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技術 RFIDインレット、RFIDタグ、RFIDタグを製造する方法、RFIDタグを含むプリント基板、および、プリント基板にRFIDタグを埋め込む方法

出願人 協栄産業株式会社
発明者 稲吉英雄佐藤邦彦薗部秀夫
出願日 2008年11月28日 (11年8ヶ月経過) 出願番号 2008-304704
公開日 2010年6月10日 (10年1ヶ月経過) 公開番号 2010-128934
状態 拒絶査定
技術分野 デジタルマーク記録担体 多層プリント配線板の製造
主要キーワード ザグリ穴 レジン材料 半田フロー ステルス性 ルータビット 非貫通穴 ザグリ加工 ステージ樹脂
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (17)

課題

RFIDタグプリント基板に埋め込む際に、これらの密着性を向上させるためのRFIDインレット、RFIDタグ、プリント基板、および方法を提供する。

解決手段

RFIDタグ20は、第一のRFID基板1、アンテナ2、RFIDチップ3、および第二のRFID基板6を含む。第一のRFID基板1および第二のRFID基板6は、プリント基板30と同一の材料、たとえばエポキシ樹脂からなる。このRFIDタグ20は、プリント基板30に埋め込まれる。

概要

背景

電子回路等が形成されたプリント基板を管理するための方法の一つとして、RFID技術が用いられている。たとえば、プリント基板の製造工程において配線パターンを用いてRFIDタグ用のアンテナを形成したり、完成したプリント基板にRFIDシールを添付したり、完成したプリント基板にRFIDタグを取り付けたりすることによって管理が行われる。

さらに、このようにRFID技術を用いてプリント基板を管理する方法の一つとして、プリント基板に、あらかじめ製造されたRFIDタグを埋め込む方法が知られている。
プリント基板にRFIDタグを埋め込む技術の例は、特許文献1に記載される。特許文献1には、プリント基板にザグリ加工を施して非貫通穴または凹部を形成し、そこにRFIDタグを配置する方法が記載されている。
なお、RFIDインレットとは、RFIDタグの両側を構成する基板のうち一方を有しないものをいう。たとえば、一枚の基板上にRFIDチップとアンテナを配置したものがRFIDインレットであり、このRFIDインレットにさらに一枚の基板をかぶせてチップおよびアンテナを2枚の基板で挟む構成としたものがRFIDタグである。

特開2007−208294号公報

概要

RFIDタグをプリント基板に埋め込む際に、これらの密着性を向上させるためのRFIDインレット、RFIDタグ、プリント基板、および方法を提供する。RFIDタグ20は、第一のRFID基板1、アンテナ2、RFIDチップ3、および第二のRFID基板6を含む。第一のRFID基板1および第二のRFID基板6は、プリント基板30と同一の材料、たとえばエポキシ樹脂からなる。このRFIDタグ20は、プリント基板30に埋め込まれる。

目的

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プリント基板との密着性を向上させるRFIDインレットおよびRFIDタグを提供することを目的とする。また、同様に、RFIDタグとの密着性を向上させるプリント基板、プリント基板との密着性を向上させるRFIDタグを製造する方法、並びに、プリント基板にRFIDタグを密着性を向上させて埋め込む方法を提供することも目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

プリント基板に埋め込まれることを目的とするRFIDインレットであって、前記プリント基板と同一の材料からなる第一の基板と、前記第一の基板上に形成されたアンテナと、前記第一の基板上に配置され、前記アンテナと電気的に接続されるRFIDチップとを備える、RFIDインレット。

請求項2

請求項1に記載のRFIDインレットと、前記プリント基板と同一の材料からなる第二の基板とを備える、RFIDタグであって、前記第一の基板と前記第二の基板とが、前記アンテナおよび前記RFIDチップを挟んで配置され、前記RFIDタグの厚さは、前記プリント基板の厚さよりも小さい、RFIDタグ。

請求項3

請求項1に記載のRFIDインレットと、前記プリント基板と同一の材料からなる第二の基板とを備える、RFIDタグであって、前記第二の基板には、前記RFIDチップを収容する空間が形成される、RFIDタグ。

請求項4

請求項2もしくは3に記載のRFIDタグを含むプリント基板。

請求項5

プリント基板に埋め込まれることを目的とするRFIDタグを製造する方法であって、前記プリント基板と同一の材料からなる第一の基板を含むRFIDインレットに、前記プリント基板と同一の材料からなる第二の基板を貼り合わせる、張り合わせ工程と、前記第二の基板を熱硬化させる、熱硬化工程とを含む、RFIDタグを製造する方法。

請求項6

複数の樹脂層を含むプリント基板にRFIDタグを埋め込む方法であって、前記RFIDタグを、前記プリント基板と同一の材料からなる基板を用いて製造する、RFID製造工程と、前記樹脂層の少なくとも1つに、前記RFIDタグを収容するくりぬき穴を形成する、くりぬき穴形成工程と、形成された前記くりぬき穴に前記RFIDタグを配置する、RFID配置工程とを備える、プリント基板にRFIDタグを埋め込む方法。

請求項7

埋め込まれた前記RFIDタグの構成要素の少なくとも一部が、外部から透け見えるようになっている、請求項6に記載の方法。

請求項8

前記RFID配置工程より後に、前記プリント基板の表面に不透明なレジスト材料を塗布するレジスト材料塗布工程をさらに備える、請求項6に記載の方法。

請求項9

前記プリント基板は、複数の配線層を含み、前記RFID配置工程より後に、少なくとも1つの前記配線層を形成する工程をさらに備える、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、RFID(Radio Frequency Identification)インレットおよびRFIDタグに関する。また、本発明は、RFIDタグを製造する方法にも関し、RFIDタグを含むプリント基板にも関し、プリント基板にまたはRFIDタグを埋め込む方法にも関する。

背景技術

0002

電子回路等が形成されたプリント基板を管理するための方法の一つとして、RFID技術が用いられている。たとえば、プリント基板の製造工程において配線パターンを用いてRFIDタグ用のアンテナを形成したり、完成したプリント基板にRFIDシールを添付したり、完成したプリント基板にRFIDタグを取り付けたりすることによって管理が行われる。

0003

さらに、このようにRFID技術を用いてプリント基板を管理する方法の一つとして、プリント基板に、あらかじめ製造されたRFIDタグを埋め込む方法が知られている。
プリント基板にRFIDタグを埋め込む技術の例は、特許文献1に記載される。特許文献1には、プリント基板にザグリ加工を施して非貫通穴または凹部を形成し、そこにRFIDタグを配置する方法が記載されている。
なお、RFIDインレットとは、RFIDタグの両側を構成する基板のうち一方を有しないものをいう。たとえば、一枚の基板上にRFIDチップとアンテナを配置したものがRFIDインレットであり、このRFIDインレットにさらに一枚の基板をかぶせてチップおよびアンテナを2枚の基板で挟む構成としたものがRFIDタグである。

0004

特開2007−208294号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来のRFIDタグをプリント基板に埋め込む場合には、RFIDタグとプリント基板との密着性が低く、信頼性に問題が生じていた。
たとえば、RFIDタグを埋め込んだ後にプリント基板に電子部品等を実装する際には、リフロー半田フロー等の熱工程を経るため、埋め込まれたRFIDタグの基板がプリント基板から剥がれたり、RFIDタグの基板とプリント基板との間の気泡膨張して全体が変形したりすることがある。

0006

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プリント基板との密着性を向上させるRFIDインレットおよびRFIDタグを提供することを目的とする。また、同様に、RFIDタグとの密着性を向上させるプリント基板、プリント基板との密着性を向上させるRFIDタグを製造する方法、並びに、プリント基板にRFIDタグを密着性を向上させて埋め込む方法を提供することも目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上述の問題を解決するため、この発明に係るRFIDインレットは、プリント基板に埋め込まれることを目的とするRFIDインレットであって、プリント基板と同一の材料からなる第一の基板と、第一の基板上に形成されたアンテナと、第一の基板上に配置され、アンテナと電気的に接続されるRFIDチップとを備える。

0008

この発明に係るRFIDタグは、上述のRFIDインレットと、プリント基板と同一の材料からなる第二の基板とを備える、RFIDタグであって、第一の基板と第二の基板とが、アンテナおよびRFIDチップを挟んで配置され、RFIDタグの厚さは、プリント基板の厚さよりも小さい。
RFIDタグ。

0009

この発明に係る別のRFIDタグは、上述のRFIDインレットと、プリント基板と同一の材料からなる第二の基板とを備える、RFIDタグであって、第二の基板には、RFIDチップを収容する空間が形成される。

0010

この発明に係るプリント基板は、上述のRFIDタグを含む。

0011

この発明に係るRFIDタグを製造する方法は、プリント基板に埋め込まれることを目的とするRFIDタグを製造する方法であって、プリント基板と同一の材料からなる第一の基板を含むRFIDインレットに、プリント基板と同一の材料からなる第二の基板を貼り合わせる、張り合わせ工程と、第二の基板を熱硬化させる、熱硬化工程とを含む。

0012

また、この発明に係る、プリント基板にRFIDタグを埋め込む方法は、複数の樹脂層を含むプリント基板にRFIDタグを埋め込む方法であって、RFIDタグを、プリント基板と同一の材料からなる基板を用いて製造する、RFID製造工程と、樹脂層の少なくとも1つに、RFIDタグを収容するくりぬき穴を形成する、くりぬき穴形成工程と、形成されたくりぬき穴にRFIDタグを配置する、RFID配置工程とを備える。

0013

埋め込まれたRFIDタグの構成要素の少なくとも一部が、外部から透け見えるようになっていてもよい。
RFID配置工程より後に、プリント基板の表面に不透明なレジスト材料を塗布するレジスト材料塗布工程をさらに備えてもよい。
プリント基板は、複数の配線層を含み、RFID配置工程より後に、少なくとも1つの配線層を形成する工程をさらに備えてもよい。
くりぬき穴形成工程において、金型ルータビット等を用いてくりぬき穴を形成してもよい。

発明の効果

0014

この発明に係るRFIDインレットおよびRFIDタグは、プリント基板と同一の材料からなる基板を備えるので、RFIDタグとプリント基板との密着性が向上する。このため、RFIDタグをプリント基板に埋め込んだ後に熱工程を経ても、これらの基板がプリント基板から剥がれたり、これらの基板とプリント基板との間の気泡が膨張して全体が変形したりすることがない。
また、この発明に係るプリント基板は、そのようなRFIDタグを含むので、同様にしてRFIDタグとプリント基板との密着性が向上する。
さらに、この発明に係る方法は、RFIDタグを、プリント基板と同一の材料からなる基板を用いて製造するので、同様にしてRFIDタグとプリント基板との密着性が向上する。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1および図2に、この発明の実施の形態1に係るRFIDインレット10の構成を示す。図1はRFIDインレット10の上面図であり、図2図1のII−II線における断面図である。

0016

このRFIDインレット10は、RFIDタグの一部としてプリント基板に埋め込まれた状態で使用されるものであり、このため、プリント基板に埋め込まれることを目的として製造される。RFIDインレット10は、第一の基板として、第一のRFID基板1を備える。この第一のRFID基板1は、RFIDインレット10が埋め込まれるプリント基板と同一の材料からなる。たとえば、実施の形態1ではRFIDインレット10はエポキシ樹脂からなるプリント基板に埋め込まれるものであり、第一のRFID基板1も同様にエポキシ樹脂からなる。
第一のRFID基板1の形状は、たとえば平板長方形状であるが、これは他の形状であってもよい。

0017

なお、本明細書において「同一の材料」とは、厳密に同一の組成を有する材料のみならず、組成が実質的に同一とみなせる材料をも含む。また、同一の熱膨張率を示す材料は、同一の材料とみなすことができる。
また、プリント基板の材料として一般に販売されているものは、その有機材料の主成分によって分類することができ、エポキシ樹脂系の材料、ポリエステル樹脂系の材料、フェノール樹脂系の材料、ポリイミド樹脂系の材料、フッ素樹脂系の材料などがある。ここで、同一の系統に分類されるものを、同一の材料とみなすこともできる。たとえば、RFIDインレットまたはRFIDタグの基板が、ポリエステル樹脂系のある材料からなり、プリント基板がポリエステル樹脂系の別の材料からなる場合、これらは同一の材料からなるとみなすことができる。

0018

また、これらの材料には、処理段階が異なるものが含まれ、たとえば同一の組成を有する半硬化材料(いわゆるプリプレグ)と硬化材料(いわゆる基材)とがある。これらについても、上述のように同一の系統に分類されるものは同一の材料とみなすことができる。ただし、これらは、同一の製造者または販売者によって対として提供されている組み合わせを使用することが好ましい。たとえば、基材として日立化成工業株式会社のMCL−BE−67G(H)を用い、プリプレグとして同じく日立化成工業株式会社のGEA−67BE(H)を用いることがこれに相当する。または、基材としてパナソニック電工株式会社(旧下電工株式会社)のR−1556を用い、プリプレグとして同じくパナソニック電工株式会社のR−1551を用いることがこれに相当する。

0019

第一のRFID基板1上には、アンテナ2が形成される。アンテナ2はたとえば銅箔で形成されるが、これはRFIDインレット10が無線によって外部と通信するためのアンテナを構成できる導電材料であればどのような材料から形成されてもよい。なお切り欠き部4はアンテナが形成されない部分であり、アンテナ2が所定の抵抗値たとえば50Ωを有する形状となっている。
アンテナ2および切り欠き部4の形状は、たとえば図1および図2に示す形状であるが、これは周知のRFIDインレットやRFIDタグ等のアンテナとして用いられる形状であればどのような形状であってもよい。

0020

第一のRFID基板1上にはRFIDチップ3が配置される。RFIDチップ3は電子回路を含み、RFIDインレット10の無線通信およびその他の動作を制御する。このRFIDチップ3はアンテナ2と電気的に接続される。ここで、RFIDチップ3は、たとえばボンディング等によって第一のRFID基板1およびアンテナ2に接着されるが、これはRFIDチップ3を第一のRFID基板1上に固定または支持するものであればどのような技術が用いられてもよい。

0021

なお、アンテナ2およびRFIDチップ3の位置に関して、「第一のRFID基板1上に形成される」「第一のRFID基板1上に配置される」とは、必ずしも第一のRFID基板1と接触して位置する構成に限らず、他の構造を挟んで間接的に第一のRFID基板1上に位置する構成をも含むものとする。たとえば、図1および図2に示す実施の形態1の構成では、RFIDチップ3がアンテナ2を挟んで間接的に第一のRFID基板1上に配置されている。

0022

以上のように構成されるRFIDインレット10では、第一のRFID基板1がプリント基板と同一の材料であるエポキシ樹脂からなるので、プリント基板に埋め込む際に、RFIDインレット10を用いて製造されるRFIDタグと、プリント基板との密着性が向上する。たとえば、そのようなRFIDタグをプリント基板に埋め込んだ後に熱工程を経ても、第一のRFID基板1がプリント基板から剥がれたり、第一のRFID基板1とプリント基板との間の気泡が膨張して全体が変形したりすることがない。

0023

実施の形態2.
実施の形態2は、上述の実施の形態1において、RFIDチップ3をレジン材料によって保護する構成としたものである。以下、実施の形態1との相違点を説明する。
図3および図4に、この発明の実施の形態2に係るRFIDインレット11の構成を示す。図3はRFIDインレット11の上面図であり、図4図3のIV−IV線における断面図である。
RFIDインレット11は、RFIDチップ3を保護するための保護コーティング5を備える。保護コーティング5は、たとえばレジン材料を用いたポッティングによって形成される。保護コーティング5は、RFIDチップ3を覆って封止し、外部から保護する。

0024

実施の形態2のRFIDインレット11においても、実施の形態1と同様に、第一のRFID基板1はプリント基板と同一の材料であるエポキシ樹脂からなる。このため、プリント基板に埋め込む際に、RFIDインレット11を用いて製造されるRFIDタグとプリント基板との密着性が向上し、剥がれたり気泡が膨張したりすることを防止できる。

0025

実施の形態3.
実施の形態3は、実施の形態2に係るRFIDインレット11に追加の基板を貼り合わせてRFIDタグを構成するものである。以下、実施の形態2との相違点を説明する。
図5および図6に、この発明の実施の形態3に係るRFIDタグ20の構成を示す。図5はRFIDタグ20の上面図であり、図6図5のVI−VI線における断面図である。

0026

RFIDタグ20は、第一の基板である第一のRFID基板1に加え、第二の基板として第二のRFID基板6を備える。第二のRFID基板6は、RFIDインレット11に貼り合わされる。この際、第二のRFID基板6は、第一のRFID基板1との間にアンテナ2およびRFIDチップ3を挟むように貼り合わされる。すなわち、第二のRFID基板6は、アンテナ2およびRFIDチップ3に対して、第一のRFID基板1とは反対側の面からこれらを覆うように取り付けられる。
このようにして、RFIDタグ20の内部のアンテナ2およびRFIDチップ3は、第一のRFID基板1および第二のRFID基板6によって外部から保護される。

0027

この第二のRFID基板6は、第一のRFID基板1と同様に、RFIDタグ20が埋め込まれるプリント基板と同一の材料からなる。たとえば、実施の形態3ではRFIDタグ20はエポキシ樹脂からなるプリント基板に埋め込まれるものであるため、第二のRFID基板6もエポキシ樹脂からなる。
第二のRFID基板6の形状は、たとえば第一のRFID基板1と同一の形状であり、平板長方形状であるが、これは他の形状であってもよく、また第一のRFID基板1とは異なる形状であってもよい。

0028

なお、図6に示すように、保護コーティング5の形状に沿って第二のRFID基板6の一部が隆起し、隆起部6aを形成している。これは、後述するように、第二のRFID基板6が完全硬化前の状態で張り合わされるため、第二のRFID基板6の形状がRFIDインレット11の全体の形状に応じて変形するためである。なお、図6では細部の構成を示すために、RFIDチップ3、保護コーティング5、および隆起部6aの厚みを実際の寸法よりも大きく示している。しかしながら、実施の形態3においてはRFIDチップ3の厚みは100μm未満であり、平板状の第二のRFID基板6をそれほど変形させずそのまま貼り合わせることができる。このため、第二のRFID基板6は実質的に平板の形状を保っている。

0029

次に、図7を用いて、実施の形態3に係るRFIDタグ20を製造する方法を説明する。なお、ここで説明する製造方法は一例であり、他の方法を用いて製造することも可能である。
図7は、RFIDタグ20を製造する方法に含まれる工程を説明する図である。図7(a)〜図7(c)は、それぞれ一時点におけるRFIDタグの断面図であり、(a)(b)(c)の順に工程が進む。

0030

図7(a)は、第二のRFID基板60を準備する工程を示す。RFIDインレット11と、クッションフィルム8上に形成された第二のRFID基板60とが準備されている。ここで、第二のRFID基板60は、図6の第二のRFID基板6に対応する部材であり、プリント基板と同一の材料からなる。ただし、製造が完了した段階における第二のRFID基板6は、熱硬化処理によって完全硬化された基材(コア材あるいはCステージ樹脂とも呼ばれる)であるのに対し、図7(a)の第二のRFID基板60は、熱硬化前のプリプレグ(半硬化材料あるいはBステージ樹脂とも呼ばれる)である。クッションフィルム8は弾性を有し、第二のRFID基板60の変形に応じて伸縮する。

0031

図7(b)は、RFIDインレット11に第二のRFID基板60を貼り合わせる工程(張り合わせ工程)を示す。第二のRFID基板60はプリプレグであるためある程度の柔軟性を有し、貼り合わせる際にRFIDインレット11の形状に応じて変形する。この例では、保護コーティング5の周辺ではその形状に沿って第二のRFID基板60の一部が隆起し、隆起部60aを形成している。また、保護コーティング5から比較的離れた部分では、第二のRFID基板60はアンテナ2に沿って平坦な形状となっている。また、貼り合わせるための圧力をかける部材はたとえばステンレスの板等の平板状の部材であって変形しないが、クッションフィルム8が第二のRFID基板60の変形を吸収するようになっている。

0032

図7(c)は、第二のRFID基板60を熱硬化させる工程(熱硬化工程)を示す。クッションフィルム8は、この工程の前後に取り除かれる。プリプレグであった第二のRFID基板60は、熱硬化処理によってコア材となり、第一のRFID基板1と同質の部材となる。なお、この際、第二のRFID基板60の樹脂が熱によって融出するので、切り欠き部分4やRFIDインレット11の両端部60bも樹脂によって満たされる。
この工程によって、第二のRFID基板60は、図6の第二のRFID基板6と同一の材料および同一の形状を有する構成となる。

0033

このように、実施の形態3に係るRFIDタグ20において、第一のRFID基板1および第二のRFID基板6は、プリント基板と同一の材料であるエポキシ樹脂からなる。このため、実施の形態1と同様に、RFIDタグ20とプリント基板との密着性が向上し、RFIDタグ20が剥がれたり気泡が膨張したりすることを防止できる。

0034

実施の形態4.
実施の形態4は、実施の形態3において、第二のRFID基板60にRFIDチップ3を収容するくりぬき穴を形成したものである。以下、実施の形態3との相違点を説明する。
図8は、RFIDタグ21を製造する方法に含まれる工程を説明する図である。図8(a)〜図8(c)は、それぞれ一時点におけるRFIDタグの断面図であり、(a)(b)(c)の順に工程が進む。

0035

図8(a)は、第二のRFID基板61を準備する工程を示す。RFIDインレット11と、第二のRFID基板61とが準備されている。第二のRFID基板61は、プリント基板と同一の材料のプリプレグからなる。実施の形態4では、クッションフィルム8は用いられない。
第二のRFID基板61において、RFIDチップ3および保護コーティング5に対応する位置には、RFIDチップ3および保護コーティング5を収容するための空間として、第二のRFID基板61を貫通するくりぬき穴61aが形成される。すなわち、RFIDインレット11に第二のRFID基板61が貼り合わされる際には、第二のRFID基板61のくりぬき穴61aに、RFIDチップ3および保護コーティング5が収容されることになる。この結果、RFIDインレット11に第二のRFID基板61を貼り合せる際にRFIDチップ3および保護コーティング5にかかるストレスを回避することができる。なお、このくりぬき穴61aは、たとえば2mmルータビットを用いて形成することができる。

0036

図8(b)は、RFIDインレット11に第二のRFID基板61を貼り合わせる工程を示す。RFIDチップ3および保護コーティング5はくりぬき穴61aに収容されるので、製造されるRFIDタグは全体として平板状となる。なお、この例では第二のRFID基板61の厚さがRFIDチップ3および保護コーティング5の厚さより大きいものとする。

0037

図8(c)は、第二のRFID基板61を熱硬化させる工程を示す。この際、第二のRFID基板61の樹脂が熱によって融出するので、くりぬき穴61aも樹脂によって満たされる。こうしてRFIDタグ21が製造される。

0038

このように、実施の形態4に係るRFIDタグ21において、第一のRFID基板1および第二のRFID基板61は、プリント基板と同一の材料であるエポキシ樹脂からなる。このため、実施の形態1と同様に、RFIDタグ21とプリント基板との密着性が向上し、RFIDタグ21が剥がれたり気泡が膨張したりすることを防止できる。

0039

上述の実施の形態4において、次のような変形を施すことができる。たとえば、第二のRFID基板を複数の層から形成してもよい。
図9は、このような変形例を示す。この変形例では、第二のRFID基板は下層62および上層63からなり、この下層62および上層63をRFIDインレット11に貼り合わせることによってRFIDタグ22が製造される。

0040

下層62は、図8のくりぬき穴61aと同様のくりぬき穴62aを有する。図9の例では上層63はこのようなくりぬき穴を有しないが、上層63もくりぬき穴を有してもよい。とくに、RFIDチップ3および保護コーティング5の厚みが大きい場合には、上層63にもくりぬき穴を設けることによってRFIDチップ3へのストレスを回避することができる。
なお、図9(a)〜(c)は、それぞれ図8(a)〜(c)に対応する工程を示す。

0041

また、上述の実施の形態4において、次のような変形を施すこともできる。たとえば、第二のRFID基板が、あらかじめ硬化された基材の層を含んでもよい。
図10は、このような変形例を示す。この変形例では、第二のRFID基板は下層64、中層65および上層66からなり、これら3つの層をRFIDインレット11に貼り合わせることによってRFIDタグ23が製造される。

0042

下層64および中層65は、それぞれ図9における下層62および上層63と同一であり、プリプレグからなる。ただし、上層66はあらかじめ硬化された材料すなわち基材であり、第一のRFID基板1と同一の材料かつ同一の処理段階のものである。すなわち、図10(b)の段階において、プリプレグからなる層(下層64および中層65)の両側に基材からなる層(第一のRFID基板1および上層66)を設け、基材の層によってプリプレグの層を挟んだサンドイッチ状の構造となっている。なお、ここで、第一のRFID基板1と上層66とは、同一の材料かつ同一の処理段階の部材であるため、加熱に対する反応、たとえば熱膨張率が同一となる。

0043

このような構成によれば、RFIDタグ23の両側に同一の熱膨張率を有する層を有するので、熱処理によってRFIDタグ23の全体に反りが発生することを防止することができる。

0044

実施の形態5.
実施の形態5は、実施の形態3に係るRFIDタグ20を、プリント基板に埋め込むものである。図11を用いて、RFIDタグ20をプリント基板30に埋め込む方法を説明する。
図11は、プリント基板30にRFIDタグ20を埋め込む方法に含まれる工程を説明する図である。図11(a)〜図11(f)は、それぞれ一時点におけるプリント基板またはその構成要素の断面図であり、(a)〜(f)の順に工程が進む。なお、プリント基板30に埋め込まれるRFIDタグ20は、図11に示す工程とは独立して、実施の形態3において説明した方法を用いた工程(RFID製造工程)により、あらかじめ製造されている。

0045

図11(a)は、内層板31を準備する工程を示す。内層板31は、エポキシ樹脂からなる内層コア材31aと、その両面に形成される銅箔層31bとを含む。
図11(b)は、内層板31を加工する工程を示す。この工程は、RFIDタグ20を収容するくりぬき穴31cを形成する工程(くりぬき穴形成工程)と、銅箔層31bをエッチングして内層回路を形成する工程とを含む。
図11(c)は、RFIDタグ20を内層板31のくりぬき穴31cの内部に挿入し配置する工程(RFID配置工程)を示す。なお、図示の便宜上、RFIDタグ20の断面は長方形状として図示している。
図12は、この工程が完了した状態の、内層板31の斜視図である。なお、この例では便宜上、銅箔層31bを面状の構造のまま示すが、実際には銅箔層31bは回路を構成する配線として成型されることになる。

0046

図11(d)は、積層レイアップ工程を示す。この工程では、内層板31の両面に、それぞれプリプレグ層32と銅箔層33を重ねて配置する。プリプレグ層32はエポキシ樹脂からなる。
図11(e)は、積層プレス工程を示す。この工程では、2つの銅箔層33の外側から内側に向けて圧力をかけることにより、内層板31、プリプレグ層32、および銅箔層33を接合して一体とする。

0047

図11(f)は、熱硬化工程を示す。この工程では、接合され一体となった内層板31、プリプレグ層32、および銅箔層33を加熱し、プリプレグ層32を硬化させる。この工程によってプリプレグ層32は基材層32’となる。なお、RFIDタグ20に接している層は、内層板31の内層コア材31aと、プリプレグ層32(基材層32’)であるが、これらはいずれもエポキシ樹脂からなる。すなわち、RFIDタグ20の第一の基板1および第二の基板6と同一の材料からなる。このため、熱工程の後では、RFIDタグ20は内層コア材31aおよび基材層32’と一体化され、これらの境界は外部から視認できなくなる。この結果、RFIDタグ20の構成要素のうちアンテナ2および保護コーティング5のみが視認できるようになっている。言い換えると、RFIDタグ20の構成要素の少なくとも一部が外部から透けて見えるようになっており、このため、RFIDタグ20の位置が外部から目視判別可能となっている。
なお、この例におけるエポキシ樹脂は、可視光に対して透明であるか、または入射した可視光の少なくとも一部を透過するものとする。

0048

図11(f)に示す工程の後、銅箔層33をエッチングして外層回路を形成する配線パターン製作工程が実施される。この工程は周知のパターン製作工程と同様に行われるものであるため、詳細の説明を省略する。

0049

ここで、RFIDタグ20の第一のRFID基板1および第二のRFID基板6は、プリント基板30と同一の材料であるエポキシ樹脂からなる。このため、実施の形態1と同様に、RFIDタグ20とプリント基板30との密着性が向上し、剥がれたり気泡が膨張したりすることを防止できる。

0050

また、埋め込まれるRFIDタグ20自身も、その基板がすべて同一の材料からなるので、基板の密着性が高く、RFIDタグ20を製造する際の歩留まりが向上する。また、RFIDタグ20は、RFID製造工程において完成しているので、プリント基板30に埋め込まれる前に単体検査を行うことができ、完成品として正常に機能するもののみを選別してプリント基板30に埋め込むことができる。このため、プリント基板30を製造する際の歩留まりも向上する。

0051

また、図11(f)に示すように、RFIDタグ20の厚さT1は、プリント基板30の厚さT2よりも小さい。このため、上述のような工程をもってRFIDタグ20をプリント基板30に埋めこむことができる。
なお、プリント基板30またはRFIDタグ20の形状によって、「厚さ」がどの部分の寸法を指すのかが自明でない場合には、配線またはアンテナが形成される面に垂直な方向における寸法を厚さとしてもよい。

0052

さらに、RFIDタグ20およびプリント基板30は同一の材料からなるので、RFIDタグ20の構成要素の一部、たとえばアンテナ2および保護コーティング5が視認できるようになっており、外観上は透かし技術で埋め込んだように見せることができる。すなわち、実施の形態5に係る方法は、実装跡が残らない実装技術を提供するものである。

0053

加えて、RFIDタグ20の周囲、すなわち第一のRFID基板1および第二のRFID基板6の周囲は、すべてこれらと同一の材料であるエポキシ樹脂によって覆われている。すなわち、同一の層では内層コア材31aによって覆われ、かつ、その両側の層を形成する基材層32’によって覆われる。また、基材層32’は、上述のように熱硬化処理によってRFIDタグ20および内層コア材31aと接合され一体化している。このため、プリント基板30がいったん製造された後では、RFID20をプリント基板30から取り外そうとすると、プリント基板30の少なくとも一部(たとえば基材層32’)を破壊する必要がある。したがって、プリント基板30を偽造した場合には破壊の痕跡が残り、偽造を容易に発見することができる。

0054

なお、第一のRFID基板1および第二のRFID基板6をまったく視認できなくする必要はなく、視認性が比較的低くなっていればよい。すなわち、従来技術のようにプリント基板30の材料とは異なる材料から第一のRFID基板1および第二のRFID基板6を形成した場合には、第一のRFID基板1および第二のRFID基板6がプリント基板30の外部からはっきりと視認できるが、実施の形態5のようにこれらを同一の材料から形成した場合には、第一のRFID基板1および第二のRFID基板6の視認性が比較的低くなる。

0055

また、この例では、一枚の内層板31にRFIDタグ20が1つだけ埋め込まれ、単一のプリント基板30が製造されているが、通常は一枚の内層板31から複数のプリント基板が製造される。この場合、一枚の内層板31が、複数のプリント基板を構成する複数の領域を含み、それぞれの領域にRFIDタグ20が1つずつ埋め込まれる。そして、図11(f)に示す工程の後、各プリント基板を切り離す工程が実施される。

0056

上述の実施の形態5ではプリント基板30は複数の層からなるが、単層からなるものであってもよい。この場合、くりぬき穴31cの代わりにザグリ穴を形成してもよい。ここで、ザグリ穴とは、単層の基板の一部に、基板を貫通しないように形成される穴である。
なお、図11(f)のようにプリント基板30が複数の層からなる場合、RFIDタグ20と重なるように配線部分30cが配置されると通信の効率が低下し、RFIDタグ20の通信距離落ちる。たとえば、まったく重ならない場合と比較して、通信距離が1/10以下に落ちる場合がある。このため、配線部分30cの配置は、要求される通信距離を考慮して決定することが望ましい。たとえば、RFIDタグ20と配線部分30cとが重なる領域の面積は、RFIDタグ20の面積の50%を超えない範囲とすることが望ましい。

0057

実施の形態5ではプリント基板30にRFIDタグ20を埋め込む方法を説明したが、実施の形態4に係るRFIDタグ21等も、実施の形態5において説明したものと同様の方法でプリント基板30に埋め込むことができ、実施の形態5と同様の効果を得ることができる。

0058

さらに、実施の形態5において、完成したプリント基板30に、さらにRFIDタグ20を見えにくくする処理が施されてもよい。この処理は、たとえばプリント基板30の表面にレジスト材料等を塗布することによってなされる(レジスト材料塗布工程)。このレジスト材料は、たとえば不透明なものである。上述のように、プリント基板30では、第一のRFID基板1および第二のRFID基板6が視認できないか、またはこれらの視認性が比較的低くなっているが、このような状態においてさらにRFIDタグ20全体を見えにくくする処理を施すことで、RFIDタグ20の存在を隠す効果を得ることができる。すなわち、プリント基板30にRFIDタグ20が埋め込まれているということを使用者に気づかせにくくすることができ、ステルス性を提供することもできる。すなわち、偽造者気づきにくい偽造防止手段となるので効果的である。

0059

また、実施の形態5において、次のような変形を施すこともできる。実施の形態5では、内層板31の内層コア材31aの厚さとRFIDタグ20の厚さとが等しいが、これらの厚さは異なるものであってもよい。
図13(a)および(b)は、このような変形例を示す。図13(a)の工程は図11(d)の工程に対応し、図13(b)の工程は図11(f)の工程に対応する。

0060

図13(a)に示すように、この変形例では、内層板31の内層コア材31aよりもRFIDタグ24のほうが厚い。このため、RFIDタグ24を内層板31のくりぬき穴の内部に挿入した後では、RFIDタグ24の片面が内層コア材31aの面から突起し、突起部24aを形成する。この突起部24aを収容するため、内層板31に隣接するプリプレグ層のうち、突起部24aに対応する側に設けられる層、すなわちプリプレグ層34にくりぬき穴34aが形成される。すなわち、この変形例では、内層コア材31aと、これに隣接する1つのプリプレグ層34とに、それぞれくりぬき穴が形成されることになる。
その後の工程は図11に示すものと同様である。最終的に、図13(b)に示すように、プリプレグ層34は硬化して基材層34’となり、内層板31とともにRFIDタグ24を収容する。

0061

図14(a)および(b)は、別の変形例を示す。図14(a)の工程は図11(d)の工程に対応し、図14(b)の工程は図11(f)の工程に対応する。

0062

図14(a)に示すように、この変形例では、内層板31の内層コア材31aよりもRFIDタグ24のほうが厚い。このため、RFIDタグ24を内層板31のくりぬき穴の内部に挿入した後では、RFIDタグ24の両面が内層コア材31aの面から突起し、突起部24aを形成する。この突起部24aを収容するため、内層板31の両側にそれぞれ隣接するプリプレグ層、すなわちプリプレグ層34にくりぬき穴34aが形成される。すなわち、この変形例では、内層コア材31aと、これに隣接する両側のプリプレグ層34とに、それぞれくりぬき穴が形成されることになる。
その後の工程は図11に示すものと同様である。最終的に、図14(b)に示すように、プリプレグ層34は硬化して基材層34’となり、内層板31とともにRFIDタグ24を収容する。

0063

また、実施の形態5において、さらに配線層を追加する変形を施すこともできる。
図15(a)および(b)は、このような変形例を示す。図15(a)の工程は図11(d)の工程に対応し、図15(b)の工程は図11(f)の工程に対応する。
図15(a)に示すように、この変形例では内層板31に加えて内層板35が使用される。また、銅箔層33、内層板31、および内層板35の間にはそれぞれプリプレグ層32が挿入される。すなわち、プリント基板の一方から他方に向けて、銅箔層33、プリプレグ層32、RFIDタグを収容した内層板31、プリプレグ層32、RFIDタグを収容しない内層板35、プリプレグ層32、および銅箔層33となる。

0064

図16(a)および(b)は、さらに別の変形例を示す。この変形例は、図15の例において、より厚いRFIDタグを用いるものである。図16(a)の工程は図11(d)の工程に対応し、図16(b)の工程は図11(f)の工程に対応する。
図16(a)に示すように、プリプレグ層36はRFIDタグ25を収容するためのくりぬき穴36aを有し、RFIDタグ25はくりぬき穴36aに挿入され配置される。プリプレグ層36の両側には内層板31がそれぞれ配置される。さらに、それぞれの内層板31のさらに外側にはプリプレグ層32および銅箔層33が配置される。この変形例では、プリプレグ層36と、これに隣接する両側の内層板31の内層コア材31aとに、それぞれくりぬき穴が形成されることになる。
この変形例では、プリント基板の一方から他方に向けて、銅箔層33、プリプレグ層32、RFIDタグを収容した内層板31、RFIDタグを収容したプリプレグ層36、RFIDタグを収容した内層板31、プリプレグ層32、および銅箔層33となる。

0065

以上説明するように、実施の形態5においてさまざまな変形を施すことにより、各層の厚さに関わらずRFIDタグの厚さを自由に設計することができ、また、配線層の数も自由に設計することができる。

図面の簡単な説明

0066

この発明の実施の形態1に係るRFIDインレットの上面図である。
図1のII−II線における断面図である。
この発明の実施の形態2に係るRFIDインレットの上面図である。
図3のIV−IV線における断面図である。
この発明の実施の形態3に係るRFIDタグの上面図である。
図5のVI−VI線における断面図である。
図5のRFIDタグを製造する方法を説明する図である。
実施の形態4に係るRFIDタグを製造する方法を説明する図である。
実施の形態4の変形例に係るRFIDタグを製造する方法を説明する図である。
実施の形態4の変形例に係るRFIDタグを製造する方法を説明する図である。
実施の形態5に係る、RFIDタグをプリント基板に埋め込む方法を説明する図である。
図11(c)の工程が完了した状態の、内層板の斜視図である。
実施の形態5の変形例に係る、RFIDタグをプリント基板に埋め込む方法を説明する図である。
実施の形態5の変形例に係る、RFIDタグをプリント基板に埋め込む方法を説明する図である。
実施の形態5の変形例に係る、RFIDタグをプリント基板に埋め込む方法を説明する図である。
実施の形態5の変形例に係る、RFIDタグをプリント基板に埋め込む方法を説明する図である。

符号の説明

0067

1 第一のRFID基板(第一の基板)、2アンテナ、3RFIDチップ、5保護コーティング、6,60,61 第二のRFID基板(第二の基板)、10,11RFIDインレット、20〜25RFIDタグ、30プリント基板。

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