KR101503859B1 - Ｒｆｉｄ 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 ｒｆｉｄ 트랜스폰더 물건 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 ｒｆｉｄ 트랜스폰더 물건 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 예컨대 비접촉식 칩 카드 또는 신분증으로 확대 가공될 수 있고 다층 구조를 갖는 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법이 제안되며, 이 경우 적어도 하나의 코일 형태의 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물을 포함하는 RFID-안테나의 제 1 부분은 캐리어층 상에 배치되어 있으며, 상기 안테나 구조물의 제 1 부분 상에는 칩이 직접 장착되어 콘택팅되어 있고, 상기 칩 위에는 보상층이 배치되어 있으며, 상기 보상층은 상기 칩 영역 내에서 매립 개구를 가지며 상기 RFID 안테나의 제 1 부분과 커버층 위에 존재하는 브리지 구조물이 상호 교차하는 영역 내에서는 적어도 2개의 콘택팅 개구들을 가지며, 그리고 적층 결과 개별 층들이 서로 연결된다.

Description

ＲＦＩＤ 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 ＲＦＩＤ 트랜스폰더 물건 {METHOD FOR PRODUCING AN RFID TRANSPONDER PRODUCT, AND RFID TRANSPONDER PRODUCT PRODUCED USING THE METHOD}
본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification) 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 RFID 트랜스폰더 물건들에 관한 것이다. 이 경우 RFID 트랜스폰더 물건은 적어도 하나의 트랜스폰더 안테나 및 상기 트랜스폰더 안테나(이하에서는 안테나 구조물로도 언급됨)에 연결된 적어도 하나의 집적 회로(이하에서는 칩으로도 언급됨)를 구비하고 그리고 무선 데이터 교환을 위해 상응하는 리더들(reader)을 가진 회로 어레인지먼트를 의미한다. 상기와 같은 평면 RFID 트랜스폰더 물건들의 대표적 예들은 비접촉식 칩 카드, 신분증, 출입 카드, 승차권 등이 있으며, 그 외에도 추후에 전술한 최종 부품들로 확대 가공되는 프리-라미네이트들(pre-laminate)을 예로 들 수 있다.
RFID 트랜스폰더 물건들은 강한 기계적 하중을 받을 수 있으며, 상기 하중은 특히 물건 내부로의 칩 집적 그리고 트랜스폰더 안테나와 상기 칩의 전기 연결을 높은 수준으로 요구한다. 이러한 하중은 제조 공정 중에, 예컨대 다수의 층들을 상호 적층 할 때뿐만 아니라 상기 물건들을 사용할 때에도 발생할 수 있다.
이러한 이유로 칩들은 바람직하게 캡슐형 구조적 형상으로 삽입되며, 상기 구조적 형상에서는 칩이 별도의 하우징 내에 배치되어 있다. 따라서 신분증들 또는 상기 신분증들의 일차 제작물들(primary product)에 있어서는 설계를 위한 구조적 두께가 주어지며, 상기 두께는 본질적으로 내장된 칩 두께에 의해 결정된다. 이에 대한 예는 특히 일부 칩 카드 타입들에서 사용되는 통상의 칩 모듈들이며, 상기 칩 모듈들에서는 칩의 콘택팅이 추가의 서브 캐리어(subcarrier), 예컨대 소위 리드 프레임을 통해서 간접적으로 이루어진다. 이 경우에는 먼저 칩이 다이 본딩 기술(die-bonding technology)에 의해 리드 프레임 상에 고정되고, 그 다음에는 칩의 연결면들이 와이어 본딩 기술(wire-bonding technology)에 의해 상기 리드 프레임에 연결된다. 그리고 나서 칩을 구비한 상기 리드 프레임은 에폭시 수지에 의해 캐스팅된다. 회로 어레인지먼트 내부에서의 칩 콘택팅은 노출되는 리드 프레임 연결 단자들이 콘택팅됨으로써 이루어진다.
캡슐형의 구조적 형상으로 설계된 칩들은 바람직하게 다수의 권선으로 구성되는 와이어 안테나의 단부들에 연결되고 그 결과로 고유한 RFID 부재를 형성하게 된다. 예시적으로 상기와 같은 어레인지먼트는 WO 2008/058616 A1호에서 진술된다.
네이키드 칩들(nacked chip), 즉 고유한 하우징 내에 배치되어 있지 않은 칩들의 제작은 한 편으로는 물건들의 이러한 구조적 높이를 현저히 감소시킬 수는 있지만, 다른 한 편으로는 칩의 파괴 또는/및 칩의 콘택팅 손상 위험을 증가시킨다.
설치된 와이어 안테나들, 예컨대 다수의 권선으로 구성되는 절연된 구리선 대신 평면으로 설계된 안테나 구조물들이 사용되면, 하나 또는 다수의 안테나 권선이 연결될 수 있는 구조물이 요구된다. 이러한 브리지 구조물의 사용하에서는 안테나 구조물의 한 단부가 RFID 칩의 제 1 연결 단자에 연결된다. RFID 칩의 제 2 연결 단자는 안테나 구조물의 다른 단부에 직접 연결된다.
선행 기술에 따르면, 필수적인 전도성 브리지를 구현하기 위한 상이한 구조적 변형예들이 공지되어 있으며, 상기 변형예들은 과학 기술적으로 항상 부가적인 콘택물 재료의 사용을 야기한다.
따라서 DE 10 2007 054 692 A1호에는 RFID-인레이(inlay)를 위한 구조가 기술되며, 상기 구조에서는 상이한 안테나 섹션들이 캐리어의 반대편에 놓인 캐리어의 기판 측들 상에 배치되어 있다. 상기 기판 내에는 하나 이상의 관통 개구가 존재하고, 상기 관통 개구를 이용하여 금속 증착 동안에 반대편에 놓인 기판 측들 상에 배치된 안테나 섹션들 간의 전도성 연결이 만들어진다.
EP 1 433 368 A1호에서 기재되는 구조의 경우에는, 내부 도체 트랙의 리드(reed)가 2개의 절개부를 관통하여 다른 기판 측면을 따라서 설치되고, 그 결과 상호 교차될 권선들은 기판 재료에 의해서 리드에 대해 절연된다.
WO 01/39114 A1호는 절연 래커 재료가 실크 스크린 프린팅에 의해서 브리지 커넥팅(connecting) 포인트들 사이에 제공되는 구조를 기술한다. 브리지의 제공은 마찬가지로 전도성 래커 층을 실크 스크린 프린팅함으로써 이루어진다. 이어서 절연 재료로 이루어진 보호층의 제공도 마찬가지로 실크 스크린 프린팅에 의해 이루어진다.
WO 98/011507 A1호에서 기술되는 구조의 경우에는, 안테나가 전도성 잉크를 프린팅함으로써 형성되고, 절연은 절연체를 프린팅함으로써 형성되며, 그리고 브리지도 마찬가지로 전도성 잉크를 프린팅함으로써 형성된다.
브리지 구조를 형성하기 위한 또 다른 예는 EP 1 742 173 A2호에 공개된다. 다층식 카드 구조에서 안테나 코일 구조물은 캐리어층 상에 위치하고, 상기 캐리어층은 리세스를 가지며, 상기 리세스는 칩 모듈의 하부 부분, 즉 내장된 칩을 수용한다. 캐리어층 위에는 보상층이 제공되며, 상기 보상층은 칩 모듈의 상부 부분을 수용할 목적으로, 즉 서브 캐리어에 사용된다. 추가의 리세스들은 안테나 브리지를 형성하기 위하여 제공된다.
맨 먼저 안테나 구조물이 캐리어층 상으로 옮겨지고, 그리고 나서 보상층이 적층되며, 칩이 내장된 칩 모듈은 상기 안테나 구조물 상에 배치되고, 상기 보상층 상에는 브리지가 프린팅되며, 이 경우 모든 단계는 시트 포맷으로 실행된다. 전도성 브리지는 보상층의 상부면에 직접 제공되는데, 예를 들면 전도성 페이스트의 프린팅에 의해서 제공된다. 이 경우 상기 페이스트는 보상층의 상부면 상에 프린팅되면서 동시에 개구들 위에도 프린팅된다.
따라서 칩 및 상기 칩의 콘택 포인트들에 작용하는 전압이 감소될 수 있는 개선된 RFID 트랜스폰더 물건들 그리고 그러한 RFID 트랜스폰드 물건들을 제조하기 위한 개선된 방법들이 필요하다. 본 발명의 목적은, 한편으로는 기계적 하중으로부터 층 구조 내부에 있는 네이키드 칩을 보호하고 브리지 구조를 구현하기 위한 기술적으로 간단한 구조물을 구현하며, 다른 한 편으로는 롤-투-롤 기술들의 사용하에 매우 생산적인 제조 공정을 가능하게 하는 구조적인 어레인지먼트를 개발하는 것이다.
상기 목적들은 특허 청구항 1의 특징들을 갖는 방법 및 특허 청구항 11의 특징들을 갖는 RFID 트랜스폰더 물건에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들 및 개선 예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.
따라서 본 발명에서 제안되는 RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법은 하기의 단계를 포함한다:
1. 표면적에 리세스가 없는 비전도성 캐리어층 상에 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비한 상호 교차가 없는 코일 형태의 안테나 구조물 그리고 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비한 커넥팅 구조물을 형성하는 단계,
2. 플립칩 기술로 네이키드 칩을 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물의 상기 칩 터미널들에 콘택팅하는 단계,
3. 비전도성 보상층 내에서 매립 개구를 상기 네이키드 칩의 크기 및 위치에 상응하게 형성하고 그리고 2개의 콘택팅 개구를 상기 브리지 터미널들의 위치에 상응하게 형성하는 단계,
4. 비전도성 커버층 상에 2개의 커넥팅 터미널을 구비한 브리지 구조물을 형성하는 단계,
5. 상기 보상층을 상기 캐리어층 위에 위치 설정함으로써, 상기 네이키드 칩이 상기 보상층의 매립 개구 내에 배치되고 상기 콘택팅 개구들이 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들 위에 배치되며, 그리고 상기 커버층을 상기 보상층 위에 위치 설정함으로써, 상기 커넥팅 터미널들이 상기 보상층의 콘택팅 개구들 위에 배치되는 단계,
6. 적층 또는 접착에 의해 상기 캐리어층, 보상층 및 커버층을 서로 연결하는 단계.
이 경우 당업자는, 특히 상이한 층들에서 실시되는 상기 방법 단계들이 부분적으로 동시에, 즉 등시성으로 실행될 수 있다는 점을 자연히 이해하게 된다. 이 점에 있어서 넘버링(numbering)에 의한 순서는 필수적으로 지켜야하는 순서를 암시하지 않는다; 오히려 선택된 넘버링은 단지 특정 단계에 대한 기준을 간소화할 목적으로만 사용된다. 예를 들어 캐리어층에서 실시될 단계들은 단계 1 또는/및 단계 2로 설계될 수 있는 반면, 동시에 보상층에서는 단계 3이 실행되거나/실행되고, 동시에 커버층에서는 단계 4가 실행된다. 거의 동시에 단계 5 및 단계 6이 동일한 방식으로 이루어질 수 있는데, 후속하는 바와 같이 바람직한 롤-투-롤 방법의 예에서 계속해서 설명된다.
기술된 방법에 의해서는 외부의 기계적 하중에 대해 비교적 높은 견고함을 갖는 RFID 트랜스폰더 물건들이 제조될 수 있으며, 이 경우 제조는 공지된 방법들에 비해 간단하고 경제적으로 유리하게 이루어진다. 동시에 지금까지보다 더 간단한 방식으로 코일 형태의 전도성 안테나 구조물을 통해서 전도성 브리지 구조물을 전기적으로 절연할 수 있다.
따라서 기술된 방법은 예컨대 비접촉식 칩 카드 또는 신분증으로 확대 가공될 수 있고 다층 구조를 갖는 어레인지먼트를 제조하는 것이며, 이 경우 적어도 하나의 코일 형태의 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물을 포함하는 RFID 안테나의 제 1 부분은 제 1 절연층, 즉 캐리어층 상에 배치되어 있고, 상기 안테나 구조물의 제 1 부분 상에는 칩이 직접 설치되어 콘택팅되어 있으며, 상기 칩 위에는 절연 중간층, 즉 보상층이 배치되어 있고, 상기 보상층은 상기 칩 영역 내에서 칩 크기에 상응하게 제 1 리세스, 즉 매립 개구를 가지며 상기 RFID 안테나의 제 1 부분과 RFID 안테나의 제 2 부분, 즉 브리지 구조물이 상호 교차하는 영역 내에서는 적어도 2개의 리세스, 즉 콘택팅 개구들을 가지며, 상기 브리지 구조물은 추가의 층 상에, 즉 커버층 상에 위치하고, 그리고 적층 결과 개별 층들이 서로 연결되어 있다.
바꾸어 말하자면, 기술된 방법에 의해서는, RFID 안테나의 제 1 부분 및 상기 RFID 안테나의 제 1 부분 상에 설치된 칩을 갖는 제 1 층(캐리어층), 상기 칩을 위한 하나의 리세스(매립 개구)와 적어도 2개의 홀(콘택팅 개구들)을 갖는 절연성 재료로 이루어진 중간층(보상층) 및 전도성 브리지 구조물(커버층 위에 제공됨)을 갖는 상부층(커버층)을 포함하는 어레인지먼트가 얻어지며, 이 경우 적층 시에는 절연층(보상층)의 두께 선택 및 압력에 의해 하부 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물 그리고 상부 브리지 구조물의 전도성 층들이 서로 프린팅되어 부분적으로 변형되며, 그로 인해 상기 전도성 층들은 지속적인 콘택을 형성한다. 적층 동안에 칩은 중간층(보상층)에 의해 보호된다.
한번 더 달리 표현하자면, 전술된 방법에 의해서는 다층 구조물을 포함하는 어레인지먼트가 제조되는데, 상기 구조물의 경우에 RFID 안테나의 제 1 부분(안테나 구조물 및 커넥팅 구조물)은 제 1 층(캐리어층) 상에 배치되어 네이키드 칩에 직접 연결되어 있으며, 상기 네이키드 칩 위에는 제 2 층(보상층)이 배치되며, 상기 제 2 층은 안테나 구조물의 제 2 부분(브리지 구조물)에 대한 전기적 콘택을 형성하기 위해 상기 안테나 구조물과 상기 커넥팅 구조물 영역 내에 있는 적어도 하나의 리세스(콘택팅 개구) 및 상기 칩 영역 내에 있는 하나의 리세스(매립 개구) 그리고 층들의 적층 공정 시에 상기 RFID 안테나의 제 1 부분에 연결되는 RFID 안테나의 제 2 부분(브리지 구조물)을 갖는 제 3 층(커버층)을 가지며, 상기 제 3 층(커버층)은 상기 제 2 층(보상층) 위에 제공된다.
캐리어층, 보상층 및 커버층의 재료들은 예를 들어 플라스틱 박막으로 채워질 수도 또는 채워지지 않을 수도 있으며, 그러나 상기 재료들은 종이, 판지, 부직포, 방직된 재료 또는 직물로 채워질 수도 또는 채워지지 않을 수도 있다. 이 경우 모든 층들이 동일한 재료로 이루어질 필요는 없다. 예를 들어 보상층은 플라스틱 박막일 수 있는 반면에 캐리어층 및 커버층은 종이로 이루어진다. 반대로 보상층이 종이로 이루어지는 반면에 캐리어층 및 커버층은 플라스틱 박막인 조합들도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 안테나 구조물 또는/및 커넥팅 구조물 또는/및 브리지 구조물이 프린팅 방법들에 의해서 제조되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 프린팅 방법들은 예컨대 실크 스크린 프린팅, 스텐실 프린팅(stencil printing), 패드 프린팅(pad printing), 오프셋 프린팅(offset printing), 잉크젯 또는 다른 적합한 방법들이며, 상기 방법들에서는 전도성 구조물들을 형성하기 위하여 전도성 잉크, 전도성 폴리머, 프린팅 페이스트, 무기 또는 유기 전도성 입자, 즉 나노 입자를 갖는 재료 등 또는 그와 유사한 재료가 사용된다. 대안적으로 안테나 구조물 또는/및 커넥팅 구조물 또는/및 브리지 구조물(상기 브리지 구조물은 적어도 부분적으로)은 감산적인(subtractive) 방법에 의해서, 예를 들면 선택적 에칭에 의해서 제조될 수 있다. 이러한 경우 에칭에 의해 형성된 전도성 경로의 단부들에는 선택적으로 전도성 재료가 적층됨으로써 상기 브리지 구조물의 커넥팅 터미널들의 비교적 큰 두께가 제조될 수 있으며, 이러한 비교적 큰 두께의 제조는 재차 프린팅에 의해서 생성될 수 있다.
이 경우 브리지 구조물의 커넥팅 터미널들의 두께는 상기 브리지 구조물의 나머지 부분보다 크게 제조될 수 있거나/제조될 수 있고, 안테나 구조물과 커넥팅 구조물의 브리지 터미널들의 두께는 상기 안테나 구조물 또는 커넥팅 구조물의 나머지 부분보다 크게 제조될 수 있다. 상기와 같이 두께가 두꺼운 터미널들은 콘택팅 개구에 의한 전기 콘택의 안전한 제조를 더 쉽게 한다.
또한, 2개의 보상층은 서로 겹쳐서 배치되는데, 그 중 하부 보상층 내에는 매립 개구 및 콘택팅 개구들이 형성되고, 상부 보상층 내에서는 콘택팅 개구들만 형성된다. 따라서 상기 상부 보상층은 네이키드 칩도 덮는다.
본 발명의 방법의 한 실시 예에서는, 네이키드 칩이 접착제에 의해 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물의 칩 터미널들에 콘택팅될 수 있다. 상기 실시 예는 납땜 방법들에 비해 장점들을 갖지만, 그러나 상기 납땜 방법들도 가능하며, 이러한 납땜 방법들도 본 발명에 함께 포함된다. 대안적으로는 상기 네이키드 칩이 아직 완전히 경화되지 않은 안테나 구조물과 커넥팅 구조물의 칩 터미널들 상에 직접 배치될 수 있으며, 그 결과 부가적인 접착제가 필요하지 않게 된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 한 실시 예에 따르면, 연결되는 다수의 RFID 트랜스폰더 물건들은 롤-투-롤 프로세스(roll-to-roll process)로 제조되고, 상기 RFID 물건들은 후속해서 분리된다. 이 경우 캐리어층, 보상층 및 커버층의 출발 재료들은 각각 롤-투-롤 프로세스들로 제공될 수 있다. 상기 재료들은 동시에 언롤링(unrolling)되고, 이어서 상응하는 방법 단계들이 실시된다. 상이한 층들은 마지막 단계에 적층되며, 이 경우 상기 층들은 롤, 시트 또는 그들의 조합물로 제공된다. 따라서 동일한 유형의 다수의 어레인지먼트들이 생성되며, 상기 어레인지먼트들은 예를 들면 커팅 또는 천공에 의해 즉시 분리될 수 있다. 대안적으로는 맨 먼저 적층물 트랙이 와인딩되어, 추후 어느 한 시점에 분리될 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 RFID 트랜스폰더 물건은 후속해서 적어도 한쪽에서 추가의 층에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로 예를 들어 자가 접착되는 RFID 라벨들이 제조될 수 있다. 추가의 층들은 이 경우 종이, 판지, 부직포, 방직된 재료 또는 직물과 같은 섬유 재료로 이루어질 수 있으며 RFID 트랜스폰더 물건의 한쪽에 또는 양쪽에 접착될 수 있다. 대안적으로 RFID 트랜스폰더 물건은 플라스틱 재료로 이루어진 2개의 추가 층 사이에 삽입될 수 있으며, 그로 인해 예를 들면 크레디트 카드, 액세스 제어 카드 및 그와 유사한 물건들이 제조될 수 있다.
기계적 하중에 대해 비교적 높은 견고함을 갖는 본 발명에서 제안된 RFID 트랜스폰더 물건은 함께 적층되는 비전도성 캐리어층, 비전도성 보상층 및 적어도 하나의 비전도성 커버층을 포함하며, 이 경우 상기 캐리어층 상에는 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비하는 상호 교차가 없는 코일 형태의 안테나 구조물, 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비하는 커넥팅 구조물 그리고 플립칩 기술에 의해 안테나 구조물과 커넥팅 구조물의 칩 터미널들에 콘택팅된 네이키드 칩이 배치되어 있으며, 상기 보상층 내에는 매립 개구가 상기 네이키드 칩의 크기 및 위치에 상응하게 배치되고 그리고 적어도 2개의 콘택팅 개구가 상기 브리지 터미널들의 위치에 상응하게 배치되어 있고, 상기 커버층 상에는 브리지 구조물의 나머지 부분보다 큰 두께를 갖는 2개의 커넥팅 터미널을 구비하는 브리지 구조물이 배치되어 있으며, 그리고 캐리어층, 보상층 및 커버층 서로는, 상기 네이키드 칩이 상기 보상층의 매립 개구 내에 배치되고, 상기 콘택팅 개구들이 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들 위에 배치되며, 상기 커넥팅 터미널들이 상기 보상층의 콘택팅 개구들 위에 배치되고, 상기 브리지 구조물의 커넥팅 터미널들이 안테나 구조물 및 커넥팅 구조물의 브리지 터미널들에 전도성 연결되도록 배치되어 있다.
본 발명에서 제안된 RFID 트랜스폰더 물건의 실시 예는 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 캐리어층, 보상층 및 커버층을 도시한 도면이고,
도 2는 적층하기 직전에 있는 상기 3개 층 모두의 횡단면을 도시한 도면이다.
도 1에는 캐리어층(1), 보상층(5) 및 커버층(7)이 도시되어 있다. 표면적이 밀폐된 상기 캐리어층(1) 상에는 코일 권선들(21), 칩 터미널(23) 및 브리지 터미널(22)을 구비하는 상호 교차가 없는 코일 형태의 안테나 구조물(2) 그리고 전도성 경로(31), 칩 터미널(33) 및 브리지 터미널(32)을 구비하는 커넥팅 구조물(3)이 배치되어 있다.
안테나 구조물(2) 및 커넥팅 구조물(3)의 칩 터미널들(23, 33) 상에는 네이키드 칩(4)이 플립 칩 기술로 배치되어 콘택팅되어 있다.
상기 커버층(7) 상에는 2개의 커넥팅 터미널(62)을 구비하는 브리지 구조물(6)이 배치되어 있으며, 이 경우 상기 브리지 구조물(6)의 커넥팅 터미널들(62)은 그들 사이에서 연장되는 전도성 경로(61)보다 큰 두께를 가질 수 있다. 커버층(7)은 헤드를 통해 디스플레이되기 때문에, 상기 브리지 구조물(6)의 배열은 보상층(5) 상에 있는 콘택팅 개구들(52)의 배열과 안테나 구조물(2) 및 커넥팅 구조물(3)의 브리지 터미널들(22, 32)과 비교하면 좌우가 거꾸로 보인다.
상기 보상층(5) 내에서 매립 개구(51)는 네이키드 칩(4)의 크기 및 위치에 상응하게 배치되어 있고 그리고 2개의 콘택팅 개구(52)는 브리지 구조물(6)의 브리지 터미널들(62)의 위치에 상응하게 배치되어 있다.
상기 3개의 층(1, 5, 7)을 적층하기 전에 이러한 3개의 층은, 캐리어층(1) 상에 있는 안테나 구조물(2)과 커넥팅 구조물(3)의 브리지 터미널들(22, 32), 보상층(5)의 콘택팅 개구들(52) 그리고 커버층(7) 상에 있는 브리지 구조물(6)의 커넥팅 터미널들(62)이 서로 겹쳐서 합동이 되도록 서로 상대적으로 위치 정렬되어야 한다. 이러한 위치 정렬이 달성되면, 보상층(5)의 매립 개구(51) 역시 캐리어층(1) 상에 있는 네이키드 칩(4)과 합동이 되게 위치하게 된다. 적층 후에는, 균일한 두께를 갖고 직접적으로 사용되거나 아니면 또 다른 물건들로 확대 가공될 수 있는 RFID 트랜스폰더 물건이 제공된다.
도 2는 적층 직전에 있는 상기 3개의 층(1, 5, 7)의 횡단면을 도시한다. 캐리어층(1)은 브리지 터미널(22) 및 칩 터미널(23)을 구비하는 안테나 구조물(2) 그리고 브리지 터미널(32) 및 칩 터미널(33)을 구비하는 커넥팅 구조물(3)을 지지한다. 상기 칩 터미널들(23, 33) 상에는 네이키드 칩(4)이 플립칩 기술로 설치되어 있다. 이 목적을 위해 상기 네이키드 칩(4)의 하부면에는 콘택팅 수단들(41)이 존재하며, 상기 콘택팅 수단들은 소위 범프들 또는 접착제로 실현될 수 있다. 캐리어층(1) 및 상기 캐리어층 위에 존재하는 안테나 구조물(2) 상에는 칩(4)을 위해 하나의 매립 개구(51)를 갖고 그리고 브리지 구조물(6)의 커넥팅 터미널들(62)을 위해 2개의 콘택팅 개구(52)를 갖는 절연 보상층(5)이 배치되어 있다. 브리지 구조물(6)에 속하는 전도성 경로(61)는 커버층(7)의 하부면 상에 배치되어 있다. 외부로 밀폐되어 기계적 응력으로부터 안테나 구조물(2), 브리지 구조물(6) 및 칩(4)을 보호하는 상기 커버층(7)은 캐리어층(1) 및 상기 캐리어층 위에 배치된 추가의 구성 부품들, 특히 보상층(5)과 함께 적층됨으로써, 내구력이 있는 구조가 얻어진다. 적층에 의해서는 RFID 트랜스폰더 물건의 구성 부품들이 재료와 관련한 측면에서 서로 견고하게 연결됨으로써 도 2에서 볼 수 있는 간극들이 더 이상 존재하지 않는다.
안테나 구조물들은 실시 예에서 전도성 폴리머 페이스트로 제조되어 있다. 상기 폴리머 페이스트의 층 두께 및 프린팅 및 경화 공정에 의해 조절되는 상기 페이스트의 표면적 릴리프, 그리고 페이스트 재료 선택 및 절연 보상층(5)의 두께는 한편으로는 안테나 구조물(2)과 커넥팅 구조물(3)의 브리지 터미널들(22, 32) 사이에서 그리고 브리지 구조물(6)의 커넥팅 터미널들(62) 사이에서 콘택을 형성하기 위한 필수 전제 조건들이다. 브리지 구조물(6)은 다수의 그리고 연속하는 프린팅 단계들에서도 표면적이 형성될 콘택 포인트들의 영역에서 융기부들을 갖는 방식으로 제조될 수 있다. 브리지 구조물(6)의 커넥팅 터미널들(62) 상에 있는 융기부들에 대안적으로 또는 부가적으로 안테나 구조물(2) 및 커넥팅 구조물(3)의 브리지 터미널들(22 및 32) 상에도, 즉 캐리어층(1) 상에도 융기부들이 제공될 수 있다.
이 경우 구조상의 구성은 안테나 구조물(2), 콘택팅 구조물(3) 및 브리지 구조물(6)의 제조에 필수적인 모든 프린팅 단계들이 생산성이 높은 롤-투-롤 방법으로 가능하고 개별 층들이 서로 독립적으로 제조될 수 있도록 실현된다. 캐리어층(1) 상에 네이키드 칩(4)을 설치하는 것도 제약 없이 롤-투-롤 기술로 실행될 수 있다.
대안적으로는 금속 증착 방법 또는 선택적 금속 부식 방법에 의해 형성된 안테나 구조물(2), 콘택팅 구조물(3) 및 브리지 구조물(6)도 사용될 수 있다. 평면으로 형성된 안테나 구조물(2), 콘택팅 구조물(3) 및 브리지 구조물(6)의 또 다른 장점은 별도의 커패시터 구조물들을 형성할 수 있다는 것이다. 이 경우 절연 보상층(5)은 바람직하게 정확한 층 두께에 의해 재생산 가능하게 조절될 수 있는 커패시턴스를 갖고 그리고 유전성으로 작용하는 층으로서 사용된다.
본 발명이 갖는 공정 기술상의 장점은 브리지 구조물(6)이 커버층(7)에 프린팅 된다는 것이다. 따라서 모든 층(1, 5, 7)은 별도로 그리고 서로 독립적으로 제조될 수 있다. 또한, 브리지 구조물(6)의 프린팅도 마찬가지로 롤-투-롤 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 3개 층(1, 5, 7)의 접합은 마지막 작업 단계에서 이루어진다.
1. 캐리어층 2. 안테나 구조물
21. 코일 권선 22. 브리지 터미널
23. 칩 터미널 3. 커넥팅 구조물
31. 전도성 경로 32. 브리지 터미널
33. 칩 터미널 4. 네이키드 칩
41. 콘택팅 수단 5. 보상층
51. 매립 개구 52. 콘택팅 개구
6. 브리지 구조물 61. 전도성 경로
62. 커넥팅 터미널 7. 커버층

Claims (19)

  1. a. 연속적인 표면을 갖는 비전도성 캐리어층 상에 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비한 상호 교차가 없는 코일 형태의 안테나 구조물 그리고 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비한 커넥팅 구조물을 형성하는 단계,
    b. 네이키드 칩(naked chip)을 플립칩 기술(flip chip technology)로 상기 안테나 구조물의 칩 터미널들 및 상기 커넥팅 구조물의 상기 칩 터미널에 콘택팅하는 단계,
    c. 적어도 하나의 비전도성 보상층 내의 매립 개구를 상기 네이키드 칩의 크기 및 위치에 상응하게 형성하고 그리고 2개의 콘택팅 개구들을 상기 브리지 터미널들의 위치에 상응하게 형성하는 단계,
    d. 비전도성 커버층 상에 적어도 2개의 커넥팅 터미널들을 구비한 브리지 구조물을 형성하는 단계,
    e. 상기 네이키드 칩이 상기 보상층의 매립 개구 내에 배치되고 상기 콘택팅 개구들이 상기 안테나 구조물 및 상기 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들 위에 배치되도록 상기 보상층을 상기 캐리어층 위에 위치 설정하고, 그리고 상기 커넥팅 터미널들이 상기 보상층의 상기 콘택팅 개구들 위에 배치되도록 상기 커버층을 상기 보상층 위에 위치 설정하는 단계, 및
    f. 적층 또는 접착에 의해 상기 캐리어층, 상기 보상층 및 상기 커버층을 서로 연결하는 단계를 포함하는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 구조물, 상기 커넥팅 구조물 및 상기 브리지 구조물이 프린팅 방법들에 의해서 제조되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브리지 구조물의 상기 커넥팅 터미널들은 상기 브리지 구조물의 나머지 부분보다 큰 두께로 제조되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 구조물과 상기 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들은 각각 상기 안테나 구조물 또는 상기 커넥팅 구조물의 나머지 부분보다 큰 두께로 제조되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    2개의 보상층들은 하나의 보상층 위에 다른 보상층이 배치되며, 상기 2개의 보상층들 중 하부 보상층 내에는 상기 매립 개구 및 콘택팅 개구들이 형성되고, 상기 2개의 보상층들 중 상부 보상층 내에는 콘택팅 개구들만 형성되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 네이키드 칩이 접착제에 의해서 상기 칩 터미널들에 콘택팅되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    연결되는 다수의 RFID 트랜스폰더 물건들이 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정으로 제조되고, 후속해서 상기 RFID 트랜스폰더 물건들이 분리되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더 물건이 적어도 한쪽에서 다른 층에 연결되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더 물건이 섬유 재료로 된 적어도 하나의 다른 층에 접착되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더 물건이 플라스틱 재료로 된 2개의 추가 층들 사이에 삽입되는,
    RFID 트랜스폰더 물건을 제조하기 위한 방법.
  11. 함께 적층되는 비전도성 캐리어층, 비전도성 보상층 및 비전도성 커버층을 포함하는 RFID 트랜스폰더 물건으로서,
    g. 상기 캐리어층 상에는 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비하는 상호 교차가 없는 코일 형태의 안테나 구조물, 칩 터미널 및 브리지 터미널을 구비하는 커넥팅 구조물 그리고 플립칩 기술로 상기 안테나 구조물 및 상기 커넥팅 구조물의 칩 터미널들에 콘택팅된 네이키드 칩이 배치되어 있고,
    h. 적어도 하나의 보상층 내에서 매립 개구가 상기 네이키드 칩의 크기 및 위치에 상응하게 배치되고 그리고 적어도 2개의 콘택팅 개구들이 브리지 터미널들의 위치에 상응하게 배치되어 있으며,
    i. 상기 커버층 상에는 2개의 커넥팅 터미널을 구비하는 브리지 구조물이 배치되어 있으며, 그리고
    j. 상기 캐리어층, 상기 보상층 및 상기 커버층은 서로에 관련하여, 상기 네이키드 칩이 상기 보상층의 매립 개구 내에 배치되고, 상기 콘택팅 개구들이 상기 안테나 구조물 및 상기 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들 위에 배치되며, 상기 커넥팅 터미널들이 상기 보상층의 콘택팅 개구들 위에 배치되고 그리고 상기 브리지 구조물의 상기 커넥팅 터미널들이 상기 안테나 구조물 및 상기 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들에 전기 전도성 방식으로 연결되도록 배치되어 있는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나 구조물, 상기 커넥팅 구조물 및 상기 브리지 구조물은 프린팅되는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 브리지 구조물의 상기 커넥팅 터미널들은 상기 브리지 구조물의 나머지 부분보다 큰 두께를 나타내는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나 구조물과 상기 커넥팅 구조물의 상기 브리지 터미널들은 각각 상기 안테나 구조물 또는 상기 커넥팅 구조물의 나머지 부분보다 큰 두께를 나타내는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  15. 제 11 항에 있어서,
    2개의 보상층들은 하나의 보상층 위에 다른 보상층이 배치되며, 상기 2개의 보상층들 중 하부 보상층은 매립 개구 및 콘택팅 개구들을 포함하며, 상기 2개의 보상층들 중 상부 보상층은 콘택팅 개구들만 포함하는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 네이키드 칩은 접착제에 의해서 상기 칩 터미널들에 콘택팅되어 있는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더 물건이 적어도 한쪽에서 다른 층에 연결되는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더 물건이 섬유 재료로 된 적어도 하나의 다른 층에 접착되는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더 물건이 플라스틱 재료로 된 2개의 추가 층들 사이에 매립되는,
    RFID 트랜스폰더 물건.
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