JP4608258B2 - スマートラベル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スマートラベル及びその製造方法に係り、特に、ロール形状のアンテナを備えたスマートラベル及びその製造方法に関する。

スマートラベルは、物流の流れをリアルタイムで監視しかつ物流の変動状況をリアルタイムで更新しうるように物流の一部をなす製品に付着されるように製造された電子ラベルである。スマートラベルは、有線リーダ及びバーコードを利用した物流識別方式の欠点を補完するために開発されたＲＦＩＤ方式で利用される。ＲＦＩＤ方式は、リーダから出力される無線周波数を用いて製品に付着されたスマートラベルまたはタグを識別し、データをホストに伝送するシステムである。

スマートラベルは、ＩＣチップと、リーダと通信するアンテナとより構成されている。スマートラベルは、例えば図書館における図書の管理や倉庫管理など様々な物流情報管理に利用されうる。特許文献１及び２には、スマートラベルに関する技術内容が開示されている。

図１は、通常的なスマートラベルを示す平面図である。図面を参照すれば、スマートラベルは、支持部材１１の上面に装着されたチップ１３と、チップ２１のアンテナ端子から延びたアンテナ１２とを備える。アンテナ１２は、例えばループ形状などの平面形状に形成されるが、これは支持部材１１の表面に導電性金属膜を塗布した後にエッチングすることによって形成されうる。アンテナ１２のループ形状は、アンテナ１２の一方の端部である内側端子１４と他方の端部である外側端子１５を電気的に接続することによって完成される。

従来の技術では、アンテナ１２の内側端子１４と外側端子１５とを接続する方式には技術的に困難な点がある。内側端子１４と外側端子１５とを接続する１つの方法として、絶縁部材でアンテナ１２の上部の一部を絶縁させ、伝導性ペースト、例えば銀（Ａｇ）ペーストを利用して内側端子１４と外側端子１５とを接続する。しかし、Ａｇペーストを塗布する方式は、スクリーン印刷方法を適用するので工程が複雑になる。また、Ａｇペーストの導電性は比較的低いので、アンテナの認識距離が短くなるという問題点がある。抵抗を減らすためにパターンの幅を広くすれば、相対的にラベルの全体サイズが大きくなる問題点が生じる。一方、絶縁ペーストまたは絶縁テープを支持部材の下部に形成し、金属フォイルを積層したテープを利用して超音波を用いて内側端子１４と外側端子１５とを接続する方式がある。この方法はアンテナの認識距離性能を低下させないが、製造コストの上昇が不可避である。

韓国特許出願第０２−４７８９２号公報 韓国特許出願第０２−６３８４３号公報

本発明が解決しようとする目的は、改善されたスマートラベル及びその製造方法を提供することである。

本発明が解決しようとする他の目的は、導電性の薄膜を積層した絶縁性支持部材を捲回して形成したリング形状のアンテナを備えたスマートラベル及びその製造方法を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明によれば、絶縁性支持部材の表面に積層された導電性の薄膜を捲回して円周面と両側面部分とを有するように形成されたアンテナと、アンテナの最外周に対応する導電性の薄膜に接続された第１の接続端子及びアンテナの最内周に対応する導電性の薄膜に接続された第２の接続端子とを有する半導体チップとを備えるスマートラベルが提供される。

半導体チップを収容するためにアンテナの側面部分の一方に凹部が形成される。

半導体チップの第１及び第２の接続端子は、導電性ペーストを介してアンテナの最内周及び最外周に対応する導電性の薄膜にそれぞれ接続される。

半導体チップの一方の表面は絶縁性ペースによってアンテナの凹部に付着され、半導体チップの反対側の表面は保護用シートによって覆われる。

アンテナは、絶縁性支持部材の内側にコアを含む。

コアは、絶縁性材料で製造されうる。

コアは、導電性材料で製造されうる。

また、本発明の他の側面によれば、絶縁性支持部材上に積層された導電性の薄膜を捲回してアンテナ前駆体を準備する過程と、アンテナ前駆体を切断して円周面と両側面部分とを備えたアンテナに形成する過程と、アンテナの側面部分の一方に凹部を形成する過程と、凹部に半導体チップを収容し、半導体チップの第１の接続端子をアンテナの最外周に配置された導電性の薄膜に接続させ、半導体チップの第２の接続端子をアンテナの最内周に配置された導電性の薄膜に接続させる過程とを含むスマートラベルの製造方法が提供される。

スマートラベルの製造方法は、絶縁性支持部材上に導電性の薄膜を積層し、導電性の薄膜を長手方向に分離する過程をさらに含む。

アンテナ前駆体を準備する過程は、絶縁性支持部材上に積層された導電性の薄膜をコアの周りに捲回することによって達成される。

本発明によるスマートラベル及びその製造方法は、従来の技術に比べてアンテナの製造工程が単純化されるだけでなく、その製造工程を通じて生産されたスマートラベル自体の性能が大きく向上する。

以下、本発明を添付された図面に示された一実施例を参考してさらに詳細に説明する。

図２は、本発明によるスマートラベルにおけるアンテナの前駆体を概略的に示す図であって、後工程において切断される前の状態を表す。アンテナの前駆体は、絶縁性支持部材２１と、絶縁性支持部材２１の表面に積層されかつ図２に示されるように捲回された導電性の薄膜２２とを含む。支持部材２１は、可撓性であり得、例えばポリエチレン樹脂が用いられうる。導電性の薄膜２２は、優れた電気的物性を示す銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）で形成されうる。アンテナの前駆体を図２に示されたように円筒形に捲回するために、絶縁性コアが使用されうる。そうでなければ、絶縁性コアの断面形状は、楕円形、四角形などでありうる。また、導電性材料より製造されたコアが使用されることもある。

図３は、複数のユニットアンテナの１つがアンテナ前駆体を切断することによって製作されることを示す。図３に示されたように、アンテナ前駆体３０は切断されて所定の幅Ｗを有するユニットアンテナ３１を形成する。ユニットアンテナ３１の幅Ｗは約１ｍｍであって非常に薄く、したがって、ユニットアンテナ３１を製品に付けても製品の寸法はほとんど大きくならない。アンテナ前駆体が容易に切断されるように、導電性の薄膜２２は、アンテナ前駆体が形成される前にエッチングによってまたはナイフの刃や金型などを用いて長手方向に分離されうる。換言すれば、絶縁性支持部材２１上の導電性の薄膜２２は捲回される前に長手方向に分離されうる。この場合、前駆体はレーザや刃によって容易に切断されうる。

図４は、図３に示されたアンテナにチップが付着される状態を示す図である。図４を参照すれば、ユニットアンテナ３１は全体的に薄いディスク状であって、円周面３１ａと、いずれかの側に側面３１ｂとを有する。ユニットアンテナ３１の絶縁性支持部材４１及び導電性の薄膜４２の側面がアンテナ３１の側面３１ｂから露出される。すなわち、図４の拡大円Ａに示されるように、絶縁性支持部材４１と導電性の薄膜４２とが交互になりユニットアンテナ３１の側面から露出される。半導体チップ４５はユニットアンテナ３１の側面３１ｂに付けられるが、このとき半導体チップ４５の第１の接続端子４６はアンテナ３１の最外周に接触し、半導体チップ４５の第２の側接続端子４７はアンテナ３１の最内周に接触するように設置される。半導体チップ４５の第１の接続端子４６及び第２の接続端子４７は、半導体チップ４５の底面に形成される。

図５は、チップがアンテナに付着された状態を示す図である。図５を参照すれば、アンテナ３１の側面３１ｂに半導体チップ４５が付着されている。半導体チップ４５の一辺の長さはＤ１、アンテナ３１の側面３１ｂの最内周と最外周間の距離はＤ２と表示されており、Ｄ１はＤ２とほぼ等しく形成される。これは、半導体チップ４５の側面に形成された２つの接続端子はユニットアンテナ３１の側面３１ｂから露出される最内周に対応する導電性の薄膜２２及び最外周に対応する導電性の薄膜２２に電気的に接続されなければならないためである。また、ユニットアンテナ３１の２つの端子間の距離が半導体チップ４５の接続端子間の距離と異なるときは、補助基板を使用して接続がなされうる。

図４に示されるように、ユニットアンテナ３１の側面３１ｂに凹部３１ｃを形成し、それによって半導体チップ４５が凹部の内部に収容されうる。この場合、半導体チップ４５はユニットアンテナ３１の側面３１ｂから突出することなく凹部３１ｃに収容され、それによって側面３１ｂは全体的に平坦な平面となりうる。半導体チップ４５の露出された表面は、外部に露出されないように保護用フィルムや接着剤によって覆われる。凹部３１ｃは、ミリングカッターによって形成されうる。

図６は、図５のＡ−Ａ線に沿って切り取った断面図である。図６を参照すれば、半導体チップ４５とアンテナ３１が接続された状態がさらに容易に理解できる。絶縁性支持部材４１及び導電性の薄膜４２の断面が交互になり、最外周に対応する導電性の薄膜４２ａが最外周に対応する絶縁性支持部材４１の一方の側面に積層される。最内周に対応する導電性の薄膜４２ａには保護用シート６２が付着される。すなわち、保護用シート６２は、ディスク形状を有するユニットアンテナ３１の内孔に露出された導電性の薄膜４２ａの表面を保護する。図４では保護用シート６２を明示していない。絶縁性コアを用いてアンテナ前駆体が形成されるとき、保護用シート６２は必要ない。

凹部３１ｃは、半導体チップ４５が付着されうるような図６の断面図の側面部分に形成される。絶縁性接着剤６５は、凹部３１ｃ内に塗布される。絶縁性接着剤６５は、半導体チップ４５をユニットアンテナ３１に付着するために用いられ、最外周に対応する導電性の薄膜４２ｂ及び最内周に対応する導電性の薄膜４２ａが断面に露出されるように塗布される。導電性ペースト６１は、最外周位置で導電性の薄膜４２ｂ上に、最内周位置で導電性の薄膜４２ａ上に塗布される。導電性ペースト６１を介して半導体チップ４５の第１の接続端子４６は最外周に対応する導電性の薄膜４２ｂに接続され、半導体チップ４５の第２の接続端子４７は最内周に対応する導電性の薄膜４２ａと接続される。導電性ペーストが使用されないときは、アンテナ端子と半導体チップ端子はフリップチップボンディングなどの方法で電気的に接続されうる。上述したように、半導体チップ４５の両接続端子４６及び４７とループ形状に捲回された導電性の薄膜４２とは接続される。保護フィルム６３は、チップ４５の上側に付着される。保護フィルム６３は、ラベルを製品に付着するための接着剤としての機能を有しうる。

上記構造のスマートラベルが物流を構成する製品や本に適用されるとき、ラベルが製品や本に付けられるように半導体チップ４５が付着されたユニットアンテナ３１の側面３１ｂに接着剤が塗布される。ユニットアンテナ３１の円周面３１ａの幅Ｗは約１〜２ｍｍとなるように非常に小さく形成されるので、ラベルは物流の流れを妨げることなく物流関連情報を提供できる。また、導電性の薄膜によって形成されたユニットアンテナ３１は、従来のスマートラベルを備えたアンテナより認識距離が向上されるので、広範囲な適用が可能である。

上述したように、本発明に基づくスマートラベル及びその製造方法に従って、アンテナの製造工程は従来技術に比べて単純化される。上記の製造方法によって製造されるスマートラベルの性能は、著しく向上される。

本発明は、添付された図面に示された好適実施例を参照して説明されてきたが、これらは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲によって決定されなければならない。

本発明によるスマートラベルは、例えば図書館における図書の管理や倉庫管理など様々な物流情報管理に利用されうる。

従来の技術によるスマートラベルを示す平面図である。 本発明の一実施例によるスマートラベルに設けられるアンテナの前駆体を示す斜視図である。 アンテナ前駆体を切断して複数のユニットアンテナに切断することによって製作されたユニットアンテナの１つを示す図である。 図３に示されたアンテナにチップが付着された状態を表す概略的な分解斜視図である。 チップがアンテナに付着された状態を表す斜視図である。 図５のＡ−Ａ線に沿って切り取った断面図である。

符号の説明

２１ 支持部材
２２ 導電性の薄膜
３１ ユニットアンテナ

Claims (10)

1. スマートラベルであって、
   絶縁性支持部材の表面に積層された導電性の薄膜を捲回して円周面と両側面部分とを有するように形成されたアンテナと、
   前記アンテナの最外周に対応する前記導電性の薄膜に接続された第１の接続端子及び前記アンテナの最内周に対応する前記導電性の薄膜に接続された第２の接続端子とを有する半導体チップとを備え、
   前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子がそれぞれ前記最外周に対応する前記導電性の薄膜及び前記最内周に対応する前記導電性の薄膜上に位置するように、前記半導体チップが前記アンテナの前記側面に付着されたことを特徴とするスマートラベル。
2. 前記半導体チップを収容するために前記アンテナの前記側面部分の一方に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスマートラベル。
3. 前記半導体チップの前記第１及び第２の接続端子が、導電性ペーストを介して前記アンテナの最内周及び最外周に対応する前記導電性の薄膜にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１に記載のスマートラベル。
4. 前記半導体チップの一方の表面が絶縁性ペーストによって前記アンテナの前記凹部に付着され、前記半導体チップの反対側の表面が保護用シートよって覆われることを特徴とする請求項２に記載のスマートラベル。
5. 前記アンテナが、前記絶縁性支持部材の内側にコアを有し、前記コアが絶縁性材料又は導電性材料で製造されることを特徴とする請求項１に記載のスマートラベル。
6. 前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子がそれぞれ前記半導体チップの互いに反対側に位置する端部にあり、前記両端部間の前記半導体チップの一辺の長さが前記アンテナの前記最内周と前記最外周との間の距離に等しいことを特徴とする請求項１に記載のスマートラベル。
7. スマートラベルの製造方法であって、
   絶縁性支持部材上に積層された導電性の薄膜を捲回してアンテナ前駆体を準備する過程と、
   前記アンテナ前駆体を切断して円周面と両側面部分とを備えたアンテナに形成する過程と、
   前記アンテナの前記側面部分の一方に凹部を形成する過程と、
   前記凹部に半導体チップを収容して前記半導体チップの第１の接続端子及び第２の接続端子がそれぞれ最外周に対応する前記導電性の薄膜及び最内周に対応する前記導電性の薄膜上に位置させ、前記半導体チップの前記第１の接続端子を前記アンテナの前記最外周に配置された前記導電性の薄膜に接続させ、前記半導体チップの前記第２の接続端子を前記アンテナの前記最内周に配置された前記導電性の薄膜に接続させる過程とを含むことを特徴とする方法。
8. 前記絶縁性支持部材上に前記導電性の薄膜を積層し、前記導電性の薄膜を長手方向に分離する過程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記アンテナ前駆体を準備する過程が、前記絶縁性支持部材上に積層された前記導電性の薄膜をコアの周りに捲回することによって達成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子がそれぞれ前記半導体チップの互いに反対側に位置する端部にあり、前記両端部間の前記半導体チップの一辺の長さが前記アンテナの前記最内周と前記最外周との間の距離に等しいことを特徴とする請求項７に記載の方法。

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