CN109074508B - Rfid标签以及rfid系统 - Google Patents

Rfid标签以及rfid系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109074508B
CN109074508B CN201780022638.7A CN201780022638A CN109074508B CN 109074508 B CN109074508 B CN 109074508B CN 201780022638 A CN201780022638 A CN 201780022638A CN 109074508 B CN109074508 B CN 109074508B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic particles
rfid tag
insulating substrate
coil conductor
molding resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780022638.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109074508A (zh
Inventor
山本周一
落合建壮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN109074508A publication Critical patent/CN109074508A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109074508B publication Critical patent/CN109074508B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/02—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the selection of materials, e.g. to avoid wear during transport through the machine
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/0772—Physical layout of the record carrier
    • G06K19/07724—Physical layout of the record carrier the record carrier being at least partially made by a molding process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/255—Magnetic cores made from particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/003—Printed circuit coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/40—Radiating elements coated with or embedded in protective material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本公开的RFID标签(10)具有：绝缘基板(1)，具有上表面(1a)；线圈导体(2)，被配置于该绝缘基板(1)的内部；半导体元件(3)，被搭载于所述绝缘基板(1)的所述上表面(1a)；和模塑树脂(4)，覆盖所述绝缘基板(1)的所述上表面(1a)以及所述半导体元件(3)，该模塑树脂(4)含有粒径相互不同的多个磁性体粒子(5)。

Description

RFID标签以及RFID系统
技术领域
本公开涉及在半导体元件与外部之间进行基于无线的信息的收发的RFID(RadioFrequency Identification)标签以及RFID系统。
背景技术
广泛进行通过安装于物品的半导体元件来检测并管理各种物品的信息。该情况下的半导体元件作为搭载于具有线圈导体的基板上的标签，被安装于各种物品。相对于半导体元件，与具有电波的收发功能的读写器等的外部设备之间，进行信息的收发。
在这种情况下，在与外部设备之间，向半导体元件收发的信息通过无线(RF)通信而被进行。通过伴随着从外部设备发送的电波的磁通，在线圈导体中产生感应电流，提供包含信息的写入以及取出的半导体元件的工作中所需的电力(参照专利文献1等。)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/108340号
发明内容
本公开的一个方式的RFID标签具有：绝缘基板，具有上表面；线圈导体，被配置于该绝缘基板的内部；半导体元件，被搭载于该绝缘基板的所述上表面；和模塑树脂，覆盖所述绝缘基板的上表面以及所述半导体元件。并且，模塑树脂含有粒径相互不同的多个磁性体粒子。
本公开的一个方式的RFID系统具有：上述结构的RFID标签；和读写器，具有与该RFID标签的线圈导体对置的天线。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式的RFID标签的一个例子的剖视图。
图2是表示本公开的实施方式的RFID系统的一个例子的剖视图。
图3的(a)是将图1的主要部分的一个例子放大表示的立体图，图3的(b)是将图1的主要部分的一个例子放大表示的剖视图。
图4的(a)以及图4的(b)是将图1的主要部分的另一例子放大表示的剖视图。
图5的(a)以及图5的(b)是将图1的主要部分的又一例子放大表示的剖视图。
具体实施方式
近年来，需要在工业用的用具等各种金属制的道具、夹具或者用具等的物品安装包含上述的半导体元件的标签。但是，在包含半导体元件的标签被安装于金属制的物品时，由于伴随着从外部发送的电波的磁通而在金属制的物品产生涡流。被该涡流妨碍，磁通难以集中于线圈导体的可能性变高。本公开的RFID标签能够减少这种可能性。
参照附图来对本公开的实施方式的RFID标签以及RFID系统进行说明。另外，以下的说明中的上下的区别是为了说明上的方便，并不限定实际使用RFID标签以及RFID系统时的上下。此外，以下的说明中的磁性体是强磁性体。
图1是表示本公开的实施方式的RFID标签的剖视图，图2是表示本公开的实施方式的RFID系统的剖视图。此外，图3的(a)是将图1的主要部分的一个例子放大表示的立体图，图3的(b)是将图1的主要部分的一个例子放大表示的剖视图。
通过具有上表面1a的绝缘基板1、配置于绝缘基板1的内部的线圈导体2、搭载于绝缘基板1的上表面1a的半导体元件3、覆盖绝缘基板1的上表面1a以及半导体元件3的模塑树脂4，来基本构成实施方式的RFID标签10。该模塑树脂4例如图3所示的例子那样，含有粒径相互不同的多个磁性体粒子5。此外，通过该RFID标签10和读写器20，来基本构成实施方式的RFID系统30，该读写器20具有与RFID标签10的线圈导体2对置的天线21。
RFID10被安装于各种物品40而被使用，与物品40有关的各种信息被写入到半导体元件3。该信息能够根据在包含RFID标签10的RFID系统30中在读写器20与RFID10之间收发的信息，来随时改写。由此，与物品40有关的各种信息被随时更新。
绝缘基板1是用于配置线圈导体2，并且搭载并固定半导体元件3的基体部分。此外，绝缘基板1是用于确保线圈导体2本身中的电绝缘性并且以规定的图案配置线圈导体2的电绝缘性的基体部分。此外，绝缘基板1也是用于固定半导体元件3的基体部分。
绝缘基板1例如是四边形的平板状。在该绝缘基板1的上表面1a的中央部搭载半导体元件3。此外，在绝缘基板1的内部的外周部分设置线圈导体2，以使得在俯视透视下包围半导体元件3。磁通穿过以使得通过俯视透视下包围半导体元件3的线圈导体2的内侧、换句话说半导体元件3所位于的部分，在线圈导体2产生感应电流。此外，在半导体元件3与读写器20之间进行信息的收发。
绝缘基板1例如由氧化铝质烧结体、氮化铝质烧结体、莫来石质烧结体或者玻璃陶瓷烧结体等陶瓷烧结体形成。绝缘基板1在例如由氧化铝质烧结体构成的情况下，能够如下制作。即，首先，将氧化铝以及氧化硅等的原料粉末与适当的有机粘合剂以及有机溶剂一起成型为片状，来制作四边片状的多个陶瓷生片。接下来，将这些陶瓷生片层叠来制作层叠体。然后，以1300～1600℃的温度对该层叠体进行烧成从而能够制作绝缘基板1。
线圈导体2是如上述那样接受基于从读写器20的天线21放射的电波的磁通(磁通的变化)而产生感应电流的部分。换句话说，从天线21向线圈导体2提供半导体元件3的工作(写入以及读取)所需的电流(电力)。此外，由此，在RFID标签10与读写器20之间进行各种信息的收发。
线圈导体2例如图1所示那样，是单层的线圈(无符号)上下层叠多个的结构，上下的线圈彼此例如通过设置于绝缘基板1的内部的过孔导体等的内部导体(未图示)而相互串联连接。换言之，本实施方式中的线圈导体2是在绝缘基板1的厚度方向延伸的螺线管状的线圈导体。若磁通穿过线圈导体2的中心，则通过电磁感应而在线圈导体2产生上述的感应电流。
线圈导体2的匝数根据线圈导体2中的规定的感应电流、作为RFID标签10的生产率以及经济性等各种条件来适当地设定即可。
线圈导体2例如由钨、钼、锰、铜、银、钯、金、铂、镍或者钴等的金属材料形成。此外，线圈导体2也可以由包含这些金属材料的合金材料等形成。这种金属材料等作为金属化层等的金属层而被设置于绝缘基板1的内部。
在线圈导体2例如是钨的金属化层的情况下，能够通过以下方法来形成：将把钨的粉末与有机溶剂以及有机粘合剂混合制作的金属糊膏通过丝网印刷法等方法来印刷于作为绝缘基板1的陶瓷生片的规定位置之后，对这些进行同时烧成。
半导体元件3是具有随时更新并且存储与安装有RFID标签10的物品40有关的信息、并将该信息传递至读写器20的功能(写入以及读取功能)的部分。
半导体元件3与线圈导体2例如通过接合引线6等的连接材料来相互电连接。在图1所示的例子中，在绝缘基板1的上表面1a配置与线圈导体2电连接的端子7。线圈导体2与端子7通过虚线所示的过孔导体等的内部导体(无符号)来相互电连接。接合引线6的一端与该端子7连接，并且接合引线6的另一端与半导体元件3连接。换句话说，半导体元件3与线圈导体2经由接合引线6、端子7以及内部导体来相互电连接。
模塑树脂4覆盖半导体元件3，是用于保护其不受例如外部空气的水分或者氧气等的外部空气以及来自外部的机械应力等的影响的部分。因此，模塑树脂4从绝缘基板1的上表面1a到半导体元件3一体地覆盖。
此外，模塑树脂4也作为对用于使RFID标签10感应磁通的磁性体粒子5进行保持并固定于绝缘基板1上的结合材料或者粘接材料来发挥作用。模塑树脂4具有作为保护半导体元件3不受外部环境的影响的覆盖材料以及粘接材料的功能即可。
作为形成这种模塑树脂4的树脂材料，例如举例：环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及硅酮树脂等。此外，也可以向这些树脂材料添加二氧化硅粒子或者玻璃粒子等的填料粒子。填料粒子例如为了调整模塑树脂4的机械式强度、耐湿性或者电特性等的各种特性而被添加。模塑树脂4能够根据RFID标签10的生产时的作业性(生产率)以及经济性等的条件，从这种各种树脂材料适当地选择并使用。
安装有RFID标签10的物品40是在使用时需要其使用履历等的各种物品。例如，举例在机械加工、金属加工、树脂加工等的各种工业用加工中使用的夹具或者工具等的用具。该用具中也包含切削或者研磨等的消耗性的用具。此外，并不局限于工业用，家庭用的日用品、农产品、交通工具用等的各种预付卡以及医疗用的器具等也包含于上述的物品40。
RFID标签10向物品40的安装也可以是从图1所示的状态起上下翻转的状态。即，RFID标签10能够将模塑树脂4朝向物品40、将包含线圈导体2的绝缘基板1设为外侧、换句话说天线21侧来安装于物品40的表面。在这种安装的情况下，在减小线圈导体2与天线21的距离上有利。
模塑树脂4所含有的多个磁性体粒子5具有将伴随着从天线21发送的电波的磁通向模塑树脂4的方向、换句话说图2的例子中为位于模塑树脂4与天线21之间的线圈导体2的方向感应的功能。由于得到基于磁性体粒子5的效果，能够这样安装为线圈导体2位于天线21与磁性体粒子5之间(被两者夹着)。
图2中，表示了相对于天线21，从上方接近物品40的形式的RFID系统30，若为其相反(天线21位于RFID标签10的上侧)的情况，则RFID标签10相对于图1成为上下相反方向，被安装在物品40上。另外，这些实际的使用时的上下方向并不被特别限定，只要如所述那样是线圈导体2位于天线21与磁性体粒子5之间的RFID系统30即可。
磁性体粒子5例如图3所示的例子那样，含有粒径相互不同的多个磁性体粒子5。由此，模塑树脂4中的磁性体粒子5的分散变得容易。此外，容易在能够在线圈导体2的方向有效地引导磁通的程度上，使模塑树脂4内含有磁性体粒子5。
磁性体粒子5例如是铁、镍以及钴这种磁性材料成型为粉末状而成的。磁性体粒子5例如能够通过利用粉碎机来粉碎铁材料的粉碎法、从溶液析出的离子反应法或者使用熔融的铁等的粉化法等的方法来制作。
磁性体粒子5能够在磁性体粒子5的表面实施绝缘处理，以使得接合引线6彼此、以及形成在半导体元件3上的电路彼此不经由磁性体粒子5而电连接。在该情况下，能够应用磷酸盐等各种成分。对于绝缘处理的磁性体粒子5的比率能够在不被电连接、此外不会由于使用时等的热量、机械外力等而从磁性体粒子5表面剥离的程度上适当地调整。
在该情况下，例如能够通过调整粉碎法中的粉碎时间、离子反应法中的溶液的浓度或者粉化法中的冷却速度等的条件，来调整磁性体粒子5的粒径。此外，在制作具有粒度分布的多个磁性体粒子5(粉末)后，也可以将其分级。分级后，再次通过以适当的粒径的比例将多个磁性体粒子5混合的方法，也能够调整模塑树脂4中的磁性体粒子5的粒径(分布)。
多个磁性体粒子5例如是球状，如后述那样以0.5～50μm左右的范围内分布的形态，粒径相互不同。在该分布的范围内，磁性体粒子5的粒径相互不同。分布的形态可以是正规分布，也可以是离散分布。此外，也可以是包含无特别规则性地粒径随机地不同的粒子的形态。各个磁性体粒子5的粒径例如能够通过电子显微镜观察等来测定。
模塑树脂4中的磁性体粒子5的含有率越大，越能够有效地得到基于磁通的电动势，模塑树脂4中的磁性体粒子5的含有率越小，则越能够使模塑树脂4相对于绝缘基板1的粘接稳固。例如，在模塑树脂4为环氧树脂、磁性体粒子5为粒径0.5～50um左右的铁粒子的情况下，模塑树脂4中的磁性体粒子5的含有率可以设定为约85～95质量％左右。
磁性体粒子5的模塑树脂4中的含有率也可以在模塑树脂4的下部，比上部大。换言之，模塑树脂4也可以在更接近于线圈导体2的部分，以更大的比例含有磁性体粒子5。进一步换言之，模塑树脂4在与物品40接合的部分即上部，树脂材料的比例更大。
在该情况下，由于在接近于线圈导体2的部分，磁性体粒子5更多存在，因此能够有效地将磁通导向线圈导体2(线圈导体2的中心)。因此，例如即使物品40是工业用的夹具或者医疗用具等的金属制物品，也能够在线圈导体2(IC标签10)与天线21(读写器20)之间有效地进行基于无线的信息的收发。
此外，由于在与物品40接合的部分，模塑树脂4中的树脂材料、换句话说粘接用的材料的比例较大，因此在使作为IC标签10的向物品40的接合(粘接)容易并且稳固上有利。
模塑树脂4中的磁性体粒子5的含有率例如能够通过电子显微镜等来观察模塑树脂4的纵剖面，根据剖面处的磁性体粒子5的面积比例来求出。此时，例如，将在厚度方向将模塑树脂4大约3等分而得到的上侧的区域(最远离绝缘基板1的区域)设为模塑树脂4的上部，将下侧的区域(最接近绝缘基板1的区域)设为模塑树脂4的下部，能够对上部中的磁性体粒子5的含有率与下部中的磁性体粒子5的含有率进行比较。针对后述的上部以及下部也是同样的。
为了磁性体粒子5的模塑树脂4中的含有率在模塑树脂4的下部比上部大，例如，能够向作为模塑树脂4的树脂材料(未固化且具有流动性。以下，也称为未固化树脂材料。)添加磁性体粒子5并涂敷于绝缘基板1的上表面1a，磁性体粒子5沉降从而在未固化的树脂材料内，在绝缘基板1侧即下部的磁性体粒子5的含有率变大的状态下，使其固化来形成模塑树脂4。或者，也能够准备两种未固化的树脂材料中的磁性体粒子5的含有率不同的材料，在绝缘基板1的上表面1a涂敷磁性体粒子5的含有率较大的材料，在其上涂敷磁性体粒子5的含有率较小的材料并使其固化，来形成模塑树脂4。此外，在该情况下，也可以在使磁性体粒子5的含有率较大的树脂材料固化后，涂敷磁性体粒子5的含有率较小的树脂材料并使其固化。
磁性体粒子5例如图3所示的例子那样，也可以包含扁平状的磁性体粒子5(以下，简称为扁平状的磁性体粒子5b。)。该扁平状的磁性体粒子5b被配置为扁平面沿着绝缘基板1的上表面1a。所谓扁平状，可以扁平面为平坦的板状，也可以扁平面为曲面。例如，扁平状的磁性体粒子5b是在俯视以及侧视(或者纵剖面视)下，长轴的长度相互相同的程度的椭圆形状，短轴的长度在侧视下比在俯视下短。换言之，在俯视以及侧视下，为椭圆形的板状，两主面为凸曲面，侧面也是厚度方向的中央部凸，是曲率半径比主面小的凸曲面。在图3的(b)所示的例子中，表示了扁平状的磁性体粒子5b的剖面，但附图中的深度方向的宽度比该剖视图中的扁平状的磁性体粒子5b的厚度大。若这种扁平状的磁性体粒子5b沿着绝缘基板1的上表面而被配置，则RFID标签10的俯视下的磁性体粒子5(5b)面积比侧视下的面积大。相反来讲，所谓扁平状的磁性体粒子5b被配置为沿着绝缘基板1的上表面1a，是指被配置为使得扁平状的磁性体粒子5b的俯视下的面积比RFID标签10的侧视下的面积大。更具体而言，在扁平状的磁性体粒子5b的扁平面(板状的情况下的主面)平坦的情况下，扁平面相对于绝缘基板1的上表面1a的角度小于45°。在扁平状的磁性体粒子5b的扁平面不平坦的情况下，如图3的(b)所示的例子那样，横剖面(与厚度方向垂直的方向的剖面)形状与俯视形状相同的横剖面CS相对于上表面1a的角度θ小于45°。简单来讲，能够通过观察来确认与绝缘基板1的上表面几乎垂直地切断RFID标签10的剖面处的模塑树脂4中的磁性体粒子5。即，如图3的(b)所示的例子那样，若在RFID标签10的剖面出现的磁性体粒子5的剖面的长径(长轴)La的长度方向、换言之成为最大直径的方向相对于绝缘基板1的上表面1a的角度θ小于45°，就可以视为扁平状的磁性体粒子5b沿着绝缘基板1的上表面1a而被配置。
另外，磁性体粒子5在包含扁平状的磁性体粒子5b的情况下，也可以包含球形状的磁性体粒子5。在磁性体粒子5包含扁平状的磁性体粒子5b的情况下，在增大俯视下的模塑树脂4内的磁性体粒子5所存在的比例上有效。
换句话说，能够有效地增大RFID标签10的俯视下的(从上方观察RFID标签10时的)磁性体粒子5整体的面积。在模塑树脂4中的磁性体粒子5的含有率为相同程度的情况下，若包含扁平状的磁性体粒子5b，则能够更加增大俯视下的磁性体粒子5的面积。因此，例如即使在模塑树脂4中，为了相对于物品40的接合性等而增大树脂材料的比例的情况下，也能够将来自天线21的电波有效地感应到线圈导体2的方向。此外，由于能够减少模塑树脂4中的磁性体粒子5的含量，因此即使磁性体粒子5是导电性，也能够减少产生基于磁性体粒子5的接合引线6彼此等的短路的可能性。
扁平状的磁性体粒子5b例如在所述各种制法中，能够通过适当地调整粒子形成时的条件、例如粉化法中的喷嘴形状或者冷却条件等的条件来制作。此外，扁平状的磁性体粒子5b也能够在一旦制作出球状的磁性体粒子5a之后，通过将这些加压来成型为扁平形状的方法而制作。
关于扁平状的磁性体粒子5b，为了其扁平面沿着绝缘基板1的上表面1a而配置，能够使用以下的方法。例如，首先，向作为模塑树脂4的未固化的树脂材料添加磁性体粒子5并涂敷于绝缘基板1的上表面1a时，利用扁平状的磁性体粒子5b在流动方向排列为阻力随着该树脂材料的流体阻力而更加变小，来使扁平状的磁性体粒子5a取向。然后，通过加热等方法来使树脂材料固化即可。流体阻力例如在对树脂材料进行刮涂(用刮板将表面平坦地均匀化的工序等)时产生。在刮涂时对绝缘基板1的上表面1a施加平行的力。因此，扁平状的磁性体粒子5b的扁平面相对于绝缘基板1的上表面1a成为平行(横向)。
另外，扁平状的磁性体粒子5b例如是包含铁的俯视以及侧视为椭圆形状的粒子，其长轴约为10～50μm左右，俯视下的短轴约为5～30μm左右，侧视下的短轴(最大厚度)约为5～30μm左右。
在该情况下，扁平状的磁性体粒子5b也在上述的范围内粒径适当地分布即可。另外，这种情况下的粒径例如能够测定为扁平状的磁性体粒子5b的长轴。
磁性体粒子5中的扁平状的磁性体粒子5b的比例也可以在模塑树脂4的下部，比上部大。换言之，在模塑树脂4之中更接近于线圈导体2的部分，也可以含有更多的扁平状的磁性体粒子5b。
在该情况下，在更接近于线圈导体2的部分，能够有效地并且容易地增大俯视下的磁性体粒子5整体的面积。因此，在这种情况下也能够有效地将磁通导向线圈导体2(线圈导体2的中心)，能够使线圈导体2(IC标签10)与天线21(读写器20)之间的基于无线的信息的收发变得容易。该效果与所述的在模塑树脂4的下部很有更多的磁性体粒子5的情况的效果同样地，即使物品40为工业用的夹具或者医疗用具等的金属制物品也能够有效地得到。
为了磁性体粒子5中的扁平状的磁性体粒子5b的比例在模塑树脂4的下部比上部大，能够使用如所述那样利用作为模塑树脂4的未固化的树脂材料的流体阻力的方法。例如，将包含球形状的粒子和扁平状的粒子的磁性体粒子5添加到未固化的树脂材料，阻力更大的扁平状的磁性体粒子5b更快速地沉到树脂材料的下部，因此通过加热或者紫外线照射来使树脂材料固化即可。
此外，在该情况下，也可以通过在使一次调整了磁性体粒子5中的扁平状的磁性体粒子5b的比例的模塑树脂4涂敷、固化后，进一步在该涂敷上部，涂敷并固化将扁平状的磁性体粒子5b的比例调整为与该涂敷的模塑树脂4不同的比例的模塑树脂4来形成。即，例如，涂敷磁性体粒子5包含球形状的粒子和扁平状的粒子且扁平状的粒子的比例较大的未固化的树脂材料以使得覆盖绝缘基板1的上表面1a以及半导体元件3，进一步在其上涂敷磁性体粒子5包含球形状的粒子和扁平状的粒子且扁平状的粒子的比例较小的未固化的树脂材料并使其固化，从而能够形成模塑树脂4。
此外，在实施方式的RFID标签10以及RFID系统30中，例如图4所示，磁性体粒子5(球状的磁性体粒子5a)也可以包含中空的磁性体粒子5ab。图4的(a)以及图4的(b)是将图1的主要部分的另一例子放大表示的剖视图。图4中，对与附图相同的部位赋予相同的符号。
在磁性体粒子5包含中空的磁性体粒子5ab的情况下，能够有效地确保磁性体粒子5a的表面积、换句话说对磁通的感应有效的俯视下的磁性材料的面积，并且即使针对磁性体粒子5(5ab)中的应力的减少也能够设为有效的RFID标签10以及RFID系统30。
即，中空的磁性体粒子5ab相比于非中空的(所谓的中实的)磁性体粒子5a，容易变形。因此，例如，即使模塑树脂4与绝缘基板1的热膨胀率的差所导致的热应力等的应力作用于模塑树脂4，也能够通过中空的磁性体粒子5ab的变形来容易地吸收、缓和该应力。因此，针对模塑树脂4相对于绝缘基板1的接合的可靠性的提高，能够设为有效的RFID标签10以及RFID系统30。
作用于模塑树脂4的应力并不局限于上述的热应力，举例有RFID标签10的搬运或者向物品40的粘接等的操作时产生的应力、以及由于物品40的下落或者碰撞等时的冲击而错误产生的应力等。
中空的磁性体粒子5ab例如在通过粉化法来制作磁性体粒子5时，在粒子中产生气体即可。例如在雾化法中，向作为磁性材料的铁添加若干的碳成分，通过氧与碳反应从而在磁性体材料的粒子内产生气体，通过该气体从而磁性体粒子5成为中空即可。
另外，磁性体粒子5(5a)在包含中空的磁性体粒子5ab的情况下，也可以包含中实的磁性体粒子5a。在该情况下，磁性体粒子5(5a)中的中空的磁性体粒子5ab的比例根据要缓和的应力、所述要求的可靠性、作为RFID标签10的生产率以及经济性(成本)等的条件来适当地设定即可。例如，在模塑树脂4是环氧树脂、磁性体粒子5是包含铁的粒径为粒径0.5～50μm左右时，磁性体粒子5中的中空的磁性体粒子5ab的比例设定为约0.1～50体积％左右即可。
此外，中空的磁性体粒子5ab即使是较少的添加量，通过进入到非中空的磁性体粒子5a之间，能够有效地缓和热膨胀等。但是，若中空的磁性体粒子5ab的比例过多，则模塑树脂4内的磁性体密度在绝缘基板1侧可能变得稀疏。在这种情况下，模塑树脂4内的热膨胀率等特性变得不均匀(产生偏移)。因此，在RFID标签10被用于RFID系统30时暴露于高温环境的情况下，可能难以提高模塑树脂4与绝缘基板1的界面处的相互的接合可靠性。
此外，磁性体粒子5中的中空的磁性体粒子5ab的比例例如图4所示，也可以在模塑树脂4的上部比下部大。在该情况下，在更接近于外部环境且冲击等所导致的应力更容易施加的模塑树脂4的上部，能够更加有效地缓和应力。因此，在该情况下，例如在可能错误地施加应力的环境中的使用时，对于可靠性的提高，能够提供有效的RFID标签10以及RFID系统30。
为了使磁性体粒子5中的中空的磁性体粒子5ab的比例在模塑树脂4的上部比下部大，例如，利用所述的作为模塑树脂4的树脂材料(具有流动性的材料)中的中空的粒子与中实的粒子的密度差即可。在该情况下，在形成包含磁性体粒子5的模塑树脂4的中途阶段的上述树脂材料内，中空的磁性体粒子5ab与中实的磁性体粒子5a受到相同程度的浮力，但中空的质量较小。因此，中空的磁性体粒子5ab更容易向作为模塑树脂4的树脂材料的上部移动。因此，能够使中空的磁性体粒子5ab的比例在模塑树脂4的上部比下部大。或者，通过将包含磁性体粒子5的未固化的树脂材料涂敷在绝缘基板1上的工序分两次进行，也能够调整中空的磁性体粒子5a的比例。具体而言，也能够在绝缘基板1上涂敷中空的磁性体粒子5ab、5bb的比例较小的未固化的树脂材料，进一步在其上涂敷中空的磁性体粒子5ab、5bb的比例较大的未固化的树脂材料，并将这些固化。
图5的(a)以及图5的(b)是表示图1所示的RFID标签10的主要部分的另一例子的剖视图。在图5中，对与图1相同的部位赋予相同的符号。在图5所示的例子中，磁性体粒子5包含球形状的磁性体粒子5a和扁平状的磁性体粒子5b。此外，磁性体粒子5包含球形状且中空的磁性体粒子5ab和扁平状且中空的磁性体粒子5bb。
本例能够视为将所述的多个例子中的磁性体粒子5的形状合并包含的例子。在该情况下，能够得到与所述的各例子中的效果相同的效果。即，通过包含扁平状的磁性体粒子5b、5bb，能够容易增大俯视下的磁性体粒子5的面积。因此，能够设为在将磁通感应到线圈导体2的方向上有效的RFID标签10。
此外，通过包含中空的磁性体粒子5ab、5bb，能够设为具有容易有效地缓和热应力或者冲击所导致的应力的模塑树脂4的RFID标签10以及RFID系统30。在该情况下，关于来自外部的应力的缓和，关于球状的粒子以及扁平状的粒子的任意一个，最好中空的磁性体粒子5ab、5bb的含有比例都在模塑树脂4的上部比下部大。
在该情况下，也如所述那样，利用中空的磁性体粒子5ab、5bb与中实的磁性体粒子5ab的密度之差，能够在模塑树脂4的上部以更大的比例含有磁性体粒子5。此外，也能够使用如所述那样准备中空的磁性体粒子5ab、5bb的比例不同的树脂材料并分两次进行涂敷的方法。
此外，实施方式的RFID标签10以及RFID系统30具有与线圈导体2电连接并被配置于绝缘基板1的上表面1a的端子7。该端子7经由接合引线6来与半导体元件3电连接。
通过设置这种端子7，能够容易地进行半导体元件3与线圈导体2的电连接。
端子7例如在俯视下为四边形或者圆形状等的形状，能够使用与线圈导体2相同的金属材料，通过相同的方法而形成。此外，端子7也可以在其表面形成镍以及金等的镀层(未图示)。由此，能够设为对于端子7的氧化等的抑制以及接合引线6的接合性的提高等有利的部件。
线圈导体2与半导体元件3的电连接也可以不经由端子7来进行，例如，也可以使线圈导体2的端部等在绝缘基板1的上表面1a露出，在该露出的部分连接半导体元件3的电极。此外，也可以经由金属凸块等的接合引线6以外的连接单元(未图示)来进行线圈导体2与半导体元件3的电连接。
另外，在基于接合引线6的与上述端子7的连接的情况下，由于接合引线6通过磁性体粒子5中，因此接合引线6的电感值变高，能够减小绝缘基板1内的线圈导体2的电感值。由此，能够缩短线圈导体2的长度，因此在RFID标签10的小型化方面有利。此外，由于线圈导体2变短，因此可实现低阻力化，由于通信损耗变少，因此也具有RFID标签10与天线21的通信距离伸长这一优点。若通信距离伸长，例如，将物品40接近读写器20的(手拿着遮挡等的)时间变短，实用性提高。
如所述那样，通过上述任意结构的RFID标签10和读写器20来基本构成实施方式的RFID系统30，该读写器20具有与RFID标签10的线圈导体2对置的天线21。RFID系统30的一个例子是图2所示的形态。在本例的情况下，安装有RFID标签10的物品40随时接近于读写器20而被使用，所述读写器20与具备具有信息的存储、运算等的功能的处理器的信息处理用的机器(未图示)电连接。物品40如所述那样是各种用具等。
RFID标签10向读写器20的接近可以通过手动(手持物品40来接近读写器20)，也可以通过搬运用机器等从而物品40(RFID标签10)自动地通过读写器20的附近来进行。
另外，本公开的RFID标签以及RFID系统30并不限定于上述的实施方式的例子，只要是本公开的主旨的范围内就能够进行各种变更。
例如关于图2的例子，也可以将读写器20的天线21倾斜，主导从而容易进行接近于RFID标签10的动作，也可以将RFID标签10与读写器20的配置上下相反。在任意的情况下，设定为半导体元件3位于天线21与线圈导体2之间即可。
此外，也可以在绝缘基板1的上表面1a设置凹凸(未图示)，提高/绝缘基板1与模塑树脂4的接合的强度。
-符号说明-
1···绝缘基板
1a···上表面
2···线圈导体
3···半导体元件
4···模塑树脂
5···磁性体粒子
5a···磁性体粒子(球状的粒子)
5b···磁性体粒子(扁平状的粒子)
5ab···磁性体粒子(球状、中空的粒子)
5bb···磁性体粒子(扁平状、中空的粒子)
6···接合引线
7···端子
10···RFID标签
20···读写器
21···天线
30···RFID系统
40···物品

Claims (7)

1.一种RFID标签，具备：
绝缘基板，具有上表面；
线圈导体，被配置于该绝缘基板的内部；
半导体元件，被搭载于所述绝缘基板的所述上表面；和
模塑树脂，覆盖所述绝缘基板的上表面以及所述半导体元件，
该模塑树脂含有粒径相互不同的多个磁性体粒子，
所述磁性体粒子包含中空的磁性体粒子。
2.根据权利要求1所述的RFID标签，其中，
所述磁性体粒子在所述模塑树脂中的含有率在所述模塑树脂的下部比上部大。
3.根据权利要求1或2所述的RFID标签，其中，
所述磁性体粒子包含扁平状的磁性体粒子，
所述扁平状的磁性体粒子被配置为扁平面沿着所述绝缘基板的所述上表面。
4.根据权利要求3所述的RFID标签，其中，
所述磁性体粒子中的所述扁平状的磁性体粒子的比例在所述模塑树脂的下部比上部大。
5.根据权利要求1所述的RFID标签，其中，
所述磁性体粒子中的所述中空的磁性体粒子的比例在所述模塑树脂的上部比下部大。
6.根据权利要求1或2所述的RFID标签，其中，
所述RFID标签还具备：
端子，与所述线圈导体电连接并被配置于所述绝缘基板的上表面，该端子经由接合引线而与所述半导体元件电连接。
7.一种RFID系统，具备：
权利要求1～6的任意一项所述的RFID标签；和
读写器，具有与该RFID标签的所述线圈导体对置的天线。
CN201780022638.7A 2016-04-13 2017-04-11 Rfid标签以及rfid系统 Active CN109074508B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016080388 2016-04-13
JP2016-080388 2016-04-13
PCT/JP2017/014772 WO2017179562A1 (ja) 2016-04-13 2017-04-11 Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109074508A CN109074508A (zh) 2018-12-21
CN109074508B true CN109074508B (zh) 2021-08-03

Family

ID=60041582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780022638.7A Active CN109074508B (zh) 2016-04-13 2017-04-11 Rfid标签以及rfid系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10657337B2 (zh)
EP (1) EP3444756B1 (zh)
JP (1) JP6595705B2 (zh)
CN (1) CN109074508B (zh)
WO (1) WO2017179562A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11316252B2 (en) * 2019-10-25 2022-04-26 Sj Semiconductor (Jiangyin) Corporation Antenna packaging structure and method for forming the same
DE102020201821A1 (de) 2020-02-13 2021-08-19 Mahle International Gmbh Induktionsladevorrichtung für ein Fahrzeugladesystem

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4196554B2 (ja) * 2001-09-28 2008-12-17 三菱マテリアル株式会社 タグ用アンテナコイル及びそれを用いたｒｆｉｄ用タグ
JP2005080023A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Sony Corp 磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末
JP4793584B2 (ja) * 2007-01-10 2011-10-12 戸田工業株式会社 磁性体アンテナを実装した基板
US20120269728A1 (en) * 2006-08-02 2012-10-25 Antara Biosciences Inc. Methods and compositions for detecting one or more target agents using tracking components
CN101183588A (zh) * 2007-10-18 2008-05-21 上海交通大学 高分子微纳米球为模板制备磁性空心微纳米球的方法
JP2010103313A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Alps Electric Co Ltd Ｒｆｉｄ用磁気シート及びその製造方法、ならびに前記ｒｆｉｄ用磁気シートを用いたｒｆｉｄデバイス及びその製造方法
WO2011108340A1 (ja) 2010-03-03 2011-09-09 株式会社村田製作所 無線通信モジュール及び無線通信デバイス
WO2011108341A1 (ja) * 2010-03-03 2011-09-09 株式会社村田製作所 無線通信デバイス及び無線通信端末
JP5834206B2 (ja) * 2011-08-26 2015-12-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 積層インダクタ
JP2013210948A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Lintec Corp 金属体貼付用データキャリア、データキャリアの貼付方法および無線通信方法
JP2013242698A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Murata Mfg Co Ltd 無線ｉｃモジュール付き基材シートの製造方法
JP6024246B2 (ja) * 2012-07-05 2016-11-09 株式会社リコー 導電性磁性インク、並びに該導電性磁性インクを用いた電磁シールド及び金属対応ｒｆｉｄ
JP6050667B2 (ja) * 2012-12-04 2016-12-21 デクセリアルズ株式会社 コイルモジュール、非接触電力伝送用アンテナユニット、及び電子機器
AU2015381870B2 (en) * 2015-02-03 2018-11-01 Halliburton Energy Services, Inc. Improved radio frequency identification tag

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017179562A1 (ja) 2017-10-19
JP6595705B2 (ja) 2019-10-23
US20190163939A1 (en) 2019-05-30
EP3444756A4 (en) 2019-12-11
JPWO2017179562A1 (ja) 2019-02-28
US10657337B2 (en) 2020-05-19
CN109074508A (zh) 2018-12-21
EP3444756B1 (en) 2021-03-31
EP3444756A1 (en) 2019-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10157297B2 (en) RFID tag board, RFID tag, and RFID system
TWI520430B (zh) A composite magnetic antenna and an RF tag, a metal part provided with the composite magnetic antenna or an RF tag, a metal tool
CN111670518B (zh) 包括屏蔽层的天线模块和无线功率接收设备
CN108235792B (zh) 标签用基板、rfid标签以及rfid系统
JP2006333403A (ja) 無線ｉｃタグ、及び無線ｉｃタグの製造方法
TW201102931A (en) Composite rf tag and tool provided with the composite rf tag
US20180182704A1 (en) Semiconductor package device and method of manufacturing the same
CN109074508B (zh) Rfid标签以及rfid系统
JPWO2018100975A1 (ja) 複合コイルモジュールおよび磁性シート
CN107851899A (zh) 天线装置及电子设备
JP2017174098A (ja) 無線ｉｃタグ
JP6769791B2 (ja) コイル基板、ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム
CN110690201B (zh) 半导体封装装置及其制造方法
US11275983B2 (en) RFID tags board, RFID tag and RFID system
JP2018120956A (ja) 配線基板およびｒｆｉｄタグ
WO2020110987A1 (ja) 平面コイルおよびこれを備える変圧器、無線送電器、電磁石
JP7344003B2 (ja) Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム
JP6913622B2 (ja) Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム
JP2019009661A (ja) Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム
JP7120941B2 (ja) Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant