KR20110098281A - Ｒｆｉｄ 태그 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RFID 태그 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 RFID 태그는, 비도전성 시트로 이루어진 기판; 상기 기판 상에 제1도전물질로 이루어진 도전층이 합지되어, 소정 형상의 패턴으로 형상화된 안테나 패턴; 및 상기 기판 상에 본딩되어 상기 안테나 패턴과 연결되는 태그 칩을 포함하되, 상기 기판 상에 태그 칩이 본딩되는 부위에는 제2도전물질로 이루어진 칩 본딩 부위 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

ＲＦＩＤ 태그 및 그 제조방법{RFID tag and Method for manufacturing the same}

본 발명은 RFID 태그 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RFID 태그의 저가화에 기여할 수 있는 RFID 태그 및 그 제조방법에 관한 것이다.

RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 이른바 자동인식 시스템의 하나로서, 초단파나 장파를 이용하여 기록된 정보를 무선으로 인식하여 처리하는 방식이다.

상기 RFID 시스템은 크게 태그(tag)와 리더(reader)로 이루어져 있다. 이와 같은 구성요소로 이루어진 RFID 시스템은, 태그가 상기 리더에 의해 형성된 전자기장 내에 들어가 활성화될 경우 태그에 저장된 데이터가 리더로 전송되고, 리더는 전송된 데이터를 RF 신호로 변환하여 호스트 컴퓨터 등에 전송하게 되며, 호스트 컴퓨터는 이를 분석하여 필요한 서비스 등을 제공하는 방식으로 작동된다.

이러한 RFID 시스템은, 데이터의 전송과정에서 방해물 등에 의한 영향을 받지 않고, 원거리에서도 측정이 가능하며, 제조과정에서 유일한 ID를 태그에 부여할 경우 데이터의 위조가 불가능하고, 여러 개의 태그를 동시에 감지할 수 있는 등 많은 장점을 보유하고 있다. 따라서, 상기 RFID 시스템은 현재 물류유통관리, 도서관리, 출입관리, 판매재고관리 등의 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있고, 바코드 시스템과 같은 기존의 인식 시스템을 대체할 경우, 관리인력감소, 인식오류감소, 제품생산 및 관리속도 향상 등의 효과가 발생할 수 있기 때문에 차세대의 핵심기술로서 그 사용 정도가 비약적으로 확대되고 있다.

한편, 상기 태그는 트랜스폰더(transponder)라고도 하며, 정보를 저장하는 역할을 하는 것으로, 배터리의 내장여부에 따라 액티브 태그(active tag)와, 패시브 태그(passive tag)로 구분된다. 배터리를 내장하고 있는 액티브 태그는 원거리 송수신이 가능하나 가격이 비싸고 배터리 수명에 따라 사용기간의 제약을 받기 때문에 제한적으로 사용된다. 반면, 배터리를 내장하고 있지 않은 패시브 태그는 일반적으로 널리 사용되는 것으로, 안테나와 칩(chip)으로 구성되어 있다. 상기 안테나가 상기 리더에 의해 형성된 전자기장 범위 내에 들어갈 경우, 상기 안테나는 전자기장에 의해 유도되는 전류를 칩에 인가하고, 칩은 리더 측으로 데이터를 전송한다.

상기와 같은 RFID 태그는 비도전성 시트와, 비도전성 시트 상에 형성된 안테나와, 안테나에 본딩된 태그 칩을 포함한다.

상기 안테나는 비도전성 시트 상에 부착된 도전층에 레지스트를 소정 패턴으로 형성하고, 패턴이 형성된 부위 이외의 부위를 에칭으로 제거한 후, 마지막으로 레지스트를 제거함으로써 형성된다. 상기 안테나가 형성되면 플립 칩 본딩(flip chip bonding)법 또는 초음파 용접법 등을 이용하여 태그 칩을 안테나에 연결한다.

한편, 소형화된 RFID 태그의 경우 안테나의 전도성이 성능에 중요한 영향을 미치고 있다. 상기 안테나를 이루는 상기 도전층은 구리 또는 알루미늄이 주로 사용되고 있다. 이 중 구리의 경우, 알루미늄에 비해 전기 전도성이 우수하기 때문에 일반적으로 구리를 주로 사용하고 있다. 하지만, 구리는 알루미늄에 비해 가격이 비싼 문제점이 있다. 반면, 알루미늄의 경우, 가격 측면에서는 구리에 비해 유리한 점이 있으나 전기 전도성이 구리에 비해 상대적으로 떨어지기 때문에 RFID 시스템의 성능 저하를 감수해야 하는 문제점이 있다.

이에 따라 안테나의 전도성을 유지하면서 저가화를 실현할 수 있도록 한 RFID 태그에 관한 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, RFID 태그의 성능을 유지함과 동시에 상기 태그의 저가화에 기여할 수 있는 RFID 태그 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 RFID 태그는, 비도전성 시트로 이루어진 기판; 상기 기판 상에 제1도전물질로 이루어진 도전층이 합지되어, 소정 형상의 패턴으로 형상화된 안테나 패턴; 및 상기 기판 상에 본딩되어 상기 안테나 패턴과 연결되는 태그 칩을 포함하되, 상기 기판 상에 태그 칩이 본딩되는 부위에는 제2도전물질로 이루어진 칩 본딩 부위 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 칩 본딩 부위 패턴과 상기 안테나 패턴은 전기적으로 연결된다.

바람직하게, 상기 제1도전물질은 알루미늄이고, 상기 제2도전물질은 은이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 RFID 태그 제조방법은, (a) 비도전성 시트로 이루어진 기판 상에 제1도전물질을 합지하여 도전층을 형성하는 단계; (b) 상기 도전층을 안테나 패턴으로 형성하는 단계; (c) 상기 기판 상에 태그 칩이 본딩되는 부위에 제2도전물질을 인쇄하여 칩 본딩 부위 패턴을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 칩 본딩 부위 패턴에 태그 칩을 본딩하여 탑재하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 태그 칩이 본딩되는 부위에 전도성이 우수한 물질로 이루어진 칩 본딩 부위 패턴을 구비함으로써, RFID 태그의 전도성 향상 확보로 RFID 태그 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, RFID 태그에 사용되는 재료를 비교적 저가인 알루미늄을 이용하기 때문에 제조 단가를 최소화하여 경제성을 추구할 수 있는 효과가 발생한다.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 태그를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 태그의 제조방법에 대한 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 태그를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 RFID 태그는, 비도전성 시트로 이루어진 기판(10)과, 상기 기판(10) 상에 제1도전물질로 이루어진 도전층이 합지되어, 소정 형상의 패턴으로 형상화된 안테나 패턴(20)과, 상기 기판(10) 상에 본딩되어 상기 안테나 패턴(20)과 연결되는 태그 칩(30)과, 상기 태그 칩(30)이 본딩되는 부위에 형성되며 제2도전물질로 이루어진 칩 본딩 부위 패턴(40)을 포함한다.

상기 기판(10)은 RFID 태그를 형성하는데 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게, 상기 기판(10)은 PET(Poly Ethylene Terephatalate)의 재료로 이루어지는 비도전성 시트이다. 하지만, 본 발명이 기판(10)의 재료에 의해 한정되는 것은 아니며 전도체의 배선이 형성 가능한 PCB, FPCB 등을 포함하는 수지기판, 유리기판 또는 반도체 기판 등이 사용될 수 있음은 자명하다.

상기 안테나 패턴(20)은 RFID 태그가 외부 기기와 무선 통신을 행하여 정보를 교환할 수 있도록 하며, 그 형상은 RFID 태그의 해당 주파수에서 공진되도록 물리적 길이를 갖도록 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명이 안테나 패턴(20)의 패턴 형상에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 안테나 패턴(20)은 상기 기판(10) 상에 제1도전물질로 이루어진 도전층이 라미네이션을 통해 합지되고, 합지된 도전층에 레지스트를 소정 패턴으로 형성하고, 상기 패턴이 형성된 부위 이외의 부위를 에칭으로 제거하여 안테나 패턴(20)을 형상화한 것이다. 여기서, 상기 제1도전물질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것이 바람직하다.

상기 태그 칩(30)은 상기 안테나 패턴(20)과 전기적으로 연결되어, 상기 안테나 패턴(20)으로부터 유도되는 전류를 인가받아 태그 칩(30)에 저장된 정보를 외부의 리더(미도시) 측으로 전송한다.

상기 태그 칩(30)은 플립 칩 본딩(filp chip bonding) 또는 초음파 용접을 통해 상기 기판(10) 상에 본딩되어 상기 안테나 패턴(20)과 연결된다. 이 때, 상기 태그 칩(30)이 본딩되는 기판(10) 상에는 제2도전물질로 이루어진 칩 본딩 부위 패턴(40)을 형성한다. 여기서, 상기 제2도전물질은 은으로 이루어진 실버 페이스트(silver paste)로 이를 기판(10) 상에 인쇄하여 상기 칩 본딩 부위 패턴(40)을 형성한다.

상기 칩 본딩 부위 패턴(40)은 상기 안테나 패턴(20)과 부분적으로 접촉되도록 인쇄하여 상기 안테나 패턴(20)과 전기적으로 연결한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 RFID 태그는 상대적으로 저가인 알루미늄을 이용하여 안테나 패턴(20)을 형성하고, 특히 전도성의 영향을 크게 받는 태그 칩(30)이 본딩되는 부위에만 전도성이 높은 은으로 칩 본딩 부위 패턴(40)을 형성하고, 이 곳에 태그 칩(30)을 본딩함으로써, RFID 태그의 성능에 큰 영향을 미치는 전도성을 유지하면서도 저가화를 실현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 태그의 제조방법에 대한 순서도이다.

본 발명에 따른 RFID 태그의 제조방법은, 단계(S10)에서, 상기 기판(10) 상에 제1도전물질로 이루어진 도전층을 라미네이션을 통해 합지한다. 여기서, 제1도전물질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것이 바람직하다.

단계(S20)에서, 상기 합지된 도전층에 레지스트를 소정 패턴으로 형성하고, 상기 패턴이 형성된 부위 이외의 부위를 에칭으로 제거하여 안테나 패턴(20)을 형성한다.

단계(S30)에서, 상기 기판(10) 상에 태그 칩(30)이 본딩되는 부위에 제2도전물질을 인쇄하여 칩 본딩 부위 패턴(40)을 형성한다. 여기서, 제2도전물질은 은으로 이루어진 실버 페이스트인 것이 바람직하다. 상기 칩 본딩 부위 패턴(40)은 상기 안테나 패턴(20)과 부분적으로 접촉되도록 인쇄하여 상기 안테나 패턴(20)과 전기적으로 연결한다.

단계(S40)에서, 상기 기판(10) 상에서 칩 본딩 부위 패턴(40)이 형성된 지점에 상기 태그 칩(30)을 플립 칩 본딩(filp chip bonding) 또는 초음파 용접을 통해 본딩하여 탑재한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 기판 20 : 안테나 패턴
30 : 태그 칩 40 : 칩 본딩 부위 패턴

Claims (6)

1. 비도전성 시트로 이루어진 기판;
   상기 기판 상에 제1도전물질로 이루어진 도전층이 합지되어, 소정 형상의 패턴으로 형상화된 안테나 패턴; 및
   상기 기판 상에 본딩되어 상기 안테나 패턴과 연결되는 태그 칩을 포함하되,
   상기 기판 상에 태그 칩이 본딩되는 부위에는 제2도전물질로 이루어진 칩 본딩 부위 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
2. 제1항에 있어서,
   상기 칩 본딩 부위 패턴과 상기 안테나 패턴은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1도전물질은 알루미늄이고, 상기 제2도전물질은 은인 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
4. (a) 비도전성 시트로 이루어진 기판 상에 제1도전물질을 합지하여 도전층을 형성하는 단계;
   (b) 상기 도전층을 안테나 패턴으로 형성하는 단계;
   (c) 상기 기판 상에 태그 칩이 본딩되는 부위에 제2도전물질을 인쇄하여 칩 본딩 부위 패턴을 형성하는 단계; 및
   (d) 상기 칩 본딩 부위 패턴에 태그 칩을 본딩하여 탑재하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
   상기 칩 본딩 부위 패턴이 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결되도록 인쇄되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 제조방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제1도전물질은 알루미늄이고, 상기 제2도전물질은 은인 것을 특징으로 하는 RFID 태그 제조방법.

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