KR20050101360A - 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조공정이 축소되고 및 유해물질의 사용정도가 감소됨으로써 태그의 생산성 향상 및 환경오염방지에 도움이 되는 RFID 시스템의 태그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법은, 비전도성 시트와 전도막을 합지하는 합지단계(s10), 전도막 표면의 이물질을 세척하는 전처리단계(s11), 전도막 표면에 비전도성 잉크를 사용하여 회로패턴을 인쇄하는 인쇄단계(s12), 인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴을 고착시키는 건조단계(s13), 회로패턴 부분을 제외한 전도막을 부식액을 사용하여 제거하는 식각단계(s14), 비전도성 잉크층을 제거하는 박리단계(s15), 잉크층이 제거된 시트를 세정하는 세정단계(s16), 세정된 시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계(s17)로 이루어진다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법에 의하면, 제작공정 및 필요설비가 감소되고, 및 오염물질의 발생량이 대폭감소되기 때문에 태그의 생산성 향상 및, 환경오염 방지에 도움이 된다는 이점이 있다.

Description

알에프아이디 시스템의 태그 제조방법{tag manufacturing method of RFID system}
본 발명은 RFID 시스템의 태그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조공정이 축소되고, 유해물질의 사용정도가 감소됨으로써 RFID 태그의 생산성 향상 및 환경오염방지에 도움이 되는 RFID 시스템의 태그 제조방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 이른바 자동인식 시스템의 하나로서, 초단파나 장파를 이용하여 기록된 정보를 무선으로 인식하여 처리하는 방식이다.
RFID 시스템은 크게 태그(tag), 안테나(antenna), 리더(Reader)의 세가지 구성요소로 이루어져 있다.
여기서, 태그는 트랜스폰더(transponder)라고도 하며, 정보를 저장하는 역할을 하는 것으로, 배터리의 내장여부에 따라 액티브 태그(active tag)와, 패시브 태그(passive tag)로 구분된다.
상기 액티브 태그는 배터리를 내장하고 있으며, 배터리에 의한 전원이 유지되는 동안에는 설정된 시간간격에 따라 RF 신호를 발산하는 방식으로 작동된다. 이러한 액티브 태그는 원거리 송수신이 가능하나 가격이 비싸고 배터리 수명에 따라 사용기간의 제약을 받기 때문에 제한적으로 사용된다.
패시브 태그는 일반적으로 널리 사용되는 것으로, 안테나 코일과 칩(chip)으로 구성되어 있는데, 안테나에서 방출하는 전자기장 범위 내에 들어갈 경우, 안테나 코일에 의해 유도되는 AC 전류를 DC 전류로 정류하여 칩에 인가함으로써, 칩이 리더 측으로 데이터를 발송토록 하는 방식으로 작동된다.
안테나는 전자기장을 형성하여 태그를 활성화시키고, 태그로부터 RF 신호를 받아들이는 것으로서, 패드형, 게이트형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
리더는 안테나회로와, 동조회로, RF 캐리어 제네레이터(carrier generator) 등을 포함하여 이루어지며, 안테나로부터 수신받은 RF 신호를 디코딩하여 데이터로 전환하고, 전환된 데이터를 호스트 컴퓨터 내지는 네트워크 인터페이스 모듈 등으로 전달하는 역할을 하게 된다.
이와 같은 각 구성요소로 이루어진 RFID 시스템은, 안테나에서 전파를 발산하는 동안 태그가 전자기장 내에 들어가 활성화될 경우, 태그에 저장된 데이터가 안테나를 통해 리더로 전송되고, 리더는 전송된 데이터를 RF 신호로 변환하여 호스트 컴퓨터 등에 전송하게 되며, 호스트 컴퓨터는 이를 분석하여 필요한 서비스 등을 제공하는 방식으로 가동된다.
이러한 RFID 시스템은, 데이터의 전송과정에서 방해물 등에 의한 영향을 받지 않으며(안정성), 원거리에서도 측정이 가능하고(원격성), 제조과정에서 유일한 ID를 태그에 부여할 경우 데이터의 위조가 불가능하며(보안성), 여러개의 태그를 동시에 감지할 수 있는(동시성) 등, 다양한 특성을 가지고 있다.
이러한 RFID 시스템은, 물류유통관리, 도서관리, 출입관리, 판매 제고관리 등의 여러분야에서 다양하게 활용될 수 있으며, 바코드 시스템과 같은 기존의 인식시스템을 대체할 경우, 관리인력감소, 인식오류감소, 제품생산 및 관리속도 향상 등의 효과가 유발되기 때문에 차세대의 핵심기술로서 사용정도가 비약적으로 확대되고 있다.
한편, RFID 시스템의 구성요소 중에서 태그의 제조공정은 베이스를 구성하는 시트에 회로패턴, 즉 안테나 코일을 형성하는 과정으로 볼 수 있는데, 폴리이미드(polyimide) 소재의 시트와 동 또는 알루미늄 소재의 금속박막(전도막)을 합지하는 합지단계(a10), 전도막의 표면에 점착된 이물질 등을 제거하는 전처리단계(a12), 상기 전도막이 합지된 시트와 감광필름을 일정시간동안 일정온도에서 가열하는 예열단계(a13), 예열된 전도막에 감광필름을 적층시키는 적층(laminating)단계(a14), 적층된 감광필름에 도안필름을 밀착한 다음 투시 프린트 작업을 행하는 노광단계(a15), 밀착된 도안필름을 박리시키는 박리단계(a16), 도안필름이 박리된 시트에 약품처리를 통해 회로패턴을 형성하는 현상단계(a17), 현상된 회로패턴 부분을 제외한 전도막을 부식액을 이용해 제거하는 식각단계(a18), 시트에 적층된 모든 필름을 제거하는 박리단계(a19), 박리된 시트를 세척하는 세척단계(a20), 세척된 시트를 건조하는 건조단계(a21), 건조된 시트를 정해진 형태로 절단하는 절단단계(a22)로 이루어져 있다.
이러한, RFID 시스템의 태그 제조방법은 공정특성, 필요설비 및, 환경오염 측면에서 여러 가지 단점을 가지고 있는데, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 공정특성에 있어서; 종래의 태그 제조방법은 감광필름을 사용하여 투시 프린터로 노광하는 이른바 현상방식이기 때문에, 단가가 비싼 감광필름 및 고가의 투시 프린터 장비를 필요로 하며, 감광필름을 적층하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 많은 비용이 소요됨과 더불어 및 제작과정이 복잡하다는 단점을 가지고 있다.
필요설비 측면에 있어서; 종래의 RFID 시스템의 태그 제조방법에 따른 공정은 일정기준치 이상의 크린룸에서 진행되어야 하는데, 이는 작업공간내의 이물질 농도가 일정치 이상일 경우 감광필름 적층단계 및 노광단계에서 감광필름에 이물질이 점착되어 제품의 품질이 저하되기 때문에 이를 방지하기 위해서 이며, 결국 크린룸과 같은 고가의 설비는 태그 제조비용의 상승과 직결된다.
환경오염 측면에 있어서; 종래의 RFID 시스템의 태그 제조방법에 의하면 현상 및 박리공정을 포함하는 특성상 많은 양의 화학폐기물이 발생하게 됨으로써 환경오염에 악영향을 미치게 된다.
이상과 같이 종래의 RFID 시스템의 태그 제조방법에 의하면 결과적으로 태그의 생산성이 낮고, 환경오염에 미치는 악영향이 크다는 문제점이 유발된다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 설비 및 공정 특성상 태그의 생산성이 향상되고, 오염유발 소재의 사용이 감소되어 환경오염에 대한 악영향이 적은 RFID 시스템의 태그 제조방법 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법은, 비전도성 시트와 전도막을 합지하는 합지단계, 전도막 표면의 이물질을 세척하는 전처리단계, 전도막 표면에 비전도성 잉크를 사용하여 회로패턴을 인쇄하는 인쇄단계, 인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴을 고착시키는 건조단계, 회로패턴 부분을 제외한 전도막을 부식액을 사용하여 제거하는 식각단계, 비전도성 잉크층을 제거하는 박리단계, 잉크층이 제거된 시트를 세정하는 세정단계, 세정된 시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계로 이루어진다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2a부터 도 5b까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법은, 도 2a, 2b에 나타난 것과 같이, 비전도성 시트(10)와 전도막(12)을 합지하는 합지단계(s10), 전도막(12) 표면의 이물질을 세척하는 전처리단계(s11), 전도막(12) 표면에 비전도성 잉크를 사용하여 회로패턴(14)을 인쇄하는 인쇄단계(s12), 인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴(14)을 고착시키는 건조단계(s13), 회로패턴(14) 부분을 제외한 전도막(12)의 나머지 부분을 부식액을 사용하여 제거하는 식각단계(s14), 비전도성 잉크층을 제거하는 박리단계(s15), 잉크층이 제거된 시트를 세정하는 세정단계(s16), 세정된 시트(10)를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계(s17)로 이루어진다.
한편, 이러한 제1실시예에 따른 태그 제조방법에 있어서, 박리단계(s15) 후에, 금속 내지는 금속합금 소재로 회로패턴(14)을 도금하는 도금단계(s15-1)가 추가될 수 있는데, 이에 따르면, 회로패턴(14) 부위의 단면적이 확대되기 때문에 작은 표면적 하에서도 높은 전도성능이 발휘된다.
그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법은, 도 3a, 3b에 나타난 것과 같이, 비전도성 시트(10)와 전도막(12)을 합지하는 합지단계(s20), 전도막(12) 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계(s21), 비전도성 잉크를 사용하여 전도막(12) 표면에 회로패턴(14) 이외 부분을 형상화하는 인쇄단계(s22), 인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴(14) 이외 부분의 형상을 고착시키는 건조단계(s23), 회로패턴(14) 부분(노출된 전도막 부분)을 금속 내지는 금속합금 소재로 도금하는 도금단계(s24), 도금된 회로패턴(14) 이외 부분의 잉크층을 제거하는 박리단계(s25), 회로패턴(14) 이외 부분의 전도막(12)을 제거하는 식각단계(s26), 전도막(12)이 제거된 시트(10)를 세정하는 세정단계(s27), 세정된 시트(10)를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계(s28)로 이루어진다.
그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 태그 제조방법은, 도 4a, 4b에 나타난 것과 같이, 비전도성 시트(10) 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계(s30), 전도성 잉크로 상기 시트(10) 표면에 회로패턴(14)을 인쇄하는 인쇄단계(s31), 인쇄된 잉크를 건조하여 회로패턴(14)을 고착시키는 건조단계(s32), 시트(10)를 세정하는 세정단계(s33), 시트(10)를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계(s34)로 이루어진다.
이러한 제3실시예에 있어서, 상기 건조단계(s32)와 세정단계(s33) 사이에 금속 내지는 금속합금 소재로 회로패턴(14)을 도금하는 도금단계(s32-1)가 더욱 포함될 수 있는데, 이에 따르면 회로패턴(14)의 저항이 감소되고, 칩과 회로패턴(14)의 연결이 더욱 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
본 발명의 제4실시예에 따른 태그 제조방법은, 도 5a, 5b에 나타난 것과 같이, 비전도성 시트 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계(s40), 비전도성 잉크를 사용하여 시트 표면에 회로패턴 이외 부분을 형상화하는 인쇄단계(s41), 인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴 이외 부분의 형상을 고착시키는 건조단계(s42), 회로패턴 부분(노출된 전도막 부분)을 금속 내지는 금속합금 소재로 도금하는 도금단계(s43), 도금된 회로패턴 이외 부분의 잉크층을 제거하는 박리단계(s44), 잉크층이 제거된 시트를 세정하는 세정단계(s45), 세정된 시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계(s46)로 이루어진다.
상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시예에 있어서, 전처리단계(s11)(s21)(s30)(s40)에서는 세정롤러(R) 등의 기구를 이용하여 전도막(12) 표면을 접촉 세정하는 방법을 사용하게 되며, 인쇄단계(s12)(s22)(s31)(s41)에서는 실크인쇄, 옵셋인쇄, 그라비아인쇄, 잉크젯 인쇄, 마킹인쇄, 디스펜싱인쇄 등이 방법이 사용되고, 도금단계에서는 전기도금, 무전해도금, 증착도금 등의 방법이 사용된다.
상기 비전도성 시트(10)의 소재로서는, 판지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리술폰(PS), 폴리페닐렌 술폰(PPS), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에스테르(polyester), 폴리이미드(PI), FR4 등이 사용된다.
또한, 전도막(12)의 소재로서는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 주석(Sn) 및, 이들을 포함하는 합금 성분이 사용된다.
비전도성 잉크로서는 옵셋잉크, 플랙소 잉크, UV 잉크, 스크린 잉크 등이 사용되며, 전도성 잉크로서는 은(銀)분말을 고분자 용액에 배합시켜 전기전도성을 높인 실버페이스트(silver paste)나, 구리분말을 사용한 커퍼페이스트(copper paste) 등의 소재가 사용되며, 원칙적으로 탄소(C), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 루테늄(Ru) 등, 전도성이 높은 금속성분을 포함하는 폭넓은 소재의 사용이 가능하다.
이와 같은 상기 각 실시예에 따른 태그 제조방법에 의하면 감광필름과 같은 자재를 사용하지 않으며, 감광필름 사용에 따른 현상공정 등의 단계를 거치지 않기 때문에 태그 제조에 따른 전체적인 공정이 종래에 비해 축소되며, 종래 공정에 사용되었던 투시 프린터 등의 설비도 필요로 하지 않게 된다.
더불어, 감광필름을 사용하지 않고, 미세먼지에 의하여 제품의 불량이 발생하는 투시 프린터 등의 노광장비를 사용하지 않기 때문에 크린룸 내에서 작업을 진행하지 않아도 된다.
한편, 본 발명에 따른 방법으로 RFID 시스템 태그를 제작함에 있어서는, 일련의 연속된 시트 및 전도막을 시작롤에 권취된 상태로 구비하고, 상기 시트 및 전도막을 언와인드하여 회로패턴 인쇄, 도금, 박리 등의 각 단계를 수행하며, 완성된 태그를 마감롤에 와인드하는 이른바 롤투롤(roll to roll)방식으로 공정을 진행하는 것이 제품의 생산성 향상 측면에서 유리하다고 볼 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법에 의하면, 첫째 공정특성 측면에서, 종래와 같이 감광필름을 사용하여 투시 프린터로 노광하는 현상방식이 아니라 인쇄방식으로 회로패턴을 구성하며, 단가가 비싼 감광필름 및 고가의 투시 프린터 노광장비, 크린룸 등을 필요로 하지 않기 때문에, 태그의 제작단가가 낮아지고, 제작과정이 단순해진다.
둘째, 환경오염 측면에서, 현상작업과 같이 많은 양의 화학폐기물이 발생하는 공정이 없기 때문에 환경오염에 미치는 악영향이 대폭감소된다.
따라서, 본 발명에 따른 RFID 시스템의 태그 제조방법에 의하면 결과적으로 태그의 생산성이 향상되고, 환경오염 방지에 도움이 된다는 이점이 있다.
도 1은 종래 RFID 시스템의 태그 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2b는 본 발명의 제1실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법의 단계별 진행상황을 나타낸 도형도이다.
도 3a는 본 발명의 제2실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 제2실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법의 단계별 진행상황을 나타낸 도형도이다.
도 4a는 본 발명의 제3실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4b는 본 발명의 제3실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법의 단계별 진행상황을 나타낸 도형도이다.
도 5a는 본 발명의 제4실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 5b는 본 발명의 제4실시예에 의한 RFID 시스템의 태그 제조방법의 단계별 진행상황을 나타낸 도형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 시트 12: 전도막
R: 세정롤러

Claims (6)

  1. 비전도성 시트와 전도막을 합지하는 합지단계,
    전도막 표면의 이물질을 세척하는 전처리단계,
    전도막 표면에 비전도성 잉크를 사용하여 회로패턴을 인쇄하는 인쇄단계,
    인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴을 고착시키는 건조단계,
    회로패턴 부분을 제외한 전도막을 부식액을 사용하여 제거하는 식각단계,
    비전도성 잉크층을 제거하는 박리단계,
    잉크층이 제거된 시트를 세정하는 세정단계,
    세정된 시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 박리단계와 세정단계 사이에
    금속 내지는 금속합금 소재로 회로패턴을 도금하는 도금단계가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법.
  3. 비전도성 시트와 전도막을 합지하는 합지단계,
    전도막 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계,
    비전도성 잉크를 사용하여 전도막 표면에 회로패턴 이외 부분을 형상화하는 인쇄단계,
    인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴 이외 부분의 형상을 고착시키는 건조단계,
    회로패턴 부분(노출된 전도막 부분)을 금속 내지는 금속합금 소재로 도금하는 도금단계,
    도금된 회로패턴 이외 부분의 잉크층을 제거하는 박리단계,
    회로패턴 부분 이외의 전도막을 제거하는 식각단계,
    전도막이 제거된 시트를 세정하는 세정단계,
    세정된 시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계
    로 이루어지는 것을 특징으로하는 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법.
  4. 비전도성 시트 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계,
    전도성 잉크로 상기 시트 표면에 회로패턴을 인쇄하는 인쇄단계,
    인쇄된 잉크를 건조하여 회로패턴을 고착시키는 건조단계,
    시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건조단계와 절단단계 사이에
    금속 내지는 금속합금 소재로 회로패턴을 도금하는 도금단계가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법.
  6. 비전도성 시트 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계,
    비전도성 잉크를 사용하여 시트 표면에 회로패턴 이외 부분을 형상화하는 인쇄단계,
    인쇄된 비전도성 잉크를 건조하여 회로패턴 이외 부분의 형상을 고착시키는 건조단계,
    회로패턴 부분(노출된 부분)을 금속 내지는 금속합금 소재로 도금하는 도금단계,
    도금된 회로패턴 이외 부분의 잉크층을 제거하는 박리단계,
    잉크층이 제거된 시트를 세정하는 세정단계,
    세정된 시트를 절단하여 특정형상으로 만드는 절단단계
    로 이루어지는 것을 특징으로하는 알에프아이디 시스템의 태그 제조방법.
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