JP2007233885A - Inlet for rfid and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RFID(Radio Frequency Identification)用インレットに関し、特に、UHF(極超短波)帯の電波を使用してデータを非接触で読み書きするRFID用インレットに適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to an inlet for RFID (Radio Frequency Identification), and more particularly to a technique that is effective when applied to an RFID inlet that reads and writes data in a non-contact manner using radio waves in the UHF (ultra-high frequency) band.
RFIDとは、半導体チップを実装したアンテナを主体として構成されるインレットを何らかの外装に組み込んだRFIDタグを物品に取り付けておき、このRFIDタグとリーダライタ(データの読み書きのための装置)との間でデータ交換を行うことにより物品の自動認識を行う技術である。 RFID refers to an RFID tag in which an inlet composed mainly of an antenna mounted with a semiconductor chip is incorporated in an exterior, and is attached to an article. Between this RFID tag and a reader / writer (device for reading and writing data) This is a technology that automatically recognizes articles by exchanging data.
上記RFIDは、半導体チップ内のメモリ回路にデータを記憶させるため、バーコードを利用したタグなどに比べて大容量のデータを記憶できる利点がある。また、メモリ回路に記憶させたデータは、バーコードに記憶させたデータに比べて不正な改竄が困難であるという利点もある。他方、RFIDタグは、バーコードを利用したタグなどに比べてインレットの構造が複雑であることから、その製造コストが高く、これがRFIDの普及を妨げる一因となっている。 Since the RFID stores data in a memory circuit in a semiconductor chip, there is an advantage that a large amount of data can be stored as compared with a tag using a barcode. In addition, the data stored in the memory circuit has an advantage that unauthorized tampering is difficult as compared with the data stored in the barcode. On the other hand, an RFID tag has a complicated inlet structure as compared with a tag using a bar code and the like, so its manufacturing cost is high, which is one factor hindering the spread of RFID.
インレットの代表的な構造は、例えば特開2004−355469号公報(特許文献1)に記載されているように、ポリイミド樹脂などからなる長方形の絶縁フィルムの一面にCu(銅)箔からなるアンテナを形成し、このアンテナに半導体チップを実装したものである。このインレットを製造するには、長尺の絶縁フィルムの一面に接着したCu箔をエッチングして多数のアンテナを形成した後、それぞれのアンテナに半導体チップを実装してポッティング樹脂で封止を行う。その後、絶縁フィルムを裁断して多数のアンテナを個片化するとインレットが得られる。
従来のRFIDは、2.45GHz帯のマイクロ波を使用するものや、13.56MHz帯の短波を使用する電磁誘導方式のものが一般的であった。しかし、これらのRFIDは、RFタグとリーダライタとの通信距離が短いため、適用分野が限られていた。 Conventional RFIDs generally use a 2.45 GHz band microwave and an electromagnetic induction type using a 13.56 MHz band short wave. However, these RFIDs have a limited field of application because the communication distance between the RF tag and the reader / writer is short.
最近、比較的長距離(約3メートル〜8メートル)の通信が可能で、しかも多くのタグを一度に読み取ることができるUHF帯の電波を使用するRFIDが認可されたことから、物流管理などの用途に向けた需要増大が期待されている。 Recently, RFID that uses radio waves in the UHF band, which can communicate over a relatively long distance (about 3 to 8 meters) and can read many tags at once, has been approved. Increased demand for applications is expected.
しかし、RFIDを普及させるためには、インレットのコスト低減が重要な課題となる。特に、UHF帯の電波を使用するRFID用インレットは、2.45GHz帯のマイクロ波や13.56MHz帯の短波を使用するRFID用インレットに比べてアンテナの寸法が大きいことから、その分、材料費が高くなってしまう。 However, in order to spread RFID, reducing the cost of the inlet is an important issue. In particular, RFID inlets that use UHF band radio waves have a larger antenna size than RFID inlets that use microwaves in the 2.45 GHz band and short waves in the 13.56 MHz band. Becomes higher.
また、UHF帯の電波を使用するRFIDは、各国の利用可能な周波数帯域の中から特定の周波数が各国で割り当てており、例えば日本では950MHz、欧州では860MHz、米国では915MHzの周波数をそれぞれ割り当てている。 In addition, RFIDs that use radio waves in the UHF band are assigned specific frequencies in each country from among the available frequency bands in each country. For example, 950 MHz in Europe, 860 MHz in Europe, and 915 MHz in the United States. Yes.
このように、UHF帯の電波を使用するRFIDは、国毎に異なる周波数の電波を使用するので、例えばA国でRFIDタグを取り付けた物品をB国に輸出した場合、A国で使用する電波の周波数とB国で使用する電波の周波数の差が大きいと、B国では通信距離が大幅に短くなったり、データの読み取りが困難になったりする。従って、UHF帯の電波を使用するRFIDでは、広い周波数帯域で効率よくデータ交換を行うことのできるインレットの開発が重要な課題となる。 In this way, since RFID using radio waves in the UHF band uses radio waves with different frequencies for each country, for example, when an article with an RFID tag attached in country A is exported to country B, the radio waves used in country A If the difference between the frequency of the radio wave and the frequency of the radio wave used in country B is large, the communication distance in country B will be significantly shortened or it will be difficult to read data. Therefore, in RFID using UHF band radio waves, the development of an inlet capable of efficiently exchanging data in a wide frequency band is an important issue.
本発明の目的は、RFID用インレットのコスト低減を図る技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for reducing the cost of an RFID inlet.
本発明の他の目的は、広い周波数帯域で効率よくデータ交換を行うことのできるRFID用インレットを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an RFID inlet capable of efficiently exchanging data in a wide frequency band.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明のRFID用インレットは、導体箔からなるアンテナと、前記アンテナのチップ搭載部に実装されて前記アンテナに電気的に接続された半導体チップとによって構成され、前記チップ搭載部の近傍の前記導体箔には、それぞれが前記アンテナの整合回路を構成する第1および第2のスリットが形成されているものである。 The RFID inlet of the present invention includes an antenna made of a conductive foil and a semiconductor chip mounted on the antenna chip mounting portion and electrically connected to the antenna, and the conductor near the chip mounting portion. The foil is formed with first and second slits that each constitute a matching circuit of the antenna.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
RFID用インレットを導体箔からなるアンテナとこのアンテナに実装された半導体チップのみで構成することにより、RFID用インレットの部品点数が少なくなり、そのコスト低減を図ることができる。 By configuring the RFID inlet with only an antenna made of a conductive foil and a semiconductor chip mounted on the antenna, the number of parts of the RFID inlet can be reduced, and the cost can be reduced.
RFID用インレットのアンテナに二つの整合回路を設けることにより、アンテナのインピーダンスと半導体チップのインピーダンスを良好に整合させることができるので、広い周波数帯域で効率よくデータ交換を行うことが可能となる。 By providing two matching circuits in the antenna of the RFID inlet, the impedance of the antenna and the impedance of the semiconductor chip can be matched well, so that data can be exchanged efficiently in a wide frequency band.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
本実施の形態のRFID用インレットは、860MHz〜960MHz帯のUHF(極超短波)を使ってデータを非接触で読み書きするRFIDに使用されるものである。一般に、RFIDは、RFタグとリーダライタとで構成され、RFタグは、RFID用インレットとこれを物品に取り付ける媒体(ラベル、カードなど)とで構成される。UHF帯の電波を使用するRFIDは、2.45GHz帯のマイクロ波を使用するRFIDや、13.56MHz帯の短波を使用する電磁誘導方式のRFIDなどに比べて長距離の通信が可能であり、しかも多くのRFタグを同時に読み取ることができるという利点があるので、特に物流管理などの用途に好適なRFIDである。 The RFID inlet according to the present embodiment is used for an RFID that reads and writes data in a non-contact manner using UHF (ultra-high frequency) in the 860 MHz to 960 MHz band. In general, an RFID includes an RF tag and a reader / writer, and the RF tag includes an RFID inlet and a medium (label, card, etc.) for attaching the RFID tag to an article. RFID using UHF band radio waves can communicate over long distances compared to RFID using microwaves in the 2.45 GHz band and electromagnetic induction RFIDs using short waves in the 13.56 MHz band. In addition, since it has an advantage of being able to read many RF tags at the same time, the RFID is particularly suitable for applications such as physical distribution management.
図1は、本実施の形態のRFID用インレットを示す全体平面図、図2は、図1の一部(チップ搭載部と整合回路部)を拡大して示す平面図、図3は、図2の一部(チップ搭載部の近傍)をさらに拡大して示す平面図、図4は、図3のA−A線に沿った断面図である。 1 is an overall plan view showing an RFID inlet according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged plan view showing a part of FIG. 1 (chip mounting portion and matching circuit portion), and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3.
本実施の形態のRFID用インレット1は、長方形の薄い金属箔からなるアンテナ2と、このアンテナ2の中心部付近に実装された半導体チップ3とによって構成されている。半導体チップ3は、その主面(集積回路形成面)がポッティング樹脂4によって被覆されている。ポッティング樹脂4は、半導体チップ3の主面に形成された集積回路や、半導体チップ3とアンテナ2との接続部などを保護するための絶縁層である。図示は省略するが、半導体チップ3の主面に形成された集積回路は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)などのメモリ回路、このメモリ回路を制御する制御回路、および送受信回路などによって構成されている。メモリ回路には、RFID用インレット1が取り付けられる物品に関する各種データが書き込まれる。また、メモリ回路に書き込まれたデータを必要に応じて消去し、新たなデータを再書き込みすることもできる。
The
アンテナ2は、厚さが40μm〜50μm程度、長さが148mm、幅が10mmの外形寸法を有するAl(アルミニウム)箔によって構成されている。アンテナ2の長さは、周波数が950MHz(952MHz〜954MHz)のUHFを最も効率よく受信できるように最適化されている。また、Alは、Cu(銅)やAu(金)のような他の金属箔材料に比べて原価が安いので、アンテナ2を薄いAl箔で構成することにより、RFID用インレット1の製造コストを低減することができる。さらに、本実施の形態のRFID用インレット1は、Al箔からなるアンテナ2と、このアンテナ2に実装された半導体チップ3のみによって構成され、アンテナ2を支持する樹脂フィルムなどの媒体を使用していないので、材料原価が極めて低廉であるという特徴がある。
The
上記アンテナ2の中央部には、半導体チップ3を囲むようにして、一対のスリット5a、5bが形成されている。図2は、スリット5a、5bの平面形状を見易くするために、アンテナ2のAl箔部分をハッチングで示している。スリット5a、5bのそれぞれは、チップ搭載部の近傍が細くくびれた略長方形の平面形状を有しており、形状および寸法は、互いに同一である。これらのスリット5a、5bは、主としてアンテナ2の整合回路部を構成している。すなわち、アンテナ2は、その中央部が半導体チップ3を実装するチップ搭載部となっており、このチップ搭載部の周囲のスリット5a、5bが形成された領域が主としてアンテナ2の整合回路部として機能している。また、アンテナ2のその他の領域が主としてUHFを受信する受信部として機能している。後述するように、スリット5a、5bは、アンテナ2を構成するAl箔の一部をプレス金型で打ち抜きすることによって形成される。さらには、アンテナの整合回路を構成するスリット(開口部)5a、5bは、チップ搭載部の周囲に複数個形成され、複数個のスリット(開口部)5a、5bはスリット(開口部)9を介して互いに連通されるように形成される。
A pair of
RFID用インレット1に実装されたデータを読み出すには、まず、リーダライタのアンテナからRFID用インレット1に950MHzの電波を送信する。すると、この電波がRFID用インレット1のアンテナ2によって受信され、整合回路部で整流されることによって、アンテナ2に電力が発生する。そして、この電力によって半導体チップ3の集積回路が動作し、メモリ回路に書き込まれたデータが半導体チップ3からアンテナ2に出力される。次に、このデータがアンテナ2から電波に乗ってリーダライタに送信されると、リーダライタは、そのアンテナを通じてこの電波を受信し、メモリ回路に書き込まれたデータを読み取る。
In order to read data mounted on the
上記したRFIDの動作において、RFID用インレット1のアンテナ2が受信した電波から効率よく電力を発生させるためには、アンテナ2のインピーダンスを半導体チップ3のインピーダンスと良好に整合させる必要がある。アンテナ2のインピーダンスは、アンテナ2の整合回路部を構成するスリット5a、5bの長さや幅、あるいはアンテナ2の幅といったパラメータによって制御されるので、アンテナ2と半導体チップ3の良好なインピーダンス整合を図るためには、スリット5a、5bの形状や寸法の最適化が重要な課題となる。
In the RFID operation described above, the impedance of the
本発明者は、RFID用インレットのアンテナに一つのスリット(整合回路)を設け、このスリットの形状や寸法を変えることによって、アンテナと半導体チップのインピーダンスを整合させようとしたところ、アンテナのインピーダンスの抵抗成分が大きいために、アンテナのインピーダンスと半導体チップのインピーダンスを良好に整合させることが困難であることを見いだした。 The present inventor provided one slit (matching circuit) in the RFID inlet antenna and tried to match the impedance of the antenna and the semiconductor chip by changing the shape and dimensions of the slit. It has been found that it is difficult to match the impedance of the antenna and the impedance of the semiconductor chip well because of the large resistance component.
その対策として、本実施の形態では、半導体チップ3の周囲のアンテナ2に二つのスリット5a、5bを並べて配置する。これは、アンテナ2に二つの整合回路を並列に接続したことと等価である。この結果、整合回路が一つしかないアンテナに比べてインピーダンスの抵抗成分が小さくなるので、アンテナ2のインピーダンスと半導体チップ3のインピーダンスを良好に整合させることができた。
As a countermeasure, in the present embodiment, two
図5は、前記図1〜図4に示すRFID用インレット1のアンテナ2について、電圧定在波比(Voltage Standing Wave Ratio:VSWR)特性の周波数依存性を測定した結果を示すグラフである。グラフの横軸は、UHFのうち、RFIDでの利用が認められている周波数帯域(860MHz〜960MHz)を示している。各国には、この周波数帯域の中から自国で利用することのできる周波数が割り当てられており、例えば日本には950MHz(952MHz〜954MHz)、欧州には860MHz、米国には915MHzの周波数がそれぞれ割り当てられている。ここで、VSWRは1.0が最良値であり、これはアンテナのインピーダンス整合が周波数帯に対して最適化されていることを意味している。他方、アンテナのインピーダンス整合が周波数帯に対してずれていくと、VSWRは、1.0から離れて次第に大きくなるが、VSWRが2.0以下のアンテナであれば、実用上は良好な通信特性を得ることが出来るとされている。
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the frequency dependence of the voltage standing wave ratio (VSWR) characteristics of the
グラフに示すように、950MHzの電波を使用することを前提に設計された本実施の形態のアンテナ2は、950MHzにおけるVSWRがほぼ1.0に近くなっている。しかし、電波の周波数が950MHzから次第に離れてもVSWRの増加は少なく、860MHzから960MHzにわたる広い周波数帯域で2.0以下の安定したVSWRを示した。これにより、本実施の形態のアンテナ2は、RFIDが利用できる周波数帯域(860MHz〜960MHz)の全域において使用可能であることが判明した。従って、例えばある物品にそのデータを書き込んだRFID用インレット1を取り付けて日本から欧州に輸出した場合、欧州に割り当てられた周波数(860MHz)での使用を前提に作製されたリーダライタを使用してこの物品に関するデータを読み取ることが可能となる。このように、本実施の形態のRFID用インレット1は、特定の国の国内で流通する物品だけでなく、海外に輸出する物品にも適用することができる。なお、前述したように、アンテナ2のインピーダンスは、整合回路部を構成するスリット5a、5bの長さや幅、あるいはアンテナ2の幅などが変わることによって変動する。従って、スリット5a、5bの最適な形状や寸法は、図1〜図3に示した形状や寸法に限定されるものではない。
As shown in the graph, the
図6は、アンテナ2の中央部に搭載された半導体チップ3の主面を拡大して示す平面図である。半導体チップ3は単結晶シリコンからなり、その外形寸法は、一辺が1.2mmの正方形である。この半導体チップ3の主面には、半導体チップ3内の集積回路に電気的に接続された2個のAuバンプ6a、6bが形成されている。これらのAuバンプ6a、6bは、半導体チップ3の一辺の近傍に配置され、かつこの一辺に沿って並んで配置されている。Auバンプ6a、6bは、半導体チップ3の外部端子であり、その一方(Auバンプ6a)が電源端子を構成し、他方(Auバンプ6b)がGND端子を構成している。Auバンプ6a、6bは、例えば周知の電解メッキ法を用いて形成されたもので、その高さは、例えば15μm程度である。
FIG. 6 is an enlarged plan view showing the main surface of the
上記Auバンプ6a、6bが配置された一辺に対向する辺の近傍には、半導体チップ3内の集積回路とは電気的に接続されていないダミーのAuバンプ7a、7bが配置されている。ダミーのAuバンプ7aとダミーのAuバンプ7bとは、上記対向する辺に沿って並んで配置されている。ダミーのAuバンプ7a、7bの径および高さは、前記Auバンプ6a、6bの径および高さと同じである。後述するように、アンテナ2とAuバンプ6a、6bは、超音波圧着法によって電気的に接続されるが、このとき、ダミーのAuバンプ7a、7bも同時にアンテナ2に接続される。Auバンプ6a、6bは、半導体チップ3の一辺に沿って並んで配置されているので、アンテナ2とAuバンプ6a、6bとを電気的に接続する際、半導体チップ3がアンテナ2に対して傾いた状態で接続され易く、これがアンテナ2とAuバンプ6a、6bとの接続信頼性を低下させる原因となる。そこで、Auバンプ6a、6bが配置された一辺に対向する辺の近傍にダミーのAuバンプ7a、7bを設け、Auバンプ6a、6bとダミーのAuバンプ7a、7bとを同時にアンテナ2に接続すると、半導体チップ3の傾きが防止されるので、アンテナ2とAuバンプ6a、6bとの接続信頼性が向上する。このように、ダミーのAuバンプ7a、7bは、アンテナ2とAuバンプ6a、6bとを確実に接続させるために設けられる。
Dummy Au bumps 7a and 7b that are not electrically connected to the integrated circuit in the
また、図に示すように、半導体チップ3の電源端子を構成するAuバンプ6aとGND端子を構成するAuバンプ6bは、比較的近接して配置されている。これは、Auバンプ6aとAuバンプ6bとの距離を離すと、両者の間に容量が形成されて電気抵抗が大きくなるので、集積回路の特性が低下するためである。このような場合、ダミーのAuバンプ7a、7bは、できるだけ離して配置することが望ましい。このようにすると、近接して配置された2個のAuバンプ6a、6bと、ダミーのAuバンプ7aと、ダミーのAuバンプ7bとを結ぶ4本の直線が三角形に近い形状(実際は台形)となるので、ダミーのAuバンプ7a、7bを近接して配置した場合に比べて、Auバンプ6a、6bおよびダミーのAuバンプ7a、7bとアンテナ2との接続信頼性が向上する。
Further, as shown in the drawing, the Au bump 6a constituting the power supply terminal of the
半導体チップの第3の辺の近傍には、Auバンプ6a、6bやダミーのAuバンプ7a、7bに比べて径および高さが小さいテスト用のAuバンプ(テスト用バンプ電極)8が配置されている。テスト用のAuバンプ8は、この第3の辺に沿って一列に配置されており、その数は、例えば8個である。テスト用のAuバンプ8は、半導体チップ3内の集積回路に電気的に接続されているが、半導体チップ3の外部出力端子ではない。すなわち、テスト用のAuバンプ8は、いわゆるウエハプロセスの最終工程(プローブ検査工程)において、集積回路の良否を判定するために用いるプローブ検査用の端子であり、半導体ウエハをダイシングして半導体チップ3に個片化した後には使用されない。
Near the third side of the semiconductor chip, test Au bumps (test bump electrodes) 8 having a smaller diameter and height than the Au bumps 6a and 6b and the dummy Au bumps 7a and 7b are arranged. Yes. The test Au bumps 8 are arranged in a line along the third side, and the number thereof is, for example, eight. The
図3には、半導体チップ3に形成されたAuバンプ6a、6bおよびダミーのAuバンプ7a、7bとアンテナ2との接続部が示されている。実際の半導体チップ3は、その主面を下に向けた状態でアンテナ2に接続されるので、Auバンプ6a、6bやダミーのAuバンプ7a、7bは、同図に示す半導体チップ3の裏面側に形成されている。この図に示すように、半導体チップ3の電源端子を構成するAuバンプ6aとGND端子を構成するAuバンプ6bとの間の領域のアンテナ2には、Auバンプ6aとAuバンプ6bとを分離する細いスリット(開口部)9が形成されている。また、半導体チップ3に形成されたテスト用のAuバンプ8とアンテナ2との電気的接触を防ぐため、Auバンプ8の直下(半導体チップをチップ搭載部上に実装した際、テスト用バンプ電極の直下の位置)およびその近傍のアンテナ2にもスリット(開口部)10が形成されている。後述するように、スリット9、10は、アンテナ2を構成するAl箔の一部をプレス金型で打ち抜きすることによって形成される。また、半導体チップ3をアンテナ2に実装する際には、2個のAuバンプ6a、6bを結ぶ直線とアンテナ2の中心線(C)とが重なるように半導体チップ3を配置することによって、RFID用インレット1の特性を向上させることができる。
FIG. 3 shows a connection portion between the
上記RFID用インレット1を製造するには、まず、図7に示すようなロール状に巻かれた長尺のAl箔12を用意する。そして、上型と下型とからなる第1のプレス金型15を用いてAl箔12を打ち抜くことにより、Al箔12に所定の間隔を置いて複数のスリット9、10を形成する。
In order to manufacture the
次に、図8に示すように、Al箔12のスリット9、10が形成された箇所(チップ搭載部)に半導体チップ3を実装した後、樹脂塗布用ノズル16などを用いて半導体チップ3上にポッティング樹脂4を滴下し、続いて加熱または紫外線照射などによってポッティング樹脂4を硬化させることにより、半導体チップ3の主面をポッティング樹脂4で封止する。半導体チップ3をAl箔12のチップ搭載領域に実装する際は、まず半導体チップ3の主面を下に向け、この状態で半導体チップ3をスリット9、10の上に位置決めする。このとき、半導体チップ3とスリット9、10の位置関係は、前記図3に示したようになる。次に、超音波圧着法を用い、Auバンプ6a、6bとAl箔12およびダミーのAuバンプ7a、7bとAl箔12とをAu−Al接合によって電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 8, after mounting the
次に、図9に示すように、上型と下型とからなる第2のプレス金型16を用いてチップ搭載領域の周囲のAl箔12を打ち抜くことにより、スリット5a、5b(整合回路)を形成する。プレス金型16を用いたスリット5a、5bの形成は、半導体チップ3をAl箔12のチップ搭載領域に実装した後に行う。これは、半導体チップ3をAl箔12に実装する工程に先立って、チップ搭載部の周囲のAl箔12にスリット5a、5b(整合回路)を形成すると、チップ搭載部を支えるAl箔12の面積が小さくなり、チップ搭載部が動き易くなるので、超音波圧着法によってAuバンプ6a、6bとAl箔12とを接続する際、両者の接続信頼性が低下するためである。
Next, as shown in FIG. 9, by using a second press die 16 composed of an upper die and a lower die, the
次に、図10に示すように、上型と下型とからなる第3のプレス金型17を用いてAl箔12を打ち抜くことにより、アンテナ2を形成する。ここまでの工程により、アンテナ2とそのチップ搭載部に実装された半導体チップ3とからなるRFID用インレット1が完成する。
Next, as shown in FIG. 10, the
図11に示すように、完成したRFID用インレット1は、出荷に先立って粘着テープ18に貼り付けられる。この粘着テープ18には、あらかじめ穴開け加工治具19などを使ってチップ挿入穴20を形成しておき、RFID用インレット1を粘着テープ18に貼り付ける際、アンテナ2に実装された半導体チップ3を粘着テープ18のチップ挿入穴20の内部に位置決めする。このようにすると、多数のRFID用インレット1が接着された粘着テープ18をロール状に巻き取った際、半導体チップ3に過大な応力が加わるのを防ぐことができる。
As shown in FIG. 11, the completed
次に、多数のRFID用インレット1が貼り付けられた粘着テープ18をロール状に巻き取り(図12)、この粘着テープ18を出荷箱21などに入れて出荷する(図13)。
Next, the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
前記実施の形態では、UHFを使ってデータを読み書きするRFID用インレットに適用した場合について説明したが、例えば2.45GHz帯のマイクロ波を使用するRFID用インレットや、13.56MHz帯の短波を使用する電磁誘導方式のRFID用インレットなどに適用することもできる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an RFID inlet that reads and writes data using UHF has been described. For example, an RFID inlet that uses a microwave of 2.45 GHz band or a short wave of 13.56 MHz band is used. It can also be applied to an electromagnetic induction type RFID inlet.
本発明のRFID用インレットの製造方法は、例えばRFID用インレットにおけるアンテナの製造工程に適用することができる。 The RFID inlet manufacturing method of the present invention can be applied to, for example, an antenna manufacturing process in an RFID inlet.
1 RFID用インレット
2 アンテナ
3 半導体チップ
4 ポッティング樹脂
5a、5b スリット
6a、6b Auバンプ
7a、7b ダミーのAuバンプ
8 テスト用のAuバンプ
9、10 スリット
12 Al箔
15〜17 プレス金型
16 樹脂塗布用ノズル
18 粘着テープ
19 穴開け加工治具
20 チップ挿入穴
21 出荷箱
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記チップ搭載部の近傍の前記導体箔には、それぞれが前記アンテナの整合回路を構成する第1および第2のスリットが形成されていることを特徴とするRFID用インレット。 An antenna made of a conductive foil, and a semiconductor chip mounted on the antenna chip mounting portion and electrically connected to the antenna,
An RFID inlet, wherein the conductor foil in the vicinity of the chip mounting portion is formed with first and second slits that respectively constitute a matching circuit of the antenna.
前記チップ搭載部の前記導体箔は、その一部に形成された第3のスリットによって2分割され、
前記半導体チップは、前記2分割された導体箔の一方と前記第1のバンプ電極とが電気的に接続され、前記2分割された導体箔の他方と前記第2のバンプ電極とが電気的に接続されるようにフリップチップ実装されていることを特徴とする請求項1記載のRFID用インレット。 On the main surface of the semiconductor chip, a first bump electrode constituting a power supply terminal of a circuit formed on the semiconductor chip and a second bump electrode constituting a GND terminal of the circuit are formed,
The conductor foil of the chip mounting portion is divided into two by a third slit formed in a part thereof,
In the semiconductor chip, one of the two divided conductor foils and the first bump electrode are electrically connected, and the other of the two divided conductor foils and the second bump electrode are electrically connected. 2. The RFID inlet according to claim 1, wherein the RFID inlet is flip-chip mounted so as to be connected.
前記半導体チップの前記第1の辺に対向する第2の辺の近傍には、前記半導体チップに形成された回路に電気的に接続されていない第1および第2のダミーのバンプ電極が形成され、
前記第1および第2のダミーのバンプ電極は、前記チップ搭載部の前記導体箔と電気的に接続されていることを特徴とする請求項5記載のRFID用インレット。 The first and second bump electrodes are formed in the vicinity of the first side of the semiconductor chip,
First and second dummy bump electrodes that are not electrically connected to a circuit formed on the semiconductor chip are formed in the vicinity of the second side opposite to the first side of the semiconductor chip. ,
6. The RFID inlet according to claim 5, wherein the first and second dummy bump electrodes are electrically connected to the conductor foil of the chip mounting portion.
前記テスト用のバンプ電極に対向する領域とその近傍の領域の前記導体箔には、第4のスリットが形成されていることを特徴とする請求項5記載のRFID用インレット。 On the main surface of the semiconductor chip, a bump electrode for a test electrically connected to a circuit formed on the semiconductor chip is formed,
6. The RFID inlet according to claim 5, wherein a fourth slit is formed in the conductive foil in a region facing the test bump electrode and a region in the vicinity thereof.
(a)前記アンテナを構成する前記導体箔よりも大面積の導体箔を用意する工程と、
(b)前記大面積の導体箔の一部を第1のプレス金型で打ち抜くことによって、前記大面積の導体箔に複数のチップ搭載部を形成する工程と、
(c)前記大面積の導体箔に形成された前記複数のチップ搭載部のそれぞれに半導体チップをフリップチップ実装することによって、前記半導体チップのそれぞれと前記導体箔とを電気的に接続する工程と、
(d)前記複数のチップ搭載部のそれぞれに実装された前記半導体チップの主面をポッティング樹脂により封止する工程と、
(e)前記工程(d)の後、前記大面積の導体箔の一部を第2のプレス金型で打ち抜くことによって、前記複数のチップ搭載部のそれぞれの近傍に、前記アンテナの整合回路を構成するスリットを形成する工程と、
(f)前記工程(e)の後、前記大面積の導体箔の一部を第3のプレス金型で打ち抜くことによって、前記アンテナを形成する工程とを含むことを特徴とするRFID用インレットの製造方法。 A method of manufacturing an RFID inlet, wherein a semiconductor chip is mounted on an antenna made of a conductive foil, and a slit forming a matching circuit of the antenna is formed in the conductive foil in the vicinity of the semiconductor chip,
(A) preparing a conductor foil having a larger area than the conductor foil constituting the antenna;
(B) forming a plurality of chip mounting portions on the large area conductive foil by punching a part of the large area conductive foil with a first press die;
(C) electrically connecting each of the semiconductor chips and the conductive foil by flip-chip mounting a semiconductor chip on each of the plurality of chip mounting portions formed on the large-area conductive foil; ,
(D) sealing a main surface of the semiconductor chip mounted on each of the plurality of chip mounting portions with a potting resin;
(E) After the step (d), the antenna matching circuit is provided in the vicinity of each of the plurality of chip mounting portions by punching a part of the large-area conductor foil with a second press die. Forming a slit to be configured; and
(F) After the step (e), a step of forming the antenna by punching out a part of the large-area conductor foil with a third press die, Production method.
(a)チップ搭載部を有する導体箔を準備する工程と、
(b)主面と、前記主面上に形成された回路と、前記回路の電源端子を構成する第1のバンプ電極と、前記回路のGND端子を構成する第2のバンプ電極とを有する半導体チップを準備する工程と、
(c)前記チップ搭載部の一部に第1のスリットを形成する工程と、
(d)前記第1のバンプ電極と前記第2のバンプ電極の間に前記第1のスリットが配置されるように、前記半導体チップを前記第1のバンプ電極および前記第2のバンプ電極を介して前記チップ搭載部上に実装する工程と、
(e)前記半導体チップの主面と、前記第1のバンプ電極と、前記第2のバンプ電極および前記チップ搭載部の一部を封止する工程と、
(f)前記チップ搭載部の周囲に前記アンテナの前記整合回路を構成する第2のスリットを形成する工程と、
(g)前記導体箔から前記RFID用インレットを分離する工程とを含むことを特徴とするRFID用インレットの製造方法。 A method of manufacturing an RFID inlet, wherein a semiconductor chip is mounted on an antenna made of a conductive foil, and a slit forming a matching circuit of the antenna is formed in the conductive foil in the vicinity of the semiconductor chip,
(A) preparing a conductor foil having a chip mounting portion;
(B) A semiconductor having a main surface, a circuit formed on the main surface, a first bump electrode constituting a power supply terminal of the circuit, and a second bump electrode constituting a GND terminal of the circuit Preparing a chip;
(C) forming a first slit in a part of the chip mounting portion;
(D) The semiconductor chip is interposed between the first bump electrode and the second bump electrode so that the first slit is disposed between the first bump electrode and the second bump electrode. Mounting on the chip mounting portion,
(E) sealing the main surface of the semiconductor chip, the first bump electrode, the second bump electrode, and a part of the chip mounting portion;
(F) forming a second slit constituting the matching circuit of the antenna around the chip mounting portion;
(G) separating the RFID inlet from the conductor foil, and a method for manufacturing the RFID inlet.
前記半導体チップの前記第1の辺に対向する第2の辺の近傍には、前記半導体チップに形成された回路に電気的に接続されていない第1および第2のダミーのバンプ電極が形成され、
前記第1および第2のダミーのバンプ電極は、前記チップ搭載部の前記導体箔と電気的に接続されていることを特徴とする請求項14記載のRFID用インレットの製造方法。 The first and second bump electrodes are formed in the vicinity of the first side of the semiconductor chip,
First and second dummy bump electrodes that are not electrically connected to a circuit formed on the semiconductor chip are formed in the vicinity of the second side opposite to the first side of the semiconductor chip. ,
15. The RFID inlet manufacturing method according to claim 14, wherein the first and second dummy bump electrodes are electrically connected to the conductor foil of the chip mounting portion.
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