JP2022179348A - チップパッケージング構造体、その製造方法、およびそれを備えた無線認識タグ - Google Patents
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Abstract
【課題】 高い耐久性を有するチップパッケージング構造体を提供する。【解決手段】チップパッケージング構造体は、小型アンテナ、識別チップ、およびパッケージング本体を含む。識別チップは、小型アンテナに電気的に接続される。パッケージング本体は、小型アンテナ及び識別チップを封入するように適合され、複数の角部分と、少なくとも1つの応力低減構造とを有する。少なくとも1つの応力低減構造は、角部分の少なくとも1つに設けられる。【選択図】 図2
Description
本発明は、一般に、チップパッケージング構造体、チップパッケージング構造体の製造方法、およびチップパッケージング構造体を有する無線識別タグに関するものであり、より詳細には、高い耐久性を有するものに関するものである。
近年、移動体用タイヤの業界では、無線周波数識別技術が徐々に適用されてきている。無線周波数識別タグをタイヤに取付け、特定の場所(例えば、料金所や検査所)にタグリーダーを設けることで、タイヤの健康状態をトレースすることができる。このようにして、使用中のすべてのタイヤが有効期限を超過していないことを確認することができる。しかし、移動するタイヤは静止していても移動していても、内部には常に高いストレスが発生し、仕込まれた無線ICタグを損傷させることになる。そのため、いかにして無線ICタグの耐久性を高めるかが、業界の重要な課題となっている。
本発明は、上記課題を解決するために、高い耐久性を有するチップパッケージング構造体、該チップパッケージング構造体の製造方法、及び該チップパッケージング構造体を有する無線識別タグを提供するものである。
実施形態に基づき、本発明は、小型アンテナ、識別チップ、及びパッケージング本体を含むチップパッケージング構造を開示する。識別チップは、小型アンテナに電気的に接続されている。パッケージング本体は、小型アンテナ及び識別チップを封入するように適合されており、パッケージング本体は、複数の角部分と、少なくとも1つの応力低減構造とを含む。少なくとも1つの応力低減構造は、角部分の少なくとも1つに設けられる。
実施形態に基づき、本発明は、チップパッケージング構造を製造するための方法を開示する。この方法は、a)ダイに対して応力低減構造切断を行い、それによって少なくとも一つの応力低減構造を作成するステップと、b)少なくとも一つの応力低減構造がその上に形成されているダイに対して横断切断及び垂直切断を行い、それによって少なくとも一つのチップパッケージング構造を作成するステップと、を含んでいる。
実施形態に基づき、本発明は、無線識別タグを開示し、この無線識別タグは、上述したチップパッケージング構造及びリニアアンテナを含む。リニアアンテナは、巻線部と、第1端部と、第2端部とを含み、第1端部は巻線部に接続され、第2端部は巻線部に接続され、巻線部はパッケージング本体に巻き付く。
実施形態に基づき、本発明は、小型アンテナ、識別チップ、及びパッケージング本体を含むチップパッケージング構造を開示する。識別チップは、小型アンテナに電気的に接続されている。パッケージング本体は、小型アンテナ及び識別チップをカプセル化するように適合されており、パッケージング本体の輪郭は、実質的に湾曲である。
実施形態に基づき、本発明は、小型アンテナ、識別チップ、及びパッケージング本体を含むチップパッケージング構造を開示する。識別チップは、小型アンテナに電気的に接続されている。パッケージング本体は、パッケージング本体と、第1端部と、第2端部とを有し、第1端部はパッケージング本体の端部で延び、第2端部は第1端部とは反対のパッケージング本体の別の端部で延びている。第1の端部部分及び第2の端部部分は、いずれも湾曲した構造である。
以上より、本発明は、パッケージング本体の角部に応力低減構造を設けることで、タイヤの内部応力が作用した際に、リニアアンテナとパッケージング本体との間のせん断力を大幅に低減させることができた。本発明の上記及びその他の技術的側面、特徴、及び効果は、図面を参照した以下の実施形態の詳細な説明において明確に示されるであろう。
本発明は、添付の図面と併せて、一例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。
本発明の第1実施形態に係る無線識別タグをタイヤ内に適用した状態を示す模式図である。
本発明の第1の実施形態に係る無線識別タグと固定部材とを示す斜視図である。
本発明の第1実施形態のチップパッケージング構造を示す斜視図である。
本発明の第1実施形態の金型を示す概略図である。
本発明の第1実施形態の金型が第1段階のレーザー切断を経た状態を示す模式図である。である。
本発明の第1実施形態の金型が第2段階のレーザー切断を経た状態を示す模式図である。
本発明の第2実施形態のチップパッケージング構造を示す概略図である。
本発明の第3実施形態のチップパッケージング構造を示す斜視図である。
本発明の第4実施形態のチップパッケージング構造を示す概略図である。
本発明の第5実施形態のチップパッケージング構造を示す概略図である。
本発明の第6実施形態のチップパッケージング構造を示す概略図である。
本発明の第7実施形態のチップパッケージング構造を示す概略図である。
以下、当業者の理解を容易にするために、本発明の複数の実施形態について、本発明の構成及び達成しようとする効果を詳細に示す図面とともに説明する。なお、本発明の基本的な構成または実施方法をより分かりやすく説明するために、添付の図面は簡略化した模式図であり、したがって、本発明に関連する構成要素および組み合わせのみを示していることに留意されたい。実際の構成要素、レイアウト、配置はもっと複雑なものになる可能性がある。また、本発明の各添付図面に示された構成要素は、説明の便宜上、実際のパッケージングにおける数、形状、大きさを正確に縮尺して描かれておらず、その実際の縮尺は必要に応じて調整することができる。
なお、以下の実施形態で言及する「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」などの方向性用語は、単に添付図面における方向を示しているに過ぎず、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」などの方向性用語は、単に添付図面における方向を示しているだけである。したがって、本発明の説明で使用される方向性用語は、説明のためのものであり、本発明を限定するものでない。
なお、「第1」、「第2」、「第3」等の表現は、複数の構成要素を示すために用いることができますが、これらの表現によって構成要素が限定されるものではありません。このような表現は、本明細書において、ある構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるに過ぎない。記載される順序に従って、特許請求の範囲の文言は、同じ構成要素を説明するために異なる順序を使用することができる。すなわち、以下の記載で言及される「第1のある構成要素」は、特許請求の範囲では「第2のある構成要素」である場合がある。
図1及び図2を参照すると、図1は、本発明の第1実施形態の無線識別タグ1000をタイヤ2000に適用したことを示す模式図である、図2は、本発明の第1実施形態の無線識別タグ1000及び固定部材3000を示す模式図である。無線識別タグ1000は、固定部材3000を介してタイヤ2000に接続されるRFIDタグ(Radio Frequency Identification Tag)であり、固定部材3000は、粘着テープであり得る。粘着テープ(すなわち、固定部材3000)が無線識別タグ(すなわち、無線識別タグ1000)をタイヤ2000に粘着固定した後、粘着テープ(すなわち、固定部材3000)と無線識別タグ(すなわち、無線識別タグ1000)はタイヤ2000の表面または壁面に固定的に貼り付けられる。実用的な条件に従い、上述した固定貼付工程は、タイヤ2000の加硫工程中に行われ得、もしくはタイヤ2000の製造完了後に追加処理によって行われ得る。
図1から図3を参照すると、図3は、本発明の第1実施形態のチップパッケージング構造体4000の概略図である。無線識別タグ1000は、リニアアンテナ1とチップパッケージング構造体4000とを含み、リニアアンテナ1は、チップパッケージング構造体4000の周囲に巻き付いている。チップパッケージング構造体4000は、小型アンテナ6と、識別チップ7と、パッケージング本体2とを含み、識別チップ7は、小型アンテナ6に電気的に接続されている。パッケージング本体2は、複数の角部分20と、少なくとも1つの応力低減構造21とを有し、少なくとも1つの応力低減構造21は、角部分20の少なくとも1つに提供される。リニアアンテナ1は、パッケージング本体2の角部20及び少なくとも1つの応力低減構造21の側を通過する。本発明では、応力低減構造21は、曲面状の面取りである。しかし、これは、本発明を限定するものではない。他の実施形態では、応力低減構造21は、斜めの面取りであることも可能である。応力低減構造21(すなわち、湾曲面取りまたは傾斜面取り)により、本発明は、パッケージング本体の角部20に応力が集中する状況を緩和し、それによって、パッケージング本体2の角部20で線状アンテナ1が破損する可能性を低減し得る。その結果、無線識別タグ1000の耐久性を向上させることができる。
さらに、リニアアンテナ1は、巻線部10と、第1端部11と、第2端部12とを含み、第1端部11が巻線部10に接続され、第2端部12が巻線部10に接続されている。巻線部10は、パッケージング本体2の横方向の側面を巻き込んでいる。本実施形態では、角部20は、第1角部201、第2角部202、第3角部203及び第4角部204を含み、第1角部201は第1端部11に隣接し、第2角部202は第2端部12に隣接し、第3角部203は第1角部201及び第4角部204に隣接し、第4角部204は第3角部203と第2角部202とに隣接している。
本実施形態では、パッケージング本体2は、第1近位応力低減構造211、第2近位応力低減構造212、第1遠位応力低減構造213、及び第2遠位応力低減構造214を含む4つの応力低減構造21を有している。第1の近位応力低減構造211は、第1の角部分201に設けられ、第2の近位応力低減構造212は、第2の角部分202に設けられ、第1の遠位応力低減構造213は、第3の角部分203に設けられ、第2の遠位応力低減構造214は、第4角部分204に設けられる。すなわち、パッケージング本体2の輪郭は実質的に四角形であり、そのうちの4つの角部分20(すなわち、第1角部分201、第2角部分202、第3角部分203、及び第4角部分204)には、4つの応力低減構造21(すなわち、第1近位応力低減構造211、第2近位応力低減構造212、第1遠位応力低減構造213、及び第2遠位応力低減構造214)がそれぞれ提供される。
このように、本実施形態のパッケージング本体2の4つの角部20には、それぞれ応力低減構造21が1つずつ設けられている。そのため、パッケージング本体2の4つの角部分20に集中する応力を、応力低減構造体21の湾曲した面取りや傾斜した面取りによって低減することができる。これにより、パッケージング本体2の4つの角部分20でリニアアンテナ1が破損する可能性を低減し、無線認識タグ1000の耐久性を向上させることができると考えられる。
チップパッケージング構造体4000の製造方法は、以下のステップを含む。
ステップS100:金型Bに対して応力低減構造切断を行い、それによって応力低減構造21を作成する。
ステップS101:応力低減構造21が形成された金型Bに対して横断切断B0及び垂直切断B1を行い、それによってチップパッケージング構造体4000を作成する。
図4及び図5を参照する。図4は本発明の第1実施形態で用いる金型Bの概略図であり、図5は金型Bが第1段階のレーザー切断を経たことを示す概略図である。実際には、ステップS100は、レーザーを用いて、図4に示すダイBに対して応力低減構造切断を行い、それによって、ダイBに図5に示す応力低減構造21を形成するものである。
本発明の第1実施形態で使用する金型Bが第2段階のレーザー切断を経たことを示す模式図である図6を参照されたい。ステップS101では、応力低減構造21が形成された金型Bに対して、レーザーを用いて横断切断B0と垂直切断B1とを行う。すなわち、図6に図示された経路に沿ってレーザーを作動させて横断切断B0及び垂直切断B1を行い、チップパッケージング構造体4000を得ることができるようにする。
チップパッケージング構造体4000を得た後、リニアアンテナ1がパッケージング本体2の応力低減構造21を通過するように、パッケージング本体2の外周に1回巻き付けることになる。しかし、リニアアンテナ1がパッケージング本体2の周囲に何回巻きつくかは、上記の説明によって限定されるものではない。他の実施形態では、リニアアンテナ1がパッケージング本体2の外周に複数回巻きつくことも可能であり、実用上必要な回数として決定され得る。
パッケージング本体2の外周に線状アンテナ1を1回巻き付けた後、接着剤塗布により線状アンテナ1とパッケージング本体2が結合されることになる。図3も参照されたい。実際には、パッケージング本体2の周縁部に固定用接着剤A(例えば、紫外線硬化型接着剤)を吐出し、その後、紫外線硬化型接着剤(すなわち、固定用接着剤A)に紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤(すなわち、固定用接着剤A)を硬化させてリニアアンテナ1とパッケージング本体2とを結合させることが可能である。
本発明の第2の実施形態のチップパッケージング構造体4000′の概略図である図7を参照されたい。チップパッケージング構造体4000′が先の実施形態で説明したものと主に異なる点は、チップパッケージング構造体4000′のパッケージ本体2′が、本実施形態では一例として、第1近位応力低減構造211という一つの応力低減構造のみを備えている点である。さらに、第1近位応力低減構造211は、線状アンテナ1の第1端部11に隣接するパッケージング本体2′の第1角部201に設けられる。パッケージング本体が1つの応力低減構造のみを備える他の実施形態では、線形アンテナ1の第2の端部部分12に隣接するパッケージング本体の第2の角部分202に設けられた第2の近位応力低減構造212とすることができる。もしくは、第1角部分201及び第4角部分204に隣接するパッケージング本体上の位置に設けられた第1遠位応力低減構造213であり得る。理解できるように、第2の角部分202及び第3の角部分203に隣接するパッケージング本体上の別の位置に設けられた第2の遠位応力低減構造214であることも可能である。
本発明の第3実施形態のチップパッケージング構造体4000′′である図8を参照されたい。チップパッケージング構造体4000′′がこれまでの実施形態で説明したものと主に異なる点は、チップパッケージング構造体4000′′のパッケージ本体2′′が、本実施形態では一例として第1近位応力低減構造211と第2近位応力低減構造212という二つの応力低減構造のみを具備することである。さらに、第1近位応力低減構造211及び第2近位応力低減構造212は、リニアアンテナ1の第1端部11に隣接するパッケージング本体2′′の第1角部201及びリニアアンテナ1の第2端部12に隣接する第2角部202にそれぞれ設けられる。しかしながら、パッケージング本体が2つの応力低減構造のみを備える他の実施形態では、パッケージング本体に設けられた第1の近位応力低減構造211及び第2の遠位応力低減構造214であってよく、第1の近位応力低減構造211及び第2の遠位応力低減構造214はそれぞれパッケージング本体の第1の角部分201及び第4の角部分204に設けられてもよい。または、パッケージング本体に設けられた第1近位応力低減構造211及び第1遠位応力低減構造213のみであってもよく、第1近位応力低減構造211及び第1遠位応力低減構造213は、パッケージング本体の第1角部201と第3角部203とにそれぞれ設けられる。または、パッケージング本体に設けられた第2の近位応力低減構造212及び第2の遠位応力低減構造214のみであってもよく、第2の近位応力低減構造212及び第2の遠位応力低減構造214は、パッケージング本体の第2の角部分202及び第4の角部分204にそれぞれ設けられる。または、パッケージング本体に設けられた第2の近位応力低減構造212及び第1の遠位応力低減構造213であり、第2の近位応力低減構造212及び第1の遠位応力低減構造213は、パッケージング本体の第2の角部分202及び第3の角部分203にそれぞれ設けられるということも可能である。理解できるように、パッケージング本体に設けられた第2の遠位応力低減構造214及び第1の遠位応力低減構造213であることもでき、第2の遠位応力低減構造214及び第1の遠位応力低減構造213は、パッケージング本体の第4角部分204及び第3角部分203にそれぞれ設けられる。
本発明の第4実施形態のチップパッケージング構造体4000′′′の模式図である図9を参照されたい。チップパッケージング構造体4000′′′とこれまでの実施形態で説明したものとの主な違いは、チップパッケージング構造体4000′′′のパッケージ本体2′′′が3つの応力低減構造のみを備え、本実施形態の例として、第1近位応力低減構造211、第2近位応力低減構造212及び第2遠位応力低減構造214を備え、第1近位応力低減構造211、第2近位応力低減構造212及び第2遠位応力低減構造214は、パッケージング本体2′′′の第1角部201、第2角部202及び第4角部204にそれぞれ設けられる。しかし、パッケージング本体が3つの応力低減構造のみを備える他の実施形態では、パッケージング本体に設けられた第2の近位応力低減構造212、第2の遠位応力低減構造214、及び第1の遠位応力低減構造213であってよく、第2の近位応力低減構造212、第2の遠位応力低減構造214、及び第1の遠位応力低減構造213は、パッケージング本体の第2の角部202、第4角部204、及び第3角部203に各々設けられる。または、パッケージング本体に設けられた第2遠位応力低減構造214、第1遠位応力低減構造213、及び第1近位応力低減構造211であって、第2遠位応力低減構造214、第1遠位応力低減構造213、及び第1近位応力低減構造211は、パッケージング本体の第4角部分204、第3角部分203、及び第1角部分201にそれぞれ設けられたものとすることも可能である。理解できるように、パッケージング本体に設けられた第1遠位応力低減構造213、第1近位応力低減構造211、及び第2近位応力低減構造212であることもでき、第1遠位応力低減構造213、第1近位応力低減構造211、及び第2近位応力低減構造212は、パッケージング本体が有する第3角部203、第1角部201、及び第2角部202にそれぞれ設けられる。
本発明の第5実施形態のチップパッケージング構造体5000の概略図である図10を参照されたい。チップパッケージング構造体5000がこれまでの実施形態で説明したものと主に異なる点は、チップパッケージング構造体5000のパッケージング本体3が第1角部301、第2角部302及び第3角部303を含み、第1角部301がリニアアンテナの第1端部に隣接し、第2角部302がリニアアンテナの第2端部に隣接し、第3角部303が第1角部301と第2角部302に隣接している点である。本実施形態において、パッケージング本体3は、第1の近位応力低減構造311、第2の近位応力低減構造312、及び第1の遠位応力低減構造313を含む3つの面取り応力低減構造を備え、第1の近位応力低減構造311は第1の角部分301に、第2の近位応力低減構造312は第2の近位応力低減構造312に、第1の遠位応力低減構造313は第3角部分303に設けられる。
このように、本実施形態におけるパッケージング本体3の第1角部301、第2角部302及び第3角部303は、それぞれ第1近位応力低減構造311、第2近位応力低減構造312、及び第1遠位応力低減構造313を具備する。したがって、パッケージング本体3の3つの角部分に集中する応力は、応力低減構造の湾曲または斜めの面取りによって緩和され、パッケージング本体3の3つの角部分における線形アンテナが破損する可能性を低減させることができる。その結果、無線識別タグの耐久性を向上させることができた。
本発明の第6の実施形態のチップパッケージング構造体6000の概略図である図11を参照されたい。チップパッケージング構造体6000がこれまでの実施形態で説明したものと主に異なる点は、チップパッケージング構造体6000のパッケージング本体4の輪郭が実質的に湾曲であり、線形アンテナがパッケージング本体4の輪郭のそばを通過することである。このように、本実施形態のパッケージング本体4の輪郭は、応力が集中する状態を緩和することができ、パッケージング本体4でリニアアンテナが破損する可能性を低減することができる。その結果、無線識別タグの耐久性を向上させることができた。
本発明の第7の実施形態のチップパッケージング構造体7000の模式図である図12を参照されたい。チップパッケージング構造体7000がこれまでの実施形態で説明したものと主に異なる点は、チップパッケージング構造体7000のパッケージング本体5が、パッケージング本体50と、第1端部51と、第2端部52とを備え、第1端部51がパッケージング本体50の端部で延び、第2端部52が第1端部51とは反対のパッケージング本体50の別の端部で延びていることである。第1の端部部分51及び第2の端部部分52は、いずれも湾曲した構造である。線状アンテナは、パッケージング本体50の外周部、第1端部部分51の外周部、及び第2端部部分の外周部を通過している。このように、本発明のパッケージング本体5の湾曲構造(すなわち、第1端部51及び第2端部52)は、応力が集中する状態を緩和し、パッケージング本体5において線状アンテナが破損する可能性を低減しうる。その結果、無線識別タグの耐久性を向上させることができた。
本発明は、先行技術に比べ、パッケージング本体の角部に応力低減構造を設けることにより、タイヤの内部応力が作用した際に、リニアアンテナとパッケージング本体との間のせん断力を大幅に低減させることができた。その結果、無線識別タグの耐久性を向上させることができた。しかしながら、上記の説明は、本発明の好ましい一実施形態に過ぎず、本発明を実施する上での限定と見なすべきではないことに留意されたい。本明細書および添付の特許請求の範囲に開示された概念を採用する、実質的に同等のすべての変形および修正は、本発明の範囲に含まれるはずである。
1 リニアアンテナ
2 パッケージング本体
6 小型アンテナ
7 識別チップ
20 角部分
21 応力低減構造
4000、5000、6000、7000 チップパッケージング構造体
2 パッケージング本体
6 小型アンテナ
7 識別チップ
20 角部分
21 応力低減構造
4000、5000、6000、7000 チップパッケージング構造体
Claims (8)
- 小型アンテナ、該小型アンテナに電気的に接続された識別チップ、及び該小型アンテナ及び該識別チップを封入するように適合されたパッケージング本体を含むチップパッケージング構造体と、
巻線部と、第1端部と、第2端部とを備えるリニアアンテナとを備え、
前記第1端部が前記巻線部に接続され、第2端部が前記巻線部に接続され、前記巻線部が前記パッケージング本体に巻き付き、
前記チップパッケージング構造の前記パッケージング本体が、複数の角部分と、少なくとも1つの応力低減構造とを備え、前記少なくとも1つの応力低減構造は、前記角部分の少なくとも1つに設けられる、無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、4つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、1つの応力低減構造を含み、該1つの応力低減構造は前記4つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、4つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、2つの応力低減構造を含み、該2つの応力低減構造のそれぞれは前記4つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、4つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、3つの応力低減構造を含み、該3つの応力低減構造のそれぞれは前記4つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、4つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、4つの応力低減構造を含み、該4つの応力低減構造のそれぞれは前記4つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、3つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、1つの応力低減構造を含み、該1つの応力低減構造は前記3つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、3つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、2つの応力低減構造を含み、該2つの応力低減構造のそれぞれは前記3つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。 - 前記チップパッケージング構造体のパッケージング本体の角部は、3つの角部からなり、
前記少なくとも1つの応力低減構造は、3つの応力低減構造を含み、該3つの応力低減構造のそれぞれは前記3つの角部のうちの1つに設けられる、請求項1に記載の無線識別タグ。
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