TWI476697B - Ｒｆｉｄ標籤，無線充電天線部，及其製造方法與模型 - Google Patents

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Description

RFID標籤，無線充電天線部，及其製造方法與模型
本發明相關於RFID標籤、無線充電天線部、製造RFID標籤及無線充電天線部的方法、以及製造RFID標籤及無線充電天線部的模型。
有作為在塑膠外殼中包括金屬天線及金屬線圈之代表性產品的ID標籤，且先前已廣泛地使用經由無線通訊傳輸資訊的RFID標籤(無線IC標籤)。最近，為了方便，將未嵌入有電池的RFID標籤使用在許多情形中。未嵌入有電池的RFID標籤在RFID標籤中包括金屬配線(線圈及天線，其在下文中稱為天線部)，且因為藉由電磁感應法、無線電接收法、或共振法將電動勢從讀取器/寫入器產生在RFID中，可能在標籤及讀取器/寫入器之間實施電通訊。
無線充電器，與RFID相似，在內側包括天線部，且充電係藉由電磁感應法、無線電接收法、或共振法經由無線充電天線部在無線充電器中產生電動勢而實施。RFID或無線充電天線部係藉由包括未實體地與外部元件連接的金屬配線(天線部)而組態，但有在實施樹脂成型時該金屬配線由於樹脂之流動壓而變形且金屬配線曝露在樹脂外側的問題。若該金屬配線變形，RFID標籤或無線充電天線部的效能退化，且若該金屬配線曝露在樹脂外側，其對靜電敏感，且因此環境抗性降低。
據此，日本特許公開專利申請案案號第2001-236480號揭示具有高精確度之外部尺寸的無線IC卡。揭示於日本特許公開專利申請案案號第2001-236480號中的該IC卡具有藉由將基片3與天線4及IC模組5組裝而得到的嵌埋空白1，且該IC卡係藉由將嵌埋空白1整體固定在藉由注入成型並藉由將天線4及模組5嵌埋在該卡中得到的外部層2中而製造。
然而，在日本特許公開專利申請案案號第2001-236480號的組態中，將外部層2分割為第一層6及第二層7。因此，當實施樹脂成型時，易於使該基片變形。另外，在該組態中，該IC卡之平面內方向上的對準不能正確地實施。因此，難以精確地控制天線4的三維位置，且可能無法確保良好的效能。
本發明防止天線部的變形或外部曝露，以在固定位置實施天線部的樹脂成型而提供高效能RFID標籤及無線充電天線部、以及製造RFID標籤及無線充電天線部的方法、以及用於製造RFID標籤及無線充電天線部的模型。
作為本發明之一實施樣態的RFID標籤係實施無線通訊的RFID標籤，且此RFID標籤包括天線部，由引線框架形成、半導體裝置，載置在該引線框架上、第一熱塑樹脂，藉由在該引線框架的二表面上實施射出成型而組態，使得該半導體裝置受填充，並包括凸部、以及第二熱塑樹脂，藉由在該引線框架的二表面上關於該第一熱塑樹脂之該凸部的位置實施射出成型而組態。
作為本發明之另一實施樣態的RFID標籤係實施無線訊號的RFID標籤，且此RFID標籤包括天線部，由引線框架形成、半導體裝置，載置在該引線框架上、第一熱塑樹脂，藉由在該引線框架的二表面上實施射出成型而組態，使得該半導體裝置受填充、以及第二熱塑樹脂，藉由在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之外表面的位置實施射出成型而組態。
作為本發明之另一實施樣態的無線充電天線部係產生電動勢的無線充電天線部，且此無線充電天線部包括天線部，由引線框架形成、第一熱塑樹脂，藉由在該引線框架的二表面上實施射出成型而組態並包括凸部、以及第二熱塑樹脂，藉由在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之該凸部的位置實施射出成型而組態。
作為本發明之另一實施樣態的無線充電天線部係產生電動勢的無線充電天線部，且此無線充電天線部包括天線部，由引線框架形成、第一熱塑樹脂，藉由在該引線框架的二表面上實施射出成型而組態、以及第二熱塑樹脂，藉由在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之外表面的位置實施射出成型而組態。
作為本發明的另一實施樣態之製造RFID標籤的方法係製造實施無線通訊之RFID標籤的方法，且此方法包括下列步驟：藉由引線框架形成天線部、將半導體裝置載置在該引線框架上、實施第一成型，在該步驟中實施第一熱塑樹脂的射出成型，使得該半導體裝置受填充以在該引線框架的二表面上形成凸部、且實施第二成型，在該步驟中在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之該凸部的位置實施第二熱塑樹脂之射出成型。
作為本發明的另一實施樣態之製造RFID標籤的方法係製造實施無線通訊之RFID標籤的方法，且此方法包括下列步驟：藉由引線框架形成天線部、將半導體裝置載置在該引線框架上、實施第一成型，在該步驟中實施第一熱塑樹脂的射出成型，使得該半導體裝置受填充以在該引線框架的二表面上形成凸部、且實施第二成型，在該步驟中在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之該凸部的位置實施第二熱塑樹脂之射出成型。
作為本發明的另一實施樣態之製造無線充電天線部的方法係製造產生電動勢之無線充電天線部的方法，且此方法包括下列步驟：實施第一熱塑樹脂的射出成型，以在該引線框架的二表面上形成凸部、以及在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之該凸部的位置實施第二熱塑樹脂之射出成型。
作為本發明的另一實施樣態之製造無線充電天線部的方法係製造產生電動勢之無線充電天線部的方法，且此方法包括下列步驟：實施第一熱塑樹脂的射出成型、以及實施第二熱塑樹脂的射出成型，該第二熱塑樹脂包括在該引線框架的該等二表面上關於該第一熱塑樹脂之外表面的位置之凹部。
作為本發明之另一實施樣態的模型係用於製造RFID標籤的模型，且此模型包括一側的第一模型，組態成從第一表面側按壓形成天線部的引線框架、另一側的第一模型，組態成從與該第一表面相對之第二表面側按壓該引線框架、一側的第二模型，組態成從該第一表面側按壓該引線框架、以及另一側的第二模型，組態成從該第二表面側按壓該引線框架。將一側的該第一模型及另一側之該第一模型用於夾緊載置半導體裝置的該引線框架，以實施第一熱塑樹脂的射出成型。在該第一熱塑樹脂成型之後，將一側的該第二模型及另一側之該第二模型用於夾緊該引線框架，以實施第二熱塑樹脂的射出成型。在將該第二熱塑樹脂成型在該第一熱塑樹脂上時，一側之該第一模型及另一側的該第一模型設有組態成形成係參考位置之凸部的凹部。
作為本發明之另一實施樣態的模型係用於製造RFID標籤的模型，且此模型包括一側的第一模型，組態成從第一表面側按壓形成天線部的引線框架、另一側的第一模型，組態成從與該第一表面相對之第二表面側按壓該引線框架、一側的第二模型，組態成從該第一表面側按壓該引線框架、以及另一側的第二模型，組態成從該第二表面側按壓該引線框架。將一側的該第一模型及另一側之該第一模型用於夾緊載置半導體裝置的該引線框架，以實施第一熱塑樹脂的射出成型。在該第一熱塑樹脂成型之後，將一側的該第二模型及另一側之該第二模型用於夾緊該引線框架，以實施第二熱塑樹脂的射出成型。一側的該第二模型及另一側之該第二模型設有組態成關於該第一熱塑樹脂的外表面實施第二熱塑樹脂之射出成型的凸部。
作為本發明之另一實施樣態的模型係用於製造無線充電天線部的模型，且此模型包括一側的第一模型，組態成從第一表面側按壓形成天線部的引線框架、另一側的第一模型，組態成從與該第一表面相對之第二表面側按壓該引線框架、一側的第二模型，組態成從該第一表面側按壓該引線框架、以及另一側的第二模型，組態成從該第二表面側按壓該引線框架。將一側的該第一模型及另一側之該第一模型用於夾緊該引線框架，以實施第一熱塑樹脂的射出成型。在該第一熱塑樹脂成型之後，將一側的該第二模型及另一側之該第二模型用於夾緊該引線框架，以實施第二熱塑樹脂的射出成型。在將該第二熱塑樹脂成型在該第一熱塑樹脂上時，一側之該第一模型及另一側的該第一模型設有組態成形成係參考位置之凸部的凹部。
作為本發明之另一實施樣態的模型係用於製造無線充電天線部的模型，且此模型包括一側的第一模型，組態成從第一表面側按壓形成天線部的引線框架、另一側的第一模型，組態成從與該第一表面相對之第二表面側按壓該引線框架、一側的第二模型，組態成從該第一表面側按壓該引線框架、以及另一側的第二模型，組態成從該第二表面側按壓該引線框架。將一側的該第一模型及另一側之該第一模型用於夾緊該引線框架，以實施第一熱塑樹脂的射出成型。在該第一熱塑樹脂成型之後，將一側的該第二模型及另一側之該第二模型用於夾緊該引線框架，以實施第二熱塑樹脂的射出成型。一側的該第二模型及另一側之該第二模型設有組態成關於該第一熱塑樹脂的外表面實施第二熱塑樹脂之射出成型的凸部。
本發明之其他特性及實施樣態會從以下對模範實施例的描述及參考至該等隨附圖式而變得更明顯。
茲參考該附隨圖式於下文中描述本發明之範例實施例。在該等圖式中，相同元件將以相同參考數字標示，且將省略其描述。
[實施例1]
首先，將描述在本發明之實施例1中用於RFID標籤(射頻識別標籤)之引線框架的組態。圖1A及1B係在本實施例中用於RFID標籤之引線框架10(引線框架天線)的組態圖(載置半導體裝置之前)，且圖1A及1B分別描繪引線框架10的平面圖及側視圖。
引線框架10係，例如，以具有0.15mm之厚度的銅合金或鐵合金之金屬製成，其係藉由衝印成型處理或蝕刻處理形成。於此實施例中提及的引線框架10係藉由衝印成型或蝕刻薄金屬片而製造的功能部，包括於下文描述之作為實施無線通訊的RFID標籤之天線而運作的天線部10a，及載置半導體晶片的載置部10b。藉由切割處理(未圖示)將引線框架10切割成數塊，使得由點虛線圍繞的區域120待用於製造一RFID標籤。換言之，在圖1A中，描繪在切割處理之後待使用為三個RFID標籤之引線框架10的一部分。
在引線框架10的區域120中，將三個載置部10b設置在中心。如圖1A所描繪的，一或二個天線部10a從各載置部10b延伸，且各天線部10a係藉由包括複數個彎曲部而組態。然而，本實施例之天線部10a及載置部10b並未受限於此等數量及形狀，並可藉由其他數量及形狀組態。
其次，參考至圖2A及2B，將描述將半導體裝置30載置在引線框架10上的處理(晶片載置處理)。圖2A及2B係引線框架10在載置半導體裝置之後的組態圖，且圖2A及2B分別係平面圖及側視圖。在晶片載置處理中，將半導體裝置30載置在引線框架10的載置部10b上，且因此藉由焊料32連接。
作為本實施例的半導體裝置30，使用藉由實施IC晶片(裸晶)之樹脂成型得到的半導體封裝(IC封裝)較佳，特別係使用表面載置半導體封裝。當將該半導體封裝使用為半導體裝置30時，例如，有下列三項優點。該RFID標籤無需在潔淨室中製造，且因此可降低製造RFID標籤的製造成本。此外，可僅將良好項選擇為待載置在引線框架10上的半導體裝置30。另外，無需在載置部10b上實施表面處理，諸如電鍍。
然而，本實施例並未受限於此，並可將未封裝之裸晶使用為半導體裝置30。當使用裸晶時，可藉由覆晶載置或配線焊墊或其他方法與載置部10b電性連接。
然後，將參考圖3A及3B，描述引線框架10的第一成型處理。圖3A及3B係引線框架10在第一成型處理實施之後的組態圖，且圖3A及3B分別描繪引線框架10的平面圖及側視圖。在第一成型中，藉由使用熱固性樹脂40，諸如環氧樹脂，的樹脂，至少將載置在引線框架10上的半導體裝置30、焊料32、以及載置部10b成型(以樹脂覆蓋)。在本實施例中，藉由嵌裝處理實施使用熱固性樹脂40的第一成型。然而，本發明並未受限於此，且第一成型也可藉由轉移成型或壓縮成型實施。
使用在於下文描述之第二成型中的熱塑樹脂具有200至300度C的熔化溫度，且使用具有高熔點的無鉛焊料為佳，因為焊料32的接合可能在實施第二成型時瓦解。另一方面，因為熱固性樹脂的熔化溫度約為160度C，其未到達焊料32的熔化溫度。因此，第一成型係藉由使用能防止焊料32在下文描述之使用熱塑樹脂實施樹脂成型時(在實施第二成型時)熔化的熱固性樹脂實施。當樹脂成型係藉由使用熱塑樹脂實施時，注入壓力高於熱固性樹脂的注入壓力。因此，實施第一成型以能防止半導體裝置30及引線框架10(載置部10b)之間的接合瓦解。另外，通常難以將熱塑樹脂填入具有小於或等於0.3mm之尺寸的間隙中。因此，空洞(空氣空隙)易於在半導體裝置30及引線框架10之間的焊料接合部附近產生。在存在空洞的情形中，焊料接合部可能由溫度改變所導致的空氣膨脹及收縮所瓦解。另一方面，使用熱固性樹脂，例如，也可用其填充具有數微米尺寸的小間隙。
另外，實施使用熱固性樹脂40的第一成型以保護半導體裝置30及引線框架10之間的接合(焊料32)免於受在實施下文所述之第二成型時的熱、及壓縮壓力等。在本實施例中，例如，將環氧樹脂使用為用於實施第一成型的熱固性樹脂40，但實施例並未受限於此，並也可能使用酚系樹脂、或聚矽氧系樹脂等。也可能僅在半導體裝置30及引線框架之間實施FC連接及未填滿成型，取代以熱固性樹脂40覆蓋半導體裝置30整體。雖然在本實施例中將熱固性樹脂使用為第一成型樹脂，若可確保焊料接合部的可靠性，也可能使用熱塑樹脂。
其次，將參考圖4A及4B、5A至5E、以及6A至6F，描述引線框架10的第二成型處理。圖4A及4B係引線框架10在第二成型實施之後的組態圖，且圖4A及4B分別描繪引線框架10的側視圖及平面圖。圖5A至5E係用於實施第二成型的模型之主部分的組態圖。圖5A及5B分別描繪一側之模型的橫剖面圖及平面圖，且圖5B中的A-A橫剖面對應於描繪於圖5A中的橫剖面圖。圖5C描繪已使用一側的模型及另一側之模型夾緊引線框架10，然後已實施第二成型(樹脂成型)的狀態。圖5D及5E分別描繪另一側之模型的平面圖及側視圖，且圖5D中的E-E橫剖面對應於描繪於圖5E中的橫剖面圖。圖6A至6F係描繪用於實施第二成型的模型之變化的圖，且圖6A至6C描繪本實施例中的模型而圖6D至6F描繪本實施例之模型的其他範例。
第二成型係藉由使用一側60之模型(一側的第一模型)及另一側70的模型(另一側的第一模型)夾緊將半導體裝置30載置於其上的引線框架10(引線框架10具有以熱固性樹脂40填充半導體裝置30的組態)，然後藉由實施熱塑樹脂的注入成型而實施。如圖5A及5B所描繪的，一側60的模型包括用於形成RFID標籤之至少部分封裝輪廓的輪廓凹部66。一側60的模型也包括在實施下文描述之第三成型之後能將引線框架10佈置在固定位置(封裝之厚度方向上的預定位置)而不使引線框架10變形且不使引線框架曝露在已完成之RFID標籤外側的凹部62。在本實施例中，設置四個凹部62，但實施例並未受限於此。另外，一側60的模型包括在使用另一側70之模型夾緊時將引線框架10之天線部10a保持成固定的凸部64。在本實施例中，設置四個凸部64，但實施例並未受限於此。一側60的模型也設有注入熱塑樹脂50(第一熱塑樹脂)的澆道67。在本實施例中，使用PP樹脂(聚丙烯樹脂)，但實施例並未受限於此，且也可能使用其他樹脂，諸如具有彈性的彈性體樹脂。
如圖5D及5E所描繪的，另一側70的模型，與一側60之模型相似，包括用於形成RFID標籤之至少部分輪廓的輪廓凹部76。另一側70的模型也包括在實施下文描述之第三成型之後能將引線框架10佈置在固定位置(封裝之厚度方向上的預定位置)而不使引線框架10變形且不使引線框架10曝露在已完成之RFID標籤外側的凹部72。在本實施例中，設置四個凹部72，但實施例並未受限於此。在本實施例中，將另一側70的模型之凹部72設置在對應於一側60的模型之凹部62的位置，但或者也可能設置在彼此不同的位置。
另外，另一側70的模型包括在使用一側60之模型夾緊時將引線框架10之天線部10a保持成固定的凸部74。在本實施例中，設置四個凸部74，但實施例並未受限於此。將夾緊時將天線部10a保持成固定的三個凹溝槽75形成在各凸部74上。凹溝槽75的數量依據天線部10a的形狀而適當地改變。因此，凸部74及凹溝槽75係在成型熱塑樹脂50時對準及固定(或保護)天線部10a的凹凸部。
將一側60之模型的凸部64(圖6A)及另一側70之模型的凸部74(圖6C)設置在彼此對應的位置。如圖6B所描繪的，在將引線框架10之天線部10a保持在另一側70之模型的三個凹部75上而固定的狀態中，藉由使用一側60之模型及另一另70的模型夾緊引線框架。因此，因為使用凸部64及74將天線部10a佈置在凹溝槽75內部而固定，以對準引線框架10的位置，第二成型可在將引線框架10穩定地固定而免於成型樹脂壓力的狀態中實施。
在此情形中，將凹溝槽75組態成具有比引線框架10(天線部10a)之厚度更深約0.1mm的厚度，使得一側60的模型及另一側70之模型在夾緊時不與天線部10a接觸。將凹溝槽75及天線部10a之間的間隙設定成少於或等於0.3mm，且少於或等於0.1更佳，使得熱塑樹脂50在實施第二成型時不進入凹溝槽75及天線部10a之間的空間。因此，可防止由樹脂在成型時之流動所導致的天線部之位置的移位，且可實施具有高對準精確性的成型。
在本實施例中，第二成型也可藉由使用包括凸部64a之一側60a的模型(圖6D)及包括凸部74a之另一側70a的模型(圖6F)實施，取代包括凸部64之一側60的模型及包括凸部74之另一側70的模型。將另一側70a之模型的凸部74a形成為高於凸部74，且凸部74a設有深於凹溝槽75之凹溝槽75a。將一側60a之模型的凸部64a設置在對應於另一側70a之模型的凹溝槽75a之位置。將凸部64a形成為具有以天線部10a的厚度低於凹溝槽75a之深度的高度。如圖6E所描繪的，在將天線部10a佈置在凹溝槽75a內側以將天線部10a固定於凸部64a之終端部及凹溝槽75a的底部之間的狀態中，藉由使用一側60a的模型及另一側70a之模型將引線框架10夾緊。因此，即使在使用一側60a之模型及另一側70a的模型時，第二成型可在將引線框架10穩定地固定的狀態中實施。
如圖5C所描繪的，設有澆道67之一側60的模型從第一表面12側(半導體裝置30的載置表面側)按壓引線框架10。另一側70的模型從與第一表面12相對的第二表面14側按壓引線框架10。因此，熱塑樹脂50的注入成型係從引線框架10的第一表面12側實施。
如圖4A及4B所描繪的，在實施第二成型之後的引線框架10中，以熱塑樹脂50填充半導體裝置30、天線部10a、以及載置部10b。因此，確保半導體裝置30及天線部10a的絕緣。在藉由熱塑樹脂50實施第二成型之後，在構成RFID標籤的區域120中，將四個凸部52設置在第一表面12及第二表面14的二側上。第一表面12上的凸部52係藉由將熱塑樹脂50填充入一側60之模型的凹部62中而形成。第二表面14上的凸部52係藉由將熱塑樹脂50填充入另一側70之模型的凹部72中而形成。凸部52係該模型在實施於下文描述的第三成型時的接觸區域，且彼等可用高精確度使用預定位置將引線框架10(天線部10a)對準在RFID標籤的封裝內側。也可能形成半球形凸部，以取代凸部52。在此情形中，在係第三成型實施後之最終產品的RFID標籤中，可將熱塑樹脂藉由第二成型的曝露區域(凸部)減少，此凸部的存在可係不可察覺的。
在熱塑樹脂50藉由第二成型形成之後，在構成一RFID標籤的區域120中，設置四個通孔54。將通孔54形成在對應於一側60的模型之凸部64及另一側70的模型之凸部74的位置，以對準並固定天線部10a，並也防止天線部10a在第二成型實施時退化。因為通孔54在實施第二成型時未以樹脂填充，一部分的天線部10a曝露在通孔54中。通孔54係在實施注入成型時對準天線部10a的部分，其藉由下文描述的第三成型以熱塑樹脂56填充。
隨後，如圖7A及7B所描繪的，在第二成型實施之後，切割引線框架10以分割為數塊。圖7A及7B係引線框架在切割之後的組態圖(RFID標籤在實施第三成型前的組態圖)，且圖7A及7B分別描繪引線框架10的側視圖及平面圖。在第二成型實施之後，在圖4B描繪的連接引線部16切割引線框架10，以分割為數塊。在此狀態中，僅曝露殘餘連接引線部16及在通孔54中的天線部10a，並以熱塑樹脂50填充其他組態元件。藉由第二成型形成的熱塑樹脂50包括在側表面構成外表面的凸部55a至55f。凸部55a至55f係在實施下文描述之第三成型時在平面內方向上之對準的參考，其構成RFID標籤之封裝(封裝表面)的輪廓。
其次，將參考圖8A、8B、及9A至9E，描述RFID標籤的第三成型處理。圖8A及8B係RFID標籤在實施第三成型之後的組態圖，且圖8A及8B分別描繪RFID標籤的側視圖及平面圖。圖9A至9E係用於實施第三成型的模型之主部分的組態圖。圖9A及9B分別描繪一側之模型的橫剖面圖及平面圖，且圖9A的橫剖面圖對應於圖9B中之A-A橫剖面。圖9C描繪藉由使用一側之模型及另一側的模型將第二成型之後得到的RFID標籤夾緊，然後實施第三成型(樹脂成型)的狀態。圖9D及9E分別描繪另一側之模型的平面圖及側視圖，且圖9E的橫剖面圖對應於圖9D中的E-E剖面。
第三成型係藉由使用一側80之模型(一側的第二模型)及另一側90的模型(另一側之第二模型)將實施第二成型之後得到的RFID標籤夾緊，並藉由實施熱塑樹脂的注入成型而實施。如圖9A及9B所描繪的，一側80的模型包括形成RFID標籤之封裝的輪廓之輪廓凹部86。如圖9D及9E所描繪的，另一側90的模型，與一側80之模型相似，包括形成RFID標籤的封裝之輪廓的輪廓凹部96。在圖9B及9D的平面圖中，藉由虛線指示在第二成型後得到之RFID標籤的參考結構。
如圖9C所描繪的，在第二成型實施之後，一側80的模型從RFID標籤的第一表面22側(半導體裝置30的載置表面側)按壓RFID標籤。另一側90的模型從與第一表面22相對的第二表面24側按壓RFID標籤。本實施例中的第三成型係藉由熱塑樹脂56(第二熱塑樹脂)的注入成型而實施。參照藉由第二成型成型之熱塑樹脂50的凸部52、及55a至55f的位置，將熱塑樹脂56注入成型在引線框架之二表面(熱塑樹脂50)上。換言之，熱塑樹脂56參照凸部52在RFID標籤之垂直方向上的位置成型，並也參照凸部55a至55f在平面內方向上的位置成型。
在本實施例的第三成型中，一側80之模型的輪廓凹部86之主表面(底表面)接觸藉由熱塑樹脂50形成之第一表面22的凸部52。相似地，另一側90之模型的輪廓凹部96之主表面(底表面)接觸藉由熱塑樹脂50形成之第二表面24的凸部52。結果，在第三成型中，天線部10a在RFID標籤之法線方向(朝上或朝下的方向)上的位置係藉由實施第二成型而在該等二表面上形成之凸部52決定。
一側80之模型的輪廓凹部86之側表面及另一側90之模型的輪廓凹部96之側表面接觸藉由熱塑樹脂50形成之凸部55a至55f。結果，在第三成型中，天線部10a在RFID標籤之平面內方向(縱向及橫向方向)上的位置係藉由第二成型形成之凸部55a至55f決定。因此，在本實施例的第三成型中，也可將藉由第二成型形成之凸部52及凸部55a至55f使用為在垂直方向及平面內方向上之對準的參考。同時，也使用熱塑樹脂56填充曝露懸浮引線部16(引線切割部)。因此，根據本實施例的組態，可確實地防止引線框架10(天線部10a)的外部曝露，以實施樹脂成型。如圖8A及8B所描繪的，藉由熱塑樹脂50及熱塑樹脂56組態係實施第三成型後得到之最終產品的RFID標籤之封裝的外表面。
可將種類與實施第二成型時之熱塑樹脂50相同的樹脂使用為實施第三成型時的熱塑樹脂56。因此，構成RFID標籤之封裝的二熱塑樹脂50及56之邊緣可係不可察覺的。然而，本實施例並未受限於此，並可使用不同種類的樹脂。例如，當熱塑樹脂50的介電係數必需與熱塑樹脂56之介電係數不同時，此係有效的。
實施第三成型(注入成型)，使用熱塑樹脂56填充一側80之模型的輪廓凹部86及另一側90之模型的輪廓凹部96。當第三成型結束時，引線框架未曝露於表面上的RFID標籤如圖8A及8B所繪地完成。
雖然樹脂成型天線部10a依據在RFID標籤的封裝(熱塑樹脂50及56)之厚度方向上的位置具有不同效能(可實施通訊的距離)，根據本實施例的組態，因為可確實地控制天線部在封裝之厚度方向上的位置，可提供高效能RFID標籤。此外，因為可任意地設定天線部的位置，可藉由改變藉由第二成型形成之凸部的高度，將天線部佈置在RFID標籤的封裝之厚度方向上的任意位置。將描繪於圖8A及8B中的RFID標籤附接至使用用於識別之雙面帶或標籤等識別的物件。
[實施例2]
其次，將描述本發明之實施例2中之RFID標籤的組態及製造RFID標籤之方法。在本實施例中，因為引線框架10(引線框架天線)在實施第二成型之前的組態及其製造方法與實施例1之組態及方法相同，省略其描述。
首先，將參考圖10A及10B、及11A至11E，描述引線框架10的第二成型處理。圖10A及10B係引線框架10在第二成型實施之後的組態圖，且圖10A及10B分別描繪引線框架10的側視圖及平面圖。圖11A至11E係用於實施第二成型的模型之主部分的組態圖。圖11A及11B分別描繪一側之模型的橫剖面圖及平面圖，且圖11A的橫剖面圖對應於圖11B中之A-A橫剖面。圖11C描繪已使用一側的模型及另一側之模型夾緊引線框架10，然後已實施第二成型(樹脂成型)的狀態。圖11D及11E分別描繪另一側之模型的平面圖及側視圖，且圖11E的橫剖面圖對應於圖11D中的E-E橫剖面。
本實施例的第二成型係藉由使用一側60a之模型(一側的第一模型)及另一側70a的模型(另一側之第一模型)夾緊半導體裝置30載置於其上的引線框架10，然後藉由實施熱塑樹脂的注入成型而實施。如圖11A及11B所描繪的，一側60a的模型包括用於形成RFID標籤之至少部分封裝輪廓的輪廓凹部66a。輪廓凹部66a在如圖11B所描繪的平面圖中係正方形或矩形，但只要第三成型處理中的模型可確實地及穩定設定插入，實施例並未受限於此。當將引線框架10夾緊於一側60a之模型及另一側70a的模型之間時，一側60a的模型也包括將引線框架10之天線部10a保持成固定的凸部64a。在本實施例中，設置四個凸部64a，但實施例並未受限於此。然後，一側60a的模型也設有注入熱塑樹脂50a(第一熱塑樹脂)的澆道67a。然而，本實施例中之一側60a的模型不具有將引線框架10佈置在固定位置(在封裝之厚度方向上的預定位置)的凹部(對應於實施例1中的凹部62)。
如圖11D及11E所描繪的，與一側60a的模型相似，另一側70a的模型包括用於形成RFID標籤之至少部分輪廓的輪廓凹部76a(在平面圖中為正方形或矩形)。當將引線框架10夾緊於一側60a之模型及另一側70a的模型之間時，另一側70a的模型也包括將天線部10a保持成固定的凸部74a。在本實施例中，設置四個凸部74a，但實施例並未受限於此。在各凸部74a中，將三個凹溝槽75a形成為在夾緊引線框架10時，將天線部10a保持成固定。凹溝槽75a的數量依據天線部10a的形狀而適當地改變。然而，本實施例中之另一側70a的模型不具有將引線框架10佈置在固定位置(在封裝之厚度方向上的預定位置)的凹部(對應於實施例1中的凹部72)。
如圖11C所描繪的，設有澆道67a之一側60a的模型從第一表面12側(半導體裝置30的載置表面側)按壓引線框架10。另一側70a的模型從與第一表面12相對的第二表面14側按壓引線框架10。因此，熱塑樹脂50a的注入成型係從引線框架10的第一表面12側實施。
如圖10A及10B所描繪的，在針對引線框架10實施第二成型之後，以熱塑樹脂50a填充半導體裝置30、天線部10a、以及載置部10b。在本發明中，沒有任何凸部藉由第二成型形成在熱塑樹脂50a中，且除了形成通孔54a外，將熱塑樹脂50a組態成平面。同樣地，至於熱塑樹脂50a的側表面，未形成與描述於實施例1中之凸部55a至55f對應的凸部，且各側表面係平面的。
隨後，如圖12A及12B所描繪的，在第二成型實施之後，切割引線框架10以分割為複數個部分。圖12A及12B係引線框架在切割之後的組態圖(RFID標籤在實施第三成型前的組態圖)，且圖12A及12B分別描繪引線框架10的側視圖及平面圖。在第二成型實施之後，在圖10B描繪的連接引線部16切割引線框架10，以分割為複數個部分。在此狀態中，僅曝露殘餘連接引線部16及在通孔54a中的天線部10a，並以熱塑樹脂50填充其他組態元件。
其次，將參考圖13A至13D、及14A至14E，描述RFID標籤的第三成型處理。圖13A至13D係RFID標籤在第三成型實施之後的組態圖，且圖13A至13D分別描繪RFID標籤的側視圖、圖13D的B-B橫剖面圖、圖13D之C-C橫剖面圖、以及平面圖。圖14A至14E係用於實施第三成型的模型之主部分的組態圖。圖14A及14B分別描繪一側之模型的橫剖面圖及平面圖，且圖14A的橫剖面圖對應於圖14B中之A-A橫剖面。圖14C描繪藉由使用一側之模型及另一側的模型將第二成型之後得到的RFID標籤夾緊，然後實施第三成型(樹脂成型)的狀態。圖14D及14E分別描繪另一側之模型的平面圖及側視圖，且圖14E的橫剖面圖對應於圖14D中的E-E橫剖面。
本實施例的第三成型係藉由使用一側80a之模型(一側的第二模型)及另一側90a的模型(另一側之第二模型)將實施第二成型之後得到的RFID標籤夾緊，並藉由實施熱塑樹脂的注入成型而實施。如圖14A及14B所描繪的，一側80a的模型包括形成RFID標籤之封裝的輪廓之輪廓凹部86a。一側80a的模型包括於第三成型中在天線部10a之垂直方向上實施對準的四個凸部88。此外，一側80a的模型設有於第三成型中在天線部10a之平面內方向上實施對準的凸部89及89a，以與RFID標籤在第二成型實施後的四個側表面(區域150)各者的中心部接觸。
如圖14D及14E所描繪的，與一側80a之模型相似，另一側90a的模型包括形成RFID標籤的封裝之輪廓的輪廓凹部96a。另一側90a的模型另外包括於第三成型中在垂直方向上實施天線部10a之對準的四個凸部98。將凸部98設置在對應於凸部88的位置為佳，亦即，從垂直方向上觀看重疊的位置，但也可能將彼等設置在彼此不同的位置。此外，將另一側90a的模型設置成使得於第三成型中在平面內方向上實施天線部10a之對準的凸部99及99a與RFID標籤在實施第二成型之後的四個側表面(區域150)各者的中心部接觸。如圖14C所描繪的，當將RFID標籤夾緊於一側80a之模型及另一側90a的模型之間時，凸部89及89a分別與凹部99及99a接觸，以在平面內方向上實施RFID標籤的對準以確實地固定。在圖14B及14D的平面圖中，藉由虛線指示RFID標籤在實施第二成型之後的輪廓(區域150)及RFID標籤的參考結構。
當使用一側80a的模型及另一側90a之模型實施第三成型時，形成描繪於圖13A至13D中的RFID標籤。第三成型係藉由熱塑樹脂56a(第二熱塑樹脂)的注入成型而實施。在實施第三成型之後得到的RFID標籤中，將四個凹部58形成在第一表面22及第二表面24二者上。凹部58係於第三成型中在垂直方向上實施天線部10a的對準時藉由一側80a之模型的凸部88及另一側90a之模型的凸部98形成。
此外，在實施第三成型之後得到的RFID標籤中，將藉由一側80a之模型的凸部89a及另一側90a之模型的凸部99a形成的凹部59a形成在彼此相對之二側表面的中心部。此外，將藉由一側80a之模型的凸部89及另一側90a之模型的凸部99形成之通孔59形成在與形成凹部59a的該等二側表面不同之二側表面的中心附近。凹部59a及通孔59係於第三成型中在平面內方向上實施天線部10a的對準時形成。
因此，熱塑樹脂56a包括參照熱塑樹脂50a之外表面(主表面及側表面)的位置藉由引線框架之二表面(熱塑樹脂50a)的注入成型而形成的凹部58及59a以及通孔59。換言之，RFID標籤之主表面在垂直方向上的對準係藉由凹部58實施，且在平面內方向上的對準係藉由凹部59a及通孔59實施。根據本實施例的組態，因為確實地實施天線部的對準，可提供高效能的RFID標籤。
如上文所述，在實施例1及2的RFID標籤中，使用引線框架10形成天線部10a。因此，天線部之橫剖面的厚度增加且可減少天線部的尺寸。因為使用熱固性樹脂40填充半導體裝置30，可有效率地保護半導體裝置30。使用熱塑樹脂50及56(熱塑樹脂50a及56a)封裝RFID標籤。因此，可提供具有高抗性質，諸如抗撞擊性、氣候抗性、及抗水性，的RFID標籤。根據上述各實施例之製造RFID標籤的方法，可控制天線部在封裝樹脂(熱塑樹脂50及56、以及熱塑樹脂50a及56a)之厚度方向上(垂直方向)及平面內方向上的位置，以將天線部佈置在適當位置。
[實施例3]
其次，將描述本發明之實施例3中的無線充電天線部之組態及製造其的方法。本實施例的無線充電天線部係產生電動勢的無線充電天線部，其用於無線充電器等。
本實施例的無線充電器與實施例1及2的RFID標籤相反，未載置半導體裝置。因此，在本實施例中，未實施描述於實施例1及2中的第一成型、以及保護天線並實施天線之位置控制的第二成型，且僅實施決定係最終產品的無線充電天線部之輪廓的第三成型。
首先，參考圖15A及15B，將描述使用為本實施例中的無線充電天線部之引線框架(引線框架天線)的組態。圖15A及15B係在本實施例中使用為無線充電天線部之引線框架100的組態圖，且圖15A及15B分別描繪引線框架100的平面圖及側視圖。引線框架100係以，與實施例1及2的引線框架10相似，例如，具有0.15mm之厚度的銅合金或鐵合金的金屬製造，其係藉由衝印成型處理(按壓處理)或蝕刻處理形成。引線框架100係藉由包括功能如同無線充電天線的天線部100a而組態。然而，本實施例的天線部100a並未受限於描繪於圖15A的形狀，並可藉由其他形狀組態。
可藉由切割處理(未圖示)切割引線框架100以分割成數塊，並將由虛線包圍之區域220用於製造一無線充電天線部。換言之，在圖15A中，描繪在切割後使用為三個無線充電天線部之引線框架100的一部分。
其次，將參考圖16A及16B，描述引線框架100的第二成型處理。圖16A及16B係引線框架100在第二成型實施之後的組態圖，且圖16A及16B分別係引線框架100的側視圖及平面圖。本實施例的第二成型係，與實施例2相似，藉由使用一側之第一模型及另一側的第一模型(未圖示)夾緊引線框架100，並藉由實施熱塑樹脂的注入成型而實施。
一側之第一模型及另一側的第一模型包括形成無線充電天線部的封裝之至少部分輪廓的輪廓凹部。此等模型包括當夾緊引線框架100時，將引線框架100之天線部100a保持成固定的凸部。將夾緊時將天線部100a保持成固定的凹溝槽形成在一側之第一模型及另一側的第一模型之至少一者的凸部上。凹溝槽的數量依據天線部100a的形狀而適當地改變。
一側的模型從引線框架100之第一表面320側按壓引線框架100。另一側的模型從與第一表面320相對的第二表面340側按壓引線框架100。因此，將引線框架100夾緊並針對引線框架100實施熱塑樹脂500(第一熱塑樹脂)的注入成型。
如圖16A及16B所描繪的，在第二成型之後的引線框架100中，使用熱塑樹脂500填充天線部100a。在本實施例中，熱塑樹脂500在第二成型之後係平面的，並將通孔540形成在預定位置。通孔540係藉由使用模型之凸部(凹溝槽形成於其中的凸部)按壓天線部100a而形成，以防止天線部100a在藉由模型夾緊時變形(在第二成型時)及由於樹脂流動壓而變形。
隨後，在第二成型之後切割引線框架100以分割為如圖17A及17B所描繪之複數個部分。圖17A及17B係已切割引線框架的組態圖(無線充電天線部在實施第三成型前的組態圖)，且圖17A及17B描繪引線框架的側視圖及平面圖。在第二成型之後，在圖17B描繪的四個連接引線部160切割引線框架100，以分割為數塊。在此狀態中，僅曝露殘餘連接引線部160及在通孔540中的天線部100a，並以熱塑樹脂500填充其他組態元件。
其次，將參考圖18A及18B，描述無線充電天線部的第三成型處理。圖18A及18B係無線充電天線部在第三成型之後的組態圖，且圖18A及18B分別描繪無線充電天線部的側視圖及平面圖。本實施例的第三成型係藉由使用一側之第二模型及另一側的第二模型(未圖示)於第二成型之後夾緊無線充電天線部，並藉由實施熱塑樹脂560(第二熱塑樹脂)之注入成型而實施。
一側的第二模型及另一側之第二模型包括形成無線充電天線部的封裝之輪廓的輪廓凹部。此等模型設有於第三成型時在垂直方向上實施天線部100a之對準的二凸部。此外，此等模型設有於第三成型時在平面內方向上實施天線部100a之對準的凸部，以在第二成型之後與無線充電天線部之四個側表面各者的中心部接觸。因此，在夾緊無線充電天線部時，無線充電天線部在平面內方向上的對準係在此等凸部彼此接觸的狀態中實施，以確實固定。
藉由熱塑樹脂560(第二熱塑樹脂)的注入成型實施第三成型。如圖18A及18B所描繪的，第三成型之後的無線充電天線部設有在第一表面420及第二表面440二者上的二凹部580。當在第三成型中在垂直方向上實施天線部100a的對準時，凹部580藉由設置在一側之第二模型及另一側的第二模型各者上的二凸部形成。
此外，藉由一側之第二模型及另一側的第二模型各者的四個凸部，在第三成型之後，將二通孔590及二凹部590a形成在無線充電天線部中。通孔590及凹部590a係於第三成型中在平面內方向上實施天線部100a的對準時形成。
因此，熱塑樹脂560包括參照熱塑樹脂500之外表面(主表面及側表面)藉由在引線框架的二表面(熱塑樹脂500)上實施注入成型而形成的凹部580及590a以及通孔590。換言之，無線充電天線部之主表面在垂直方向上的對準係藉由凹部580實施，且在平面內方向上的對準係藉由通孔590及凹部590a實施。根據本實施例的結構，因為確實地實施天線部的對準，可提供高效能無線充電天線部。
此外，在本實施例的無線充電天線部中，形成通孔550。連接天線部100a的曝露部170a係由通孔550構成。一懸浮引線部160也構成用於連接天線的曝露部170b。然而，本實施例並未受限於此，且也可能將曝露部170a及170b之至少一者組態成曝露。可將曝露部170a，相似於曝露部170b，曝露於無線充電天線部外側。
使用在本實施例之第二成型及第三成型中的模型具有與實施例2中之模型的特徵相同之特徵，但本實施例並未受限於此，且本實施例的無線充電天線部也可藉由使用與實施例1中之模型的特徵具有相同之特徵的模型製造。
如上文所述，在本實施例的無線充電天線部中，天線部100a係藉由使用引線框架100形成。因此，天線之橫剖面的厚度增加，且可減少天線的尺寸。使用熱塑樹脂500及560封裝無線充電天線部。因此，可提供具有高抗性質，諸如抗撞擊性、氣候抗性、及抗水性，的無線充電天線部。根據本實施例之製造無線充電天線的方法，可控制天線部在封裝樹脂(熱塑樹脂500及560)之厚度方向上(垂直方向上)及平面內方向上的位置，以將天線部佈置在適當位置。
根據上述各實施例，因為防止變形及外部曝露，並也在固定位置實施天線部的樹脂成型，可提供高效能RFID標籤及無線充電天線部、製造該RFID標籤及無線充電天線部的方法、以及用於製造該RFID標籤及無線充電天線部的模型。
當已參考模範實施例而描述本發明後，待理解本發明並未受限於該等已揭示之模範實施例。下文之申請專利範圍待受最廣泛之解釋以包含所有此種修改及等效結構與功能。
例如，在實施例1及2的RFID標籤中，半導體裝置係使用熱固性樹脂填充，但實施例並未受限於此且半導體裝置也可能直接使用熱塑樹脂(第一熱塑樹脂)填充。因此，在實施例1及2中，RFID標籤也可藉由僅使用熱塑樹脂(第一熱塑樹脂及第二熱塑樹脂)而不使用熱固性樹脂而組態。在此情形中，第一熱塑樹脂係藉由第一成型處理成型，而第二熱塑樹脂係藉由第二成型處理成型。
凸部係藉由實施例1中之第一熱塑樹脂的成型而形成在RFID標籤之側邊上，且凹部係藉由實施例2中之第一熱塑樹脂的成型而形成在RFID標籤之側邊上，但第一熱塑樹脂的成型也可藉由組合在RFID標籤之側邊的凹部及凸部而實施，且因此第二熱塑樹脂的參照係藉由第一熱塑樹脂成型。
10、100．．．引線框架
10a、100a．．．天線部
10b．．．載置部
12、22、320、420．．．第一表面
14、24、340、440．．．第二表面
16、160．．．引線部
30．．．半導體裝置
32．．．焊料
40．．．熱固性樹脂
50、50a、500．．．第一熱塑樹脂
52、55a、55b、55c、55d、55e、55f、64、64a、74、74a、88、89、89a、98、99、99a．．．凸部
54、54a、59、540、550、590．．．通孔
56、56a、560．．．第二熱塑樹脂
58、59a、62、72、580、590a．．．凹部
60、60a、80、80a．．．側
66、66a、76、76a、86、86a、96、96a．．．輪廓凹部
67、67a．．．澆道
70、70a、90、90a．．．另一側
75、75a．．．凹溝槽
120、150、220．．．區域
170a、170b．．．曝露部
圖1A及1B係在實施例1中用於RFID標籤之引線框架天線的組態圖(載置半導體裝置之前的狀態)。
圖2A及2B係在實施例1中用於RFID標籤之引線框架天線的組態圖(載置半導體裝置之後的狀態)。
圖3A及3B係在實施例1中用於RFID標籤之引線框架天線的組態圖(第一成型實施後的狀態)。
圖4A及4B係在實施例1中用於RFID標籤之引線框架天線的組態圖(第二成型實施後的狀態)。
圖5A至5E係在實施例1中用於實施引線框架天線之第二成型的模型之主部分的組態圖。
圖6A至6F係描繪在實施例1中用於實施引線框架天線之第二成型的模型之變化的圖。
圖7A及7B係在實施例1的切割後之引線框架天線的組態圖(第三成型實施前的RFID標籤)。
圖8A及8B係在實施例1中實施第三成形後之RFID標籤的組態圖。
圖9A至9E係在實施例1中用於實施RFID標籤之第三成型的模型之主部分的組態圖。
圖10A及10B係在實施例2中用於RFID標籤之引線框架天線的組態圖(第二成型實施後的狀態)。
圖11A至11E係在實施例2中用於實施RFID標籤之第二成型的模型之主部分的組態圖。
圖12A及12B係在實施例2的切割後之引線框架天線的組態圖(第三成型實施前的RFID標籤)。
圖13A至13D係在實施例2中實施第三成形後之RFID標籤的組態圖。
圖14A至14E係在實施例2中用於實施RFID標籤之第三成型的模型之主部分的組態圖。
圖15A及15B係在實施例3中用於無線充電天線部之引線框架天線的組態圖。
圖16A及16B係在實施例3中用於無線充電天線部之引線框架天線的組態圖(第二成型實施後的狀態)。
圖17A及17B係在實施例3中的切割後之引線框架天線的組態圖(第三成型實施前的無線充電天線部)。
圖18A及18B係在實施例3中實施第三成形後之無線充電天線部的組態圖。
10．．．引線框架
10a．．．天線部
10b．．．載置部
120．．．區域

Claims (3)

  1. 一種實施無線通訊的RFID標籤，包含：天線部，由引線框架形成；半導體裝置，載置在該引線框架上；第一射出成型熱塑樹脂，形成於該引線框架的二表面上，使得該半導體裝置受填充，並包括在該引線框架相對兩側之第一凸部，以及在該第一射出成型熱塑樹脂的側表面之第二凸部；以及第二射出成型熱塑樹脂，形成於該引線框架的二表面上而在垂直方向上與該第一熱塑樹脂之該第一凸部的表面對準，該第二射出成型熱塑樹脂在平面內方向上，與在該第一射出成型熱塑樹脂的側表面之該第二凸部的表面對準，其中，將模型之凹凸部內的該天線部之部分固定以於垂直方向上對準該天線部，該第一射出成型熱塑樹脂係藉由使用該模型所形成，其中，該第一射出成型熱塑樹脂係設置有通孔，該通孔係藉由使用該模型之該凹凸部以對準該天線部而形成，其中該天線部之該部分係曝露於該通孔中，其中該通孔及該天線部之該部分係填充有該第二射出成型熱塑樹脂，其中該第二射出成型熱塑樹脂之表面及該第一射出成型熱塑樹脂之該第一及第二凸部之該表面構成該RFID標籤之封裝的平坦外表面，以及 其中該天線部之全部係填充有該第一及第二射出成型熱塑樹脂。
  2. 一種實施無線通訊的RFID標籤，包含：天線部，由引線框架形成；半導體裝置，載置在該引線框架上；第一射出成型熱塑樹脂，形成於該引線框架的二表面上，使得該半導體裝置受填充；以及第二射出成型熱塑樹脂，形成於該引線框架的二表面上而在垂直方向及平面內方向上與該第一熱塑樹脂之外表面對準，其中，將模型之凹凸部內的該天線部之部分固定以於垂直方向上對準該RFID標籤之封裝的該天線部，該第一射出成型熱塑樹脂係藉由使用該模型所形成，其中，該第一射出成型熱塑樹脂係設置有通孔，該通孔係藉由使用該模型之該凹凸部以對準該天線部而形成，其中該天線部之該部分係曝露於該通孔中，其中該通孔及該天線部之該部分係填充有該第二射出成型熱塑樹脂，其中該第一射出成型熱塑樹脂之該外表面及該第二射出成型熱塑樹脂之表面構成該RFID標籤之該封裝的外表面，且該外表面具有在該引線框架相對兩側之第一凸部，其中該第一射出成型熱塑樹脂之該外表面曝露至該封裝的外部，且該外表面具有在該封裝的側表面之第二凸部，其中，該第一凸部係藉由在垂直方向上介於該第一及 第二射出成型熱塑樹脂間之對準所形成，且該第二凸部係藉由在平面內方向上介於該第一及第二射出成型熱塑樹脂間之對準所形成，以及其中該天線部之全部係填充有該第一及第二射出成型熱塑樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之RFID標籤，其中該半導體裝置係裸晶或藉由實施該裸晶的樹脂成型而形成的半導體封裝，其中該半導體裝置係藉由焊料與該引線框架的載置部連接，且其中該半導體裝置係以熱固性樹脂填充。
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