JP2818392B2 - 無線周波数識別タグの作成方法 - Google Patents

無線周波数識別タグの作成方法

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フィリップ・マーフィ
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    • H01L2224/48799Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu)
    • H01L2224/488Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48838Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/48855Nickel (Ni) as principal constituent
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    • H01L2224/85417Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/85424Aluminium (Al) as principal constituent
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    • H01L2224/854Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/85438Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/85439Silver (Ag) as principal constituent
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    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8538Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/85399Material
    • H01L2224/854Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/85438Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/85444Gold (Au) as principal constituent
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    • H01L2224/85438Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/85447Copper (Cu) as principal constituent
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    • H01L2224/85455Nickel (Ni) as principal constituent
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    • H01L2924/01028Nickel [Ni]
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線周波数(R
F)のタグ付けの分野に関する。さらに詳細には、本発
明は、多数のビットの情報を伝送する改善された小形、
低コストのRFタグの作成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、回路は、硬いプリント回路板ま
たはフレキシブルな基板上に製作される。プリント回路
板は、エポキシ樹脂基板やエポキシ・ガラス基板などの
材料を含んでいる。これらの回路が製作される1つの属
性クラスは、FR4である。代わりのフレキシブル基板
(「フレックス」とも呼ばれる)は、ポイリイミド上の
銅の構造を含んでいる。これらの回路は、一般に、自動
車、一般向け電子機器、および一般的な相互接続に使用
されている。
【0003】回路板またはフレックス構造上にある半導
体回路上の、すなわち「チップ」上の接点に実装するた
めの周知の技術は、ワイヤ・ボンディング法と呼ばれて
いる。ワイヤ・ボンドは、直径の小さいワイヤ(直径約
25ミクロン)および非常に短いワイヤでできている。
一般に、ワイヤ・ボンドによって接続されるワイヤは、
1ミリメートル(mm)程度の長さである。これらのワ
イヤの長さは、通常、いくつかの理由で短くする。 1.ワイヤの直径が小さいとワイヤが非常に弱くなる。 2.通常の回路では、多数のボンドが作成され、ワイヤ
が長いと接続部がショートを起こしやすくなる。 3.ワイヤが長いと、自己インダクタンスおよび相互イ
ンダクタンスが増加して、回路の電気的性能が劣化す
る。
【0004】無線周波数識別(RF ID)は、物体を
識別するための多くの識別技術のうちの1つに過ぎな
い。RF IDシステムの核心は、情報担持タグにあ
る。タグは、基地局から受信した符号化されたRF信号
に応答して機能する。タグは、入射RF搬送波を反射し
て、基地局に戻す。反射された信号が、タグによりその
プログラムされた情報プロトコルに従って変調される
と、情報が伝送される。
【0005】タグは、RF回路、論理回路、およびメモ
リを有する半導体チップから構成される。タグはまた、
アンテナ、しばしば個別部品の集合、コンデンサおよび
ダイオード、例えば、能動タグの場合のバッテリ、部品
を実装するための基板、部品間の相互接続、および物理
的格納手段も有する。ある種類のタグ、すなわち受動タ
グにはバッテリがない。それらのタグは、タグに照会す
るのに使用されるRF信号からそのエネルギーを得る。
一般に、RF IDタグは、個々の素子を回路カードに
実装することによって作成される。これは、基板と回路
素子、すなわちチップ、コンデンサ、ダイオード、アン
テナの間に、短いワイヤ・ボンド接続か、またははんだ
付け接続のいずれかを使用することによって行われる。
回路カードは、エポキシ樹脂/ファイバーグラス組成物
またはセラミックでできている。アンテナは、一般に、
回路カードにはんだ付けしたワイヤのループであるか、
または、回路カード上にエッチングまたはメッキした金
属から構成される。アセンブリ全体は、プラスチックの
箱の中に格納されるか、または3次元プラスチックのパ
ッケージに成形される。
【0006】RF IDの応用は、他のID技術、例え
ばバーコードほど普及していないが、RF IDは、あ
る分野、特に車両の識別において有力な技術となりつつ
ある。
【0007】RF IDは、タグを製作するための基本
的施設がないこと、タグのコストが高いこと、たいてい
のタグがかさばること、タグの感度およびレンジの問
題、および多数のタグを同時に読み取る必要があること
により、発展が妨げられてきた。代表的なタグは、5ド
ルないし10ドルの費用がかかる。諸企業は、ニッチ・
アプリケーションに焦点を当ててきた。従来技術の中に
は、鉄道貨車を識別するのに使用されるRFタグを開示
しているものもある。現在、RFタグは、例えば高速道
路および橋の通行料金に関する、自動通行料業界に使用
されている。RFタグは、バス用の無接触乗車料金カー
ドとして使用するために試験されている。従業員識別バ
ッジおよびセキュリティ・バッジはすでに製造されてい
る。動物識別タグも市販されており、製造プロセスにお
いて部品を追跡するためのRF IDシステムも同様で
ある。
【0008】PCボードまたはフレックスでできたRF
タグの作成を制限する要因の1つは、最初にフレックス
またはボードを製作する必要があることである。非常に
大量のタグ(1億個以上)の需要に応じるためには、よ
り多くのボードまたはフレックスを製作するために新し
い工場を建てる必要がある。その上、これらの技術によ
り作成したRFタグは、多くの用途にとってあまりに高
価である。例えば、バーコードは、識別用に使用されて
いる技術であるが、既存のRFタグ付け技術よりもはる
かに低コストである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、無線
周波数タグを作成する改善された方法である。
【0010】本発明の目的は、現在入手可能な材料でで
きた低コストの無線周波数タグを作成する改善された方
法である。
【0011】本発明の他の目的は、非常に大量に製作す
ることが可能な無線周波数タグを作成する改善された方
法である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、論理回路、メ
モリ、および無線周波数回路を有する半導体回路を含む
新規の無線周波数(RF)タグの作成方法である。半導
体は、基板上に実装され、半導体上の接点を通して半導
体に電気的に接続されたアンテナによりRF信号を受信
することができる。
【0013】アンテナは、新規のものであり、新規の構
造を有し、ワイヤ・ボンディング技法の新規の使用によ
って作成されている。アンテナは、それぞれ1つまたは
2つのワイヤ・ボンドによって半導体接点に接続され
た、1つまたは複数のワイヤである。(好ましい一実施
例では、アンテナは、1対または複数対のワイヤででき
ている。)
【0014】1つの好ましいワイヤ・ボンディング法で
は、アンテナ設計に必要な長さのワイヤを引き出し、ワ
イヤの第2の端を、第2の切断端において電気的接続を
行わずに切断する。好ましい代替実施例では、ワイヤの
第2の切断端は、接着材により切断端を基板に付着する
か、あるいは基板を局部加熱することによって定位置に
保持する。このようにして、2つの部品を接続するので
はなく、ワイヤ・ボンディング法を使用して、実際にR
Fタグ回路の部品(アンテナ)を作成する。こうして得
られる新規のアンテナ構造は、ワイヤ・ボンドによって
回路に接続された長いワイヤである。他の実施例には、
ワイヤ・ボンディング装置により、基板のストリップ上
に複数の半導体から多数の構造を製作する方法、および
ワイヤ・ボンディング装置により折り畳みダイポールを
作成する方法がある。その後、新規のRFタグの部品
を、この種類のデバイスに新規に使用される有機カバー
で覆う。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、チップの取付け、ワイヤ
・ボンディング、およびパッケージの密封に関する好ま
しい実施例における諸ステップを示すフローチャートで
ある。
【0016】ステップ110では、半導体チップを有機
基板上210に配置し取り付ける。(図2ないし図12
参照)好ましい実施例では、チップ205は無線周波数
半導体チップである。このような構造は、参照により本
明細書の一部となる、1994年9月に出版されたブレ
ディ(Brady)他の「Radio Frequen
cy Identification Tag」と題す
る米国特許第08/303,976号に記載されてい
る。
【0017】チップ205は、半導体業界では周知の部
品取上げ配置機202によって基板210上に配置され
る(図2)。チップ205は、いくつかの好ましい方法
によって基板210に取り付けることができる(11
0)。まずチップを接着材を用いて取り付ける(11
0)。好ましい接着材には、アクリル樹脂、シリコーン
樹脂、ウレタン樹脂などの感圧接着材がある。接着材
は、接着材塗布機によって基板上に配置する(11
0)。代わりに、エポキシ樹脂をチップ205と基板2
10の間に滴下することもできる。チップ205を取り
付けるための他の好ましい方法は、加熱ステージ212
などの加熱ツールを使用して、基板を加熱することによ
る。加熱ステージ212は、チップを配置する側と反対
側の基板210の底部に直接接触させて配置することが
できる。このようにして、基板を加熱して、基板を部分
的にリフローさせ粘着性になるようにして、チップがリ
フローした領域に取り付けることができる。他の好まし
い実施例では、チップ自体を加熱する。これは、まずチ
ップを基板上に配置し、次いで局部的にチップを加熱し
て、基板をリフローまたは融解させることによって行わ
れ、それによってチップが取り付けられる。チップの加
熱は、レーザ206またはその他の周知の方法によって
行われる。チップを取り付けるための接着材を、基板上
の層211として設けることも可能である。当技術分野
で周知の他の取付け手段も企図されている。
【0018】チップ205は、無線周波数アンテナの取
付けに使用される少なくとも2つの電気的接点を有す
る。アンテナは、接点(207、208)に取り付けら
れ、ワイヤ・ボンディング法を用いて新しい方法で形成
する(図3)。1つの好ましいアンテナ構造では、第1
のアンテナ接続をワイヤ・ボンディング装置を使用し
て、第1の接点にワイヤ・ボンディングする(12
0)。こうしたツールとしては、超音波ウェッジ・ボン
ディング、ボール・ボンディング、レーザ・ボンディン
グ、レーザ・ソニック・ボンディング、熱圧縮、または
これらの技法の任意の組合せが可能である。
【0019】ステップ130では、第1の接続が行われ
た後でワイヤを引き出す(図4)。このステップでは、
引き出したワイヤを実際に使用して、アンテナ部品を製
作するので、従来技術の方法の場合ほど多くのワイヤが
引き出されない。ワイヤの長さは、アンテナの共振周波
数によって決まる。
【0020】このステップ130では、引き出したワイ
ヤに張力がかからないように、ワイヤ・ボンディング装
置のヘッドの移動速度に対して制御された速度でワイヤ
を引き出さなければならない。これは、ワイヤ・ボンデ
ィング業界で、短い距離、すなわち1mmないし3mm
の巻付けワイヤでは普通に行われている慣行である。た
だし、本発明では、この制御が、巻付けワイヤのより長
い距離に働く必要がある。さらに場合によってはアンテ
ナ部品を製作する際に曲線またはループができるよう
に、ヘッドを制御して、ワイヤ送りに対してヘッドの速
度を遅くすることがある。この巻付けによって長さが1
0mmないし1000mmのアンテナが得られる。
【0021】ステップ140では、第1のワイヤの第2
の端を切断し、ワイヤの切断端は接続されていないまま
にする。切断は、ブレード213(ウェッジ、ギロチ
ン)、チョッパ、ペンチ、レーザなど周知のどんな方法
によって行うこともできる。ステップ150、160お
よび170では、第2のワイヤについて、ステップ12
0、130、および140をそれぞれ繰り返す。
【0022】ワイヤの切断端は、いくつかの方法で定位
置に取り付けることができる(ステップ130および1
60)。ワイヤの切断端は、切断端の下に少量の接着材
169を滴下することによって、基板上の定位置に保持
することができる。(図5および図8も参照)。接着材
169は、ノズル168によって供給する。また、基板
が粘着性になり切断端に付着するように、切断端が静止
する箇所において基板を局部的に加熱して、切断端を定
位置に保持することもできる。基板の局部加熱は周知の
ものであり、ツールによってまたはレーザ・ビームを加
熱点に合焦させて(236)、熱をスポット的に加える
ことを含んでいる。接着材も周知のものである。それに
は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、および酪酸フェノ
ール樹脂がある。ワイヤは、切断(140、170)の
前でも後でも取り付けできる(130、160)ことに
留意されたい。ワイヤを切断後に取り付ける場合、ワイ
ヤの切断端を、基板に取り付ける前に、圧力によって定
位置に一時的に保持することができる。
【0023】切断端を基板に取り付ける他の方法は、ワ
イヤ(131、132)を加熱して(図6)、切断端が
接点において基板を加熱するようにし、切断端を基板に
取り付けるものである。ワイヤは、誘導加熱237、抵
抗加熱235、レーザ加熱236、またはこの目的に使
用される他の方法により加熱(231)することができ
る。代わりに、ワイヤの一部または全部が基板内に埋め
込まれるように、ワイヤの下にある基板の部分を加熱す
る(235ないし237)こともできる。この効果は、
ワイヤ(131、132)の一部(または全部)が基板
に埋め込まれるように、ワイヤを加熱し(235ないし
237)、ワイヤの一部(または全部)に圧力を加える
(246)ことによっても達成される。また、ワイヤが
基板の軟化した部分に付着するように、加熱ステージ2
12により基板を加熱する(図7)ことによって達成で
きる。さらに、圧力と熱がワイヤ131に同時に加わる
ように、圧力手段246を加熱、例えば抵抗加熱235
することもできる。
【0024】前記のステップを用いることにより、複数
のワイヤ(131または132)を個々の接点(208
または207)に取り付け、引き出し、基板に取り付
け、切断することができることに留意されたい。これら
のワイヤは、互いに異なる角度で配置することができ
る。
【0025】図1のステップ180では、チップを、図
9に示したカプセル材の保護層で覆う。供給ノズル20
1が、チップ205の表面上にカプセル材282を滴下
して、保護コーティング283を形成する。カプセル材
は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、またはその他のポ
リマー材料とすることができる。好ましい実施例では、
カプセル材は、チップ上の感光性回路を保護するために
不透明である。
【0026】ステップ190では、ロール・ラミネータ
を使用して、加熱されたローラ295と296の間でサ
ンドウィッチ構造をプレスすることにより、完成したチ
ップ・アンテナ構造を有機カバー293(下部)と29
4(上部)の間に封止する(図10)。有機カバーは、
ポリエステル、ポリエチレン、または加熱によって軟化
するその他の有機フィルムの単層から構成される。好ま
しい実施例では、フィルムは、共重合体EVA(エチレ
ン酢酸ビニル)の内側層297とポリエステルの外側層
298の2つの層から構成される。他の実施例では、1
つの層のみ(例えば上部層294)を加えるだけでよ
い。
【0027】図13ないし図17は、ワイヤ331の配
置(図13)、ワイヤのボンディング(図14および図
15)、ワイヤの引き出し(図16)、ワイヤの切断
(図17)の詳細を示す。図13では、ワイヤ331
を、基板310に取り付けた半導体チップ305上の接
続パッド307上に配置する。図14では、超音波エネ
ルギー334を使用して、ワイヤ331をパッド307
にボンディングする。図15では、ウェッジ・ボンド3
33が完成しており、図16に示すように、ワイヤが引
き出されるとき、ボンディング・ヘッド332が基板か
ら引き上げられる。図17では、ワイヤを所定の長さの
ところで止め、ブレード340で切断する。
【0028】図18ないし図19は、本発明の実施例4
00を示す。ワイヤ431および432は、金属パッド
終端サイト445および446で終端している。平面図
図18は、ワイヤ431および432がチップ上の接点
445および446に接続されている、有機基板410
上の半導体チップ405を示す。図19は側面図であ
る。
【0029】接点445(および446)は、アンテナ
・ワイヤ432(431)の切断端を定位置に保持する
働きをする。接点445および446は、金、銀、アル
ミニウム、銅、ニッケル、またはその合金でできてい
る。これを、基板の表面に取り付けた基板上またはその
他の材料(シリコーン樹脂またはその他の金属)上に薄
い層として付着させることができる。好ましい実施例で
は、アンテナ・ワイヤ以外は、接点445および446
に接続しない。
【0030】図20は、ワイヤが第1の接点507およ
び第2の接点508にボンディングされている、有機基
板502上の半導体チップ505、515、525の連
続するストリップ500を示す。ワイヤ531、532
はそれぞれ1/2波長の長さである。前記の図2ないし
図12および図13ないし図17に示したようなボンデ
ィング作業および封止作業の後、タグのストリップ50
1を、ブレード561により、点線551および552
で示す位置で、セグメント541、542、543等に
切断する。好ましい実施例では、ブレードによる切断
は、残りのワイヤ・セグメント533、534、53
5、536等がそれぞれ1/4波長の長さになるよう
に、チップ間の途中まで行う。
【0031】図21は、有機基板502上の半導体チッ
プ550、560、570、580、590の連続する
ストリップ・アレイ501を示す。ワイヤは、それぞれ
半導体上の、第1と第2の接点551と553、561
と563、571と573、574と575、577と
578、ならびに第3および第4の接点552と55
4、562と564、594と595、581と58
3、591と593にボンディングされている。好まし
い実施例では、ワイヤ511、512、513、および
514は、それぞれ1/2波長の長さである。前記の図
2ないし図12および図13ないし図17に示したよう
なボンディング作業および封止作業の後、タグのストリ
ップ・アレイ501を、ブレード561により、点線5
22、523、524等で示される位置で、アレイ・セ
グメント517、518、519、520、521等に
切断する。好ましい実施例では、ブレードによる切断
は、残りのワイヤ・セグメント556、565、56
6、576、567、568等がそれぞれ1/4波長の
長さになるように、チップ間の途中まで行う。他の好ま
しい実施例では、切断522、523、524等を1組
のブレード561によって同時に行う。
【0032】半導体チップ(代表的には590)は、他
の半導体チップ上の接点に接続されない1つのワイヤ
(代表的には593A)を有することに留意されたい。
このような場合、ワイヤ593Aの端は、前記の方法の
いずれかの方法で終端させる。好ましい一実施例では、
ワイヤ593Aは、図18ないし図19に示すように、
基板上にある接点(代表的には593B)で終端する。
図21は、基板上にアレイを形成する3列の半導体チッ
プを示していることにさらに留意されたい。(図20に
は1つの列が示してある。)ただし、列の数は、2列か
ら基板上に取り付けられるだけの数までの範囲の数であ
る。
【0033】図22は、ブレード641および642の
アレイによって、個々のセグメント611、612、6
13に切断(650)されるRFタグ610のストリッ
プを示す。
【0034】図23は、仮ポスト・ワイヤ・ガイド72
0の使用によるループ・アンテナの製作700を示す。
仮ポスト720を基板710まで押し下げる(75
0)。ワイヤ730をまず図2ないし図12の接続パッ
ド207にボンディングした後、ボンディング・ヘッド
740によって引き出す(130)。ワイヤ730を、
ボンディング・ヘッドによって仮ポスト720の周りに
案内する。このプロセスを基板の他端でも繰り返して、
ワイヤを図2ないし図12の接続パッド208にボンデ
ィングして、ループ・アンテナを形成する。次いで、仮
ポスト720を持ち上げ(751)、プロセスが完了す
る。ワイヤは、前記の方法を用いて、基板に取り付け
る。
【0035】図24は、打出しスタッド820ワイヤ・
ガイドの使用によるループ・アンテナの製作800を示
す。スタッド820は、基板810内に恒久的に打ち込
まれている。ワイヤ830をまず図2ないし図12の接
続パッド207にボンディングした後、ボンディング・
ヘッド840によって引き出す。ワイヤを、ボンディン
グ・ヘッドによって打出しスタッド820の周りに案内
する。このプロセスを基板の他端でも繰り返して、ワイ
ヤを図2ないし図12の接続パッド208にボンディン
グして、ループ・アンテナを形成する。スタッド820
は、基板上の定位置に残る。
【0036】図25は、持ち上げフラップ・ワイヤ・ガ
イド920の使用によるループ・アンテナの製作900
を示す。フラップは、押抜きツールによって基板910
内に予め押し抜かれている。次いで、フラップ920
を、空気噴射925やピン926などの機械的方法によ
って、基板910内で持ち上げる。ワイヤ930を、ま
ず図2ないし図12の接続パッド207にボンディング
した後、ボンディング・ヘッド940によって引き出
す。ワイヤを、ボンディング・ヘッドによって持ち上げ
フラップ920の周りに案内する。このプロセスを基板
の他端でも繰り返して、ワイヤを図2ないし図12の接
続パッド208にボンディングして、ループ・アンテナ
を形成する。機械的持ち上げ手段925が除去される
と、フラップ920が自由になり、フラップ920がワ
イヤ930を基板上の定位置に保持する。
【0037】図23ないし図25に示す方法のいくつか
の好ましい実施例では、前記の方法(例えば、熱または
圧力)のいずれかによって、ワイヤを基板に取り付ける
ことができる。
【0038】図26は、熱1064および圧力1065
を加えることによる、タグ1000の完成を示す。半導
体チップ1010上の接続パッド1006および100
8(1007および1009)にワイヤ1025(およ
び1035)をボンディングすることによって、多数の
アンテナ1020(および1030)が製作されてい
る。チップ1005および接続パッド(1006ないし
1009)を覆うために、カプセル材1030が塗布さ
れている。基板1040を、有機カバー1045の下に
配置する。好ましい実施例では、有機カバーは、PET
の外側層1060とEVAの内側層1050から構成さ
れる。パッケージを封止するために、熱1064および
圧力1065を加える。他の実施例では、下部カバー1
046がタグの下に配置されており、上部カバー104
5と同時に積層される。PETは、ポリエステルとも呼
ばれる。
【0039】この開示により、当業者は、本発明者の企
図する範囲内にある本発明の均等な実施例を開発するこ
とができよう。例えば、図2ないし図12、図13ない
し図17、および図20ないし図21に記載した方法を
用いて、それぞれ互いに異なる角度をなす(例えば、直
交しない)多数のアンテナを有する無線周波数タグを製
作することができる。
【0040】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0041】(1)a.第1および第2の接点と、メモ
リと、無線周波数信号をある周波数で変調するための論
理回路とを有する半導体を有機基板上に取り付けるステ
ップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
のボンディングされた端を第1の接点に取り付けるステ
ップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤを有機基板に取り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
で切断するステップと、 f.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
のボンディングされた端を第2の接点に取り付けるステ
ップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第2の長さに引き出すステップと、 h.第2の切断されたワイヤを有機基板に取り付けるス
テップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
ところで切断するステップとを含み、それにより第1お
よび第2のワイヤが、その周波数で信号を受信するアン
テナを形成し、その信号が半導体の論理回路によって変
調され、変調された信号がアンテナによって送信される
ことを特徴とする、無線周波数タグを作成する方法。 (2)第1および第2の長さが周波数の1/4波長に等
しいことを特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (3)半導体および第1および第2の接点をカプセル材
で封止するステップをさらに含むことを特徴とする、上
記(1)に記載の方法。 (4)基板、半導体、および第1および第2のワイヤ
を、上部有機カバーで封止するステップをさらに含むこ
とを特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (5)上部有機カバーが、有機フィルムである外側層と
カバー接着材である内側層を有することを特徴とする、
上記(4)に記載の方法。 (6)基板の上部が取り付けられた上部カバーで覆わ
れ、かつ基板の下部が取り付けられた下部カバーで覆わ
れていることを特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (7)a.第1および第2の接点と、メモリと、無線周
波数信号をある周波数で変調するための論理回路とを有
する半導体を有機基板上に取り付けるステップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
の第1のボンディングされた端を第1のチップ接点に取
り付けるステップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤの第1の切断端を基板上の第1の終端
サイトに取り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
で切断するステップと、 f.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
の第2のボンディングされた端を第2の接点に取り付け
るステップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第2の長さに引き出すステップと、 h.第2のワイヤの第2の切断端を基板上の第2の終端
サイトに取り付けるステップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
ところで切断するステップとを含み、それにより第1お
よび第2のワイヤが、その周波数で信号を受信するアン
テナを形成し、その信号が半導体の論理回路によって変
調され、変調された信号がアンテナによって送信される
ことを特徴とする、無線周波数タグを作成する方法。 (8)第1および第2の長さが周波数の1/4波長に等
しいことを特徴とする、上記(7)に記載の方法。 (9)a.それぞれ第1および第2のチップ接点と、メ
モリと、無線周波数信号をある周波数で変調するための
論理回路とを有する3つまたはそれ以上の半導体を有機
基板のストリップ上に取り付けるステップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
の第1のボンディングされた端を第1のチップ上の第1
のチップ接点に取り付けるステップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤの第1の切断端を、ワイヤ・ボンディ
ング機により、第2のチップ上の第2のチップ接点に取
り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
で切断するステップと、 f.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
の第2のボンディングされた端を第1のチップの第2の
接点に取り付けるステップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第2の長さに引き出すステップと、 h.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
の第2の切断端を第3のチップ上の第1のチップ接点に
取り付けるステップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
ところで切断するステップと、 j.第1の半導体と第2の半導体の間で第1のワイヤを
切断し、かつ第1の半導体と第3の半導体の間で第2の
ワイヤを切断するステップとを含み、それにより第1お
よび第2のワイヤが、その周波数で信号を受信するアン
テナを形成し、その信号が半導体の論理回路によって変
調され、変調された信号がアンテナによって送信される
ことを特徴とする、無線周波数タグを作成する方法。 (10)a.第1および第2の接点と、メモリと、無線
周波数信号をある周波数で変調するための論理回路とを
有する半導体を有機基板上に取り付けるステップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、ワイヤの第1
のボンディングされた端を第1の接点に取り付けるステ
ップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
1つまたは複数のワイヤ・ガイドの周りに引き出すステ
ップと、 d.ワイヤの切断端を、ワイヤ・ボンディング機を使用
して、第2の接点に取り付けるステップと、 e.ワイヤを第2の接点にある切断端においてある長さ
のところで切断するステップとを含み、それによりワイ
ヤが、その周波数で信号を受信する折り畳みダイポール
・アンテナを形成し、その信号が半導体の論理回路によ
って変調され、変調された信号がアンテナによって送信
されることを特徴とする、無線周波数タグを作成する方
法。 (11)半導体が、2つまたはそれ以上の組の第1およ
び第2の接点を有し、接点の各対ごとにステップaない
しeを繰り返して、複数の折り畳みダイポール・アンテ
ナを製作することを特徴とする、上記(10)に記載の
方法。 (12)a.第1、第2、第3、および第4のチップ接
点と、メモリと、無線周波数信号をある周波数で変調す
るための論理回路とを有する、4つまたはそれ以上の半
導体をアレイになった有機基板のストリップ上に取り付
けるステップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
の第1のボンディングされた端を第1のチップ上の第1
のチップ接点に取り付けるステップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤの第1のボンディングされた切断端
を、ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のチップ
上の第2のチップ接点に取り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
で切断するステップと、 f.第2のワイヤの第2のボンディングされた端を、ワ
イヤ・ボンディング機を使用して、第1のチップの第2
の接点に取り付けるステップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第2の長さに引き出すステップと、 h.第2のワイヤの第2の切断されたワイヤを、ワイヤ
・ボンディング機を使用して、第3のチップ上の第1の
チップ接点に取り付けるステップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
ところで切断するステップと、 j.第3のワイヤの第3の切断されたワイヤを、ワイヤ
・ボンディング機を使用して、第1のチップ上の第3の
チップ接点に取り付けるステップと、 k.第3のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第3の長さに引き出すステップと、 l.第3のワイヤの第3の切断されたワイヤを、ワイヤ
・ボンディング機を使用して、第4のチップ上の第4の
チップ接点に取り付けるステップと、 m.第3のワイヤを第3の切断端において第3の長さの
ところで切断するステップと、 n.第4のワイヤの第4の切断されたワイヤを、ワイヤ
・ボンディング機を使用して、第1のチップ上の第4の
チップ接点に取り付けるステップと、 o.第4のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
第4の長さに引き出すステップと、 p.第4のワイヤの第4の切断されたワイヤを、基板上
の接続点に取り付けるステップと、 q.第4のワイヤを第4の切断端において第4の長さの
ところで切断するステップと、 r.第1の半導体と第2の半導体の間で第1のワイヤを
切断し、第1の半導体と第3の半導体の間で第2のワイ
ヤを切断し、第1の半導体と第4の半導体の間で第3の
ワイヤを切断するステップとを含み、それにより第1、
第2、第3、および第4のワイヤが、その周波数で信号
を受信する2つのアンテナを形成し、その信号が半導体
の論理回路によって変調され、変調された信号がアンテ
ナによって送信されることを特徴とする、複数の無線周
波数タグを作成する方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の諸ステップを示すフローチャートであ
る。
【図2】図1に示す方法の最初のステップにおける無線
周波数(RF)タグを示す図である。
【図3】図1に示す方法の図2に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図4】図1に示す方法の図3に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図5】図1に示す方法の図4に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図6】図1に示す方法の図5に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図7】図1に示す方法の図6に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図8】図1に示す方法の図7に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図9】図1に示す方法の図8に続くステップにおける
無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図10】図1に示す方法の図9に続くステップにおけ
る無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図11】図1に示す方法の図10に続くステップにお
ける無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図12】図1に示す方法の図11に続くステップにお
ける無線周波数(RF)タグを示す図である。
【図13】本方法のワイヤ配置ステップの詳細を示す図
である。
【図14】本方法のワイヤ・ボンディング・ステップの
詳細を示す図である。
【図15】本方法のワイヤ・ボンディング・ステップの
詳細を示す図である。
【図16】本方法のワイヤ引出しステップの詳細を示す
図である。
【図17】本方法のワイヤ切断ステップの詳細を示す図
である。
【図18】アンテナ・ワイヤの端で金属パッドが終端す
るように製作されたRFタグを示す平面図である。
【図19】アンテナ・ワイヤの端で金属パッドが終端す
るように製作されたRFタグを示す側面図である。
【図20】本プロセスの好ましい実施例により個々のタ
グを作成するために切断されたRFタグの連続するスト
リップを示す図である。
【図21】本プロセスの好ましい実施例により個々のタ
グを作成するために切断されたRFタグの連続するスト
リップを示す図である。
【図22】ブレードのアレイによって個々のセグメント
に切断された一連のタグを示す側面図である。
【図23】仮ポストを使用してアンテナ・ワイヤの配置
を案内するために、ループ・アンテナの製作を示す図で
ある。
【図24】打出しスタッドを使用してアンテナ・ワイヤ
の配置を案内する、ループ・アンテナの製作を示す図で
ある。
【図25】持ち上げられたフラップを使用してアンテナ
・ワイヤの配置を案内する、ループ・アンテナの製作を
示す図である。
【図26】有機カバーの間に2つのループ・アンテナを
有するタグの積層を示す図である。
【符号の説明】
131 ワイヤ 201 供給ノズル 202 部品取上げ配置機 205 チップ 206 レーザ 207 接続パッド 208 接続パッド 210 有機基板 211 層 212 加熱ステージ 213 ブレード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・アンソニー・コフィーノ アメリカ合衆国10580 ニューヨーク州 ライ ジーン・ストリート 19 (72)発明者 ハーレイ・ケント・ハインリッヒ アメリカ合衆国10509 ニューヨーク州 ブルースター オールド・パットナム・ レイク・ロード ルート3 (72)発明者 グレン・ウォールデン・ジョンソン アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ バーチ・ストリ ート 2819 (72)発明者 ポール・アンドリュー・モスコウィッツ アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ ハンターブルッ ク・ロード 2015 (72)発明者 フィリップ・マーフィ アメリカ合衆国06812 コネチカット州 ニュー・フェアフィールド フルトン・ ドライブ 14 (72)発明者 ジョージ・フレデリック・ウォーカー アメリカ合衆国10028 ニューヨーク州 ニューヨーク ヨーク・アベニュー 1540 アパートメント11ケイ (56)参考文献 特開 昭60−7760(JP,A) 特開 平4−188904(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 25/00 H01L 25/04

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a.第1および第2の接点と、メモリと、
    無線周波数信号をある周波数で変調するための論理回路
    とを有する半導体を有機基板上に取り付けるステップ
    と、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
    のボンディングされた端を第1の接点に取り付けるステ
    ップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤを有機基板に取り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
    で切断するステップと、 f.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
    のボンディングされた端を第2の接点に取り付けるステ
    ップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第2の長さに引き出すステップと、 h.第2の切断されたワイヤを有機基板に取り付けるス
    テップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
    ところで切断するステップとを含み、 それにより第1および第2のワイヤが、その周波数で信
    号を受信するアンテナを形成し、その信号が半導体の論
    理回路によって変調され、変調された信号がアンテナに
    よって送信されることを特徴とする、無線周波数タグを
    作成する方法。
  2. 【請求項2】第1および第2の長さが周波数の1/4波
    長に等しいことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】半導体および第1および第2の接点をカプ
    セル材で封止するステップをさらに含むことを特徴とす
    る、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】基板、半導体、および第1および第2のワ
    イヤを、上部有機カバーで封止するステップをさらに含
    むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】上部有機カバーが、有機フィルムである外
    側層とカバー接着材である内側層を有することを特徴と
    する、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】基板の上部が取り付けられた上部カバーで
    覆われ、かつ基板の下部が取り付けられた下部カバーで
    覆われていることを特徴とする、請求項1に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】a.第1および第2の接点と、メモリと、
    無線周波数信号をある周波数で変調するための論理回路
    とを有する半導体を有機基板上に取り付けるステップ
    と、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
    の第1のボンディングされた端を第1のチップ接点に取
    り付けるステップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤの第1の切断端を基板上の第1の終端
    サイトに取り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
    で切断するステップと、 f.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
    の第2のボンディングされた端を第2の接点に取り付け
    るステップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第2の長さに引き出すステップと、 h.第2のワイヤの第2の切断端を基板上の第2の終端
    サイトに取り付けるステップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
    ところで切断するステップとを含み、 それにより第1および第2のワイヤが、その周波数で信
    号を受信するアンテナを形成し、その信号が半導体の論
    理回路によって変調され、変調された信号がアンテナに
    よって送信されることを特徴とする、無線周波数タグを
    作成する方法。
  8. 【請求項8】第1および第2の長さが周波数の1/4波
    長に等しいことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】a.それぞれ第1および第2のチップ接点
    と、メモリと、無線周波数信号をある周波数で変調する
    ための論理回路とを有する3つまたはそれ以上の半導体
    を有機基板のストリップ上に取り付けるステップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
    の第1のボンディングされた端を第1のチップ上の第1
    のチップ接点に取り付けるステップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤの第1の切断端を、ワイヤ・ボンディ
    ング機により、第2のチップ上の第2のチップ接点に取
    り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
    で切断するステップと、 f.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
    の第2のボンディングされた端を第1のチップの第2の
    接点に取り付けるステップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第2の長さに引き出すステップと、 h.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のワイヤ
    の第2の切断端を第3のチップ上の第1のチップ接点に
    取り付けるステップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
    ところで切断するステップと、 j.第1の半導体と第2の半導体の間で第1のワイヤを
    切断し、かつ第1の半導体と第3の半導体の間で第2の
    ワイヤを切断するステップとを含み、 それにより第1および第2のワイヤが、その周波数で信
    号を受信するアンテナを形成し、その信号が半導体の論
    理回路によって変調され、変調された信号がアンテナに
    よって送信されることを特徴とする、無線周波数タグを
    作成する方法。
  10. 【請求項10】a.第1および第2の接点と、メモリ
    と、無線周波数信号をある周波数で変調するための論理
    回路とを有する半導体を有機基板上に取り付けるステッ
    プと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、ワイヤの第1
    のボンディングされた端を第1の接点に取り付けるステ
    ップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    1つまたは複数のワイヤ・ガイドの周りに引き出すステ
    ップと、 d.ワイヤの切断端を、ワイヤ・ボンディング機を使用
    して、第2の接点に取り付けるステップと、 e.ワイヤを第2の接点にある切断端においてある長さ
    のところで切断するステップとを含み、 それによりワイヤが、その周波数で信号を受信する折り
    畳みダイポール・アンテナを形成し、その信号が半導体
    の論理回路によって変調され、変調された信号がアンテ
    ナによって送信されることを特徴とする、無線周波数タ
    グを作成する方法。
  11. 【請求項11】半導体が、2つまたはそれ以上の組の第
    1および第2の接点を有し、接点の各対ごとにステップ
    aないしeを繰り返して、複数の折り畳みダイポール・
    アンテナを製作することを特徴とする、請求項10に記
    載の方法。
  12. 【請求項12】a.第1、第2、第3、および第4のチ
    ップ接点と、メモリと、無線周波数信号をある周波数で
    変調するための論理回路とを有する、4つまたはそれ以
    上の半導体をアレイになった有機基板のストリップ上に
    取り付けるステップと、 b.ワイヤ・ボンディング機を使用して、第1のワイヤ
    の第1のボンディングされた端を第1のチップ上の第1
    のチップ接点に取り付けるステップと、 c.第1のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第1の長さに引き出すステップと、 d.第1のワイヤの第1のボンディングされた切断端
    を、ワイヤ・ボンディング機を使用して、第2のチップ
    上の第2のチップ接点に取り付けるステップと、 e.ワイヤを第1の切断端において第1の長さのところ
    で切断するステップと、 f.第2のワイヤの第2のボンディングされた端を、ワ
    イヤ・ボンディング機を使用して、第1のチップの第2
    の接点に取り付けるステップと、 g.第2のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第2の長さに引き出すステップと、 h.第2のワイヤの第2の切断されたワイヤを、ワイヤ
    ・ボンディング機を使用して、第3のチップ上の第1の
    チップ接点に取り付けるステップと、 i.第2のワイヤを第2の切断端において第2の長さの
    ところで切断するステップと、 j.第3のワイヤの第3の切断されたワイヤを、ワイヤ
    ・ボンディング機を使用して、第1のチップ上の第3の
    チップ接点に取り付けるステップと、 k.第3のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第3の長さに引き出すステップと、 l.第3のワイヤの第3の切断されたワイヤを、ワイヤ
    ・ボンディング機を使用して、第4のチップ上の第4の
    チップ接点に取り付けるステップと、 m.第3のワイヤを第3の切断端において第3の長さの
    ところで切断するステップと、 n.第4のワイヤの第4の切断されたワイヤを、ワイヤ
    ・ボンディング機を使用して、第1のチップ上の第4の
    チップ接点に取り付けるステップと、 o.第4のワイヤを、ワイヤ・ボンディング機により、
    第4の長さに引き出すステップと、 p.第4のワイヤの第4の切断されたワイヤを、基板上
    の接続点に取り付けるステップと、 q.第4のワイヤを第4の切断端において第4の長さの
    ところで切断するステップと、 r.第1の半導体と第2の半導体の間で第1のワイヤを
    切断し、第1の半導体と第3の半導体の間で第2のワイ
    ヤを切断し、第1の半導体と第4の半導体の間で第3の
    ワイヤを切断するステップとを含み、 それにより第1、第2、第3、および第4のワイヤが、
    その周波数で信号を受信する2つのアンテナを形成し、
    その信号が半導体の論理回路によって変調され、変調さ
    れた信号がアンテナによって送信されることを特徴とす
    る、複数の無線周波数タグを作成する方法。
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