RFID标签制造技术

本发明专利技术提供一种即使为小型（一边为1.9～13mm的正方形）也能够确保数cm以上的通信距离，而且与以前的片上天线相比能够降低成本的RFID标签。RFID标签（80）具有天线（20）、与所述天线（20）连接的IC芯片（30）以及密封该IC芯片（30）和天线（20）的密封材料（10），所述天线（20）为线圈天线或者环形天线，包含所述天线（20）的电感L与所述IC芯片（30）的静电容量C而形成的电路的共振频率f0为IC芯片（30）的工作频率或者在其附近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】RFID标签
本专利技术涉及与读写器一起使用并在非接触下进行信息收发的RFID(射频识别，radiofrequencyidentification)标签。
技术介绍
在产品的信息、识别、管理、防止伪造的目的下，在商品、包装、卡片、文件等中多数使用搭载有IC芯片的非接触式RFID标签。也有将商品的名称、价格等所有信息写入IC芯片中，并可以根据情况之后通过读写器写入制造日期、制造地点、余款等信息的RFID标签。在管理、销售、使用时可以通过读写器以无线读取、利用IC芯片的信息。由此，RFID标签带来了使商品管理的便利性提高、安全性提高、另外消除人为错误等大优点(参考专利文献1)。从安装在商品上或者内置在卡片中这样的特性方面出发，RFID标签也强烈要求小型薄型化。特别是作为在以前通过刻印、记入批号来进行管理或者根本无法进行管理的商品中的使用在近年受到关注。具体地为眼镜、钟表或者医疗用样品等小型多品种商品的管理，对商品(样品)的制造地点、工作人员、制造日期、使用材料、尺寸、特性、库存数管理等有帮助，能够减少管理工作人员的劳力和时间而且防止错误。为了实现有这些便利性的管理系统，RFID标签的小型化是必不可缺的。作为小型的RFID标签，想到了如图1所示在IC芯片上直接形成有天线的标签(片上天线)，但有通信距离短(1mm以下)的问题。在实际使用的现场中，与只能在通信距离为1mm以下程度这样的大致接触状态下通信的RFID标签相比，通信距离为2～3mm以上的RFID标签的工作效率好，工作的自由度也高，因此有用。因此，在图1所示的片上天线中想要使通信距离增长则必须扩大IC芯片的尺寸，因此有成本提高的问题(参照专利文献2、3)。另一方面，作为通信距离较长(2～3mm以上)的RFID标签，使用如图2所示在膜基材上形成有天线并搭载有IC芯片的RFID标签，但有尺寸大(大于或等于数cm×数cm的正方形)的问题(参照专利文献4)。另外，所谓数cm×数cm的正方形，是指一边为2～3cm的正方形。以下也同样。另一方面，也报道过在IC封装内形成天线这样批量生产性优异的技术(专利文献5、6)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-347635号公报专利文献2：日本特开2001-344464号公报专利文献3：日本特开2006-221211号公报专利文献4：日本特开2011-103060号公报专利文献5：日本特开2001-52137号公报专利文献6：日本特开2010-152449号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题以前，尺寸为数mm×数mm的正方形级且通信距离为其10倍左右的数cm级这样的RFID标签虽然在工业上利用价值非常高，但未被提供。本专利技术提供一种廉价、而且小型且通信距离为数mm以上的可靠性优异的超小型RFID标签。解决问题的方法为了解决上述问题，本专利技术提供一种即使小型(1.9～13mm×1.9～13mm的正方形)也能够确保数cm以上的通信距离，而且与以前的片上天线相比能够降低成本的RFID标签。另外，提供一种在半导体装置的制造工序等中进行回流焊、注射成型等时具有250～300℃数秒的耐热性，而且也耐受半导体装置的使用中发热的RFID标签。使用抗蚀剂100在不锈钢板90上形成图案，通过镀敷在无抗蚀剂100的部分形成作为天线20等的金属，抗蚀剂100剥离后搭载IC芯片30并电连接上述天线20与IC芯片30，使用密封材料10将上述天线20与上述芯片30密封，仅剥离不锈钢板90，通过切割等进行切断，从而得到小于或等于1.9～13mm×1.9～13mm的正方形大小的RFID标签80。这时，按照包含天线20的电感与IC芯片30的静电容量而形成的电路的共振频率在IC芯片30的工作频率附近的方式设计天线20。特别是通过使天线20为线圈形状，能够将上述电路容易地设计成为LC共振电路，而且能够以小面积有效率地得到电感，因此能够小型化。通过使用以环氧树脂、碳和二氧化硅为主要成分的密封材料10，能够提高耐热性。专利技术效果能够提供一种即使小型(1.9～13mm×1.9～13mm的正方形)也能够确保数cm以上的通信距离，而且与以前的片上天线相比能够降低成本的RFID标签。附图说明图1是以前的RFID标签的概略图。图2是以前的RFID标签的概略图。图3是说明本实施方式的RFID标签80的制造方法的图。图4是说明本实施方式的RFID标签80的制造方法的图。图5是说明本实施方式的RFID标签80的制造方法的图。图6是说明本实施方式的RFID标签80的制造方法的图。图7是本实施方式的RFID标签80的概略图。图8是说明本实施方式的RFID标签80的制造方法的图。图9是表示本实施方式的RFID标签80的天线20的形状的图。图10是表示连接了IC芯片30的线圈状天线20的电等效电路的图。图11是在实验中使用的RFID标签的概略图。具体实施方式以下，作为实施方式，以在密封材料10中形成天线20的方法为中心，对RFID标签80的制造方法进行以下说明。如图3所示，在不锈钢板90上形成绝缘性抗蚀剂100，将形成天线20、放置IC芯片30的焊盘等的部分的抗蚀剂100除去。接着，如图4所示，设置通过镀敷工序在除去了抗蚀剂100的部分镀敷金属所形成的金属层，形成天线20等。之后，如图5所示，将全部的抗蚀剂100除去，从而使天线20等金属配线留在不锈钢板90上。另外，放置IC芯片30的焊盘也留在不锈钢板90上。接着，如图6所示，利用芯片接合膜(未图示)等将IC芯片30固定在放置IC芯片30的焊盘上，通过引线接合40等电连接IC芯片30与天线20。另外，几乎全部的天线20也能够通过调整配线位置而进行倒装芯片连接。这里，构成放置IC芯片30的焊盘的金属层，通过电磁屏蔽IC芯片30的下方，从而有助于IC芯片30在高频振荡中稳定工作。另外，降低将后述的IC芯片30从不锈钢板90剥离时施加在IC芯片30上的应力，保护IC芯片30。之后，在不锈钢板90上，连同上述镀敷金属一起使用密封材料10进行密封，密封材料固化后剥离不锈钢板90，从而能够制作如图7所示在密封材料10中密封有天线20、IC芯片30的RFID标签80。这时，在图4的镀敷工序中，如图8所示，通过使利用镀敷形成的天线20等金属的高度比抗蚀剂100的高度更高，能够形成像蘑菇那样具有伞的天线20等金属。这样形成的天线20等金属在剥离不锈钢板90时牢固地挂在密封材料10上，因此有效地防止一部分或者全部留在不锈钢板90上的不良状况。另外，使用以镍为主要成分的金属作为上述镀敷金属，天线20等能够通过镀敷形成而且从不锈钢板90的剥离性也良好，因此优选。将天线20的形状的代表例子示于图9。另外，图9也图示了IC芯片30和进行引线接合的引线40。天线20的形状可以使用弯折线天线、环形天线等作为天线广泛使用的形状。图9(a)表示环形天线，图9(b)表示弯折线天线，图9(c)表示旋涡状天线，图9(d)表示环形天线的其它形态，图9(e)表示线圈状天线。除此之外，线圈形状的天线特别是作为RFID标签80用天线能够小型化。关于天线20的设计方法如后所述。另外，在线圈形状的情况下，也能够使用粘接剂等搭载绕线线圈，但像本专利技术那样在抗蚀剂形成后通过镀敷形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RFID标签，其为具有基材、配置在所述基材上的天线、配置在所述基材上且与所述天线连接的IC芯片、以及密封该IC芯片和天线的密封材料的RFID标签，所述天线为线圈天线或者环形天线，包含所述天线的电感L和所述IC芯片的静电容量C而形成的电路的共振频率f0为IC芯片的工作频率或者在其附近，所述IC芯片与所述金属层之间的电磁耦合使所述IC芯片的静电容量实质增加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.30 JP 2011-2171651.一种RFID标签，其具有单层天线、以与所述天线不重合的方式而通过引线接合连接的大小为小于或等于0.6mm×0.6mm的正方形的IC芯片、以及密封该IC芯片和天线的密封材料，所述天线为配置在所述IC芯片的外周部且包含以具有间隙的方式邻接的构成部分的线圈天线，在所述天线的间隙配置有所述密封材料，所述天线，在截面视图中，像蘑菇那样具有伞，导线间距离相对于所述天线的导线宽度为0.2mm比0.2mm～0.05mm比0.05mm的范围，电路的由电磁场模拟器得到的共振频率f0为IC芯片的工作频率或者在其附近，所述电路是包含所述天线的电感L和所述IC芯片的静电容量C而形成的，通过在以具有所述间隙的方式邻接的天线的构成部分之间产生电容成分，进一步使配置在所述天线的间隙的所述密封材料的相对介电常数做贡献，以具有所述间隙的方式邻接的天线的构成部分提供静电容量，使具有所述IC芯片和配置在其外周部的天线的构成整体的实质静电容量与所述IC芯片单一物体的静电容量相比增加。2.一种RFID标签，其具有单层天线、隔着金属层配置且与所述天线通过引线接合电连接的大小为小于或等于0.6mm×0.6mm的正方形的IC芯片、以及密封该IC芯片和天线的密封材料，所述天线为配置在所述IC芯片的外周部且包含以具有间隙的方式邻接的构成部分的线圈天线，在所述天线的间隙配置有所述密封材料，所述天线，在截面视图中，像蘑菇那样具有伞，导线间距离相对于所述天线的导线宽度为0.2mm比0.2mm～0.05mm比0.05mm的范围，包含所述天线的电感L和所述IC芯片的静电容量C而形成的电路的由电磁场模拟器得到的共振频率f0为IC芯片的工作频率或者在其附近，通过在以具有所述间隙的方式邻接的天线的构成部分之间产生电容成分，进一步使配置在所述天线的间隙的所述密封材料的相对介电常数做贡献，以具有所述间隙的方式邻接的天线的构成部分提供静电容量，使具有所述IC芯片和配置在其外周部的天线的构成整体的实质静电容量与所述IC芯片单一物体的静电容量相比增加。3.根据权利要求1或者2所述的RFID标签，包含天线的电感L和IC芯片的静电容量C而形成的电路的共振频率f0为根据下述(1)式，通过电磁场模拟器求出的共振频率，4.根据权利要求1或者2所述的RFID标签，IC芯片的工作频率为0.86～0.96GHz，包含天线的电感L和IC芯片的静电容量C而形成的电路的共振频率f0为0.2～2GHz，或者IC芯片的工作频率为13.56MHz，所述共振频率f0为13.56～29...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤俊博，石坂裕宣，太田雅彦，田崎耕司，细井博之，角田让，成田博明，佐藤博树，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP