JP5501114B2 - Ｉｃカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般的には、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法に関し、特定的には、非接触ＩＣカード、万引き防止センサ等に代表されるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のためのアンテナ回路を備えたＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法に関するものである。

近年、ＩＣタグ、ＩＣカード等の機能カードは、目覚しい発展を遂げ、盗難防止用タグ、出入者チェック用タグ、テレフォンカード、クレジットカード、プリペイドカード、キャッシュカード、ＩＤカード、カードキー、各種会員カード、図書券、診察券、定期券等に使用され始めている。これらの機能カード用アンテナ回路構成体は、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルムからなる基材と、基材の表面上に形成されたアルミニウム箔または銅箔の金属箔からなるアンテナ回路パターン層とから構成される。アンテナ回路パターン層は、基材の片面または両面に接着剤を介在して金属箔をドライラミネート法等によって接着した後、その金属箔にエッチング処理を施すことにより、基材の表面上に形成される。

上記のような構成の従来のアンテナ回路構成体とその製造方法は、特開２００２−７９９０号公報（特許文献１）、特開２００４−１４０５８７号公報（特許文献２）に記載されている。

従来のＲＦＩＤ用アンテナ回路構成体では、一般的に、樹脂フィルムからなる基材の両面に回路のパターン層が形成されている。基材の一方の面にはコイル状のアンテナ回路のパターン層が形成されている。このアンテナ回路のパターン層が、電子回路のコイルに相当し、同時に電磁波を受け取るアンテナの役割を果たし、いわゆるコイルパターンと呼ばれる。基材の反対側の他方の面には、上記のアンテナ回路のジャンパーの役割を果たす回路のパターン層が形成されている。この回路のパターン層は、いわゆるブリッジ回路パターン層と呼ばれる。

このようなアンテナ回路構成体において、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層と、基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層との電気的接続方法としては、以下の方法がある。

（１）アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、接合されるべきアンテナ回路パターン層の両端部とブリッジ回路パターン層の両端部のそれぞれの箇所にて基材を貫通するスルーホールを形成する。メッキまたは銀塗料でスルーホールを充填することによって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層の両端部とを接続する。

（２）特開２００２−７９９０号公報（特許文献１）、特開２００４−１４０５８７号公報（特許文献２）に開示されているように、アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、クリンピング加工によって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層の両端部のそれぞれの箇所を接続する。ここで、クリンピング加工とは、たとえば、超音波等により、基材の両面に接着剤を介在して形成された回路パターン層の少なくとも一部同士を押圧することによって、接着剤、基材等を構成する樹脂を部分的に破壊し、両側の回路パターン層の一部同士を物理的に接触させることをいう。

（３）特開２００８−２６９１６１号公報（特許文献３）に開示されているように、アンテナ回路パターン層が形成された基材の一方面側と反対側の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成し、抵抗溶接によって、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層と基材の他方面側に形成されたブリッジ回路パターン層とを接続する。この場合、溶接電極を回路パターン層の表側と裏側に接触させて圧力を加えた状態で、溶接電極に所定の電流を流すことによって加熱することにより、表側と裏側の回路パターン層の間に介在する基材の一部を溶融させるとともに、互いに対向する表側と裏側の回路パターン層の一部を接触させる。接触させられた表側と裏側の回路パターン層の一部に所定の溶接電流を流すことにより、互いに対向する表側と裏側の回路パターン層の一部を接合する。

なお、アンテナ回路構成体において、基材の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成しないで、基材の一方面側に形成されたアンテナ回路パターン層の両端部を電気的に接続する方法としては、以下の方法がある。

（４）特開２００１−９２９３６号公報（特許文献４）、特開２００５−１０９５０５号公報（特許文献５）に開示されているように、基材の一方表面にアンテナ回路パターン層を形成し、ジャンパー回路パターン層と交差するアンテナ回路パターン層の一部分の上に絶縁性樹脂を塗布して絶縁層を形成し、アンテナ回路パターン層の両端部において接合される箇所同士を電気的に接続するように、絶縁層の上に銀ペースト等の導電性物質を塗布することにより、ジャンパー回路パターン層を形成する。

（５）特開２０１０−２８７０６号公報（特許文献６）に開示されているように、基材と基材の一方表面に形成されたアンテナ回路パターン層とを貫通するように、導電性の線状体の一方端部と他方端部のそれぞれの先端縁を、基材の他方表面から、電気的に接続されるべきアンテナ回路パターン層の両端部のそれぞれに突き刺すことによって、基材の他方表面の上に線状体の中央部を延在させ、線状体の一方端部をアンテナ回路パターン層の一方端部の表面上に配置し、線状体の他方端部をアンテナ回路パターン層の他方端部の表面上に配置する。

特開２００２−７９９０号公報 特開２００４−１４０５８７号公報 特開２００８−２６９１６１号公報 特開２００１−９２９３６号公報 特開２００５−１０９５０５号公報 特開２０１０−２８７０６号公報

（１）、（２）および（３）の方法では、アンテナ回路パターン層の両端部を電気的に接続するために、基材の他方面側にブリッジ回路パターン層を形成する。ブリッジ回路パターン層は、基材の他方面側に接着剤で固着された金属箔をエッチングすることにより、形成される。このとき、基材の表面上に接着された金属箔の大部分をエッチング処理によって除去している。このため、金属箔の無駄が多いので製造コストが高くなるだけでなく、金属箔の大部分をエッチング処理によって除去するので生産性が低いという問題がある。また、ブリッジ回路パターン層を形成する目的だけのために基材の他方面側に金属箔を別に固着する必要があるだけでなく、その金属箔をエッチング加工する必要があるので、余分にエッチング液が必要になり、さらに、エッチング加工によって金属イオンを含む廃液が多く発生することになるという問題がある。その結果、環境に与える負荷が高くなるという問題がある。

（４）の方法では、上記（１）、（２）および（３）の方法のようにブリッジ回路パターン層を形成する目的だけのために基材の他方面側に別に固着した金属箔をエッチング加工する必要がないので、環境に与える負荷を低減することができる。しかし、アンテナ回路パターン層の厚みが厚くなると、絶縁性を確保するために絶縁層の厚みが増える。このため、ジャンパー回路パターン層の高低差が増える。これにより、ジャンパー回路パターン層を形成した後にアンテナ回路構成体を搬送する際にジャンパー回路パターン層にクラックが生じて断線するという問題がある。その結果、信頼性の点で問題がある。

また、（５）の方法では、上記（１）、（２）および（３）の方法のようにブリッジ回路パターン層を形成する目的だけのために基材の他方面側に別に固着した金属箔をエッチング加工する必要がないので、環境に与える負荷を低減することができる。しかし、導電性の線状体の先端縁が柔軟性に欠けること、加工後にアンテナ回路構成体を搬送するときに線状体の先端縁が移動してアンテナ回路パターン層を破損させること等の問題がある。その結果、信頼性の点で問題がある。

そこで、本発明の目的は、アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造工程において環境に与える負荷を低減させることができるとともに、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能なＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体とその製造方法を提供することである。

本発明にしたがったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、樹脂フィルムからなる基材と、この基材の一方表面の上に形成された、主成分として金属を含む導電体からなるアンテナ回路パターン層と、を備える。アンテナ回路パターン層は、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分と、第１と第２の回路パターン層部分の間の基材の領域の一方表面の上に形成された第３の回路パターン層部分と、を含む。さらに、本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、第１の回路パターン層部分の上から第３の回路パターン層部分の上を経て第２の回路パターン層部分の上まで延びるように形成された絶縁層と、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを導通させるように絶縁層の上に形成された導電層と、を備える。絶縁層が、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分のそれぞれの上において複数の傾斜端面または段差部分を有する。

本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体においては、ブリッジ回路パターン層としての導電層を形成する目的だけのために基材の他方表面側に別に固着した金属箔をエッチング加工する必要がないので、環境に与える負荷を低減することができる。

また、絶縁層が第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分のそれぞれの上において複数の傾斜端面または段差部分を有するので、絶縁層端部の傾斜を緩やかにすることができる。これにより、導電層を形成した後にアンテナ回路構成体を搬送する際に導電層にクラックが生じて断線するという問題を解消することができる。その結果、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能になる。

また、本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、絶縁層が、第３の回路パターン層部分の上に形成された相対的に厚みの大きい中央部分と、第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分のそれぞれの上に形成された相対的に厚みの小さい両端部分とを含むことが好ましい。

さらに、本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、絶縁層がポリエステル樹脂からなることが好ましい。

本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、アンテナ回路パターン層は銅箔からなり、アンテナ回路パターン層と基材は接着剤層を介して熱接着されており、導電層は銀を含むことが好ましい。

本発明に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法は、次の工程を備える。

（ａ）樹脂フィルムからなる基材の一方表面の上に金属箔を固着する工程

（ｂ）金属箔の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程

（ｃ）レジストインク層をマスクとして用いて金属箔をエッチングすることによって、基材の一方表面の上に、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分と、第１と第２の回路パターン層部分の間の基材の領域の一方表面の上に形成された第３の回路パターン層部分とを含むアンテナ回路パターン層を形成する工程

（ｄ）第１の回路パターン層部分の上から第３の回路パターン層部分の上を経て第２の回路パターン層部分の上まで延びるように第１の絶縁層部分を形成する工程

（ｅ）第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分のそれぞれの上に形成された第１の絶縁層部分の一部表面を露出するように第１の絶縁層部分の上に第２の絶縁層部分を形成する工程

（ｆ）第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分とを導通させる導電層を第１と第２の絶縁層部分の上に形成する工程

以上のように本発明によれば、アンテナ回路パターン層の両端部を接合するための製造工程において環境に与える負荷を低減させることができるとともに、アンテナ回路パターン層の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能になる。

本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体を示す平面図である。 図１の一部分を拡大して示す部分拡大平面図である。 図１と図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の方向から見た模式的な部分断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第１の製造工程を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第２の製造工程を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第３の製造工程を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第４の製造工程を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の第５の製造工程を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法において絶縁層を形成するための第１の塗布工程を示す部分拡大断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法において絶縁層を形成するための第２の塗布工程を示す部分拡大断面図である。 本発明の一つの実施の形態に従ったＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法において導電層を形成するための塗布工程を示す部分拡大断面図である。 従来のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法において絶縁層を形成するための塗布工程を示す部分拡大断面図である。 従来のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法において導電層を形成するための塗布工程を示す部分拡大断面図である。 帯状の樹脂フィルム基材の表面上に作製された複数のアンテナ回路構成体の配列を示す平面図である。 帯状の樹脂フィルム基材の表面上に作製された複数のアンテナ回路構成体の一部を切り出した試料シートを示す平面図である。 本発明の実施例と比較例において作製された試料シートの評価試験の方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３に示すように、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体は、樹脂を含む樹脂フィルムからなる基材２００と、基材２００の一方表面上に接着剤層３００を介在させて所定のパターンに従って形成された、主成分として銅を含む銅箔からなるアンテナ回路パターン層１００とから構成されている。

図１に示されるように、アンテナ回路パターン層１００は、基材の一方表面上に渦巻状のパターンで形成されたアンテナコイル部１０１と、ＩＣチップ搭載部１０２と、アンテナコイル部１０１の端部に接続するように形成された第１の回路パターン層部分１０３および第２の回路パターン層部分１０４と、スリッタラインマーク部１０５と、センサマーク部１０６とから構成される。アンテナコイル部１０１の内周側の端部にはＩＣチップ（図示せず）に配線を接続するための領域が形成され、その端部付近にはＩＣチップ搭載部１０２が形成されている。第１の回路パターン層部分１０３は、ＩＣチップ搭載部１０２の上にＩＣチップが搭載されることにより、アンテナコイル部１０１の内周側の端部に電気的に接続される。第２の回路パターン層部分１０４は、アンテナコイル部１０１の外周側の端部に電気的に接続されている。アンテナコイル部１０１の外側で、隣り合う別の回路パターン層（図１には示されていない）との間の領域には、各アンテナコイル構成体を分離切断するための位置を示すためにスリッタラインマーク部１０５が、アンテナ回路パターン層１００と同様にして銅箔からなる線状パターンで形成されている。アンテナコイル部１０１の内側には、センサ位置を確認するためのセンサマーク部１０６が、アンテナ回路パターン層１００と同様にして銅箔からなる島状パターンで形成されている。

図２と図３に示すように、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４の間の基材２００の領域には、アンテナコイル部１０１を構成する複数の線状パターン層の一部分として第３の回路パターン層部分が配置されている。絶縁層１０７が、第１の回路パターン層部分１０３の上から第３の回路パターン層部分（アンテナコイル部１０１を構成する複数の線状パターン層の一部分）の上を経て第２の回路パターン層部分１０４の上まで延びるように形成されている。すなわち、絶縁層１０７は、第３の回路パターン層部分（アンテナコイル部１０１を構成する複数の線状パターン層の一部分）の上を跨るように形成され、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４の一部の上に形成されている。また、絶縁層１０７は、アンテナコイル部１０１を構成する線状パターン層部分の間隙を充填するように形成されている。第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４とを導通させるように導電層１０８が絶縁層１０７の上に形成されている。なお、絶縁層１０７は、図３では模式的に示されているが、具体的な形状については後述する。

アンテナ回路パターン層１００を形成するために使用される銅箔は、厚みが９μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。銅箔の厚みが９μｍ未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程において破断するおそれがある。一方、銅箔の厚みが５０μｍを超える場合には、アンテナ回路パターン層１００を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。なお、銅箔は、圧延または電解のいずれで製造されたものでもよい。アンテナ回路パターン層１００を形成するために銅箔以外の金属箔を用いてもよい。

本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の基材２００として用いられる樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム等から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。この樹脂フィルムの厚みは１５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下の範囲内である。基材２００の厚みが１５μｍ未満では、アンテナ回路パターン層を形成する銅箔との積層体の剛性が不足するため、各製造工程での作業性に問題が生じる。一方、基材の厚みが５０μｍを超える場合には、ＩＣカード・タグの厚みや重量が過大になるおそれがある。

アンテナ回路パターン層１００を形成するための銅箔と、基材２００としての樹脂フィルムとの間の接着は、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン（ＰＵ）系接着剤を用いたドライラミネーションによるのが好ましい。エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤としては東洋モートン社製ＡＤ５０６、ＡＤ５０３、ＡＤ７６−Ｐ１等を採用することができ、硬化剤としては同社製ＣＡＴ−１０を接着剤：硬化剤＝２〜１２：１の比率で配合して使用すればよい。通常のエポキシ樹脂を含有しないポリウレタン系接着剤を用いた場合には、回路パターン層を形成するためのエッチング処理中に、または、ＩＣチップを実装するときに、デラミネーション（剥離）が生じやすくなる。これは、エポキシ樹脂を含有しないポリウレタン系接着剤が耐薬品性や耐熱性に劣るからである。

基材２００としての樹脂フィルムの上にアンテナ回路パターン層１００を形成するために用いられる銅箔１１０を接着させるためには、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤を乾燥後において重量で１〜１５ｇ／ｍ²程度塗布するのが好ましい。この塗布量が１ｇ／ｍ²未満では、銅箔の接着力が不足し、１５ｇ／ｍ²を超える場合には、製造コストの上昇を招く。

絶縁層１０７としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の、樹脂フィルムと接着剤の特性が損なわれない程度の加熱で硬化するものを使用することができる。ポリエステル樹脂が好ましい。

絶縁層１０７の厚み（第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４の上に形成される絶縁層１０７の厚み）は、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。絶縁層１０７の厚みが１０μｍ未満では、絶縁効果が十分でない。一方、絶縁層１０７の厚みが１００μｍを超えると、絶縁層１０７の形成が困難である上に、導電層１０８の形成に支障をきたす恐れがある。

導電層１０８の材料としては、金ペースト、銀ペースト、銅ペースト、アルミペースト、ニッケルペースト、導電性高分子等が挙げられ、導電性に優れる銀ペーストが好適に使用される。

導電層１０８の厚みは、１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。導電層１０８の厚みが１μｍ未満では、導電効果が十分でない。一方、導電層１０８の厚みが５０μｍを超えると、屈曲性が低下し、導電層１０８が剥がれ落ちる、または、クラック断線が発生する恐れがある。

次に、本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法の一つの実施の形態について説明する。なお、図４〜図８は、図１と図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の方向から見た部分断面を示している。

図４に示すように、樹脂フィルムからなる基材２００の一方表面に接着剤層３００を形成し、この接着剤層３００によって基材２００の一方表面に銅箔１１０を固着する。このようにして、銅箔１１０と基材２００との積層体を準備する。

図５に示すように、アンテナコイルの仕様に従った所定の渦巻状パターンを有するようにレジストインク層４００を銅箔１１０の表面上に印刷する。印刷後、レジストインク層４００の硬化処理を行なう。

レジストインク層４００をマスクとして用いて銅箔１１０をエッチングすることにより、アンテナ回路パターン層１００（図１）を形成する。図６に示す断面では、アンテナコイル部１０１、第１の回路パターン層部分１０３および第２の回路パターン層部分１０４が形成される。

そして、図７に示すように、図６のレジストインク層４０１、４０３、４０４を剥離する。

その後、図８に示すように、第１の回路パターン層部分１０３の一部表面の上から、アンテナコイル部１０１を構成する複数の線状パターン層の一部分を交差して跨るようにして、第２の回路パターン層部分１０４の一部表面の上まで延びるように絶縁層１０７を形成する。さらに、図３に示すように、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４とを導通させるように導電層１０８を絶縁層１０７の上に形成する。このようにして本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体が完成する。

図８に示す絶縁層形成工程と図３に示す導電層形成工程とについて、図９〜図１１を用いて具体的に説明する。なお、図９〜図１１は、図８と図３の左側の部分を拡大して示す部分拡大断面図である。

図８に示す絶縁層形成工程では、まず、図９に示すように、第１の回路パターン層部分１０３の上の箇所Ｉから矢印Ｒの方向に樹脂ペーストをスクリーン印刷法により塗布して第１の絶縁層部分１０７ａを形成する。その後、図１０に示すように、第１の回路パターン層部分１０３の上の箇所ＩＩまで矢印Ｓの方向に樹脂ペーストをスクリーン印刷法により第１の絶縁層部分１０７ａの上に塗布して第２の絶縁層部分１０７ｂを形成する。このとき、第２の絶縁層部分１０７ｂは、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４のそれぞれの上に形成された第１の絶縁層部分１０７ａの一部表面（ａの部分）を露出するように第１の絶縁層部分１０７ａの上に形成される。そして、樹脂ペーストを加熱乾燥させることにより、第１の絶縁層部分１０７ａと第２の絶縁層部分１０７ｂとを含む絶縁層１０７を形成する。このようにして樹脂ペーストを２回に分けて塗布することによって絶縁層１０７を形成する。なお、箇所ＩＩには、塗布直後では階段状の段差部が形成されるが、加熱乾燥後に滑らかな傾斜面を有する段差部が形成される。

本発明では、上述したように絶縁層１０７が形成されるので、絶縁層１０７は、第１の回路パターン層部分１０３の上において複数の傾斜端面、具体的には、箇所Ｉにおける傾斜端面と箇所ＩＩにおける傾斜端面とを有する。同様に、絶縁層１０７は、第２の回路パターン層部分１０４の上において複数の傾斜端面を有する。

樹脂ペーストの２回塗布の方法は、次のようにして行ってもよい。まず、図９に示すように、第１の回路パターン層部分１０３の上の箇所Ｉまで矢印Ｓの方向に樹脂ペーストをスクリーン印刷法により塗布して第１の絶縁層部分１０７ａを形成する。その後、図１０に示すように、第１の回路パターン層部分１０３の上の箇所ＩＩから矢印Ｒの方向に樹脂ペーストをスクリーン印刷法により第１の絶縁層部分１０７ａの上に塗布して第２の絶縁層部分１０７ｂを形成する。

図３に示す導電層形成工程では、図１１に示すように、銀ペーストをスクリーン印刷法により絶縁層１０７の上に塗布した後に加熱乾燥することによって、導電層１０８を形成する。

本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体においては、ブリッジ回路パターン層としての導電層を形成する目的だけのために基材２００の他方表面側に別に固着した金属箔をエッチング加工する必要がないので、環境に与える負荷を低減することができる。

また、絶縁層１０７が第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４のそれぞれの上において複数の傾斜端面を有するので、絶縁層１０７の端部の傾斜を緩やかにすることができる。これにより、導電層１０８を形成した後にアンテナ回路構成体を搬送する際に導電層１０８にクラックが生じて断線するという問題を解消することができる。その結果、アンテナ回路パターン層１００の両端部の接合箇所の信頼性を高めることが可能になる。

本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、絶縁層１０７が、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４のそれぞれの上において段差部分、具体的には箇所ＩＩにおける段差部分を有することが好ましい。

また、本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体において、絶縁層１０７が、第３の回路パターン層部分（アンテナコイル部１０１を構成する複数の線状パターン層の一部分）の上に形成された相対的に厚みの大きい中央部分（第１の絶縁層部分１０７ａと第２の絶縁層部分１０７ｂとから構成される部分）と、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４のそれぞれの上に形成された相対的に厚みの小さい両端部分（第１の絶縁層部分１０７ａのみから構成される部分）とを含むことが好ましい。

これに対して、従来の絶縁層形成工程と導電層形成工程では、まず、図１２に示すように、第１の回路パターン層部分１０３の上の箇所Ｉから矢印Ｒの方向に、あるいは、箇所Ｉまで矢印Ｓの方向に、樹脂ペーストをスクリーン印刷法により１回で塗布した後に加熱乾燥することによって、絶縁層１０７を形成する。上記の樹脂ペーストの塗布は、２回に分けて行ってもよい。次に、図１３に示すように、銀ペーストをスクリーン印刷法により絶縁層１０７の上に塗布した後に加熱乾燥することによって、導電層１０８を形成する。

従来の絶縁層形成工程では、絶縁層１０７が第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４のそれぞれの上（箇所Ｉ）において、単一の傾斜端面を有するので、絶縁層１０７の端部の傾斜が急である。これにより、導電層１０８を形成した後にアンテナ回路構成体を搬送する際に導電層１０８にクラックが生じて断線するという問題がある。その結果、信頼性の点で問題がある。

本発明の絶縁層１０７の形成方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等が挙げられる。スクリーン印刷法は、絶縁に必要な厚みを形成することが容易であり、また、任意形状を形成しやすいので、好適に使用される。

図１０に示す絶縁層１０７の相対的に厚みの小さい両端部分（第１の絶縁層部分１０７ａのみから構成される部分）において（ａ）と（ｔ）の好ましい関係は、ｔａｎθ＝ｔ／ａと表すと、π／９０（２°）≦θ≦π／３（６０°）である。特にθは、π／６０（３°）≦θ≦π／４（４５°）である範囲内であることがより好ましい。絶縁が必要な導電部（アンテナコイル部１０１）から絶縁層１０７の相対的に厚みの小さい両端部分（第１の絶縁層部分１０７ａのみから構成される部分）までの最短距離（ｂ）は、０．５ｍｍ以上離れていることが好ましい。

導電層１０８の形成方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット法、フレキソ印刷法等が挙げられるが、スクリーン印刷が導電体の厚みを形成することが容易であり、かつ、任意形状を形成しやすいために、好適に使用される。

本発明の製造方法において用いられるレジストインクは特に限定されないが、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クを用いるのが好ましい。このレジストインクは、グラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、かつアルカリによって容易に剥離除去することが可能であるので、連続大量生産に適している。このレジストインクを用いて、アルミニウム箔または銅箔に所定の回路パターンでグラビア印刷を施し、紫外線を照射して硬化させた後、通常の方法に従って、たとえば塩化第二鉄等によるアルミニウム箔または銅箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム等のアルカリによるレジストインク層の剥離除去を行なうことによって、アンテナ回路パターン層を形成することができる。

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しては、たとえば、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられ、これらのうち、単独のアクリルモノマー、またはいくつかのアクリルモノマーを混合したものを使用することができる。上記のアルカリ可溶性樹脂としては、たとえば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン−マレイン酸樹脂等が挙げられる。

レジストインクには、上記の成分の他に、アルカリ剥離性を阻害しない程度に通常の単官能アクリルモノマー、多官能アクリルモノマー、プレポリマーを添加することができ、光重合開始剤、顔料、添加剤、溶剤等を適宜添加して作製することができる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ベンジル、ベンゾイン、およびそのアルキルエーテル、チオキサントンおよびその誘導体、ルシリンＰＴＯ、チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア、フラッテリ・ランベルティ製エサキュア等が挙げられる。顔料としては、パターンが見やすいように着色顔料を添加する他、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料を併用することができる。特にシリカは、紫外線硬化型レジストインクを付けたまま、銅箔を巻き取る場合には、ブロッキング防止に効果がある。添加剤としては、２−ターシャリーブチルハイドロキノン等の重合禁止剤、シリコン、フッ素化合物、アクリル重合物等の消泡剤、レベリング剤があり、必要に応じて適宜添加する。溶剤としては酢酸エチル、エタノール、変性アルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、ＭＥＫ等が挙げられ、これらのうち、溶剤を単独、または混合して用いることができる。溶剤は、グラビア印刷の後、熱風乾燥等でレジストインク層から蒸発させることが好ましい。

以下に説明するように本発明の実施例と従来例のアンテナ回路構成体の試料を作製した。

（実施例）

図４に示すように厚みが３８μｍのＰＥＴフィルムからなる基材２００の一方表面には厚みが３５μｍの圧延された銅箔１１０を、エポキシ樹脂を含有するポリウレタン系接着剤を用いてドライラミネーション法により接着して積層体を作製した。このようにして得られた積層体の銅箔１１０上に、以下に示す組成のレジストインクとヘリオクリッショグラビア版を用いて、図１に示すようなアンテナ回路パターン層１００の印刷パターンを印刷した。印刷後、照射線量が４８０Ｗ／ｃｍ²の紫外線ランプで１５秒間照射し、レジストインクを硬化させることにより、図５に示すようにレジストインク層４００を形成した。

インクの組成は以下のとおりである。

ベッカサイトＪ−８９６（大日本インキ化学工業社製ロジン−マレイン酸樹脂）：２１重量部、２−アクリロイロヘキシエチルヘキサヒドロフタル酸：２５重量部、ユニディックＶ−５５１０（大日本インキ化学工業社製プレポリマー、モノマーの混合物）：８重量部、イルガキュア１８４：３重量部、酢酸エチル：２８重量部、変性アルコール：１２重量部、フタロシアニンブルー：１重量部、シリカ：２重量部

上記のようにしてレジストインク層４００が形成された積層体を４２ボーメの塩化第二鉄水溶液に温度４５℃で５分間浸漬することにより、銅箔１１０のエッチングを行ない、所定のパターンに従ったアンテナ回路パターン層１００を形成した。その後、その積層体を１％の水酸化ナトリウム水溶液に温度２０℃で１０秒間浸漬することにより、図７に示すようにレジストインク層４００を剥離した。そして、温度７０℃の温風で積層体を乾燥させた。

このようにして得られた積層体の所定の位置で、具体的には図２に示す第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４との間において、図８と図３に示すように絶縁層１０７と導電層１０８を形成することにより、第１の回路パターン層部分１０３と第２の回路パターン層部分１０４とを導通させた。

絶縁層１０７は、１５０メッシュテトロン版を用いてポリエステル系絶縁インキ（十条ケミカル株式会社製 品番ＡＣ３Ｇ）を印刷した後、１５０℃の温度で３０分間加熱することにより形成した。ポリエステル系絶縁インキの印刷は、図９〜図１０に示すようにスクリーン印刷法により１７μｍの厚みで２回塗布することによって行った。図１０においてｔａｎθ＝ｔ／ａと表すと、ｔ／ａの角度は７．５°であった。

導電層１０８は、１５０メッシュテトロン版を用いて銀ペースト（Dupont社製 品番5029）を印刷した後、１５０℃の温度で３０分間加熱することにより形成した。銀ペーストの印刷は、図１１に示すようにスクリーン印刷法により１７μｍの厚みで１回塗布することによって行った。

このようにして、銅箔を用いた本発明のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体を作製した。

（従来例）

図１２に示すように絶縁層１０７を形成するためのポリエステル系絶縁インキの印刷を、スクリーン印刷法により３４μｍの厚みで１回塗布することによって行ったこと以外は、実施例と同様にして、従来のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体を作製した。

なお、本発明の実施例と従来例のアンテナ回路構成体は、図１４に示すように帯状の基材の表面上に多数個のアンテナ回路パターン層１００を所定の間隔で縦横に連続的に配列させて形成したものである。得られたアンテナ回路パターン層１００の各々は、図１４に示すように幅Ｗが約４．５ｃｍ、長さＬが約７．５ｃｍであった。

（評価方法）

図１４に示すように多数個のアンテナ回路パターン層１００が形成された帯状体から、図１５に示すようにアンテナ回路パターン層１００が縦１列に９個並ぶように試料シート１０００を切り出した。この試料シート１０００を用いて導電層１０８の評価を行った。

図１６に示すように直径が２０ｍｍの回転ロール５００の周囲に矢印Ｔ（図１５）の方向に延びるように試料シート１０００をセットし、試料シート１０００の両端に３００ｇの荷重Ｗをかけ、試料シート１０００が回転ロール５００上を１００往復するように手動で移動させた。

その後、実施例と従来例のそれぞれ４枚の上記の試験を行った試料シート１０００について、図１５に示すように中央部に位置する５個のアンテナ回路パターン層１００（ハッチングが施されたもの）中にて導電層１０８の部分を目視で観察し、クラック断線を目視で確認した。確認した試料数は実施例と従来例のそれぞれで２０個である。

その結果、実施例では、導電層１０８にクラック断線が認められた試料はなかった。従来例では、８個の試料の導電層１０８にクラック断線が認められた。本発明の実施例によれば、導電層１０８の信頼性を高めることが可能になることがわかる。

そして、クラック断線が認められなかった実施例の２０個の試料と従来例の１２個の試料において、図２に示す箇所ＰとＱとの間の電気抵抗を測定し、その平均値を求めた。この方法によれば、図１に示すアンテナ回路パターン層１００のＩＣチップ搭載部１０２にはＩＣチップが搭載されていないので、導電層１０８の接触部分の電気抵抗を評価することができる。

その結果、実施例では１５０ｍΩ、比較例では２０００ｍΩであった。本発明の実施例によれば、導電層１０８の接触部分の電気抵抗を低減することができることがわかる。

今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。

１００：アンテナ回路パターン層、１０１：アンテナコイル部、１０３：第１の回路パターン層部分、１０４：第２の回路パターン層部分、１０７：絶縁層、１０７ａ：第１の絶縁層部分、１０７ｂ：第２の絶縁層部分、１０８：導電層、２００：基材、３００：接着剤層、４００：レジストインク層、１１０：銅箔。

Claims (5)

1. 樹脂フィルムからなる基材と、
   前記基材の一方表面の上に形成された、主成分として金属を含む導電体からなるアンテナ回路パターン層と、を備え、
   前記アンテナ回路パターン層は、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分と、前記第１と第２の回路パターン層部分の間の前記基材の領域の一方表面の上に形成された第３の回路パターン層部分と、を含み、さらに、
   前記第１の回路パターン層部分の上から前記第３の回路パターン層部分の上を経て前記第２の回路パターン層部分の上まで延びるように形成された絶縁層と、
   前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分とを導通させるように前記絶縁層の上に形成された導電層と、を備え、
   前記絶縁層が、前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分のそれぞれの上において複数の傾斜端面または段差部分を有する、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
2. 前記絶縁層が、前記第３の回路パターン層部分の上に形成された相対的に厚みの大きい中央部分と、前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分のそれぞれの上に形成された相対的に厚みの小さい両端部分とを含む、請求項１に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
3. 前記絶縁層がポリエステル樹脂からなる、請求項１または請求項２に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
4. 前記アンテナ回路パターン層は銅箔からなり、前記アンテナ回路パターン層と前記基材は接着剤層を介して熱接着されており、前記導電層は銀を含む、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体。
5. 樹脂フィルムからなる基材の一方表面の上に金属箔を固着する工程と、
   前記金属箔の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程と、
   前記レジストインク層をマスクとして用いて前記金属箔をエッチングすることによって、前記基材の一方表面の上に、電気的に接続される第１の回路パターン層部分と第２の回路パターン層部分と、前記第１と第２の回路パターン層部分の間の前記基材の領域の一方表面の上に形成された第３の回路パターン層部分とを含むアンテナ回路パターン層を形成する工程と、
   前記第１の回路パターン層部分の上から前記第３の回路パターン層部分の上を経て前記第２の回路パターン層部分の上まで延びるように第１の絶縁層部分を形成する工程と、
   前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分のそれぞれの上に形成された前記第１の絶縁層部分の一部表面を露出するように前記第１の絶縁層部分の上に第２の絶縁層部分を形成する工程と、
   前記第１の回路パターン層部分と前記第２の回路パターン層部分とを導通させる導電層を前記第１と第２の絶縁層部分の上に形成する工程と、
   を備えた、ＩＣカード・タグ用アンテナ回路構成体の製造方法。

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