JP4828088B2

JP4828088B2 - IC tag

Info

Publication number: JP4828088B2
Application number: JP2003161021A
Authority: JP
Inventors: 貴光中林
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP2004362341A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導線を巻き回したアンテナコイルにＩＣモジュールを電気的に接続してなる内蔵部品を外層部材で被覆したＩＣタグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触での自動認識技術としてＲＦＩＤ（高周波同一性認識）があり、その用途が拡大しつつある。ＲＦＩＤの一種にＩＣタグがあり、ＩＣタグは人が持ったり、物（商品等）に固定したりして使用される。
【０００３】
ＩＣタグに内蔵されるアンテナとして、導線を巻き回したアンテナコイルがある。アンテナコイルは周波数１２５ｋＨｚタイプのＩＣタグの大半に採用されており、一部が周波数１３．５６ＭＨｚタイプのＩＣタグに採用されている。
【０００４】
図５に、従来のＩＣタグの一例を示すように、ＩＣタグ１は、アンテナコイル２にＩＣモジュール３を電気的に接続し、アンテナコイル２及びＩＣモジュール３を直接外層部材４で成型封止することにより被覆したものである。この種のＩＣタグ１の成型封止方法には、ラミネート、射出成型、樹脂注型等が挙げられる。成型に用いられる外層部材４としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂）、エポキシ樹脂等、一般的に比較的硬度の高い硬質のものが挙げられる。
【０００５】
外層部材４が硬質な素材で構成されたＩＣタグ１を、例えば、配管等の曲面に固定して使用する場合、硬質のＩＣタグ１では曲面への固定が困難である。そこで、配管等の曲面への固定を容易とすべく、外層部材を柔軟材（軟質材）で構成したフレキシブルＩＣタグがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平５−３０８７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外層部材４として軟質材、例えば軟質樹脂を用いた場合、内蔵されたアンテナコイル２及びＩＣモジュール３は軟質樹脂によって直接封止固定されているため、ＩＣタグに伸縮等の外力が加わった時に、その伸縮が直接アンテナコイル２及びＩＣモジュール３に伝わってしまう。このため、アンテナコイル２が断線したり、ＩＣモジュール３が破損したりするおそれがあるという問題があった。
【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、軟質な外層部材に伸縮等の外力が加わっても、外層部材内部の内蔵部品に破損などのおそれの無いＩＣタグを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るＩＣタグは、導線を巻き回したアンテナコイルにＩＣモジュールを電気的に接続してなる内蔵部品を、一方の面に接着層を設けた２枚の薄膜基板で挟み込んで、加熱処理により接着層を溶融、固化することで薄膜基板と内蔵基板とを強固に接着して高い剛性を有する本体部材を形成し、その本体部材を軟質樹脂からなる外層部材で被覆したものである。
【００１１】
ここで、軟質樹脂は、熱可塑性ウレタンエラストマー、熱硬化性ウレタン、又はホットメルト樹脂であることが好ましい。また、薄膜基板は、熱硬化性樹脂のプリプレグシート、自己融着性を有する熱可塑性樹脂のシート、又はＰＥＴ基材にホットメルト樹脂或いは粘着剤をコーティングしてなるシートであることが好ましい。
【００１２】
以上の構成によれば、剛性の高い本体部材を、軟質な外層部材で被覆したＩＣタグが得られることから、外層部材に伸縮等の外力が加わったとしても、外層部材の内部に封入された内蔵部品に破損などが生じるおそれがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の好適な一実施形態に係るＩＣタグの断面図を図１に示す。尚、図５と同様の部材については同じ符号を付しており、これらの部材については新たな説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係るＩＣタグ１０は、導線を巻き回したアンテナコイル（例えばスパイラル状アンテナコイル）２にＩＣモジュール３を電気的に接続してなる内蔵部品を、薄膜基板１１上に載置・固定して本体部材１３を形成し、その本体部材１３を、軟質樹脂からなる外層部材１４で被覆したものである。このＩＣタグ１０に、適宜、打ち抜き加工等を施し、所定の形状（例えばカード状）を得るようにしてもよい。
【００１６】
薄膜基板１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材（例えば、約１００μｍ厚）１１ａと、ＰＥＴ基材１１ａの一方の面（図１中では上面）に設けた接着層（例えば、約２５μｍ厚）１１ｂとで構成される。この薄膜基板１１上に内蔵部品（アンテナコイル２及びＩＣモジュール３）を載置（配置）した後、加熱することで熱接着剤層１１ｂが溶融、固化し、基板１１と内蔵部品とが強固に接着、固定され、本体部材１３が得られる。接着層１１ｂの構成材としては、アクリル系の熱接着剤、ホットメルト樹脂（例えば、ポリアミド、ウレタン、ＥＶＡ等）、又は粘着剤等が挙げられる。
【００１７】
外層部材１４は、２枚のシート１２ａ，１２ｂで構成される。これらのシート１２ａ，１２ｂで本体部材１３を挟んで積層した後、加熱、加圧することで、その内部に本体部材１３が封入された外層部材１４が形成される。
【００１８】
外層部材１４を構成する軟質樹脂としては、熱可塑性ウレタンエラストマー（Thermoplastic Elastomers；以下、ＴＰＥと表す）が用いられる。軟質樹脂としてＴＰＥを用いることにより、十分な柔軟性を有する外層部材１４となる。軟質樹脂としては、ＴＰＥの他に、熱可塑性ウレタンエラストマー、熱硬化性ウレタン、ホットメルト樹脂（例えば、ポリアミド、ウレタン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）等）が挙げられる。
【００１９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２０】
薄膜基板１１のＰＥＴ基材１１ａは薄く、それ自体の剛性は低いものの、内蔵部品は接着層１１ｂを介して薄膜基板１１と一体的に強固に固定されるため、得られた本体部材１３は高い剛性を有する。よって、本体部材１３の周囲に設けた軟質な外層部材１４が伸縮したとしても、本体部材１３は高い剛性を有していることから、外層部材１４の伸縮に追従することはない。その結果、ＩＣタグ１０に外力などが加わって屈曲したとしても、アンテナコイル２の断線、ＩＣモジュール３の破損等といった内蔵部品の破損、損傷を防止することができる。
【００２１】
また、本実施の形態に係るＩＣタグ１０を、名札や、カード等に取付けることで、名札により個人情報の識別を行うことができる。例えば、この名札を幼稚園や老人ホーム等において用い、名札を人が着ている衣服等に取り付けた場合、この状態で園児や老人が転倒したとしても、ＩＣタグ１０の外層部材１４は軟質樹脂で構成される軟らかなものであることから、ＩＣタグ１０により園児や老人が怪我をすることはない。
【００２２】
また、本実施の形態に係るＩＣタグ１０を、配管等の曲面に固定するような場合でも、ＩＣタグ１０が配管等の曲面に追従して（沿って）屈曲するので、容易に配管等に固定することができる。
【００２３】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第２の実施形態）
図１における本体部材の一変形例の断面図を図２に示す。尚、図１と同様の部材については同じ符号を付しており、これらの部材については新たな説明を省略する。
【００２５】
図２に示す本実施の形態に係るＩＣタグの本体部材２３の基本的な構成は、図１に示したＩＣタグ１０の本体部材１３と同様であるが、薄膜基板が熱硬化性樹脂のプリプレグシート２１で構成される点で異なる。
【００２６】
プリプレグシート２１は、ガラスエポキシ等の熱硬化性樹脂で構成される。このプリプレグシート２１の一方の面（図２中では上面）に、内蔵部品を配置した状態で熱プレスすることにより、プリプレグシート２１が熱硬化し、プリプレグシート２１と内蔵部品とが強固に接着、固定され、本体部材２３が得られる。この本体部材２３を、シート１２ａ，１２ｂ（図１参照）で挟んで積層した後、加熱、加圧することで外層部材１４が形成され、ＩＣタグが得られる。
【００２７】
本実施の形態に係る本体部材２３を用いたＩＣタグにおいても、前実施の形態に係るＩＣタグ１０と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図１における本体部材の一変形例の断面図を図３に示す。尚、図１と同様の部材については同じ符号を付しており、これらの部材については新たな説明を省略する。
【００２９】
図３に示す本実施の形態に係るＩＣタグの本体部材３３の基本的な構成は、図１に示したＩＣタグ１０の本体部材１３と同様であるが、薄膜基板が自己融着性を有する熱可塑性樹脂シート３１で構成される点で異なる。
【００３０】
熱可塑性樹脂シート３１は、ＰＶＣ、ＰＥＴＧ、ＰＢＴ等の自己融着性を有する熱可塑性樹脂で構成される。この熱可塑性樹脂シート３１の一方の面（図３中では上面）に内蔵部品を配置した状態で熱プレスすることにより、熱可塑性樹脂シート３１が溶融し、熱可塑性樹脂シート３１に内蔵部品が埋まった状態で強固に接着、固定され、本体部材３３が得られる。この本体部材３３を、シート１２ａ，１２ｂ（図１参照）で挟んで積層した後、加熱、加圧することで外層部材１４が形成され、ＩＣタグが得られる。
【００３１】
本実施の形態に係る本体部材３３を用いたＩＣタグにおいても、前実施の形態に係るＩＣタグ１０と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
（第４の実施形態）
本発明の他の好適な一実施形態に係るＩＣタグの断面図を図４に示す。尚、図１と同様の部材については同じ符号を付しており、これらの部材については新たな説明を省略する。
【００３３】
図４に示す本実施の形態に係るＩＣタグ４０の基本的な構成は、図１に示したＩＣタグ１０と同様であるが、本体部材４３が、内蔵部品を２枚の薄膜基板１１，１１で挟み込んでなる点で異なる。
【００３４】
薄膜基板１１，１１で内蔵部品を挟み込んだ後、加熱することで熱接着剤層１１ｂ，１１ｂが溶融、固化し、基板１１，１１と内蔵部品とが強固に接着、固定され、本体部材４３が得られる。この本体部材４３をシート１２ａ，１２ｂで挟んで積層した後、加熱、加圧することで外層部材１４が形成され、ＩＣタグ３０が得られる。
【００３５】
本実施の形態に係るＩＣタグ４０においても、前実施の形態に係るＩＣタグ１０と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、軟質な外層部材に伸縮等の外力が加わっても、外層部材内部の内蔵部品に破損などのおそれの無いＩＣタグを得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係るＩＣタグの断面図である。
【図２】図１における本体部材の一変形例を示す断面図である。
【図３】図１における本体部材の一変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の他の好適な一実施形態に係るＩＣタグの断面図である。
【図５】従来のＩＣタグの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２アンテナコイル
３ＩＣモジュール
１０ＩＣタグ
１１薄膜基板
１３本体部材
１４外層部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC tag in which a built-in component formed by electrically connecting an IC module to an antenna coil wound with a conductive wire is covered with an outer layer member.
[0002]
[Prior art]
RFID (High Frequency Identity Recognition) is a non-contact automatic recognition technology, and its application is expanding. There is an IC tag as a kind of RFID, and the IC tag is used by a person or fixed to an object (product or the like).
[0003]
As an antenna built in an IC tag, there is an antenna coil in which a conductive wire is wound. The antenna coil is used in most of the 125 kHz frequency type IC tags, and a part thereof is used in the 13.56 MHz type IC tags.
[0004]
FIG. 5 shows an example of a conventional IC tag. In the IC tag 1, the IC module 3 is electrically connected to the antenna coil 2, and the antenna coil 2 and the IC module 3 are directly molded and sealed by the outer layer member 4. It coats by doing. Examples of the molding and sealing method for this type of IC tag 1 include laminating, injection molding, and resin casting. As the outer layer member 4 used for molding, generally hard materials such as PVC (polyvinyl chloride), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin), epoxy resin and the like are relatively high.
[0005]
For example, when the IC tag 1 in which the outer layer member 4 is made of a hard material is fixed to a curved surface such as a pipe, it is difficult to fix the curved surface to the curved surface with the hard IC tag 1. Thus, there is a flexible IC tag in which an outer layer member is made of a flexible material (soft material) in order to facilitate fixing to a curved surface such as a pipe (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-30874 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a soft material such as a soft resin is used as the outer layer member 4, the built-in antenna coil 2 and IC module 3 are directly sealed and fixed by the soft resin, so that an external force such as expansion and contraction is applied to the IC tag. Sometimes, the expansion and contraction is directly transmitted to the antenna coil 2 and the IC module 3. For this reason, there was a problem that the antenna coil 2 may be disconnected or the IC module 3 may be damaged.
[0008]
The object of the present invention, which was created in view of the above circumstances, is to provide an IC tag that does not cause damage to internal components inside the outer layer member even when an external force such as expansion and contraction is applied to the soft outer layer member. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an IC tag according to the present invention comprises two thin-film substrates each having a built-in component in which an IC module is electrically connected to an antenna coil wound with a conductive wire, and an adhesive layer provided on one surface. The adhesive layer is melted and solidified by heat treatment to firmly bond the thin film substrate and the built-in substrate to form a highly rigid body member, and the body member is covered with an outer layer member made of a soft resin. It is a thing.
[0011]
Here, the soft resin is preferably a thermoplastic urethane elastomer, a thermosetting urethane, or a hot melt resin. The thin film substrate is preferably a thermosetting resin prepreg sheet, a self-bonding thermoplastic resin sheet, or a sheet obtained by coating a PET base material with a hot-melt resin or an adhesive.
[0012]
According to the above configuration, since an IC tag in which a highly rigid main body member is covered with a soft outer layer member can be obtained, even if an external force such as expansion and contraction is applied to the outer layer member, it is enclosed inside the outer layer member. There is no risk of damage to internal components.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0014]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an IC tag according to a preferred embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to FIG. 5, and new description is abbreviate | omitted about these members.
[0015]
As shown in FIG. 1, the IC tag 10 according to the present embodiment includes a built-in component formed by electrically connecting an IC module 3 to an antenna coil (for example, a spiral antenna coil) 2 around which a conductive wire is wound. A main body member 13 is formed by being placed and fixed on a substrate 11, and the main body member 13 is covered with an outer layer member 14 made of a soft resin. The IC tag 10 may be appropriately punched to obtain a predetermined shape (for example, a card shape).
[0016]
The thin film substrate 11 includes a PET (polyethylene terephthalate) base material (for example, about 100 μm thickness) 11a and an adhesive layer (for example, about 25 μm thickness) 11b provided on one surface (the upper surface in FIG. 1) of the PET base material 11a. It consists of. After the built-in components (the antenna coil 2 and the IC module 3) are placed (arranged) on the thin film substrate 11, the thermal adhesive layer 11b is melted and solidified by heating, and the substrate 11 and the built-in components are strengthened. The body member 13 is obtained by bonding and fixing. Examples of the constituent material of the adhesive layer 11b include an acrylic thermal adhesive, a hot melt resin (for example, polyamide, urethane, EVA, etc.), an adhesive, and the like.
[0017]
The outer layer member 14 includes two sheets 12a and 12b. After laminating the main body member 13 between the sheets 12a and 12b, the outer layer member 14 in which the main body member 13 is sealed is formed by heating and pressurizing.
[0018]
As the soft resin constituting the outer layer member 14, a thermoplastic urethane elastomer (Thermoplastic Elastomers; hereinafter referred to as TPE) is used. By using TPE as the soft resin, the outer layer member 14 having sufficient flexibility is obtained. Examples of the soft resin include thermoplastic urethane elastomer, thermosetting urethane, and hot melt resin (for example, polyamide, urethane, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), etc.) in addition to TPE.
[0019]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0020]
Although the PET substrate 11a of the thin film substrate 11 is thin and its own rigidity is low, the built-in component is firmly fixed integrally with the thin film substrate 11 through the adhesive layer 11b, and thus the obtained main body member 13 is high. It has rigidity. Therefore, even if the soft outer layer member 14 provided around the main body member 13 expands and contracts, the main body member 13 does not follow the expansion and contraction of the outer layer member 14 because it has high rigidity. As a result, even if the IC tag 10 is bent due to an external force or the like, it is possible to prevent damage to and damage to the built-in components such as disconnection of the antenna coil 2 and damage to the IC module 3.
[0021]
Further, by attaching the IC tag 10 according to the present embodiment to a name tag, a card or the like, personal information can be identified by the name tag. For example, when this name tag is used in a kindergarten or a nursing home, and the name tag is attached to clothes worn by a person, even if the child or the elderly falls in this state, the outer layer member 14 of the IC tag 10 is made of a soft resin. Since it is a soft material constructed, the IC tag 10 does not injure the child or the elderly.
[0022]
Even when the IC tag 10 according to the present embodiment is fixed to a curved surface such as a pipe, the IC tag 10 bends (follows) the curved surface such as the pipe, so that it can be easily applied to the pipe or the like. Can be fixed.
[0023]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0024]
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a modification of the main body member in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to FIG. 1, and new description is abbreviate | omitted about these members.
[0025]
The basic structure of the main body member 23 of the IC tag according to the present embodiment shown in FIG. 2 is the same as that of the main body member 13 of the IC tag 10 shown in FIG. 1, but the thin film substrate is a prepreg made of a thermosetting resin. The difference is that the sheet 21 is configured.
[0026]
The prepreg sheet 21 is made of a thermosetting resin such as glass epoxy. On one surface of the prepreg sheet 21 (upper surface in FIG. 2), the prepreg sheet 21 is thermally cured by heat-pressing in a state where the built-in components are arranged, and the prepreg sheet 21 and the built-in components are firmly bonded. The body member 23 is obtained by being fixed. The main body member 23 is sandwiched and stacked between sheets 12a and 12b (see FIG. 1), and then heated and pressed to form the outer layer member 14, and an IC tag is obtained.
[0027]
Also in the IC tag using the main body member 23 according to the present embodiment, the same operational effects as those of the IC tag 10 according to the previous embodiment can be obtained.
[0028]
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a modification of the main body member in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to FIG. 1, and new description is abbreviate | omitted about these members.
[0029]
The basic configuration of the main body member 33 of the IC tag according to the present embodiment shown in FIG. 3 is the same as that of the main body member 13 of the IC tag 10 shown in FIG. 1, but the thin film substrate has self-bonding properties. It differs by the point comprised with the thermoplastic resin sheet 31. FIG.
[0030]
The thermoplastic resin sheet 31 is made of a thermoplastic resin having self-bonding properties such as PVC, PETG, and PBT. The thermoplastic resin sheet 31 is melted and embedded in the thermoplastic resin sheet 31 by hot pressing in a state where the built-in components are arranged on one surface (the upper surface in FIG. 3) of the thermoplastic resin sheet 31. In this state, the main body member 33 is obtained by being firmly bonded and fixed. The main body member 33 is sandwiched and stacked between sheets 12a and 12b (see FIG. 1), and then heated and pressed to form the outer layer member 14, thereby obtaining an IC tag.
[0031]
Also in the IC tag using the main body member 33 according to the present embodiment, the same effects as those of the IC tag 10 according to the previous embodiment can be obtained.
[0032]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a cross-sectional view of an IC tag according to another preferred embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to FIG. 1, and new description is abbreviate | omitted about these members.
[0033]
The basic configuration of the IC tag 40 according to the present embodiment shown in FIG. 4 is the same as that of the IC tag 10 shown in FIG. 1, but the main body member 43 includes two thin-film substrates 11, 11. It differs in that it is sandwiched between.
[0034]
After the built-in components are sandwiched between the thin film substrates 11 and 11, the heat adhesive layers 11b and 11b are melted and solidified by heating, and the substrates 11 and 11 and the built-in components are firmly bonded and fixed. can get. After the main body member 43 is sandwiched between the sheets 12a and 12b and laminated, the outer layer member 14 is formed by heating and pressurizing, and the IC tag 30 is obtained.
[0035]
Also in the IC tag 40 according to the present embodiment, the same effects as those of the IC tag 10 according to the previous embodiment can be obtained.
[0036]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, even if an external force such as expansion and contraction is applied to the soft outer layer member, an excellent effect is obtained that an IC tag can be obtained which does not cause damage to built-in components inside the outer layer member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an IC tag according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified example of the main body member in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modified example of the main body member in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an IC tag according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional IC tag.
[Explanation of symbols]
2 Antenna coil 3 IC module 10 IC tag 11 Thin film substrate 13 Main body member 14 Outer layer member

Claims

In an IC tag in which a built-in component formed by electrically connecting an IC module to an antenna coil wound with a conductive wire is covered with an outer layer member made of resin,
The above-mentioned built-in component is sandwiched between two thin film substrates provided with an adhesive layer on one surface, and the adhesive layer is melted and solidified by heat treatment , so that the thin film substrate and the built-in substrate are firmly bonded to provide high rigidity. An IC tag characterized in that a main body member is formed and the main body member is covered with an outer layer member made of a soft resin.

The IC tag according to claim 1 , wherein the soft resin is a thermoplastic urethane elastomer, a thermosetting urethane, or a hot melt resin.