アンテナ（金網）
２１、２４：アンテナ（金網）
２２、２５：スリット
２３ａ、２３ｂ：刺繍アンテナ
３０：第１のアンテナ
３１：スリット
３２：導体
３３：ベース基材
３４：短絡板
３５：導体
３６：ベース基材
３７：アンテナ
４０：異方導電性接着剤
４１：導電粒子
４２：マトリクス樹脂
５０：封止樹脂（有機樹脂）
６０：被着体

Claims

無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網からなることを特徴とするＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、金属線を用いて構成される織布もしくは不織布もしくは金網からなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、織布もしくは不織布もしくは網の表面に金属めっき層を形成したものからなることを特徴とするＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、織布もしくは不織布もしくは網の表面に金属めっき層を形成したものからなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
織布もしくは不織布の表面にめっきされる金属は銅またはニッケルまたは銀または錫を含有することを特徴とする請求項３または４に記載のＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、複数の開口部を有する金属加工板からなることを特徴とするＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、複数の開口部を有する金属加工板からなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが励振スリットを有するダイポールアンテナであって、前記ＩＣチップの２つの電極が前記励振スリットを跨いで接続固定され、前記送受信アンテナの少なくとも一部が、金属糸もしくは金属に被覆された糸を、織布もしくは不織布もしくはフィルムに刺繍したものからなることを特徴とするＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記送受信アンテナが、ベース基材の一方の面に貼り合わされた金属箔を加工して励振スリットを形成した第１のアンテナ部材と、金属糸もしくは金属に被覆された糸を織布もしくは不織布もしくはフィルムに刺繍したものからなる第２のアンテナ部材からなり、前記第１のアンテナ部材の金属箔面上に、前記ＩＣチップの電極及び前記第２のアンテナ部材が接続固定されて構成されることを特徴とするＩＣタグ。
ＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部が金属接合によって形成されることを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載のＩＣタグ。
ＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部がはんだ接合または抵抗溶接または超音波接合から選択されることを特徴とする請求項１０に記載のＩＣタグ。
ＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部が、導電性接着剤または異方導電性接着剤または非導電性接着剤によって形成されることを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載のＩＣタグ。
少なくともＩＣチップと送受信アンテナとの電気的接続部が有機樹脂によって封止されていることを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載のＩＣタグ。
ＩＣチップの外部電極が対向する２つの面に形成されていることを特徴とする請求項１〜１３いずれかに記載のＩＣタグ。
少なくとも送受信アンテナの一部がベース基材によって支持されていることを特徴とする請求項１〜１４いずれかに記載のＩＣタグ。