(57)【要約】  本発明は、ＲＦＩＤタグの製造方法を説明する。本発明のＲＦＩＤタグは基板、アンテナ、及びダイ位置決め構造であってＲＦＩＤ用に典型的に使用される形式のシリコンダイを受け入れるために鋳造され固化された基板上のダイ位置決め構造を備える。基板は、電子ビーム放射により侵入させられる特性の多くの材料から選定される。ダイ位置決め構造は、電子ビームで固化可能な第２の材料であり、そして本発明による高効率で再現可能かつ経済的な新規な方法で基板内に置かれそして高速で固化される。
2008516525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板材料；
基板上に配置されたアンテナ；
基板上に配置されかつシリコンダイを受け入れるためのキャビティを定めているダイ位置決め構造；及び
ダイ位置決め構造内に配置されたシリコンダイであて、アンテナへの接続のために少なくも１個の接合部を有するシリコンダイ
を備えた無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項２】
ダイ位置決め構造がキャビティを定め、更にキャビティが基板に隣接する第１の表面及び第２の表面を定め、第２の表面が第１の表面に関してある角度に配置され、この角度が１００゜から１１０゜の間である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
アンテナが、金、銅、銀、アルミニウム、亜鉛又はタングステンよりなるグループから選定される請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
アンテナが金である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
アンテナが銅である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
アンテナが銀である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
アンテナがアルミニウムである請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
基板が、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリプロピレン、木綿−ポリエステルの混合物、押出しコート紙、含浸紙、又はサーマルラベルよりなるグループから選定される請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
基板がポリイミドよりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
基板がポリエステルよりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
基板がポリエチレンよりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
基板がポリプロピレンよりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１３】
基板が木綿−ポリエステルの混合物の一よりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１４】
基板が押出しコート紙よりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１５】
基板が含浸紙よりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１６】
基板がサーマルラベルよりなる請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１７】
基板が厚さ０．００２５から０．０１２５ｃｍの間である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１８】
基板が厚さ０．００５から０．０１ｃｍの間である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項１９】
基板が厚さ０．００６から０．００８ｃｍの間である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２０】
シリコンダイが、読出し専用メモリチップ、電気的プログラム可能読出し専用メモリチップ、又は電気的消去及びプログラム可能読出し専用モリチップの一である請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２１】
アンテナが９１５から９２０メガヘルツの間で機能し得る請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２２】
アンテナが８６８から８６９メガヘルツの間で機能し得る請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２３】
アンテナが１００から１５０キロヘルツの間で機能し得る請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２４】
アンテナが９５０から９６０メガヘルツの間で機能し得る請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２５】
アンテナが２．４から２．５ギガヘルツの間で機能し得る請求項１のＲＦＩＤタグ。
【請求項２６】
基板を提供し；
基板上の予備成型されたアンテナを提供し；
第２の材料を提供し；
ダイ位置決め構造のネガティブキャストを提供し；
基板とネガティブキャストとの間で第２の材料をプレスし、これによりダイ位置決め構造を提供し；
第２の材料を固化し、これにより固化されたダイ位置決め構造を提供し；更に
シリコンダイを固化されたダイ位置決め構造内に固定する
ことを含んだ無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグの製造方法。
【請求項２７】
第２の材料の固化のステップが、電子ビームによる第２の材料の照射を含む請求項２６の方法。
【請求項２８】
第２の材料の固化のステップが、１００から３００キロ電子ボルトの間のエネルギーを有する電子ビームによる第２の材料の照射を含む請求項２６の方法。
【請求項２９】
第２の材料の固化のステップが、２００キロ電子ボルトのエネルギーを有する電子ビームによる第２の材料の照射を含む請求項２６の方法。
【請求項３０】
基板が、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリプロピレン、木綿−ポリエステルの混合物、押出しコート紙、含浸紙、又はサーマルラベルよりなるグループから選定される請求項２５の方法。
【請求項３１】
基板がポリイミドよりなる請求項２５の方法。
【請求項３２】
基板がポリエステルよりなる請求項２５の方法。
【請求項３３】
基板がポリエチレンよりなる請求項２５の方法。
【請求項３４】
基板がポリプロピレンよりなる請求項２５の方法。
【請求項３５】
基板が木綿−ポリエステルの混合物よりなる請求項２５の方法。
【請求項３６】
基板が押出しコート紙よりなる請求項２５の方法。
【請求項３７】
基板が含浸紙よりなる請求項２５の方法。
【請求項３８】
基板がサーマルラベルよりなる請求項２６の方法。
【請求項３９】
基板が厚さ０．００２５から０．０１２５ｃｍの間である請求項２６の方法。
【請求項４０】
基板が厚さ０．００５から０．０１ｃｍの間である請求項２６の方法。
【請求項４１】
基板が厚さ０．００６から０．００８ｃｍの間である請求項２６の方法。
【請求項４２】
ダイ位置決め構造のネガティブキャストの提供のステップがプラテンの提供を含む請求項２６の方法。
【請求項４３】
プラテンが真鍮よりなる請求項４２の方法。
【請求項４４】
ダイ位置決め構造のネガティブキャストの提供のステップが、ダイ位置決め構造のネガティブキャストの繰り返しプレスのために配置されたプラテンの提供を含む請求項４２の方法。
【請求項４５】
プラテンが、連続転造のために配置されたシリンダーである請求項４２の方法。
【請求項４６】
ダイ位置決め構造内に配置された少なくも１個のアンテナ接点に接合用接着剤を適用するステップを更に含む請求項２６の方法。
【請求項４７】
シリコンダイが、読出し専用メモリチップ、電気的プログラム可能読出し専用メモリチップ、又は電気的消去及びプログラム可能読出し専用メモリチップの一である請求項２６の方法。
【請求項４８】
シリコンダイが電気的消去及びプログラム可能読出し専用メモリチップである請求項２６の方法。
【請求項４９】
シリコンダイ及びダイ位置決め構造を保護する非導電性保護層を提供するステップを更に含む請求項２６の方法。
【請求項５０】
ＲＦＩＤタグの動作可能性を検査するために電磁放射によりアンテナを照射するステップを更に含む請求項２６の方法。
【請求項５１】
第２の材料内に紫外線放射阻止用顔料を導入するステップを更に含む請求項２６の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線通信の分野に関し、特に商品の移動の追跡並びにその他の適切な用途のための無線周波送信の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
消費者は、商業経路を通過する商品の移動を認識し、表にし、そして索引化することに慣れている。日常的な例として、スーパーマーケットにおいて見られるような光学式スキャナーと組み合わされるバーコードがある。最近では、ある種の製品及びその容器に無線周波識別（ＲＦＩＤ）トランスポーダーにより「タグ」が付けられている。これは、無線周波リーダー及び精巧なコンピューターシステムと組み合わせて、ある距離から在庫を追跡するための商業的な組織を可能とする。ＲＦＩＤシステムはタグ、リーダー、及び関連データをコンパイルするためにリーダーに接続されたコンピューター回路網を備える。
【０００３】
ＲＦＩＤタグは、一般に基板材料より構成され、これに、無線信号の送受信用のアンテナが置かれる。アンテナはシリコンのチップ又はダイに接続され、これはそのタグが取り付けられる対象物に関するデータでエンコードされる。ダイ自体は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的消去及びプログラム可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を含む諸種のものとすることができる。タグは、使用されるダイの形式に応じて、データを記憶し、リーダーにデータを送信し、更に新しいデータ入力に適合するように再プログラムすることができる。
【０００４】
ＲＦＩＤタグは能動型と受動型との２形式になる。能動型タグは、電池のような電源を備え、これが、ＲＦＩＤアンテナから端末受信機に必要なデータを送信するに十分な電流を提供する。受動型タブは、一般に能動型タグより小型であり、独立した電源を備えていない。能動型タグは、照会しているリーダーからの放射のような到来放射からその電力を得る。能動型タグは、その優れた寸法、重さ、及び価格のため、一般に、例えば、書籍及び輸送箱を含んだ高度に移動性の小売物品及び容器との使用に対して優れていると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
能動型タグは、その利点にも拘わらず、その保守、操作、及び製造に伴う多くの問題点がある。特に、ＲＦＩＤタグに対する商業及び可能な市場のシェアの大きさが与えられる場合、適切なタグの量産を妨げる製造工程における現在の幾つかの制限がある。
【０００６】
ＲＦＩＤタグの製造においては、シリコンダイを正確に置きアンテナに接続しなければならない。ダイの設置は、一般に、光学的アライメントを介してロボット技術により行われ、この際、ダイとアンテナとの間の接合を形成しなければならない。アンテナがダイに接合されると、接合剤が硬化される。硬化工程は、加熱、或いは接合剤中の光イニシエーター薬品と相互作用する紫外線（ＵＶ）放射を含み、これにより硬化過程を加速させることが普通である。典型的な工程においては、ダイをアンテナに接合するために、ＵＶ感受性の光イニシエーターを含んだエポキシが使用される。次いで、ほぼ３電子ボルト（ｅＶ）エネルギーの十分なホトンフルエンスでＵＶ放射が接合部を照射し、その数秒後、エポキシが硬化し接合が形成される。
【０００７】
上述された工程はＲＦＩＤタグの量産を妨げる多くの困難な状況を与える。第１に、ＲＦＩＤタグに対する経済上の要求が年産数十億個に達するので、８−１０秒のＵＶ硬化工
程が、製造業者の理論的に集め得る供給量を限定する。第２に、ダイがアンテナに接合されると、出荷前検査を通らなかった場合にダイを外す簡単な方法がない。その結果、ＲＦＩＤタグの２０−４０％と見積もられる検査不合格のものは回収不能なロスであり、更に業者及び消費者に対するタグの供給を限定しかつ価格を高くする。
【０００８】
以上のようであるため、ある範囲の商業上の応用に有用な信頼性があり効果的かつ製造の容易なＲＦＩＤタグに対する要求がある。更に、信頼し得る試験パラメーターと高い生産量とを有するＲＦＩＤタグの経済的な新規な量産方法に対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従って、本発明は、効率的で信頼できかつ高忠実度のＲＦＩＤタグ及びその製造方法を含む。本発明のＲＦＩＤタグは、上に無線周波信号を送受信するためのアンテナを印刷することができる基板を備える。ＲＦＩＤタグは、基板上に配置されたダイ位置決め構造も備え、この構造は典型的にＲＦＩＤ用に使用される形式のシリコンダイを受け入れるために鋳造され固化される。シリコンダイは、少なくも１個の接合部によりアンテナと電気的に接続され、これによりＲＦＩＤタグは、送信、受信、及び、恐らくは通常のＲＦＩＤプロトコールによりシリコンダイに記憶された電子データの更新ができる。
【００１０】
変更実施例においては、本発明のＲＦＩＤタグは、ある範囲の応用及び管轄区域にわたり実施可能な周波数範囲にわたり作動可能である。例えば、アンテナは、これを４００から１０００メガヘルツの間で作動可能であるように選定することができる。より特別には、米国における改良された運用については、アンテナは９１５から９２０メガヘルツの間で作動可能なように選ぶことができる。周波数の低い用途に対しては、選択されたアンテナは１００から１５０キロヘルツの間で作動可能であろうし、一方マイクロ波については、アンテナは２．４から２．５ギガヘルツの間で作動可能であろう。本発明のＲＦＩＤタグは、ある周波数範囲にわたる使用に容易に適合させることができ、従って消耗品から自動車構成要素及び動物の識別タグに至る用途範囲にわたり使用することができる。
【００１１】
本発明の新規なＲＦＩＤタグはＲＦＩＤ産業における改良された製造方法の結果である。この方法は、上にアンテナが印刷された基板及び第２の材料の提供を含んだ多くの活動を含む。基板は、一般に誘電性材料製の疎水性のものであり、かつ電子ビーム放射に対して低阻止能のものであることが好ましい。第２の材料は、電子ビーム放射により固化が可能であり、そして上述のダイ位置決め構造を形成するプレス機構で基板上に配置される。このダイ位置決め機構が固化され基板に固着されると、シリコンダイはダイ位置決め構造内に位置決めされ、そして少なくも１個の接合点によりアンテナと接続される。このとき、製造業者は、ＲＦＩＤタグの電気接続を検査するためにアンテナにより無線信号を提供することができる。ＲＦＩＤタグの機能が承認されると、ＲＦＩＤタグの信頼性及び耐摩耗性を高くするために、シリコンダイとダイ位置決め構造との上に保護キャップ又はコーティングが配置される。
【００１２】
以上は本発明の新規かつ有用な特徴の概要として述べられた。本発明の更なる態様及び利点は、付属図面を参照しなされる以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここでは、通常のチップの向き（接合パッドが上方）及び裏返しのチップの向き（接合パッドが下方）のシリコンダイを考慮した本発明の２種の実施例が与えられる。図１はＲＦＩＤタグ１０の平面図を示す。ＲＦＩＤタグ１０は、基板１２及び基板１２上に置かれたアンテナ１４を備える。ＲＦＩＤタグ１０は、更にダイ位置決め構造１６を備え、この中にシリコンダイ１８が配置される。
【００１４】
ＲＦＩＤタグ１０の詳細が、本発明の詳細平面図である図２に示される。図２に示されるように、ダイ位置決め構造１６は、これがアンテナ１４と重なるように基板１２上に配置される。ダイ位置決め構造１６は、これがアンテナのリード２０ａ、２０ｂと実質的に重なるように配置される。ダイ位置決め構造１６は、一部にダイ位置決め用のキャビティ１７を定め、これも、アンテナリード２０ａ、２０ｂの一方又は両方を、図４に示されるようなダイ接合パッド１９、１９Ｂへの接合のために利用できるようにアンテナリードと実質的に重なるように置かれる。
【００１５】
図３は、本発明の好ましい実施例によるＲＦＩＤタグ１０の透視図である。図３に示されるように、ダイ位置決め構造１６は外側スロープ２１及び内側スロープ２３を部分的に定める。更に、ダイ位置決め構造１６は、これがアンテナ１４と重なるように基板１２上に配置されることが好ましい。ダイ位置決め構造１６は、これがアンテナリード２０ａ、２０ｂと実質的に重なり更にダイ位置決めキャビティ１７がアンテナリード２０ａ、２０ｂと実質的に重なるように配置される。ダイ位置決めキャビティ１７はシリコンダイ１８を受け入れるようにされ、このシリコンダイは矢印１の方向でダイ位置決めキャビティ１７内に落とされる。
【００１６】
図４は、導電性でありかつＲＦＩＤタグ１０の部分として示されたアンテナリード２０ａ、２０ｂに電気的に接続される１対の接点１９ａ、１９ｂを示しているシリコンダイ１８の斜め方向透視図である。
【００１７】
図５は、本発明によるＲＦＩＤタグ１０の断面図である。好ましい実施例においては、ダイ位置決め構造１６はダイ位置決めキャビティ１７を定める。ダイ位置決めキャビティ１７は、基板１２の表面に関して角度を付けられた内側スロープ２３を定める。特に、基板１２の表面に直角に第１の線Ａが定められる。内側スロープ２３の表面と同一面に第２の線Ｂが定められ、そしてＡとＢとの間の角度がαで示される。好ましい実施例においては、角度αは１０゜から２０゜の間であり、最も好ましくは約１５゜である。内側スロープ２３の傾斜面のため、シリコンダイ１８をダイ位置決めキャビティ１７内に位置決めするときの改良された信頼性と正確さとが許される。
【００１８】
ダイ位置決め構造１６は、基板１２の表面に関して緩やかな角度の付けられた少なくも１個の外側面２１も定める。外側面２１の表面と同一面に第３の線Ｃが定められる。基板１２の表面と同一面に第４の線Ｄが定められ、ＣとＤとの間の角度がβで示される。好ましい実施例においては、角度βは２０゜から４０゜の間であり、最も好ましくは約３０゜である。外側表面２１の斜面のため、ＲＦＩＤタグ１０又は後のコーティング及び印刷ロールの摩耗及び裂けに対する抵抗を改善でき、そして何かの専断力又は摩擦がシリコンダイ１８からアンテナ１４への接続を移動させる可能性を減らすであろう。
【００１９】
ＲＦＩＤタグ１０は、図５に示されるように、ダイ位置決めキャビティ１７内に、シリコンダイ１８より前に下方充填材２４が配置される別の実施例に対しても提供する。この場合、シリコンダイ１８は、接合部２６ａ、２６ｂにおいてダイ位置決め構造１６に接合され、これがアンテナ１４に導電接続される。ＲＦＩＤタグ１０の弾性及び耐摩耗性を向上させるために、ダイ位置決め構造１６、シリコンダイ１８、及び接合部２６ａ、２６ｂ上に、好ましくは非導電性材料で作られた保護キャップ２２が配置される。好ましくは、保護キャップ２２は、紫外線の作用からダイを光学的に遮蔽するために阻止用材料で処理される。
【００２０】
図１−５をまとめて参照し、好ましい実施例におけるＲＦＩＤタグ１０が説明される。ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ１４は、金属又は合金のような導電性材料から作られる。ア
ンテナ用として普通に使用される金属は、例えば、金、銅、銀、アルミニウム、亜鉛、又はタングステンを含む。より好ましい実施例においては、アンテナ１４は、金、銅、銀、又はアルミニウムの内の一つである。アンテナ１４は、電子ビーム放射に対する阻止能の低いものであることが好ましい適切な基板１２上に印刷され又は予め作られることが好ましい。
【００２１】
ＲＦＩＤタグ１０を選択する用途の形式がアンテナ１４の仕様を定める。一実施例においては、アンテナ１４は、４００から１０００メガヘルツの周波数範囲にわたり機能することができる。別の実施例においては、アンテナは９１５から９２０メガヘルツにわたる周波数範囲で機能することができる。より低い周波数の無線通信が普通である用途に対しては、アンテナ１４は１００から１５０キロヘルツの周波数範囲で機能できる。周波数の高い用途に対しては、アンテナ１４は１３．５６メガヘルツで機能できる。欧州のような割り当て周波数の異なる諸外国での使用に対しては、アンテナ１４は８６８から８６９メガヘルツの周波数範囲にわたり機能することができる。しかし、日本においては、９５０から９６０メガヘルツの間で機能するアンテナ１４が提案される。ある種の用途に対しては、アンテナ１４は、２．４から２．５ギガヘルツの周波数範囲にわたり機能することができる。ＲＦＩＤタグ１０用に選定されるアンテナ１４の形式は、政府の割り当て権限及び特定用途に要求される信号の形式を含んだ多くの要因に依存するであろうことは明らかである。
【００２２】
基板１２はかなり多くの材料のいずれとすることもできるが、最も好ましくは、ポリイミド、ポリエスエル、ポリエチレン、ポリプロピレン、木綿とポリエステルとの混合物、押出しコート紙、含浸紙、又はサーマルラベルを含んだ材料グループから選定される。注意されるように、基板１２は、好ましくは、電子ビーム輻射に対する阻止能が低く、かつ広範囲の商業的使用をカバーし、更に複数のパッキングオプションに適合すべきである。基板１２は、これらの条件を満たすために、厚さが好ましくは０．００２５から０．０１２５ｃｍであり、従って電子ビーム放射が容易に透過することができる。より好ましい実施例においては、基板１２は厚さ０．００５から０．０１０ｃｍであり、より好ましい実施例においては、基板１２は厚さ０．００６から０．００８ｃｍである。
【００２３】
ダイ位置決め構造１６は、電子ビーム放射により固化される非導電性又は誘電性材料より構成される。電子ビーム放射は、管理された照射量でポリマー材料に重合及び架橋反応を開始させるためのイオン化放射線として高エネルギー電子を使用する熱を使用しない方法である。電子固化は数十年間、変換産業において、典型的には薄膜、コーティング、又は積層用粘着剤の高速固化のために使用されてきた。ある種のポリマー（例えば、ポリエチレン）は電子ビーム処理によりそのままで固化するが、最も高性能のエポキシ及びアクリル共重合体のようなその他のものは固化を開始するための改変を必要とする。紫外線放射により追加の重合を開始することができるように光イニシエーターの追加により改変されたエポキシが、典型的な熱固化のものに匹敵する電気的及び熱機械的の特性を達成できることが示されている。
【００２４】
電子ビーム固化法は、通常の熱固化法に勝る次の諸点を含んだ幾つかの利点を持つ。即ち、製品の品質／性能の改良；環境、安全、及び健康に関する問題点の縮減；改良された材料の取り扱い；種々の材料及び機能を単一の作動に組み合わせる能力；他の方法では作ることのできない特有の部品を作る能力；消費エネルギーの減少；及び硬化時間の短縮の諸点である。本発明の文脈においては、特に重要な利点は、ほぼ室温で固化する性能である。接合パッドを基板に連結するための現在の熱固化技術は、１５０から１６０℃の範囲の温度に数秒間暴露することが必要である。電子ビーム固化を使用してこれを室温で迅速に行い得る事実により、上述のような熱に不安定な基板（例えば、コート紙又は含浸紙或いはポリマー薄膜）の使用を可能とする。エポキシ・テクノロジー（ビレリカ、マサチュ
ーセッツＭＡ  ０１８２１）は、改変されたとき、電子ビーム固化法と関連した使用に適するであろうＵＶ硬化可能な接着剤として説明された一連の製品を提案する。より特別には、電子ビーム固化法に関連して使用するために、ＵＶ硬化可能な接着剤から光イニシエーターを除去することができる。本技術熟練者はその他の適切な電子ビーム固化の可能なポリマー処方に慣れているであろう。
【００２５】
好ましい実施例においては、ダイ位置決め構造１６は疎水性の材料より構成され、このためシリコンダイ１８を着座させ、同時にＲＦＩＤタグ１０の作動による電磁的及又は水分に原因する干渉を防ぐことができる。適切な材料は、電子ビーム放射に暴露されたときに迅速な重合化を受ける樹脂及びエポキシを含む。裏返しチップ（接合パッドが下側）の実施例においては、ダイ位置決め構造１６は強力な絶縁体であることが好ましい。好ましい絶縁材料はアクリルウレタンであり、これは、基板１４に適正に接合するために必要な接着特性を有するとともに、シリコンダイ１８を受け入れるための適切な程度の柔軟性を維持する。図５に示される通常の（接合パッドが上側）の実施例においては、ダイ位置決め構造１６は導電性であって、シリコンダイ１８と基板１２上に配置されたアンテナ１４との間の容易な接続を許す。この実施例においては、ダイ位置決め構造１６は、抵抗を減らすために十分な量の金属粉を加え又はドープした高度に導電性のエポキシであることが好ましい。上述された各実施例において、ダイ位置決め構造１６は、シリコンダイ１８を光起電力の作用から光学的に遮蔽するために遮光用顔料で処理される。
【００２６】
シリコンダイ１８は、ある周波数範囲にわたり機能し得るアンテナ１４への結合に適したシリコンダイのググループから選定される。一実施例においては、シリコンダイ１８は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的消去及びプログラム可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）よりなるグループから選定される。
【００２７】
本発明の第２の態様は、上に詳述された改良されたＲＦＩＤタグ１０を作る方法である。図６は、本発明の好ましい実施例によるＲＦＩＤタグ１０の製造方法を示す流れ図である。
【００２８】
本発明の方法は、ステップＳ１１０から出発し、ステップＳ１１２において選定された基板１２を提供する。上述のように、基板１２は、ＲＦＩＤタグ１０に関連して多くの適宜の材料のものとなし得るが、最も好ましくは、ポリイミド、ポリエスエル、ポリエチレン、ポリプロピレン、木綿とポリエステルとの混合物、押出しコート紙、含浸紙、又はサーマルラベルを含んだ材料グループから選定される。
【００２９】
先に注意されたように、基板１２は、電子ビーム放射を吸収することが少なく、更に広範囲の商業的な使用をカバーする複数のパッキングオプションに適合可能であるべきである。基板１２は、これらの条件を満たすために、好ましくは厚さ０．００２５から０．０１２５ｃｍの間であり、従ってこれは電子ビーム放射が容易に透過することができる。より好ましい実施例においては、基板１２は、厚さ０．００５から０．０１０ｃｍの間であり、より好ましい実施例においては、基板１２は、厚さ０．００６から０．００８ｃｍの間である。基板１２はその上に置かれたアンテナ１４を有し、或いは前述と同様なアンテナ１４を受け入れるようにされることが好ましい。
【００３０】
ステップＳ１１４において、上述のダイ位置決め構造１６としての使用に適した第２の材料が選定される。ダイ位置決め構造１６は、電子ビーム放射により硬化可能な絶縁材料又は誘電性材料より構成される。ダイ位置決め構造１６は、疎水性でかつシリコンダイ１８を確実に着座させ得ると同時にＲＦＩＤタグ１０の作動による電磁的又は水分の干渉を防ぐものであることが好ましい。最後に、ダイ位置決め構造１６は、シリコンダイ１８を、光電作用から光学的に遮蔽するために阻止用顔料で処理されることが好ましい。
【００３１】
ステップＳ１１６において、第２の材料が基板とネガティブキャスト（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｃａｓｔ）との間に配置されるようにダイ位置決め構造のネガティブキャストが位置決めされ、ダイ位置決め構造１６が、第２の材料による彫り部分（ネガティブキャスト）の充填に続いて形成されるであろう。ステップＳ１１８。
【００３２】
ステップＳ１１８において第２の材料がダイ位置決め構造１６内に押し込まれると、第２の材料がステップＳ１２０において固化される。固化ステップは、第２の材料を重合させそしてダイ位置決め構造１６にするための電子ビームの放射の使用を含む。好ましい実施例においては、第２の材料の固化のステップは、１００から３００キロ電子ボルト（ｋｅＶ）の範囲のエネルギーを有する電子ビームの使用を含む。最も好ましくは、固化用電子ビームのエネルギーは約２００ｋｅＶである。
【００３３】
ステップＳ１２０における第２の材料の電子ビーム固化に続いて、ステップＳ１２２においてシリコンダイ１８がダイ位置決め構造１６及びアンテナ１４に接合される。次いで、ステップＳ１２３においてサンプル無線信号を提供してＲＦＩＤタグ１０の応答を測定することにより、ＲＦＩＤタグ１０の機能を検査することができる。
【００３４】
ＲＦＩＤタグ１０が検査に合格した後、ステップＳ１２４においてシリコンダイ１８及びダイ位置決め構造１６の上に保護コーティングが置かれる。ＲＦＩＤタグ１０の信頼性の向上のために、保護層２２は好ましくは非導電性材料から構成され、そしてダイ位置決め構造１６、シリコンダイ１８、及び接合部２６ａ、２６ｂ上に置かれる。好ましくは、保護層２２は、シリコンダイ１８を光電気作用から光学的に遮蔽するために阻止用顔料で処理される。ステップＳ１２６は、改良されたＲＦＩＤタグ１０の製造方法の終わりを表すが、この方法は、多くの商業的企業にわたる使用に対して適切なＲＦＩＤタグの大量のストックを作るために連続して繰り返されることが理解される。
【００３５】
本発明のＲＦＩＤタグ１０の製造方法は、これを作る方法を成し遂げるシステムを関連して説明することもできる。図７は、基板１２及びダイ位置決め構造１６としての使用に適した第２の材料１５を含んだＲＦＩＤタグ１０の一製造方法の略図である。この方法の実施例においては、第２の材料１５に直接隣接してネガティブキャスト５０が示される。基板１２、第２の材料１５、及びネガティブキャスト５０の上方にプレス機構６０が配置される。プレス機構６０は、第２の材料１５がシステムを通過できるようにネガティブキャスト５０に関して移動可能であり、或いはプレス機構６０をネガティブキャスト５０に関して固定することができる。
【００３６】
図７に示されるように、プレス機構６０は矢印２に沿って中央軸線に沿って回転することができる。ネガティブキャスト５０は、プレス機構６０が常に新しい材料をネガティブキャスト５０内に押し込むように、矢印３に沿って移動可能である。この方法のプレス段階に続いて、上述のようにダイ位置決め構造１６内に第２の材料１５を固化させる電子ビーム６４を作るために電子ビーム発生器６２が提供される。好ましい実施例においては、電子ビームは、１００から３００キロ電子ボルト（ｋｅＶ）の範囲のエネルギーを持つ。最も好ましくは、固化用電子ビームのエネルギーは約２００ｋｅＶである。
【００３７】
図８は、ＲＦＩＤタグ１０の製造に使用し得る好ましいネガティブキャスト５０の断面図である。図９は、好ましいネガティブキャスト５０の平面図である。ネガティブキャスト５０により定められる形状は、上に詳細説明されたダイ位置決め構造１６により定められる形状の逆である。ネガティブキャスト５０は、内側バンク５４と外側バンク５２とを定める。ネガティブキャスト５０の表面に直角に線Ｅが定められる。内側バンク５４の表
面と同一面に線Ｆが定められ、そして線ＥとＦとの間の角度がδで示される。角度δは、好ましくは１０゜から２０゜の間であり、そして最も好ましくは約１５゜である。
【００３８】
ネガティブキャスト５０の外側バンク５２は、図３に示された特徴の外側バンク２１を有するダイ位置決め構造１６を鋳造するために、より緩やかな傾斜にされる。ネガティブキャスト５０と同一平面として線Ｈが定められる。外側バンク５２と同一平面として線Ｇが定められ、そして線ＧとＨとの間の角度がφで示される。角度φは、好ましくは２０゜と４０゜との間であり、そして最も好ましくは約３０゜である。
【００３９】
図１０は、本発明により基板上のダイ位置決めシステムを作る方法７０の略図である。方法７０のこの図式表現は、この特許の請求範囲を限定することを意図するものではなく本発明によるＲＦＩＤタグ１０の体系的な製造方法の例として意図されたものである。
【００４０】
方法７０の一実施例においては、基板１２は、中心軸線まわりに矢印４の方向で回転する第１のシリンダー７２上に連続的に供給される。第１のシリンダー７２は、タグの大きさに適合したシーケンスでその表面上に配置された複数個のネガティブキャスト５０を持つ。第２の材料１５が、液状でパン７８内に配置される。矢印５及び６で示された反対方向に回転し得る第２のシリンダー８０ａ（彫られたものであることが普通）及び第３のシリンダー８０ｂ（典型的にはゴムロール）が、第２の材料１５をパン７８から取り出してこれを第１のシリンダー７２に供給する。ドクターブレード８２が、余分の第２の材料がないように第１のシリンダー７２を清掃する。
【００４１】
基板１２が第２の材料１５上に置かれる。矢印７の方向で回転できる第４のシリンダー７４が、第２の材料１５を第１のシリンダー７２の表面上のネガティブキャスト５０内に押し込むように作用する。上述のように、第２の材料１５をダイ位置決め構造１６内に固化させる電子ビーム６４を作るために、第１のシリンダー７２からある距離に電子ビーム発生器６２が配置される。好ましい実施例においては、電子ビームは１００から３００キロ電子ボルト（ｋｅＶ）のエネルギーを持つ。最も好ましくは、固化用電子ビームのエネルギーは約２００ｋｅＶである。固化後、第５のシリンダー７６が第１のシリンダー７２から固化された第２の材料１５を取り外す。上述のように、この新たに形成されたダイ位置決め構造１６及び基板１２は、シリコンダイ１８及びここに請求される残りの諸ステップを受け入れるようにされる。
【００４２】
図１１は、電子ビームのエネルギーの関数としての侵入レンジ（グラム／ｍ２）と線量侵入パーセント（％）との間の関係を示すグラフである。先に注意されたように、第２の材料１５をダイ位置決め構造１６内に固化させる電子ビーム６４を作るために電子ビーム発生器６２が利用される。好ましい実施例においては、電子ビームは、１００から３００キロ電子ボルト（ｋｅＶ）のエネルギーを持つ。最も好ましくは、固化用電子ビームのエネルギーは約２００ｋｅＶである。
【００４３】
好ましい実施例について説明された本発明は、新規なＲＦＩＤタグについての特定の製造方法の提供に加えてＲＦＩＤタグの製造の手順を改良する。特に、選定された材料における体系的かつ信頼できる手段によるダイ位置決め構造の形成が、より信頼でき弾性的なＲＦＩＤタグを提供するであろう。更に、電子ビーム固化により、ダイ位置決め構造、ＲＦＩＤタグの製造速度を非常に増大させ、ＲＦＩＤタグの商業用分野の拡大を許すことができる。
【００４４】
上述の諸実施例は、単に説明のためのものであり、本発明の多くの可能な特別の実施例の内の数例にすぎないことが本技術熟練者には明らかであろう。これら熟練技術者は、特許請求の範囲に定められた本発明の精神及び範囲から離れることなく、多種多数の配列を
考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によるＲＦＩＤタグの平面図である。
【図２】本発明によるＲＦＩＤタグの詳細な平面図である。
【図３】本発明によるＲＦＩＤタグの斜方向の透視図である。
【図４】本発明による典型的なシリコンダイの透視図である。
【図５】本発明の一実施例によるＲＦＩＤタグの断面図である。
【図６】本発明によるＲＦＩＤタグの製造方法を示す流れ図である。
【図７】本発明によるＲＦＩＤタグのためのダイ位置決め構造を作る方法の略図である。
【図８】本発明によるダイ位置決め構造の製造に有用なネガティブキャストの断面図である。
【図９】本発明によるダイ位置決め構造の製造に有用なネガティブキャストの平面図である。
【図１０】本発明によるダイ位置決め構造の製造方法の略図である。
【図１１】エネルギーの関数としての電子侵入のグラフである。
【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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【国際調査報告】
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