JP2012094150A - 集積ｒｆｉｄマイクロチップを備える回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤマイクロチップの回路基板への実装に当り、実装面積を必要としない改良された実装方法を提供する。
【解決手段】支持材を含み上面１４上に導電トラック１６を有する回路基板１０に関し、回路基板１０は前記支持材内に上面１４に隣接する側面１８に開口する凹部２０を有し、凹部２０内にＲＦＩＤマイクロチップが挿入される。凹部２０は側面に向いてのみ開口し、前記支持材と異なる充填材で満たされる。前記充填材はエポキシ樹脂を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板をＲＦＩＤマイクロチップにどのように結合するかという問題に取り組むものである。

回路基板は、回路カード、ボード又はプリント回路とも称され、電子部品のための支持体である。回路基板は電気的に絶縁性の支持材を含む。この支持材に導電接続、所謂導電トラックが付着される。導電トラックはほとんど銅の薄層から食刻される。

略語「ＲＦＩＤ」は「radio-frequency identification」を表し、高周波数（電磁）波を用いる個体識別技術である。所謂ＲＦＩＤトランスポンダはタグ付け又は識別すべき物体に取り付けられる。ＲＦＩＤトランスポンダは識別子を含む。この識別子は読取装置によって読み取ることができる。

ＲＦＩＤトランスポンダは通常支持体上又はハウジング内にマイクロチップを含み、識別子がそのマイクロチップ内に格納され、マイクロチップはアンテナに結合される。

ＲＦＩＤ技術は、ＲＦＩＤマイクロチップのみを識別すべき物体に結合する場合にも機能する。しかし、この場合には、電磁放射はマイクロチップ内に容量的に結合され得るのみであるため、検証は比較的短い距離、例えば約３ｍｍの距離から可能であるのみである。

回路基板を識別したい場合、ＲＦＩＤマイクロチップの使用は有用である。このためにはＲＦＩＤマイクロチップを回路基板になんらかの方法で結合しなければならない。

これまで、ＲＦＩＤトランスポンダ又はＲＦＩＤマイクロチップは回路基板に（例えば接着又ははんだ付けによって）単に貼り付けられていた。しかしながら、この貼り付けは、ＲＦＩＤマイクロチップのために十分な場所を使用可能にしなければならないため、導電トラックレイアウトの設計時に考慮しなければならなかった。

ＲＦＩＤマイクロチップが上方に出っ張りすぎないようにするために、これまでは、回路基板支持材の一部分をミリングにより削り、ＲＦＩＤマイクロチップを挿入できる一種の凹部を形成していた。この凹部は、導電トラックを有する上面から出発して形成されていた。

更に、ＲＦＩＤマイクロチップを支持材内に組み込むことが知られている。この場合には、回路基板は層状に構成され、ひいては積層構造にされ、ＲＦＩＤマイクロチップは一つの層内に配置される。これは、回路基板の形成時にすでに最新識別子を知っていなければならないという欠点を有する。しかしながら、支持材から支持体を製造する製造業者は、後から導体トラックを塗布する会社又は人と必ずしも同じではなく、そのとき識別子を付与する必要がある。

従って、本発明の目的は、回路基板へのＲＦＩＤマイクロチップの結合はどのようにすれば改良できるかを明らかにすることにある。

この目的は請求項１に記載する特徴を有する回路基板によって達成される。有利な発展例は従属請求項に記載されている。

このように、本発明による回路基板は支持材を含み、本回路基板は導電トラックを上面に有し、必要に応じ底面にも有する。本回路基板は前記支持材内に、前記上面に隣接する側面に開口する凹部を有し、前記凹部内にＲＦＩＤマイクロチップが挿入される。

従って、ＲＦＩＤマイクロチップは回路基板内に上面からではなく側面から挿入される。それゆえ、前記凹部は導電トラックに影響を与えることなく後から設けることができ、例えば回路基板の支持材内に簡単に切削することができる。従って、最初に、ＲＦＩＤマイクロチップを考慮する必要なしに回路基板を完全に製造することができる。支持体そのものはＲＦＩＤマイクロチップを挿入する必要なしに支持材から製造することができる。導電トラックは後で結合するＲＦＩＤマイクロチップを考慮する必要なしに設計することができる。それどころか、ＲＦＩＤマイクロチップを完成回路基板上に後でいつでも設けることができる。

前記凹部は好ましくはもっぱら側面に向いて開口する。その結果、スロットを回路基板のコーナ部に設ける必要はない。凹部の開口が小さいほど、回路基板が安定なままとなる。ＲＦＩＤマイクロチップを凹部内に挿入できるようにする必要があるだけである。ここで、「開口」は支持材内の凹部自体の形に関連する。

しかし、支持材の形と関係なく、凹部は支持材と異なる充填材で満たすことができる。従って、凹部の形で開口するが凹部自体は境界に向かって充填され閉じられる。特に、充填材としてエポキシ樹脂が適切であり、例えば支持材に含まれているエポキシ樹脂と同じエポキシ樹脂又は別のエポキシ樹脂を使用することができる。支持材は好ましくはＦＲ４材を含み、これはエポキシ樹脂が含侵されたガラス繊維の布である。

凹部は好ましくは前記側面と関連する辺へのミリング、つまり支持材への横方向のミリングの結果である。例えば、円形ディスクを用いるミリングにおいて、凹部は湾曲形状の壁を有する。しかしながら、結局のところ、ＲＦＩＤマイクロチップをその中に入れることができれば形状は重要でない。また、凹部はレーザ加工（辺へのレーザ加工）の結果とすることもできる。

本発明の好適な実施形態が図面を参照して以下に詳細に説明される。

回路基板内に挿入する前の回路基板及びＲＦＩＤマイクロチップを概略的に示す斜視図である。 集積ＲＦＩＤマイクロチップが設けられた図１の回路基板を示す拡大部分斜視図である。

全体を１０で示す回路基板にはＲＦＩＤマイクロチップ１２が付与される予定である。回路基板１０はその上面１４に導電トラック１６を支持し、必要に応じ反対表面（底面）にも支持する。導電トラック１６はＲＦＩＤマイクロチップ１２の付与によって損なわれない。導電トラック１６は既存のままであると推定される。ここで、上面１４に隣接する側面１８に、例えば円形ミリングディスクを用いて、凹部２０の切削を開始することができる。この円形ミリングディスクを回路基板１０の上面１４にほぼ平行に案内すれば、凹部２０は側面１８のみに開口し、側面１８からアクセス可能になり、側面１８において凹部２０はスロットの形を有する。よって、ＲＦＩＤマイクロチップ１２は、凹部２２が適切なサイズである場合には、矢印２２に従って凹部２０内に設置することができる。回路基板１０の本体が例えばＦＲ４材（エポキシ樹脂を含侵させたガラス繊維の布）などの支持材からなる場合には、凹部２０はエポキシ樹脂でみたすことができ、ＦＲ４材の場合には同じエポキシ樹脂で満たすことができる。最初、エポキシ樹脂は液体であり、凹部２０を満たす。その後、この樹脂は硬化される。こうして図２に示す組立体を得ることができる。

ミリングを習得したすべての人が回路基板１０に集積マイクロチップ１２を付与することができる。

回路基板１０は今やＲＦＩＤマイクロチップ１２によって識別可能となる。識別子はＲＦＩＤチップに格納される。ＲＦＩＤのタイプに応じて、ユーザによるマイクロチップのその後のプログラミングも可能である。

電磁放射は３ｍｍの距離に亘ってＲＦＩＤマイクロチップに容量的に結合され得るため、ＲＦＩＤチップ内に含まれる識別子の読み取り又は書き込みをすることができる。もっと大きな距離で読み取り及び書き込みをしたい場合には、無線結合用のアンテナを設ける必要がある。適切な支持体上にアンテナ及びチップを備えるＲＦＩＤトランスポンダは凹部２０内にすぐに挿入でき、またマイクロチップ１２を単独で凹部２０内に保持し、アンテナを回路基板１０の上面に取り付けることができる。回路基板１０の上面１４上の導電トラック１６の延長の適応化が可能であるが、必ずしも行う必要があるわけではない。

Claims (8)

1. 支持材を含み、上面（１４）上に導電トラック（１６）を有する回路基板（１０）であって、前記回路基板（１０）は前記支持材内に、前記上面（１４）に隣接する側面（１８）に開口する凹部（２０）を有し、前記凹部（２０）内にＲＦＩＤマイクロチップが挿入される、回路基板（１０）。
2. 前記凹部（２０）は側面に向いてのみ開口している、請求項１記載の回路基板（１０）。
3. 前記凹部（２０）は前記支持材と異なる充填材で満たされている、請求項１又は２記載の回路基板（１０）。
4. 前記充填材はエポキシ樹脂を含む、請求項３記載の回路基板（１０）。
5. 前記支持材はＦＲ４材を含む又はである、請求項１−３のいずれかに記載の回路基板（１０）。
6. ＲＦＩＤトランスポンダが前記ＲＦＩＤマイクロチップと一緒に前記凹部（２０）内に挿入されている、請求項１−５のいずれかに記載の回路基板（１０）。
7. 前記凹部（２０）は前記支持材の前記側面（１８）の辺へのミリング又はレーザ加工の結果である、請求項１−６のいずれかに記載の回路基板（１０）。
8. 底面上にも導電トラックを有する、請求項１−７のいずれかに記載の回路基板（１０）。

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