JP2010086254A - Heat-resistant ic tag strap - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板にICタグを付した耐熱性ICタグストラップに関する。 The present invention relates to a heat-resistant IC tag strap having an IC tag attached to a substrate.
近年、物品の管理システムとして、誘導電磁界を発生するリーダライタと物品に付された所定の情報を記録したICタグとを非接触方式で通信し、情報を伝達するRFIDシステムが開発されている。ICタグは情報を自在に読み書きすることが可能であるため、商品の製造過程や流通過程におけるトレーサビィティ管理に用いることができる。そのためどの段階で不具合が生じたのか容易に特定が可能となる。例えば、特許文献1には基板ユニットの製造工程管理にRFIDシステムを用いた管理方法が示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, an RFID system that communicates information in a non-contact manner by communicating a reader / writer that generates an induction electromagnetic field and an IC tag that records predetermined information attached to an article has been developed as an article management system. . Since the IC tag can freely read and write information, it can be used for traceability management in the manufacturing process and distribution process of products. Therefore what stage do the malfunction occurs easily identified in becomes possible. For example,
プリント配線板等のように様々な部品を実装する工程を管理する場合、従来においては基板に耐熱性を有するバーコードを貼り付けて、バーコードを各製造工程で読み取る事で製造の進捗管理を行っていた。しかし、バーコードであるために、情報を書き込む事ができないことや、様々な製造工程でバーコードに汚れや傷が生じた場合にはバーコードの読み取る事ができないという問題点があった。 When managing the process of mounting various components such as printed wiring boards, it has traditionally been possible to manage the progress of manufacturing by attaching a heat-resistant barcode to the board and reading the barcode in each manufacturing process. I was going. However, since the barcode is used, there is a problem that information cannot be written, and the barcode cannot be read when the barcode is stained or scratched in various manufacturing processes.
そのため、バーコードに変えて、外部端末で情報の読み書きが可能であるICタグが用いられることが考えられる。ICタグは無線通信を用いて外部のリーダライタと情報の読み書きを可能とするためバーコードのように汚れによって情報を読み込みができなくなることはなく、さらには新たに情報の書き込みも可能である。
しかし、ICタグは基材上にアンテナと、ICチップが積層されることで凸状の構造となりバーコードよりも厚くなる。そのためICタグが貼り付けられた基板を積み重ねて保管すると、基板の重さでICチップが破壊されたり、またはんだ塗布工程では基材の凹凸により品質に不具合が生じるなどの問題点を有していた。
However, the IC tag has a convex structure by laminating the antenna and the IC chip on the base material, and becomes thicker than the barcode. Therefore, if the substrates with IC tags attached are stacked and stored, the IC chip is destroyed due to the weight of the substrate, or the substrate coating has a problem in that the quality is inferior due to the unevenness of the base material. It was.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、基板の製造において品質に不具合を与えることなく、トレーサビィティ管理を可能とすることを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and enable traceability management without causing a defect in quality in manufacturing a substrate.
この発明は、基板に設けたチップ収容部にICチップが収容されることにより、耐熱基材上が平坦になるので、実装前の工程で不具合が生じずにICチップを貼付できるので、基板に様々な部品を実装する前から工程を管理することを目的としており、上記課題を解決するために次のような構成を備えている。 In this invention, since the heat resistant base material is flattened by accommodating the IC chip in the chip accommodating portion provided on the substrate, the IC chip can be affixed without causing any trouble in the process before mounting. The purpose is to manage the process before mounting various components, and the following configuration is provided in order to solve the above problems.
請求項1に記載の発明は、チップ収容部を備えた基板と、ICタグと、を少なくとも有した耐熱性ICタグストラップにおいて、前記ICタグは、耐熱性基材の一方の面に形成した、アンテナとICチップとを有するチップパッケージとを有し、前記耐熱性基材が粘着層を介して前記基板に貼付されてなり、前記耐熱性基材上のICチップが前記基板のチップ収容部に収容されていることを特徴とする耐熱性ICタグストラップである。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、前記チップパッケージがアンテナとICチップとマッチング回路と電磁界結合回路とを有することを特徴とする請求項1に記載の耐熱性ICタグストラップである。
本請求項記載の発明によれば、アンテナとICチップの整合は最適化されている。また、帯域が広いために、周波数にずれが生じても均一な性能を発揮することができる。
The invention according to
According to the present invention, the matching between the antenna and the IC chip is optimized. In addition, since the band is wide, uniform performance can be exhibited even if a frequency shift occurs.
請求項3に記載の発明は、前記基板が外部アンテナを有し、該外部アンテナと耐熱性基材に形成されたアンテナと電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の耐熱性ICタグストラップである。
本請求項記載の発明によれば、基板にICタグのアンテナよりも大きいアンテナを備えることで、ICタグのアンテナだけよりも通信距離を長くすることができるブースターアンテナとしての機能を持たせることができる。
The invention according to
According to the present invention, by providing the substrate with an antenna larger than the IC tag antenna, it is possible to provide a function as a booster antenna capable of extending the communication distance as compared with the IC tag antenna alone. it can.
請求項4に記載の発明は、前記チップ収容部は、基材上に形成された凹形状、孔形状または切りかき形状であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の耐熱性ICタグストラップである。
本請求項記載の発明によれば、チップ収容部が凹形状、孔形状または切りかき形状とすることでICタグのICチップの凸部を収容することができるため基板上にできる凹凸を最小限にすることが可能となる。また基板の端や中央部であろうとも自在に配置することが可能となる
The invention according to claim 4 is characterized in that the chip accommodating portion has a concave shape, a hole shape or a notch shape formed on a base material. It is a sex IC tag strap.
According to the invention of this claim, since the convex portion of the IC chip of the IC tag can be accommodated by making the chip accommodating portion into a concave shape, a hole shape or a cut shape, the unevenness formed on the substrate is minimized. It becomes possible to. In addition, it can be arranged freely regardless of the edge or center of the substrate.
請求項5に記載の発明は、前記耐熱性基材の他方の面にバーコードが印刷されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の耐熱性ICタグストラップである。
本請求項記載の発明によれば、ICチップが故障した場合でも、バーコードから製造工程の情報を入手することができる。
A fifth aspect of the present invention is the heat resistant IC tag strap according to any one of the first to fourth aspects, wherein a barcode is printed on the other surface of the heat resistant base material.
According to the invention described in this claim, even when the IC chip breaks down, information on the manufacturing process can be obtained from the barcode.
本発明により、基板の製造において品質に不具合を与えることなく、トレーサビィリティ管理が可能となる。 According to the present invention, it is possible to manage traceability without causing a defect in quality in manufacturing a substrate.
以下、本発明に係る耐熱性ICタグストラップの実施例について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の一例であり、耐熱性基材1上のICチップ5が基板2のチップ収容部3に収容されている。
Embodiments of the heat-resistant IC tag strap according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an example of the present invention, and an
図2、図3は、耐熱性基材1上にチップパッケージ16が設けられている様子の断面図である。
2 and 3 are cross-sectional views showing a state where the
耐熱性基材1は、基板2に貼付けた際、後述するハンダリフロー工程で200℃近くの熱がかかるため、200℃程度の温度に耐えることができる基材を用いる。具体的に挙げると、ポリイミド、PET、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロン等を使用することができる。
耐熱性基材1の厚さは10〜100μmの範囲内であることが好ましい。これは耐熱性基材1の厚さが100μm以上であると、後述するハンダリフロー工程の際、耐熱性基材1とハンダ形成に用いられるマスクの間に段差が生じ、マスクが浮いてしまうためハンダ形成に悪影響を与える。また10μm以下であると、耐熱性基材1としての強度がないものとなる。
ハンダリフロー工程とは、基板2上にロール等で熱をかけながらハンダを形成する工程である。
The heat-
The thickness of the heat
The solder reflow process is a process of forming solder on the
チップパッケージ16には少なくともアンテナ4とICチップ5とを有し、アンテナ4とICチップ5が電気的に接続されている。
The
アンテナ4は、アルミ箔や銅箔などの導電性材料からなる。形成方法としては、耐熱性基材1上に導電性材料を印刷する方法や、導電性材料からなる薄膜をラミネートする方法などがあげられる。
また、アンテナ4の形状は両端開放型の半波長ダイポールアンテナを好適に用いることができるがこれに限定されるものではない。
アンテナ4の厚さは1〜50μmの範囲内であることが好ましい。
The antenna 4 is made of a conductive material such as aluminum foil or copper foil. Examples of the forming method include a method of printing a conductive material on the heat-
Further, the shape of the antenna 4 can be suitably used as a half-wave dipole antenna with open both ends, but is not limited thereto.
The thickness of the antenna 4 is preferably in the range of 1 to 50 μm.
ICチップ5はモールド樹脂6の中に含まれており、アンテナ4と電気的に接続されている。接続は、図2に示すようなボンディングワイヤによる方法や、新たに設けた外部電極とのアンテナ4との直接接続でもよい。この場合は、アンテナ4と外部電極は半田や導電性接着剤、導電性両面テープ等により接続することができる。
ICチップ5の厚さは一般的に50〜100μmの範囲内である。また、導電性接着剤のような接着剤8の厚さは0.1〜10μm程度である。接着剤8の代わりに両面テープを用いても良い。
The
The thickness of the
また、チップパッケージ16にはアンテナ4とICチップ5の他にマッチング回路10と電磁界結合回路9を有しても良い。図3において、チップパッケージ16はアンテナ4と、接着剤8と、セラミック11と、絶縁体12を配置しており、マッチング回路10と電磁界結合回路9はセラミック11の中に配置され、ICチップ5は絶縁体12の中に配置されている。
セラミック11の厚さと絶縁体12の厚さの合計は200〜500μmであることが好ましい。この厚さが厚すぎると、基板1に貼付する際に不具合が生じやすい。
The
The total thickness of the ceramic 11 and the
アンテナ4とICチップ5の接続は、電磁界結合回路9を介して接続することができる。アンテナ4と電磁界結合回路9は非導電性の接着剤、両面テープを用いて接続することができる。
アンテナ4と電磁界結合回路9との結合は、磁界を介しての結合が主であるが、電界を介しての結合が存在してもよい。本発明において、「電磁界結合」とは、電界又は磁界を介しての結合を意味する。電磁界結合により、電力および信号の伝達をしている。
The antenna 4 and the
The antenna 4 and the electromagnetic field coupling circuit 9 are mainly coupled via a magnetic field, but may be coupled via an electric field. In the present invention, “electromagnetic field coupling” means coupling via an electric field or a magnetic field. Electric power and signals are transmitted by electromagnetic coupling.
電磁界結合回路9においては、インダクタンス素子Lとキャパシタンス素子C1、C2で構成された共振回路にて共振周波数特性が決定される。アンテナ4から放射される信号の共振周波数は、電磁界結合回路9の自己共振周波数に実質的に相当し、信号の最大利得は、電磁界結合回路9のサイズ、形状、電磁界結合回路9とアンテナ4との距離および媒質の少なくとも一つで実質的に決定される。よって、共振周波数特性は、インダクタンス素子Lとキャパシタンス素子C1、C2で構成された共振回路に決定されるため、書籍の間に挟んだりしても、共振周波数特性が変化することはない。 In the electromagnetic field coupling circuit 9, the resonance frequency characteristic is determined by a resonance circuit composed of the inductance element L and the capacitance elements C1 and C2. The resonance frequency of the signal radiated from the antenna 4 substantially corresponds to the self-resonance frequency of the electromagnetic field coupling circuit 9, and the maximum gain of the signal depends on the size and shape of the electromagnetic field coupling circuit 9, the electromagnetic field coupling circuit 9 and It is substantially determined by the distance from the antenna 4 and at least one of the media. Therefore, since the resonance frequency characteristic is determined by the resonance circuit composed of the inductance element L and the capacitance elements C1 and C2, the resonance frequency characteristic does not change even if it is sandwiched between books.
共振回路はICチップ5のインピーダンスとアンテナのインピーダンスを整合させるためにマッチング回路10を兼ねてもよいし、共振回路とは別に設けられたマッチング回路10をさらに設けてもよい。マッチング回路10を設けることで、アンテナ4とICチップ5間の電力伝送を効率よくすることができる。
The resonance circuit may serve as the matching
また、電磁界結合回路9を使用せずに、新たに設けた外部電極とのアンテナ4との直接接続でもよい。この場合は、アンテナ4と外部電極との接続は半田や導電性接着剤、導電性両面テープ等で接続することができる。
ICチップ5は、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路を含み、必要な情報がメモリされており、マッチング回路10との接続は直接電気的又は電磁界結合である。
絶縁体12は、セラミック11上に形成され、ICチップ5は絶縁体12の中に配置されている。
Further, it is possible to connect the antenna 4 directly to the newly provided external electrode without using the electromagnetic field coupling circuit 9. In this case, the antenna 4 and the external electrode can be connected by solder, a conductive adhesive, a conductive double-sided tape, or the like.
The
The
基板2にはチップ収容部3を備える。
チップ収容部3は、凹形状、孔形状または切りかき形状を形成する同様な方法を用いることができる。孔形状とする場合、基板を重ねた状態でまとめて打ち抜くことで一度に形成することができる。また、切りかき形状とする場合、基板の外形加工の際、重ねた状態でまとめて形成することができる。
チップ収容部3のサイズ(面積)は、ICチップ5を収容できるようにICチップ5のサイズより少し大きくなっている。また、大きすぎると、基板2に部品を実装できる面積が狭くなってしまうため、ICチップ5のサイズより0.1mm〜10mm程度大きいサイズがよい。ICチップ5のサイズ(面積)は、0.4mm×0.4mm、0.9mm×0.8mmなど多様である。
The
The chip
The size (area) of the
また、図4に示すように、基板2には、外部アンテナ13が設けられていてもよい。耐熱性基材1上のアンテナ4と外部アンテナ13が直接電気的又は電磁界結合で接続することができる。具体的には、耐熱性基材1上のアンテナ4と基板2に設けた外部アンテナ13が重なるように、導電性接着剤(導電性テープ)又は非導電性接着剤(非導電性テープ)を用いて張り合わせることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
外部アンテナ13は、アンテナ4で用いられた同様な材料や方法で設けることができる。
外部アンテナ13の形状や大きさは、ICチップ5と接続されている電磁界結合回路9等の周波数特性の関係から、適宜選択することができる。
The
The shape and size of the
耐熱性基材1の、ICチップ5等が設けられていない側にバーコードを設けることができる。このようにすることで、耐熱性基材1を基板2に貼付した際、バーコードが表面に位置する。バーコードを形成する方法は印刷方法等を用いることができる。印刷方法はスクリーン方法等を用いることができ、特に限定することなく、耐熱性基材1に合わせて適宜選択することができる。
A bar code can be provided on the side of the heat-
図5に示すように、基板2がプリント配線板14である場合、まずエポキシ樹脂などの樹脂材料を用いた基板上に導電材料からなる配線パターン15を形成する。この際、外部アンテナ13を形成する場合は配線パターン15と同時に形成しても良い。また、プリント配線板14は多層構造でも良い。
次にハンダリフロー工程でハンダを設け、部品を実装してハンダを介し配線パターン15と接合する。ここでハンダを設ける際は、基板上にマスクを用いることで、特定の箇所にハンダを形成することができる。
本発明では、基板2にチップ収容部3を備えるため、耐熱性基材1に設けたチップパッケージ16のICチップ5がチップ収容部3に収容されるため、表面の段差がほとんどないものとなり、部品を実装する前の基板2において、重ねることができる。
また、耐熱性基材1を用いているため、ハンダリフロー工程においても耐性があるものである。
As shown in FIG. 5, when the
Next, solder is provided in a solder reflow process, components are mounted, and the
In the present invention, since the
Moreover, since the heat
1 耐熱性基材
2 基板
3 チップ収容部
4 アンテナ
5 ICチップ
6 モールド樹脂
7 ボンディングワイヤ
8 接着剤
9 電磁界結合回路
10 マッチング回路
11 セラミック
12 絶縁体
13 外部アンテナ
14 プリント配線板
15 配線パターン
16 チップパッケージ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ICタグと、を少なくとも有した耐熱性ICタグストラップにおいて、
前記ICタグは、耐熱性基材の一方の面に形成した、
アンテナとICチップとを有するチップパッケージとを有し、
前記耐熱性基材が粘着層を介して前記基板に貼付されてなり、
前記耐熱性基材上のICチップが前記基板のチップ収容部に収容されてなること、
を特徴とする耐熱性ICタグストラップ。 A substrate having a chip housing portion;
In a heat-resistant IC tag strap having at least an IC tag,
The IC tag was formed on one surface of the heat-resistant substrate.
A chip package having an antenna and an IC chip;
The heat-resistant substrate is attached to the substrate via an adhesive layer;
An IC chip on the heat-resistant substrate is accommodated in a chip accommodating portion of the substrate;
Heat-resistant IC tag strap characterized by
該外部アンテナと耐熱性基材に形成されたアンテナと電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の耐熱性ICタグストラップ。 The substrate has an external antenna;
3. The heat resistant IC tag strap according to claim 1, wherein the external antenna and the antenna formed on the heat resistant substrate are electrically connected.
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