KR20070006702A - 박형 집적회로 태그 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

전자 부품 모듈(32), 와선형상 도체 패턴(34a·34b)을 구비하는 전자 부품 지지 필름(30)으로서, 와선형상 도체 패턴(34a·34b)에서의 단부중, 소정의 접속부(37)와 접하지 않는 측의 단부에는 단자 패드(35·36)가 형성되어 있고, 이 단자 패드(35·36)끼리가, 전자 부품 모듈(32)을 통하여 전기적으로 접속되어 있는 전자 부품 지지 필름(30)을 접어 구부린 위치(38)에서 폴딩하여 적층 일체화한 박형 1C 태그(20)에 의하면, 제조 공정이나 제조 비용을 증가시키지 않고, 또한, 전자 부품 등의 실장이 용이한 박형 IC 태그를 제공할 수 있다.
박형 IC 태그

Description

박형 집적회로 태그 및 그 제조 방법{THIN IC TAG AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 유도전자계를 이용하여 비접촉으로 판독 가능한 전표 내장형 IC 라벨 등으로서 알맞은 유연성이 있는 박형 IC 태그에 관한 것으로서, 특히, 소형의 IC 라벨을 제작하기 위한 박형 IC 태그, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
물류의 자동화를 진행하기 위해서는, 개개의 물품 등에 첨부되는 전표 등의 내용을 기계 판독 가능하게 하는 것이 중요하다. 종래, 이 목적을 위해서는, 개개의 전표에 그 내용에 대응한 바코드 라벨을 첨부하는 것이 행하여지고 있다.
그러나, 이른바 바코드 리더를 이용하여 바코드 라벨을 판독하기 위해서는, 양자 사이에 일정한 거리적 및 방향적인 관계 맺음을 매우 고정밀도로 행하여야 하여, 물류의 원활화의 장애로 되어 있다. 또한, 바코드에 입력할 수 있는 정보량이 적고, 물류의 관리 범위도 좁은 구역으로 한정되어 있다.
그래서 근래, 유도전자계를 이용하여 비접촉으로 판독이 가능한 전표 내장형 IC 라벨이 사용되고 있다. 이 전표 내장형 IC 라벨에 의하면, 판독 매체로서 유도전자계를 이용하고 있기 때문에, 판독할 때에 있어서의 거리적 및 방향적인 제약을 그다지 받는 일이 없고, 구체적으로는, 판독의 방향성에 제약을 받는 일 없이 1미 터의 거리에서도 그 내용을 확실하게 판독시킬 수 있다.
또한, 이 IC 라벨 내의 IC에는 관리 대상 물품의 개체 정보를 기억할 수 있어서, 용도에 따라서는, 이 개체 정보의 기억 기능을, 개체를 특정하기 위한 시큐어러티 정보로서 이용하는 것도 가능하다.
그런데, 통상 IC 라벨 등에 이용 가능한 박형 IC 태그에는, 비접촉 통신용 주파수의 하나로서 13.56MHz의 주파수가 널리 이용되고 있다. 도 8은 이 주파수대에서 이용되는 박형 IC 태그의 한 예이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 박형 IC 태그(10)는 내부에 메모리 기능과 콘덴서를 갖는 IC 칩(11), 안테나 코일(12)로 구성되어 있다. 박형 IC 태그(10)의 공진주파수;f는, IC 칩(11) 내의 콘덴서의 용량; C와, 안테나 코일(12)의 인덕턴스;L에 의해 표시되는 공진 회로의 하기 수식(1)로부터 산출할 수 있다.
[수식 1]
공진주파수
Figure 112006051984063-PCT00001
… (1)
상기 수식(1)에 표시한 바와 같이, 공진주파수;f는 콘덴서 용량;C 및 인덕턴스;L의 크기에 반비례하여 작아지는 관계에 있다.
다른 한편, 안테나 코일(12)의 인덕턴스;L은, 안테나 코일(12)의 외형 사이즈;R1, 내형 사이즈;R2, 및 안테나 코일(12)의 턴 수(감는 수);T에 의해 표시되는 하기 수식(2)으로 설정되는 값이다.
[수식 2]
인덕턴스 L = R1×A×T2 … (2)
(단, A는, R2/R1에 비례하여 커지는 계수)
상기 수식(2)에 표시한 바와 같이, 안테나 코일(12)의 인덕턴스;L는, 안테나 코일(12)의 외형 사이즈;R1, 내형 사이즈;R2, 및 턴 수;T에 비례하여 커진다. 또한, 계수(A)는 실험 수치이다. 이 때문에, IC 칩(11) 내의 콘덴서 용량;C가 미리 설정되어 있는 경우, 공진주파수;f는 안테나 코일(12)의 외형 사이즈;R1, 내형 사이즈;R2, 및 턴 수;T을 변경하여 조정할 필요가 있다.
그러나, IC 칩(11) 내의 콘덴서 용량;C가 미리 설정되어 있는 경우, 상술한 13.56MHz의 비접촉 통신용 주파수를 얻기 위해, 안테나 코일(12)의 외형 사이즈;R1, 내형 사이즈;R2, 및 턴 수;T를 단순하게 변경할 수 있는 범위에는, 한계가 있기 때문에, 박형 IC 태그(10)의 소형화에는 한계가 있다.
그래서, 이 문제를 해결하는 방법으로서, 예를 들면, 특허 문헌 1(일본특개평10-200231호 공보, 1998년 7월 31일 공개)에는, 양면 회로 기판의 방법을 이용하여, 안테나 코일을 형성한 면을 2층 마련하는 전자 부품 지지 필름에 관해 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2(일본특개평11-134459호 공보, 1999년 5월 21일)에는, 2개의 안테나 코일을 형성한 편면 기판을 절곡하고, 안테나 코일을 2층 갖는 구조의 박형 IC 태그를 제작하는 방법이 제안되어 있다.
그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재된 전자 부품 지지 필름에서는, 양면 회로 기판을 이용하고 있기 때문에, 양면에 형성된 회로를 전기적으로 접속하기 위한 스루홀의 가공이 필요하여, 제조 공정과 제조 비용이 증가한다는 문제가 있다.
또한, 상기 특허 문헌 2에 기재된 박형 IC 태그에서는, 기판에 전자 부품을 실장하기 위한 접속 단자을 노출시키는 창구멍, 또는 노치를 마련할 필요가 있다. 이 때문에, 이 박형 IC 태그를 제조하는 경우에도, 제조 공정이나 제조 비용이 증가한다는 문제가 있다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 박형 IC 태그의 경우, 전자 부품 등의 실장이 절곡 가공을 실시한 후가 되기 때문에, 양산성이 나빠진다는 문제가 있다.
이상과 같이, 제조 공정이나 제조 비용을 증가시키지 않으며, 또한, 전자 부품 등의 실장이 용이한 박형 IC 태그, 및 그 제조 방법의 개발이 강하게 요구되고 있다.
본 발명은, 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 유도전자계를 이용하여 비접촉으로 판독이 가능한 전표 내장형 IC 라벨 등으로서 알맞은 유연성이 있는 박형 IC 태그로서, 제조 공정이나 제조 비용을 증가시키지 않고, 또한, 전자 부품 등의 실장이 용이한 박형 IC 태그, 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 박형 IC 태그는, 상기 과제를 해결하기 위해, 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트에 전자 부품을 실장하여 이루어지는 전자 부품 지지 필름이, 일방향으로 거의 등간격으로 구분되어 있음과 함께, 해당 구분 단위로 폴딩하여 적층 일체화하여 이루어지는 적층체를 구비한 박형 IC 태그로서, 상기 전자 부품은, 회로 보드상에 실장되어 전자 부품 모듈로서 상기 전자 부품 지지 필름에 구비되어 있고, 상기 전자 부품 지지 필름의 각 단위 구획의 적어도 편면에는, 폴딩한 때에 서로의 와심(渦心)이 정합하도록 하여, 와선형상(渦狀) 도체 패턴이 형성되어 있고, 상기 각 단위 구획의 와선형상 도체 패턴은, 폴딩한 때에 동일 감는 방향으로 전류가 흐르도록, 소정의 접속부를 통하여 서로 직렬 접속되어 상기 안테나 코일을 구성하고 있고, 상기 각 단위 구획의 와선형상 도체 패턴에서의 단부 중, 상기 소정의 접속부와 접하지 않는 측의 단부에는 단자 패드가 형성되어 있고, 상기 폴딩한 때에 서로의 와심이 정합하도록 형성된 와선형상 도체 패턴에서의 단자 패드 끼리가, 상기 전자 부품 모듈을 통하여 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 여기에서, 『폴딩』은, 지그재그 형상의 이른바 Z폴딩(즉, 지그재그 폴딩(zigzag folding)), 동일 방향으로 감아넣은 와선 폴딩(spiral folding), 그 밖에, 그들의 조합 폴딩등의 각종의 폴딩의 양태가 포함되는 것이다.
상기한 구성에 의하면, 안테나 코일의 턴 수를 증가시킬 수 있기 때문에, 안테나 코일의 외형 사이즈를 작게 하여도, 소정의 공진주파수를 얻을 수 있다. 이 때문에, 전자파(유도전자계)를 이용하는 비접촉으로의 판독 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나 코일의 양단에 형성되는 2개의 단자 패드는, 전자 부품 모듈로 접속되는 구성이기 때문에, 스루홀 및 창구멍 등의 가공이 불필요하게 되고, 제조 공정 및 제조 비용을 저감시키는 것이 가능해진다. 또한, IC 칩 등의 전자 부품을 탑재한 전자 부품 모듈의 실장을 절곡 가공 전에 실시할 수 있는 구성이기 때문에, 박형 IC 태그의 양산성이 양호하게 된다.
또한, 본 발명에 관한 박형 IC 태그의 제조 방법에서는, 상기 과제를 해결하기 위해, 상기한 박형 IC 태그를 제조하는 박형 IC 태그의 제조 방법으로서, 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트에, 전자 부품을 회로 보드상에 실장한 전자 부품 모듈을 마련하여 전자 부품 지지 필름을 형성하는 제 1의 공정과, 상기 전자 부품 지지 필름의 적어도 한쪽의 면측에 접착층을 형성하는 제 2의 공정과, 상기 제 2의 공정에 의해 접착층이 형성된 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 제 3의 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
상기한 방법에 의하면, 상기 구성을 갖는 박형 IC 태그를 제조 공정이나 제조 비용을 증가시키지 않고 제조할 수 있다. 또한, 전자 부품 등의 실장도 용이하다.
또한, 본 발명에 관한 박형 IC 태그의 제조 방법에서는, 상기한 박형 IC 태그를 제조한 박형 IC 태그의 제조 방법으로서, 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트에, 전자 부품을 회로 보드상에 실장한 전자 부품 모듈을 마련하여 전자 부품 지지 필름을 형성하는 제 1의 공정과, 상기 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트와, 전자 부품 모듈을 접합시키는 제 2의 공정과, 상기 전자 부품 지지 필름의 적어도 한쪽의 면측에 접착층을 형성하는 제 3의 공정과, 상기 제 3의 공정에 의해 접착층이 형성된 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 제 4의 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
박형 IC 태그를 제조할 때, 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 공정에 있어서, 전자 부품 모듈이 변형하고, 폴딩하여 적층 일체화하는 공정이 양호하게 실시할 수 없는 경우가 있다. 그러나 상기한 방법에 의하면, 전자 부품 모듈과 유연성이 있는 시트를 접합하고 있기 때문에, 전자 부품 지지 필름의 변형을 방지할 수 있다. 이 때문에, 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 공정을 양호하게 실시할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징, 및 우수한 점은, 이하에 나타내는 기재에 의해 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 이익은, 첨부 도면을 참조한 다음의 설명으로 명백하게 될 것이다.
도 1의 (a)는 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그를 상방에서 본 평면도.
도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 박형 IC 태그를 선(A-A')으로 절단한 경우의 단면을 도시한 도면.
도 2의 (a)부분은 본 실시의 형태에 관한 전자 부품 지지 필름을 상방에서 본 평면도, (b)부분은 도 2의 (a)부분의 전자 부품 지지 필름을 선(A-A')로 절단한 경우의 단면을 도시한 도면.
도 3의 (a)는 본 실시의 형태에 관한 전자 부품 모듈을 제작하는 공정(A)을 도시한 도면.
도 3의 (b)는 안테나 코일을 제작한 유연성이 있는 시트를 제조하는 공정(B)을 도시한 도면.
도 3의 (c)는 도 3의 (a)의 전자 부품 모듈을 상기 유연성이 있는 시트에 실장하는 것을 도시한 도면.
도 4의 (a)부분은 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그를 제조하는 공정(D)을 도시한 도면, (b)부분은 박형 IC 태그를 제조하는 공정(E)을 도시한 도면.
도 5의 (a)부분은 본 실시의 형태에 관한 다른 박형 IC 태그를 제조하는 공정(F)을 도시한 도면, (b)부분은 박형 IC 태그를 제조하는 공정(G)을 도시한 도면.
도 6은 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그의 제조 방법에서의 공정(D), 및 공정(E)을 연속 가공하기 위한 장치를 모식적으로 도시한 도면.
도 7은 본 실시의 형태에 관한 다른 박형 IC 태그의 제조 방법에서, 발생하는 문제를 모식적으로 도시한 도면.
도 8은 종래의 박형 IC 태그의 구조를 모식적으로 도시한 도면.
[실시의 형태 1]
본 발명의 한 실시 형태에 관해 도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 내지 도 4, 도 6에 의거하여 설명하면 이하와 같다.
본 발명에 관한 박형 IC 태그의 실시 형태의 한 예를 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시한다. 도 1의 (a)는 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그를 상방에서 본 평면도이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 박형 IC 태그를 선(A-A')로 절단한 경우의 단면을 도시한 도면이다. 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 관한 박형 IC 태그(20)는, 유연성이 있는 시트(33), 안테나 코일로서 기능하는 와선형상 도체 패턴(34), IC 칩(31)을 실장한 전자 부품 모듈(32), 접속부(37)을 구비하고 있다.
또한, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 박형 IC 태그(20)는, 소정이 절곡 위 치에서 절곡되고, 폴딩하여 접착층(51)으로 폴딩되도록 적층되어 있다. 즉, 박형 IC 태그(20)는, 와선형상 도체 패턴(34)가 형성된 유연성이 있는 시트(33)상에, IC 칩(31)을 실장한 전자 부품 모듈(32)을, 와선형상 도체 패턴(34)의 양단에 접속한 구성의 전자 부품 지지 필름을, 폴딩하여 접착층(51)으로 접착하여 적층 일체화한 적층체라고 할 수 있다.
이 때문에, 우선 도 2를 이용하여 전자 부품 지지 필름에 관해 설명한다. 도 2의 (a)부분은 본 실시의 형태에 관한 전자 부품 지지 필름을 상방에서 본 평면도이고, 도 2의 (b)부분은 도 2의 (a)부분의 전자 부품 지지 필름을 선(A-A')로 절단한 경우의 단면을 도시한 도면이다.
도 2의 (a)부분에 도시한 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 전자 부품 지지 필름(30)은, 유연성이 있는 시트(33)와, 2개의 와선형상 도체 패턴(34a·34b)과, 전자 부품 모듈(32)과, 2개의 단자 패드(35·36)와, 접속부(37)를 구비하고 있다.
유연성이 있는 시트(33)는, 안테나 코일로서 기능하는 2개의 와선형상 도체 패턴(34a·34b)이 형성되어 있고, 소정이 절곡 위치(38)에서 일방향으로 거의 등간격으로, 구획 단위(33a·33b)의 2개로 구분되어 있다. 후술하는 바와 같이, 박형 IC 태그는, 전자 부품 지지 필름(30)을 이 절곡 위치(38)에서 폴딩하여 적층 일체화하여 이루어지는 적층체이다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 유연성이 있는 시트(33)로서, 38㎛의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)제 필름을 이용하고 있고, 2개의 와선형상 도체 패턴(34a·34b)은, 9㎛ 두께의 Cu를 에칭하여 형성되어 있다.
와선형상 도체 패턴(34a·34b)은, 전자 부품 지지 필름(30)의 구획 단위(33a ·33b)의 각각 편면에, 폴딩할 때에 서로의 와심이 정합하도록 하여 형성되어 있다. 또한, 와선형상 도체 패턴(34a·34b)은, 전자 부품 지지 필름(30)을 폴딩한 때에 동일 감는 방향으로 전류가 흐르도록, 소정의 접속부(37)을 통하여 서로 직렬 접속되어 안테나 코일을 구성하고 있다. 또한, 이 접속부(37)는 절곡 위치(38)상에 위치하고 있다.
또한, 와선형상 도체 패턴(34a·34b)에서의 단부중, 접속부(37)와 접하지 않는 측의 단부, 즉 도면중 와류 도체 패턴(34a·34b)의 와선의 내부에 위치하는 단부에는, 각각 단자 패드(35, 36)가 형성되어 있다.
또한, 전자 부품 모듈(32)은, IC 칩(31)을 회로 보드상에 실장하여 구성되어 있한 것이다. 본 실시의 형태에서는, 25㎛의 PET 필름 기재상에 베어 칩 IC를 실장한 전자 부품 모듈을 이용하어 있다. 그리고, 단자 패드(35)와 단자 패드(36)는, 전자 부품 모듈(32)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 전자 부품 모듈(32)은, 절곡 위치(38)를 타고넘고, 또한 2개의 와선형상 도체 패턴(34a·34b)을 타고넘도록, 전자 부품 지지 필름(30)상에 배치되어 있다. 이 때문에, 후술하는 바와 같이, 전자 부품 지지 필름(30)을 절곡 위치(38)에서 절곡하고, 폴딩하는 경우, 전자 부품 모듈(32)은, 그 전자 부품 지지 필름(30)의 폴딩에 맞추어서, 절곡되도록 형성되어 있다.
이 전자 부품 지지 필름(30)을, 절곡 위치(38)에서 절곡하여, 접착층(51)으로 접착하여 적층 일체화시킨 것이, 도 1에 도시한 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그(20)가 된다.
다음에, 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그(20)의 제조 공정의 한 예를 도 3의 (a), 도 3의 (b), 도 3의 (c), 및 도 4에 따라 설명한다.
도 3의 (a)는 전자 부품 모듈을 제작하는 공정(A)을 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 안테나 코일을 제작한 유연성이 있는 시트를 제조하는 공정(B)을 도시한 도면이고, 도 3의 (c)는 도 3의 (a)의 전자 부품 모듈을 상기 유연성이 있는 시트에 실장하는 도면을 도시한 것이다.
전자 부품 모듈(32)을 제작하는 공정(A)에 관해, 도 3의 (a)를 이용하여 설명한다. 우선, 25㎛ 두께의 PET 필름(41)상에, 35㎛ 두께의 알루미늄 박(42)가 접착된 Al-PET 적층재를 준비한다. 이 알루미늄 박(42)을 소요 패턴 회로 형상으로 가공한다. 이 때의 가공 방법은 종래 공지의 에칭을 이용하여, 에칭용 레지스트로서, 폴리에스테르계 등으로 이루어지는 열가소성 수지 피막(43)을 이용할 수 있다. 또한, PET 필름(41), 소요 패턴 회로 형상으로 가공한 알루미늄 박(42), 열가소성 수지 피막(43)을 합하여서 배선 기판(40)이라고 칭한다.
다음에, IC 칩(31)을, 알루미늄 박(42)을 소요 패턴 회로 형상에 가공한 배선 기판(40)상에 실장한다. 이 실장은, 일본 특개2001-1561109호 공보에서 개시되어 있는 제조 방법을 이용하여 실시할 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 실시의 형태에 있어서, IC 칩(31)은, 두께 150㎛이고, 그 저면부터 접속용의 금속 단자인 범프를 돌출시킨, 이른바 표면 실장형 부품으로서 구성되어 있다. 우선, 제 1의 공정으로서, 이 법프(예를 들면 금으로 이루어진다)는, 초음파 진동을 부가한 상태에서, 150℃의 가열에 의해 용융한 열가소성 수지 피막(43)에 꽉눌려진다. 그러면, 용융한 열가소성 수지 피막(43)은, 범프의 초음파 진동에 의해 범프의 선단 위치로부터 눌려밀려나 제거되고, 또한 알루미늄박 배선 패턴 표면상의 산화물층 등도 진동에 의해 기계적으로 제거된다. 그 결과, 범프와 전극 영역이 접촉시킨다. 제 2의 공정에서는, 그 후, 또한 진동에 의한 마찰열에 의해 범프와 배선 패턴의 전극 영역이 가열되어 금 원자가 알루미늄박 내로 확산한 금속 융착부가 형성되어, 양자의 초음파 접합이 완료된다.
이상의 제 1 및 제 2의 공정은, IC 칩(31)을 소정 위치에 배치한 후, 예를 들면, 부하 압력 0.2㎏/㎟하에서, 진동수 63KHz의 초음파 진동을 수초 정도 가함에 의해 완료된다. 상기한 초음파 실장 공정에 의해, IC 칩(31)은, 배선 기판(40)(의 알루미늄박 회로 패턴(42))상에 강고하게 고정되게 된다.
다음에, 도 3의 (b)에 의거하여, 안테나 코일을 형성한 유연한 시트(44)를 제작하는 공정(B)에 관해 설명한다. 우선 Cu-PET 적층 기재인, 유연성이 있는 시트(33)를 준비한다. 한 예로서 38㎛ 두께의 PET 필름의 편면에, 우레탄계 접착제를 통하여 9㎛ 두께의 Cu박을 겹친, Cu-PET 적층재를 유연성이 있는 시트(33)로서 이용할 수 있다.
계속해서, 상기 유연성이 있는 시트(33)의 Cu박 표면상에 와선형상(코일 형상)의 에칭 레지스트 패턴을 형성한다. 이 때, 안테나 코일로서 기능하는 2개의 와선형상 도체 패턴(34)(34a·34b)에 상당하는 형상을, 상술한 바와 같이, 절곡 위치(38)에서 폴딩한 때에 와심이 정합하도록, 또한, 동일 감는 방향으로 전류가 흐르도록, 접속부(37)을 통하여 직렬 접속되어 형성된 코일 패턴 형상에, 예를 들면 그라비아인쇄법을 이용하여 인쇄 형성한다.
뒤이어, 상기 공정에 의해 형성된 에칭 레지스트로부터 노출하는 Cu박 부분을 종래 공지의 에칭을 행함에 의해 제거하고, 안테나 코일로서 기능하는 와선형상 도체 패턴(34)(34a·34b)을 형성한다.
다음에, 도 3의 (c)를 이용하여, 전자 부품 모듈(32)을, 안테나 코일을 형성한 유연한 시트(44)에 실장하는 공정(C)에 관해 설명한다. 이 실장에 관해서도, 일본 특개2001-156110호 공보에 개시되어 있는 제조 방법을 이용하여 실시할 수 있다.
즉, 전자 부품 모듈(32)에서의 알루미늄박 회로 패턴(42)의 단(端)을, 단자 패드(35·36)와 대향하는 위치에 배치한다. 즉, 전자 부품 모듈(32)의 전자 부품(IC 칩(31)) 탑재면과 안테나 코일을 형성한 유연한 시트(44)의 와선형상 도전 패턴(34)의 형성면이 대향하도록 하며, 또한 전자 부품 모듈(32)이, 와선형상 도체 패턴(34)을 구성하는 주회 도체 묶음(circulation conductor bundle)을 다리넘도록(환언하면, 교차하도록)하여, 전자 부품 모듈(32)을 안테나 코일을 형성한 유연한 시트(44)상에 탑재한다. 다음에, 이 단자 패드(35·36)의 직상부(直上部)에 부하 압력 0.2㎏/㎟, 진동수 40kHz의 초음파 진동을 약 0.5초간 꽉눌러서 접합한다. 이로써, 전자 부품 모듈(32)을 확실하게, 안테나 코일을 형성한 유연성이 있는 시트(44)상에 탑재할 수 있다.
또한, 이 공정에서의 접속은, 안테나 코일의 접속 패드와 알루미늄 회로 사이에, 이방성 도전 페이스트, 또는 도전 페이스트 등을 배치하여 실시하여도 좋다.
상기 공정(A) 내지 공정(C)을 실시함에 의해, 전자 부품 지지 필름(30)을 제조할 수 있다.
다음에, 도 4의 (a)부분에 도시한 바와 같이, 상술한 공정으로 제조한 전자 부품 지지 필름(30)에서의, 전자 부품 모듈(32)을 실장한 면과는 반대측의 면에 접착제층(51)을 형성한다(공정(D)). 이 접착제층(51)은 핫멜트성(hot-melt) 접착제(예를 들면 에스다인2050A : 세키스이화학공업(주)제)를 롤 코터(roll coater) 등에 의해 시트 표면상에 코팅하던지, 또는, 양면 테이프(예를 들면, N0531 : 닛토 덴코사 제 등)나, 핫멜트계 열압착 시트 등을 래미네이트하는 등의 방법으로 형성할 수 있다.
마지막으로, 도 4의 (b)부분에 도시한 바와 같이, 전자 부품 지지 필름(30)을 소정의 절곡 위치(38)에서 절곡하고, 적층 일체화하여, 도 1에 도시한 박형 IC 라벨(20)을 완성한다(공정(E)). 이 때, 절곡 방향은 접착제층(51)을 형성한 면측으로 한다. 이로써, 접착제층(51)으로 절곡 후의 형태를 고정할 수 있고, 적층 일체화된 박형 IC 태그(20)의 구조를 유지시킬 수 있다.
또한, 상기한 공정(D), 및 공정(E)는, 도 6에 도시한 바와 같은 장치로 연속 가공함으로써, 생산을 고속화할 수 있다. 즉, 연속으로 일정 피치로 제작된 전자 부품 지지 필름(30)의 연속 시트(70)의 소정 면측에 롤 코터(74) 등으로 접착제를 도포하여 접착제층(51)을 형성하고, 계속해서, 소정이 절곡 위치(38)에서 절곡하면서 압착 롤(71)을 통하여 전자 부품 지지 필름(30)을 폴딩하여 간다. 이 때, 소정의 절곡 위치(38)에, 2 내지 10W 정도의 레이저(75)를 조사하고, 폴딩 마크(본 실 시의 형태에서는 절취선(perforated line) 등의 잘린 곳)(76)을 형성하여 두면, 절곡 위치가 빗나가는 일이 없이, 확실하며 간편하게 안정된 절곡 가공이 가능하게 된다.
이와 같은 제조 방법으로 제조된 박형 IC 태그(20)의 구성에 의하면, 안테나 코일로서 기능하는 와선형상 도체 패턴(34a·34b)의 감는 수를 증가시킬 수 있기 때문에, 안테나 코일의 외형 사이즈를 작게 하여도, 소정의 공진주파수를 얻을 수 있다. 이 때문에, 전자파(유도전자계)을 이용하는 비접촉으로의 판독 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나 코일의 양단에 형성되는 2개의 단자 패드(35·36)는, 전자 부품 모듈(32)에 전기적으로 접속되기 때문에, 스루홀이나 창구멍 등의 가공이 불필요하게 되고, 제조 공정 및 제조 비용을 저감시키는 것이 가능해진다. 또한, 전자 부품 모듈(32)을 전자 부품 지지 필름(38)상에 실장하는 공정을, 전자 부품 지지 필름(38)의 절곡 가공 전에 실시할 수 있기 때문에, 박형 IC 태그(20)의 양산성이 양호하게 된다.
[실시의 형태 2]
이하, 본 발명의 박형 IC 태그 및 그 제조 방법에 관한 다른 실시 형태에 관해, 도 5에 의거하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1에서 설명한 부재와 같은 기능을 갖는 부재에 관해서는, 같은 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다. 본 실시의 형태에서는, 상기 실시 형태 1과의 차이점에 관해 설명한 것으로 한다.
상기 실시 형태 1에서 설명한 박형 IC 태그는, 전자 부품 지지 필름(30)에서 의, 전자 부품 모듈(32) 등을 탑재한 면과는 반대의 면에 접착제층(51)을 형성하고, 절곡 방향은 이 접착제층(51)을 형성한 면 측으로 한 구성인데 대해, 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그는, 전자 부품 지지 필름(30)에서의, 전자 부품 모듈(32) 등을 탑재한 면에 접착제층(51)을 형성하고, 절곡 방향은 이 접착제층(51)을 형성한 면측으로 한 구성이다. 이하, 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그의 제조 방법에 관해 설명한다.
박형 IC 태그(20)의 제조 방법에 있어서, 공정(A) 내지 공정(C)까지는 실시 형태 1와 마찬가지이고, 실시 형태 1에서의 공정(D·E)에 대체하여, 이하의 공정(F·G)을 행한다. 이들 공정(F·G)에 관해, 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 5의 (a)부분은, 공정(F)을 도시한 도면이고, 도 5의 (b)부분은, 공정(G)을 도시한 도면이다. 동 도(a)에 도시한 바와 같이, 공정(F)에서, 전자 부품 지지 필름(30)에서의, 전자 부품 모듈(32)을 실장한 면측에 접착제를 도포하여, 접착제층(61)을 형성한다. 이 때, 도포한 접착제와 도포 방법은, 실시 형태 1와 같아도 좋다.
다음에, 도 5의 (b)부분에 도시한 바와 같이, 공정(G)에서는, 전자 부품 지지 필름(30)을 소정이 절곡 위치(38)에서 절곡하여, 박형 IC 태그(20)를 완성시킨다. 절곡 방향은 실시 형태 1과는 반대이고, 접착제층(61)을 형성한 면측으로 한다.
본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그(20)의 구성에 의하면, 전자 부품 모듈(32)은 안테나 코일을 형성한 유연성이 있는 시트(44)에 덮힌 형태가 된다. 이 때문에, 외부 환경으로부터, IC 칩 등의 전자 부품을 탑재한 전자 부품 모듈(32)을 보호할 수 있다는 이점이 있다.
단, 이와 같이, 전자 부품 지지 필름(30)에서의, 전자 부품 모듈(32) 등을 탑재한 면에 접착제층(61)을 형성하고, 절곡 방향은 이 접착제층(61)을 형성한 면측으로 한 경우, 절곡 공정에 있어서, 전자 부품 모듈(32)이 도 7에 도시한 바와 같은 형태로 변형하여, 절곡 가공이 양호하게 실시될 수 없는 경우가 있다. 이것은, 전자 부품 모듈(32)과 안테나 코일을 형성한 유연성이 있는 시트(44)가 밀착되지 않은 경우에 생기기 쉬운 문제이다.
이 때문에, 상기한 문제를 회피하기 위해, 본 실시의 형태로는, 전자 부품 모듈(32)을 제작할 때에 이용한, 열가소성 수지 피막(43)의 접합 특성을 이용하여, 전자 부품 모듈(32)과, 안테나 코일을 형성한 유연성이 있는 시트(44)를 고정(접합)한 후에, 절곡 가공 처리를 행하고 있다. 즉, 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트(44)에, 전자 부품 모듈(32)을 마련하여 전자 부품 지지 필름(30)을 형성한 후에, 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트(44)와, 전자 부품 모듈(32)을 접합시키는 공정을 경유한 후에, 전자 부품 지지 필름(30)의 적어도 한쪽의 면측에 접착제층(61)을 형성하고, 접착제층(61)이 형성된 전자 부품 지지 필름(30)을 폴딩하여 적층 일체화함에 의해, 본 실시의 형태에 관한 박형 IC 태그를 제조할 수 있다.
또한, 상기한 「전자 부품 모듈(32)을 마련하여 전자 부품 지지 필름(30)을 형성한 후에, 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트(44)와, 전자 부품 모 듈(32)을 접합시키는 공정」은, 전자 부품 지지 필름(30)을 150℃정도로 가열한 롤에 통과시킴으로써 간이하게 실시할 수 있다.
본 발명에 관한 박형 IC 태그는, 이상과 같이, 전자 부품은, 회로 보드상에 실장되어 전자 부품 모듈로서 상기 전자 부품 지지 필름에 구비되어 있고, 상기 전자 부품 지지 필름의 각 단위 구획의 적어도 편면에는, 폴딩한 때에 서로의 와심이 정합하도록 하여, 와선형상 도체 패턴이 형성되어 있고, 상기 각 단위 구획의 와선형상 도체 패턴은, 폴딩한 때에 동일 감는 방향으로 전류가 흐르도록, 소정의 접속부를 통하여 서로 직렬 접속되어 상기 안테나 코일을 구성하고 있고, 상기 각 단위 구획의 와선형상 도체 패턴에서의 단부중, 상기 소정의 접속부와 접하지 않는 측의 단부에는 단자 패드가 형성되어 있고, 상기 폴딩한 때에 서로의 와심이 정합하도록 형성된 와선형상 도체 패턴에서의 단자 패드끼리가, 상기 전자 부품 모듈을 통하여 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 안테나 코일의 턴 수를 증가시킬 수 있고, 안테나 코일의 외형 사이즈를 작게 하여도, 소정의 공진주파수를 얻을 수 있다는 효과를 이룬다. 이 때문에, 전자파(유도전자계)을 이용하는 비접촉으로의 판독 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나 코일의 양단에 형성되는 2개의 단자 패드는, 전자 부품 모듈로 접속된 구성이기 때문에, 스루홀 창구멍 등의 가공이 불필요하게 되어, 제조 공정 및 제조 비용을 저감시키는 것이 가능하게 된다는 효과를 이룬다. 또한, IC 칩 등의 전자 부품을 탑재 한 전자 부품 모듈의 실장을 절곡 가공 전에 실시할 수 있는 구성이기 때문에, 박형 IC 태그의 양산성이 양호하게 된다는 효과를 이룬다.
또한, 본 발명에는, 안테나 코일과, IC 등의 전자 부품을 회로 보드상에 실장한 전자 부품 모듈로 이루어지는 전자 부품 지지 필름에 있어서, 안테나 코일이 지지된 유연성이 있는 필름을 폴딩하여 다층 일체화한 방법에 관한 것으로서, 안테나 코일의 내측의 2개의 단자 패드에 접속된 전자 부품 모듈을 절곡 위치에 배치하고, 해당 전자 부품 모듈이 절곡되도록 하여 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 다층 일체화한 것을 특징으로 하는 박형 IC 라벨이 포함되어도 좋다.
또한, 본 발명에는, 상기한 박형 IC 라벨을 제조하는 방법으로서, 안테나 코일과, IC 등의 전자 부품을 회로 보드상에 실장한 전자 부품 모듈로 이루어지는 전자 부품 지지 필름의 적어도 1면측에 접착층을 형성하는 제 1의 공정과, 상기 제 1의 공정을 경유한 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 제 2의 공정을 구비하는 박형 lC 라벨의 제조 방법이 포함되어도 좋다.
또한, 상기한 박형 IC 라벨의 제조 방법에 있어서, 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 공정 전에, 전자 부품 모듈을, 안테나 코일을 지지한 필름재 면과 접합시키는 공정이 포함되어 있어서도 좋다.
또한, 상기한 박형 IC 라벨의 제조 방법에 있어서, 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 공정 전에, 절곡하는 위치에 레이저를 이용하여 잘린 곳을 넣는 공정이 포함되어 있어서도 좋다.
또한, 본 발명에 관한 박형 IC 태그에서는, 상기 전자 부품 모듈은, 상기 폴딩한 때에 서로의 와심이 정합하도록 형성된 와선형상 도체 패턴을 구성하는 주회 도체 묶음을 타고넘도록, 상기 전자 부품 지지 필름에 배치되어 있고, 또한, 상기 전자 부품 모듈은, 상기 전자 부품 지지 필름이 폴딩에 맞추어서, 절곡되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 의하면, 전자 부품 모듈에 의해 단자 패드끼리를 확실하게 접속시킬 수 있다. 또한, 전자 부품 모듈의 실장을 절곡 가공 전에 용이하게 실시할 수 있는 구성으로 되어, 제조할 때, 양산성이 양호하게 된다.
또한, 본 발명에 관한 박형 IC 태그에서는, 상기 단자 패드는, 상기 단위 구획 내에서의 와선형상 도체 패턴의 와선의 내부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관한 박형 IC 태그의 제조 방법에서는, 상기 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 공정의 전단계에, 상기 전자 부품 지지 필름에서의 절곡 위치에, 절곡하기 쉽게 하기 위한 폴딩 마크를 형성하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상기한 방법에 의하면, 확실하며 간편하게 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화할 수 있다. 또한, 「폴딩 마크」란, 전자 부품 지지 필름을 절곡하기 쉽게 하기 위한 것이면 좋고, 그 구체적인 형상, 크기 등은 한정되지 않지만, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 절취선 등을 들 수 있다.
즉, 본 발명에 관한 박형 IC 태그의 제조 방법에서는, 상기 폴딩 마크를 형성하는 공정은, 레이저를 이용하여 잘린 곳을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 항에서 이룬 구체적인 실시 양태 또는 실시예는, 어디까지나, 본 발명의 기술 내용을 분명하게 하는 것으로서, 그와 같은 구체적인 예만으로 한정하여 협의로 해석하여야 할 것이 아니라, 본 발명의 정신과 특허 청구의 범위 내에서, 여러가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 박형 IC 태그 및 그 제조 방법에 의하면, 유도전자계를 이용하여 비접촉으로 판독 가능한 전표 내장형 IC 라벨 등으로서 이용할 수 있고, 예를 들면, 항공 태그, 물류 관리용 라벨, 무인 개찰용 패스 등으로서 기능하는 전자파 판독 가능한 데이터 캐리어 등의 이용 가능성이 있다.

Claims (7)

  1. 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트에 전자 부품을 실장하여 이루어지는 전자 부품 지지 필름이, 일방향으로 거의 등간격으로 구분되어 있음과 함께, 그 구분 단위로 폴딩하여 적층 일체화하여 이루어지는 적층체를 구비한 박형 IC 태그에 있어서,
    상기 전자 부품은, 회로 보드상에 실장되어 전자 부품 모듈로서 상기 전자 부품 지지 필름에 구비되어 있고,
    상기 전자 부품 지지 필름의 각 단위 구획의 적어도 편면에는, 폴딩한 때에 서로 와심이 정합하도록 하여, 와선형상 도체 패턴이 형성되어 있고,
    상기 각 단위 구획의 와선형상 도체 패턴은, 폴딩한 때에 동일 감는 방향으로 전류가 흐르도록, 소정의 접속부를 통하여 서로 직렬 접속되어 상기 안테나 코일을 구성하고 있고,
    상기 각 단위 구획의 와선형상 도체 패턴에서의 단부중, 상기 소정의 접속부와 접하지 않는 측의 단부에는 단자 패드가 형성되어 있고,
    상기 폴딩한 때에 서로의 와심이 정합하도록 형성된 와선형상 도체 패턴에서의 단자 패드 끼리가, 상기 전자 부품 모듈을 통하여 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전자 부품 모듈은, 상기 폴딩한 때에 서로의 와심이 정합하도록 형성된 와선형상 도체 패턴을 구성하는 주회 도체 묶음을 카고넘도록, 상기 전자 부품 지지 필름에 배치되어 있고,
    또한, 상기 전자 부품 모듈은, 상기 전자 부품 지지 필름이 폴딩에 맞추어서, 절곡되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단자 패드는, 상기 단위 구획 내에서의 와선형상 도체 패턴의 와선의 내부에 배치되고 있는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그.
  4. 제 1항에 기재된 박형 IC 태그를 제조하는 박형 IC 태그의 제조 방법으로서,
    안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트에, 전자 부품을 회로 보드상에 실장한 전자 부품 모듈을 마련하여 전자 부품 지지 필름을 형성하는 제 1의 공정과,
    상기 전자 부품 지지 필름의 적어도 한쪽의 면측에 접착층을 형성하는 제 2의 공정과,
    상기 제 2의 공정에 의해 접착층이 형성된 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 제 3의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그의 제조 방법.
  5. 제 1항에 기재된 박형 IC 태그를 제조하는 박형 IC 태그의 제조 방법으로서,
    안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트에, 전자 부품을 회로 보드상에 실장한 전자 부품 모듈을 마련하여 전자 부품 지지 필름을 형성하는 제 1의 공정과,
    상기 안테나 코일이 형성된 유연성이 있는 시트와, 전자 부품 모듈을 접합시키는 제 2의 공정과,
    상기 전자 부품 지지 필름의 적어도 한쪽의 면측에 접착층을 형성하는 제 3의 공정과,
    상기 제 3의 공정에 의해 접착층이 형성된 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 제 4의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그의 제조 방법.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 전자 부품 지지 필름을 폴딩하여 적층 일체화하는 공정의 전단계에, 상기 전자 부품 지지 필름에서의 절곡 위치에, 절곡하기 쉽게 하기 위한 폴딩 마크를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 폴딩 마크를 형성하는 공정은, 레이저를 이용하여 잘린 곳을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 IC 태그의 제조 방법.
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