CN1350273A

CN1350273A - 无线射频辨识标签装置及其组装方法

Info

Publication number: CN1350273A
Application number: CN 00129862
Authority: CN
Inventors: 廖伯寅; 郑智盛; 罗世融; 黄瀞莹
Original assignee: WATRON TECHNOLOGY CORP
Current assignee: WATRON TECHNOLOGY CORP
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-05-22

Abstract

本发明提供一种无线射频辨识标签装置及组装方法,此标签装置包含一标签集成电路,一线圈及一电容器。此标签装置结合天线,封装在任何IC封装形式内,体积小且易于加到别的电路上。另外,因应不同需求,可以设计为有电容器或是没有电容器。此装置可辨识产品的出处,达到预防他人伪造的目的。并且非常牢固且不易脱落,不但能耐高温,还可以抗酸碱。由于预留了边线,封装之后不会直接接触到晶片上的铜片,所以可以减少静电的发生。

Description

无线射频辨识标签装置及其组装方法

本发明涉及无线射频辨识(radio frequency identification，RFID)系统。特别是涉及一种无线射频辨识标签装置(package)和它的组装方法，此辨识装置结合天线，封装在任何集成电路封装形式内。

无线射频辨识标签(tag)和无线射频辨识标签系统为众所周知，并有多种用途。无线射频辩识标签可提供资料的储存和传递，通过无线读码机，读取标签中的辨别码，以辨识产品的出处，预防他人伪造，以达到唯一辨识身份、零售物、包裹、包装物、袋子和其类似物品的好处，易于产品的管制和仓储的管理。以往以贴磁性条码的方式来辨识产品，不过，由于条码纸容易脱落，不耐高温且非常容易仿造，所以，无法完全杜绝伪造情形的发生。

美国专利6,040,773的文献里，披露一种无线射频辨识标签系统。此无线射频辨识标签系统包括一接近位置的静电激发机(proximately-located electrostatic exciter)，一接近位置的静电读取机(electrostatic reader)，一无线射频辨识标签，和一接近位置的磁读取机(magnetic reader)。而无线射频辨识标签包括一标签电路(tag circuit)，一标签共电极(tag common electrode)及一标签天线元件(tag antennaelement)。此标签共电极和标签天线元件与标签电路耦合，标签共电极与接地耦合。静电激发机发出激发讯号，当无线射频辨识标签接近静电激发机时，激发讯号遂从静电激发机上的激发无线元件至标签天线元件，在空气中静电耦合，并进而提供能量给无线射频辨识标签。然后，无线射频辨识标签根据所预先储存的标签讯号，经由标签电路和标签天线元件送出一读取信号，此读取信号遂从标签天线元件至静电读取机上的读取天线元件，在空气中静电耦合。静电读取机接收到读取信号后，即将此读取信号解调/解码，以回复(recover)原储存的标签资讯，并据此资讯作进一步的处理。

标签电路含整流电路，标签电源电路，时序电路，解调电路，记忆体，负载讯号(carrier signal)，变调电路和控制器等。整个标签电路可被制造成一标签集成电路(tag IC)。将标签集成电路，标签天线元件和标签共电极等整合在一起，构成了无线射频辨识标签。整合后的无线射频辨识标签即可安置在商品，动物或人体上使用。

然而，传统的整合后的无线射频辨识标签在某些应用上，仍嫌体积太大或是不容易装置在别的电路上，例如个人电脑上的主机板。

本发明克服上述传统无线射频辨识标签的缺点。其主要目的之一是，提供一种无线射频辨识标签装置。此无线射频辨识标签装置包含一标签集成电路，一线圈及一电容器。此无线射频辨识标签装置结合天线，对封装在任何IC封装形式内。封装后的无线射频辨识标签在外形上与集成电路一致，故，体积小且易于加到别的电路上。

本发明的另一目的为，本发明的无线射频辨识标签装置，非常牢固且不易脱落，不但能耐高温，还可以抗酸碱。

根据本发明，在布线规划时，预留了边线，封装之后不会直接接触到晶片上的铜片，所以可以减少静电的发生。

本发明的又一目的为，提供此无线射频辨识标签装置的组装流程。在本发明的实施例中，线圈缠绕的方式有三种。分别为直接将天线印在印刷电路板上，或是天线外绕，或是加铁心，并依附铁心缠绕。另外，因应不同需求，本发明的标签装置可以设计为有电容器或是没有电容器。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无线射频辨识标签装置，封装成一集成电路封装形式，该标签装置包含有：

一印刷电路板，备有一电路板导线；

一标签集成电路，备有复数个接脚，该复数个脚接用以焊接于该印刷电路板上的该电路板导线，和用以连接外部电源；以及

一线圈，固定于该印刷电路板上，该线圈备有两线头，该两线头焊接在该电路板导线上。

并且本发明还提供了上述无线射频辨识标签装置的组装方法，包含下列步骤：

(a)提供一印刷电路板，该印刷电路板并备有一电路板导线；

(b)将一备有复数个接脚的标签集成电路置放于该印刷电路板上；

(c)将该标签集成电路与该印刷电路板焊接，以执行晶片打线的动作；

(d)将该标签集成电路与该打线的部分封胶，以保护该标签集成电路和该打线的部分；

(e)将一备有两线头的线圈固定在该印刷电路板上；

(f)将该线圈的两线头焊接在该印刷电路板上的该电路板导线上；以及

(g)将整个印刷电路板和该线圈封装成一集成电路封装形式。

兹配合下列附图，实施例的详细说明及专利申请范围，将上述及本发明的其他目的与优点祥述于后。

图1为本发明的无线射频辨识标签装置的一结构示意图。

图2(a)～图2(c)分别为本发明的无线射频辨识标签装置的线圈缠绕的三种方式。

图3～图9为本发明的无线射频辨识标签装置的组装流程图。

图10(a)为本发明的无线射频辨识标签装置封装后的一上视图的尺寸。

图10(b)为本发明的无线射频辨识标签装置封装后的一侧视图的尺寸。

图10(c)为本发明的无线射频辨识标签装置封装后的一仰视图的尺寸。

图中：

100 本发明的无线射频辨识标签装置

101 标签集成电路

102 印刷电路板

103 电路板导线

104 电容器

105 线圈

107和108 线头

111～114 标签集成电路上的四个接脚

232 铁心

501 封胶区域

1002 圆圈

1021～1024 四个接脚

本发明的无线射频辨识标签装置系建置在一印刷电路板上，此印刷电路板备有一电路板导线。图1为本发明的无线射频辨识晶元构装的一结构示意图。参考图1，此无线射频辨识标签装置100包含一标签集成电路101，一线圈105及一电容器104，此辨识标签集成电路101具有复数个接脚，将其中数个接脚焊接在一印刷线路板102上的一电路板导线103上。本实施例中，此电路板导线103系以一片金属接脚来实施，辨识标签集成电路101则具有四个接脚111～114，其中，结脚111和112焊接在印刷电路板102上的金属接脚103上，接脚113和114可空着不接，或是分别与电源和地线连接，以提高讯号强度。线圈105系以双面胶固定于印刷电路板102上，而线圈105的两线头107和108系焊接在此片金属接脚103上，且电容器104也焊接在此片金属接脚103上。辨识标签集成电路101也可以仅备有两个接脚111和112，并与印刷电路板102上的金属接脚103焊接。

此无线射频辨识标签装置结合天线，可封装在任何IC封装形式内。封装后体积小，并且易于加到别的电路上，例如，在此装置的底部提供数个接脚，以连接至一部个人电脑上的主机板。

根据本发明，线圈105缠绕的方式有三种。图2(a)～图2(c)分别为线圈105缠绕的三种方式的示意图。图2(a)所示为，线圈105系直接印在印刷电路板102上。图2(b)所示为，线圈105外绕。图2(c)所示为，加以铁心232，而线圈105依附铁心232缠绕。另外，因应不同需求，本发明的无线射频辨识标签装置可以设计为有电容器或是没有电容器。

以下图3～图9详细说明本发明的无线射频辨识标签装置的组装流程。

首先，将标签集成电路101置放于备有金属接脚103的印刷电路板102上，如图3所示。接着，将标签集成电路101上的两个接脚111和112与印刷电路板102上的金属接脚103焊接，亦即，执行晶片打线的动作，如图4所示。然后，将整个标签集成电路101与打线的部分封胶，以保护此标签集成电路101和打线的部分，封胶区域501如图5中所示。再将电容器104焊接在印刷电路板102的金属接脚103上，如图6所示，此步骤因应不同需求，可有可无。接下来，将线圈105固定在印刷电路板102上，如图7所示，并将线圈105的两线头107和108焊接在金属接脚103上。本实施例中，利用双面胶将线圈105固定在印刷电路板102上，两线头107和108粘在一适当的位置，并进行过锡炉的动作，以将两线头107和108和金属接脚103焊接，如图8所示。最后，将整个印刷电路板102和线圈105封装成一集成电路封装形式。本实施例中，以灌模封装，并可封装在任何IC封装形式内，图9为本发明的无线射频辨识标签装置封装后的一立体图。

图10(a)～图10(c)分别为本发明的无线射频辨识标签装置封装后的一上视图，一侧视图和一仰视图的尺寸。其中，所使用的长度单位为毫米(mm)。如前所述，本发明的无线射频辨识标签装置体积小，而实际上较佳之长，宽和高的尺寸分别为14，12和3.95mm，并且可于底部提供数个接脚，易于加到别的电脑上。图10(a)中，右上角圆圈1002所示为对应第一接脚所配置的地方。图10(b)中，0.45mm为印刷电路板之板的厚度，3.50mm为印刷电路板至装置封装后的底部的高度，亦即，3.95mm-0.45mm。图10(c)所示为，在本发明的较佳实施例中，此无线射频辨识标签装置的仰视图中四个接脚1021～1024的配置图，其中，第一接角1021配置的圆圈区域的半径为2.8mm，第二接脚1022～第四接脚1024配置的每一长方形区域的长和宽分别为2.00mm和1.875mm，另外，0.125mm是作为切割印刷电路板之用，而两接脚之间相距7.875mm。

本发明的无线射频辨识标签装置，封装后非常牢固及不易脱落，不需外部的电源供应，能耐高温，还可以抗酸碱。可应用在产品辨识，制造过程控制和追踪系统等。

另外，本发明在布线规划时，预留了边缘，所以封装之后不会直接接触到晶片上的铜片，可以减少静电的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围。凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围。

Claims

1.一种无线射频辨识标签装置，封装成一集成电路封装形式，该标签装置包含有：

一印刷电路板，备有一电路板导线；

2.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该标签装置还包括一电容器，焊接在该电路板导线上。

3.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该线圈系直接印在印刷电路板上。

4.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该标签装置还包含一铁心，该线圈并依附该铁心缠绕。

5.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该线圈系以外绕方式焊接在该电路板导线上。

6.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该电路板导线系一片金属接脚。

7.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该装置还包含复数个接脚，以连接至外部的电路上。

8.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该标签集成电路备有四个接脚，其中两个接脚焊接在该印刷电路板上的该电路板导线上，另外两个接脚分别与电源和地线连接。

9.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该辨识标签集成电路备有两个接脚，并与该印刷电路板上的该电路板导线焊接。

10.如权利要求1所述的无线射频辨识标签装置，其中，该线圈系以一点胶方式固定于该印刷电路板上。

11.一种无线射频辨识标签装置的组装方法，包含下列步骤：

(a)提供一印刷电路板，该印刷电路板并备有一电路板导线；

(e)将一备有两线头的线圈固定在该印刷电路板上；

(g)将整个印刷电路板和该线圈封装成一集成电路封装形式。

12.如权利要求11所述的无线射频辨识标签装置的组装方法，其中在步骤(b)中，该标签集成电路至少有两接脚与该印刷电路板的电路板导线焊接。

13.如权利要求11所述的无线射频辨识标签装置的组装方法，其中在步骤(f)中，系利用一种双面胶将该线圈的两线头粘在一适当的位置，并进行过锡炉的动作，以将该线圈和该电路板导线合并。

14.如权利要求11所述的无线射频辨识标签装置的组装方法，其中在步骤(g)中，系利用一灌模封装方式，将整个印刷电路板和该线圈封装成一集成电路封装形式。

15.如权利要求11所述的无线射频辨识标签装置的组装方法，其中在步骤(d)和步骤(e)之间，更包含将一电容器焊接在该印刷电路板上的步骤。