KR101025771B1

KR101025771B1 - Ｒｆｉｄ 태그 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101025771B1
Application number: KR1020040006462A
Authority: KR
Inventors: 임세진
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2004-01-31
Filing date: 2004-01-31
Publication date: 2011-04-04
Also published as: KR20050078157A

Abstract

본 발명은 외부 환경으로부터 안전하고, 제조 방법이 단순한 안테나 회로 장치 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여, 소정의 공진 주파수를 갖는 안테나 코일부가 형성되어 있는 리드 프레임, 상기 안테나 코일부의 일 단부와 타 단부를 전기적으로 연결하는 와이어, 상기 안테나 코일부에 실장되어 있는 칩, 상기 안테나 코일부의 일 면에 배치되며, 상기 안테나 코일부를 고정하는 고정부재 및, 상기 리드 프레임, 상기 와이어, 상기 칩 및 상기 고정부재를 밀봉하도록 형성되어 있는 몰딩부를 구비하고, 상기 고정부재가 비전도성 물질로 형성되는 RFID 태그 및 이를 제조하는 방법을 제공한다.

Description

ＲＦＩＤ 태그 및 이의 제조 방법 {Radio frequency identification tag and method for manufacturing it}

도 1은 종래기술에 따른 스마트 라벨의 평면도이고,

도 2는 도 1의 C-C선에 따라 취한 스마트 라벨의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그의 일례인 스마트 라벨의 평면도이고,

도 4a는 도 3의 A-A선에 따라 취한 스마트 라벨의 단면도이고,

도 4b는 도 3의 B-B선에 따라 취한 스마트 라벨의 단면도이고,

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 라벨의 제조 방법을 단계별로 도시한 도면들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스마트 라벨 105 : 리드 프레임

110 : 안테나 코일부 120 : 지지부

130 : 고정부재 140 : 와이어

150 : 플립칩 실장부 160 : 플립칩

170 : 몰딩부 175 : 이방성 도전 필름

본 발명은 RFID 태그(radio frequency identification tag) 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 리드 프레임을 이용한 RFID 태그 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

근래에는 통신 기술뿐만 아니라 유통 분야를 포함한 전 산업 분야에서 무선 주파수(RF, radio frequency)를 이용한 기술이 폭 넓게 사용되고 있다. 레이더 장치뿐만 아니라 차량의 충돌 방지 시스템과 같은 안전 장치, 스마트 카드 및 무선 인식(RFID, radio frequency identification) 장치와 같은 기술 분야에서도 무선 주파수 기술이 사용되고 있다. 그 중에서도, 정보 기술의 비약적인 발전에 따른 전자 상거래의 발달을 실현하기 위한 기반으로 무선 인식 기술이 도입되고 있다. 예를 들어, 상품의 위치 추적, 재고 관리 등 상품의 전반적인 흐름을 파악하여 상품의 생산 및 판매를 보다 효과적으로 완료할 수 있다는 점에서, 무선 주파수 시스템의 사용이 확대되고 있다.

이러한 무선 주파수 기술을 실행하기 위해 무선 주파수 시스템은 안테나, 트랜스폰더(transponder) 그리고 리더기(reader) 등과 같은 구성 요소를 구비한다. 다른 여타 기술 분야에서와 마찬가지로, 무선 주파수 시스템도 경량화, 소형화 및 박막화의 요구를 충족시키기 위하여, 각각의 구성 요소는 컴팩트화된다.

안테나는 전자기장에서 전자기 유도 원리에 따라 전자기파 형태의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 수동 소자인데, 스마트 카드, 휴대폰 및 무선 인식 테그에 있어서는 소형 박막 요구성을 만족하면서 효과적으로 신호를 송수신하기 위하여, 통상적으로 루프 안테나(loop antenna), 바람직하게는 루프 안테나의 다양한 유형 중 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 형태의 루프 안테나가 사용된다. 인쇄 회로 기판 형태의 루프 안테나는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 레진(PET, polyethylene Terephthalate resin)의 박막 필름인 기판 상에 형성된 금속 피막을 에칭함으로써 얻어진 회로이다.

도 1 및 도 2는 RFID 태그의 일례로서 종래기술에 의한 스마트 라벨(10)을 도시하고 있다. 도 1은 스마트 라벨(10)에서 보호지(18)와 이형지(19)가 제거된 상태를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 C-C선을 따라 취한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 스마트 라벨(10)은 루프 안테나층(11)이 형성된 박막 필름(20)과, 박막 필름(20)의 상부에 배치되는 보호지(18)와, 하부에 배치되는 이형지(19)를 구비한다.

루프 안테나층(11)의 일부분에는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)(15)을 이용하여 반도체 칩(12)이 실장되어 있다. 또한, 루프 안테나층(11)의 일 단부와 타 단부 사이를 연결하는 솔더레지스트층(solder resist layer)(13)이 형성되어 있으며, 솔더레지스트층(13) 상에는 은 인쇄(14) 및 초음파를 이용한 크림핑(crimping)으로 루프 안테나층(11)의 일 단부와 타 단부가 전기적으로 연결되어 있다.

박막 필름(20)과 보호지(18)는 제1접착부재(16)에 의하여 접착되어 있으며, 박막 필름(20)과 이형지(19)는 제2접착부재(17)에 의하여 접착되어 있다.

그런데, 이러한 종래기술에 따른 스마트 라벨(10)은 사용시 박막 필름(20)이 외부로 노출될 우려가 크기 때문에, 화학 약품이나 기계적 충격에 취약한 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제0276660호에 무선 주파수 태그의 제조방법에 대한 기술에 개시되어 있다. 대한민국 등록특허 제0276660호는 박막의 무선주파수 태그를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 리드 프레임 안테나에 반도체 칩을 실장한 후 이를 밀봉함으로써, 외부 환경으로부터 안전한 무선주파수 태그를 제조하는 기술이다.

하지만, 리드 프레임에 반도체 칩을 실장할 때, 반도체 칩을 지지하기 위하여 별도의 지지부재를 배치하고, 실장 부분을 캡슐화시키는 공정이 부가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 외부 환경으로부터 안전하고, 제조 방법이 단순한 RFID 태그 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정의 공진 주파수를 갖는 안테나 코일부가 형성되어 있는 리드 프레임, 상기 안테나 코일부의 일 단부와 타 단부를 전기적으로 연결하는 와이어, 상기 안테나 코일부에 실장되어 있는 칩, 상기 안테나 코일부의 일 면에 배치되며, 상기 안테나 코일부를 고정하는 고정부재 및, 상기 리드 프레임, 상기 와이어, 상기 칩 및 상기 고정부재를 밀봉하도록 형성되어 있는 몰딩부를 구비하고, 상기 고정부재가 비전도성 물질로 형성되는 RFID 태그를 제공한다.

삭제

또한 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 RFID 태그에서, 상기 안테나 코일부는 에칭에 의하여 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 리드 프레임을 준비하는 단계, 상기 리드 프레임을 에칭하여 안테나 코일부 및 상기 안테나 코일부를 지지하는 지지부를 형성하는 단계, 상기 안테나 코일부를 고정부재를 이용하여 고정하는 단계, 상기 지지부를 제거하는 단계, 상기 안테나 코일부에서 플립칩이 실장될 부분을 제거하는 단계, 상기 안테나 코일부의 일 단부와 타 단부를 전기적으로 연결하는 단계, 상기 플립칩 실장부에 플립칩을 실장하는 단계 및, 상기 리드 프레임을 몰딩하는 단계를 구비하고, 상기 고정부재가 비전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 제조 방법을 제공한다.

삭제

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 태그의 일례로서 스마트 라벨(100)이 도시되어 있다. 도 3은 몰딩부(170)가 제거된 상태를 도시한 스마트 라벨(100)의 평면도이고, 도 4a는 도 3의 스마트 라벨(100)을 A-A선을 따라 취한 단면도이고, 도 4b는 도 3의 스마트 라벨(100)을 B-B선을 따라 취한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 스마트 라벨(100)은 중앙부분에 소정의 공진 주파스를 갖 는 루프형 안테나 코일부(110)가 형성되어 있는 리드 프레임(105)과, 안테나 코일부(110)의 일 단부(110a)와 타 단부(110b)를 전기적으로 연결하는 와이어(140)와, 안테나 코일부(110)에 실장되어 있는 플립칩(160), 안테나 코일부(110)의 일 면에 배치되며, 안테나 코일부(110)를 고정하는 고정부재(130), 리드 프레임(105), 와이어(140), 플립칩(160) 및 고정부재(130)를 밀봉하도록 형성되어 있는 몰딩부(170)을 구비한다. 리드 프레임(105)은 실질적으로 사각형의 형상이며, 바람직하게는 박막의 도전성 금속으로 형성된다. 또한, 안테나 코일부(110)는 다양한 방법으로 형성될 수 있으나, 에칭에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.

몰딩부(170)는 에폭시 몰딩 컴파운드를 이용하여 형성되어 있으며, 몰딩부(170)에 의하여 내부 요소들이 외부 환경으로부터 차단된다.

안테나 코일부(110)의 일 단부(110a)와 타 단부(110b)는 와이어(140)에 의하여 안테나 코일부(110)의 상부 방향으로 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 플립칩(160)이 이방성 도전 필름(175)을 이용하여 안테나 코일부(110)의 일부분에 실장되어 있다. 플립칩(160)의 경우도, 와이어(140)와 유사하게 안테나 코일부(110)의 상부면으로 실장되어 있다.

안테나 코일부(110)가 박막의 금속으로 형성되므로 이 부분에 처짐 현상이 발생할 가능성이 매우 크다. 따라서, 안테나 코일부(110)의 처짐 및 변형을 방지하기 위하여 안테나 코일부(110)에 다수의 고정부재들(130)이 배치되어 있다. 고정부재들(130)은 안테나 코일부(110)에 실장되는 플립칩(160)과, 와이어(140)의 설치를 방해하지 않기 위하여, 안테나 코일부(110)의 하면에 배치된다. 바람직하게는, 고정부재들(130)이 도전성 안테나 코일부(110)의 전기적 도통을 막기 위하여, 비전 도성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 고정부재(130)의 일례로서 4개의 리드 락 테이프(lead lock tape)(130)가 안테나 코일부(110)의 중심을 기준으로 4방향으로 대칭적으로 배치되어 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 라벨(100)은, 몰딩부(170)에 의하여 외부와 차단되기 때문에 외부 환경의 변화로부터 안전해지고, 고정부재(130)에 의하여 안테나 코일부(110)가 지지되므로 구조적으로 안정적이 된다.

이러한 구조를 가지는 스마트 라벨(100)의 제조 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 라벨(100)의 제조방법을 도시하고 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 먼저 박막의 리드 프레임(105)을 준비하고, 준비된 리드 프레임(105)을 에칭하여, 안테나 코일부(110) 및 안테나 코일부(110)를 지지하는 지지부(120)를 형성한다. 안테나 코일부(110)는 사각형 루프 안테나이며, 지지부(120)에 의하여 리드 프레임(105)의 안테나 코일부(110)가 처지는 것을 억제한다. 스마트 라벨(100)은 리드 프레임(105)을 일단위로 하여 제조할 수도 있지만, 바람직하게는 도시된 바와 같이 다수개의 리드 프레임들(105)을 동시에 준비하여 제조한다.

그 후에는 안테나 코일부(110)의 하면에 고정부재(130)의 일례로서 리드 록 테이프들(130)을 붙인다. 리드 록 테이프들(130)은 안테나 코일부(110)의 중심을 기준으로 4방향으로 대칭적으로 배치하여 붙인다. 또한, 이후에 지지부(120)가 제 거되어야 하므로, 리드 록 테이프(130)는 지지부(120)에는 접착되지 않도록 위치된다. 리드 록 테이프(130)와 같은 고정부재(130)로는 비전도성 재료를 이용하여 형성하는 것이, 안테나 코일부(110)와의 도통을 방지하기 위하여 바람직하다.

리드 록 테이프들(130)이 붙여져 안테나 코일부(110)가 안정적으로 지지되면, 지지부(120)를 컷팅기를 이용하여 제거한다. 지지부(120)의 제거에 의하여, 사각형 루프 안테나가 완성된다.

또한, 안테나 코일부(110)에서도 플립칩(160)이 실장될 부분(150)이 컷팅기에 의하여 제거된다. 상기 지지부(120)의 제거 단계와 상기 플립칩 실장부(150)의 제거 단계가 동시에 수행되는 것이 바람직하다.

그 후, 안테나 코일부(110)의 일 단부와 타 단부를 와이어(140)를 이용하여 전기적으로 연결한다. 와이어(140)는 안테나 코일부(110)의 상부 방향을 통하여 연결되는데, 이는 도 4b를 참조하면 된다.

와이어(140)에 의하여 안테나 코일부(110)의 일 단부와 타 단부가 연결된 후에는, 도 5f에 도시된 바와 같이 이방성 도전 필름(175)을 이용하여 플립칩 실장부(150)에 플립칩(160)을 실장한다.

그 후에는, 리드 프레임(105)을 몰딩하여 몰딩부(170)를 형성함으로써, 리드 프레임(150)을 외부로부터 차단시킨다. 몰딩을 수행하여 스마트 라벨(100)을 만든 후에는, 각각의 스마트 라벨(100)을 절단하여 사용한다. 몰딩은 에폭시 몰딩 컴파운드를 이용하여 내부의 플립칩(160)과 안테나 코일부(110) 등을 밀봉도록 형성된다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.

본 발명에 따른 RFID 태그 및 이의 제조 방법은 아래와 같은 효과를 가진다.

첫째, 리드 프레임에 의하여 안테나 회로가 형성되기 때문에 제작이 단순해진다.

둘째, 안테나 코일부가 비전도성 고정부재에 의하여 지지되어, 전기적으로 안정됨과 동시에 안테나 코일부의 처짐 및 변형이 방지된다.

셋째, 리드 프레임이 몰딩부에 의하여 외부와 차단되므로, 외부 환경의 변화로부터 안전하게 작동된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

소정의 공진 주파수를 갖는 안테나 코일부가 형성되어 있는 리드 프레임;

상기 안테나 코일부의 일 단부와 타 단부를 전기적으로 연결하는 와이어;

상기 안테나 코일부에 실장되어 있는 칩;

상기 안테나 코일부의 일 면에 배치되며, 상기 안테나 코일부를 고정하는 고정부재; 및

상기 리드 프레임, 상기 와이어, 상기 칩 및 상기 고정부재를 밀봉하도록 형성되어 있는 몰딩부;를 구비하고,

상기 고정부재는 비전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그(radio frequency identification tag).
삭제
제1항에 있어서, 상기 안테나 코일부는 에칭에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
리드 프레임을 준비하는 단계;

상기 리드 프레임을 에칭하여 안테나 코일부 및 상기 안테나 코일부를 지지하는 지지부를 형성하는 단계;

상기 안테나 코일부를 고정부재를 이용하여 고정하는 단계;

상기 지지부를 제거하는 단계;

상기 안테나 코일부에서 플립칩이 실장될 부분을 제거하는 단계;

상기 안테나 코일부의 일 단부와 타 단부를 전기적으로 연결하는 단계;

상기 플립칩 실장부에 플립칩을 실장하는 단계; 및

상기 리드 프레임을 몰딩하는 단계;를 구비하고,

상기 고정부재는 비전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 제조방법.
삭제