KR20070095294A - 디스크 구조 및 그 제조 방법 - Google Patents

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타카시 시게토미
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인텔리전트디스크 가부시키가이샤
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Abstract

와전류(渦電流; eddy current) 발생에 기인(起因)하는 신호 SN비(比)의 열화(劣化; degradation)를 방지가능한 디스크 구조 및 그 제조 방법을 제공한다.
디스크(101) 상(上)에, 금속 박막(薄膜)(102), 자성(磁性) 박막(103), 절연막(104)이 이 순번(順番)으로 형성됨과 동시에, 상기 절연막(104) 상에 RF-ID 칩(106) 및 RF-ID 칩(106)에 접속된 안테나(109)의 구성부가 형성되어 있다.

Description

디스크 구조 및 그 제조 방법{DISC STRUCTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 디스크 구조 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 예를 들면 RF-ID와 같은 안테나를 포함하는 무선(無線) 회로를 탑재(搭載; mount)한 디스크 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
CPU 등의 신호 처리 회로를 광(光)디스크에 탑재하고, 광디스크에 기록되어 있는 정보와 유기적(有機的)으로 관련된 신호 처리를 실행하는 시스템은, 종래의 광디스크의 응용 범위를 비약적으로 확장하므로 주목받고 있다. CPU 등의 신호 처리 회로와, 외부 장치와의 신호 수수(信號授受; signal transfer, signal transmission)의 대표적 구성은, CPU 측의 무선 통신 회로에 포함되는 안테나와 외부 장치측의 안테나와의 사이에서 무선 신호를 거쳐서 행해진다. 광디스크 탑재 CPU로서는, 구성이 간단하고 저(低)코스트이기 때문에 RF-ID 칩을 이용하는 것이 유효하다. 무선 통신 회로에 의해서 디스크측과 외부 장치와의 사이에서 통신을 행하는 구성은, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개평(特開平) 제11-007436호 공보(도 2, 단락번호 [0011])
이런 종류의 광디스크에의 RF-ID칩의 탑재 구조의 1예가 도 9에 도시되어 있다.
도 9에서, 광디스크(101) 상(上)에 RF-ID 칩(106)이 탑재되고, 이 RF-ID 칩(106)에 접속되어 있는 안테나 코일(109)이 광디스크(101) 상에 형성되어 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
상기와 같은 구조의 RF-ID 칩이 탑재된 광디스크는 디스크 드라이브 장치로 구동되고, 리더/라이터(R/W) 장치와 RF-ID 칩과의 사이에서 무선 주파수 신호에 의해 신호가 수수되게 된다.
그렇지만, 이러한 광디스크를 이용한 경우에는, 무선 주파수 신호로의 정보 수수이기 때문에, 다음과 같은 문제가 생기고 있었다.
즉, 수(數) ㎒ 이상의 고주파(高周波) 무선 신호가 리더/라이터(R/W) 장치로부터 디스크 드라이브 장치에 수납(收納)되어 있는 RF-ID 칩을 향해서 송출(送出)되므로, 이 고주파 무선 신호는, RF-ID 칩 뿐만 아니라, 디스크 드라이브, 장치내의 각종 전기 회로(電氣回路)나 도체(導體)(스핀들 모터 등)에도 통과하고, 그곳에 와전류(渦電流; eddy current)를 발생시킨다. 이 와전류에 기인(起因)해서 전기 회로 내에는 노이즈 성분이 발생해서, 본래(本來)의 신호 SN비(比)가 열화(劣化; degrade)해 버린다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 상술한 과제를 감안해서 이루어진 것이며, 이러한 과제를 극복(克服)하고, 와전류 발생에 기인하는 신호 SN비의 열화를 방지가능한 디스크 구조 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
전술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 이하와 같이 특징적인 구성을 채용하고 있다.
(1) 디스크 상에 형성된 자성 박막(磁性薄膜) 상에 무선 통신부의 구성부가 형성되어 이루어지는 디스크 구조.
(2) 디스크 상에, 금속 박막, 자성 박막, 절연막이 이 순번(順番)으로 형성됨과 동시에, 상기 절연막 상에 RF-ID 칩 및 상기 RF-ID 칩에 접속된 안테나의 구성부가 형성되어 이루어지는 디스크 구조.
(3) 디스크 상에, 자성 박막, 절연막이 이 순번으로 형성됨과 동시에, 상기 절연막 상에 RF-ID 칩 및 상기 RF-ID 칩에 접속된 안테나의 구성부가 형성되어 이루어지는 디스크 구조.
(4) 상기 금속 박막은 알루미늄 재료로 형성되어 있는 상기 (2)의 디스크 구조.
(5) 상기 자성 박막은 페라이트 재료로 형성되어 있는 상기 (1)∼(4)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(6) 상기 디스크에는 오목부(凹部; recess)가 형성되고, 이 오목부에 상기 구성부가 형성되어 있는 상기 (1)∼(5)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(7) 상기 구성부는 수지(樹脂) 몰드층에 의해 피복(被覆; cover)되어 있는 상기 (1)∼(6)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(8) 상기 오목부에 형성되어 있는 상기 구성부가 수지 몰드로 덮(覆)이고, 상기 오목부 이외의 디스크 표면과 대략(略) 평탄하게 되도록 구성되어 있는 상기 (6)의 디스크 구조.
(9) 상기 무선 통신부 또는 RF-ID 칩은, 디스크의 내주측(內周側)에 탑재되어 있는 상기 (1)∼(8)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(10) 상기 디스크는 기록면을 양면(兩面)에 가지는 상기 (1)∼(9)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(11) 상기 디스크는 2매(枚)의 디스크가 접합(貼合; bonding together)되어 구성되고, 중앙부 근방 위치에 상기 무선 통신부가 개재(挾; sandwich)되어 설치되어 있는 상기 (1)∼(10)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(12) 상기 디스크는, 광디스크인 상기 (1)∼(11)중의 어느것인가의 디스크 구조.
(13) 디스크를 작성하는 스텝과, 상기 디스크 상의 소정부(所定部)에 금속 박막을 형성하는 스텝과, 상기 금속 박막 상에 자성 박막을 형성하는 스텝과, 상기 자성 박막 상에 절연막을 형성하는 스텝과, 상기 절연막 상에 금속 박막을 형성한 후, 에칭에 의해 소망(所望; 원하는) 형상(形狀)의 안테나 코일을 형성하는 스텝과, RF-ID 칩을 상기 디스크의 소정 영역에 접착층(接着層)에 의해 고정하고, 상기 RF-ID 칩을 상기 안테나 코일과 접속하는 스텝을 포함하는 디스크 구조의 제조 방법.
(14) 디스크를 작성하는 스텝과, 상기 디스크 상의 소정부에 자성 박막을 형성하는 스텝과, 상기 자성 박막 상에 절연막을 형성하는 스텝과, 상기 절연막 상에 금속 박막을 형성한 후, 에칭에 의해 소망 형상의 안테나 코일을 형성하는 스텝과, RF-ID 칩을 상기 디스크의 소정 영역에 접착층에 의해 고정하고, 상기 RF-ID 칩을 상기 안테나 코일과 접속하는 스텝을 포함하는 디스크 구조의 제조 방법.
[발명의 효과]
본 발명에 따르면, 광디스크 상의 RF-ID 칩에 대해서 송출되는 전파(電波) 신호가 디스크드 라이브 장치 내의 각종 전기 회로나 도체부에 통과하는 것에 의해 발생하는 와전류를 대폭 감소시킬 수 있으며, 그 결과, 본래의 신호 전류에 와전류에 기인하는 노이즈 성분 중첩(重疊; superposition)에 의한 SN비의 열화를 방지할 수 있고, 안정된 신호 수수가 가능하게 된다.
도 1은, 본 발명에 따른 디스크 구조의 1실시예의 단면도,
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 구조를 설명하기 위한 간략화한 일부 단면도,
도 3은, 본 발명에 따른 디스크 구조의 다른 실시예의 간략화한 단면도,
도 4는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 디스크 구조의 간략화한 단면도,
도 5는, 본 발명에 따른 디스크를 디스크 드라이브 장치에 장착(裝着; loading)해서 동작시킬 때의 간략화한 구성도,
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 구조의 간략화한 단면도,
도 7은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 디스크 구조의 간략화한 단면도,
도 8은, 본 발명에 따른 디스크 구조의 제조 공정을 도시하는 플로차트,
도 9는, 종래의 광디스크에의 RF-ID 칩의 탑재 구조의 1예를 도시하는 도면.
<부호의 설명>
1: 디스크드라이브, 2: 리드/라이트(R/W) 장치, 11: 턴테이블, 12: 스핀들 모터, 13: 제어 회로, 14: 픽업, 101, 101A, 101B: 광디스크, 102: 금속 박막, 103: 자성 박막, 104: 절연막, 105: 접착층, 106: RF-ID칩, 107: 리드, 108: 접속층, 109: 안테나 코일, 110: 수지 몰드층.
이하, 본 발명에 따른 디스크 구조의 매우 적합(好適)한 실시예의 구성 및 동작에 대해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 실시예의 설명에서는, 디스크로서 광디스크를 대상(對象)으로 하고 있지만, 본 발명은 광디스크에 한정되는 일없이, 동일한 구조를 가지는 모든 디스크에 적용 가능하다.
도 1은, 본 발명에 따른 디스크 구조의 1실시예의 단면도이다. 또, 도 2에는, 본 실시예에 따른 광디스크 구조의 구조를 설명하기 위한 간략화한 일부 단면도가 도시되어 있다. 도 2에는, 도 1의 일부 구성부가 생략(省略)되어 있다.
도면에 있어서, 본 실시예에서는, 통상의 광디스크(101)의 표면 상에 금속 박막(본 실시예에서는, 알루미늄(Al)막)(102)이 형성된다. 이 금속 박막(102) 상에는, RF-ID 칩(106)이 형성되는 영역보다도 넓은 면적을 가지는 자성 박막(페라이트 등)(103)이 형성된다. 그리고, 이 자성 박막(103) 상에는, 폴리이미드 등의 절연막(104)이 플렉시블 기판으로서 형성되어 있다. 절연막(104) 상에는, 접착층(105)을 거쳐서 RF-ID 칩(106)이 접착 형성됨과 동시에, 둘레방향(周方向; circumferentially)으로, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 나선모양(螺旋狀; helical)의 안테나 코일(109)이 형성되어 있다. 이 안테나 코일(109)과 RF-ID 칩(106)은, 리드(107)와 접속층(108)에 의해 접속되어 있다. 또, 이들 금속 박막(102), 자성 박막(103), 절연막(104), RF-ID 칩(106), 안테나 코일(109), 리드(107) 및 접속층(108) 등은 전면(全面)이, 수지 몰드층(110)에 의해 피복되어 있다.
도 3은, 본 발명에 따른 디스크 구조의 다른 실시예의 단면도이다.
본 실시예에서는, 통상의 광디스크(101)의 표면에 오목부를 형성해 두고, 이 오목부에 상기 금속 박막(102), 자성 박막(103), 절연막(104), RF-ID 칩(106), 안테나 코일(109) 등이 형성되어 있다. 그리고, 이들 구성요소 전체를 수지 몰드(110)가, 광디스크(101)의 오목부를 메우는(埋; fill up) 바와 같은 두께로 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 통상의 광디스크보다는 약간 두께가 있지만, 균일한 두께를 가지는 광디스크 구조가 얻어진다.
도 4는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 디스크 구조의 간략화한 단면도이 다.
본 실시예에서는, 도 1이나 도 3에 도시하는 실시예의 변형예이며, 도 4 는 도 1의 변형예를 나타내고, RF-ID 칩(106)은 광디스크의 내주측(광디스크의 개구구멍(開口孔; center hole)에 가까운 측)에 설치하고 있다. 다른 구성은 도 1과 마찬가지이다. 본 실시예는, RF-ID 칩(106)이 광디스크의 내주측에 설치되어 있으므로, 외측에 설치되어 있는 경우와 비교해서, 디스크 회전시의 편심(偏心; eccentricity)이 적어지고 회전이 안정되며, 동작의 안정화를 도모할 수가 있다.
도 5는, 본 발명에 따른 디스크(광디스크)(101)를 디스크 드라이브 장치(1)에 장착해서 동작시킬 때의 간략화한 구성도를 도시하고, 본 발명에 의해 얻어지는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
디스크 드라이브 장치(1)의 스핀들 모터(12)에 의해 회전 구동되는 턴테이블(11) 상에 광디스크(101)가 재치(載置; place; 얹어놓음)된다. 제어 회로(13)는, 스핀들 모터(12)의 회전 구동을 제어함과 동시에, 광디스크(101)의 광데이터 기록면으로부터 광데이터를 판독(讀取; read)하기 위해, 픽업(14)의 위치를 제어한다.
광디스크(101) 상에 탑재된 RF-ID 칩(106)과 외부 장치와의 신호의 수수는, 무선 신호로 행해진다. 그 때문에, 디스크 드라이브 장치(1)의 외표면 측에는, 리더/라이터(R/W) 장치(2)가 배설(配設; dispose)된다.
리더/라이터(R/W) 장치(2)는, 안테나와 무선 회로를 가지고, 이 안테나와 광디스크(101) 상에 탑재된 RF-ID 칩(106)에 형성되어 있는 안테나(안테나 코 일(109))와의 사이에서 무선 신호의 형태(形)로 정보가 수수된다.
RF-ID 칩(106)은, 전자기파(電磁波)(전파)를 사용한 비접촉 통신을 행하는 것으로, 반도체 메모리(IC 칩) 내의 데이터를 비접촉 상태로 통신(읽고 쓰기(讀書; read and write)) 가능하게 하고, RF-ID 칩(106)은, 통상, 상술한 바와 같이, IC 칩과 그것에 접속한 코일모양(狀)의 안테나로 구성된다.
리더/라이터(R/W) 장치(2)는, 리더/라이터 기능을 가지고, 상기 광디스크 면에 배설된 RF-ID 칩(106) 내의 수발신부(受發信部; transmitting/receiving portion)와의 사이에서 무선 통신에 의해 데이터 수수를 행한다. 리더/라이터(R/W)장치(2)와, RF-ID 칩(106)의 수발신부와의 사이의 데이터 통신은, 예를 들면 106kbps 의 전송 속도(傳送速度)로 행해진다.
RF-ID 칩(106) 내의 안테나가 리더/라이터(R/W) 장치(2)로부터의 전파를 수신하면, 공진(共振; resonance) 작용에 의해 기전력(起電力; electromotive force)이 발생(전자기 유도(電磁誘導) 등)하므로, 이 기전력을 전원 정류부(電源整流部)에서 정류해서 RF-ID칩(106)의 전원으로서 이용한다.
그런데, 종래의 광디스크를 이용한 경우에는, 전술한 바와 같이, 수 ㎒ 이상의 고주파 신호가 리더/라이터(R/W) 장치(2)로부터 디스크 드라이브 장치(1)에 수납되어 있는 RF-ID 칩(106)을 향해서 고주파 신호가 송출될 때, 전파는 RF-ID 칩(106) 뿐만 아니라, 디스크 드라이브 장치(1) 내의 각종 전기 회로나 도체(스핀들 모터 등)에도 흐르고, 와전류가 발생하며, 전기 회로내에 흐르는 신호에 대해서 노이즈 성분으로 된다.
이것에 대해서, 본 발명에서는, 리더/라이터(R/W) 장치(2)에 대향(對向)하는 측에 RF-ID 칩(106)이 위치하고, 광디스크(101)의 RF-ID 칩(106) 탑재면과 반대면 측에 각종 전기 회로나 도체가 위치하고, 또 RF-ID 칩(106)의 하면(下面)에 자성 박막(103)이 형성되어 있다. 따라서, 고주파 전파는, 고투자율(高透磁率)의 자성 박막(103)에 집중적으로 통과하며, 광디스크(101)의 아래쪽의 전기 회로나 도체에는 통과하지 않고, 와전류의 발생도 종래와 비교해서 훨씬 적어진다. 다시말해, 자기(磁氣) 실드 효과가 얻어진다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 구조의 간략화한 단면도이다. 본 실시예는, 본 발명이 광디스크(101) 상에 형성된 자성 박막(103)(고투자율이 바람직하다)의 존재에 의해, 리더/라이터(R/W) 장치(2)로부터의 고주파 무선 신호의 통로(通路; pass)를 자성 박막(103)에 집중시켜서 자기 실드하는 것이기 때문에, 금속 박막(102)은 필수(必須)는 아니다. 본 실시예는, 이 금속 박막(102)을 없애고(省; 생략하고), 광디스크(101) 상에 직접 자성 박막(103)을 형성하며, 그 위에 RF-ID 칩(106)을 설치한 예이다.
도 7은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 디스크 구조의 간략화한 단면도이다. 본 실시예는, 광디스크를 2매(101A와 101B) 접합한 양면 광디스크에 본 발명을 적용한 광디스크이며, 양면 모두 광데이터 기록 영역이 존재하기 때문에, 상술한 실시예와 같이, 광데이터 기록 영역이 존재하지 않는 면에 RF-ID 칩을 탑재할 수가 없다. 그래서, 본 실시예에서는, 광데이터 기록 영역이 아닌 블랭크(공백) 영역에 본 발명의 구조를 구성하고 있다. 광디스크(101A) 상에 금속 박막(102), 자성 박막(103), RF-ID 칩(106), 안테나(109) 등을 형성하고 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 디스크 구조는, 도 8에 도시하는 바와 같은 제조 공정을 경유해서(거쳐) 얻어진다. 통상의 광디스크를 작성후(스텝 S1), 그 위의 소정부에 금속 박막(102)을 형성하고(스텝 S2), 또 그 위에 자성 박막(103)을 형성한다(스텝 S3). 계속해서, 절연막(104)을 형성하고(스텝 S4), 안테나 코일 형성을 위해서, 알루미늄 등의 금속 박막을 형성한 후, 에칭에 의해 소망 형상의 안테나 코일(109)을 형성한다(스텝 S5).
그리고, RF-ID 칩(106)을 광디스크(101)의 소정 영역에 접착층(105)에 의해 고정하고, 안테나 코일(109)과 리드(107)에 의해 접속한다(스텝 S6). 여기서, 스텝 S2에서의 금속 박막(102)의 형성 처리는 생략할 수가 있다.
이상, 본 발명의 매우 적합한 실시예의 구성 및 동작을 상세하게 기술(詳述)했다. 그러나, 이러한 실시예는, 본 발명의 단순한 예시에 불과하며, 전혀 본 발명을 한정하는 것이 아닌 것에 유의(留意)하기 바란다. 본 발명의 요지를 일탈하는 일없이, 특정 용도에 따라서 여러가지 변형 변경이 가능한 것은, 당업자에 있어서는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 상술한 실시예에서, 알루미늄 재료로 이루어지는 금속 박막은 존재하지 않더라도 본 발명의 효과는 얻어진다. 또, 디스크가 2매의 디스크가 접합되어서 구성되는 경우, 중앙부 근방 위치에 RF-ID 칩과 같은 전자 회로를 양(兩) 디스크 사이에 끼워넣도록(挾入; sandwich; 개재하도록) 설치해 두면, 클램프압(clamp pressure)에 의한 해당(當該) 전자 회로의 손상을 방지할 수가 있다.
본 발명은 RF-ID와 같은 안테나를 포함하는 무선 회로를 탑재한 디스크 구조 및 그 제조 방법에 관한 기술분야 등에 널리 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 디스크 상(上)에 형성된 자성 박막(磁性薄膜) 상에 무선(無線) 통신부의 구성부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  2. 디스크 상에, 금속 박막, 자성 박막, 절연막이 이 순번(順番)으로 형성됨과 동시에, 상기 절연막 상에 RF-ID 칩 및 상기 RF-ID 칩에 접속된 안테나의 구성부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  3. 디스크 상에, 자성 박막, 절연막이 이 순번으로 형성됨과 동시에, 상기 절연막 상에 RF-ID 칩 및 상기 RF-ID 칩에 접속된 안테나의 구성부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 금속 박막은 알루미늄 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서,
    상기 자성 박막은 페라이트 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서,
    상기 디스크에는 오목부(凹部)가 형성되고, 이 오목부에 상기 구성부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  7. 제1항 내지 제6항중 어느 한항에 있어서,
    상기 구성부는 수지(樹脂) 몰드층에 의해 피복(被覆)되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 오목부에 형성되어 있는 상기 구성부가 수지 몰드로 덮(覆)이고, 상기 오목부 이외의 디스크 표면과 대략(略) 평탄하게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  9. 제1항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서,
    상기 무선 통신부 또는 RF-ID 칩은, 디스크의 내주측(內周側)에 탑재(搭載)되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  10. 제1항 내지 제9항중 어느 한항에 있어서,
    상기 디스크는 기록면을 양면(兩面)에 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 구 조.
  11. 제1항 내지 제10항중 어느 한항에 있어서,
    상기 디스크는 2매(枚)의 디스크가 접합(貼合; bond)되어 구성되고, 중앙부 근방 위치에 상기 무선 통신부가 개재(挾; sandwich)되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  12. 제1항 내지 제11항중 어느 한항에 있어서,
    상기 디스크는, 광디스크인 것을 특징으로 하는 디스크 구조.
  13. 디스크를 작성하는 스텝과, 상기 디스크 상의 소정부(所定部)에 금속 박막을 형성하는 스텝과, 상기 금속 박막 상에 자성 박막을 형성하는 스텝과, 상기 자성 박막 상에 절연 박막을 형성하는 스텝과, 상기 절연 박막 상에 금속 박막을 형성한 후, 에칭에 의해 소망(所望) 형상(形狀)의 안테나 코일을 형성하는 스텝과, RF-ID 칩을 상기 디스크의 소정 영역에 접착층(接着層)에 의해 고정하고, 상기 RF-ID 칩을 상기 안테나 코일과 접속하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구조의 제조 방법.
  14. 디스크를 작성하는 스텝과, 상기 디스크 상의 소정부에 자성 박막을 형성하는 스텝과, 상기 자성 박막 상에 절연 박막을 형성하는 스텝과, 상기 절연 박막 상 에 금속 박막을 형성한 후, 에칭에 의해 소망 형상의 안테나 코일을 형성하는 스텝과, RF-ID 칩을 상기 디스크의 소정 영역에 접착층에 의해 고정하고, 상기 RF-ID 칩을 상기 안테나 코일과 접속하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구조의 제조 방법.
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