KR100694343B1 - 선택적으로 적용된 접착제를 사용한 ｒｆ ｉｄ 라벨용 갈바니 전기로 침착된 안테나의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예를 들어 RF ID 라벨용 안테나로서 사용될 수 있는 구조화 금속층의 제조방법에 관한 것이다. 구조화 금속층은 캐소드상에 갈바니 전기로 침착되어, 캐소드의 표면상에 전도성 및 비전도성 영역을 한정한다. 잔여 부피를 채운 접착제가 침착된 금속층에 적용되며, 상기 접착제는 구조화 금속층을 지지층에 붙이는데 사용된다.

Description

선택적으로 적용된 접착제를 사용한 ＲＦ ＩＤ 라벨용 갈바니 전기로 침착된 안테나의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING GALVANICALLY DEPOSITED ANTENNAE FOR RF ID LABELS USING AN ADHESIVE THAT IS SELECTIVELY APPLIED}

본 발명은 구조화 금속층의 제조방법에 관한 것이다. 이러한 유형의 구조화 금속층은 예를 들어 RF ID 태그용 안테나로서 사용될 수 있다.

근대의 트랜스폰더 기술은 전송 매체로서 전자기 반송파에 의해 마이크로칩으로부터 및 마이크로칩으로 데이터를 무접점식으로 판독하고 저장하게 한다. 이러한 목적을 위해, 마이크로칩을 안테나에 연결하여 마이크로칩으로 기록하거나 이로부터 판독하는데 필요한 전자파 방사선을 수신하고 송신한다. 이로써, 외부 전송 또는 수신 유닛에 의해 마이크로칩과 통신할 수 있다. 일반적으로, 마이크로칩은 스스로 에너지 공급원을 갖지 않아, 마이크로칩으로 기록하거나 이로부터 판독하는데 사용되는 전자파 방사선이 또한 마이크로칩으로 에너지를 공급하는데 사용될 수도 있다. 그러나, 안테나 및 마이크로칩을 포함하는 RF ID 태그의 제조는 이전부터 비교적 고가였다. 이러한 이유로 트랜스폰더 기술은 지금까지 비교적 고가 이거나 내구성인 제품에만 사용되어 왔다. 예를 들어, 트랜스폰더 기술은 수많은 가축의 떼 중에서 동물을 신속하게 검출하거나 매장된 관로를 찾아내는데 사용되었다.

예를 들어, 수많은 소 떼 중에서 상기 동물은 피부 아래에 삽입된 마이크로칩을 갖는다. 이들 동물이 과거의 전송 및 수신 스테이션으로 몰리면 마이크로칩상에 저장된 데이터가 무접점식으로 판독되기 때문에 상기 데이터에 의한 어떠한 문제없이 상응해서 준비된 소가 확인될 수 있다. 이러한 용도 이외에, 다른 분야의 용도, 예를 들어 연구 목적 또는 거동 연구를 위해 야생에서 멸종될 위기에 있는 동물 종을 모니터링하고 관찰하는 것도 생각해 볼 수 있는데, 이는 상응하는 조사가 동물 서식지의 상당한 방해없이 수행될 수 있기 때문이다.

그밖에, 추가의 용도 범위, 예를 들어 모피, 향수, CD-ROM 등과 같은 고가의 고급 품목의 절도에 대한 전자적 방지책이 있다. 그러나, 이를 위해 소매 상인은 마이크로칩을 판독하는 상응하는 장치를 설치해야 한다.

트랜스폰더 기술은 지금까지 매우 내구성이 있거나 매우 고가인 품목에 특별히 사용되어 왔다. 상당히 고가인 관계로 트랜스폰더 기술을 폭넓게 도입하지 못하였다. RF ID 태그의 제조 비용을 과감하게 낮출 수 있다면 이는 고가의 압박을 받고 있는 수많은 용도에 길을 열어줄 수 있다.

예를 들어, 파일이 개별적인 프로세싱 스테이션에서 전자적으로 등록되는 정부 또는 행정 부속 건물에서 중요한 문서 및 파일 기록을 모니터링하는 관료적 목적을 위해 사용되는 중요한 용도가 있다. 파일 이후의 경로는 간단한 방법으로 추 적될 수 있고, 파일은 필요할 때 용이하게 재배치된다. 가장 간단한 경우, 이러한 목적을 위해 상응하는 전송 또는 수신 스테이션을 도어 프레임에 설치하여, 파일이 룸에 들어오거나 떠날 때 전자적으로 등록되게 된다.

추가의 용도의 예로는 공항, 항구역 또는 철도역에서의 수하물 품목, 또는 그밖의 품목-재분배 스테이션, 특정 위치로 보내야 하는 수하물 품목을 관리 및 적재하는 것이다. 이 경우, 메모리 칩 및 전송 및 수신 유닛을 포함하는 RF ID 태그의 유닛 가격은 0.50 EUR인데, 이는 이들 용도에 그럭저럭 겨우 유리한 것으로 여겨진다.

상당히 많은 데이터를 단기간에 확실히 등록해야 하는 수많은 분야에서 이 기술의 변형은 상당한 관심의 대상이다. 이와 같은 것에 대한 수많은 예를 일상에서 찾아볼 수 있는데, 예를 들어 전자 우편 스탬프 또는 소매 무역에서 제조품에의 전자 라벨의 사용을 들 수 있다. 이 경우, 손님용 손수레에 있는 제품은 전자 현금 등록기 및 이러한 품목을 위해 제조된 지폐에서 무접점식으로 등록될 수 있다. 또한, 이는 재고관리하고 구입한 제품을 자동적으로 재주문한 것에 대한 데이터를 전송할 수 있는 가능성을 개시하였다.

그러나, 소비자 제품은 일반적으로 단지 몇 유로의 시장 가격을 갖기 때문에, 전자 태그 비용은 시장에 도입될 수 있도록 상당히 낮춰야 한다. 이와 관련하여 태그 당 약 0.05 EUR의 비용 한계가 논의중이다.

RF ID 태그의 제조 비용을 낮추기 위해 다양한 접근이 이용될 수 있다. 마이크로칩의 비용을 낮출 수도 있지만, 한편으로는 전송 및 수신 유닛, 특히 안테나 구조물에 초래되는 비용도 낮출 수 있다.

예를 들어, 연구 설비 또는 제작품에서 관련 분야에의 이용을 관리하는데 사용되는 것과 같이, 간단한 와이어 코일은 안테나 구조물로서 사용된다. 그러나, 이러한 형태의 안테나 구조물은 전술한 용도용으로는 너무 고가이다. 또한, 금속박으로부터 제조된 안테나도 공지되어 있고, 이 경우 안테나 구조물을 먼저 제조한 후, 이를 계속해서 개별적인 캐리어에 적용한다.

이 경우 안테나 구조물은 다양한 제작 기술에 의해 제조될 수 있다.

한 가지 방법은 금속박을 지지체상에 그 전체 표면적에 걸쳐 적층하고 계속해서 선택적 에칭에 의해 차감적으로 구조화를 수행하는 것이다. 그러나, 안테나 구조물을 먼저 금속박으로부터 펀칭하고 계속해서 캐리어상에 적층할 수도 있다.

이러한 방법의 경우, 안테나 구조물은 차감적으로 생성되는데, 즉 전면적 구리층이 먼저 생성되고 계속해서 구조화되어야 한다. 이로써 회수되어야 하는 상당량의 구리 폐기물이 생성된다.

복잡한 가공처리 때문에 거시적 출발물의 제조를 피해야 할 경우, 안테나 구조물을 또한 전기 전도성 페이스트를 사용하여 캐리어상에 인쇄하거나 분무할 수 있다. 그러나, 이를 위해 구리를 먼저 상응하게 제조해야 한다. 구리를 적절히 작은 입자로 분쇄하여 인쇄에 적합한 페이스트가 제조되어야 한다. 더욱이 상응해서 수반되는 물질, 예를 들어 결합제 또는 용매를 첨가해야 한다.

마지막으로, 예를 들어 포토레지스트를 사용하는 포토리소그래피에 의해 마스크가 먼저 캐리어상에 한정되는 반도체 기술로부터 공지된 기술도 적합하다. 계 속해서, 캐리어상의 마스크에 의해 커버되지 않은 중간 공간을 전류없이 금속화한다. 따라서, 상기 방법은 포토레지스트가 적용되어 구조화되는 제작 단계를 요한다. 또한, 포토레지스트 자체에 대한 비용이 발생한다. 따라서, 이 방법도 RF ID 태그용 안테나 구조물의 저비용 제조에 적합하지 않다.

구리층을 제조하는 종래의 방법의 경우, 캐소드에 연결된 고등급 강철 드럼상에 전착에 의해 구리층을 생성하는 것은 이전부터 통상적이었다. 고등급 강철상의 구리의 접착성이 비교적 낮아, 생성되는 구리박은 고등급 강철 매트릭스로부터 쉽게 분리되어 상기 방법의 추가 과정중에 상응하는 캐리어상으로 적층될 수 있다. 고등급 강철 매트릭스로부터의 구리의 분리를 용이하게 하기 위해 첨가제를 초기에 고등급 강철 드럼, 예를 들어 그래파이트 또는 몰리브덴 설파이드에 적용하여, 고등급 강철 표면상의 구리의 접착성을 추가로 감소시킬 수 있다.

또한, 가능한 최저 비용으로 가공하기 위해 중요한 것은 침착될 구리 재료를 가능한 효율적으로 캐소드에 침착시키는 것이다. 논의중인 RF ID 태그에 있어서, 태그 당 약 100㎎의 구리가 필요하다. 이는, 효율적인 제조 과정이 부여된다면, 1㎏의 재료량의 구리를 사용하여 약 10,000개의 안테나를 제조할 수 있음을 의미한다. 그러나, 상기 추가로 기재된 차감적 구조화 방법의 경우, 구리 가격이 상대적으로 고가여서 조각으로서 생성된 자투리 구리 폐기물을 재순환시켜야 한다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.

도 1은 캐리어 층상의 안테나 구조물의 제조에 관한 공정 순서의 개략도를 도시한다.

도 2는 안테나 구조물을 제조하기 위한 샤도우(shadow) 마스크의 확대도를 도시한다.

도 3은 선행 기술에 따른 라디오-진동수 식별 태그를 도시한다.

도 4는 RF ID 태그용 안테나 구조물(고정된 캐소드 코팅물로서 형성된 분리 마스크 구조)의 제조를 위한 설비의 개략도를 도시한다.

도 5는 RF ID 태그용 안테나 구조물(가요성 필름으로서 형성된 분리 마스크 구조)의 제조를 위한 설비의 개략도를 도시한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 예를 들어 간단하게 저렴하게 수행될 수 있는 RF ID 태그에서의 안테나 구조물로서 사용되는 구조화 금속층의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 적어도 하기 단계들을 포함하는 구조화 금속층의 제조방법에 의해 달성된다:

- 캐소드의 표면상에 한정된 마스크 구조를 형성하는 전도성 및 비전도성 영역을 갖는 캐소드, 및 애노드를 기판 금속을 함유한 전해질에 배열되도록 제공하는 단계;

- 캐소드와 애노드 사이에 전압을 인가하는 단계;

- 기판 금속을 캐소드의 전도성 영역상에 침착시키는 단계;

- 캐리어 층을 제공하여 이 캐리어 층을 캐소드의 표면과 접촉시키는 단계; 및

- 캐소드상에 침착된 기판 금속을 캐리어 층으로 이동시켜 구조화 금속층을 얻는 단계.

캐소드상의 예정된 마스크 구조는 기판 금속이 전착될 때 목적하는 금속층 구조물이 이미 수득되는 효과를 갖는다. 그 결과, 금속층은 계속해서 구조화될 필요가 없어, 조각으로서의 자투리 폐기물 또한 존재하지 않는다. 캐소드상에 한정된 마스크 구조는 적어도 생성될 금속층의 층 두께에 상응하는 두께로 형성된다. 전착 조건은 기판 금속만이 선택적으로 침착되어 구조화 금속층이 목적하는 층 두께로 생성되도록, 즉 예를 들어 마스크 구조에 의해 예정된 영역을 지나치게 채우지 않도록 선택된다. 기판 금속은 전해질에서 이온 형태이고, 캐소드상에서 감소하여 기판 금속을 형성한다.

전착 후, 구조화 금속층, 예를 들어 RF ID 태그용 안테나 구조물을 목적하는 캐리어층으로 직접 이동시킨다. 추가의 이동, 인쇄 및 에칭 비용이 발생하지 않는다. RF ID 태그용 안테나 구조물의 제조 가격은 기본적으로 본 발명에 따른 방법의 경우 순수한 재료비에 의해 결정되어 수많은 유닛의 저렴한 제조를 가능케한다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시태양에서, 캐소드는 원통형 기하학적 구조를 갖는다. 그 결과, 캐소드는 롤, 드럼 또는 롤러의 형태이다. 이러한 캐소드를 사용하여 본 발명에 따른 방법을 계속하여 수행할 수 있다. 원통형 캐소드를 보다 낮은 위치로 전해질에 액침시켜 연속적으로 회전시킨다. 그 결과, 원주 표면의 특정 부분이 전해질로 들어가 전해질을 통해 이동된다. 이 때, 기판 금속은 상기 부분의 전도성 영역상에 침착된다. 원통의 회전 속도는 구조화 금속층이 목적하는 층 두께로 침착되기에 충분한 시간동안 원주 표면의 일부가 전해질에 남아있도록 설정된다. 원주 표면의 일부를 다시 원통의 추가 회전에 의해 전해질 밖으로 이동시킨다. 그 다음, 캐리어 물질을 계속해서 원주 표면으로 공급하여, 원주 표면의 일부에 침착된 구조화 금속층을 캐리어 층으로 이동시킨다. 원통형 캐소드의 추가 회전에 의해 원주 표면의 일부를 다시 한번 전해질로 액침시키고, 이 사이클을 한번 더 시작한다.

그 결과, 구리층의 연속 침착 및 침착된 구조화 금속층의 캐리어층으로의 연속 트랜스는 연속 작동 모드를 허용한다. 이는 불연속 방법의 경우에 필연적으로 발생하는 비생산적인 시간을 없애주어 작업처리량의 증가를 가능케 한다.

적어도 캐소드의 전도성 영역이 고등급 강철로부터 제조된 경우라면 유리하다. 고등급 강철은 한편으로는 적절한 고전도성을 갖고, 다른 한편으로는 적절한 내부식성을 갖는다. 고등급 강철의 고전도성은 기판 금속을 효율적으로 침착시킨다. 고등급 강철의 내부식성은 심지어 갈바니 조건하에서도 캐소드에 장기 사용 기간을 제공한다. 따라서, 캐소드의 교환을 비교적 드물게 요한다. 그 결과, 사용 기간 및 기판 금속을 전착시키는데 사용되는 장치의 이용도를 증가시킨다. 또한, 고등급 강철은 비교적 낮은 비용으로 제조 및 가공처리될 수 있는데, 이는 상응하는 캐소드 드럼을 제조하기 위한 재정 지출이 또한 제한된 범위내에 있음을 의미한다.

캐소드 표면상의 비전도성 영역이 플라스틱 및/또는 세라믹으로 이루어진 경우도 유리하다. 이들 재료는 한편으로는 매우 저렴하고 높은 고유 저항을 갖는다. 높은 고유 저항은 전도성 영역에 대해서 마스크 구조의 선명한 윤곽을 생성한다. 세라믹 및 플라스틱은 현재 매우 저렴한 비용으로 생산되며 우수한 변형 가능성을 나타낼 수 있는데, 이는 매우 다양한 캐소드 기하학적 구조로 적용될 수 있게 한다. 추가의 이점은 또한 이들 재료가 비교적 낮은 밀도여서 사용된 캐소드 물체는 중량 절감 및 용이한 수송력을 갖게 된다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시태양에서, 캐소드 표면의 전도성 영역은 안테나 구조물의 형태를 갖는다. 본 발명에 따른 방법은 RF ID 태그의 안테나 구조물을 매우 저렴하게 제조하게 한다. 그 결과, RF ID 태그의 제조 비용을 상당히 낮출 수 있어, 이들은 고비용 압박하에 있는 용도에 사용될 수 있다.

애노드는 바람직하게는 기판 금속을 함유한다. 전극으로서의 그의 특성 이외에, 애노드는 또한 기판 재료를 위한 수용부로서 작용한다. 그 결과, 이 경우에 달리 요구되는 기판 금속을 전해질로 연속해서 공급해야 할 필요가 없게 된다. 기판 금속은 또한 정제되지 않은 조질 금속의 형태로 사용될 수 있기 때문에 기판 금속의 복잡한 제법도 필요가 없다. 이 경우 애노드와 캐소드 사이의 적절한 전압 차이에 의해 침착에 대한 선택성이 일어난다. 이러한 방식으로, 안테나 구조물의 제조 동안 곤란하거나 심지어 유해한 독성 중간 생성물을 피할 수 있다. 또한, 전기화학적 침착 동안에 일어나는 애노드 슬러리를 값비싼 귀금속을 수득하는데 사용하여 전체 비용을 절감시키는데 기여할 수 있다. 전기화학적으로 생각해 볼 때 이들 금속은 기판 금속보다 고등급을 가져 높은 산화 전위를 갖는다.

기판 금속이 구리인 경우 유리하다. 구리는 매우 높은 전도성을 갖고 수득하기에 비교적 저렴하다. 구리의 가격은 현재 약 1.8 EUR/㎏이다. 단지 몇가지 금속만이 구리의 고전도성을 능가하는데, 이들 금속은 조달 비용이 훨씬 더 고가이다. 구리의 경우 전도성 대 가격 비가 최적이다. 기판 금속의 고전도성은 안테나 구조물로의 전자기 방사선의 에너지 출력의 고 효율성과, 그 결과 따른 정보 교환에 대한 고 효율성을 보장한다. 동시에, 응답 시간은 비교적 짧아 간섭에 대한 낮은 자화율로 정보의 높은 유출량을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시태양에서, 기판 금속의 침착은 구조화 금속층의 층 두께가 마스크 구조의 깊이보다 낮게 제어되어, 잔여 부피를 형성한다. 잔여 부피는 마스크 구조의 비전도성 영역의 표면을 통과하는 평면과 침착된 구조화 금속층의 노출된 표면을 통과하는 평면 사이에 한정된 공간을 의미하는 것으로 이해된다. 구조화 금속층의 층 두께는 이 경우 인가된 전류 밀도, 캐소드의 체류 시간, 또는 전해질 중 마스크 구조의 전도성 부분에 의해 조절될 수 있다.

그 결과, 층 두께는 적은 지출로 동일한 침착 장치에 의해 다양하게 실현될 수 있다. 다양한 보조 재료를 형성된 잔여 부피로 충전시킬 수 있다.

특히 바람직한 실시태양에서는 접착제를 잔여 부피로 구조화 금속층에 적용한다.

접착제는 구조화 금속층이 마스크 구조로부터 용이하게 제거될 수 있게 하는데, 캐리어 층에 대한 적절한 접착성이 생성되기 때문이다. 또한, 접착제는 구조화 금속층, 바람직하게는 안테나 구조물을 캐리어 층상에 반영구적으로 고정시킨다.

접착제는 마스크 구조의 비전도성 영역이 아닌 침착된 구조화 금속층상에 접착되도록 바람직하게 선택된다. 접착제를 적용하고 캐리어 층을 적용한 후, 접착제상에 고정된 구조화 금속층과 캐리어 층을 다시 용이하게 떼낼 수 있다. 더욱이, 접착제는 환경을 위태롭게 하는 것을 막기 위해 수반되는 임의의 독성 물질을 함유해서는 안된다.

접착제가 열가소성 접착제 또는 반응 접착제인 경우 특히 유리하다. 열 또는 광화학 경화성 접착제를 예를 들어 반응 접착제로서 사용할 수 있다. 반응 접착제의 예로는 폴리에테르 설폰, 사이아누레이트, 에폭시 화합물 및 이러한 화합물의 유사 부류가 있다. 본원에서 예비조건은 상응하는 접착제가 구조화 금속층 및 캐리어 층 사이에 고체 결합을 허용하면서 동시에 표면에 대해서 구조화 금속층의 구조 및 치수 안정성을 손상시키지 않는 것이다.

구리가 기판 금속으로서 사용된다면, 전해질이 구리-함유 염으로서 황산 및 구리 설페이트를 함유하는 경우가 유리하다. 이의 높은 해리도로 인해 황산은 전해질의 전도성을 증가시키고 구리층의 침착 품질을 개선시킨다. 구리 설페이트는 수성 시스템에서 높은 가용성을 가져 비교적 높은 구리 이온 농도를 전해질에서 달성할 수 있다.

또한, 추가의 최적의 첨가제, 예를 들어 트라이아이소프로판올아민, 젤라틴, 아교, 싸이오유레아, 셀룰로스 에테르 또는 클로라이드 이온을 전해질에 첨가할 수 있다. 이들 첨가제의 효과로는 전해질 용액의 유체 역학적 성질의 개선(예: 점도 증가) 또는 전도성의 증가가 있고, 이는 침착 품질을 개선시킨다. 전도성 개선 첨가제로는 예를 들어 구리 플루오로보레이트 전해질(예: 구리(II) 테트라플루오로보레이트, 보로플루오르산, 붕산)을 들 수 있다.

구리 침착을 위해 150A/dm² 이하의 전류 밀도와 함께 75℃ 이하의 욕 온도 및 7m/s 이하의 유속이 적합하다.

안테나 구조물로서 형성된 구조화 금속층의 캐리어 층으로의 이동 후, 안테나 구조물은 마이크로칩이 추가되어 RF ID 태그를 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방법 동안 안테나 구조물을 제조할 때 실시된 개략적인 제작 단계들을 도시한다. 먼저, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 캐소드(1)가 마련되고, 캐소드의 상부측에 웹-형상 부분(2)이 배열된다. 웹-형상 부분(2)은 전기 비전도성 재료로 구성되어 있다. 그 결과, 캐소드(1)의 표면상에 전기 비전도성 영역이 웹-형상 부분(2)의 영역에 한정되고, 전기 전도성 영역이 부분(3)에 한정되는데, 이때 캐소드(1)가 노출된다. 부분(3)의 구조는 구조화 금속층의 구조, 예를 들어 안테나 구조에 상응한다. 부분(3)은 웹-형상 부분(2)과 서로 측면으로 결합되어 있는 트렌치를 형성한다. 도 1a에서 단면으로 표시된 웹-형상 부분(2)의 플랭크는 표시된 예시적인 실시태양에서 캐소드(1)의 표면과의 관계에서 수직으로 수행된다. 그러나, 트렌치로서 형성된 부분(3)을 캐소드(1)의 표면 방향의 트렌치 페이퍼와 같은 형태를 취하도록 제조하여, 금속 침착 후, 부분(3)에 형성된 구조화 금속층을 트렌치로부터 보다 용이하게 제거할 수 있다. 그 다음, 예를 들어 구리인 기판 재료(4)가 캐소드(1)에 적용된 마스크 구조의 부분(3) 위로 침착된다. 이 경우, 전극 침착은 부분(3)에 형성된 트렌치가 기판 금속(4)으로 완전히 충전되지 않아 도 1b에 도시된 바와 같이 잔여 부피(5)가 트렌치의 상부에 남도록 수행된다. 접착제(6)는 기판 금속의 층(4)상에 남은 잔여 부피(5)로 도입된다. 이 경우 접착제(6)는 잔여 부피(5)를 완전히 채운다. 도 1c로 표시된 단면에서 잔여 부피(5)만큼 형성된 접착제(6)의 일부만이 충전된다. 웹-형상 부분(2)의 상부 표면은 접착제에 의해 커버되지 않은 채 남아있다. 대체로 접착제도 웹-형상 부분(2)의 상부 표면에 적용될 수 있다. 그러나, 접착제가 웹-형상 부분(2)의 재료상에 접착되지 않거나 약한 정도로만 접착되는 것이 중요하다.

도 1d에 도시된 바와 같이, 캐리어 층(7)만이 위치하여 아마도 도 1c에 도시된 구조물의 표면위로 가압된다. 이 때, 접착제(6)는 캐리어 층(7)의 표면과 접촉하게 되어 이에 단단하게 접착된다. 캐리어 층(7)을 떼어 내면 침착된 기판 금속(7)의 일부가 또한 함께 떼어져 도 1e에 도시된 바와 같이 캐리어 층(7)이 수득되고, 캐리어 층의 표면상에 전기 전도성 기판 금속(4), 예를 들어 구리의 웹이 접착제(6)에 의해 고정된다. 웹(4)은 예를 들어 안테나 구조물의 와인딩에 해당된다.

도 2는 본 발명에 따른 방법으로 안테나 구조물을 제조하기 위해 캐소드에 적용된 마스크 구조의 평면도를 도시한다. 마스크 구조는 도 2에서 검게 표시된 전기 비전도성 영역(8), 예를 들어 플라스틱/세라믹을 포함한다. 마스크 구조의 전기 비전도성 영역(8)은 캐소드가 노출된 부분(9)에 결합되어 있다. 이 부분(9)은 와인딩에 해당하는 구조물을 안테나가 표시되도록 형성한다. 부분(9)에서 기판 금속을 갈바니 공정에 의해 침착시킨다. 그 결과 마스크 구조는 생성된 안테나의 음전기 구조물을 나타낸다. 안테나의 제조 후, 마이크로칩을 전기 전도성 접착제의 보조하에 정사각형 전극 면적(10)상에 접착시킬 수 있다.

도 3은 라디오-진동수 식별 태그를 도시한다. 다수의 와인딩으로부터 제작된 안테나 구조물(12)을 캐리어 층으로서 작용하는 가요성 필름(11) 상에 적용하였다. 안테나 구조물(12)의 말단은 실리콘 마이크로칩(13)에 전도 방식으로 연결되어 있다. 캐리어 층(11)은 접착제 층을 사용하여 그의 뒤측에 마련하여 태그를 식별될 제품, 예를 들어 파일상에 고정시킬 수 있다. 안테나 구조물(12)은 먼저 전술한 방법에 의해 갈바니 전기로 생산되고 계속해서 필름(11)으로 이동된다.

도 4는 RF ID 태그용 안테나 구조물을 전착시키기 위한 장치 중 한 부분을 도시한다. 고등급 강철 드럼(14)의 원주 표면(19)상에 플라스틱 또는 세라믹으로 이루어진 마스크 구조(미도시)가 배열되어 있다. 안테나 구조물이 형성될 영역에서 고등급 강철 드럼(14)의 원주 표면(19)이 노출된다. 고등급 강철 드럼(14)의 보다 낮은 부분만이 전해질(15)로 액침되도록 고등급 강철 드럼(14)을 전해질(15)로 충전된 욕(16)에서 액침시킨다. 욕(16)에는 또한 애노드로서 작용하는 속빈 헤드 전극(17)이 있다. 속빈 헤드 전극(17)은 조질 구리로 구성되어 있다. 고등급 강철 드럼(14)의 회전에 의해 그의 원주 표면(19)이 연속해서 전해질(15)을 통과하도록 고등급 강철 드럼(14)은 그의 축(18)에 의해 회전하면서 탑재되어 있다. 고등급 강철 드럼(14)의 원주 표면(19)상의 특정 부분이 전해질에서 약 1 내지 2분간(그러나 목적하는 층 두께를 침착시키는데는 장시간이 요구됨) 머무르도록 고등급 강철 드럼(14)의 회전 속도를 설정한다. 그 다음, 적절한 전압을 캐소드로서 작용하는 고등급 강철 드럼(14)과 애노드로서 작용하는 속빈 헤드 전극(17) 사이에 인가하여, 속빈 헤드 전극(17)상의 구리가 용액으로 이동하여 구리가 고등급 강철 드럼(14)의 전기 전도성 노출 부분상에 침착된다. 100A/dm²의 전류 밀도 및 70% 효율을 사용하면 침착 속도는 예를 들어 9㎛/분이다. 이 경우, 전해질(15)에서의 캐소드의 체류 시간은 고등급 강철 드럼(14)의 회전 속도에 의해 조절될 수 있다. 전해질의 조성은 150A/dm² 이하의 높은 전류 밀도를 사용할 수 있도록 선택된다. 공정 동안에 침착된 애노드 슬러리는 귀금속 처리공정으로 공급한다.

예를 들어, 10㎛ 두께의 구리층을 침착시키기 위해 마스크 구조의 깊이는 10.5㎛가 되게 선택된다. 분리 마스크 구조에 의해 노출된 면적은 10㎛ 두께의 구리층으로 갈바니 전기로 코팅된다. 남아있는 0.5㎛의 잔류 깊이에서 접착제를 그라비어 인쇄 방법으로 도입시킨다. 원주 표면상의 특정 부분을 계속해서 고등급 강철 드럼(14)의 회전에 의해 전해질(15)로 도입시켜 그 전체로 이동시킨다. 이때, 상기 부분이 고등급 강철 드럼(14)의 추가 회전에 의해 전해질(15) 밖으로 다시 이동될 때까지 구리는 연속해서 전기 전도성 노출된 영역상에 침착된다. 이 경우, 구리의 침착은 접착제에 대한 잔여 부피가 여전히 전기 전도성 영역에 남아 있도록 설정된다. 일단 고등급 강철 드럼(14)의 원주 표면(19)의 일부가 전해질(15) 밖으로 이동되었을 때, 초기에 린싱 장치(20) 및 건조 장치(21)를 취한다. 계속해서 접착제를 접착제와 함께 마련된 롤에 의해 고등급 강철 드럼(14)의 원주 표면(10)에 적용한다. 과다한 접착제는 스트립핑 장치(23)에 의해 제거되어, 접착제는 기본적으로 앞서 침착된 구리상에 잔여 부피만큼만 남아있게 된다. 접착제가 마련된 원주 표면(19)의 일부는 고등급 강철 드럼(14)의 회전에 의해 추가 이동되어 인쇄 롤(24)에 도달된다. 캐리어 층(25), 예를 들어 페이퍼 시트 또는 플라스틱 필름 시트를 원주 표면(19)에 공급하고 인쇄 롤(24)에 의해 이에 대해 가압시킨다. 접착제 층이 마련된 안테나 구조물을 원주 표면(19)으로부터 캐리어 층(25)으로 이동시킨다. 그 위에 적용된 안테나 구조물(미도시)을 갖는 캐리어 층(25)을 연속해서 인쇄 롤(24)에 의해 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 추가의 자유도가 형성된 장치의 단면도를 도시한다. 캐소드로서 여기서 형성된 고등급 강철 드럼(14)상의 마스크 구조는 이 경우 순환식 구조화 벨트(26)에 의해 생성된다. 도 4의 경우에 설명한 바와 같이, 고등급 강철 드럼(14)은 그의 축(18) 둘레를 회전할 때 원주 표면(19)이 전해질(15) 전체로 이동되도록 배열된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 구조화 금속층은 고등급 강철 드럼(14)의 원주 표면(19)상의 노출된 전기 전도성 영역에 침착된다. 이 노출된 부분을 한정하기 위해, 벨트(26)는 고등급 강철 드럼(14)의 원주 면적(19) 둘레를 움직인다. 도시된 안테나 구조물에 해당하는 개구는 벨트(26)에서 제조되었다. 안테나 구조물에 적용되는 접착제를 위한 잔여 부피를 수득하기 위해 벨트(26)는 도시된 안테나 구조물의 두께보다 약간 더 두꺼운 두께를 갖는다. 벨트(26)는 고등급 강철 드럼(14)과 복귀 드럼(27) 사이를 연속해서 움직인다. 드럼과 벨트 사이의 밀봉 효과를 개선시키기 위해 자기 입자를 벨트(26)에 도입시킨다. 자기가 고등급 강철 드럼(14)으로 통합된다. 자기 상호작용은 벨트를 드럼에 대해 근접하게 지탱하게 만든다. 안테나 구조물의 전착 후, 벨트(26)의 표면을 먼저 린싱 장치(20)에 의해 린싱하고, 건조 장치(21)에 의해 건조시킨다. 고등급 강철 드럼(14)이 추가로 회전할 때, 벨트(26)는 침착된 안테나 구조물과 함께 원주 표면으로부터 떼어진다. 벨트(26)는 롤(22)로 공급되고, 롤과 함께 접착제는 벨트(26)의 표면에 적용된다. 벨트(26)가 롤(22)의 원주 표면에 대해 잘 지탱하도록 하기 위해, 벨트(26)의 반대측상에 지지 롤러(28)가 마련된 경우, 이것에 의해 벨트(26)는 롤(22)에 대해 가압된다. 과다한 접착제는 스트립퍼(23)에 의해 계속해서 제거된다. 복귀 드럼(27) 원주을 움직인 후, 벨트(26)는 인쇄 롤(24)에 도달하여, 이에 의해 캐리어 층(25)은 연속해서 벨트(26)의 표면으로 공급된다. 벨트를 인쇄 롤(24)에 대해 적절한 압력으로 가압하기 위해 지지 롤러(29)를 벨트(26)의 반대측에 마련한다. 접착제는 도시된 안테나 구조물을 캐리어 층(25)의 표면에 접착시키고 벨트(26)로부터 제거하고 캐리어층(25)으로 이동시킨다. 그 위에 배열된 안테나 구조물(미도시)을 포함한 캐리어 층(25)을 연속해서 인쇄 롤(24)의 회전에 의해 운반하였다. 벨트(26)를 다시 고등급 강철 드럼(14)으로 재공급하여 추가의 안테나 구조물을 생성할 수 있다.

구조화 벨트로부터 안테나 구조물의 떼어냄을 용이하게 하기 위해 추가의 보조 장치를 전체 설비에 부설할 수 있다.

도면 부호에 관한 목록

1 캐소드

2 웹

3 전도성 부분

4 기판 금속

5 잔여 부피

6 접착제

7 캐리어 층

8 비전도성 영역

9 부분

10 정사각형 전극 면적

11 가요성 필름

12 안테나 구조물

13 실리콘 마이크로칩

14 고등급 강철 드럼

15 전해질

16 욕

17 속빈 헤드 전극

18 축

19 원주 표면

20 린싱 장치

21 건조 장치

22 롤

23 스트립핑 장치

24 인쇄 롤

25 캐리어 층

26 벨트

27 복귀 드럼

28 지지 롤러

29 지지 롤러

Claims (12)

1. - 캐소드의 표면상에 한정된 마스크 구조를 형성하는 전도성 및 비전도성 영역을 갖는 원통형 기하학적 구조의 캐소드, 및 애노드를 기판 금속을 함유한 전해질에 배열되도록 제공하는 단계;

   - 캐소드와 애노드 사이에 전압을 인가하는 단계;

   - 기판 금속을 캐소드의 전도성 영역상에 침착시키는 단계;

   - 캐리어 층을 제공하여 이 캐리어 층을 캐소드의 표면과 접촉시키는 단계; 및

   - 캐소드상에 침착된 기판 금속을 캐리어 층으로 이동시켜 구조화 금속층을 얻는 단계를 적어도 포함하는, 구조화 금속층의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   캐소드의 전도성 영역이 고등급 강철로부터 제작되는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   캐소드의 비전도성 영역이 플라스틱 및/또는 세라믹으로 이루어진 방법.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   캐소드 표면의 전도성 영역이 안테나 구조의 형태로 배열되는 방법.
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   애노드가 기판 금속을 함유하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   기판 금속이 구리인 방법.
8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   구조화 금속층의 층 두께가 마스크 구조의 깊이보다 작도록 기판 금속의 침착을 조절하여 잔여 부피를 형성하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   접착제가 잔여 부피로 구조화 금속층에 적용되는 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    접착제가 열가소성 접착제 또는 반응 접착제인 방법.
11. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

    전해질이 황산 및 황산구리를 함유하는 방법.
12. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

    캐소드상에 침착된 기판 금속을 캐리어 층으로 이동시킨 후 구조화 금속층에 마이크로칩을 추가하여 RF ID 태그를 형성하는 방법.

Images