(57)【要約】【課題】コストの安価なラベルを提供する。【解決手段】基板と、前記基板に接着している導電性接着剤と、前記導電性接着剤と結合している集積回路とを含むワイヤレス無線周波装置。導電性接着剤は、アンテナとして機能するように構成されている。これにより、集積回路は、導電性接着剤を介して無線周波信号を受信および送信することができる。【選択図】図１
2007157140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス無線周波装置であって、
基板と、
前記基板に接着し、アンテナとして機能するように構成されている導電性接着剤と、
前記導電性接着剤と結合し、前記導電性接着剤を介して無線周波信号を受信し、送信するために動作することができる集積回路と、
を備えるワイヤレス無線周波装置。
【請求項２】
ライナーをさらに備え、前記導電性接着剤が、前記ライナーを前記基板に接着している、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項３】
前記ライナーが、前記基板に剥離可能に接着している、請求項２に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項４】
前記導電性接着剤が感圧性接着剤である、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項５】
前記感圧性接着剤により、前記無線周波装置を商品に接着することができるようにする、請求項４に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項６】
前記基板に前記集積回路を永久に接着する第２の接着剤をさらに含む、請求項４に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項７】
前記基板が、印刷可能な面および裏面を有するフェース材シートを備え、前記導電性接着剤および前記集積回路が、前記フェース材シートの裏面上に装着される、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項８】
前記導電性接着剤が、前記基板に前記集積回路を接着する、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項９】
前記導電性接着剤がアクリル系接着剤を含む、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項１０】
前記導電性接着剤がエポキシ系接着剤を含む、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項１１】
前記導電性接着剤がワックス系接着剤を含む、請求項１に記載のワイヤレス無線周波装置。
【請求項１２】
ワイヤレス無線周波装置を製造するための方法であって、
基板にアンテナの形に導電性接着剤を塗布するステップと、
前記集積回路が、前記導電性接着剤を介して無線周波信号を受信し、送信するために動作することができるように、前記導電性接着剤に集積回路を接続するステップと、
の各ステップを含む方法。
【請求項１３】
ライナーを前記導電性接着剤に塗布するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
所定の形に前記導電性接着剤を塗布することにより、前記ワイヤレス無線周波装置を同調させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
無線信号を処理する方法であって、
アンテナの形をしている導電性接着剤を介して無線信号を受信するステップと、
前記無線信号に対する応答を生成するステップと、
前記導電性接着剤を介して前記無線信号に対する前記応答を送信するステップと、
の各ステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ワイヤレス通信装置に関し、特に無線周波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）トランスポンダのようなデータを記憶し、検索するためのワイヤレス・メモリ素子を含むワイヤレス通信装置は、一般的にこの業界では周知のものである。ＲＦＩＤトランスポンダは、通常、ＲＦＩＤラベルの形で使用される。
【０００３】
典型的なＲＦＩＤラベルは、フェース材と典型的な２枚重ねのラベルのライナーとの間に位置するインレーを含む。インレーは、アンテナと結合している集積回路を含む。これらアンテナと集積回路は両方とも基板上に装着されている。ＲＦＩＤインレーは、通常、連続している金属ストリップまたは導電性インキ・アンテナで作られる。集積回路は、集積回路をアンテナに接続しているインターポーザ（通常、ストラップと呼ばれる）を備える。インターポーザは、集積回路上のパッドに電気的に接続していて、アンテナに接合しているリード線を形成する。
【０００４】
一般的に、ＲＦＩＤラベルは、２つの別々のステップにより製造される。すなわち、最初に、インレーが製造され、次にインレーが個々のＲＦＩＤラベルに作られる。インレーの製造は、基板のウェブからスタートする。基板はその幅を横切って複数のインレーを収容することができ、多くの複数のインレーがその全長に沿って並んでいる。基板のウェブは、別個のラベル位置のＷ×Ｎアレイを供給する（この場合、Ｗは通常１０以下であり、Ｎは非常に大きく、通常１，０００程度である）。アンテナは、導電性インキ・アンテナの場合には、印刷により、金属ストリップ・アンテナの場合には、エッチングにより別個の各位置に塗布される。次に、集積回路は、別個の各ラベル位置に取り付けられる。この場所で、集積回路は、エポキシまたは他のある種の接着剤によりアンテナのうちの１つに取り付けられる。次に、完成したインレーのウェブはロールの形で保管される。
【０００５】
次に、完成したインレーは、ＲＦＩＤラベルになる。通常、インレーをＲＦＩＤラベルにする作業は、フェース材部分、剥離ライナー部分、および２つの部分を剥離できるように一緒に接着している感圧性接着剤を含む標準的な２枚重ねの感圧ラベル材料のウェブからスタートする。感圧ラベル材料は、最初に、ライナーがフェース材および接着剤から分離するように剥離される。次に、感圧性接着剤が、ライナーに塗布される。次に、個々のＲＦＩＤインレーは、インレーのロールから分離され、接着剤上に直接置かれ、それによりインレーはライナーに剥離可能に接着される。次に、ライナーおよびフェース材は、再度層状に形成され、フェース材、ＲＦＩＤインレーおよびライナーの連続しているウェブとなる。次に、フェース材は、それぞれが１つのインレーを有する別個のＲＦＩＤラベルに打ち抜かれる。
【０００６】
結果として得られるＲＦＩＤラベルは、種々の異なる産業で使用される。多くの用途があるが、ＲＦＩＤラベルは、特に、在庫管理、資産追跡、セキュリティ・アクセス、工場自動化、および自動車通行料課金のためのシステムで使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＲＦＩＤラベルの使用のさらなる拡張に対する障害のうちの１つは、ラベル一個当たりのコストが高いことである。それ故、この業界においては、コストの安価なラベルを製造する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明は、基板、基板に接着していて、アンテナとして機能するように構成されている導電性接着剤、および導電性接着剤に電気的に結合していて、また導電性接着剤をアンテナとして使用して、無線周波信号を受信および送信するために動作することができる集積回路を備える無線周波装置を提供する。
【０００９】
基板は、任意の適当な形のものでもよく、とりわけ、紙、合成繊維またはフィルム、製品実装、スマートカード、キー・フォブ、電子監視ラベル、織物またはその任意の部分を備えることができる。好適には、基板は、接着剤および集積回路を装着することができる印刷可能な面および裏面を有する可撓性のラベル・ストックを含んでいることが好ましい。
【００１０】
都合のよいことに、導電性接着剤は、導電材料でドープしたベース接着剤を含む。ベース接着剤は、アクリルであっても、エポキシであっても、ワックスであっても、または任意の他の適当な接着剤であってもよい。好適には、ベース接着剤は、アクリル系感圧性接着剤であることが好ましい。ベース接着剤は、金属、導電性高分子、導電性炭素、黒鉛、または任意の他の適当な導電材料でドープすることができる。導電材料は、薄片、ビーズ、粒子の形または任意の他の適当な形をとることができる。
【００１１】
無線周波装置は、またライナーを含むことができる。この場合、導電性接着剤は、ライナーに基板を接着する。ライナーおよび基板は、周囲の環境から集積回路を保護する。好適には、ライナーは、ライナーを剥離することができるように、基板に剥離可能に接着するのが好ましい。
【００１２】
無線周波装置は、また、基板に集積回路をもっとしっかりと結合するために第２の接着剤を含むこともできる。
【００１３】
第２の態様によれば、本発明は、ワイヤレス無線周波装置を製造するための方法を提供する。この方法は、（ｉ）基板にアンテナの形に導電性接着剤を塗布するステップと、（ｉｉ）集積回路が、導電性接着剤を介して無線周波信号を受信し、送信するために動作できるように、導電性接着剤に集積回路を接続するステップとを含む。
【００１４】
導電性接着剤を塗布するステップは、さらに、所定の形に導電性接着剤を塗布することによりワイヤレス無線周波装置を同調させるステップを含むことができる。
【００１５】
ワイヤレス無線周波装置を製造するための方法は、さらに、導電性接着剤にライナーを取り付けるステップを含むことができる。
【００１６】
第３の態様によれば、本発明は、無線信号を処理するための方法を提供する。この方法は、（ｉ）アンテナの形をしている導電性接着剤を介して無線信号を受信するステップと、（ｉｉ）無線信号に対する応答を生成するステップと、（ｉｉｉ）導電性接着剤を介して無線信号への応答を送信するステップとを含む。
【００１７】
本発明のこれらおよび他の態様は、下記の特定の説明を読めば理解することができるだろう。この説明は単に例示としてのものに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）について説明すると、これらの図面は、本発明のある実施形態によるＲＦＩＤラベルの形をしている無線周波装置１０の略図である。ＲＦＩＤラベル１０は、可撓性のラベル・ストック１４の形をしている基板に接着している導電性接着剤１２、および導電性接着剤１２と電子的に結合している集積回路１６を含む。
【００１９】
可撓性のラベル・ストック１４の一方の面上には、印刷可能面１８が装着していて、可撓性のラベル・ストック１４の裏面１９上には、導電性接着剤１２および集積回路１６が装着している。この実施形態の場合には、基板１４は、紙の形をしている可撓性のラベル・ストックである。しかし、ＲＦＩＤラベル１０の目的とする用途により、他の形の方がもっと適している場合がある。
【００２０】
集積回路１６は、チップと導電性接着剤１２とを電気的に接続して、集積回路１６が導電性接着剤１２が形成するアンテナを介して無線周波信号を受信し、送信することができるようにするインターポーザ２２（通常、ストラップと呼ばれる）を含む。
【００２１】
ＲＦＩＤラベル１０の動作周波数は、可撓性のラベル・ストック１４上の導電性接着剤１２の構成の関数である。図１は、ある構成の導電性接着剤を示す。使用することができる可能な構成の数は、文字通り無数にある。導電性接着剤１２が形成するアンテナは、適当な構成を選択することにより所望の周波数に同調することを理解することができるだろう。
【００２２】
インターポーザ２２を含む集積回路１６は、導電性接着剤１２により可撓性のラベル・ストック１４に固定される。しかし、感圧導電性接着剤を使用した場合には、正しい位置に集積回路１６をもっとしっかりと接着するために、少量の導電性エポキシ２４を使用することが好ましい。通常、このことは、可撓性のラベル・ストック１４にインターポーザ２２を固定するために、導電性エポキシ２４を使用することにより達成される。
【００２３】
アクリル系接着剤、ワックス系接着剤、およびエポキシ系接着剤のような種々のタイプの接着剤を導電性接着剤１４用に使用することができる。好適には、使用する接着剤は、感圧性接着剤であることが好ましい。感圧性接着剤を使用することにより、ＲＦＩＤラベル１０を、製造中に剥離ライナーに剥離可能に接着することができ、次にＲＦＩＤラベルをこの剥離ライナーから剥離して、商品に取り付けることができることを理解することができるだろう。
【００２４】
通常、導電性接着剤１２で使用するために選択したベース接着剤は、もともと導電性でないものもある。例えば、アクリル系接着剤は、通常、絶縁体として機能するのに十分高い電気抵抗を有する。非導電性のベース接着剤を導電性にするために、ベース接着剤は、銀粒子のような１つまたは複数の導電材料によりドープされる。理想的には、導電性接着剤は、平方当たり１５〜３０マイクロオームの抵抗レベルを有することが望ましい。しかし、種々の他の実施形態は、この範囲に入らない抵抗レベルを有する導電性接着剤を使用する場合がある。
【００２５】
接着剤は、タグの意図する使用目的用に調整しなければならないことを理解することができるだろう。タグが動作する環境は、適当な接着剤および導電材料を選択する際の重要な要因である。例えば、ある種のアクリルは、低温環境ではその粘性を失い、および／または非常に脆くなる。それ故、タグを冷蔵倉庫または保管ユニットのような低温環境で使用する場合には、低温に適している接着剤を選択しなければならない。
【００２６】
また、導電性接着剤の導電性は、ベース接着剤およびベース接着剤がドープされる導電材料のタイプおよび量の両方の関数であることも理解することができるだろう。それ故、ラベルで使用するために他の接着剤を選択した場合には、導電材料の量および／またはタイプを調整する必要がある場合がある。
【００２７】
図２（Ａ）および（Ｂ）は、剥離ライナー３４上に装着されたＲＦＩＤラベル１０を含むＲＦＩＤラベル３０である。剥離ライナー３４は、導電性接着剤１２によりＲＦＩＤラベル１０が剥離可能に接着されるシリコーン層３８を有する。ＲＦＩＤラベル１０を剥離ライナー３４から剥離して、商品のような対象物に接着することができることを理解することができるだろう。
【００２８】
図３は、複数のステーションを有する処理エリア１００上を運ばれるラベル・ストックのウェブ１１４である。これらの各ステーションは、ＲＦＩＤラベル３０の製造工程中特定のステップを実行する。
【００２９】
ラベル・ストックのウェブ１１４は、可撓性のラベル・ストック１４の印刷可能面１８に対応する印刷可能な面、および可撓性のラベル・ストック１４の裏面１９に対応する裏面を有する。ラベル・ストックのウェブ１１４は、それぞれが個々のＲＦＩＤラベル３０を形成する別個の位置１２１１．．Ｎ（その境界を点線で示す）の３×Ｎアレイを供給する（この場合、Ｎは非常に大きい数で、通常は、１，０００程度である）。
【００３０】
通常、製造工程は、ラベル・ストックのウェブ１１４を処理エリア１００内に供給することによりスタートする。ウェブ１１４は、最初、アンテナ・ステーション１３５に到着する。ウェブがアンテナ・ステーション１３５を通過する際に、導電性接着剤１１２が、その上にアンテナを形成している別個の各位置１２１に塗布される。
【００３１】
アンテナ・ステーション１３５から、ウェブ１１４は、処理エリア１００に沿って接着剤ステーション１４０に送られる。ウェブ１１４が接着剤ステーション１４０を通過する際に、点状のエポキシ１２４が別個の各位置１２１に塗布される。
【００３２】
接着剤ステーション１４０から、ウェブ１１４は、処理エリアに沿って集積回路ステーション１４５に送られ、そこで集積回路１１６は、導電性接着剤１１２およびエポキシ１２４上に置かれる。
【００３３】
集積回路ステーション１４５から、ウェブ１１４は積層ステーション１５０に進み、そこでウェブ１１４がライナー・ウェブ１３４に積層される。接着剤のアンテナ１１２は、ラベル・ストックのウェブ１１４にライナー・ウェブ１３４を積層し、それにより２枚重ねのウェブ１４０を形成するために必要な接着剤を供給することを理解することができるだろう。
【００３４】
積層が終わると、結果として得られた２枚重ねのウェブ１４０は、打ち抜きステーション１５５に送られ、そこで別個の位置１２１の間のウェブの幅を横切って打ち抜きしたもの１３８を受け取る。各打ち抜きにより、結果として得られたＲＦＩＤラベル３０を相互に容易に分離することができる。
【００３５】
打ち抜きが終わると、２枚重ねのウェブ１４０は、ローリング・ステーション１６０に進み、そこで２枚重ねのウェブ１４０がロール１４２状に巻かれる。次に、結果として得られたロール１４２は、カッティング・ステーション１６５に進み、そこでロール１４２は、図４に示すように、ＲＦＩＤラベル３０の３つの個々のロール２００に切断される。各ロールは、ＲＦＩＤラベル３０の１×Ｎアレイを有する。
【００３６】
工程１００は、ＲＦＩＤラベルにするためにインレーを別々に製造する必要がないので、製造コストが非常に安価になることを理解することができるだろう。
【００３７】
本発明の精神から逸脱することなしに、上記実施形態を種々に修正することができる。
【００３８】
上記実施形態の場合には、基板１４は紙である可撓性のラベル・ストックであったが、合成フィルムまたは繊維のような任意の適当な可撓性のラベル・ストックを使用することができることを理解することができるだろう。さらに、ＲＦＩＤラベルの意図する使用目的により、可撓性のラベル・ストック以外の形がより適している場合がある。例えば、ある実施形態の場合には、製品実装、スマートカード、キー・フォブ、電子監視ラベルまたは永久的織物製ラベルのような形が、より適している場合もある。
【００３９】
アンテナを形成するために、感圧性接着剤以外の接着剤も使用することができることを理解することができるだろう。このような場合、正しい位置に集積回路を固定するために、エポキシ２４のような二次的接着剤を使用してもほとんど役に立たないか、全然役に立たない。それ故、アンテナ用にもっと永久に接着する接着剤を使用する場合には、第２の接着剤を使用しないほうがよい場合がある。何故なら、そうすれば、ＲＦＩＤラベルがもっと簡単になり、ラベルの製造の際のあるステップを実行しないですむからである。
【００４０】
図２（Ａ）および（Ｂ）の実施形態の場合には、ライナー３４は、シリコーン剥離層３８を有しているが、他の実施形態の場合には、ライナーは、感圧性接着剤をライナーに剥離可能に接着することができるようにする任意の材料からできている剥離層を有することができる。さらに、ある実施形態の場合には、導電性接着剤は、ライナーにラベル・ストックを永久に接着することができる。この場合、剥離層は必要ない。
【００４１】
上記実施形態の場合には、接着剤は、銀粒子でドープされるが、ある実施形態は、アルミニウム、銅、金および／またはその合金のような種々の他の金属を使用することができる。さらに、これらの金属は、薄片、ビーズ、粒子のような種々の形のうちの任意の形または任意の他の適当な形であってもよい。また、導電性高分子、導電性炭素および／または黒鉛のような金属以外の材料を接着剤をドープするために使用することができることも理解することができるだろう。
【００４２】
上記実施形態の場合には、集積回路１６はインターポーザ２２を有していて、可撓性のラベル・ストック１４にインターポーザをもっとしっかりと固定するためにエポキシ２４を使用した。しかし、ある実施形態は、インターポーザを使用していない。そのような場合、導電性エポキシを集積回路の本体に直接塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のある実施形態によるワイヤレス無線周波装置の図面である。
【図２】ライナー上に装着した図１のワイヤレス無線周波装置の図面である。
【図３】図２のワイヤレス無線周波装置の製造工程を示す流れ図である。
【図４】図３の工程により製造したＲＦＩＤラベルのロールである。
【図１】
2007157140.tif 000003
【図２】
2007157140.tif 000004
【図３】
2007157140.tif 000005
【図４】
2007157140.tif 000006