(57)【要約】  本発明は新規の薄型回路基板構造及びその製造方法を提供する。当該回路基板は、有機樹脂と無機粉末から製造された磁気誘導基板と、磁気誘導基板の一側表面に形成された誘導コイルと、磁気誘導基板の一側表面に形成されると共に、誘導コイルと電気的に接続される金属配線層と、を備え、誘導コイルは磁気誘導基板の磁束特性を参照して磁気誘導基板の表面に設置される。当該薄型回路基板の基板は電磁波吸収粉末が混合された有機樹脂材質から製造されて、誘導コイルを設計する時に当該基板に電磁波吸収特性を具備させ、その上に無線周波数認識タグに需要の追加層と回路構造を製造することができる。
2013534364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機樹脂と無機粉末から製造された磁気誘導基板と、
前記磁気誘導基板の一側表面に形成された誘導コイルと、
前記磁気誘導基板の一側表面に形成されると共に、前記誘導コイルと電気的に接続される金属配線層と、
を備え、
前記誘導コイルは前記磁気誘導基板の磁束特性を参照して前記磁気誘導基板の表面に設置されることを特徴とする薄型回路基板。
【請求項２】
前記誘導コイルは一層以上のコイルを含み、前記各層の誘導コイル間に磁気誘導層が形成されており、前記磁気誘導層は有機樹脂と無機粉末から製造されることを特徴とする請求項１に記載の薄型回路基板。
【請求項３】
前記磁気誘導基板において、有機樹脂と無機粉末はそれぞれ前記磁気誘導基板の約１５〜３５％と８５〜６５％の重量パーセントを占めることを特徴とする請求項１に記載の薄型回路基板。
【請求項４】
前記磁気誘導層において、有機樹脂と無機粉末はそれぞれ前記磁気誘導層の約１５〜３５％と８５〜６５％の重量パーセントを占めることを特徴とする請求項２に記載の薄型回路基板。
【請求項５】
前記有機樹脂はポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニルサルフォン、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、液晶ポリマー、アクリレート、ポリウレタン、又はエポキシ樹脂或いはこれらの組成物から選択されることを特徴とする請求項３又は４に記載の薄型回路基板。
【請求項６】
前記無機粉末はＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＮｉＣｕＺｎフェライト、ＭｎＭｇＺｎフェライト、ＭｎＭｇＡｌフェライト、ＭｎＣｕＺｎフェライト、コバルトフェライト、ニッケル鉄合金、鉄シリコン合金、鉄アルミニウム合金、銅、アルミニウム、鉄、又はニッケル或いはこれらの組成物から選択されることを特徴とする請求項３又は４に記載の薄型回路基板。
【請求項７】
前記磁気誘導基板の一側表面に集積回路が付着され、前記集積回路は前記金属配線層と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の薄型回路基板。
【請求項８】
前記集積回路は前記誘導コイルと電気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載の薄型回路基板。
【請求項９】
前記薄型回路基板は無線周波数認識素子であることを特徴とする請求項１に記載の薄型回路基板。
【請求項１０】
有機樹脂と無機粉末から製造される磁気誘導基板を形成するステップ、
前記磁気誘導基板の一側表面に誘導コイルを形成し、前記磁気誘導基板の磁束特性を参照して前記誘導コイルを前記磁気誘導基板の表面に形成するステップ、及び
前記磁気誘導基板の一側表面に前記誘導コイルと電気的に接続する金属配線層を形成するステップ、を備えることを特徴とする薄型回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記誘導コイルは一層以上のコイルを含み、前記各層の誘導コイル間に磁気誘導層が形成されており、前記磁気誘導層は有機樹脂と無機粉末によって製造されることを特徴とする請求項１０に記載の薄型回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記磁気誘導基板において、有機樹脂と無機粉末はそれぞれ前記磁気誘導基板の約１５〜３５％と約８５〜６５％の重量パーセントを占めることを特徴とする請求項１０に記載の薄型回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記磁気誘導層において、有機樹脂と無機粉末はそれぞれ前記磁気誘導層の約１５〜３５％と約８５〜６５％の重量パーセントを占めることを特徴とする請求項１１に記載の薄型回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記有機樹脂はポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニルサルフォン、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、液晶ポリマー、アクリレート、ポリウレタン、又はエポキシ樹脂或いはその組成物から選択されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の薄型回路基板の製造方法。
【請求項１５】
前記無機粉末は、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＮｉＣｕＺｎフェライト、ＭｎＭｇＺｎフェライト、ＭｎＭｇＡｌフェライト、ＭｎＣｕＺｎフェライト、コバルトフェライト、ニッケル鉄合金、鉄シリコン合金、鉄アルミニウム合金、銅、アルミニウム、鉄、又はニッケル或いはその組成物から選択されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の薄型回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記磁気誘導基板の一側表面に集積回路を付着し、前記集積回路を、前記金属配線層を経由して前記誘導コイルに電気的に接続するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の薄型回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘導コイルを具備する薄型回路基板及びその製造方法に関するものである。具体的に、電磁波吸収特性を考慮して誘導コイルを設計した薄型回路基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数認識技術(ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＦＩＤ)は電磁波信号により特定目標を認識し、関連データを読み書く通信技術である。無線周波数認識素子を作動させる原理は、外部の無線周波数認識リーダー(ＲＦＩＤ  ｒｅａｄｅｒ)を利用して電磁波を発射するに従って誘導範囲内にある無線周波数認識素子(例えば、無線周波数認識タグRFID tag)をタッチし、当該無線周波数認識素子は電磁気誘導によって電流を生成してその上の無線周波数認識チップを作動させ、続いて電磁波を発射して当該インダクターに応答することで無線周波数認識の効果を達成することである。電磁気誘導方式によって認識するため、無線周波数認識システム(例えば、リーダー（ｒｅａｄｅｒ）)と認識目標(例えば、無線周波数認識タグ)との間に機械的或いは光学的接触を行う必要が全然ない。無線周波数認識は、例えば有効な認識距離が割合に長く、多くの情報を記憶及び伝送可能であり、認識速度が早く、タグにおけるデータをリライト可能であり、安全性がよいなどの多くの長点を有するため、当該分野で既に伝統的な認識バーコード(ｂａｒ  ｃｏｄｅ)を差し替えるのに広く応用されている。現在、無線周波数認識素子は小売り物流供給、財産追跡、及び検証応用などの多くの分野にまで利用されている。
【０００３】
図１に示されているように、該図は従来技術による誘導コイルを具備する典型的な無線周波数認識素子１００の構成構造断面図である。図面に示されているように、典型的な無線周波数認識素子１００は主に軟性基板１０１、誘導コイル１０３、金属配線層１０５、及び無線周波数認識チップ１０７などの四つの部材で構成され、そのうち、従来の軟性基板１０１は電磁波を吸収する特性を具備しないため、前記誘導コイル１０３の設計は軟性基板１０１の磁束特性を考慮しなくてもよい。当該軟性基板１０１は無線周波数認識素子１００の各部材が設置される構造基材であって、常にＰＥＴ(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ポリエチレンテレフタラート)などの軟性材質で形成され、材質が軽く、可撓性があり、携帯しやすいなどの長点がある。軟性基板１０１の上表面に位置する誘導コイル１０３は外部無線周波数認識リーダーから発射される電磁波を受け入れ、電磁気誘導方式によって電流を生成する。軟性基板１０１の下表面には金属配線層１０５が形成されており、該金属配線層１０５は相互連結構造１０４によって誘導コイル１０３に電気的に接続される。当該金属配線層１０５はさらに無線周波数認識素子１００の回路配線領域を含み、無線周波数認識チップ１０７を誘導コイル１０３に電気的に接続する。
【０００４】
従来技術によれば、軟性基板１０１に上表面と下表面を貫通する複数の貫通孔１０９を形成することで、軟性基板１０１の下表面にある金属配線層１０５と軟性基板１０１の上表面にある無線周波数認識チップ１０７を電気的に接続する。これにより、誘導コイル１０３の電磁気誘導により生成された電流は金属配線層１０５を経由して無線周波数認識チップ１０７に伝送されてそれを作動させ、且つ電磁波を発射して外部の無線周波数認識リーダーに応答することで、タグ認識又はデータ伝送/書き込みなどの動作を完成する。
【０００５】
電磁波誘導メカニズムを利用することにより、無線周波数認識素子は高周波作動時に金属と液体などの使用環境に非常に敏感であり、特に金属表面或いは液体を含有する容器に粘着される。このような使用環境で、外部リーダーと無線周波数認識素子から発射される電磁波信号は無線周波数認識素子近傍の金属或いは液体の干渉を受けやすいため、誘導信号をよく読み取れないなどの問題を引き起こし、このような問題は受動式無線周波数認識素子の場合非常に厳しい結果を引き起こすことになる。これに対して、一般的な受動式無線周波数認識タグの応用で、図１に示すように、無線周波数認識素子１００と金属表面１０２との間に磁気誘導スティック(ｆｅｒｒｉｔｅ  ｓｈｅｅｔ、或いは電磁波吸収スティックとも称される)１０６をさらに設けることで、受け入れる/発射された電磁波が金属又は液体表面で表面波、キャビティ共振波、反射波、或いは/及び電磁気干渉などの現象を引き起こすのを抑えて、誘導信号をよく読み取れない問題を防止する。
【０００６】
しかし、一般的に業界でよく使用される磁気誘導スティックは無線周波数認識素子の制作コストでかなり多くの費用を占めるだけでなく、磁気誘導スティックが一定の厚さを有するため、無線周波数認識素子の薄型化が難しくなり、且つ無線周波数認識素子の異なる誘導コイルの設計に従って、必ず磁気誘導スティックを慎重に選択して使用しないとその作用と効果に影響を及ぼすことになる。ゆえに、本発明者は薄型回路基板の製造工程において、その誘導コイルを設計時、基板に予め設定される磁束特性を考慮することで、後に当該薄型回路基板を金属表面に応用する際に磁気誘導スティックを選択して使用することに関する面倒を無くし、本発明の無線周波数認識素子を薄型化設計に応用可能にして、特に電磁波吸収作用を具備する薄型回路基板構造及びその製造方法を開発した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術に存在する問題点に鑑み、本発明は薄型回路基板及びその製造方法を開示する。本発明による薄型回路基板の基板は電磁波吸収粉末が混合された有機樹脂材質で製造されることで、電磁波を吸收する特性を具備すると共に一般の軟性回路基板の特性を兼備することにより、薄型回路基板に無線周波数認識素子に要る追加層と回路構造を形成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例において、薄型回路基板は磁気誘導基板、誘導コイル及び金属配線層などの構成部材を備える。当該誘導コイルは当該磁気誘導基板の一側表面に形成される。金属配線層は当該磁気誘導基板の一側表面に形成されるとともに、当該誘導コイルに電気的に接続される。無線周波数認識チップは当該磁気誘導基板の一側表面に設置されると共に、当該金属配線層に電気的に接続される。当該誘導コイルを設計時、当該磁気誘導基板の磁束特性を考慮して当該磁気誘導基板の表面に設置し、誘導コイルが電磁気誘導により生成した電流を無線周波数認識チップに提供して無線周波数認識チップを作動させると共に、電磁波を発射して、外部のインダクター(ｒｅａｄｅｒ)に応答するように構成する。
【０００９】
本発明の他の実施例において、当該誘導コイルは複数層に囲まれて積層された設計によって当該磁気誘導基板の一側表面に設置され、各層の誘導コイル間に磁気誘導層を挟むことで、磁気誘導性を増加すると共に、電磁波吸収効果を強める。当該磁気誘導層と磁気誘導基板は同じ材質によって構成される。
【００１０】
本発明の目的は、有機樹脂と無機粉末によって製造される磁気誘導基板と、磁気誘導基板の一側表面に形成される誘導コイルと、及び磁気誘導基板の一側表面に形成されると共に、誘導コイルと電気的に接続される金属配線層を備え、誘導コイルは磁気誘導基板の磁束特性を考慮して磁気誘導基板の表面に設置される新規な薄型回路基板を提供することである。ここに採用された構造支持性基板は電磁波吸收機能を具備するため、当該薄型回路基板は別途の磁気誘導スティック或いは電磁波吸収スティックを設置することなしに良好な無線周波数認識効果を獲得できる。
【００１１】
本発明の他の目的は、有機樹脂と無機粉末で製造される磁気誘導基板を形成するステップ、磁気誘導基板の一側表面に誘導コイルを形成すると共に、磁気誘導基板の磁束特性を考慮して当該誘導コイルを磁気誘導基板の表面に形成するステップ、及び磁気誘導基板の一側表面に誘導コイルと電気的に接続する金属配線層を形成するステップ、を備える新規の薄膜回路基板の製造方法を提供することである。本発明は誘導コイルと磁気誘導層を交替に設置することで複数層の誘導コイルを設計し、当該誘導コイルの有效な誘導距離を増加する。
【００１２】
本発明のその他の目的、特徴、及び長点は下記の詳細な実施例と関連図面及び特許請求の範囲を参照することでもっとよく理解できることになる。
【００１３】
後述の図面と説明を参照すると本発明のシステムと方法をもっとよく理解できることになる。本明細書に詳しく限定されていない実施例については後述の図面を参照することができる。図面に現れた構成素子は比例によって描かれたものではなく、ただ本発明の原理を強調している。図面において、同じ部材について同じ符号を用いている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は従来技術による典型的な無線周波数認識タグの断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例による無線周波数認識タグの断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例による他の無線周波数認識タグの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２を参照すると、該図は本発明の実施例による無線周波数認識素子２００の断面図である。本発明の実施例において、無線周波数認識チップ２０７を誘導コイルを具備する薄膜回路基板に設置した無線周波数認識素子２００を例として示している。無線周波数認識素子２００の下方に金属表面２０２を描いてその使用設置関係を示している。図面に示すように、本発明の無線周波数認識素子２００は主に磁気誘導基板２０１、誘導コイル２０３、金属配線層２０５、及び無線周波数認識チップ２０７などの四つの部材で構成され、そのうちの磁気誘導基板２０１、誘導コイル２０３は金属配線層２０５と薄型回路基板を形成する。本発明において、磁気誘導基板２０１は良好な電磁波吸収特性を有する板材料であり、これは無線周波数認識素子２００の各部材を設置するための構造の基材であるだけでなく、無線周波数認識素子２００が高周波(例えば、１３.５６MHz)或いは超高周波(例えば、９００MHz)の環境で金属或いは液体表面に近づく際に表面波、キャビティ共振波、反射波、或いは/及び電磁気干渉などの現象を引き起こすのを効果的に抑えて、誘導信号をよく読み取れない問題を生成するのを未然に防止する。本発明は磁気誘導基板２０１が固有する電磁波吸收機能により無線周波数認識素子２００を従来の無線周波数認識素子(例えば、RFID)が使用できなかった環境に容易に適用できる。例えば、従来用いた高価な電磁波吸収スティックを別途に搭載することなしに、缶詰などの金属表面又は液体が含有された薬瓶に粘着したり、或いは携帯電話などの移動装置の金属ケースに設置できて、かなり多くのタグ制作コストを低減可能である。
【００１６】
本発明による磁気誘導基板２０１は有機樹脂と無機粉末の２つの材質を混合して製造され、そのうち、当該有機樹脂は磁気誘導基板２０１に机械的特性及び製造工程上の可能性を付与し、当該無機粉末は磁気誘導基板２０１に電磁波吸収機能を付与する。一実施例において、磁気誘導基板２０１における有機樹脂は軟性印刷回路基板に常に使用されるＰＩ(ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ポリイミド)材質である。この材質により形成された基板は材質が軽く、可撓性があり、携帯しやすく、製造工程が簡単であり、スプール式連続製造工程(ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ)に適用可能であり、並びに大面積で製造可能などの長点を有するので、継続して製造される無線周波数認識タグ製品の適用性を向上する。しかし、その他の実施例において、磁気誘導基板２０１の有機樹脂は同一特性を有する他の適当な材料で形成可能であることにご留意すべきである。例えば、ポリエチレンテレフタラート(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ)、ポリプロピレン(ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ)、ポリエーテルサルホン(Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ)、ポリフェニルサルフォン(Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＰＳＵ)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(Ｐｏｌｙ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｅｎｚｏｂｉｓｏｘａｚｏｌｅ、ＰＢＯ)、液晶ポリマー(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ、ＬＣＰ)、アクリレート(Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ポリウレタン(Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、ＰＵ)、又はエポキシ樹脂(Ｅｐｏｘｙ)及びこれらの組成物を含むが、これらに限られるものではない。
【００１７】
一方、磁気誘導基板２０１の無機粉末材料は良好な電磁波吸収特性を有する材質として、電磁波の信号を効率的に減衰させ、無線周波数認識素子２００が金属体又は液体表面で逆方向の電磁波干渉を受けるのを防止する。本発明の実施例において無機粉末の材質は、例えば軟性フェライト、合金材料、金属材料である。そのうち、軟性フェライトとしては、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＮｉＣｕＺｎフェライト、ＭｎＭｇＺｎフェライト、ＭｎＭｇＡｌフェライト、ＭｎＣｕＺｎフェライト、コバルトフェライト或いはそれらの混合物を含むが、これらに限られるのではない。合金材料として、ニッケル鉄合金、鉄シリコン合金、及び鉄アルミニウム合金を含むが、これらに限られるのではない。金属材料としては、銅、アルミニウム、鉄、及びニッケルなどの合金を含むが、これらに限られるものではない。本発明において、有機樹脂と無機粉末を混合する比例はそれぞれ略１５％〜３５％と８５％〜６５％の間にあり、両者を混合した後電磁波吸収特性を有するスラリー又は塗料を形成でき、これらをさらに構造支持性を有する固体、例えばフィルム、薄膜、板形状、ブロック形状の基材などに固体化することができる。上記比例によって混合配合された磁気誘導基板２０１は伝統的なPI軟性基板製造工程に完全に適用可能であって、例えば磁気誘導基板２０１の上でコーティング、エッチ・クリーニング、カービング、及びドリリングなどの動作を行うことができると共に、無線周波数認識チップに要る高温製造工程、例えば表面粘着技術におけるフリップチップ製造工程(ｆｌｉｐ  ｃｈｉｐ)に適用可能である。
【００１８】
本発明において、磁気誘導基板２０１は同時に無線周波数認識素子２００の構造支持部材及び電磁波吸収部材として作用し、その上に軟性板製造工程により無線周波数認識素子に必要な貫通孔(ｔｈｒｏｕｇｈ  ｈｏｌｅ)、回路配線(ｔｒａｃｅ)、及び相互連結接点(ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ)などの回路構造を形成できる。例えば、図２に示すように、磁気誘導基板２０１の上表面に誘導コイル２０３が形成されており、当該誘導コイル２０３は複数のコイル数で囲まれて形成された設計であって、このような設置によって外部無線周波数認識リーダー(ｒｅａｄｅｒ)から発射される異なる分極化方向における電磁波を受け入れ、誘導カップリング(Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ)或いは後方散乱カップリング(Ｂａｃｋ−ｓｃａｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ)などの電磁気誘導方式によって電流を生成する。本発明において、当該誘導コイル２０３はエッチング(例えば、銅エッチング及びアルミニウムエッチング)、コロイダルシルバー印刷(スクリーン印刷、レリーフ印刷、グラビア印刷、又はインクジェット方式などを含む)、化学気相成長銅、及び電気めっき銅などの方式によって形成される。誘導コイル２０３の材質、厚さ、コイル数、Ｑ値(ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ)、及び設置などは使用する磁気誘導基板２０１の電磁波吸収性質に対応させて設計するか、或いは僅かに調整して、所要のインピーダンスマッチング(Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ)を行い、電磁気誘導上限線分極化の要求を維持する。本発明の誘導コイル２０３の作業周波数はその応用環境によって決められ、１２５／１３４ＫＨｚ(低周波)、１３.５６ＭＨｚ(高周波)などの作動周波帯を含むが、これに限られるものではない。
【００１９】
一方、磁気誘導基板２０１の下表面には金属配線層２０５が形成されており、これは無線周波数認識素子２００のコイル膜群の一部である。金属配線層２０５は貫通孔或いは相互連結構造２０４ａ,２０４ｂによって両端の誘導コイル２０３にそれぞれ結合されることで、導電性信号を伝送する。本発明のその他の実施例において、金属配線層２０５は誘導コイル２０３の接地平面(ｇｒｏｕｎｄ  ｐｌａｎｅ)としても利用可能であって、誘導コイル２０３が電磁気誘導によって多すぎる渦電流を生成して無線周波数認識素子２００の外部へ流されて電磁気干渉を引き起こすことを防止する。本発明において、金属配線層２０５は同時に無線周波数認識素子２００の信号伝達層又は回路配線層としても使用可能である。図２に示すように、磁気誘導基板２０１の上に上表面と下表面を貫通する複数の貫通孔２０９が形成されており、当該貫通孔２０９の内部に導電材質を充填することで磁気誘導基板２０１下表面の金属配線層２０５と電気的に接続する。貫通孔２０９は磁気誘導基板２０１の上表面の開口位置(即、コイル接点位置)即ち無線周波数認識チップ２０７の各連結位置(例えば、金バンプ（ｂｕｍｐ)のある位置）に対応する位置に形成される。フリップチップ製造工程において、当該複数のコイル接点位置に導電性ペースト２１１、例えば異方性導電性ペースト(ＡＣＰ)、異方性導電膜(ＡＣＦ)或いは／及び非導電性ペースト(ＮＣＰ)などをぬれた後、当該導電性ペースト２１１によりコイル接点と無線周波数認識チップ２０７の接合位置を粘着することで、コイル膜群(誘導コイル２０３及び金属配線層２０５を含む)と無線周波数認識チップ２０７を電気的に接続して誘導電流を伝送する。このような工程で、本発明の無線周波数認識素子２００の内部インレー(Ｉｎｌａｙ)の製造を完成する。
【００２０】
本発明の実施例において、無線周波数認識チップ２０７は誘導コイル２０３から生成した誘導電流を受け入れて電磁波を発射することで外部の無線周波数認識リーダーに応答し、無線周波数素子の認識動作を完成する。無線周波数認識チップ２０７は複数項の機能性回路が結合して形成され、例えば外部リーダーから伝送された無線周波数信号を直流電源に転換する交流／直流転換回路、無線周波数認識チップ２０７に安定な電源を提供する電圧安定化回路、搬送波を除去して本当の変調信号を取得する変調回路、外部リーダーから伝送された信号を復号化し、その要求に従って外部リーダーにデータをフィードバックさせるマイクロプロセッサー、無線周波数認識素子２００が認識データを記憶する位置であるメモリ、及び前記マイクロプロセッサーから送信された情報を変調して誘導コイルに搭載してカードリーダーに送出する変調回路などを含むが、これに限られるものではない。
【００２１】
無線周波数認識チップ２０７の接着を完成した後、本発明の無線周波数認識素子２００の製造は一応完了する。しかし、その他の実施例において、本発明の無線周波数認識素子２００はさらに無線周波数認識タグの内部インレー(誘導コイル、磁気誘導基板、チップなどの部材を含む)として、さらにスティックラミネーションステップ(ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ)を行うことで、最後の無線周波数認識タグ製品を完成できる。タグラミネーションステップはタグが製造される最後の製造工程であり、当該製造工程は無線周波数認識タグの内部インレーを粘着性スティック或いはチケットカードに嵌めて加熱圧縮することで、元々外部環境に露出された誘導コイル２０３、磁気誘導基板２０１を無線周波数認識チップ２０７などと共にスティックパッキングに封止して、クライアントが使用可能なタグ製品を形成する。業界の需要に応じては、製造される無線周波数認識タグの形態も異なる。例えば、粘着性の無線周波数認識タグ、三層のソフトカード式の無線周波数認識タグ、及び五層のハードカード式の無線周波数認識タグなどがある。当該形態の最終製品は電子財布、出入カード、タグスティック、盗難防止チップなどに応用可能である。
【００２２】
図２に示すように、無線周波数認識素子２００は金属配線層が金属表面２０２を向かい、誘導コイル部分は外部を向うように設置される。実際の応用において、当該金属表面２０２としては携帯電話内部のＩＣ回路基板、電池、金属キャリアー或いは缶詰の金属ケースなどである。磁気誘導基板２０１が誘導コイル２０３と金属表面２０２の間に隔てられているため、このような設置方式は誘導コイル２０３が受け入れ或いは放出の電磁波が当該金属表面２０２の影響を得られないようにすることができる。しかし、上述設置方式はただ本発明の一つの実施例に過ぎなく、その他の実施例において、本発明の無線周波数認識素子２００の誘導コイル２０３と金属配線層２０５は磁気誘導基板２０１の同一側に設置されることもできる。
【００２３】
上述した本発明の実施例による無線周波数認識素子の設計において、電磁波吸収材料と基材を整合して、従来技術のように、別途の磁気誘導スティック又は電磁波吸収スティックを設置する必要なしに希望の無線周波数誘導認識効果を達成することができる。スティックに関するコストを節約する以外に、本発明の無線周波数認識素子は元々磁気誘導スティックを設置するために残した空間(略１５０μｍ〜２００μｍの厚さ)を空けることができるため、素子においてもっと多くの収納空間を提供することができる。図３に示すように、これは本発明の他の実施例による無線周波数認識タグの断面図である。当該実施例において、無線周波数認識素子は図２における無線周波数認識素子と設計がほぼ同じであり、ただ無線周波数認識素子で空けた高度空間を利用して誘導コイル２０３を複数層に重ねるコイル構造に設計した面で相違点を有する。本実施例において、当該各層の誘導コイル２０３間にさらに磁気誘導層２１３を設置して層と層間の隔離層として利用することで無線周波数認識素子内部の全体的電磁波吸収効果を強化する。当該磁気誘導層２１３は磁気誘導基板２０１と材質が同じであって、良好な電磁波吸收特性を有する。本発明の実施例において、磁気誘導コイル２０３はまず塗布膜追加層法によってベースの誘導コイル２０３の上に形成され、続いてその上にその他の層の誘導コイル２０３を形成する。最上層の誘導コイル２０３は貫通孔或いは相互連結構造２１５によって磁気誘導基板２０１下方の金属配線層２０５と電気的に接続する。本実施例による複数層誘導コイル設計は、元々磁気誘導或いは電磁波吸収スティックに残しておいた空間を利用して複数層の誘導コイルを設置し、同じ単位面積にコイルの数を増加することで、本発明の無線周波数認識素子の検知距離を著しく増加させるなどの長点を有する。図３における二層誘導コイルはただ例示的な実施例に過ぎなく、その他の実施例において、当該誘導コイル２０３はその上にもっと多くのコイル構造を形成して、無線周波数認識素子の誘導距離を一層増加できるという点に留意すべきである。
【００２４】
上記の本発明の２つの実施例によると、本発明の設計は、電磁波吸収性質を具備すると共に完全な軟性板製造工程を行える基板によって無線周波数認識素子を製造し、その素子の上に別途の電磁波吸収スティックを配置する必要がなくなるため、かなり多くの製造コストを減少できることを特徴とする。本発明によれば、誘導コイルと磁気誘導層はさらに多層に設計することで、無線周波数認識タグの誘導距離を一層増加することができる。
【００２５】
以上、本発明による誘導コイルを具備する薄型回路基板の実施例について説明したが、下記実施例において、本発明による誘導コイルを具備する薄型回路基板の製造方法について説明する。本方法において、まず磁気誘導基板を提供し、当該磁気誘導基板は有機樹脂と無機粉末によって製造され、そのうち、当該有機樹脂は当該磁気誘導基板に机械的特性及び製造工程上の可能性を付与し、当該無機粉末は当該磁気誘導基板に電磁波吸収機能を付与する。次に、当該磁気誘導基板の一側表面に誘導コイルを形成し、当該誘導コイルは当該磁気誘導基板の磁束特性を参照して当該磁気誘導基板の表面に設置され、外部無線周波数認識リーダーから発射される電磁波を受け入れて、電磁気誘導方式によって電流を生成し、その後、当該磁気誘導基板の一側表面の上に金属配線層を形成し、当該金属配線層は当該誘導コイルと電気的に接続されることで電気信号を伝送するか、或いは誘導コイルが電磁気誘導によって多すぎる渦電流を生成して薄型回路基板の外部へ流されて電磁気干渉を引き起こすことを防止する。
【００２６】
本方法は更に集積回路を当該磁気誘導基板の一側表面に付着し、前記金属配線層を経由して当該集積回路を当該誘導コイルに電気的に接続する。他の一つの方法実施例において、磁気誘導基板の上に一層以上の誘導コイルを形成し、その各層の誘導コイルの間にさらに層と層間の隔離層として磁気誘導層を形成して、無線周波数認識素子内部の全体的電磁波吸収効果を強化する。
【００２７】
上記の方法実施例において、当該磁気誘導基板或いは磁気誘導層は有機樹脂と無機粉末から構成され、その有機樹脂と無機粉末はそれぞれ磁気誘導基板と磁気誘導層の約１５〜３５％と８５〜６５％の重量パーセントを占める。当該有機樹脂は以下の材質或いはその組成物から選択される：ポリイミド(ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ)、ポリエチレンテレフタラート(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ)、ポリプロピレン(ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ)、ポリエーテルサルホン(Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ)、ポリフェニルサルフォン(Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＰＳＵ)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(Ｐｏｌｙ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｂｅｎｚｏｂｉｓｏｘａｚｏｌｅ、ＰＢＯ)、液晶ポリマー(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ、ＬＣＰ)、アクリレート(Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ポリウレタン(Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、ＰＵ)、又はエポキシ樹脂(Ｅｐｏｘｙ)。当該無機粉末以下の材質或いはその組成物から選択される：ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＮｉＣｕＺｎフェライト、ＭｎＭｇＺｎフェライト、ＭｎＭｇＡｌフェライト、ＭｎＣｕＺｎフェライト、コバルトフェライト、ニッケル鉄合金、鉄シリコン合金、鉄アルミニウム合金、銅、アルミニウム、鉄、又はニッケル。
【００２８】
明細書に記載された実施例と図面を参照することで本発明のそれぞれ異なる実施例の構造について全体的に理解できるはずである。当該図面と説明は上記構造または方法を利用した装置とシステムにおける全ての素子及び特徴について完全に記述しようとするのではない。本発明の明細書を参照することで、当業者は本発明のその他の多くの実施例を想到できるはずであり、それも本発明の開示内容に属するのは言うまでもない。本発明の範囲を超えない限り、本発明は構造及び論理上の置換と変形を行うことができる。例えば、本発明において、無線周波数認識素子の誘導コイルと金属配線層は磁気誘導基板の同一側に設置することもでき、無線周波数認識素子の磁気誘導基板は複数層軟性回路基板の設計を採用することができ、無線周波数認識素子が採用又は結合した無線周波数認識チップは無線周波数認識以外のその他の機能、例えば電圧安定化、整流、信号転換などを実行することができる。無線周波数認識素子を製造した後その他の製造工程を行うこともできる。例えばタグラミネーション、標記印刷など。この以外、明細書に示された図面は図示の役割をするだけで比例に従って製作されたものではない。図面における一部は強調の役割を果たすために拡大され、その他の一部は簡略されている。ゆえに、本発明の実施例と図面はただ例示に過ぎなく、本発明を限定するものではなく、本発明の範囲は請求の範囲によって定義されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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