CN104246630B - 在多个表面上具有天线触点的rfid集成电路和标签 - Google Patents

Abstract

实施例涉及具有电耦合到第一天线触点和第二天线触点的第一电路模块的射频识别(RFID)集成电路(IC)。所述第一天线触点设置在所述IC的第一表面上，所述第二天线触点设置在不同于所述IC的所述第一表面的第二表面上。所述第一天线触点与所述第二天线触点电断开。

Description

在多个表面上具有天线触点的RFID集成电路和标签

相关申请的交叉引用

本申请要求在2012年4月11日提交的美国临时专利申请系列号No.61/623,016的权益。该临时专利申请的公开内容整体结合在此作为参考。

本申请要求2012年8月9日提交的美国临时专利申请系列号No.61/681,305的权益。该临时专利申请的公开内容整体结合在此作为参考。

可发现本申请与于2012年5月29日颁证的美国专利No.8,188,927相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。

可发现本申请与于2012年5月8日颁证的美国专利No.8,174,367相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。

可发现本申请与于2012年7月24日颁证的美国专利No.8,228,175相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。

可发现本申请与于2009年1月27日颁证的美国专利No.7,482,251相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。

背景技术

射频识别(RFID)系统通常包含RFID读取器，该读取器也被称为RFID读取/写入器或RFID询问器以及RFID标签。RFID系统可用于盘存、定位、识别、认证、配置、启用/禁用以及监测物品。RFID标签附联到上述物品上或嵌入这些物品。RFID系统在零售领域可用于盘存和跟踪物品；在消费工业电子领域可用于配置、监测物品；在安全领域可用于防止物品损失或失窃；在防伪领域可用于确保物品真实性；在其他各种领域也有多种应用。

RFID系统通过RFID读取器使用射频(RF)波询问一个或多个标签来操作。RF波通常是电磁波，至少在远场是电磁波。RF波在近场主要也是电波或磁波。RF波可以编码一条或多条指示标签执行一个或多个动作的命令。

感测询问RF波的标签可以通过发回的响应RF波(响应)进行响应。标签可以原始地产生响应，也可以通过在称为背向散射的过程中反射回询问RF波的一部分来产生响应。背向散射可以以多种方式发生。

读取器接收、解调并解码响应。经解码的响应可以包含存储在标签中的数据，例如：序列号、价格、日期、时间、目的地、加密消息、电子签名、其它数据、标签数据的任意组合等。经解码的响应也可以包含关于标签或物品的状态信息或属性，诸如标签状态消息、物品状态消息、配置数据等。

RFID标签通常包含天线和RFID集成电路(IC)，该RFID IC含有无线电部分、功率管理部分并通常包含逻辑部分和/或存储器。在一些RFID IC中，逻辑部分可以包含加密算法，该算法可以依赖存储于标签存储器中的一个或多个密码或密钥。在较早的RFID标签中，功率管理部分通常使用诸如电池那样的储能器件。具有储能器件的RFID标签被称作电池辅助型标签、半有源标签或有源标签。半导体技术取得的进展大大提高了IC电子学的微型化程度，使得RFID标签能够仅由该标签接收的信号驱动。不包含储能器件的RFID标签称为无源标签。当然，无源标签甚至通常也包含诸如电容器和电感器之类的临时能量-数据/标志储存元件。

通常的RFID标签中，IC电耦合至天线，该天线进而设置于衬底上。伴随着技术不断进步并且IC尺寸不断收缩，将IC组装、对准并耦合到天线上面临着挑战。

简要概述

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

通常RFID IC通过位于IC单个表面上的两个或以上天线触点电耦合至天线，两个或以上天线触点在该IC组装到天线上时耦合到该两个或以上天线端子。这种耦合可以是面朝下的，即通过将IC面朝下置于天线端子上使得天线触点电耦合到天线端子。这种面朝下的情形涉及在组装过程中将天线触点与天线端子对准以及在天线触点和天线端子之间建立电(直流、容性或感性)连接。电耦合也可以是面朝上的，即通过将IC面朝上置于衬底上并在天线触点和天线端子之间附连接合线。这种面朝上的情形涉及将接合线从天线触点附连到天线端子。因为天线触点位于IC的单个表面上，随着IC尺寸收缩，通常触点的尺寸(每个触点的面积)和触点的间距(触点间的距离)也随之收缩。这种收缩增加了将天线触点耦合到天线端子的成本，在面朝下的情形中，原因在于对准容差；在面朝上的情形中，原因在于接合线附连容差。这两种情形都涉及成本高昂的复杂组装机器。在IC和天线之间使用诸如带或内插器的中间元件并不能减轻该问题，因为随之产生的IC对准到带的问题成为了瓶颈。

实施例涉及将天线触点置于IC的不同表面，使用天线并将天线端子电耦合到不同表面的组装方法。例如，一个触点可以设置在IC的一个表面上，另一个触点可以设置在该IC的相对表面上。使用多个IC表面为天线触点增加了有效面积，并在天线触点间提供了自然分隔。结果得以简化，并且使将IC组装到天线上成本也更低。

实施例还涉及具有第一天线触点、第二天线触点和电耦合在第一天线触点和第二天线触点之间的第一电路模块的RFID IC。第一天线触点设置在IC的第一表面上，第二天线触点设置在不同于该IC的第一表面的第二表面上。第一天线触点和第二天线触点是彼此电断开的，尽管在有些实施例中，第一电路模块能够在两个天线触点间实现电连接和电断开。两个元件间存在低阻抗电路径时认为它们是电连接的，而不存在这样的低阻抗电路径时认为它们是电断开的。当然，在电断开的天线触点之间总是不可避免地存在杂散容性耦合或感性耦合，而这种电断开的目的是相比电连接路径，将该杂散耦合最小化到可忽略的水平。

实施例还涉及制造RFID IC的方法。该方法包括：在IC的第一表面上形成第一天线触点，在不同于IC的第一表面的第二表面形成第二天线触点，并将第一电路模块电耦合到第一天线触点和第二天线触点。

实施例还涉及从具有设置在IC第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面的第二表面上的第二天线触点的RFID IC生成RF响应(响应的RF波)的方法。该方法包括：提供在响应中被编码的数据，通过导电衬底电连接并电断开第一天线触点和第二天线触点来产生响应。

实施例还涉及具有RFID IC的RFID标签，该RFID IC具有设置在IC第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面上的第二表面上的第二天线触点。该标签包含具有电耦合到第一天线触点的第一天线段和电耦合到第二天线触点的第二天线段的衬底。

实施例还涉及包含RFID IC的RFID标签的部分，该RFID IC具有设置在IC第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面上的第二表面上的第二天线触点以及设置在不导电材料表面上的导电材料层。第一天线触点电耦合到导电材料层上使得导电材料层和第二天线触点形成经配置用于与天线耦合的天线端口。

实施例还涉及制造RFID标签的方法。该方法包括：将具有设置在IC的第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面的第二表面上的第二天线触点的RFID IC分配到标签衬底上，使得第一天线触点和第二天线触点中的至少一个电耦合到衬底上的天线段。

通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。可以理解，前述一般描述和以下详细描述均仅是说明性的，且不限制所要求保护的本发明。

附图说明

下列详细描述参考附图，其中：

图1是RFID系统的组件的框图。

图2是示出诸如可用于图1所示系统的标签那样的的无源RFID标签的组件的图。

图3是用于解释图1所示的RFID系统组件间半双工模式的概念图。

图4是示出诸如图2所示的RFID IC那样的RFID IC细节的框图。

图5A和5B示出图4所示框图中标签到读取器及读取器到标签之间通信的信号路径。

图6是在两个表面上具有天线触点的IC(双面IC)的概念图。

图7是根据实施例的接触多个天线端子的双面IC的概念图。

图8示出根据实施例的使用大天线触点的IC配置。

图9A-B是根据实施例的对准到衬底上的RFID IC的俯视图和截面图。

图10A-D示出根据实施例的接触多个天线端子的双面IC的不同配置。

图11A-C示出根据实施例的接触多个天线端子的双面IC的进一步配置。

图12A-C示出根据实施例的在标签衬底上的双面IC的不同配置。

图13A-C示出根据实施例的用于将双面IC分配到标签衬底上的不同方法。

图14示出根据实施例的非方形双面IC。

图15A-C示出根据实施例的接触天线端子的双面IC的侧面剖视图。

图16A-C示出根据实施例的电耦合到IC不同表面上的天线触点的双面IC中的整流器的侧面剖视图。

图17示出根据实施例的用于减少双面IC和天线端子之间电容变化的稳定层。

图18A-C示出耦合到IC不同表面上的触点的双差分双面IC中的整流器的侧面剖视图。

图19A-B示出双面IC晶片测试系统的概念图。

图20是示出根据实施例的来自RFID读取器的命令及来自大量RFID标签的响应以用于读取标签第一码和第二码的组合的时序图。

图21A-B示出根据实施例的包含调谐电路的RFID标签的前端等效电路。

图22是根据实施例的RFID标签调谐过程的流程图。

图23是根据实施例的自串行化前后RFID标签的IC状态图。

图24是根据实施例的标签IC自串行化过程的流程图。

图25是根据实施例的在标签IC中形成的电路的组件的框图。

图26是示出根据实施例的标签如何能够处于不同性能状态中的一种状态的概念图。

图27示出将暴露的标签存储器从私有状态转化为公共状态及从公共状态转化为私有状态。

图28是示出根据实施例的广播刷新作为时间的函数对标签标志物理参数的影响。

详细描述

在以下详细描述中，参考了构成详细描述的一部分并作为说明示出了各具体实施方式或示例的附图。可组合这些实施例或示例，可利用其其他方面，并且可作出结构上的改变而不背离本公开的精神或范围。因此，以下具体实施方式并不旨在作为限制，并且本发明的范围由所附权利要求及其等效方案来限定。

结合实施例，图1是示出典型RFID系统100的组件的图。RFID读取器110发射查询RF波112。邻近读取器110的RFID标签120可以感测查询RF波112并作为响应产生波126。RFID读取器110感测并解释波126。

读取器110和标签120通过波112和波126通信。在通信过程中，读取器110和标签120每一个都向另一个编码、调制、发射数据，也从另一个接收、解调、解码数据。该数据能够调制到RF波形上，也能从RF波形上解调制。通常RF波形在合适的频率范围内，如接近900MHz，13.56MHz等。

读取器和标签之间的通信使用码元，也称之为RFID码元。码元可以是定界符、校准码元等。在需要时，码元可以通过交换诸如“0”和“1”这样的二进制数据来实现。当码元在内部由读取器110和标签120处理后，码元能够被作为值、数字等进行处理。

标签120可以是无源标签，或者是有源标签，或者是电池辅助型标签(例如：有自己的电源)。标签120是无源标签时，其由波112供电。

图2是可如同图1所示的标签120那样工作的RFID标签220的代表图。标签220画成了无源标签，意味着它没有自己的电源。当然，本文件中的大量描述也适用于有源标签和电池辅助式标签(包含对标签220的描述)。

通常(虽然并不一定)标签220形成于基本上平坦的填充物222上，该填充物222能由许多本领域已知技术制成。标签220包含电路，该电路优选被实现为集成电路(IC)224。在一些实施例中，IC 224可以用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术实现。在其他实施例中，IC224可用其他技术实现，如：双极结型晶体管(BJT)技术、金属－半导体场效应晶体管(MESFET)技术及其他本领域技术人员熟知的技术。IC 224设置在填充物222上。

标签220也包含用于与环境交换无线信号的天线。天线通常是平的并附接于填充物222。IC 224通过IC 224上合适的天线触点和天线段227上合适的天线端子电耦合到天线上(图2中既未示出天线触点又未示出天线端子)。

示出IC 224含有单个天线端口，该天线端口包含两个电耦合到在此处显示为形成偶极的天线段227的天线触点。许多其他应用任何数量的端口、触点、天线和/或天线段的实施例也是可能的。此处显示的天线段227形成偶极天线，但在其他实施例中天线段227也可以仅形成天线的一部分。

在运行中，天线接收信号并以该信号与IC 224通信，该IC 224基于入射信号及IC的内部状态采集电能并在合适时响应。如果IC 224使用背向散射调制，则它就调制天线的反射来响应，从读取器发射的波112产生响应波126。电连接并电断开IC 224的天线触点能够调制天线的反射率，许多其他方法也可以调制天线的反射率。

在图2所示的实施例中，天线段227与IC 224是分离的。在其他实施例中，天线段可替代地可以是形成在IC 224上的。根据实施例的标签天线可以以任何形式设计，并不局限于偶极天线。例如，标签天线可以是贴片天线、狭缝天线、环面天线、线圈天线、喇叭天线、螺旋天线或其他任何合适的天线。

如图1所示的RFID系统的组件可以以多种模式互相通信。其中一种模式称为全双工模式。另一种模式称作半双工模式，在下文进行描述。

图3是概念图300，用于解释如图1所示的RFID系统组件之间的半双工通信模式，尤其是标签120是以图2所示的无源标签220的形式实现的情形。对半双工通信模式作出解释要参照时间轴，并用人与人之间的“说”与“听”作比喻。现在描述“说”和“听”的实际技术实现。

读取器110和RFID标签120轮流互相说、互相听。如时间轴所示，当读取器110向标签120说的时候，通信会话标记为“R→T”，当标签120向读取器110说的时候，通信会话标记为“T→R”。沿着时间轴，在时间间隔312期间发生样本R→T通信会话，在时间间隔326期间发生接下来的样本T→R通信会话。当然时间间隔312通常与时间间隔326的持续时间不同。此处图中示出两者的间隔时间大致相同只作为示意之用。

根据块332和块336所示的情形，RFID读取器110在时间间隔312期间说并在时间间隔326期间听。根据块342和块346所示的情形，当读取器110在说时RFID标签120在听(在时间间隔312期间)；当读取器110在听时RFID标签120在说(在时间间隔326期间)。

就实际技术行为而言，在时间间隔312期间，读取器110按如下方式对标签120说。根据块352，读取器110发射在图1中首次描述的波112。同时，根据块362，标签120接收并处理波112，以提取数据等信息。同时，根据块372，标签120不利用其天线发生背向散射；并且根据块382，读取器110接收不到来自标签120的波。

在时间间隔326期间，标签120按如下方式对读取器110说。根据块356，读取器110发射连续波(CW)，该连续波可以认为是通常不对信息进行编码的载波信号。根据前文的讨论，该载波信号既提供标签120采集供其内部供电所需的电能，又作为标签120能够背向散射的波。实际上，在时间间隔326期间，根据块366，标签120不接收用于处理的信号。实际上，根据块376，标签120调制根据块356发射的CW来产生背向散射波126。同时，根据块386所示的情形，读取器110接收并处理背向散射波126。

图4是示出诸如图2所示的RFID IC那样的RFID IC细节的框图。图4中的电路424可以在RFID标签的IC中形成，如在图2所示的IC 224中。电路424具有许多本文件中描述的主要组件。根据实际的实现方式，电路424可以具有许多已示出、描述的附加组件或具有其他不同的组件。

电路424示出天线触点432和天线触点433，这两个天线触点适用于耦合到诸如图2所示的RFID标签220的天线段227之类的天线段。当两个天线触点形成信号输入并从/向天线返回信号时，通常将这两个天线触点称为天线端口。天线触点432、天线触点433可以以任何合适的方式制成，例如由金属板等制成。在一些实施例中，电路424使用两个以上天线触点，尤其是在标签220具有一个以上天线的时候。

电路424还包含信号路由部分435，其可以包含信号布线、能选择性地路由信号的信号接收/发射转换开关等。

电路424还包含整流器和PMU(功率管理单元)441,该整流器和PMU 441在任意一个或两个读取器向标签(R→T)会话以及标签向读取器(T→R)会话期间，从天线227接收的RF波上采集电能来驱动IC电路424。整流器和PMU 441可以以本领域任何已知的方式实现。在一些实施例，尤其是标签220包含一个以上的天线的实施例中，整流器和PMU 441可以包含一个以上的整流器。

电路424还包括解调通过天线触点432、天线触点433接收的RF信号的解调器442。解调器442可以以本领域任何已知的方式实现，例如包含限制器、放大器等。

电路424还包含处理模块444，该处理模块444接收来自解调器442的输出并执行诸如命令解码、存储器对接等操作。此外，输出模块444可以产生用于传输的输出信号。处理模块444可以以本领域任何已知的方式实现，例如通过处理器、存储器、解码器、编码器中的一个或多个的组合来实现。

电路424附加包含调制处理模块444产生的输出信号的调制器446。通过驱动天线触点432、天线触点433，进而驱动由一个或多个电耦合天线段形成的负载，经调制的信号得以发射。本文件使用的术语“电耦合”可以指直接的电连接，也可以指包含一个或多个介于中间的电路模块、元件或器件的连接。本文件中术语“电耦合”中“电”的部分应当是指一种或多种形式的欧姆/直流耦合、电容性耦合和/或电感性耦合。解调器446可以以本领域任何已知的方式实现，例如包含限制器、放大器等。

在一个实施例中，解调器442和调制器446可以组合在单个收发机电路中。在另一实施例中，调制器446可以调制使用背向散射的信号。在另一实施例中，调制器446可以包含有源发射器。在另一实施例中，解调器442和调制器446可以是处理模块444的一部分。

电路424附加包含用于存储数据452的存储器450。存储器450的至少一部分优选地以非易失性存储器(NVM)实现，这样即便发生电路424失电这种无源RFID标签中经常出现的情形，数据452仍然保留。

就处理信号而言，电路424在R→T和T→R会话中的操作方式是不同的。下面以电路424代表RFID标签的IC这种情形描述不同操作。

图5A示出如图4所示的电路424组件的524-A版,该版经进一步修改以强调在图3所示的时间间隔312期间R→T会话(操作的接收模式)中的信号操作。从天线触点432、天线触点433接收到的RF波由解调器442解调。解调信号作为C_IN被提供给处理模块444。在一个实施例中，C_IN可以包含接收到的码元流。

524-A版相对隐去了在R→T会话期间处理信号时不起作用的组件。整流器和PMU441可以是有源的，但通常仅用于转换RF功率。调制器446在R→T会话中通常不发射，且通常不与接收到的RF波进行大量交互，因为图4所示的435部分的切换动作使调制器446与RF波电断开，或者是因为调制器446设计成有合适的阻抗等等。

尽管在R→T会话期间调制器446通常不运行，但不必非得如此。例如：R→T会话期间调制器446能够为将来的会话操作等目的调节其自身参数。

图5B示出如图4所示的电路424组件的524-B版,该版经进一步修改以强调在图3所示的时间间隔326期间T→R会话中的信号操作。处理模块444输出信号C_OUT。在一个实施例中，C_OUT可以包含用于传输的码元流。C_OUT然后由调制器446调制，并通过天线触点432、天线触点433供于诸如RFID标签220的天线段227那样的天线段。

524-B版相对隐去了在T→R会话期间处理信号时不起作用的组件。整流器和PMU441可以是有源的，但通常仅用于转换RF功率。解调器442在T→R会话中通常不发射，且通常不与接收到的RF波进行大量交互，因为图4所示的435部分的切换动作使解调器442与RF波电断开，或者是因为调制器442设计成有合适的阻抗等等。

尽管在T→R会话期间调制器442通常不活动，但不必非得如此。例如：T→R会话期间调制器442能够为将来的会话操作等目的调节其自身参数。

在一典型实施例中，解调器442和调制器446根据协议操作以解调并调制信号，所依据的协议通过引用整体结合在此，可以是诸如EPCglobal公司发布的用于860MHz－960MHz通信的一类二代超高频RFID协议(Class-1Generation-2UHF RFID Protocol)1.2.0版之类的协议。在电路424包含多个解调器和/或多个调制器的实施例中，解调器和/或调制器中的每一个都可以经配置以支持不同协议或不同的协议集合。协议部分地指定了码元经编码用于通信的方式，也可以包含调制、编码、速率、时序或与数据通信有关的任何参数。

实施例也可以包含如本文件中所描述的标签的制造方法。这些方法可以由一名或多名操作人员协同执行。这些操作人员无需彼此同在一处，而是其每一个可以仅与执行制造的一部分的机器同在一处。

本文件中描述的制造标签的实施例可以附加包含程序和操作该程序的方法。通常定义程序为一组能达到所需结果的步骤或指令的组，这是由这些步骤及其序列中元件的本质决定的。

执行程序的步骤或指令需要操控代表信息的物理量。这些物理量可以是电量、磁量、电磁电荷或粒子、物质状态，或者更一般地说可以是任何物理量。这些物理量通常根据步骤或指令经转换、结合、比较并得到处理。时不时将代表这些物理量状态的信息称作位、数据位、样本、值、码元、字符、项、数字等是很方便的。然而，应当铭记，所有这些术语及其类似术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是单独或成组应用于这些量的方便标记。

执行程序步骤或指令可以进一步需要存储有通常以机器可读形式存储的程序指令和/或数据的存储介质。这种存储介质通常称为存储器，由处理器或其他机器元件读取。在电子器件中，存储器可以由只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和许多其他本领域技术人员熟知的存储器来实现。在一些实施例中，存储器可以是易失性的；在另一些实施例中，存储器可以是非易失性的。

即便说程序存储在存储器中，本领域技术人员应当清楚地认识到程序不必驻留在单个存储器中或者甚至不必由单个机器执行。程序的不同部分、模块、数据或特征可以驻留在不同存储器中，可以由分离的机器执行。

为方便起见，通常需要将根据实施例制造标签的程序以软件的形式实现并描述。该软件可以是单独的，也可以认为是不同的互联软件模块。

本文件中描述的RFID标签实施例及用于制造RFID标签的程序的实施例能够以硬件、软件、固件或它们的任意组合形式实现。将该FRID标签划分成组件或模块来考虑是有利的。本领域技术人员都认可这些组件或模块中的某些能够以硬件形式实现，某些能够以软件形式实现，某些能够以固件形式实现，某些能以上述方式的组合形式实现。

如上文描述的那样，RFID标签可以这样制造：将RFID IC(例如图2中的IC 224)置于设置在衬底(如衬底222)上的天线(如天线227)上，并将IC的天线触点电耦合到天线端子上。常规的天线触点设置在IC的单一表面上并电耦合到天线端子上，耦合方式要么是将IC面朝下放置到天线端子上使得天线触点电耦合到天线端子上，要么是将IC面朝上放置，并在天线触点和天线端子间附接接合线。然而，如上文所描述的那样，随着IC尺寸收缩，天线端口在尺寸和相互间距方面都随之变小。这种收缩增加了将天线触点耦合到天线端子的成本，在面朝下的情形中，原因在于严格的对准容差；在面朝上的情形中，原因在于严格的接合线附连容差。

在IC的不同表面上设置天线触点解决了这个问题。图6是在两个不同表面具有天线触点的双面IC 600的概念图。在一些实施例中，虽然该IC的概念不局限于RFID IC，但IC600可以是与图2中描述有关的RFID IC。IC通常有6个表面(前表面610、后表面630和四个侧面)，尽管形状更复杂的IC可以有更多或更少的表面。在一典型实施例中，IC电路660设置在上述一个或多个表面内或表面上，并电耦合到设置在任何两个不相同表面上的天线触点。图6示出一代表性实施例，其中有在前表面610上的IC电路、直接耦合到IC电路660的前表面触点620和通过穿过IC的过孔650耦合到IC电路660的后表面触点640。在图6中，前表面触点620只在前表面610上；后表面触点640只在后表面630上。然而，在一些实施例中，前表面触点620和/或后表面触点640可以出现在多个表面上。例如：前表面触点620可以在前表面610上，也可以在后表面630上且/或在任意其他四个表面及未标记的表面上。类似地，后表面表面触点640可以在后表面630上，也可以在后表面610上且/或在任意其他四个表面及未标记的表面上。

图7是根据实施例示出的耦合到天线端子702和天线端子704的双面IC的俯视图720和侧视图740的概念图。天线端子可以转而耦合到诸如图2所示的天线段227那样的天线段上或成为该天线段的一部分，或者可以形成适于连接到天线段的带或内插器，或者更一般的情形可以是允许IC 600附接到天线或附接到另一电组件的任何类型的前体。在图7中，诸如相对于图6描述的IC 600那样的双面IC 706配置在端子702和电桥708之间，这样双面IC 706的前表面天线触点(如图6中的前表面触点620)电耦合到端子702；双面IC 706的后表面天线触点(如图6中的后表面触点640)电耦合到桥708。桥708转而电耦合到端子704。因为IC 706是前后对称的，它能够前后换面夹在端子702和桥708之间，即其后表面天线触点可以电耦合到端子702并且其前表面天线端子可以耦合到桥708。实际上，本发明的一个优势在于：在许多实施例中，IC 706可以面朝上或面朝下安装而不影响其操作。

在一些实施例中，介电层710可以设置在端子702和桥708之间来防止端子702和桥708之间产生不利的短路。

在一些实施例中，图7所示的元件间(如IC 706、端子702、端子704和或桥708之间)的电耦合可以是电容性或电感性的而非欧姆或直流型的，并且该电耦合可以包含配置在上述元件间的介电层。例如：不导电胶(NCP)层或不导电膜层可以设置在IC 706和端子702之间，或者设置在IC 706和桥708之间，或者同时设置在上述两处。此时上述元件间的电耦合可以是电容性的。

在一些实施例中，IC 706的前表面触点和/或后表面触点可以使用一个或多个大接触焊盘，如2012年4月26日提交的美国专利申请序列号No.13/456,653(律师卷号No.5088.0113USD1/IMPJ-0436)所描述的那样并作为引用整体结合在此。图8示出了根据实施例使用大接接触焊盘的IC配置800和IC配置850。在IC配置800中，IC 802具有基本跨越IC一个表面范围的单一大接触焊盘804。在IC配置850中，IC 802具有两个大接触焊盘806，这两个大接触焊盘806合起来跨越IC表面的范围。具有两个以上大接触焊盘的实施例也是可能的。为清楚起见，IC配置800和IC配置850都只示出一个IC表面(上表面)，但根据本发明的实施例IC 802的多个表面，诸如下表面(图中不可见)或者侧表面也可以具有一个或多个接触焊盘(接触焊盘可大可小)。此外，尽管图8中示出的接触焊盘804和接触焊盘806基本跨越了IC 802整个表面的范围，但在另一些实施例中，接触焊盘可以更小并且可以仅跨越IC表面合理部分的范围。

在另一些实施例中，接触焊盘可以以改善接触焊盘和天线端子间粘附性的方式成形或形成。这种示例包含但不限于在接触焊盘中央提供一个或多个腔、狭缝、间隙，在这些空间中黏合剂(如导电环氧树脂、不导电环氧树脂、接触黏合剂、焊料或其他类似材料)可以在双面IC和天线端子组装的时候流动。在这种情形下，腔或间隙起到的作用类似于轮胎中的凹槽可以防止防止打滑，但在本发明中腔或间隙为黏合剂流动并黏合提供路径。

在本文件公开的实施例中，大接触焊盘电耦合到一个或多个天线端子或桥(如图7中所示的端子702和/或桥708)。由于接触焊盘面积大，相比具有更小天线触点的IC，接触焊盘和天线端子间放置/对准的容差可以减小，有利于组装。在一些实施例中，接触焊盘、端子和/或桥可以包含或涂覆有介电材料，该介电材料可以是天然形成的(如天然生长的或增强的像氧化铝一样的氧化层)，也可以是附加形成的(如沉积的介电层)。在这些实施例中，接触焊盘和天线端子间的耦合通常会是电容性或电感性的。

另一种改善接触焊盘和天线端子间放置和对准的方法是使用对准凸块。图9A－9B示出了诸如图6所示双面IC 600那样的IC 904的俯视图(920)和截面图(930)，根据实施例，该IC 904通过对准凸块对准到衬底部分902上。衬底部分902可以是填充物(如图2所示的填充物222)或带子(具有用于耦合到填充物的互连的内插衬底)的一部分。IC 904置于衬底902上时，对准凸块引导IC 904进入位置。很显然端子702和桥708的衬底可以包含对准凸块(图7中未示出)，以利于将双面IC 706的上表面天线触点和下表面天线触点组装到端子702和桥708上。

在一些实施例中，在衬底902和IC 904之间使用下填料来加强物理结合且/或改善衬底902和IC 904之间的电耦合。下填料910可以是导电性的(如各向异性导电胶/膜或其他任何合适的导电材料)或不导电性的(如不导电胶、不导电膜、不导电氧化物或其他任何合适的不导电材料)。凸起衬底区域908在组装期间可用于容纳下填料910。当然，对准凸块906和凸起衬底区域908的形状取决于具体应用，不必局限于小的圆凸块和细长的凸起区域。在一些实施例中，类似于凸起衬底区域908的凸起区域本身就能用于引导对准IC，就和对准凸块用于引导IC对准的方式类似。

图10、11和12示出根据实施例将双面IC耦合、组装到天线端子的高级概念。图10A-D示出双面IC耦合到天线端子的示例。图11A-C示出双面IC组装到天线端子的示例。图12A－C示出引导双面IC组装到天线端子的标签衬底的示例。在所有实施例中，包含IC、天线端子和衬底的最终组装包含某种形式的分层“三明治”结构，该结构包含诸如铝或锡一类的一层或多层单种金属层、诸如纸或塑料或PET这类的介电层以及双面IC。这些层可以通过粘合、层叠、自粘附或本领域技术人员熟知的任何其他方式连接在一起。

图10A示出设置在环1002和桥1008之间的双面IC 1006的配置1020。IC 1006的一个天线触点(如图6所示的前表面触点620或后表面触点640)耦合到环1002的第一天线端子上；IC 1006的另一个天线触点耦合到桥1008上，而桥1008进而耦合到环1002的第二天线端子上。环1002可以用作IC1006的调谐元件，可以形成天线，并/或可以耦合到诸如图2所示的天线段227那样的天线段上。

图10B示出类似图10A所示的配置1020的配置1030，两个配置的区别在于，在配置1030中桥1008覆盖了环1002的大部分以改善桥1008和环1002之间的电耦合。在一些实施例中，桥1008和环1002之间的电耦合可以是电容性的。在一些实施例中，天线端子材料的天然介电材料(如铝端子上的氧化铝)可以设置在桥1008和环1002之间。

图10C示出配置1040，其中桥1008本身就是天线端子。桥1008和端子1002的重叠允许它们互相电耦合，进而在IC 1008周围形成环。

图10D示出另一配置1050，其中桥1008是天线端子。桥1008和天线端子1002之间的重叠允许它们互相电耦合，形成调谐元件1010，该元件1010可以是短截线、由桥/衬底/端子层状结构形成的传输线，或者也可以耦合到另一调谐元件(未在图10D中示出)。在这种情形下，调谐元件1010是图10A、10B、10C中所示调谐环的替代方案。

图11A-C示出根据实施例用双面IC形成的填充物的示例。

图11A示出标签衬底1112的配置1120，该标签衬底1112被折叠线1110划分为第一部分1116和第二部分1118。标签衬底1112可以由任何合适的可折叠材料制成。标签衬底1112包含设置在第一部分1116上的第一天线端子1102和第二天线端子1104以及设置在第二部分1118上的桥1108。设置在第一部分1116上的双面IC 1106通过IC的第一表面天线触点耦合到第一端子1102；IC 1106的第二表面天线触点是暴露的。图11A还示出沿折叠线1110折叠的同一标签衬底的配置1122。部分1116和部分1118的表面碰在一起，使桥1108电耦合到IC 1106的第二表面天线触点和第二端子1104。当然，IC 1106同样能够在折叠前设置到桥1108上，在这种情形下，折叠前的配置1120会不一样，但是最终结果(配置1122)相同。

图11B示出类似于图11A所示的标签配置1130，两者区别在于：图11B中桥1108设置在分离的带1114上。双面IC 1106的第一表面天线触点电耦合到桥1108使得桥1108和双面IC 1106的第二表面天线触点形成天线端口。带1114置于标签衬底1112上时将天线端口耦合到衬底1112上的端子，形成最终配置1130，其中：IC 1006的第二表面电耦合到端子1102上；桥1108电耦合到端子1104上。当然，有许多替代的配置也是可能的，包括使IC 1006初始时就附接到端子1102、端子1104或桥1108上的那些配置。图11C示出IC 1006初始时就附接在端子1102上的实施例。

在所有上述实施例中，桥1108可以形成在标签衬底的折叠处，可以形成在标签衬底的摆动、剪切处，可以形成在初始就与标签衬底分离的材料上，可以由印刷、蒸发或沉积到标签衬底上的导电墨水、聚合物或层形成，还可以通过任何对本领域技术人员而言显而易见的技术来形成。在一些实施例中，桥1108可以由一个或多个桥前体形成，该桥前体沉积在标签衬底上，然后通过应用热、压力或任何合适的处理方法形成桥1108。桥前体可以简单沉积在衬底上，但需要附加的处理以向触点或端子形成电连接。例如，桥前体可以包含墨水中的金属粒子，该墨水先经沉积再经处理，使金属粒子形成导电路径。在一些实施例中，桥1108包含转换并接合到标签衬底上的金属层或导电层；在另一些实施例中，桥1108及其导电部分可以由两个或多个片状物形成，这些片状物接合在一起形成桥。如上文所述，本文件中公开的实施例中提到的耦合可以是直流型、容性和/或感性的。桥1008可以使用热、压力、黏合剂(如环氧树脂)、焊料、拼接接合、焊接或本领域技术人员熟知的任何其他方法接合到标签衬底上。

尽管图11A－C示出标签结构，其中桥将双面IC的表面天线触点耦合到天线端子上，但一些实施例中并不需要桥。例如：回到图11A，第二端子1104可以取代桥1108沉积在第二标签部分1118上，这样，标签衬底1112沿折叠线1110折叠时，第二天线端子1104耦合到双面IC 1106暴露的表面天线触点上。类似地，在图11B中，标签带1114可以取代桥1108包含第二端子1104，这样，带子沉积到标签衬底1112上时，第一端子1102电耦合到双面IC 1106暴露的表面天线触点上。在一些实施例中，第二标签部分1118或带子1114可以包含一部分或甚至是整个标签天线而非天线端子。

在一些实施例中，具有天线端子的标签衬底可以设计成方便实施并能够引导双面IC的放置操作。图12A示出具有用于引导将双面IC定位到衬底1204上的凹陷或凹坑区域1206的标签衬底1204的俯视图(上图)和截面图(下图)。确定凹坑区域1206的尺寸以适应双面IC，且凹坑区域1206包含下天线端子1208。双面IC 1202(例如图6所示的双面IC 600)能够沉积在凹坑区域1206内以便IC 1202的表面天线触点(例如图6所示的前表面触点620或后表面触点640)耦合到下天线端子1208。在IC 1202沉积在凹坑区域1206之后，桥1210能够沉积在IC 1202的顶部，将IC 1202的另一表面天线触点耦合到第二天线端子上。尽管在图12A中桥1210示出为与下天线端子1208正交，但实际情形不限于这种情形。例如，桥1210可以与下天线端子1208方向一致(例如如衬底的俯视图所示，桥1210可以延伸到下天线端子1208的左边而不是在其顶部)，或可以朝任意合适方向延伸(例如以任意角度向顶部、底部延伸，或向任意方向延伸，包括向标签衬底1204所在平面之外的方向延伸)。

在一些实施例中，一个或多个孔1212可以形成在凹坑区域1206的底部并可以用于放置并定位IC 1202，下面参考图13A将对此作描述。孔1212优选为比IC 1202小，以使IC1202不能够穿过它。但是孔1212可以提供足够的面积以便于流体(如液体或气体或黏合剂或焊料)通过。

在一些实施例中，标签衬底中的孔可以引导放置并定位双面IC。该衬底穿孔可以代替凹坑区域使用，也可以作为凹坑区域的附加使用。图12B示出具有尺寸适合双面IC1222的孔1226的标签衬底1224的俯视图(上图)和截面图(下图)。与上文描述的标签衬底1204的凹坑区域1206对比，孔1226完全穿过标签衬底1224。为防止IC 1222完全穿过孔1226掉落，同时为了将IC 1222耦合到其表面天线触点之一，标签衬底1224包含设置在标签衬底1224一面上的下天线端子1228，基本上阻塞了孔1226并与孔1226一起为IC 1222形成袋区(pocket)。当IC 1222沉积在孔1226内时，IC 1222的表面天线触点(如图6所示的前表面触点620或后表面触点640)耦合到下天线端子1228上。随后，桥1230可以设置到IC 1222上，将另一天线端子耦合到IC 1222的另一表面天线触点。与对图12A进行的描述类似，桥1230可以沿任何合适的方向延伸，包含可以以薄片的形式围绕IC 1222朝任何方向延伸。类似地，下天线触点1228可以沿任何方向延伸或者可以是薄片。在一些实施例中，与图12A所示的孔1212类似的一个或多个孔1232可以形成在下天线端子1228中，以利于放置并定位IC 1222。

尽管图12A所示的凹坑区域1206和图12B所示的孔1226示出为方形，但它们不必局限于方形。例如：凹坑区域1206和/或孔1226可以是矩形、圆形、椭圆形、六边形或是任意合适的凸形或凹形。在一些实施例中，凹坑区域1206/孔1226足够大以适配整个IC；但在另一些实施例中，凹坑区域1206/孔1226的大小也可以只容纳部分IC。

图12C示出根据实施例将双面IC的表面触点耦合到衬底上的天线端子上的另一种方法。图1240示出具有第一天线端子1248和第二天线端子1250的标签衬底1244的俯视图(上图)和截面图(下图)。切入衬底1244的狭缝1246将第一天线端子1248和第二天线端子1250分开。双面IC 1242置于狭缝1246内以便IC 1242的一个表面触点耦合到第一天线端子1248且IC1242的另一表面触点耦合到第二天线端子1250。狭缝1246示出为相对于衬底1244所在平面倾斜，它可以以任意角度倾斜，或甚至可以与衬底1244所在平面垂直(如在截面图中方向向下)。在一些实施例中，端子可以作为单个端子制成，然后狭缝1246切进该单个端子，将其分为天线端子1248和天线端子1250。在一些实施例中，狭缝1246可以完全切穿衬底1244，而不是像截面图所示的仅切入衬底1244的一部分。在一些实施例中，一个或多个孔(未示出)可以形成于狭缝1246的底部和标签衬底1244的底部之间，用于IC放置和定位。

使用双面IC简化了标签的组装。因为双面IC在相对的面上有表面触点，所以其任意一面都能够置于标签衬底上。此外，因为双面IC通常在其最大的面上具有表面触点，因此双面IC能够很容易掉落在标签衬底上并且在大多数情形下以其表面触点面对标签衬底掉落。因此，组装前IC不一定必须维持在特定位置或特定方向，这使得组装方法更简化、成本更低。例如，与常规IC必须一个个经拾取放置到标签衬底上不同，双面IC能够大量处理并分配，下文将进行描述。但是双面IC任然可以与常规的拾取－放置技术兼容。

图13A示出根据实施例将双面IC分配到标签衬底(如图12A－C所描述的标签衬底)上的方法。图1300示出包含多个双面IC 1304的IC批量分配器1306。注意批量分配器1306中的IC 1304的方向和位置不必严格控制。当然在一些实施例中，可以在某种程度上控制IC1304的方向以使分配过程流水线化。

IC批量分配器1306将IC 1304分配到标签衬底1302的网上，该标签衬底1302在一些实施例中可以与图12A－C所示的标签衬底1204、标签衬底1224和标签衬底1244类似。在一些实施例中，分配过程还可以将分配过的IC定位到标签衬底1302上需要的位置。例如：IC分配器1306可以定位在需要的IC位置(如图12A所示的凹坑区域1206、图12B所示的孔1226或图12C所示的狭缝1246)，然后IC 1304通过重力分配到需要的位置或由机器放置到需要的位置。

对本领域技术人员而言显而易见的是：有许多技术可用于将经分配的IC对准到衬底上合适的位置，无论衬底是否包含图12A－C所示的凹坑/孔/狭缝，无论衬底是否如图10A－D或图11A－C所示是平坦的。如上文所述，其中一种方法涉及应用重力将IC放置在需要的位置。另一种方法使用定位在标签衬底下方的磁体将磁性IC吸引到需要的位置。另一种方法使用标签衬底上的电荷将带电荷的IC吸引到需要的位置。图13B示出根据实施例使用电荷将双面IC定位到衬底上的代表性方法1310。根据方法1310，激光1312诱导特定极性的电荷定位到衬底1302上需要的目标位置1314。随后，IC批量分配器1306分配具有不同极性电荷的IC 1304，该IC 1304被带电荷的目标1314吸引到达在衬底1302上的合适位置，填充物1316示意性地示出了这种情形。虽然图13B中是用激光来诱导电荷的，但在其他实施例中，也可以使用其他方法在衬底上产生电荷。在一些实施例中，拓扑特征(如凸块906)也能有助于定位IC。

将分配好的IC对准到衬底上合适位置的其他方法包括应用振动或应用流体流动将IC移动到势阱(如衬底中比其他位置具有更低势能的位置)中，势阱中的重力势能、电势能、磁势能或类似势能较低。例如，可以振动具有接近凹坑区域或孔的IC的标签衬底，这样一旦IC进入凹坑区域或孔中就不会逃逸。类似地，流体或气流穿过衬底，可以转移经分配的IC直到IC掉入凹陷位置(如图12A－C分别所示的凹坑区域1206、孔1226或狭缝1246)。作为另一个示例，流体或气体通过位于所需要位置的孔(如图12A、12B分别示出的孔1222、孔1232)从衬底的顶面被吸引到衬底的背面，可以将IC吸引到需要的位置并将IC保持在该位置待后续处理。

在一些实施例中，应用标签衬底两面的压差能获得需要的穿过衬底中孔的流体/气流。图13C示出方法1320，其应用压差特别是真空将双面IC定位到标签衬底上。根据方法1320，真空1324应用于衬底1302的背面，该衬底1302包含至少一个穿过衬底的孔1322(例如图12A-B所示的孔1222或孔1232)。随后，当IC 1304被带到靠近衬底1302前面的位置时，松散的IC 1304中的一个被穿过孔1322作用的真空1324拉到衬底中，形成填充物1328。方法1320是自限的，因为一旦真空1324将某个IC 1304拉到孔1322中，孔1322被该IC 1394堵塞，不再有其他IC被吸引到这个孔中。如果为多个衬底和/或多个孔使用同一个真空源，则当每一个孔吸引一个堵塞其的IC后，通过剩下孔的真空会变得更强，这样加速了放置过程。在一些实施例中，静电力或磁力(如上文图13B描述的)或拓扑特征(如凸块906)也可以用作帮助定位IC。最后，在一些实施例中，可以从标签衬底的前面应用压差，这样前面的压力可用于将IC推进孔上的位置，而不是上文描述的那样由背面的真空将IC拉到相应的位置。

在另一些实施例中，流体表面张力能用于将IC定位于衬底上。例如：可以将一滴或多滴流体置于衬底上需要的位置。当IC被分配到衬底上时，在表面张力的作用下会被吸引到流体液滴上。在一些实施例中，可以将焊料沉积在衬底上(如通过丝网印刷)，然后加热焊料形成流体液滴。焊料也可以(或只可以)沉积在IC的一个或多个表面上。当加热时，IC上的焊料会融化，形成容易被吸引到衬底上金属天线引线上的液滴。

虽然本文件示出的所有双面IC都是方形的，但双面IC也可以是其他形状的。图14示出两个非方形IC的实例。IC 1402是八边形的，IC 1404是六边形的。非矩形IC可以受益于其内应力更小，进而改善可靠性，其也没有锋利的棱角，而这些锋利的棱角容易使IC在上述批量处理或IC分配过程中损坏。非矩形IC可以通过例如2009年1月27日颁证的美国专利No.7,482,251中描述的刻蚀工艺来制造，该美国专利的整体结合在此作为参考。

图15A-C示出根据实施例电耦合到天线端子的双面IC的侧面剖视图。

图15A示出类似于上文描述的双面IC 600、双面IC 706、双面IC 1006、双面IC1106、双面IC 1202和双面IC 1222那样的双面IC 1506的侧面剖视图1500。双面IC 1506包含沉积在其前表面(示出为面朝下)里或前表面上的电路1508。电路1508通过其前表面天线触点1514电耦合到天线端子1504。双面IC 1506也包含可以通过多种方式耦合到电路1508的后表面天线触点1516。图15A示出一种涉及穿过IC的过孔的方法。在一些实施例中，该穿过IC的过孔可以电连接到衬底1510；在另一些实施例中，该IC穿通可以与衬底1510电断开；在另一些实施例中，根本没有穿过IC的过孔。在图15A所示的实施例中，后表面天线触点1516耦合到天线端子1502上，示出为通过可选的介电层1518与衬底1510电断开。当然后表面天线触点1516也可以电连接到衬底1510上。在一些实施例中，可选的凸块1520和/或凸块1522可以改善天线触点和天线端子之间的耦合。

图15B示出类似于图15A所示的IC 1506那样的双面IC 1532的侧面剖视图1530。与IC 1506类似，IC 1532包含沉积在前表面内或前表面上的电路1508，该电路1508通过前表面天线触点1514电耦合到端子1504。与图15A不同，IC 1532不包含穿过IC的过孔；作为替代，电路1508通过衬底1510耦合到端子1502。当IC 1532接收到穿过前表面天线触点1514和后表面天线触点1516的射频信号时，IC 1532上的电势差使电流从前表面天线触点1514流经衬底1510，流向后表面天线端子1516，并/或使电流从后表面天线端子1516流经衬底1510，流向前表面天线触点。衬底1510通常是导电的，但在某些情形下也可以是绝缘的，从前表面流向后表面的电流可以流经绝缘衬底1510的电容。在其它实施例中，衬底1510可以呈现感性。在图15B中，衬底1510形成后表面天线触点；在其它实施例中，后表面可以包含金属层或半金属层(如图8所示)，或者可以经掺杂获得高导电率。图15B也示出了将IC 1532的后表面与端子1502分开的可选介电层1518，因此IC 1532的后表面与端子1502之间的耦合是电容性的，当然直流耦合也是可能的。介电层1518可以沉积在衬底1510上，或者可以是衬底1510天然形成的氧化物，例如SiO₂。类似地，前表面天线触点1514可以通过可选的介电层1534与端子1504电容性耦合或直流耦合。介电层1534和前表面天线触点1514的次序可以交换，使得介电层1534沉积在电路1508上，前表面天线触点1514沉积在介电层1534和端子1504之间。

图15C示出类似于图15B所示的IC 1532那样的双面IC 1542的侧面剖视图1540。与IC 1532类似，IC 1542包含沉积在前表面内或前表面上的电路1508、可选的前表面介电层1544、前表面天线触点1514、直流或电容性耦合衬底1510、可选的后表面介电层1518和后表面天线触点1516。与图15B不同，电路1508通过穿过介电层1544的一个或多个主触点1546耦合到前表面天线触点1514。与图15B不同，介电层1518可以在IC 1542的一个或多个侧表面上。后表面天线触点1516可以耦合到侧面触点1550，该侧面触点1550跨越IC 1542的至少一个侧面，通过穿过介电层1518的次触点1548与电路1508耦合。侧面触点1550基本上在电路1508到后表面触点1518之间形成导电或直流路径，该路径是图15A所示的穿过IC的过孔的替代方案。在一些实施例中，电路1508可以与侧面触点1550容性耦合，而不是通过次触点1548。在另一些实施例中，介电层1544不覆盖IC 1542的前表面、侧表面或后表面中的一个或多个。

介电层1518可以是形成于衬底1510上的天然氧化物，也可以沉积在IC 1542上。氧化物的形成或沉积可以发生在任何时候。类似地，侧面触点1550可以是衬底1510的一个区域，该区域经掺杂获得高于天然衬底1510的电导率。侧面触点1550也可以沉积在衬底1510上。该掺杂或沉积可以发生在任何时候。

图16A－C示出根据实施例具有至少一个电路元件的双面IC的侧面剖视图，其中该电路元件电耦合到IC的至少两个表面上的触点上。图16示出的电路元件是整流器，但是该电路元件也可以是任何参考图4中描述的电路组件那样的任意电路组件。在一些实施例中，该整流器可以是电荷泵。本公开文件交替使用术语“整流器”和“电荷泵”。本文件中描述的整流器耦合到天线，因此在双面IC中，该整流器耦合到在IC不同表面上的两个天线触点上。图16A示出类似于图15所示的双面IC 1506那样的双面IC1600。作为电路1602的一部分，双面IC 1600包含整流器1604，该整流器1604通过穿过IC的过孔1610电耦合到前表面天线触点1606和后表面天线触点1614。和IC 1506类似，介电层1612可选地将后表面天线触点1614与IC衬底1608分开。

图16B示出类似图16A所示的双面IC 1600那样的另一双面IC 1620。两者的区别在于：在图16B中，整流器1604通过衬底1608与后表面天线触点1614耦合，而不是像在图16A中那样通过穿过IC的过孔，图16B中示意性地示出为后表面天线触点1614和整流器端子1616接地(例如：后表面天线触点1614和整流器端子1616通过导电衬底电耦合到公共电位)。当然此处使用的参考地电位只表示公共电位，不需要与真正的接地有任何联系。在一些实施例中，衬底可通过掺杂而导电；在另一些实施例中，电路1602可以在衬底1608的外延层上制造，该电路1602可以与导电衬底1608电连接或电断开。在上述后一种情形下，整流器端子1616可以电容性耦合到衬底1608上。

图16C示出类似图16B所示的双面IC 1620那样的另一双面IC 1640。在电路1640中，电路1602也包含电耦合到前表面天线触点1606和后表面天线触点1614的调制器1642。类似于整流器1604，调制器1642通过衬底1608耦合到后表面天线触点1614上。IC 1640通过背向散射(如上述图2所示)响应时，调制器1642可以调制前表面天线触点1606和后表面天线触点1614之间的阻抗(或导纳)来修正流过衬底1608(如图上文15B所示)的电流，进而产生响应。两个表面天线触点间的总阻抗取决于整流器1604、调制器1642和衬底1608的阻抗。调制器1642基于需要的回复信号调制自身阻抗，这样两个表面天线触点间的总阻抗得以调整，进而调制流过衬底1608的电流。举一个具体但不限于此的示例，调制器1642可以电连接并电断开(通过开关动作)两个表面天线触点以产生响应信号。

图16A、16B和16C不应当被解释为限制了可以耦合双面IC多个表面的电路1602的类型或元件。下文将描述其他可以起到类似耦合功能的电路包括调制器、PMU、天线路由节点、阻抗匹配电路、ESD电路以及实际在RFID中存在的任何电路。

在一些实施例中，介电层1518、介电层1534、介电层1544可以是或可以包含不导电稳定层。稳定层可以有助于缓解不同的安装力导致的安装电容变化。

图1700示出包含衬底1720和天线端子1727的RFID带或填充物，该RFID带或填充物通过安装力F1(1702)压在RFID IC 1724上，其中天线端子1727和天线触点1712通过稳定层1710与IC分开。通过稳定层1710固定了安装距离D1(1704)，也就产生类似的固定安装电容C1。

图1750示出用大于安装力F1的安装力F2(1752)压到RFID IC上的RFID带或填充物。稳定层1710的存在使得尽管安装力F2更大，但安装距离D2(1754)与安装距离(1704)基本相同。因此，安装电容C2与安装电容C1基本接近，有助于确保标签具有类似的调谐特性进而具有类似的性能特性。

在一些实施例中，通过稳定层1710内的开口形成的凸块将电路1762电连接到天线触点1712上。稳定层1710可以是有机材料或无机材料，通常(尽管不一定如此)是低介电常数、厚度合理即电容小的材料。可选择将各向异性的导电黏合剂、图形化导电黏合剂或不导电黏合剂1713以物理方式或电学方式或物理电学方式应用于IC和带子/填充物之间以将IC接合到带/填充物上。如果黏合剂层1713是不导电性的，其通常是非常薄的，则在RFID通信的频率范围内能在天线端子1727和天线触点1712间提供低阻抗电容性路径。

在一些实施例中，与图8所示的接触焊盘804或接触焊盘806类似，天线触点1712基本覆盖了RFID IC 1724的表面。为清楚起见，图17未示出像图16中触点1614那样的后表面天线触点。显然该后表面天线触点可以在存在或不存在稳定层的情况下形成，与IC前表面包含或不包含稳定层无关；该后表面稳定层可以是或可以包含图16所示的介电层1612。

图18A-C示出耦合到IC的多个表面上的触点的双差分双面IC中的整流器的侧面剖视图。双差分RFID IC包含两个或以上电隔离的天线端口，其中一个天线端口上的奇模激发基本不在另一个天线端口上产生激发。

双差分IC通常包含多个整流器，每个整流器电耦合到不同的天线端口。图18A示出包含具有第一整流器1804和第二整流器1806的电路1802的第一双差分双面IC 1800。第一整流器1804电耦合到第一前表面天线触点1808；第二整流器1806电耦合到第二前表面天线触点1810。与图16B所示的双面IC 1620类似，这两个整流器通过衬底1812耦合到后表面天线触点1822。与图16B类似，此处使用的参考地电位只表示公共电位，不需要与真正的接地有任何联系。

图18B示出包含具有第一整流器1804和第二整流器1806的电路1802的第二双差分双面IC 1830。IC 1830与图18A所示的IC 1800类似，但是IC 1830包含两个后表面触点，第一整流器1804通过衬底1812耦合到后表面天线触点1822并且第二整流器1802通过穿过芯片的过孔1824耦合到后表面天线触点1826，其中该穿过芯片的过孔1824通常通过介电层1828与衬底1812电断开。

图18C示出包含具有第一整流器1804和第二整流器1806的电路1802的第三双差分双面IC 1860。IC 1860与图18B所示的IC 1830类似，但是IC 1860包含两个穿过IC的过孔，第一整流器1804通过穿过芯片的过孔1834耦合到后表面天线触点1822并且第二整流器1806通过穿过芯片的过孔1824耦合到后表面天线触点1826。通常这两个穿过IC的过孔中的至少一个，更普遍情形下是两个穿过IC的过孔通过介电层1828与衬底1812电断开。

除了使天线焊盘更容易对准到天线端子外，双面IC还可以有其他应用。例如：半导体晶片上的双面IC可以有助于晶片级测试。图19A-B示出根据实施例所示的双面IC晶片测试系统的概念图。

图19A示出用于测试包含上文所述的一个或多个双面IC的双面IC晶片1902的晶片测试系统1900。晶片1902的截面部分示出三个双面IC,其中只有一个做了标记(IC 1908)。IC 1908包含IC电路(未示出)，该IC电路耦合到前表面触点1906并通过上文所述方法(如通过穿过晶片的过孔、衬底耦合等)中的一种耦合到后表面触点1918。探针卡1910将测试总线1914耦合到多个探针触点1912上，这些探针触点1912通常但不一定总是互相电断开(在RFID系统中，RFID IC包含单片化算法，探针触点1912根本不需要电断开)。第二测试引线1916电耦合到后表面触点1920，图19A所示的第二测试引线1916跨越多个芯片(在一些实施例中也可以跨越整个晶片)。晶片测试过程中，对探针卡1910进行定位使得每个探针触点1912直流或电容性耦合到IC前表面触点(例如前表面触点1906)。通过向测试总线1914和测试引线1916提供测试信号，可以同时测试晶片1902上的多个双面IC。如图19A所示，前表面尺寸大且第二测试引线耦合到后表面触点1918上，使得探针卡1910要求的对准容差减小了。

图19B示出用于测试双面IC晶片1902的另一晶片测试系统1950。与测试系统1900中探针卡的单个探针触点与IC前表面触点耦合不同，测试系统1950使用柔性的导电接触层1920来进行耦合。因为整个接触层1920是导电的，晶片测试系统1950可忽略对于探针到IC触点的对准要求。柔性的接触层1920可以是柔性和/或可顺应的导电材料，诸如导电橡胶或聚合物。要将柔性的接触层1920耦合到IC前表面触点上，可以在接触层1920的背面和/或晶片1902的背面施加力或压强(例如可以通过气体、流体或其他方式产生)。替代地，可将高介电常数或导电气体或流体置于柔性的接触层1920和晶片1904之间来促进它们之间的电容性或直流耦合。

在一些实施例中，后表面触点1918可以包含导电金属或半金属层，例如：金属、多晶硅和/或能使第二测试引线1916形成直流连接的掺杂层。在另一些实施例中，后表面触点1918可以包含能使测试引线1916容性连接的介电层或绝缘层。

本文件中描述的双面IC可以实现单面IC的任何已有功能，但还具备本文件中所述的许多优势和益处。虽然双面IC的一些功能会在下文描述，但本领域技术人员应当清楚：双面IC可以实现未在本文件中明确描述的功能。

在一些实施例中，双面IC可以经过配置背向散射码的组合，如2012年5月8日颁证的美国专利No.8,174,367，该美国专利结合在此作为参考。图20是时序图2000，示出根据实施例来自RFID读取器的命令及大量RFID标签的回复。图2000未示出读取器，也未示出标签。在一些实施例中，标签可以存储第一码和第二码。根据实施例，图2000中的命令能使标签“涌出”包含第一码和第二码的组合的回复，无需任何标签之间的介入式的读取器命令。

时序图2000沿垂直的时间轴向下演进，读取器发射的命令2012和来自标签的回复2026交替进行。在图2000所示的示例中，读取器首先通过一个或多个可选的“涌出启用”命令2002和“涌出”命令2003指示标签涌出其回复。在这期间每个标签是单片化的，读取器同单片化的标签交易并接收标签数据。图中是描述了三个示例交易：交易2030、交易2040和交易2050，这样的交易或多或少都会发生。交易2030、交易2040和交易2050中的每一个不一定都完全示出，而是仅示出了部分相关命令。例如：单片化每个标签用于其自身交易的命令未示出。最后，可选的“禁用涌出”命令可以终止涌出行为。

在利用第一单片化标签的第一交易2030中，命令CMD32005使第一标签发送回复，该回复包含来自标签存储器的第一码的至少部分和第二码的至少部分的组合2035，无需标签在发送两码部分之间接收读取器命令。在利用第二单片化标签的交易2040中，重复的命令CMD32005使第二标签发出组合2045，同样没有介入的命令。在利用第三单片化标签的交易2050中，重复的命令CMD32005使第三标签发出组合2055，同样没有介入的命令。

在一些实施例中，交易2030、交易2040和交易2050可以比涉及分别发射第一码和第二码并在其中具有介入的读取器命令的交易耗时更少。

在一些实施例中，可以用调谐电路配置双面IC以匹配天线和IC的阻抗从而便于从入射的RF波中提取能量。图21A示出根据一个实施例，包含调谐电路和用于存储调谐数据的存储器的RFID标签前端等效电路2100。RFID标签前端等效电路2100为RFID标签的不同阻抗进行了建模，且包含天线部分2108、IC输入部分2110以及将天线部分2108耦合到IC输入部分2110的匹配网络。天线部分2108包含电感器2104、电容器2106和电阻器2102，其中：电感器2104和电容器2106是天线阻抗的无功部分的模型；电阻器2102是天线阻抗有功部分的模型。IC输入部分2110包含作为IC输入电阻模型的电阻器2112和作为IC输入电抗模型的电容器2114。匹配网络包含电感器2116，该电感器2116是该匹配网络的电感的模型。

等效电路2100还包含电耦合到可变阻抗元件2122的调谐电路2120。调谐电路2120可以包含电耦合到处理模块2126的可选的非易失性存储器(NVM)2124。配置NVM 2124以用于即便在失电的情形下也能存储并保持数据，该NVM 2124可以包含ROM、EEPROM、闪存、MRAM、熔丝或本领域现有用于存储数据的其他类型存储器中的一个或多个，也可以是一次性可编程存储器或可重复写和/或擦的存储器。NVM 2124存储关于标签调谐的信息，例如用于可变阻抗元件2122的设置。这些设置可以在RFID IC集成到RFID标签中去之前或之后预编程到NVM中。

在一些实施例中，存储在NVM 2124中的设置可以被动态调节。例如：在标签调谐过程(如下文参考图22描述的过程2200)中，存储的可变阻抗设置可以由提供更好阻抗匹配的新设置覆写或补充。

NVM 2124也可以存储关于由标签提取的和/或反射的功率的信息。例如：NVM 2124可以存储用于标签调谐迭代过程的所提取的和/或反射功率的先前值，在此过程中连续检测到的所提取的和/或反射的功率值用于评价可变阻抗调节的效果。

在一些实施例中不需要NVM 2124，这种情形下可以通过预设或用算法确定的值将处理模块2126用于可变阻抗元件2122，以改善功率提取。

处理模块2126通常经配置以调谐可变阻抗元件2122来增加IC 424从入射到标签天线上RF波上提取的功率量。处理模块2126调节可变阻抗元件2122可以基于：存储在NVM2124内的阻抗设置、存储在NVM 2124内的前一个提取的/反射的功率数据和/或一个或多个阻抗调谐算法。如果新设置提供更多提取的RF功率，处理模块2126也可以更新或覆写存储的阻抗设置。在一些实施例中，处理模块2126可以根据来自外部实体(如RFID读取器)的命令来调节阻抗。在另一些实施例中，处理模块2126可以也(或替代地)基于一个或个环境条件来调节阻抗。

图21B示出根据实施例的包含调谐电路2120的另一RFID标签的前端等效电路2150。在电路2150中，调谐电路2120可经配置确定所提取的功率量并根据该功率量调节可变阻抗元件2122。在一个实施例中，可以集成在调谐电路2120或集成在IC 424中的另一电路内(如在整流器或PMU内)的功率检测器2152检测来自标签天线(如图2所示的标签天线227)并通过IC提取的RF功率量。在一个示例中，功率检测器2152可以只是通过IC 424从入射到标签天线的RF波形成的供电电压。

调谐控制器2156可以调节可变阻抗元件2122来改善阻抗匹配，进而增加提取的功率。当调谐控制器调节可变阻抗元件时，比较器2154确定提取的功率是增加还是减少了，进而使调谐控制器确定如何改变阻抗值以改善功率转换。

在一些实施例中，调谐电路2120经配置能在低于IC 424的提取功率水平下运行。在一些实施例中，在调谐电路最大化提取的功率和/或提取的功率量足以使IC 424运行前，整流器或PMU可以禁用IC 424。

图22是根据实施例的用于RFID标签调谐过程2200的流程图。调谐过程2200从步骤2210开始。在步骤2210中，具有天线、IC、可变阻抗元件和调谐电路的RFID标签从入射的RF波提取处于超过“足以调谐功率”(SPTT)参数的水平的功率。在一些示例中，提取的功率会低于“足以使IC运行”(SPOI)参数，在这种情形下，根据协议IC没有足够的功率运行。然而，调谐电路2120不运行，因为提取的功率大于SPTT。在可选步骤2220中，可变阻抗元件重置到初始状态。在一些示例中，调谐电路2120可以通过调谐算法设置初始状态，或从存储器(如图21A所示的NVM 2124)恢复初始状态并将该初始状态应用于可变阻抗元件，或使用可变阻抗元件的前一状态作为其初始状态。在另一些示例中，可变阻抗元件会将自己设置或重置到初始状态。

在步骤2230中，调谐电路取样由RFID标签提取的功率，或用于确定基准值(在调谐过程的开始)，或用于评价阻抗变化的效果(在调谐过程期间)。如果是后一种情形(在调谐过程期间)，步骤2240中的调谐电路确定新取样的功率值是否小于一个或多个已取样的功率值。如果以上判断结果是否定的，则调谐过程继续。如果以上判断结果是肯定的，则调谐电路假设功率转化与提取已最大化，过程接着进行到步骤2280，在该步骤中调谐电路暂停调节过程。在一些实施例中，判断阻抗值是否已优化好的准则非常复杂，尤其是可变阻抗元件和提取的功率之间的关系不是单调的时候。在这些情形下，即便是新取样的功率值小于先前样本，调谐电路也可以使用查询算法(在一些情形下包含已有的熟练应用于计算机科学和/或机器学习中的技术)来确定功率转换能否进一步改善。

如果新取样的功率值超过先前的取样值或者调谐电路确定功率转换能进一步改善，则调谐电路在步骤2250中确定新的可变阻抗值。调谐电路可以以多种方式确定可变阻抗值，如：使用固定步骤、二进制树遍历，与现有改进成比例或使用其他为本工程学科技术人员熟知的算法。一般新的阻抗值会基于最新取样的功率值(在一些实施例中，也基于几个之前的功率样本)。在步骤2260中，调谐电路可选地检查新的阻抗值是否超过可变阻抗范围的调谐范围。如果以上判断结果是肯定的，则调谐电路在步骤2280中停止调谐过程。

如果新阻抗值不超过可变阻抗调谐范围，则调谐电路在步骤2270中调节可变阻抗元件。然后调谐过程回到步骤2230，在该步骤中，取样所提取功率的新样本以评价新调谐的阻抗的效果。调谐过程2200通过步骤2230-步骤2270进行迭代，直到步骤2240中提取的功率达到足够的值或最大值(暗示了阻抗匹配经优化)或进一步调谐阻抗就会超过可变阻抗元件的调谐范围(如步骤2260所示)为止。

在调谐过程2200的最后，即在步骤2280中，最终的可变阻抗设置可以存储在标签存储器(如图21A所示的NVM 2124)内。在一些实施例中，RFID读取器能够从存储器中读取最终的阻抗设置或能够指示标签IC将最终的阻抗设置发射给读取器。

在一些实施例中，提取的功率和反射的功率都可以在步骤2230中取样并用于步骤2240进行的确认中。在这些实施例中，反射功率减少的同时提取功率增加对应于功率转换改善。反射功率提供的附加信息也可以是有用的。例如：在RFID标签随着RF功率源移动进而入射功率是变化的情形下。就提取功率自身而言，其在阻抗调谐后增加可以是源于标签向功率源移近了而非源自功率转换改善了。但是，通过同时测量提取功率和反射功率，调谐电路就能确定提取功率增加是源于标签的运动还是源于阻抗调谐。

在一些实施例中，双面IC可以经配置自己产生标识符的一部分来响应读取器信号。图23是根据实施例的自串行化过程前、后RFID标签的状态的图2300。附接在物品上的RFID标签可以将标签序列号(TSN)2310及物品序列号(ISN)2320存储在易失性或非易失性存储器内。TSN 2310可以是唯一的号码，可用于标识标签IC,并可以在IC制造过程中写入IC存储器。在运行环境下，每个标签IC优选为具有不同TSN 2310，这样各个标签IC互相可以区分开来。ISN 2320是存储在标签上用于标识标签所附接的物品的号码。ISN 2320可以在标签和主物品关联的时候写入。在运行环境下，每个物品优选为具有不同ISN 2320，这样各个物品互相可以区分开来。例如：TSN 2310可以包含标签标识符(TID),ISN 2320可以包含电子产品代码(EPC)、通用产品代码(UPC)或库存单位(SKU)号。

TSN 2310可以划分为至少一个标签类标识符(TCI)2312和标签实例标识符(TII)2314，其中：TCI 2312可以表示IC的类或型号且可以是多个IC共用的；TII 2314通常是唯一的(至少在一段时间里)，用于通过串行化在IC类中标识特定IC。在一些示例中，具有不同TCI的标签不混合，则TCI2312可以是空的。在另一些示例中，每一个IC的类、种类或型号可以有不同的TCI 2312,且类、种类或型号相同的所有标签可以共享同一个TCI 2312。TII2314能使每一类、种类或型号中的各个标签彼此区分开来。标签或IC制造商可以在IC制造时或制造后不久将TCI 2312和TII 2314存储在标签上。

ISN 2320至少可以划分成物品类标识符(ICI)2322和物品实例标识符(III)2324,其中:ICI 2322标识标签附连的物品的类且不同物品的ICI 2322可以是公共的；III 2324可以是空的、未写入的或无效的(如图23中方括号[]示出的那样)直到其从TSN 2310串行化。一旦III 2324串行化后成为III 2326，其通常是唯一的(至少在一段时间内)且根据其串行化在类中识别物品。在一些示例中，具有不同ICI的标签不混合，则ICI 2322可以是空的。在另一些示例中每一物品类可以具有一个不同的ICI 2322,且同一类的所有物品共享相同的ICI 2322。III 2326使同一物品类中的不同物品能够彼此区别开。例如：ICI 2322可以将物品类标识为毛巾，而III 2326则可以标识毛巾中的特定一盒。

在一些实施例中，ICI 2322和III 2326可以在标签和主物品关联的时候写入。系统集成器或最终用户可以生成ISN 2320,将其存储到标签上，并将标签应用于主物品。要从零开始产生ISN可能涉及用于产生、分配并追踪分配的ISN的号码管理系统，尤其是每个III应当优选是唯一的。要确保制造相同类型物品的多个工厂使用的III的唯一性，又要确保零售商需要为物品替换丢失或损坏的标签并产生新的III时多个零售商使用的III的唯一性。即便III的唯一性只需保持一段时间，这也是个严峻的任务，因为该时间段通常至少以周计算，更普遍的情形是以月或年计。

根据实施例，在系统中，标签可以从其TSN自己生成其III。在一些实施例中，标签可以在以下时机自己产生III：计时器到期、IC上电时(自动进行)、响应读取器命令、将ISN背向散射到读取器之前(自动进行)或标签处理模块执行使用ISN的操作时。在一些实施例中，多个标签能够经指示同时由自己产生其III。在一些示例中，III遭到破坏时，读取器能够指示标签从TSN中重新产生III。在一些示例中，标签将自己产生的III存储在NVM内。在另一些示例中标签可以在易失性存储器中存储自己产生的III并在上电时、收到读取器命令时或发出回应之前(自动进行)产生的III。在一些示例中，标签可以根本不存储III，而是每当需要使用并发送III时从TSN中自己产生III。无论使用哪种方法，因为标签自身执行串行化，对昂贵的ISN管理系统的需求减少了。

在图23中，未串行化的标签处于状态0(2302)，在此状态下，TSN2310(包含TCI2312和TII 2314)已存储于IC中。但是ISN 2320是不完整的。在一些实施例中，处于状态0的标签具有存储于IC中的ICI 2322而不具有III 2324，该III 2324可以是空的、未写入的，可以包含“未串行化的”码，也可以处于对本领域技术人员而言显而易见的未编程状态。在一些实施例中，标签也可以存储状态位2306，其值示出标签状态(例如ISN是否已串行化)。

发生触发事件时标签从状态0转换到状态1(2304)，触发事件可以是：读取器的命令、标签上电、计时器到期、处理模块444事件、请求或需要背向散射ISN、需要在ISN上计算循环冗余校验(CRC)、需要加密ISN、从读取器接收到信号或需要标签处理串行化的ISN的任何事件。在状态1，TSN 2310和ICI 2322相对于在状态0时保持不变，但标签将函数2330应用于TSN 2310的至少一部分，自己产生III 2326。函数2330可以是简单的直接复制(如将TSN2310中的一部分复制到III 2326)，可以是索引复制(如将开头复制到指针位置)，或可以包含用于从TSN 2310中导出或确定III的复杂算法。在一些实施例中，函数2330可以从TII2314中导出III 2326。在另一些实施例中，函数2330可以从整个TSN 2310中导出III 2326。自串行化也会使标签确定状态位2306以指示标签的ISN已串行化。

图24是根据实施例标签IC自串行化过程2400的流程图。在步骤2410中，RFID标签接收包含ICI的至少一部分的命令。作为响应，在步骤2420中，标签将ICI写入标签存储器。在步骤2430中，标签可选地从与步骤2410中相同或不同的读取器接收信号。在一些实施例中，该信号可以是指示标签自己生成并存储III的串行化命令。在另一些实施例中，该信号可以是用于使标签产生III并作出响应的盘存命令或读取命令。在另一些实施例中，该信号可以是诸如CW波那样的RF功率，该RF功率使标签IC上电并在上电时自己产生III供其自身使用。在另一些实施例中，该信号可以使标签产生不同于现有III的新III,加大跟踪标签的难度以保护消费者的隐私。

在步骤2440中，标签通过将算法或函数应用于已存储在标签上的TSN的至少一部分来产生III。产生该III可以是对步骤2410中命令的响应，可以是对步骤2430中信号的响应，也可以使对其他触发事件的响应。该算法或函数可以完全或部分包含在命令信号中，也可以是标签IC已知的。在可选的步骤2450中，标签将产生的III写入易失性或非易失性的标签存储器。该写入步骤是可选的，因为在一些示例中，标签可以在步骤2440中产生III，在步骤2470(见下文)中发射III，然后删除该III。

在可选步骤2460中，标签锁住包含ICI和/或III的存储器以防止随后的覆写操作。最后，在步骤2470中，作为对步骤2410中的命令或步骤2430中的信号或完全是其他事件的响应，标签将包含ICI和自己产生的III的ISN发射到读取器。

在一些实施例中，双面IC可以经配置示出不同行为或在不同情形下显示不同的存储器部分，就如2012年7月24日颁证的美国专利No.8,228,175描述的那样，该美国专利结合在此作为参考。图25是根据实施例形成在RFID IC内的电路组件2524的框图。应当认可组件2524中的一些对应于电路424中的类似组件。组件2524包含与天线触点432、天线触点433类似的用于耦合到天线上的天线触点2532、天线触点2533。虽然只示出了天线触点2532和天线触点2533，但使用更多天线触点也是可能的。

组件2524附加包含类似于存储器450的存储器2550。存储器2550可以包含存储器部分A 2551和存储器部分B 2558。存储器部分A 2551具有第一存储位组；存储器部分B2558具有第二存储位组。应当记住：在图25所示的实施例中，存储器部分A 2551示出为与存储器部分B 2558完全不同，但这只是图25中示例的情形。虽然存储器部分A 2551自身与存储器部分B 2558不完全一致，但两者可以有部分重叠的部分，或一个存储器可以是另一个存储器的子存储器。

存储器部分A 2551中的第一存储位组存储数据A 2561；存储器B 2558中的第二存储位组存储数据B 2568。同样，数据A 2561示出为与数据B2568完全不同，但这只是图25中示例的情形。如果各存储器中有任何位被共享，则数据A 2561可以与数据B 2568共享。即便各存储器中有没有任何位被共享，数据A 2561中的一些也能与数据B 2568中的一些相同。

组件2524还包含根据实施例制成的处理模块2544。处理模块2544能通过天线触点2532、天线触点2533电耦合到标签天线。这样，处理模块2544通过天线接收RFID读取器发布的命令，并能根据这些命令执行操作，如通信协议中详细说明的那样。该协议已在上文进行了描述。这些协议中的一部分为标签、进而为处理模块2544定义了协议状态。

通常，如果标签处于和某一呼叫协议状态匹配的内部标签协议状态，则该协议要求标签向第一询问器命令发送特定响应。在一些实施例中，处理模块2544确实能够处于和某一呼叫协议状态匹配的内部标签协议状态。在一些实施例中，处理模块2544能通过单独的内部标签协议状态执行本发明，该单独内部协议状能与背向散射诸如EPC那样的ISN(如图23所示的ISN)的状态相匹配。在另一些实施例中，处理模块2544也能够达到附加的协议状态。就实现而言，如果存在这样的附加协议状态，处理模块2544可以具有协议状态机，指明该处理模块处于哪个内部标签协议状态。在微观层面上，处理模块2544能够处于这种或那种内部标签协议状态，而在宏观层面上，可以说该RFID IC或整个RFID标签处于这种或那种协议状态。

通常如果标签处于与某一呼叫协议状态兼容状态时，则协议需要接收第一询问器命令的标签发射特定码以作为响应。处理模块2544或其主控标签可以从该兼容状态开始运行，或从不同的状态开始运行再转换到该兼容状态。该转换操作可通过多种方式执行。在一些实施例中，转换操作能够在接收到一个或多个预令时作为响应而执行。事实上，许多协议需要这种转换操作并明确如何执行转换操作。通常当部分标签从其他标签单片化出来时，这种转换操作就执行。

如果处理模块2544处于与呼叫协议状态匹配的状态，它就能够将回复码作为特别码发射，以响应第一命令。发射回复码能够与协议一致。本文件中所称的协议状态匹配是指回复码一致地发射出去，无论该协议状态仅仅是匹配的协议状态还是确切的协议状态。

处理模块2544能够附加地映射作为存储器部分A 2551一部分的第一存储器位组或映射作为存储器部分B 2558一部分的第二存储器位组。如果处理模块2544映射在存储第一数据的存储器部分A 2551中的第一存储器位组，则响应码可以是至少部分从映射的第一数据导出的第一码。或者如果处理模块2544映射在存储第二数据的存储器部分B 2558中的第二存储器位组，则响应码可以是第二码。该第二码至少部分从映射的第二数据导出，通常不同于第一码。

进一步可以理解，虽然组件2524中仅示出存储器部分2551和存储器部分2558，但本发明并不局限于这种情形。例如：能够存在具有第三存储器位组的第三存储器部分用于存储第三数据。根据一些实施例，处理模块能够映射第三存储器位组(而不是第一或第二存储器位组)，这样，如果处理模块在与呼叫协议状态匹配的状态时接收第一询问器命令，则返回码可以是至少部分从第三数据导出的第三码，该第三码不同于第一码和第二码。

通常按实施例制成的IC可选地能包含行为指示器。如果提供了该行为指示器，就能指示第一存储器位组和第二存储器位组中哪一个被处理模块映射了。在图25所示的示例中，组件2524附加地包含可选的行为指示器2570。如果提供了该行为指示器2570，它就能指示在存储器部分A 2551中的第一存储器位组或在存储器部分B 2558中的第二存储器位组。进而该行为指示器2570(如果已提供)指示数据A 2561或数据B 2568。

本发明不明确要求有行为指示器。在一些实施例中，行为状态替代地由上下文示出。

如果提供有行为指示器2570，它能够以任何方式实现。在一些但不一定是所有的实施例中，行为指示器被编码到一个或多个值中，该值分别存储于IC的一个或多个存储器单元中。图25示出这种情形，其中可选的行为指示器2570以跨越标签存储器2550边界的形式示出。如果行为指示器确实编码到一个或多个存储器值，则该值甚至可以是第一数据、第二数据等值。

图26是概念图2600，示出标签如何能够处于几种不同行为状态中的一种状态。行为状态2610是标签易读的状态。行为状态2682是模糊/隐私/扰频行为状态，在这种状态下，码被扰乱使未经授权的读取器更难读取。行为状态2684是模糊/隐私静态行为状态，在这种状态下，标签只能对信号足够强的读取器产生响应。在状态2684中，标签只有当读取器靠近时才能响应，如果读取器离得远，即便读取器的信号能传递足以使标签响应的功率，标签也不产生响应。在行为状态2686中的标签只将扰频码回复给信号足够强的读取器。在一些实施例中，标签甚至能够在其靠近读取器并接收强信号时从行为状态2610开始回复，并在标签远离读取器并接收弱信号时自动转换到行为状态2682、行为状态2684、行为状态2686中的一种。

在一些实施例中，双面IC可以经配置在私有配置文件和公共配置文件之间转换。图27示出根据实施例将暴露的标签存储器从私有配置文件转换到公共配置文件及从公共配置文件到私有配置文件。

图2700示出私有配置文件2700和公共配置文件2720之间的转换，其中标签存储器的不同部分对读取器隐藏或可见。在私有配置文件中，标签暴露用户存储器；TID存储器包含标签型号、标签序列号及公共EPC；EPC存储器包含私有EPC。在一些应用中，读取器将值写入公共EPC存储器位置，并用QT命令“公布”标签。在公布标签前，读取器可选择将尽量少(包括根本没有)或尽量多的信息编码写入公共EPC字段。

私有配置文件和公共配置文件的一个使用模型包含含有在私有EPC存储器中的私有EPC的标签，该标签示出其所附接的物品。在销售点，读取器可以将诸如存储码或销售码这样的销售信息写入位于TID存储器中的公共EPC位置，再发布QT命令以将标签暴露的存储器配置文件从私有转换为公共。一旦转换，该标签就隐藏用户存储器、TID序列号及私有EPC。替代地，标签暴露公共EPC存储器中的公共EPC，该公共EPC从TID存储器中的现有位置中重新映射获得。在盘存期间，该标签现在会向读取器发射该公共EPC，该公共EPC可以包含销售码但通常不包含标签所附接的物品的EPC。注意在本例中，标签的公共存储器是该标签的私有存储器的子集——该标签将来自私有状态TID存储器库的其型号EPC和公共EPC分别重新映射至位于公共状态TID及公共状态EPC存储器库中的型号EPC和公共EPC。当然，公共存储器不必是私有存储器的子集，而可以是完全不同的形式，如可以选择存储器的位置将状态从私有转换为公共。最后，在一些实施例中，转换过程是可逆的，能使读取器指示标签再从暴露其私有存储器转换回暴露其公共存储器。

在一些实施例中，可以配置双面IC来执行标签-标志刷新。图28是图2800，示出根据实施例刷新对作为时间的函数的标签-标志物理参数的作用。标签-标志物理参数可以包含电压、电流、电荷和通量中的一个或多个。在一些实施例中，如果标志物理参数值高于阈值2802，则认为该标志保持第一值(例如值”B”)；而当标志物理参数值低于阈值2820，则认为该标志保持第二值(例如值”A”)。当标签处于盘存操作2806时，标签-标志物理参数可以被调整以便转换标签的值。虽然图28所示的盘存操作将标签标志值断言为从“A”到“B”，但在另一些实施例中，盘存操作也可以将标签标志值断言为从“B”到“A”。盘存操作调节的标签-标志物理参数的量可以是静态(如总是以预设的量增加/减少)或动态的(如增加/减少的量根据参数中的任何数变化)，只要调节量足以改变标志值。

盘存操作2806后，标签-标志物理参数会随时间衰减，如曲线2804所示。在某时刻2808，标签-标志物理参数会衰减到阈值2802以下，将标志值从B转换到A。时刻2808和时刻2806的区别在于标志的持续时间不同，且标志保持值B的时间不同。该物理参数的衰减率可以是一个或多个标签和/或环境条件(诸如标签设计或温度)的函数。

如果标签能够执行标签-标志刷新且读取器发射刷新命令2812使标签在时刻2808前(因此在物理参数衰减到阈值2802以下之前)接收到该命令，则刷新命令2812调节(或指示标签去调节)物理参数以增加确定的标志值(图28中所示确定的标志值为”B”)的持续时间。在一些实施例中，该刷新命令2812是广播命令，其中本文件中使用的术语“广播”表明命令是引导到多个标签而不是单片化的标签(这里“单片化”定义为通过读取器从多个标签中挑选出来的单个标签)。如上文所述，调节量可以是静态或动态的，只要刷新后的参数值不同于刷新前的参数值。通过广播连续的刷新命令(如刷新命令2814),产生的衰减曲线得以调节，使得有效标志持续时间(如曲线2810跌落到阈值2802以下的时间)能够大大延长而超过所需要的普通标志的持续时间。

根据一些实施例，RFID IC可以包含电耦合到第一天线触点和第二天线触点的第一电路模块。第一天线触点设置在IC的第一表面上，第二天线触点设置在不同于该IC的第一表面的第二表面上。该第一天线触点可以与该第二天线触点彼此电断开。

在一些实施例中，第一电路模块可以包含整流器或电荷泵、调制器、解调器、功率管理单元、阻抗匹配电路和/或调谐电路。该第一电路模块可以经配置利用半双工通信产生RF响应。如果第一电路模块包含调制器，则该调制器可以配置为与第一天线触点和第二天线触点电连接再电断开，从而产生RF回复信号。在一些实施例中，读取器用连续的(如未调制的)RF波照射RFID标签；标签调制器连接并断开其天线触点以改变天线的反射，进而产生背向散射的RF回复信号。调制器可以利用穿过IC的过孔和/或侧面触点经导电衬底电耦合到一个天线触点上。

在一些实施例中，第一天线触点和第二天线触点中的至少一个包含至少一个基本跨越IC各自整个表面范围的导电焊盘。在一些实施例中，第一天线触点和第二天线触点的至少一部分适合耦合到天线端子。在一些实施例中，第一天线触点和第二天线触点耦合到第一电路模块。在一些实施例中，在至少一个天线触点和第一电路模块间的耦合是通过IC衬底、穿过IC的过孔和/或侧面触点的。在一些实施例中，在第一天线触点和/或第二天线触点与其各自的天线端子间的耦合可以是直流或电容性的。如果该耦合是直流的，则第一天线触点可以包含退火或沉积在衬底上的电金属层(如包含铝、铜、金或其他任何合适的金属)或半金属层(如包含一种或多种半金属)。穿过IC的过孔可以与衬底电连接或电断开。侧面触点可以沉积在不同于IC第一表面和第二表面的第三表面上。第一电路模块和第一天线触点可以通过穿过IC的过孔互相电连接，且第一天线触点和穿过IC的过孔可以与衬底电断开。

在一些实施例中，IC可以包含用于存储第一码和第二码的存储器。第一电路模块可以包含处理模块，该处理模块用于：在从RFID读取器接收到第一命令时使第一码背向散射，接收第二命令，并响应接收到的第二命令使至少产生于第一码和第二码部分的组合背向散射，在所述组合背向散射时不接收任何命令。第一电路模块可以经配置以第一效率从入射到天线上的RF波提取功率，并在提取功率超过第一值时根据协议开始运行，也可以包含电耦合到第一天线触点和第二天线触点的可变阻抗元件和调谐电路，该调谐电路经配置在提取的功率超过小于第一值的第二值时开始运行，并调节可变阻抗元件使第一电路模块以大于第一效率的第二效率从RF波提取功率。

在另一些实施例中，IC也可以包含至少一个电容器，该电容器将第一天线触点和第二天线触点中的至少一个耦合到天线端子。在一些实施例中，至少一个电容器包含含有IC覆盖层和天线覆盖层中至少一个的介电材料。第一电路模块可以包含处理模块，该处理模块可以经配置接收刷新信号，并响应接收到的刷新信号刷新盘点标志。

在另一些实施例中，制造RFID IC的方法可以包含：在IC的第一表面上形成第一天线触点，在IC不同于第一表面的第二表面上形成第二天线触点，将IC中的第一电路模块耦合到第一天线触点和第二天线触点，其中：第一天线触点和第二天线触点互相电断开。

在一些实施例中，第一电路模块包含调制器，相应的制造方法可以包含通过导电衬底将该调制器耦合到第一天线触点上，使该调制器能够通过与第一天线触点和第二天线触点电连接再电断开以产生RF信号。

在一些实施例中，制造方法可以包含将导电层退火或沉积到衬底上。制造方法也可以包含将穿过IC的过孔与衬底电连接或电断开。制造方法可以包含将侧面触点退火或沉积到IC不同于第一表面和第二表面的第三表面上，并/或将第一天线触点、第二天线触点和侧面触点电镀到其各自表面。

根据另一些示例，利用含设置在第一表面上的第一天线触点和设置在不同表面的第二天线触点的RFID IC产生射频(RF)信号的方法可以包含：提供待编码到RF信号中的数据，并通过导电衬底电连接并电断开第一天线触点和第二天线触点以产生RF信号。

根据一些示例，RFID标签可以包含具有设置在第一面上的第一天线端子和设置在不同于第一面的第二面上的第二天线端子的RFID IC、包含电耦合到第一天线端子的第一天线部分的第一标签部分，并包含电耦合到第二天线端子的第二天线部分的第二标签部分。

根据其它示例，RFID带可以包含不导电层，设置在不导电层的表面上的导电层、具有设置在第一面上的第一天线端子和设置在不同于第一面的第二面上的第二天线端子的RFID IC。第一天线端子可以附接并电耦合到该导电层，该导电层和第二天线端子可以形成天线端口，该天线端口经配置能与RFID天线耦合。

上文的说明、示例和数据提供了对组成、制造和实施例的应用的完整说明。虽然已经用结构特征和/或方法论动作专属的语言描述了主题，但应当理解，所附权利要求中限定的主题不一定限于上述特定的特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为实现权利要求和各实施方式的示例形式而公开的。

Claims (21)

1.一种制造射频识别标签的方法，包括：

提供标签衬底，其中，在所述标签衬底的第一部分上提供第一天线端子和第二天线端子，并且所述标签衬底的第二部分是可折叠的；

提供双面射频识别集成电路，所述集成电路具有在所述集成电路第一表面上的第一天线触点和在不同于所述集成电路的所述第一表面的第二表面上的第二天线触点；以及

将所述集成电路沉积到所述标签衬底上，使所述第一天线触点电连接到所述衬底上的所述第一天线端子且所述第二天线触点是暴露的。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括提供被配置为至少部分地容纳所述集成电路的凹陷部、衬底穿孔和狭缝中的至少一个。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述标签衬底中提供衬底穿孔，以及

在所述标签衬底的背面设置所述第一天线端子，

其中所述衬底穿孔和所述第一天线端子为所述集成电路形成袋区。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述衬底上提供至少一个凸起区域以引导所述集成电路的沉积。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述标签衬底上需要的集成电路位置处提供比其他位置更低的势能。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述集成电路包括从批量分配器分配所述集成电路。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述集成电路包括使用流体流、重力和标签衬底振动中的至少一种方式来定位所述集成电路。

8.一种制造射频识别标签的方法，包括：

提供标签衬底，其中，在所述标签衬底的第一部分上提供第一天线端子和第二天线端子，并且所述标签衬底的第二部分是可折叠的；

提供双面射频识别集成电路，所述集成电路具有在所述集成电路第一表面上的第一天线触点和在不同于所述集成电路的所述第一表面的第二表面上的第二天线触点，其中所述集成电路具有第一极性的电荷；

在所述标签衬底上的位置处诱导具有不同于所述第一极性的第二极性的电荷；以及

将带电荷的所述集成电路沉积到所述标签衬底上，使所述集成电路被电吸引到所述位置。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括提供被配置为至少部分地容纳所述集成电路的凹陷部、衬底穿孔和狭缝中的至少一个。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述标签衬底中提供衬底穿孔，以及

在所述标签衬底的背面设置所述第一天线端子，

其中所述衬底穿孔和所述第一天线端子为所述集成电路形成袋区。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括使用激光在所述位置处诱导具有所述第二极性的所述电荷。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在所述标签衬底上提供至少一个凸起区域以引导所述集成电路的沉积。

13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在所述位置提供比所述标签衬底的其他位置更低的势能。

14.如权利要求8所述的方法，其特征在于，沉积所述集成电路包括从批量分配器分配所述集成电路。

15.如权利要求8所述的方法，其特征在于，沉积所述集成电路包括使用流体流、重力和标签衬底振动中的至少一种方式来定位所述集成电路。

16.一种制造射频识别标签的方法，包括：

提供在一位置处具有孔的标签衬底，其中，在所述标签衬底的第一部分上提供第一天线端子和第二天线端子，并且所述标签衬底的第二部分是可折叠的；

提供双面射频识别集成电路，所述集成电路具有在所述集成电路第一表面上的第一天线触点和在不同于所述集成电路的所述第一表面的第二表面上的第二天线触点；

通过所述标签衬底的前面和背面之间的压差提供穿过所述孔的气流；且

使用所述气流将所述集成电路沉积到所述位置。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括提供被配置为至少部分地容纳所述集成电路的凹陷部、衬底穿孔和狭缝中的至少一个。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述位置处提供衬底穿孔，

在所述标签衬底的背面设置所述第一天线端子，以及

提供穿过所述第一天线端子的所述孔；

其中所述衬底穿孔和所述第一天线端子为所述集成电路形成袋区。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括在所述标签衬底上提供至少一个凸起区域以引导所述集成电路的定位。

20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括提供所述位置，所述位置具有比所述标签衬底上的其他位置更低的势能。

21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，沉积所述集成电路包括从批量分配器分配所述集成电路。