JP2000322548A - 非接触データキャリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスファー成形によりパッケージされた
非接触データキャリアにおいて、一度の成形によって、
かつ支持フレームの切り口のない、完全にパッケージ化
された非接触データキャリアを提供する。 【解決手段】 一対の熱板１２と一対の金型１１とを備
えたトランスファー成形機１０に、支持フレーム６をキ
ャビティ１３内で支持する１組の支持ピン１５と、前記
支持ピン１５をキャビティ１３内で昇降する昇降冶具１
８とを備える。回路部品２やアンテナコイル３を支持フ
レーム６上に実装し、当該支持フレーム６を当該支持ピ
ン１５に支持させ、昇降冶具１８によって支持ピン１５
を駆動してキャビティ１３内のほぼ中心に位置させる。
その後キャビティ１３内に封止樹脂７を押し込み、封止
樹脂７が流動状態から硬化した状態になる直前に支持ピ
ン１５を降下し、封止樹脂層５を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非接触データキャリ
アの製造方法に関する。具体的には、ＩＣチップを主な
内部部品として持ち、非接触で外部装置との間で信号を
送受信する非接触データキャリアを、トランスファー成
形機により製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非接触データキャリアシステムは、所持
して非接触データキャリアと呼ばれる応答器と、ホスト
側に接続される質問器とで構成される。そしてこれら応
答器と質問器との間で、磁気、誘導電磁界、マイクロ波
（電波）などの伝送媒体を介して非接触で交信を行うこ
とを特徴としている。

【０００３】この非接触データキャリアシステムは、応
答器をさまざまな個体（物品）に取付け、その個体に関
する情報を質問器により遠隔的に読み取ってホストに提
供し、個体に関する情報処理を実現するものである。

【０００４】図１０はこのような非接触データキャリア
１の一例を示す図であって、同図（ａ）は当該非接触デ
ータキャリア１の平面構成図、同図（ｂ）はその断面構
成図である。応答器( 非接触データキャリア１) は、質
問器との間で信号を送受信するためのアンテナコイル３
と回路部品２を主体として構成され、耐久性・耐環境性
を考慮して、通常、封止樹脂層５などによってアンテナ
コイル３や回路部品２などの内部部品４を気密に封止し
た構造を有している。

【０００５】個体に取り付けられた非接触データキャリ
ア１は、個体の移動に伴う衝撃、振動等によって、回路
部品２等を実装する回路基板、アンテナコイル３及びこ
れらの接合部等が破損し、応答不良を起こす場合があ
る。特に回路基板や、アンテナコイル３と回路基板との
接合部の強度は比較的弱く、これら外部からの機械的衝
撃により破壊されないよう何らかの保護が必要とされ
る。

【０００６】また、このような非接触データキャリア１
を、例えばタイヤ、ゴムマットなど弾性変形しやすい個
体に取り付けた場合、その個体自体の弾性変形により非
接触データキャリア１内の内部部品４にストレスが加わ
り、内部部品４を破壊してしまう恐れがある。

【０００７】このような内部部品４の破壊を防ぐには、
非接触データキャリア１全体を硬質材料で保護しなけれ
ばならない。硬質材料で非接触データキャリア１をパッ
ケージする方法として、軟化した樹脂を加温、加圧下で
金型の中へ押し込むトランスファー成形が従来から一般
的に用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この場合に、内部部品
４を完全に硬化材料で封止するために、内部部品４をパ
ッケージの中央に位置させて成形する必要がある。内部
部品４をパッケージの中央に位置させるためには、代表
的には次の２通りの方法がある。一つは金属薄膜から作
製されたリードフレームを用い、リードフレーム上に載
置した内部部品４を金型の中央に位置させて、パッケー
ジを成形する方法であり、図１０に示す非接触データキ
ャリア１は当該方法により得られたものである。また、
残る一つはパッケージを半分だけ成形した後に当該半製
品上に内部部品４を載置し、その後残る半分のパッケー
ジを重ね合わせる方法である。

【０００９】前者のリードフレームを用いる方法では、
通例、図１１に示すようなリードフレーム９が用いられ
ており、当該リードフレーム９は、内部部品４が載置さ
れるマウントパッド９ａと、その周囲に配置され、成形
時に保持される例えば角枠状に形成されたフレーム部９
ｂと、マウントパッドをフレーム部に両持ち状に支持す
る４つのタイバー９ｃとを備えている。

【００１０】従って、当該方法においては、成形後にタ
イバー９ｃを切断して、パッケージ部とパッケージされ
ていない余分なリードフレーム９部分とを切り離す必要
があり、切り離した後にパッケージの側面からリードフ
レーム９の切り口が露出し、硬質材料で完全に内部部品
４を封止することができない。このため、外観上や耐環
境性において劣化が認められるという問題があった。

【００１１】一方後者のパッケージを半分ずつ成形する
方法では、成形後にリードフレーム９を切断する必要が
なく、パッケージ側面にリードフレーム９の切り口が露
出されず、耐環境性に優れたものが得られる。しかしな
がら、２度にわたり成形を行なう必要があるため、作業
が煩雑になりコストアップに繋がる。また、パッケージ
を半分づつ成形するため、成形方法によっては接合部の
信頼性が低下するという問題を生じる場合があった。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、トランスファー成形によりパッケージされた非
接触データキャリア１において、一度の成形によって、
かつリードフレーム９の切り口のない、完全にパッケー
ジ化された非接触データキャリア１を提供することを目
的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の非接触データキャリアの製造方法は、
支持フレーム上に載置された内部部品をトランスファー
成形機を用いて樹脂封止する非接触データキャリアの製
造方法であって、前記トランスファー成形機は、前記支
持フレームをキャビティ内で支持する１組の支持ピン
と、前記支持ピンをキャビティ内で昇降する昇降冶具と
を備えたことを特徴とする。

【００１４】すなわち、本発明は、トランスファー成型
機の下熱板に、金型キャビティ内に突出可能に保持ピン
を昇降可能にする昇降冶具を備え、当該保持ピンに内部
部品を実装した支持フレームを支持させた状態で、トラ
ンフファー成形することを目的としている。

【００１５】この結果、一度の成形によってパッケージ
を作成することができ、しかも、支持フレームが完全に
パッケージ化することができる。

【００１６】請求項２記載の製造方法は、請求項１記載
の非接触データキャリアの製造方法において、キャビテ
ィ内に前記支持フレームを支持した後、封止樹脂をキャ
ビティ内に充填し、該封止樹脂の硬化直前に前記支持ピ
ンを降下させることを特徴としている。

【００１７】請求項２記載の製造方法によれば、封止樹
脂の硬化直前に支持ピンをキャビティ外に配置すること
により、空洞が開くことなくパッケージを形成できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る非接触データ
キャリアの製造方法に用いられるトランスファー成形機
の概略的構成図、図２は当該製造方法によって製造され
た非接触データキャリアを示す図であって、同図（ａ）
はその平面構造図、同図（ｂ）はその断面構造図、図３
は図２に示す非接触データキャリアに用いられる支持フ
レームの平面図、図４ないし図９は本発明に係る製造方
法を示す説明図である。

【００１９】当該非接触データキャリア１は、従来例と
ほぼ同様な構造をしており、情報を記憶する記憶素子を
含む回路部品２と、外部機器と非接触で信号を送受信す
るためのアンテナコイル３とを具備する内部部品４とが
封止樹脂層５により封止された構造をしている。

【００２０】回路部品２は、例えばエポキシ基板の表面
に銅製の回路パターンと端子部を形成し、これにＩＣチ
ップをはんだ付けしたものが用いられる。ＩＣチップ
は、送受信用のアンテナコイル３を除く各機能回路部を
内臓したものである。アンテナコイル３としては例えば
銅製の導線から作製されたコイルが用いられている。

【００２１】これらの内部部品４は、図３に示すような
支持フレーム６上に載置されている。当該支持フレーム
６は、従来と同様にトランスファー成形に充分に耐え得
る剛性と強度を有する材質、例えば金属薄板などから作
製される。

【００２２】支持フレーム６は、従来のリードフレーム
９と異なり、回路部品２やアンテナコイル３を載置する
マウントパッドによってのみ形成されており、フレーム
部やタイバーは備えられていない。当該支持フレーム６
の形状は特に限定されるものではなく、例えば図３に示
すように、平面視で略円形状のものや矩形状のものが使
用される。

【００２３】また、支持フレーム６はトランスファー成
形された封止樹脂層５に完全に覆われる構造とするた
め、当該支持フレーム６は金型のキャビティ内に納まる
程度の大きさに設計される。

【００２４】封止樹脂層５を形成する封止樹脂の材料と
しては、上記したように内部部品４を十分に保護するた
めに、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。

【００２５】この非接触データキャリア１は、図１に示
すようなトランスファー成形機１０によって作製され
る。このトランスファー成形機１０は、従来のトランス
ファー成形機と同様に、上下一対の熱板１２と、当該１
対の熱板１２の間に位置する上下一対の金型１１とを備
えている。

【００２６】上下一対の金型１１、すなわち上金型１１
ａ及び下金型１１ｂには、開口を対向させてそれぞれ凹
部１３ａ及び凹部１３ｂが形成されており、当該２つの
凹部１３ａ，１３ｂによって封止樹脂層５を成形するキ
ャビティ１３が形成される。また上金型１１ａには、キ
ャビティ１３内に溶融された樹脂を押し込む誘導部１４
ａが開設されている。一方下金型１１ｂには、以下に述
べるように、支持ピン１５を挿通させる挿通口１６が開
設されている。

【００２７】上下一対の熱板１２、すなわち上熱板１２
ａ及び下熱板１２ｂはそれぞれ、上金型１１ａ及び下金
型１１ｂを加熱するためのものであって、熱板１２を介
して金型１１を加熱できる構造となっている。上熱板１
２ａには上金型１１ａの誘導部１４ａと連設される別な
誘導部１４ｂが開設されており、これら２つの誘導部１
４ａ及び誘導部１４ｂによって樹脂材料装入室１４が形
成される。一方下熱板１２ｂにも、支持ピン１５を挿通
させる挿通口１７が開設されている。さらに当該下熱板
１２ｂの下面には、各支持ピン１５を駆動する昇降冶具
１８が備えられている。

【００２８】これら一対の熱板１２及び金型１１の内、
いずれか一方の熱板１２及び金型１１、つまり上熱板１
２ａ及び上金型１１ａは図示しない成形機本体に固定さ
れており、残る下熱板１２ｂ及び下金型１１ｂは図示し
ない駆動装置によって上下方向に駆動可能に成形機本体
に備えられる。従って、駆動装置を駆動することにより
下熱板１２ｂ及び下金型１１ｂは上方に移動してキャビ
ティ１３を形成し、また駆動装置を駆動することにより
下熱板１２ｂ及び下金型１１ｂは下方に移動してキャビ
ティ１３が開口される。

【００２９】支持ピン１５は、上記支持フレーム６をキ
ャビティ１３内の所定位置、より具体的にはキャビティ
１３内の上下方向ほぼ中央位置に支持するためのもので
ある。従って支持ピン１５は少なくとも３本以上設置さ
れ、各支持ピン１５の先端は支持フレーム６を略水平に
支持可能なように略水平面となっている。

【００３０】これらの支持ピン１５は、下熱板１２ｂの
挿通口１７及び下金型１１ｂの挿通口１６を自由に挿通
可能になっており、下熱板１２ｂに備えられた昇降冶具
１８によって上下方向に駆動される。このとき、少なく
とも下金型１１ｂの挿通口１６はキャビティ１３内に押
し込まれた樹脂が流れ出ないように、パッキングなどに
よって樹脂の漏出防止が図られている。また、昇降冶具
１８によって支持ピン１５を上方に駆動した場合には、
支持ピン１５の先端がほぼキャビティ１３内の中央に位
置する。また、昇降冶具１８によって支持ピン１５を下
方に駆動した場合には、支持ピン１５の先端は下金型１
１ｂの凹部底面とほぼ同一面を形成する。なお、支持ピ
ン１５の上方位置は、必ずしもキャビティ１３の上下方
向中央がその上限ではなく、それよりも上昇可能なよう
に設計するのが好ましい。

【００３１】また駆動装置と支持ピン１５の昇降冶具１
８は独立に駆動可能なものである。従って当該トランス
ファー成形機１０にあっては、キャビティ１３を構成し
た状態で昇降冶具１８を駆動することにより、支持ピン
１５をキャビティ１３内で自由に上下に移動させること
ができる。

【００３２】さらに、下熱板１２ｂ及び下金型１１ｂを
下方に位置させた状態又はこれらを上方若しくは下方に
移動させながら、昇降冶具１８を駆動することにより支
持ピン１５を上下に駆動させることができる。従って、
キャビティ１３を開いた状態において昇降冶具１８を駆
動して、上金型１１ａ及び下金型１１ｂの間から支持フ
レーム６を挿入しやすい位置に支持ピン１５を上下に移
動させ、都合よく支持ピン１５上に支持フレーム６を支
持できる。このとき、支持ピン１５の先端が下金型１１
ｂの凹部１３ｂから上側に突出した状態でないと、支持
ピン１５に支持フレーム６を支持させることが著しく困
難になるからである。また、成形後に支持ピン１５を上
昇させることによりイジェクタピンとしての機能も果た
すことができる。

【００３３】次に、当該トランスファー成形機１０を用
いて、上記非接触データキャリア１を製造する方法につ
いて詳細に説明する。

【００３４】樹脂封止するに際しては、予めＩＣチップ
等の回路部品２やアンテナコイル３ておく。次に当該支
持フレーム６を支持ピン１５上に載置して、上記トラン
スファー成形機１０によって樹脂封止する。

【００３５】まず、図４に示すように、下熱板１２ｂ及
び下金型１１ｂを下方に降ろした状態し、キャビティ１
３を開口しておく。この状態では、支持ピン１５は以下
に述べるように降下した状態にあるので、図６に示すよ
うに、昇降冶具１８を駆動して、支持フレーム６をキャ
ビティ１３内の上下方向ほぼ中央付近に支持できるよう
に支持ピン１５を上昇させる。なお、図４ではエジェク
タピンはトランスファー成形機１０に支持ピン１５とは
別個に備えられたものとして説明する。

【００３６】次に図６に示すように内部部品４が実装さ
れた支持フレーム６を支持ピン１５上に載置して、支持
ピン１５に支持させる。そして図７に示すように、駆動
装置を駆動して下金型１１ｂ及び下熱板１２ｂを上昇さ
せてキャビティ１３を構成した後、樹脂材料装入室１４
から封止樹脂７をキャビティ１３内に充填する。

【００３７】その後、溶融された封止樹脂７がキャビテ
ィ１３内に均一に充満し、支持フレーム６が充分に封止
樹脂７によって支持された状態になるまで、支持フレー
ム６を支持ピン１５に支持させた状態を保持する。そし
て、図８に示すように、封止樹脂７が流動状態から硬化
した状態になる直前に、支持ピン１５を降下させる。な
おこの状態では、支持ピン１５の先端は、下金型１１の
底面とほぼ一致した状態になっている。この状態をさら
に保持して、封止樹脂層５を完全に成形する。その後、
図９に示すように駆動装置を駆動して下熱板１２及び下
金型１１を降下させて、キャビティ１３を開口して、エ
ジェクタピンによって非接触データキャリア１を取り出
す。

【００３８】このような成形方法を採用することによ
り、支持フレーム６上に実装された内部部品４を非接触
データキャリア１のほぼ中心位置に樹脂封止することが
できる。この結果、側面にリードフレームの切り口のな
い非接触データキャリア１を容易に得ることができる。

【００３９】もちろん、当該トランスファー成形機１０
に於いては、上記製造手順に限定されるものではなく、
支持フレーム６をキャビティ１３内のほぼ中心に保持で
きるようにすればよい。例えば、非接触データキャリア
１を取り出した直後には、支持ピン１５は降下した状態
になっているが、例えば、この状態で支持フレーム６を
下金型１１ｂの凹部１３ｂ底面に載置し、その後昇降冶
具１８を作動して支持ピン１５を上昇させることも考え
られる。また、上記したように、当該支持ピン１５をエ
ジェクタピンと兼用することにより、封止樹脂層５の成
形後に支持ピン１５を上昇させて非接触データキャリア
１を取り出すことができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、支持フレームの端面が
パッケージ側面に露出されず、支持フレーム上に載置さ
れた内部部品を一度の成形により完全に樹脂封止でき
る。この結果、耐環境性、信頼性に優れた非接触データ
キャリアを容易かつ安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非接触データキャリアの製造方法に用
いられるトランスファー成形機の概略的構成図

【図２】本発明の製造方法によって製造された非接触デ
ータキャリアを示す図であって、同図（ａ）はその平面
構造図、同図（ｂ）はその断面構造図

【図３】図２に示す非接触データキャリアに用いられる
支持フレームの平面図

【図４】本発明の製造方法を示す説明図

【図５】本発明の製造方法を示す説明図

【図６】本発明の製造方法を示す説明図

【図７】本発明の製造方法を示す説明図

【図８】本発明の製造方法を示す説明図

【図９】本発明の製造方法を示す説明図

【図１０】従来例である非接触データキャリアを示す図
であって、同図（ａ）はその平面構造図、同図（ｂ）は
その断面構造図

【図１１】図１０の非接触データキャリアに用いられる
リードフレームの平面図

【符号の説明】

１……非接触データキャリア ２……回路部品 ３……アンテナコイル ４……内部部品 ５……封止樹脂層 ６……支持フレ
ーム ９……リードフレーム ９ａ…マウント
パッド ９ｂ…フレーム部 ９ｃ…タイバー １０……トランスファー成形機 １１……金型 １１ａ…上金型 １１ｂ…下金型 １２……熱板 １２ａ…上熱板 １２ｂ…下熱板 １３……キャビ
ティ １３ａ…上金型の凹部 １３ｂ…下金型
の凹部 １４……樹脂材料挿入室 １５……支持ピ
ン １６……下金型に開設された挿通口 １７……下熱板
に開設された挿通口 １８……昇降冶具

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA37 AA39 AD19 AH33 CA12 CB01 CB12 CK41 CQ03 CQ07 4F206 AA37 AA39 AD19 AH37 JA02 JB17 JN25 JQ81 5B035 AA08 BA03 BB09 CA03 CA23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持フレーム上に載置された内部部品を
   トランスファー成形機を用いて樹脂封止する非接触デー
   タキャリアの製造方法であって、 前記トランスファー成形機は、前記支持フレームをキャ
   ビティ内で支持する１組の支持ピンと、前記支持ピンを
   キャビティ内で昇降する昇降冶具とを備えたことを特徴
   とする非接触データキャリアの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の非接触データキャリアの
   製造方法において、 キャビティ内に前記支持フレームを支持した後、封止樹
   脂をキャビティ内に充填し、該封止樹脂の硬化直前に前
   記支持ピンを降下させることを特徴とする非接触データ
   キャリアの製造方法。