JP2006072866A

JP2006072866A - 電子タグ

Info

Publication number: JP2006072866A
Application number: JP2004257833A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tase; 隆田勢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】低コストで機械的信頼性に優れた、電子タグを製造することが困難であった。
【解決手段】半導体チップ表面の電極に接続したワイヤの接続部とその両端に開口部をもつ円筒形状をした柔軟性のある樹脂やシリコンゴムと同材質で補強し、半導体チップに接続したワイヤ全体を樹脂で加熱封止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体チップを搭載した電子タグに関する。

特許文献１には、表面及び裏面に接続端子を持つ半導体チップへのダイポールアンテナの接続方法について記載されている。その接続方法を図６に示す。半導体チップ100の表面及び裏面に接続端子を持つ半導体チップ100をガラス管190に入れ、ジュメット200とリード線210を介して挟み込み、ガラス管190を加熱して封止する。リード線２１０は、アンテナとなり電子タグが完成される。

また、特許文献２には、倍圧整流回路を用いることにより、アンテナ端子としてシリコン基板の裏面から取り出す旨が記載されている。

特開２００２−２６９５２０号公報

特開２００４−１２７２３０号公報

特許文献１に記載されるような、半導体チップ表面及び裏面に接続端子を持つＩＣチップ構造は、次の様な課題がある。接続したワイヤを曲げると柔軟性がないため、ワイヤが変形し通信特性が低下する。半導体チップとワイヤの接続部分が、境界部分が外部（曲げ）応力により、変形し破損する。これらの要因により、連続使用が厳しく機械的信頼性を確保することができない。本発明は、外部応力に強く高信頼性の電子タグを提供することを目的とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記とおりである。
電子タグを両端に開口部をもつ円筒形状をした柔軟性のある樹脂やシリコンゴム（被覆チューブ）の中に挿入し、被覆チューブを加熱することによって、被覆チューブ全体又は両端が加熱封止する構造とすることを特徴とする電子タグである。

外部応力に強く、高信頼性に優れた低コスト電子タグとすることが出来る。

図1（ａ）は、本発明による電子タグの断面図である。半導体チップ100の表裏に設けた表面電極110とアース端子130に異方導電性フィルム120を形成し、その上部にワイヤ140で半導体チップ100をサンドイッチするように仮接着（120℃程度の温度で加熱圧着）する。その後、本圧着（200℃程度の温度で加熱圧着）を行って電気的接続を行うことにより、ダイポール型アンテナに実装した電子タグ220が得られる。また、ワイヤ140の接続は、表裏に設けた表面電極110及びアース端子130の代わりに半導体チップ100の片面のみに設けた表面電極110に接続しても構わない。

また、接続方法としては、半田、銀ペースト、超音波ボンディング、合金接続のいずれかの接続部にレジンモールド150を塗布し、接続部を強固に固定する。
ワイヤ140の素材には、Ａｕ-Ｃｄ（金−カドミウム）、Ｔｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ（銅−アルミニウム−ニッケル）合金などの形状記憶合金等を用いる。また、0.01mmφから5mmφのものが好適である。また、このアンテナ太さは、左右同じ太さに限定されない。

このようにすることによって、図１（b）に示すように外部応力によりワイヤ１４０に形状変化が生じても電子タグに熱を伝えることで形状記憶合金等を素材とするワイヤ１４０が初期形状に戻る。従い、業務用洗濯機で洗浄される厚手の硬質布地（ジュータン、足拭きマット）等に挿入しても外部からの捻れ、圧縮、引張り、曲げ応力等が生じるクリーニング工程に最適となる。また、クリーニング工程内の乾燥、アイロン作業の中で電子タグに熱が伝わるため、初期形状に戻ることが可能となる。よって、取り扱いが容易で信頼性の高く、安価な構造を特徴とする電子タグが可能となる。

また、外部応力でワイヤの形状が変わっても、電子タグ全体に熱を伝えることで初期形状に戻る特性を持っているため、一般クリーニングやリネンサプライ業界等の衣料品の個別認識を行うことが可能となる。

図2は、図１（ａ）の電子タグを被覆チューブで覆ったものを示す平面図及び断面図である。
補強樹脂170と、被覆チューブ160を設ける以外は図１（ａ）の構成と同様である。図１（ａ）の形態の電子タグを形成した後、ワイヤ140を円筒形状の柔軟性のあるシリコンゴム等の補強樹脂160に通し、補強樹脂とともに被覆チューブ160内に挿入し加熱封止する。

被覆チューブ160、補強樹脂170は、誘電率（ε：イプシロン）が大きい材料を用いることが通信距離を伸ばす上で好ましい。
このように接続部の両端に柔軟性な補強樹脂で補強することで、接続部の補強効果が増し、捻れ、圧縮、引張り、曲げ応力に強い構造となる。

図3は、図１（ａ）の電子タグを図2とは異なる形状の被覆チューブで覆ったものを示す平面図及び断面図である。
補強樹脂170と、被服チューブ160を設ける以外は図１（ａ）の構成と同様である。図１（ａ）の形態の電子タグを形成した後、ワイヤ140に円筒形状をした柔軟性のあるシリコンゴム等の補強樹脂160を通し、樹脂を被覆チューブ160内に挿入し、被服チューブの全体と両端を加熱することによって収縮密閉させる。

このような構造にすることにより、半導体チップとワイヤの接続部は、被覆チューブにより一体で収縮固定される。また、被覆チューブ160内ではワイヤ140は被覆チューブ160の内側に接触していない状態となるため、外部からの応力に強い構造となる。

図4は、図2の電子タグを更に被覆チューブで覆ったものを示す平面図及び断面図である。被覆チューブ180を設ける以外は図2の構成と同様である。図４の形態の電子タグを形成した後、円筒形状をした被覆チューブ180内に再挿入し、加熱することで接続部が被覆チューブ160、180で二重構造で収縮固定されとなるため、外部応力に強い構造となる。
被覆チューブ180は、誘電率（ε：イプシロン）が大きい材料を用いることが通信距離を伸ばす上で好ましい。

ワイヤ140と被覆チューブ160・180は、フレキシブル構造のため、強制的に外部より応力を与えてもフレキシブル作用があるため、初期形状に戻る特性がある。よって、外部応力により電子タグのアンテナに形状変化があっても、熱を伝えることでアンテナが初期形状に戻る際、被覆チューブも同様に初期状態に戻る二重特性を利用した電子タグが提供可能となる。

図5は、図2の電子タグを更に図４とな異なる形状の被覆チューブで覆ったものを示す平面図及び断面図である。被覆チューブ180を設ける以外は図2の構成と同様である。図4の形態の電子タグを形成した後、円筒形状をした被覆チューブ180内に再挿入し、被覆チューブ180の全体と両端を加熱することによって収縮密閉させる。このような構造にすることにより、被覆チューブ160内部ではワイヤ140は、被覆チューブ160内に接触していない状態となるため、外部からの応力に強い構造となる。

このようにすることにより、電子タグのワイヤ形状が変わっても任意の温度を与えることで、初期形状に戻る特徴があるため、取り扱いに不備が生じても特性劣化がない構造を特徴とする電子タグが可能となる。

本発明の第１の実施例を示す図。本発明の第２の実施例を示す図。本発明の第３の実施例を示す図。本発明の第４の実施例を示す図。本発明の第５の実施例を示す図。従来方法を示す図。

符号の説明

100…半導体チップ、110…表面電極、120…異方導電性フィルム、130…アース端子、140…ワイヤ、150…レジンモールド、160…被覆チューブ、170…補強樹脂、180…被覆チューブ1、190…ガラス管、200…ジュメット、210…リード線、220…電子タグ。

Claims

半導体チップ表面に設けられた電極に接続したワイヤを送受信用アンテナとして用いる電子タグであって、
前記ワイヤは形状記憶合金からなり、熱が伝わることによって初期形状に戻ることを特徴とする電子タグ。
請求項１記載の電子タグにおいて、
前記半導体チップとワイヤは、被覆チューブ内に挿入されていることを特徴とする電子タグ。
請求項２記載の電子タグにおいて、
前記被覆チューブの両端が収縮密閉されていることを特徴とする電子タグ。