KR100921567B1 - 레이저를 이용한 ｒｆｉｄ 태그 제조시스템 및 제조방법 - Google Patents

레이저를 이용한 ｒｆｉｄ 태그 제조시스템 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용하여 RFID 태그 제조방법을 자동화할 수 있으며 인라인으로 RFID 태그를 제조할 수 있는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법은 도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하는 단계와, 레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬을 확인하는 단계와, 레이저를 이용하여 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴을 따라 패턴을 형성하는 단계와, 상기 안테나 패턴 형성 가요성 절연기재와 상기 스트랩 패턴 형성 가요성 절연기재를 상기 이방전도성 필름으로 가결합시키는 단계와, 상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하는 단계와, 상기 스트랩 패턴 중앙에 IC 칩을 본딩하는 단계와, 몰딩 수지를 이용하여 캡슐화하는 단계와, 검사 및 패키징하는 단계를 포함한다.
Figure R1020070088791
인라인, 자동화, RFID 태그부재, 레이저 시스템, 레이저 패턴닝, 레이저 스 트랩 본딩, 레이저 컷팅

Description

레이저를 이용한 ＲＦＩＤ 태그 제조시스템 및 제조방법{RFID TAG IN-LINE MANUFACTURING SYSTEM AND METHOD USING A LASER}
본 발명은 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 레이저를 이용하여 RFID 태그 제조방법을 자동화할 수 있으며 인라인으로 RFID 태그를 제조할 수 있는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 RFID 태그는 외부기기와 전파에 의해 비접촉식으로 무선 통신하여 물체를 식별하는 식별코드 관련 정보를 교환하여 물류 관리 및 입출입 관리 등널리 사용되고 있다.
이러한 RFID 태그는 디스크, 스마트 카드, 플라스틱 하우징이나 라벨지 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있으며 안테나들과 아날로그 및/또는 디지털 전자장치들의 조합을 갖는데, 이들 전자 장치들은 예를 들어 통신 전자장치들, 데이터 메모리 및 제어 논리를 포함할 수 있다.
예를 들어, RFID 태그들은 차량 내의 시큐리티-락들(security-locks)과 결합하여 건물로의 액세스 제어, 재고품 및 소포들의 추적에 사용된다.
전형적으로, RFID 태그는 유전체 기재상에 안테나용 금속 패턴을 패턴닝, 에칭, 또는 인쇄하고 이 안테나용 금속 패턴과 집적 회로 칩을 결합함으로써 제조된다.
이와 같이 유전체 기재상에 금속 패턴을 패턴닝하기 위해서는 포토레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정, 에칭공정 및 포토레지스트 제거공정 등 번잡한 리소그래피 공정 등이 반복적으로 수행되어야 하기 때문에 공정이 복잡하고 시간이 많이 걸리며 자동화 및 인라인화할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 이와 같은 RFID 태그는 부품들(칩들, 칩 커넥터들, 안테나들)을 적절하게 전기 접속, 기계적 접합, 및 적절하게 위치 지정하여야 통신성능을 유지할 수 있으며 외부 환경에 노출된 채 사용되더라도 접합 신뢰성을 유지할 수 있다.
또한, RFID 태그가 점차 소형화됨에 따라서 금속 패턴들을 얇게 증착하거나 에칭할 때 라인들 및 공간들의 인쇄 요소들의 정밀도 및 해상력(definition)을 유지하여야 칩 및 전체 RFID 태그의 통신성능을 유지할 수 있다.
이를 위하여 종래에는 핫 플레이트(Hot Plate) 또는 핫 바(Hot bar)를 이용하여 180 내지 250℃ 까지 고온으로 서서히 가열한 후 일정한 온도를 유지하면서 적어도 10 초 이상 가압하에서 와이어 본딩 또는 플립 칩 본딩을 수행하기 때문에 온도 변화에 따른 여러 가지 변수를 고려하여야 하고 지연시간이 길어서 RFID 태그 제조방법을 자동화하는데 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 RFID 태그는 와이어 본딩 또는 플립 칩 본딩을 구비하여 에폭시 등의 열경화성 수지를 이용하여 몰딩화하여 기계적 지지 및 외부 스트랩과의 간섭을 피하여야 하기 때문에 재료를 연속적으로 공급하는데 어려움이 있었다.
또한 RFID 태그의 소형화에 따른 미세한 금속 패턴의 접합에 적합한 정밀도를 제공할 수 없으며 접합 공정 시간이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 최근에 인접한 금속 스트랩이 통신성능을 떨어뜨리는 문제점을 해결하고 RFID 태그의 박막화 및 평판화를 위하여 집적회로 칩과 그 도전성 리드가 형성된 스트립과, 안테나 금속 패턴이 형성된 베이스 기재를 개별적으로 형성하고 이를 이방전도성필름을 이용하여 접합하는 스트립 본딩방법이 제안되었다.
그러나 스트립 본딩방법은 이방전도성필름에 포함된 열경화성 수지 등으로 인하여 별도의 몰딩 과정이 필요없는 장점이 있지만, 핫 바(Hot bar)를 이용하여 이방전도성필름을 용융하기 때문에 본딩 가공 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 이방전도성필름내 분산된 금속 알갱이들이 불균일하게 융착되어 접합 불량률이 높을 뿐만 아니라 이방전도성필름을 상기 베이스 기재와 스트랩 부재 사이의 적정 위치에 위치 정렬시키는 것이 어려웠다.
본 발명은 이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가요성을 갖는 스트랩 부재와 베이스 기재를 이용하여 RFID 태그 기재를 연속적으로 공급할 수 있고, 레이저를 이용하여 상기 기재상에 RFID 태그 부품들(칩들, 칩 커넥터들, 안테나들)을 연속적으로 패턴닝할 수 있고, 레이저를 이용하여 가공시간을 단축하여 RFID 태그의 스트랩 본딩을 수행할 수 있기 때문에 RFID 태그 의 제조방법을 자동화할 수 있고 인라인화할 수 있는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템 및 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 스트랩 본딩식 RFID 태그가 베이스부재와 스트랩부재로 구성되고 각각 금속패턴 및 접속패턴을 형성하기 위하여 포토레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정, 에칭공정 및 포토레지스트 제거공정 등 번잡한 리소그래피 공정 등이 반복적으로 수행되어야 하기 때문에 공정이 복잡하고 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법은 도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하는 단계와, 레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬을 확인하는 단계와, 레이저를 이용하여 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴을 따라 패턴을 형성하는 단계와, 상기 안테나 패턴 형성 가요성 절연기재와 상기 스트랩 패턴 형성 가요성 절연기재를 상기 이방전도성 필름으로 가결합시키는 단계와, 상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하는 단계와, 상기 스트랩 패턴 중앙에 IC 칩을 본딩하는 단계와, 몰딩 수지를 이용하여 캡슐화하는 단계와, 검사 및 패키징하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부재와 스트랩부재로 이원적으로 구성된스트랩 본딩식 RFID 태그의 각각 금속패턴 및 접속패턴을 형성하기 위하여 수행되던 포토레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정, 에칭공정 및 포토레지스트 제거공정 등 번잡한 리소그래피 공정 등을 다헤드를 구비한 광화이버식 레이저를 이용하여 패턴닝 함으로써 공정을 자동화 및 단순화할 수 있고 가공효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스부재와 스트랩부재가 가요성 박막으로 이루어져 제 1 및 제 2 공급릴로부터 공급되고 상기 베이스부재와 스트랩부재 사이에 이방전도성필름이 제 3 공급릴로부터 공급되고 각각에 배치된 RFID 태그 부품들이 비젼을 이용하여 간단히 위치정렬되기 때문에 RFID 태그 제조공정을 자동화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 RFID 태그의 스트랩 본딩공정이 레이저 시스템을 이용하여 수행되기 때문에 인라인으로 RFID 태그를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 핫 플레이트를 대신하여 레이저를 이용함으로써 열에 약한 소자들의 손상을 방지할 수 있거, RFID 태그의 스트랩 본딩공정을 자동화할 수 있다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템 및 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 인라인 제조 시스템의 개략적인 평면도이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 인라인으로 제조할 수 있는 복수개의 RFID 패턴을 구비한 베이스기재, 스트랩부재, 및 이방성전도필름의 구성을 설명하는 개략적인 평면도이고, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 인라인 제조시스템에 사용된 레이저 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템은 도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하는 로딩유닛(110)과, 레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬을 확인하는 위치정렬확인유닛단계(120)과, 레이저를 이용하여 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴을 따라 패턴을 형성하는 패턴형성유닛(130)과, 상기 안테나 패턴 형성 가요성 절연기재와 상기 스트랩 패턴 형성 가요성 절연기재를 상기 패턴이 형성된 이방전도성 필름과 일차적으로 가결합시키는 가결합유닛(135)과, 상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하는 스트랩 본딩유닛(140)과, 상기 스트랩 패턴 중앙에 IC 칩을 로딩 및 본딩하는 IC 칩 본딩유닛(150)과, 몰딩 수지를 이용하여 캡슐화하는 몰딩유닛(160)과, 몰딩된 RFID 태그의 위치를 확인하는 위치확인유닛(165)과, 레이저를 이용하여 개별 RFID 태그로 컷팅하는 컷팅유닛(170)과, 개별 RFID 태그의 불량여부를 검사하는 검사유닛(180)과, 불량품을 제외시키는 불량품언로딩유닛(185)와, 완성된 RFID 태그를 로딩하는 언로딩유닛(190)을 포함한다.
상기 로딩유닛(110), 위치정렬유닛(120), 패턴형성유닛(130), 스트랩 본딩유닛(140), IC 칩 본딩유닛(150), 몰딩유닛(160), 컷팅유닛(170), 검사유닛(180), 언로딩유닛(190)은 컨베이어벨트로 구성된 이송유닛(200)에 의하여 인라인으로 연결되도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도전필름이 증착된 한 쌍의 가요성 절연기재(10, 20) 및 이들 사이에 나란히 공급되는 이방전도성필름(30)에는 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 동일한 피치에 마크(A-1, B-1, C-1)가 형성되어 있으며, 상기 이송유닛은 상기 마크(A-1, B-1, C-1)를 확인하는 위치센서(201)가 상기 피치와 동일하게 배치되어 있다.
상기 위치센서(201)는 적외선 센서일 수도 있으며, CPU 등으로 구성되고 상기 상기 로딩유닛(110), 위치확인유닛(120), 패턴형성유닛(130), 스트랩 본딩유닛(140), IC 칩 본딩유닛(150), 몰딩유닛(160), 컷팅유닛(170), 검사유닛(180), 언로딩유닛(190), 이송유닛(200)을 개별적으로 제어하는 프로그램뿐만 아니라, 이들 개별 프로그램을 통합적으로 연동시켜 제어하는 중앙 제어부(300)와 연결되어 인라인 제어를 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로딩유닛(110)은 RFID 태그의 재료로 가요성 평면 절연기재(10, 20)와 이들을 결합하는 이방전도성필름(30)를 이용하여 스트랩 본딩하여 RFID 태그를 구성하기 때문에 제 1 공급릴(111), 제 2 공급릴(113), 제 3 공급릴(114)를 이용하여 연속적으로 가요성 절연기재(10, 20)와 이들을 결합하는 이방전도성필름(30)을 공급할 수 있다. 즉, 상기 가요성 평면 절연기재(10, 20)와 이들을 결합하는 이방전도성필름(30)에는 돌출부가 없기 때문에 연속적으로 자동 공급될 수 있다.
상기 위치정렬유닛(120)은 CCD 카메라 또는 비젼을 이용하여 화상을 인식하고 이를 상기 제어부(300)로 전달하여 상기 제 1 공급릴(111), 제 2 공급릴(113), 제 3 공급릴(114)의 권취방향과 권취속도를 제어하여 상기 마크((A-1, B-1, C-1)의 일치시켜서 사전정렬한다.
상기 패턴형성유닛(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저시스템(100)을 이용한다. 상기 레이저 시스템(100)은 적어도 하나의 레이저 발진기(101)로부터 조사된 레이저 비임을 광학시스템(103)을 이용하여 분할, 증폭하고 셔터(106,107, 108, 109)를 통해서 출력 및 세기를 제어하여 각각의 헤드(104a, 104b, 104c, 104d)를 통해서 다른 파장대역의 레이저 비임을 조사할 수 있다.
상기 각각의 헤드(104a, 104b, 104c, 104d)는 광화이버(105)로 연결됨으로써레이저 비임의 출력 손실없이 이송유닛(200)상의 멀리 떨어진 패턴형성유닛(130)과 스트랩본딩유닛(140)에 전달하여 적어도 하나의 레이저 발진기(101)를 이용하여 가공을 수행할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴형성유닛(130)은 제어부(300)와 연결되어 복수개의 레이저 헤드(104a, 104b, 104c, 104d)를 통해서 복수개의 각각 다른 파장 대역, 바람직하게는 도전필름에 잘 흡수되고 가요성 절연 기재를 투과할 수 있도록 선택된 800 내지 1200nm의 레이저 비임을 조사하여 패턴을 형성한다.
상기 패턴형성유닛(130)에 의하면 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나(10)에 안테나 패턴(11)을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴(25)을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴(25)을 따라 패턴을 형성할 수 있다.
이는 레이저 시스템(100)이 촛점을 조절함으로써, 가공을 수행할 수 있는 일정한 비임 두께(DI)를 가지며, 물질마다 흡수력 또는 투과력이 좋은 고유 파장대역을 가지기 때문에 광학장치(103)와 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 의 다른 셔터(106, 107, 108, 109)를 제어함으로써 목적물 이외의 다른 것에 열영향을 적게 주면서 소정의 가공을 수행할 수 있다.
또한 이와 같이 레이저 시스템(100)을 이용하여 패턴을 패턴닝함으로써 인쇄공정, 포토레지스트공정, 세정공정 등 습식공정에 따른 번잡한 공정을 감소시킬 수 있으며 인라인화할 수 있다.
한편, 일반적으로 RFID 태그는 베이스 기재(제 1 가요성 절연기재)(10), 스트랩 부재(제 2 가요성 절연기재)(20), 및 상기 베이스 기재(10)와 스트랩 부재(20)를 전기적으로 접속하고 기계적으로 접합시키는 본딩부(이방전도성필름)(30)로 구성할 수 있다.
상기 가요성 절연기재(10, 20)는 PET 필름, PI(폴리이미드) 필름, 세락믹, 및 FR4 등으로 시트형으로 형성할 수 있다.
상기 스트랩 본딩유닛(140)은 상기 홈 마크(A-1, B-1, C-1)를 기준으로 레이저 시스템(100)을 이용하여 제어부(300)에서 입력된 접속단자의 형상에 대응하는 레이저 빔 프로파일을 형성하여 스트랩 본딩을 실시한다.
상기 스트랩 본딩유닛(140)은 고강도 유리기판(40)과 공압식 누름지그(50)를 더 구비하여, 상기 이방전도성필름(30)이 압착상태에서 레이저 비임에 의하여 가열될 수 있도록 구성된다.
상기 공압식 누름지그(50)는 완충재로서 실리콘 시트를 더 이용하여 상기 가요성 절연기재(10, 20)상에 형성에 패턴의 두께에 상관없이 균일한 압력을 가압하여 상기 이방전도성필름(30)이 잘 부착될 수 있게 할 수 있다.
상기 이방전도성필름은 금속 코팅된 플라스틱 또는 금속입자 등의 전도성 입자(이를 도전볼이라 한다)를 분산시킨 필름상의 접착제로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 비임을 이용하여 열 경화되기 때문에 접속 신뢰성이 향상되고 접속 피치(Pitch)를 미세화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이방전도성필름은 약 15 내지 50um 두께의 접착제층에 약 3 내지 30um 크기를 갖는 미세한 도전볼이 분산되도록 구성하고, 상기 베이스 기재(10)의 접속 단자부(13a)와 상기 스트랩 부재(20)의 접속단자(25)에 대응되게 배치시킨 후 레이저 시스템(100)의 발진부(101)로부터 800 내지 1200 nm의 IR 파장 대역의 레이저 비임을 11 내지 16 W의 출력으로 약 160～180℃의 온도범위에서 1 내지 3sec 동안 레이저 비임을 조사한다.
이 때 상기 스트랩 부재(20) 상면에 배치된 유리기판(40)은 공압식누름지그(50)에 의하여 5 내지 20kg/㎠로 가압하면 ACF의 접착제가 용융되어 분산되어 있는 도전볼이 대치하는 접속단자부와 상기 스트랩 부재(20)의 해당 리드(25)사이를 연결하여 도전성이 얻어지는 한편, ACF 접착제가 이들 연결부를 감싸서 이중의 본 딩 효과를 제공할 수 있다.
따라서, 상기 베이스 기재(10)와 상기 스트랩 부재(20) 사이의 수직방향으로는 도전성이 얻어지며, 도전 입자와 금속 패턴간의 기계적 결합은 접착제의 높은 접착력에 의하여 유지되어 접속 신뢰성을 부여할 수 있다.
또한 레이저를 이용하기 때문에 금속 패턴이 미세하더라도 접속 불량 등이 발생하지 않을 수 있고 비접촉식 공정으로 금속 패턴이나 베이스 기재의 흡수력이 낮기 때문에 열적 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 시스템(100)에 있어서 광학장치(103)를 이용하여 촛점 위치를 상방으로 이동시켜서 스폿 사이즈를 상기 접속단자부(25)의 모양에 대응되도록 하고 대신에 출력을 증가시켜 균일하게 용접되도록 하였다.
또한, 레이저 비임의 프로파일을 상기 접속 단자부의 모양에 대응하도록 성형하여 한번에 조사하여 레이저 비임이 전영역에 균일하게 미치도록 할 수 있다.
또한, 복수개의 레이저 헤드(104a, 104b, 104c, 104d)를 통해서 복수개의 레이저 비임을 조사하여 이들 레이저 비임을 조합하여 상기 도전성 리드의 모양에 대응하도록 하여 균일하게 용접할 수도 있으며 동시에 복수개의 스트립을 본딩할 수 있다.
이와 같이 접합부위에 대한 균일한 출력의 레이저 비임이 조사되도록 함으로써 종래에 도전볼이 불균등하게 녹아서 접합부 전면적에 걸친 통전 경로를 형성하지 못하므로, 접속 불량이 발생할 수 있었던 문제점을 해결할 수 있었다.
한편, 상기 스트랩본딩유닛(140)과 가요성 기재(10, 20)가 공급되는 방향에 대하여 수직하게 상기 IC 칩 본딩유닛(150)이 형성된다.
상기 IC 칩본딩유닛(150)은 가요성 기재(10, 20)가 공급되는 방향에 대하여 수직하게 이동하는 텔레스코프식 아암(151)을 구비하여 상기 스트랩본딩유닛(140) 상의 스트랩 부재(20)의 중앙에 형성된 IC 칩부(23)에 IC 칩을 로딩한다.
이 때 IC 칩은 등방성 또는 이방성 전도성 접착제에 의하여 부착될 수도 있다.
상기 IC 칩 본딩유닛(150)을 통해서 IC 칩이 본딩되어 그린(green) 상태의 RFID 스트랩 본딩식 태그는 상기 몰딩유닛(160)에서 에폭시 수지 등으로 몰딩된다.
상기 몰딩유닛(160)에서 몰딩 후 경화를 위해서 경화시간이 필요하기 때문에 상기 IC 칩 본딩유닛(150)과 상기 몰딩유닛(160) 사이에 버퍼유닛(155)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 버퍼유닛(155)은 상기 몰딩유닛(160)에서의 태그타임과 위치확인유닛(125), 패턴형성유닛(130), 스트랩본딩(140), IC 칩 본딩 유닛(150)에서의 전체 태그타임을 고려하여 상기 가요성 기재(10, 20, 30)를 권취할 수 있는 권취롤로 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 몰딩유닛(160)에서 개별적으로 몰딩된 복수개의 RFID 태그(1)는 위치확인부(165)를 통해서 위치확인한 후 상기 컷팅유닛(170)을 통해서 개별적으로 절단되고 검사유닛(180)을 통해서 불량접합여부, 통전여부를 검사한 후 불량인경우에는 불량언로딩부(185)로 분류되고 정상인경우에는 언로딩부(190)을 통해서 언로딩된다.
상기 위치확인부(165)와 컷팅유닛(170), 검사유닛(180)은 회전테이블 형태로 구성되어 태그타임을 감소시킴으로써 자동화를 진행할 수 있도록 구성된다.
이제 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그의 인라인 제조방법에 관해서 설명하겠다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 인라인 제조방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 상기 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하고(S10) 레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬을 확인하고(20), 레이저를 이용하여 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴을 따라 패턴을 형성하고(S30), 상기 안테나 패턴 형성 가요성 절연기재와 상기 스트랩 패턴 형성 가요성 절연기재를 상기 이방전도성 필름으로 가결합시키고(S35), 상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하고(S40), 상기 스트랩 패턴 중앙에 IC 칩을 본딩하고(S50), 몰딩 수지를 이용하여 캡슐화하고(S60), 검사 및 패키징한다(S70).
이상의 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 스트랩 본딩방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하다.
따라서 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리 범위는 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 인라인 제조시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 인라인으로 제조할 수 있는 복수개의 RFID 패턴을 구비한 베이스기재, 스트랩부재, 및 이방성전도필름의 구성을 설명하는 개략적인 평면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 인라인 제조시스템에 사용된 레이저 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 인라인 제조시스템에서 레이저를 이용한 RFID 태그 스트랩 본딩방법을 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 RFID 태그 인라인 제조방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

Claims (20)

  1. 레이저를 이용한 RFID 태그의 스트랩 본딩방법에 있어서,
    도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하는 단계와,
    레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬하는 단계와,
    상기 레이저를 이용하여 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴을 따라 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하는 단계와,
    상기 스트랩 패턴에 IC 칩을 본딩하는 단계와, 몰딩 수지를 이용하여 캡슐화하는 단계와,
    검사 및 패키징하는 단계를 포함하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 상기 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하는 단계는 상기 한쌍의 가요성 절연기재와 상기 이방전도성필름은 제 1, 제 2, 제 3 공급릴을 통해서 공급하는 단계를 포함하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬하는 단계는 상기 한 쌍의 가요성 절연기재와 상기 이방전도성필름에 공급방향을 따라 일정한 피치로 형성된 상기 마크를 적외선 센서로 확인하는 단계를 포함하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴을 대응하는 패턴을 동시에 형성하는 단계는 다헤드 레이저를 이용하여 다수개의 파장 대역과 출력, 촛점거리를 달리하여 동시에 수행되는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다헤드 레이저는 광화이버로 연결되어 있는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하는 단계는 상기 레이저 비임 조사와 동시에 공압식 누름지그를 이용하여 가압하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이저는 800 내지 1200 nm의 IR 파장 대역의 레이저 비임을 11 내지 16 W의 출력으로 160～180℃의 온도범위에서 1 내지 3sec 동안 레이저 비임을 조사하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법 .
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가요성 절연기재 상면에 배치된 유리기판은 상기 공압식 누름지그에 의하여 5 내지 20kg/㎠로 가압하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조방법 .
  9. 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템에 있어서,
    도전필름이 증착된 가요성 절연기재 한 쌍을 이방전도성필름을 사이에 두고 나란히 공급하는 로딩유닛과,
    레이저를 이용하여 상기 가요성 절연기재의 공급방향을 따라 표시된 마크를 확인하여 위치정렬을 확인하는 위치정렬유닛과,
    레이저를 이용하여 동시에 상기 가요성 절연기재중 하나에 안테나 패턴을 형성하고, 다른 하나에 스트랩 패턴을 형성하고, 상기 이방전도성 필름에 상기 스트랩 패턴에 대응하는 패턴을 형성하는 패턴형성유닛과,
    상기 가요성 절연기재 상면에 유리기판을 배치하고 가압하면서 레이저 비임을 조사하여 스트랩 본딩을 수행하는 스트랩 본딩유닛과,
    상기 스트랩 패턴 중앙에 IC 칩을 로딩 및 본딩하는 IC 칩 본딩유닛과, 몰딩 수지를 이용하여 캡슐화하는 몰딩유닛과,
    상기 몰딩된 RFID 태그의 위치를 확인하는 위치확인유닛과,
    레이저를 이용하여 개별 RFID 태그로 컷팅하는 컷팅유닛과,
    개별 RFID 태그의 불량여부를 검사하는 검사유닛과,
    완성된 RFID 태그를 로딩하는 언로딩유닛을 포함하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 로딩유닛은 권취 및 뒤감기가 가능한 제 1 공급릴, 제 2 공급릴, 제 3 공급릴을 포함하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템..
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나 패턴 형성된 가요성 절연기재, 상기 스트랩 패턴 형성된 가요성 절연기재, 상기 스트랩 패턴에 대응하는 패턴이 형성된 이방전도성필름은 일정한 피치의 마크를 공급방향으로 구비하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 로딩유닛, 위치정렬유닛, 패턴형성유닛, 스트랩 본딩유닛, IC 칩 본딩유닛, 몰딩유닛, 컷팅유닛, 검사유닛, 언로딩유닛을 인라인으로 연결하는 컨베이어벨트로 구성되는 이송유닛을 더 포함하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 위치정렬유닛은 CCD 카메라 또는 비젼을 이용하여 화상을 인식하고 이를 상기 로딩유닛, 위치정렬유닛, 패턴형성유닛, 스트랩 본딩유닛, IC 칩 본딩유 닛, 몰딩유닛, 컷팅유닛, 검사유닛, 언로딩유닛을 통합적으로 제어하는 중앙 제어부로 위치정보를 전송하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 패턴형성유닛은 다헤드 레이저시스템을 이용하며, 상기 레이저 시스템은 적어도 하나의 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 비임을 광학시스템을 이용하여 분할, 증폭하고 셔터를 통해서 출력 및 세기를 제어하여 각각의 헤드를 통해서 다른 파장대역의 레이저 비임을 조사하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 각각의 헤드는 광화이버와 연결된 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 스트랩 본딩유닛은 상기 마크를 기준으로 다헤드 레이저 시스템을 이용하여 제어부에서 입력된 접속단자의 형상에 대응하는 레이저 빔 프로파일을 형성하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 스트랩 본딩유닛은 고강도 유리기판과 공압식 누름지그를 Z 방향을 따 라 더 구비하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 스트랩본딩유닛과 가요성 기재이 공급되는 방향에 대하여 수직하게 상기 IC 칩 본딩유닛이 형성되는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 IC 칩본딩유닛은 가요성 기재이 공급되는 방향에 대하여 수직하게 이동하는 텔레스코프식 아암을 구비하는 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 스트랩 본딩유닛과 상기 IC 칩 본딩유닛 사이에는 버퍼유닛을 더 포함하며, 상기 버퍼유닛은 회전롤 형태인 레이저를 이용한 RFID 태그 제조시스템.
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