專利名稱：Rfid標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID標(biāo)簽(特別是被稱為封緘型RFID標(biāo)簽的標(biāo)簽) 的結(jié)構(gòu)和制造方法，特別涉及適合于在將封緘從被粘體(adherend) 剝離時(shí)使該RFID標(biāo)簽的功能失效，以防止由外部裝置讀出對于該被 粘體的管理已無效的、在RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息(隱私保護(hù))、以 及保證該RFID未被從被粘體剝離(RFID可靠性)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在曰本特開2006-227037號公報(bào)中，公開了以設(shè)計(jì)成具備由集 成電路(IC)構(gòu)成的存儲(chǔ)介質(zhì)且在該存儲(chǔ)介質(zhì)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(biāo)簽(非接觸型存儲(chǔ)芯片標(biāo) 簽)為^表的RFID標(biāo)簽(Radio Frequency IDentification - tag，射 頻識(shí)別標(biāo)簽)。RFID標(biāo)簽在大規(guī)模物流系統(tǒng)中的貨物管理和產(chǎn)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(hù)、以 及產(chǎn)品、紙幣、防止有價(jià)證券的偽造/篡改，多使用將安裝在RFID中 的天線設(shè)計(jì)成易于被機(jī)械破壞的RFID標(biāo)簽。
作為RFID標(biāo)簽的一種，在其基材上設(shè)置粘著面、或者使用包括 粘著件的基材構(gòu)成的封緘型RFID標(biāo)簽被接著到貨物或產(chǎn)品上，與其 外部裝置(非接觸型的讀取器和/或?qū)懭肫? 一起對該貨物或產(chǎn)品進(jìn)行 管理，在從該貨物或產(chǎn)品上被剝離后其管理作用結(jié)束。在將封緘型 RFID標(biāo)簽用于貨物或產(chǎn)品的包裝(例如作為替代包裝膠帶)時(shí)，通 過該包裝的開封，封緘型RFID標(biāo)簽成為用過狀態(tài)。與粘著在該管理 對象上時(shí)相比，從管理對象(貨物或產(chǎn)品)上剝離的封緘型RFID標(biāo) 簽易于與其外部終端進(jìn)行信息交換，因此出現(xiàn)存儲(chǔ)在該封緘型RFID 標(biāo)簽的存儲(chǔ)介質(zhì)中的信息被非法讀出或篡改的危險(xiǎn)性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，為了保護(hù)存儲(chǔ)在封緘型RFID標(biāo)簽中的隱私 以及證明其可靠性，使由于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(biāo)簽可靠地喪失與外部終端的通信功能。本 發(fā)明的另一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，一旦封緘型RFID 被從管理對象上剝離則立刻可靠地將該RFID芯片與天線切斷，使得 能夠通過目視來確認(rèn)該通信功能的去除。由RFID標(biāo)簽搭載的、包含集成電路元件的存儲(chǔ)介質(zhì)(以下還記 述成RFID芯片)被大致分成如下幾組:在RFID芯片本身上(例如 其主面上)形成有用于在該存儲(chǔ)介質(zhì)與外部終端之間的通信的天線的 組、和天線形成在RFID芯片以外的部件(例如搭載有RFID芯片的 基材)上的組(天線相對于RFID芯片外置的組)。由于RFID芯片 的外置天線較大，所以存在即使天線與RFID芯片的連接被破壞也可 以通過手工作業(yè)來修復(fù)的可能性。另一方面，形成在RFID芯片上的 天線與該RFID芯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(biāo)簽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(chǔ)在RFID芯片中的信息在用過之后被讀出或篡 改。本發(fā)明提供一種具有適合于解決這些問題的結(jié)構(gòu)的RFID標(biāo)簽(封 緘型RFID標(biāo)簽)。鑒于上述目的，本發(fā)明提供以下例示的RFID標(biāo)簽。該RFID標(biāo)簽的特征在于，具備具有配置在一個(gè)主面上的天線 和與該天線電連接的電路(存儲(chǔ)電路等)的芯片；以及具有涂敷有粘 著層的安裝面的基材，上述芯片通過該粘著層以另一個(gè)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部分和從上述芯片的 上述一個(gè)主面離開的第2部分，并且上述芯片以上述一個(gè)主面以及在該一個(gè)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(nèi)。該RFID標(biāo)簽利用上述粘著層的與上述基材(上述安裝面)相反 的一側(cè)的面而被貼附到被粘體上，將該RFID標(biāo)簽從被粘體剝離時(shí)的 粘著層的變形會(huì)破壞上述天線。
本發(fā)明的RFID標(biāo)簽的具體的第1例子的特征在于，上述天線具 有在形成在上述芯片的一個(gè)主面上的第1導(dǎo)體膜的圖案上鍍敷的第2 導(dǎo)體膜，該第l導(dǎo)體膜以保留與天線的上述笫l部分相接的部分的方 式從芯片的一個(gè)主面上被去除，并且天線的上述第2部分與該芯片的 一個(gè)主面由上述粘著層隔開。另外，其特征在于，上述第l導(dǎo)體膜與 構(gòu)成上述天線的上述第2導(dǎo)體膜經(jīng)由粘附層而接合，"經(jīng)由粘附層的 第l導(dǎo)體膜與第2導(dǎo)體膜的接合強(qiáng)度，，高于"第2導(dǎo)體膜與粘著層的接 合強(qiáng)度"，并且該"第2導(dǎo)體膜與粘著層的接合強(qiáng)度"高于"粘著層與上 述芯片的一個(gè)主面的接合強(qiáng)度，，。
該第1例子的RFID標(biāo)簽的制造工序的特征如下。即，將RFID 芯片的主面(或形成在該主面上的保護(hù)膜)、以及形成在該主面上的 天線連接用電極(與設(shè)置在RFID芯片上的電路導(dǎo)通的所謂焊盤、例 如鋁電極)用對于它們分別呈現(xiàn)高粘附性的第l導(dǎo)體膜(Ti或Cr等 的層)覆蓋。另外，也可以在第1導(dǎo)體膜上層疊Cu等通電層。在該 第1導(dǎo)體膜上通過光刻膠膜形成了天線圖案之后，通過電鍍在由第1 光刻膠膜露出的第l導(dǎo)體膜(或通電層)上形成成為天線的第2導(dǎo)體 膜。由此，RFID芯片的電路與天線(第2導(dǎo)體膜)的電連接通過天 線連接用電極與第l導(dǎo)體膜(Ti或Cr的粘附層)的強(qiáng)接合而變得牢 固，RFID標(biāo)簽的動(dòng)作也得以穩(wěn)定化。另外，通過從RFID芯片的主 面的形成有天線連接用電極的部分以外去除第1導(dǎo)體膜，第2導(dǎo)體膜 的起"天線"作用的部分(上述第2部分)從RFID芯片的主面露出， 它們之間可以用粘著層來填充。由此，在RFID標(biāo)簽從被粘體被剝離 時(shí)，利用粘著層的變形(擴(kuò)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芯片(例如晶片)的主面上形成Ti或Cr 等的粘附層(第l導(dǎo)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(dǎo)體膜和通電層(銅薄膜)上形成天線圖案，優(yōu) 選使用銅或金等電阻低的材料。另外，為了在短時(shí)間內(nèi)從通過鍍敷形成的天線圖案與RFID芯片的主面之間去除由Ti或Cr構(gòu)成的粘附層， 優(yōu)選設(shè)計(jì)天線圖案以使其側(cè)向蝕刻加速。例如，如果使天線(第2導(dǎo) 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(huì)促進(jìn)粘附層的側(cè)向蝕刻的完成。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽的具體的第2例子的特征在于，在上述芯片 的上述一個(gè)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，其特征在于，與上述絕緣膜相比，構(gòu)成上述 天線的導(dǎo)體膜對上述粘著層呈現(xiàn)更強(qiáng)的接著力。在第2例子的RFID標(biāo)簽中，形成RFID芯片的天線而不形成上 述的粘附層。在RFID電路制造工序完成之后(RFID芯片完成之后)， 在從RFID芯片(晶片)的主面露出的天線連接用電極(鋁電極)上， 蒸鍍金等"易于與鋁反應(yīng)且與RFID芯片表面的保護(hù)膜的粘附強(qiáng)度弱 的金屬"，在金膜上形成由光刻膠膜構(gòu)成的天線圖案。之后，使用碘 -碘化銨的溶液等通過光刻膠膜圖案對該金膜進(jìn)行蝕刻，成形為天 線。這樣形成的金膜的天線易于與覆蓋RFID芯片主面的保護(hù)膜(絕 緣膜)剝離。周此，為了避免金膜制成的天線的剝離，用于蝕刻的光 刻膠材料不被去除而殘留于保護(hù)膜上，從而與金制的天線一起被掩埋 于粘著層中，從而防止天線的意外剝離。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽利用將其從被粘體剝離的外力，在基材上固 定RFID芯片且將RFID標(biāo)簽固定到被粘體上的粘著劑拉伸，與粘著 劑粘附的RFID芯片上的天線從基材向被粘體一側(cè)被剝離。由此，天 線與RFID芯片的天線連接用電極的接合被切斷。因此，由于剝離的 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芯片，實(shí)現(xiàn)保護(hù)隱私和防止篡改。


圖l是將實(shí)施例1中說明的帶天線RFID芯片的制造工藝用其剖 面結(jié)構(gòu)的變化示出的工藝圖。
圖2是埋入了帶天線RFID芯片的實(shí)施例1的封緘型RFID標(biāo)簽 (封緘標(biāo)簽)的剖面示意圖。
圖3是埋入了帶天線RFID芯片的實(shí)施例1的封緘標(biāo)簽的平面示意圖。
圖4是示出將實(shí)施例1的封緘標(biāo)簽貼附到被粘體以及從其剝離的 剖面示意圖。
圖5是將實(shí)施例2中說明的具備粘附層的帶天線RFID芯片制造 工藝用其剖面結(jié)構(gòu)的變化示出的工藝圖。
圖6A是示出埋入了帶天線RFID芯片的實(shí)施例2的封緘標(biāo)簽的 形狀的剖面示意圖。
圖6B是示出將埋入了帶天線RFID芯片的實(shí)施例2的封緘標(biāo)簽 的從被粘體剝離時(shí)的形狀的剖面示意圖。
圖7是埋入了帶天線RFID芯片的實(shí)施例2的封緘標(biāo)簽的平面示意圖。
圖8是與增益天線組合的實(shí)施例3的封緘標(biāo)簽的平面示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖對本發(fā)明的RFID標(biāo)簽的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 (實(shí)施例1)
在本實(shí)施例中，使用圖l，對一種RFID標(biāo)簽的制造工藝進(jìn)行說 明，其中，將不經(jīng)由粘附層地與在RFID芯片的主面上形成的電極相 接合的天線與RFID芯片連接起來。通常，RFID芯片(例如半導(dǎo)體 元件)是通過在其基材(例如半導(dǎo)體晶片)的主面上形成多個(gè)RFID 芯片的電路之后，對于與多個(gè)RFID芯片對應(yīng)的電極的每個(gè)統(tǒng)一地形 成天線這樣的所謂"以晶片為單位的處理，，制造的。形成在基材主面內(nèi) 的多個(gè)RFID芯片通過基材的切斷，被分離成圖2至圖4分別示出的 每個(gè)RFID芯片9。另外，在圖l中，RFID芯片的制造工序通過從基材截取的晶片的單個(gè)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(jìn)行 的處理。在圖1所示的RFID芯片的剖面、以及圖2以及圖4所示的 搭載有該RFID芯片的封緘型RFID標(biāo)簽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(biāo)簽12的平 面結(jié)構(gòu)與在其上搭載的RFID芯片9的主面的透視圖一起示出。
在圖1的(a)中，示出經(jīng)過了所謂RFID電路制造工序的晶片 2的剖面結(jié)構(gòu)，在上述RFID電路制造工序中，在由硅(Si)、鍺(Ge)、 砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等半導(dǎo)體材料的單晶構(gòu)成的基材 2a的主面上，通過光刻等形成多個(gè)晶體管(未圖示)，以設(shè)置由該晶 體管構(gòu)成的信號處理電路和存儲(chǔ)電路。在基材2a的主面上，形成導(dǎo) 電性比該基材(例如半導(dǎo)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(jī)材料或無機(jī)材料)的膜2b，以保護(hù)上述的信 號處理電路和存儲(chǔ)電路。在膜2b上設(shè)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(chǔ)電路相連接的導(dǎo)體 膜從該開口露出。該導(dǎo)體膜被表示成天線連接用電極1。不僅是本實(shí) 施例，而且在以后說明的RFID芯片中，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(shí)施例中，天線連接用電極l由鋁(Al)或 包含鋁的合金形成，但其材料并沒有特別的限定。當(dāng)膜2b由半導(dǎo)體 材料的氧化物或氮化物等比較牢固地形成時(shí)，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(kuò)散雜質(zhì)，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(yīng)，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(shí)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(dǎo)體膜)3的材料，使用易于與鋁反應(yīng)且與覆蓋晶片2的主面的膜2b的粘附強(qiáng)度弱的"金"。
之后，利用光刻膠5在薄膜3上形成天線圖案(參照圖1的(d))， 進(jìn)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(jìn) 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的電連接良好且易于與芯片保護(hù)膜(上述膜2b)剝離的天線 6。
如圖2所示，上述形成的RFID芯片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(cè)的另一個(gè)主面)被固定 在成為RFID標(biāo)簽的基材的紙板(Paper Board ) 8的主面上。在涂敷 于紙板8的主面上的粘著件7的上表面，在該粘著件7干燥之前設(shè)置 RFID芯片9。粘著件7在RFID芯片9逐漸沉入其涂敷膜的期間被干 燥。在圖2所示的RFID標(biāo)簽中，RFID芯片9的形成有天線6的主 面(在其上形成的芯片保護(hù)膜2b的上表面)從粘著件7的上表面露 出，但也可以將RFID芯片9完全掩埋于粘著件7 (的涂敷膜)中。 另外，在紙板8的主面(粘著件7的上表面)涂敷粘著件IO，在該涂 敷膜適度千燥之后，在該涂敷膜的上表面粘附剝離紙11。由此，完成 了封緘型RFID標(biāo)簽(帶天線RFID封緘標(biāo)簽)12,其中RFID芯片 9被掩埋于粘著件7、 10中。在圖3中，與通過剝離紙11以及粘著件 10透視的RFID芯片9的平面結(jié)構(gòu)(形成有天線6的主面) 一起示出 封緘型RFID標(biāo)簽12的平面結(jié)構(gòu)。
在RFID芯片9的制造工序中用于蝕刻的光刻膠5由于與用于向 該RFID標(biāo)簽的搭載的粘著劑7或粘著劑10的粘附性良好，所以通 過在RFID芯片9的天線(導(dǎo)體膜)6上保留該光刻膠5, RFID標(biāo)簽 12從被粘體剝離時(shí)的天線6的破壞概率高，且也能夠確保RFID標(biāo)簽 12的制造工序的高成品率。
在圖4的(a)中，示出了貼附到被粘體15的本實(shí)施例的RFID 標(biāo)簽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芯片9的殘骸(殘留于紙板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(biāo)記14。例如， 在圖4的(a)中示出了由RFID標(biāo)簽12a密封的封套，在圖4的(b) 中示出了通過剝離RFID標(biāo)簽12a而開封的封套。圖4的(a)所示 的RFID標(biāo)簽12a在圖4的(b)中不呈現(xiàn)RFID標(biāo)簽的樣子，但在本 說明書中，將圖4的(b)所示的RFID標(biāo)簽的碎片的集合體稱為"用 過的RFID標(biāo)簽"。因此，RFID標(biāo)簽12以具有圖2所示的剖面的狀 態(tài)(未使用狀態(tài))被銷售、或提供給用戶。在圖4的(b)中，示出 伴隨RFID標(biāo)簽12a從被粘體15剝離而產(chǎn)生的粘著件的斷裂面7b、 10b，但這兩層的粘著件7、 10不限于沿著它們的接合界面被斷裂。 對于作為RFID芯片9的天線6而被形成的導(dǎo)體膜，其大部分6a、 6b 從RFID芯片9的主面上被轉(zhuǎn)印到殘留于被粘體15的主面上的粘著 件的層上，但與形成在該導(dǎo)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芯片9的主面上。
對于圖2所示的RFID標(biāo)簽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,涂敷于紙板8的背面(與RFID 芯片9搭載面相反的一側(cè)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(biāo)簽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(biāo)簽12a通過粘著層13繼續(xù)殘留于被粘體的另一 端14上，但粘著件7、 10中的至少一個(gè)或其界面由于該力而被破壞。 粘著件7、 10中的至少一個(gè)的破壞被稱為內(nèi)聚破壞，而在它們的界面 處的剝離被稱為界面破壞。
經(jīng)由金屬間化合物層4與RFID芯片9的天線連接用電極1相接 合的天線6由于粘著件7、 10的內(nèi)聚破壞以及界面破壞中的某一個(gè)而 被斷線，使得RFID芯片9無法與外部終端進(jìn)行相互通信。為了使外 部終端無法讀出并篡改存儲(chǔ)在用過的RFID標(biāo)簽12的RFID芯片9 中的信息，將與RFID芯片9電連接的天線6從其晶片2的主面去除 變得重要。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽12構(gòu)成為，在附著在被粘體上的期 間，良好地保持RFID芯片9與天線6的電連接；而在將其從被粘體剝離時(shí)，使RFID芯片9殘留于紙板8的主面上，并將構(gòu)成天線6的導(dǎo)體膜轉(zhuǎn)印到從紙板8分離的粘著件7、 10中的某一個(gè)上。本發(fā)明者在構(gòu)思這樣的RFID標(biāo)簽12時(shí)，著眼于下述的事項(xiàng)。 事項(xiàng)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(qiáng)度，作為粘著件，使用其硬化體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低的粘著件即可。事項(xiàng)2:粘著件7與粘著件10的溶解度參數(shù)(5，內(nèi)聚能量的1/2 次方)的值越接近，相互的接著強(qiáng)度越高。事項(xiàng)3:通過提高用于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(qiáng)度，易于將天線6轉(zhuǎn)印到粘著件7、 10上。以下，例示出使用RFID芯片9并考慮上述3個(gè)事項(xiàng)來制作的 RFID標(biāo)簽12，該RFID芯片9具備半導(dǎo)體材料的晶片2;形成在 該晶片2的主面上的由半導(dǎo)體材料的氧化物或氮化物構(gòu)成的芯片保護(hù) 膜2b;以及在芯片保護(hù)膜2b上由與該芯片保護(hù)膜2b的接著強(qiáng)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(gòu)成的仿制物作為紙板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(huán)氧化物類接著劑(3 = 9.7)作為粘 著件10。由于環(huán)氧化物類接著劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也不低于100'C， 所以RFID芯片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芯片9固定于聚對苯二曱酸乙二酯的紙板8上； 另一方面，在其與由環(huán)氧化物類接著劑構(gòu)成的粘著件IO相接的部分， 由于從被粘體的一端15通過粘著件10對其施加的力而發(fā)生內(nèi)聚破 壞。構(gòu)成天線6的金屬或合金的薄膜的大部分附著于粘著件10上從 而被轉(zhuǎn)印到在從RFID芯片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(gòu)成的 紙板8、由聚丙烯腈(6-15.4)構(gòu)成的粘著件7、由順式-l，4-聚異戊 二烯(8 = 18， Tg= - 47~ - 24。C )構(gòu)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(zhuǎn)變溫度的粘著件10與天線6相接觸， RFID芯片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(nèi)聚破壞，但不論在何種情況 下，構(gòu)成天線6的金屬或合金的薄膜的大部分被轉(zhuǎn)印到粘著件10上。RFID芯片9也不限于上述的結(jié)構(gòu)，例如也可以^使用環(huán)氧化物樹 脂或丙烯酸樹脂等玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的樹脂來形成芯片保護(hù)膜2b，并 在其上利用絲網(wǎng)印刷等形成天線6。在該情況下，擴(kuò)大了形成天線6 的導(dǎo)電性的材料的選擇范圍。另一方面，選擇剝離紙11的材料，或?qū)冸x紙11與粘著件10 的接合面進(jìn)行表面處理，以使其與粘著件10的接著強(qiáng)度小于粘著件 IO與RFID芯片9的接著強(qiáng)度以及粘著件7、 IO之間的接著強(qiáng)度。作 為剝離紙11的材料，可以利用硅樹脂、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的接合面涂敷了硅樹脂、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(fā)生粘著件7、 IO的內(nèi)聚破壞、粘著件7、 10 之間的界面破壞、以及粘著件7、 10與RFID芯片9(芯片保護(hù)膜2b) 之間的界面破壞之前不會(huì)發(fā)生"內(nèi)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(biāo)簽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(kuò)展成比粘著件10的膜更大而作為RFID標(biāo)簽12的 所謂拉環(huán)(pull-tab )，則通過將該紙板8從被粘體15拉開，從RFID 芯片9剝奪與外部終端的通信功能。(實(shí)施例2 )在本實(shí)施例中，參照圖5至圖7，對形成在RFID芯片的主面上 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芯片的制造工序、搭 載著該RFID芯片的RFID標(biāo)簽(封緘型RFID芯片)的結(jié)構(gòu)以及貼 附到被粘體的形態(tài)進(jìn)行說明。圖5所示的RFID芯片900 (晶片110)的剖面、以及圖6所示的搭載有該RFID芯片的封緘型RFID標(biāo)簽1200 的剖面示出了圖7的A-A剖面，在圖7中，將封緘型RFID標(biāo)簽1200 的平面結(jié)構(gòu)與搭栽于其上的RFID芯片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(jīng)由該粘附層接合的一對 部件的接合強(qiáng)度(例如發(fā)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)高于該一對部件間直接接合的接合 強(qiáng)度(例如發(fā)生部件A與部件B的界面破壞的難易程度)的物體，適 用于粘附層的材料與各個(gè)部件同樣而沒有特別限定。但是，在應(yīng)用本 申請發(fā)明的大部分RFID芯片中，粘附層以及經(jīng)由該粘附層相接合的 部件的每個(gè)都由金屬或合金構(gòu)成。在圖5中，本實(shí)施例的RFID芯片900的制造工藝的流程被表示 成作為其基材的晶片110的剖面結(jié)構(gòu)的變化。在圖5的(a)中，示出經(jīng)由實(shí)施例1記載的所謂RFID電路制 造工序的晶片110的剖面結(jié)構(gòu)，在該RFID電路制造工序中，在由半 導(dǎo)體材料的單晶等構(gòu)成的基材110a的主面上，通過光刻法等形成構(gòu) 成信號處理電路和存儲(chǔ)電路的多個(gè)晶體管(未圖示)；接下來，在該化物、或者絕緣性的;機(jī)材料或無機(jī)材料)的膜ifob來保護(hù)上i信號處理電路和上述存儲(chǔ)電路。與實(shí)施例l同樣地，在本實(shí)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 下稱為芯片保護(hù)膜)110b。在覆蓋基材110a主面的芯片保護(hù)膜110b 上設(shè)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(chǔ)電路相連線的導(dǎo)體膜(天線連接用電極100)從該開口 暴露。在本實(shí)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(dāng)芯片保護(hù)膜llb由半導(dǎo)體材料 的氧化物或氮化物等而比較牢固地形成時(shí)，也可以通過上述開口，對 通過該開口暴露的基材110a的部分?jǐn)U散雜質(zhì)，以將該部分變成天線 連接用電極100。在圖5的(b)以后，表示本實(shí)施例的RFID芯片900的制造工藝與實(shí)施例1的制造工藝的差異。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(芯片保護(hù)膜110b )上通過賊射 法等形成由Ti或Cr等構(gòu)成的厚度50nm (納米)左右的粘附層120， 并通過濺射法等在該粘附層120上形成100nm左右的后述的鍍敷供電 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。 之后，呈現(xiàn)圖5 (b)所示剖面的晶片110的上述上表面被浸漬到含有 導(dǎo)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(jù) 其與浸漬到電解液中的另一個(gè)電極之間的電位差，用該導(dǎo)體材料進(jìn)行 鍍敷。作電鍍于晶片IIO的主面上的導(dǎo)體材料，使用金等不易腐蝕且 電阻低的導(dǎo)體(例如金屬或合金)即可，據(jù)此，如圖5的(c)所示 形成RFID芯片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(cè)，由用于形成該天線(通過電鍍實(shí)現(xiàn)成膜)的銅薄膜 130與作為銅薄膜130的基底膜的粘附層120構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)擴(kuò)展至 晶片110的主面的大致全部區(qū)域。為了防止由于該層疊結(jié)構(gòu)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(xiàn)象，通過蝕刻 去除層疊結(jié)構(gòu)的"對天線600與天線連接用電極100的電連接不作出 貢獻(xiàn)的部分"、即"夾在天線600與保護(hù)膜110b之間的部分"。特別地， 在通過蝕刻來去除與鄰接的導(dǎo)體層牢固接合的Ti或Cr的粘附層120 時(shí)，積極地對形成在天線600下的粘附層120進(jìn)行側(cè)向蝕刻變得重要， 優(yōu)選對其進(jìn)行長時(shí)間蝕刻。在對由Ti構(gòu)成或以Ti為主成分的粘附層 120進(jìn)行蝕刻時(shí)，使用將硫酸和過氧化氬混合的水溶液即可；在對由 Cr構(gòu)成或以Cr為主成分的粘附層120進(jìn)行蝕刻時(shí)，使用堿性高錳酸 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(jīng)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(biāo)記。相對于后者(天線圖案)的附圖標(biāo)記600A，前者(天線連接用端子)的附圖標(biāo)記為600B。 在上述層疊結(jié)構(gòu)的去除工序中，在RFID芯片900的天線連接用電極 100附近也進(jìn)行粘附層120的側(cè)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(shè) 計(jì)各個(gè)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(cè)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(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)，所以RFID芯片卯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芯片(天線內(nèi)置芯片)900的 RFID標(biāo)簽1200的剖面結(jié)構(gòu)，在圖6B中示出被貼附到被粘體15的 RFID標(biāo)簽1200從該被粘體15剝離時(shí)的剖面形狀。另外，附圖標(biāo)記 600a 600c與上述600A、 600B同樣地，是指由來于廣義的天線(鍍 敷層)600的部件，在后面敘述其定義。RFID芯片900將其晶片100 的底面(形成有天線600的主面的相反一側(cè))按壓到在封緘部件800 上涂敷的粘著劑700上，之后，對該晶片110的天線面(形成有天線 600的主面)和處于未干燥狀態(tài)的粘著劑700的上表面涂敷1層的粘 著劑1000。之后，在使粘著劑IOO保持適度的粘彈性的同時(shí)，使粘著 劑700、 1000干燥，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(biāo) 簽(封緘標(biāo)簽)1200。在本實(shí)施例中，由于天線600是通過電鍍形成 的，所以在其表面(生長面)產(chǎn)生的凹凸擴(kuò)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?yàn)R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(qiáng)度與其接著的粘著劑的 種類也受到限制。但是，由于天線600的表面粗糙，相對該表面呈現(xiàn) 高接著強(qiáng)度的粘著劑的選擇范圍也變寬。例如，即使通過玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度(Tg )高的環(huán)氧化物樹脂也可以緊固地與天線600接著。其結(jié)果， 在將天線600 (特別是天線圖案600A)轉(zhuǎn)印到粘著劑上時(shí)，RFID芯片900易于破壞。在RFID標(biāo)簽1200中，優(yōu)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(biāo)簽1200的基材)的相反一側(cè)， 但即使根據(jù)其用途而與封緘部件800對置，也可以起到一定的效果。 本實(shí)施例的RFID標(biāo)簽12以具有圖6A所示的剖面的狀態(tài)(未使用狀 態(tài))被銷售或提供給用戶，在呈現(xiàn)圖6B所示的剖面的時(shí)刻成為"用過 的"。本實(shí)施例中+兌明的RFID標(biāo)簽1200的用途與實(shí)施例1的RFID 標(biāo)簽12的用途大致相同，例如還可以在封緘部件800的背面涂敷接 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(cè)的封緘部件800作 為"拉環(huán)"的RFID標(biāo)簽1200。在具備通過電鍍形成了天線600的RFID 芯片900的本實(shí)施例的RFID標(biāo)簽1200中，從被粘體15剝離時(shí)天線 600的破壞方法也與實(shí)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(huì)在RFID芯片900上殘 留痕跡，而從其干凈地去除。其殘骸600a被附著在被粘體15上的粘 著劑的殘?jiān)?000R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?jiān)拇蟛糠?00b被轉(zhuǎn)印到粘著劑的殘 渣1000R上。但是，利用與天線連接用端子600B經(jīng)由銅薄膜130接 觸的粘附層120，該殘?jiān)囊徊糠?00c殘留于RFID芯片900的主面 的天線連接用電極100上。其結(jié)果，通過抗鍍敷劑500形成的天線600 的大部分被轉(zhuǎn)印到被著物15 (粘著劑的殘?jiān)?000R)上，構(gòu)成該天線 圖案600A的部分從RFID芯片900的主面上消失。因此，無法通過 外部終端讀出或篡改存儲(chǔ)在RFID芯片卯0中的信息。另外，只要未 對RFID標(biāo)簽1200施加用于將其從被粘體15剝離的外力、換言之只 要由粘著劑700、 1000構(gòu)成的層未被破壞，天線600與RFID芯片卯0 (天線連接用電極IOO)的電連接就會(huì)被保持，且其牢固性(可靠性) 因粘附層120而進(jìn)一步提高。另外，在本實(shí)施例說明的RFID標(biāo)簽1200中，對于封緘部件800、粘著劑700、 1000、以及剝離紙1100，可以利用在實(shí)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的選擇范圍比實(shí)施例1更寬。 (實(shí)施例3 )實(shí)施例1以及實(shí)施例2中說明的RFID標(biāo)簽1200通過在其上搭 載的RFID芯片900的環(huán)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(huán)狀天線或螺旋狀天線進(jìn)行無線通信的載波頻 率限于HF帶(3~30MHz)，如果RFID標(biāo)簽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(biāo)簽中，由于可以通過 UHF帶(300 ~ 3000MHz )的載波與外部終端進(jìn)行無線通信，所以即 使該RFID標(biāo)簽從外部終端離開幾m，也可以在其之間交換信號。本實(shí)施例中說明的RFID標(biāo)簽12000如圖8所示，是將實(shí)施例1 和實(shí)施例2中說明的RFID芯片卯00搭載于在主面上形成有可以與 在其上形成的天線2000感應(yīng)耦合的外部天線3000 (增益天線)的片 8000上而成的。RFID芯片9000在其與天線面的相反一側(cè)通過第1 粘著劑(例如實(shí)施例1的粘著劑7)接著在片8000的主面上。對于片 8000的主面，搭載有RFID芯片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(dǎo)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芯片9000的周緣延伸 的部分(規(guī)定為感應(yīng)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(guī)定為通信部)構(gòu)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(jìn)行無線通信的頻帶由 該長度決定。在片8000的主面上涂敷的第1粘著劑的上表面以及與其接著的 RFID芯片9000的天線面被第2粘著劑(例如實(shí)施例1的粘著劑10) 覆蓋，進(jìn)而在第2粘著劑的膜上貼附剝離紙。RFID標(biāo)簽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(tài)下，RFID芯片卯OO經(jīng)由在其主面上形成的天線2000和與其感應(yīng)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(shí)石皮壞RFID芯片9000的天線 2000， RFID標(biāo)簽12000喪失與外部終端的無線通信功能。即，構(gòu)成 天線2000的導(dǎo)體膜的大部分以接著在第2粘著劑等上的狀態(tài)殘留于 被粘體上，所以在被剝離的RFID標(biāo)簽12000中，RFID芯片9000無 法與外部天線3000電磁耦合。因此，RFID芯片9000無法識(shí)別由來 自外部終端的電波而在外部天線3000中感應(yīng)出的電場。作為進(jìn)一步可靠地阻斷RFID芯片9000與外部終端的相互通信 的措施，優(yōu)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(cè))引入與外部天線3000重疊的"切口 4000，，。片8000的背面 由于易于吸引人的注意力，所以還可被用作簽條(label)。在片8000 的主面上涂敷了上述第1粘著劑或其等價(jià)物的RFID標(biāo)簽12000中， 也可以使該切口 4000從片8000的該背面到達(dá)該主面，另外也可以到 達(dá)外部天線3000。只要未對RFID標(biāo)簽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(huì)臨時(shí)修復(fù)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(yīng)出與來自外部終端的接收電波相對應(yīng)的電 場。如果RFID標(biāo)簽1200從被粘體被剝離，則由第1粘著劑臨時(shí)修 復(fù)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芯片卯OO與外部終端的相互通信。本發(fā)明的RFID封緘標(biāo)簽可以用作能夠通過剝離來防止不慎讀 取的隱私保護(hù)標(biāo)簽、或者可以用作保證未被開封的可靠性保證標(biāo)簽。
權(quán)利要求
1.一種RFID標(biāo)簽，具備具有配置在一個(gè)主面上的天線和與該天線電連接的電路的芯片；以及具有涂敷有粘著層的安裝面的基材，上述芯片通過該粘著層以另一個(gè)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部分和從上述芯片的上述一個(gè)主面離開的第2部分，并且上述芯片以上述一個(gè)主面以及在該一個(gè)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(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標(biāo)簽，在上述芯片的上述一個(gè)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(jù)權(quán)利要求2所述的RFID標(biāo)簽，構(gòu)成上述天線的導(dǎo)體膜與上述絕緣膜相比對上述粘著層呈現(xiàn)更 強(qiáng)的接著力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標(biāo)簽，上述天線由形成在上述芯片的一個(gè)主面上的第1導(dǎo)體膜的圖案 上鍍敷的第2導(dǎo)體膜構(gòu)成，該第l導(dǎo)體膜以保留與該天線的上述第l部分相接的部分的方式 被從該芯片的一個(gè)主面上去除，該天線的上述第2部分與該芯片的一個(gè)主面由上述粘著層隔開。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的RFID標(biāo)簽，上述第l導(dǎo)體膜與構(gòu)成上述天線的上述第2導(dǎo)體膜經(jīng)由粘附層而接合，該第l導(dǎo)體膜與該第2導(dǎo)體膜經(jīng)由該粘附層的接合強(qiáng)度高于該第2導(dǎo)體膜與上述粘著層的接合強(qiáng)度，該第2導(dǎo)體膜與該粘著層的接合強(qiáng)度高于該粘著層與上述芯片 的一個(gè)主面的接合強(qiáng)度。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標(biāo)簽，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(gè)層而成的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標(biāo)簽，在上述基材的安裝面上形成有上述芯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(jù)權(quán)利要求7所述的RFID標(biāo)簽， 上述芯片所具備的上述天線形成為環(huán)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(gòu)成的棒狀天線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種RFID標(biāo)簽。為了保護(hù)存儲(chǔ)在RFID芯片中的信息和證明其可靠性，確保具備該RFID芯片的封緘型RFID標(biāo)簽被貼附到被粘體上時(shí)的牢固性，同時(shí)在從該被粘體被剝離的時(shí)刻可靠地阻斷RFID芯片與外部終端的無線相互通信。在涂敷有粘著層的基材的安裝面上固定RFID芯片而制成的、通過該粘著層被貼附到被粘體的封緘型RFID標(biāo)簽中，與RFID芯片一起在其主面上形成的天線被粘著層掩埋，并且使該天線與粘著層的接著強(qiáng)度高于該天線與該RFID芯片的接合強(qiáng)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(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者大錄范行, 諫田尚哉 申請人:株式會(huì)社日立制作所