(57)【要約】本発明は、多層トランスポンダを形成するために、チップモジュールのための平らなブリッジモジュール（４、５；７；８、９）を、その上側に平らなアンテナ（２）を備える平らな基板（１）に接続する方法に関し、上記ブリッジモジュールは、導電性の接続表面（５、７、８）を有する。機械的な接続を形成するために、電気的絶縁性の接着剤（３）が、ブリッジモジュールの下側の表面に、ならびに基板（１）の上面の部分およびアンテナ（２）の上面の部分の表面に塗布される。電気的接続を形成するために、導電性接着剤（６ａ−ｄ）が、その後、ブリッジモジュールを越えて横に突出するアンテナ（２）の上面のセクション（２ａ）に適用され、接着剤が少なくとも部分的に、ブリッジモジュール（４、５；７；８、９）の上面の縁を覆うようにする。本発明はまた、多層トランスポンダにも関する。
2008521105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層トランスポンダを形成するために、チップモジュールのための平らなブリッジモジュール（４、５；７；８、９）を、その上側に平らなアンテナ（２）を有する平らな基板（１）に接続するための方法であって、該ブリッジモジュールは、
機械的な接続を形成するために、電気的絶縁性の接着剤（３）が、一方において該ブリッジモジュールの下側と、他方において該基板（１）の上側の部分および該アンテナ（２）の上側の部分との間に層として配置され、次に電気的接続を形成するために、導電性接着剤（６ａ〜６ｄ）が、該ブリッジモジュールに対して横に突出する該アンテナ（２）の上側のセクション（２ａ）に塗布され、該接着剤が、該ブリッジモジュール（４、５；７；８、９）の上側の縁を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする
導電性の接続表面（５，７，８）を有する、方法。
【請求項２】
前記導電性の接着剤（６ａ，６ｂ）が、前記ブリッジモジュールの前記導電性の接続表面（５，７）と、それらの上側の縁において接触することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記導電性の接着剤（６ａ〜６ｄ）が、前記ブリッジモジュールの前記導電性の接続表面（５，７、８）と、それらの端面において接触することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記導電性の接着剤（６ｄ）が、前記ブリッジモジュールの前記導電性の接続表面（８）と、それらの下側の縁において接触することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記トランスポンダが、塗布された前記導電性の接着剤（６ａ〜６ｄ）の促進された硬化のために加熱されることを特徴とする、請求項１、２、３および４のうちの１つに記載の方法。
【請求項６】
前記トランスポンダが、前記導電性の接着剤（６ａ〜６ｄ）を加熱するために、オーブンの中を通過することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記トランスポンダが、導電性の接着剤（６ａ〜６ｄ）を加熱するために、放射熱源または熱伝導性の加熱面を通ることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記電気的絶縁性接着剤（３）が、ホットメルト接着剤として、前記ブリッジモジュール（４、５；７；８、９）の下側と、ならびに／または基板（１）およびアンテナ（２）の上側の部分と、の上で溶解され、かつ所定の時間内に冷却される、請求項１、２、３、４、５、６および７のうちの１つに記載の方法。
【請求項９】
前記時間は、１秒未満であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
フィルムとしての前記電気的絶縁性の接着剤（３）が、感圧性の接着剤またはホットメルト接着剤として、前記ブリッジモジュールの下側と、ならびに／または基板（１）およびアンテナ（２）の上側の部分とに積層されることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８および９のうちの１つに記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの平らな基板（１）と、
その上に配置された平らなアンテナ（２）と、
アンテナ（２）の上に配置され、かつ導電性の接続表面（５，７，８）を有する平らなブリッジモジュール（４、５；７；８、９）と
を有する多層トランスポンダであって、該トランスポンダは、
電気的絶縁性の接着剤（３）が、一方において該ブリッジモジュール（４、５；７；８、９）の下側と、他方において基板（１）の上側の部分およびアンテナ（２）の上側の部分と、の間に層として配置され、
導電性接着剤（６ａ〜６ｄ）が、ブリッジモジュール（４、５；７；８、９）に対して横に突出するアンテナ（２）の上側の部分（２ａ）に塗布され、該接着剤が、該ブリッジモジュール（４，５；７；８、９）の上側の縁を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする
トランスポンダ。
【請求項１２】
前記ブリッジモジュールは、２つの層から構成され、ブリッジモジュール基板（４、９）と、メタライゼーション層として前記導電性の接続表面（５、８）とを備えることを特徴とする、請求項１１に記載のトランスポンダ。
【請求項１３】
前記メタライゼーション層は、前記ブリッジモジュール基板（４）の上側に配置され、該メタライゼーション層は、それらの上側および端側の縁が、少なくとも部分的に前記導電性の接着剤（６ａ）によって覆われていることを特徴とする、請求項１２に記載のトランスポンダ。
【請求項１４】
前記メタライゼーション層（８）は、前記ブリッジモジュール基板（９）の下側に配置され、該メタライゼーション層は、それらの端側で、前記導電性の接着剤（６ｃ）と接触していることを特徴とする、請求項１２に記載のトランスポンダ。
【請求項１５】
前記導電性の接着剤（６ｄ）は、前記メタライゼーション層（８）の下側の縁、および端側を覆うことを特徴とする、請求項１４に記載のトランスポンダ。
【請求項１６】
前記ブリッジモジュールは金属層（７）であることを特徴とする、請求項１１に記載のトランスポンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の通り、多層トランスポンダを形成するためにチップモジュールのための平らなブリッジモジュールを、平らなアンテナをその上側に有する平らな基板（１）へ接続する方法に関し、ブリッジモジュールは導電性の接続面を有する。本発明はまた、請求項１１の前文に記載の通り、少なくとも１つの平らな基板と、その上に配置された平らなアンテナと、アンテナの上に配置されて、導電性の接続表面を有する平らなブリッジモジュールとを備える、多層トランスポンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
最終製品としてのスマートラベルおよびインレットの製造は、とりわけ、ＲＦＩＤチップ（無線周波数特定チップ）の配置を含む。ＲＦＩＤチップは通常は、シリコンチップであり、中間製品としてトランスポンダまたはタグを製作するために、アンテナとアンテナを保持するアンテナ基板との接続要素上に存在する。そのようなアンテナ基板は、例えば、フィルム、ラベル、または柔軟性のないプラスチック要素であり得る。スマートラベルの製造は、単位時間当たりに大きな数で行われる必要があるので、製造速度のみならず、大量生産製品に関する製作コストもまた、スマートラベルの効率的な製作のためには重要な要素である。
【０００３】
シリコンチップは通常、いわゆるインタポーザまたはブリッジモジュールの使用につながる小さな寸法を有し、インタポーザまたはブリッジモジュールの機能は、チップ／チップモジュールの接続要素からアンテナ基板上のアンテナのより大きな接続要素へのブリッジのような方法での導電性の接続を確立することである。ここで、ブリッジモジュールおよびアンテナ基板の両方は、広くさまざまな材料から作成され得る。
【０００４】
ブリッジモジュールをアンテナおよびアンテナ基板に接続する１つの手順は、製造装置内でのトランスポンダの大量製造のための連続製作工程に組み込まれ得る。この場合、個々のブリッジモジュールそれぞれは、チップとアンテナとの間で電気的な接触を確立するために、機械的および電気的両面で確実にその関連するアンテナに接続されなければならない。
【０００５】
広くさまざまな基板、アンテナおよびブリッジモジュール材料に対する連続的製作工程の中で、そのような組立および接触手順を効率的に実行するために、これまでに、例えば、ハンダ付け、クリンピング、溶接または接着剤による結合などの広くさまざまな接続方法が各場合において使用される材料に依存して、利用されてきた。ここでしばしば起きる問題は、使用される接続手段は、接続の耐久性を損なうかもしくは減ずることなく、連続的な製作工程に対しては使用され得ないか、または多数の異なる材料に対しては使用できないかのいずれかであるという問題である。
【０００６】
材料の組み合わせのほぼ任意のタイプに対して、広くさまざまな材料を使用して、ブリッジモジュールと基板とアンテナとの間の接続を提供するために、通常、リベット接続を含む、フォースフィッティング（ｆｏｒｃｅ−ｆｉｔｔｉｎｇ）およびフォームフィティング（ｆｏｒｍ−ｆｉｔｔｉｎｇ）タイプの接続が使用される。しかしながら、これは、ここで要求される力を考慮した連続的製作工程がそれぞれの場合に使用されねばならぬという不利を有し、従って連続工程は不可能となる。さらに、例えば、リベットのような追加的な要素が必要であり、これがより高い製造コストへつながる。
【０００７】
接着剤部門から、エポキシ樹脂が公知であり、それは広くさまざまな金属材料および基板材料を、少なくとも機械的に互いに接続するためにも適している。さらに、そのような接着剤は、電気的な接続を確立するために、多量の添加剤を加えられ得て、導電性があるようになされ得る。しかしながら、今日まで使用されたエポキシ樹脂接着剤は、比較的長い硬化時間を必要とし、これが、所望の連続製造工程を途切れさせる。このようなエポキシ樹脂接着剤に対して、さらに重要なことは、その接着力である。しかし、この接着力は、スマートラベルに対してしばしば使用されるように、接続されるべきコンポーネントのために材料として、未処理のアルミニウム表面を使用する場合には、それほどには耐久性はない。なぜならば、この場合には、電気的絶縁性の酸化物表面が常に存在し、従って導電性の接続は達成され得ないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、多層トランスポンダを形成するために、ブリッジモジュールをその上側に平らなアンテナを有する基板に接続するための方法であって、多数のトランスポンダの製作の間、連続製作工程を維持しながら、広くさまざまなブリッジモジュール、アンテナおよび基板材料に対する機械的なおよび耐久性のある電気的な両方の接続が、費用対効果の高い方式で、かつ高い処理能力で達成され得るような方法を、提供することである。本発明のさらなる目的は、ブリッジモジュールと基板とアンテナとが、その材料の組み合わせの如何にかかわらず、速やかで簡単かつ費用対効果の高い方式で互いに接続され得る、多層トランスポンダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、方法の見地から、請求項１の特徴によって達成され、かつ製品の見地から、請求項１１の特徴によって達成される。
【００１０】
本発明の中心コンセプトは、多層トランスポンダを形成するために、チップモジュールのための平らなブリッジモジュールを、その上側に平らなアンテナを有する平らな基板に接続する方法において、最初に機械的な接続を形成するために、電気的絶縁性の接着剤を、一方においてブリッジモジュールの下側と、他方において基板の上側の部分およびアンテナの上側の部分との間に層として配置することであり、次に電気的接続を形成するために、導電性接着剤を、ブリッジモジュールに対して横に突出するアンテナの上側の部分に塗布して、接着剤が少なくとも部分的に、ブリッジモジュールの上側の縁を覆うようにすることである。このようにして、速やかに実行され得る接続方法が獲得される。なぜならば、最初に、ブリッジモジュールと基板およびアンテナとの機械的な固定のみをもたらすために、例えば、ホットメルト接着剤または前もって適用された接着剤フィルムの場合のように、速い硬化を可能にする特性を有する接着剤が利用され得て、次に、通常、導電性の接着剤の２つの小さな集積を、いかなる圧力も加えることなく、チップの左および右へ延びるブリッジモジュール接続表面の外側と、アンテナの突出部分とに配置するからである。この導電性の接着剤の硬化は、製作装置内でトランスポンダがさらに移送される間に起こり得る。従って、連続製作工程の中の途切れは要求されない。むしろ、結果として、ブリッジモジュールと基板とアンテナとを接続して、高い処理能力によってトランスポンダを生産することが可能である。
【００１１】
機械的な接続を生成するための電気的絶縁性接着剤と、電気的な接続を生成するための導電性接着剤との間を分離することにより、基板、アンテナ、およびブリッジモジュール材料、ならびにまたそれらの接続表面の材料の広くさまざまな材料の組み合わせに適するふさわしい接着剤を使用することが、アルミニウムメタライゼーションを使用している場合でさえも、可能である。
【００１２】
導電性接着剤を、単にブリッジモジュールの下側とアンテナまたは基板の上側との間だけではなく、ブリッジモジュールおよび横に突出するアンテナの外側または縁領域に塗布することによって、耐久性のある電気的接続が獲得され得る。なぜならば、これらは、接着剤が塗布される比較的小さな面積であり、トランスポンダ、特にブリッジモジュールが曲げ応力を受ける場合の破断のリスクがより少ないあるからである。
【００１３】
好ましい一実施形態によると、ブリッジモジュールは、２つの層から構成され、ブリッジモジュール基板と、導電性の、好ましくはメタライゼーション層として金属接続表面とを備える。そのようなメタライゼーション層は、ブリッジモジュール基板の上側に配置され得る。この場合、導電性の接着剤は、メタライゼーション層の上側および端側に配置され、これによって導電性の接着剤は、少なくとも部分的にメタライゼーション層を縁において覆い、この結果、メタライゼーション層と導電性の接着剤との間で確実な接触が生じる。代替案としては、メタライゼーション層は、ブリッジモジュール基板の下側に配置され得て、この結果、メタライゼーション層が、層を形成する導電性の接着剤に対して相対的にどの位遠くまで延びるかに依存して、導電性の接着剤とメタライゼーション層の端側でのみ接触するか、あるいは、端側および下側で接触するか、いずれかが達成される。
【００１４】
ブリッジモジュールの２層構造の代わりに、ブリッジモジュールは、インタポーザ金属層として、単一金属層を含み得て、この単一金属層は、縁領域において、その上側および端側双方の側で導電性接着剤によって覆われる。
【００１５】
導電性接着剤は、任意のタイプの導電性ペーストまたは他のそのような材料によって置換され得る。
【００１６】
さらなる移送中における導電性接着剤の硬化は、接着剤を加熱することによって促進される。この目的で、各トランスポンダは、さらなる移送中にオーブンの中を通過させられ、または放射熱源を移動させられ、または熱伝導性加熱表面、特に加熱されたプレートの上を移動させられる。
【００１７】
電気的絶縁性接着剤として、ホットメルト接着剤は、ブリッジモジュールの下側と、ならびに／または基板およびアンテナの上側の部分と、の上に溶解され得て、かつ所定の時間内に、好ましくは１秒未満の時間内に冷却され得る。従って、その後の結合作業中に接着剤が塗布される必要性はない。ということは、連続製作工程が獲得されることを意味する。
【００１８】
結合作業中、ブリッジモジュールまたはインタポーザは、短い時間、その下側が、基板およびアンテナの部分の上側に対して、圧され、この間に熱エネルギーが加えられる。圧力が解かれると、温度は、ホットメルト接着剤の溶解温度よりも下に下がる。
【００１９】
基板材料が紙である場合には、ホットメルト接着剤の代わりに、感圧性の接着剤フィルムが主に利用される。そのような接着剤フィルムが、結合作業の前に、ブリッジモジュールの下側にならびに／または基板およびアンテナの上側の部分にフィルム状に積層される。代替案として感圧性の接着剤が、液体の状態で塗布される。
【００２０】
金属表面または銀のペーストが、ブリッジモジュールの導電性接続表面として使用され得る。
【００２１】
さらなる有用な実施形態が、従属請求項から明らかになる。長所と好都合な特徴が、図面と関連した以下の説明の中に見出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明に従って構成されたトランスポンダの一部、すなわち、第１の実施形態に従った２つのコンタクトエリアの合計のうちの１つを概略的に示す。多層トランスポンダは、好ましくは平らなアンテナ基板１と、そのメタライゼーションを有するアンテナ２と、アンテナ基板１とアンテナ２両方の上側に層として塗布される電気的絶縁性接着剤としての、感圧性の接着剤３と、インタポーザまたはブリッジモジュール４、５とから成る。
【００２３】
ブリッジモジュールは、２つの層から構成され、インタポーザ基板４およびインタポーザメタライゼーション層５を備える。
【００２４】
電気的絶縁性接着剤３とは異なる、導電性接着剤６ａは、層間の層としてではなく、むしろ縁領域におけるビード（ｂｅａｄ）の形状で配置される。この目的で、接着剤６ａは、一方で、アンテナ２の突出するセクション２ａと接触し、他方で、インタポーザのメタライゼーション層５の上側の端側および少なくとも縁と接触する。このため、ブリッジモジュールとアンテナとの間で、信頼性がありかつ耐久性のある電気的接続が可能となる。
【００２５】
図２は、第２の実施形態に従った、多層トランスポンダの一部の横断面図を示す。すべての図において、同じ参照番号が、同じか、または同じ機能を有する部分に対して使用されている。
【００２６】
図２に示されるトランスポンダは、インタポーザが２つの層で構成されず、むしろ単一層インタポーザ金属層７から成るという点で、図１に示されるトランスポンダとは異なる。導電性接着剤６ｂは、ここでもやはり、インタポーザ金属層７の上側の縁を覆う。
【００２７】
図３は、本発明の第３の実施形態に従ったトランスポンダの一部の横断面図を示す。この図に示されるトランスポンダは、インタポーザは２つの層から構成されているけれども、インタポーザメタライゼーション層８が、インタポーザ基板９の下側に配置されている点で、前述のトランスポンダとは異なる。従って、導電性接着剤６ｃは、インタポーザメタライゼーション層に対しては、その端側でのみ接触しており、その上側では接触していない。
【００２８】
図４は、本発明の第４の実施形態に従ったトランスポンダの一部の横断面図を示す。この図に示されるトランスポンダは、導電性接着剤６ｄが接着部分１０を有し、接着部分１０は、接着剤６ｄがインタポーザ全体、すなわちインタポーザ基板９およびインタポーザメタライゼーション層８の端側を覆うことを助ける、という点で、図３に示されるトランスポンダとは異なる。このために、導電性接着剤６ｄとインタポーザメタライゼーション層８との間の、より良い、かつより耐久性のある接触が可能となる。
【００２９】
本出願書類に開示されたすべての特徴は、それが、個別にまたは組み合わせにおいて従来技術に対して新規である限りにおいて、本発明の本質であることを主張する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に従って構成および製作されたトランスポンダの部分の概略横断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に従って構成および製作されたトランスポンダの部分の概略横断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の第３の実施形態に従って構成および製作されたトランスポンダの部分の概略横断面図を示す。
【図４】図４は、本発明の第４の実施形態に従って構成および製作されたトランスポンダの部分の概略横断面を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１                      アンテナ基板
２                      アンテナ
２ａ                    アンテナの突出セクション
３                      感圧性の接着剤層
４，９                  インタポーザ基板
５，８                  インタポーザメタライゼーション層
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  導電性接着剤
７                      インタポーザ金属層
１０                    導電性接着剤６ｄの一部
【図１】
2008521105.tif 000003
【図２】
2008521105.tif 000004
【図３】
2008521105.tif 000005
【図４】
2008521105.tif 000006
【国際調査報告】
2008521105.tif 000007
2008521105.tif 000008
2008521105.tif 000009
2008521105.tif 000010