CN100343871C - 电子装置和橡胶制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提高RFID芯片插入物的耐久性的问题。作为该问题的代表性的解决方法有：通过用带有粘合剂的聚酰亚胺胶带(7)覆盖把RFID芯片(5)安装在天线单元(6)上的安装结构体的表面，形成RFID插入物，进而用进行了脱膜处理的基材(4)的进行了脱膜处理的面覆盖RFID插入物的外周部分。对于橡胶制品，则接着在该状态下配置在橡胶制品的橡胶基材(2)上，用未硫化的橡胶材料(8)覆盖其露出面，通过加压和加热处理将其内包在橡胶基材中。
Description
技术领域
本发明涉及具有在天线上连接有RFID芯片的安装结构体的电子装置。
背景技术
作为具有在天线上连接有RFID芯片的结构(以下称安装结构体)的电子装置的利用形式，有将具有安装结构体的电子装置包在内部(以下称内包)的橡胶制品。
作为这种现有技术，有专利文献1(特开2002-272589号公报)。
专利文献1中记载有：在作为橡胶制品的垫板的耳朵的角部设置通孔，将安装结构体插入该通孔，用未硫化的橡胶夹持住，通过从该未硫化的橡胶的两面进行加压加热，使未硫化的橡胶硫化，从而使作为另外的部件的未硫化的橡胶与垫板的硫化的橡胶一体化。
另外，作为电子装置的一种形态有IC卡。
与该IC卡有关的现有技术有专利文献2(特开平11-345299号公报)。
专利文献2记载有：为了允许安装结构体的位置偏移，在具备一对基材、配置在基材之间的安装结构体、以及充填在基材之间且已固化的树脂的结构中，在该安装结构体上涂敷硅油等脱模材料。
在现有技术中，虽然允许安装结构体的位置偏移，但是由于是将脱模材料涂在安装结构体上、再将其周围用树脂固定(固化)，所以，虽然安装结构体不与树脂接触，但由于安装结构体只有在由固化了的树脂包围的区域才能移动，所以能够分散的应力很小。
因此，现有技术有可能导致RFID芯片与天线之间的接合不良或天线的变形。
另外，为了把电子装置附加在橡胶制品上，要首先使之美观又要确保能保持橡胶制品的性能，有时通过对未硫化的橡胶进行硫化，将安装结构体内包在硫化的橡胶中。
可是，通常未硫化橡胶的硫化工序需要把制品加热到约100℃至300℃的高温之后降回到室内温度。
此时，由于橡胶的线膨胀系数非常大，所以收缩量很大。
因此，在硫化工序中容易发生RFID芯片与天线之间的连接不良或天线的变形。
发明内容
因此，本发明的目的在于提高具有RFID芯片与天线之间连接的安装结构体的电子装置的耐久性。
另外，本发明的另一目的在于提高用橡胶内包RFID芯片与天线之间连接的安装结构体的橡胶制品的耐久性。
本发明提供了一种电子装置的制造方法，所述电子装置具有RFID插入物，该RFID插入物包括天线和与天线的主表面电连接的RFID芯片，所述RFID芯片和天线分别在该RFID插入物的相对的主表面之一内，其特征在于所述方法包括下列步骤：第一步骤，将所述RFID插入物包着在基材中，使得所述RFID插入物的两个主表面对着所述基材的表面的相应部分，所述基材具有由脱模材料形成的表面；以及第二步骤，把所述RFID插入物夹在所述基材的表面的相应部分之间，并把所述基材的表面的相应部分压向所述RFID插入物的主表面，使得覆盖所述RFID插入物的主表面之一的所述基材的表面的相应部分之一按照所述RFID芯片弯曲，其中，在第二步骤中，所述基材的表面的每一个相应部分从所述基材的表面的每一个相应部分覆盖所述RFID插入物的相对的主表面之一的区域两侧凸出，以在所述基材的表面的相应部分的凸出部分之间形成间隙。
本发明还提供了一种电子装置，包括：RFID插入物，具有各自位于其相对的主表面之一上的天线和与天线电连接的RFID芯片；以及具有由脱模材料形成的表面的基材，并该基材包着所述RFID插入物，使得所述RFID插入物的两个主表面对着所述基材的表面的相应部分；其中，所述基材的表面的相应部分被压在所述RFID插入物的主表面上，覆盖所述RFID插入物的一个主表面的所述基材的表面的相应部分之一按照所述RFID芯片的形状弯曲；所述基材的表面的每一个相应部分从所述基材的表面的每一个相应部分覆盖所述RFID插入物的相对的主表面之一个的区域两侧凸出，以在所述基材的表面的相应部分的凸出部分之间形成间隙。
根据本发明，使制品具有预先确保了在RFID芯片与天线之间连接的安装结构体的周围、该安装结构体能够移动的空间的结构。有了该空间，安装结构体就能移动得大，因而能够分散集中在RFID芯片与天线之间的接合部的应力和对天线的应力，从而能够提高安装结构体的耐久性和天线的耐久性，进而可以提高具备该安装结构体的制品的耐久性。
另外，使橡胶制品具有上述安装结构体时，在未硫化橡胶的硫化工序中即使橡胶产生收缩也能够将应力分散，所以还可以提高制造工序中的耐久性。
通过采取上述方法可以提高具有RFID芯片与天线之间连接的安装结构体的制品的耐久性。
附图说明
图1是将RFID插入物内包在橡胶薄板中的电子装置的剖面图；
图2是橡胶薄板的俯视图；
图3是表示将RFID插入物装配在橡胶薄板时各结构部件的配置的配置图；
图4是表示将带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带粘贴在RFID插入物的表面和背面的工序的示意图；
图5是表示将进行了层压处理的RFID插入物插入表面进行了脱膜处理的基材中的工序的示意图；
图6是表示本发明实施例2的将RFID插入物插入基材中的工序的立体图；
图7是表示插入基材中后的状态的立体图；
图8是表示本发明实施例3的将RFID插入物插入基材中的工序的立体图。
具体实施方式
下面利用图1至图8说明本发明的实施例。
作为实施例1，说明关于本发明的电子装置的内包了安装结构体的橡胶制品。
图1是作为橡胶制品的橡胶薄板1的内包了RFID插入物9的区域的剖面图。
橡胶薄板1由橡胶基材2、表面进行了脱膜处理的基材4、固定用橡胶材8、以及RFID插入物9构成。
RFID插入物9具有薄型、小型化了的RFID芯片5和进行接收发射的平板天线6，该两者进行金属结合，具体说是利用金属性的凸起(图中未示)进行电连接，从而构成了安装结构体。另外，还具有两张带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带7，它们夹着该安装结构体的主平面(RFID芯片装配面及其背面)粘在一起。
在夹持着安装结构体的聚酰亚胺树脂胶带7的主平面上(即上下方向)由表面进行了脱膜处理的基材4夹持着，在左右方向，在橡胶之间具有由表面进行了脱膜处理的基材4夹着的空间。由于具有该空间，所以安装结构体变得容易移动，从而能够实现应力的分散。
另外，在用金属性凸起(图中未示)与RFID芯片5接合的空间中填充例如环氧树脂等加固材料，使之加热固化以保护接合部(图中未示)。
而且，天线6使用具有柔软性的基材，例如优选聚酰亚胺树脂系薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯树脂系薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系薄膜、聚亚乙基硫化物系薄膜、聚醚砜系薄膜、聚醚酰亚胺系薄膜等，最好在其表面形成金属膜特别是铝或铜膜，并通过刻蚀形成图案。
另外，该RFID插入物9除了与橡胶基材2接触的上面以外的侧面和下面的全部都由用于将其固定保持在橡胶基材2上的固定用橡胶材8覆盖起来。这里，从优先考虑设计性的观点出发说明了从橡胶基材2的背面侧内包的结构，但也可以从橡胶基材2的表面侧内包。但是若要有效地利用由天线的形状决定的通信距离，优选离在制品外侧配置了进行ID信息的发射接收的终端的位置最近的位置。
图2是橡胶薄板的俯视图。RFID插入物9可以装配在位于橡胶薄板1中的外周部的橡胶基材2的A部位也可以装配在橡胶基材2的内侧的B部位。
根据RFID插入物的补充性或制品应具有的信息量，优选同时内包多个插入物。
图3是表示将RFID插入物装配在橡胶薄板中时各结构部件的配置的配置图。
在橡胶基材2的下方，将大于从上方的投影轮廓形状的、进行了脱膜处理的基材4按进行了脱膜处理的面靠近RFID插入物9的朝向配置。
接着，从RFID插入物9的上方设置未硫化的橡胶材8。
其次，用压力机(图中未示)在橡胶薄板1及未硫化的橡胶材8的上下方向进行加压加热处理，随着未硫化的橡胶材8的固化而固定在橡胶基材2上，把RFID插入物9固定保持住，形成图1所示的结构。
图4是表示将构成RFID插入物9的带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带粘贴在安装结构体上半部的工序的示意图。
图4(a)表示把带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带7以粘合剂对置的方式设置在RFID插入物9的表面和背面的状态。在这种状态下利用薄膜层压机装置将带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带7粘在RFID插入物9上。
图4(b)示出了层压工序的一个例子。在此，将图4(a)所示的状态的物品通过上下两个滚筒10之间，使其无空隙地紧密地粘在一起。当然，不用说并不限于这种方式。
图5是表示将进行了层压处理的RFID插入物11插入表面进行了脱膜处理的基材4中的工序的示意图。图5(a)表示进行了层压处理的安装结构体11，由RFID芯片5与天线单元6构成，两者在金属性凸起(图中未示)处电连接。另外，在因金属凸起而产生的RFID芯片5与天线单元6的空间填充加固材料例如环氧树脂等，并加热固化(图中未示)。该RFID芯片5的大小约为0.1至0.5mm见方，厚度为0.02至0.5mm。
天线单元6通过在具有柔软性的有机物薄膜上形成金属膜而制成。作为有机物薄膜，例如可以使用聚酰亚胺系树脂薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯树脂系薄膜及其它薄膜。另外，金属膜优选例如Cu、Sn的组合或Al等。
另外，带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带7的基材厚度为0.01至0.1mm。粘合剂的厚度根据所用芯片的厚度适当进行调整。作为粘合剂，硅树脂系粘合剂或环氧树脂系、聚酰亚胺系粘合剂等对热固化性树脂或上述树脂上附加了可挠性的粘合剂是有效的。该进行了层压处理的RFID插入物11的放大的A-A剖面示于右侧。
图5(b)是将该RFID插入物11插入表面进行了脱膜处理的基材4中的工序。即表示将RFID插入物11插入筒状的基材4中的状态。基材4的与RFID插入物11接触的表面实施了脱膜处理12。将该状态放大的B-B剖面示于右侧。
图5(c)是插入RFID插入物11之后从RFID芯片5的上下方向加压，使其变成扁平状的状态。将该状态放大的C-C剖面示于右侧。通过将圆筒状压扁，可以在天线单元6的主平面和侧面的空间形成被脱模部件夹着的间隙(空间)13。通过形成该间隙13，可以使RFID插入物能够在一定程度上自由活动，安装在橡胶内部后可以获得减缓应力的效果。在此虽然示出了将基材4制成圆筒状时的情形，但也完全可以制成一侧开口的所谓的口袋形，这不言而喻。
另外，只是用两张进行了脱膜处理的基材的脱膜处理面将RFID插入物的主平面(天线装配面的表面和背面)夹持也可以实现。此时，通过使用大于从RFID插入物的主平面方向的投影轮廓形状的、进行了脱膜处理的基材，利用其探出的部分在RFID插入物的侧部设置两张进行了脱膜处理的基材的间隙。
若将RFID插入物的周围粘接起来，就可以用脱模材料覆盖全方位。
基材4的材质只要在硫化处理温度100℃至300℃左右不发生劣化就可以，例如可以考虑优质纸、无纺纸等纸类或织布、无纺布等，作为脱膜处理，可以考虑硅树脂或四氟化乙烯树脂的表面涂层或石蜡、松香类的浸渍处理等。另外，也可以用硅树脂或四氟化乙烯树脂等自身具有不与橡胶粘接的性质的材料构成基材4。另外，在基材4的表面和背面都进行脱膜处理也不会有任何问题。
图6、图7示出了本发明的实施例2。图6是将进行了层压处理的RFID插入物11插入进行了脱膜处理的基材14的工序。
另外，为了明确RFID插入物11的结构，用部分剖面的形式示出了用带有粘合剂的聚酰亚胺树脂胶带7进行了层压的部分。基材14呈大小为能够包住RFID插入物11的板状，以进行了脱膜处理的表面12作为内侧，将其折成三折后使用。
图7示出了折成三折后的状态。如此在折成三折的状态下进行安装也具有与实施例1相同的效果。另外，将基材14折成两面后将RFID插入物9夹在中间进行安装也具有减缓应力的效果，这不言而喻。
图8示出了本发明的实施例3。这是用基材14的薄板从上下方向将RFID插入物11夹住的形态。具有与实施例1相同的效果。
以上虽然以橡胶薄板为例进行了说明，但如果是橡胶制品例如防震板、轮胎、打印机用橡胶滚轴等，也具有相同的效果，这不言而喻。
Claims (22)
1.一种电子装置的制造方法，所述电子装置具有RFID插入物，该RFID插入物包括天线和与天线的主表面电连接的RFID芯片，所述RFID芯片和天线位于在该RFID插入物的两个相对的主表面内，其特征在于所述方法包括下列步骤：
第一步骤，将所述RFID插入物包在基材中，使得所述RFID插入物的两个主表面对着所述基材的表面的相应部分，所述基材具有由脱模材料形成的表面；以及
第二步骤，把所述RFID插入物夹在所述基材的表面的相应部分之间，并把所述基材的表面的相应部分压向所述RFID插入物的主表面，使得覆盖所述RFID插入物的主表面之一的所述基材的表面的相应部分之一按照所述RFID芯片弯曲，
其中，在第二步骤中，所述基材的表面的每一个相应部分从其覆盖所述RFID插入物的相对的主表面之一的区域两侧凸出，以在所述基材的表面的相应部分的凸出部分之间形成间隙。
2.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，其中，对所述基材的表面进行脱模处理。
3.如权利要求2所述的电子装置的制造方法，其中，所述基材由纸、织布或无纺布构成。
4.如权利要求2所述的电子装置的制造方法，其中，所述基材的表面通过硅树脂或四氟化乙烯树脂涂覆进行脱模处理。
5.如权利要求2所述的电子装置的制造方法，其中，所述基材的表面用石蜡或松香浸渍。
6.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，其中，所述基材由硅树脂或四氟化乙烯树脂构成。
7.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，其中，
所述基材为各具有由脱模材料形成的表面的相应部分之一的一对基材，以及
该对基材的每一个的面积大于与其相对置的所述RFID插入物的一个主表面的面积，以在所述RFID插入物的两侧形成该对基材之间的间隙。
8.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，其中，
在第二步骤中，折叠所述基材，使得由所述脱模材料形成的表面的相应部分之一被压到所述RFID插入物的一个主表面上，而由所述脱模材料形成的表面的另一相应部分被压到所述RFID插入物的另一主表面上。
9.如权利要求1所述的电子装置的制造方法，其中，
在第一步骤中提供的RFID插入物被一对树脂胶带所覆盖，其中RFID芯片所在的所述RFID插入物的一个主表面被所述一对树脂胶带中的一个覆盖，而所述RFID插入物的另一主表面由所述一对树脂胶带中的另一个覆盖；以及
在第二步骤中，将所述基材的表面的相应部分之一通过所述一对树脂胶带中的一个压在所述RFID插入物的一个主表面和所述RFID芯片上，而将所述基材的表面的相应部分中的另一个通过所述一对树脂胶带中的另一个压在所述RFID插入物的另一个主表面上。
10.如权利要求9所述的电子装置的制造方法，其中，
所述一对树脂胶带的每个具有形成在其表面上的粘合剂；
把所述一对树脂胶带之一上的粘合剂贴在所述RFID插入物的一个主表面和包括在其中的RFID芯片上；以及
把所述一对树脂胶带的另一个上的粘合剂贴在所述RFID插入物的另一主表面上。
11.如权利要求9所述的电子装置的制造方法，其中，所述一对树脂胶带是聚酰亚胺树脂胶带。
12.一种电子装置，包括：
RFID插入物，具有位于该RFID插入物的两个相对的主表面内的天线和与天线电连接的RFID芯片；以及
基材，具有由脱模材料形成的表面，并包着所述RFID插入物，使得所述RFID插入物的两个主表面对着所述基材的表面的相应部分；
其中，所述基材的表面的相应部分被压在所述RFID插入物的主表面上，覆盖所述RFID插入物的一个主表面的所述基材的表面的相应部分之一按照所述RFID芯片的形状弯曲；
所述基材的表面的每一个相应部分从其覆盖所述RFID插入物的相对的主表面之一的区域两侧凸出，以在所述基材的表面的相应部分的凸出部分之间形成间隙。
13.如权利要求12所述的电子装置，其中，所述基材的表面是经过脱膜处理过的。
14.如权利要求13所述的电子装置，其中，所述基材由纸、织布或无纺布构成。
15.如权利要求13所述的电子装置，其中，所述基材的表面由硅树脂或四氟化乙烯树脂涂覆，进行脱模处理。
16.如权利要求13所述的电子装置，其中，
所述基材的表面是用石蜡或松香浸渍过的。
17.如权利要求12所述的电子装置，其中，所述基材是由硅树脂或四氟化乙烯树脂构成的。
18.如权利要求12所述的电子装置，其中，
所述基材由各具有由脱模材料形成的表面的相应部分之一的一对基材构成，以及
该对基材的每一个的面积大于与其相对置的所述RFID插入物的一个主表面的面积，以在所述RFID插入物的两侧形成该对基材之间的间隙。
19.如权利要求12所述的电子装置，其中，
所述基材是折叠的，使得由所述脱模材料形成的表面的相应部分之一被压到所述RFID插入物的主表面之一上，而由所述脱模材料形成的表面的另一相应部分被压到所述RFID插入物的另一主表面上。
20.如权利要求12所述的电子装置，其中，
所述RFID插入物被一对树脂胶带所覆盖，其中所述RFID插入物的每个主表面被所述一对树脂胶带中的一个覆盖；以及
所述基材的表面的相应部分之一通过所述一对树脂胶带中的一个被压在所述RFID插入物的一个主表面和所述RFID芯片上，而所述基材的表面的另一相应部分通过所述一对树脂胶带中的另一个被压在所述RFID插入物的另一个主表面上。
21.如权利要求20所述的电子装置，其中，
所述一对树脂胶带的每个具有形成在其表面上的粘合剂；
所述一对树脂胶带之一上的粘合剂贴在所述RFID插入物的一个主表面和包括在其中的RFID芯片上；以及
所述一对树脂胶带的另一个上的粘合剂贴在所述RFID插入物的另一主表面上。
22.如权利要求20所述的电子装置，其中，所述一对树脂胶带是聚酰亚胺树脂胶带。
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