JP2010528357A - 接点パッドに接続されたトランスポンダアンテナを有するデバイスの製造方法および得られたデバイス - Google Patents
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Abstract
【選択図】図8
Description
本発明は、特に、接点パッドに接続されたトランスポンダアンテナを有するデバイスの製造方法および得られたデバイスに関するものである。
このインサートは、特に、ラミネートシート、電子パスポートのカバー、身分証明書、無線周波数通信機能を備えたあらゆる製品の中に挿入されるようになっており、そのため、その厚みが重要性をもつ。
製作中、嵌込み用工具は、キャビティの前で嵌込みを停止し、キャビティの上を通過し、キャビティの後で改めて線を固定する。
その後、チップまたはモジュールを、チップの接触子が線に対面するような形でキャビティの下から導入した後、溶接による接続を実施する。
チップは、基板上に設置され、接点チップに対し特に溶接線結合「ワイヤボンディング」によって接続されている。
この技術では、接点チップを拘束する予備位置づけ、および、先に示したとおり接続部を後で被覆することが必要となる。
−基板上に載置された接続終端部分を有するアンテナを製作する過程と、
−基板上に接点パッドを設置し、接点パッドと終端部分との間にエネルギーを取込むことにより溶接の形でアンテナの終端部分に接点パッドを接続する過程を含む方法にある。
−アンテナは、織地の備った可撓性支持体上に刺繍または縫製によって製作されており、方法には、終端部分を担持する基板面と反対側の基板面上に特にシートまたは層の形で補強材料を配置する過程が含まれている;
−補強用層またはシートは、アンテナを製作した後に配置する;
−方法は、アンテナの接続終端部分近傍で基板および/または補強用シートもしくは層の中にキャビティを形成する過程を含む;
−方法は、マイクロ回路に結着された接点パッドをアンテナの終端部分と対面して設置する過程を含み、マイクロ回路は、少なくとも一部分がキャビティ内に挿入されている;
−方法は、熱圧着タイプまたは超音波溶接を実施する過程を含む;
−溶接には、支持体内へのアンテナの終端部分の押込みに対する支えとなるアンビルが利用される;
−アンビルは、接続すべき終端部分が、溶接中、アンビルにより支持されるように、接続すべき終端部分に対面して少なくとも補強用シートまたは層を貫通する;
−アンテナ線は、少なくとも一本の非導電線に結着されたハイブリッド線である。
−アンテナは、織地の備った可撓性支持体上に刺繍または縫製によって製作されており、デバイスは終端部分を担持する基板面と反対側の基板面上にシートまたは層の形で補強材料を含む;
−デバイスは、アンテナの接続終端部分近傍で基板および/または補強用シートもしくは層の中にキャビティを含む;
−接点パッドは、マイクロ回路に結着され、基板および基板上に載置されたアンテナの終端部分と対面して配置されており、一方、マイクロ回路は、少なくとも一部分がキャビティ内に挿入されている;
−パッドは、溶接される面とは反対側のパッドの面上にパッドを横断して溶接マークを有する;
−デバイスは、接続される各終端部分に対面して補強材料内に穿孔を有する;
−アンテナ線は、少なくとも一本の非導電線に結着されたハイブリッド線である。
アンテナは、溶接(S)により終端部分に接続されている。
ここではアンテナは、電気化学エッチングによって製作される。
トラックは、例えば幅2mm/5mmといったパッドに比べ微細なものである。
モジュールは、誘電支持フィルムを含んでいてもいなくてもよい。
パッドは、接続作業中、アンテナの端部7、8上に、それらと接触状態で載置されており、デバイス1は平面P上に載置されている。
アンテナは、重合体シート2b上への導電線の嵌込みによって製作される。
導電線は、塗料または絶縁外装13で被覆され得る。
支持体は、全ての薄い織地がそうであるように腰の強さ、剛性がないという点において可撓性である。
縦糸と横糸の間のゆるい網目(m)は、例えば、厚み80μmまたは48dtexのポリアミド製の糸で、両方向において200μm〜300μmの間に含まれる。
その上、織地2fは、通常特に対角線方向で、例えば、少なくとも3%〜20%だけ手で伸ばすことができるという点において、寸法的に安定していない。
この伸長は、生産時の繰出し張力下で基板の繰出し方向、縦糸または横糸方向において1%未満である。
商標Teslinで公知のものなどの多孔質プラスチックシートまたは合成紙を付加することにより、安定化材料15の固定が行なわれる。
ただし、場合によっては、その前に実施することもできるが、その場合の効率は比較的悪く、刺繍機またはミシンの針を損傷する危険性などがある。
基板は、生産性および使用の容易さという観点から極めて薄いものである。
パッド付きマイクロ回路20への接続は、その後、あらゆる公知の手段で、特にフリップチップ(flip−chip)により実施可能である。
しかしながら、この結着には、非導電線24が少なくとも一本含まれていればよい。
非導電線24は、好ましくは、熱エネルギーまたは超音波エネルギーの作用下で溶融するように熱溶融性または熱可塑性である。
好ましくは、接続中、アンビルがアンテナ線を支持することになる。
接点パッド5、6は、被覆されたマイクロ回路28に結着されている。
マイクロ回路は、少なくとも一部分がキャビティ内に挿入され、かくしてデバイスの全体の厚みが減少している。
端部は、チップの方向に直面する。
接続工具Tは、線とパッドに対し横方向に押し当てられ、その結果、パッドの上面(自由面11)に対応する二つの溶接マーク30が生じる。
両マークは互いに平行であり、かつパッド5および6の分離線Lに対して平行である。
この場合、非常に細いアンビルEは、支持体の材料15をクリープさせながら、かつ/または、補強材料15に結着された、または、結着されていない繊維質支持体2fのメッシュを開きながら、支持体を横断して接点パッドに対してアンテナ線を押しつける。
場合によって、二枚のフィルムまたはシートの間のインサートとして役立つか、あるいはカバーシートおよび/またはプリントシートの支持体として役立つように、デバイスの基板は、最終的に、一般に0.76mmのチップカードの厚み以下のさまざまな厚みを有することができる。
標準的には、基板は、例えば0.1mm〜0.5mmの厚みを有することができる。
この腰の強さの欠如により、アンテナの製作前後に、特に基板上での割り付けにより、モジュール、マイクロ回路、もしくは接点パッドまたはキャビティを精確に位置づけすることが、困難、さらには不可能になる。
すなわち、基板の腰の強さが欠如し割り付けが困難であることから、キャビティの位置づけが不良となる危険性がある。
逆に、キャビティ無しでこの補強材を付加することは、基板に寸法上の安定性をもたらすと思われるが、チップまたはモジュールを導入し接点パッドをアンテナの接続部分に近づけて優れた溶接を実現するためのキャビティが無いという点において、超音波または熱圧着による接続がより困難になると思われる。
この場合、溶接工具(サーモード)が線上に直接押し当てられ一つの形態においてはアンテナ線を囲む汚染材料と接触した状態となるかまたはモジュールがアンテナの巻回のそばまたはその下に設置されることから、超音波または熱圧着での溶接による接続の際に溶接工具の汚染、染みが発生する可能性がある。
アンテナ線は、また、所々で累積的にまたは交互に絶縁線と接触していてよい。
アンテナ線は、刺繍糸または縫製糸と呼ばれる非導電線を用いて基板上に固定される。
アンテナの終端部分、すなわち、停止点は、除去すべき支持体のゾーン内で実現されるか、または重ね合わされていてよい。
押抜きにより停止点を除去する場合、対応する終端部分は、一つのキャビティの縁部まで延びる。
必要があれば、チップを、特にフリップチップによりパッド上または基板後部面上に、または公知のあらゆる手段、さらには溶接線タイプの手段による従来の接続のために接点パッド上に設置してもよい。
この接続は、パッドと終端部分の間にエネルギーをもたらすことによって溶接の形で実施され、溶接エネルギーは、熱圧着タイプの溶接にはサーモードを用いて、また超音波溶接には超音波チップを用いて、パッド上に直接加えられる。
アンビルは、アンテナ線が、それ自体細く、かつ/または基板および/または補強材料が軟らかいために基板内に押込まれる傾向をもつことから、なおさら推奨される。
アンビルの断面は、およそ0.3×1mm2〜1×5mm2の断面積をもつ矩形または正方形である。
先験的に、溶接に際して、トラックまたは終端部分が、その支持体に対し伝達する圧力は、表面比および表面圧のため、パッドが伝達する圧力よりも大きい。
このため、当業者は、通常とは逆の接続形態を選ぶことを断念することになる。
シートは、例えば、パスポートもしくはチップカード、または別の物体のシートまたはカバーとして使用される材料で構成され得る。
その後、サイズに合わせた切断を行なう。
必要な場合には、その他の過程において、この切断を行なうこともできる。
2 基板
3 アンテナ
5 接点パッド
6 接点パッド
7 接続終端部分
8 接続終端部分
11 パッド面
16 パッド
17 穿孔
18 線状アンテナ
19 非導電線
20 マイクロ回路
22 ハイブリッド線
24 非導電線
26 キャビティ
28 マイクロ回路
30 溶接マーク
32 パッド面
34 基板面
36 基板面
38 溶接
40 表面
Claims (23)
- 接点パッドに接続されたトランスポンダアンテナを有するデバイスの製造方法において、
− 基板上に載置された接続終端部分(7b、8b)を有するアンテナ(3)を製作する過程と、
− 基板上に接点パッド(5、6)を設置し、接点パッド(5、6)と終端部分(7b、8b)の間にエネルギーを取込むことにより溶接(38)の形でアンテナの終端部分(7b、8b)に接点パッドを接続する過程とを含み、
接点パッド(5、6)が、アンテナの接続終端部分(7b、8b)に対面した一表面(40)を有するような形で設置され、
前記部分が、基板(2、2b、2f)の上に配置され、
溶接エネルギーが、接点パッド(5、6)上に直接加えられることを特徴とする、デバイスの製造方法。 - アンテナが、織地の備った可撓性支持体(2f)上に刺繍または縫製によって製作されること、
および、
終端部分を担持する基板面(34)と反対側の基板面(36)上に、シートまたは層の形で補強材料(15)を配置する過程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 補強用層またはシートが、アンテナを製作した後に配置されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- アンテナの接続終端部分(7b、8b)近傍で、基板および/または補強用シートもしくは層の中に、キャビティ(26)を形成する過程を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
- マイクロ回路(20)に結着された接点パッドを、アンテナの終端部分(7b、8b)と対面して設置する過程を含み、
マイクロ回路は、少なくとも一部分がキャビティ(26)内に挿入されていることを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 熱圧着タイプまたは超音波溶接(38)を実施する過程を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 溶接には、支持体内へのアンテナの終端部分の押込みに対する支えとなるアンビル(E)が利用されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 接続終端部分(7b、8b)が、溶接中、アンビルにより支持されるように、アンビルが、接続すべき終端部分に対面して少なくとも補強用シートまたは層(15)に、一つの穴(17)を貫通させることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- アンテナ線(3)が、その表面全体にわたり、少なくとも一つの絶縁コーティング(13)を有し、かつ/または、所々で絶縁線と接触していることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法。
- アンテナ線が、非導電線(19)を用いて基板上に固定されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
- アンテナ線が、少なくとも一本の非導電線に結着されたハイブリッド線(22)であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。
- 非導電線(19)が、少なくとも所々で、アンテナ線を囲んでいることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一つに記載の方法。
- 非導電線(19)が、熱溶融性または熱可塑性であることを特徴とする、請求項11または請求項12に記載の方法。
- 基板上に導電線を固定する技術が、縫製、刺繍、嵌込みから選択されていることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 接点パッド(5、6)に接続されたアンテナ(3)を有するデバイスにおいて、
前記デバイスが、基板と、基板(2、2b、2f、15)上に載置された接続終端部分(7b、8b)を備えたアンテナとを含み、
前記アンテナが、溶接(38)により終端部分に接続されており、
電気接点パッドが、アンテナの接続終端部分(7b、8b)に対面した一つの表面(40)を有し、
前記部分が、基板上に配置されていることを特徴とする、デバイス。 - アンテナ(3)が、織地の備った可撓性支持体(2f)上に刺繍または縫製によって製作されていること、および、
デバイスが、終端部分を担持する基板面と反対側の基板面上に、シートまたは層の形で補強材料(15)を含むことを特徴とする、請求項15に記載のデバイス。 - アンテナの接続終端部分近傍で、基板および/または補強用シートもしくは層の中に、キャビティ(26)を含むことを特徴とする、請求項15または請求項16に記載のデバイス。
- 接点パッドが、基板および基板上に載置されたアンテナの終端部分と対面してマイクロ回路(20)に結着され、
一方、マイクロ回路は、少なくとも一部分が、キャビティ(26)内に挿入されていることを特徴とする、請求項17に記載のデバイス。 - パッドが、溶接される面とは反対側のパッドの面上にパッドを横断して溶接マーク(30)を有することを特徴とする、請求項15〜18のいずれか一つに記載のデバイス。
- 接続される各終端部分に対面して補強材料内に、穿孔(17)を有することを特徴とする、請求項15〜19のいずれか一つに記載のデバイス。
- アンテナ線が、少なくとも一本の非導電線に結着されたハイブリッド線(22)であることを特徴とする、請求項15〜20のいずれか一つに記載のデバイス。
- 非導電線が、熱溶融性または熱可塑性であることを特徴とする、請求項15〜21のいずれか一つに記載のデバイス。
- 請求項15〜22のいずれか一つに記載のデバイスを含む、非接触チップカード、パスポートなどの無線周波数通信電子製品。
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