KR20070043635A - 미리 도포된 접착제를 포함하는 ｒｆｉｄ 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 1개 이상의 접촉 패드에 미리 도포된 접착제를 포함하는 RFID(radio frequency identification) 시스템 안테나에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 상기 안테나를 RFID 다이 또는 다이 스트랩에 빠른 속도로 접착할 수 있다. 또한, 본 발명은 미리 도포된 접착제를 포함하는 RFID 안테나에 다이 또는 다이 스트랩을 접착하는 방법에 관한 것이다.
RFID, 안테나, 다이, 접착제, 젖음 강도

Description

미리 도포된 접착제를 포함하는 ＲＦＩＤ 안테나 {RFID ANTENNA WITH PRE-APPLIED ADHESIVES}
도 1은 통상적인 RFID 안테나의 평면도이다.
도 2는 접촉 패드에 미리 도포된 접착제를 포함하는 RFID 안테나의 평면도이다.
본 발명은 미리 도포된 접착제를 포함하는, RFID 시스템(RFID system: radio frequency identification system)용 안테나, 및 상기 안테나를 이용하여 RFID를 조립하는 방법에 관한 것이다.
RFID 시스템은 전자 감시용 용도, 및 재고 추적용 용도와 같은 다양한 용도로서 널리 이용된다. 이러한 RFID 시스템은 일반적으로, 태그(tag) 또는 트랜스폰더(transponder)와 같은 데이터 캐리어, 및 판독기로 구성된다. 상기 태그 또는 트랜스폰더는 디스크, 스마트 카드, 플래스틱 하우징(plastic housing)과 같은 다양한 형태로, 또는 얇은 태그(paper-thin tag)로서 이용된다. 이러한 태그는 안테나 상의 접촉 패드에 접착된 실리콘 다이로 구성된다. 안테나에 다이를 접착하기 위해서는 이방 도전성 또는 등방 도전성 페이스트, 이방 도전성 필름 및 비도전성 페이스트를 이용한다. 상기 안테나에 실리콘 칩을 접착하는 경우, 제조자들은 주로 반도체 플립 칩 기법을 이용한다. 상기 플립 칩 기법에 따르면, 이방성 접착제를 상기 패드에 도포한 다음, 상기 안테나 상에 RFID 다이를 픽 앤드 플레이스(pick-and-place)한다. 그런 다음, 전기 배선의 형성을 위해 상기 다이의 정상부에 압력을 가하면서, 고온에서 단시간 동안 상기 접착제를 경화시킨다. 이러한 플립 칩 기법을 수행하는 데 있어서는 다양한 변수로 인해, 가공처리 속도가 비교적 느려질 수 있다는 문제점이 있다.
RFID 시스템의 모든 조립 공정에서는 안테나에 다이를 접착하기 바로 전에 접착제를 액상 또는 필름형으로 도포한 다음, 도포된 유닛을 가열 또는 에너지 방사선에 의해 경화시킨다. 그런데, 이러한 접착제를 이용하는 경우에는 많은 문제점이 나타난다. 예를 들면, 상기 다이의 크기는 불과 수 제곱 밀리미터로서, 상당히 작다. 따라서, 상기 다이 상의 접착 범프들 간 거리가 짧기 때문에, 등방 도전성 페이스트를 이용할 수 없다는 문제가 있다.
한편, 상기 다이와 상기 안테나 사이에 배선을 형성하는 고속의 릴-투-릴(reel-to-reel) 방식의 공정을 수행하기 위해 다이 스트랩이 이용될 수 있다. 이러한 고속 공정은 다양한 산업 분야에 이용되는 무수한 태그를 생산하는 데 있어서 중요한 공정이다. 그런데, 제조자들이 상기 고속 공정을 수행하는 데에는 많은 어려움이 따른다. 예를 들면, 상기 고속 공정의 수행 시, 이용 가능한 접착제 도포 기법 및 접착제의 종류가 제한된다는 점이다. 고속 접착제의 퇴적(deposition) 공정에는 점도가 낮은 접착제를 이용해야 한다. 그런데, 점도가 낮은 접착제는 젖음 강도(green strength)가 낮은 경향이 있다. 높은 웹 처리 속도로 접착 공정을 수행하는 동안에는 진동이 발생하기 때문에, 상기 안테나 패드에 다이를 실장한 후에는 전술한 바와 같은 접착제의 낮은 젖음 강도로 인해 상기 다이의 단락이 발생할 수 있다. 또한, 상기 접착제는 제한된 작업 수명을 나타내기 때문에, 점도 변화 없이, 상기 접착제를 도포할 수 있는 시간이 제한적이다. 전술한 바와 같은 접착제의 점도 변화를 방지하기 위해서는 조립 공정을 중단하고 제2의 도전성 접착제를 투입해야 하므로, 작업 중단 시간이 발생하게 되는 비효율적인 공정이 수행된다. 이에 따라, 빠른 속도로 RFID 시스템을 조립하는 방법과 더불어, 고속 조립 공정에서 간편하게 이용될 수 있는 RFID 안테나에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은, 안테나에 RFID 다이 또는 다이 스트랩을 빠른 속도로 접착하기 위하여, 1개 이상의 접촉 패드에 미리 도포된 접착제를 포함하는 RFID 안테나를 제공한다. 또한, 본 발명은, 미리 도포된 접착제를 포함하는 RFID 안테나에 다이 또는 다이 스트랩을 접착하는 방법을 제공한다.
RFID 시스템의 조립 시, RFID 안테나에 다이 또는 다이 스트랩을 접착시킴으로써, RFID 데이터 캐리어가 제조된다. 상기 시스템의 조립 공정을 빠른 속도로 수행하기 위해서는 상기 RFID 안테나의 접촉 패드에 접착제를 미리 도포하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 2개의 접촉 패드를 구비한 안테나를 기준으로 논의하 지만, 2개 이상의 접촉 패드를 구비한 안테나에 대해서도 적용 가능하며, 본 발명의 구현예는 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명에 따르면, 미리 도포된 접착제를 포함하는 안테나를 이용함으로써, 전술한 바와 같은 다이 접착 조립 공정을 간소화할 수 있으며, RFID의 제조 비용을 절감할 수 있다. 현재, RFID 시스템의 제조 시에는 안테나에 접착제를 도포하는 방식의 조립 공정을 이용하기 때문에, 추가적인 공정을 더 수행해야 한다. 그러나, 본 발명에 따른 미리 도포된 접착제를 포함하는 안테나를 이용하는 경우에는 상기 접착제를 충분히 빠른 속도로 도포할 수 있기 때문에 RFID 시스템을 신속하게 제조할 수 있다. 또한, RFID 시스템의 제조자가 액상 접착제에 노출되지 않기 때문에, 유해한 화학 물질에 노출될 우려가 적을 뿐만 아니라, 폐기물의 발생도를 감소시킬 수 있고, 세척 시간 및 정비 시간을 단축시킬 수 있다. 아울러, 본 발명에 따라, 미리 도포되는 융액상 접착제는 종래의 액상 접착제에 비해 젖음 강도가 크기 때문에, 상기 접착제가 경화되기 전에 상기 다이와 안테나 접촉 패드가 잘못된 배치(mis-alignment)를 이룰 우려가 적다. 이를 종합해 볼 때, 본 발명에 따라 상기 안테나 상에 미리 도포된 접착제를 이용함으로써, 프로세스의 수행 시 발생할 수 있는 변수를 줄일 수 있고, 보다 양호한 상호 연결성을 얻을 수 있다.
상기 안테나에 미리 도포되는 접착제로서는 액상 페이스트를 비롯하여, 용매를 포함하거나 포함하지 않는 각종 접착제, 및 각종 필름을 이용할 수 있다. 상기 접착제는 열경화성 또는 열가소성 화학 물질을 기재로 하며, 신속한 접착성 또는 스냅 접착성(snap bond capability)을 가지는 것이 바람직하다. 이용하고자 하는 용도를 감안하여, 상기 접착제로서, 전기 전도성을 갖는 접착제, 또는 전기 전도성을 갖지 않는 접착제를 이용할 수 있다. 상기 접착제가 전기 전도성을 가지는 경우, 상기 접착제는 등방 도전성 또는 이방 도전성 접착제일 수 있다.
도 1은 종래의 RFID 안테나(10)를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 안테나의 형태와 달리, 실질적으로 본 발명의 안테나는 임의의 바람직한 형태를 가질 수 있다. 안테나에 다이를 접착시키기 위해 이용되는 접촉 패드(11)는 상기 안테나의 각각의 단부에 위치한다. 도 2는 접촉 패드(11) 상에 미리 도포된 접착제(15)를 포함하는 안테나(10)를 도시한 도면이다. 미리 도포되는 접착제는 도포된 후의 형태가 필름형일 수 있으며, 필름형으로 도포된 접착제 필름이 열 활성화 필름인 경우에는 상기 접착제 필름을 충분히 높은 온도에서 용융 상태로 복귀시킨 후, 상기 안테나에 상기 다이를 접착할 수 있다. 한편, 상기 접착제 필름이 감압성을 갖는 경우에는 가압에 의해 상기 안테나에 상기 다이를 접착시킬 수 있다.
본 발명의 접착제를 미리 도포하는 방법에 따르면, 먼저, 적어도 2개의 접촉 패드를 구비한 안테나를 제공한다. 통상적으로, 안테나는 도전성 잉크의 스크린 인쇄 공정, 또는 동박/알루미늄박의 용액 에칭 공정(solution etching)과 같은 습식 공정에 의해 제조된다. 안테나를 제조한 후, 제조된 안테나의 1개 이상의 접촉 패드에 접착제를 퇴적시킨다. 상기 접착제는 실온, 또는 바람직한 경우, 고온에서, 인쇄 기법 또는 공급 기법(dispensing technique)에 의해 도포될 수 있다. 상기 접착제는 필름형, 또는 상기 접촉 패드에 필름을 형성할 수 있는 형태로 도포될 수 있으며, 도전성 또는 비(非)도전성일 수 있다. 상기 접착제를 도포한 다음에 는, 상기 접착제를 상기 안테나 접촉 패드 상에서 B-스테이지 처리(B-staging)하거나, 상기 접착제를 이형 라이너(release liner) 상에서 B-스테이지 처리한 후, 상기 안테나 접촉 패드에 실장할 수 있다. 이러한 B-스테이지 처리용 접착제로서는, 용매계 접착제, 핫멜트 접착제, 및 2중 경화 메카니즘을 갖는 접착제를 비롯한 다양한 접착제를 적절히 이용할 수 있다. 예컨대, 용매계 접착제를 이용하는 경우에는 용매를 증발시킴으로써, 상기 접착제가 상기 안테나의 접촉 패드 상에서 B-스테이지 처리된다. 한편, 핫멜트 접착제를 이용하는 경우에는 상기 접착제를 실온으로 다시 냉각시킨 후에 상기 안테나의 접촉 패드 상에서 B-스테이지 처리한다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 접착제로서 감압성 접착제를 이용할 수 있다. 다중 경화 메카니즘을 갖는 접착제를 이용하는 경우에는 상기 접착제를 1차 경화 메카니즘에 의해 부분 경화시킴으로써, 상기 접착제가 B-스테이지 처리된다. 상기 1차 경화 메카니즘은 저온 경화제 또는 UV 경화제를 이용한 열 경화 반응(thermal cure)으로 구성된다. 상기 접착제의 B-스테이지 처리에 이용되는 방법에는 관계없이, 전술한 바와 같은 B-스테이지 처리에 의해, 실온에서 상기 안테나 접촉 패드에 접착제 필름이 형성된다. 전술한 바와 같이 접착제 필름을 형성한 후에는 상기 안테나에 상기 다이를 접착하기 위해서 먼저, 미리 도포된 접착제를 포함하는 안테나를 상기 다이 또는 다이 스트랩과 접촉시킨다. 상기 접착제로서 열 활성화 필름을 이용하는 경우에는 상기 접착제를 습윤화하기에 충분한 온도로 상기 조립체를 가열한다. 접착제의 습윤화는 적절한 접착을 얻는 데 중요하다. 상기 가열 공정을 수행하는 중에, 상기 미리 도포된 접착제가 용융된 후, 상기 다이 또는 다이 스트랩 이 상기 안테나에 접착된다. 상기 접착제 필름이 감압성인 경우에는 전술한 바와 같은 가열 공정을 수행할 필요가 없다. 즉, 상기 안테나는 가압에 의해 상기 다이에 접착된다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 많은 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 기재된 특정 실시예들은 단지 예로서 제시되는 것으로, 본 발명은 첨부되는 청구의 범위 및 동 청구범위에 귀속되는 모든 등가물에 의해서만 한정되어야 한다.
본 발명에 따르면, 미리 도포된 접착제를 이용함으로써, 제조자에게, 그리고 RFID 안테나의 제조 공정을 수행하는 데 있어서 여러 장점이 있다. 예를 들면, 상기 미리 도포된 접착제를 이용함으로써, 태그 어셈블리 제조자가 태그 어셈블리의 제조를 신속하고 간단하게 수행할 수 있다. 아울러, 상기 미리 도포된 접착제를 이용하는 경우에는 다이 또는 다이 스트랩의 접착에 필요한 접착제 비용을 절약할 수 있다.

Claims (11)

1개 이상의 접촉 패드를 포함하는 RFID 안테나를 제공하는 단계; 및
1개 이상의 접촉 패드 중 적어도 하나의 접촉 패드에 접착제를 도포함으로써, 상기 접착제가 상기 1개 이상의 접촉 패드 중 적어도 하나의 접촉 패드에 필름을 형성하는 단계
를 포함하는 RFID(radio frequency identification) 데이터 캐리어 안테나의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 1개 이상의 접촉 패드 중 적어도 하나의 접촉 패드에 도포된 접착제를 B-스테이지 처리(B-staging)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,
이형 라이너(release liner) 상의 접착제를 B-스테이지 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,
미리 도포된 접착제를 습윤화하기에 충분히 높은 온도로, 상기 데이터 캐리 어를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착제가 감압성 접착제인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 안테나의 상기 1개 이상의 접촉 패드를 다이 또는 다이 스트랩(die strap)에 접착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착제가 열가소성 접착제, 또는 열경화성 접착제로 구성된 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착제가 전기 전도성 접착제로 구성된 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 접착제가 이방성 접착제(anisotropic adhesive) 또는 등방성 접착제인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
1개 이상의 접촉 패드를 구비한 RFID 시스템용 안테나로서,
상기 1개 이상의 접촉 패드 중 적어도 하나의 접촉 패드 상에 접착제가 미리 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
제10항에 있어서,
상기 미리 도포되어 있는 접착제가 필름 형태인 것을 특징으로 하는 안테나.
KR1020060101804A 2005-10-20 2006-10-19 미리 도포된 접착제를 포함하는 ｒｆｉｄ 안테나 KR20070043635A (ko)

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