JP5167264B2

JP5167264B2 - 無線周波数インレイを作製する方法および装置

Info

Publication number: JP5167264B2
Application number: JP2009530971A
Authority: JP
Inventors: フィン、デービッド
Original assignee: エイチアイディーグローバルジーエムビーエイチ
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: JP2010505212A

Description

本発明は、無線周波数（ＲＦ）インレイを作製する方法および装置ならびに得られるインレイに関し、より詳細には、基板材料に取り付けられた集積回路とアンテナとを含む高周波ＲＦデバイスを作製する方法および装置に関する。

ＲＦインレイは一般に、何らかのタイプの基板上で共に接合された集積回路およびアンテナであると理解されている。通常は、このインレイをさらなる加工にかけて、最終製品を作製する。さらなる加工には、プラスチックなどの材料の追加の外層を付け加えてカード状デバイスを作製することが含まれうる。他の仕上げ技法では、製品の最終的な応用例に応じて、インレイを様々な最終形態に形成することができる。

一般的には、この集積回路が、無線周波数通信によってアンテナを介して１つまたは複数の呼掛けデバイス（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）または読取り装置に誘導結合される。この集積回路またはチップは、様々なタスクを実行するのに有用な情報を含む。情報の１つのタイプは、ＲＦデバイスの所持者または使用者に関する識別情報である。この場合、このＲＦデバイスを、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスと呼ぶこともできる。必ずしもすべてのＲＦデバイスが、使用者の識別性についての情報を含むわけではなく、またＲＦデバイスの中には、使用者の識別性の他に情報を含むものがある。

完成形態のＲＦインレイは、様々な応用例で使用される。例えば、ＲＦインレイは、セキュリティアクセスデバイス（ＲＦＩＤデバイス）を作製するために使用されており、または他の応用例に使用することもできる。他の応用例は、使用者の識別に関係するものであっても関係しないものであってもよく、コンピュータまたはコンピュータネットワークおよびデータベースへのアクセス権、公共交通機関の定期券、有料道路の通行券、自動販売機支払いデバイス、デビットおよび／またはクレジットカード、ならびに旅券を含むがこれらに限定されるものではない。ＲＦデバイスに関する多様性や拡大する最終使用者応用例を考えて、ＲＦデバイスは「スマートカード」と呼ばれることもある。旅券などの一部の識別用の応用例では現在、ＲＦＩＤインレイまたはＲＦＩＤプリラム（ｐｒｅｌａｍ）（積層加工にかけられたトランスポンダ）を利用して、識別データを記憶し、その識別データを効率的かつ迅速に転送して適切な行政機関で処理することができる。識別データには、指紋などの生物測定データ、および／または旅券所持者の写真、ならびに所持者を識別する情報が含まれうる。

ＲＦインレイを製造するための様々な方法が存在する。一部の方法では、１つまたは複数の層からなる基板が、熱間および／または冷間積層を含む様々なステップで加工される。チップおよびアンテナのサブアセンブリが１つまたは複数の層に組み込まれ、これらの層は、接着剤によって、またはプラスチック層を軟化させることによって共に接合され、圧力によってこれらの層を共に接合する。他の方法では、ワイヤが、アンテナの形態で基板内に取り付けられまたは埋め込まれ、このアンテナコイルの両端が、集積回路（ＩＣもしくはチップ）の端子に、またはチップモジュールの端子領域に取り付けられる。チップモジュールは、本明細書でこの用語を使用するとき、拡大された端子領域を有するリードフレームに取り付けられた集積回路を含む。チップの端子領域は、直径２０〜２８ミクロン程度の極めて微細かつ精密なワイヤによって、またはフリップチップの場合などでは導電性接着剤を介して、リードフレームの拡大された端子領域に接続される。チップ、およびリードフレームの端子領域への電気的接続は、エポキシ層内に入れて保護される。チップ／チップモジュールとアンテナを形成するワイヤコイルとの組合せまたはサブアセンブリは、トランスポンダと呼ばれることがある。アンテナを形成するワイヤは、当業者には理解されるように、超音波ワイヤ埋込み技法を使用して、完全にまたは部分的に基板内に埋め込むことができる。チップ／チップモジュールは、基板の表面に配置することによって、または基板内に形成された凹部内に配置することによって、基板に固定することができる。チップ／チップモジュールを基板に接着させるために、接着剤を使用してもしなくてもよい。ワイヤコイルの端部は、ワイヤが基板内に埋め込まれるのとほぼ同時に、チップまたはチップモジュールの端子領域に接着または接続することができ、あるいは別個のまたは次の製造ステップで接着を行うこともできる。

公称では、ＲＦインレイの製造で使用されるワイヤの直径は、ワイヤが超音波で基板内に埋め込まれる場合、外側の絶縁層を含めて１１０〜１２０ミクロンである。アンテナを形成するワイヤの巻線は近接して位置決めされており、接触する可能性があるので、ワイヤは、アンテナの短絡を防ぐために絶縁される。絶縁層は通常、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステルイミド、および類似の化合物から作られる。より太い、または直径がより大きいワイヤは、より細い、または直径がより小さいワイヤと比べて取扱いがより容易であり、通常、読取り装置に誘導結合されたとき、より広い読取り範囲を提供する。直径がより大きいワイヤはまた、より頑丈であり、トランスポンダの動作および機能を損なうことなく、ＲＦデバイスから取り外しやすい。トランスポンダの取外しおよび再使用が可能であるということには、いくつかのセキュリティ上および機密上の問題がある。例えば、正当なトランスポンダサブアセンブリ（チップ／チップモジュールおよびアンテナ）をある旅券から取り外し、別の不正な旅券内に配置することができる場合、重大なセキュリティ上の問題が生じる。

インレイの製造を含むＲＦデバイスの製造のための様々なデバイスおよび方法を開示する複数の特許が存在する。例えば、米国特許第６，６９８，０８９号および第６，２３３，８１８号は、少なくとも１つのチップおよび１つのアンテナがチップ実装ボードまたは基板に取り付けられる、ＲＦデバイスを作製する方法を開示している。アンテナを形成するワイヤは、超音波発生器を使用して基板内に埋め込まれる。これらの特許のそれぞれで開示されているワイヤ埋込み工程の一部として、まず、絶縁されたアンテナワイヤが基板に固定される。次いで、絶縁されたワイヤは、ＲＦＩＤチップの端子領域の真上に導かれ、そしてこの端子領域から離れて導かれ、チップのうちの第１の埋込み位置とは反対側で基板に埋め込まれて、２つの固定された位置間で端子領域をまっすぐに横切るようにワイヤを直線的に位置合わせする。次に、チップおよび端子領域から離隔された位置で、絶縁されたワイヤを基板内に埋め込むことによって、アンテナが形成される。このアンテナは、特定の巻数またはループ数のワイヤで形成される。次いで、アンテナワイヤは、ＲＦＩＤチップのもう１つの端子領域の上に導かれ、最終的に反対側に埋め込まれて、チップの他方の端子領域をまっすぐに横切るようにワイヤの第２の端部を固定する。ワイヤは切断され、埋込みヘッド（または埋込み工具）は基板上の第２のトランスポンダの箇所へ移動して、同じ工程を繰り返す。次の生産段階では、ＲＦＩＤチップの端子領域の真上を通過するワイヤ部分が、熱圧着によって端子領域に相互に接続される。別法として、前述のようにワイヤを埋め込むこともでき、続いてチップが、予め指定された凹部内に位置決めされる。この凹部で、チップの端子は、前に固定されたワイヤと接触することになる。次いで、ワイヤの端部が、熱圧着によってチップの端子領域に接着される。米国特許第６，０８８，２３０号は、ワイヤの第１の端部が、チップまたはチップモジュールの第１の端子領域と接触して位置決めされ、かつ第１の端子領域に接着され、次いで埋込み工具が、ワイヤを基板内に埋め込んでアンテナを形成し、次いでワイヤが、チップまたはチップモジュールの第２の端子領域の上で位置決めされ、そこでワイヤがこの端子領域に接着される、代替工程について記載している。

これらの参照に開示されている発明は、所期の目的に適している可能性はあるが、それでもなお、非接触スマートカードおよび他のセキュリティアクセスデバイスを含むがこれらに限定されるものではない、様々な応用例向けのＲＦインレイを作製する改善された方法が必要とされている。

本発明によれば、ＲＦインレイまたは類似のデバイスを製造する方法および装置が提供される。本発明の一態様では、インレイを作製する方法と考えることができる。本発明の別の態様では、インレイを作製するために使用される装置または製造機器と考えることができる。本発明のさらに別の態様では、様々な副次的な組合せを含むＲＦインレイを作製する装置、すなわちＲＦインレイを生産するための様々な装置構成部品と考えることができる。さらなる態様では、本発明は、方法または装置によって生産される、得られるインレイデバイスと考えることができる。

インレイを作製する装置によれば、１つまたは複数のワイヤ埋込みヘッド、またはソノトロード（ｓｏｎｏｔｒｏｄｅ）とも呼ばれるものを使用して、アンテナワイヤを部分的にまたは完全に基板内に埋め込む。埋込みヘッドは、アンテナの巻線を形成することを含む事実上あらゆるパターンで、ワイヤを形成することができる。基板は、１つまたは複数のアンテナを収容することができる。単一のアンテナが単一のインレイに対応してもよく、あるいは２つ以上のアンテナが、互いに近接して位置決めされ、単一のインレイに対応してもよい。後者の場合、複数のアンテナは、共通のチップ／チップモジュールに、または異なるチップ／チップモジュールに接続され、独立して機能することができる。複数の埋込みヘッドが利用される場合、埋込みヘッドは、一緒にまたは独立して移動することができる。各トランスポンダ箇所でのワイヤの埋込みが完了すると、ワイヤは切断され、１つまたは複数の埋込みヘッドが次の箇所へ移動し、あるいは基板が１つまたは複数の埋込みヘッドに対して移動して、埋込みヘッドに近接するように新しいトランスポンダ箇所を位置決めする。通常は、ワイヤが基板内に埋め込まれる前に、チップまたはチップモジュールが、基板上にまたは基板内に形成された凹部内に配置される。しかし、本発明では、ワイヤ埋込み工程後またはワイヤ埋込み工程中に、チップ／チップモジュールを定位置に配置することができる。

本発明は、すでに特定した従来技術の特許および他の周知の従来技術に記載された、ワイヤを基板内へ埋め込む代替手法を提供する。ＲＦＩＤチップまたはチップモジュールの端子領域の片側にワイヤを埋め込み、ワイヤを端子領域の真上に導き、次いでこの絶縁されたワイヤを端子領域の反対側の基板内に埋め込み、アンテナを形成し、次いで絶縁されたワイヤをＲＦＩＤチップの第２の端子領域の真上に位置決めし、かつ再びこのワイヤを埋め込むのではなく、埋込みおよび接着工程は、ワイヤがチップまたはチップモジュールの端子領域に隣接しかつこの端子領域から横方向にずらされた状態から開始し、またワイヤは端子領域の上を通さないことが提案される。逆に、アンテナを形成するワイヤの２つの端部部分は基板内に埋め込まれていない状態で、ワイヤは基板内に埋め込まれて、アンテナを形成する。これらの２つの端部部分は、チップまたはチップモジュールの端子領域に隣接して、かつこれらの端子領域から横方向にずらして位置決めされる。一実施形態では、ワイヤのこれらの端部部分のそれぞれの長さ全体が、基板に固定されない。第２のステップでは、アンテナが形成された後、ワイヤの端部部分が、チップまたはチップモジュールの端子領域の上の位置またはこれらの端子領域と接触する位置へ移動される。アンテナが完全に形成されるまで、ワイヤ端部は端子領域と接触せず、アンテナが完全に形成されるまで、接着は行われない。

本発明の第２の実施形態では、第１の長さのワイヤが基板内に埋め込まれ、この第１の長さのワイヤのうちの初めの部分が基板の外へ延びる。第１の長さのワイヤは、チップまたはチップモジュールの端子領域に隣接して、かつこの端子領域から横方向にずらして位置決めされる。次の連続する長さのワイヤは、基板内に埋め込まれず、基板の上に配置される。次に続く長さのワイヤは、基板内に埋め込まれてアンテナを形成する。次いで、次の連続する長さは、基板に沿って位置決めされるが、埋め込まれない。最後に、ある長さのワイヤが基板内に埋め込まれ、その長さのワイヤのうちの最後の部分が基板の外へ延びる。最後の２つの長さのワイヤは、チップまたはチップモジュールの端子領域に隣接して、かつこれらの端子領域から横方向にずらして位置決めされる。次いで、端子領域から横方向にずらしたこれらの長さのワイヤは、これらの長さのワイヤの一部分が、チップもしくはチップモジュールの端子領域の上で、またはこれらの端子領域と接触して位置決めされるように再配置される。これらの長さのワイヤは、アンテナが完全に形成されるまで、端子領域と接触しない。

本発明の方法および装置によるさらなる加工ステップでは、端子領域の上でまたは端子領域と接触して位置決めされた長さのワイヤを指定の端子領域に電気的に接続する接着要素が提供される。接着は、アンテナが完全に形成されるまで行われない。

これらの加工ステップは、すべて単一の位置で行っても、または複数の位置で行ってもよいことを理解されたい。例えば、単一のヘッド要素が、超音波埋込み工具と、端子領域の上でまたは端子領域と接触するように長さのワイヤの位置を変更する工具と、接着工具とを含むことができる。別法として、これらの工具を、２つ以上の別個のヘッド上に位置決めしても、またはそれぞれ別個の工具ヘッド上に位置決めしてもよい。さらに、これらの加工ステップの一部またはすべてに対して、工具を静止させたまま、基板を異なる位置へ移動させることができる。

様々な他の特徴および利点が、図面と合わせて以下の詳細な説明を検討すれば明らかになるであろう。

ＲＦデバイス内でのワイヤ配置の完了に続いてすでに切断された、ある長さの残りのワイヤが毛細管の端部から延びる、ソノトロードなどの埋込み工具の概略図である。図２のものと比べて、追加の長さのワイヤが工具から分配されている、持ち上げた位置にある埋込み工具の概略図である。ＲＦおよび／またはＲＦＩＤインレイを製造するために使用される加工機械の部分斜視図である。特に、基板上に位置決めされたチップモジュールと、チップモジュールに隣接するアンテナコイルの両端の配置とを示す、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイの一部分の拡大平面図である。チップモジュールに隣接して配置されたアンテナコイルの両端が、コイルからの角を成す延長部として形成され、かつ端子領域からずらされまたは離隔されている、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイの一部分の部分斜視図である。次いで延長部を端子領域に熱的に接着できるように、角を成す延長部にブラシまたはくしをかけて端子領域の上へ動かすことによって、角を成す延長部が端子領域の上に位置決めされる、図５の実施形態を示す図である。アンテナワイヤの両端の一部分が基板内に埋め込まれた、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイの第２の実施形態の一部分の上面図である。図７の線８−８に沿って切り取った横断面図である。特に、基板上に位置決めされたチップモジュールと、チップモジュールの端子領域と接触して再配置されたアンテナコイルの両端とを示す、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイの一部分の上面図である。端子領域上に位置決めされたワイヤの端部上で位置決めした熱圧着要素の部分正面図である。

チップモジュールについて、図に示し、あるいは本明細書または特許請求の範囲で説明するが、本発明の範囲から逸脱することなく、チップモジュールの代わりにチップを使用することができる（または逆も同様）ものとすることを理解されたい。

図１は、超音波ソノトロードなどの埋込みデバイス１０の一例を示す。ソノトロードは、超音波振動によりワイヤ１４を局所的に加熱する超音波変換器１２を含む。埋込み工具は、毛細管１８を収容するマニホルド１６と、毛細管１８と連通する圧縮空気流路２０とをさらに含む。ワイヤ１４は、毛細管１８を通し、その結果ソノトロードの遠位先端部２２から分配することができる。ワイヤ締付け機構２４は、ワイヤの供給を制御する一方法を含む。締付け機構の挟持部２６が互いに閉じると、ワイヤを供給しないようにする。圧縮空気は、挟持部が開いているときに毛細管からワイヤが分配される速度を制御することができる。

図１にも示すように、ナイフ２８は、全装置１０の一部を形成することができ、かつ上下の位置の間で往復運動をして、ワイヤ埋込みステップの完了時など、必要に応じてワイヤ１８を切断することができる。図示のように、切断動作に続いて、ある長さのワイヤが部分的に基板３０内に埋め込まれ、残りの量のワイヤ３２は、埋込み工具１０の遠位先端部２２から延びる。この残りの量３２は通常、埋込み工具の遠位先端部とナイフまたは切断工具２８との間の距離に等しい。ナイフ２８が埋込み工具１０に対して位置決めされる場合、残りの長さを変えることができる。

図２を参照すると、基板３０に対して持ち上げた位置にある埋込み工具１０を示す。図１に示すものと比べて、残りのワイヤ３２の長さがより長いことを示す。埋込み工具に対してナイフの位置を変更できることに加えて、残りのワイヤで追加の長さを実現する別の方法は、空気を流路２０中に流してある長さのワイヤをソノトロードから押し出すことである。別法として、ワイヤが基板内に埋め込まれまたはその他の方法で基板に固定された位置から離れるように埋込み工具を移動させることによって、残りの長さのワイヤを長くすることもできる。ワイヤが基板に固定され、また締付け機構２４が開いている場合、埋込みヘッドが移動するにつれ、追加の長さのワイヤがワイヤ供給部から引き出される。どの場合も、ワイヤ１４の残りの長さ３２は増えることになる。

図３は、ＲＦおよび／またはＲＦＩＤインレイを製造する加工装置または機械５０の一実施形態を示す。機械５０は一般に、動力駆動群５２と、コンピュータプロセッサ（図示せず）からの動作命令および動力を機械の作動構成部品へ転送する可撓性のある通信バス５４とを含むものとして説明することができる。例えば、バス５４は、プロセッサとインレイを作り出す機械の作動要素５６との間の電子信号の転送を容易にすることができる。以下にさらに論じるように、作動要素５６には、１つまたは複数の埋込み工具、ワイヤ移動工具、ワイヤ切断工具、および熱接着ヘッドからなる群または組合せが含まれうる。別法として、個々の工具は、基板に対して独立して位置決め可能とすることもできる。作動要素５６は、基板３０を固定する支持台５８を横方向に横切り、ワイヤを基板に固定し、ならびに一部の実施形態では、ワイヤを端子領域の上の位置または端子領域と接触する位置に移動させ、かつおそらくはワイヤを端子領域に接着する。図３に示す機械の例では、横方向スライドレール６２により、作動要素５６は、基板３０を横方向に横切ることができる。横方向サイドレール６２に固定された長手方向フレーム６４により、機械は、長手方向サイドレール６６に沿って長手方向に横切りまたは間欠送りする。破線（ｄａｓｈｅｄｏｒｐｈａｎｔｏｍｌｉｎｅｓ）６８は、共通の基板３０上に個々のインレイが形成される見込み区間７０を指定しまたはその輪郭を示す。参照番号７２は、予め基板上に配置されたチップまたはチップモジュールであり、あるいは今後チップまたはチップモジュールを配置できる凹部を指定する。前述のように、各インレイ６０は、集積回路チップまたはチップモジュール７２と、チップまたはチップモジュール７２に接続されたワイヤアンテナ４８とを備える、少なくとも１つのトランスポンダを有する。ＣＮＣまたは類似の制御装置は、基板３０に対する作動要素５６の位置決めおよび動きを制御する。

図４を参照すると、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイデバイス（以下「デバイス」）の一部分を示す。本発明によれば、デバイスは、通常熱可塑性材料またはワイヤの埋込みを容易に受け入れる他の材料から作られた（あるいは、別の材料基板層の表面に取り付けられた、ワイヤボンディングを容易に受け入れる接着剤層などの材料層を含むことができる）基板３０と、チップモジュール７２と、連続する長さのワイヤ１４によって形成されたアンテナ素子（完全には図示せず）とを含む。知られた構造におけるチップモジュール７２は、集積回路８０と、少なくとも１対の端子パッドまたは端子領域８２とを含む。集積回路７２上に形成された接点または端子領域８４は、１つまたは複数の微細なリードまたは導線８６によって、端子領域８２に電気的に接続される。エポキシなどの材料からなる保護層８８（他の要素とは区別するために破線で示す）は、集積回路８０、それぞれの端子領域８２の一部分、相互に接続する導線８６、および接点８４を覆う。別法として、チップモジュールは、当業者には周知の他の方法で構築しかつ組み立てることができ、またはチップモジュール７２の代わりに集積回路８０を単独で使用することもでき、この場合、アンテナワイヤ１４は、接点またはボンディングパッド８６に直接接着される。

図４で参照番号９０によって示すワイヤ１４の一部分は、アンテナを形成するワイヤの両端である。例示の目的で、ワイヤ１４のうちの中空の線部分９２によって表す部分は、ワイヤのうちの埋め込まれた部分を示し、実線部分９４は、埋め込まれていない部分を表す。図示のように、ワイヤ１４の端部部分９０と端子領域８２との間には、距離Ｄによって表す、明確な横方向のずれまたは間隙も存在し、ワイヤが基板３０上に位置決めされまたは基板３０に取り付けられるとき、ワイヤが端子領域８２の上でまたは端子領域８２と接触して導かれたり位置決めされたりしないことを示す。好ましい実施形態では、ワイヤ１４が基板に完全に取り付けられてアンテナを形成した後にようやく、ワイヤの一部分を端子領域８２または８４に接着する目的で、端部部分９０が移動される。

次に図５を参照すると、部分的に完成したインレイを示す。ワイヤの端部９０は、埋め込まれたコイルからの延長部として構成され、チップモジュール７２のいかなる部分にも接触しない。それどころか、端部または延長部９０は、チップモジュールから横方向にずらして基板３０上に位置決めされる。端部９０のすべてまたは一部分が基板に物理的に接触するか、それとも端部９０が基板に少しも接触しないかは、重要でない。アンテナの形成前に、図示の最初の長さのワイヤ９０ａを基板３０上に位置決めするために使用される技法は、最後のまたは第２の長さのワイヤ９０ｂを位置決めするために使用される技法とは異なってもよいことを理解されたい。最初の長さ９０ａを形成する際、ワイヤ１４のいかなる部分も、基板に取り付けられない。したがって、埋込みヘッド１０を移動させる動作だけでは、ワイヤは、工具１０から引き出されたり排出されたりしない。したがって、埋込みヘッドから所望の長さのワイヤを排出するためには、圧縮空気供給部の使用または当業者には周知の他の手段が必要とされるはずである。これは、締付け機構２４が開いている間に圧縮空気または別の適切な気体を流路２０中に流すことによって実現される。所望の長さのワイヤを基板上に位置決めすることは、埋込みヘッドの移動によって実現することができる。別法として、連続するインレイを形成するために埋込みヘッドは繰り返し使用されるので、前に形成されたインレイの端部部分９０ｂの形成後、ワイヤを切断する前に、最初の長さ９０ａを形成するのに十分な所望の長さのワイヤを埋込みヘッドから引き出すこともできる。最初の長さのワイヤ９０ａが基板上に配置された後、ワイヤを基板内に埋め込むことによって、アンテナ４８が形成される。アンテナの形成に続いて、別の長さのワイヤ９０ｂが、概して図示のように位置決めされて、第２の角を成す延長部を形成する。端部９０ｂは、圧縮空気を使用して埋込みヘッドからワイヤを押し出すことによって形成することができ、または、アンテナが形成されてワイヤが基板内に埋め込まれているので、第２の端部９０ｂは、埋込みヘッドを移動させて埋込みヘッドからワイヤを引き出すことによって形成することもできる。ワイヤが基板に固定されているので、埋込みヘッドが移動するにつれ、追加の長さのワイヤが埋込みヘッドから引き出される。

製造工程の次のステップで、延長部９０は、端子領域８２と相互に接続するために、端子領域８２上の位置または端子領域８２と接触する位置へ移動される。このステップの一例を図６に示す。延長部９０は、ブラシまたはくしあるいは他の機械的機器１０２による場合のように、機械的に定位置へ移動させることができる。一種のブラシを図６に示す。機械的位置決め装置１０２は、単一の工具ヘッド上の諸作動要素５６からなる群の中に組み込まれた別の要素とすることができ、または独立して位置決め可能とすることもできる。別法として、延長部９０は、手作業で把持しかつ定位置へ移動させることもできる。この場合も、埋込み工具は、ワイヤを基板上に位置決めするとき、チップまたはチップモジュールのいかなる部分の上も横切らない。図示の実施形態では、ワイヤは、延長部９０がほぼ同じ長さになり、かつ端子領域の両側に対して向きがほぼ同じになるような位置で切断される。しかし、延長部９０の長さおよび／または向きは、再配置機器がそれらの長さのワイヤを端子領域と接触するように位置決めできることを条件として、異なってもよいことを理解されたい。延長部が端子領域の上に配置された後、図１０に示すように、熱圧着要素１０６を使用して、ワイヤ端部の一部分を端子領域８２に接着することができる。接着ヘッド１０６は、ワイヤを端子領域に電気的に接着するのに十分な電圧を生成する。接着ヘッド１０６は、各ワイヤ９０ａおよび９０ｂをその対応する端子領域に順に接着するように、１つの接着箇所から次の接着箇所へ間欠送りされまたは移動される。

図７および図８を参照すると、代替方法では、ワイヤ端部９０ａの最初の部分１１０は、約０．５〜１．０センチメートルという比較的短い距離だけ、基板に取り付けられまたは基板内に埋め込まれる。この長さは変えることができる。次いで、超音波変換器の電源が切られることが好ましく、埋込みヘッドは、第１の埋込み位置からある距離だけ基板に対して移動され、それによって、埋め込まれた部分１１２を形成する。超音波変換器の電源を入れ、さらなる長さのワイヤを基板内に埋め込んで、例えばアンテナ４８を形成する。超音波変換器の電源を切り、かつ埋込みヘッドが継続して移動する結果、ワイヤ１１２の一部分は、基板に固定されたり基板内に埋め込まれたりしない。この長さのワイヤは、チップまたはチップモジュールの端子領域から横方向にずらした位置に形成される。本明細書で使用する横方向にずらすという用語は、概して基板の平面に対して定義される。基板内でのアンテナ４８の形成が完了したのに続いて、第２の長さのワイヤ９０ｂが、チップまたはチップモジュールの第２の端子から横方向にずらした基板上の第２の位置に同様に形成されかつ位置決めされる。第２の長さのワイヤ９０ｂの一部分１１２は、基板内に埋め込まれたり基板に取り付けられたりしない。次いで、最後の長さのワイヤ１１０が、基板内に埋め込まれる。図示のように、図１に示す残りの長さのワイヤ３２を含む可能性が高い末尾部分１１４は、基板内に埋め込まれず、基板の外へ延びる。第１の実施形態と同様に、端部部分９０ａおよび９０ｂは、端子領域およびチップからずらされまたは離隔された位置に形成され、したがって、端部部分９０のいかなる部分も、チップ８０もしくは端子領域８２のどの部分の上でも、またはチップ８０もしくは端子領域８２のどの部分とも接触して位置決めされない。

端部９０のうちの比較的小さな部分１１０を埋め込むことには利点がある。第１に、そのことで、端部９０ａおよび９０ｂを既知の位置に確実に配置しまたは安定させる。これにより、移動が手作業で行われるか、それとも機械的に行われるかにかかわらず、続いて端部９０ａおよび９０ｂを、端子領域８２もしくは８４の上の位置または端子領域８２もしくは８４と接触する位置に移動させるのが容易になる。また、第１の端部部分９０ａを形成するとき、圧縮空気を使用してワイヤを埋込み工具から押し出す必要をなくしまたは低減する。ワイヤ１４のうちの小さな部分１１０を埋め込む、または固定することによって、埋込みヘッドを移動させることで、次の長さのワイヤ１１２をワイヤ供給部から引き出すことができる。どちらの実施形態にも適用できるさらなる代替形態として、シップまたはシップモジュールの端子領域から横方向にずらした位置で基板に接着剤を塗布して、端部９０ａおよび９０ｂを所望の位置で一時的に保持しかつ位置合わせすることができる。

第１の実施形態に関連して記載したタイプの次の加工ステップでは、装置はワイヤ移動工具を含み、このワイヤ移動工具を使用して、これらの長さのワイヤ９０ａおよび９０ｂの位置を、チップもしくはチップモジュールの端子領域の上でまたはこれらの端子領域と接触するように変更し、その結果、次いでワイヤ９０ａおよび９０ｂを指定の端子領域に接着できるようにする。ワイヤの端部９０ａおよび９０ｂを端子領域と接触して位置決めするために、図６に示すブラシまたはくし状デバイスの使用によるものなどの機械的手段を設けることができる。ワイヤの位置を適宜変更するために、機械的ワイヤ移動要素の作用で、埋め込まれた長さのワイヤ１１０を基板３０から引き出しまたは取り外すことができるように、基板内に埋め込まれた長さのワイヤ１１０の長さは十分に短く、または機械的要素の作用は十分に強いことが企図されている。端部が手作業で移動される場合、埋め込まれていない部分１１２および１１４のいずれかまたは両方を個人がつかみ、埋め込まれた状態から取り外し、かつ定位置へ移動させることができる。

好ましい実施形態に関して前述の発明を開示してきたが、本明細書に添付の特許請求の範囲に従って、様々な他の変更形態および修正形態を本発明に加えることができることを理解されたい。

Claims

無線周波数インレイを製造する方法であって、
基板平面を画定する基板、および前記基板上にまたは前記基板上に形成された凹部内に位置決めされた集積回路、および前記集積回路に関連付けられた１対の端子領域を用意するステップと、
前記基板にワイヤを取り付けるステップとを含み、前記取り付けるステップが、
（ｉ）前記ワイヤの第１の部分を、前記端子領域の一方から横方向にずらしかつ離隔して前記基板上に位置決めするステップと、
（ｉｉ）前記ワイヤの第２の部分を前記基板に取り付けて、アンテナの巻線を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記ワイヤの第３の部分を、前記端子領域の他方から横方向にずらしかつ離隔して前記基板上に位置決めするステップとを含む、方法。
前記位置決めするステップが、前記ワイヤを、前記基板上であるが前記基板内に埋め込まないで配置するステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記第１および第３の部分の位置が、機械的デバイスによって変更される、請求項１に記載の方法。
前記第１の部分および前記第３の部分が、ブラシまたはくしによって移動される、請求項３に記載の方法。
前記位置決めするステップが、前記基板内にワイヤを埋め込むステップを含む、請求項１に記載の方法。
無線周波数トランスポンダユニットを製造する方法であって、
基板平面を画定する基板を用意するステップと、
集積回路、および前記集積回路に関連付けられた少なくとも２つの端子領域を用意するステップと、
前記集積回路および少なくとも２つの関連付けられた端子領域を、前記基板上にまたは前記基板に関連付けられた凹部内に位置決めするステップと、
アンテナを形成し、かつ前記アンテナの第１および第２の端部部分を形成して前記少なくとも２つの端子領域に接続させるために、連続する長さのワイヤの一部分を前記基板内に埋め込むステップであって、
（ｉ）前記端子領域から横方向にずらした位置で、前記第１の端部部分のうちの第１の部分を前記基板内に埋め込み、かつ前記第１の端部部分のうちの第２の部分を前記基板の上で位置決めするが、前記第２の部分を前記基板内に埋め込まないステップと、
（ｉｉ）前記第２の部分に続いて、ある長さのワイヤを前記基板内に埋め込んでアンテナを形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記端子領域から横方向にずらした位置で、前記ワイヤの第２の端部部分を形成するステップであって、前記第２の端部部分が、前記アンテナ部分に続く、前記基板内に埋め込まれていない第１の部分と、前記第１の部分に続く、前記基板内に埋め込まれた第２の部分とを含む、ステップとを含む、埋め込むステップと、
ワイヤの前記第１および第２の端部部分の少なくとも一部が、対応する端子領域の少なくとも一部分の上で位置決めされるように、ワイヤの前記第１および第２の端部部分を移動させるステップと、
ワイヤの前記第１および第２の端部部分の前記少なくとも一部を、前記対応する端子領域に電気的に接続するステップとを含む、方法。
前記第１および第２の端部部分を移動させるステップが、機械的デバイスによって実行される、請求項６に記載の方法。
前記移動させるステップにより、先に前記基板内に埋め込まれたワイヤを前記基板から取り外す、請求項６に記載の方法。
前記第１および第２の端部部分を移動させた結果、前記第１の端部部分のうちの前記第１の部分および前記第２の端部部分のうちの前記第２の部分が、埋め込まれた状態から取り外される、請求項８に記載の方法。
基板平面を画定する基板、および前記基板上にまたは前記基板内に形成された凹部内に位置決めされた集積回路と、前記集積回路に関連付けられた１対の端子領域と、アンテナを形成するように前記基板に取り付けられたワイヤであって、前記端子領域のうちの一方から横方向にずらされかつ離隔された第１の部分、前記アンテナの巻線を形成するように前記基板内に埋め込まれた前記ワイヤの第２の部分、および前記端子領域のうちの他方から横方向にずらされかつ離隔された前記ワイヤの第３の部分を含むワイヤとの組合せ。
前記ワイヤの前記第１および第３の部分が、前記基板上に位置するが、前記基板内に埋め込まれない、請求項１０に記載の組合せ。