(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグであって、当該ラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグは、
第１の基板と、
当該第１の基板上に配置されている第１のアンテナ要素と第２のアンテナ要素であって、当該第１のアンテナ要素は、当該第２のアンテナ要素から電気的に分離されている第１のアンテナ要素と第２のアンテナ要素と、
第２の基板と、
当該第２の基板上に配置されている第１の接続用パッドと第２の接続用パッドであって、当該第１の接続用パッドは、当該第２の接続用パッドから電気的に分離されている第１の接続用パッドと第２の接続用パッドと、
当該第１及び第２の接続用パッド上に取り付けられた回路と、を備え、
当該第１と第２の接続用パッドが、当該第１と第２のアンテナ要素に導電性接着剤を介して接着されることで、当該第１と第２のアンテナ要素と電気的に接続する様に設計されている、
事を特徴とするラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項２】
当該第１及び第２の接続用パッドは、蝶形、プロペラ形、蝶ネクタイ形の中から選ばれた一つの形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項３】
当該導電性接着剤が、当該第１と第２の接続用パッドの少なくとも一部に塗布されることを特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項４】
少なくとも、当該アンテナ要素、当該第１の接続用パッド及び当該第２の接続用パッドの一つが印刷される事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項５】
当該回路は、当該第１及び第２の接続用パッドと電気的に接続されている事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項６】
当該第１及び第２の接続用パッドは、当該第２の基板上に、第１及び第２の接続用パッド間に形成された分離線の方向を基準として互いに斜めに配置されている事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項７】
当該第１及び第２の接続用パッドは、相互に電気的に分離されている事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項８】
当該第１及び第２の接続用パッドは、相互に物理的に分離されている事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項９】
少なくとも、当該第１及び第２の接続用パッドの一つが、炭素及び金属化材料で構成されるグループから選択された材料で印刷される事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項１０】
当該アンテナ要素は、第１の半体部と第２の半体部とに分割されており、当該第１の接続用パッドは、当該アンテナ要素の当該第１の半体部と電気的に接続される様に設計されており、又当該第２の接続用パッドは、当該アンテナ要素の当該第２の半体部と電気的に接続される様に設計されている事を特徴とする請求項１に記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項１１】
ラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグであって、当該ラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグは、
第１の基板と、
当該第１の基板上に配置されているアンテナ要素であって、間にギャップが形成された第１のアンテナ部分と第２のアンテナ部分とを含むアンテナ要素と、
第２の基板と、
当該第２の基板上に配置されている第１の接続用パッドと第２の接続用パッドと、
当該第１及び第２の接続用パッド上に取り付けられた回路と、を備え、
当該第１と第２の接続用パッドが、当該第１と第２のアンテナ部分に導電性接着剤を介して接着されることで、当該アンテナ要素と電気的に接続する様に設計されており、且つ、当該回路は、感圧型接着フィルムを介して当該第１及び第２の接続用パッドと結合されている、
事を特徴とするラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項１２】
当該回路は、感圧型接着剤を介して当該第１及び第２の接続用パッドと電気的に結合されていることを特徴とする請求項１記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項１３】
当該第１及び第２の基板の少なくとも一方は、可撓性を有することを特徴とする請求項１又は１１記載のラジオ周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターポーザー、および薄膜回路をその間のギャップを越えて橋絡するインターポーザーを用いて集積回路チップ（ＩＣ）等のデバイスを取りつける方法に関する。薄膜回路とは、例えば、導電性フィルムアンテナの二つの導電性フィルム部分、あるいは導電性フィルム、又は他の導電性可撓回路から成る同様の回路である。さらに詳しく述べると、集積回路チップ（ＩＣｓ）をインターポーザーに取りつけ、次に感圧導電性接着手段を用いてそのインターポーザーを導電性フィルムアンテナ等の回路に物理的にそして電気的に結合することにより、ラジオ周波数識別タグ（ＲＦＩＤｓ）等の装置を大量に生産する方法に向けられている。
【０００２】
【従来の技術】
ＲＦＩＤｓ等のラジオ周波数（ＲＦ）デバイスは、在庫管理、高速道路料金所無停車通過システム、デバイスの質問に応じた他の多くの目的のために使うことができる。そのようなデバイスは、薄導電性フィルムアンテナの二つの導電性表面のギャップを越えて橋絡する適当なＩＣを内蔵して作られる。そのようなアンテナは導電性フィルム表面の間に、二つの導電性部分あるいは導電性半部ができるように、ギャップを作ることにより形成される。そのＩＣは、識別目的のためのコード化されたデータを収容している。そのＩＣとアンテナは協同してトランスポンダとして作用する。トランスポンダは、ＲＦ信号を受信して、ＩＣにコード化されているデータに従って変調する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、二つの印刷された導電性インキパッドを有する薄い基板を含むインターポーザーである。これらのパッドは、インターポーザーなしにＩＣを直接に装着するために精密に調節されているＩＣより広い有効電子接触域を提供する。この広い接触域は、有効な電気的結合をなお維持しながら、製造中におけるＩＣの位置決めに必要とされる正確さを減少させる。その基板は感圧性の導電性接着剤で被覆され、これにより、ＩＣはその導電性インキパッドを介して電気的にも機械的にも取り付けられることができる。感圧性接着剤が好ましいが、本発明の製造方法は感圧性接着剤の応用に限られるものではない。そのＩＣはインターポーザーのギャップを越えて橋絡して取り付けられるが、理想的には、インターポーザーとＩＣのサブアセンブリを回路に取り付ける際に使用するような接着剤を用いて取りつける。
【０００４】
ＩＣを金属薄膜に結合する幾つかの方法が知られている。例えばリードフレームを用いる方法である。これらの方法では、ＩＣはリードフレームの頂部に取りつけられ、次にワイヤボンディングの技術を用いて、そのリードフレームはＩＣに電気的に結合される。そのボンディングは壊れやすい性質を持っているので、支持のためにその結合部はカプセルに入れられる。本発明では、ＩＣを薄い金属フィルムアンテナに機械的に結びつけ、かつ電気的に接触させるために、導電性接着剤を有するインターポーザーを使う。これ故、柔軟性を維持しながら、より頑丈な結合を可能にしている。しかし、本発明の技術的範囲は、ＩＣや他の平面的取りつけ用コンポネントを載置することが要求されるいかなる薄膜回路への応用をも含む。
【０００５】
従来技術によるとき、ＩＣの配向を基礎基板の方向に合わせたり、逆に基礎基板の配向をＩＣの方向に合わせたりすることに困難があった。ＩＣの位置決めは、最初の方法では、個々の基礎基板を、基板のボンディングリードがＩＣのコネクタの一直線になるようにＩＣの方向に合わせて載置することにより行われる。別の方法として、基板が基礎小片である場合には、ＩＣが物理的および電気的結合のために基板に対して正確に一直線にされねばならない。基板やＩＣのボンディングリードやパッドが比較的小さいので、小さな有効結合面積しかできず、また薄い金属フィルム回路基板のギャップを越えてＩＣを置くときの許容範囲が大きく制限される。ＩＣを載置し、取りつけることは、高速生産への深刻な制限事項である。
【０００６】
従来技術によるＲＦタグの生産方法は、薄膜アンテナの二つの分離された導電性部分の間にＩＣを取りつけるチップ取りつけ機械を用いて行うことを含んでいる。この方法は、アンテナ部分の間の約０．０１７インチのギャップの間で、ＩＣを正確に方向合わせをすることを必要とする。この方法は、遅い生産ライン速度で生産することができる高価な商品にしか採用できないチップ取りつけ機械は、低価格デバイスへのＩＣの高速対応用には、現段階では使用することができない。さらにチップ取りつけ機械は、購入の際にも作動させる際にも、比較的高価である。予め位置決めしたＩＣをもつインターポーザーは、この必要とされる精密さの問題を克服できる。その結果、ＲＦＩＤタグあるいは同等のデバイスを内蔵する包装用製品や他の使い捨て製品に使用する際に要求される高速生産ラインで、ラベルプリンタ等のコンバータにＩＣを取りつけることができるようになる。コンバータは、チップ取りつけ機械を購入する必要なしに、インターポーザー上のＩＣを取りつけるのに、既存の技術を使うことができる。
【０００７】
従来の方法では、サーモソニックボンディング、レーザソニックボンディング、半田ボンディング、あるいはワイヤボンディング等のボンディングをも必要としていた。そのような方法では、沢山のプロセス工程を必要とし、そしてしばしば半田ボンディングあるいはワイヤボンディングの熱の供給の問題に起因して欠陥が生じることがある。さらに、ウェイブ半田ボンディングあるいはリフローオーブンによるボンディングでは、コンポネントはコンポネントの破壊の原因となるような高温にさらされる。これらの困難な方法は、導電性接着剤を用いて基礎基板（すなわちアンテナ半部）に対して予め位置決めされたＩＣを有する本発明のインターポーザーを取り付けることに置き換えられる。インターポーザーチップ・サブアセンブリを基板回路に載置し結合するように取りつけるために、熱を必要としない。熱と高湿度はチップに有害である。本発明で使われている感圧性で異方性の導電性接着剤は、従来技術のボンディングにおける制限の問題および欠陥を生じる可能性がある工程の問題を克服する。
【０００８】
本発明の技術は、インターポーザーをＲＦＩＤアンテナあるいは同等の回路に取り付けるために、自由フィルムとして導電性テープを使うことに関係する。印刷可能な導電性接着剤を使うことにより、かなりの程度の柔軟性、改良された効率、および低価格を得ることができる。テープに穴を作るために、穴を穿孔するという比較的困難な工程が必要とされる。本発明の接着剤は、導電区域に印刷され、そしてインターポーザーをアンテナ半部に物理的にも電気的にも取り付けるのに役立つ。接着剤は穴や凹部を含むいかなるパターンにも印刷されあるいは塗布される。
【０００９】
ＩＣを基板の導電性回路パターンに結びつける他の技術は、当業者に知られている。そのような技術の中の一つでは、基板と、それに合わせてボンディング用に高くされているＩＣの部分を結びつけるために、その高くされている複数の部分（パッド）の間に異方性の導電性接着剤を使う。その接着剤は典型的には、導電性粒子を含む絶縁性ポリマーであり、ＩＣの高くされている部分と、基板の合わせて高くされている部分を即時に接触させ、相互結合させるものである。その導電性粒子は、基板と、デバイスボンディング用の高くされている部分の間の垂直方向にのみ電流を通すので、横方向や水平方向には導電しない。そのような導電性を、「異方性」と呼ぶ。ＩＣを基板の上に取りつけた後、接着剤の高分子を硬化させ、それ以後は導電性結合に加えて、永久的な構造的接合をさせる。半田結合を異方性の導電性接着に置きかえることにより、アセンブリのための費用を低減し、そして導電性結合を比較的高密度に行うことを可能にし、さらにデバイスを修復したり再構築することをし易くできる。硬化時間をかけすぎず、そして過剰な熱を与えることなく、さらに精密に方向合わせされた接合用の互いに合わせて高くされている区域を必要とすることなく、ＩＣをアンテナ半部等の薄膜回路基板に接合させるために、同様の技術が必要とされる。本発明の方法は、この問題を解決するために、インターポーザーの上に取り付けられたＩＣとアンテナ半部（基礎基板）の間に感圧性で異方性の導電性接着剤を使う。感圧性の接着剤は取りつけを容易にするために選択される。しかし、好ましくはないが、他の接着剤も利用することができる。
【００１０】
導電性粒子を有し、ＩＣの高くされた部分と基板の合わせて高くされた部分を即時に接触させて相互結合させる従来の接着剤は、インターポーザーにおいておよびコンポネントの精密な方向合わせのためには使われない。それは、一方向接着の場合にのみ使用できるものである。さらに、薄い高分子フィルム等の多くの使い捨て型基板は、硬化に伴う高温に耐えることができない。
【００１１】
ＩＣは、従来技術では、ＩＣの上にチップ面を形成するカプセル用材料を取りつけることによりカプセル化し、それをアンテナに取りつけていた。典型的には、エポキシが使用されている。長い硬化時間に加え、エポキシの使用は、回路をインターポーザーに組み合わせる時の好ましくない摩擦の原因となる。本発明では、ＩＣの表面にカプセル用のエポキシを付けるのではなく、ＩＣをしっかりと保持することができるものである。カプセル用のエポキシの硬化には数時間を要し、高速生産に導くものではない。本発明は、そのようなカプセル用材料の長い硬化時間の問題を、感圧性の導電性接着剤を使用することと、ＩＣをしっかりと保持できるインターポーザーの使用によって解決する。さらに、充填されたエポキシは非常に硬い。したがって、柔軟性を要求するデバイスでは、ＩＣの表面の上をエポキシでカプセルにすることは非常に適当なことであるとは言えない。本発明のインターポーザーは柔軟性を維持している。
【００１２】
ＩＣは劇的に価格が安くなり、しばしばデバイスの最も高価な部品ではなくなっている。ＩＣが、ＲＦＩＤタグ、手荷物タグ、あるいは処方箋ラベル等のデバイスに内蔵されることがある。このような場合、最も高価なのはデバイス基板である。その「高価なデバイス基板」（適当な用語が無かったのでこう言う）は、ＩＣが正しく取りつけられなかったり、取りつけられたＩＣの中に短絡回路があったりすると、使えなくなってしまうことがある。それほど高価ではないインターポーザー・サブアセンブリへのＩＣの載置工程を分離することにより、薄膜アンテナのようなもっと高いデバイス基板へ最終的に組み付ける前に、ＩＣの欠陥を検出することが可能になる。インターポーザーの上のＩＣは、「高価なデバイス基板」の損害額より少ない。ＩＣを伴う低価格のインターポーザーが使われるとき、損害額は最小限の費用となる。
【００１３】
この発明は、インターポーザーチップの組み合わせで克服された他の重要な問題に関係する。ある種の応用では、採番された薬局用ラベルあるいは包装等の高価なデバイス基板を連続的に製造することが要求される。もし一つの悪いＩＣがそのような連続的かつ重大な応用において挿入されると、そのウェブを切ってそして改めてつなぐことが完了するまでの間、実際上、生産を停止しなければならない。個々のインターポーザーチップの組み合わせをサブアセンブリとして分離することにより、インターポーザーは標準のヘッドを用いて取りつけることができる。これにより、悪いＩＣが検出された時でも、停止することなく繰り返すことができる。この結果、一連のものの中に欠番のラベルや包装はできない。
【００１４】
これ故、安価な大量生産ができ、高速ラインで、好ましくはアンテナあるいは同様な回路に対していろいろな配向で挿入することを容易にする、インターポーザーを作ることは有益であることが分かった。本発明は、既存の技術の利点の幾つかを取り込んでいるが、それらの付随する幾つかの問題を軽減している。インターポーザーは、低価格での問題解決、および容易な取りつけを提供するので、数量が多い応用によく合っている。さらに、そのようなインターポーザーを有する薄いＲＦトランスポンダを生産するための改良された方法が、そのような大量生産には必要である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の目的は、ＩＣをＲＦアンテナあるいは同等の金属化されたフィルム基板あるいは他の金属化された可撓性回路等の回路に、印刷された導電性パッドの上に予め取りつけられたＩＣを有するインターポーザー・サブアセンブリと、異方性で導電性の感圧接着剤を用いて、速やかにかつ容易に取りつけるための方法を提供することである。
【００１６】
好ましい実施例では、本発明は、ＲＦＩＤラベルとタグ等の薄く可撓性のトランスポンダを作る方法として記載されている。ＲＦＩＤ等はＲＦアンテナとデータがコードがされた適当なＩＣを必要とする。本発明は、ＩＣを有するインターポーザーを、薄膜導電性フィルムアンテナに取りつけられたサブアセンブリとして使う。ＲＦアンテナは薄い金属フィルムの金属の二つの部分の間にギャップを作ることにより形成される。そのギャップは、レーザにより、またはその薄いフィルムに金属フィルムを付ける前にマスクを形成することにより作られる。そのＩＣは、インターポーザーを介して、アンテナの二つの部分間をそのギャップを越えて橋絡し、このようにしてＲＦＩＤが作られる。ワイヤ結合も加熱も必要がない。なぜなら、インターポーザーはカーボンインキ等で印刷された二つのパッドを備え、それらのパッドにより、導電性接着剤を介してアンテナの分離された二つの部分と電気的に接続されるからである。感圧性の接着剤は、取りつけが有効になるまでのかなり長い硬化時間を必要としない。
【００１７】
開示されたインターポーザーでは、ＩＣは直接的には、機械的にも電気的にもアンテナに取り付けられていない。ＩＣはインターポーザーに取りつけられている。そしてインターポーザーはアンテナ回路の接続端で位置決めできる。インターポーザーは、二つの印刷されたパッドを有する基礎基板フィルムを備える。ＩＣは二つの電気的に分離されたパッドの間に接続される。インターポーザーは、付加的な構造的支持部材を備えることができ、そして内部のコンポネントをしっかりと保持できる。他の平面的コンポネント、例えば、ＬＥＤ類を同様な技術を用いて取りつけることができる。このことは、回路のリードに精密に位置合わせをするための限界を取り去る。さらに、ＩＣはインターポーザーを介して、従来の回路にも取りつけることができる。
【００１８】
インターポーザーを用いると、ＩＣの位置合わせが容易である。ＲＦアンテナの適性な機能のためには、アンテナの部分間のギャップは決定的である。アンテナギャップは、ＩＣパッドの間の間隔に支配され、そして（例えば機械位置合わせ等で）ＩＣが０．０１４インチと０．０２０インチの間の空間に精密に挿入されることを要求する。この数値は、ＩＣパッドの典型的なギャップの値である。インターポーザーはＩＣの位置合わせをサブアセンブリに限定することにより、この決定的なギャップから分離する。このサブアセンブリは、比較的大きい分離された導電性インターポーザーパッドの間に作られた決定的なギャップを持っている。ＩＣは、インターポーザーのパッドの間の決定的ギャップを越えて橋絡するように位置合わせされる。インターポーザーのコネクタであるパッドは、アンテナのパッドいかなる部分にも接触することができるので、インターポーザーの位置合わせは、比較的小さい決定的なインターポーザーのギャップに制限されることはない。しかし、インターポーザーのパッドは、非決定的であるアンテナギャップを越えて電気的接続を保持する。このことは、回路の決定的ギャップの機能を維持しながら、アンテナ回路基板の上に位置する決定的なアンテナのギャップによって作られるＩＣ位置合わせの制限を取り除く。インターポーザーの広い面積は、効果的な電気的接続をなお与えながら、生産工程中におけるＩＣの位置合わせに要求される正確さを減少させる。このことは、大きな位置合わせ許容範囲をもって、ギャップを越えて橋絡するようにＩＣを位置合わせすることを許す。そのようなインターポーザーのパッドの一例は、ＩＣ接続域から０．２０インチ広がっている印刷されたカーボンインキである。銀はカーボンインキより高価な代替物である。位置合わせの許容範囲の大きさにより、ＩＣ接続域からのパッドの必要な広がりの大きさが定まる。カーボンインキあるいは銀インキパッドをインターポーザーの全表面には印刷しないことも考えられる。
【００１９】
ここに開示された挿入方法を沢山のデバイスに使うことができる。インターポーザーのパターンあるいは繰り返しは一定である。これにより、決定的ＩＣ位置合わせの工程を単純化できる。なお決定的なギャップが存在するが、しかしそれは一定のフォルマットである。アンテナパタンが多様であることは、直接的にＩＣを取りつけるプロセスにかなりの複雑さを加える。例えば、切符、旅行カバンのタグ、盗難防止デバイスあるいは在庫調べデバイスは、アンテナや他の回路に異なるレイアウトを有する。直接取りつけでは、それぞれの異なるアンテナや回路レイアウトに合わせて、配置を再構築しなければならない。好ましい実施例のインターポーザーを介して、ＩＣ取りつけを標準化することにより、完成品の部品を大きく変えることができ、それでもプロセスをわずらわせることがない。
【００２０】
この明細書に開示された好ましい実施例では、多数のインターポーザーチップ・サブアセンブリが順次のアンテナへの取りつけのために、ウェブの上の多数の印刷されたインターポーザーから出発してその上に複数のＩＣを取りつけて、用意される。幅１８インチのウェブの１フィート当たり１０００個近くのインターポーザーを置くことができる。好ましくは、各インターポーザーチップ・サブアセンブリは、ラベル等への取りつけを容易にするために、離されそして四角形である。インターポーザーチップ・サブアセンブリのグループは、大量生産するのが安価であり、そして欠陥を有するＩＣに起因するデバイスの損害を小さくしながら高速ラインで挿入することが容易である。インターポーザーは、最低プレス速度が毎分８０フィート用に設計されている。
【００２１】
本発明は、インターポーザーが取りつけられるアンテナや同等の回路の方向とは関係なく、インターポーザーチップ・サブアセンブリを取りつけることを許すコンポネントの幾何学的形状をも含む。ＩＣ取りつけ技術は、ＩＣがインターポーザーのギャップを越えて取りつけられることを要求する。インターポーザーは、アンテナあるいは同様な回路の上に正確に置かれるべきウェブの方向に挿入される。ギャップは、ＩＣの配向に因り、当然に、インターポーザーのウェブの方向に垂直でなければならない。それ故、改良された幾何学的形状なしには、インターポーザーのリールは、印刷されているアンテナウェブと平行に配向していなければならない。
【００２２】
空間的制約、プレス工程の制約、最適化あるいは他の考慮されるべき事項に因り、アンテナギャップを、印刷中あるいは塗布中のウェブの方向に対して平行か垂直であるように配向させることが望ましい。実際、極端な場合、アンテナギャップをウェブに対して０゜または９０゜以外の角度にすることが望ましい。この場合、現行の幾何学的形状は成立しない。
【００２３】
この制約は、ウェブに対するアンテナの任意の配向を許す幾何学的形状により克服された。そしてその形状は、アンテナの方向と関係なくインターポーザーを効率的に挿入することを許す。その改良された幾何学的形状は、蝶形、プロペラ形、あるいは蝶ネクタイ形で、好ましくは各部分の間に分離線を備える形の導電性インキパッドである。その蝶形、プロペラ形、蝶ネクタイ形のパターンはラベルの一つの隅から反対の隅まで延在する。そのパターンは、ギャップを越えてＩＣを位置合わせさせることができるように、ウェブに垂直なギャップを維持していなくてはならない。好ましくは、導電性接着剤は、中心に接着剤がない凹部を有するラベルの端部の周りに印刷あるいは塗布される。
【００２４】
金属化されたフィルム包装がＲＦＩＤデバイスのアンテナとして利用できることも可能性として考えられる。金属化されたフィルムおよび紙は、包装材料としての性質、不透明性、そして望ましいグラフィックの故に、包装材およびラベルとして普通の要素である。金属化された表面の導電性に因り、これらの材料はＲＦアンテナとして機能する。レーザを用いることにより、ベースの材料は無傷のまま包装から金属を除去し、金属表面に二つの電気的にも物理的にも分離された部分を作ることができる。電気的に分離するために、その両部分の間にギャップが設けられねばならない。紙やポリマー等の他の非導電性基板は、ラミネイト加工して金属化されたフィルムにすることができる。その際、その包装が二つの電気的に分離された表面を持つようにする。その金属化された部分へのアクセスが利用できる場合には、適当な集積回路の部品が、好ましくはインターポーザーを使って、その包装をＲＦＩＤ（あるいは同等のデバイス）に変える。インターポーザーは、万能型バーコードに代えて、以上述べたように包装（ＲＦＩＤアンテナ）に適用することができる。アンテナ層を含むデバイスの分離された基板は必要とされない。なぜなら、アンテナを形成する金属化されたフィルム層は包装フィルムの一部分であるからである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
アンテナ２０（あるいは金属化されたフィルムまたは他の金属化された可撓性回路から成る同様な回路）として示されている薄膜回路は、エッチングあるいはスタンプされた薄い膜で作られている。典型的には、銅、銅合金、ニッケル／鉄合金、をエッチングまたスタンピングした薄膜で作られる。エッチングまたはスタンピングは、将来アンテナになる細帯状材料の上にパターンを作る。アンテナを作る他の方法には、導電性インキを印刷することが含まれる。本発明は、個々のアンテナ２０に接続され電気的に結合されるＩＣ１０に関する。特に、インターポーザー３０、それの基板３２、接触パッド３４、３６に焦点を当てたものである。なお、その接触パッド３４、３６の上にＩＣ１０が内蔵される。異方性導電性感圧型接着剤３８の層は、アンテナ２０とＩＣ１０を相互接続することについてのコネクタとなる。感圧型接着剤は付着の容易さを基準にして選択されるが、必ずしも好ましくはない接着剤も使うことができる。インターポーザー３０との関係で、導電性の二つの異なる接着剤を使用することもできる。一方の感圧型接着剤はインターポーザー３０のアンテナ２０あるいは類似の回路への取りつけに好適なものであり、他方の感圧型接着剤は、例えば導電性の加熱溶融性接着剤であり、ＩＣ１０をインターポーザー３０への取りつける際に使われる。
【００２６】
サブアセンブリは、インターポーザー３０の接触パッド３４、３６と接触してインターポーザー３０の上に配設されているＩＣ１０を含む。そのサブアセンブリは基礎回路基板に接着されて、装置を形成している。好ましい実施例では、そのサブアセンブリは薄い金属フィルムアンテナ２０に接着され、ＲＦＩＤを形成している。
【００２７】
図１は、取りつけられたＩＣ１０を有する（マトリックス状ウェブ４０の上の）基板３２を有するインターポーザー３０を示す。インターポーザー３０は理想的にはできるだけ小さくする。例えば、マトリックス状ウェブの部分を含まないで、０．４００インチ平方とする（典型的には、各インターポーザーの間は０．０６インチである）。インターポーザー３０は好ましくは、長方形あるいは正方形の形状を有する。これにより、標準的プレス装置を用いる挿入が容易になる。大量生産のためには、１８インチのウェブは３６個のインターポーザー３０を含むことができる。
【００２８】
図１は、ＩＣ１０の高さによってＩＣ１０の周りが高くなっている、インターポーザー３０の非接触域４４を示している。図２に示すように、薄い金属フィルムアンテナ２０のギャップ６６を越えてインターポーザー３０が取りつけられたときに、その非接触域４４が形成される。この高くされた非接触域４４は、ＩＣのためには、高さが０．００６インチで接触角は１０度であると推定する。
【００２９】
インターポーザー基板３２は、種々のフィルムまたは紙で作られることができる。ポリメリックフィルムや紙のような可撓性基板が好ましい。理想的には、カーボンパッド（３４または３６）あるいは同様のパッドが印刷される場合には、その基板３２の表面はインキを受容するものである。
接触パッド３４、３６は、アンテナ部分６０と６２と電気的接触をするように設計された導電性表面である。接触パッド３４、３６は広く効果的な電気的接触を可能にする。これにより、製造中のＩＣの位置決めに要求される正確度を減らし、同時に、なお効果的な電気的接触を可能にする。図１に示されているように、接触パッド３４、３６は接触パッド３４、３６に対して横方向にのみ導電する。接触パッド３４、３６は、図２に示されているように、（好ましくは感圧性の）導電性接着剤３８を介して、物理的にそして電気的にアンテナ部分６０と６２と接触する。接触パッド３４、３６の間にはギャップ４６があり、従ってそれらは電気的に隔離された表面である。接触パッド３４、３６の間のギャップ４６は、アンテナ部分６０と６２の間のギャップ６６ほど不可欠なものではない。それは、インターポーザー３０に取りつけられたＩＣ１０を挿入することを容易にするものである。図１に示されているように、接触パッド（３４、３６）のカーボンインキは０．０４インチ平方である（各パッドについて０．２インチ×０．２インチ）。
【００３０】
好ましくは、接触パッド３４、３６は銀またはカーボンで印刷されている。公知のフレクソグラフィク印刷、スクリーン印刷、ロトグラビュール印刷の技術が適している。好ましい比抵抗は、面積当たり１００オーム以下である。（比抵抗は長さと幅の比率が１０：１である線状体で測定された。比抵抗は、長さ方向で測定された抵抗を１０で割ったものと決めた）それの材質は、費用と要求される導電率に依存して選択される。理想的には、できるだけ小さな抵抗が好ましい。カーボンの比抵抗は面積当たり約１００オームで、銀の面積当たり１オームより小さい。しかし、銀は約１０倍高価である。幾つかの金属化されたフィルム（例えば蒸着膜）あるいは薄膜は、大きな導電性を持っている。
【００３１】
印刷パッド３６の導入端４５は印刷時の配向マークとして使われる。図１に示されているように、導入端４５は０．２００インチの長さである。それは、基板３２全体に亘って延在するのではなく、印刷されたカーボンインキを代理するものである。接触パッド３４、３６は、銀のようなもっと導電性の材料が使われる場合には、小さくできる。カーボンインキあるいは銀インキのパッドは、インターポーザーの表面全体に亘って印刷される必要はない。
【００３２】
導電性感圧型接着フィルム３８は、ＲＦＩＤタグのような装置の構成コンポネントをしっかりと保持する。導電性接着剤は、いかなる導電体の上にもつけることができる。導電体には、金属化されたフィルム、印刷されたインキ（カーボンも銀もあるいはそれらの組み合わせも含む）、薄膜も、さらに他の導体も含む。理想的には、ＩＣ１０を取りつけるための接着と、保持するためにデバイスを互いに結びつける接着に同じ接着剤を使うことができる。ＩＣ１０をインターポーザー３０に装着すること、およびそしてできたタグとデバイスを互いに結び付けるためには、感圧性の異方性の導電性接着剤が一番望ましい。導電性接着剤は好ましくは印刷可能である。感圧性接着フィルム３８は、構成コンポネントを、異方性にのみ電流を流す導電性フィルムに接着させる。
【００３３】
導電性接着剤は、インターポーザー３０をライナに保持するためにも役立つ。これにより、インターポーザー３０を、リールから繰り出されるラベルとして、ロールの形式で扱うことが可能になる。ＩＣの装着の際の扱いを容易にするため、そして大量の取りつけの際の機械的挿入を可能とする解除特性を与えるために、導電性接着剤の接着特性は、ライナに合わせて調整される。
【００３４】
感圧性接着剤はコンポネントを接着するために加熱することを必要としない。感圧接着剤は放射（ＵＶまたはＥＢ）によって硬化させることができる。あるいは、（溶媒を基礎とするものあるいは水を基礎とするのものである時）普通の方法で乾燥させることができる。ＵＶで硬化した接着剤は、硬化／乾燥法としてすでに使用されている。そして、高速生産のためには、急速硬化溶媒が必要とされる。Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒは、そのような処方箋すなわちＳｏｌａｒ  ＣｕｒｅＲＴ−７５７５を持っている。理想的には、異方性導電性接着剤は印刷可能で、ＵＶ−急速硬化が可能で、柔軟性を保ちながら感圧性である。避けられるべき接着剤には、高速生産のためには受忍できないほどの硬化時間を要するＵＶやマイクロ波硬化を必要とするものが含まれる。感圧型接着剤３８は、理想的には、最小限の抵抗を有する。しかし、金属その他の導電体は接着については、逆の特性をもっており接着させにくい。感圧型接着剤３８は、泡の形成を避ける性質等を備え、急速塗布に適していなくてはならない。その接着剤は、高速挿入の際にも十分な結合力と電気的性質を備えていなければならない。そして、好ましくは、結合力を失わないで柔軟性を有する。
【００３５】
接着剤は、好ましくは、導体域に印刷され、そしてインターポーザーをアンテナ半体に物理的にも電気的にも取りつける。その接着剤はフレクソグラフィク印刷、スクリーン印刷、他の印刷方法で印刷される。
図３から１１に示されているように、好ましい幾何学的形状では、アンテナや同様の回路のウェブに対する任意の配向を許容し、そして、アンテナや同様の回路の配向とは無関係にインターポーザーを効率的に挿入することを許容する。図３はラベル８２、導電性インキ８３、二つのパッド８４と８６、凹部８９を有する導電性接着剤８８、および穴９１を有するライナ９０の分解斜視図である。
【００３６】
図４は、ラベル８２と導電性インキパッド８４、８６を示している。導電性インキパッド８４、８６はプロペラ形になっているが、蝶形あるいは蝶ネクタイ形でもよい。好ましくは、図３に一番よく示されているように各部分の間に分離線を備える。そのパターンは、ＩＣをギャップを越えて装着することができるように、ウェブに対して垂直なギャップまたは分離線を有する。蝶形、プロペラ形、蝶ネクタイ形のパターンは、好ましくは、ラベル８２の一つの隅から対角の隅へと延在する。図５は、導電性インキ８３の好ましいパターンを示し、図６は、ダイと導電性インキ８３を示す。
【００３７】
図７は、導電性接着剤８８の好ましいパターンを示す。好ましくは、導電性接着剤８８は、中心に接着剤がない凹部８９を有するラベルの端部の周りに印刷あるいは塗布される。
図８は導電性インキ８３と導電性接着剤８８を、それらが幾何学的に互いに関係しているときの状態で、図示している。
【００３８】
図９と図１０で一番良く分かるように、改良された幾何学的形状では、アンテナ部分１２０と１２１のウェブに対する任意の配向を許し、アンテナ２０の配向と関係なくインターポーザー３０を効率的に挿入することを可能にする。コンポネントの幾何学的形状は、アンテナ２０や同様の回路の配向とは関係なく、インターポーザー・サブコンポネントの取りつけを許す。アンテナギャップ１２２は、印刷中あるいは挿入中にウェブに対して平行にも垂直にも配向することができる。
【００３９】
図９はインターポーザー３０に対する水平アンテナ２０あるいは同様な回路の配向を示し、図１０はインターポーザー３０に対する垂直アンテナ２０あるいは同様な回路の配向を示す。
図１１は、リールとして使うことができるアセンブリ段階における、ライナ９０と、導電性接着剤８８と、導電性インキ８３を示す。図１は、マトリックスウェブ４０の上のインターポーザー３０を示す。異なった方法および異なったラベル印刷装置は、インターポーザー３０の異なった配置を必要とする。各コンポネントの進入端あるいは後部端は、製造装置あるいは品質管理装置への情報を送る目印１３０として働く。
【００４０】
加熱を必要とせずにＲＦ型装置を作る方法において、好ましい方法は次の工程をを有する：
１．  ポリメリック（重合体）フィルムの上に金属化されたフィルムでアンテナの部分、あるいは他の金属化された可撓性回路等の、薄膜基板回路を用意する。
【００４１】
２．  二つの分離された電気的接触パッド３４、３６を有するインターポーザー３０を形成する。このインターポーザー３０は、好ましくは、蝶形、プロペラ形、蝶ネクタイ形に印刷され、各部分の間には分離線を備える。金属化フィルム、印刷された（カーボンあるいは銀またはそれらの組み合わせの）導電性インキ、薄膜あるいは他の導体を含む全ての導体の上に導電性接着剤が塗布される。
【００４２】
３．  サブアセンブリを形成するために、ＩＣ１０が両パッド３４、３６に接触するように、ＩＣ１０をインターポーザー３０の上に置く。
４．  薄膜金属フィルムアンテナの二つの金属化部分の間のギャップ等の、薄膜基板回路の特定の部分の上にインターポーザーチップサブアセンブリを位置決めする。
【００４３】
５．  インターポーザーを回路の上に置き、アンテナの各部分と接続し、そして、ＩＣをその回路の少なくとも一部分としっかりと固定する等をして、そのＩＣをその薄膜基板回路に電気的に接続する。そして
６．回路基板を切断して個々のデバイスを形成する。
インターポーザーにＩＣを取りつけることは、多数のコンバータのための既存の技術的である、標準のプレスヘッドを用いて行うことができる。デバイスを高速で形成するために、多数のインターポーザーチップ・サブアセンブリは回路への取りつけのために次々と用意されることが好ましい。インターポーザーの上のＩＣの欠陥を検出するための付加的工程が、そのサブアセンブリを薄膜回路に取り付けられる前に行われる。もし、欠陥が発見されると、その欠陥ＩＣアセンブリは飛び越される。
【００４４】
本発明の好ましい実施例が、特定の型のＩＣ、アンテナ回路、タグに関連して図示され説明されてきた。しかし、本発明は、広範囲のデバイス用に適用できる。他の実施例、および同等のインターポーザー、さらに方法は、本発明の技術的範囲に属すると思量する。アンテナ各部の間のギャップの例は図を分かり易くするためのもので、このインターポーザーチップ・サブアセンブリは広範囲の配向で使うことができる。本発明の多数の特徴が、本発明の図示された実施例と関連して、特に示され説明されいる。しかし、これらの特別な配置は単に図示のためのものであって、本発明の完全な解釈は請求の範囲の発明に基づいて与えられるべきであることを理解しなけらばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインターポーザー・サブアセンブリがそのような一連のインターポーザー・サブアセンブリを含むウェブに置かれたときの上面図である。
【図２】アンテナの薄い金属フィルムをそのギャップを越えて橋絡している本発明のインターポーザー・チップ・サブアセンブリである。
【図３】ライナ、導電性接着剤、導電性インキ、そしてラベルの分解斜視図である。
【図４】ラベルと導電性インキである。
【図５】導電性インキの好ましいパターンである。
【図６】ダイと導電性インキである。
【図７】導電性接着剤の好ましいパターンである。
【図８】導電性インキと接着剤である。
【図９】水平アンテナまたは同様な回路へのインターポーザーの一つの配向である。
【図１０】垂直アンテナまたは同様な回路へのインターポーザーの一つの配向である。
【図１１】一つのアセンブリ工程としてのライナ、導電性接着剤および導電性インキである。
【符号の説明】
１０    ＩＣ、
２０    アンテナ、
３０    インターポーザー、
３２    それの基板、
３４、３６    接触パッド、
３８    異方性導電性感圧型接着剤、
４４    非接触域、
４６    ギャップ
６０、６２    アンテナ部分、
６６    ギャップ
【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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