KR20080078538A - 전자 장치의 제조 방법, 전자 장치가 실장된 전자 기기의제조 방법 및 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법 - Google Patents

전자 장치의 제조 방법, 전자 장치가 실장된 전자 기기의제조 방법 및 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법 Download PDF

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KR20080078538A
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thermosetting adhesive
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conductor pattern
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히로시 고바야시
겐지 고바에
슈이치 다케우치
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 보이드의 발생을 억제함으로써, 신뢰성을 향상한 전자 장치의 제조 방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전자 장치(1)의 제조 방법에 있어서, 수지 재료로 이루어지는 필름(111) 상에 안테나 패턴(112)이 형성되어 이루어지는 기체(基體)(11)의 이 안테나 패턴(112)이 형성된 측의 면에 열경화 접착제(13p)를 부착시키는 부착 공정과, 안테나 패턴(112)에 접속하는 회로칩(12)을 열경화 접착제(13)를 매개로 하여 기체에 적재하는 탑재 공정과, 열경화 접착제(13p)를 제1 경화 상태가 되는 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과, 기체(11)를 회로칩측과 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 열경화 접착제(13p)를 상기 제1 경화 상태보다도 딱딱한 제2 경화 상태가 되는 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 회로칩(12)을 안테나 패턴(112)에 고정하는 본 가열 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

전자 장치의 제조 방법, 전자 장치가 실장된 전자 기기의 제조 방법 및 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법{PRODUCTION METHOD OF ELECTRONIC APPARATUS, PRODUCTION METHOD OF ELECTRONIC EQUIPMENT IN WHICH ELECTRONIC APPARATUS IS PACKAGED, AND PRODUCTION METHOD OF ARTICLE IN WHICH ELECTRONIC APPARATUS IS MOUNTED}
본 발명은 전자 장치의 제조 방법, 전자 장치가 실장된 전자 기기의 제조 방법 및 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 필름형 기체(基體)에 회로칩이 탑재된 전자 장치의 제조 방법, 이 전자 장치가 실장된 장치의 제조 방법 및 이 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
종래로부터, 프린트 배선 기판 등의 기체에 회로칩이 탑재되어 이루어지는 전자 장치가 널리 알려져 있다. 이러한 전자 장치는 전자 기기에 내장되어 이 전자 기기를 제어하거나, 혹은 단일체로서 외부 기기와 정보를 주고 받거나 하는 용도로 이용되고 있다. 전자 장치의 일례로서, 리더라이터로 대표되는 외부 기기와, 전파에 의해 비접촉으로 정보를 주고 받는 여러 가지의 RFID(Radio_Frequency_IDentifica tion) 태그가 알려져 있다. 이 RFID 태그의 일종 으로서, 베이스 시트 상에 전파 통신용 도체 패턴과 IC 칩이 탑재된 구성의 것이 제안되어 있으며, 이러한 타입의 RFID 태그에 대해서는 물품 등에 부착되어, 그 물품에 관한 정보를 외부 기기와 주고 받음으로써, 물품의 식별 등을 행하는 이용 형태가 고려되고 있다.
RFID 태그에는 소형 경량화, 특히 박형화나 유연성(flexibility), 그리고 저비용화가 요구되고 있다. 이것에 대응하여, IC 칩이 탑재되는 기체의 재료로서, 예컨대 폴리에틸렌-테레프탈레이트(PET) 등의 수지 재료로 이루어지는 필름을 채용한 RFID 태그가 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
도 8은 종래 기술에 있어서의 RFID 태그를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8에는 RFID 태그를 제조하기 위한 각 공정이 파트(a)에서 파트(d)까지 순서대로 도시되어 있다.
RFID 태그를 제조하기 위해서는, 우선 도 8의 파트(a)에 도시하는 바와 같이, PET로 이루어지는 필름(911)에 RFID 태그의 안테나로서 기능하는 도체 패턴(912)이 형성되어 이루어지는 기체(91)를 준비하고, 이 기체(91) 상에 가열에 의해 경화하는 열경화 접착제(93p)를 부착시킨다.
이어서, 도 8의 파트(b)에 도시하는 바와 같이, 기체(91)의 열경화 접착제(93p)가 부착된 부분에 IC(92) 칩을 적재한다. IC 칩(92)에는 도체 패턴(912)에 접속되는 범프(921)가 형성되어 있다. 도 8의 파트(c)에 도시하는 바와 같이, IC 칩(92)은 범프(921)의 위치와 도체 패턴(912)의 위치가 맞도록 기체(91)에 적재된 다.
이어서, 도 8의 파트(d)에 도시하는 바와 같이, IC 칩(92)이 적재된 기체(91)는 기체(91)의 필름(911) 측과, IC 칩(92) 측의 양측으로부터 가열 장치(8)에 의해 끼워진다. 이어서, 가열 장치(8) 중 IC 칩(92) 측에 접촉하는 가열 헤드(81)에 의해 열경화 접착제(93p)가 가열되어 경화한다. 이와 같이 하여, IC 칩(92)은 범프(921)가 도체 패턴(912)에 접촉한 상태로 기체(91)에 고정되어, 소형 경량의 RFID 태그가 완성된다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2001-156110호 공보
그러나, 필름(911)의 재료인 PET은 내열 온도가 낮기 때문에, 열경화 접착제(93p)를 경화할 때의 가열에 의해 변형되기 쉽다.
도 9는 도 8의 파트(d)의 가열 공정에서의 기체 상태를 설명하는 도면이다.
도 9의 파트(a)에 도시하는 바와 같이, IC 칩(92)이 기체(91)에 적재된 상태에서 가열 처리가 행하여지면, 기체(91)의 온도가 상승하여, 도 9의 파트(b)에 도시하는 바와 같이 필름(911)이 변형된다. 경화중인 열경화 접착제(93p)가 필름(911)의 변형에 따라 유동되면, 열경화 접착제(93p) 중에는 기포가 발생하고, 경화된 후에도 보이드(931)가 되어 잔류한다. 경화한 열경화 접착제(93p) 중의 보이드는 IC 칩(92)과 기체(91)와의 접착력을 저하시키기 때문에, RFID 태그의 신뢰성을 저하시킨다.
이러한 보이드의 발생에 의한 신뢰성 저하의 문제는 RFID 태그에 한정되지 않고, 필름형 기체에 회로칩이 탑재된 전자 장치에 공통적인 문제이다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여, 보이드의 발생을 억제함으로써, 전자 장치의 신뢰성을 향상한 전자 장치의 제조 방법, 이 전자 장치가 실장된 전자 기기의 제조 방법 및 이 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 전자 장치의 제조 방법은, 수지 재료로 이 루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의, 이 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 공정과,
상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 공정과,
상기 열경화 접착제를, 이 열경화 접착제가 제1 경화 상태가 되는 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과,
상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서 상기 열경화 접착제를, 이 열경화 접착제가 상기 제1 경화 상태보다도 딱딱한 제2 경화 상태가 되는 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자 장치의 제조 방법에서는 본 가열 공정에 있어서, 열경화 접착제를 제2 경화 상태가 되는 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시키기 전에, 예비 가열 공정에 있어서, 필름의 변형이 억제되고, 열경화 접착제가 비교적 부드러운 제1 경화 상태가 되는 정도의 약한 제1 가열 조건으로 가열한다. 열경화 접착제는 본 가열 공정에서 가열하는 시점에서 모두 제1 경화 상태가 되어 있으며, 본 가열 공정에서는 열경화 접착제를 가열, 경화할 때에 열경화 접착제의 유동이 저감하여, 보이드의 발생이 억제된다. 따라서, 전자 장치의 신뢰성이 향상된다. 또한, 전자 장치의 제조 수율이 향상되기 때문에, 제조 비용이 저렴해진다.
여기서, 상기 본 발명의 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 예비 가열 공정은 상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상 태에서, 상기 열경화 접착제를 가열하는 공정인 것이 바람직하다.
예비 가열 공정에 있어서, 본 가열 공정과 마찬가지로 기체를 끼워 가압한 상태에서 열경화 접착제를 가열하는 경우에는, 예비 가열 공정에 대하여 본 가열 공정과 동일한 종류의 가열 장치를 유용할 수 있다.
여기서, 상기 본 발명의 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 본 가열 공정은 상기 제2 가열 조건으로서 온도 조건을 이용하는 공정이며, 상기 예비 가열 공정은 상기 제1 가열 조건으로서, 상기 제2 가열 조건의 온도 조건보다도 저온의 온도 조건을 이용하는 공정인 것이 바람직하다.
가열 조건에는 가열의 온도와 시간이 포함되지만, 여기서, 제1 가열 조건의 온도 조건을 제2 가열 조건의 온도 조건보다도 저온으로 함으로써, 열경화 접착제의 경화 상태의 조정을, 본 가열 공정 및 예비 열공정에서의 시간을 크게 바꾸지 않고 행할 수 있기 때문에, 제조 라인에서 동시에 병행하여 공정을 실시하기 쉽다.
여기서, 상기 본 발명의 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 전자 장치는 상기 도체 패턴을 통신용 안테나로서 기능시키고, 상기 회로칩에 의해 이 도체 패턴을 통한 무선 통신을 행하는 RFID 태그인 것이 바람직하다.
상품이나 카드에 부착된 상태에서 사용되는 RFID 태그에는, 소형화나 유연성에 대응하기 위해 필름을 얇게 하는 것이 요구되고 있다. 본 발명의 전자 장치의 제조 방법은 RFlD 태그의 제조에 적합하다.
또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 전자 기기의 제조 방법은, 수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의, 이 도체 패턴 이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 공정과,
상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 공정과,
상기 열경화 접착제를, 이 열경화 접착제가 반경화 상태가 되는 비교적 저온의 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과,
상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서 상기 열경화 접착제를, 이 열경화 접착제가 경화 상태가 되는 비교적 고온의 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 공정과,
상기 도체 패턴에 상기 회로칩이 고정된 상기 기체를, 상기 회로칩의 동작에 기초하여 구동되는 기기 본체부에 실장하는 실장 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
전자 기기의 소형화나 기기 본체부에서의 배치의 자유도를 높이기 위해, 실장되는 장치에는 박형화가 요구되고 있다. 본 발명의 전자 기기의 제조 방법에서는 전자 기기에 실장되는 장치를, 필름으로 이루어지는 기체에 열경화 접착제를 매개로 하여 회로칩이 적재된 박형으로 한 경우에도 열경화 접착제를 가열, 경화할 때에 보이드의 발생이 억제되기 때문에 전자 기기의 신뢰성이 향상된다.
또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의, 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법은 수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의 이 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 공정과,
상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 공정과,
상기 열경화 접착제를, 이 열경화 접착제가 반경화 상태가 되는 비교적 저온의 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과,
상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서 상기 열경화 접착제를, 이 열경화 접착제가 경화 상태가 되는 비교적 고온의 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 공정과,
상기 회로칩이 상기 기체의 상기 도체 패턴에 고정되어 이루어지는 전자 장치를 피장착 물품에 장착하는 장착 공정과,
상기 피장착 물품의 속성을 나타내는 정보를, 상기 회로칩에 기억시키는 기억 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
예컨대 RFID 태그 등의 장치가 장착되는 물품에 있어서는, 물품과 전자 장치와의 일체성을 유지하기 쉽도록 장치의 박형화가 요구되고 있다. 본 발명의 전자 기기의 제조 방법에서는, 물품에 장착되는 장치를, 필름으로 이루어지는 기체에 열경화 접착제를 매개로 하여 회로칩이 적재된 박형으로 한 경우에도, 열경화 접착제를 가열, 경화할 때에 보이드의 발생이 억제되기 때문에 장치의 신뢰성이 향상된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 보이드의 발생을 억제함으로써, 신뢰성이 향상된 전자 장치의 제조 방법, 이 전자 장치가 실장된 전자 기기의 제조 방법 및 이 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법이 실현된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의해 제조되는 RFID 태그를 도시하는 사시도이다.
도 1에 도시하는 RFID 태그(1)는 PET재로 이루어지는 필름(111) 상에 금속제의 안테나 패턴(112)이 형성되어 이루어지는 기체(11)와, 기체(11)에 탑재된 IC 칩(12)과, 기체(11)와 IC 칩(12)을 접착하는 열경화 접착제(13p)로 구성되어 있다.
본 실시형태의 RFID 태그(1)는 도시하지 않는 리더라이터와 비접촉으로 정보를 주고 받는 전자 장치이며, 리더라이터가 발하는 전자장의 에너지를 안테나 패턴(112)으로 전기 에너지로서 수신하고, 그 전기 에너지에 의해 IC 칩(12)이 구동된다. 안테나 패턴(112)은 통신용 안테나로서 기능하고, IC 칩(12)은 안테나 패턴(11)을 통한 무선 통신을 실행한다.
여기서, RFID 태그(1)는 본 발명에서 말하는 전자 장치의 일례에 상당하고, 안테나 패턴(112)은 본 발명에서 말하는 도체 패턴의 일례에 상당하며, IC 칩(12)은 본 발명에서 말하는 회로칩의 일례에 상당한다.
또한, 본원 기술 분야에서의 당업자간에는 본원 명세서에서 사용하는 「RFID 태그」를 「RFID 태그」용 내부 구성 부재(인레이; inlay)인 것으로 하여 「RFID 태그용 인레이」라고 칭하는 경우도 있다. 혹은, 이「RFID 태그」를 「무선 IC 태 그」라고 칭하는 경우도 있다. 또한, 이「RFID 태그」에는 비접촉형 IC 카드도 포함된다.
이하, 이 RFID 태그(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 도 1에 도시하는 RFID 태그의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2에는 RFID 태그(1)를 제조하기 위한 각 공정이 파트(a)에서 파트(e)까지 순서대로 도시되어 있다. 도면을 보기 쉽게 하기 위해, RFID 태그(1)의 두께 방향의 치수와, IC 칩(12)이 도 1에 도시하는 것보다도 과장되어 도시되어 있다. 또한, 실제의 제조 공정에서는 1장의 긴 필름 상에 복수의 RFID 태그가 배열되어 형성되고, 그 후, 필름이 개개의 RFID 태그마다 분리됨으로써, RFID 태그가 완성되지만, 여기서는 하나의 RFID 태그에 주목하여 제조 방법을 설명한다.
RFID 태그(1)를 제조하기 위해서는, 우선 도 2의 파트(a)에 도시하는 부착 공정에서 PET재로 이루어지는 필름(111)에 안테나 패턴(112)이 형성된 기체(11)를 준비하고, 이 기체(11) 상에 액형의 열경화 접착제(13p)를 부착시킨다. 열경화 접착제(13p)는 기체(11)의 안테나 패턴(112)이 형성된 측의 탑재면(11a) 중의, IC 칩(12)이 탑재되는 영역 및 그 주변에 도포된다.
본 실시형태의 열경화 접착제(13p)로서는, 예컨대 에폭시 접착제가 채용되고, 보다 상세하게는 190℃, 8 sec의 경화 조건으로 가열하면 경화율, 즉 경화 반응하는 성분의 비율이 90% 이상이 되는 무산수계 에폭시 접착제가 채용된다. 단, 열경화 접착제(13p)로서는 무산수계 에폭시 접착제 외에도, 열경화성을 갖는 수지 재료를 채용할 수 있다. 본 실시형태의 열경화 접착제(13p)는 경화율이 90% 이상이 됨으로써, 실용적인 강도를 발휘한다. 이 후, 열경화 접착제(13p)에서의 190℃, 8 sec의 경화 조건을 실용 경화 조건이라고 칭한다.
이어서, 도 2의 파트(b) 및 파트(c)에 도시하는 탑재 공정에서 기체(11) 중 열경화 접착제(13p)가 부착된 부분에 IC 칩(12)을 적재한다. IC 칩(12)은 플립 칩 기술에 의해 기체(11)에 적재된다. 즉, IC 칩(12)은 회로가 형성된 면(12a)을 기체(11)를 향한 자세로 열경화 접착제(13p)를 매개로 하여 기체(11)에 적재된다. IC 칩(12)의 회로가 형성된 면(12a)에는 안테나 패턴(112)에 접속되는 범프(121)가 형성되어 있다. 도 2의 파트(c)에 도시하는 바와 같이, IC 칩(12)은 범프(121)의 위치와 안테나 패턴(112)의 위치를 맞춘 상태로 기체(11)에 적재된다.
이어서, 도 2의 파트(d)에 도시하는 예비 가열 공정에서, IC 칩(12)이 적재된 기체(11)를 기체(11)의 필름(111) 측과 IC 칩(12) 측의 양측으로부터 가열 장치(2)에 의해 끼워 가압한다. 가열 장치(2)는 기체(11)를 끼우기 위한 누름부로서의 가열 헤드(21) 및 지지부로서의 가열 스테이지(22)를 갖고 있으며, 가열 헤드(21)는 도시하지 않는 히터를 내장하고 있다. 예비 가열 공정에서 가열 헤드(21)는 IC 칩(12)에 접촉하고, 가열 스테이지(22)는 필름(111)에 접촉한다. 예비 가열 공정에서는 가열 헤드(21)를 발열시켜 열경화 접착제(13p)를 제1 가열 조건으로 예비 가열한다. 본 실시형태의 제1 가열 조건은 열경화 접착제(13p)가 경화 반응을 시작하지만, 경화율이 50% 정도이며 겔형, 즉 반경화 상태가 되는 조건으로 설정되어 있다. 본 실시형태에 있어서의 제1 가열 조건은 150℃, 8 sec이며, 실용 경화 조건보다도 온도가 낮다. 또한, 이 제1 가열 조건에서는 필름(111)이 거의 변형되 지 않는다. 열경화 접착제(13p)는 온도가 150℃에서도 시간을 30 sec 걸리게 하면, 실용적인 접착 강도를 가질 때까지 경화할 수 있지만, 시간을 8 sec로 함으로써 경화율이 50% 정도가 된다. 열경화 접착제(13p)를 경화율이 50% 정도의 겔형 상태로 하는 것을 B 스테이지화 한다고 칭한다. 이 경화율이 50% 정도의 겔형 상태가 본 발명에서 말하는 제1 경화 상태의 일례에 상당한다.
이어서, 도 2의 파트(e)에 도시하는 본 가열 공정에서는 예비 가열된 기체(11)를 기체(11)의 필름(111) 측과 IC 칩(12) 측의 양측으로부터 가열 장치(3)에 의해 끼워 가압한다. 가열 장치(3)도 가열 장치(2)와 마찬가지로 기체(11)를 끼우기 위한 누름부로서의 가열 헤드(31) 및 지지부로서의 가열 스테이지(32)를 갖고 있으며, 가열 헤드(31)는 도시하지 않는 히터를 내장하고 있다. 본 가열 공정에서 가열 헤드(31)는 IC 칩(12)에 접촉하고, 가열 스테이지(32)는 막(111)에 접촉한다. 본 가열 공정에서는 가열 헤드(31)를 발열시켜 열경화 접착제(13p)를 제2 가열 조건으로 예비 가열한다. 본 실시형태의 제2 가열 조건은 열경화 접착제(13p)가 경화율이 90% 이상이 되는 조건으로 설정되어 있다. 열경화 접착제(13p)는 제2 가열 조건으로 가열됨으로써, 경화율이 90% 이상이 되어, 실용적인 접착 강도를 갖는다. 이 경화율 90% 이상의 상태가 본 발명에서 말하는 제2 경화 상태의 일례에 상당한다.
본 가열 공정에서는 열경화 접착제(13p)를 실용 경화 조건과 동일한 제2 가열 조건으로 가열하기 때문에, 임시로 예비 가열 공정을 실시하지 않아도 열경화 접착제(13p)가 경화율 90% 이상의 상태로 경화한다. 그러나, 본 실시형태의 제조 방법에서는 예비 가열 공정을 실시하고 있으며, 예비 가열 공정의 제1 가열 조건으로서, 제2 가열 조건의 온도 조건보다도 저온의 온도 조건이 이용되고 있다. 이 때문에, 본 가열 공정에서 가열할 때에는 열경화 접착제(13p)가 이미 겔형으로 되어 있다. 이 때문에, 본 가열 공정에서 열경화 접착제(13p)를 가열할 때에, 열경화 접착제(13p)의 유동이 억제되기 때문에, 보이드의 발생이 억제된다.
본 가열 공정 후, 냉각됨으로써, 도 1에 도시하는 RFID 태그(1)를 얻을 수 있다.
지금까지는 하나의 RFID 태그에 주목하여 제조 공정을 설명하였지만, 계속해서, 흐름 작업(flow process)에 의해 1장의 긴 필름 상에 복수의 RFID 태그를 배열하여 형성하는 실제의 제조 공정을 설명한다.
도 3은 도 2에 도시하는 RFID 태그의 제조 방법을 흐름 작업으로 행하는 제조 라인을 도시하는 도면이다. 도 3에는 1장의 긴 필름 형상의 기체를 이용하여 복수의 RFID 태그를 제조하는 제조 라인이 개략적으로 도시되어 있다.
기체(11)에는 1장의 긴 필름(111)(도 2 참조) 상에, 복수의 RFID 태그에 대응하는 복수의 안테나 패턴(112)(도 2 참조)이 소정의 간격으로 배열되어 형성되어 있다. 기체(11)가 반송 방향(D)으로 반송되면서, 부착 공정(P11), 탑재 공정(P12), 예비 가열 공정(P13) 및 본 가열 공정(P14)을 순서대로 경유함으로써, 복수의 RFID 태그가 제조된다. 부착 공정(P11), 탑재 공정(P12), 예비 가열 공정(P13) 및 본 가열 공정(P14)의 각각은 RFID 태그 4개분에 대응하는 처리를 한번에 행한다. 예비 가열 공정(P13) 및 본 가열 공정(P14)에는, 각각 4개의 가열 장치(2)와 4개의 가열 장치(3)가 배치되어 있다. 각각의 공정은 동시에 병행하여 진행하고, 공정에서 처리를 행하는 기간을 처리 사이클이라고 칭한다. 하나의 처리 사이클이 실행될 때마다 기체(11)는 반송 방향(D)으로 RFID 태그 4개분 반송된다. 처리 사이클이 반복됨으로써, RFID 태그가 차례 차례로 제조된다.
우선, 부착 공정(P11)에서는 도 2의 파트(a)에 도시한 바와 같이, 기체(11) 상에 열경화 접착제(13p)를 부착시킨다. 이어서, 탑재 공정(P12)에서는 도 2의 파트(b) 및 파트(c)에 도시한 바와 같이, 기체(11) 중 열경화 접착제(13p)가 부착된 부분에 IC 칩(12)을 적재한다. 이어서, 예비 가열 공정(P13)에서는 기체(11)를 가열 장치(2)에 의해 끼워 가압하고, 제1 가열 조건으로 예비 가열한다. 보다 상세하게는 가열 장치(2)를 제1 가열 조건에 대응하는 온도로 가열하고, 가열 장치(2)에 기체(11)를 제1 가열 조건에 대응하는 시간동안 끼운다. 이어서, 본 가열 공정(P14)에서는 기체(11)를 가열 장치(3)에 의해 끼워 가압하고, 제2 가열 조건으로 본 가열한다. 보다 상세하게는 가열 장치(3)를 제2 가열 조건에 대응하는 온도로 가열하고, 가열 장치(3)에 기체(11)를 제2 가열 조건에 대응하는 시간동안 끼운다. 본 가열 공정(P14) 후, 개개로 절단함으로써, RFID 태그(1)를 얻을 수 있다.
예비 가열 공정(P13)에 배치된 4개의 가열 장치(2)와, 본 가열 공정(P14)에 배치된 4개의 가열 장치(3)는 동일 종류의 가열 장치이며, 설정된 가열 조건, 보다 상세하게는 가열 조건 중 가열 온도가 다르다. 도 3에 도시하는 제조 라인에서는 8개의 가열 장치를 배열하여 배치하고, 기체(11)가 반송되는 상류측의 4개를 제1 가열 조건의 온도로 설정하며, 나머지 4개를 제2 가열 조건의 온도로 설정함으로써, 배치된 가열 장치의 일부를 유용하여 예비 가열 공정(P13)을 설치할 수 있다.
전술한 실시형태에서는 예비 가열 공정에서 기체(11)를 가열 장치(2)에 의해 끼워 가압하면서 가열하는 예를 설명하였지만, 계속해서, 예비 가열 공정에서 가압을 행하지 않는 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 이하의 제2 실시형태의 설명에서는 지금까지 설명한 실시형태에 있어서의 각 요소와 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 전술한 실시형태와의 상위점에 대해서 주로 설명한다.
도 4는 도 1에 도시하는 RFID 태그를 제조하는 제2 실시형태의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 4에는 RFID 태그(1)를 제조하기 위한 각 공정이 파트(a)에서 파트(e)까지 순서대로 도시되어 있다. 제2 실시형태의 제조 방법에서는 도 4의 파트(d)에 도시하는 예비 가열 공정이 제1 실시형태에 있어서의 예비 가열 공정과 상이하다. 도 4의 파트(d)에 도시하는 예비 가열 공정에서는 적외선 조사 장치(4)가 적외선을 조사하도록 함으로써, 열경화 접착제(13p)를 가열한다. 적외선 조사 장치(4)는 열경화 접착제(13p)에 제1 가열 조건인 150℃의 온도에서 가열하는 강도로 적외선을 조사한다. 이것에 의해, 다음 파트(e)에 도시하는 본 가열 공정에서 가열할 때에는 열경화 접착제(13p)가 이미 겔형으로 되어 있다. 이 결과, 본 가열 공정에서 열경화 접착제(13p)를 가열할 때에 열경화 접착제(13p)의 유동이 억제되기 때문에, 보이드의 발생이 억제된다.
도 5는 도 4에 도시하는 RFID 태그의 제조를 흐름 작업으로 행하는 제조 라 인을 도시하는 도면이다. 도 5에는 1장의 긴 필름형 기체를 이용하여 복수의 RFID 태그를 제조하는 제조 라인이 개략적으로 도시되어 있다.
도 5에 도시하는 제조 라인은 부착 공정(P21), 탑재 공정(P22), 예비 가열 공정(P23) 및 본 가열 공정(P24) 각각이, 도 3에 도시하는 제조 라인과 상이하다. 즉, 도 5에 도시하는 제조 라인은 RFID 태그 8개분에 대응하는 처리를 동시에 행하는 점 및 본 가열 공정(P24)에 8개의 가열 장치(3)가 배치되고, 예비 가열 공정(P23)에 적외선 조사 장치(4)가 배치되어 있는 점이, 도 3에 도시하는 제조 라인과 상이하다. 이 제조 라인에서는 적외선 조사 장치(4)에 의해 예비 가열 공정의 처리를 행하기 때문에, 8개의 가열 장치가 전부 본 가열 공정(P24)에 배치되어 있다.
계속해서, 전술한 RFID 태그(1)의 응용예로서, 본 발명의, 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법의 일실시형태인 RFID 태그(1)가 장착된 물품의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 6은 RFID 태그가 장착된 의복의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2로부터 도 5로 설명한 제조 방법에 의해 제조된 RFID 태그(1)는 도 6의 파트(a)에 도시하는 장착 공정에서, 의복(5)의 태그(5a)에 부착하는 등으로 장착된다.
이어서, 도 6의 파트(b)에 도시하는 기억 공정에서 의복(5)에 장착된 RFID 태그(1)에 의복(5)의 속성을 나타내는 정보를 기억시킨다. 예컨대 JAN 코드 등의 의복(5)의 속성 정보를 정보 기록 장치(6)로부터 RFID 태그(1)에 무선 통신에 의해 송신하고, 속성 정보를 회로칩(12)(도 1 참조)에 기억시킨다.
전술한 실시형태에서는 RFID 태그의 예를 설명하였지만, RFID 태그의 제조 방법은 필름형 기판을 갖는 프린트 회로 기판 장치의 제조에도 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 의해 제조되는 프린트 회로 기판 장치와, 이 프린트 회로 기판 장치가 실장된 휴대 전화에 대해서 설명한다.
도 7에 도시하는 휴대 전화(7)는 전화 본체부(71)와, 전화 본체부(71)에 실장된 프린트 회로 기판 장치(75)를 갖고 있다. 프린트 회로 기판 장치(75)는 기체로서의 플렉서블 인쇄 회로(77)[FPC(77)]와, FPC(77)에 열경화 접착제에 의해 고정된 회로칩(76)을 갖고 있다. 전화 본체부(71)에는 회로칩(76)의 동작에 기초하여 구동되고, 각종 표시를 행하는 표시부(71a)가 구비되어 있다.
프린트 회로 기판 장치(75)는 도 2로부터 도 5에 도시하는 RFID 태그(1)의 제조 방법과 동일한 방법으로 제조되어 있다. 즉, 프린트 회로 기판 장치(75)는 필름으로 이루어지는 기체에 열경화 접착제를 매개로 하여 회로칩이 적재된 박형의 구조를 갖고 있으며, 부착 공정, 탑재 공정, 예비 가열 공정 및 본 가열 공정을 순서대로 경유함으로써, 제조된다. 프린트 회로 기판 장치(75)는 전화 본체부(71)에 실장된다. 프린트 회로 기판 장치(75)는 박형이지만, 보이드의 발생을 억제한 방법에 의해 제조되어 있기 때문에 신뢰성이 높다.
또한, 전술한 실시형태에서는 RFID 태그 및 프린트 회로 기판 장치를 제조하는 방법을 설명하였지만, 본 발명은 필름형 기체에 회로칩이 탑재된 전자 장치의 제조 방법이면 RFID 태그를 대상으로 하는 것에 한정되지 않는다. 본 발명은, 예컨 대 극박형 IC 카드의 제조 방법 등에도 적용된다.
또한, 전술한 실시형태에서는 RFID 태그의 기초부를 구성하는 필름은 PET 재로 이루어지는 것으로서 설명하였지만, 본 발명이 대상으로 하는 전자 장치의 필름은 이것에 한정되지 않고, 폴리에스테르재, 폴리올레핀재, 폴리카보네이트재, 아크릴계 재료 등으로부터 선택된 재료로 구성되어도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는 가열 장치(2, 3)에 의해 기체(11)를 가압하는 시간과 열경화 접착제(13p)를 가열하는 시간과 일치하고 있는 예를 설명하였지만, 본 발명의 예비 가열 공정 및 가열 공정은 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 가열 장치에 의해 기체를 가압한 후에 가열을 시작하여도 좋다.
이하, 본 발명의 여러 가지의 형태에 대해서 부기한다.
(부기 1)
수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의, 상기 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 공정과,
상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을, 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 공정과,
상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 제1 경화 상태가 되는 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과,
상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 상기 제1 경화 상태보다도 딱딱한 제2 경화 상태가 되는 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회 로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
(부기 2)
상기 예비 가열 공정은 상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서 상기 열경화 접착제를 가열하는 공정인 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 전자 장치의 제조 방법.
(부기 3)
상기 본 가열 공정은 상기 제2 가열 조건으로서 온도 조건을 이용하는 공정이며, 상기 예비 가열 공정은 상기 제1 가열 조건으로서, 상기 제2 가열 조건의 온도 조건보다도 저온의 온도 조건을 이용하는 공정인 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 전자 장치의 제조 방법.
(부기 4)
상기 전자 장치는 상기 도체 패턴을 통신용 안테나로서 기능시키고, 상기 회로칩에 의해 상기 도체 패턴을 통한 무선 통신을 행하는 RFID 태그인 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 전자 장치의 제조 방법.
(부기 5)
수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의 상기 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 공정과,
상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 공정과,
상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 반경화 상태가 되는 비교적 저온의 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과,
상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 경화 상태가 되는 비교적 고온의 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 공정과,
상기 도체 패턴에 상기 회로칩이 고정된 상기 기체를, 상기 회로칩의 동작에 기초하여 구동되는 기기 본체부에 실장하는 실장 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기의 제조 방법.
(부기 6)
수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의 상기 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 공정과,
상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 공정과,
상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 반경화 상태가 되는 비교적 저온의 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 공정과,
상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 경화 상태가 되는 비교적 고온의 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 공정과,
상기 회로칩이 상기 기체의 상기 도체 패턴에 고정되어 이루어지는 전자 장치를 피장착 물품에 장착하는 장착 공정과,
상기 피장착 물품의 속성을 나타내는 정보를 상기 회로칩에 기억시키는 기억공정을 구비한 것을 특징으로 하는 상기 전자 장치가 장착된 물품의 제조 방법.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의해 제조되는 RFID 태그를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시하는 RFID 태그의 제조 방법을 설명한 도면.
도 3은 도 2에 도시하는 RFID 태그의 제조 방법을 흐름 작업으로 행하는 제조 라인을 도시한 도면.
도 4는 도 1에 도시하는 RFID 태그를 제조하는 제2 실시형태의 제조 방법을 설명한 도면.
도 5는 도 4에 도시하는 RFID 태그의 제조 방법을 흐름 작업으로 행하는 제조 라인을 도시한 도면.
도 6은 RFID 태그가 장착된 의복의 제조 방법을 설명한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 의해 제조되는 프린트 회로 기판 장치가 실장된 휴대 전화에 대해서 설명한 도면.
도 8은 종래 기술에 있어서의 RFID 태그를 제조하는 방법을 설명한 도면.
도 9는 도 8의 가열 공정에서의 기체의 상태를 설명한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : RFID 태그(전자 장치) 2, 3 : 가열 장치(제조 장치)
11 : 기체 11a : 탑재면
111 : 필름 112 : 안테나 패턴(도체 패턴)
12 : IC 칩(회로칩) 13p : 열경화 접착제
2, 3 : 가열 장치 5 : 의복(물품)
7 : 휴대 전화(전자 기기)
75 : 프린트 회로 기판 장치(전자 장치)

Claims (6)

  1. 수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체(基體)의, 상기 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 단계와,
    상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을, 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 단계와,
    상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 제1 경화 상태가 되는 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 단계와,
    상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 상기 제1 경화 상태보다도 딱딱한 제2 경화 상태가 되는 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 단계
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 예비 가열 단계는 상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서 상기 열경화 접착제를 가열하는 단계인 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 본 가열 단계는 상기 제2 가열 조건으로서 온도 조건 을 이용하는 단계이며, 상기 예비 가열 단계는 상기 제1 가열 조건으로서, 상기 제2 가열 조건의 온도 조건보다도 저온의 온도 조건을 이용하는 단계인 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전자 장치는 상기 도체 패턴을 통신용 안테나로서 기능시키고, 상기 회로칩에 의해 상기 도체 패턴을 통한 무선 통신을 행하는 RFID 태그인 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  5. 수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의 상기 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 단계와,
    상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 단계와,
    상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 반경화 상태가 되는 비교적 저온의 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 단계와,
    상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 경화 상태가 되는 비교적 고온의 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 단계와,
    상기 도체 패턴에 상기 회로칩이 고정된 상기 기체를, 상기 회로칩의 동작에 기초하여 구동되는 기기 본체부에 실장하는 실장 단계
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기의 제조 방법.
  6. 수지 재료로 이루어지는 필름 상에 도체 패턴이 형성되어 이루어지는 기체의, 상기 도체 패턴이 형성된 측의 면에 열경화 접착제를 부착시키는 부착 단계와,
    상기 도체 패턴에 접속하는 회로칩을 상기 열경화 접착제를 매개로 하여 상기 기체에 적재하는 탑재 단계와,
    상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 반경화 상태가 되는 비교적 저온의 제1 가열 조건으로 가열하는 예비 가열 단계와,
    상기 기체를 상기 회로칩측과 상기 필름측의 양측으로부터 끼워 가압한 상태에서, 상기 열경화 접착제를, 상기 열경화 접착제가 경화 상태가 되는 비교적 고온의 제2 가열 조건으로 가열하여 경화시킴으로써, 상기 회로칩을 상기 도체 패턴에 고정하는 본 가열 단계와,
    상기 회로칩이 상기 기체의 상기 도체 패턴에 고정되어 이루어지는 전자 장치를 피장착 물품에 장착하는 장착 단계와,
    상기 피장착 물품의 속성을 나타내는 정보를 상기 회로칩에 기억시키는 기억단계
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