(57)【要約】【課題】安価なＲＦＩＤタグを形成し組み立てるための改善された製造方法を提供する。【解決手段】ＦＲＩＤインレイ構造体の製造方法は、ＲＦＩＤチップを備えるストラップ基板を用意することを含む。ストラップパッドパターンは、直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）を用いてＲＦＩＤチップの接触部上に凹領域に近接して形成される。ストラップ基板は、導電性アンテナとアンテナ接触部パターンとを有するインレイ基板に取り付けられる。ＤＥＲストラップパッドパターン、アンテナパターン、アンテナ接触部及びチップ接触部は電気鍍金され、それによって、ＲＦＩＤチップの接触部とインレイ基板のアンテナ接触部との間に金属相互接続部を形成する。ストラップ基板は、成型工程によって形成されたストラップ基板のウェブから得られる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤチップを備えるストラップ基板を用意し、
前記ストラップ基板の第１主要面の一部と、前記ＲＦＩＤチップの電気接触部とを覆う導電性ストラップパッドパターンを形成し、
導電性アンテナとアンテナ接触部パターンとを有するインレイ基板を用意し、
前記ストラップパッドパターンと前記アンテナ接触部パターンとを電気鍍金し、金属ストラップパッド、金属アンテナ接触部、及び、前記ＲＦＩＤの前記アンテナ接続パターンと前記電気接触部との間に金属接続部を形成することを含む、ＲＦＩＤインレイの製造方法。
【請求項２】
導電性ストラップパッドパターンを形成する段階は、直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）から導電性ストラップパッドパターンを形成する段階を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
ＤＥＲを有する前記ストラップ基板の１つ以上の端部を被覆することをさらに含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
ＤＥＲから前記アンテナ接触部パターンを形成することをさらに含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項５】
ＤＥＲから導電性ストラップパッドパターンを形成する段階は、前記ストラップ基板上にＤＥＲを印刷することを含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項６】
ＤＥＲから導電性ストラップパッドパターンを形成する段階は、プロッターペン装置によって前記ＤＥＲを塗布することを含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項７】
前記ＤＥＲストラップパッドパターンを形成する前に、前記ＲＦＩＤチップを前記ストラップ基板の凹領域に組み込むことをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項８】
ストラップ基板を用意する段階は、
複数の凹領域を含むストラップ基板のウェブを低粘度材料から成型し、
複数のＲＦＩＤチップを前記複数の凹領域に組み込み、
前記ストラップ基板のウェブを複数のストラップ基板に切断し、ＲＦＩＤチップを備える凹領域を有する前記ストラップ基板を提供することを含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項９】
前記複数の凹領域内の複数のＲＦＩＤチップを組み込む段階は、自己組立工程によって実施される、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記自己組立工程は、流体自己組立工程または振動自己組立工程を含む、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記ＤＥＲは、バインダー及び導電粉末から形成される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記ＤＥＲは、約１０００Ω・ｃｍ未満の微小の電気体積抵抗を有する、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記導電粉末は、約２ミクロン未満の平均粒径を有する、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記金属ストラップパッドと金属相互接続は、単一の電気鍍金工程中に形成される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１５】
ストラップ基板を用意する段階は、
複数の凹領域を有するストラップ基板のウェブを用意し、
前記複数の凹領域に複数のＲＦＩＤチップを組み込む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記ウェブを複数のストリップに切断することをさらに含み、前記各々のストリップは、一連のストラップ基板と対応するＲＦＩＤチップとを有する、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記ストラップパッドパターンは、前記ウェブを複数のストリップに切断する前に形成される、請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記複数のＲＦＩＤチップを前記複数の凹領域に組み込むことは、自己組立工程を用いて実施される、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１９】
ＲＦＩＤチップを備えるストラップ基板を用意する前に、
前記ストラップ基板に凹領域を形成し、
前記凹領域まで延長するＤＥＲストラップパッドパターン拡張部を形成し、
前記ＲＦＩＤチップの接触部が前記ストラップパッドパターン拡張部に電気的に接続されるように、前記ＲＦＩＤチップを前記凹領域に組み込むことをさらに含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項２０】
基板を用意し、
前記基板上に複数のＲＦＩＤチップを配置し、
前記基板に直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）のストラップパッドパターンまたはアンテナコイルパターンを形成することを含み、
前記ＤＥＲストラップパターンまたはＤＥＲアンテナコイルパターンの少なくとも一方は、前記複数のＲＦＩＤチップのうちの１つのＲＦＩＤチップの電気接触部に電気的に接続する端子を有する、ＲＦＩＤインレイ用のストラップ基板の製造方法。
【請求項２１】
前記複数のＲＦＩＤチップを前記基板上に配置する段階は、前記複数のＲＦＩＤチップを前記基板に形成された複数の凹領域に組み込むことを含む、請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記複数のＲＦＩＤチップを前記複数の凹領域に配置する段階は、自己組立工程を用いて実施される、請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記複数の凹領域は、
複数の成型パターンを有する成型装置に低粘度硬化材料を導入し、
前記低粘度材料を硬化して、前記複数の凹領域を備える基板を提供することによって形成される、請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記複数のストラップパッドパターンまたは前記基板上のＤＥＲのアンテナコイルパターンを形成する段階は、前記ＤＥＲパターンを印刷することを含む、請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記複数のストラップパッドパターンまたは前記基板上のＤＥＲのアンテナコイルパターンを形成する段階は、プロッターペン装置によって前記ＤＥＲを塗布することを含む、請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２６】
前記基板を切断して複数のストリップを形成することをさらに含み、前記各々のストリップは、一連のストラップ基板を有し、前記各々のストラップ基板は、ＤＥＲストラップパッドパターン、または、ＤＥＲアンテナコイルパターン及び対応するＲＦＩＤチップを含む、請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２７】
前記複数のストリップの少なくとも１つ以上をリールに巻き取ることをさらに含む、請求項２６に記載の製造方法。
【請求項２８】
ＤＥＲを有する前記ストリップの縦方向の端部を被覆することをさらに含む、請求項２６に記載の製造方法。
【請求項２９】
前記ＤＥＲは、バインダー及び導電粉末から形成される、請求項２０に記載の製造方法。
【請求項３０】
前記ＤＥＲは、約１０００Ω・ｃｍ未満の微小の電気体積抵抗を有する、請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
前記導電粉末は、約２ミクロン未満の平均粒径を有する、請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３２】
複数のＤＥＲストラップパッドパターンまたはアンテナコイルパターンを形成する段階は、前記複数のＲＦＩＤチップを前記複数の凹領域に配置する前に実施され、
前記複数のＤＥＲストラップパッドパターンを形成する段階は、前記複数のＤＥＲストラップパッドパターンまたは前記ＤＥＲアンテナコイルパターンの端子を前記複数の凹領域の底部まで延長する複数のＤＥＲパターン拡張部を形成することをさらに含み、
前記複数のＲＦＩＤチップが前記凹領域に配置された後に、前記複数のＲＦＩＤチップの接触部に電気的に接続するために前記複数のＤＥＲパターン拡張部は配置される、請求項２１に記載の製造方法。
【請求項３３】
アンテナとアンテナ接触部とを有するインレイ基板と、
ＲＦＩＤチップを有し、直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）で少なくとも被覆された一面を有するストラップ基板であって、前記ＤＥＲは、前記アンテナ接触部と前記ＲＦＩＤチップの接触部とに電気的に接続されるところのストラップ基板と、
前記ＲＦＩＤチップの接触部と前記インレイ基板のアンテナ接触部との間に電気的に接続された金属相互接続部と、を含むＲＦＩＤインレイ構造体。
【請求項３４】
前記ストラップ基板は、前記ＲＦＩＤチップを固定するために構成された凹領域を有する第１主要面を有する、請求項３３に記載の構造体。
【請求項３５】
前記凹領域は、成型された凹領域である、請求項３４に記載の構造体。
【請求項３６】
前記ＲＦＩＤチップ接触部は、前記凹領域の底部の方に位置される、請求項３４に記載の構造体。
【請求項３７】
前記ストラップ基板の少なくとも１つの端部がＤＥＲで被覆される、請求項３３に記載の構造体。
【請求項３８】
前記ＤＥＲ被覆表面は、前記凹領域まで延長し、前記ＲＦＩＤチップ接触部に電気的に接触している、請求項３４に記載の構造体。
【請求項３９】
前記ＤＥＲは、バインダー及び導電粉末から形成される、請求項３３に記載の構造体。
【請求項４０】
前記導電粉末は、カーボンブラックを含む、請求項３９に記載の構造体。
【請求項４１】
前記ＤＥＲは、約１０００Ω・ｃｍ未満の微小の電気体積抵抗を有する、請求項３９に記載の構造体。
【請求項４２】
前記導電粉末は、約２ミクロン未満の平均粒径を有する、請求項３９に記載の構造体。
【請求項４３】
基板と、
前記基板に配置されるＲＦＩＤチップと、
前記基板と、前記ＲＦＩＤチップの１つ以上の電気接触部とに形成された直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）と、を含むＲＦＩＤインレイ構造体。
【請求項４４】
その上に形成されるアンテナを有する第２基板と、
前記１つ以上の前記ＲＦＩＤの電気接触部と、前記アンテナのアンテナ接触部との間に接続される金属相互接続部と、をさらに含む、請求項４３に記載の構造体。
【請求項４５】
前記パターンは、ループアンテナパターンを含む、請求項４３に記載の構造体。
【請求項４６】
基板のアンテナ接触部と、第１のタイプの複数のＲＦＩＤチップの接触部との間に第１の電気接続部を形成し、
前記基板のアンテナ接触部と、第２のタイプのＲＦＩＤチップの接触部との間に第２の電気接続部を形成することを含む、複数のＲＦＩＤインレイの製造方法。
【請求項４７】
前記第１及び第２電気接続部のうち少なくとも前記第１電気接続部は、直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）を用いて形成される、請求項４６に記載の製造方法。
【請求項４８】
前記第１または第２のＲＦＩＤチップのタイプの何れかに対応する前記アンテナ接触部は、直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）を用いて形成される、請求項４６に記載の製造方法。
【請求項４９】
マルチプロトコルリーダーを用いて前記複数のＲＦＩＤインレイの１つ以上のＲＦＩＤチップを読み取り、
前記マルチプロトコルリーダーから受け取った電気信号を処理し、
前記電気信号の処理の結果に基づいて、前記複数のＲＦＩＤインレイの前記１つ以上のＲＦＩＤチップが１つ以上の所定の仕様に適合するか否かを決定することをさらに含む、請求項４６に記載の製造方法。
【請求項５０】
前記１つ以上の所定の仕様に適合することが決定されたＲＦＩＤインレイにマークまたは情報を印刷することをさらに含む、請求項４９に記載の製造方法。
【請求項５１】
前記１つ以上の所定の仕様に適合しないことが決定されたＲＦＩＤインレイにマークまたは情報を印刷することをさらに含む、請求項４９に記載の製造方法。
【請求項５２】
前記のマークや情報を印刷する段階は、インクジェットプリンターを用いて印刷することを含む、請求項５０に記載の製造方法。
【請求項５３】
前記のマークや情報を印刷する段階は、インクジェットプリンターを用いて印刷することを含む、請求項５１に記載の製造方法。
【請求項５４】
基板を搬送し、ＲＦＩＤリーダーを用いて複数のＲＦＩＤインレイのＲＦＩＤチップを読み取り、
前記複数のＲＦＩＤインレイのＲＦＩＤチップを読み取ることによって生じる信号に基づいて、前記ＲＦＩＤチップが１つ以上の所定の仕様に適合するか否かを決定し、
前記１つ以上の所定の仕様に適合する前記ＲＦＩＤインレイに、前記関連するＲＦＩＤチップに収容された情報から読み取られる、又は、前記関連するＲＦＩＤチップに収容された情報に関連するマークまたは情報を印刷することを含む、基板に形成された複数のＲＦＩＤインレイの検査方法。
【請求項５５】
前記複数のＲＦＩＤインレイの前記ＲＦＩＤチップは、２つ以上の異なるＲＦＩＤチップタイプを含み、前記ＲＦＩＤチップを読み取る段階は、マルチプロトコルリーダーによって実施される、請求項５４に記載の検査方法。
【請求項５６】
前記検査されたＲＦＩＤインレイは、前記基板上のアンテナ接触部と、関連するＲＦＩＤチップの接触部との間に、電気接続部を含み、前記電気接続部は、金属鍍金された直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）パターンを含む、請求項５４に記載の検査方法。
【請求項５７】
マルチプロトコルリーダーと、
前記マルチプロトコルリーダーからの電気信号を受け取るために適応される前記マルチプロトコルと連通している処理装置であって、前記電気信号は、複数のＲＦＩＤインレイの２つ以上のタイプのＲＦＩＤチップから読み取られる情報を含むか、複数のＲＦＩＤインレイの２つ以上のタイプのＲＦＩＤチップから読み取られる情報に関連するところの処理装置と、
前記複数のＲＦＩＤインレイから選択されたＲＦＩＤインレイの表面上にマークまたは情報を印刷するために動作することができる前記処理装置に連通している印刷機と、を含む２つ以上のタイプのＲＦＩＤチップを含む複数のＲＦＩＤインレイの検査方法。
【請求項５８】
前記処理装置は、前記複数のＲＦＩＤインレイのＲＦＩＤチップが所定の仕様に適合することを決定するための前記電気信号を検査するために動作することができる、請求項５７に記載の検査方法。
【請求項５９】
前記複数のＲＦＩＤインレイのうちの選択されたＲＦＩＤインレイは、前記所定の仕様に適合するＲＦＩＤチップを有することが決定されたＲＦＩＤインレイを含む、請求項５８に記載の検査方法。
【請求項６０】
前記複数のＲＦＩＤインレイのうちの選択されたＲＦＩＤインレイは、前記所定の仕様に適合しないＲＦＩＤチップを有することが決定されたＲＦＩＤインレイを含む、請求項５８に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線認証（ＲＦＩＤ）に係り、より詳細には、ＲＦＩＤインレイ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線認証（ＲＦＩＤ）は多数の用途を有する技術であり、例えば、在庫管理、サプライチェーンマネジメント、店の商品の窃盗防止に応用される。
【０００３】
図１に示すように、典型的なＲＦＩＤシステム１０は、複数の応答機（つまり、“タグ”）１１と、一つ以上の送受信機（当該技術分野では、“質問機”または“リーダー”と称される）１２を備える。タグ１１は、例えばスーパーマーケットの商品等の対象物に取り付けられる。質問機（リーダー）１２はアンテナ１３を備える。タグ１１も各々それ自体のアンテナ１４を備える。質問機（リーダー）１２は、無線周波数質問信号１７をタグ（例えば、図１のタグＡ）に送信することにより、特定のタグ１１に“質問する”。質問信号１７は、質問されたタグを活性化し、該タグは、固有の識別子またはその他の関連した情報を運ぶ無線周波数信号１８を、質問機（リーダー）１２に送信または反射し返す。質問機（リーダー）１２は、無線周波数信号１８を復調することによって情報を“読み取る”。この情報は、ホストコンピューター１５に直接送信されてデータベース１６に記憶されるか、または、一旦質問機（リーダー）１２に記憶され、その後、処理するためにホストコンピューター１５にアップロードされる。
【０００４】
ＲＦＩＤを導入する必要のある技術は長年存在していたのにも関わらず、最近になるまで、ＲＦＩＤが普及し始めることはなかった。この遅れの主な原因は、安価なタグを製造することの難しさによる。ＲＦＩＤタグが普及するためには、完成品のタグが５から１０セントまたはそれ以下で販売される必要があると広く信じられている。
【０００５】
過去数年間に、安価なＲＦＩＤタグを製造することを目標として、多大なる努力が払われてきた。ＲＦＩＤタグは、（１）固有の識別子（その他の情報が含まれる場合もある）を記憶するための回路とメモリを含むＲＦＩＤ集積回路（つまり“チップ”）と、（２）ＲＦＩＤチップが取り付けられる基板と、（３）質問機（リーダー）と通信するために適切にチューンされたアンテナとを備える。ＲＦＩＤチップを製造する際のコストを削減することには相当な進展があったが、タグを構成するその他の構成要素とともにＲＦＩＤチップを組み立てるための安価な方法については、遅れが生じている。言い換えると、高価な組み立て及び製造コストが、ＲＦＩＤを経済的に利用可能にするのに必要な規模の経済を実現するための妨げとなっている。ＲＦＩＤタグを製造する際に立ちはだかる様々な組み立て及び製造上の課題と、その課題を解決する試みについて、以下で説明する。
【０００６】
ＲＦＩＤチップは集積回路技術を用いて製造される。結果物たるＲＦＩＤチップのサイズは、一粒の塩のサイズと同程度に小さいこともある。一方、典型的なＲＦＩＤタグのアンテナに必要とされる長さは、１００ｍｍのオーダーであることもある。このアンテナの長さは、アンテナが、ＲＦＩＤシステムにおいて用いられる波長の無線周波数信号を送受信するために必要である。その結果、ほとんど全ての応用において、このアンテナの長さにより、ＲＦＩＤチップ製造工程においてアンテナを集積化することはできない。従って、アンテナは別に（つまり別の基板上に）製造されなくてはならず、何らかの方法で、ＲＦＩＤチップととともに組み立てられ、ＲＦＩＤチップに電気的に接続される。
【０００７】
ＲＦＩＤチップを個々のアンテナと組み合わせる周知の方法の一つにおいては、ＲＦＩＤチップの接触部を、アンテナの基板上に形成されたＲＦＩＤタグのアンテナの接触部に対して正確に位置決めするためにロボットが用いられている。適切な位置決めが行われると、チップの接触部とアンテナとの間の持続的な電気的接続を形成するための接合工程が実施される。アンテナの寸法に比べると、ＲＦＩＤチップとその接触部の寸法は遥かに小さいので、アンテナの接触部に対してチップの接触部を適切に配置する工程は時間がかかり、面倒である。更には、チップがとても小さいので、非常に精巧なロボットでもチップをピックアップして取り扱うことは難しい。
【０００８】
ＲＦＩＤチップの接触部をアンテナの接触部に接続させることの正確さと緩慢さとを避けるために、最近のＲＦＩＤの組み立て方法では、“ストラップ”として知られる中間構造体が製造され、このストラップが用いられている。図２に示すように、ストラップ２０は、ＲＦＩＤチップ２２と、ＲＦＩＤチップのキャリアとして機能する基板２１と、ストラップ基板の表面に形成された導電パッド２４とを備える。以下で詳述するように、ストラップ基板２１上のパッド２４は、チップの接触部をアンテナ基板２７上のアンテナの接触部２６に電気的に接続させるために用いられる。ストラップのパッド２４はチップの接触部よりも大きく、パッド同士の間隔が広いので、チップの接触部とアンテナの間の電気的な接続を形成することは、ストラップ２０を使用しないで接続部を形成する場合よりも、難しくない。
【０００９】
型押し器を用いて基板材料の長いストリップまたはウェブ（ｗｅｂ）を型押しすることにより、一回の作業で複数のストラップ基板を形成することができる。このような方法が図３に示されている。この方法によると、硬質または半硬質の基板３４上に型押し器３２を転がし、また、圧力及び／又は熱を加えることにより、複数の凹領域３０が設けられる。凹領域３０は、チップの寸法に近い所定のサイズである。型押し器の欠点は、印加される圧力及び／又は熱を発生させ制御するために精巧な設備と機械が必要になる点である。一般に、効率よく型押しするために、基板材料は圧力下で加熱または冷却される。しかしながら、そのように効率を改善することを実現するためには、設備は大きくならざるを得ず、汎用性に欠ける。
【００１０】
型押しによる方法の他の欠点は、基板材料の厚さＹが十分に厚くない場合に、基板３４の表側を型押しすることにより、基板３４の裏側に拡がる凸部３６、及び／又は、型押しされた付近に応力のかかった領域が生じてしまう点である。そしてこの応力のかかった領域により、歩留まりが低下してしまう。凸部３６により、ストラップとアンテナ基板を組み立てることも困難になる。より硬質の基板材料を用いること、または、厚さＹを増加することにより、凸部３６を回避することができる。しかしながら、より硬質になってしまうと、型押しが更に困難になる。基板がより硬質になること、または厚さＹが増加することにより、基板をリールに巻き付けることも妨げられる。いくつかの分野の応用においては、リールに巻き付けることができるフレキシブル基板上にストラップが形成されることが望ましい。これにより、取り扱い及び顧客への配送が容易になる。
【００１１】
凹領域３０が設けられた後で、（上述と同様に）ロボットまたは手作業により個々のＲＦＩＤチップが凹領域に配置される。これに代わり、流体中での自己組み立て（Ｆｌｕｉｄｉｃ−Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ；ＦＳＡ）として知られる工程を用いて、凹領域にＲＦＩＤチップを組み込むことができる。図４に示すように、ＦＳＡ工程は、凹領域３０を有するストラップ基板３４の表面上に、多数のＲＦＩＤチップ４２を含むスラリー４０を流し込む段階を備える。重力によりＲＦＩＤチップが凹領域３０に引き込まれる。図４に示すように、ＲＦＩＤチップ４２のエッジ４４は斜角がつけられていて、正しい配置で、より簡単に凹領域３０にＲＦＩＤチップが落ち込むようになっている。
【００１２】
凹領域３０にＲＦＩＤチップが配置されると、チップの接触部をアンテナの接触部に接続するためのリードが、ストラップ基板の凹領域に近接して形成される。図５に示すように、一般的に第１リード５０及び第２リード５２が各々のＲＦＩＤチップ４２に対して形成される。第１及び第２リード５０、５２は、ＲＦＩＤチップの接触部（図に示さず）に電気的に接続するチップに近い先端部５４とチップから離れた先端部５６を備える。第１及び第２リード５０、５２は、ＲＦＩＤチップ４２から基板の縦方向の端部（エッジ）に向かって互いに反対方向に延び、先端部がパッドの形（つまりパッド２４）になるように形成される。
【００１３】
リード５０、５２とパッド２４の相互接続を形成する従来技術には様々なものがある。ある技術では、集積回路を製造する際と同様に、フォトレジスト・硬化・エッチング工程によりリードとパッドが形成される。残念ながら、フォトレジスト・硬化・エッチング工程を用いたのでは、多重工程が必要となり、時間がかかる。有害な薬品が使用され、製造者と環境の双方にとって有害な副生成物が生成されるので、このような工程は環境に優しくもない。最終的に、このようなプロセスは、他の周知のプロセスに比べて高くつく。
【００１４】
リードとパッドの相互接続を形成する第２の従来の技術が、特許文献１に開示されている。この第２の技術によると、リードとパットが配置される基板上に触媒層が選択的に形成される。触媒層が活性化された後に、例えば銅といった金属が、無電解鍍金法を用いて活性層上に鍍金される。特許文献１においては、触媒層は周期律表の１Ｂ族またはＶＩＩＩ族元素から成る。触媒層として使用できる適当な物質は多数あり、ＰＶＣ粉末、二塩化パラジウムビスアセトニトリル（Ｐａｌｌａｄｉｕｍ  Ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ  Ｂｉｓａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰｄＣｌ２ＢＡＮ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液中の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、ＰｄＣｌ２、Ｐｄ（ＮＯ３）２がある。
【００１５】
特許文献１に記載の従来技術の主な欠点は、その緩慢さである。また、無電解鍍金法においては、集中的に消費される多量の水を必要とする大きなプロセスラインが求められ、多量の有毒廃棄物が生じる。
【００１６】
触媒層を形成し硬化させるために必要な工程段階において時間がかかるだけでなく、無電解鍍金工程が完了した後の、ストラップのパッドとアンテナの接触部との間の電気的な相互接続を形成するための工程においても時間がかかる（アンテナ基板にストラップを機械的及び電気的に組み込んだ後の構造は、当該技術分野では、よく“ＲＦＩＤインレイ”と称される。）。ストラップの導電パッドとアンテナの接触部との間の信頼できる電気的な相互接続を形成することは、無電解鍍金ではできない。何故ならば、無電解鍍金はブリッジする能力がよくないからである。
【００１７】
無電解鍍金のブリッジ能力がよくないので、無電解鍍金されたストラップのパッドとアンテナの接触部との間の電気的な相互接続を形成するために、一般的には導電エポキシ（例えばエポキシペーストを充填した銀）が用いられる。図６は、無電解鍍金されたストラップのパッドとアンテナの接触部との間の電気的な相互接続を形成するために導電エポキシが用いられた従来技術のＲＦＩＤインレイ６０を示す。ＲＦＩＤインレイ６０は、アンテナの接触部６２を有するアンテナ基板６１を備える。ストラップ基板６３は、接着剤６４によって、アンテナ基板６１に物理的にしっかりと固定されている。ストラップ基板６３は、無電解鍍金されたストラップのパッド６５と、内部にＲＦＩＤチップ６７が保持される凹領域６６とを備える。無電解鍍金されたストラップのパッド６５は、ＲＦＩＤチップ６７のチップ接触部６８に電気的に接続される。導電エポキシ６９は、ストラップ基板６３上の無電解鍍金されたストラップのパッド６５とアンテナ基板６１上のアンテナの接触部６２との間に設けられる。
【００１８】
ストラップのパッドとアンテナの接触部との間の電気的な接続を形成するために、導電エポキシは使用されるのであるが、それでも尚、ＲＦＩＤインレイの電気的な相互接続と機械的な組み立てを完了させるためには多重工程が必要となる。更には、導電性接着剤は一定時間（典型的には数分から数時間）かけて硬化させなければならないので、組み立てた後すぐに、ＲＦＩＤインレイの完成品を試験することができない。一時間当たりに数千ユニットも製造されるので、試験において何らかの遅れが生じると、製造工程において欠陥が検出された時には、もうかなりの歩留まり損失が発生してしまっていることになる。
【特許文献１】米国特許第６８６７９８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ＲＦＩＤタグを製造および組み立てる技術は過去数年で発展してきたが、完成品のＲＦＩＤタグのコストは高いままである。従って、安価なＲＦＩＤタグを形成し組み立てるための改善された製造方法（ＲＦＩＤタグ中に使用されるＲＦＩＤインレイを形成するための改善された製造方法を含む）が尚も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
ＲＦＩＤインレイ構造体とその製造方法を開示する。例示的なＲＦＩＤインレイ構造体は、アンテナとアンテナ接触部とを有するインレイ基板と、ＲＦＩＤチップを有し、直接金属鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）または他の導電性材料で被覆された少なくとも１つの表面を有するストラップ基板と、ＲＦＩＤチップの接触部をインレイ基板のアンテナ接触部に相互接続する電気金属相互接続層と、を含む。
【００２１】
本発明の一側面によれば、ＲＦＩＤ構造体の製造方法は、ＲＦＩＤチップを収容するための凹領域を有するストラップ基板を提供することを含む。凹領域に近接するストラップパッドパターンは、従来の技術または直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）を用いて形成する。それから、ストラップ基板は、導電性アンテナとアンテナ接触部パターンとを有するインレイ基板に取り付けられる。そのストラップパッドパターン、アンテナパターンおよびアンテナ接触部は、何れかがＤＥＲを用いて形成されてもよく、電気鍍金される。この方式で、均一な金属相互接続部が、ＲＦＩＤチップの接触部とインレイ基板のアンテナ接触部との間に形成され、それによって、チップ接触部とアンテナ接触部との間に電気的な相互接続を形成するために導電性エポキシまたは導電性接着剤を堆積する必要はなくなる。
【００２２】
本発明の他の側面によれば、ストラップ基板は、成型工程によって形成されるストラップ基板のウェブまたはシートから得られることができる。成型工程は、低粘度材料を所定の成型パターンを有する成型ドラムまたはコンベヤーに投入することを含む。低粘度材料が成型ドラムまたはコンベヤー付近に搬送されるにつれて、この材料を硬化する（例えば、１つ以上の紫外線源、熱または他の方法を用いて）ことによって基板は形成される。それから、ＲＦＩＤチップは、流体自己組立（ＦＳＡ）、振動自己組立、または他の適切な技術を用いて、ストラップ基板（ウェブまたはシート形状）の凹領域に組み込まれる。ＲＦＩＤチップの接触部の配置（凹領域の底部に向いているか、上部に向いているか）によって、組立は、ストラップパッドパターン（他の形態、例えば、ループアンテナパターンである場合もある）が基板（ウェブまたはシート）上に形成される前または後に実施される。ストラップ基板の端部は、電気鍍金工程の準備において、ＤＥＲ溶液に含漬することもできる。ＤＥＲ被覆された端部によって、全ての要求される電気通路の均一な金属被覆を形成するための電気鍍金が容易になる。組立後、ストラップ基板のウェブまたはシートは、鍍金され、長いストリップに分離される。各々のストリップは、関連する凹領域に対応するＲＦＩＤチップを有する一連のストラップ基板と、ストラップパッドパターンまたはループアンテナパターンとを有する。
【００２３】
本発明の他の側面によると、ＤＥＲ材料は、ストラップパッドパターンまたはループアンテナパターンを形成するためのストラップ基板のウェブに塗布されることができるＤＥＲインクを形成するために定式化される。ＤＥＲは、インレイ基板上のアンテナ形態及びアンテナ接触部パターンを形成するために使用されることもできる。ＤＥＲインクは、ペンプロッター装置のペンによって塗布されることができるように定式化されることもできる。ＤＥＲインクは、バインダーまたはコバインダーと、２ミクロン未満の平均粒径を有する少なくとも１つの導電性粉末と、を含む。導電性粉末は、カーボンブラック及び／又はグラファイトを含むことができる。グラファイトの使用は、ペンプロッター装置のペン用に潤滑性を提供する潤滑剤として動作することもできる。
【００２４】
本発明の他の側面によれば、ＤＥＲアンテナループパターンは、ＲＦＩＤチップが形成される基板に形成されることができる。ＲＦＩＤチップは、ＤＥＲアンテナループパターンを形成する前に基板に配置される。それから、プロッターペンタイプの装置及びＤＥＲインクを用いて、アンテナループパターンが形成される。ＤＥＲインクは、ＲＦＩＤチップ接触部に塗布される。アンテナループパターンを電気鍍金し、ＲＦＩＤチップ接触部にＤＥＲを塗布する電気鍍金工程を容易にするために、１つ以上のバスバーがＤＥＲインクを用いて基板上に形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の他の側面については下記に説明する。また、明細書の下記の部分と図面とを参照することにより、本発明の原理及び利点についての更なる理解が得られる。
【００２６】
図７には、本発明の実施例によるＲＦＩＤインレイ構造体７０の断面図が示されている。ＲＦＩＤインレイ構造体７０は、その上にアンテナの接触部７０４を有するアンテナが形成されるインレイ基板（つまり、アンテナ基板）７０２と、ストラップ基板７０６と、ＲＦＩＤチップ７０８とを備える。直接電気鍍金可能な樹脂（Ｄｉｒｅｃｔｌｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅａｂｌｅ  Ｒｅｓｉｎ；ＤＥＲ）の層７１４を覆って形成された電気鍍金された金属層７１２によって、ＲＦＩＤチップ７０８の導電バンプ（または、チップの他の接触部）７１０は、アンテナの接触部７０４に電気的に接続されている。ストラップ基板７０６のエッジもまたＤＥＲ層によってコーティングされており、以下で詳述するように、ＤＥＲ層により、形成される電気鍍金層７１２が、アンテナの接触部７０４とチップの接触部７１０との間の連続した電気的な接続を形成することが確実になる。ストラップ基板７０６とインレイ基板７０２との間には、感圧型接着剤（ＰＳＡ）８１６やその他の適切な接着剤を塗布することもできる。ＰＳＡ８１６は電気鍍金工程中にストラップが動くことを防止する。
【００２７】
インレイ基板７０２は例えば、ポリエチレン等の様々な高分子材料から形成することができ、または、紙や、紙と高分子フィルムの積層構造体から形成される。更には、インレイ基板７０２は硬質でも軟質でもよい。軟質の場合には、基板の一枚の長いロール上に形成された複数のアンテナは、便利なようにリールに巻き付けられる。複数のアンテナ及び対応するアンテナの接触部７０４は、導電性インク、ＤＥＲ（例えば、ストラップのパッドパターンがＤＥＲを用いてパターン化された場合）、電気鍍金、堆積法やスパッタリング法（例えば、蒸着）、従来のエッチング法やその他の適切な方法で形成することができる。ストラップのパッドがパターン化されると、アンテナ及び対応する接触部７０４がＤＥＲを用いて形成される。アンテナ及び対応する接触部７０４を印刷するＤＥＲは定式化されており、ストラップのパッドパターンを形成するのに用いられるＤＥＲ方式と互換性がある。これにより、電気鍍金工程において均等な鍍金が生じることが保証される。
【００２８】
ストラップ基板７０６は、例えば上記のような、従来の型押し方法を用いて形成される。これに代わり、図８に示すように、本発明の実施例による成型法を用いて複数のストラップを形成することもできる。本方法によると、低粘着性材料（例えば、紫外線硬化性アクリラートエポキシや、液状成型可能な（紫外線硬化性または非紫外線硬化性）低収縮性ポリマー）８００が、成型ドラム８０２とコンベヤベルト８０４との間に注入される。成型ドラム８０２はドラムの円周上に複数の成型パターン８０６を備え、第１紫外線源８０８をその内部に備える。ローラー８１０、８１２により、成型ドラム８０２の周りに連続的にコンベヤベルト８０４が運ばれ、低粘着性材料８００は、注入器８１４から、ドラムの表面とコンベヤベルト８０４の裏面との間に注入される。第１紫外線源８０８は、成型ドラム８０２が回転する際に低粘着性材料８００をある程度硬化させるように作動する。分離機８１６は、半硬化した材料を分離し、第２紫外線源８１８が、該材料を硬化し、最終的な形態に成型する。
【００２９】
本発明の他の実施例によると、図８に示すような成型ドラムを用いるのではなくて、図９に示すような成型パターン９０４を備えた無端ベルト（エンドレスベルト）９０２を、複数のストラップを形成するために用いることができる。この方法の一つの利点は、成型パターンが平面上に形成されるので、成型ドラムを用いる場合よりも、所望の形態が得られる点である。
【００３０】
上述の成型方法は、巻返し（Ｒｅｅｌ−ｔｏ−Ｒｅｅｌ）工程に最適であり、完成されたウェブは、保管することと更なる工程や組み立てを行う場所に輸送することとを簡単にするために、リールに巻かれる。しかしながら、ある用途では、硬質の平板からなるシートが好ましい。そのような状況において、エッチングされたパターンを有するガラス基板（例えば、１８”×２４”）が使用されることもあり、低粘着性材料は、例えば、ドローダウンコータを用いてその上に成型されることもある。このような方式で、非常に薄いが硬質な基板が製造される。
【００３１】
図１０に示すように、上述の成型技術またはドローダウン技術の一方で製造された基板シート（つまり、“ウェブ”）１０００は、成型工程によって形成された複数の凹領域８２０を備える。凹領域８２０は、例えば、流体組立工程または振動組立工程を用いて配置されるＲＦＩＤチップ７０８を収容するために使用される。硬化された基板シートは、完成品をリールに巻き付けることによってロール形態で収容される。製造上の要求によって、異なる成型パターン８０６を有する異なるドラムを使用して、異なる寸法を有する凹領域８２０を成型することができる（例えば、異なるサイズのＲＦＩＤチップを収容するために、または、凹領域と凹領域の間隔を変化させるために）。さらに、従来の技術で使用される型押し方法とは異なり、基板シートの厚さは、用途に応じて容易に変更したり、制御したりすることができる。さらに、型押し方法とは異なり、凹領域８２０を形成する際に材料はストレスを受けず、凹領域８２０は、型押し方法によって形成された凹領域に比べて非常によい寸法特性を保持する。
【００３２】
本発明の実施例による図７のＲＦＩＤ構造体７０を製造する例示的な方法を以下に示す。本方法の第１ステップは、例えば図１０に示された基板シートと同様な、ＲＦＩＤチップ７０８を収容するために十分なサイズを有する複数の凹領域８２０を備える基板、ウェブまたはシート１０００を提供することである。次に、例えば米国特許第５５４５２９１号に示されるように、流体中での自己組み立て（ＦＳＡ）方法を用いてウェブの凹領域８２０にＲＦＩＤチップ７０８が組み込まれる。ＦＳＡ技術によれば、傾斜したエッジ（前述のように）を有して構成されたＲＦＩＤチップ７０８は、流体中（例えば、水、アセトン、及び／またはアルコール）で混合され、スラリーを形成する。スラリーはウェブの上面に流され、チップは降下し、凹領域８２０に自己整列する。ＦＳＡの他に他の組立方法が使用されることもある。例えば、振動自己組立を使用することによっても、ＲＦＩＤチップが凹領域８２０に自己整列するまでＲＦＩＤチップはウェブの表面上で振動させられる。
【００３３】
次に、直接電気鍍金可能な樹脂（ＤＥＲ）のストラップのパッドパターン７１４が、ストラップ基板の上面に形成され、場合によっては、ストラップ基板のエッジ（エッジに沿った底部表面の部分を含む）にも形成される（図７参照）。用途によっては、１つ以上の鍍金バスバー（アンテナ基板において図１４の下部に示されるものと同様に）がＤＥＲを有するストラップ基板上に印刷されることもある。バスバーは、電気鍍金工程中に電気鍍金装置が接続する電気端子の役割をする。ＤＥＲ材料は、バインダー（すなわち樹脂）またはコバインダーと、２ミクロンまたはそれ以下の平均粒径を有する、少なくとも１つの導電性粉末とを備える。導電性粉末は、１０００Ω・ｃｍ未満（すなわち、１００、１０、又は、１Ω・ｃｍ）の“微小の”電気体積抵抗を得るために十分な量のカーボンブラック及び／又はグラファイトを含んでもよい。任意に、全体の組成物の０．１重量％以上の量の硫黄を加えてもよい。
【００３４】
ＤＥＲ材料は電気鍍金される前に如何なる前処理も必要としないので、ＤＥＲ材料の使用は好ましい。それらは非常に速く塗布することもでき、電気的な接続作業を必要としない。これらの特質のため、ＤＥＲ材料はＲＦＩＤインレイの製造に適している。
【００３５】
本発明の実施例によれば、ＤＥＲ材料は、低粘度ＤＥＲ溶液またはＤＥＲ“インク”を製造するために定式化されることがある（従来技術の非ＤＥＲインクと混乱されないように）。溶媒が蒸発した際に、ＤＥＲコーティングは、非硬化のままで残ると共に、ＲＦＩＤチップを組み立てることができる流動性を有するように、ＤＥＲインクは、例えば、蒸発溶媒と熱硬化性触媒とを備える。熱が組立体に加えられると、高分子は硬くなり、チップは固定される。ＤＥＲインクの粘度を適切に調整及び制御することによって、通常のプロッタ装置のプロッターペンは、ＤＥＲパターンを形成するために使用することもできる。プロッターペンを用いることによってＤＥＲパターンを形成するために必要な時間を短縮し、従来技術で使用される技術より正確になり、結果として、低い製造コストと組立コストをもたらす。
【００３６】
図１１は、本発明の一側面による、通常のペンプロッター装置のペンによって塗布されるのに好ましいＤＥＲインクの製造を示す流れ図である。ＤＥＲのための基本配合は、Ｌｕｃｈによってなされた米国特許６５８２８８７号に記述されている。バインダーとキャリア溶媒（もし、あるとしたら）は周知の方法を用いて測定され、混合される。スラリーを形成する分散と粉末度分布を最適化するために、この分野で周知の手順によって粉末（パウダー）と添加剤を混合し、バインダー／キャリア溶液に入れる。グラファイト、アルミニウムパウダー、酸化物等のような適切な量の材料が、ペンの性能を向上させるための潤滑剤や洗浄剤として作用するために付加されてもよい。もし必要であるなら、得られたスラリーは、粒径サイズを小さくするために、及び／又は、ペンプロッター装置のペンの適切な性能を得るための分散を最適化するために粉砕されてもよい。それから、粉砕後における、粒径、湿潤性、抵抗率、接着性のうちの１つ以上が、インクを特徴づけるために測定される。インクが必要とされる仕様を満たすと、集められて収容される。測定値に基づいて、追加のカーボンブラック、硫黄、グラファイト及び／又は溶媒がインク（つまり、“スラリー”）に加えられ、所望のＤＥＲインク特性を得るために必要であれば更なる粉砕が行われる。
【００３７】
図１２は、本発明の実施例による、ＤＥＲインク印刷技術を用いてＤＥＲパターンを形成する例示的な方法を示す流れ図である。次に示すように、ここに記述されるＤＥＲ印刷技術は、ストラップパッドパターン７１４またはストラップ基板７０６上のループアンテナパターンを印刷するために使用することができ、また、インレイ基板７０２上のアンテナの形態とアンテナの接触部のパターンを印刷するために使用することもできる。
【００３８】
ストラップパッドパターン７１４を印刷するために、第１にストラップ基板材料からなるシートまたはロールを提供する。ストラップ基板材料からなるシートまたはロールは、好ましくは、対応するＲＦＩＤチップ７０８を有する複数の成型された凹領域８２０を有するストラップ基板のウェブの形態である。所定の処理パラメータと特定のストラップタイプの配置とに基づいて、ウェブまたはシートは、印刷するために適切に配置され、固定される。例えば、図１１に示されたＤＥＲインク製造プロセスに従って製造される際に、ＤＥＲインク供給部は、印刷ツール（例えば、ペンプロッター装置）の側に用途に合わせて配置される。処理パラメータは、印刷ツールに提供される。次に、印刷プロセスを実行して、ＤＥＲストラップパッドパターン７１４（ストラップ基板７０６上に）を形成する。印刷した後で、印刷されたストラップ基板シートは、収容され、続いて評価部に搬送され、そこで、ストラップ基板シートの各々のストラップ基板７０６は、目的とした特性（パターン寸法、厚さ、電気的特性など）が得られたか否かを決定するために評価される。
【００３９】
図１３は、図１２の印刷プロセス後におけるストラップ基板（点線で輪郭を描かれた）のウェブの上面図を示す。示されたように、各々の凹領域にはＲＦＩＤチップ７０８がある。ＤＥＲストラップパッドパターン７１４は、示されたように、各々のＲＦＩＤチップ７０８のチップ接触部に接続するストラップ基板の一部の上に印刷される。ＤＥＲストラップパターン７１４は、ＲＦＩＤチップ７０８のチップ接触部とインレイ基板上に形成されたアンテナ接触部との間の電気的な相互接続部を電気鍍金するために、ＲＦＩＤインレイの製造プロセスで後に使用される。
【００４０】
図１２のＤＥＲ印刷技術は、インレイ基板上のＤＥＲのアンテナ形状、アンテナ接触部パターンおよび鍍金バーを印刷するために使用されることもでき、ストラップのウェブまたはシートのストラップ基板上のストラップパッドパターンがＤＥＲを用いて形成される際に特に適用可能である。このプロセスは、ストラップパッドパターンを印刷するために記述されたものと同様である。図１４は、印刷プロセス後におけるインレイ基板の一部の平面図を示す。示されたように、ＤＥＲアンテナ接触パターン１４０２に関連する複数のＤＥＲアンテナパターン１４００と、鍍金バスバー１４０６が、インレイロール上に形成される。鍍金バー１４０６は、電気鍍金プロセス中に、ある電圧をＲＦＩＤインレイ構造体８０に印加するために使用される。電気鍍金の後に、鍍金バーは、例えば、アンテナ形態と鍍金バーとの間の金属接続を切断する（例えば、図１４の点線に沿って）レーザーによって、インレイアンテナから分離されることができる。
【００４１】
図１５は、ストラップ準備プロセスを示す例示的な流れ図を示す。そのストラップ準備プロセスによって、感圧接着剤（ＰＳＡ）ストリップ（または、ＰＳＡの滴）または他の適切な接着材料がストラップ基板の裏面上に形成され、印刷されたウェブは、個々のストラップに分離される。示されたように、複数のＲＦＩＤチップを含む印刷されたウェブは、平らに置かれているので、ウェブ（図では、“ダイボード”として示されている）の裏面はシルクスクリーンプロセスが使用可能である。適切に配置されると、適切な粘度と、電気特性及びドローダウン特性を有する電気的に非導電性のＰＳＡは、シルクスクリーンツールまたは従来から利用可能な他の適用方法によって使用するために提供される。シルクスクリーンプロセスは、ウェブの裏面上及び各々のストラップ基板の長さ方向に沿ってライン状または滴（ドロップ）のＰＳＡストリップを塗布する（他の実施例において、ＰＳＡの滴は、ストラップをインレイ基板に取り付けることに備えて、インレイ基板の適切な位置に形成されることができる。）。
【００４２】
ＰＳＡが塗布された後、ウェブは収容され、それに続いて、ＰＳＡ塗布が適切に実施されたか否かを決定するために評価部に搬送される。重大な欠陥が検出された場合、ウェブ全体またはその欠陥部分は廃棄される。それから、全てのテストに合格した場合、ウェブは図１６に示されるように、長いストリップ１６００になるように切断される。各々のストリップ１６００は、単列のＲＦＩＤチップとＤＥＲストラップパッドパターン７１４を含み、任意に、長いストリップ１６００の下部側の長さ方向で中央線に沿って延長されたＰＳＡストリップを含む。長いストリップ１６００が形成された後、各々の長いストリップ１６００の長手方向のエッジ、及び、ＲＦＩＤチップの接触部に近接する各々のＲＦＩＤチップ７０８の上面の部分（必要であれば）は、ＤＥＲインク中に含漬され、その後、乾燥されてもよい。ＤＥＲ処理されたエッジ１６０６を含む、含漬プロセスの結果物が図１７に示される。それから、ＤＥＲのエッジ処理されたストリップ１６００は、個々のストラップに切断され、後続のプロセスのために、マガジンタイプの塗布器に収容される。切断ステップの後におけるＤＥＲエッジ処理されたストラップ１８００の平面図が図１８に示される。他の実施例において、１つ以上のストリップがリールに巻き取られることもあり、その後、顧客に販売されるか、ＲＦＩＤインレイの製造を完成するために回収される。
【００４３】
次に、図１９には、本発明の実施例による、ＤＥＲエッジ処理されたストラップをインレイロール（図１４参照）のインレイ基板上に組み立てるためのストラップ配置プロセスを示す流れ図が示される。ストラップ配置プロセスに備えて、（例えば、上記の図１３に関連して示されたＤＥＲ印刷方法で得られる）インレイ基板の完成ロールが提供される。装置の視角システムを利用して、また、ピック／プレイスプロセスに従って、ストラップのＤＥＲストラップパッドパターンはインレイロール上のインレイ基板のアンテナ接触部パターンに位置合わせされる。位置あわせされると、ストラップは、上述（図５及び対応する説明を参照）のストラップ準備方法中にストラップの裏面に塗布されるＰＳＡによってインレイ基板に一時的に固定される。位置合わせ及び配置プロセスの上面斜視図が図２０に示される。
【００４４】
本発明の一側面によれば、装置の視角システムは、インレイ基板上にある、アンテナの形状、アンテナ接触部パターン、または他の形状または指標（インジケーター）を決定するために使用されることができる。識別された形状または指標に基づいて、ピック／プレイスプロセスは、異なるタイプのストラップ基板を選択するためにプログラムされることができる。この方式で、異なるタイプのＲＦＩＤインレイは、人間の介入を必要とすることなく、同一の処理フローで製造されることができる。
【００４５】
それから、インレイ基板のロールにストラップ１８００が配置された後、小さな滴（ドロップ）がＲＦＩＤチップ７０８とストラップ基板との間に塗布される。配置後に、ストラップパターン７１４、アンテナ接触部パターン１４０２、アンテナ形態１４００、鍍金バー１４０６は、全て電気鍍金用に電気接続される。それから、ストラップが配置された完成したインレイは、リールに巻き取られ、鍍金部に搬送される。あるいは、ストラップが配置された完成したインレイは、引き続く工程で電気鍍金部に移動される。
【００４６】
図２１は、図７に示された最終的なＲＦＩＤインレイを完成するために実施される電気鍍金工程を示す流れ図である。鍍金工程に備えて、ストラップが配置された完成したインレイのロールは、鍍金浴を通過するように配置される。鍍金浴は、ニッケル（例えば、塩化ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ  Ｃｈｌｏｒｉｄｅ  Ｓａｌｔ））、または、他のタイプの金属（例えば、金、銀、銅など）を堆積するための他の組成物を電気鍍金するために使用される配合である。準備中に、鍍金バーに適切な電荷を供給するために電力供給部も配置される。ロールと電力供給部が配置されると、ストラップが配置されたインレイのロールは、鍍金浴を通過させられる。そのプロセスの間に、全てのＤＥＲ被覆された表面（金属被覆面、例えば、ＲＦＩＤチップ接触部））は、鍍金される。一旦鍍金がされると、インレイ基板のアンテナ接触部とＲＦＩＤチップの接触部との間に均一な（シームレス）電気接続が現れる。その構成物が配置され、鍍金されると、相互接続に関する二次的な動作（例えば、従来技術で必要とされた導電性エポキシ）は必要とされない。
【００４７】
鍍金後、完成したＲＦＩＤインレイロールは洗浄され、その後、乾燥されてもよい。それから、鍍金バーとインレイ基板のアンテナと電気的な接触がなくなるように、例えばレーザーカッターを用いて鍍金バーが細長く切断される。最終的に、完成したＲＦＩＤインレイは、鍍金処理が適切に完了したことを保証するために検査される。欠陥のあるインレイには印が付けられ、分離して廃棄される。検査に合格したＲＦＩＤインレイは、分離され、ＲＦＩＤラベルを形成するためにラミネーターに送られる。
【００４８】
ここまでに記述した電気鍍金作業に加えて、図２１は、完成したＲＦＩＤインレイ上に実施されて、ＲＦＩＤラベルを形成することができる様々なラミネート方法を示す。ラミネート方法は、完成したラベルの仕様に依存して選択される。分離されたＲＦＩＤインレイは、単一のＰＳＡ被覆を有するラベル基板、両面がＰＳＡ被覆されたＰＳＡ被覆を有するラベル基板、または、ＰＳＡ被覆を有しない基板上に形成される。ラベルが形成された後、次の工程である顧客への出荷のためにロール形態でリールに巻き取られることができる。例示的な完成したＲＦＩＤラベル２２００が図２２に示される。例えば、ＲＦＩＤインレイ７０を保護し、他のラベルが形成されることができる平面を提供するために、ＰＳＡ材料からなるフィルタ層２２０５がＲＦＩＤインレイ７０の電気鍍金された表面上に形成される。ラミネート基板２２０６は、フィルタ層２００５上に形成される。印刷可能な基板２２０２が、ラミネート基板２２０６上に形成され、接着層（例えば、ＰＳＡ）２２０４によってラミネート基板２２０６に固定される。ＲＦＩＤインレイ７０の対向する側は、第２接着層（例えば、ＰＳＡ）２２０８を用いたリリースキャリアに２２１０固定されることもある。
【００４９】
図２３は、本発明の他の実施例による、ＲＦＩＤインレイ構造体の断面図を示す。この実施例によれば、半導体産業で使用されるフリップチップ実装技術と同様に、チップ接触部７１０が凹領域の底部に面するように、ＲＦＩＤチップ接触部７１０は、凹領域に配置される。チップ接触部７１０とアンテナ接触部７０４との間の電気的な相互接続の形成を容易にするために、図２４Ａから図２４Ｃに示されるようなＤＥＲパターンを有するストラップ基板７０６が使用されることもできる。図１３の完成されたストラップ基板ロールのＤＥＲストラップパッドパターン７１４と比較して、図２４のＤＥＲパターンは、凹領域８２０の底部まで延長するストラップパッド拡張部２４００を有する。ＤＥＲストラップパターン７１４が凹領域の底部に形成されるので、ＤＥＲ印刷は、ＲＦＩＤチップ７０８を凹領域８２０に組み込む前に実施される。図２４に示されていないけれども、ストラップパッド拡張部２４００は、チップ接触部が凹領域８２０に組み込まれるので、チップ接触部がどの方向に配置されているかに関わらず、それぞれチップ接触部７１０への適切な電気的接触を保証する適切な形状に構成されることができる。印刷、ストラップ準備、配置、電気鍍金処理に関する他の詳細事項は、図７のＲＦＩＤインレイ７０を製造するために上述されたものと同様であり、図２３の示されたＲＦＩＤインレイ構造体２３００の製造を完成するために用いることができる。
【００５０】
図２５は、本発明の実施例による、複数のＲＦＩＤインレイ構造体２５００の斜視図を示す。本発明の実施例によれば、ＤＥＲアンテナループパターン２５０２は、ＲＦＩＤチップ７０８が配置される基板２５０３上に形成される。ＲＦＩＤチップは、ＤＥＲアンテナループパターン２５０２を形成する前に、基板２５０３に配置される。それから、プロッターペン型の装置及びＤＥＲインク（上述のインクと同様）を用いて、アンテナループのパターン２５０２は形成される。ＤＥＲインクはＲＦＩＤチップ接触部２５０４にも同様に塗布される。１つ以上のバスバー２５０５は、電気鍍金工程中にバスバー接続を提供するためにＤＥＲインクを使用して基板２５０３上に形成される。上述したものと同様に、バスバー２５０５は、電気鍍金工程後にアンテナループから分離される。ＲＦＩＤインレイ構造体２５００の各々がたった１つの単一ループを有するように示されるが、当業者は、複数のループが形成されることができることを容易に認識し、理解できるであろう。例えば、基板２５０３を貫通するＤＥＲ被覆ビアを形成することによって、更なるループが基板２５０３の反対側に形成されることができる。電気鍍金工程の後、ＲＦＩＤインレイ構造体２５００は、上述の場合と同様に、個別のインレイに切断され、ＲＦＩＤラベルが形成されることができる。
【００５１】
上述のように、本発明の完成したＲＦＩＤインレイは、それらの製造の様々な段階で検査される。例えば、図２１を参照して記述された電気鍍金工程に続いてＲＦＩＤインレイの検査が実施される。図２６は、本発明の実施例による、検査装置２６００を単純化した図であり、ストリップシート、ウェブ、または、複数のＲＦＩＤインレイを含むロールを検査するために使用されることができる。好ましくは、検査装置２６００は、連続した製造／検査作業において、上述の電気鍍金工程（または、他の同様の電気鍍金工程）に続いて使用されることができ、任意に、または、選択的に、検査装置２６００は、製造プロセスにおいて他の段階及び／又はタイミングで使用されることができる。
【００５２】
図２６の検査装置２６００は、ＲＦＩＤリーダー２６０２、コンピューターまたはワークステーション２６０４、プリンター（例えば、インクジェットプリンター）２６０６、ラベル装置、及び、搬送装置（例えば、コンベヤー）２６０７を備える。ＲＦＩＤリーダー２６０２とプリンター２６０６は、標準インターフェイス（例えば、シリアル、パラレル、ＵＳＢ、ＲＳ−２３２など）によってコンピューター／ワークステーションに接続される。ＲＦＩＤリーダー２６０２は、シングルモードリーダーを備え、そのシングルモードリーダーは、同じタイプのＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイを読み取るために動作可能である。あるいは、リーダー２６０２は、異なるタイプのＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイを読み取るために構成されるマルチモードリーダー、または、マルチプロトコルリーダーを備える。本発明に関連して、“異なるタイプのＲＦＩＤチップ”または”異なるＲＦＩＤチップのタイプ”という用語は、限定的なものではなく、以下の異なる特性（サイズ、形状、変調プロトコル、符号化プロトコル、変調周波数（例えば、１２５〜１３５ｋＨｚの低周波数（ＬＦ）、１３．５６ＭＨｚの高周波数（ＨＦ）、８６０〜９６０ＭＨｚ、３．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚの超高周波数（ＵＨＦ）、または、他の周波数又は周波数帯）、クラス（例えば、クラス０，１など）、ジェネレーション（例えば、Ｇｅｎ１，２など）、パッシブ、アクティブ、後方散乱、ＳＡＷ（弾性表面波）ベース、ＣＭＯＳベース、タイトル２１（Ｔｉｔｌｅ２１）、読み取り／書き込み、ＷＯＲＭ（Ｗｒｉｔｅ  Ｏｎｃｅ  Ｒｅａｄ  Ｍａｎｙ）、書き換え可能の１つ以上を有する２つ以上のＲＦＩＤチップを含むことを意味する。
【００５３】
図２６に示されるように、ＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイ（または、ＲＦＩＤインレイのロール）２６１０のストリップ、シートまたはウェブは、コンベア２６０７または他の適切な搬送機構によって検査装置２６００に送られる。ストリップ、シート、ウェブまたはロールのＲＦＩＤインレイ２６１０がその装置に送られると、ＲＦＩＤリーダー２６０２は、ＲＦＩＤインレイ２６１０に含まれるＲＦＩＤチップを読み取る。各々のＲＦＩＤインレイ２６１０の各々のＲＦＩＤチップが読み取られ、機能性、周波数、送信及び受信能力、ノイズ感受性などについて検査される。テスト／検査測定結果は、各々のＲＦＩＤインレイ２６１０のＲＦＩＤチップが、規定された容認可能な限度内にあり、または、他の所定の仕様を満たすかを決定するために、集計され、処理するためにコンピューター／ワークステーション２６０４に送られる。
【００５４】
本発明の実施例によれば、検査に合格したＲＦＩＤインレイのＲＦＩＤチップ中に格納されたシリアルナンバーまたは他の情報は、リーダー２６０２によって読み取られ、コンピューター／ワークステーション２６０４を経由してプリンター２６０６へ送られる。プリンターは、検査に合格したＲＦＩＤインレイにそのインレイに関連するＲＦＩＤチップのシリアルナンバーや他の情報（例えば、顧客情報、製造情報など）を印刷する。選択的に、または、任意に、欠陥を有していたり、所定のテスト／検査の限度や仕様を満たさないと決定されたＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイは、欠陥であるとのラベルが張られることもある。
【００５５】
上述のように、検査装置２６００に送られたＲＦＩＤインレイのストリップ、シート、ウェブまたはロール２６１０は、同じタイプのＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイを含むことができ、また、異なるタイプのＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイを含むこともできる。図２７は、検査装置２６００を用いて検査されることができるＲＦＩＤインレイ２６１０の例示的なシート２７００の平面図である。シート２７００に設けられた複数のＲＦＩＤインレイ２６１０は、異なるタイプのＲＦＩＤチップを含む。ラベル“Ａ”と“Ｂ”は、シート２７００がタイプ“Ａ”と“Ｂ”のチップを含むＲＦＩＤインレイを含むことを示し、何らかの異なる特性を一般的に示すために使用される。タイプＡとタイプＢのチップタイプを区別する際における、いくつかの例示的な区別する特性は上述されている。
【００５６】
異なるＲＦＩＤチップタイプを含むＲＦＩＤインレイ２６１０のストリップ、シート、ウェブまたはロールの製造は、上述のＤＥＲベースの製造方法に従って製造されることができる。例えば、複数の異なるタイプのＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤインレイのストリップ、シート、ウェブまたはロールを製造するために、異なるチップタイプの仕様、製造業者または顧客仕様の工程パラメータがＤＥＲ印刷ツールに提供される（上述のＤＥＲ印刷の説明を参照）。ＤＥＲ印刷ツールは、異なるＲＦＩＤチップのタイプを収容することが必要である、ストラップ基板のＤＥＲストラップパッドパターン、及び／又は、インレイ基板上のアンテナパターンを形成するための特定のパラメータに応答する。同様に、異なるＲＦＩＤチップタイプを有することができる異なるストラップ基板が、対応するＲＦＩＤインレイ基板上に適切に位置合わせされることができるように、異なるチップタイプの仕様、製造業者または顧客仕様の工程パラメータが装置の視角システムに提供される。本発明の検査装置と検査方法の好ましい実施例は、上述のＤＥＲと電気鍍金技術を用いて製造されたＲＦＩＤインレイを検査することを含むが、当業者は、本発明の精神と目的の範囲内において、ＤＥＲ及び／又は電気鍍金技術を使用することのない他の製造方法を容易に認識及び理解することができるであろうことをここに言及する。したがって、本発明の検査装置及び検査方法は、ＤＥＲ塗布を有し又は有さず、電気鍍金方法を有し又は有さずに製造される異なるＲＦＩＤチップタイプを含むＲＦＩＤインレイのストリップ、シート、ウェブ、または、ロールを検査するために拡張されることが分かる。
【００５７】
本発明の例示的な実施例によれば、マルチモードリーダー２６０２は、マルチプロトコルのＸＣＩ−ＤＭＵ２（検出モジュールユニット）リーダーを備えており、それは、ＸＣＩ社（ＸＣＩ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ,  Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ,  ＣＡ．）から市販されている。他のタイプのマルチプロトコルまたはマルチモードリーダーが使用されることもできる。例えば、参照することによって本発明に含まれる、同一出願人による米国特許番号６,１０７,９１０、６,４３３,６７１、６,５３１,９５７、６,５８０,３５８、６,９５０,００９、及び、米国特許出願公開第１０／９０１,７４３に開示またはクレームされたマルチモードリーダーの何れも使用することができる。ここに添付された特許請求の範囲を含む本開示の目的において、“マルチモードリーダー”と”マルチプロトコルリーダー”という用語は、共に、それらの意味には、２つ以上の異なるタイプのＲＦＩＤチップを読み取ることができる如何なるＲＦＩＤリーダーをも含むことを意味する、ということが言及される。
【００５８】
本発明の特定の実施例が示されて説明されたが、本発明とその広い解釈から逸脱することなく変更または修正が実施されることができることは、ここの教示に基づいて当業者には明らかであろう。さらに、好ましい実施例がＲＦＩＤ集積回路に関して記述されているが、ＲＦＩＤチップ接触部とアンテナとの間に電気的な相互接続を形成するためのＤＥＲ印刷技術を用いることや、本発明の方法及び装置は、他の電気部品のそれらの端子と接触部との間に電気的な接触部を要求する他のタイプの集積回路や電気部品に適用可能である。したがって、添付された特許請求の範囲は、それらの範囲内において、本発明の精神と目的の範囲内にある全ての変更と修正を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来技術のＲＦＩＤシステムの概略図である。
【図２】アンテナを有する従来技術のＲＦＩＤインレイ基板と、ＲＦＩＤチップを含むストラップとの関係を示す斜視図である。
【図３】ストラップ基板に凹領域を設けるために用いられる周知の型押し方法を示す図である。
【図４】従来技術の流体中での自己組み立て（ＦＳＡ）方法を示す図である。
【図５】対応する複数のＲＦＩＤチップを保持するための複数の凹領域と、ＲＦＩＤチップの接触部とインレイ基板上のアンテナの接触部とを相互接続するためのリードとを示す斜視図である。
【図６】ストラップ基板の無電解鍍金されたストラップのパッドとアンテナ基板のアンテナの接触部との間の電気的な相互接続を形成するために導電性エポキシまたは導電性接着剤が用いられた従来技術のＲＦＩＤインレイの断面図である。
【図７】本発明の実施例によるＲＦＩＤインレイ構造体の断面図である。
【図８】本発明による複数のストラップ基板を含むウェブを形成するために用いられる成型ドラムを使用する成型方法を示す図である。
【図９】成型パターンを備えた無端ベルト（エンドレスベルト）を使用した成型方法を示す図である。
【図１０】基板シートを示す図である。
【図１１】本発明の一側面による、通常のペンプロッター装置のペンによって塗布されるのに好ましいＤＥＲインクの製造を示す流れ図である。
【図１２】本発明の実施例による、ＤＥＲインク印刷技術を用いてＤＥＲパターンを形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図１３】図１２の印刷プロセス後におけるストラップ基板のウェブの上面図を示す図である。
【図１４】印刷プロセス後におけるインレイ基板の一部の平面図を示す図である。
【図１５】ストラップ準備プロセスを示す例示的な流れ図である。
【図１６】ストリップを示す図である。
【図１７】ＤＥＲ処理されたエッジを含む、含漬プロセスの結果物を示す図である。
【図１８】切断ステップの後におけるＤＥＲエッジ処理されたストラップの平面図である。
【図１９】本発明の実施例による、ＤＥＲエッジ処理されたストラップをインレイロールのインレイ基板上に組み立てるためのストラップ配置プロセスを示す流れ図である。
【図２０】位置合わせ及び配置プロセスの上面斜視図である。
【図２１】図７に示された最終的なＲＦＩＤインレイを完成するために実施される電解鍍金工程を示す流れ図である。
【図２２】例示的な完成したＲＦＩＤラベルを示す図である。
【図２３】本発明の他の実施例による、ＲＦＩＤインレイ構造体の断面図である。
【図２４Ａ】ＤＥＲパターンを有するストラップ基板を示す図である。
【図２４Ｂ】ＤＥＲパターンを有するストラップ基板を示す図である。
【図２４Ｃ】ＤＥＲパターンを有するストラップ基板を示す図である。
【図２５】本発明の実施例による、複数のＲＦＩＤインレイ構造体の斜視図である。
【図２６】本発明の実施例による、検査装置を単純化した図である。
【図２７】検査装置を用いて検査されることができるＲＦＩＤインレイの例示的なシートの平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  ＲＦＩＤシステム
１１  タグ
１２  質問機（リーダー）
１３、１４  アンテナ
１５  ホストコンピュータ
１６  データベース
１７、１８  無線周波数信号
２０  ストラップ
２１  ストラップ基板
２２  ＲＦＩＤチップ
２４  導電パッド
２７  アンテナ基板
３０  凹領域
３２  型押し機
３４  基板
３６  凸部
４０  スラリー
４２  ＲＦＩＤチップ
４４  ＲＦＩＤチップのエッジ
５０  第１リード
５２  第２リード
５４、５６  先端部
６０  ＲＦＩＤインレイ
６１  アンテナ基板
６２  アンテナの接触部
６３  ストラップ基板
６４  接着剤
６５  ストラップのパッド
６６  凹領域
６７  ＲＦＩＤチップ
６８  チップの接触部
６９  導電エポキシ
７０  ＲＦＩＤインレイ構造体
７０２  アンテナ基板
７０４  アンテナの接触部
７０６  ストラップ基板
７０８  ＲＦＩＤチップ
８００  低粘着性材料
８０２  成型ドラム
８０４  コンベヤベルト
８０６  成型パターン
８０８  第１紫外線源
８１４  注入器
８１６  分離機
８１８  第２紫外線源
【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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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【外国語明細書】
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