JPH0722831A - 電子回路を基板に取付ける方法および包装構成要素 - Google Patents

電子回路を基板に取付ける方法および包装構成要素

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JPH0722831A
JPH0722831A JP6041591A JP4159194A JPH0722831A JP H0722831 A JPH0722831 A JP H0722831A JP 6041591 A JP6041591 A JP 6041591A JP 4159194 A JP4159194 A JP 4159194A JP H0722831 A JPH0722831 A JP H0722831A
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JP
Japan
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substrate
transponder
antenna
electronic circuit
attached
Prior art date
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Pending
Application number
JP6041591A
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English (en)
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Michael J C Marsh
マイケル・ジョン・カミル・マーシュ
Mark H Carson
マーク・ハーリー・カーソン
Gideon J Gouws
ギデオン・ヨハネス・ゴウズ
Mario A Marais
マリオ・アルフォンソ・マライス
Trevor M Hodson
トレバー・メレディス・ホドソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Council for Scientific and Industrial Research CSIR
C S I R
Original Assignee
Council for Scientific and Industrial Research CSIR
C S I R
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスポンダを容器またはパッケージに取
付ける比較的簡単な方法を提供する。 【構成】 ボール紙包装材料の如き基板に取付けられる
トランスポンダの如き集積回路を提供する。集積回路を
基板に接着し、パッチ・アンテナを基板および集積回路
に添付し、封止層を集積回路とアンテナの少なくとも一
部とに塗布することからなる。本方法の別例において
は、基板に集積回路が定置される窪みを形成する。パッ
チ・アンテナは、導電性インクを用いて基板と集積回路
とにスクリーン・プリントされ、あるいは基板と集積回
路とに添付される金属箔でよい。集積回路がトランスポ
ンダである場合、基板に取付けられる前または後に、ト
ランスポンダは識別コードでプログラムすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トランスポンダがスー
パーマーケットにおける容器またはパッケージの如き識
別すべき物品に取付けられ、トランスポンダに一義的に
あるいは特定の種類の多数の物品の１つとして各物品を
識別する識別コードを持たせる識別システムに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】このようなシステムを
経済的に実施し得るようにするためには、容器またはパ
ッケージにトランスポンダを取付ける比較的簡単である
が有効な方法を提供することが重要である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電子回
路を基板に取付ける方法は、少なくとも２個の電気端子
を有する電気回路を提供し、この電気回路を基板に対し
て固定し、導体要素を基板および電子回路に添付してア
ンテナを画成することからなり、導体要素が少なくとも
２個の電気端子と電気的に接触するようにする。
【０００４】前記導体要素は、アンテナの形状に印刷さ
れた導電性インク層を含む。
【０００５】前記導電性インクは、炭素または金属の粒
子を含む。
【０００６】あるいはまた、前記導体要素は、金属箔か
らなる。
【０００７】前記金属箔は、集積回路を基板に固定する
前に電子回路に添付し、この箔および回路が一緒に基板
に添付される。
【０００８】あるいはまた、金属箔は、電子回路が基板
に対して固定された後に基板に添付することもできる。
【０００９】前記金属箔は、この箔を基板に固定するた
めの接着層を有する。
【００１０】前記接着層は、箔を電子回路または基板に
対して添付する前に、電子回路の電気端子の位置と対応
する領域において金属箔から除去されることが望まし
い。
【００１１】金属箔は、電子回路を基板に対して固定す
る前に基板に添付され、電子回路は、その後予め定めた
金属箔の領域に対して添付され、これにより電子回路を
基板に対して固定する。
【００１２】電子回路の電気接点は、導電性接着剤を用
いて予め定めた箔の領域に対して添付することができ
る。
【００１３】本方法は、少なくとも２個の電気端子に対
してハンダを添付し、導電性層を基板に対して添付して
これが端子と接触するようにし、かつアンテナを端子と
接合させるためハンダを再び流すことを含む。
【００１４】本方法は、電子回路を収受する腔部即ち窪
みを基板に形成することを含む。
【００１５】前記腔部即ち窪みは、基板の打抜き即ちス
タンピングによって形成することもできる。
【００１６】あるいはまた、この腔部即ち窪みは、鋳造
によって形成することもできる。
【００１７】本発明の別の形態においては、前記腔部即
ち窪みは、加熱された工具の使用によりプラスチック基
板に形成される。
【００１８】本発明の他の形態においては、前記腔部即
ち窪みは、電子回路を加熱してこれを基板に対して押圧
することにより、プラスチック基板に形成される。
【００１９】電気端子を有する電子回路の上面は、これ
に取付けられた後の基板表面と実質的に平坦であること
が望ましい。
【００２０】本方法は、電子回路および少なくともアン
テナの一部にわたり保護コーティングを添付することを
含む。
【００２１】前記保護コーティングは、硬化し得る封止
剤層を含む。
【００２２】あるいはまた、この保護コーティングはラ
ベルであってもよい。
【００２３】前記電子回路は、多くの場合はトランスポ
ンダの如き集積回路である。
【００２４】識別コードでプログラム可能なトランスポ
ンダの場合は、本方法は、トランスポンダの基板に対す
る固定の前または後に前記識別コードをトランスポンダ
に対してプログラミングすることを含む。
【００２５】本方法は、トランスポンダのプログラムの
ため、トランスポンダとアンテナの両方に対して、それ
らを基板に固定した後に、プログラミング装置の接触を
提供することを含む。
【００２６】本方法は、トランスポンダの各端子と接触
状態にある基板に対して少なくとも１つの接触要素を添
付すること、およびトランスポンダのプログラムのため
トランスポンダおよびアンテナの基板に対する固定の後
に前記アンテナおよび少なくとも１つの接触要素に対す
るプログラミング装置の接点を添付することを含む。
【００２７】本方法は、トランスポンダのプログラミン
グに先立ち、保護コーティングをトランスポンダ、アン
テナの一部および接点要素の一部に添付することを含
み、このプログラミング装置の接点はアンテナおよび接
触要素のコーティングされない部分に対して添付され
る。
【００２８】本発明の一実施態様においては、基板は、
少なくとも第１および第２の構成要素を含み、電子回路
およびアンテナをこれらに取付けた後に第２の構成要素
が第１の構成要素に対して固定されて、電子回路および
アンテナが実質的に密閉されるようにする。
【００２９】本発明は、集積回路が前記の方法により取
付けられる基板を含むパッケージ構成要素を包含する。
【００３０】基板は、ボール紙でよく、あるいは例えば
ガラス、プラスチックあるいは金属でもよい。
【００３１】基板は、容器を画成し、あるいは例えば容
器の蓋を画成することもできる。
【００３２】本発明は更に、集積回路が前記方法により
添付される基板を含む識別タグを包含する。
【００３３】
【実施例】図１は、上面に３個の導電接点即ち端子１
２、１４、１６が形成され基板面に埋設された集積回路
トランスポンダ１０の概略平面図である（下記参照）。
トランスポンダ１０上で基板に対して取付けられている
のは、長形の中心スロット２０を持つ矩形状パッチ・ア
ンテナ１８である。このパッチ・アンテナ１８は、スロ
ット２０のいずれかの側における領域がトランスポンダ
の端子１２、１６と電気的に接触するがトランスポンダ
の中心端子１４はパッチ・アンテナと離れてスロット２
０内にあるように配向されている。
【００３４】トランスポンダおよびパッチ・アンテナ
は、９１５Ｈzの領域における比較的高い周波数で動作
するように設計され、パッチ・アンテナはこれに見合っ
たサイズとなっている。典型的なアンテナは、大きさが
約５０ｍｍ×２５ｍｍである。このアンテナの正確な形
状、大きさおよび形式は、実施において要求される放射
パターンおよび動作周波数に依存することになる。
【００３５】基板（図１には示されない）は、典型的に
は、トランスポンダにより識別されることが要求される
パッケージ即ち容器の表面に置かれる。このため、トラ
ンスポンダは、識別コードでプログラムされ、このコー
ドはトランスポンダが一義的あるいは多数の同じ物品の
１つとして取付けられる物品を識別することができる。
特に、食品のパッケージの如き比較的低コストの物品が
スーパーマーケットその他の小売店において識別される
ことが要求される後者の場合は、コード化されたトラン
スポンダを提供しこれをパッケージに固定するコストは
重要となる。
【００３６】次に図２乃至図６において、トランスポン
ダ１０はコンベア・ベルト２２上で略図的に示される。
プログラミング装置２４が、トランスポンダにロードさ
れるべき識別コードを記憶し、ばねが装填された接点ピ
ン２６によりプログラミング装置を通過する時トランス
ポンダの端子１２、１４、１６と接続される。トランス
ポンダ１０はＥＰＲＯＭを含み、所要の識別コード（典
型的には、３８乃至６４ビット・コード）がＥＰＲＯＭ
に焼き込まれている。このトランスポンダ１０が立上が
り、次のトランスポンダがプログラムされる。
【００３７】図３においては、ボール紙シート２８の切
片がローラ３０上を移動するように示されている。ボー
ル紙シートは、例えば食品を包含するための箱に折り畳
まれる素材である。パンチ３２が、各ボール紙素材がそ
の下方を通過する時に操作され、各素材の所定の場所に
腔部即ち窪み３４を形成する。
【００３８】図４に示されるように、接着剤層３６がト
ランスポンダ１０の下面および側面に塗布される。拾上
げおよび設置装置３８（図５参照）を用いて、トランス
ポンダ１０が拾上げおよび設置装置を通過する時に素材
２８の窪み即ち腔部３４に定置され、トランスポンダは
その上面が素材の上面と平坦にボール紙素材に対して固
定されるようにする。
【００３９】トランスポンダ１０をボール紙基板２８に
固定することとは別に、接着剤３６が例えば湿気に対す
る集積回路の環境保護を提供する。更に、この接着剤
は、回路の基板、即ち、通常は集積回路の接地あるいは
供給電位にある回路の側面および底部を絶縁するように
働く。このことは、集積回路基板が次のステップにおい
て基板に添付されるアンテナのどこかに短絡されること
を防止するために重要である。
【００４０】次のステップにおいて、基板上に導電性イ
ンクを所要の形状に印刷することによりアンテナ１８が
基板２８の表面に添付される。このインクは、金属ある
いは炭素基材のものでよく、例えば「Ｃｏｌａｇ」イン
クあるいはグラファイト・ペーストでよい。最後に、保
護コーティング４０がトランスポンダ１０およびアンテ
ナ１８上の基板に塗布されて、これを湿気および機械的
損傷から保護する。この保護コーティングは、非導電性
であることが望ましい別のインク層でもよく、さもなけ
ればプラスチック封止剤からなるものでよい。更に他の
接着剤として、この保護層は自己接着ラベルの如きラベ
ルでよく、その上にトランスポンダ１０にプログラムさ
れる識別コードと対応する数でコード化された周知のバ
ーコードが印刷される。このため、最終的なパッケージ
をトランスポンダ１０とこのバーコードの両者により識
別することができる。
【００４１】上記のステップは、図７の単純化されたフ
ローチャートにおいて実施される。
【００４２】次にボール紙素材２８は、印刷段階と、素
材が通常の如き充填が可能なボール紙箱に形成される裁
断および折り畳み段階とを含む残りの製造段階へ送られ
る。完成され充填された箱は、通常の方法で小売店へ配
送することができ、ここでこの箱は周知の方法で、ある
いは参考のため本文に援用される南アフリカ共和国特許
出願第９２／００３９号に記載される識別システムを用
いることにより識別することができる。
【００４３】本発明の別の形態においては、アンテナ１
８は導電性インクを用いて基板上に印刷されるのではな
く、基板の表面に塗布される導電性箔層を含む。本方法
のこのような態様は、図８の単純化されたフローチャー
トにおいて実施され、図９乃至図１１に示される。アン
テナ１８は、箔の帯材から予め裁断される自己接着性の
金属箔シート４２からなる。図９に示されるように、集
積回路トランスポンダ１０は、導電性接着剤を用いて箔
帯材４２の下面の周知の接着剤層４４が除去された領域
に接続される。
【００４４】このような導電性／接着材料の一例は、Ｅ
ＰＯ−ＴＥＫ Ｈ２０Ｅ ＰＦＣとして商業的に知られ
る導電性を有する銀充填エポキシである。これは２つの
部分からなるエポキシであり、１２０℃において１５分
で硬化することができ、０．０００１乃至０．０００４
オーム−ｃｍの面積抵抗を有する。
【００４５】理想的には、多数のトランスポンダ１０が
各箔アンテナに取付けられ、印刷プロセスにおいてボー
ル紙素材に添付するため連続的なロールで提供される。
接着剤層４６は、トランスポンダ１０の下側に任意に塗
布される。適当な封止剤の保護コーティング４８がアン
テナの上面に塗布されて、アンテナおよびトランスポン
ダが接続される領域を封止する。
【００４６】図１０に示されるように、トランスポンダ
／アンテナ小組立体がボール紙基板２８と当接状態に置
かれ、トランスポンダ１０が穿孔された腔部即ち窪み３
４に配置されるようにする。ローラがこのトランスポン
ダ／アンテナ小組立体上に送られて、これをアンテナの
箔４２上に接着剤４４により、また望ましくはトランス
ポンダ１０の下側に塗布された接着剤層４６によってボ
ール紙素材に固定し、完成した組立体が図１１に示され
ている。
【００４７】上記の２つの方法の混合形態においては、
アンテナをトランスポンダ上に印刷する代わりに、トラ
ンスポンダ１０が基板に固定された後、自己接着性箔ア
ンテナ・パッチを基板２８に対して添付することができ
る。
【００４８】本発明による第３の方法は、図１２乃至図
１７に示される。本発明のこの態様においては、トラン
スポンダ１０は先に述べた２つの方法における如く、基
板に対して固定されるに先立ちプログラムされることが
ない。図１２は、この方法の諸ステップをフローチャー
ト形態で示している。図１３に示されるように、最初の
ステップにおいて、導体アンテナ５０が基板５２上に印
刷されるかあるいは他の方法で固定される。アンテナ５
０は、第１の半部５４および第２の半部５６を含む。更
に、中心接触片５８が２つのアンテナ半部間に印刷され
る。この接触片は、その識別コードでトランスポンダ１
０をプログラミングする際に使用される。
【００４９】図１４において、導電性材料と接着剤の混
合物を含む導体バンプ６０が、トランスポンダ自体にお
ける接触点に接続するため塗布装置６２により、アンテ
ナ半部５４、５６および接触片５８における接触領域に
添付される。
【００５０】次に、図１５に示されるように、拾上げお
よび設置装置６４を用いて、各接触点１２、１４、１６
をアンテナ半部５４、接触片５８およびアンテナ半部５
６の各導体バンプ６０と接触状態に置いてトランスポン
ダ・チップ１０をアンテナ５０上に「フリップされた
（ｆｌｉｐｐｅｄ）」即ち下に向いた姿勢で配置する。
硬化ステップが後に続き、トランスポンダ１０をアンテ
ナおよび接触片に対して接続する接着剤／導電性材料が
硬化させられる。図１６に示されるように、次に適当な
封止剤の保護コーティング６６がトランスポンダおよび
アンテナ上の両者が接触する領域に塗布される。しか
し、アンテナ全体の実質的部分および接触片５８の少な
くとも一部が、依然としてトランスポンダのプログラミ
ングのため要求されるため被覆されないままである（図
１６のａの概略平面図参照）。
【００５１】最後に、図１７に示されるように、ばねが
装填された接触ピン６８を有するプログラミング装置２
４が、各ピン６８が接触片５８およびアンテナ半部５
４、５６と接触状態にしてトランスポンダ１０上に配置
され、次にトランスポンダがその識別コードでプログラ
ムされる。必要に応じて、更に薄い保護コーティングを
アンテナおよび接触片の露出部分を覆うように塗布する
ことができる。
【００５２】無論、１本の接触片の代わりに、２本以上
のこのような接触片をトランスポンダの保護の目的のた
めに設けることができる。
【００５３】本発明の更に他の実施例が図１８乃至図２
３に示される。図１８は、このような方法の形態をフロ
ーチャートで要約を示している。本方法のこの形態にお
いては、第１の半部７０と第２の半部７２とからなるア
ンテナが、先に述べたように基板７４の表面に印刷ある
いは塗布される。湾曲端部面７８を持つパンチ７６を用
いてアンテナの中心部分における基板の表面に窪み８０
を形成する。トランスポンダ１０が取付けられる窪み８
０の中心部分は平坦である。前記パンチの湾曲面および
窪み８０の深さは、アンテナがこのステップの間に損傷
されないように選定される。
【００５４】図２０に示されるように、塗布装置８２を
用いてアンテナ半部７０、７２の内側縁部に接着性の接
触（導電）バンプ８４を形成し、前記半部はトランスポ
ンダ・チップにおける接触点と対応している。図２１に
示されるように、次に拾上げおよび設置装置８６を用い
て、図１５に関して述べた手順と同様に、トランスポン
ダ１０をアンテナの接触点を各接触バンプ８４と接触状
態にしてアンテナ上に配置する。次いで接触バンプ８４
の接着剤／導電材料が熱硬化させられる。図２２に示さ
れるように、この時アンテナ半部７０、７２およびトラ
ンスポンダ・チップ１０の導電性基板と接触するばねを
装填した接触ピン６８を持つ前記のプログラミング装置
２４により、トランスポンダ１０をその識別コードでプ
ログラムすることができる。
【００５５】最後に、適当な封止剤の保護層８８がトラ
ンスポンダ１０上のアンテナの中心部の窪みに添付さ
れ、基板７４を略々平坦な上面として残す。
【００５６】本発明の更に他の形態が図２４乃至図２８
に示される。図２４は、本方法の形態をフローチャート
で概要を示している。本実施例では、トランスポンダが
取付けられる基板は、間にトランスポンダ・チップが挟
持される少なくとも２個の構成要素を有するハウジング
である。完成したハウジングは、例えば、商品の物品に
添付される識別タグあるいは値段票であり、あるいは身
分証明カードである。
【００５７】図２５に示されるように、前記ハウジング
の第１の半部９０は、トランスポンダ・チップを収受す
る大きさの窪み即ち腔部９２が形成される。ハウジング
の半部９０はまた、別の物品に対するハウジングの取付
けのためそれ自体に形成された穴または他の取付け手段
９４を有する。
【００５８】図２６に示されるように、拾上げおよび設
置装置９６を用いて、側部および底部が接着剤層９８で
覆われたトランスポンダ・チップ１０を腔部９２に定置
する。
【００５９】図２７に示されるように、次いで第１およ
び第２の半部１００および１０２を有するアンテナが、
先に述べた本発明の最初の２つの実施例とちょうど同じ
方法でトランスポンダ・チップ１０上に印刷あるいは他
の方法で配置される。第２のハウジング半部１０４は、
例えば、接着剤、熱溶着ステップあるいは他の方法によ
り、第１のハウジング半部９０に対して当接させられこ
れに固定される。第２のハウジング半部１０４は、第１
のハウジング半部における開口９４と整合されて、結果
として生じる複合装置が開口を有するようにしてこの複
合装置を必要に応じて他の物品に取付けることを可能に
する。
【００６０】上記の方法は、多くの異なる基板に対して
適用することができる。窪みが基板に作られねばならな
い場合、ボール紙の如き比較的軟質な材料またはプラス
チック材料の基板が望ましい。ある場合には、適当な窪
み即ち腔部はプラスチックまたは他の基板に形成するこ
とができ、また要求に応じて金属またはガラスの如き比
較的硬質な材料に腔部即ち窪みを裁断あるいは切込むこ
とも可能である。明らかに、必要に応じて腔部を形成す
るため要求される作業の種類は、方法のコストに影響を
及ぼすことになる。
【００６１】ボール紙基板の場合には、トランスポンダ
およびそのアンテナは、箱または他のパッケージにボー
ル紙を折り畳むのに先立って添付することができる。ア
ンテナはボール紙の折り畳みの前または後にボール紙に
印刷あるいは添付できるが、トランスポンダを収受する
ための腔部即ち窪みは、トランスポンダの取付けに先立
ちボール紙に容易に押込むことができる。
【００６２】びんの如き容器の場合は、容器の内部への
接近は容器の製造後は制約を受け、容器の内表面にトラ
ンスポンダおよびアンテナを添付することを困難にす
る。種々の解決法が可能である。プラスチック容器は、
一般に型内で製造される。形成プロセス中、トランスポ
ンダ・チップをその後設置されて接着することができる
容器表面の窪み即ち腔部を設けることができる。次い
で、アンテナをトランスポンダ・チップ上に印刷あるい
は設置することができ、アンテナおよびトランスポンダ
の両方に添付されるラベルはこれらを隠蔽する。あるい
はまた、加熱具を用いて窪みをプラスチック基板に作る
ことができる。
【００６３】更に別の代替例として、トランスポンダ・
チップ自体を加熱してプラスチック基板中に押込むこと
ができ、その結果トランスポンダ・チップが隣接するプ
ラスチックに融合してこれが冷却する時これに接着する
ようにする。次いで、アンテナを先に述べたように取付
けることができる。
【００６４】びんまたは他の容器の如きガラス基板の場
合は、トランスポンダおよびそのアンテナは通常、容器
の製造後に取付けられねばならない。これは、容器の製
造中にガラスを予め窪ませることにより、またトランス
ポンダおよびそのアンテナをラベルまたは適当な丈夫な
保護コーティングの下に隠すことによって、プラスチッ
ク基板と同じ方法で行うことができる。これに代わるも
のとして、トランスポンダおよびそのアンテナは、図２
９に示される如く容器の蓋に組込むことができる。
【００６５】図２９において、トランスポンダ・チップ
１０およびその関連するアンテナ１１０が蓋の内端面に
配置され、適当な封止剤の保護コーティング１１４を有
するプラスチックねじキャップ１０８が示される。これ
は、形成されたプラスチック・キャップ即ち蓋の場合に
特に好都合である。このような場合、トランスポンダお
よびそのアンテナが添付される領域におけるキャップ即
ち蓋の少なくとも一部は非金属でなければならない。
【００６６】金属基板の場合は、導電性アンテナを金属
に対して直接印刷することは、これがアンテナを短絡す
ることがあるため不可能である。このため、このような
印刷ステップ前に絶縁層を最初に金属基板上に設けるこ
とが必要である。あるいはまた、無論、導電性箔アンテ
ナは、アンテナと金属基板との間の適当な絶縁層と共に
使用することができる。
【００６７】トランスポンダ１０は、製造時にその識別
コードでプログラムすることができる。しかし、トラン
スポンダのユーザは、識別コードがトランスポンダをそ
の基板に取付ける時にプログラムされるならば、最大の
柔軟性が与えられる。多くの可能性が生じる。第１に、
トランスポンダは、例えば、トランスポンダ・チップ上
の接触点に対する直接的な接触により、基板またはアン
テナ自体に対して取付けられる前にプログラムすること
ができる。第２に、トランスポンダは、基板への取付け
後であるがアンテナの基板への印刷あるいは添付に先立
ち、プログラムすることができる。第３に、プログラミ
ングは、トランスポンダの取付けとアンテナの印刷また
は添付の両方の後であるが保護コーティングの添付に先
立ち、実施することができる。この場合、通常はアンテ
ナの２つの半部に対して１つずつ、およびトランスポン
ダに添付される接触片に対して、あるいはトランスポン
ダ上の第３の接点に対して直接、あるいは更にトランス
ポンダの基板に対して直接に１つの、３つの接点が通常
は必要とされる。第４に、プログラミングは、トランス
ポンダとアンテナの隣接部分とが図１２乃至図１７に関
して述べた方法を用いて保護コーティングで覆われた後
にさえ実施することができる。
【００６８】ある用途においては、トランスポンダをプ
ロセスにおいてできるだけ後で、アンテナの添付、また
おそらくは保護コーティングの添付の後にプログラムす
ることが望ましい。例えば、基板が、トランスポンダお
よびそのアンテナが取付けられる物品に添付される識別
ラベルである場合、このラベルは、関連する包装に取付
けるため発行される直前にプログラムすることができ
る。
【００６９】トランスポンダ・チップおよびアンテナを
基板に取付けるプロセスにおいては、多数の異なる接着
剤および封止剤が必要とされる。先に述べたように、ス
テップのあるものにおいて硬化が必要とされる。製造量
を増加するためには、種々の接着剤および封止剤が急速
に硬化する種類である必要がある。基板の種類および使
用される接着剤／封止剤の種類に応じて、種々の異なる
硬化法が使用できる。例えば、炉の如き周知の熱源を硬
化のために使用することができ、あるいは熱空気ブロワ
を使用することができる。封止剤の種類に従って、赤外
線、紫外線あるいは無線周波放射もまた使用することが
できる。ある場合には、硬化の目的のため基板の冷却が
適することもある。
【００７０】アンテナのコストを最小限に抑えるため、
導電性インクを用いてこのアンテナを基板に印刷するこ
とが望ましい。これに関して、用語「インク」とは、必
ずしも着色液あるいは目に見える液体である必要はない
が、例えば、基板に対して所要の形状即ちパターンで塗
布することができる液状あるいはペースト状であること
を意味する。このインクは、金属または炭素の粒子の如
き導電性成分を含む。シルク・スクリーン法、ステンシ
ル法、スプレー法および周知のリトグラフ法の如き多く
の異なる印刷法を使用することができる。先に述べたよ
うに、アンテナの正確な形状および大きさは使用される
周波数および要求される放射パターンに依存し、これら
もまた更に特定の用途に依存する。典型的なアンテナ設
計は、図３０に示され、２つの半部１１６、１１８を含
み、その各々が複数の平行な岐部１２２が延長する基部
１２０を有する。半部１１６と１１８との間の間隔ｄ
は、関連する接点あるいは集積回路の端子の間隔により
決定される。
【００７１】導電性インクに使用される材料は、トラン
スポンダが要求される動作レンジでパワーアップされる
ことを可能にするため、アンテナに充分な電流が流れる
ことを許容するに充分に低い抵抗値を持つものでなけれ
ばならない。ある場合には、印刷インクは、アンテナの
折曲げあるいは捩りを許容するため可撓性に富む必要が
ある。表１は、本発明の典型用途において適当であるこ
とが発見された銀エポキシおよび銀インクを用いて得ら
れた結果を示している。別の可能性は、炭素粒子であ
る。
【００７２】
【表１】 トランスポンダ・チップとアンテナとの間の接点は重要
であり、満足し得る接点を生成する多くの代替的方法が
可能である。先に述べたように、導電性充填材を含むエ
ポキシ樹脂の如き接着剤の使用は、トランスポンダとア
ンテナ間に電気的に充分かつ物理的に強い接合を得るた
めに使用することができる。別の方法は、トランスポン
ダ・チップの接点上にハンダ・バンプを提供することで
あり、これはチップを含むウエーハをハンダ付け装置に
通すことにより、あるいはハンダ・ペーストを例えば接
点上にスクリーン・プリントすることにより生成するこ
とができる。アンテナがこれらのハンダ・バンプに対し
て一旦印刷あるいは添付されると、ハンダを加熱により
再び流すことができ、トランスポンダとアンテナとの間
にハンダ付け接合を有効に提供する。
【００７３】上記の諸方法は基板および集積回路トラン
スポンダに対するパッチ・アンテナの印刷または取付け
に関して述べたが、これは単に事例に過ぎず、原型シス
テムにおいて用いられた周波数レンジに適するものであ
る。明らかに、最終製品の用途および使用されるシステ
ムの仕様に従って、異なる種類のアンテナが使用され
る。例えば、細いワイヤのループまたはコイルを、集積
回路の各アンテナ端子に取付けることができる。あるい
はまた、ワイヤまたは箔の長形アンテナ要素を各アンテ
ナ端子に接続することができる。無論、このようなルー
プ、コイルあるいは長形のアンテナ要素は、先に述べた
ものと全く同じ方法で印刷することもできる。アンテナ
を形成し添付する方法のどれを選択するかは、要求され
る数量に依存することになる。大量の用途においては、
導電性インクなどを用いるアンテナの印刷が望ましい。
【００７４】上記の諸方法は、集積回路のトランスポン
ダ（または、他の電子回路）を適当な基板に対して大量
に取付けることが可能であり、比較的低コストの大量の
物品に対して添付することができる自動識別システムの
実現を可能にする。
【００７５】本発明の方法の異なる特質について種々の
基板に対する集積回路トランスポンダの取付けに関して
記述したが、本発明はトランスポンダに限定されるもの
ではなく、他の電子回路（必ずしも集積回路ではない）
を同じ方法で基板に取付けできることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】パッチ・アンテナが添付された集積回路トラン
スポンダを示す概略図である。
【図２】トランスポンダをプログラミングしてこれを基
板に添付する方法を示す概略図である。
【図３】トランスポンダをプログラミングしてこれを基
板に添付する方法を示す概略図である。
【図４】トランスポンダをプログラミングしてこれを基
板に添付する方法を示す概略図である。
【図５】トランスポンダをプログラミングしてこれを基
板に添付する方法を示す概略図である。
【図６】トランスポンダをプログラミングしてこれを基
板に添付する方法を示す概略図である。
【図７】図２乃至図６に示されたステップの概要を示す
フローチャートである。
【図８】本発明による第２の方法に関する第２のフロー
チャートである。
【図９】トランスポンダを基板に取付ける第２の方法を
示す概略図である。
【図１０】トランスポンダを基板に取付ける第２の方法
を示す概略図である。
【図１１】トランスポンダを基板に取付ける第２の方法
を示す概略図である。
【図１２】本発明の第３の方法に関する第３のフローチ
ャートである。
【図１３】トランスポンダを基板に取付ける第３の方法
を示す概略図である。
【図１４】トランスポンダを基板に取付ける第３の方法
を示す概略図である。
【図１５】トランスポンダを基板に取付ける第３の方法
を示す概略図である。
【図１６】トランスポンダを基板に取付ける第３の方法
を示す概略図である。
【図１７】トランスポンダを基板に取付ける第３の方法
を示す概略図である。
【図１８】本発明による第４の方法に関する第４のフロ
ーチャートである。
【図１９】トランスポンダを基板に取付ける第４の方法
を示す概略図である。
【図２０】トランスポンダを基板に取付ける第４の方法
を示す概略図である。
【図２１】トランスポンダを基板に取付ける第４の方法
を示す概略図である。
【図２２】トランスポンダを基板に取付ける第４の方法
を示す概略図である。
【図２３】トランスポンダを基板に取付ける第４の方法
を示す概略図である。
【図２４】本発明による第５の方法に関する第５のフロ
ーチャートである。
【図２５】トランスポンダを基板に取付ける第５の方法
を示す概略図である。
【図２６】トランスポンダを基板に取付ける第５の方法
を示す概略図である。
【図２７】トランスポンダを基板に取付ける第５の方法
を示す概略図である。
【図２８】トランスポンダを基板に取付ける第５の方法
を示す概略図である。
【図２９】本発明の方法によりトランスポンダが取付け
られた容器の蓋を示す部分断面側面図である。
【図３０】本発明の方法において用いられる典型的なパ
ッチ・アンテナを示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 集積回路トランスポンダ １８ パッチ・アンテナ ２０ 中心スロット ２４ プログラミング装置 ２８ ボール紙素材 ３４ 窪み（腔部） ３６ 接着剤 ３８ 拾上げおよび設置装置 ４２ 箔帯材 ４４ 接着剤層 ４６ 接着剤層 ４８ 保護コーティング ５０ 導体アンテナ ５２ 基板 ５４ アンテナ半部 ５６ アンテナ半部 ５８ 接触片 ６０ 導体バンプ ６２ 塗布装置 ６４ 拾上げおよび設置装置 ６６ 保護コーティング ６８ 接触ピン ７０ アンテナ半部 ７２ アンテナ半部 ７４ 基板 ７６ パンチ ７８ 湾曲端部面 ８０ 窪み（腔部） ８２ 塗布装置 ８４ 接触バンプ ８６ 拾上げおよび設置装置 ８８ 保護層 ９０ アンテナ半部 ９２ 腔部 ９４ 取付け手段 ９６ 拾上げおよび設置装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・ハーリー・カーソン 南アフリカ共和国トランスバール，プレト リア，ゴカマ・ロード 597，イラスマス クルーフ・エクステンション ３ (72)発明者 ギデオン・ヨハネス・ゴウズ 南アフリカ共和国トランスバール，プレト リア，カリカ・ストリート 79，キルナ ー・パーク (72)発明者 マリオ・アルフォンソ・マライス 南アフリカ共和国トランスバール，プレト リア，バシー・ライル・ストリート 609, エラードュス・パーク (72)発明者 トレバー・メレディス・ホドソン 南アフリカ共和国トランスバール，ランド バーグ，シーコーン・ストリート 20，ユ ックセイ・パーク

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子回路を基板に取付ける方法におい
    て、 少なくとも２個の電気端子を有する電子回路を提供し、 前記電子回路を前記基板に固定し、 導体要素を前記基板および前記電子回路に添付してアン
    テナを画成し、前記導体要素が前記少なくとも２個の電
    気端子と電気的接触を生じるようにすることを含むこと
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記導体要素が、前記アンテナの形状に
    印刷された導電性インク層を含むことを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記導電性インクが炭素または金属の粒
    子を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記導体要素が金属箔を含むことを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記金属箔が、前記基板に対する集積回
    路の固定に先立ち前記電子回路に対して添付され、該箔
    および回路が一緒に前記基板に対して添付されることを
    特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記金属箔は、前記電子回路が前記基板
    に対して固定された後に該基板に対して添付されること
    を特徴とする請求項４記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記金属箔は、これを前記基板に対して
    固定するための接着剤層を有することを特徴とする請求
    項４乃至６のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記接着剤層が、前記箔の前記電子回路
    または前記基板に対する添付に先立ち、該電子回路の電
    気端子の位置と対応する領域において金属箔から除去さ
    れることを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記金属箔は、前記電子回路の前記基板
    に対する固定に先立ち該基板に対して添付され、前記電
    子回路は、その後金属箔の予め定めた領域に取付けられ
    ることにより、該電子回路を前記基板に対して固定する
    ことを特徴とする請求項４記載の方法。
  10. 【請求項１０】 導電性接着剤を用いて前記電子回路の
    電気接点を前記箔の予め定めた領域に取付けることを含
    むことを特徴とする請求項４乃至９のいずれかに記載の
    方法。
  11. 【請求項１１】 ハンダを前記少なくとも２個の電気端
    子に対して添付し、前記導電層を前記基板に塗布して前
    記端子と接触するようにし、前記ハンダを再び流して前
    記アンテナを前記端子に接合することを特徴とする請求
    項１乃至１０のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記電子回路を収受するため前記基板
    に腔部または窪みを形成することを含むことを特徴とす
    る請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記腔部または窪みが前記基板を裁断
    即ちスタンプ加工により形成されることを特徴とする請
    求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記腔部または窪みが型成形により形
    成されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記腔部または窪みが、加熱具の使用
    によりプラスチック基板に形成されることを特徴とする
    請求項１２記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記腔部または窪みが、前記電子回路
    を加熱してこれを基板に押圧することによりプラスチッ
    ク基板に形成されることを特徴とする請求項１２記載の
    方法。
  17. 【請求項１７】 前記電気端子を持つ前記電子回路の上
    面が、前記基板の表面に固定された後にこれと実質的に
    平坦であることを特徴とする請求項１２乃至１６のいず
    れかに記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記電子回路と、前記アンテナの少な
    くとも一部とに保護コーティングを塗布することを含む
    ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の
    方法。
  19. 【請求項１９】 前記保護コーティングが硬化可能な封
    止剤層を含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記保護コーティングがラベルを含む
    ことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記電子回路が集積回路であることを
    特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記電子回路が、識別コードによりプ
    ログラム可能であるトランスポンダであり、該トランス
    ポンダを前記基板に固定する前または後に、前記識別コ
    ードを前記トランスポンダにプログラミングすることを
    含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記トランスポンダと前記アンテナと
    を前記基板に固定した後に、該トランスポンダと前記ア
    ンテナの両者に対するプログラミング装置の接触を行な
    ってトランスポンダをプログラムすることを含むことを
    特徴とする請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 少なくとも１つの接点要素を、前記ト
    ランスポンダの各端子と接触状態にある前記基板に添付
    し、前記トランスポンダと前記アンテナとを前記基板に
    対して固定した後に、該アンテナと前記少なくとも１つ
    の接点要素とに対するプログラミング装置の接触を行っ
    て前記トランスポンダをプログラムすることを含むこと
    を特徴とする請求項２２記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記トランスポンダのプログラミング
    に先立ち、保護コーティングを該トランスポンダ、前記
    アンテナの一部、および前記接点要素の一部に塗布する
    ことを含み、前記プログラミング装置の接点が前記アン
    テナと前記接点要素のコーティングされない部分に対し
    て添付されることを特徴とする請求項２４記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記基板が、少なくとも第１および第
    ２の構成要素を含み、該第２の構成要素は、前記電子回
    路および前記アンテナの取付け後に前記第１の構成要素
    に対して固定され、該電子回路および前記アンテナが実
    質的に密閉されるようにすることを特徴とする請求項１
    乃至２５のいずれかに記載の方法。
  27. 【請求項２７】 請求項１乃至２６のいずれかの方法に
    より集積回路が取付けられた基板を含む包装構成要素。
  28. 【請求項２８】 前記基板がボール紙を含むことを特徴
    とする請求項２７記載の包装構成要素。
  29. 【請求項２９】 前記基板がガラス、プラスチックある
    いは金属を含むことを特徴とする請求項２７記載の包装
    構成要素。
  30. 【請求項３０】 前記基板が容器を画成する請求項２７
    乃至２９のいずれかに記載の包装構成要素。
  31. 【請求項３１】 前記基板が容器の蓋を画成する請求項
    ２７乃至２９のいずれかに記載の包装構成要素。
  32. 【請求項３２】 請求項１乃至２６のいずれかの方法に
    より集積回路が取付けられた基板を含むことを特徴とす
    る識別タグ。
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