(57)【要約】  本発明は、キャリア（３１）上でチップモジュール（２５）の位置決めを行い、チップモジュール（２５）の接続素子を、キャリア（３１）の上または内部に配置されたアンテナ素子（３０）の接続素子（３０ａ、３０ｂ）に導電的な架橋接続を行うスマートラベル用のモジュールブリッジ（２９）を製造する方法であって、長手方向に移動可能な無終端キャリアストリップ（２１）内で、縦に並んで配置された凹部（２２）を形成するステップ（２）と、各チップモジュール（２５）を、接続素子が上向きの状態で、各々の凹部（２２）に位置決めするステップ（４）と、拡大された接触領域を形成するため、チップモジュール（２５）の接続素子と、凹部（２２）に隣接するキャリアストリップ（２１）の表面に、ストリップ状の接触層（２７ａ、２７ｂ）を塗布するステップ（８）とを含む方法に関する。
2007503635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア（３１）上でチップモジュール（２５）の位置決めを行い、チップモジュール（２５）の接続素子を、キャリア（３１）の上または内部に配置されたアンテナ素子（３０）の接続素子（３０ａ、３０ｂ）に、導電的な架橋接続を行うスマートラベル用のモジュールブリッジ（２９）を製造する方法であって、
長手方向に移動可能な無終端キャリアストリップ（２１）内で、縦に並んで配置された凹部（２２）を形成するステップ（２）と、
各チップモジュール（２５）を、接続素子が上向きの状態で、各々の凹部（２２）に位置決めするステップ（４）と、
拡大された接触領域を形成するため、チップモジュール（２５）の接続素子と、凹部（２２）に隣接するキャリアストリップ（２１）の表面に、ストリップ状の接触層（２７ａ、２７ｂ）を塗布するステップ（８）とを含む方法。
【請求項２】
ストリップ状の接着層（２８ａ、２８ｂ）を接触層（２７ａ、２７ｂ）に適用するステップ（１０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
接触層（２７ａ、２７ｂ）が、自己接着されるよう設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
チップモジュール（２５）の位置決めステップ（４）に先立って、所定量の液体接着剤（２６）が凹部（２２）に充填されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
液体接着剤の（２６）が、チップモジュール（２５）の位置決めステップの後で硬化される（６）ことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
接着剤（２６）の硬化（６）が、紫外線、電子および／または熱照射により実行されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
チップモジュール（２５）の上側と、キャリアストリップ（２１）の表面が、実質的に共通の平面となるように、チップモジュール（２５）が凹部（２２）の内部で位置決めされていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
接触層（２７ａ、２７ｂ）が、キャリアストリップの長手方向に延びて、チップモジュール（２５）の第一の接続辺（２５ａ）の第一の接続素子を覆う第一のストリップ状の接触層（２７ａ）として、およびキャリアストリップの長手方向に延びて、チップモジュール（２５）の第二の接続辺（２５ｂ）の第二の接続素子を覆う第二のストリップ状の接触層（２７ｂ）として印刷されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
ストリップ状の接着層（２８ａ、２８ｂ）が、キャリアストリップの長手方向に互いに平行に並んだ２つの好ましくは導電性の接着層として、印刷されていることを特徴とする、請求項２〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記キャリアストリップの幅方向に延びるスロット（２４）が、本方法の開始時点においてキャリアストリップ（２１）の凹部（２２）の間に穿孔されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
接触層（２７ａ、２７ｂ）および接触層（２８ａ、２８ｂ）を印刷する間、スロット（２４）に対応するように並んだ断層（２４）が前記層に生成されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
移送素子を係合させるための孔（２３）の列が、キャリアストリップ（２１）の端部に穿孔されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
凹部（２２）が、穿孔された孔を備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記方法のステップを行う間、キャリヤベルト（２１）が自体の長手方向に連続的に移動するか、一時的に停止されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに従い、キャリア上でチップモジュールの位置決めを行い、チップモジュールの接続素子を、キャリアの上または内部に配置されたアンテナ素子の接続素子と導電的な架橋接続を行うためのスマートラベル用のモジュールブリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートラベルの製造は、特に、通常はシリコンチップであるＲＦＩＤ（無線周波数識別チップ）の、アンテナ素子およびアンテナ素子を搭載するアンテナ基板の接続素子上への配置を含む。このようなアンテナ基板は、例えばフィルム、ラベルまたは比較的柔軟性が無い樹脂要素であってよい。スマートラベルの製造は装置時間当たり大量になされなければならないため、スマートラベルをより効率的に製造するには製造速度だけでなく大量生産品に関して生じる製造コストも重要な要素である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
材料コストは、例えば小さい寸法のシリコンチップの利用により、削減することができる。しかしながら、これによりチップ／チップモジュールの接続素子の寸法の小型化が必然的に生じ、その結果これらの接続素子を後続のスマートラベルのアンテナ素子の接続素子上で正確に位置決めすることがより困難になる。これはまた、チップモジュールをアンテナ基板およびアンテナ素子の接続素子に装着する速度を遅くし、さらに、チップモジュールを極めて正確に位置決めするためには操作ステップを減速する必要があるため、装置時間当たりの製造数量の低下も引き起こす。
【０００４】
通常、スマートラベルの製造において、ＲＦＩＤチップは、従来のフリップチップ技術のピックアンドプレイス方法によりアンテナ基板に適用される。この場合、高精度のロボットが、シリコンウェハからシリコンチップを取り出して前記チップを１８０°回転させ、接続素子が配置されたシリコンチップの上部が下を向くようにして、当該チップを上下逆さまの状態でアンテナ基板に装着する。この装着操作を行う間、チップの接続素子の極めて小さい接続面を、アンテナの接続素子に対応する位置に高精度で合わせる必要がある。
【０００５】
しかし、アンテナ素子の接続素子は通常、アンテナ基板と共に幅が約５００ｍｍの広くて柔軟なウェブ上に置かれているため、そのように広い操作領域内に大きさが１０〜２０μｍ程度のチップの位置決めを正確に行うことができるのは高コストのロボット技術によるか、長い時間をかけた場合だけである。従って、そのような取り付け装置は動作が比較的遅い上、任意の小型チップのサイズには用いることができない。
【０００６】
寸法が小さいチップ／チップモジュールの場合に、取り付けにおける課題を解決するため、チップモジュールの接続素子から、アンテナ基板上のアンテナ素子のより大きい接続素子へ、架橋方式で導電性接続を形成する機能を有するモジュールブリッジが利用される。このようなモジュールブリッジは、製造および材料に関して追加コストを生じる個々の樹脂要素として知られている場合が多い。このように、最初にチップモジュールが例えばピックアンドプレイス法によりモジュールブリッジ上に配置されるというような方法により、狭い操作領域内でチップモジュールの極めて正確な位置決めが行なわれる。個々のモジュールブリッジは次いで、より低い精度で、アンテナ基板またはアンテナ素子の接続素子上の広い操作領域内で装着される。低い精度での取り付けは、アンテナ素子およびモジュールブリッジの比較的大きな接続素子により可能である。モジュールブリッジをアンテナ基板上のチップモジュールに素早く取り付けることはこのように可能である。しかし、このためにコスト集約型のモジュールブリッジを予め別個に製造しておくことが必要であり、次いで後続ステップにおいて、アンテナ基板上にこれらの部品の最終的な取り付けが可能になるよう、チップモジュールのモジュールブリッジへの接続が必要である。
【０００７】
また、ＲＦＩＤチップをアンテナ基板上へシェーカから振り落とすスマートラベルの製造方法も知られている。また、液体中に懸濁された特別な形状のチップを適宜設計されたキャビティに注入する方法も知られている。両方の方法共に、特別な、またある場合には複雑なチップ設計を必要とするため、特定のチップ種類および製造業者に利用が限定される。
【０００８】
従って、本発明の目的は、スマートラベルの費用対効果に優れ、高速かつ簡単な製造を可能にする、スマートラベル用のモジュールブリッジの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、請求項１の特徴に従い実現される。
【００１０】
本発明の基本的事項の１つは、キャリア上でチップモジュールの位置決めを行い、チップモジュールの接続素子を、キャリアの上または内部に配置されたアンテナ素子の接続素子に導電性架橋接続するためのスマートラベル用のモジュールブリッジを製造する方法において、  長手方向に移動可能な無終端キャリアストリップ内で、縦に並んで配置された凹部を形成するステップと、各チップモジュールを、接続素子が上向きの状態で、各々の凹部に位置決めするステップと、拡大された接触領域を形成するために、チップモジュールの接続素子と、凹部に隣接するキャリアストリップの表面に、ストリップ状の接触層を適用するステップとが実施される。
【００１１】
さらに、ストリップ状の接着層が接触層に適用されるか、または接触層自体が接着層として設計されている。後者の場合、接触層は、導電性粒子を含有する、予めポリマー化されたエポキシ樹脂か、導電性粒子を含有するホットメルト接着剤のいずれかで構成されていてよい。
【００１２】
上に複数のモジュールブリッジが縦に並んで形成されている無終端キャリアストリップの利用により、そのようなモジュールブリッジの製造に際して高速かつ簡単な連続的手順が可能である。特に、本発明によれば、縦に並んで配置されている凹部内部の個々のチップモジュールの簡単な配置、およびこれらの上にチップモジュールの接続素子よりも表面積が大きいストリップ状の接触層を適用することにより、短時間に多数のモジュールブリッジを製造することが可能になる。
【００１３】
このように簡単な設計のモジュールブリッジには更に、材料および製造コストが低いという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好ましい一実施形態によれば、凹部内部でチップモジュールの位置決めを行う前に、所定の量の液体接着剤を当該凹部に充填させて、チップモジュールの位置決めステップの後で、紫外線、電子および／または熱照射により硬化させる。これにより、凹部内部で各々のチップモジュールを簡単かつ素早く固定できるようになる。
【００１５】
チップモジュールの上側とキャリアストリップの表面とが実質的に共通の平面になるように、凹部の内部にチップモジュールを配置することが好ましい。これにより、上側および表面を覆って配置される接触層は、凹部や段差が生じるリスクなしに一体形成される。
【００１６】
接触層は理想的には、キャリアストリップの長手方向に延びて、チップモジュールの第一の接続辺の第一の接続素子を覆う第一のストリップ状の接触層として、およびキャリアストリップの長手方向に延びて、チップモジュールの第二の接続辺の第二の接続素子を覆う第二のストリップ状の接触層として設計されている。このようなストリップ状の接触層は、例えばスクリーン印刷法またはインクジェット式印刷法により連続的に印刷される一方、キャリアストリップはキャリアストリップの長手方向に移動し続ける。これにより、多数のチップモジュールの拡大された接触領域が高速かつ簡単に形成できるようになる。
【００１７】
接触層は、導電性銀ペーストまたは適用および硬化が可能な他の何らかの他の導電材料で構成されていてよい。
【００１８】
接着層はまた好ましくは、キャリアストリップの長手方向に互いに平行に並んだ２つの好ましくは導電性の接着層として印刷されている。接着層は、アンテナ基板との機械的および／または電気的接触として機能し、また、キャリアストリップが更に移送される間、連続的に適用することができる。本目的で利用可能な導電性接着剤は、高温時は粘着性であり、冷却時には凝固するホットメルト接着剤である。
【００１９】
好ましい一実施形態によれば、キャリアストリップの長手方向にモジュールブリッジ複合材を切断することによる当該モジュールブリッジ複合材のその後の分離を可能とするために、キャリアストリップの幅方向にのびるスロットが、本方法の開始時点でキャリアストリップの凹部の間に穿孔される。キャリアストリップの長手方向への切断の代替手段として、分離を行うために、スロットと共通の線にある半ウェブをキャリアストリップの横方向に素早く切断することができる。
【００２０】
このようなモジュールブリッジの分離は、小型のカセット式装置により行うことができ、モジュールブリッジが速度Ｖ１で無終端キャリアストリップから切り離され、加速されて速度Ｖ２でアンテナ基板上へ好ましくは連続的に装着される。このように、無終端キャリアストリップ上に配置されたモジュールブリッジの分離および装着が高速かつ連続的な方法により可能である。
【００２１】
ストリップ状接触層およびストリップ状接着層の両方が、キャリアストリップのスロットに対応して並んでいる断層を有している。前記断層はスロットが存在することにより印刷プロセスの間に自動的に生成される。モジュールブリッジの後続する分離はこのように、層を損傷することなく行うことが可能である。キャリアストリップの材料は、費用対効果に優れ、樹脂および／または紙材料である。このような材料は、例えば熱可塑性樹脂変形、スタンピング、または穿孔等の公知の成形技術を用いて簡単かつ素早く３次元的に成形することができる。適切なツールを用いることにより、凹部が自体の内部へ収容するチップモジュールの外形と相補的に設計されているように、凹部の形状を構成することができる。この結果、凹部内部でチップモジュールがより確実に固定される。
【００２２】
あるいは、各種の表面構造のチップモジュールが内部に配置できる凹部を用いてもよい。従って、本発明による製造方法の広範な利用が可能である。
【００２３】
凹部の成形に続いて、キャリアストリップは好ましくは穿孔プロセスによりそれ自体の端部に沿って穿孔されて、移送素子を係合するための孔の列が形成される。
【００２４】
凹部には、チップモジュールが静止できるように穿孔された孔が備えられていてよい。このような穿孔は、接着剤が直接露出しているため、内部に配置された接着剤を続いて硬化させる処理に好都合に用いることができる。
【００２５】
更なる実施形態が従属クレームに挙げられている。
【００２６】
図面と合わせて以下の記述から利点および好ましい特徴が見出せる。
【００２７】
図１に、本発明によるモジュールブリッジの製造方法を簡素化されたブロック図で示す。第一のステップ１において、キャリアストリップが樹脂または紙で作られる。第二のステップ２において、当該キャリアストリップを、例えば熱可塑性樹脂変形、刻印、穿孔により成形する。ここで、３次元的に成形されたキャリアストリップが、凹部が縦に並んで配置された状態で得られる（ステップ３）。
【００２８】
ステップ４は凹部内部にチップモジュールを位置決めするステップを含み、前記凹部は予め所定量の接着剤で充填されている。この目的で、各チップモジュールは、ウェハーから切り離されて凹部に挿入される（ステップ５）。
【００２９】
ステップ６および７において、チップモジュールは、紫外線、電子および／または熱照射を以って接着剤を硬化させることにより固定される。チップモジュールの上部がキャリアストリップの表面と共通の平面に確実に乗るようにしなければならない。
【００３０】
ステップ８および９において、拡大された接触接続を形成するため、導電性の銀ペーストが、チップモジュールの接続素子と、凹部を囲むキャリアストリップの表面への接触層として印刷される。
【００３１】
互いに平行に並んだ２つのストリップ状の接着ストリップが次いでその上に印刷される。これらは、アンテナ素子の接続素子への機械的および／または電気的な後続接続を行うために設計されている。
【００３２】
ステップ１２、１３において、次いでアンテナ基板上に個々に配置すべく、複合材に含まれるモジュールブリッジが、例えばカセット式装置により切り離される。
【００３３】
チップモジュールを収容するため、最初に、刻印処理により凹部２２がキャリアストリップ２１内で縦に並んで配置される。同時に、孔２３の列が、キャリアストリップの幅方向に凹部２２の間を延びるスロット２４と共に、キャリアストリップ２１の端部に穿孔される。
【００３４】
チップモジュール２５が、第一および第二の接続辺２５ａ、２５ｂと共に凹部２２内へ挿入されたならば、同様に凹部に配置された接着剤２６は次いで、凹部２２内でチップモジュール２５を耐久的に固定するため硬化される。接触層２７ａ、２７ｂは、ストリップ状に延びており、各々チップモジュール２５の第一の接続辺２５ａおよびチップモジュール２５の第二の接続辺２５ｂを覆って互いに平行に並んでいる。
【００３５】
接触層２７ａ、２７ｂ上に印刷された接着層２８ａ、２８ｂは、アンテナ基板またはアンテナ素子の接続素子との接着的接続を得るため、接触層の上にストリップ状に配置されている。
【００３６】
無終端キャリアストリップの一部を表す本図に示すように、無終端キャリアストリップは、縦に並んで配置された多数のモジュールブリッジ２９を備えている。
【００３７】
図２のブロック線図は、関連付けられたチップモジュール２５を含む個々のモジュールブリッジ２９をアンテナ素子３０に位置決めする様子を平面図で示す。この場合、模式的に示すように、アンテナ素子はアンテナ基板３１上に配置されている。
【００３８】
アンテナ素子３０は、モジュールブリッジ２９の装着時に、上下の接触層２７ａ、２７ｂと接触する接続素子３０ａ、３０ｂを有する。この目的で、モジュールブリッジは、ストリップ状接着層２８ａ、２８ｂによりアンテナ基板上へ接着的に接続されている。
【００３９】
接触層２７ａ、２７ｂおよびアンテナ素子３０の接続素子が比較的大きく、従って、モジュールブリッジの位置決めの精度がそれほど要求されないため、このような装着動作を高速に実行することができる。
【００４０】
全ての構成要素および特徴が、本発明に必須の事項と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるモジュールブリッジの製造方法を模式的に示すブロック図である。
【図２】アンテナ基板上の個々のモジュールブリッジの位置決めを模式的に示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  キャリアストリップの提供
２  キャリアストリップの成形
３  成形されたキャリアストリップの生成
４  堆積された接着剤内へのチップモジュールの配置
５  配置されたチップモジュールを有するキャリアストリップの生成
６  接着剤の硬化によるチップモジュールの固定
７  キャリアストリップの表面に関して高さの相違が小さい固定チップモジュールの生成
８  チップモジュール接続素子の接触
９  拡大された接触接続素子の生成
１０  接着層の適用
１１  最終モジュールブリッジの生成
１２  モジュールブリッジの分離
１３  アンテナ基板上に装着されたモジュールブリッジ
２１  キャリアストリップ
２２  凹部
２３  孔の列
２４  スロット
２５  チップモジュール
２５ａ  チップモジュールの第一の接続辺
２５ｂ  チップモジュールの第二の接続辺
２６  接着剤
２７ａ、２７ｂ  接触層
２８ａ、２８ｂ  接着層
２９  モジュールブリッジ
３０  アンテナ、アンテナ素子
３０ａ、３０ｂ  アンテナ素子の接続素子
３１  アンテナ基板
【図１】
2007503635.tif 000003
【図２】
2007503635.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月11日(2006.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア（３１）上でチップモジュール（２５）の位置決めを行い、チップモジュール（２５）の接続素子を、キャリア（３１）の上または内部に配置されたアンテナ素子（３０）の接続素子（３０ａ、３０ｂ）に、導電的な架橋接続を行うスマートラベル用のモジュールブリッジ（２９）を製造する方法であって、
長手方向に移動可能な無終端キャリアストリップ（２１）内で、縦に並んで配置された凹部（２２）を形成するステップ（２）と、
各チップモジュール（２５）を、接続素子が上向きの状態で、各々の凹部（２２）に位置決めするステップ（４）と、
拡大された接触領域を形成するため、チップモジュール（２５）の接続素子と、凹部（２２）に隣接するキャリアストリップ（２１）の表面に、ストリップ状の接触層（２７ａ、２７ｂ）を印刷するステップ（８）とを含む方法。
【請求項２】
ストリップ状の接着層（２８ａ、２８ｂ）を接触層（２７ａ、２７ｂ）に適用するステップ（１０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
接触層（２７ａ、２７ｂ）が、自己接着されるよう設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
チップモジュール（２５）の位置決めステップ（４）に先立って、所定量の液体接着剤（２６）が凹部（２２）に充填されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
液体接着剤の（２６）が、チップモジュール（２５）の位置決めステップの後で硬化される（６）ことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
接着剤（２６）の硬化（６）が、紫外線、電子および／または熱照射により実行されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
チップモジュール（２５）の上側と、キャリアストリップ（２１）の表面が、実質的に共通の平面となるように、チップモジュール（２５）が凹部（２２）の内部で位置決めされていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
接触層（２７ａ、２７ｂ）が、キャリアストリップの長手方向に延びて、チップモジュール（２５）の第一の接続辺（２５ａ）の第一の接続素子を覆う第一のストリップ状の接触層（２７ａ）として、およびキャリアストリップの長手方向に延びて、チップモジュール（２５）の第二の接続辺（２５ｂ）の第二の接続素子を覆う第二のストリップ状の接触層（２７ｂ）として印刷されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
ストリップ状の接着層（２８ａ、２８ｂ）が、キャリアストリップの長手方向に互いに平行に並んだ２つの好ましくは導電性の接着層として、印刷されていることを特徴とする、請求項２〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記キャリアストリップの幅方向に延びるスロット（２４）が、本方法の開始時点においてキャリアストリップ（２１）の凹部（２２）の間に穿孔されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
接触層（２７ａ、２７ｂ）および接触層（２８ａ、２８ｂ）を印刷する間、スロット（２４）に対応するように並んだ断層（２４）が前記層に生成されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
移送素子を係合させるための孔（２３）の列が、キャリアストリップ（２１）の端部に穿孔されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
凹部（２２）が、穿孔された孔を備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記方法のステップを行う間、キャリヤベルト（２１）が自体の長手方向に連続的に移動するか、一時的に停止されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2007503635.tif 000005
2007503635.tif 000006
2007503635.tif 000007
2007503635.tif 000008
2007503635.tif 000009
2007503635.tif 000010