(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数インレイを製造する方法であって、
基板平面を画定する基板、および前記基板上にまたは前記基板上に形成された凹部内に位置決めされた集積回路、および前記集積回路に関連付けられた１対の端子領域を用意するステップと、
アンテナを形成するように前記基板にワイヤを取り付けるステップとを含み、前記取り付けるステップが、
（ｉ）前記アンテナの両端部のうちの一方に相当する前記ワイヤの第１の部分を、前記端子領域の一方から横方向にずらしかつ離隔して電気的に端子領域と非接続状態として前記基板に取り付け、ならびに前記ワイヤの第１の部分の一部分により前記基板の前記平面から離れた第１のワイヤループを形成するステップと、
（ｉｉ）前記ワイヤの第２の部分を前記基板に取り付けて、アンテナの巻線を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記アンテナの両端部のうちの他方に相当する前記ワイヤの第３の部分を、前記端子領域の他方から横方向にずらしかつ離隔して電気的に端子領域と非接続状態として前記基板に取り付け、ならびに前記ワイヤの第３の部分の一部分により前記基板の前記平面から離れた第２のワイヤループを形成するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記ワイヤを前記基板に取り付けるステップが、前記ワイヤを部分的にまたは完全に前記基板内に埋め込むステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のループの一部分が、前記端子領域の前記対のうちの一方の少なくともいくらかの部分の上で位置決めされ、また前記第２のワイヤループの一部分が、前記端子領域対のうちの他方の少なくともいくらかの部分の上で位置決めされるように、前記第１および第２のワイヤループを移動させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および第２のワイヤループの一部分を前記対応する端子領域に電気的に接着するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワイヤが絶縁されており、
前記第１および第２のワイヤループの一部分上の絶縁体をレーザを使って除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記処理するステップが、前記処理される部分にレーザビームを加えるステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１及び第２のワイヤループ、前記レーザ、および前記端子領域を位置決めするステップであって、それによって、前記レーザの動作が前記ワイヤから絶縁体を除去するが、前記レーザが前記端子領域には当たらない、ステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
さらに、前記第１および第２のワイヤループが、機械的デバイスによって移動される、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記機械的デバイスが、ブラシまたはくしである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
無線周波数インレイを製造する方法であって、
少なくとも第１の端子領域を含むチップまたはチップモジュールを、基板の表面上にまたは基板内に形成された凹部内に配置するステップと、
前記基板の表面から延びる第１のワイヤループを形成するステップであって、前記第１のワイヤループが、前記チップまたはチップモジュールからずれるが前記チップまたはチップモジュールの真上ではない位置、あるいは前記チップまたはチップモジュールと接触しない位置に形成される、ステップと、
ある長さのワイヤを部分的にまたは完全に前記基板内に埋め込むステップであって、前記ある長さのワイヤが、前記第１のワイヤループに電気的に接続される、ステップと、
前記第１のワイヤループを、前記端子領域の真上または前記端子領域と接触する位置へ移動させるステップと、
前記第１のワイヤループを前記第１の端子領域に電気的に接続するステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記第１のワイヤループを前記第１の端子領域に電気的に接続する前に、前記第１のワイヤループから絶縁体を除去するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
レーザを使用して前記絶縁体を除去するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記レーザ光が、前記第１のワイヤループの一部分に当たるが、前記端子領域には当たらないように、前記レーザを位置決めするステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板の表面から延びる第２のワイヤループを形成するステップであって、前記第２のワイヤループが、前記チップまたはチップモジュールに関連付けられた第２の端子領域からずれるが前記第２の端子領域の真上ではない位置、あるいは前記第２の端子領域と接触しない位置に形成され、前記第２のワイヤループとワイヤが電気的に接続される、ステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のワイヤループを、前記第２の端子領域の真上または前記第２の端子領域と接触する位置へ移動させるステップと、
前記第２のワイヤループを前記第２の端子領域に電気的に接続するステップとをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２のワイヤループを前記第２の端子領域に電気的に接続する前に、前記第２のワイヤループから絶縁体を除去するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
連続する長さのワイヤから、前記第１のワイヤループおよび前記ある長さのワイヤを形成するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
連続する長さのワイヤから、前記第１のワイヤループ、前記第２のワイヤループ、および前記長さのワイヤを形成するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
基板平面を画定する基板、および前記基板上にまたは前記基板上に形成された凹部内に位置決めされた集積回路と、
前記集積回路に関連付けられ、かつ前記集積回路に隣接して位置決めされた１対の端子領域と、
アンテナを形成するように前記基板に取り付けられたワイヤであって、前記端子領域の一方から横方向にずらされかつ離隔され電気的に端子領域と非接続状態の第１の部分、および前記第１の部分から形成された第１のワイヤループと、前記アンテナの巻線を形成するように前記基板内に埋め込まれた第２の部分と、前記端子領域の他方から横方向にずらされかつ離隔され電気的に端子領域と非接続状態の第３の部分、および前記第３の部分から形成された第２のワイヤループとを含み、前記第１のワイヤループ及び第２のワイヤループを移動させて、それぞれが対応する端子領域に電気的に接続させたことを特徴とする無線周波数デバイス。
【請求項２０】
前記第１および第２のワイヤループが、前記基板の上方で位置決めされる、請求項１９に記載の無線周波数インレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数（ＲＦ）インレイを作製する方法および装置ならびに得られるインレイに関し、より詳細には、基板材料に取り付けられた集積回路とアンテナとを含む高周波ＲＦデバイスを作製する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦインレイは一般に、何らかのタイプの基板上で共に接合された集積回路およびアンテナであると理解されている。通常は、このインレイをさらなる加工にかけて、最終製品を作製する。さらなる加工には、プラスチックなどの材料の追加の外層を付け加えてカード状デバイスを作製することが含まれうる。他の仕上げ技法では、製品の最終的な応用例に応じて、インレイを様々な最終形態に形成することができる。
【０００３】
一般的には、この集積回路が、無線周波数通信によってアンテナを介して１つまたは複数の呼掛けデバイス（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）または読取り装置に誘導結合される。この集積回路またはチップは、様々なタスクを実行するのに有用な情報を含む。情報の１つのタイプは、ＲＦデバイスの所持者または使用者に関する識別情報である。この場合、このＲＦデバイスを、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスと呼ぶこともできる。必ずしもすべてのＲＦデバイスが、使用者の識別性についての情報を含むわけではなく、またＲＦデバイスの中には、使用者の識別性の他に情報を含むものがある。
【０００４】
完成形態のＲＦインレイは、様々な応用例で使用される。例えば、ＲＦインレイは、セキュリティアクセスデバイス（ＲＦＩＤデバイス）を作製するために使用されており、または他の応用例に使用することもできる。他の応用例は、使用者の識別に関係するものであっても関係しないものであってもよく、コンピュータまたはコンピュータネットワークおよびデータベースへのアクセス権、公共交通機関の定期券、有料道路の通行券、自動販売機支払いデバイス、ならびに銀行のデビットおよび／またはクレジットカード、ならびに旅券を含むがこれらに限定されるものではない。ＲＦデバイスに関する多様性や拡大する最終使用者応用例を考えて、ＲＦデバイスは「スマートカード」と呼ばれることもある。旅券などの一部の識別用の応用例では現在、ＲＦＩＤインレイまたはＲＦＩＤプリラム（ｐｒｅｌａｍ）（積層加工にかけられたトランスポンダ）を利用して、識別データを記憶し、その識別データを効率的かつ迅速に転送して適切な行政機関で処理することができる。識別データには、指紋などの生物測定データ、および／または旅券所持者の写真、ならびに所持者を識別する情報が含まれうる。
【０００５】
ＲＦインレイを製造するための様々な方法が存在する。一部の方法では、１つまたは複数の層からなる基板が、熱間および／または冷間積層を含む様々なステップで加工される。チップおよびアンテナのサブアセンブリが１つまたは複数の層に組み込まれ、これらの層は、接着剤によって、またはプラスチック層を軟化させることによって共に接合され、圧力によってこれらの層を共に接合する。他の方法では、ワイヤが、アンテナの形態で基板内に取り付けられまたは埋め込まれ、このアンテナコイルの両端が、集積回路（ＩＣもしくはチップ）の端子に、またはチップモジュールの端子領域に取り付けられる。チップモジュールは、本明細書でこの用語を使用するとき、拡大された端子領域を有するリードフレームに取り付けられた集積回路を含む。チップの端子領域は、直径２０〜２８ミクロン程度の極めて微細かつ精密なワイヤによって、またはフリップチップの場合などでは導電性接着剤を介して、リードフレームの拡大された端子領域に接続される。チップ、およびリードフレームの端子領域への電気的接続は、エポキシ層内に入れて保護される。チップ／チップモジュールとアンテナを形成するワイヤコイルとの組合せまたはサブアセンブリは、トランスポンダと呼ばれることがある。アンテナを形成するワイヤは、当業者には理解されるように、超音波ワイヤ埋込み技法を使用して、完全にまたは部分的に基板内に埋め込むことができる。チップ／チップモジュールは、基板の表面に配置することによって、または基板内に形成された凹部内に配置することによって、基板に固定することができる。チップ／チップモジュールを基板に接着させるために、接着剤を使用してもしなくてもよい。ワイヤコイルの端部は、ワイヤが基板内に埋め込まれるのとほぼ同時に、チップまたはチップモジュールの端子領域に接着または接続することができ、あるいは別個のまたは次の製造ステップで接着を行うこともできる。
【０００６】
公称では、ＲＦインレイの製造で使用されるワイヤの直径は、ワイヤが超音波で基板内に埋め込まれる場合、外側の絶縁層を含めて１１０〜１２０ミクロンである。アンテナを形成するワイヤの巻線は近接して位置決めされており、接触する可能性があるので、ワイヤは、アンテナの短絡を防ぐために絶縁される。絶縁層は通常、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステルイミド、および類似の化合物から作られる。より太い、または直径がより大きいワイヤは、より細い、または直径がより小さいワイヤと比べて取扱いがより容易であり、通常、読取り装置に誘導結合されたとき、より広い読取り範囲を提供する。直径がより大きいワイヤはまた、より頑丈であり、ワイヤの完全性またはトランスポンダの動作および機能を損なうことなく、ＲＦデバイスから取り外しやすい。トランスポンダの取外しおよび再使用が可能であるということには、いくつかのセキュリティ上および機密上の問題がある。例えば、正当なトランスポンダサブアセンブリ（チップ／チップモジュールおよびアンテナ）をある旅券から取り外し、別の不正な旅券内に配置することができる場合、重大なセキュリティ上の問題が生じる。
【０００７】
インレイの製造を含むＲＦデバイスの製造のための様々なデバイスおよび方法を開示する複数の特許が存在する。例えば、米国特許第６，６９８，０８９号および第６，２３３，８１８号は、少なくとも１つのチップおよび１つのアンテナがチップ実装ボードまたは基板に取り付けられる、ＲＦデバイスを作製する方法を開示している。アンテナを形成するワイヤは、超音波発生器を使用して基板内に埋め込まれる。これらの特許のそれぞれで開示されているワイヤ埋込み工程の一部として、まず、絶縁されたアンテナワイヤが基板に固定される。次いで、絶縁されたワイヤは、ＲＦＩＤチップの端子領域の真上に導かれ、そしてこの端子領域から離れて導かれ、チップのうちの第１の埋込み位置とは反対側で基板に埋め込まれて、２つの固定された位置間で端子領域をまっすぐに横切るようにワイヤを直線的に位置合わせする。次に、チップおよび端子領域から離隔された位置で、絶縁されたワイヤを基板内に埋め込むことによって、アンテナが形成される。このアンテナは、特定の巻数のワイヤで形成される。次いで、アンテナワイヤは、ＲＦＩＤチップのもう１つの端子領域の上に導かれ、最終的に反対側に埋め込まれて、チップの他方の端子領域をまっすぐに横切るようにワイヤの第２の端部を固定する。次いで、ワイヤは切断され、埋込みヘッド（または埋込み工具）は基板上の第２のトランスポンダの箇所へ移動して、同じ工程を繰り返す。次の生産段階では、ＲＦＩＤチップの端子領域の真上を通過するワイヤ部分が、熱圧着によって端子領域に相互に接続される。別法として、前述のようにワイヤを埋め込むこともでき、続いてチップが、予め指定された凹部内に位置決めされる。この凹部で、チップの端子は、前に固定されたワイヤと接触することになる。次いで、ワイヤの端部が、熱圧着によってチップの端子領域に接着される。米国特許第６，０８８，２３０号は、ワイヤの第１の端部が、チップまたはチップモジュールの第１の端子領域と接触して位置決めされ、かつ第１の端子領域に接着され、次いで埋込み工具が、ワイヤを基板内に埋め込んでアンテナを形成し、次いでワイヤが、チップまたはチップモジュールの第２の端子領域の上で位置決めされ、そこでワイヤがこの端子領域に接着される、代替工程について記載している。
【０００８】
これらの参照に開示されている発明は、所期の目的に適している可能性はあるが、それでもなお、非接触スマートカードおよび他のセキュリティアクセスデバイスを含むがこれらに限定されるものではない、様々な応用例向けのＲＦインレイを作製する改善された方法が必要とされている。
【０００９】
トランスポンダ内に組み込まれた集積回路上に記憶される情報のためのセキュリティの改善に関しては、不正防止を改善することが望ましい。例えば、電子旅券デバイスを用いて、有効な旅券からのトランスポンダの取外しを阻止し、したがって取り外したトランスポンダを第２の不正な旅券で使用できないようにすることが望ましい。この点では、本発明は、直径が小さいワイヤ、例えば直径６０ミクロン以下のワイヤを利用することができる。より細いワイヤを使用することによって、取外しを試みたときにアンテナおよび／またはチップもしくはチップモジュールへのその接続が破壊される可能性が高くなるので、旅券などの既存の製品からチップおよびアンテナのアセンブリをうまく取り外す能力は、実質的に低下する。しかし、より細いワイヤを利用することはまた、ワイヤとチップ端子との間の接着をより重視する。より細いワイヤを使用するとき、接着工程における欠陥または不具合は、脆弱かつ／または不完全な接着を招く恐れがある。
【００１０】
寿命および耐久性を高めたＲＦおよびＲＦＩＤデバイスを提供することも必要とされている。そのようなデバイスの有効寿命を制限する１つの要因は、アンテナワイヤとチップとの間の電気的接続の品質である。電気的接続または接着の構造安定性を改善することで、必然的に、トランスポンダの寿命を延ばすことになる。
【００１１】
この点に関して、別の問題は、接着箇所の不純物のため、次第に望ましくない酸化が生じる可能性があることである。例えば、ワイヤ上の絶縁材料、または絶縁されたワイヤをチップもしくはリードフレーム端子領域に接着する工程の一部として生成される絶縁材料の副生成物は、接着箇所で不純物を形成する可能性がある。より具体的には、前述のように、アンテナを形成するために使用されるワイヤは、外側の絶縁体または被覆を含むことが多い。典型的な製造工程中には、アンテナワイヤは、高エネルギーの熱圧着技法によって端子領域またはボンディングパッドに接着される。この技法は、熱接着ヘッドを介して高電圧アークを印加することを含み、それにより絶縁体を除去し、同時に、ワイヤを指定の端子に電気的に接続する局所的な溶接部を生成する。絶縁体のすべてをワイヤから除去しなければ、残りの絶縁体は、電気的接着の品質、したがって電気的接続の品質を下げる恐れがある。さらに、高温の接着工程から形成された絶縁材料の副生成物は、接着部内に取り込まれる可能性があり、次第に接着部の酸化または劣化を引き起こす恐れがある。現在のワイヤ埋込み技法では、埋め込まれるワイヤと端子領域とが近接していることに起因して、工程中にチップまたはチップモジュールを損傷する可能性があるため、絶縁体を正確に局所的に除去することはできない。実際には、前述のように、従来技術の技法では、ワイヤ埋込み工程の一部として、チップの端子領域の真上にワイヤを置く。さらに、絶縁体の除去と端子領域へのワイヤの接着との両方を実現するために、ワイヤが絶縁された場合よりも高い電圧を、熱接着工程で使用する必要がある。その結果、熱接着ヘッドをより頻繁に交換しなければならず、それによって、ヘッドを交換する間に生産能力が低下することを含めて、製造コストが増大する。さらに、絶縁体を完全に除去しても、青酸または他の化合物などの副生成物または残留物が接着箇所に残る可能性がある。１つまたは複数のこれらの残留物は、次第に酸化し、それによって接着箇所の品質をさらに劣化させ、かつ潜在的にトランスポンダの寿命を短くする恐れがあると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の一目的は、ワイヤが比較的細いアンテナワイヤを使用することによって不正を防止できる、ＲＦおよびＲＦＩＤインレイを製造する方法および装置を提供することである。最小限の寸法のアンテナワイヤを作製することで、取外しを試みる間にワイヤが破損または損傷しやすくなるので、アンテナの取外しをより困難にする。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、ＲＦおよびＲＦＩＤデバイスの寿命を延ばすことであり、接着前にワイヤから絶縁体を除去することによって、アンテナとチップボンディングパッドとの間の電気的接着の品質を改善し、それにより、より細いアンテナワイヤの使用も向上させる。
【００１４】
本発明のさらに別の目的は、周知の生産機器を使用してインレイを製造することができ、それによって、本発明のインレイを、既存の自動化された製造工程内にも確実に組み込むことができるようにする、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイを生産する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、ＲＦインレイまたは類似のデバイスを製造する方法および装置が提供される。本発明の一態様では、インレイを作製する方法と考えることができる。本発明の別の態様では、インレイを作製するために使用される装置または製造機器と考えることができる。本発明のさらに別の態様では、様々な副次的な組合せを含むＲＦインレイを作製する装置、すなわちＲＦインレイを生産するための様々な装置構成部品と考えることができる。さらなる態様では、本発明は、方法または装置によって生産される、得られるインレイデバイスと考えることができる。
【００１６】
インレイを作製する装置によれば、１つまたは複数のワイヤ埋込みヘッド、またはソノトロード（ｓｏｎｏｔｒｏｄｅ）とも呼ばれるものを使用して、アンテナワイヤを部分的にまたは完全に基板内に埋め込む。埋込みヘッドは、アンテナの巻線を形成することを含む事実上あらゆるパターンで、ワイヤを形成することができる。基板は、１つまたは複数のアンテナを収容することができる。単一のアンテナが単一のインレイに対応してもよく、あるいは２つ以上のアンテナが、互いに近接して位置決めされ、単一のインレイに対応してもよい。後者の場合、複数のアンテナは、共通のチップ／チップモジュールに、または異なるチップ／チップモジュールに接続され、独立して機能することができる。複数の埋込みヘッドが利用される場合、埋込みヘッドは、一緒にまたは独立して移動することができる。各トランスポンダ箇所でのワイヤの埋込みが完了すると、ワイヤは切断され、１つまたは複数の埋込みヘッドが次の箇所へ移動し、あるいは基板が１つまたは複数の埋込みヘッドに対して移動して、埋込みヘッドに近接するように新しいトランスポンダ箇所を位置決めする。通常は、ワイヤが基板内に埋め込まれる前に、チップまたはチップモジュールが、基板上にまたは基板内に形成された凹部内に配置される。しかし、本発明では、ワイヤ埋込み工程後またはワイヤ埋込み工程中に、チップまたはチップモジュールを定位置に配置することができる。
【００１７】
本発明は、すでに特定した従来技術の特許および他の周知の従来技術に記載された、ワイヤを基板内へ埋め込む代替手法を提供する。ＲＦＩＤチップまたはチップモジュールの端子領域の片側にワイヤを埋め込み、ワイヤを端子領域の真上に導き、次いでこの絶縁されたワイヤを端子領域の反対側の基板内に埋め込み、アンテナを形成し、次いで絶縁されたワイヤをＲＦＩＤチップの第２の端子領域の真上に位置決めし、かつ再びこのワイヤを埋め込むのではなく、埋込みおよび接着工程は、ワイヤがチップまたはチップモジュールの端子領域に隣接しかつこの端子領域から横方向にずらされた状態から開始し、またワイヤは端子領域の上を通さないことが提案される。逆に、アンテナを形成するワイヤの２つの端部部分は基板内に埋め込まれていない状態で、ワイヤは基板内に埋め込まれて、アンテナを形成する。これらの２つの端部部分は、チップまたはチップモジュールの端子領域に隣接して、かつこれらの端子領域から横方向にずらして位置決めされる。一実施形態では、ワイヤのこれらの端部部分のそれぞれの長さ全体が、基板に固定されない。第２のステップでは、アンテナが形成された後、ワイヤの端部部分が、チップまたはチップモジュールの端子領域の上の位置またはこれらの端子領域と接触する位置へ移動される。アンテナが完全に形成されるまで、ワイヤ端部は端子領域と接触せず、アンテナが完全に形成されるまで、接着は行われない。
【００１８】
本発明の第２の実施形態では、第１の長さのワイヤが基板内に埋め込まれ、この第１の長さのワイヤのうちの初めの部分が基板の外へ延びる。第１の長さのワイヤは、チップまたはチップモジュールの端子領域に隣接して、かつこの端子領域から横方向にずらして位置決めされる。次の連続する長さのワイヤは、基板内に埋め込まれず、基板の上に配置される。次に続く長さのワイヤは、基板内に埋め込まれてアンテナを形成する。次いで、次の連続する長さは、基板に沿って位置決めされるが、埋め込まれない。最後に、ある長さのワイヤが基板内に埋め込まれ、その長さのワイヤのうちの最後の部分が基板の外へ延びる。最後の２つの長さのワイヤは、チップまたはチップモジュールの端子領域に隣接して、かつこれらの端子領域から横方向にずらして位置決めされる。次いで、端子領域から横方向にずらしたこれらの長さのワイヤは、これらの長さのワイヤの一部分が、チップもしくはチップモジュールの端子領域の上で、またはこれらの端子領域と接触して位置決めされるように再配置される。これらの長さのワイヤは、アンテナが完全に形成されるまで、端子領域と接触しない。
【００１９】
第３の実施形態では、ワイヤの第１の端部が、約０．５〜１．０センチメートルという比較的短い距離だけ、基板に取り付けられまたは基板内に埋め込まれる。この長さは変えることができる。次いで、好ましくは超音波変換器の電源が切られ、埋込みヘッドが基板の表面からある距離だけ持ち上げられる。前の長さのワイヤは基板に固定されているので、埋込みヘッドが持ち上げられると、さらなるまたは第２の長さのワイヤがワイヤ供給部から引き出される。次いで、埋込みヘッドは基板の平面に平行に移動し、その結果より多くのワイヤがワイヤ供給部から引き出される。次いで、ヘッドは、基板に近接する位置まで下げられ、超音波変換器の電源が入れられ、さらなる長さのワイヤが基板内に埋め込まれる。超音波変換器の電源を切り、かつ埋込みヘッドが継続して移動する結果、ワイヤの一部分は、基板に固定されたり基板内に埋め込まれたりしないで、基板の平面の上方に延びるワイヤのループまたは橋を形成する。このワイヤループは、チップまたはチップモジュールの端子領域から横方向にずらした位置に形成される。横方向にずらすという用語は、基板の平面によって定義される。ワイヤループは、基板の平面に垂直に形成されることが好ましいが、これは本発明の要件ではない。基板にワイヤを固定しまたは基板内にワイヤを埋め込む工程は、基板上または基板内にアンテナが形成されるように継続し、次いで第２のワイヤのループまたは橋が、基板上の第２の位置に同様に形成される。この第２の位置は通常、チップまたはチップモジュールのうちの第１のワイヤループとは反対側であるが、必ずしもそうとは限らない。２つのワイヤループを形成する工程では、これらのループは、端子領域およびチップからずらしたまたは離隔された位置に形成され、したがって、ループのいかなる部分も、チップもしくは端子領域の部分の上で、またはチップもしくは端子領域の部分と接触して位置決めされない。
【００２０】
次の加工ステップでは、ワイヤループの一部分に沿ってアンテナワイヤを内部に封入する絶縁材料の一部分が除去される。より具体的には、第４の実施形態では、レーザを使用して、ワイヤのループ部分の不連続な長さに沿って、ワイヤから絶縁体を取り除く。絶縁体がループから取り除かれた位置は、端子領域に電気的に接触しかつ端子領域に接着されることになる領域である。前述のように、ループがチップまたはチップモジュールの端子領域の真上にまたはこれらの端子領域と接触して位置決めされないように、ループは端子領域からずらされまたは離隔される。こうして位置決めすることにより、端子領域またはチップ自体に当たったりこれらを損傷したりすることなく、レーザをワイヤループ上に集束させて、ループから絶縁体の不連続な部分を除去することができる。ワイヤループが、チップまたはチップモジュールの端子領域の真上に、これらの端子領域と接触して、またさらにはこれらの端子領域に非常に近接して位置決めされた場合、レーザは、端子領域を損傷し、それによってワイヤを端子領域に接着する能力を損ない、または質の悪い接着が形成される恐れがあり、あるいはチップ自体を直接損傷する恐れがある。
【００２１】
次の加工ステップでは、装置は、次いで指定の端子領域に接着できるような位置にループを移動させるために使用されるワイヤ移動工具を含む。本発明の好ましい実施形態では、１対の挟持部またはフォーク状要素を使用して、ワイヤのループを係合し、ならびにループを移動させかつ変形させて、その結果、チップもしくはチップモジュールの端子領域、または端子領域が最終的に位置決めされる領域もしくは範囲の真上に、および／あるいはこれらの領域と接触して、ワイヤループの少なくともいくらかの部分の中心が位置決めされるようにする。別の好ましい実施形態では、ループを移動させまたは係合するためのフォーク状要素の代わりに、ブラシまたはくし状デバイスの使用によるものなどの他の手段を提供して、ループを端子領域と接触して位置決めすることができる。ループを形成するのではなく、端子領域に隣接して配置される長さのワイヤを、単に、基板上に位置する長さのワイヤ、例えば、基板に固定されたり基板内に埋め込まれたりしていない長さのワイヤとすることができ、次いでフォーク状要素、またはブラシ、くし、もしくはさらに手動を含むがこれらに限定されるものではない他の手段によって、端子領域の上へ移動されることも企図されている。各長さのワイヤの一方の端部を基板に取り付けず、それによって、ワイヤが取り付けられるべき対応する端子領域と接触する位置へ、各長さのワイヤを単に移動させることができる。
【００２２】
本発明の方法および装置によるさらなる加工ステップでは、端子領域の上でまたは端子領域と接触して位置決めされた長さのワイヤまたはワイヤループを指定の端子領域に電気的に接続する接着要素が提供される。接着は、アンテナが完全に形成されるまで行われない。
【００２３】
これらの加工ステップは、すべて単一の位置で行っても、または複数の位置で行ってもよいことを理解されたい。例えば、単一のヘッド要素が、超音波埋込み工具と、端子領域の上でまたは端子領域と接触するように長さのワイヤの位置を変更する工具と、レーザと、接着工具とを含むことができる。別法として、これらの工具を、２つ以上の別個のヘッド上に位置決めしても、またはそれぞれ別個の工具ヘッド上に位置決めしてもよい。さらに、これらの加工ステップの一部またはすべてに対して、工具を静止させたまま、基板を異なる位置へ移動させることができる。
【００２４】
様々な他の特徴および利点が、図面と合わせて以下の詳細な説明を検討すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＲＦおよび／またはＲＦＩＤインレイを製造するために使用される加工機械の部分斜視図である。
【図２】特に、基板上に位置決めされたチップモジュールと、チップモジュールに隣接するアンテナコイルの両端の配置とを示す、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイの一部分の拡大平面図である。
【図３】チップモジュールの端子領域に固定されたアンテナコイルの両端を示す別の拡大平面図である。
【図４】チップモジュールと、端子領域に端部を取り付ける前にループ形状で構成されたアンテナコイルの両端の部分を含むアンテナコイルとを示す、図２のインレイの拡大部分斜視図である。
【図５】アンテナコイルの両端の一部分がチップモジュールの端子領域に固定されたインレイを示す、図３の拡大部分斜視図である。
【図６】ＲＦおよび／またはＲＦＩＤインレイの製造のための加工機械の作動構成部品を示し、特に（ｉ）アンテナコイルを基板に固定する埋込み工具と、（ｉｉ）絶縁されたワイヤから絶縁体を除去するレーザと、（ｉｉｉ）端子領域への接着前にアンテナワイヤループを移動させるワイヤ移動工具とを示す概略図である。
【図７】および
【図８】アンテナコイルの両端がチップモジュールに隣接して配置される順序を示す埋込み工具の概略図である。
【図９】レーザを使用して、アンテナコイルを形成する絶縁されたワイヤから絶縁材料を除去する、ＲＦおよび／またはＲＦＩＤインレイの製造のための別の加工ステップを示す別の概略図である。
【図１０】絶縁されたワイヤ上の指定の位置から絶縁材料を取り除いたレーザを示す大幅拡大立面図である。
【図１１】絶縁材料を取り除くレーザビームの位置と、チップモジュールを損傷しないように離隔されたレーザの向きとを示す平面図である。
【図１２】ワイヤループを係合する前のワイヤ移動工具の部分斜視図である。
【図１３】挟持アセンブリの一方と、係合するべきワイヤループの一方に対するその向きとを示す、図１２の線１３−１３に沿って切り取った拡大端面図である。
【図１４】工具が下げられ、挟持アセンブリの下面が基板の上面と接触して配置された、ワイヤ移動工具の立面図である。
【図１５】図１３に類似であるが、図１４の下げた位置で挟持アセンブリを示し、かつ挟持アセンブリの裏側または反対側を示す拡大端面図である。
【図１６】ワイヤループが挟持アセンブリの動きによって係合されかつ移動された後のワイヤ移動工具を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示す工具の位置にあるワイヤ移動工具の立面図である。
【図１８】ループを移動させた後にワイヤループから切り離された挟持アセンブリを示す斜視図である。
【図１９】アンテナワイヤとチップまたはチップモジュールの端子領域との間に熱圧着を生成する熱接着ヘッド、およびワイヤ部分上の露出した導線とそれぞれの端子領域との間の、得られる電気的接続の概略図である。
【図２０】ＲＦデバイス内でのワイヤ配置の完了に続いてすでに切断された、ある長さの残りのワイヤが毛細管の端部から延びる、ソノトロードなどの埋込み工具の概略図である。
【図２１】図２０のものと比べて、追加の長さのワイヤが工具から分配されている、持ち上げた位置にある埋込み工具の概略図である。
【図２２】チップモジュールに隣接して配置されたアンテナコイルの両端が、ループとして形成されるのではなく、角を成す延長部であり、それでもなお端子領域からずらされまたは離隔されている、別のＲＦまたはＲＦＩＤインレイの一部分の拡大平面図である。
【図２３】次いで延長部を端子領域に熱的に接着できるように、角を成す延長部にブラシまたはくしをかけて端子領域の上へ動かすことによる、角を成す延長部の移動の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
前述の図にはチップモジュールを示すが、本発明の範囲から逸脱することなく、チップモジュールの代わりにチップを使用することができる（または逆も同様）ことを理解されたい。さらに、別段の指定がない限り、図１〜図２３に示すワイヤは絶縁されている。しかし、短絡を発生させないように注意が払われることを条件として、絶縁されていないワイヤを本発明で使用することができることを理解されたい。この場合、絶縁体除去ステップは、省略されるはずである。
【００２７】
図１は、ＲＦおよび／またはＲＦＩＤインレイを製造するための加工装置または機械１０の一実施形態を示す。機械１０は一般に、動力駆動群１２と、コンピュータプロセッサ（図示せず）からの動作命令および動力を機械の作動構成部品へ転送する可撓性のある通信バス１４とを含むものとして説明することができる。例えば、バス１４は、プロセッサとインレイを作り出す機械の作動要素１６との間の電子信号の転送を容易にすることができる。以下にさらに論じるように、作動要素１６には、１つまたは複数の埋込み工具、レーザ、ワイヤ切断機、および熱接着ヘッドからなる群または組合せが含まれうる。作動要素１６は、インレイの本体を形成する基板２６を固定する支持台２４を横方向に横切る。図１に示す機械の例では、横方向スライドレール１８により、作動要素１６は、基板２６を横方向に横切ることができる。横方向サイドレール１８に固定された長手方向フレーム２０により、機械は、長手方向サイドレール２２に沿って長手方向に横切りまたは間欠送りする。破線（ｄａｓｈｅｄ  ｏｒ  ｐｈａｎｔｏｍ  ｌｉｎｅｓ）２８は、共通の基板２６から形成されると見込まれる個々のインレイデバイスを指定しまたはその輪郭を示す。参照番号３０は、予め基板上に配置されたチップまたはチップモジュールであり、または今後チップまたはチップモジュールを配置できる凹部を指定する。前述のように、各インレイデバイスは、集積回路チップまたはチップモジュールと、チップまたはチップモジュールに接続されたワイヤアンテナとを備える、少なくとも１つのトランスポンダを有する。ＣＮＣまたは類似の制御装置は、基板２６に対する作動要素１６の位置決めおよび動きを制御する。
【００２８】
図２および図３を参照すると、ＲＦまたはＲＦＩＤインレイデバイス（以下「デバイス」）の一部分を示す。本発明によれば、デバイスは、通常熱可塑性材料またはワイヤの埋込みを容易に受け入れる他の材料から作られた（あるいは、基板の表面に取り付けられた、ワイヤ接着を容易に受け入れる接着剤層などの材料層を含むことができる）基板２６と、チップモジュール３４と、連続する長さのワイヤ３２によって形成されたアンテナ素子とを含む。知られた構造におけるチップモジュール３４は、集積回路３６と、少なくとも１対の端子パッドまたは端子領域４０とを含む。集積回路３６上に形成されたボンディングパッド３８は、１つまたは複数の微細なリードまたは導線４２によって、端子領域４０に電気的に接続される。エポキシなどの材料からなる保護層４４は、集積回路３６、それぞれの端子領域４０の一部分、および相互に接続する導線４２を覆う。別法として、チップモジュールは、当業者には周知の他の方法で構築しかつ組み立てることができ、またはチップモジュール３４の代わりに集積回路３６を使用することもでき、この場合、アンテナワイヤ３２は、ボンディングパッド３８に直接接着される。
【００２９】
図２および図３に示す絶縁されたワイヤ３２の部分は、アンテナを形成するワイヤの両端であり、図４および図５を参照するとより容易に見て理解される。図４に示すように、製造中、ワイヤの両端の一部分は、基板の表面の上方でループまたは橋状に形成される。続いて、ループは、図２および図４に示す位置から図３および図５に示す位置へ移動される。次いで、各ループの一部分が、接着点４８でそれぞれの端子領域４０に接着される。図２に示すように、ワイヤが基板に位置決めされまたは取り付けられるとき、ワイヤが端子領域４０の上でまたは端子領域４０に接触して導かれたり位置決めされたりしないように、ワイヤ３２と端子領域４０との間には、距離Ｄによって規定される明確な横方向のずれまたは間隙が存在する。好ましい実施形態では、ワイヤ３２が基板に完全に取り付けられてアンテナを形成した後にようやく、ループの一部分を端子領域に接着する目的で、ループが移動される。それでもなお、ワイヤ埋込み工程が完了する前にループを移動させることができることを理解されたい。しかし、この第１の実施形態に関しては、ループを移動させる前に、点４６で基板内に埋め込みまたは基板に取り付けるなどの何らかの形で、ループの両端を固定しなければならないことを理解されたい。一方の端部のみが定配置に固定され、他方の端部は基板に固定されず、またそうでなければ何らかの形で固定されない場合、信頼性が高い、または再現可能な形でループの移動を行うことはできない。他の実施形態に関連して理解されるように、ワイヤの一方の端部は、緩んでいても、基板に固定されていなくてもよい。
【００３０】
図４および図５をさらに参照すると、複数のトラックまたは同心円状に配置されたコイル５０の形でアンテナ素子が形成されるデバイスを示す。図４では、ワイヤ３２の両端は、基板の上面の上方で概して直交しかつチップモジュール３４に隣接して延びるが、チップモジュール３４のいかなる部分の上にも延びないループ４７として形成される。直径がより小さいワイヤを使用するとき、ループは、基板に直交して延びない可能性があるが、異なる位置をとることができる。ループ４７が突出しており、またチップモジュールから離隔して配置されることで、ワイヤを端子領域に電気的に接着する前に、選択された量の絶縁された材料をワイヤから除去することができる。図５では、端子領域４０の真上または端子領域４０と接触する位置へワイヤループを動かすように、絶縁されたワイヤ３２が移動されている。次いで、ワイヤループの一部分が端子領域に熱的に接着されて、電気的接続を作製する。
【００３１】
図６は、機械１０の作動要素１６のさらなる細部を示す。作動要素１６には、絶縁されたワイヤ３２を完全にまたは部分的に基板２６内に埋め込むために使用される少なくとも１つの埋込み工具５２が含まれる。当業者には理解されるように、埋込み工具５２は、絶縁されたワイヤを基板内に埋め込むために、高周波または超音波振動を利用する。埋込み工具は、予めプログラムされたパターンで、プロセッサまたは制御装置の指示に従って移動して、アンテナに対する所望の形状またはパターンを形成する。図６では、絶縁されたワイヤ３２は、埋込み工具の先端部５３から分配される。分配されたがまだ基板２６に取り付けられていない絶縁されたワイヤを、絶縁されたワイヤ５４として示す。埋込み工具に隣接して位置決めされた管５５を使用して、空気の流れを送り出し、埋込みヘッドを冷却することができる。他の作動要素１６には、絶縁されたワイヤから絶縁材料を除去するために使用される少なくとも１つのレーザ５６と、次いでワイヤを端子領域に固定できるように図３および図５に示す位置へワイヤループを移動させる少なくとも１つのワイヤ移動工具５８と、ワイヤを切断し、かつ機械が基板に対して移動して次のアンテナを形成できるようにするワイヤ切断機（図示せず）とが含まれる。要素１６は、単一の群として共に移動してインレイを作製することができ、あるいは要素１６の様々な組合せを異なる位置に位置決めし、または異なる位置に個別に位置決めして、共通のまたは別個の基板２６から形成されたインレイの配列を最も効率的に製造することができる。
【００３２】
アンテナは、単一の連続する長さの絶縁されたワイヤであるため、埋込み工具５２は、ワイヤの連続性を途切れさせることなくループおよび同芯巻線を形成するように、所定のパターンで移動してワイヤを分配しなければならない。したがって、アンテナの作製では、工程の第１のステップは、ループ４７の一方を、チップモジュール３４に概して近接させるが、基板２６の平面に対してチップモジュール３４から横方向にずらして形成することである。次に、ワイヤは、アンテナパターンの形態で基板に取り付けられ、次いで埋込み工具は、第２のループ４７を、チップモジュールの反対側に概して近接させるが、この側からずらして形成する。形成されるワイヤループの位置は、各ワイヤループが取り付けられることになるそれぞれの端子領域の位置に概して近接していることを理解されたい。第２のループが形成された後、絶縁されたワイヤは切断され、次いで、埋込み工具５２は、次のアンテナを形成するために基板上の次の位置へ移動することができ、基板が埋込み工具に対して移動し、または埋込み工具と基板との間で相対的な動きの何らかの組合せが生じる。
【００３３】
図７および図８を参照すると、ループ４７の対のうちの第２のループを形成するための埋込み工具５２の動作順序を示すが、この工程は第１のループを形成する工程とほぼ同一であることを理解されたい。図７内の左から右へ、工具５２からワイヤを分配しかつ絶縁されたワイヤ３２を基板２６内に埋め込み、次いで埋込み工具５２を上方へ動かして、絶縁されたワイヤを基板２６の上面の上方に指定の高さＨまで持ち上げながら、順にまたは同時に超音波源の電源を切り、次いで、通常知られた長さのワイヤループ４７を形成する所望の距離だけ埋込み工具を指定の高さで水平に横切らせるものとして順序を示す。図８を参照すると、次いで埋込み工具５２は下方へ移動し、超音波源の電源が入れられ、ワイヤの端部が、ある距離だけ基板２６内に埋め込まれる。この時点で、絶縁されたワイヤを切断することができ、また埋込み工具は、基板上の次の場所へ移動して、次のアンテナパターンを形成することができる。埋込み工具は、図７および図８を参照して前述したものと同じ一般的な順序で第１のループ４７を形成する。しかし、ループの形成後にワイヤを切断するのではなく、埋込み工具は引き続きワイヤを埋め込んで、アンテナおよび第２のループを形成する。本実施形態に関連して前述したように、次の取扱いでループを移動させるために、ワイヤは、ループの両側の４６で基板に取り付け、またそうでなければ何らかの形で固定しなければならない。
【００３４】
次に図９〜図１１を参照すると、動作の際の本発明の絶縁体除去態様を示す。アンテナとチップまたはチップモジュールとの間の電気的接着の品質を改善するために、特に６０ミクロン以下の直径が小さいワイヤで作動するときは、金属導線を内部に封入する絶縁材料の一部分を除去することが望ましい。レーザ５６は、選択された量の絶縁体を除去するために、ループ４７の規定された部分に接触するレーザまたは紫外光ビーム５７を発生させる。図１０に示すように、レーザビーム５７は、絶縁材料７２の指定の部分を除去するように誘導され、それによって内部の金属導線７４を露出させる。図１１に示すように、円形パターン７６は、基板のうちのレーザビーム５７によって接触される部分を表す。レーザから放出されるビームの寸法および形状は、システム要件および空間上の制限を満たすように変えることができる。レーザビーム５７は、チップまたはチップモジュール３４のいかなる部分にも当たらず、それによって、チップ、チップモジュール、またはそれらそれぞれの端子領域のいかなる損傷も防ぐことに留意されたい。絶縁されたワイヤとチップモジュールとの間の間隙または距離Ｄにより確実に、レーザの使用が制御されて、接着箇所を汚染または損傷することなく、絶縁材料を安全に除去できるようにする。レーザ５６は、各ループを順に処理するために、１つのループから次のループへ移動されまたは間欠送りされる。必要に応じて、保護ジャケットまたはシュラウド（図示せず）をレーザ５６と組み合わせて利用して、レーザ光がチップモジュールの方へまたは機器の操作者の方へ意図せず反射するのを制限することができる。さらに、レーザが基板を貫通するこげ穴をあけたり、またはその他の方法で回復不能なほど基板を損傷したりしないように、レーザで処理されているワイヤループの真下に、一時的な保護パッド（図示せず）を配置することが望ましい可能性がある。保護パッドは、作動要素１６に組み込まれた制御可能なアーム内に組み込むことができ、このパッドは、レーザの動作中に配置され、次いで引き込まれる。前述の工程の結果、絶縁体は、ワイヤの規定された部分から完全に除去され、この除去工程からのあらゆる残留物または副生成物は、レーザによって取り除かれ、あるいはチップおよび／またはチップモジュールの端子領域から安全に除去された位置で、害を与えない形で基板上に固着する。
【００３５】
次に図１２〜図１８を参照すると、動作の際のワイヤ移動工具５８を示す。まず図１２〜図１４を参照すると、工具５８の構造は、（ｉ）フレーム６０と、（ｉｉ）１対の垂直支持体６２と、（ｉｉｉ）各挟持アセンブリが１対の離隔された挟持部６４を含む１対の挟持アセンブリ６３と、（ｉｖ）それぞれのピン７０の周りの挟持アセンブリ６３の回転運動を偏らせる１対のばね６８とを特徴とする。挟持部６４はそれぞれ、以下に論じるように、ループ４７を係合する切込み６６を含む。ワイヤ移動工具５８は、図１２の位置から下げられ、その結果、図１４に示すように、挟持部６４の下側の縁部が基板２６の上面と接触する。挟持アセンブリ６３が基板と接触すると、挟持部６４の対はピン７０の周りを互いの方へ回転し、その結果、挟持部の対の下面は、基板２６の上面で同一平面に位置する。図１５を参照すると、挟持アセンブリ６３のそれぞれの中央のアーチ部６５により、挟持アセンブリの挟持部またはいずれか他の部分がチップまたはチップモジュールに当たることなく、したがって挟持部の動きがチップまたはチップモジュールの位置を変えるという危険を冒すことなく、挟持アセンブリは、チップまたはチップモジュールの方へ移動することができる。図１６および図１７を参照すると、挟持部は互いの方へ移動し、その結果、各ループ４７が挟持部の対の一方に係合され、ワイヤループが切込み６６内に固定される。挟持部がチップまたはチップモジュールの端子領域の方へ相対的に動くことによって、ループが移動される。より具体的には、ループ４７を含むワイヤは、挟持部が内方へ動くのに応じて曲がりまたは変形する。図３で最もよくわかるように、変形されたループの形状は、埋め込まれまたは固定された領域４６の位置および挟持アセンブリ６３の切込み６６の形状の結果、位置４９ならびに位置４６でループが曲がるために、３つの明確な直線部分を含む。したがってループは、端子領域４０の少なくとも一部分の真上で、かつおそらく端子領域４０の少なくとも一部分と接触する位置へ移動される。
【００３６】
図１８を参照すると、挟持アセンブリは切り離され、ワイヤループは、次いでそれぞれのまたは対応する端子領域に接着できる位置へ移動されている。好ましい実施形態では、対向する挟持部の内方への動きすなわち挟み込む動きは、挟持部が大きく動きすぎないようにする調整可能な物理的な止め具によって制限される。挟持部が大きく動きすぎると、ワイヤのうちの点４６で基板内に固定された部分が外れ、それによって潜在的に、チップまたはチップモジュールの端子領域に対してループワイヤを誤って位置決めする恐れがある。各ループ４７を形成するワイヤの長さおよびその高さＨは、挟持部の形状または輪郭と共に、挟持部６４が移動できる最大距離を規定する。理解されるべきであるように、ワイヤ３２がチップモジュール３４からずらされる距離Ｄは、ワイヤループの高さＨおよび／または長さを調整することによって調整することができる。
【００３７】
次に図１９を参照すると、別の作動要素１６、すなわち、位置がそれぞれの端子領域４０の上方に移動されたループ４７を電気的に接着するために使用される熱接着ヘッド８０を示す。この図では、熱接着ヘッド８０は、ループ４７の１つを、端子領域４０の１つと接触するように圧縮するものとして示す。熱接着ヘッドは、ループを端子領域に電気的に接着するのに十分な電圧を生成する。レーザ５６と同様に、接着ヘッド８０は、各ループをその対応する端子領域に順に接着するように、１つの接着箇所から次の接着箇所へ間欠送りされまたは移動される。
【００３８】
図２０は、超音波ソノトロード９０などの埋込みデバイスの一例を示す。ソノトロードは、毛細管９４を収容するマニホルド９２と、毛細管９４と連通する圧縮空気流路９６とを含む。ワイヤ３２は、毛細管を通し、その結果ソノトロードの遠位先端部９８から分配することができる。ワイヤ締付け機構１０２は、ワイヤの供給を制御する。締付け機構の挟持部が互いに閉じると、ワイヤを供給しないようにする。圧縮空気は、挟持部が開いているときに毛細管からワイヤが分配される速度を制御することができる。
【００３９】
前のＲＦデバイスでのワイヤの布設が完了すると、ワイヤ３２は切断され、残りの量のワイヤ１００は埋込み工具の遠位先端部から延びたままとなる。この残りの量の長さは、埋込み工具と切断工具（図示せず）との間の距離に等しい。この残りの量のワイヤは、次のＲＦ箇所を製造するために使用される。
【００４０】
図２１を参照すると、基板に対して持ち上げた位置にある埋込み工具を示す。図２０に示すものと比べて、残りのワイヤの長さがより長いことを示す。この追加の長さは、空気を流路９６中に流してある長さのワイヤをソノトロードから押し出すことによって作り出すことができる。別法として、ワイヤを基板に埋め込みまたは固定し、ソノトロードを動かすことによって追加の長さのワイヤをワイヤ供給部から引き出すこともできる。
【００４１】
次に図２２を参照すると、続いて端子領域４０に電気的に接続するための位置に配置できるようにアンテナコイルの端部を構成する代替方法を示す。図示のように、コイルワイヤの端部１０４は、埋め込まれたコイルからの角を成す延長部として構成され、チップモジュール３４のいかなる部分にも接触しない。それどころか、端部１０４は単に、チップモジュールに隣接する基板上に位置する。これらの角を成す延長部は、同時に超音波ヘッドを移動させかつ空気を流路９６中に流してデバイスからワイヤを出すことによって、形成することができる。この長さのワイヤが基板上に配置された後、コイル５０が形成される。次いで、別の長さのワイヤが、概して図示のように位置決めされて、第２の角を成す延長部を形成する。別法として、ワイヤ端部１０４の長さのうちの非常に短い部分を埋め込むことができ、それにより、位置を変更しかつ端子領域に接着する前に、この長さのワイヤの位置を安定させる助けとなることも企図されている。
【００４２】
製造工程の次のステップでは、角を成す延長部は、端子領域と相互に接続するために、図２３に示すように端子領域の上の位置へ移動される。ワイヤ端部１０４の任意の部分が埋め込まれている場合、ワイヤ端部を移動させる要素の力は、埋め込む力を上回る。角を成す延長部は、回転ブラシまたはくし１０６による場合のように、ブラシまたはくしをかけて定位置に置くことができる。ブラシまたはくし１０６は、作動要素群１６内に組み込まれた別の要素とすることもできる。別法として、角を成す延長部は、把持しかつ回転させて定位置に置くこともできる。把持は、機械またはデバイスによって、または操作者によって手動で実現することができる。角を成す延長部が端子領域の上に配置された後、上に論じたように、ワイヤ端部を熱的に接着させることができる。したがって、図２２および図２３に示す製造の方法では、ループを形成する必要はなく、自由に延びる端部を基板上に配置し、次いで定位置まで回転させて接着するだけでよい。ワイヤからの絶縁体の除去に関して上に論じたように、角を成す延長部はチップモジュールから離隔されているので、インレイまたはトランスポンダデバイスのチップモジュールまたはあらゆる他の部分を損傷することなく、角を成す延長部から絶縁体を除去することができる。
【００４３】
図２２および図２３の実施形態に示すようにアンテナを布設する１つの可能な順序は、まず、ある長さのワイヤを埋込みヘッドから延ばして第１の角を成す延長部を形成することを含む。第１の角を成す延長部のワイヤ端部１０４は、単に基板上に位置するだけでよく、またはワイヤ端部１０４のうちの非常に短い長さを基板内に埋め込むこともできる。次いで埋込み工具は、角を成す形で基板を横切って、チップモジュールのいかなる部分の上にもワイヤを布設しないで、チップモジュールからずれたままにする。埋込み工具は、基板の周辺部へ移動し、次いで同芯コイルの布設を開始してアンテナを形成する。最後のコイルを形成するとき、埋込み工具は、角を成す向きに移動して、第２の角を成す延長部を形成する。この場合も、埋込み工具は、チップモジュールのいかなる部分の上も横切らない。図示の実施形態では、絶縁されたワイヤは、角を成す延長部がほぼ同じ長さになり、かつ端子領域の両側に対して角を形成する向きがほぼ同じになるような位置で切断される。しかし、角を成す延長部の長さおよび／または向きは、再配置機器がそれらの長さのワイヤを端子領域と接触するように位置決めできることを条件として、異なってもよいことを理解されたい。次いで、ブラシまたはくし１０６などのデバイスを使用して、角を成す延長部を、端子領域などのチップモジュールの指定の部分の上へ移動させて、角を成す延長部をチップモジュールに電気的に接続する。
【００４４】
本発明の利点は明らかである。ワイヤループの指定の部分からすべての絶縁体を効果的に除去するレーザを使用して、アンテナとチップモジュールの端子領域との間に改善された電気的接着を実現できる、ＲＦインレイまたはトランスポンダデバイスを製造する製造工程が提供される。チップモジュールから離隔された突出するループを作り出すことで、レーザは、インレイまたはトランスポンダデバイスのチップモジュールまたはあらゆる他の部分を損傷することなく動作することができる。これにより、直径がより小さい絶縁されたワイヤを使用することができ、最終的なＲＦデバイスを、物理的な不正変更を受けにくいものとする。加工機械の作動要素は、一体化して一群とすることができ、その結果、単一の加工機械を使用してインレイを完全に製作することができ、それによって、追加の加工機械または協働しない製造構成部品の必要をなくす。別法として、加工工具を別個に配置しても、異なる組合せで同じ場所に別個に配置してもよい。
【００４５】
アンテナワイヤを端子領域に接着する前に、アンテナワイヤから絶縁体が除去されているので、熱圧着ヘッドをより低い電圧で動作させることができ、それによって熱圧着ヘッドの寿命を延ばすことができる。さらに、電圧がより低いことはまた、直径がより小さいワイヤの使用に適しており、かつその使用を容易にする。より低い電圧を使用すると、はるかに高い電圧で動作するヘッドでは普通なら生じる恐れがあるようにワイヤ導線を完全に破壊することなく、アンテナワイヤを端子に適切に接着することができる。
【００４６】
好ましい実施形態に関して前述の発明を開示してきたが、本明細書に添付の特許請求の範囲に従って、様々な他の変更形態および修正形態を本発明に加えることができることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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