WO2018154880A1

WO2018154880A1 - 製品の製造方法、外装部品およびアンテナパターン選択装置

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Publication number: WO2018154880A1
Application number: PCT/JP2017/041271
Authority: WO
Inventors: 若浩川井
Original assignee: オムロン株式会社
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2018-08-30
Also published as: US20190386390A1; JP6658607B2; TW201832413A; CN109997153A; EP3588384A1; EP3588384B1; EP3588384A4; JP2018136746A; US11322828B2

Abstract

リレーの製造方法は、ＩＣチップ（１２）を囲むように樹脂を射出することにより、ＩＣチップ（１２）を埋設した樹脂成形体（１１）を成形する樹脂成形工程と、樹脂成形体（１１）をリレーの外装部品（１０）として、リレーの本体であるベース部材（２０）に取り付ける組立工程と、樹脂成形体（１１）の面（１１ａ）上に、ＩＣチップ（１２）が無線通信するためのアンテナ配線（１３）を印刷するアンテナ配線形成工程とを備える。これにより、多種類のアンテナパターンから選択されたアンテナパターンを有するＩＣタグを備えた製品を、受注してから短時間で容易に製造することができる。

Description

製品の製造方法、外装部品およびアンテナパターン選択装置

　本技術は、無線通信可能なＩＣチップを備えた製品の製造方法、その製品の外装部品およびアンテナパターン選択装置に関する。

　近年、各種製品の寿命もしくは修復履歴の管理、または製品が設置されている環境等をの監視の目的で、製品単体毎の識別情報を把握する需要が高まっている。たとえば、生産工場において使用されている装置に内装されている部品の識別情報を把握する需要がある。

　こうした需要への対応として、バーコードまたは２次元コードを示すラベルを製品に貼付することが従来から行われている。しかしながら、コードを読み取る際にはリーダをラベルに対向させる必要がある。そのため、装置の内部に実装される製品（部品）あるいは密集状態で実装されている製品（部品）にアクセスすることが困難となる。

　こうした問題を解決する方法として、たとえばＵＨＦ帯の電波を用いて非接触で通信することが可能なＩＣ（Integrated　Circuit）タグを用いる方法が知られている。ＩＣタグとリーダとは、電波でのデータ通信が可能である。そのため、リーダは、ＩＣタグと対向していなくても、ＩＣタグから識別情報を読み取ることができる。

　一般的なＩＣタグは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）あるいはポリイミドのフィルム上に銅箔等のエッチングあるいは銀等の導電ペーストのスクリーン印刷によって形成されたアンテナと、ＩＣチップとによって構成される。ＩＣタグは、接着剤等により製品に貼付される方法で使用されている。

　ところで、ＩＣタグとして使用可能な周波数は、国によって異なる。そのため、製品が出荷される国に合わせて、アンテナの共振周波数を調整する必要がある。特開２００７－９６７６８号公報（特許文献１）には、アンテナに対するＩＣチップの接続位置を変更することにより、周波数帯域の異なるＩＣタグを製造する方法が開示されている。特開２００５－３０１４４３号公報（特許文献２）には、複数の回路要素をあらかじめ形成しておき、必要な周波数に合わせて不要な回路要素を焼切る方法が開示されている。

　ＩＣタグを構成するＩＣチップは、機械的負荷に対して非常に脆く、破損し易い。そのため、特開２００８－２１０３４４号公報（特許文献３）には、ＩＣタグ全体を樹脂材あるいはゴム材等に埋め込んでＩＣチップを保護する技術が開示されている。特開２０００－２９４５７７号公報（特許文献４）および特開２００２－２６１４２１号公報（特許文献５）には、ＩＣチップを平板状の基板に埋め込み、露出させたＩＣチップの電極に接続するようにアンテナを形成してＩＣタグを構成する技術が開示されている。

特開２００７－９６７６８号公報特開２００５－３０１４４３号公報特開２００８－２１０３４４号公報特開２０００－２９４５７７号公報特開２００２－２６１４２１号公報

　しかしながら、特開２００７－９６７６８号公報に記載の技術では、アンテナとＩＣチップとの接続位置により周波数帯域を調整するため、調整可能な範囲が限られる。さらに、必要な通信距離に応じてアンテナの形態（たとえば、パッチアンテナ、ループアンテナなど）を変更することができない。そのため、製品が出荷される国の周波数規格や必要な通信距離などに合わせたアンテナを有するＩＣタグを事前に複数個在庫しておく必要があり、製造コストが増加する。特開２００５－３０１４４３号公報に記載の技術でも同様の問題がある。

　特開２００８－２１０３４４号公報、特開２０００－２９４５７７号公報および特開２００２－２６１４２１号公報に記載の技術によって製造されたＩＣタグは、一般には製品の内部に搭載される。そのため、製品の出荷先が決定されてから、当該出荷先に応じた共振周波数を有するアンテナを備えたＩＣタグを準備し、当該ＩＣタグを用いた製品の組み立てを開始する必要がある。よって、受注してから製品が完成するまでに時間がかかる。

　本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、多種類のアンテナパターンから選択されたアンテナパターンを有するＩＣタグを備えた製品を、受注してから短時間で容易に製造することができる製品の製造方法、その製品の外装部品およびアンテナパターン選択装置を提供することを目的としている。

　ある局面に従うと、製品の製造方法は、製品を識別するための識別データを記憶するＩＣチップを囲むように樹脂を射出することにより、ＩＣチップを埋設した樹脂成形体を成形する第１工程と、樹脂成形体を製品の外装部品として、製品本体に取り付ける第２工程と、製品本体に取り付けられた樹脂成形体の外表面上に、ＩＣチップが無線通信するためのアンテナ配線を印刷する第３工程とを備える。

　好ましくは、製品の製造方法は、製品の出荷先の周波数規格および製品の使用環境の少なくとも一方に応じて、アンテナ配線のパターンを決定する第４工程をさらに備える。第３工程において、第４工程によって決定されたパターンのアンテナ配線を印刷する。

　別の局面に従うと、製品の外装部品は、樹脂成形体を備える。樹脂成形体の表面は、外装部品の外表面となる第１面を含む。外装部品は、樹脂成形体に埋設され、製品を識別する識別データを記憶するＩＣチップと、第１面の上に形成された、ＩＣチップが無線通信するためのアンテナ配線とをさらに備える。

　好ましくは、外装部品は、アンテナ配線の上に形成された絶縁膜をさらに備える。
　好ましくは、ＩＣチップは、第１面から露出する。アンテナ配線は、ＩＣチップに電気的に接続される。

　好ましくは、外装部品は、ＩＣチップに接続されたＩＣ側アンテナをさらに備える。ＩＣチップとＩＣ側アンテナとは、一体化されてＩＣモジュールを構成する。樹脂成形体は、ＩＣモジュールを埋設する。アンテナ配線は、ＩＣ側アンテナと電磁結合するブースターアンテナである。

　好ましくは、樹脂成形体の表面は、外装部品の内表面となる第２面を含む。第２面は、第１面の裏側の面である。ＩＣモジュールは、第２面から露出するように樹脂成形体に埋設される。アンテナ配線は、ＩＣモジュールに対向するように第１面の上に形成される。

　あるいは、樹脂成形体は、第１樹脂成形部品と第２樹脂成形部品とを含んでもよい。第１面は、第１樹脂成形部品の外表面の一部である。第２樹脂成形部品の外表面は、第１面と同一平面上にある第２面を含む。ＩＣモジュールは、第２樹脂成形部品に埋設され、第２面から露出する。

　別の局面に従うと、上記の外装部品におけるアンテナ配線のパターンを選択するアンテナパターン選択装置は、製品の出荷先を示す出荷先情報の入力を受ける第１入力部と、製品の使用環境を示す環境情報の入力を受ける第２入力部と、環境情報によって示される使用環境に基づいて、アンテナ配線の通信条件を設定する通信条件設定部と、出荷先および通信条件とアンテナ配線のパターンとを対応付けた情報に基づいて、出荷先情報によって示される出荷先と、通信条件設定部によって設定された通信条件に対応するアンテナ配線のパターンを選択するパターン選択部とを備える。

　本開示によれば、多種類のアンテナパターンから選択されたアンテナパターンを有するＩＣタグを備えた製品を、受注してから短時間で容易に製造することができる。

実施の形態１に係るリレーを示す正面図である。図１のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図である。図１のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。アンテナ配線が未形成の半製品までの製造方法の工程を説明するための図である。半製品からリレーを完成させる製造方法の工程を説明するための図である。リレーの変形例を示す正面図である。リレーの変形例を示す平面図である。図６のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。アンテナパターン選択装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係るリレーを示す正面図である。図１０のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図である。図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。ＩＣモジュールの概略的な構成を示す図である。実施の形態３に係るリレーを示す正面図である。図１４のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図である。図１４のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。

　本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。また、以下で説明する各実施の形態または変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

　以下では、外装部品の一例として、リレーの外装部品を説明する。ただし、外装部品は、リレーの外装部品に限定されるものではなく、その他の製品（たとえば、インクカートリッジなど）の外装部品であってもよい。

　＜実施の形態１＞
　（リレーの構造）
　図１～図３を参照して、実施の形態１に係る外装部品１０を備えたリレー（製品）１の概略的な構成について説明する。図１は、実施の形態１に係るリレー１を示す正面図である。図２は、図１のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図である。図３は、図１のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。

　図１～図３に示されるように、リレー１は、外装部品１０と、ベース部材２０と、複数の端子３０と、電磁石４０と、接点部５０とを備える。ベース部材２０と、複数の端子３０と、電磁石４０と、接点部５０とにより、リレー１の本体（製品本体）が構成される。

　電磁石４０および接点部５０は、平板上のベース部材２０の一方の面上に実装される。複数の端子３０の各々は、電磁石４０または接点部５０に接続され、ベース部材２０を貫通して、ベース部材２０の他方の面から突出する。

　接点部５０は、固定接点と可動接点とから構成される。電磁石４０のコイルに接続された端子３０に通電すると、電磁石４０の磁力によって図示しない鉄片が移動する。可動接点は、当該鉄片の移動に伴って固定接点側に移動し、固定接点と電気的に接続する。電磁石４０のコイルへの通電を止めると、可動接点は、弾性力によって固定接点から離れる方向に移動する。これにより、可動接点は、固定接点と電気的に非接続となる。

　外装部品１０は、電磁石４０および接点部５０を覆う、箱状のカバーである。外装部品１０の開口端は、ベース部材２０における電磁石４０および接点部５０が実装された面に接合する。これにより、外装部品１０の内部の空間に電磁石４０および接点部５０が収容される。なお、外装部品１０の形状は、特に限定されるものではない。

　（外装部品の構造）
　図１～図３に示されるように、外装部品１０は、樹脂成形体１１と、ＩＣチップ１２と、アンテナ配線１３と、絶縁膜１４とを備える。

　ＩＣチップ１２は、リレー１を識別する識別データを記憶し、外部からの要求に応じて当該識別データを出力する。識別データは、ＩＣチップ１２と外部のリーダとの間の認証用に使用される。識別データには、リレー１の個体番号の他に、リレー１の仕様、特性、製造日などの各種情報が含まれる。

　樹脂成形体１１は、外装部品１０の本体となる箱状の部材であり、ポリカーボネイト（ＰＣ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂からなる。樹脂成形体１１の形状は、特に限定されるものではなく、リレー１に合わせて適宜設計される。樹脂成形体１１の材質も特に限定されるものではない。

　樹脂成形体１１の表面は、外装部品１０の外表面となる面１１ａを含む。面１１ａは、箱状の樹脂成形体１１の４つの側面のうち最も面積の大きい面である。

　樹脂成形体１１は、ＩＣチップ１２が面１１ａから露出するように、ＩＣチップ１２を埋設する。ＩＣチップ１２における樹脂成形体１１から露出する面には、アンテナ配線１３を接続するための端子が形成されている。

　アンテナ配線１３は、樹脂成形体１１の面１１ａの上に形成され、ＩＣチップ１２の端子と電気的に接続される導電回路である。アンテナ配線１３は、インクジェット印刷法を用いて銀（Ａｇ）インクを噴射することにより、容易に形成することができる。インクジェット印刷法は、インクをノズルから噴射し、インクを噴射対象面上に堆積させる印刷方式である。アンテナ配線１３は、Ａｇ以外の材質からなっていてもよい。

　アンテナ配線１３は、電磁石４０によって生じる磁界の影響を受けないように、面１１ａのうち電磁石４０から最も離れた位置に形成される。

　絶縁膜１４は、樹脂成形体１１の面１１ａの上に、アンテナ配線１３を覆うように形成される。これにより、アンテナ配線１３は、外気から遮断される。絶縁膜１４は、たとえば紫外線硬化性のレジストインクによって形成される。

　（リレーの製造方法）
　次に図４および図５を参照して、リレー１の製造方法について説明する。図４は、アンテナ配線が未形成の半製品までの製造方法の工程を説明するための図である。図５は、半製品からリレー１を完成させる工程を説明するための図である。図４の（ｂ）（ｃ）および図５の（ａ）（ｂ）において、上段が正面図、下段が正面図のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図を示す。

　　（仮固定工程）
　図４の（ａ）に示されるように、ＩＣチップ１２を仮固定シート１００に接着剤（図示せず）により貼り付けて仮固定する。このとき、ＩＣチップ１２は、アンテナ配線１３と接続する端子が仮固定シート１００に接するように貼り付けられる。

　仮固定シート１００の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を用いることができる。仮固定シート１００は、紫外線を透過し、かつ柔軟性を有している材料からなっていることが好ましい。

　仮固定は、たとえば、仮固定シート１００の片方の面に塗布した紫外線硬化型の接着剤（図示せず）を用いて行なうことができる。たとえば、厚み５０μｍのＰＥＴ製の仮固定シート１００に、紫外線硬化型の接着剤を２～３μｍの厚さで塗布する。この塗布は、インクジェット印刷法などの方法を用いて行なえばよい。その後、ＩＣチップ１２を所定位置に置く。仮固定シート１００のＩＣチップ１２が仮固定されていない面から、たとえば３０００ｍＪ／ｃｍ^２の強度の紫外線を照射することにより、接着剤を硬化して、ＩＣチップ１２を仮固定シート１００に仮固定する。

　　（樹脂成形工程）
　次に、ＩＣチップ１２が仮固定された仮固定シート１００を成形型に設置する。このとき、仮固定シート１００におけるＩＣチップ１２が貼り付けられた面と成形型の内面との間に空間ができるように、仮固定シート１００を成形型に設置する。

　成形型は、図１～図３に示す樹脂成形体１１と略同じ形状の内部空間を有する。仮固定シート１００は、成形型における樹脂成形体１１の面１１ａに対応する内面上に設置される。その後、成形型の内部空間内に樹脂材を射出することにより、図４の（ｂ）に示される樹脂成形体１１が成形される。成形型の空間内に樹脂材を射出するとき、樹脂材はＩＣチップ１２を取り囲むように空間内に充填される。そのため、ＩＣチップ１２は、樹脂成形体１１に埋設される。

　射出成形を行なう条件は、樹脂に応じて適宜選択されればよく、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いる場合には、射出樹脂温度２７０℃、射出圧力１００ＭＰａで射出成形を行なう。または、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）を用いる場合には、射出樹脂温度１８０℃、射出圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で射出成形を行なう。射出成形する樹脂は、多様な樹脂材料を採用することができる。

　成形型から取り出された樹脂成形体１１から仮固定シート１００を剥離する。これにより、樹脂成形体１１において仮固定シート１００に接していた面１１ａが露出する。さらに、ＩＣチップ１２における仮固定シート１００と接していた部分（端子を含む）が面１１ａから露出する。

　仮固定シート１００がＰＥＴフィルムである場合、樹脂材の射出成形時の熱によって仮固定シート１００が大きく変形する。これにより、仮固定シート１００を樹脂成形体１１から容易に分離することができる。

　　（組立工程）
　次に、ベース部材２０の一方の面に電磁石４０と接点部５０とを実装する。さらに、ベース部材２０の他方の面から複数の端子３０を貫通させ、端子３０と電磁石４０または接点部５０とを半田等により接続することにより、リレー１の本体（製品本体）を製造する。その後、電磁石４０および接点部５０を覆うように、樹脂成形工程によって得られた樹脂成形体１１がベース部材２０に取り付けられる。これにより、図４の（ｃ）に示される、リレー１の半製品１５が製造される。

　半製品１５は、リレー１の出荷国等にかかわらず共通の構成を有する。そのため、半製品１５を在庫品として保有し、受注した後に以下の工程を実施することにより、出荷先等に応じた完成品であるリレー１が製造される。

　　（アンテナパターン決定工程）
　次に、リレー１の出荷先の周波数規格およびリレー１の使用環境に必要な通信距離等を考慮して、アンテナ配線１３の形状（アンテナパターン）が決定される。当該決定は、後述するアンテナパターン選択装置によって実行される。なお、リレー１の使用環境が予め定まっている場合には、リレー１の出荷先の周波数規格のみに応じて、アンテナ配線１３の形状（アンテナパターン）が決定されてもよい。もしくは、リレー１の出荷先が予め定まっている場合には、リレー１の使用環境のみに応じて、アンテナ配線１３の形状（アンテナパターン）が決定されてもよい。

　　（アンテナ配線形成工程）
　次に、図５の（ａ）に示されるように、樹脂成形体１１の面１１ａ（ＩＣチップ１２が露出する面）上に、ＩＣチップ１２の端子と接続するアンテナ配線１３を形成する。これにより、ＩＣチップ１２とアンテナ配線１３とから構成されるＩＣタグが完成する。

　アンテナ配線１３の形成は、インクジェット印刷法によって導電材料（例えば、銀ナノインク等）を噴射する印刷機によって行なわれる。印刷機は、アンテナ配線１３の形状が指定された印刷プログラムに従ってアンテナ配線１３を印刷する。

　アンテナ配線１３の形状は、上述したように出荷先やリレー１の使用環境に応じて適宜変更される。フォトマスクを用いたエッチングによりアンテナ配線１３を形成する場合、様々なアンテナ配線１３の形状に応じたフォトマスクを予め準備しておく必要がある。同様に、スクリーン印刷法を用いてアンテナ配線１３を形成する場合も、様々なアンテナ配線１３の形状に応じた印刷版を予め準備しておく必要がある。そのため、エッチングまたはスクリーン印刷法を用いてアンテナ配線１３を形成する場合、作業が煩雑になるとともに、多種類のフォトマスクまたは印刷版を予め準備するためにコストがかかる。これに対し、インクジェット印刷法を用いてアンテナ配線１３を形成する場合、印刷機が使用する印刷プログラムを変更することによりアンテナ配線１３の形状を容易に変更することができる。このように、インクジェット印刷法を用いたアンテナ配線１３の形成は、多品種のリレー１を製造するのに適している。

　　（絶縁層形成工程）
　最後に図５の（ｂ）に示されるように、アンテナ配線１３を覆うように樹脂成形体１１の面１１ａ上に絶縁層（レジスト）１４を形成する。これにより、アンテナ配線１３の硫化、酸化または機械的負荷による摩耗を防ぐことができる。絶縁膜１４は、たとえばインクジェット印刷法により、アンテナ配線１３上に選択的に従来公知の紫外線硬化型の樹脂材等を噴射して、硬化することにより形成される。

　（変形例に係るリレーの構成）
　アンテナ配線１３は、樹脂成形体１１の面１１ａとは異なる面に形成されてもよい。図６～図８を参照して、樹脂成形体１１の上面１１ｂにアンテナ配線１３が形成されたリレー１について説明する。図６は、リレー１の変形例を示す正面図である。図７は、リレー１の変形例を示す平面図である。図８は、図６のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。

　図６～図８に示されるように、ＩＣチップ１２は、樹脂成形体１１の上面１１ｂから露出するように、樹脂成形体１１に埋設される。アンテナ配線１３は、樹脂成形体１１の上面１１ｂの上に形成され、ＩＣチップ１２と接続する。絶縁膜１４は、アンテナ配線１３を覆うように、樹脂成形体１１の上面１１ｂの上に形成される。

　リレー１の変形例によれば、アンテナ配線１３は、電磁石４０から最も離れた位置に形成される。これにより、アンテナ配線１３が送受信する電波に対する、電磁石４０によって発生する磁界の影響を小さくすることができる。

　（アンテナパターン選択装置）
　図９を参照して、樹脂成形体１１に形成されるアンテナ配線のパターンを選択するアンテナパターン選択装置７０について説明する。図９は、アンテナパターン選択装置７０の構成を示すブロック図である。

　アンテナパターン選択装置７０は、複数のアンテナパターンから選択した１つのアンテナパターンを含む印刷プログラムを生成し、生成した印刷プログラムを印刷機６０に出力する。図９に示されるように、アンテナパターン選択装置７０は、第１入力部７１と、第２入力部７２と、通信条件設定部７３と、周波数規格記憶部７４と、パターン記憶部７５と、対応テーブル記憶部７６と、パターン選択部７７とを備える。

　第１入力部７１および第２入力部７２は、ユーザからの情報の入力を受ける。第１入力部７１および第２入力部７２は、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成される。

　第１入力部７１は、リレー１の出荷国または出荷地域を示す出荷先情報の入力を受ける。第２入力部７２は、リレー１の部品仕様、使用場所および使用状態を示す環境情報の入力を受ける。ここで、部品仕様とは、リレー１の仕様であり、仕様番号によって特定される。たとえば、ある仕様番号は、樹脂成形体１１の正面側の面１１ａにアンテナ配線１３が形成された仕様を示し、別の仕様番号は、樹脂成形体１１の上面１１ｂにアンテナ配線１３が形成された仕様を示す。使用場所とは、リレー１が使用される場所（野外、工場等）である。使用状態とは、リレー１が使用されるときの状態（たとえば、周囲の電波状態等）である。

　通信条件設定部７３は、第２入力部７２に入力された環境情報に基づいて、アンテナ配線１３の形状を設定するために必要な通信条件を設定する。通信条件設定部７３は、通信条件として、アンテナ配線１３を印刷する場所を示す印刷スペース、アンテナ配線１３に必要な通信距離、アンテナ配線１３のサイズ（アンテナサイズ）などを設定する。

　通信条件設定部７３は、第２入力部７２から受けた環境情報によって示される部品仕様に従って、印刷スペースを設定する。たとえば、通信条件設定部７３は、樹脂成形体１１の正面側の面１１ａにアンテナ配線１３が形成された部品仕様の仕様番号を受けた場合、面１１ａを印刷スペースとして設定する。

　通信条件設定部７３は、第２入力部７２から受けた環境情報によって示される使用場所に応じた通信距離を設定する。たとえば、通信条件設定部７３は、使用場所が野外である場合には、使用場所が工場である場合に比べて長い通信距離を設定する。通信条件設定部７３は、使用場所と通信距離とを対応付けた情報を予め記憶しており、当該情報に従って通信距離を設定する。この場合、第２入力部７２は、当該情報に含まれる使用場所のみ入力を受け付けるように設定されることが好ましい。

　通信条件設定部７３は、第２入力部７２から受けた環境情報によって示される使用状態に従って、アンテナサイズを設定する。たとえば、通信条件設定部７３は、リレー１の周囲の電波が弱いほど大きなアンテナサイズを設定する。通信条件設定部７３は、使用状態（電波の強さ）とアンテナサイズとを対応付けた情報を予め記憶しており、当該情報に従ってアンテナサイズを設定する。

　また、使用状態には、上記に記載したもの以外に、リレー１の密集度が含まれてもよい。リレー１の密集度は、たとえば他のリレー１との距離、または、単位面積当たりのリレー１の設置個数により示される。複数個のリレー１が密集して使用される場合、リレー１の樹脂成形体１１に印刷されたアンテナ配線１３が互いに近接するため、ＩＣチップ１２による無線通信に干渉が生じることがある。この対応として、通信条件設定部７３は、密集度に応じて、アンテナサイズを設定すること以外に、アンテナ配線１３が形成される樹脂成形体１１上の印刷スペース（樹脂成形体１１の面および当該面内の位置）を設定したり、アンテナ配線の形状を通信条件の１つとして設定したりする。

　周波数規格記憶部７４は、国または地域ごとに設定された周波数規格を記憶する。パターン記憶部７５は、予め設計された複数のアンテナパターンを記憶する。アンテナパターンとは、アンテナ配線１３の形状パターンである。各アンテナパターンには、当該アンテナパターンを識別するパターン番号が付されている。パターン記憶部７５が記憶する複数のアンテナパターンには、異なる形態のアンテナ（たとえば、パッチアンテナ、ループアンテナ、ダイポールアンテナなど）が含まれてもよい。

　対応テーブル記憶部７６は、周波数規格および通信条件（印刷スペース、通信距離およびアンテナサイズなど）と、パターン番号とを対応付けた対応テーブルを記憶する。対応テーブルは、予め設定される。たとえば、ある組合せに対応するパターン番号として、当該組合せの通信距離だけ離れたリーダに対して通信可能であり、当該組合せの印刷スペースに印刷可能であり、当該組合せのアンテナサイズを満たし、かつ、当該組合せの周波数規格に含まれる周波数に共振するアンテナパターンのパターン番号が設定される。

　パターン選択部７７は、第１入力部７１から受けた出荷先情報と、通信条件設定部７３から受けた通信条件情報とに基づいて、複数のアンテナパターンから１つのアンテナパターンを選択する。パターン選択部７７は、選択したアンテナパターンをパターン記憶部７５から読み出し、当該アンテナパターンを含む印刷プログラムを生成する。パターン選択部７７は、生成した印刷プログラムを印刷機６０に出力する。

　パターン選択部７７は、出荷先情報によって示される出荷国または出荷地域に対応する周波数規格を周波数規格記憶部７４から読み出す。パターン選択部７７は、読み出した周波数規格と、通信条件設定部７３から受けた通信条件情報（印刷スペース、通信距離およびアンテナサイズなど）とに対応するアンテナ番号を対応テーブル記憶部７６から特定する。パターン選択部７７は、特定したアンテナ番号のアンテナパターンを、印刷プログラムに含ませるアンテナパターンとしてパターン記憶部７５から読み出す。

　なお、パターン選択部７７は、アンテナパターンのうちＩＣチップ１２の端子に接続する基準点を指定した印刷プログラムを出力する。印刷機６０は、搬送された半製品１５（図４の（ｃ）参照）を撮像することにより得られた画像からＩＣチップ１２の位置を特定し、当該ＩＣチップ１２の位置と基準点との位置合わせを行なったうえで、指定されたアンテナパターンのアンテナ配線１３を印刷する。

　アンテナパターン選択装置７０のハードウェアは、ユーザーインターフェースと、ＯＳ（Operating　System）を含む各種プログラムを実行するＣＰＵ（Central　Processing　Unit）と、各種データを格納するＲＯＭ（Read　Only　Memory）と、ＣＰＵでのプログラムの実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供するＲＡＭと、ＣＰＵで実行されるプログラムなどを不揮発的に格納するハードディスク（ＨＤＤ）とによって構成される。上記の第１入力部７１および第２入力部７２は、ユーザーインターフェースによって構成される。通信条件設定部７３およびパターン選択部７７は、ＨＤＤに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。周波数規格記憶部７４、パターン記憶部７５および対応テーブル記憶部７６は、ＲＯＭおよびＲＡＭによって構成される。

　（利点）
　以上のように、リレー１の製造方法は、ＩＣチップ１２を囲むように樹脂を射出することにより、ＩＣチップ１２を埋設した樹脂成形体１１を成形する樹脂成形工程（第１工程）と、樹脂成形体１１をリレー１の外装部品１０として、リレー１の本体であるベース部材２０に取り付ける組立工程（第２工程）と、樹脂成形体１１の面１１ａ上に、ＩＣチップ１２が無線通信するためのアンテナ配線１３を印刷するアンテナ配線形成工程（第３工程）とを備える。

　上記の構成によれは、樹脂成形体１１を外装部品１０の一部としてベース部材２０に取り付けた後にアンテナ配線１３が印刷される。そのため、アンテナ配線１３が形成されていない半製品１５の状態で在庫しておき、出荷する直前にアンテナ配線１３を形成して、アンテナ配線１３とＩＣチップ１２とでＩＣタグを構成させることができる。たとえば、アンテナ配線１３は、出荷先が決定した後に、出荷先の周波数規格等に応じた形状を有するように形成される。このように、アンテナの共振周波数またはアンテナ形態が互いに異なる多種類のアンテナパターンから選択された１つのアンテナパターンを有するＩＣタグを備えたリレー１を、受注してから短時間で容易に製造することができる。

　本実施の形態１の製造方法は、リレー１の出荷先の周波数規格およびリレー１の使用環境の少なくとも一方に応じて、アンテナ配線１３のパターンを決定するアンテナパターン決定工程（第４工程）をさらに備える。アンテナ配線形成工程において、アンテナパターン決定工程によって決定されたパターンのアンテナ配線１３が印刷される。これにより、出荷先の周波数規格およびリレー１の使用環境の少なくとも一方に応じたアンテナ配線１３を備えるリレー１を容易に製造することができる。

　リレー（製品）１の外装部品１０は、樹脂成形体１１を備える。樹脂成形体１１の表面は、外装部品１０の外表面となる面（第１面）１１ａを含む。さらに、外装部品１０は、樹脂成形体１１に埋設され、リレー１を識別する識別データを記憶するＩＣチップ１２と、面１１ａの上に形成された、ＩＣチップ１２が無線通信するためのアンテナ配線１３とを備える。

　上記の構成によれば、アンテナ配線１３は、外装部品１０の外表面である面１１ａに形成される。そのため、アンテナ配線１３が形成されていない半製品１５の状態で在庫しておき、出荷する直前にアンテナ配線１３を形成して、アンテナ配線１３とＩＣチップ１２とでＩＣタグを構成させることができる。たとえば、アンテナ配線１３は、出荷先が決定した後に、出荷先の周波数規格等に応じた形状を有するように形成される。このように、リレー１の外装部品１０は、アンテナの共振周波数またはアンテナ形態が互いに異なる多種類のアンテナパターンから選択された１つのアンテナパターンを有するＩＣタグを備える。これにより、多種類のアンテナパターンから選択された１つのアンテナパターンを有するＩＣタグを備えたリレー１を、受注してから短時間で容易に製造することができる。

　従来のように、接着剤等によりＩＣタグが製品に貼付される場合、ＩＣタグが製品から容易に剥がすことができる。そのため、不正な製品に正当なＩＣタグを貼付したり、正当な製品に不正なＩＣタグを貼付したりといった不正行為が容易であった。しかしながら、本実施の形態１に係る外装部品１０では、ＩＣチップ１２が外装部品１０の本体となる樹脂成形体１１に埋設されるため、ＩＣチップ１２を不正に取り換えるためには、外装部品１０ごと取り換える必要がある。そのため、上記のような不正行為を抑制することができる。

　外装部品１０は、アンテナ配線１３の上に形成された絶縁膜１４をさらに備えることが好ましい。これにより、アンテナ配線１３の硫化、酸化または機械的負荷による摩耗を防ぐことができる。

　ＩＣチップ１２は、面１１ａから露出する。アンテナ配線１３は、ＩＣチップ１２に電気的に接続される。これにより、アンテナ配線１３をＩＣチップ１２に直接接続されたアンテナとして使用することができる。

　本実施の形態１に係るアンテナパターン選択装置７０は、第１入力部７１と、第２入力部７２と、通信条件設定部７３と、パターン選択部７７とを備える。第１入力部７１は、リレー１の出荷先を示す出荷先情報の入力を受ける。第２入力部７２は、リレー１の使用環境を示す環境情報の入力を受ける。通信条件設定部７３は、環境情報によって示される使用環境に基づいて、アンテナ配線１３の通信条件を設定する。パターン選択部７７は、出荷先および通信条件とアンテナ配線１３のパターンとを対応付けた対応テーブルに基づいて、出荷先情報によって示される出荷先と、通信条件設定部７３によって設定された通信条件に対応するアンテナ配線１３のパターンを選択する。これにより、出荷先の周波数規格および使用環境に応じたアンテナ配線１３のパターンを容易に選択することができる。

　＜実施の形態２＞
　上記の実施の形態１では、ＩＣチップ１２に直接接続するアンテナとしてアンテナ配線１３を使用する。これに対し、本実施の形態２では、ＩＣチップ１２を含むＩＣモジュールから発信する微弱電波を増幅するブースターアンテナとしてアンテナ配線１３が使用される。そのため、アンテナ配線１３は、ＩＣチップ１２に電気的に直接接続しない。

　図１０～図１３を参照して、実施の形態２に係る外装部品１１０を備えたリレー（製品）１０１の概略的な構成について説明する。図１０は、実施の形態２に係るリレー１０１を示す正面図である。図１１は、図１０のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図である。図１２は、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。図１３は、ＩＣモジュール１６の概略的な構成を示す図である。

　図１０～図１２に示されるように、リレー１０１は、外装部品１０の代わりに外装部品１１０を備える点で実施の形態１のリレー１と相違する。外装部品１１０は、ＩＣチップ１２の代わりにＩＣモジュール１６を備える点で外装部品１０と相違する。これ以外の点は、実施の形態１のリレー１と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。

　図１３に示されるように、ＩＣモジュール１６は、ＩＣチップ１２と、ＩＣチップ１２に電気的に直接接続されたＩＣ側アンテナ１７とを含む。ＩＣチップ１２は、ＩＣ側アンテナ１７を介して無線通信を行なう。ＩＣ側アンテナ１７は、比較的小さいサイズのアンテナであり、微弱電波しか送信できない。そのため、本実施の形態２では、ＩＣ側アンテナ１７から発信する微弱電波を増幅するブースターアンテナとしてアンテナ配線１３を機能させる。

　図１０～図１２に戻って、ＩＣモジュール１６は、樹脂成形体１１における面１１ａの裏側の面１１ｃから露出するように、樹脂成形体１１に埋設される。アンテナ配線１３は、面１１ａにおけるＩＣモジュール１６に対向する位置に形成され、ＩＣモジュール１６のＩＣ側アンテナ１７と電磁結合する。すなわち、アンテナ配線１３は、ＩＣモジュール１６のＩＣ側アンテナ１７とインピーダンスマッチングする。これにより、ＩＣチップ１２は、ＩＣ側アンテナ１７およびアンテナ配線１３を介して無線通信できる。

　このように、本実施の形態２の外装部品１１０によれば、ＩＣモジュール１６は、樹脂成形体１１における面（第１面）１１ａの裏側の面（第２面）１１ｃから露出するように、樹脂成形体１１に埋設される。アンテナ配線１３は、ＩＣモジュール１６に対向するように面１１ａの上に形成される。これにより、リレー１０１の外部からの機械的負荷、湿気等の環境負荷に起因したＩＣモジュール１６の故障を抑制することができる。

　アンテナ配線１３は、ＩＣモジュール１６のＩＣ側アンテナ１７と電磁結合可能な位置に形成される。そのため、印刷機６０は、ＩＣモジュール１６の位置を特定し、当該位置に基づいてアンテナ配線１３を印刷する必要がある。樹脂成形体１１の内表面側に埋設されたＩＣモジュール１６の位置の特定を容易にするために、樹脂成形体１１を透明材料で成形することが好ましい。

　＜実施の形態３＞
　上記の実施の形態２では、アンテナ配線１３をＩＣモジュール１６と対向する位置に形成した。これに対し、本実施の形態３では、外装部品の外表面に露出するようにＩＣモジュール１６を配置し、ＩＣモジュール１６と重ならないようにアンテナ配線１３を形成する。

　図１４～図１６を参照して、実施の形態３に係る外装部品２１０を備えたリレー（製品）２０１の概略的な構成について説明する。図１４は、実施の形態３に係るリレー２０１を示す正面図である。図１５は、図１４のＸ－Ｘ線に沿った矢視断面図である。図１６は、図１４のＸＩ－ＸＩ線に沿った矢視断面図である。

　図１４～図１６に示されるように、リレー２０１は、外装部品１１０の代わりに外装部品２１０を備える点で実施の形態２のリレー１０１と相違する。外装部品２１０は、樹脂成形体１１の代わりに樹脂成形体２１１を備える点で外装部品１１０と相違する。これ以外の点は、実施の形態２のリレー１０１と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。

　樹脂成形体２１１は、第１樹脂成形部品２２１と第２樹脂成形部品２３１とを含む。第１樹脂成形部品２２１と第２樹脂成形部品２３１とは、接着剤または機械的な接合構造により一体化され、樹脂成形体２１１を構成する。これにより、外装部品２１０を大型化できる。さらに、複雑な形状の外装部品２１０を容易に実現することができる。

　第１樹脂成形部品２２１は筒状である。第１樹脂成形部品２２１における一方の開口端は、ベース部材２０における電磁石４０および接点部５０が実装された面に接合する。

　第２樹脂成形部品２３１は、板状であり、第１樹脂成形部品２２１における他方の開口端を閉じるように当該他方の開口端に接合する。

　第１樹脂成形部品２２１の正面側の面２２１ａと、第２樹脂成形部品２３１の正面側の面２３１ａとは、同一平面上にある。

　ＩＣモジュール１６は、面２３１ａから露出するように第２樹脂成形部品２３１に埋設される。アンテナ配線１３は、第１樹脂成形部品２２１の面２２１ａにおける、ＩＣモジュール１６のＩＣ側アンテナ１７（図１３参照）と電磁結合する位置に形成される。

　このように、樹脂成形体２１１は、第１樹脂成形部品２２１と第２樹脂成形部品２３１とを含む。アンテナ配線１３は、第１樹脂成形部品２２１の外表面の一部である面（第１面）２２１ａの上に形成される。第２樹脂成形部品の外表面は、面２２１ａと同一平面上にある面（第２面）２３１ａを含む。ＩＣモジュール１６は、第２樹脂成形部品２３１に埋設され、面２３１ａから露出する。これにより、第１樹脂成形部品２２１と第２樹脂成形部品２３１との境界部分に、アンテナ配線１３が形成されない。その結果、アンテナ配線１３の断線を防止することができる。

　今回開示された実施の形態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えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１，１０１，２０１　リレー、１０，１１０，２１０　外装部品、１１，２１１　樹脂成形体、１１ａ，１１ｃ，２２１ａ，２３１ａ　面、１１ｂ　上面、１２　ＩＣチップ、１３　アンテナ配線、１４　絶縁膜、１５　半製品、１６　ＩＣモジュール、１７　ＩＣ側アンテナ、２０　ベース部材、３０　端子、４０　電磁石、５０　接点部、６０　印刷機、７０　アンテナパターン選択装置、７１　第１入力部、７２　第２入力部、７３　通信条件設定部、７４　周波数規格記憶部、７５　パターン記憶部、７６　対応テーブル記憶部、７７　パターン選択部、１００　仮固定シート、２２１　第１樹脂成形部品、２３１　第２樹脂成形部品。

Claims

　製品の製造方法であって、
　前記製品を識別するための識別データを記憶するＩＣチップを囲むように樹脂を射出することにより、前記ＩＣチップを埋設した樹脂成形体を成形する第１工程と、
　前記樹脂成形体を前記製品の外装部品として、製品本体に取り付ける第２工程と、
　前記製品本体に取り付けられた前記樹脂成形体の外表面上に、前記ＩＣチップが無線通信するためのアンテナ配線を印刷する第３工程とを備える、製品の製造方法。
　前記製品の出荷先の周波数規格および前記製品の使用環境の少なくとも一方に応じて、前記アンテナ配線のパターンを決定する第４工程をさらに備え、
　前記第３工程において、前記第４工程によって決定されたパターンの前記アンテナ配線を印刷する、請求項１に記載の製品の製造方法。
　製品の外装部品であって、
　樹脂成形体を備え、前記樹脂成形体の表面は、前記外装部品の外表面となる第１面を含み、
　前記外装部品は、
　前記樹脂成形体に埋設され、前記製品を識別する識別データを記憶するＩＣチップと、
　前記第１面の上に形成された、前記ＩＣチップが無線通信するためのアンテナ配線とをさらに備える、外装部品。
　前記アンテナ配線の上に形成された絶縁膜をさらに備える、請求項３に記載の外装部品。
　前記ＩＣチップは、前記第１面から露出し、
　前記アンテナ配線は、前記ＩＣチップに電気的に接続される、請求項３または４に記載の外装部品。
　前記ＩＣチップに接続されたＩＣ側アンテナをさらに備え、
　前記ＩＣチップと前記ＩＣ側アンテナとは、一体化されてＩＣモジュールを構成し、
　前記樹脂成形体は、前記ＩＣモジュールを埋設し、
　前記アンテナ配線は、前記ＩＣ側アンテナと電磁結合するブースターアンテナである、請求項３または４に記載の外装部品。
　前記樹脂成形体の表面は、前記外装部品の内表面となる第２面を含み、
　前記第２面は、前記第１面の裏側の面であり、
　前記ＩＣモジュールは、前記第２面から露出するように前記樹脂成形体に埋設され、
　前記アンテナ配線は、前記ＩＣモジュールに対向するように前記第１面の上に形成される、請求項６に記載の外装部品。
　前記樹脂成形体は、第１樹脂成形部品と第２樹脂成形部品とを含み、
　前記第１面は、前記第１樹脂成形部品の外表面の一部であり、
　前記第２樹脂成形部品の外表面は、前記第１面と同一平面上にある第２面を含み、
　前記ＩＣモジュールは、前記第２樹脂成形部品に埋設され、前記第２面から露出する、請求項６に記載の外装部品。
　請求項３から８のいずれか１項に記載の外装部品における前記アンテナ配線のパターンを選択するアンテナパターン選択装置であって、
　前記製品の出荷先を示す出荷先情報の入力を受ける第１入力部と、
　前記製品の使用環境を示す環境情報の入力を受ける第２入力部と、
　前記環境情報によって示される使用環境に基づいて、前記アンテナ配線の通信条件を設定する通信条件設定部と、
　出荷先および通信条件と前記アンテナ配線のパターンとを対応付けた情報に基づいて、前記出荷先情報によって示される出荷先と、前記通信条件設定部によって設定された通信条件に対応する前記アンテナ配線のパターンを選択するパターン選択部とを備える、アンテナパターン選択装置。