KR101204074B1 - 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 절연성 지지 부재의 일 표면에 라미네이션된 도전성 박판을 감아서 원주면과 양측 단부를 가지도록 형성된 안테나와; 상기 안테나의 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판에 제 1 측 접속 단자가 연결되고, 상기 안테나의 최내측 권선에 해당하는 도전성 박판에 제 2 측 접속 단자가 연결된 반도체 칩;을 구비하는 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법이 제공된다.

Description

스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법{Smart label and manufacturing method thereof}

도 1은 종래 기술에 따른 스마트 라벨의 개략적인 평면도이다.

도 2 에 도시된 것은 본 발명에 따른 스마트 라벨에 구비되는 안테나의 선구체를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 3 에 도시된 것은 안테나 선구체를 절단하여 복수개의 단위 안테나로 절단한 것들중 하나로 제작한 것을 설명하는 설명도이다.

도 4 에 도시된 것은 도 3 에 도시된 안테나에 칩을 부착하는 상태를 나타낸 개략적인 분해 사시도이다.

도 5 에 도시된 것은 안테나와 칩이 상호 부착된 것을 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 6 에 도시된 것은 도 5 의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

21. 절연성 지지 부재 22. 도전성 박판

30. 안테나 선구체 31. 안테나

41. 절연성 지지 부재 42. 도전성 박판

45. 반도체 칩 46.47. 접속 단자

본 발명은 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 형태의 안테나를 구비한 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법에 관한 것이다.

스마트 라벨은 대량의 물류 흐름을 실시간으로 점검하고, 물류의 변동 상황을 실시간으로 갱신시킬 수 있도록 물류의 일부를 구성하는 제품에 부착될 수 있도록 제조된 전자 라벨이다. 스마트 라벨은 무선 주파수 식별법에서 이용되는데, 무선 주파수 식별법은 유선 판독기 및 바코드를 이용한 물류 식별 방법의 결점을 보완하기 위해서 개발된 것이다. 무선주파수 식별법(Radio Frequency Identification)은 리더(reader)기에서 나오는 무선신호를 통해 제품에 부착된 스마트 라벨 또는 태그를 식별하여 데이터를 호스트로 전송하는 시스템이다.

스마트 라벨은 아이씨 칩(IC 칩)과, 리더기와 송수신되는 안테나로 구성되어있다. 스마트 라벨은 예를 들면 도서관의 도서관리, 창고 관리 등 여러 물류 정보 관리에 이용될 수 있다.

도 1 에 도시된 것은 통상적인 스마트 라벨의 평면도를 도시하는 것이다.

도면을 참조하면, 스마트 라벨은지지 부재(11)의 상부 표면에 칩(13)이 장착되고, 상기 칩(21)의 안테나 단자로부터 연장된 안테나(12)를 구비한다. 안테나(12)는 예를 들면 루프형의 평면 형상으로 형성되는데, 지지 부재(11)의 표 면에 도전성 금속막을 도포한 후에 에칭함으로써 도면에 도시된 바와 같은 루프 형상을 형성할 수 있다. 안테나(12)의 루프 형상은 안테나(12)의 일 단부인 내측 단자(14)와 다른 단부인 외측 단자(15)를 전기적으로 연결함으로써 완성된다.

종래 기술에 있어서, 상기 안테나(12)의 내측 단자(14)와 외측 단자(15)를 연결하는 방식은 몇가지 기술적인 곤란성을 가진다. 내측 단자(14)와 외측 단자(15)를 연결하는 한 가지 방법은 절연 부재로써 안테나(12)의 상부 일부를 절연시키고, 전도성 페이스트, 예컨데 은(Ag) 페이스트를 이용하여 내외측 단자(14,15)를 서로 연결하는 것이다. 그러나 은 페이스트를 도포하는 방식은 스크린 프린팅 방법이 적용되므로 공정이 복잡하고 은 페이스트의 도전성이 상대적으로 낮아서 안테나의 인식 거리가 짧아진다는 문제점이 있다. 또한 저항을 줄이기 위하여 패턴의 폭을 크게하면 상대적으로 라벨의 전체 크기가 커지는 문제점이 생긴다.이와는 달리 절연 페이스트 또는 절연 테이프를 하부에 형성하고 금속 포일이 라미네이션된 테이프를 이용하여 초음파로 내외측 단자(14,15)를 연결하는 방식을 적용할 수 있는데, 이것은 안테나의 인식 거리 성능을 저하시키지는 않으나 제조 비용의 상승을 회피할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 도전성 박판이 라미네이션된 절연성 지지부재를 고리형으로 말아서 형성한 안테나를 구비한 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법을 제공 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,

절연성 지지 부재의 일 표면에 라미네이션된 도전성 박판을 감아서 원주면과 양측 단부를 가지도록 형성된 안테나와;

상기 안테나의 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판에 제 1 측 접속 단자가 연결되고, 상기 안테나의 최내측 권선에 해당하는 도전성 박판에 제 2 측 접속 단자가 연결된 반도체 칩;을 구비하는 스마트 라벨이 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 반도체 칩을 상기 안테나의 일측 단부에 안착시킬 수 있도록 상기 일측 단부에 홈이 형성되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 반도체 칩의 제 1 및, 제 2 측 접속 단자는 도전성 페이스트를 통해 상기 안테나의 최내측 권선 및, 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판에 각각 연결된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 반도체 칩의 일 표면은 절연성 페이스에 의해서 상기 안테나의 홈에 부착되고, 상기 반도체 칩의 다른 표면에는 보호용 시트가 덮여진다.

또한 본 발명에 따르면,

절연성 지지 부재상에 도전성 박판을 라미네이션한 것을 감아서 안테나 선구체를 준비하는 단계;

상기 안테나 선구체를 절단하여 원주면과 양측 단부를 구비한 안테나로 형성 하는 단계;

상기 안테나의 일측 단부에 홈을 형성하는 단계;

상기 홈에 반도체 칩을 안착시키고, 반도체 칩의 제 1 측 단자를 안테나의 최외측 권선에 배치된 도전성 박판에 연결시키고, 반도체 칩의 제 2 측 단자를 안테나의 최내측 권선에 배치된 도전성 박판에 연결시키는 단계;를 구비하는 스마트 라벨의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 절연성 지지 부재상에 도전성 박판을 라미네이션을 하고 소정의 간격으로 상기 도전상 박판을 길이 방향으로 분리하는 단계를 더 구비한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2 에 도시된 것은 본 발명에 따른 스마트 라벨에 구비되는 안테나의 선구체를 개략적으로 도시한 사시도로서, 이것은 후공정에서 절단되기 전의 상태를 나타내는 것이다.

도면을 참조하면, 안테나의 선구체는 절연성 지지 부재(21)의 표면에 도전성 박판(22)이 라미네이션된 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이 둥글게 말린 것이다.지지 부재(21)는 유연성이 있는 것이 바람직스러우며, 예를 들면 폴리에틸렌 수지 같은 것을 사용할 수 있다. 도전성 박판(22)은 전기적인 도전성이 우수한 구리, 알루미늄 등이 사용될 수 있다. 안테나의 선구체를 도면에 도시된 바와 같이 둥근 원통형으로 감기 위해서 절연성 코어가 사용될 수도 있다.

도 3 에 도시된 것은 안테나 선구체를 절단하여 복수개의 단위 안테나로 절단한 것들중 하나로 제작한 것을 설명하는 설명도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 안테나 선구체(30)를 절단하여 소정의 폭(W)을 가진 단위 안테나(31)로 형성한다. 단위 안테나(31)의 폭(W)은 대략 1 mm 로서, 매우 얇으며 따라서 안테나(31)를 제품에 부착하더라도 제품의 치수를 증가시키지 않는다. 또한 선구체로 부터 용이하게 절단을 하기 위하여 선구체를 형성하기 전에 에칭이나 칼날, 금형 등에 의하여 금속 박막을 길이 방향으로 분리하여 선구체를 형성하는 것이 바람직하다. 이경우 레이저나 칼날에 의하여 용이하게 절단이 되어질 수 있게 된다.

도 4 에 도시된 것은 도 3 에 도시된 안테나에 칩을 부착하는 상태를 나타낸 개략적인 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 안테나(31)는 전체적으로 얇은 디스크 형상으로써, 원주면(31a)과 양측 단부(31b)를 가진다. 안테나(31)의 일측 단부에는 상기 안테나(31)의 절연성 지지 부재(41)와 도전성 박판(42)의 측단면이 노출된다. 즉, A 로 표시된 원에 확대되어 도시된 바와 같이 도전성 박판(42)과 절연성 지지 부재(41)가 교번하여 안테나(31)의 일측 단부에 노출된다. 반도체 칩(45)은 상기 안테나(31)의 일측 단부(31b)에 부착되는데, 이때 반도체 칩(45)의 제 1 측 접속 단자(46)는 안테나(31)의 최외측 권선에 접촉되고, 반도체 칩(45)의 제 2 측 접속 단자(47)는 안테나(31)의 최내측 권선에 접촉되도록 설치된다. (상기 반도체 칩(45)의 제 1 측 접속 단자(46)와 제 2 측 접속 단자(47)는 반도체 칩(45)의 저면 에 형성된다.

도 5 에 도시된 것은 안테나와 칩이 상호 부착된 것을 나타내는 개략적인 사시도이다.

도면을 참조하면, 안테나(31)의 일측 단부(31b)에 반도체 칩(45)이 부착된 것이 도시되어 있다. 반도체 칩(45)의 일변의 크기는 D1 으로 표시되어 있으며, 안테나(31)의 일측 단부(31b)의 권선의 최내측과 최외측 사이의 거리는 D2 로 표시되어 있으며, 상기 D1 은 대략 D2 의 크기와 같게 형성된다. 이것은 반도체 칩(45)의 일 표면에 형성된 2 개의 안테나 단자가 안테나(31)의 일측 단부에 노출된 최내측 권선에 해당하는 도전성 박판 및, 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판에 대하여 전기적으로 연결되어야 하기 때문이다. 또한 상기한 안테나의 양 단자의 길이가 상기 반도체 칩(45)의 접속단자 길이가 상이한 경우에는 보조 기판을 사용하여 접속을 할 수 있다.

안테나(31)의 일측 단부에 홈(31c, 도 4)을 형성하고 반도체 칩(45)을 홈 내부에 안착시킬 수 있다. 이러한 경우에는 반도체 칩(45)이 안테나(31)의 일측 단부로부터 돌출하지 않고 홈(31c)내부에 안착됨으로써 전체적으로 평탄한 평면이 일측 단부(31b)에 제공될 수 있다. 반도체 칩(45)의 노출된 표면은 보호용 필름이나 접착제등에 의해 감싸여져서 외부로 노출되지 않는다. 홈(31c)은 밀링 커터등에 의해서 형성될 수 있다.

도 6 에 도시된 것은 도 5 의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 6을 참조함으로써 반도체 칩과 안테나의 상호 접속 상태를 보다 용이하게 이해할 수 있 다.

도면을 참조하면, 도전성 박판과 절연성 지지 부재의 단면이 교번하여 나타나는데, 최외측 권선에 해당하는 절연성 지지 부재(41)의 일측에는 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판(42a)이 라미네이션되고, 최내측 권선에 해당하는 도전성 박판(42c)에는 보호용 시트(62)가 부착된다. 즉, 보호용 시트(62)는 도 4에서 디스크의 중공 내측에 노출된 도전성 박판의 표면을 보호하는 것이다. 또한 내부에 절연성 코어를 통하여 선구체를 형성하는 경우에는 상기한 보호용 시트(62)가 필요가 없어진다.

한편, 단면의 상부에는 반도체 칩(45)을 부착할 수 있는 홈(31c)이 형성되며 홈(31c)의 내부에는 절연성 접착제(65)가 형성되어 질 수 있다. 절연성 접착제(65)는 반도체 칩(45)을 안테나 본체에 접착하기 위한 것으로서, 최외측의 권선에 해당하는 도전성 박판(42a)과 최내측의 권선에 해당하는 도전성 박판(42b)의 단면을 상부에 노출시키도록 도포된다. 최외측의 도전성 박판(42a)과 최내측의 도전성 박판(42b)의 상부에는 도전성 페이스트(61)가 도포되며, 상기 도전성 페이스트(61)를 통해서 반도체 칩(45)의 제 1 측 접속 단자(46)는 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판(42a)과 연결되고, 반도체 칩(45)의 제 2 측 접속 단자(47)는 최내측 권선에 해당하는 도전성 박판(42b)과 연결된다. 또한 상기한 도전성 페이스트를 사용하지 않는 경우에는 플립칩 본딩과 같은 방법으로 상기한 안테나 단자와 반도체 칩의 단자가 전기적으로 연결이 되어진다. 이와 같은 방식으로 반도체 칩(45)의 양측 접속 단자(46,47)들과 안테나(31)에 루프형으로 감겨서 구비된 도전성 박판(42)이 연 결된다. 칩(45)의 상부에는 보호 필름(63)이 부착된다. 상기한 보호 필름(63)은 상기한 라벨을 물건에 부착하기 위한 접착제의 역활을 하게 하는 것이 바람직하다.

위와 같이 구성된 스마트 라벨이 물류를 이루는 제품이나 도서에 적용할때는 반도체 칩이 부착된 안테나(31)의 일 단부(31b, 도 4)에 접착제를 도포하여 제품이나 도서에 부착한다. 위에서 설명한 바와 같이 안테나(31)의 원주면(31a)의 폭(W)은 약 1~2 mm 로 매우 작게 형성되므로, 물류의 흐름에 영향을 미치지 않고서 물류에 관련된 정보를 제공할 수 있다. 또한 도전성 박판으로 형성된 안테나는 인식 거리가 종래의 스마트 라벨에 구비된 안테나보다 향상되어서 보다 광범위한 적용이 가능하다.

본 발명에 따른 스마트 라벨 및, 그것의 제조 방법은 종래 기술에 비해서 안테나의 제조 공정이 단순화되었을뿐만 아니라, 그러한 제조 공정을 통해 생산된 스마트 라벨 자체의 성능이 크게 향상되었다는 장점을 가진다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예지적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 절연성 지지 부재의 일 표면에 라미네이션된 도전성 박판을 감아서 원주면과 양측 단부를 가지도록 형성된 안테나와;

   상기 안테나의 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판에 제 1 측 접속 단자가 연결되고, 상기 안테나의 최내측 권선에 해당하는 도전성 박판에 제 2 측 접속 단자가 연결된 반도체 칩;을 구비하고,

   상기 반도체 칩을 상기 안테나의 일측 단부에 안착시킬 수 있도록 상기 일측 단부에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트 라벨.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 반도체 칩의 제 1 및, 제 2 측 접속 단자는 도전성 페이스트를 통해 상기 안테나의 최내측 권선 및, 최외측 권선에 해당하는 도전성 박판에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 라벨.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 반도체 칩의 일 표면은 절연성 페이스에 의해서 상기 안테나의 홈에 부착되고, 상기 반도체 칩의 다른 표면에는 보호용 시트가 덮여지는 것을 특징으로 하는 스마트 라벨.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 안테나의 내측에 절연성 코어를 가지는 것을 특징으로 한는 스마트 라벨
6. 절연성 지지 부재상에 도전성 박판을 라미네이션한 것을 감아서 안테나 선구체를 준비하는 단계;

   상기 안테나 선구체를 절단하여 원주면과 양측 단부를 구비한 안테나로 형성하는 단계;

   상기 안테나의 일측 단부에 홈을 형성하는 단계;

   상기 홈에 반도체 칩을 안착시키고, 반도체 칩의 제 1 측 단자를 안테나의 최외측 권선에 배치된 도전성 박판에 연결시키고, 반도체 칩의 제 2 측 단자를 안테나의 최내측 권선에 배치된 도전성 박판에 연결시키는 단계;를 구비하는 스마트 라벨의 제조 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 절연성 지지 부재상에 도전성 박판을 라미네이션을 하고 소정의 간격으로 상기 도전성 박판을 길이 방향으로 분리하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트 라벨의 제조 방법.

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