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无线通信器件制造装置的制作方法

2022-02-22 10:04:05 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及无线通信器件制造装置。


背景技术:

2.例如在专利文献1中公开了一种将设有天线图案的基膜(天线基材)沿其长度方向朝向安装位置输送,在该安装位置对天线图案粘贴附密封件的 rfic(radio-frequency integrated circuit:射频集成电路)元件(rfic模块) 的rfid标签(无线通信器件)的制造方法。拾取粘贴于带的附密封件的rfic 元件,将该拾取的附密封件的rfic元件粘贴于天线图案。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:国际公开第2018/012391号公报


技术实现要素:

6.实用新型要解决的问题
7.然而,在专利文献1所述的制造方法的情况下,需要将附密封件的rfic 元件从带剥离并拾取,因此该拾取花费时间。其结果是,rfic元件的安装花费时间。
8.因此,本实用新型的课题在于,针对具有天线图案和包含rfic芯片的 rfic模块的无线通信器件,在短时间内将rfic模块安装于天线图案。
9.用于解决问题的方案
10.为了解决上述技术的课题,根据本实用新型的一技术方案,提供一种无线通信器件的制造方法,其中,
11.将具有天线图案的材料片材朝向安装位置输送,该天线图案包含第1结合部和第2结合部,
12.将粘接构件设于到达所述安装位置之前的所述材料片材,
13.安装装置在拾取位置将包含rfic芯片和与所述rfic芯片相连接的第1 端子电极和第2端子电极的rfic模块拾取,
14.所述安装装置在所述安装位置将拾取的rfic模块以所述第1结合部与所述第1端子电极相对并且所述第2结合部与所述第2端子电极相对的方式安装于所述材料片材上的所述粘接构件。
15.另外,根据本实用新型的另一技术方案,提供一种无线通信器件制造装置,其中,
16.该无线通信器件制造装置具有:
17.输送装置,其将具有天线图案的材料片材朝向安装位置输送,该天线图案包含第1结合部和第2结合部;
18.涂布装置,其将粘接构件涂布于到达所述安装位置之前的所述材料片材;
19.安装装置,其在拾取位置将包含rfic芯片和与所述rfic芯片相连接的第1端子电
极和第2端子电极的rfic模块拾取,在所述安装位置将拾取的 rfic模块以所述第1结合部与所述第1端子电极相对并且所述第2结合部与所述第2端子电极相对的方式安装于所述材料片材上的所述粘接构件;以及
20.回收卷轴,其卷取在所述安装位置被安装了所述rfic模块的材料片材,
21.在所述回收卷轴的卷绕轴的半径为r且所述rfic模块的厚度为h的情况下,所述粘接构件相对于所述rfic模块在卷绕方向上突出的突出量b满足数式2,
22.[数2]
[0023][0024]
另外,根据本实用新型的另一技术方案,提供一种无线通信器件制造装置,其中,
[0025]
该无线通信器件制造装置具有:
[0026]
输送装置,其将具有天线图案的材料片材朝向安装位置输送,该天线图案包含第1结合部和第2结合部;
[0027]
涂布装置,其将粘接构件涂布于到达所述安装位置之前的所述材料片材;
[0028]
安装装置,其在拾取位置将包含rfic芯片和与所述rfic芯片相连接的第1端子电极和第2端子电极的rfic模块拾取,在所述安装位置将拾取的 rfic模块以所述第1结合部与所述第1端子电极相对并且所述第2结合部与所述第2端子电极相对的方式安装于所述材料片材上的所述粘接构件;以及
[0029]
夹持辊对,其夹持所述rfic模块安装于所述粘接构件的所述材料片材,将所述rfic模块粘接于所述粘接构件。
[0030]
实用新型的效果
[0031]
根据本实用新型,针对具有天线图案和包含rfic芯片的rfic模块的无线通信器件,能够在短时间内将rfic模块安装于天线图案。
附图说明
[0032]
图1是无线通信器件的立体图。
[0033]
图2是无线通信器件的分解立体图。
[0034]
图3是无线通信器件的俯视图。
[0035]
图4是rfic模块的分解立体图。
[0036]
图5是无线通信器件的等效电路图。
[0037]
图6是无线通信器件的局部的剖视图。
[0038]
图7是本实用新型的一实施方式的无线通信器件制造装置的概略的结构图。
[0039]
图8是安装rfic模块的过程中的材料片材的立体图。
[0040]
图9是表示从拾取位置朝向安装位置移动的过程中的安装头的图。
[0041]
图10是表示由回收卷轴卷绕回收的材料片材中的rfic模块和粘合层的图。
[0042]
图11是简略地表示粘合层的突出量b、回收卷轴的卷绕轴的半径r以及 rfic模块的厚度h的几何关系的图。
[0043]
图12a是表示在安装单元将多个rfic模块安装于材料片材的期间执行的第1输送动作的图。
[0044]
图12b是表示在安装单元拾取多个rfic模块的期间执行的第2输送动作的图。
[0045]
图13是本实用新型的另一实施方式的无线通信器件制造装置的概略的结构图。
[0046]
图14是本实用新型的又一实施方式的无线通信器件的俯视图。
[0047]
图15是图14所示的无线通信器件的局部的剖视图。
[0048]
图16是图14所示的无线通信器件中的rfic模块的分解立体图。
[0049]
图17是图14所示的无线通信器件的等效电路图。
具体实施方式
[0050]
在本实用新型的一技术方案的无线通信器件的制造方法中,将具有天线图案的材料片材朝向安装位置输送,该天线图案包含第1结合部和第2结合部,将粘接构件设于到达所述安装位置之前的所述材料片材,安装装置在拾取位置将包含rfic芯片和与所述rfic芯片相连接的第1端子电极和第2端子电极的rfic模块拾取,所述安装装置在所述安装位置将拾取的rfic模块以所述第1结合部与所述第1端子电极相对并且所述第2结合部与所述第2端子电极相对的方式安装于所述材料片材上的所述粘接构件。
[0051]
根据这样的技术方案,针对具有天线图案和包含rfic芯片的rfic模块的无线通信器件,能够在短时间内将rfic模块安装于天线图案。
[0052]
例如,也可以是,从卷绕所述材料片材的供给卷轴拉出所述材料片材并朝向安装位置输送,所述材料片材具有所述天线图案,所述粘接构件为绝缘性的粘合层,设于被卷绕于所述供给卷轴的状态的所述材料片材。
[0053]
例如,在沿所述材料片材、所述粘接构件以及所述rfic模块的层叠方向看时,所述第1结合部的尺寸比所述第1端子电极的尺寸大,并且所述第2结合部的尺寸比所述第2端子电极的尺寸大,在沿所述层叠方向看时,以所述第1端子电极能够位于所述第1结合部的中央并且所述第2端子电极能够位于所述第2结合部的中央的方式来规定所述第1结合部与第2结合部之间的间距间隔以及所述第1端子电极与第2端子电极之间的间距间隔。由此,即使rfic 模块相对于材料片材的粘接位置产生一些偏差,第1端子电极与第1结合部也能够彼此相对地电连接,并且第2端子电极与第2结合部也能够彼此相对地电连接。其结果是,只要将rfic模块以一定程度的精度相对于材料片材定位即可,因此,能够高速地将rfic模块安装于天线图案。
[0054]
例如,在沿所述层叠方向看时,以最小面积内含所述第1端子电极和第2 端子电极的第1区域比所述粘接构件小且位于所述粘接构件的轮廓线内,并且所述粘接构件比以最小面积内含所述第1结合部和第2结合部的第2区域小且位于所述第2区域内。由此,若将rfic模块相对于第1结合部和第2结合部定位,则能够将该rfic模块可靠地相对于粘接构件安装。
[0055]
例如,所述安装装置具有安装头,该安装头具有分别吸附保持所述rfic 模块的多个吸附保持嘴,在所述安装头的多个吸附保持嘴分别在所述拾取位置拾取所述rfic模块的期间,将所述材料片材朝向所述安装位置输送,在所述安装头的多个吸附保持嘴将所述rfic模块安装于所述材料片材的所述粘接构件的期间,将材料片材的位于所述安装位置的部分固定。由此,能够在短时间内将多个rfic模块安装于天线图案。
[0056]
例如,也可以是,利用回收卷轴卷取在所述安装位置被安装了所述rfic 模块的材
料片材。
[0057]
例如,优选的是,在所述回收卷轴的卷绕轴的半径为r且所述rfic模块的厚度为h的情况下,所述粘接构件相对于所述rfic模块在卷绕方向上突出的突出量b满足数式1。由此,能够抑制粘接构件附着于隔着rfic模块与粘接构件相对的材料片材。
[0058]
[数1]
[0059][0060]
例如,也可以是,所述rfic模块具有设于所述rfic芯片与所述第1端子电极和第2端子电极之间的匹配电路。由此,即使产生结合部与端子电极之间的距离的偏差、即电容的偏差,实际上也不会对无线通信器件的通信特性造成影响。
[0061]
本实用新型的一技术方案的无线通信器件制造装置具有:输送装置,其将具有天线图案的材料片材朝向安装位置输送,该天线图案包含第1结合部和第2结合部;涂布装置,其将粘接构件涂布于到达所述安装位置之前的所述材料片材;以及安装装置,其在拾取位置将包含rfic芯片和与所述rfic 芯片相连接的第1端子电极和第2端子电极的rfic模块拾取,在所述安装位置将拾取的rfic模块以所述第1结合部与所述第1端子电极相对并且所述第2结合部与所述第2端子电极相对的方式安装于所述材料片材上的所述粘接构件。
[0062]
根据这样的技术方案,针对具有天线图案和包含rfic芯片的rfic模块的无线通信器件,能够在短时间内将rfic模块安装于天线图案。
[0063]
以下参照附图说明本实用新型的实施方式。
[0064]
图1是利用本实用新型的一实施方式的无线通信器件制造装置制造的无线通信器件的立体图,图2是无线通信器件的分解立体图。在图中,x-y- z坐标系是为了易于理解实用新型而标注的,并不用于限定本实用新型。x 轴方向表示无线通信器件的长度方向,y轴方向表示宽度方向,z轴方向表示厚度方向。
[0065]
如图1所示,无线通信器件10为条带状,作为所谓的rfid (radio-frequency identification:射频识别)标签使用。
[0066]
具体而言,如图2所示,无线通信器件10具有天线构件20和设于天线构件20的rfic(radio-frequency integrated circuit:射频集成电路)模块30。另外,作为为了用作rfid标签的结构要素,无线通信器件10具有双面带12、衬纸14、印刷标签16以及粘合剂18。在本说明书中,“粘合”的意思为“压敏性粘接”。
[0067]
双面带12为具有挠性的带,具有在其厚度方向(z轴方向)上相对的粘合面12a、12b。一个粘合面12a粘贴于天线构件20的设有rfic模块30的第1 主面20a整体。由此,双面带12作为保护天线构件20的第1主面20a即覆盖保护rfic模块30的覆盖构件发挥功能。另外,另一个粘合面12b在无线通信器件10粘贴于物品时使用,在非使用时由衬纸14覆盖并保护。
[0068]
在印刷标签16印刷有例如关于粘贴有无线通信器件10作为rfid标签的物品的信息(例如物品名、条形码等)等。例如,利用打印机在印刷标签16 印刷信息。印刷标签16借助粘合剂18粘贴于天线构件20的第2主面20b。
[0069]
图3是无线通信器件的俯视图。
[0070]
如图3所示,无线通信器件10的天线构件20为条带状(细长的矩形形状),具有天线
基材22和设于天线基材22的一个表面22a(天线构件20的第1主面 20a)的天线图案24a、24b。
[0071]
天线基材22为由聚酰亚胺树脂等绝缘材料制成的挠性的片状的构件。如图2和图3所示,天线基材22具有作为天线构件20的第1主面20a和第2主面20b 发挥功能的表面22a、22b。天线构件20的主要的结构要素即天线基材22具有挠性,因此,天线构件20也能够具有挠性。
[0072]
天线图案24a、24b作为无线通信器件10与外部的通信装置(例如在无线通信器件10作为rfid标签使用的情况下为读取器/写入器)进行无线通信用的天线使用。在本实施方式的情况下,天线图案24a、24b是由例如银、铜、铝等的金属箔制成的导体图案。
[0073]
另外,天线图案24a、24b包含用于接收/发送电波的辐射部24aa、24ba 和用于与rfic模块30电连接的结合部24ab、24bb(第1结合部和第2结合部)。
[0074]
在本实施方式1的情况下,天线图案24a、24b的辐射部24aa、24ba为偶极天线,呈蜿蜒曲折状。另外,辐射部24aa、24ba分别从设于天线基材22 的长度方向(x轴方向)的中央部分的结合部24ab、24bb朝向该天线基材22 的两端延伸。
[0075]
天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb与rfic模块30的端子电极电连接,对此的详细说明见后述。结合部24ab、24bb分别为矩形形状的焊盘。
[0076]
图4是rfic模块30的分解立体图。图5是无线通信器件的等效电路图。
[0077]
如图4和图5所示,rfic模块30是借助天线图案24a、24b以例如900mhz 段即uhf段的通信频率进行无线通信的器件。
[0078]
如图4所示,在本实施方式的情况下,rfic模块30为多层构造体。具体而言,作为主要的结构要素即模块基材,rfic模块30具有由绝缘材料制成并层叠的两张薄板状的绝缘片材32a、32b。绝缘片材32a、32b分别为由聚酰亚胺、液晶聚合物等绝缘材料制成的挠性的片材。
[0079]
如图4和图5所示,rfic模块30具有rfic芯片34和与该rfic芯片34相连接的端子电极36a、36b(第1端子电极和第2端子电极)。另外,rfic模块30 具有设于rfic芯片34与端子电极36a、36b之间的匹配电路38。模块基材即包括绝缘片材32a、32b的层叠体与rfic芯片34相比,平面尺寸较大。更具体而言,在对设有rfic芯片34的、模块基材的主面俯视时,模块基材的外形尺寸比rfic芯片34的外形尺寸大(在模块基材的轮廓内能够包含rfic芯片 34的尺寸关系)。
[0080]
rfic芯片34为以uhf段的频率(通信频率)驱动的芯片,具有在以硅等半导体为材料的半导体基板内置各种元件而成的构造。另外,rfic芯片34 具有第1输入输出端子34a和第2输入输出端子34b。并且,如图5所示,rfic 芯片34具有内部电容(电容:rfic芯片自身具有的自身固有电容)c1。在此,端子电极36a、36b的面积比第1输入输出端子34a、第2输入输出端子34b 的面积大。由此,无线通信器件10的生产率提高。其原因在于,与将rfic 芯片34的第1输入输出端子34a和第2输入输出端子34b直接对位于天线图案 24a、24b的结合部24ab、24bb上的情形相比,将rfic模块30对位于天线图案24a、24b较为容易。
[0081]
另外,如图4所示,rfic芯片34内置于多层构造体即rfic模块30。具体而言,rfic芯片34配置于绝缘片材32a上,被密封在形成于该绝缘片材32a 上的树脂封装件40内。树脂封装件40由例如聚氨酯等弹性树脂或热熔性树脂制成。rfic芯片34由该树脂封装件40保护。
另外,通过该树脂封装件40,包括挠性的绝缘片材32a、32b的多层构造体的rfic模块30的挠曲刚度提高。其结果是,能够将内置有rfic芯片34的rfic模块30与电子部件同样地通过送料器等部件供给装置进行处理(rfic芯片34单体有可能产生破片等破损,因此无法通过送料器等进行处理)。
[0082]
端子电极36a、36b为由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案,设于构成rfic模块30的第1主面30a的绝缘片材32b的内侧面32ba(与第1主面30a 相反的一侧且与绝缘片材32a相对的面)。即,在本实施方式的情况下,端子电极36a、36b不暴露于rfic模块30的外部,而是内置于rfic模块30。另外,端子电极36a、36b的形状为矩形形状。此外,该端子电极36a、36b是用于与天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb电连接的电极,对此的说明见后述。
[0083]
如图5所示,设于rfic芯片34与端子电极36a、36b之间的匹配电路38 由多个电感元件42a~42e构成。
[0084]
多个电感元件42a~42e分别由分别设于绝缘片材32a、32b的导体图案构成。
[0085]
在rfic模块30的绝缘片材32a的外侧面32aa(设有树脂封装件40的面) 设有由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案44、46。导体图案44、46分别为螺旋线圈状的图案,在外周侧端具有用于与rfic芯片34电连接的焊盘部 44a、46a。此外,焊盘部44a和rfic芯片34的第1输入输出端子34a借助例如焊料或导电性粘接剂电连接。同样地,焊盘部46a和第2输入输出端子34b也电连接。
[0086]
绝缘片材32a上的一个螺旋线圈状的导体图案44如图5所示,构成具有电感l1的电感元件42a。另外,另一个螺旋线圈状的导体图案46构成具有电感 l2的电感元件42b。
[0087]
在与绝缘片材32a相邻的绝缘片材32b设有由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案48。导体图案48包含端子电极36a、36b、螺旋线圈部48a、48b 以及蜿蜒曲折部48c。在绝缘片材32b中,螺旋线圈部48a、48b和蜿蜒曲折部 48c配置于端子电极36a、36b之间。
[0088]
绝缘片材32b上的导体图案48中的一个螺旋线圈部48a与端子电极36a 电连接。另外,螺旋线圈部48a的中心侧端48d借助形成于绝缘片材32a的通孔导体等层间连接导体50与该绝缘片材32a上的螺旋线圈状的导体图案44的中心侧端44b电连接。另外,以流经导体图案44的电流和流经螺旋线圈部48a 的电流的绕转方向相同的方式构成螺旋线圈部48a。并且,螺旋线圈部48a如图5所示,构成具有电感l3的电感元件42c。
[0089]
绝缘片材32b上的导体图案48中的另一个螺旋线圈部48b与端子电极 36b电连接。另外,螺旋线圈部48b的中心侧端48e借助形成于绝缘片材32a 的通孔导体等层间连接导体52与该绝缘片材32a上的螺旋线圈状的导体图案 46的中心侧端46b电连接。另外,以流经导体图案46的电流和流经螺旋线圈部48b的电流的绕转方向相同的方式构成螺旋线圈部48b。并且,螺旋线圈部 48b如图5所示,构成具有电感l4的电感元件42d。
[0090]
绝缘片材32b上的导体图案48中的蜿蜒曲折部48c将一个螺旋线圈部48a 的外周侧端和另一个螺旋线圈部48b的外周侧端电连接。另外,蜿蜒曲折部 48c如图5所示,构成具有电感l5的电感元件42e。
[0091]
rfic芯片34与端子电极36a、36b之间的阻抗通过包含这样的电感元件 42a~42e(也包含rfic芯片34的自身固有电容c1)的匹配电路38以预定的频率(通信频率)匹配。
[0092]
根据这样的无线通信器件10,当天线图案24a、24b接收uhf段的预定的频率(通信频率)的电波(信号)时,与信号相对应的电流从天线图案24a、 24b流向rfic芯片34。rfic芯
片34在受到该电流的供给后驱动,将与存储于该rfic芯片34的内部的存储部(未图示)的信息相对应的电流(信号)向天线图案24a、24b输出。然后,与该电流相对应的电波(信号)从天线图案 24a、24b辐射。
[0093]
以上说明了无线通信器件10中的天线构件20和rfic模块30各自的结构。以下说明它们之间的机械连接和电连接。
[0094]
图6是无线通信器件的局部剖视图。
[0095]
如图6所示,本实施方式的情况下,在天线构件20的设有天线图案24a、 24b的第1主面20a与rfic模块30的第1主面30a之间设有绝缘性的粘合层80来作为粘接构件。
[0096]
粘合层80为绝缘性的粘合剂的薄膜。另外,粘合层80由例如橡胶类、丙烯酸类、硅酮类、聚氨酯类的粘合剂制成,具有弹性。
[0097]
在此,对“粘合层”进行说明。“粘合层”为“粘接构件”的一种,介于两个物体之间将该两个物体彼此粘接起来。在本说明书中,“粘合层”的意思为“压敏性粘接层”,相对于“其他的粘接构件”明确区分开。
[0098]
在本说明书中,“粘合层”为,在夹在两个物体之间将该两个物体彼此粘接的状态时,实际具有弹性的固体或实际具有粘性的液体。“粘合层”基本上在即将粘接两个物体之前和刚粘贴两个物体之后不发生相位变化。此外,“粘合层”为了容易相对于物体的表面涂布(为了提高流动性),有时包含溶剂。在该情况下,相对于物体的表面的涂布结束并且溶剂充分挥发之后,进行两个物体的粘接。
[0099]
另外,“粘合层”通过与物体压在一起而与该物体粘接。因此,“粘合层”的粘接力较低,但能够使物体不破坏地与“粘合层”分离。此外,粘合力通过例如由iec60454-2规定的试验方法测量。
[0100]
相对于“粘合层”而言,“其他的粘接构件”通常为,在夹在两个物体之间将该两个物体彼此粘接的状态时,实际不具有弹性且较硬的固体。因此,“其他的粘接构件”在粘接前通常为液体,通过固化才与物体粘接。“其他的粘接构件”例如是因热而固化的环氧类的热固化性粘接剂的层。另外,例如通过照射光而固化的光固化性树脂也包含在“其他的粘接构件”中。并且,广义上而言,焊料也包含在“其他的粘接构件”中。在“其他的粘接构件”的情况下,较粘合层而言粘接力较高,因此不易与物体分离,若强行分离,则有可能物体的粘接面局部地破坏。
[0101]
在比较“粘合层”和“其他的粘接构件”的情况下,当处于粘接状态的两个物体例如产生弯曲变形等变形时,“其他的粘接构件”较“粘合层”而言容易破坏。其原因在于,“其他的粘接构件”比“粘合层”硬,变形阻力较高。另一方面,“粘合层”较“其他的粘接构件”而言变形阻力较低,因此,“粘合层”自身与物体的变形相应地变形,从而能够缓和应力集中,防止自身的破坏。
[0102]
借助具备这样的特性的粘合层80,将rfic模块30相对于天线构件20粘接。
[0103]
具体而言,如图6所示,粘合层80夹在天线构件20的天线图案24a、24b 中的结合部24ab、24bb与rfic模块30的端子电极36a、36b之间,将它们粘接。由此,结合部24ab和端子电极36a经由粘合层80和绝缘片材32b电容耦合(如图5所示,形成电容c2)。同样地,结合部24bb和端子电极36b经由粘合层80和绝缘片材32b电容耦合(形成电容c3)。通过这样的粘接,端子电极36a、36b不会与结合部24ab、24bb直接接触。另外,通过这样的电容耦合,rfic
模块30内的rfic芯片34能够借助天线图案24a、24b进行无线通信。
[0104]
此外,由于经由粘合层80进行电容耦合,因此可能产生结合部24ab、 24bb与端子电极36a、36b之间的距离的偏差即电容c2、c3的偏差。但是,如图5所示,由于rfic芯片34与端子电极36a、36b之间通过匹配电路38以预定的谐振频率(通信频率)进行了匹配,因此,即使电容c2、c3产生偏差,实际上对无线通信器件10的通信特性(例如通信距离等)也没有影响。
[0105]
接下来,说明借助这样的粘合层80将rfic模块30相对于天线构件20粘接的方法。
[0106]
图7是本实用新型的一实施方式的无线通信器件制造装置的概略的结构图。
[0107]
图7所示的无线通信器件制造装置100构成为,将rfic模块30安装于天线构件20,具体而言,将rfic模块30借助粘合层80粘贴于天线构件20。
[0108]
如图7所示,无线通信器件制造装置100包含:输送单元102,其将长条的材料片材s沿其长度方向输送,该长条的材料片材s在之后的工序中被分割为多个并加工为天线构件20;以及安装单元(安装装置)104,其将rfic模块30安装于该材料片材s。
[0109]
图8是安装rfic模块的过程中的材料片材的立体图。
[0110]
如图8所示,在材料片材s形成有多个天线构件20的天线图案24a、24b。此外,本实施方式的情况下,以在之后的工序中分割的天线构件20的长度方向(x轴方向)与材料片材s的宽度方向(与输送方向正交的方向)一致的方式形成多个天线图案24a、24b。
[0111]
另外,如图8所示,在安装rfic模块30之前,在材料片材s设有多个粘合层80。即,未在rfic模块30设置粘合层80。附有这样的粘合层80的材料片材s构成为,由无线通信器件制造装置100中的输送单元102进行输送。此外,粘合层80例如通过使用丝网印刷机将粘合剂丝网印刷(涂布)于材料片材s 而形成。
[0112]
因此,本实施方式的情况下,如图7所示,输送单元102具有将材料片材 s卷绕的供给卷轴110和将安装rfic模块30之后的材料片材s卷绕并回收的回收卷轴112。并且,输送单元102具有驱动供给卷轴110进行旋转的马达114和驱动回收卷轴112进行旋转的马达116。
[0113]
在本实施方式的情况下,在供给卷轴110卷绕有长条的材料片材s,如图 8所示,在该长条的材料片材s形成有多个天线图案24a、24b,在该天线图案24a、24b各自的结合部24ab、24bb上设有粘合层80。此外,本实施方式的情况下,以粘合层80相对于材料片材s而言位于外周侧的方式将材料片材s 卷绕于供给卷轴110。
[0114]
供给卷轴110由马达114驱动而旋转。由此,从供给卷轴110送出材料片材s。此外,关于马达114的驱动时机见后述。
[0115]
输送单元102构成为,将从供给卷轴110拉出的材料片材s朝向安装位置 mp输送。在本实施方式的情况下,安装位置mp设于供给卷轴110与回收卷轴112之间。
[0116]
安装单元104将rfic模块30相对于材料片材s的位于安装位置mp的部分安装。
[0117]
安装单元104为所谓的拾放(pick and place)方式的部件安装装置,具有安装头120,该安装头120在拾取位置拾取rfic模块30,将该拾取的rfic模块30配置(安装)于材料片材s的位于安装位置mp的部分。
[0118]
图9是表示从拾取位置朝向安装位置移动的过程中的安装头的图。
[0119]
如图9所示,本实施方式的情况下,安装头120构成为,能够在多个rfic 模块30待机的拾取位置pp与将rfic模块30安装于材料片材s的安装位置mp 之间移动。具体而言,安
装头120构成为,能够沿水平方向(x轴方向、y轴方向)和铅垂方向(z轴方向)移动。
[0120]
另外,安装头120具有分别吸附保持rfic模块30的多个吸附保持嘴122。在本实施方式的情况下,安装头120具有12个吸附保持嘴122。各吸附保持嘴 122如图8所示,在其顶端吸附保持rfic模块30。另外,各吸附保持嘴122为了在拾取位置pp拾取rfic模块30,并且为了在安装位置mp将rfic模块30安装于材料片材s,以能够沿铅垂方向(z轴方向)移动的方式设于安装头120。
[0121]
并且,如图9所示,安装头120是所谓的旋转头,构成为,使12个吸附保持嘴122以沿铅垂方向(z轴方向)延伸的旋转中心线cr为中心绕转。由此,能够利用12个吸附保持嘴122在短时间内拾取12个rfic模块30。
[0122]
如图7所示,本实施方式的情况下,安装单元104具有用于在安装位置 mp固定材料片材s的吸附式的升降工作台124。升降工作台124在由安装头 120进行的多个rfic模块30相对于材料片材s的安装开始之前上升,与材料片材s相接触。在升降工作台124的与材料片材s接触的接触面形成有多个抽吸孔(未图示)。通过泵(未图示)经由该多个抽吸孔来抽吸与接触面相接触的材料片材s,从而将材料片材s吸附于升降工作台124,即,固定在安装位置mp。通过这样的升降工作台124,安装头120能够相对于固定的材料片材s 安装srfic模块30。当多个rfic模块30的安装结束时,升降工作台124结束对材料片材s的抽吸,以离开材料片材s的方式下降。
[0123]
如图7所示,安装单元104具有对材料片材s的固定于升降工作台124的部分进行拍摄的拍摄相机126。安装单元104通过图像处理从拍摄相机126的拍摄图像中抽取材料片材s的对准标记的图像,确定出拍摄图像中的对准标记的图像的位置和姿势。另外,安装单元104基于预先已知的拍摄相机126的位置和拍摄方向以及已确定的拍摄图像中的对准标记的图像的位置和姿势,来确定出固定于升降工作台124的材料片材s的位置和姿势。然后,安装单元104 基于已确定的材料片材s的位置和姿势,对安装头120进行定位。此外,也能够将天线图案24a、24b用作对准标记。
[0124]
通过在安装位置mp固定材料片材s的升降工作台124和用于确定出由该升降工作台124固定的材料片材s的位置和姿势的拍摄相机126,安装头120 能够将rfic模块30相对于材料片材s上的粘合层80准确地安装。即,如图6 所示,能够以天线图案24a的结合部24ab和端子电极36a隔着粘合层80相对并且天线图案24b的结合部24bb和端子电极36b隔着粘合层80相对的方式,将rfic模块30相对于粘合层80安装。
[0125]
此外,利用安装单元104将rfic模块30相对于粘合层80暂时粘接,理由见后述。即,以在材料片材s的安装有rfic模块30的部分从安装位置mp移动至回收卷轴112的过程中该rfic模块30不会从粘合层80脱落的程度,利用例如50g的吸附保持嘴122的按压力将rfic模块30相对于粘合层80暂时粘接。
[0126]
如图7所示,输送单元102构成为,将材料片材s的在安装位置mp安装 rfic模块30之后的部分朝向回收卷轴112输送。
[0127]
回收卷轴112由马达116驱动而进行旋转,由此,将材料片材s的安装有 rfic模块30的部分卷取并回收。通过由回收卷轴112进行卷取,rfic模块30 相对于粘合层80真正粘接。对此进行说明。
[0128]
在图10中表示由回收卷轴112卷绕回收的材料片材中的rfic模块和粘合层。
[0129]
如图10所示,对材料片材s的安装有rfic模块30的部分作用有来自材料片材s的位于该部分的外周侧的其他部分的紧固力t。该紧固力t作用于rfic 模块30,rfic模块30被朝向粘合层80施力。由此,随着时间的经过,空气从 rfic模块30与粘合层80之间排出,rfic模块30相对于粘合层80以该rfic模块30与粘合层80无间隙地紧贴的方式真正粘接。
[0130]
在回收卷轴112中,粘合层80和材料片材s的与该粘合层80隔着rfic模块 30相对的部分(本实施方式的情况下为材料片材s的相对于粘合层80而言位于外周侧的部分)由于在它们之间存在rfic模块30,因此不会彼此粘接。但是,如图10所示,若粘合层80相对于rfic模块30在材料片材s的卷绕方向上突出的突出量b过大,则粘合层80有可能与材料片材s的位于该粘合层80的外周侧的部分粘接。
[0131]
为了防止粘合层80粘接于材料片材s的位于该粘合层80的外周侧的部分,粘合层80的突出量b为满足数式1的值即可。
[0132]
[数2]
[0133][0134]
在此,r为回收卷轴112的卷绕轴的半径,h为rfic模块30的厚度。此外,图11是简略地表示粘合层的突出量b、回收卷轴的卷绕轴的半径r以及rfic 模块的厚度h的几何关系的图。能够基于该图11所示的几何关系导出数式1,基于数式1,根据回收卷轴112的卷绕轴的半径r和rfic模块30的厚度h来决定粘合层80的突出量b。例如,在半径r为720mm且高度h为230μm的情况下,突出量b小于基于数式1计算出的大约2000μm,例如决定为450μm。
[0135]
此外,材料片材s的图10所示的卷绕于回收卷轴112的部分的紧固力t也由材料片材s的弹性力(即,因卷绕而伸长的部分欲恢复原状的复原力)产生。
[0136]
以下说明无线通信器件制造装置100的动作。尤其说明输送单元102的动作。
[0137]
输送单元102的动作大致分为在安装单元104的安装头120将多个rfic模块30安装于材料片材s的期间执行的第1输送动作和在安装单元104的安装头120拾取多个rfic模块30的期间执行的第2输送动作。
[0138]
图12a是表示在安装单元将多个rfic模块安装于材料片材的期间执行的第1输送动作的图。图12b是表示在安装单元拾取多个rfic模块的期间执行的第2输送动作的图。
[0139]
如图12a所示,在安装单元104的安装头120在安装位置mp将多个rfic 模块30安装于材料片材s上的多个粘合层80的期间,供给卷轴110、回收卷轴 112不旋转(马达114、116不驱动)。另外,材料片材s的位于安装位置mp的部分通过升降工作台124固定。
[0140]
如图12b所示,在安装头120未进行安装的期间,即,在安装头120离开安装位置mp并在拾取位置pp拾取多个rfic模块30的期间,供给卷轴110、回收卷轴112旋转(马达114、116驱动)。另外,升降工作台124离开材料片材s 的位于安装位置mp的部分。由此,材料片材s的安装有rfic模块30的部分被朝向回收卷轴112输送,与此同时,材料片材s的接下来要安装rfic模块30 的部分被从供给卷轴110朝向安装位置mp输送。
[0141]
通过这样的图12a和图12b所示的材料片材s的输送控制,安装单元104 能够在短时间内将rfic模块30安装于材料片材s的粘合层80。
[0142]
另外,无线通信器件10构成为能够在短时间内将rfic模块30安装于材料片材s的粘合层80。
[0143]
首先,如图2所示,在沿rfic模块30、粘合层80以及天线构件20的层叠方向(z轴方向)看时,天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb的尺寸分别大于rfic模块30的对应的端子电极36a、36b的尺寸。并且,在沿层叠方向看时,以端子电极36a能够位于结合部24ab的中央并且端子电极36b能够位于结合部24bb的中央的方式来规定端子电极36a与端子电极36b之间的间距间隔以及结合部24ab与结合部24bb之间的间距间隔。
[0144]
通过这样的结构,即使rfic模块30相对于天线构件20的粘接位置产生一些偏差,端子电极36a与结合部24ab也能够彼此相对地电连接(电容耦合),并且端子电极36b与结合部24bb也能够彼此相对地电连接(电容耦合)。其结果是,安装单元104只要将安装头120的吸附保持嘴122以一定程度的精度相对于材料片材s定位即可,因此,能够使安装头120高速地移动。
[0145]
另外,由于能够在短时间内将rfic模块30高精度地定位于天线构件20,因此,能够在短时间内将rfic模块30安装于材料片材s(天线构件20)。例如,在安装头120开始多个rfic模块30的安装之前,利用拍摄相机126对材料片材 s的在升降工作台124上的部分中的多个天线图案24a、24b全部进行拍摄。接下来,抽取拍摄相机126的拍摄图像中的全部的结合部24ab、24bb的图像。此时,由于结合部24ab、24bb的尺寸较大,因此,能够以较高的精度确定出拍摄图像中的该结合部的图像的位置和姿势。其结果是,容易在短时间内高精度地将rfic模块30的端子电极36a、36b相对于天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb定位。
[0146]
与上述不同,在天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb的尺寸相对于端子电极36a、36b的尺寸相等或较小的情况下,需要以较高的精度将安装头120的吸附保持嘴122相对于材料片材s定位。因此,安装头120的高速移动受到限制。另外,在利用拍摄相机126对材料片材s的在升降工作台124上的部分中的多个天线图案24a、24b全部进行拍摄的情况下,由于结合部24ab、 24bb的尺寸较小,因此,有可能无法以较高的精度确定拍摄图像中的该结合部的图像的位置和姿势,或者根据情况可能发生确定不良。因此,需要对拍摄图像进行图像处理和/或利用高分辨率的相机逐一拍摄升降工作台124上的天线图案。因而,天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb的位置和姿势的确定花费时间,作为其结果,rfic模块30的端子电极36a、36b相对于结合部24ab、24bb的定位需要时间。
[0147]
关于定位精度而言,当然,与rfic芯片34没有像rfic模块30那样模块化而直接安装于天线构件20的情况相比,不需要较高的定位精度。即,如图 4所示,在相较于rfic模块30的端子电极36a、36b而言尺寸、间距间隔较小的rfic芯片34的第1输入输出端子34a和第2输入输出端子34b的情况下,定位精度比端子电极36a、36b的定位精度高。因此,在未模块化的情况下,定位需要时间。因而,通过rfic芯片34模块化为rfic模块30,也能够使安装短时间化。
[0148]
接下来,如图3所示,在沿rfic模块30、粘合层80以及天线构件20的层叠方向(z轴方向)看时,以最小面积内含rfic模块30的端子电极36a、36b 的第1区域s1比粘合层80小,且位于该粘合层80的轮廓线内。并且该粘合层 80比以最小面积内含结合部24ab、24bb的第2区域s2小,且位于该第2区域 s2内。
[0149]
通过这样在天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb上将粘合层80设为比rfic模块30大,从而若将rfic模块30相对于结合部24ab、24bb定位,则能够将该rfic模块30相对于粘合层80可靠地安装。此外,在拍摄相机126的拍摄图像中,粘合层80的图像的轮廓相较于天
线图案24a、24b的结合部24ab、 24bb的图像而言为不规则形状且不明确,因此难以抽取粘合层80的图像。因此,难以基于拍摄图像来确定粘合层80的位置、姿势。因而,相对于粘合层 80进行定位较为困难。
[0150]
另外,由于粘合层80不从天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb突出地设置,因此,与粘合层80超出结合部24ab、24bb的轮廓而设置的情况相比,容易从供给卷轴110拉出材料片材s。另外,在卷绕于回收卷轴112时,粘合层80不易附着于材料片材s的隔着rfic模块30与粘合层80相对的部分。
[0151]
根据如以上那样的实施方式,在具有天线图案24a、24b和包含rfic芯片34的rfic模块30的无线通信器件10中,能够在短时间内将rfic模块30安装于天线图案24a、24b。
[0152]
具体而言,由于粘合层80设于材料片材s(天线构件20),而不是rfic 模块30,因此能够在短时间内拾取rfic模块30。
[0153]
以上举出上述的实施方式说明了本实用新型,但本实用新型的实施方式并不限定于此。
[0154]
例如,在上述的实施方式的情况下,如图9所示,将rfic模块30安装于材料片材s的粘合层80的安装单元104的安装头120具有12个吸附保持嘴122,从而能够一次性将12个rfic模块30从拾取位置向安装位置输送。但是,在与其不同的实施方式中,能够一次性从拾取位置向安装位置输送的rfic模块的个数也可以是12个以上,例如是24个,另外也可以小于12个。
[0155]
另外,在上述的实施方式的情况下,如图7所示,在供给卷轴110和回收卷轴112中,材料片材s以粘合层80位于外周侧的方式被卷绕。但是,本实用新型的实施方式并不限定于此。在与其不同的实施方式中,也可以是,在供给卷轴110和回收卷轴112中的至少一者中,材料片材s以粘合层80位于中心侧的方式被卷绕。
[0156]
并且,在上述的实施方式的情况下,利用安装单元104安装(暂时粘接) 于粘合层80的rfic模块30通过由回收卷轴112卷绕而真正粘接。但是,本实用新型的实施方式并不限定于此。
[0157]
图13是本实用新型的另一实施方式的无线通信器件装置的概略的结构图。
[0158]
如图13所示,在另一实施方式的无线通信器件制造装置200的情况下,替代利用回收卷轴112将rfic模块30真正粘接于粘合层80,而是由夹持辊对将rfic模块30真正粘接于粘合层80。该夹持辊对由输送材料片材s的输送辊 230和具有与该输送辊230的外周面相对的外周面的辊232构成。
[0159]
在该实施方式中,由于安装有rfic模块30的材料片材s未由回收卷轴回收,因此,能够相对于安装有rfic模块30的材料片材s继续执行各种作业。例如,能够执行将图2所示的双面带12、印刷标签16粘贴于材料片材s的作业。或者通过分割安装有rfic模块30的材料片材s,能够制成安装有rfic模块30 的多个天线构件20。
[0160]
另外,在上述的实施方式的情况下,如图7所示,用于将rfic模块30粘接于材料片材s的粘接构件即绝缘性的粘合层80设于被卷绕于供给卷轴110 的状态的材料片材s,但本实用新型的实施方式并不限定于此。粘接构件设于到达安装rfic模块的安装位置之前的材料片材、尤其是天线图案的结合部上即可。例如,在不同的实施方式中,也可以通过相对于位于供给卷轴和安装位置之间的材料片材涂布绝缘性粘接剂来将绝缘性的粘接层设于材
料片材。
[0161]
除此之外,在上述的实施方式的情况下,如图2所示,天线基材22中的天线图案24a、24b由例如银、铜、铝等的金属箔制成。另外,用于将rfic 模块30粘接于该天线基材22的粘接构件即粘合层80由例如橡胶类、丙烯酸类、硅酮类、聚氨酯类的粘合剂制成。即,天线图案和粘接构件为不同的材料。但是,本实用新型的实施方式并不限定于此。
[0162]
在与上述的实施方式不同的实施方式中,天线图案和粘接构件由相同的材料、例如光固化性的导电性糊剂构成。在该情况下,通过使用例如丝网印刷机等涂布装置,利用光固化性的导电性糊剂在到达rfic模块的安装位置之前的材料片材上描画出包含第1结合部和第2结合部的天线图案。接下来,在安装位置,将rfic模块载置于第1结合部和第2结合部上。然后,通过光的照射使导电性糊剂固化,从而形成天线图案,并且将rfic模块粘接于材料片材。在该实施方式的情况下,第1结合部和第2结合部的局部作为用于将rfic模块粘接于材料片材的粘接构件发挥功能。此外,作为光固化性的导电性糊剂的替代,也能够使用焊料镀敷。
[0163]
另外,除此之外,在上述的实施方式的情况下,如图6所示,用于与天线图案24a、24b的结合部24ab、24bb电连接(电容耦合)的端子电极36a、 36b内置于rfic模块30,未暴露于外部。然而,本实用新型的实施方式并不限定于此。
[0164]
图14是本实用新型的又一实施方式的无线通信器件的俯视图。图15是图 14所示的无线通信器件的局部的剖视图。
[0165]
如图14所示,又一实施方式的无线通信器件310除了其rfic模块330之外,具有实际上与图2和图3所示的上述的实施方式的无线通信器件10相同的构造,因此实际上以相同的方法制作。即,无线通信器件310中的天线构件320 具有天线基材322和设于该天线基材322并且包含结合部324ab、324bb的天线图案324a、324b。
[0166]
如图15所示,另一实施方式的无线通信器件310中的rfic模块330具有用于与天线图案324a、324b的结合部324ab、324bb电连接的端子电极336a、 336b。该端子电极336a、336b不同于图6所示的上述的实施方式的无线通信器件10中的rfic模块30的端子电极36a、36b,未内置于rfic模块330而是暴露于其外部。
[0167]
图16是图14所示的无线通信器件中的rfic模块的分解立体图,图17是图 14所示的无线通信器件的等效电路图。
[0168]
如图16所示,rfic模块330是条带状(细长的矩形形状)的多层构造体。具体而言,作为主要的结构要素即模块基材,rfic模块330具有由绝缘材料制成并层叠的4张薄板状的绝缘片材332a~332d。
[0169]
如图16和图17所示,rfic模块330具有rfic芯片34和与该rfic芯片34 相连接的端子电极336a、336b(第1端子电极和第2端子电极)。另外,rfic 模块330具有设于rfic芯片34与端子电极336a、336b之间的匹配电路338。
[0170]
另外,rfic芯片34如图16所示,内置于多层构造体即rfic模块330。具体而言,rfic芯片34配置于在rfic模块330中位于外侧的绝缘片材332a、 332d之间,安装于该绝缘片材332a的内侧面332aa。此外,在由绝缘片材 332a、332d夹着的绝缘片材332b、332c分别形成有收纳rfic芯片34的贯通孔332ba、332ca。
[0171]
端子电极336a、336b为由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案,设于绝缘片材
332d的外侧面332da,该绝缘片材332d的外侧面332da在rfic模块330中位于外侧,构成rfic模块330的第1主面330a。
[0172]
如图17所示,设于rfic芯片34与端子电极336a、336b之间的匹配电路 338由多个电感元件340a~340d构成。
[0173]
多个电感元件340a~340d分别由分别设于绝缘片材332a~332d的导体图案和层间连接导体构成。
[0174]
在构成rfic模块330的第2主面330b的绝缘片材332a的外侧面332ab设有由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案342、344。导体图案342、344为螺旋线圈状的图案,在外周侧端具有用于与rfic芯片34电连接的焊盘部342a、 344a。此外,焊盘部342a和rfic芯片34的第1输入输出端子34a借助通孔导体等层间连接导体346电连接。焊盘部344a和第2输入输出端子34b借助层间连接导体348电连接。
[0175]
在与绝缘片材332a相邻的绝缘片材332b设有由银、铜、铝等导体材料制成的导体图案350。导体图案350包含有在rfic模块330的长度方向(x轴方向)的两端配置的螺旋线圈部350a、350b和将这两者的外周侧端连接的连接部350c。
[0176]
导体图案350中的一个螺旋线圈部350a的中心侧端350d借助形成于绝缘片材332a的层间连接导体352与螺旋线圈状的导体图案342的中心侧端342b 电连接。
[0177]
导体图案350中的另一个螺旋线圈部350b的中心侧端350e借助形成于绝缘片材332a的层间连接导体354与螺旋线圈状的导体图案344的中心侧端 344b电连接。
[0178]
在导体图案350中的螺旋线圈部350a、350b分别设有用于与端子电极 336a、336b相连接的连接端子部350f、350g。
[0179]
绝缘片材332b上的导体图案350中的一个连接端子部350f借助绝缘片材 332b上的层间连接导体356、绝缘片材332c上的导体图案358及层间连接导体360、绝缘片材332d上的层间连接导体362与端子电极336a电连接。
[0180]
绝缘片材332b上的导体图案350中的另一个连接端子部350g借助绝缘片材332b上的层间连接导体364、绝缘片材332c上的导体图案366及层间连接导体368、绝缘片材332d上的层间连接导体370与端子电极336b电连接。
[0181]
绝缘片材332a上的一个导体图案342和螺旋线圈部350a的从中心侧端 350d至连接端子部350f的部分构成具有电感l6的电感元件340a。另外,螺旋线圈部350a的剩余的部分构成具有电感l8的电感元件340c。
[0182]
绝缘片材332a上的另一个导体图案344和螺旋线圈部350b的从中心侧端 350e至连接端子部350g的部分构成具有电感l7的电感元件340b。另外,螺旋线圈部350b的剩余的部分构成具有电感l9的电感元件340d。
[0183]
rfic芯片334与端子电极336a、336b之间的阻抗通过包含这样的电感元件340a~340d(也包含rfic芯片34的自身固有电容c1)的匹配电路338以预定的频率(通信频率)匹配。
[0184]
另外,如图15所示,rfic模块330的暴露于外部的端子电极336a、336b 借助粘合层80与天线构件320的天线图案324a、324b中的结合部324ab、324bb粘接并且电容耦合(如图5所示,形成电容c4、c5)。通过这样的电容耦合,rfic模块330内的rfic芯片34能够借助天线图案324a、324b进行无线通信。
[0185]
此外,举出了本实用新型的几个实施方式,能够使一个实施方式与另外至少一个实施方式的整体或局部组合来作为本实用新型的又一个实施方式,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。
[0186]
产业上的可利用性
[0187]
本实用新型能够应用于具有天线和包含rfic芯片的rfic模块的无线通信器件。
[0188]
附图标记的说明
[0189]
24a、天线图案;24b、天线图案;24ab、结合部(第1结合部);24bb、结合部(第2结合部);30、rfic模块;36a、端子电极(第1端子电极);36b、端子电极(第2端子电极);80、粘合层;mp、安装位置;s、材料片材。
再多了解一些

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