DE102016116314B4

DE102016116314B4 - Elektronische vorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines flexiblen substrats

Info

Publication number: DE102016116314B4
Application number: DE102016116314.7A
Authority: DE
Inventors: Walther Pachler; Josef Gruber; Jürgen Hölzl; Stephan RAMPETZREITER
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: DE102016116314A1

Abstract

Elektronische Vorrichtung (100), die Folgendes aufweist:ein flexibles Substrat (102), das eine erste Oberfläche (102a) und eine zweite Oberfläche (102b), die einander gegenüberliegen, aufweist,eine drahtlose Kommunikationsschaltung (104), die auf dem flexiblen Substrat (102) angeordnet ist und einen ersten Anschluss (104a) und einen zweiten Anschluss (104b) aufweist,eine Antennenstruktur (106), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) und auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, undeine Kondensatorstruktur (108), die eine erste Metallschicht (108a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht (108b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, wobei ein Abschnitt (102c) des flexiblen Substrats (102) zwischen der ersten Metallschicht (108a) und der zweiten Metallschicht (108b) angeordnet ist,wobei die erste Metallschicht (108a) mit dem ersten Anschluss (104a) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) verbunden ist und wobei die Antennenstruktur (106) derart eingerichtet ist, dass die zweite Metallschicht (108b) mit dem zweiten Anschluss (104b) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) mittels Biegens des flexiblen Substrats (102) verbunden werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 9 und ein Verfahren zum Bearbeiten eines flexiblen Substrats gemäß Anspruch 16. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Hintergrund
Im Allgemeinen kann eine elektronische Vorrichtung für einen Authentifizierungs- oder Identifikationsprozess verwendet werden. Eine sichere Authentifizierung oder Identifikation kann die Grundlage für das elektronische Bezahlen, elektronische Schlüssel oder andere verwandte Anwendungen sein. Heute besitzt eine Mehrzahl der Menschen bereits elektronische Vorrichtungen, die eine drahtlose Kommunikationsfunktionalität enthalten, wie z. B. zur Nahfeldkommunikation (NFC) fähige Smartphones und/oder andere NFC-fähige Vorrichtungen und/oder Vorrichtungen, z. B. Smartphones, mit anderen drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten, wie z. B. Bluetooth, drahtloses LAN (das außerdem als Wi-Fi bezeichnet wird) und dergleichen. Außerdem werden tragbare elektronische Vorrichtungen immer attraktiver, um die Funktionalität eines Authentifizierungs- oder Identifikationsprozesses bereitzustellen. In EP 1 860 597 A1 sind ein induktives Identifikationssystem und eine Übertragungseinheit für ein induktives Identifikationssystem beschrieben. In WO 01/ 99 074 A2 ist ein Warensicherungssystem beschrieben, welches direkt auf ein zu sicherndes Produkt gedruckt werden kann. In DE 697 16 310 T2 sind eine Chipkarte und ein Chipkartenmodul beschrieben, wobei die Chipkarte einen Chip mit einer Antenne enthält.
Zusammenfassung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine elektronische Vorrichtung ein flexibles Substrat, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die einander gegenüberliegen, eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist und einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, eine Antennenstruktur, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats und auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, eine Kondensatorstruktur, die eine erste Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, aufweist, enthalten. Ein Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht angeordnet. Die erste Metallschicht ist mit dem ersten Anschluss der drahtlosen Kommunikationsschaltung verbunden, wobei die Antennenstruktur derart eingerichtet ist, dass die zweite Metallschicht mit dem zweiten Anschluss der drahtlosen Kommunikationsschaltung mittels Biegens des flexiblen Substrats verbunden werden kann.
Figurenliste
In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen überall in den verschiedenen Ansichten auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, wobei die Betonung stattdessen im Allgemeinen auf das Veranschaulichen der Prinzipien der Erfindung gelegt ist. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung bezüglich der folgenden Zeichnungen beschrieben, worin:

1 eine elektronische Vorrichtung in einer schematischen Querschnittsansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
2 eine elektronische Vorrichtung in einer schematischen Querschnittsansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
3A bis 3C eine elektronische Vorrichtung in verschiedenen schematischen Ansichten gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
4A bis 4C eine elektronische Vorrichtung in verschiedenen schematischen Ansichten gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
5A bis 5C eine elektronische Vorrichtung in verschiedenen schematischen Ansichten gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
6A und 6B eine elektronische Vorrichtung in verschiedenen schematischen Ansichten gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
7A und 7B eine elektronische Vorrichtung in verschiedenen schematischen Ansichten gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
8A und 8B jeweils einen schematischen Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen; und
9 einen schematischen Ablaufplan eines Verfahrens zum Bearbeiten eines flexiblen Substrats gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt.

Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die zur Veranschaulichung spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann.
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die zur Veranschaulichung spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Die Ausführungsformen werden in ausreichender Ausführlichkeit beschrieben, um es den Fachleuten auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung zu praktizieren. Es können andere Ausführungsformen verwendet werden, wobei strukturelle, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die verschiedenen Ausführungsformen sind nicht notwendigerweise wechselseitig ausschließend, da einige Ausführungsformen mit einer oder mehreren anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, um neue Ausführungsformen zu bilden. Verschiedene Ausführungsformen sind im Zusammenhang mit Verfahren beschrieben, während verschiedene Ausführungsformen im Zusammenhang mit Vorrichtungen beschrieben sind. Es kann jedoch erkannt werden, dass die im Zusammenhang mit Verfahren beschriebenen Ausführungsformen ähnlich für die Vorrichtungen gelten können und umgekehrt.
Die Begriffe „wenigstens einer“ und „einer oder mehrere“ können so verstanden werden, dass sie irgendeine ganze Zahl, die größer als oder gleich eins ist, d. h., eins, zwei, drei, vier, [...], usw., enthalten. Der Begriff „mehrere“ kann so verstanden werden, dass er irgendeine ganze Zahl, die größer als oder gleich zwei ist, d. h., zwei, drei, vier, fünf, [...], usw., enthält.
Die Redewendung „wenigstens eines von [...] und [...]“ hinsichtlich einer Gruppe von Elementen kann hier so verwendet werden, dass wenigstens ein Element aus der Gruppe, die aus den Elementen besteht, gemeint ist. Die Redewendung „wenigstens eines von [...] und [...]“ hinsichtlich einer Gruppe von Elementen kann hier z. B. so verwendet werden, dass eine Auswahl von Folgenden gemeint ist: eines der aufgelisteten Elemente, mehrere von einem der aufgelisteten Elemente, mehrere einzelne aufgelistete Elemente oder mehrere von mehreren aufgelisteten Elementen. Die Redewendung „wenigstens eines von [...] und [...]“ kann als ein logisches „und/oder“ verwendet werden.
Das Wort „über“, das hier verwendet wird, um das Bilden eines Merkmals, z. B. einer Schicht, „über“ einer Seite oder einer Oberfläche zu beschreiben, kann verwendet werden, so dass es bedeutet, dass das Merkmal, z. B. die Schicht, „direkt auf“, z. B. in direkten Kontakt mit der besagten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann. Das Wort „über“, das hier verwendet wird, um das Bilden eines Merkmals, z. B. einer Schicht, „über“ einer Seite oder einer Oberfläche zu beschreiben, kann verwendet werden, so dass es bedeutet, dass das Merkmal, z. B. die Schicht, „indirekt auf“ der besagten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann, wobei eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der besagten Seite oder Oberfläche und der ausgebildeten Schicht angeordnet sind.
In gleicher Weise kann das Wort „überdecken“, das hier verwendet wird, um ein Merkmal zu beschreiben, das über einem weiteren Merkmal angeordnet ist, z. B. eine Schicht, die eine Seite oder eine Oberfläche „überdeckt“, verwendet werden, so dass es bedeutet, dass das Merkmal, z. B. die Schicht, über und in direkten Kontakt mit der besagten Seite oder Oberfläche angeordnet sein kann. Das Wort „überdecken“, das hier verwendet wird, um ein Merkmal zu beschreiben, das über einem weiteren Merkmal angeordnet ist, z. B. eine Schicht, die eine Seite oder eine Oberfläche „überdeckt“, kann verwendet werden, so dass es bedeutet, dass das Merkmal, z. B. die Schicht, über der und in indirekten Kontakt mit der besagten Seite oder Oberfläche angeordnet ist, wobei eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der besagten Seite oder Oberfläche und der überdeckenden Schicht angeordnet sind.
Der Begriff „seitlich“, der hinsichtlich der „seitlichen“ Ausdehnung einer Struktur (oder eines Strukturelements), die (das) auf oder an einem Träger (z. B. einer Schicht, einem Substrat, einem Wafer oder einem Halbleiterwerkstück) bereitgestellt ist, oder „seitlich“ neben verwendet wird, kann hier verwendet werden, so dass er eine Ausdehnung oder eine Positionsbeziehung entlang einer Oberfläche des Trägers bedeutet. Das bedeutet, dass eine Oberfläche eines Trägers (z. B. eine Oberfläche eines Substrats, eine Oberfläche eines Wafers oder eine Oberfläche eines Werkstücks) als eine Referenz dienen kann, die im Allgemeinen als die Hauptbearbeitungsfläche bezeichnet wird. Ferner kann der Begriff „Breite“, der hinsichtlich einer „Breite“ einer Struktur (oder eines Strukturelements) verwendet wird, hier verwendet werden, so dass er die seitliche Ausdehnung einer Struktur bedeutet. Ferner kann der Begriff „Höhe“, der hinsichtlich einer Höhe einer Struktur (oder eines Strukturelements) verwendet wird, hier verwendet werden, so dass er eine Ausdehnung einer Struktur entlang einer Richtung, die zur Oberfläche des Trägers senkrecht ist (z. B. zur Hauptbearbeitungsfläche eines Trägers senkrecht ist), bedeutet. Der Begriff „Dicke“, der hinsichtlich einer „Dicke“ einer Schicht verwendet wird, kann hier verwendet werden, so dass er eine räumliche Ausdehnung der Schicht senkrecht zur Oberfläche des Trägers (des Materials oder der Materialstruktur), auf dem die Schicht abgeschieden ist, bedeutet. Falls eine Oberfläche des Trägers zu der Oberfläche des Trägers parallel ist (z. B. zu der Hauptbearbeitungsfläche parallel ist), kann die „Dicke“ der auf dem Träger abgeschiedenen Schicht die gleiche wie die Höhe der Schicht sein.
Der Begriff „gekoppelt“ wird hier verwendet, so dass er elektrisch verbunden bedeutet, was eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung enthalten kann, wobei eine indirekte Verbindung nur zusätzliche Strukturen im Stromweg enthalten kann, die das wesentliche Funktionieren der beschriebenen Schaltung oder Vorrichtung nicht beeinflussen. Der Begriff „elektrisch leitfähig verbunden“, der hier verwendet wird, um eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlüssen, zwei Kontakten usw. zu beschreiben, kann als eine elektrisch leitfähige Verbindung mit einem ohmschen Verhalten verstanden werden, die z. B. durch ein Metall oder einen entarteten Halbleiter beim Fehlen von p-n-Übergängen im Stromweg bereitgestellt ist. Der Begriff „kontaktiert“, der hier verwendet wird, um einen elektrischen Kontakt zwischen einem Anschluss und einem Halbleiterbereich oder dergleichen zu beschreiben, kann als direkter physikalischer und/oder direkter elektrischer Kontakt verstanden werden.
Der Begriff „Schaltung“, der hinsichtlich einer drahtlosen Kommunikations-„Schaltung“, einer Verifikations-„Schaltung“ und/oder einer Steuer-„Schaltung“ verwendet wird, kann hier verwendet werden, so dass er irgendeine Art einer eine Logik implementierenden Entität bedeutet, die Spezial-Hardware oder einen Prozessor, der Software ausführt, enthalten kann. Eine Schaltung kann folglich eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine Mischsignalschaltung, eine Logikschaltung, ein Prozessor, ein Mikroprozessor, eine Zentraleinheit (CPU), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA), eine integrierte Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw. oder irgendeine Kombination daraus sein. Irgendeine andere Art der Implementierung der jeweiligen Funktionen, die im Folgenden ausführlicher beschrieben werden, kann außerdem als eine „Schaltung“ verstanden werden. Es wird erkannt, dass zwei (oder mehr) der Schaltungen, die hier beschrieben sind, als eine einzige Schaltung mit einer im Wesentlichen äquivalenten Funktionalität verwirklicht sein können, und dass umgekehrt irgendeine einzelne Schaltung, die hier beschrieben ist, als zwei (oder mehr) separate Schaltungen mit einer im Wesentlichen äquivalenten Funktionalität verwirklicht sein kann. Weiterhin kann ein Prozessor oder ein Mikrocontroller (oder irgendeine andere geeignete elektronische Vorrichtung) eine oder mehrere Schaltungen enthalten, die konfiguriert sind, jeweils die gewünschten Operationen auszuführen, die hier beschrieben sind. Zusätzlich können sich die Bezugnahmen auf eine „Schaltung“ auf zwei oder mehr Schaltungen beziehen, die gemeinsam eine einzige Schaltung bilden. Der Begriff „Schaltungsanordnung“, der hier verwendet wird, kann sich auf eine oder mehrere Schaltungen und/oder eine elektronische Vorrichtung, die aus einer oder mehreren Schaltungen besteht, beziehen. Während eine „Schaltung“ als von einer oder mehreren anderen Komponenten getrennt dargestellt sein kann (wie z. B. in den Zeichnungen), wird weiterhin erkannt, dass die „Schaltung“ innerhalb einer weiteren Komponente, wie z. B. eines gemeinsamen integrierten Chips, eines Prozessors und dergleichen, integriert sein kann.
Der Begriff „gekoppelt“ wird hier verwendet, so dass er elektrisch verbunden bedeutet, was eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung enthalten kann, wobei eine indirekte Verbindung nur zusätzliche Strukturen im Stromweg enthalten kann, die das wesentliche Funktionieren der jeweiligen elektronischen Struktur oder der jeweiligen elektronischen Schaltung nicht beeinflussen. Der Begriff „elektrisch leitfähig verbunden“, der hier verwendet wird, um eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlüssen, zwei Kontakten usw. zu beschreiben, kann als eine elektrisch leitfähige Verbindung mit einem ohmschen Verhalten verstanden werden, die z. B. durch ein Metall oder einen entarteten Halbleiter beim Fehlen von p-n-Übergängen im Stromweg bereitgestellt ist. Der Begriff „kontaktiert“, der hier verwendet wird, um einen elektrischen Kontakt zwischen einem Anschluss und einem Halbleiterbereich oder dergleichen zu beschreiben, kann als direkter physikalischer und/oder direkter elektrischer Kontakt verstanden werden.
Als ein Beispiel kann ein Ring (oder andere Tragbare, wie z. B. eine Armbanduhr usw.) als eine Zahlungsvorrichtung wichtig oder ein populärer Formfaktor werden. Ein Ring als eine Zahlungsvorrichtung kann im Allgemeinen keine aktive Elektronik enthalten. Deshalb kann in Ringen keine Leistungsversorgung verfügbar sein. Es kann jedoch eine passive Zahlungslösung für einen Ring als eine Zahlungsvorrichtung verwendet werden. Ein Ringprodukt als eine Zahlungsvorrichtung kann einen Ring enthalten, der eine passive NFC-Kommunikation enthält.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein NFC-fähiger Flexprint-Ring bereitgestellt sein. Der Flexprint-Ring, d. h., ein flexibles Substrat in einer Ringform oder in irgendeiner anderen geschlossenen Schleifenform, kann aus einem (z. B. im Wesentlichen rechteckigen) Flexprint-Substrat oder irgendeinem anderen flexiblen Substrat, das wie eine Standard-Leiterplatte (Standard-PCB) verwendet wird, ausgebildet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können sowohl ein NFC-Chip (oder irgendeine andere drahtlose Kommunikationsschaltung) als auch andere Peripherievorrichtungen, wie z. B. zusätzliche Anpassungskondensatoren, auf dem Flexprint-Substrat ausgebildet sein. Sowohl der NFC-Chip als auch die Peripherievorrichtungen können durch in der Halbleitertechnik verwendete Befestigungsprozesse, wie z. B. Löten, Flip-Chip-Befestigung, Bonden und vergleichen, an dem Flexprint-Substrat angebracht sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Flexprint-Substrat zu einem Ringformfaktor (oder irgendeinem anderen Formfaktor in einer geschlossenen Schleifenform) angeordnet und gelötet werden. Der Ring kann eine Kreisform oder irgendeine andere Form, z. B. eine elliptische Form oder irgendeine Form entlang einem geschlossenen Weg, aufweisen.
Verschiedene Ausführungsformen stellen ein flexibles Substrat bereit, das ohne die Verwendung irgendwelcher Durchkontaktierungen (d. h., durchgehender Kontakte, die sich von einer ersten Oberfläche des flexiblen Substrats durch das Substrat zu einer zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, erstrecken) in eine geschlossene Schleifenform gebogen ist. Das Fehlen von Durchkontaktierungen kann die Herstellungskosten signifikant verringern und aufgrund der erhöhten zulässigen Herstellungstoleranzen zu einer höheren Ausbeute führen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Flexprint-PCB-Bauform bereitgestellt, die einen NFC-fähigen Ring ohne irgendeine PCB-Durchkontaktierung verwirklicht. Deshalb kann eine billige Ätztechnik zum Bearbeiten der Flexprint-PCB, z. B. zum Bilden von Metallisierungsstrukturen auf der Flexprint-PCB, verwendet werden. Deshalb ist gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Schleifenantenne (die außerdem als eine Spulenantenne oder eine Solenoid-Antenne bezeichnet wird) auf einem Flexprint-Substrat oder irgendeinem anderen geeigneten flexiblen Substrat ausgebildet. Die üblicherweise verwendete Flexprint-Technik bietet im Vergleich zu anderen PCB-Techniken mehrere Vorteile. Eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die z. B. als ein passiver NFC-Chip verkörpert ist, kann an dem Flexprint-Substrat z. B. unter Verwendung von Standardtechniken, wie z. B. Bonden, Flip-Chip-Befestigung und dergleichen, befestigt werden. Ferner kann die Verwendung der Flexprint-Technik das Bilden einer Antennenstruktur mit genauen Antennenparametern ermöglichen. Die Flexprint-Technik ist eine mechanisch robuste Technik und in der Massenproduktion ebenso kosteneffizient.
Im Folgenden kann eine elektronische Vorrichtung ausführlich beschrieben werden. Die elektronische Vorrichtung kann unter Verwendung eines flexiblen Substrats hergestellt werden. Das flexible Substrat weist im Wesentlichen zwei verschiedene Formen auf, eine ebene Form, z. B. während der Bearbeitung oder vor der Fertigstellung der elektronischen Vorrichtung, und eine geschlossene Schleifenform, z. B. eine Ringform. Deshalb kann die elektronische Vorrichtung mit dem flexiblen Substrat in der ebenen Form, z. B. bezüglich der 1 bis 5C, und mit dem flexiblen Substrat in der geschlossenen Schleifenform, z. B. bezüglich der 6A bis 7B, beschrieben werden. Es ist selbstverständlich, dass die beschriebenen Merkmale für beide Formen des flexiblen Substrats und deshalb außerdem für die elektronische Vorrichtung in beiden Formen, der ebenen und dem Ringformfaktor, äquivalent verstanden werden können.
Im Allgemeinen kann das flexible Substrat in der ebenen Form bereits so konfiguriert sein, dass es in die jeweils gewünschte geschlossene Schleifenform gebogen werden kann, was eine funktionierende elektronische Vorrichtung bereitstellt. Deshalb kann das flexible Substrat in der ebenen Form Metallschichten, Metallleitungen und/oder Metallisierungsstrukturen aufweisen, die in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass sie an den gewünschten Positionen miteinander verbunden sind, wenn das flexible Substrat in die jeweils gewünschte geschlossene Schleifenform gebogen ist.
Ferner können verschiedene Ausführungsformen eine erste Struktur (z. B. eine erste Metallschicht, eine erste Metallleitung oder eine erste Metallisierung) und eine zweite Struktur (z. B. eine zweite Metallschicht, eine erste Metallleitung oder eine erste Metallisierung) enthalten, die auf gegenüberliegenden Oberflächen des flexiblen Substrats angeordnet sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die erste Struktur und die zweite Struktur nicht elektrisch leitfähig miteinander verbunden sein, wenn sich das flexible Substrat in der ebenen Form befindet. Die erste Struktur und die zweite Struktur können jedoch so konfiguriert sein, dass sie sich miteinander in Kontakt befinden, z. B. an vorgegebenen Positionen aneinander gelötet werden können, wenn das flexible Substrat in die jeweilig gewünschte geschlossene Schleifenform (z. B. die kreisförmige Ringform) gebogen (mit anderen Worten, in dieser angeordnet) ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können ein oder mehrere Lötanschlüsse (oder andere geeignete Strukturen) verwendet werden, um die erste Struktur und die zweite Struktur miteinander zu verbinden, wenn das flexible Substrat in der jeweils gewünschten geschlossenen Schleifenform angeordnet ist. In diesem Fall können der eine oder die mehreren Lötanschlüsse die vorgegebenen Positionen definieren. Bezüglich dessen kann ein entsprechendes Paar von Lötanschlüssen auf gegenüberliegenden Oberflächen des flexiblen Substrats bereitgestellt sein, um aneinander gelötet zu werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die geschlossene Schleifenform des flexiblen Substrats 102 durch die (z. B. durch Löten bereitgestellte) Verbindung des ersten Substrats und des zweiten Substrats unterstützt sein.
Ferner können verschiedene Ausführungsformen eine erste Struktur (z. B. eine erste Metallschicht, eine erste Metallleitung oder eine erste Metallisierung) und eine zweite Struktur (z. B. eine zweite Metallschicht, eine erste Metallleitung oder eine erste Metallisierung) enthalten, die auf gegenüberliegenden Oberflächen des flexiblen Substrats angeordnet sind und die eine Kondensatorstruktur bereitstellen, die als eine Leistungsanpassungsschaltung verwendet werden kann, um eine Impedanz einer drahtlosen Kommunikationsschaltung und eine Impedanz eine Antennenstruktur, die an die drahtlose Kommunikationsschaltung gekoppelt ist, anzupassen.
1 veranschaulicht eine elektronische Vorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Ansicht. Die elektronische Vorrichtung 100 kann ein flexibles Substrat 102 enthalten, das eine erste Oberfläche 102a und eine zweite Oberfläche 102b, die einander gegenüberliegen, aufweist. Die Oberflächen 102a, 102b können z. B. verwendet werden, um elektronische Komponenten an dem flexiblen Substrat 102 anzubringen oder um Metallisierungsstrukturen, eine Metallschicht und/oder Metallleitungen (z. B. eine Antennenstruktur, eine oder mehrere Kondensatorstrukturen usw.) auf dem flexiblen Substrat 102 zu bilden.
Die elektronische Vorrichtung 100 kann in einer ebenen Form bearbeitet werden, wie in 1 veranschaulicht ist, um die Handhabung zu fördern. Anschließend kann die elektronische Vorrichtung 100 in die gewünschte Ringform oder geschlossene Schleifenform gebogen werden, wie hier beschrieben ist. Mit anderen Worten, das eben geformte (z. B. rechteckig geformte) flexible Substrat 102 kann in eine geschlossene Schleifenform gebogen werden, wobei die beiden gegenüberliegenden Enden des flexiblen Substrats 102 in der geschlossenen Schleifenform in Kontakt gebracht werden können und/oder miteinander verbunden werden können, um die elektronische Vorrichtung 100 in dem gewünschten Ringformfaktor oder dem Formfaktor einer geschlossenen Schleife bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104 enthalten, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 kann eine Nahfeldkommunikationsschaltung (NFC-Schaltung), z. B. eine passive NFC-Schaltung, oder irgendeine andere drahtlose Kommunikationsschaltung 104, z. B. eine Bluetooth-Schaltung, eine Schaltung eines drahtlosen lokalen Netzes und dergleichen, sein. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 kann wenigstens zwei Anschlüsse aufweisen, die mit einer Antennenstruktur zu verbinden sind. Wie in 1 veranschaulicht ist, kann die elektronische Vorrichtung 100 eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104 mit einem ersten Anschluss 104a und einem zweiten Anschluss 104b enthalten.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 als ein Chip 104 verkörpert sein. Der drahtlose Kommunikations-Chip 104 kann an dem flexiblen Substrat 102 in einer Flip-Chip-Technik angebracht sein. In diesem Fall können die Anschlüsse 104a, 104b der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 zugewandt sein. Alternativ kann der drahtlose Kommunikations-Chip 104 in einer Bonddrahttechnik elektrisch kontaktiert sein. In diesem Fall können die Anschlüsse 104a, 104b so konfiguriert sein, dass sie von der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 abgewandt sind, um ein Drahtbonden zu ermöglichen. Die Anschlüsse 104a, 104b können jedoch in irgendeiner geeigneten Technik bereitgestellt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine Antennenstruktur 106 enthalten, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist. Die Antennenstruktur 106 kann auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 und/oder auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrat 102 angeordnet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antennenstruktur 106 mehrere Metallleitungen (die außerdem als eine Metallisierungsstruktur bezeichnet werden) enthalten, die über (z. B. direkt auf) der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 und/oder über (z. B. direkt auf) der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 ausgebildet sind. Die Antennenstruktur 106 kann einen ersten Satz von Metallleitungen, der über (z. B. direkt auf) der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 ausgebildet ist (der außerdem als eine erste Metallisierungsstruktur bezeichnet wird), und einen zweiten Satz von Metallleitungen, der über (z. B. direkt auf) der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 ausgebildet ist (der außerdem als eine zweite Metallisierungsstruktur bezeichnet wird), enthalten. Wenn das flexible Substrat 102 gebogen wird, um die elektronische Vorrichtung 100 in einem Ringformfaktor oder einem Formfaktor einer geschlossenen Schleife bereitzustellen, wie hier beschrieben ist, werden der erste Satz von Metallleitungen und der zweite Satz von Metallleitungen elektrisch leitfähig miteinander verbunden, um eine Antenne, z. B. eine Schleifenantenne (die außerdem als eine Spulenantenne oder eines Solenoid-Antenne bezeichnet wird) zu bilden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine Kondensatorstruktur 108 enthalten, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist. Die Kondensatorstruktur 108 kann eine erste Metallschicht 108a, die über (z. B. direkt auf) der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht 108b, die über (z. B. direkt auf) der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthalten. Entsprechend ist ein Abschnitt 102c des flexiblen Substrats 102 zwischen der ersten Metallschicht 108a und der zweiten Metallschicht 108b der Kondensatorstruktur 108 angeordnet. Mit anderen Worten, die erste Metallschicht 108a und die zweite Metallschicht 108b überlappen einander wenigstens teilweise, um die Kondensatorstruktur 108 bereitzustellen. Der Abschnitt 102c des flexiblen Substrats 102 kann ein dielektrische Material enthalten, das als das Dielektrikum in der Kondensatorstruktur 108 wirkt, um eine ausreichend hohe Kapazität bereitzustellen.
Die Kondensatorstruktur 108 kann zwischen der Antennenstruktur 106 und der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 in Reihe geschaltet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Metallschicht 108a der Kondensatorstruktur 108 elektrisch leitfähig mit dem ersten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 verbunden sein. Ferner kann die Antennenstruktur 106 konfiguriert sein, die zweite Metallschicht 108b mit dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 wenigstens dann zu verbinden, wenn das flexible Substrat 102 in der gewünschten geschlossenen Schleifenform angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich die erste Metallschicht 108a der Kondensatorstruktur 108 in direkten physikalischen (und deshalb elektrischen) Kontakt mit dem ersten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 befinden oder kann eine Metallleitung 110 verwendet werden, um die erste Metallschicht 108a der Kondensatorstruktur 108 elektrisch leitfähig mit dem ersten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 zu verbinden. Ferner kann sich die zweite Metallschicht 108b der Kondensatorstruktur 108 in direkten physikalischen (und deshalb elektrischen) Kontakt mit der Antennenstruktur 106 befinden oder kann eine Metallleitung 112 verwendet werden, um die zweite Metallschicht 108b der Kondensatorstruktur 108 elektrisch leitfähig mit der Antennenstruktur 106 zu verbinden. Ferner kann sich die Antennenstruktur 106 in direkten physikalischen (und deshalb elektrischen) Kontakt mit dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 befinden oder kann eine Metallleitung 114 verwendet werden, um die Antennenstruktur 106 elektrisch leitfähig mit dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 zu verbinden. Eine mögliche auf dem flexiblen Substrat 102 ausgebildete Verdrahtung ist z. B. in den 4A bis 4C gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
Die Kapazität, C, der Kondensatorstruktur 108, die die beide Metallschichten 108a, 108b enthält, hängt von dem Flächeninhalt, A, der durch die beiden Metallschichten definiert ist, (z. B. den Flächeninhalt der Überlappung der beiden Metallschichten), von dem Abstand, d, zwischen den beiden Metallschichten, von der elektrischen Feldkonstante, ε₀, und der relativen (statischen) Dielektrizitätskonstante, ε_r, (die außerdem als die Permittivität bezeichnet wird) des Materials 102c zwischen den beiden Metallschichten 108a, 108b ab: $C = ε_{r} ε_{0} {\frac{A}{d}}_{.}$
Um eine Kondensatorstruktur 108 mit einer geeignet hohen Kapazität bereitzustellen, kann der Abstand d zwischen den beiden Metallschichten 108a, 108b kleiner als etwa 300 µm, z. B. kleiner als etwa 250 µm, z. B. kleiner als etwa 200 µm oder sogar kleiner als etwa 100 µm sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich der Abstand d zwischen den beiden Metallschichten 108a, 108b im Bereich von etwa 5 µm bis etwa 300 µm, im Bereich von etwa 10 µm bis etwa 250 µm befinden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die beiden Metallschichten 108a, 108b der Kondensatorstruktur 108 direkt auf den Oberflächen 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 ausgebildet sein, wobei deshalb der Abstand d zwischen den beiden Metallschichten 108a, 108b durch die Dicke des flexiblen Substrats 102 definiert sein kann. Im Ergebnis kann die Dicke d des flexiblen Substrats 102 kleiner als etwa 300 µm, z. B. kleiner als etwa 250 µm, z. B. kleiner als etwa 200 µm oder sogar kleiner als etwa 100 µm sein. Ferner kann sich die Dicke d des flexiblen Substrats 102 im Bereich von etwa 5 µm bis etwa 300 µm, im Bereich von etwa 10 µm bis etwa 250 µm befinden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich der Flächeninhalt A der Kondensatorstruktur 108 in dem Bereich von etwa 100 µm² bis etwa 1000 mm² befinden.
Ferner kann das dielektrische Material 102c des flexiblen Substrats 102, das zwischen den beiden Metallschichten 108a, 108b angeordnet ist, ein dielektrisches Polymer, ein Polymer, z. B. Polyimid (PI), Polyetherimid (PEI), Polyetherketon (PEEK), Polyester (PET), Polyethylen (PE), Polyethylennaphthalat (PEN), Polystyrol, Polypropylen, Polytetraflourethen (PTFE), Polychloropren (das außerdem als Neopren bezeichnet wird), Benzocyclobuten (BCB) und dergleichen enthalten. Das dielektrische Material 102c zwischen den beiden Metallschichten 108a, 108b kann eine relative Dielektrizitätskonstante von größer als 3 enthalten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das flexible Substrat 102 aus einem dielektrischen Polymer hergestellt sein, wie oben beschrieben worden ist.
Weil das hier beschriebene flexible Substrat 102 in die gewünschte geschlossene Schleifenform (z. B. in eine kreisförmige Ringform) gebogen werden kann, werden ein Substratmaterial und eine Geometrie verwendet, um eine ausreichend hohe Flexibilität bereitzustellen. Deshalb kann das flexible Substrat 102 dünn sein, z. B. eine Dicke von etwa 300 µm, z. B. eine Dicke im Bereich von etwa 5 µm bis etwa 300 µm, z. B. im Bereich von etwa 10 µm bis etwa 250 µm aufweisen. Ferner kann das flexible Substrat 102 aus einem Material hergestellt sein, das einen ausreichend niedrigen Elastizitätsmodul (der außerdem als Youngscher Modul bezeichnet wird) aufweist, wie z. B. ein Polymer, z. B. Polyimid (PI), Polyetherimid (PEI), Polyetherketon (PEEK), Polyester (PET), Polyethylen (PE), Polyethylennaphthalat (PEN), Polystyrol, Polypropylen, Polytetraflourethen (PTFE), Polychloropren (das außerdem als Neopren bezeichnet wird), Benzocyclobuten (BCB) und dergleichen.
Veranschaulichend kann das flexible Substrat 102 ein Polymer, z. B. ein Polyimid oder irgendein anderes geeignetes Polymer, enthalten, um das Herstellen der elektronischen Vorrichtung 100 in dem gewünschten gebogenen Formfaktor zu unterstützen und um gleichzeitig eine Kondensatorstruktur 108 basierend auf den beiden Metallschichten 108a, 108b mit einer ausreichend hohen Kapazität, C, bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kondensatorstruktur 108 konfiguriert sein, eine Kapazität aufzuweisen, die größer als etwa 10 pF ist, sich z. B. im Bereich von etwa 10 pF bis etwa 1 µF befindet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die elektronische Schaltung, die die drahtlose Kommunikationsschaltung 104, die Antennenstruktur 106 und die Kondensatorstruktur 108 enthält, konfiguriert sein, bei einer vorgegebenen Frequenz, z. B. 13,56 MHz, energieeffizient zu arbeiten, was außerdem als Leistungsanpassung oder Impedanzanpassung bezeichnet wird. Die Leistungsanpassung kann das Anpassen der Kapazität der Kondensatorstruktur 108 enthalten, so dass sie der Impedanz der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 und der Impedanz der Antennenstruktur 106 entspricht, um eine maximale Leistungsübertragung zu erhalten. Mit anderen Worten, die Kondensatorstruktur 108, die mit der Antennenstruktur 106 und der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 in Reihe geschaltet ist, kann als eine Leistungsanpassungsschaltung konfiguriert sein, vgl. 8A.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Leistungsanpassungsschaltung eine weitere Kondensatorstruktur enthalten, die mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 parallelgeschaltet ist, wie z. B. in 2 und 8B veranschaulicht ist.
2 veranschaulicht eine elektronische Vorrichtung 100 in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die elektronische Vorrichtung 100 kann in einer ähnlichen Weise, wie sie zuvor, z. B. bezüglich 1, beschrieben worden ist, konfiguriert sein. Die in 2 veranschaulichte elektronische Vorrichtung 100 kann eine weitere (parallele) Kondensatorstruktur 208 enthalten, die zu der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 parallelgeschaltet ist. Die Parallelkondensatorstruktur 208 kann eine erste Metallschicht 208a (die außerdem als eine dritte Metallschicht bezeichnet wird), die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht 208b (die außerdem als eine vierte Metallschicht bezeichnet wird), die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthalten. Ein weiterer Abschnitt 202c des flexiblen Substrats 102 ist zwischen der ersten Metallschicht 208a und der zweiten Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 angeordnet. Mit anderen Worten, die erste Metallschicht 208a und zweite Metallschicht 208b überlappen einander wenigstens teilweise, um die Parallelkondensatorstruktur 208 bereitzustellen. Das weitere dielektrische Material 202c zwischen den beiden Metallschichten 208a, 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 kann ein dielektrisches Polymer enthalten, wie vorher bezüglich des dielektrischen Polymers beschrieben worden ist, das zwischen den Metallschichten 108a, 108b der Reihenkondensatorstruktur 108 angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Antennenstruktur 106, die Reihenkondensatorstruktur 108 und z. B. optional die Parallelkondensatorstruktur 208 auf demselben flexiblen Substrat 102 ausgebildet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Metallschicht 208a der Parallelkondensatorstruktur 208 an den ersten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 gekoppelt sein und kann die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 an den zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 gekoppelt sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich die erste Metallschicht 208a der Parallelkondensatorstruktur 208 in direkten physikalischen (und deshalb elektrischen) Kontakt mit der ersten Metallschicht 108a der Reihenkondensatorstruktur 108 befinden oder kann eine Metallleitung 210 verwendet werden, um die erste Metallschicht 208a der Parallelkondensatorstruktur 208 elektrisch leitfähig mit der ersten Metallschicht 108a der Reihenkondensatorstruktur 108 zu verbinden. Wenigstens dann, wenn das flexible Substrat 102 in die gewünschte geschlossene Schleifenform gebogen ist, um die elektronische Vorrichtung 100 in dem gewünschten Formfaktor bereitzustellen, kann sich die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 in direkten physikalischen (und deshalb elektrischen) Kontakt mit dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 befinden oder kann eine Metallleitung 214 verwendet werden, um die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 elektrisch leitfähig mit dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 zu verbinden. Eine auf dem flexiblen Substrat 102 ausgebildete möglich Verdrahtung ist z. B. in den 5A bis 5C gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine elektronische Vorrichtung 300 ein flexibles Substrat 102, wie es vorher beschrieben worden ist, das eine erste Oberfläche 102a und eine zweite Oberfläche 102b, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104, wie sie vorher beschrieben worden ist, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist, und eine Antennenstruktur 106, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist und an die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 gekoppelt ist, enthalten, wobei die Antennenstruktur 106 eine erste Metallisierungsstruktur 306a, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallisierungsstruktur 306b, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthält, wobei das flexible Substrat 102 konfiguriert ist, eine geschlossene Schleifenform zu bilden, wobei die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 aneinander befestigt sind. Die erste Metallisierungsstruktur 306a und die zweite Metallisierungsstruktur 306 sind konfiguriert, um in den gegenüberliegenden Endbereichen 302a, 302b miteinander verbunden zu sein, um eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden, wenn sich das flexible Substrat 102 in der geschlossenen Schleifenform befindet, vgl. die 3A bis 3C, 6A und 6B.
3A veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 300 in einer Draufsicht auf die erste Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102, 3B veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 300 in einer Draufsicht auf die zweite Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 und 3C veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 300 einschließlich der Positionsbeziehungen der jeweiligen Strukturen, die auf beiden Oberflächen 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind.
Die Kondensatorstruktur 108, die hier bezüglich der 1 und 2 beschrieben worden ist, kann optional in der elektronischen Vorrichtung 300 enthalten sein, wie bezüglich der 3A bis 3C beschrieben wird. Ferner kann die Antennenstruktur der elektronischen Vorrichtung 100, die bezüglich der 1 und 2 beschrieben worden ist, in der gleichen oder einer ähnlichen Weise konfiguriert sein, wie im Folgenden für die elektronische Vorrichtung 300, die bezüglich der 3A bis 3C beschrieben wird, beschrieben wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antennenstruktur 106 der elektronischen Vorrichtung 300 eine erste Metallisierungsstruktur 306a (z. B. einen ersten Satz von Metallleitungen 326a, der außerdem als eine oder mehrere erste Metallleitungen 326a bezeichnet wird), die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallisierungsstruktur 306b (z. B. einen zweiten Satz von Metallleitungen 326b, der außerdem als eine oder mehrere zweite Metallleitungen 326b bezeichnet wird), die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthalten. Das flexible Substrat 102 kann konfiguriert sein, eine geschlossene Schleifenform zu bilden, wobei die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 aneinander befestigt sind. Ferner sind die erste Metallisierungsstruktur 306a und die zweite Metallisierungsstruktur 306b konfiguriert, an den gegenüberliegenden Endbereichen 302a, 302b miteinander verbunden zu sein, um eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden, wenn sich das flexible Substrat 102 in der geschlossenen Schleifenform befindet, vgl. die 6A und 6B. Mit anderen Worten, das flexible Substrat 102 kann zuerst in einer ebenen Form bearbeitet werden, wie in den 3A bis 3C veranschaulicht ist, und anschließend in die geschlossene Schleifenform gebogen werden, um die elektronische Vorrichtung 300 in dem gewünschten Formfaktor bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Metallisierungsstruktur 306a der Antennenstruktur 106 eine oder mehrere erste Metallleitungen 326a enthalten, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind. Die eine oder die mehreren ersten Metallleitungen 326a können sich jeweils vom ersten Endbereich 302a des flexiblen Substrats 102 zum zweiten Endbereich 302b des flexiblen Substrats 102 (die außerdem als die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 bezeichnet werden) erstrecken. Ferner kann die zweite Metallisierungsstruktur 306b der Antennenstruktur 106 eine oder mehrere zweite Metallleitungen 326b enthalten, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind. Die eine oder die mehreren zweiten Metallleitungen 326b können sich jeweils vom ersten Endbereich 302a des flexiblen Substrats 102 zum zweiten Endbereich 302b des flexiblen Substrats 102 (die außerdem als die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 bezeichnet werden) erstrecken.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die eine oder die mehreren ersten Metallleitungen 306a und die eine oder die mehreren zweiten Metallleitungen 306b konfiguriert sein, in den gegenüberliegenden Endbereichen 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 miteinander verbunden zu sein, um die hier beschriebene Schleifenantenne zu bilden, z. B. um eine einzige Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden. Veranschaulichend ist jede Schleife der Schleifenantenne durch ein entsprechendes Paar von Metallleitungen 326a, 326b bereitgestellt, die miteinander verbunden sind, wenn das flexible Substrat 102 gebogen und in der geschlossenen Schleifenform verbunden (z. B. gelötet) ist.
Das flexible Substrat 102 kann eine Fingerstruktur 302f enthalten, die auf einem oder beiden der gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b bereitgestellt ist, um die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats in der geschlossenen Schleifenform aneinander zu befestigen. Die Fingerstruktur 302f kann mehrere Finger 312a, 312b enthalten, die konfiguriert sein können, sich miteinander zu verzahnen, wenn das flexible Substrat 102 in die geschlossenen Schleifenform gebogen ist, vgl. die 6A und 6B. Die Fingerstruktur 302f kann eine reißverschlussähnliche Struktur bereitstellen, um die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats miteinander zu verbinden, um das flexible Substrat 102 in einer geschlossenen Schleifenform bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die eine oder die mehreren ersten Metallleitungen 326a und eine oder die mehreren zweiten Metallleitungen 326b der Antennenstruktur 106 über Löten elektrisch leitfähig miteinander verbunden sein. Die elektrisch leitfähig verbundenen Metallleitungen 326a, 326b können eine einzige Schleifenantenne mit einer oder mehreren Schleifen bilden. Deshalb kann jede der ersten Metallleitungen 326a auf einem zugeordneten Finger 312a, 312b der Fingerstruktur 302f angeordnet sein, wie in 3A veranschaulicht ist. Ferner kann jeder der ersten Metallleitungen 326a wenigstens einen ersten Lötanschluss 316a (z. B. zwei erste Lötanschlüsse 316a), die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind, enthalten. Der wenigstens eine erste Lötanschluss 316a (z. B. die beiden ersten Lötanschlüsse 316a) der jeweiligen ersten Metallleitung 326a kann auf dem jeweiligen Finger 312a, 312b der Fingerstruktur 302f angeordnet sein. Ferner kann jede der zweiten Metallleitungen 326b wenigstens einen zweiten Lötanschluss 316b (z. B. zwei zweite Lötanschlüsse 316b), die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind, enthalten. Der erste und zweite Lötanschluss 316a, 316b sind so angeordnet, dass sie durch das Biegen oder das Anordnen des flexiblen Substrats 102 in der geschlossenen Schleifenform, um die Schleifenantenne zu bilden, miteinander in elektrischen Kontakt gebracht werden, wie hier beschrieben ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Endbereich 302a des flexiblen Substrats 102 ein Randbereich sein. Ferner kann der zweite Endbereich 302b des flexiblen Substrats 102, der dem ersten Endbereich 302a gegenüberliegt, durch wenigstens eine Öffnung 302o bereitgestellt sein, die sich durch das flexible Substrat 102 erstreckt, d. h., die Öffnung 302o kann sich von der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 zu der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 erstrecken. Die wenigstens eine Öffnung 302o kann z. B. vollständig von dem Material des flexiblen Substrats 102 umgeben sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Metallleitung 114 auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 bereitgestellt sein, die die Antennenstruktur 106, d. h., die erste Metallisierungsstruktur 306a der Antennenstruktur 106, mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, d. h., dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, elektrisch verbindet. Ferner kann die Antennenstruktur 106, d. h., die erste Metallisierungsstruktur 306a der Antennenstruktur 106, mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, d. h., mit dem ersten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, über eine weitere Metallleitung 310 elektrisch leitfähig verbunden sein. Deshalb kann die Antennenstruktur 106 eine einzige Schleifenantenne bilden, die mit dem flexiblen Substrat 102 verbunden ist, wenn das flexible Substrat 102 in die geschlossene Schleifenform gebracht ist und wenn die erste Metallisierungsstruktur 306a und die zweite Metallisierungsstruktur 306b der Antennenstruktur 106 über die jeweiligen ersten und zweiten Lötanschlüsse 316a, 316b miteinander verbunden sind.
Wie in den 4A bis 4C veranschaulicht ist, kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Antennenstruktur 106 der elektronischen Vorrichtung 100, die hier bezüglich 1 beschrieben worden ist, in einer ähnlichen Weise wie die Antennenstruktur 106 der elektronischen Vorrichtung 300, die bezüglich der 3A bis 3C beschrieben worden ist, ausgebildet sein. Oder, mit anderen Worten, die elektronische Vorrichtung 300, die bezüglich der 3A bis 3C beschrieben worden ist, kann optional eine Kondensatorstruktur 108 enthalten, wie sie für die elektronische Vorrichtung 100 bezüglich 1 beschrieben worden ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine elektronische Vorrichtung 100 ein flexibles Substrat 102, wie es vorher beschrieben worden ist, das eine erste Oberfläche 102a und eine zweite Oberfläche 102b, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104, wie sie vorher beschrieben worden ist, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist, eine Antennenstruktur 106, wie sie vorher beschrieben worden ist, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist und an die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 gekoppelt ist, enthalten, wobei die Antennenstruktur 106, die eine erste Metallisierungsstruktur 306a, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallisierungsstruktur 306b, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthält, wobei das flexible Substrat 102 konfiguriert ist, eine geschlossene Schleifenform zu bilden, bei der die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 aneinander befestigt sind. Die erste Metallisierungsstruktur 306a und zweite Metallisierungsstruktur 306 sind konfiguriert, dass sie an den gegenüberliegenden Endbereichen 302a, 302b miteinander verbunden sind, um eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden, wenn sich das flexible Substrat 102 in der geschlossenen Schleifenform befindet, wobei eine Kondensatorstruktur 108, wie vorher beschrieben worden ist, mit der Antennenstruktur 106 und der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 104 in Reihe geschaltet ist, wobei die Kondensatorstruktur 108 eine erste Metallschicht 108a, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht 108b, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthält, so dass ein Abschnitt des flexiblen Substrats 102 zwischen der ersten Metallschicht 108a und der zweiten Metallschicht 108b angeordnet ist, vgl. 1 und die 3A bis 3C.
4A veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 100 in einer Draufsicht auf die erste Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102, 4B veranschaulicht die elektronische Vorrichtung 100 in einer Draufsicht auf die zweite Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 und 4C veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 100 einschließlich der Positionsbeziehungen der jeweiligen Strukturen, die auf beiden Oberflächen 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind.
Wie in 4A veranschaulicht ist, kann die elektronische Vorrichtung 100 ein flexibles Substrat 102, eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist, eine Antennenstruktur 106 und eine Kondensatorstruktur 108 enthalten, wie hier beschrieben worden ist. Die erste Metallschicht 108a der Kondensatorstruktur 108 kann auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet sein. Die erste Metallschicht 108a kann elektrisch leitfähig (z. B. direkt oder über eine Metallleitung 110) mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, z. B. mit dem ersten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, verbunden sein.
Wie in 4B veranschaulicht ist, kann die zweite Metallschicht 108b der Kondensatorstruktur 108 auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sein. Die zweite Metallschicht 108b kann elektrisch leitfähig (z. B. direkt oder über eine Metallleitung 112) mit der Antennenstruktur 106, z. B. mit der zweiten Metallisierungsstruktur 306b der Antennenstruktur 106, verbunden sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Metallisierungsstrukturen 306a, 306b der Antennenstruktur 106 einen ersten Satz von Lötanschlüssen 316a und einen zweiten Satz von Lötanschlüssen 316a, 316b enthalten, wie vorher beschrieben worden ist. Der erste und der zweite Satz von Lötanschlüssen 316a, 316b können auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet sein, so dass sie miteinander in elektrischen Kontakt gebracht sind, wenn das flexible Substrat 102 in die geschlossene Schleifenform gebogen ist, um eine Schleifenantenne zu bilden. Entsprechend sind die drahtlose Kommunikationsschaltung 104, die geformte Schleifenantenne und die Kondensatorstruktur 108 in einer Reihenschaltung gekoppelt. Wie in 4C veranschaulicht ist, kann die Kondensatorstruktur 108 durch die Metallleitungen 110, 112 mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 und der Antennenstruktur 106 in Reihe geschaltet sein.
Wie in den 5A bis 5C veranschaulicht ist, kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Antennenstruktur 106 der elektronischen Vorrichtung 100, die hier bezüglich 2 beschrieben worden ist, in einer ähnlichen Weise wie die Antennenstruktur 106 der elektronischen Vorrichtung 300, die bezüglich der 3A bis 3C beschrieben worden ist, ausgebildet sein. Oder, mit anderen Worten, die elektronische Vorrichtung 300, die bezüglich der 3A bis 3C beschrieben worden ist, kann optional eine Reihenkondensatorstruktur 108 und eine Parallelkondensatorstruktur 208, wie sie für die elektronische Vorrichtung 100 bezüglich 2 beschrieben worden ist, enthalten.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine elektronische Vorrichtung 100 ein flexibles Substrat 102, wie es vorher beschrieben worden ist, das eine erste Oberfläche 102a und eine zweite Oberfläche 102b, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104, wie sie vorher beschrieben worden ist, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist, eine Antennenstruktur 106, wie sie vorher beschrieben worden ist, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist und an die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 gekoppelt ist, enthalten, wobei die Antennenstruktur 106 eine erste Metallisierungsstruktur 306a, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallisierungsstruktur 306b, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthält, wobei das flexible Substrat 102 konfiguriert ist, eine geschlossene Schleifenform zu bilden, bei der die gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 aneinander befestigt sind. Die erste Metallisierungsstruktur 306a und die zweite Metallisierungsstruktur 306 sind konfiguriert, an den gegenüberliegenden Endbereichen 302a, 302b miteinander verbunden zu sein, um eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden, wenn sich das flexible Substrat 102 in der geschlossenen Schleifenform befindet, wobei eine Reihenkondensatorstruktur 108, wie vorher beschrieben worden ist, mit der Antennenstruktur 106 und der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 in Reihe geschaltet ist, wobei die Reihenkondensatorstruktur 108 eine erste Metallschicht 108a, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht 108b, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthält, so dass ein erster Abschnitt 102c des flexiblen Substrats 102 zwischen der ersten Metallschicht 108a und der zweiten Metallschicht 108b angeordnet ist und wobei eine Parallelkondensatorstruktur 208 mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 parallelgeschaltet ist, wobei die Parallelkondensatorstruktur 208 eine dritte Metallschicht 208a, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, und eine vierte Metallschicht 208b, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, enthält. Ein weiterer Abschnitt 202c des flexiblen Substrats 102 ist zwischen der dritten Metallschicht 208a und der vierten Metallschicht 208b angeordnet, vgl. 2 und die 3A bis 3C.
5A veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 100 in einer Draufsicht auf die erste Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102, 5B veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 100 in einer Draufsicht auf die zweite Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 und 5C veranschaulicht schematisch die elektronische Vorrichtung 100 einschließlich der Positionsbeziehungen der jeweiligen Strukturen, die auf beiden Oberflächen 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sind.
Wie in 5A veranschaulicht ist, kann die elektronische Vorrichtung 100 ein flexibles Substrat 102, eine drahtlose Kommunikationsschaltung 104, die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordnet ist, eine Antennenstruktur 106, eine Reihenkondensatorstruktur 108 und eine Parallelkondensatorstruktur 208 enthalten, wie hier beschrieben ist. Die erste Metallschicht 108a der Reihenkondensatorstruktur 108 kann auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet sein. Ferner kann die erste Metallschicht 208a der Parallelkondensatorstruktur 208 (die außerdem als die dritte Metallschicht 208a bezeichnet wird), auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet sein. Die erste Metallschicht 108a der Reihenkondensatorstruktur 108 kann z. B. über eine Metallleitung 110 elektrisch leitfähig mit der ersten Metallschicht 208a der Parallelkondensatorstruktur 208 verbunden sein, wobei deshalb die erste Metallschicht 108a der Reihenkondensatorstruktur 108 über einen Abschnitt der ersten Metallschicht 208a der Parallelkondensatorstruktur 208 elektrisch leitfähig mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, z. B. mit dem ersten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, verbunden sein kann.
Wie in 5B veranschaulicht ist, kann die zweite Metallschicht 108b der Reihenkondensatorstruktur 108 auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sein. Ferner kann die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 (die außerdem als die vierte Metallschicht 208a bezeichnet wird) auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 elektrisch leitfähig mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, d. h., dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, verbunden sein. Um die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, elektrisch zu verbinden, kann ein erster Lötanschluss 516a auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102, der mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, z. B. dem zweiten Anschluss 104a der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, elektrisch leitfähig verbunden ist, angeordnet sein und kann ferner ein zweiter Lötanschluss 516b auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102, der mit der zweiten Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 elektrisch leitfähig verbunden ist, angeordnet sein. Der erste und der zweite Lötanschluss 516b können in Kontakt miteinander gebracht sein, wenn das flexible Substrat 102 in die geschlossene Schleifenform gebogen ist, vgl. die 7A und 7B. Der erste und der zweite Lötanschluss 516b können aneinander gelötet sein, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der zweiten Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208 und dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 bereitzustellen.
Die 6A und 6B veranschaulichten zwei Bilder eines Papiervorführmodells der elektronischen Vorrichtung 300, die hier z. B. bezüglich der 3A bis 3C beschrieben worden ist. Das Papiervorführmodell veranschaulicht schematisch, wie die elektronische Vorrichtung 300 in die gewünschte geschlossene Schleifenform, z. B. in die Ringform, gebracht werden kann und wie der Lötprozess ausgeführt werden kann, um die erste Metallisierungsstruktur 306a der Antennenstruktur 106, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, mit der zweiten Metallisierungsstruktur 306b der Antennenstruktur 106, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, elektrisch leitfähig zu verbinden. Das flexible Substrat 102 kann über einen reißverschlussähnlichen Lötprozess, z. B. unter Verwendung der Fingerstruktur 302f, die bezüglich der 3A bis 3C beschrieben worden ist, in die gewünschte geschlossene Schleifenform gebracht werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der reißverschlussähnliche Lötprozess auf der Innenseite (z. B. auf der zweiten Oberfläche 102b) und/oder auf der Außenseite (z. B. auf der ersten Oberfläche 102a) des flexiblen Substrats 102 ausgeführt werden. Der reißverschlussähnliche Lötprozess kann das jeweilige Löten eines Paars von Lötanschlüssen 316a, 316b von der ersten und der zweiten Oberfläche 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 aneinander enthalten, um aus der Antennenstruktur 106 eine Schleifenantenne zu bilden.
Die 7A und 7B veranschaulichten zwei Bilder eines Papiervorführmodells der elektronischen Vorrichtung 100, die hier z. B. bezüglich der 5A bis 5C beschrieben worden ist. Das Papiervorführmodell zeigt schematisch, wie die elektronische Vorrichtung 100 in die gewünschte geschlossene Schleifenform, z. B. in eine Ringform, gebracht werden kann und wie der Lötprozess ausgeführt werden kann, um die erste Metallisierungsstruktur 306a der Antennenstruktur 106, die auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, mit der zweiten Metallisierungsstruktur 306b der Antennenstruktur 106, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, elektrisch leitfähig zu verbinden und um ferner die zweite Metallschicht 208b der Parallelkondensatorstruktur 208, die auf der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, mit dem zweiten Anschluss 104b der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104, der auf der ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102 angeordnet ist, elektrisch leitfähig zu verbinden. Das flexible Substrat 102 kann über einen reißverschlussähnlichen Lötprozess, z. B. unter Verwendung der bezüglich der 5A bis 5C beschriebenen Fingerstruktur 302f, in die gewünschte geschlossene Schleifenform gebracht werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der reißverschlussähnliche Lötprozess, wie er hier beschrieben ist, auf der Innenseite (z. B. zweiten Oberfläche 102b) und/oder auf der Außenseite (z. B. auf der ersten Oberfläche 102a) des flexiblen Substrats 102 ausgeführt werden. Der reißverschlussähnliche Lötprozess kann jeweils das Löten eines Paars von Lötanschlüssen 316a, 316b von der ersten und der zweiten Oberfläche 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 aneinander, um aus der Antennenstruktur 106 eine Schleifenantenne zu bilden, und das Löten eines Paars von Lötanschlüssen 516a, 516b von der ersten und der zweiten Oberfläche 102a, 102b des flexiblen Substrats 102 aneinander, um die Parallelkondensatorstruktur 208 mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 zu verbinden, enthalten, wie vorher beschrieben worden ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das flexible Substrat 102 ein Flexprint-Substrat 102 sein. Das flexible Substrat 102 kann in einer Flexprint-Technik bearbeitet werden, die außerdem als eine Technik flexibler Leiterplatten (FPC-Technik) bezeichnet wird. Die Metallleitungen, die Metallisierungsstrukturen, die Metallschichten und dergleichen, die hier beschrieben worden sind, können über üblicherweise angewendete Schichtungsprozesse und Photolithographie auf dem flexiblen Substrat 102 gebildet werden, es kann z. B. eine Metallschicht über der ersten Oberfläche 102a bzw. der zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102 gebildet werden und kann anschließend unter Verwendung einer photolithographischen Maske und eines Ätzprozesses, z. B. des Nassätzens oder des Trockenätzens, mit einem Muster versehen werden, um das Metall selektiv zu entfernen, wo es nicht benötigt wird. Alternativ können die Metallleitungen, die Metallisierungsstrukturen, die Metallschichten und dergleichen, wie sie hier beschrieben sind, z. B. unter Verwendung einer elektrisch leitfähigen Tinte auf das flexible Substrat 102 gedruckt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Bauform der elektronischen Vorrichtung 100, wie sie hier beschrieben worden ist, die Notwendigkeit von Durchkontaktierungen, die sich durch das flexible Substrat 102 erstrecken, unter Verwendung geeignet angeordneter Lötanschlüsse und Metallleitungen, die in Kontakt gebracht werden können, wenn das flexible Substrat 102 in einer geschlossenen Schleifenform angeordnet wird, vermeiden.
8A veranschaulicht einen schematischen Stromlaufplan 800a der elektronischen Vorrichtung 100, die z. B. bezüglich 1 und der 4A bis 4C beschrieben worden ist. Wie hier beschrieben worden ist, kann die Reihenkondensatorstruktur 108 mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 und der Antennenstruktur 106 in Reihe geschaltet sein. Die Reihenkondensatorstruktur 108 kann eine Anpassungsschaltung 808 bereitstellen oder kann Teil einer Anpassungsschaltung 808 sein, um eine Leistungsanpassung für die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 und der Antennenstruktur 106 zu schaffen.
8B veranschaulicht einen schematischen Stromlaufplan 800b der elektronischen Vorrichtung 100, die z. B. bezüglich 2 und der 5A bis 5C beschrieben worden ist. Wie hier beschrieben worden ist, kann der Reihenkondensator, der durch die Reihenkondensatorstruktur 108 bereitgestellt ist, mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 und der Antennenstruktur 106 in Reihe geschaltet sein, wobei ferner der Parallelkondensator, der durch die Parallelkondensatorstruktur 208 bereitgestellt ist, mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 und mit der Antennenstruktur 106 parallelgeschaltet sein kann. Der Reihenkondensator 108 und der Parallelkondensator können eine Anpassungsschaltung 808 bereitstellen oder können Teil einer Anpassungsschaltung 808 sein, um eine Leistungsanpassung für die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 und die Antennenstruktur 106 bereitzustellen.
Die jeweilige Kapazität des Reihenkondensators 108 oder sowohl des Reihenkondensators 108 als auch des Parallelkondensators 208 können wie gewünscht gewählt werden, um die Leistungsanpassung für die drahtlose Kommunikationsschaltung 104 und Schleifenantenne 106 bereitzustellen. Die Schleifenantenne 106 kann einen Durchmesser im Bereich von etwa 10 mm bis etwa 40 mm aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Schleifenantenne 106 eine elektrische Induktivität im Bereich von etwa 0,5 µH bis etwa 3 µH aufweisen.
Die Leistungsanpassung kann verwendet werden, um die Leistung der passiven elektronischen Vorrichtung 100 zu vergrößern. Dies kann die Leseentfernung der drahtlosen Kommunikationsschaltung 104 vergrößern und kann die Lastmodulationsamplitude verbessern. Der z. B. unter Verwendung des Reihenkondensators 108 erhaltene erhöhte Gütefaktor kann jedoch die Kommunikationsbandbreite verringern.
Nach dem Löten der ersten Metallisierungsstruktur 306a und der zweiten Metallisierungsstruktur 306b der Antennenstruktur 106 aneinander, z. B. über die jeweiligen ersten Lötanschlüsse 316a und zweiten Lötanschlüsse 316b, bildet die Antennenstruktur 106 eine Schleifenantenne (die außerdem als eine Spule oder ein Solenoid bezeichnet wird) mit mehreren Schleifen (die außerdem als Spulenschleifen oder Spulenwicklungen bezeichnet werden). Die Anzahl der in der Schleifenantenne enthaltenen Schleifen kann durch die Anzahl der Metallleitungspaare 326a, 326b der jeweiligen verbundenen Metallisierungsstrukturen 306a, 306b definiert sein.
9 veranschaulicht einen schematischen Ablaufplan eines Verfahrens 900 zum Bearbeiten eines flexiblen Substrats 102 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, vgl. die hier beschriebene elektronische Vorrichtung 100, 300. Das Verfahren 900 kann Folgendes enthalten: in 910 Bilden einer ersten Metallisierungsstruktur 306a über einer ersten Oberfläche 102a des flexiblen Substrats 102, in 920 Bilden einer zweiten Metallisierungsstruktur 306b über einer zweiten Oberfläche 102b des flexiblen Substrats 102, die der ersten Oberfläche 102a gegenüberliegt, in 930 Bilden einer Verzahnungsstruktur 302f (die außerdem als eine Fingerstruktur 302f bezeichnet wird) auf zwei gegenüberliegenden Endbereichen 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 und in 940 Biegen des flexiblen Substrats 102 in eine geschlossene Schleifenform und Verzahnen der Verzahnungsstruktur 302f, um die beiden gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b miteinander zu verbinden. Die erste Metallisierungsstruktur 306a und die zweite Metallisierungsstruktur 306b werden miteinander in Kontakt gebracht. Die erste Metallisierungsstruktur 306a und die zweite Metallisierungsstruktur 306b können aneinander gelötet werden, um dadurch die beiden gegenüberliegenden Endbereiche 302a, 302b des flexiblen Substrats 102 miteinander zu verbinden.
Das Beispiel 1 ist eine elektronische Vorrichtung, die Folgendes enthält: ein flexibles Substrat, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist und einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, eine Antennenstruktur, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats und auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, eine Kondensatorstruktur, die eine erste Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, aufweist. Ein Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht angeordnet. Die erste Metallschicht ist mit dem ersten Anschluss der drahtlosen Kommunikationsschaltung verbunden, wobei die Antennenstruktur konfiguriert ist, die zweite Metallschicht mit dem zweiten Anschluss der drahtlosen Kommunikationsschaltung zu verbinden. Die drahtlose Kommunikationsschaltung kann eine NFC-Schaltung, z. B. eine passive NFC-Schaltung, enthalten. Die drahtlose Kommunikationsschaltung kann als ein drahtloser Kommunikations-Chip, z. B. ein passiver NFC-Chip, verkörpert sein. Der drahtlose Kommunikations-Chip kann einen Speicher und ein sicheres Element, um verschlüsselte Daten, die z. B. für die elektronische Bezahlung oder andere gewünschte Authentifizierungsprozesse verwendet werden, zu speichern, enthalten.
Im Beispiel 2 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 1 optional enthalten, dass das flexible Substrat ein dielektrisches Material enthält oder aus einem dielektrischen Material hergestellt ist.
Im Beispiel 3 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 1 oder 2 optional enthalten, dass das dielektrische Material ein Polymer enthält. Das Polymer kann wenigstens ein Polymer oder ein Copolymer sein, das aus der folgenden Gruppe von Polymeren ausgewählt ist: Polyimid (PI), Polyetherimid (PEI), Polyetherketon (PEEK), Polyester (PET), Polyethylen (PE), Polyethylennaphthalat (PEN), Polystyrol, Polypropylen, Polytetraflourethen (PTFE), Polychloropren (das außerdem als Neopren bezeichnet wird), Benzocyclobuten (BCB).
Im Beispiel 4 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 2 oder 3 optional enthalten, dass das dielektrische Material eine relative Dielektrizitätskonstante von größer als 3 aufweist.
Im Beispiel 5 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 4 optional enthalten, dass das flexible Substrat eine Dicke aufweist, die kleiner als etwa 300 µm ist. Dies kann es ermöglichen, dass das Substrat flexibel ist und dass die Kondensatorstruktur eine ausreichend hohe Kapazität aufweist.
Im Beispiel 6 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 5 optional enthalten, dass die drahtlose Kommunikationsschaltung auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist.
Im Beispiel 7 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 6 optional ferner Folgendes enthalten: eine weitere Kondensatorstruktur, die eine dritte Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine vierte Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, aufweist. Ein weiterer Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der dritten Metallschicht und der vierten Metallschicht angeordnet. Die dritte Metallschicht ist mit dem ersten Anschluss der drahtlosen Kommunikationsschaltung verbunden. Die vierte Metallschicht ist mit dem zweiten Anschluss der drahtlosen Kommunikationsschaltung verbunden.
Im Beispiel 8 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 7 optional enthalten, dass die vierte Metallschicht über eine Metallisierung, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, mit dem zweiten Anschluss verbunden ist.
Im Beispiel 9 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 8 optional enthalten, dass die Metallisierung einen ersten Lötanschluss enthält, der mit dem zweiten Anschluss verbunden ist. Der erste Lötanschluss ist auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet. Die vierte Metallschicht enthält einen zweiten Lötanschluss oder ist mit dem zweiten Lötanschluss elektrisch leitfähig verbunden, der auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, um die vierte Metallschicht über das Löten des ersten Lötanschlusses und des zweiten Lötanschlusses aneinander mit dem zweiten Anschluss zu verbinden.
Im Beispiel 10 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 9 optional enthalten, dass das flexible Substrat in eine geschlossene Schleifenform gebogen ist, so dass sich der erste Lötanschluss und der zweite Lötanschluss in elektrischem Kontakt miteinander befinden.
Im Beispiel 11 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 10 optional enthalten, dass die Antennenstruktur mehrere erste Metallleitungen, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet sind, und mehrere zweite Metallleitungen, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet sind, enthält.
Im Beispiel 12 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 11 optional enthalten, dass die ersten Metallleitungen und die zweiten Metallleitungen konfiguriert sind, um miteinander verbunden zu sein, um eine einzige Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden. Mit anderen Worten, die ersten Metallleitungen und die zweiten Metallleitungen sind in einer derartigen Weise auf dem flexiblen Substrat angeordnet, dass sie miteinander verbunden sind, wenn das flexible Substrat in eine geschlossene Schleifenform gebogen ist, um eine einzige Schleifenantenne mit mehreren Schleifen bereitzustellen.
Im Beispiel 13 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 11 oder 12 optional enthalten, dass die ersten Metallleitungen und die zweiten Metallleitungen über Löten elektrisch mit einander verbunden sind.
Im Beispiel 14 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 13 optional enthalten, dass jede der ersten Metallleitungen wenigstens einen Lötanschluss enthält, der auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist. Ferner enthält jede der zweiten Metallleitungen wenigstens einen Lötanschluss, der auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist.
Im Beispiel 15 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 14 optional enthalten, dass das flexible Substrat in eine geschlossene Schleifenform gebogen ist, so dass sich die Lötanschlüsse der jeweiligen ersten Metallleitungen und zweiten Metallleitungen in elektrischem Kontakt miteinander befinden, um die Schleifenantenne zu bilden.
Im Beispiel 16 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 15 optional enthalten, dass das flexible Substrat eine geschlossene Schleifenform, z. B. eine Ringform, aufweist.
Im Beispiel 17 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 16 optional enthalten, dass das flexible Substrat ohne Durchkontaktierungen ist.
Das Beispiel 18 ist eine elektronische Vorrichtung, die Folgendes enthält: ein flexibles Substrat, das eine geschlossene Schleifenform mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist, eine Antennenstruktur, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist, eine Reihenkondensatorstruktur, die mit der Antennenstruktur und der drahtlosen Kommunikationsschaltung in Reihe geschaltet ist. Die Reihenkondensatorstruktur enthält eine erste Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist. Ein Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht angeordnet.
Im Beispiel 19 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 18 optional ferner Folgendes enthalten: eine Parallelkondensatorstruktur, die mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung parallelgeschaltet ist. Die Parallelkondensatorstruktur enthält eine dritte Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine vierte Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist. Ein weiterer Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der dritten Metallschicht und der vierten Metallschicht angeordnet.
Das Beispiel 20 ist eine elektronische Vorrichtung, die Folgendes enthält: ein flexibles Substrat, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist, eine Antennenstruktur, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist und an die drahtlose Kommunikationsschaltung gekoppelt ist. Die Antennenstruktur enthält eine erste Metallisierungsstruktur, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Metallisierungsstruktur, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist. Das flexible Substrat ist konfiguriert, eine geschlossene Schleifenform zu bilden, wobei die gegenüberliegenden Endbereiche des flexiblen Substrats aneinander befestigt sind. Die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur sind konfiguriert, an den gegenüberliegenden Endbereichen miteinander verbunden zu sein, um eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden.
Im Beispiel 21 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 20 optional enthalten, dass das flexible Substrat eine Fingerstruktur in wenigstens einem der gegenüberliegenden Endbereiche enthält, wobei die Fingerstruktur mehrere Finger enthält, die sich miteinander verzahnen, um die geschlossenen Schleifenform zu bilden.
Im Beispiel 22 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 21 optional enthalten, dass wenigstens eine der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Metallisierungsstruktur eine Lötanschlussstruktur enthält, die auf der Fingerstruktur angeordnet ist, um die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur durch Löten miteinander zu verbinden.
Im Beispiel 23 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 20 bis 22 optional ferner Folgendes enthalten: eine Reihenkondensatorstruktur, die mit der Antennenstruktur und der drahtlosen Kommunikationsschaltung in Reihe geschaltet ist.
Im Beispiel 24 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 23 optional enthalten, dass die Reihenkondensatorstruktur eine erste Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, enthält. Ein Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht angeordnet.
Im Beispiel 25 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 20 bis 24 optional ferner Folgendes enthalten: eine Parallelkondensatorstruktur, die mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung parallelgeschaltet ist.
Im Beispiel 26 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 25 optional enthalten, dass die Parallelkondensatorstruktur eine dritte Metallschicht, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, und eine vierte Metallschicht, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist, enthält. Ein weiterer Abschnitt des flexiblen Substrats ist zwischen der dritten Metallschicht und der vierten Metallschicht angeordnet.
Im Beispiel 27 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 20 bis 26 optional enthalten, dass das flexible Substrat ein dielektrische Material enthält oder aus einem dielektrische Material hergestellt ist.
Im Beispiel 28 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 27 optional enthalten, dass das dielektrische Material ein Polymer enthält. Das Polymer kann wenigstens ein Polymer oder ein Copolymer sein, das aus der folgenden Gruppe von Polymeren ausgewählt ist: Polyimid (PI), Polyetherimid (PEI), Polyetherketon (PEEK), Polyester (PET), Polyethylen (PE), Polyethylennaphthalat (PEN), Polystyrol, Polypropylen, Polytetraflourethen (PTFE), Polychloropren (das außerdem als Neopren bezeichnet wird), Benzocyclobuten (BCB).
Im Beispiel 29 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 27 oder 28 optional enthalten, dass das dielektrische Material eine relative Dielektrizitätskonstante von größer als 3 aufweist.
Im Beispiel 30 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 20 bis 29 optional enthalten, dass das flexible Substrat eine Dicke aufweist, die kleiner als etwa 300 µm ist. Dies kann es ermöglichen, dass das Substrat flexibel ist und dass die Kondensatorstruktur eine ausreichend hohe Kapazität aufweist.
Im Beispiel 31 kann die elektronische Vorrichtung nach einem der Beispiele 20 bis 30 optional enthalten, dass die drahtlose Kommunikationsschaltung auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet ist.
Das Beispiel 32 ist eine elektronische Vorrichtung, die Folgendes enthält: ein flexibles Substrat, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist, eine Antennenstruktur, die auf dem flexiblen Substrat angeordnet ist und an die drahtlose Kommunikationsschaltung gekoppelt ist. Die Antennenstruktur enthält mehrere erste Metallleitungen und erste Lötanschlüsse, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet sind, und mehrere zweite Metallleitungen und zweite Lötanschlüsse, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet sind. Die Antennenstruktur ist konfiguriert, eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden, wenn das flexible Substrat in eine geschlossene Schleifenform gebogen ist und die ersten Metallleitungen über Löten der jeweiligen ersten Lötanschlüsse und zweiten Lötanschlüsse aneinander mit den zweiten Metallleitungen verbunden sind.
Das Beispiel 33 ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines flexiblen Substrats, wobei das Verfahren Folgendes enthält: Bilden einer ersten Metallisierungsstruktur über einer ersten Oberfläche des flexiblen Substrats, Bilden einer zweiten Metallisierungsstruktur über einer zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, Bilden einer Verzahnungsstruktur auf zwei gegenüberliegenden Endbereichen des flexiblen Substrats und Biegen des flexiblen Substrats in eine geschlossene Schleifenform und Verzahnen der Verzahnungsstruktur, um die beiden gegenüberliegenden Endbereiche miteinander zu verbinden. Die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur werden miteinander in Kontakt gebracht.
Im Beispiel 34 kann die elektronische Vorrichtung nach Beispiel 33 optional enthalten, dass das Bilden der ersten Metallisierung das Bilden mehrerer erster Metallleitungen und erster Lötanschlüsse, die auf der ersten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet sind, enthält und dass das Bilden der zweiten Metallisierung das Bilden zweiter Metallleitungen und zweiter Lötanschlüsse, die auf der zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats angeordnet sind, enthält. Das flexible Substrat wird in eine geschlossene Schleifenform gebogen und die ersten Metallleitungen werden über Löten der jeweiligen ersten Lötanschlüsse und zweiten Lötanschlüsse aneinander mit den zweiten Metallleitungen verbunden.
Während die Erfindung bezüglich spezifischer Ausführungsformen speziell gezeigt und beschrieben worden ist, sollte es für die Fachleute auf dem Gebiet selbstverständlich sein, dass verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten daran vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert sind, abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist folglich durch die beigefügten Ansprüche angegeben, wobei deshalb vorgesehen ist, das alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche kommen, einbezogen sind.

Claims

Elektronische Vorrichtung (100), die Folgendes aufweist: ein flexibles Substrat (102), das eine erste Oberfläche (102a) und eine zweite Oberfläche (102b), die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung (104), die auf dem flexiblen Substrat (102) angeordnet ist und einen ersten Anschluss (104a) und einen zweiten Anschluss (104b) aufweist, eine Antennenstruktur (106), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) und auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine Kondensatorstruktur (108), die eine erste Metallschicht (108a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht (108b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, wobei ein Abschnitt (102c) des flexiblen Substrats (102) zwischen der ersten Metallschicht (108a) und der zweiten Metallschicht (108b) angeordnet ist, wobei die erste Metallschicht (108a) mit dem ersten Anschluss (104a) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) verbunden ist und wobei die Antennenstruktur (106) derart eingerichtet ist, dass die zweite Metallschicht (108b) mit dem zweiten Anschluss (104b) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) mittels Biegens des flexiblen Substrats (102) verbunden werden kann.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das flexible Substrat (102) ein Polymer aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner Folgendes aufweist: eine weitere Kondensatorstruktur (208), die eine dritte Metallschicht (208a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine vierte Metallschicht (208b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, wobei ein weiterer Abschnitt (202c) des flexiblen Substrats (102) zwischen der dritten Metallschicht (208a) und der vierten Metallschicht (208b) angeordnet ist, wobei die dritte Metallschicht (208a) an den ersten Anschluss (104a) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) gekoppelt ist und wobei die vierte Metallschicht (208b) an den zweiten Anschluss (104b) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die vierte Metallschicht (208b) über eine Metallisierung, die einen ersten Lötanschluss (516a), der auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und einen zweiten Lötanschluss (516b), der auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, elektrisch leitfähig mit dem zweiten Anschluss (104b) der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) verbunden ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antennenstruktur (106) mehrere erste Metallleitungen (306a, 326a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet sind, und mehrere zweite Metallleitungen (306b, 326b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet sind, aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die ersten Metallleitungen (326a) und die zweiten Metallleitungen (326b) konfiguriert sind, um miteinander verbunden zu sein, um eine einzige Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei jede der ersten Metallleitungen (326a) wenigstens einen Lötanschluss (316a), der auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist und wobei jede der zweiten Metallleitungen (326b) wenigstens einen Lötanschluss (316b), der auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das flexible Substrat (102) in einer geschlossenen Schleifenform angeordnet ist, so dass die Lötanschlüsse (316a, 316b) der jeweiligen ersten und zweiten Metallleitungen (326a, 326b) sich in elektrischem Kontakt miteinander befinden, um die Schleifenantenne zu bilden.
Elektronische Vorrichtung (300), die Folgendes aufweist: ein flexibles Substrat (102), das eine erste Oberfläche (102a) und eine zweite Oberfläche (102b), die einander gegenüberliegen, aufweist, eine drahtlose Kommunikationsschaltung (104), die auf dem flexiblen Substrat (102) angeordnet ist, und eine Antennenstruktur (106), die auf dem flexiblen Substrat (102) angeordnet ist und an die drahtlose Kommunikationsschaltung (104) gekoppelt ist, wobei die Antennenstruktur (106) eine erste Metallisierungsstruktur (306a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine zweite Metallisierungsstruktur (306b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, wobei das flexible Substrat (120) konfiguriert ist, eine geschlossene Schleifenform zu bilden, wobei die gegenüberliegenden Endabschnitte (302a, 302b) des flexiblen Substrats (102) aneinander befestigt sind, wobei die erste Metallisierungsstruktur (306a) und die zweite Metallisierungsstruktur (306b) konfiguriert sind, an den gegenüberliegenden Endbereichen (302a, 302b) miteinander verbunden zu sein, um eine Schleifenantenne mit mehreren Schleifen zu bilden.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das flexible Substrat (102) eine Fingerstruktur (302f) in wenigstens einem der gegenüberliegenden Endbereiche (302a, 302b) aufweist, wobei die Fingerstruktur (302f) mehrere Finger (312a, 312b) aufweist, die sich miteinander verzahnen, um die geschlossene Schleifenform zu bilden.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei wenigstens eine der ersten Metallisierungsstruktur (306a) und der zweiten Metallisierungsstruktur (306b) eine Lötanschlussstruktur (316a, 316b), die auf der Fingerstruktur (302f) angeordnet ist, aufweist, um die erste Metallisierungsstruktur (306a) und die zweite Metallisierungsstruktur (306b) durch Löten miteinander zu verbinden.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, die ferner Folgendes aufweist: eine Reihenkondensatorstruktur (108), die mit der Antennenstruktur (106) und der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) in Reihe geschaltet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Reihenkondensatorstruktur (108) eine erste Metallschicht (108a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine zweite Metallschicht (108b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, wobei ein Abschnitt (102c) des flexiblen Substrats (102) zwischen der ersten Metallschicht (108a) und der zweiten Metallschicht (108b) angeordnet ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, die ferner Folgendes aufweist: eine Parallelkondensatorstruktur (208), die mit der drahtlosen Kommunikationsschaltung (104) parallelgeschaltet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Parallelkondensatorstruktur (208) eine dritte Metallschicht (208a), die auf der ersten Oberfläche (102a) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, und eine vierte Metallschicht (208b), die auf der zweiten Oberfläche (102b) des flexiblen Substrats (102) angeordnet ist, aufweist, wobei ein weiterer Abschnitt (202c) des flexiblen Substrats (102) zwischen der dritten Metallschicht (208a) und der vierten Metallschicht (208b) angeordnet ist.
Verfahren zum Bearbeiten eines flexiblen Substrats, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bilden einer ersten Metallisierungsstruktur über einer ersten Oberfläche des flexiblen Substrats, Bilden einer zweiten Metallisierungsstruktur über einer zweiten Oberfläche des flexiblen Substrats, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, Bilden einer Verzahnungsstruktur auf zwei gegenüberliegenden Endbereichen des flexiblen Substrats, und Biegen des flexiblen Substrats in eine geschlossene Schleifenform und Verzahnen der Verzahnungsstruktur, um die beiden gegenüberliegenden Endbereiche miteinander zu verbinden, wobei die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur miteinander in Kontakt gebracht werden.