KR101066697B1 - 콘택 패드들에 접속된 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법 및 그렇게 얻어진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘택 패드들에 접속되는 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 기판과 접촉하는 안테나 단자부들(7b, 8b)을 갖는 안테나(3)를 제공하거나 형성하는 단계, 상기 기판 상에 콘택 패드들(5, 6)을 배치하는 단계, 및 상기 콘택 패드들을 상기 안테나 단자부들(7b, 8b)에 접속하는 단계를 포함하고, 상기 접속은 상기 패드들(5, 6)과 상기 안테나 단자부들(7b, 8b) 사이에 에너지를 공급함으로써 솔더링(38)을 통해 형성된다. 상기 방법은 상기 패드들(5, 6)이 안테나 단자부들(7b, 8b)에 면하는 표면(40)을 제공하도록 배치되며, 상기 단자부는 상기 기판(2, 2b, 2f) 상에 배열되고, 상기 솔더링 에너지는 상기 패드들(5, 6)에 직접 인가된다. 본 발명은 또한 그렇게 얻어지는 장치와 관련된다.

기판, 트랜스폰더 안테나, 콘택 패드, 접속 단자부, 솔더링

Description

콘택 패드들에 접속된 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법 및 그렇게 얻어진 장치{METHOD FOR PRODUCING A DEVICE COMPRISING A TRANSPONDER ANTENNA CONNECTED TO CONTACT PADS AND DEVICE OBTAINED}

본 발명은 무선 주파수 트랜스폰더들의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 콘택 패드들에 접속된 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법 및 그렇게 얻어진 장치에 관한 것이다.

상기 방법은 구체적으로, 안테나를 콘택 패드들에 접속시키는 단계를 포함하며, 콘택 패드들은 아마도 전자 칩 또는 모듈과 같은 미세 회로에 접속된다.

본 발명은 바람직하게도 구체적으로는 범위와 관련하여 양호한 통신 특성들을 갖는 낮은 비용, 낮은 두께의 무선 주파수 전자 인레이(inlay)의 제조 프로세스에 주로 이용되는 것을 목적으로 한다.

그러한 인레이는 미세 회로에 접속된 기판 상의 적어도 하나의 안테나를 포함하며, 특히 적층판, 전자 여권의 커버, 신분증 또는 무선 주파수 통신부를 구비한 임의의 제품 내에 삽입되는 것을 의도하고, 따라서 그 두께가 매우 중요하다.

다양한 접속 기술들 중에서, 와이어 본딩 타입 접속으로 이루어지는 것으로서, 접속될 다양한 포인트들 사이에 와이어를 공급하고 솔더링하는 초음파 프로브 를 이용하는 와이어 솔더링이 가장 널리 사용되는 것으로 알려져 있으며, 칩 또는 컴포넌트는 접속될 안테나의 단부들에 가까이 배치된다.

이러한 기술은 편평한 접속 금속 표면들, 특히 새겨진 표면들, 솔더링 도구의 압력에 저항하는 표면들의 지지대, 접속들을 보호하기 위한 접속들 상의 보호 수지 및 수지의 두께를 보정하기 위한 시트를 필요로 하는 단점을 갖는다.

다른 솔루션에서, 접속은 안테나의 단부들 사이에 배치되는 도전성 접착 재료에 의해 제공되며, 컴포넌트, 모듈 또는 칩의 접속들은 예를 들어 구리로 제조되고 기판 상에 새겨진 안테나의 접속 단부들 상에 직접 배치된다.

도전성 접착 재료의 사용은 벗겨지는 금속 트랙들 또는 와인딩들을 필요로 하는 단점을 가지며, 와인딩들의 교차부는 양면 에칭 또는 절연 브리지 형성 단계를 필요로 한다.

재봉 스티치(sewing stitch)에 의해 접속되는 안테나의 제조 방법이 특허 출원 JP 2002 298110 A에 공지되어 있는데, 여기서는 모듈이 먼저 기판 상에 고정되고, 이어서 안테나가 재봉 스티치에 의해 기판 상에 고정되며, 안테나에 대한 모듈들의 접속과 관련하여, 와이어가 패드들 위에 연장되고, 접촉에 의해 콘택 패드들을 모듈 상에 고정한다.

대안으로서, 접속은 콘택 패드들 상에 안테나 와이어를 열 압축함으로써 이루어질 수 있는데, 프로브는 가압하면서 와이어에 직접 열 에너지를 제공한다.

특허 EP 0880 754 B1에서와 같은 다른 사례들에서는, 폴리머 시트 내에 새겨진 와이어로 제조된 안테나 와이어가, 와이어를 직접 가압하면서 에너지를 공급함 에 의한 특히 초음파 또는 열 압축 솔더링에 의한 접속 이전에, 이미 배치된 칩의 콘택 패드들 또는 그에 대응하는 위치 위에 배치된다.

접속 패드들의 위치들을 지나는 것이 필요한 때, 기판은 전자 칩 또는 모듈을 수용하기 위한 공동을 구비한다. 제조 동안, 새기는 도구는 공동 앞에서 새김을 멈추고, 공동을 지난 후에 공동 뒤에서 다시 와이어를 고정하며, 이어서 공동 아래로부터 칩 또는 모듈이 제공되어, 솔더링에 의해 접속을 형성하기 전에 칩의 패드들이 와이어들에 면하게 된다.

이러한 방법은 시간 소모적이고, 안테나의 제조 전에 공동을 필요로 하는 단점을 갖는다.

따라서, 안테나의 제조 전에 기판 상의 모듈의 존재와 관련하여, 이것은 일부 안테나 실시예들에 대한 안테나의 대량 생산율에 대한 장애가 될 수 있다.

특허 EP 1328899 B1에서, 안테나는 시트 상에 바느질된 금속 와이어를 이용하여 제조되며, 콘택 다이들이 시트 상에 사전 배치되고, 안테나 와이어와 함께 바느질된다. 칩이 기판 상에 배치되고, 구체적으로는 다이들에 솔더링된 "와이어 본딩"과의 링크에 의해 접속된다. 이러한 기술은 펠릿들의 사전 배치 및 전술한 바와 같은 접속들의 후속 코팅을 필요로 한다.

본 발명은 특히, 낮은 두께, 낮은 비용의 무선 주파수 전자 인레이의 제조의 범위 내에서, 안테나에 대한 미세 회로의 접속의 전술한 단점들을 해결하고, 특히 범위와 관련하여 정확한 통신 특성들을 갖는 것을 보장하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은 콘택 패드들에 접속된 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은

- 기판 상에 배치되는 접속 단자부들을 포함하는 안테나를 형성하는 단계;

- 상기 기판 상에 콘택 패드들을 배치하고, 상기 콘택 패드들을 상기 안테나 단자부들에 접속하는 단계 - 상기 패드들과 상기 단자부들 사이의 에너지의 제공에 의한 솔더링으로서 상기 접속이 수행됨 -

를 포함한다.

상기 방법은, 상기 패드들이 안테나 접속 단자부에 면하는 표면을 갖도록 배치되고, 상기 단자부는 상기 기판 상에 배치되고, 상기 솔더링 에너지는 상기 패드들에 직접 가해지는 것을 특징으로 한다.

전술한 단점들을 해결하는 것에 더하여, 본 발명은 안테나의 제조와 다른 통상의 인레이 제조 작업들, 구체적으로는 기판 상의 콘택 패드들의 사전 배치, 안테나 접속부들 아래의 공동의 사전 형성, 접속들의 코팅의 분리를 통해, 장치 제조의 유연성을 제공하며, 솔더링 도구가 오염되는 것을 방지한다.

본 구현의 다양한 특징들에 따르면, 상기 방법은

- 안테나가 직물(fabric)을 포함하는 유연한 지지대 상의 자수 또는 바느질에 의해 제조된다는 점과, 상기 방법이 상기 단자부들을 갖는 표면에 대향하는 상기 기판의 면 상에 강화 재료를, 구체적으로는 시트 또는 층으로서 배치하는 단계를 포함한다는 점;

- 상기 강화 층 또는 시트가 상기 안테나의 제조 후에 배치된다는 점;

- 상기 방법이 상기 안테나 접속 단자부들에 가깝게 상기 기판 및/또는 상기 강화 시트 또는 층 내에 공동을 형성하는 단계를 포함한다는 점;

- 상기 방법이 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 삽입되는 미세 회로와 연관된 콘택 패드들을 상기 안테나 단자부들에 면하도록 배치하는 단계를 포함한다는 점;

- 상기 방법이 열 압축 또는 초음파 타입의 솔더링을 수행하는 단계를 포함한다는 점;

- 상기 솔더링이 상기 지지대 내에 상기 안테나 단자부의 리세스에 대해 배치되는 모루(anvil)를 사용한다는 점;

- 상기 모루가 상기 접속 단자부에 면하는 상기 강화 시트 또는 층을 적어도 통과하여 상기 접속부가 솔더링 동안에 상기 모루에 의해 지지된다는 점;

- 상기 안테나 와이어가 적어도 비도전성 와이어와 관련된 하이브리드 와이어라는 점

을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 콘택 패드들에 접속된 안테나를 포함하는 장치를 제공하는 것이며, 상기 장치는 기판, 및 상기 기판 상에 위치하는 접속 단자부들을 구비하는 안테나를 포함하고, 상기 안테나는 솔더링에 의해 상기 단자부들에 접속된다.

상기 장치는 전기 콘택 패드들이 상기 기판 상에 배치되는 안테나 접속 단자부에 면하는 표면을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 장치의 다른 특징들에 따르면,

- 상기 안테나는 직물을 포함하는 유연한 지지대 상의 자수 또는 바느질에 의해 제조되며, 상기 장치는 상기 단자부들을 지지하는 면에 대향하는 상기 기판의 한 면 상에 시트 또는 층으로서 강화 재료를 포함하고;

- 상기 장치는 상기 안테나 접속 단자부들에 가까운 상기 기판 및/또는 강화 시트 또는 층 내의 공동을 포함하고;

- 콘택 패드들이 미세 회로와 연관되고, 상기 기판 및 상기 기판 상에 위치하는 안테나 단자부들에 대향하여 배치되는 반면, 상기 미세 회로는 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 삽입되고;

- 상기 패드들은 솔더링되는 면에 대향하는 상기 패드들의 한 면 상에 상기 패드들을 가로지르는 솔더링 마크를 포함하고;

- 상기 장치는 각각의 접속된 단자부에 대향하는 상기 강화 재료 내의 구멍들을 포함하고;

- 상기 안테나 와이어는 적어도 하나의 비도전성 와이어와 연관된 하이브리드 와이어이다.

본 발명의 또 다른 목적은 무접촉 칩 카드, 상기 장치를 포함하거나 전술한 방법에 따라 얻어지는 여권과 같은 무선 주파수 통신 제품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 특징들 및 이익들은, 한정이 아니라 설명을 위한 예로서 제공되고, 특히 첨부된 도면들을 참조하여 제공되는 아래의 설명을 읽는 동안에 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 방법의 일 실시예에 따라 얻을 수 있는 트랜스폰더의 개략도.

도 2는 안테나에 접속되는 도 1의 전자 회로 모듈의 상세도.

도 3은 피복된 와이어로 제조되는 안테나를 구비하는 제2 실시예의 단면도.

도 4는 기판의 거동이 시트에 의해 강화되는 제3 실시예의 단면도.

도 5는 수놓아진 안테나 와이어와의 접속을 나타내는 제4 실시예의 단면도.

도 6은 하이브리드 안테나 와이어와의 접속을 나타내는 제5 실시예의 단면도.

도 7은 복수의 안테나를 포함하는 지지대 내의 강화 시트의 적층 단계를 나타내는 도면.

도 8 및 9는 도 4에 따른 장치 상에 솔더링 도구들 및 모루에 의해 남겨진 프린트들을 나타내는 도면.

도 10은 모듈 및 솔더링 도구와 관련하여 접속 단자부의 다른 배향을 갖는 다른 프린트 및 얻어지는 프린트들을 나타내는 도면.

도 11 및 12는 안테나 와이어에 대향하는 패드들 및 이들의 접속들의 다른 구성을 나타내는 도면.

도 13은 자수 와이어에 의해 고정된 안테나 와이어를 지지하는 짜여진 지지대를 나타내는 도면.

도 14는 바람직한 실시예에 따른 방법의 단계들을 나타내는 도면.

도 1은 본 발명의 방법의 일 실시예에 따라 얻어질 수 있는 콘택 패드들(5, 6)에 접속된 안테나(3)를 포함하는 장치(1)의 개략도이다.

장치는 기판(2) 및 기판 상에 위치하는 접속 단자부들(7, 8)을 구비하는 안테나를 포함한다. 안테나는 솔더링(S)에 의해 단자부들에 접속된다. 안테나는 전기 화학적 에칭에 의해 형성된다. 트랙들은 패드들에 대해 얇은데, 예를 들어 폭이 2mm/5mm이다. 모듈은 지지 유전체 막을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.

바람직하게는, 솔더링 도구(T)(서모드(thermode))가 인가되는 금속 콘택 표면들(11)(도 2)은 솔더링 도구를 오염시킬 수 있는 어떠한 재료도 갖지 않는다.

도 2의 본 발명의 일 실시예에 따르면, 접속부들이 이미 배치된 패드들 위에 위치하거나, 칩 또는 모듈 리세스 위에 배치되는 종래 기술과 달리, 전기 콘택 패드들은 기판(2) 상에 위치하는 안테나 접속 단자부에 대향하는 표면을 갖는다. 패드들은 평면(P) 상에 위치하는 장치(1)와의 접속 동작 동안에 접속 단자부들(7, 8) 상에 위치하고 이들과 접촉한다.

주로, 종래 기술에서는, 에칭된 안테나들과의 칩 접속들은 도전성 또는 비도전성 접착제를 이용하여, 그러나 안테나 상에 배치되는 칩 상의 패드들을 이용하여, 또는 칩이 위에 배치되는 솔더링된 와이어들을 통해 형성된다.

패드들 또는 모듈을 배치하기 위한 도 2에서와 동일한 구성을 갖는 도 3에서, 안테나는 도전성 와이어를 폴리머 시트(2b) 내에 새겨 넣음으로써 형성된다. 도전성 와이어는 유약 또는 절연 덮개로 코팅될 수 있다.

여전히 동일한 배치 구성을 갖는 도 4에서, 안테나는 직물(2f)을 포함하는 유연한 지지대 상의 자수 또는 바느질에 의해 형성된다. 지지대는 모든 낮은 두께의 직물들로서의 거동 또는 강도를 갖지 않은 한은 유연하다. 날실 및 씨실 와이어들 사이의 느슨한 그물(m)은 예를 들어 양방향으로 200μm와 300μm 사이이고, 80μm 두께 또는 48 dtex의 폴리아미드 와이어를 갖는다. 또한, 직물(2f)은 통상적으로 수동으로 그리고 특히 대각선으로, 예를 들어 적어도 3% 내지 20%만큼 연장될 수 있는 한은 그의 치수에 관해 안정적이지 못하다. 이러한 연장은 제조 동안의 공급 장력에 의한 기판 날실 또는 씨실 공급 방향에서의 1%보다 낮다.

자수 안테나의 지지 직물의 핸들링은 매우 섬세해야 하며(유연한 다공성 직물 재료), 따라서 지지 직물은 안테나 단자부들을 갖는 면에 대향하는 기판의 일면 상에 배치되는 시트 또는 층 형태의 강화 재료(15)를 이용하여 안정화된다. 안정화 재료(15)는 상표명 Teslin 또는 합성지로서 알려진 것과 같은 다공성 플라스틱 시트를 추가함으로써 고정된다.

바람직하게는, 강화 시트의 추가는 자수 안테나의 생산율에 방해가 되지 않도록 하기 위해 안테나의 형성 후에 수행되지만, 아마도 생산율에 관심이 거의 없고, 자수 또는 재봉틀 상의 바늘들의 열화의 위험을 감수한다면, 그 전에 수행될 수도 있다.

기판을 그의 치수에 관해 안정화할 수 있는 코팅, 초벌칠, 수지, 폴리머 거품, 껌과 같은 층을 포함시키거나 코팅하거나, 제품에 뿌림으로써 시트의 추가와 유사한 효과가 얻어질 수 있다.

적층, 열 솔더링(재료들의 용융) 또는 (막 또는 액체로서의) 접착제의 추가에 의해 조립이 수행될 수 있으며, 기판은 생산성 및 쉬운 구현을 위해 두께가 매우 낮다.

이 단계는 지지대의 배치 동안에 지지대 내에 컴포넌트의 적어도 일부를 수용하는 것을 가능하게 하기 위해 기판에 더 큰 두께를 제공하는 것도 가능하게 한다.

장치는 접속될 도전성 와이어 아래에 적용되는 매우 낮은 두께의 모루 또는 바늘의 사용의 결과들로서 접속되는 각각의 안테나 단자부들(7b, 8b)에 대향하는 강화 재료 내에 부분적으로 닫힐 수 있고 후술하는 바와 같이 재료를 관통하는 구멍들(17)을 포함한다.

도 5에서, 미세 회로에 아직 접속되지 않은 단일 패드(16)가 안테나를 섬유 지지대(2f) 상에 고정하기 위한 자수 와이어(19)와 함께 자수 와이어 안테나 단자부(18) 상에 배치된다. 이어서, 패드에 대한 미세 회로(20)의 접속이 임의의 공지된 수단에 의해, 구체적으로는 플립 칩을 이용하여 수행될 수 있다.

도 6에서, 장치의 제5 실시예는, 안테나 와이어(3)가 4개의 비도전성 와이어(24)와 연관되는 한, 하이브리드 안테나 와이어(22)와의 접속을 포함하지만, 이러한 연관성은 적어도 하나의 비도전성 와이어(24)와 이루어질 수도 있다. 비도전성 와이어들(24)은 바람직하게는 열에 녹거나 열 가소성이며, 따라서 이들은 열 또는 초음파 에너지의 영향하에 녹는다.

본 발명에 따르면, 비도전성 와이어들(19, 24)의 존재로 인해, 도구(서모드)(T)는 금속 패드(16) 상에 적용되어, 솔더링 도구의 오염 없이 그 아래를 지나는 고정 와이어 및/또는 관련 와이어를 녹인다. 바람직하게는, 접속 동안에 모루가 안테나 와이어를 지지한다.

도 8 및 9에서, 장치는 안테나 접속 단자부들에 가깝게 기판 및/또는 강화 시트 또는 층 내에 제공되는 공동(26)을 포함한다. 콘택 패드들(5, 6)은 코팅된 미세 회로(28)와 관련된다. 미세 회로는 공동 내에 적어도 부분적으로 삽입되어, 장치의 전체 두께를 줄인다.

알 수 있듯이, 패드들(5, 6)은 와이어에 솔더링된 면(32)에 대향하는 패드들의 일면(11) 상에 솔더링 도구(T) 및 패드들(5, 6)을 통해 수행된 솔더링(38)에 의해 형성된 마크(30)를 포함한다.

도 10은 콘택 패드들(5, 6)에 관한 안테나 단자부들(7b, 8b)의 다른 구성을 나타낸다. 단부들은 칩을 향해 대면한다. 접속 도구(T)의 적용은 와이어에 대해 그리고 패드들에 대해 가로질러 행해지며, 따라서 패드들의 상부(자유 면 11)에는 2개의 대응하는 마크(30)가 형성된다. 마크들은 서로 평행하고, 패드들(5, 6)을 분리하는 라인(L)에 평행하다.

도 11 및 12에서, 장치의 또 하나의 구성은, 안테나 와이어(8b)가 패드와 정렬되지만, 콘택 패드(16)를 지지하는 것에 대향하는 지지대(15) 또는 심지어 2f(직물이 핸들링될 수 있는 경우)의 표면 상에 배치되는 구성이다. 이 경우, 매우 낮은 두께의 모루(E)가 안테나 와이어를 지지대를 통해 콘택 패드를 향해 미는 동안에, 지지대 상의 재료(15)를 용제로 처리하고, 그리고/또는 강화 재료(15)와 관련되거나 관련되지 않은 섬유 지지대(2f)의 그물들을 밀어낸다.

도 13에서, 직물은 느슨한 그물(m)을 이루는 날실 및 씨실 와이어들을 포함하며, 이 그물은 200μm 내지 300μm이며, 48 dtex 폴리아미드 와이어들로 구성된다.

이제, 도 14를 참조하여, 본 발명의 목적을 달성하는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예가 설명되지만, 먼저 어려움들이 설명된다.

낮은 비용의 인레이들을 제조하기 위하여, 본 발명자들은 특히, 직물들을 포함하는 지지대 상에 예를 들어 바느질되거나(sewn), 수놓아진(embroidered) 와이어링 안테나들, 또는 그의 균등물들을 선택하였다.

구체적으로, 자수에 있어서는, 생산성 및 쉬운 구현의 문제들로 인해, 자수틀 상에, 바람직하게는 직물, 직포, 부직포와 같은 섬유 지지대와 같은 직물 지지대, 또는 자수 또는 재봉 기계들에 의해 수용될 수 있는 지지대 상에 여러 안테나가 동시에 우선적으로 제조된다.

그러나, 바느질되거나 수놓아질 수 있고, 예를 들어 폴리머 재료, PVC, PET(폴리에틸렌), 종이, 폴리이미드, 합성 가죽 및 특히 섬유/직물 및 폴리머 시트 합성물들로 제조된 막 또는 시트와 같은 다른 절연 기판들을 포함하는 어떠한 재료도 배제되지 않는다.

목적물에 후속 적층되거나 추가되는 장치의 판단과 관련하여, 그러나 또한 생산성 및 재봉 또는 자수의 용이성으로 인해, 지지대는 매우 미세한 직물이다. 최종 장치의 기판은 일반적으로 0.76mm의 칩 카드의 두께 이하인 다양한 두께를 가질 수 있으며, 따라서 2개의 막 또는 시트 사이의 인레이로서 사용되거나, 코팅 및/또는 프린팅 시트에 대한 지지대로서 사용될 수 있다. 통상적으로, 기판은 예를 들어 0.1mm 내지 0.5mm의 두께를 가질 수 있다.

본 발명자들은 대량 생산에 적합한, 특히 직물로 제조되는 일부 기판들의 치수 또는 거동에 관하여, 특히 이들이 연속적이거나 이동할 때, 안정성의 결여에 주목하였다. 거동의 부재는 안테나들의 제조 전 또는 후에 특히 기판 상의 지수화(indexation)에 의해 모듈들, 미세 회로들 또는 콘택 패드들 또는 공동들의 정확한 배치를 얻는 것을 어렵거나 불가능하게 한다.

본 발명자들에 의해 상상된 바와 같은 아마도 사전 정의된 모듈 수용 공동들을 이용하여 기판에 강화 시트 또는 재료 또는 다른 직물을 추가하는 것은 기판에 치수 안정성을 제공하지만, 기판의 거동의 부재 및 어려운 지수화로 인해 단점들도 가지며, 공동들은 부정확하게 배치될 수 있다.

안테나를 제조하기 전에 시트를 추가하는 것은 자수의 생산성을 위해 이롭지 못하다. 이와 달리, 어떠한 공동도 없이 강화 재료를 추가하는 것은 기판에 치수 안정성을 제공하지만, 칩 또는 모듈을 수용하고 안테나 접속부들의 콘택 패드들을 서로 더 가깝게 하고 올바른 솔더링을 형성하기 위한 공동이 존재하지 않는 한은 초음파 또는 열 압축 접속의 어려움을 증가시킬 것이다.

본 발명자들은, 안테나의 재봉을 용이하게 하여 생산율을 향상시키기 위하여 그리고 모듈의 배치 및 접속의 어려움으로 인해, 안테나를 제조한 후에 전자 컴포넌트 또는 콘택 패드들을 기판 상에 배치하는 것이 바람직하며, 이는 경제적인 안테나를 제조하는 것을 가능하게 한다는 것을 알아냈다.

또한, 안테나는 절연 재료로, 특히 강도의 이유로 또는 와이어의 파손을 방지하기 위해 또는 와이어를 지지대 위에 고정하기 위해 와인딩들과 교차하거나 비도전성 와이어들과 연관될 수 있는 절연 브리지를 형성하도록 절연 재료로 피복될 수 있다. 이 경우, 솔더링 도구는 초음파 또는 열 압축 솔더링을 위한 접속 동안 오염되거나 손상될 수 있는데, 이는 모듈이 안테나의 와인딩들에 인접하거나 그 아래에 배치되는 구성에서 솔더링 도구(서모드)가 와이어에 직접 적용되고 안테나 와이어를 둘러싸는 오염 물질들과 접촉하기 때문이다.

또한, 와이어 안테나가 기판 상에 위치하고, 본 발명자들이 안테나 위의 패드들의 위치 및 접속을 선택하였으므로, 안테나는 사용되는 재료의 특성에 따라 솔더링 수단의 압력의 영향하에 추가된 시트 또는 섬유 덩어리 내에 스며드는 경향이 있을 수 있다.

그러한 고려 후에, 도면의 방법은 다음과 같이 구성된다.

단계 100에서, 콘택 패드들에 접속된 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법은 기판에 의해 지지되는 접속 단자부들을 갖는 안테나를 제공하거나 형성하는 단계를 포함한다.

안테나는 직물을 포함하는 유연한 지지대 위에 자수 또는 재봉에 의해 바람직하게 형성된다.

안테나 와이어는 그의 표면 전체 위에 적어도 절연 코팅을 포함할 수 있다. 이것은 또한 동시에 또는 대안으로 절연 와이어들과 여기저기에서 접촉할 수 있다. 안테나 와이어는 자수 또는 재봉 와이어라고도 하는 비도전성 와이어를 이용하여 기판 상에 고정된다.

바람직하게는, 안테나 와이어는 와이어의 파손 없이 보다 나은 생산율을 가능하게 하기 위해 적어도 하나의 비도전성 와이어와 연관된 하이브리드 와이어이다.

이러한 비도전성 와이어는 적어도 여기저기에서 안테나 와이어를 둘러싸고, 여기저기에서 일종의 절연 피복을 구성한다.

바람직하게는, 비도전성 와이어는 솔더링 구역 주위에서 그의 제거 또는 배제를 가능하게 하기 위해 열에 녹거나 열 가소성이다.

솔더링 에너지가 와이어를 제거하기에 충분하여, 와이어를 열화시킬 수 있는 한(또는 충분한 솔더링 재료가 와이어를 통과하도록 추가되는 한), 열에 녹지 않는 와이어들이 적합할 수 있다.

그러나, 인레이 또는 에칭과 같은 다른 덜 효율적인 기술들 중에서, 기판 상에 도전성 와이어를 고정하기 위한 다른 기술들이 선택될 수 있다.

자수에 의한 안테나의 제조는 바람직하게는 상기 단자부들 중 적어도 하나의 단자부의 끝에 재봉, 자수, 뜨개질에 의해 안테나 와이어의 바링 스티치(barring stitch)(도시되지 않음)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, 바람직하게는, 바링 스티치에 대향하는 지지대로부터의 재료의 제거 및 공동의 가능한 형성을 포함하는 바링 스티치의 제거 단계가 이어진다. 안테나 단자부들 또는 바링 스티치들은 제거될 것으로 의도된 지지대의 구역 내에 중첩되거나 형성될 수 있다. 펀칭에 의한 바링 스티치의 제거의 경우, 대응하는 단자부는 공동의 에지까지 연장한다.

전술한 바와 같이, 지지대는 바람직하게는 매우 낮은 두께의 직물이지만, 다른 낮은 두께의 지지대들도 고려될 수 있다.

이어서, 단계 200에서, 일 특징에 따르면, 방법은 단자부들을 지지하는 면에 대향하는 기판의 일면 상에 강화 재료를 시트 또는 층으로서 배치하는 단계를 포함한다.

강화 층 또는 시트는 본 예에서 안테나의 형성 직후에 배치된다.

전술한 바와 같이, 기판을 그의 치수에 관해 안정화할 수 있는 코팅, 초벌칠, 수지, 폴리머 거품, 껌과 같은 층을 포함시키거나 코팅하거나, 제품에 뿌림으로써 시트의 추가와 유사한 효과가 얻어질 수 있다.

단계 300에서, 지지대가 안정화됨에 따라, 지지대를 핸들링하고, 기판 상에 콘택 패드들을 더욱 쉽게 배치하는 것과 같은 더욱 통상적인 동작들을 수행할 수 있다.

그러나, 다른 특징에 따르면, 칩 또는 모듈을 수용하기 위해 안테나 접속 단자부들에 가깝게 기판 및/또는 강화 시트 또는 층에 공동을 형성하는 단계를 실행하는 것이 바람직하다.

공동은 펀칭에 의해 형성되지만, 압력 또는 엠보싱 또는 임의의 적어도 부분적인 기판 가공에 의한 형성도 고려될 수 있다.

단계 400에서, 기판 상에 위치하는 안테나 접속 단자부에 대향하는 표면을 갖도록 패드들이 배치된다. 필요한 경우, 임의의 공지된 수단에 의한 또는 심지어 솔더링된 와이어 타입을 이용하는 통상의 접속을 위해 패드들 상에 또는 기판의 배면 상에 또는 콘택 패드 상에, 특히 플립 칩 기술을 이용하여 칩이 배치될 수 있다.

본 설명에서 사용되는 대향 표면은 접속 패드(8b) 상의 와이어의 세로부의 투영, 또는 와이어의 직경과 대체로 동일한 폭 및 대향 패드의 길이와 동일한 길이를 갖는 직사각형에 대응한다.

바람직하게는, 패드들은 칩과 같은 전자 미세 회로에 이미 접속되어 있다. 그리고, 미세 회로는 공동 내에 적어도 부분적으로 삽입되고, 패드들은 공동 밖에 위치하고, 지지대 위에 위치하는 트랙들 또는 안테나 단자 끝 부분에 위치한다.

단계 500에서, 패드들이 안테나 단자부들에 접속된다. 접속은 패드들과 단자부들 사이의 에너지 공급에 의한 솔더링에 의해 이루어지며, 솔더링 에너지는 열 압축 타입의 솔더링을 위한 서모드 또는 초음파 솔더링을 위한 초음파 프로브를 이용하여 패드들 상에 직접 인가된다.

솔더링과 관련하여, 지지대에서 안테나 단자부의 리세스에 대해 위치하는 모루를 사용하는 것이 바람직하다. 안테나 와이어가 와이어의 미세함 및/또는 기판 및/또는 강화 재료의 유연성으로 인해 기판 내에 스며드는 경향이 있을 때, 모루가 거의 추천된다.

모루는 적어도, 접속될 단자부에 대향하는 강화 시트 또는 층을 통과하며, 따라서 접속될 단자부는 솔더링 작업 동안 모루에 의해 지지된다. 모루의 단면은 0.3 x 1mm² 내지 1 x 5mm²의 단면을 위한 직사각형 또는 정사각형이다.

본 발명은 특히, 또한 금속이고, 그 역은 통상의 작업인 솔더링 재료의 추가가 있거나 없는 솔더링에 의해 금속보다 유연한 지지대 위에 배치되는 안테나의 트랙 또는 안테나의 단자부 상에 일종의 금속 "블라인드(blind)" 접속이 직접 수행되어야 하자마자 적용된다. 연역적으로, 솔더링 작업 동안, 트랙 또는 단자부에 의해 그의 지지대로 전달되는 압력은 표면 및 압력 비율로 인해 패드에 의해 전달되는 압력보다 중요하다. 이것은 이 분야의 기술자들이 통상의 것과 반대인 접속 구성을 결정하게 한다.

단계 600에서, 지지대는 강화 시트에 대향하는 쪽에서 적어도 하나의 시트와 조립된다. 시트들은 예를 들어 여권 또는 칩 카드 또는 임의의 다른 물건의 시트들 또는 커버로 사용되는 재료들로 구성될 수 있다. 이어서, 시트들은 원하는 형태로 절단된다. 필요한 경우, 절단은 다른 단계들 동안에 수행될 수 있다.

Claims (23)

1. 콘택 패드들에 접속되는 트랜스폰더 안테나를 포함하는 장치를 제조하는 방법으로서,

   - 기판과 접촉하는 안테나 단자부들을 갖는 안테나를 제공하거나 형성하는 단계;

   - 상기 기판 상에 콘택 패드들을 배치하고, 상기 콘택 패드들을 상기 안테나 단자부들에 접속하는 단계 - 상기 접속은 상기 패드들과 상기 안테나 단자부들 사이에 에너지를 공급하는 동안에 솔더링을 통해 이루어짐 -

   를 포함하고,

   상기 패드들은 안테나 단자부들에 면하는 표면을 제공하도록 배치되며, 상기 안테나 단자부는 상기 기판 상에 배열되고, 상기 솔더링 에너지는 상기 패드들에 직접 인가되는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 안테나는 직물(fabric)을 포함하는 유연한 지지대 상에 자수(embroidery) 또는 재봉(sewing)에 의해 형성되고, 상기 방법은 상기 안테나 단자부들을 지지하는 면에 대향하는 상기 기판의 면 상에 시트 또는 층 형태의 강화 재료를 배치하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 강화 재료는 상기 안테나의 제조 후에 배치되는 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 방법은 상기 안테나 단자부들에 가깝게 상기 기판 및/또는 상기 강화 재료 내에 공동을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 방법은 미세 회로와 관련된 상기 콘택 패드들을 상기 안테나 단자부들에 대면하도록 배치하는 단계를 포함하고, 상기 미세 회로는 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 삽입되는 방법.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 방법은 열 압축 또는 초음파 타입의 솔더링을 실행하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 솔더링은 상기 유연한 지지대에서 상기 안테나 단자부 내의 리세스에 대해 위치하는 모루(anvil)를 사용하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 모루는 상기 접속 단자부들에 대면하는 상기 강화 재료 내의 구멍을 형성하며, 따라서 상기 안테나 단자부들은 상기 솔더링 동안 상기 모루에 의해 지지되는 방법.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 안테나 와이어는 그의 전체 표면 상에 적어도 절연 코팅을 포함하고, 그리고/또는 여기저기에서 절연 와이어들과 접촉하는 방법.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 안테나 와이어는 비도전성 와이어를 이용하여 상기 기판 상에 고정되는 방법.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 안테나 와이어는 적어도 하나의 비도전성 와이어와 관련된 하이브리드 와이어인 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 비도전성 와이어는 적어도 여기저기에서 상기 안테나 와이어를 둘러싸는 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 비도전성 와이어는 열에 녹거나, 열 가소성인 방법.
14. 제10항에 있어서, 도전성 와이어를 상기 기판에 고정하기 위한 기술이 재봉, 자수, 인레이(inlay) 중에서 선택되는 방법.
15. 콘택 패드들에 접속되는 안테나를 포함하는 장치로서,

    상기 장치는 기판, 및 상기 기판 상에 위치하는 안테나 단자부들을 구비하는 안테나를 포함하고,

    상기 안테나는 솔더링에 의해 상기 안테나 단자부들에 접속되고, 상기 콘택 패드들은 상기 안테나 단자부들에 대면하는 표면을 가지며, 상기 안테나 단자부는 상기 기판 상에 배치되는 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 안테나는 직물을 포함하는 유연한 지지대 상에 자수 또는 재봉에 의해 형성되며, 상기 장치는 상기 안테나 단자부들을 지지하는 면에 대향하는 상기 기판의 면 상에 시트 또는 층 형태의 강화 재료를 포함하는 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 접속 단자부들에 가깝게 상기 기판 및/또는 상기 강화 재료 내에 공동을 포함하는 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 콘택 패드들은 미세 회로와 연관되고, 상기 기판 및 상기 기판 상에 위치하는 안테나 단자부들에 대면하는 반면, 상기 미세 회로는 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 삽입되는 장치.
19. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 패드들은 솔더링된 패드에 대향하는 상기 패드들의 면 상에 상기 패드들을 가로지르는 솔더링 마크를 포함하는 장치.
20. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 단자부의 각각에 대향하는 상기 강화 재료 내의 구멍들을 포함하는 장치.
21. 제15항 또는 제16항에 있어서, 안테나 와이어는 적어도 하나의 비도전성 와이어와 연관된 하이브리드 와이어인 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 비도전성 와이어는 열에 녹거나, 열 가소성인 장치.
23. 제15항 또는 제16항의 장치를 포함하는 무접촉 칩 카드, 여권 등의 무선 주파수 통신 전자 제품.

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