專利名稱：非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RFID(射頻識(shí)別(Radio Frequency IDentification))用途的信息記錄介質(zhì)之類的、可以將電磁波作為介質(zhì)從外部接收信息或向外部發(fā)送信息之類的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體(Non-contact type datareception and transmission body)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，提出了非接觸型IC標(biāo)記(tag)等的RFID(射頻識(shí)別(RadioFrequency IDentification))用途的信息記錄介質(zhì)之類的、可以將電磁波作為介質(zhì)從外部接收信息或向外部發(fā)送信息之類的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體。
作為非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的一例的IC標(biāo)簽(label)，接收來(lái)自讀出器(reader)/記錄器(writer)的電磁波，利用諧振作用在天線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，利用該電動(dòng)勢(shì)，IC標(biāo)簽內(nèi)的IC芯片啟動(dòng)，對(duì)芯片內(nèi)的信息進(jìn)行信號(hào)化，從IC標(biāo)簽的天線發(fā)送該信號(hào)。
從IC標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)由讀出器/記錄器的天線接收，經(jīng)由控制器向數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送，進(jìn)行識(shí)別等數(shù)據(jù)處理。
為了使這些IC標(biāo)簽工作，從讀出器/記錄器發(fā)送的電磁波被充分地讀入IC標(biāo)簽的天線，IC芯片必須被其工作電動(dòng)勢(shì)以上的電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)，但在將IC標(biāo)簽貼附于金屬制物品的表面上時(shí)，在金屬制物品的表面，磁通變成與金屬物品的表面平行。所以，橫切IC標(biāo)簽的天線的磁通減少，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)降低，所以IC芯片的工作電動(dòng)勢(shì)下降，IC芯片變得不工作(例如參照非專利文獻(xiàn)1。)。
圖3是表示將IC標(biāo)簽載置于金屬物品的表面時(shí)的磁通的流動(dòng)的示意圖。從讀出器/記錄器101產(chǎn)生的磁通102在金屬物品103的表面變得平行，所以通過(guò)載置于金屬物品103的表面的IC標(biāo)簽104的天線105的磁通減少，在天線105感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)降低，所以IC芯片106變得不工作。
因此，還提出了即使載置于金屬物品之上，而為了使IC芯片工作，將天線卷于鐵氧體芯(ferrite core)，該天線的軸心被配置成與金屬制物品的表面的磁通的方向平行，使通過(guò)天線面的磁通最大，使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1。)。
圖4是表示利用專利文獻(xiàn)1的實(shí)施方式的IC標(biāo)記的立體圖，在方形鐵氧體芯115的周圍卷繞天線111，在沒(méi)有卷繞天線111的部分經(jīng)由基底基材114在鐵氧體芯115的上面搭載IC芯片112和電容器113等。
如果該IC標(biāo)記的方形的鐵氧體芯115的平面部(圖4的下面)貼附于金屬物品的表面，則與金屬物品的表面平行的磁通通過(guò)鐵氧體芯115，所以直角通過(guò)天線111內(nèi)，從而發(fā)生需要的感應(yīng)電壓，IC芯片112工作。
另一方面，還提出了通過(guò)將天線形成為平面狀，在設(shè)置于該天線的下面的磁芯構(gòu)件中通過(guò)磁通，來(lái)使形成為平面狀的天線內(nèi)通過(guò)磁通，在天線發(fā)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)在磁芯構(gòu)件的下面設(shè)置導(dǎo)電構(gòu)件，防止來(lái)自載置的物品對(duì)IC標(biāo)簽的影響(例如參照專利文獻(xiàn)2。)。
圖5是表示專利文獻(xiàn)2的實(shí)施方式的截面圖。IC標(biāo)簽用天線121由在平面內(nèi)卷繞成旋渦狀的導(dǎo)體121a構(gòu)成，具備與IC標(biāo)簽用天線121的一面連接的板狀或薄片狀的磁芯構(gòu)件123和在該磁芯構(gòu)件123的下面的導(dǎo)電構(gòu)件124。
磁芯構(gòu)件123被層疊為，在設(shè)置有IC標(biāo)簽用天線121的基底基材的另一面，橫切IC標(biāo)簽用天線121的一部分，一端部向IC標(biāo)簽用天線121的外側(cè)突出，另一端部進(jìn)入IC標(biāo)簽用天線121的中心部(內(nèi)部)122。
如果這樣層疊磁芯構(gòu)件123，則磁通從磁芯構(gòu)件123的一端部進(jìn)入，從另一端部穿過(guò)去，所以變成在另一端部出去的磁通通過(guò)IC標(biāo)簽用天線121的內(nèi)部，在由導(dǎo)體121a形成的IC標(biāo)簽用天線121中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。所以，即使將該IC標(biāo)簽安裝于物品125的表面，IC標(biāo)簽周圍的磁通方向成為與IC標(biāo)簽用天線121的表面平行，磁通也可以通過(guò)IC標(biāo)簽用天線121內(nèi)。這樣，使IC芯片工作的充分的電壓被感應(yīng)，所以IC芯片可靠地工作。
進(jìn)而，在該實(shí)施方式中，在設(shè)置有IC標(biāo)簽用天線121的基底基材的另一面，以覆蓋磁芯構(gòu)件123的方式，層疊粘接導(dǎo)電構(gòu)件124，所以變成導(dǎo)電構(gòu)件124屏蔽了電波向物品的通過(guò)。因而，IC標(biāo)簽用天線121無(wú)論物品125是否為金屬，也很少受到其影響，即使物品125的表面由金屬形成，也不會(huì)發(fā)生在該金屬面產(chǎn)生的渦流等造成的損失，IC標(biāo)簽即使安裝于金屬制物品125上，也可以可靠地工作。
但是，在專利文獻(xiàn)1中，為了增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而如果為了增大天線111的磁通來(lái)加大天線111的直徑，那么存在IC標(biāo)簽的厚度會(huì)增大的問(wèn)題。
另一方面，專利文獻(xiàn)2存在在基底基材的一面設(shè)置磁芯構(gòu)件和導(dǎo)電構(gòu)件的情況下，IC標(biāo)簽的厚度也會(huì)增大的問(wèn)題。
非專利文獻(xiàn)1寺浦信之監(jiān)修，“RF標(biāo)記(tag)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用-無(wú)線IC芯片的未來(lái)-”，初版，CMC(シ一エムシ一)出版，2003年2月28日，p121、圖2專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-317052號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-108966號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是鑒于所述情況而提出的，其目的在于提供一種抑制非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的厚度的增大，同時(shí)即使接觸至少含有金屬的物品也能夠感應(yīng)出充分地提高IC芯片的工作電動(dòng)勢(shì)的電動(dòng)勢(shì)而使用的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體。
本發(fā)明提供一種非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，其包括插入物(inlet)，其由基底基材(base substrate)、和在該基底基材的一面設(shè)置且彼此連接的天線及IC芯片構(gòu)成；磁性體層，其配置成覆蓋構(gòu)成所述插入物的天線及/或IC芯片，所述磁性體層以含有由磁性微粒構(gòu)成的填充物(filler)的樹(shù)脂為主要成分。
利用這種結(jié)構(gòu)，非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體通過(guò)以覆蓋構(gòu)成插入物的天線或IC芯片的任意一方或者雙方的方式配置磁性體層，即使在與至少含有金屬的物品接觸的情況下，也可以使磁通通過(guò)磁性體層并被天線捕捉，所以能夠在天線中產(chǎn)生使IC芯片工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。而且，磁性體層通過(guò)形成為覆蓋天線或IC芯片的任意一方或者它們的雙方，也可以發(fā)揮出作為它們的保護(hù)層的功能。
在所述結(jié)構(gòu)的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，所述磁性微粒的平均粒徑優(yōu)選為3μm以上、200μm以下。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成磁性體層的磁性微?？梢孕纬蛇B接的1個(gè)磁性體。因而，磁性體層的相對(duì)磁導(dǎo)率變大，通過(guò)磁性體層的磁通變多，結(jié)果，變得容易在天線中產(chǎn)生使IC芯片工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
在所述結(jié)構(gòu)的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，所述磁性微粒優(yōu)選形成扁平狀。
利用這種結(jié)構(gòu)，從基底基材的一面?zhèn)扔^察非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，構(gòu)成磁性體層的多數(shù)磁性微粒的至少一部分彼此重疊，容易形成連接的一個(gè)磁性體，結(jié)果，磁通容易通過(guò)磁性體層并被天線捕捉。
在所述結(jié)構(gòu)的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，所述磁性微粒優(yōu)選為鐵硅鋁磁性合金(Sendust)。
利用這種結(jié)構(gòu)，與使用其他磁性微粒的情況相比，磁通容易通過(guò)磁性體層并被天線捕捉。
本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體通過(guò)以覆蓋構(gòu)成插入物的天線或IC芯片的任意一方或者雙方的方式配置磁性體層，即使在與至少含有金屬的物品接觸的情況下，也可以在天線中產(chǎn)生使IC芯片工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。


圖1是表示本發(fā)明中的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的第一實(shí)施方式的概略截面圖。
圖2是表示本發(fā)明中的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的第二實(shí)施方式的概略截面圖。
圖3是表示將通常的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體載置于金屬物品的表面時(shí)的磁通的流動(dòng)的示意圖。
圖4是表示以往的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的一例的概略截面圖。
圖5是表示以往的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的另一例的概略截面圖。
圖中，10，20-非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體、11，21-基底基材、12，22-天線、13，23-IC芯片、14，24-插入物、15，25-磁性體層、26-保護(hù)構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)實(shí)施了本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
(第一實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明中的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的第一實(shí)施方式的概略截面圖。
該實(shí)施方式的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10的大致結(jié)構(gòu)包括插入物14，其由基底基材11、和設(shè)置于該基底基材的一面且彼此連接的天線12及IC芯片13構(gòu)成；磁性體層15，其配置成覆蓋這些天線12及IC芯片13。另外，磁性體層15由在樹(shù)脂中至少含有由磁性微粒構(gòu)成的填充物而成的復(fù)合體構(gòu)成。
在非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10中，如果在基底基材11的一面設(shè)置插入物14，則構(gòu)成插入物14的天線12和IC芯片13不是設(shè)置于基底基材11的兩面，而是設(shè)置于任意一面。另外，天線12在基底基材11的一面以規(guī)定間隔被設(shè)置成線圈(coil)狀。
此外，在非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10中，天線12與IC芯片13被設(shè)置于基底基材11的同一面上(一面)，而在本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，也可以在與設(shè)置有天線的主要部分的面相反的面(與所述一面相反的面)上設(shè)置構(gòu)成天線的一部分的連接橋。
另外，在非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10中，構(gòu)成插入物14的天線12和IC芯片13彼此連接，是指天線12的端部分別與IC芯片13的兩極端子連接。
進(jìn)而，形成磁性體層15的、由磁性微粒構(gòu)成的填充物與樹(shù)脂構(gòu)成的復(fù)合體覆蓋構(gòu)成插入物14的天線12及IC芯片13是指，覆蓋天線12和IC芯片13到隱藏它們的程度。那么，更優(yōu)選磁性體層15以磁性體層15的表面(開(kāi)放面)呈平坦的方式覆蓋天線12和IC芯片13。
另外，在磁性體層15中，從基底基材11的一面?zhèn)扔^察非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10，構(gòu)成磁性體層15的多個(gè)磁性微粒的至少一部分彼此重疊，形成連接的一個(gè)磁性體。
另外，在設(shè)置成線圈狀的天線12之間填充構(gòu)成磁性體層15的復(fù)合體，結(jié)果，形成該復(fù)合體的磁性微粒的全部或一部分被配置在天線12之間。
作為基底基材11，至少表層部可以使用選自如下所述的材料，即玻璃纖維、鋁纖維等無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的織布、無(wú)紡布、絲氈、紙等或它們的組合，由聚酯纖維、聚酰胺纖維等有機(jī)纖維構(gòu)成的織布、無(wú)紡布、絲氈、紙等或它們的組合，或者在它們中浸滲樹(shù)脂清漆(varnish)而成形的復(fù)合基材，或聚酰胺系樹(shù)脂基材、聚酯系樹(shù)脂基材、聚烯烴系樹(shù)脂基材聚酰亞胺系樹(shù)脂基材、乙烯-乙烯醇共聚物基材、聚乙烯醇系樹(shù)脂基材、聚氯乙烯系樹(shù)脂基材、聚偏氯乙烯系樹(shù)脂基材、聚苯乙烯系樹(shù)脂基材、聚碳酸酯系樹(shù)脂基材、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物系樹(shù)脂基材、聚醚砜系樹(shù)脂基材等塑料基材，或者向它們實(shí)施拋光處理、電暈放電處理、等離子處理、紫外線照射處理、電子射線照射處理、火焰等離子處理、臭氧處理、或各種易粘接處理等表面處理的產(chǎn)物等公知的材料。其中，優(yōu)選使用由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亞胺構(gòu)成的電絕緣性的薄膜或薄片、天線12是通過(guò)在基底基材11的一面，使用聚合物型導(dǎo)電墨液、利用網(wǎng)板印刷形成為規(guī)定的圖案狀而成的，或者蝕刻導(dǎo)電性箔而成的。
作為本發(fā)明中的聚合物性導(dǎo)電墨液，例如可以舉出在樹(shù)脂組合物中配合銀粉末、金粉末、鉑粉末、鋁粉末、鈀粉末、銠粉末、碳粉末(炭黑、碳納管等)等導(dǎo)電微粒而成的墨液。
作為樹(shù)脂組合物如果使用熱固化型樹(shù)脂，聚合物型導(dǎo)電墨液則為可以在200℃以下例如100～150℃左右下形成構(gòu)成天線12的涂膜的熱固化型。構(gòu)成天線12的涂膜的電的流動(dòng)路徑通過(guò)構(gòu)成涂膜的導(dǎo)電微粒彼此接觸而形成，該涂膜的電阻值為10-5Ω·cm級(jí)(order)。
光固化型的聚合物型導(dǎo)電墨液是在樹(shù)脂組合物中含有光固化性樹(shù)脂的墨液，固化時(shí)間短，所以可以提高制造效率。作為光固化型的聚合物型導(dǎo)電墨液，例如優(yōu)選使用在只有熱塑性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂與交聯(lián)性樹(shù)脂之間的混合樹(shù)脂組合物(特別是利用聚酯型多元醇與異氰酸酯的交聯(lián)系樹(shù)脂等)中，配合60重量％以上導(dǎo)電微粒、10重量％以上聚酯樹(shù)脂的墨液，即溶劑揮發(fā)型或者交聯(lián)/熱塑并用型(其中，熱塑型為50重量％以上)的墨液等。
另外，對(duì)天線12中進(jìn)一步要求耐折彎性的情況下，可以向該聚合物型導(dǎo)電墨液中配合撓曲性賦予劑。
作為撓曲性賦予劑，例如可以舉出聚酯系撓曲性賦予劑、丙烯酸系撓曲性賦予劑、氨基甲酸酯系撓曲性賦予劑、聚醋酸乙烯酯系撓曲性賦予劑、熱塑性彈性體系撓曲性賦予劑、天然橡膠系撓曲性賦予劑、合成橡膠系撓曲性賦予劑及它們的兩種以上的混合物。
另一方面，作為構(gòu)成天線12的導(dǎo)電性箔，可以舉出銅箔、銀箔、金箔、鉑箔、鋁箔等。
作為IC芯片13，沒(méi)有特別限定，只要是可以借助天線12、以非接觸狀態(tài)記錄及讀出信息的芯片，只要是可以適用于非接觸型IC標(biāo)記或非接觸型IC標(biāo)簽或者非接觸型IC卡等RFID介質(zhì)的芯片，可以任意使用。
構(gòu)成磁性體層15的復(fù)合體包括由磁性微粒構(gòu)成的填充物、由熱固化性化合物或熱塑性化合物構(gòu)成的有機(jī)樹(shù)脂或者由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的無(wú)機(jī)樹(shù)脂。
該復(fù)合體可以根據(jù)需要以含有添加劑或溶劑的涂料的形式，以涂敷·干燥工序，使磁性微粒均一地分散來(lái)使用。
在本發(fā)明中，磁性微粒的平均粒徑為3μm以上、200μm以下，更優(yōu)選為5μm以上、150μm以下，進(jìn)而優(yōu)選為5μm以上、100μm以下。
磁性微粒的平均粒徑如果在所述范圍內(nèi)，從基底基材11的一面?zhèn)扔^察非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10，構(gòu)成磁性體層15的多個(gè)磁性微粒的至少一部分彼此重疊，構(gòu)成連接的一個(gè)磁性體。這樣，即使在使非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10與至少含有金屬的物品接觸的情況下，磁通也通過(guò)磁性體層15并被天線12捕捉，所以可以在天線12中產(chǎn)生使IC芯片13工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另外，磁性微粒的平均粒徑如果在所述范圍內(nèi)，即使在如本實(shí)施方式、天線12被設(shè)置成線圈狀的情況下，也可以將磁性微粒填充于天線12之間。這樣，如果在天線12之間也配置磁性微粒，則磁通更容易被天線12捕捉。
磁性微粒的平均粒徑不到3μm時(shí)，構(gòu)成磁性體層15的磁性微粒構(gòu)成連接的一個(gè)磁性體變得困難，磁性體層15的相對(duì)磁導(dǎo)率變小。即，通過(guò)磁性體層15的磁通變少，結(jié)果難以在天線12中產(chǎn)生使IC芯片13工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另一方面，如果磁性微粒的平均粒徑超過(guò)200μm，則天線12被設(shè)置成線圈狀的情況下，不僅難以在天線12之間填充磁性微粒，而且還可能使天線12短路。
此外，磁性微粒的平均粒徑如果在所述范圍內(nèi)，即使構(gòu)成磁性體層15的磁性微粒的粒徑不均，也可以充分地發(fā)揮出本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的效果。
另外，如果考慮到與IC芯片13等的粘附性，磁性體層15中的磁性微粒的填充量?jī)?yōu)選為50重量％以上、不到75重量％，進(jìn)而優(yōu)選為60重量％以上、73重量％以下。磁性體層15中的磁性微粒的填充量不到50重量％時(shí)，構(gòu)成磁性體層15的磁性微粒難以構(gòu)成連接的一個(gè)磁性體，磁性體層15的相對(duì)磁導(dǎo)率變小。即，通過(guò)磁性體層15的磁通變少，結(jié)果難以在天線12中產(chǎn)生使IC芯片13工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另外，磁性體層15中的磁性微粒的填充量為75重量％以上時(shí)，非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的通信距離不會(huì)被較大改善，與IC芯片13等的粘附性降低，而且顯著破壞磁性層的強(qiáng)韌性。
另外，作為磁性微粒的形狀，除了球狀，還可以為圓板狀、扁平狀、針狀或粒狀、其他各種形狀。其中，作為磁性微粒的形狀，優(yōu)選為扁平狀。
如果磁性微粒為扁平狀，則從基底基材11的一面?zhèn)扔^察非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10，構(gòu)成磁性體層15的多個(gè)磁性微粒的至少一部分彼此重疊，容易形成連接的一個(gè)磁性體。因而，磁通更容易通過(guò)磁性體層并被天線捕捉。
進(jìn)而，作為扁平狀的磁性微粒，縱橫尺寸比(＝平均粒徑/平均厚度)優(yōu)選為5以上，縱橫尺寸比更優(yōu)選為10以上。如果縱橫尺寸比不到5，則在磁性體層中，磁性微粒之間難以連接，磁性體層的相對(duì)磁導(dǎo)率變小。進(jìn)而，扁平狀的磁性微粒的平均厚度優(yōu)選為0.1μm以上、3μm以下，更優(yōu)選為0.5μm以上、1μm以下。
進(jìn)而，作為磁性微粒的材質(zhì)，例如可以舉出鐵硅鋁磁性合金(Fe-Si-Al合金)、羰基鐵、坡莫合金(Permalloy)(Fe-Ni合金)、硅鋼(Fe-Si合金)、Fe-Cr合金、Fe-Co合金、Fe-Cr-Al合金、用通式(Fe、M)3O4(M為2價(jià)～5價(jià)的金屬離子，為Fe2+、Mn2+、Mn3+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Co3+、Cr3+、Mo4+、Mo5+、Cu2+、Mg2+、Sn2+、Sn4+、Al3+、V3+、V4+、V5+、Sb5+、Ti4+、Si4+等)表示的軟性鐵氧體(soft ferrte)等。其中，作為磁性微粒的材質(zhì)，優(yōu)選鐵硅鋁磁性合金，進(jìn)而其形狀更優(yōu)選為扁平狀。
只要磁性微粒的材質(zhì)為鐵硅鋁磁性合金，則將其作為構(gòu)成要素含有的磁性體層15的飽和磁通密度及導(dǎo)磁系數(shù)變高，所以磁通更容易通過(guò)磁性體層15并被天線12捕捉。進(jìn)而，只要磁性微粒的形狀為扁平狀，則從基底基材11的一面?zhèn)扔^察非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10，構(gòu)成磁性體層15的多數(shù)磁性微粒的至少一部分彼此重疊，變得容易形成連接的一個(gè)磁性體。因而，磁通更容易通過(guò)磁性體層并被天線捕捉。
此外，只要作為磁性微粒使用鐵硅鋁磁性合金，則可以形成更難上銹、扁平加工也容易、導(dǎo)磁系數(shù)出色的磁性體層15，但作為構(gòu)成磁性體層15的磁性微粒，也可以使用除了鐵硅鋁磁性合金以外的材質(zhì)。
另外，作為構(gòu)成磁性體層15的磁性微粒，也可以混合使用多種材質(zhì)。
另外，構(gòu)成磁性體層15的磁性微粒的形狀不一定全部為粉末狀或扁平狀的任意一方。也可以在磁性體層15中混合粉末狀的磁性微粒和扁平狀的磁性微粒，即使混在這樣的形狀不同的磁性微粒，也可以充分地發(fā)揮出本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的效果。
作為構(gòu)成形成磁性體層15的復(fù)合體的樹(shù)脂，可以舉出熱塑性樹(shù)脂、熱固化性樹(shù)脂、反應(yīng)性樹(shù)脂等，其中，除了混合性、絕緣性等以外，可以考慮工作效率或使用條件等，適當(dāng)選擇。
作為熱塑性樹(shù)脂，例如可以使用氯乙烯、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、丙烯酸酯-偏二氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-偏二氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-乙烯共聚物、聚氟乙烯、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚酰胺樹(shù)脂、聚乙烯醇縮丁醛、纖維素衍生物(纖維素乙酸丁酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、纖維素丙酸酯、硝酸纖維)、苯乙烯丁二烯共聚物、聚氨酯樹(shù)脂、飽和聚酯樹(shù)脂或者苯乙烯系橡膠、氟系橡膠、硅系橡膠、乙烯·丙烯共聚物橡膠等合成橡膠材料等公知的熱塑性樹(shù)脂。另外，也可以在熱塑性樹(shù)脂中并用其中的兩種以上。
作為熱塑性樹(shù)脂或反應(yīng)型樹(shù)脂，例如可以使用苯酚樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯固化型樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂、密胺樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等公知的熱固化性樹(shù)脂或反應(yīng)型樹(shù)脂。
另外，作為用于形成構(gòu)成磁性體層15的復(fù)合體的磁性涂料中含有的添加劑，可以適當(dāng)使用粘度調(diào)節(jié)劑、消沫劑、流平劑、防腐劑、分散劑、增稠劑、摻和劑、顏料等。
進(jìn)而，作為該磁性涂料中含有的溶劑，可以舉出己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、甲苯、二甲苯、乙苯；甲醇、乙醇、丁醇、異丁醇、丙醇、異丙醇等醇系；環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮、甲基乙基甲酮、丙酮、甲基異丁基甲酮、二異丁基甲酮、異佛爾酮等酮系；醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸環(huán)己酯、乙酰乙酸甲酯、乙酸乙酸乙酯、己二酸二甲酯、谷氨酸二甲酯、琥珀酸二甲酯等酯系；甲基乙基醚、二乙醚、丁基乙基醚、二丁醚等醚系；α-雙縮松油醇(テルピオ一ル)、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇一乙醚乙酸酯、乙二醇一丁醚乙酸酯等乙二醇衍生物；二乙二醇一甲醚、二乙二醇一乙醚、二乙二醇一丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇一甲醚乙酸酯、二乙二醇一乙醚乙酸酯、乙二醇一丁醚乙酸酯等二乙二醇衍生物；丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、丙二醇一丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇一甲醚乙酸酯等丙二醇衍生物等有機(jī)溶劑。
這樣，利用該實(shí)施方式的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10，通過(guò)以覆蓋天線12或IC芯片13的任意一方或者雙方的方式配置磁性體層15，即使在與至少含有金屬的物品接觸的情況下，磁通也會(huì)通過(guò)磁性體層15并被天線12捕捉，所以可以在天線12中產(chǎn)生使IC芯片13工作的充分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。而且，磁性體層15通過(guò)以覆蓋天線12或IC芯片13的任意一方或雙方的方式形成，也可以發(fā)揮出作為它們的保護(hù)層的功能。
此外，在該實(shí)施方式中，作為天線12，例示了在基底基材11的一面設(shè)置成線圈狀的天線，但本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體不被其所限定。在本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，如果采用電磁感應(yīng)、微波電波方式，可以采用球狀、折彎球狀、環(huán)(loop)狀等方式，或者如果能夠得到電動(dòng)勢(shì)，也可以在天線的形狀等中不同。
另外，在該實(shí)施方式中，例示了線圈狀的天線12與IC芯片13獨(dú)立地設(shè)置在基底基材11的一面、它們彼此連接的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10，但本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體不被其所限定。在本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，可以在天線上搭載IC芯片，也可以在IC芯片上形成天線。
另外，在該實(shí)施方式中，例示了以覆蓋天線12及IC芯片13的方式配置的磁性體層15，但本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體不被其所限定。在本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，磁性體層也可以配置成只覆蓋天線或IC芯片。磁性體層配置成只覆蓋天線的情況是指例如在IC芯片上形成天線的情況。
接著，參照?qǐng)D1，對(duì)該實(shí)施方式的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在基底基材11的一面設(shè)置規(guī)定厚度、呈規(guī)定圖案的天線12(天線形成工序)。
在該工序中，用聚合物型導(dǎo)電墨液形成天線12的情況下，利用網(wǎng)板印刷，在基底基材11的一面上印刷聚合物型導(dǎo)電墨液并成為規(guī)定的圖案，然后通過(guò)使該聚合物型導(dǎo)電墨液干燥·固化，形成規(guī)定厚度、呈規(guī)定圖案的天線12。
另外，用導(dǎo)電性箔形成天線12的情況下，按照如下所述的順序進(jìn)行。
在基底基材11的一面的整個(gè)面上貼合導(dǎo)電性箔之后，利用絲網(wǎng)印刷法，向該導(dǎo)電性箔印刷耐蝕刻涂料并成規(guī)定的圖案。在使該耐蝕刻涂料干燥·固化之后，浸于蝕刻液中，溶解除去沒(méi)有涂敷耐蝕刻涂料的銅箔，通過(guò)使涂敷有耐蝕刻涂料的銅箔部分殘存于基底基材11的一面，形成呈規(guī)定圖案的天線12。
接著，借助導(dǎo)電性糊或焊錫構(gòu)成的導(dǎo)電材料，使在天線12上設(shè)置的接點(diǎn)(圖示略)與在IC芯片13上設(shè)置的接點(diǎn)(圖示略)電連接，在基底基材11的一面安裝IC芯片13(IC芯片安裝工序)。
接著，利用網(wǎng)板印刷法等，在基底基材11的一面，以勉強(qiáng)隱藏天線12和IC芯片13的程度或者充分隱藏的程度，涂敷含有由磁性微粒構(gòu)成的填充物、樹(shù)脂、添加劑、和溶劑的磁性涂料。涂敷磁性涂料之后，在室溫下放置，或者通過(guò)以規(guī)定的溫度、規(guī)定的時(shí)間加熱，使其干燥·固化，形成磁性體層15，得到非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體10(磁性體層形成工序)。
此外，在該實(shí)施方式中，作為天線12的形成方法，例示了網(wǎng)板印刷法、利用蝕刻的方法，但本發(fā)明不被這些所限定。在本發(fā)明中，也可以利用蒸鍍法或噴墨式印刷方法形成天線。
另外，在該實(shí)施方式中，作為磁性體層15的形成方法，例示了網(wǎng)板印刷法，但本發(fā)明不被這些所限定。在本發(fā)明中，也可以利用噴墨式印刷方法等形成磁性體層。
(第二實(shí)施方式)圖2是表示本發(fā)明中的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體的第二實(shí)施方式的概略截面圖。
該實(shí)施方式的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體20的大致結(jié)構(gòu)包括插入物24，其由基底基材21、和設(shè)置于該基底基材的一面且彼此連接的天線22及IC芯片23構(gòu)成；磁性體層25，其配置成覆蓋這些天線22及IC芯片23；保護(hù)構(gòu)件26，其與基底基材21對(duì)接接合。另外，磁性體層25的結(jié)構(gòu)至少包括在樹(shù)脂中含有由磁性微粒構(gòu)成的填充物而成的復(fù)合體。進(jìn)而，在基底基材21與保護(hù)構(gòu)件26構(gòu)成的筐體內(nèi)的密閉空間內(nèi)，配置插入物24。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，可以隱藏插入物24，同時(shí)可以防止損傷插入物24。
以下利用實(shí)驗(yàn)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不被以下的實(shí)驗(yàn)例所限定。
(實(shí)驗(yàn)例)制作如圖1所示的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體。
在該實(shí)驗(yàn)例中，使用在飽和聚酯樹(shù)脂(比重1.1，玻璃化點(diǎn)15℃)溶解于環(huán)己酮的樹(shù)脂溶液中，將磁性體層中的填充物含有量調(diào)節(jié)成30重量％、50重量％、70重量％、75重量％、80重量％得到的磁性涂料，通過(guò)在具有天線尺寸為20mm×60mm的鋁天線的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體中，形成厚200μm的磁性體層，這樣制作磁性體層中的填充物的填充量不同的五種非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體。
對(duì)得到的五種非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，測(cè)定在頻率13.5MHz下的導(dǎo)磁系數(shù)及通信距離。
通過(guò)用阻抗分析儀(Impedance Analyzer)(型號(hào)E4991A，安捷倫科技(Agilent Technologies)公司制)及測(cè)試裝置器(test fixture)(型號(hào)16454A，安捷倫科技公司制)的RF方式，來(lái)測(cè)定導(dǎo)磁系數(shù)。
對(duì)非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，利用JIS K7127的方法進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)定斷裂延展性(％)。此外，拉伸速度為50mm/分鐘。
通信距離的測(cè)定如下所述進(jìn)行。將具有天線尺寸為20mm×60mm的鋁天線的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體放置在縱15cm、橫15cm、厚5cm的金屬板上。在該狀態(tài)下，使與具有天線尺寸為61mm×29mm的天線的讀取裝置接觸的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，一點(diǎn)一點(diǎn)遠(yuǎn)離讀取裝置，將不能通信的距離作為通信距離。
基于這些測(cè)定結(jié)果，以A、B、C的三個(gè)階段評(píng)價(jià)性能。通信距離的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下所述進(jìn)行。A導(dǎo)磁系數(shù)成為固定的值，幾乎不改變，通信距離為50mm以上。B導(dǎo)磁系數(shù)比A的情況的值差，盡管進(jìn)行通信，但通信距離為不到50mm。C導(dǎo)磁系數(shù)低，不進(jìn)行通信。
通信距離評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。


從表1的結(jié)果可以明確，磁性體層中的填充物的填充量如果在50重量％以上不到60重量％，則導(dǎo)磁系數(shù)低，所以盡管通信距離短，但也可以進(jìn)行通信。另外，還可以確認(rèn)，磁性體層中的填充物的填充量如果在60重量％以上，則幾乎不依賴于磁性體層中的填充物的填充量，導(dǎo)磁系數(shù)及通信距離顯示為大致固定的值。進(jìn)而，從斷裂延展性的測(cè)定結(jié)果可以確認(rèn)，通過(guò)使磁性體層中的填充物的填充量為不到75重量％，磁性體層具有充分的強(qiáng)韌性。表1中也記載了考慮到通信距離及斷裂延展性的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)為A作為非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體為適合，B作為非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體為大體上適合(磁性體層具有強(qiáng)韌性，而且可以進(jìn)行通信，但通信距離短，作為非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體而言，不能說(shuō)具有充分的功能)，C作為非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體為不適合。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體不限于安裝在兩張基材之間的方式的IC標(biāo)記等，也可以適用于從剝離基材剝下使用的方式的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體。
權(quán)利要求
1.一種非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，其包括插入物，其由基底基材、和在該基底基材的一面設(shè)置且彼此連接的天線及IC芯片構(gòu)成；磁性體層，其配置成覆蓋構(gòu)成所述插入物的天線及/或IC芯片，所述磁性體層以含有由磁性微粒構(gòu)成的填充物的樹(shù)脂為主要成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，其中，所述磁性微粒的平均粒徑為3μm以上、200μm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，其中，所述磁性微粒呈扁平狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體，其中，所述磁性微粒為鐵硅鋁磁性合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非接觸型數(shù)據(jù)接收發(fā)送體(10)，其中，插入物，其由基底基材(11)、和在該基底基材的一面設(shè)置且彼此連接的天線(12)及IC芯片(13)構(gòu)成；和磁性體層(15)，其配置成覆蓋構(gòu)成該插入物(14)的天線(12)及/或IC芯片(13)，磁性體層(15)以含有由磁性微粒構(gòu)成的填充物的樹(shù)脂為主要成分。磁性微粒的平均粒徑為3μm以上、200μm以下。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101091191SQ200580042990
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者加賀谷仁, 井手義章, 山上剛, 海老原健治, 和氣秀太郎 申請(qǐng)人:凸版資訊股份有限公司, 愛(ài)克工業(yè)株式會(huì)社