Rfid標籤的製作方法

2023-07-11 23:32:31

專利名稱：Rfid標籤的製作方法
技術領域：
本發明涉及RFID標籤(特別是被稱為封緘型RFID標籤的標籤) 的結構和製造方法，特別涉及適合於在將封緘從被粘體(adherend) 剝離時使該RFID標籤的功能失效，以防止由外部裝置讀出對於該被 粘體的管理已無效的、在RFID標籤中存儲的信息(隱私保護)、以 及保證該RFID未被從被粘體剝離(RFID可靠性)的技術。
背景技術：
在曰本特開2006-227037號公報中，公開了以設計成具備由集 成電路(IC)構成的存儲介質且在該存儲介質與其外部電路(外部終 端)之間以無線形式交換信息的無線IC標籤(非接觸型存儲晶片標 籤)為^表的RFID標籤(Radio Frequency IDentification - tag，射 頻識別標籤)。RFID標籤在大規模物流系統中的貨物管理和產品的 生存期管理中得到了普及。目前，為了前者的貨主等的隱私保護、以 及產品、紙幣、防止有價證券的偽造/篡改，多使用將安裝在RFID中 的天線設計成易於被機械破壞的RFID標籤。
作為RFID標籤的一種，在其基材上設置粘著面、或者使用包括 粘著件的基材構成的封緘型RFID標籤被接著到貨物或產品上，與其 外部裝置(非接觸型的讀取器和/或寫入器) 一起對該貨物或產品進行 管理，在從該貨物或產品上被剝離後其管理作用結束。在將封緘型 RFID標籤用於貨物或產品的包裝(例如作為替代包裝膠帶)時，通 過該包裝的開封，封緘型RFID標籤成為用過狀態。與粘著在該管理 對象上時相比，從管理對象(貨物或產品)上剝離的封緘型RFID標 籤易於與其外部終端進行信息交換，因此出現存儲在該封緘型RFID 標籤的存儲介質中的信息被非法讀出或篡改的危險性。發明內容本發明的目的在於，為了保護存儲在封緘型RFID標籤中的隱私 以及證明其可靠性，使由於從該管理對象上剝離或管理對象的開封而 成為用過的封緘型RFID標籤可靠地喪失與外部終端的通信功能。本 發明的另一目的在於提供一種結構，根據這種結構，一旦封緘型RFID 被從管理對象上剝離則立刻可靠地將該RFID晶片與天線切斷，使得 能夠通過目視來確認該通信功能的去除。由RFID標籤搭載的、包含集成電路元件的存儲介質(以下還記 述成RFID晶片)被大致分成如下幾組:在RFID晶片本身上(例如 其主面上)形成有用於在該存儲介質與外部終端之間的通信的天線的 組、和天線形成在RFID晶片以外的部件(例如搭載有RFID晶片的 基材)上的組(天線相對於RFID晶片外置的組)。由於RFID晶片 的外置天線較大，所以存在即使天線與RFID晶片的連接被破壞也可 以通過手工作業來修復的可能性。另一方面，形成在RFID晶片上的 天線與該RFID晶片形成牢固的電連接，難以在其中形成脆弱的部分。 因此，不論封緘型RFID標籤中具備的天線是上述兩組中的哪一種， 都不能拒絕存在存儲在RFID晶片中的信息在用過之後被讀出或篡 改。本發明提供一種具有適合於解決這些問題的結構的RFID標籤(封 緘型RFID標籤)。鑑於上述目的，本發明提供以下例示的RFID標籤。該RFID標籤的特徵在於，具備具有配置在一個主面上的天線 和與該天線電連接的電路(存儲電路等)的晶片；以及具有塗敷有粘 著層的安裝面的基材，上述晶片通過該粘著層以另一個主面朝向安裝 面的方式被固定在安裝面上，上述天線包括與該上述電路電連接的第1部分和從上述晶片的 上述一個主面離開的第2部分，並且上述晶片以上述一個主面以及在該一個主面上部延伸的上述天 線被上述粘著層覆蓋的方式被掩埋在該粘著層內。該RFID標籤利用上述粘著層的與上述基材(上述安裝面)相反 的一側的面而被貼附到被粘體上，將該RFID標籤從被粘體剝離時的 粘著層的變形會破壞上述天線。
本發明的RFID標籤的具體的第1例子的特徵在於，上述天線具 有在形成在上述晶片的一個主面上的第1導體膜的圖案上鍍敷的第2 導體膜，該第l導體膜以保留與天線的上述笫l部分相接的部分的方 式從晶片的一個主面上被去除，並且天線的上述第2部分與該晶片的 一個主面由上述粘著層隔開。另外，其特徵在於，上述第l導體膜與 構成上述天線的上述第2導體膜經由粘附層而接合，"經由粘附層的 第l導體膜與第2導體膜的接合強度，，高於"第2導體膜與粘著層的接 合強度"，並且該"第2導體膜與粘著層的接合強度"高於"粘著層與上 述晶片的一個主面的接合強度，，。
該第1例子的RFID標籤的製造工序的特徵如下。即，將RFID 晶片的主面(或形成在該主面上的保護膜)、以及形成在該主面上的 天線連接用電極(與設置在RFID晶片上的電路導通的所謂焊盤、例 如鋁電極)用對於它們分別呈現高粘附性的第l導體膜(Ti或Cr等 的層)覆蓋。另外，也可以在第1導體膜上層疊Cu等通電層。在該 第1導體膜上通過光刻膠膜形成了天線圖案之後，通過電鍍在由第1 光刻膠膜露出的第l導體膜(或通電層)上形成成為天線的第2導體 膜。由此，RFID晶片的電路與天線(第2導體膜)的電連接通過天 線連接用電極與第l導體膜(Ti或Cr的粘附層)的強接合而變得牢 固，RFID標籤的動作也得以穩定化。另外，通過從RFID晶片的主 面的形成有天線連接用電極的部分以外去除第1導體膜，第2導體膜 的起"天線"作用的部分(上述第2部分)從RFID晶片的主面露出， 它們之間可以用粘著層來填充。由此，在RFID標籤從被粘體被剝離 時，利用粘著層的變形(擴展)來破壞天線，例如在該第l部分與第 2部分之間被切斷。
另外，為了在RFID晶片(例如晶片)的主面上形成Ti或Cr 等的粘附層(第l導體膜)和通電用的銅薄膜，使用濺射等即可；為了通過鍍敷在該第l導體膜和通電層(銅薄膜)上形成天線圖案，優 選使用銅或金等電阻低的材料。另外，為了在短時間內從通過鍍敷形成的天線圖案與RFID晶片的主面之間去除由Ti或Cr構成的粘附層， 優選設計天線圖案以使其側向蝕刻加速。例如，如果使天線(第2導 體膜)的上述第2部分的寬度比該上述第1部分(與天線連接用電極 的連接部)窄，則會促進粘附層的側向蝕刻的完成。本發明的RFID標籤的具體的第2例子的特徵在於，在上述晶片 的上述一個主面上形成了絕緣膜，該絕緣膜具有連接上述電路與上述 天線的上述第l部分的開口，天線的上述第2部分形成為從開口延伸 到上述絕緣膜上。另外，其特徵在於，與上述絕緣膜相比，構成上述 天線的導體膜對上述粘著層呈現更強的接著力。在第2例子的RFID標籤中，形成RFID晶片的天線而不形成上 述的粘附層。在RFID電路製造工序完成之後(RFID晶片完成之後)， 在從RFID晶片(晶片)的主面露出的天線連接用電極(鋁電極)上， 蒸鍍金等"易於與鋁反應且與RFID晶片表面的保護膜的粘附強度弱 的金屬"，在金膜上形成由光刻膠膜構成的天線圖案。之後，使用碘 -碘化銨的溶液等通過光刻膠膜圖案對該金膜進行蝕刻，成形為天 線。這樣形成的金膜的天線易於與覆蓋RFID晶片主面的保護膜(絕 緣膜)剝離。周此，為了避免金膜製成的天線的剝離，用於蝕刻的光 刻膠材料不被去除而殘留於保護膜上，從而與金制的天線一起被掩埋 於粘著層中，從而防止天線的意外剝離。本發明的RFID標籤利用將其從被粘體剝離的外力，在基材上固 定RFID晶片且將RFID標籤固定到被粘體上的粘著劑拉伸，與粘著 劑粘附的RFID晶片上的天線從基材向被粘體一側被剝離。由此，天 線與RFID晶片的天線連接用電極的接合被切斷。因此，由於剝離的 外力，無法從讀取器(reader)或讀寫器/寫入器(reader/writer)等 外部終端讀取RFID晶片，實現保護隱私和防止篡改。


圖l是將實施例1中說明的帶天線RFID晶片的製造工藝用其剖 面結構的變化示出的工藝圖。
圖2是埋入了帶天線RFID晶片的實施例1的封緘型RFID標籤 (封緘標籤)的剖面示意圖。
圖3是埋入了帶天線RFID晶片的實施例1的封緘標籤的平面示意圖。
圖4是示出將實施例1的封緘標籤貼附到被粘體以及從其剝離的 剖面示意圖。
圖5是將實施例2中說明的具備粘附層的帶天線RFID晶片製造 工藝用其剖面結構的變化示出的工藝圖。
圖6A是示出埋入了帶天線RFID晶片的實施例2的封緘標籤的 形狀的剖面示意圖。
圖6B是示出將埋入了帶天線RFID晶片的實施例2的封緘標籤 的從被粘體剝離時的形狀的剖面示意圖。
圖7是埋入了帶天線RFID晶片的實施例2的封緘標籤的平面示意圖。
圖8是與增益天線組合的實施例3的封緘標籤的平面示意圖。
具體實施例方式
參照附圖對本發明的RFID標籤的實施方式進行說明。 (實施例1)
在本實施例中，使用圖l，對一種RFID標籤的製造工藝進行說 明，其中，將不經由粘附層地與在RFID晶片的主面上形成的電極相 接合的天線與RFID晶片連接起來。通常，RFID晶片(例如半導體 元件)是通過在其基材(例如半導體晶片)的主面上形成多個RFID 晶片的電路之後，對於與多個RFID晶片對應的電極的每個統一地形 成天線這樣的所謂"以晶片為單位的處理，，製造的。形成在基材主面內 的多個RFID晶片通過基材的切斷，被分離成圖2至圖4分別示出的 每個RFID晶片9。另外，在圖l中，RFID晶片的製造工序通過從基材截取的晶片的單個片段2的剖面而被簡化示出，但該圖示不排除例 如(d)以及(e)所示的利用光刻工序以晶片單位對天線圖案等進行 的處理。在圖1所示的RFID晶片的剖面、以及圖2以及圖4所示的 搭載有該RFID晶片的封緘型RFID標籤12、 12a的剖面圖中，示意 地示出了圖3的A-A剖面；在圖3中，將封緘型RFID標籤12的平 面結構與在其上搭載的RFID晶片9的主面的透視圖一起示出。
在圖1的(a)中，示出經過了所謂RFID電路製造工序的晶片 2的剖面結構，在上述RFID電路製造工序中，在由矽(Si)、鍺(Ge)、 砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等半導體材料的單晶構成的基材 2a的主面上，通過光刻等形成多個電晶體(未圖示)，以設置由該晶 體管構成的信號處理電路和存儲電路。在基材2a的主面上，形成導 電性比該基材(例如半導體材料)低的材料(例如基材的氧化物或氮 化物、或者絕緣性的有機材料或無機材料)的膜2b，以保護上述的信 號處理電路和存儲電路。在膜2b上設置使基材2a的主面露出的開口 ， 形成在基材2a的主面上且與信號處理電路和存儲電路相連接的導體 膜從該開口露出。該導體膜被表示成天線連接用電極1。不僅是本實 施例，而且在以後說明的RFID晶片中，將基材2a與形成在其主面 上的膜2b總稱為"晶片2"，將它的露出天線連接用電極1的面記述為 該"晶片2的主面"。在本實施例中，天線連接用電極l由鋁(Al)或 包含鋁的合金形成，但其材料並沒有特別的限定。當膜2b由半導體 材料的氧化物或氮化物等比較牢固地形成時，也可以通過上述開口 ， 向通過該開口暴露的基材2a的部分中擴散雜質，而將該部分變成天 線連接用電極l。
在形成了 RFID電路的晶片2的主面上，以l微米(nm)左右 的厚度蒸鍍金(Au)的薄膜3 (參照圖1的(b))。另外將該晶片2 在30(TC下加熱5分鐘左右，使金薄膜3與天線連接用電極1的材料 即鋁反應，以在它們的界面上形成金屬間化合物4(參照圖1的(c))。 在本實施例中，天線連接用電極l由鋁(Al)或包含鋁的合金形成， 所以作為上述薄膜(導體膜)3的材料，使用易於與鋁反應且與覆蓋晶片2的主面的膜2b的粘附強度弱的"金"。
之後，利用光刻膠5在薄膜3上形成天線圖案(參照圖1的(d))， 進而利用碘-碘化銨溶液通過光刻膠5的圖案對薄膜3 (鍍金膜)進 行蝕刻，以形成天線6 (參照圖1的(e))。由此，形成與天線連接 用電極l的電連接良好且易於與晶片保護膜(上述膜2b)剝離的天線 6。
如圖2所示，上述形成的RFID晶片9利用粘著件7通過其晶片 2的背面(與形成有天線6的主面相反的一側的另一個主面)被固定 在成為RFID標籤的基材的紙板(Paper Board ) 8的主面上。在塗敷 於紙板8的主面上的粘著件7的上表面，在該粘著件7乾燥之前設置 RFID晶片9。粘著件7在RFID晶片9逐漸沉入其塗敷膜的期間被幹 燥。在圖2所示的RFID標籤中，RFID晶片9的形成有天線6的主 面(在其上形成的晶片保護膜2b的上表面)從粘著件7的上表面露 出，但也可以將RFID晶片9完全掩埋於粘著件7 (的塗敷膜)中。 另外，在紙板8的主面(粘著件7的上表面)塗敷粘著件IO，在該塗 敷膜適度千燥之後，在該塗敷膜的上表面粘附剝離紙11。由此，完成 了封緘型RFID標籤(帶天線RFID封緘標籤)12,其中RFID晶片 9被掩埋於粘著件7、 10中。在圖3中，與通過剝離紙11以及粘著件 10透視的RFID晶片9的平面結構(形成有天線6的主面) 一起示出 封緘型RFID標籤12的平面結構。
在RFID晶片9的製造工序中用於蝕刻的光刻膠5由於與用於向 該RFID標籤的搭載的粘著劑7或粘著劑10的粘附性良好，所以通 過在RFID晶片9的天線(導體膜)6上保留該光刻膠5, RFID標籤 12從被粘體剝離時的天線6的破壞概率高，且也能夠確保RFID標籤 12的製造工序的高成品率。
在圖4的(a)中，示出了貼附到被粘體15的本實施例的RFID 標籤12a的剖面，在圖4的(b)中，示出了通過從被粘體15剝離而 被剝奪了與外部終端(非接觸型的寫入器和/或讀取器)的通信功能的 RFID晶片9的殘骸(殘留於紙板8上的晶片2)的剖面。被粘體15例如表示封套或包裝紙的一端，對另一端附加了附圖標記14。例如， 在圖4的(a)中示出了由RFID標籤12a密封的封套，在圖4的(b) 中示出了通過剝離RFID標籤12a而開封的封套。圖4的(a)所示 的RFID標籤12a在圖4的(b)中不呈現RFID標籤的樣子，但在本 說明書中，將圖4的(b)所示的RFID標籤的碎片的集合體稱為"用 過的RFID標籤"。因此，RFID標籤12以具有圖2所示的剖面的狀 態(未使用狀態)被銷售、或提供給用戶。在圖4的(b)中，示出 伴隨RFID標籤12a從被粘體15剝離而產生的粘著件的斷裂面7b、 10b，但這兩層的粘著件7、 10不限於沿著它們的接合界面被斷裂。 對於作為RFID晶片9的天線6而被形成的導體膜，其大部分6a、 6b 從RFID晶片9的主面上被轉印到殘留於被粘體15的主面上的粘著 件的層上，但與形成在該導體膜與天線連接用電極1之間的金屬間化 合物層4相接的極小的一部分6c殘留在RFID晶片9的主面上。
對於圖2所示的RFID標籤12，通過剝離紙11的剝離而露出的 粘著件10a被按壓在被粘體的一端15,塗敷於紙板8的背面(與RFID 晶片9搭載面相反的一側的主面)的粘著層13被按壓在被粘體的另 一端14，以如圖4的U)所示，將RFID標籤12貼附在被粘體上。 另一方面，如果在被粘體的一端15與其另一端14之間施加將它們分 離的力，則RFID標籤12a通過粘著層13繼續殘留於被粘體的另一 端14上，但粘著件7、 10中的至少一個或其界面由於該力而被破壞。 粘著件7、 10中的至少一個的破壞被稱為內聚破壞，而在它們的界面 處的剝離被稱為界面破壞。
經由金屬間化合物層4與RFID晶片9的天線連接用電極1相接 合的天線6由於粘著件7、 10的內聚破壞以及界面破壞中的某一個而 被斷線，使得RFID晶片9無法與外部終端進行相互通信。為了使外 部終端無法讀出並篡改存儲在用過的RFID標籤12的RFID晶片9 中的信息，將與RFID晶片9電連接的天線6從其晶片2的主面去除 變得重要。本發明的RFID標籤12構成為，在附著在被粘體上的期 間，良好地保持RFID晶片9與天線6的電連接；而在將其從被粘體剝離時，使RFID晶片9殘留於紙板8的主面上，並將構成天線6的導體膜轉印到從紙板8分離的粘著件7、 10中的某一個上。本發明者在構思這樣的RFID標籤12時，著眼於下述的事項。 事項1:為了提高粘著件7、 10與由金屬或合金形成的天線6的接著強度，作為粘著件，使用其硬化體的玻璃化轉變溫度(Tg)低的粘著件即可。事項2:粘著件7與粘著件10的溶解度參數(5，內聚能量的1/2 次方)的值越接近，相互的接著強度越高。事項3:通過提高用於天線的圖案化的光刻膠5和與該天線相接 的粘著件7、 IO的接著強度，易於將天線6轉印到粘著件7、 10上。以下，例示出使用RFID晶片9並考慮上述3個事項來製作的 RFID標籤12，該RFID晶片9具備半導體材料的晶片2;形成在 該晶片2的主面上的由半導體材料的氧化物或氮化物構成的晶片保護 膜2b;以及在晶片保護膜2b上由與該晶片保護膜2b的接著強度低 的金等金屬或合金形成的天線6。在其第l例子中，使用由聚對苯二甲酸乙二酯(PET， 3-10.7) 構成的仿製物作為紙板8，使用聚丙烯酸丁酯(S = 8.8~9.1， Tg- -57°C)作為粘著件7，另外使用環氧化物類接著劑(3 = 9.7)作為粘 著件10。由於環氧化物類接著劑的玻璃化轉變溫度也不低於100'C， 所以RFID晶片9包括其天線6而由粘著件7所覆蓋。聚丙烯酸丁酯 制的粘著件7將RFID晶片9固定於聚對苯二曱酸乙二酯的紙板8上； 另一方面，在其與由環氧化物類接著劑構成的粘著件IO相接的部分， 由於從被粘體的一端15通過粘著件10對其施加的力而發生內聚破 壞。構成天線6的金屬或合金的薄膜的大部分附著於粘著件10上從 而被轉印到在從RFID晶片9剝離的粘著件7的一部分上形成的斷裂 面上。在其第2例子中，使用由真正的紙(纖維素，8 = 15.6)構成的 紙板8、由聚丙烯腈(6-15.4)構成的粘著件7、由順式-l，4-聚異戊 二烯(8 = 18， Tg= - 47~ - 24。C )構成的粘著件10。在第2例子中，為了使具有O'C以下的玻璃化轉變溫度的粘著件10與天線6相接觸， RFID晶片9的至少上表面與在其上形成的天線6 —起從粘著件7露 出。從被粘體的一端15向粘著件10施加的力造成粘著件10與粘著 件7之間的界面破壞、或者粘著件7的內聚破壞，但不論在何種情況 下，構成天線6的金屬或合金的薄膜的大部分被轉印到粘著件10上。RFID晶片9也不限於上述的結構，例如也可以^使用環氧化物樹 脂或丙烯酸樹脂等玻璃化轉變溫度高的樹脂來形成晶片保護膜2b，並 在其上利用絲網印刷等形成天線6。在該情況下，擴大了形成天線6 的導電性的材料的選擇範圍。另一方面，選擇剝離紙11的材料，或對剝離紙11與粘著件10 的接合面進行表面處理，以使其與粘著件10的接著強度小於粘著件 IO與RFID晶片9的接著強度以及粘著件7、 IO之間的接著強度。作 為剝離紙11的材料，可以利用矽樹脂、四氟化乙烯樹脂等。另外， 作為剝離紙ll，還可以使用與粘著件10的接合面塗敷了矽樹脂、或 馬來酸的長鏈烷基衍生物共聚物的紙(纖維素)。粘著層13是由在發生粘著件7、 IO的內聚破壞、粘著件7、 10 之間的界面破壞、以及粘著件7、 10與RFID晶片9(晶片保護膜2b) 之間的界面破壞之前不會發生"內聚破壞"、以及"與紙板8以及被粘 體的另一端14之間的界面破壞"的接著劑形成的。RFID標籤12也可 以不是像如圖4所示那樣通過粘著層13而與被粘體14接著。例如， 如果將該紙板8擴展成比粘著件10的膜更大而作為RFID標籤12的 所謂拉環(pull-tab )，則通過將該紙板8從被粘體15拉開，從RFID 晶片9剝奪與外部終端的通信功能。(實施例2 )在本實施例中，參照圖5至圖7，對形成在RFID晶片的主面上 的電極(天線連接用電極)與配置在該主面上的天線夾著粘附層(例 如附加的金屬或合金的層)被連接起來的RFID晶片的製造工序、搭 載著該RFID晶片的RFID標籤(封緘型RFID晶片)的結構以及貼 附到被粘體的形態進行說明。圖5所示的RFID晶片900 (晶片110)的剖面、以及圖6所示的搭載有該RFID晶片的封緘型RFID標籤1200 的剖面示出了圖7的A-A剖面，在圖7中，將封緘型RFID標籤1200 的平面結構與搭栽於其上的RFID晶片900的主面的透視圖像一起示 意地表示。在本說明書中，粘附層是指，使經由該粘附層接合的一對 部件的接合強度(例如發生部件A與粘附層的界面破壞、以及粘附層 與部件B的界面破壞的難易程度)高於該一對部件間直接接合的接合 強度(例如發生部件A與部件B的界面破壞的難易程度)的物體，適 用於粘附層的材料與各個部件同樣而沒有特別限定。但是，在應用本 申請發明的大部分RFID晶片中，粘附層以及經由該粘附層相接合的 部件的每個都由金屬或合金構成。在圖5中，本實施例的RFID晶片900的製造工藝的流程被表示 成作為其基材的晶片110的剖面結構的變化。在圖5的(a)中，示出經由實施例1記載的所謂RFID電路制 造工序的晶片110的剖面結構，在該RFID電路製造工序中，在由半 導體材料的單晶等構成的基材110a的主面上，通過光刻法等形成構 成信號處理電路和存儲電路的多個電晶體(未圖示)；接下來，在該化物、或者絕緣性的;機材料或無機材料)的膜ifob來保護上i信號處理電路和上述存儲電路。與實施例l同樣地，在本實施例中的全 體地將"晶片110"也定義成具備基材110a和在其主面上形成的膜(以 下稱為晶片保護膜)110b。在覆蓋基材110a主面的晶片保護膜110b 上設置有使該主面露出的開口，形成在基材110a主面上且與信號處 理電路和存儲電路相連線的導體膜(天線連接用電極100)從該開口 暴露。在本實施例中，天線連接用電極100也由鋁(Al)或包含鋁的 合金形成，但其材料沒有特別限定。當晶片保護膜llb由半導體材料 的氧化物或氮化物等而比較牢固地形成時，也可以通過上述開口，對 通過該開口暴露的基材110a的部分擴散雜質，以將該部分變成天線 連接用電極100。在圖5的(b)以後，表示本實施例的RFID晶片900的製造工藝與實施例1的製造工藝的差異。如圖5的(b)所示，在要露出天 線連接用電極100的晶片110的主面(晶片保護膜110b )上通過賊射 法等形成由Ti或Cr等構成的厚度50nm (納米)左右的粘附層120， 並通過濺射法等在該粘附層120上形成100nm左右的後述的鍍敷供電 用的銅薄膜130。在銅薄膜130上通過抗鍍敷劑500形成天線圖案。 之後，呈現圖5 (b)所示剖面的晶片110的上述上表面被浸漬到含有 導體材料的電解液中。由抗鍍敷劑500露出的銅薄膜130的表面根據 其與浸漬到電解液中的另一個電極之間的電位差，用該導體材料進行 鍍敷。作電鍍於晶片IIO的主面上的導體材料，使用金等不易腐蝕且 電阻低的導體(例如金屬或合金)即可，據此，如圖5的(c)所示 形成RFID晶片900的天線600。圖5的(d)示出抗鍍敷劑500被剝離了的晶片110的剖面。在 天線600的下側，由用於形成該天線(通過電鍍實現成膜)的銅薄膜 130與作為銅薄膜130的基底膜的粘附層120構成的層疊結構擴展至 晶片110的主面的大致全部區域。為了防止由於該層疊結構而使在天 線600與外部終端之間傳播的電磁波被衰減或屏蔽的現象，通過蝕刻 去除層疊結構的"對天線600與天線連接用電極100的電連接不作出 貢獻的部分"、即"夾在天線600與保護膜110b之間的部分"。特別地， 在通過蝕刻來去除與鄰接的導體層牢固接合的Ti或Cr的粘附層120 時，積極地對形成在天線600下的粘附層120進行側向蝕刻變得重要， 優選對其進行長時間蝕刻。在對由Ti構成或以Ti為主成分的粘附層 120進行蝕刻時，使用將硫酸和過氧化氬混合的水溶液即可；在對由 Cr構成或以Cr為主成分的粘附層120進行蝕刻時，使用鹼性高錳酸 鹽溶液即可。由此，特別地，可以容易地去除天線圖案正下方的粘附 層120。在圖5的(e)中，示出了通過蝕刻去除了粘附層120以及銅薄 膜130的所謂的無用部分的晶片IIO的剖面。在圖5的(c)以及(d) 所示的天線(鍍敷層)600中，對經由該銅薄膜130和粘附層120與 天線連接用電極100連接的部分(天線連接用端子)、和除此以外的部分(狹義的天線圖案)附加了不同的附圖標記。相對於後者(天線圖案)的附圖標記600A，前者(天線連接用端子)的附圖標記為600B。 在上述層疊結構的去除工序中，在RFID晶片900的天線連接用電極 100附近也進行粘附層120的側向蝕刻。但是，通過以使天線圖案600A 的平面寬度比天線連接用端子600B的平面寬度窄(壓縮)的方式設 計各個天線圖案600A的形狀(抗鍍敷劑500的圖案)，天線圖案600A 附近處的粘附層120的側向蝕刻完成得較快。換言之，在天線連接用 電極100與天線連接用端子600B之間，以充分的寬度殘留有由粘附 層120和銅薄膜130構成的層疊結構，所以RFID晶片卯O與外部終 端的通信功能被可靠地維持。在圖6A中示出搭載有上述RFID晶片(天線內置晶片)900的 RFID標籤1200的剖面結構，在圖6B中示出被貼附到被粘體15的 RFID標籤1200從該被粘體15剝離時的剖面形狀。另外，附圖標記 600a 600c與上述600A、 600B同樣地，是指由來於廣義的天線(鍍 敷層)600的部件，在後面敘述其定義。RFID晶片900將其晶片100 的底面(形成有天線600的主面的相反一側)按壓到在封緘部件800 上塗敷的粘著劑700上，之後，對該晶片110的天線面(形成有天線 600的主面)和處於未乾燥狀態的粘著劑700的上表面塗敷1層的粘 著劑1000。之後，在使粘著劑IOO保持適度的粘彈性的同時，使粘著 劑700、 1000乾燥，使粘著劑1000的上表面與剝離紙1100粘附。由 此，完成了圖6A所示的具備被粘著劑掩埋的天線的封緘型RFID標 籤(封緘標籤)1200。在本實施例中，由於天線600是通過電鍍形成 的，所以在其表面(生長面)產生的凹凸擴大了和要與其相接的粘著 劑700或粘著劑1000的接觸面積。通過蒸鍍或濺射形成的天線具有 平坦性良好且有光澤的表面，所以可以以高強度與其接著的粘著劑的 種類也受到限制。但是，由於天線600的表面粗糙，相對該表面呈現 高接著強度的粘著劑的選擇範圍也變寬。例如，即使通過玻璃化轉變 溫度(Tg )高的環氧化物樹脂也可以緊固地與天線600接著。其結果， 在將天線600 (特別是天線圖案600A)轉印到粘著劑上時，RFID晶片900易於破壞。在RFID標籤1200中，優選天線600 (天線面)如圖6A所示朝 向晶片110的封緘部件800 ( RFID標籤1200的基材)的相反一側， 但即使根據其用途而與封緘部件800對置，也可以起到一定的效果。 本實施例的RFID標籤12以具有圖6A所示的剖面的狀態(未使用狀 態)被銷售或提供給用戶，在呈現圖6B所示的剖面的時刻成為"用過 的"。本實施例中+兌明的RFID標籤1200的用途與實施例1的RFID 標籤12的用途大致相同，例如還可以在封緘部件800的背面塗敷接 著劑，而通過該接著劑和粘著劑1000這二者接著在^:粘體上。在圖 6B中，示出具備將延伸至粘著劑100的膜的外側的封緘部件800作 為"拉環"的RFID標籤1200。在具備通過電鍍形成了天線600的RFID 晶片900的本實施例的RFID標籤1200中，從被粘體15剝離時天線 600的破壞方法也與實施例1稍微不同。首先，天線圖案600A被粘 著劑700、 1000的至少一方所掩埋，所以不會在RFID晶片900上殘 留痕跡，而從其乾淨地去除。其殘骸600a被附著在被粘體15上的粘 著劑的殘渣1000R所掩埋。天線連接用端子600B也通過與其緊固地 接著的粘著劑700、 1000，其殘渣的大部分600b被轉印到粘著劑的殘 渣1000R上。但是，利用與天線連接用端子600B經由銅薄膜130接 觸的粘附層120，該殘渣的一部分600c殘留於RFID晶片900的主面 的天線連接用電極100上。其結果，通過抗鍍敷劑500形成的天線600 的大部分被轉印到被著物15 (粘著劑的殘渣1000R)上，構成該天線 圖案600A的部分從RFID晶片900的主面上消失。因此，無法通過 外部終端讀出或篡改存儲在RFID晶片卯0中的信息。另外，只要未 對RFID標籤1200施加用於將其從被粘體15剝離的外力、換言之只 要由粘著劑700、 1000構成的層未被破壞，天線600與RFID晶片卯0 (天線連接用電極IOO)的電連接就會被保持，且其牢固性(可靠性) 因粘附層120而進一步提高。另外，在本實施例說明的RFID標籤1200中，對於封緘部件800、粘著劑700、 1000、以及剝離紙1100，可以利用在實施例1的說明中 分別例示出的紙板8、粘著件7、 10、以及剝離紙ll的材料。另外， 粘著劑700、 1000的選擇範圍比實施例1更寬。 (實施例3 )實施例1以及實施例2中說明的RFID標籤1200通過在其上搭 載的RFID晶片900的環狀或螺旋狀的天線而與外部終端交換信號 (信息)。但是，通過環狀天線或螺旋狀天線進行無線通信的載波頻 率限於HF帶(3~30MHz)，如果RFID標籤1200與外部終端的距 離超過幾cm,則無法在其之間交換信號。另一方面，在具備偶極子天線的RFID標籤中，由於可以通過 UHF帶(300 ~ 3000MHz )的載波與外部終端進行無線通信，所以即 使該RFID標籤從外部終端離開幾m，也可以在其之間交換信號。本實施例中說明的RFID標籤12000如圖8所示，是將實施例1 和實施例2中說明的RFID晶片卯00搭載於在主面上形成有可以與 在其上形成的天線2000感應耦合的外部天線3000 (增益天線)的片 8000上而成的。RFID晶片9000在其與天線面的相反一側通過第1 粘著劑(例如實施例1的粘著劑7)接著在片8000的主面上。對於片 8000的主面，搭載有RFID晶片9000的部分以外也4皮第1粘著劑覆 蓋，在該主面上由銀(Ag)等的導體糊劑形成的外部天線3000也被 第1粘著劑覆蓋。外部天線3000由沿著RFID晶片9000的周緣延伸 的部分(規定為感應耦合部，圖示成半圓狀的部分)和從其兩端分別 延伸的一對的部分(規定為通信部)構成。外部天線3000的長度被 定義成該通信部的一端至另一端的距離，可以進行無線通信的頻帶由 該長度決定。在片8000的主面上塗敷的第1粘著劑的上表面以及與其接著的 RFID晶片9000的天線面被第2粘著劑(例如實施例1的粘著劑10) 覆蓋，進而在第2粘著劑的膜上貼附剝離紙。RFID標籤12000利用 剝離紙被剝離而露出的第2粘著劑的上表面被貼附到未圖示的被粘體 上。在該狀態下，RFID晶片卯OO經由在其主面上形成的天線2000和與其感應耦合的外部天線3000，來與外部終端、例如讀取器或讀取 器/寫入器以無線方式相互通信。另一方面，通過在從被粘體剝離時石皮壞RFID晶片9000的天線 2000， RFID標籤12000喪失與外部終端的無線通信功能。即，構成 天線2000的導體膜的大部分以接著在第2粘著劑等上的狀態殘留於 被粘體上，所以在被剝離的RFID標籤12000中，RFID晶片9000無 法與外部天線3000電磁耦合。因此，RFID晶片9000無法識別由來 自外部終端的電波而在外部天線3000中感應出的電場。作為進一步可靠地阻斷RFID晶片9000與外部終端的相互通信 的措施，優選在片8000的至少背面(形成有外部天線3000的主面的 相反一側)引入與外部天線3000重疊的"切口 4000，，。片8000的背面 由於易於吸引人的注意力，所以還可被用作籤條(label)。在片8000 的主面上塗敷了上述第1粘著劑或其等價物的RFID標籤12000中， 也可以使該切口 4000從片8000的該背面到達該主面，另外也可以到 達外部天線3000。只要未對RFID標籤12000施加過剩的力、即只要 未施加將其從被粘體剝離的程度的力，第1粘著劑就會臨時修復片 8000或外部天線3000的部分的切斷部；而即^f吏對外部天線3000引入 切口 4000,也可以4吏其感應出與來自外部終端的接收電波相對應的電 場。如果RFID標籤1200從被粘體被剝離，則由第1粘著劑臨時修 復的切口 4000使片8000分裂成碎片，將外部天線3000破壞，完全 切斷RFID晶片卯OO與外部終端的相互通信。本發明的RFID封緘標籤可以用作能夠通過剝離來防止不慎讀 取的隱私保護標籤、或者可以用作保證未被開封的可靠性保證標籤。
權利要求
1.一種RFID標籤，具備具有配置在一個主面上的天線和與該天線電連接的電路的晶片；以及具有塗敷有粘著層的安裝面的基材，上述晶片通過該粘著層以另一個主面朝向該安裝面的方式被固定在安裝面上，其中，上述天線包括與該上述電路電連接的第1部分和從上述晶片的上述一個主面離開的第2部分，並且上述晶片以上述一個主面以及在該一個主面上部延伸的上述天線被上述粘著層覆蓋的方式被掩埋在該粘著層內。
2. 根據權利要求1所述的RFID標籤，在上述晶片的上述一個主面上形成有絕緣膜，該絕緣膜具有將上 述電路與上述天線的上述第l部分相連接的開口，該天線的上述第2部分被形成為從該開口延伸到該絕緣膜上。
3. 根據權利要求2所述的RFID標籤，構成上述天線的導體膜與上述絕緣膜相比對上述粘著層呈現更 強的接著力。
4. 根據權利要求1所述的RFID標籤，上述天線由形成在上述晶片的一個主面上的第1導體膜的圖案 上鍍敷的第2導體膜構成，該第l導體膜以保留與該天線的上述第l部分相接的部分的方式 被從該晶片的一個主面上去除，該天線的上述第2部分與該晶片的一個主面由上述粘著層隔開。
5. 根據權利要求4所述的RFID標籤，上述第l導體膜與構成上述天線的上述第2導體膜經由粘附層而接合，該第l導體膜與該第2導體膜經由該粘附層的接合強度高於該第2導體膜與上述粘著層的接合強度，該第2導體膜與該粘著層的接合強度高於該粘著層與上述晶片 的一個主面的接合強度。
6. 才艮據權利要求1所述的RFID標籤，上述粘著層是在上述基材的安裝面上層疊種類相互不同的粘著 材料的多個層而成的。
7. 根據權利要求1所述的RFID標籤，在上述基材的安裝面上形成有上述晶片所具備的上述天線之外 的外部天線，該外部天線與被掩埋在上述粘著層中且由該粘著層隔開的該芯 片的該天線電磁耦合。
8. 根據權利要求7所述的RFID標籤， 上述晶片所具備的上述天線形成為環狀，上述外部天線是由沿著上述天線的外周延伸的第l部和從該第1 部的兩端分別延伸的第2部構成的棒狀天線。
全文摘要
本發明提供一種RFID標籤。為了保護存儲在RFID晶片中的信息和證明其可靠性，確保具備該RFID晶片的封緘型RFID標籤被貼附到被粘體上時的牢固性，同時在從該被粘體被剝離的時刻可靠地阻斷RFID晶片與外部終端的無線相互通信。在塗敷有粘著層的基材的安裝面上固定RFID晶片而製成的、通過該粘著層被貼附到被粘體的封緘型RFID標籤中，與RFID晶片一起在其主面上形成的天線被粘著層掩埋，並且使該天線與粘著層的接著強度高於該天線與該RFID晶片的接合強度。
文檔編號H01Q1/38GK101408950SQ20081014970
公開日2009年4月15日 申請日期2008年9月19日 優先權日2007年10月11日
發明者大錄範行, 諫田尚哉 申請人:株式會社日立製作所