2024年6月13日发(作者：)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.5
(22)申请日 2008.10.23
(71)申请人 富士通株式会社
地址 日本神奈川县川崎市
(72)发明人 小林弘 小八重健二 久保田崇
(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限公司
代理人 李辉
(51)
G06K19/077
H01L23/00
H01L23/31
H01L21/56
(10)申请公布号 CN 101441727 A
(43)申请公布日 2009.05.27
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
电子装置及其制造方法
(57)摘要
本发明涉及电子装置及其制造方
法。该电子装置包括：基片；形成在所述
基片上的导电图案；安装在所述基片上并
连接到所述导电图案的电路芯片；以及设
置在所述基片的正面和背面的至少其中之
一上以与所述导电图案的至少一部分交叠
的多个凸起。所述多个凸起沿远离所述基
片的方向突出。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1、一种电子装置，该电子装置包括：
基片；
形成在所述基片上的导电图案；
安装在所述基片上并连接到所述导电图案的电路芯片；以及
设置在所述基片的正面和背面的至少其中之一上、与所述导电图案的至少一部分交
叠的多个凸起，所述多个凸起沿远离所述基片的方向突出。
2、根据权利要求1所述的电子装置，其中所述多个凸起的硬度比所述基片的硬度
高。
3、根据权利要求1所述的电子装置，其中所述多个凸起是每个都具有多边形形状
的下表面的多个锥状品，并且设置所述多个锥状品以使得所述下表面彼此相连。
4、根据权利要求1所述的电子装置，该电子装置还包括：
比所述电路芯片宽并比所述导电图案窄的保护体，所述保护体被设置在所述电路芯
片的上面和所述电路芯片的下面这两者的至少其中之一上来保护所述电路芯片，其
中所述基片夹在所述电路芯片和所述保护体之间，
其中所述多个凸起至少设置在所述保护体的周围的区域上，所述区域上设有所述导
电图案。
5、根据权利要求1所述的电子装置，其中所述多个凸起设置在所述基片的正面和
背面两者上。
6、根据权利要求1所述的电子装置，该电子装置还包括将所述基片、所述导电图
案、所述电路芯片和所述凸起包含在内的涂敷品。
7、根据权利要求1所述的电子装置，其中所述导电图案构成用于无线通信的天线，
并且
所述电路芯片通过所述天线进行无线通信。
8、一种电子装置的制造方法，该方法包括如下步骤：
将电路芯片安装在其上设置有导电图案的基片上，并且将所述电路芯片连接到所述
导电图案；以及
通过沿远离所述基片的方向将多个凸起设置在其上安装有所述电路芯片的所述基片
的正面和背面的至少其中之一上，来设置和形成所述多个凸起，从而所述设置后的
凸起与所述设置后的导电图案的至少一部分交叠。
9、根据权利要求8所述的方法，其中所述设置和形成所述多个凸起的步骤是其中
进行以下步骤的步骤：将具有与所述凸起的形状相对应的形状的模具放置在其上安
装有所述电路芯片的所述基片的所述正面和所述背面的至少其中之一上；将用于凸
起的液态材料注入到所述基片和所述模具之间；以及固化所述液态材料从而形成所
述多个凸起。
10、根据权利要求8所述的方法，其中所述设置和形成所述多个凸起的步骤是其中
进行以下步骤的步骤：将由与所述凸起相同的材料形成的板放置在其上安装有所述
电路芯片的所述基片的正面和背面的至少其中之一上；以及将所述板加工为所述多
个凸起。
11、根据权利要求8所述的方法，其中所述设置和形成所述多个凸起的步骤是形成
硬度比所述基片高的多个凸起的步骤。
12、根据权利要求8所述的方法，其中所述设置和形成所述多个凸起的步骤是形成
多个锥状品的步骤，所述多个锥状品的每个均具有多边形形状的下表面，并且设置
所述多个锥状品以使得所述下表面彼此相连。
13、根据权利要求8所述的方法，该方法还包括形成比所述电路芯片宽且比所述导
电图案窄的保护体的步骤，所述保护体被设置在所述电路芯片的上面和所述电路芯
片的下面这两者的至少其中之一上来保护所述电路芯片，其中所述基片夹在所述电
路芯片和所述保护体之间，
其中设置和形成所述多个凸起的步骤是将所述多个凸起至少设置在所述保护体的周
围的区域上的步骤，所述区域上设有所述导电图案。
14、根据权利要求8所述的方法，其中所述设置和形成所述多个凸起的步骤是将所
述多个凸起设置在所述基片的正面和背面两者上的步骤。
15、根据权利要求8所述的方法，该方法还包括形成将所述基片、所述导电图案、
所述电路芯片和所述凸起包含在内的涂敷品的步骤。
16、根据权利要求8所述的方法，其中所述导电图案构成用于无线通信的天线，并
且
所述电路芯片通过所述天线进行无线通信。
说 明 书
技术领域
本发明涉及电子装置以及该电子装置的制造方法，更具体地，涉及电路芯片安装在
基片(base sheet)上的电子装置以及该电子装置的制造方法。
背景技术
传统地，在基板上安装电路芯片的电子装置广为人知，例如印刷电路板(“PCB”)。
这种电子装置嵌入在电子设备中并主要用于控制该电子设备或作为与外部设备交换
信息的单元。作为电子装置的示例，已知各种类型的RFID(无线射频识别)标签，
其与以读卡器/打字机为代表的外部设备非接触地且无线地交换信息。作为这种
RFID标签的示例，已提议了包括IC(集成电路)芯片和安装在基片上的天线图案的
RFID标签，所述天线图案是用于无线通信的导电图案并且用作天线(例如，参见日
本专利申请公开第2000-311226号、第2000-200332号和第2001-351082号)。使用
这种类型的RFID标签以例如在将该RFID标签粘接在该产品上时，通过与外部设
备交换与产品相关的信息来进行产品的识别。
这种RFID标签的一种应用是将该RFID标签粘接在例如衣服的产品上，该产品在
使用中会遭受变形。在这种应用中，施加在RFID标签上的弯曲应力会使天线图案
断开，因而导致作为天线的功能出现故障。
图1示出了由于弯曲应力而已被弯曲的常规RFID标签10′的截面图。
常规的RFID标签10′包括：由PET膜制成的基片111、设置在基片111上用于通
信的导电天线图案112、以及连接到天线图案112的电路芯片12。基片111、天线
图案112和电路芯片12用橡胶涂敷品100a涂敷。如果沿图1所示的箭头方向在常
规的RFID标签10′上施加弯曲应力，则常规的RFID标签10′在施加弯曲应力的该
方向遭受弯曲变形。此时，能将天线图案112分离为两部分的大的弯曲应力施加在
显著发生弯曲变形的区域A′中，并因此在区域A′中容易发生天线图案112的断开。
随着RFID标签10′的弯曲角度增加，该弯曲应力变强。因此，过度弯曲的RFID标
签10′易于被容易地断开，并且因而在耐用性方面变差。
尽管上述描述是针对用作天线的导电图案被断开的情况的，但这种导电图案的断开
并不仅限于RFID标签，而是普遍存在于其导电图案安装在基片上的所有电子装置
中。
发明内容
鉴于上述情况而做出本发明，并且本发明提供一种电子装置，包括：
基片；
形成在所述基片上的导电图案；
安装在所述基片上并连接到所述导电图案的电路芯片；以及
设置在所述基片的正面和背面的至少其中之一上、与所述导电图案的至少一部分交
叠的多个凸起，所述多个凸起沿远离所述基片的方向突出。
根据本发明的电子装置具有设置在与所述导电图案的至少一部分范围交叠的范围中
的多个凸起。在弯曲应力施加在所述交叠范围中的情况下，电子装置表现出与该弯
曲应力相对应的某种柔韧性，而通过所述多个凸起抑制其弯曲角度以使之不超过预
定水平。因此，由于难以发生大的弯曲变形，所以电子装置能保持足够的柔韧性，
并且提供高的耐用性。
在根据本发明的电子装置中，优选的是所述多个凸起的硬度比所述基片的硬度高。
根据本发明，由于多个凸起的缘故，可以抑制可能导致对基片的损坏的大的弯曲变
形的发生。
此外，在根据本发明的电子装置中，所述多个凸起是每个均具有多边形形状的下表
面的多个锥状品，并且设置所述多个锥状品以使得所述下表面彼此相连。
如此处使用的，术语“锥状品”旨在包括其顶部变平的例如截三棱锥和截四棱锥的截
棱锥以及其下表面为多边形形状的例如三棱锥和四棱锥的棱锥。这种锥状品的结构
可以使得电子装置表现出对弯曲应力具有大的抵抗力，因为当电子装置由于施加在
该电子装置上的弯曲应力而弯曲时，锥状品的斜面可以彼此相抵靠(push out)。
更优选地，根据本发明的电子装置具有比所述电路芯片宽并比所述导电图案窄的保
护体，所述保护体被设置在所述电路芯片的上面和所述电路芯片的下面的至少其中
之一上来保护所述电路芯片，其中所述基片夹在所述电路芯片和所述保护体之间，
其中所述多个凸起至少设置在所述保护体的周围的区域上，所述区域上设有所述导
电图案。
根据本发明，可以保护电路芯片本身及其外围区域免受弯曲应力。
更优选地，所述多个凸起可设置在所述基片的正面和背面两者上。
根据本发明，提供了一种电子装置，其不仅对使基片向基片外表面弯曲的弯曲应力
具有耐用性(durability)，而且对使基片向基片内表面弯曲的弯曲应力也具有耐用性。
还优选地，可提供将所述基片、所述导电图案、所述电路芯片和所述凸起包含在内
的涂敷品。
根据本发明，可保护所述导电图案或电路芯片免受外部冲击或潮湿。
此外，在根据本发明的电子装置中，所述导电图案构成用于无线通信的天线，并且
所述电路芯片通过所述天线进行无线通信。
根据本发明，可以实现对弯曲应力表现出高耐用性的RFID标签。
根据本发明的另一方面的一种电子装置的制造方法包括如下步骤：
将电路芯片安装在其上设置有导电图案的基片上，并且将所述电路芯片连接到所述
导电图案；以及
通过沿远离所述基片的方向将多个凸起设置在其上安装有所述电路芯片的所述基片
的正面和背面的至少其中之一上，来设置和形成所述多个凸起，从而所述设置后的
凸起与所述设置后的导电图案的至少一部分交叠。
在根据本发明的电子装置的制造方法中，可以通过形成设置在与所述导电图案的至
少一部分范围交叠的范围中的多个凸起来制造对弯曲应力具有高耐用性的电子装置。
更优选地，在根据本发明的电子装置的制造方法中，所述设置和形成所述多个凸起
的步骤是其中进行以下步骤的步骤：将具有与所述凸起的形状相对应的形状的模具
放置在其上安装有所述电路芯片的所述基片的所述正面和所述背面的至少其中之一
上；将用于凸起的液态材料注入到所述基片和所述模具之间；以及固化所述液态材
料从而形成所述多个凸起。
根据本发明，可容易地形成所述多个凸起。
如上所述，根据本发明，电子装置对弯曲应力具有耐用性。
附图说明
图1示出了根据现有技术的由于弯曲应力而已被弯曲的常规的RFID标签的截面图。
图2示出了作为根据本发明的示例性实施方式的RFID标签的图。
图3示出了由于弯曲应力而已被弯曲的图2所示的RFID标签的截面图。
图4示出了图2所示的RFID标签的制造方法的图。
图5示出了根据本发明的另一示例性实施方式的RFID标签的图。
图6示出了基片上的小凸起部的形成过程的图。
图7示出了在图5所示的RFID标签的制造方法中在已将小凸起部粘接到基片上之
后嵌入芯片加强板的过程的图。
图8示出了通过将作为小凸起部的材料的板状塑料粘接到基片上并随后在板状塑料
上进行激光处理过程而形成小凸起部的截棱锥形状的过程的图。
图9示出了通过对模压头进行强加压而在板状塑料上形成小凸起部的截棱锥形状的
过程的图。
具体实施方式 下面参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。 图2示出了作为根据本发明的电子装置的示例性实施方式的RFID标签10的图。 图2的部分(a)描绘了在可以看透RFID标签10的内部结构的状态下示出的RFID标 签10的平面图，而图2的部分(b)描绘了沿纵向提取的RFID标签10的截面图。 假定图2所示的RFID标签10粘接到易受变形的例如衣服的人所穿戴的产品上， 并且RFID标签10包括具有橡胶涂敷品100a的镶嵌物100。该镶嵌物100包括基 片111、天线图案112、电路芯片12、以及加强体14。基片111由PET膜制成。 天线图案112是形成在基片111上用于通信的导电图案，并且用作天线。电路芯片 12电连接到天线图案112上并且通过天线图案112进行无线通信。加强体14覆盖 基片111的两个表面。 如图2的部分(b)所示，电路芯片12中所包括的凸块121连接到天线图案112，并 且电流可通过该凸块121在电路芯片12和天线图案112之间流动。电路芯片12通 过如图2的部分(b)所示的粘合剂13固定到基片111上。在图2的部分(a)中未示出 粘合剂13。 加强体14包括设置在基片111的两个表面上的多个凸起部，所述多个凸起部中的 每一个均具有截四棱锥的形状。加强体14由覆盖电路芯片12的大凸起部14a以及 其每个尺寸均比大凸起部14a小的多个小凸起部14b组成。除了覆盖有大凸起部 14a的电路芯片12的外围区域之外，剩余的区域被小凸起部14b覆盖。加强体14 可由具有硬度比基片111的硬度高的电绝缘材料制成。例如，加强体14可由高硬 度塑料材料制成。在本发明中，加强体14也可采用高硬度陶瓷材料以替代塑料材 料。 基片111、天线图案112、电路芯片12、加强体14、以及涂敷品100a对应于根据 本发明的基片的示例、导电图案的示例、电路芯片的示例、多个凸起的示例、以及 涂敷品的示例。 在RFID标签10中，例如当粘接有RFID标签10的衣服变形时，这种衣服的变形 可能影响电路芯片12本身或电路芯片12的外围。然而，可以通过用如图2的部分 (b)所示的由高硬度塑料材料制成的大凸起部14a覆盖电路芯片12的外围来避免这 种变形。因此，可以避免对电路芯片12本身、对连接到天线图案112的凸块121、 或对电路芯片12和基片111之间的连接部的损坏。 通常，在具有保护电路芯片的外围免受由外部施加在RFID标签上的弯曲应力的芯 片加强体的RFID标签中，用芯片加强体覆盖的电路芯片本身及其外围区域可以被 保护以免受这种弯曲应力。可替代地，弯曲应力倾向于集中在电路芯片的外围区域 的周围。此时，弯曲应力所集中的并因而施加有大弯曲应力的部分容易遭受断开， 并且因此RFID标签10未能表现出足够的耐用性。 在图2所示的RFID标签10中，在基片111的两个表面上设有多个小凸起部14b， 并且如图2所示，在所述基片111的上表面上设置有天线图案112。RFID标签10 可由于小凸起部14b而表现出针对弯曲应力的柔韧性，并因此当RFID标签10的 弯曲角度超过预定水平时可相应抑制弯曲应力。以下，将描述RFID标签10的结 构。 图3示出了由于弯曲应力而已被弯曲的图2所示的RFID标签10的截面图。 如图3所示，在经受最大弯曲变形的区域A中，设置在基片111右侧的多个小凸 起部14b压缩两个相邻的小凸起部14b之间的涂敷品100a，从而截四棱锥的斜面 变得彼此相邻。因此，如图3所示，尽管存在沿箭头方向施加在RFID标签10上 的弯曲应力，由于这种小凸起部14b的缘故，该RFID标签10也不会弯曲。结果， 图3所示的RFID标签10不会遭受断开，并因而产生高的耐用性。 以下，将描述图2所示的RFID标签10的制造方法。 图4示出了图2所示的RFID标签10的制造方法的图。 图4所示的制造方法是根据本发明的RFID标签的制造方法的示例。图4的部分(a) 至(g)顺序描绘了RFID标签10的制造方法中的各过程。 首先，在图4的部分(a)中，制备其上形成有天线图案112的由PET膜制成的基片 111，并且在其上形成有天线图案112的基片111的表面上涂敷液态粘合剂13。液 态粘合剂13是可通过加热而固化的热固型粘合剂。 然后，在图4的部分(b)和(c)中，在其上已涂敷有粘合剂13的基片111的一部分上 安装电路芯片12，其中其上设置有电路芯片12的电子电路的电路表面120与基片 111相对。对电路芯片12进行定位，以使得形成在电路芯片12的电路表面120上 的凸块121与基片111的天线图案112对准。 然后，在图4的部分(d)中，将基片111放置在加热台220上，电路芯片12安装在 基片111上，并且向着加热台220对设置在基片111上的电路芯片12进行加压， 并同时通过其中具有加热器的第一加热头210对该电路芯片12进行加热。该加热 过程使得粘合剂13能够在电路芯片12下面被固化，从而将电路芯片12紧固在基 片111上。 随后，在图4的部分(e)中，将其上已安装有电路芯片12的基片111插入到用于形 成图2所示的加强体14的模具310和320之间，并随后通过如图4中箭头所标记 出来的、在模具310和320中钻出的注入孔，将用于形成加强体14的液态塑料材 料注入到两个模具310和320之间的基片111。在预定时间段之后，塑料材料被冷 却并固化，并因而如图2所示，在基片111上形成了包括大凸起部14a和小凸起部 14b的加强体14。 然后，在图4的部分(f)和(g)中，将其上已形成有加强体14的基片111插入到用于 形成图2所示的涂敷品100a的板状橡胶材料100a′的两层片之间，并且随后向着加 热台220对橡胶材料100a′进行加压并同时通过其本身具有加热器的第二加热头 410对所述橡胶材料100a′进行加热。该加热过程使得橡胶材料100a′熔化，从而将 该橡胶材料100a′注塑(draw)到大凸起部14a和小凸起部14b之间，以及小凸起部 14b和其相邻的小凸起部14b之间。在熔化后使该加热过程暂停预定时间，以使橡 胶材料100a′固化。通过冲压或切割工艺对固化后的橡胶材料100′进行修剪，从而 完成如图2所示的RFID标签10。 在上述方法中，可以通过将液态塑料材料注入到其间插入有基片111的模具中并固 化该液态塑料材料，来形成图2所示的凸起部，因此，可以容易地制造对弯曲应力 具有高耐用性的RFID标签。 然后，下面将描述根据本发明的另一示例性实施方式的示例性RFID标签。 图5示出了根据本发明的另一示例性实施方式的RFID标签的图。 在图5中，与图2所示的RFID标签10的部件相同的部件采用相同的标号，并且 将省略重复的描述。图5示出了根据本发明的另一示例性实施方式的沿纵向提取的 RFID标签20的截面图。 假定图5所示的RFID标签20也粘接在易受变形的例如人所穿戴的衣服的产品上。 除了将芯片加强板14c分别设置在安装有电路芯片12的基片111的上面和下面， 而不是如图2所示用大凸起部14a覆盖电路芯片12之外，RFID标签20具有与图2 所示的RFID标签10相同的结构。 参照图5，通过两个芯片加强板14c来保护RFID标签20的电路芯片12。小凸起 部14b也设置在图5所示的RFID标签20中，并且如参照图3所述的，通过小凸 起部14b来限制由弯曲应力引起的天线图案112的断开。因此，与图1所示的常规 的RFID标签10′相比，图5所示的RFID标签20几乎不会断开，并且因此产生高 的耐用性。 以下，将描述图5所示的RFID标签20的制造方法。 图5所示的RFID标签20经历与图4的部分(a)至(d)相同的过程，直到将电路芯片 12紧固到基片111上。以下，将描述在已将电路芯片12紧固到基片111之后的过 程。 图6示出了基片111上的小凸起部14b的形成过程的图。 在图5所示的RFID标签20的制造方法中，将电路芯片12固定到基片111上，并 随后如图6所示，将其下表面粘接有双面胶带140b的、具有截四棱锥形状的小凸 起部14b粘接到基片111上。在基片111的上表面和下表面两者上进行小凸起部 14b的粘接。 图7示出了图5所示的RFID标签20的制造方法的过程的图，其中在已将小凸起 部14b粘接到基片111上之后，嵌入芯片加强板14c。 在形成小凸起部14b之后，进行嵌入芯片加强板14c的过程。在该步骤中，制备两 组结构，其中每组结构包括采用图5所示的涂敷品100a的材料的两片板状橡胶材 料100a′以及插入在两片橡胶材料100a′之间的一个芯片加强板14c，并且将其上已 粘接有小凸起部14b的基片111放置在所述两组结构之间。随后，对两组结构和基 片111进行加压并且利用第二加热头410和加热台220同时对其进行加热。该加热 过程使得橡胶材料100a′熔化，从而将熔化的橡胶材料100a′注塑到两个相邻的小凸 起部14b之间，并且将两个芯片加强板14c设置在其上已安装有电路芯片12的基 片111的上面和下面，其中每个芯片加强板14c被注塑到两片橡胶材料100a′内。 在预定时间段之后，暂停该加热过程，使得橡胶材料100a′固化。然后，去除沿宽 度方向从基片111延伸到如图4的部分(g)所示的图的两侧的橡胶材料100a′的多余 部分，从而完成如图5所示的RFID标签20。 在制造如上述图5所示的RFID标签20的方法中，可以仅通过将其下表面已粘接 有双面胶带140b的具有截四棱锥形状的小凸起部14b粘接在基片111上，来形成 如图5所示的凸起部，从而使得RFID标签对弯曲应力具有高的耐用性。 尽管参照图6在描述中采用了这样一种方法，即，在基片111上形成小凸起部14b 的过程中将小凸起部14b粘接在基片111上，但是本发明并不限于此。例如，在根 据本发明的RFID标签的制造方法中，可以将作为用于形成小凸起部14b的材料的 板状塑料粘接在基片111上，并随后形成小凸起部14b的截四棱锥。 图8示出了通过将作为小凸起部14b的材料的板状塑料粘接到基片111上并随后在 板状塑料上进行激光处理过程而形成小凸起部14b的截四棱锥的过程的图。图9示 出了通过对模压头610和620进行强加压而在板状塑料上形成小凸起部14b的截四 棱锥的过程的图。 在图8所示的过程中，将作为小凸起部14b的材料的板状塑料141b粘接到基片 111上，并随后利用从激光照射设备500的尖端向板状塑料141b发射出的激光来 将板状塑料141b加工为图5所示的截四棱锥的形状。该激光加工可具有提供高精 确度的优点。 除了激光加工之外，也可以通过如图9所示用模压头610和620对位于基片111上 的板状塑料141b进行加压，来形成如图5所示的截四棱锥的形状。用模压头610 和620对位于基片111上的板状塑料141b进行加压以形成截四棱锥的方法与激光 加工相比，精确度稍差，但是这种方法由于较短的处理时间而具有提高的生产率的 优点。 如上所述已对本发明的示例性实施方式进行了描述。 尽管如上所述已对两个芯片加强板14c设置在电路芯片12的上面和下面的情况进 行了描述，但是本发明并不限于此。例如，可将单个芯片加强板14c仅设置在电路 芯片12的上面，或仅设置在电路芯片12的下面，或者可设置另一加强部件以覆盖 电路芯片12的侧面以及覆盖电路芯片12的上面和下面。 尽管如上所述已对加强体14包括大凸起部14a和小凸起部14b且其每个均具有截 四棱锥的形状的情况进行了描述，但是本发明并不限于此。例如，加强体14的大 凸起部14a和小凸起部14b可具有并非截四棱锥的类似截棱锥或者棱锥的形状。此 外，大凸起部和小凸起部的每个可具有类似于锥、穹顶和柱的形状。
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