JP2001508979A - 被カプセル化回路の電磁放射特性を増強する方法、及び関連装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子信号周波数送信／受信装置を形成する方法及び電子信号周波数送信／受信装置が記述される。一実施では、トランスポンダを含む集積回路が供給され、そしてアンテナと動作可能に接続されて送信／受信装置を提供する。サスペンション構成を含むマトリックス材料が形成され、そしてアンテナの少なくとも一部の上に供給され、該サスペンション構成は送信／受信回路の動作特性を操作するために選択される。本発明の好適な態様によると、動作特性はアンテナの電気長を含み、マトリックス材料の供給は電気長を有効に増加して所望の周波数でアンテナを共振させる。本発明の別の好適な態様では、サスペンション構成は炭酸カルシュウムを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 被カプセル化回路の電磁放射特性を増強する方法、及び関連装置技術分野 この発明は、非カプセル化回路の電磁放射特性を増強する方法、及び関連装置 に関する。特に、電子信号送信／受信装置及び無線周波数送信／受信装置を形成 する方法に関する。例示の装置はマイクロ波後方散乱を伝送するために成形され る装置を含む。背景技術 アンテナが一層広いレンジの通信装置に実現される。送信及び受信モードの両 方において所望の信号感度を実現するアンテナ設備を与えるための継続した要請 がある。アンテナの所望の信号感度はアンテナのディメンション、そして特にア ンテナ長に関係する。通信装置が一層小さくなると、減少した大きさの装置を使 用するために扱い難い、アンテナ長に関係する周波数に関する動作に適合するア ンテナを提供する更なる要請がある。 特定アンテナの最適動作を生成するために、所望周波数に共振するために同調 され得る。このようなチューニングは、アンテナの電気長を長くするか短くして アンテナに関する誘導そして／または容量要素の付加の形式により伝統的に開始 した。アンテナの電気長は、特定の共振周波数の関連する限り所望される長さで ある。 この発明は通信装置、そして特に無線周波数（RF）タグ装置の電磁放射（EMR ）特性を操作するまたは制御することに関連する関心から発展した。この発明は また、通信装置、そしてとくに１ＧＨｚより大きい周波数を有するマイクロ波後 方散乱を送信するために形成されている無線周波数タグ装置のEMR特性を制御す ることに関連する関心から生じた。この発明はまた、関連する集積回路及び／ま たはタグ装置パッケージのディメンションとは無関係に無線周波数タグ装置のEM R特性を制御することに関係する関心から生じた。図面の簡単な説明 本発明の好適な実施例は次の図を参照して以下に説明される。 図１は本発明に関する中間処理ステップにおける電子送信/受信装置の前面及 び背面図である。 図２は図１の装置が１部を構成する一無線周波数通信装置である。 図３は図１に示されるステップに続く処理ステップにおける図１の装置の背面 図ある。 図４は本発明の処理動作中の複数の図１の装置を支持するパネル材料の上面図 である。 図５は図１の５−５線に沿った図であり、中間処理ステップにおける図１の装 置の各種の立面層を示す。 図６は図５の立面層の図であり、本発明によりその上に設けられた付加層を示 す。 図７は本発明のある方法的側面を例示するフロー図である。 図８は試験結果が設定された３つのテーブルを示す。発明を実施する最適モードと発明の開示 図１と２を参照すると、組立体の中間状態における無線送信/受信装置が一般 に１０により示され、そして所望範囲の周波数における放射または無線周波数（ RF）を受信および送信するように設計されたカードまたはスタンプを含む。 以下に使用される「送信」そして「伝送」の語は、電子信号または無線周波数波 に関係し、装置またはカード１０により自己発生されたこれらの信号または波、 または装置により反射または後方散乱されそして装置から離れた場所に生じるこ れらの信号または波を意味することが理解されよう。左の図１は完成した装置ま たはカード１０前正面部分を示し、右の図１は詳細に示すための改良部分を持っ た装置またはカードの下側を示している。 例示において、装置１０は無線周波数通信システム１２の部分を含む。典型的 なシステムはオペレータを含み、オペレータは装置１０に伝達される電子信号を 発生させるために使用する例示の質問機ユニット１４で あり、装置は信号を検出しそして質問機ユニットにリターン信号を送信する。電 磁信号通過アンテナ１６は典型的には質問機ユニット１４に接続され、適切な信 号の伝送および受信を容易にする。通常、装置またはカード１０は対象物より運 ばれるか備えられ、対象物に関する識別またはデータを含む。装置またはカード 10はまた個人により運ばれ得る。装置１０は質問機ユニット１４により伝送され た信号を受信し、そしてそれに応答し質問機ユニットへ戻る信号を送信する。装 置１０は質問機ユニット１４へ伝送されるべき応答信号を発生でき、そして質問 機ユニットへいわゆる後方散乱マイクロ波放射を送信する。例示の無線周波数通 信システムは米国特許出願番号０８／７５０，０４３に記述され、発明者として 、James O Toole，John R．Tuttle，Mark E．Tuttle，Tyler Lowrey，Kevin Dev eraux，George Pax，Brian Higgins，ShuSan Yu，David Ovard，Robert Rotzoll が名を連ね、１９９６年に提出され、この出願の譲受人に譲渡されており、以下 に十分に参照される。 装置またはカード１０は支持部材１８の基板または層を含む。以下に使用され るような“基板”は何らかの支持しているまたは支持する構成を述べている、部 材の支持する単一層または多重層構造を含むがこれに制限されない。基板１８は 好ましくは周囲５ミリの厚さを有するポリエステル・フィルムを含む。他の材料 も可能である。 ひとつの処理形態において、基板または層１８は、以下に述べられるようにプ リント回路接続を形成するために役立つ少なくともひとつの導電性インキを含む インキの各種層を支持するために適している。例示において、支持されるインキ は、以下に述べられる本発明の主題を含む製品名そして本特許出願の譲受人名で ある２０に例示されているような、ロゴおよび／または社名のような情報を伝え るために使用できる。 ロゴまたは会社名２０のこの出願に従い、複数のインキがロゴまたは会社名の 真上に基板１８の上に形成されまたは供給される。例示のインキ層は、図１の右 、２２、２４、２６、２８において破壊されまたは剥 ぎ取られる。もちろん、少くないまたは多い層が使用できる。 例示の層２２から２８の形成の後に、導電性インキ３０が基板１８上に層２８ そして表面３１の上に直接形成されまたは供給される。好適の導電性インキは銀 インキを含む。基板上に導電性インキを形成または供給する一方法は、従来の技 術により基板上にインキをスクリーン印刷することである。導電性インキは、以 下に述べる電子会社とそして会社間に所望の電気接続を形成しそして電子信号ま たはＲＦエネルギを受信そして送信するのに適したアンテナ３２を与える。例示 のアンテナはループ・アンテナを構成する。基板１８は周辺端領域または外側周 囲１９を含み、その内側に一部そして好ましくは全体にアンテナが広がりまたは 横たわる。別のアンテナ構成も可能である。 図３を参照すると、バッテリまたは電源５２が備えられ、導電性エポキシを経 て基板１８上に設けられている。バッテリ５２は好ましくは薄いプロフィール・ バッテリである。プロフィール・バッテリは、１９９６年、８月２０日に発行さ れた米国特許５，５４７，７８１；１９９５年７月１１日に発行された米国特許 ５，４３２、０２７；１９９６年１月２３日に発行された米国特許５，４８６， ４３１；１９９６年１月２日に発行された米国特許５，４８０，４６２；１９９ ６年２月２７日に発行された米国特許５，４９４，４９５；１９９６年７月１６ 日に発行された米国特許５，５３６，５９６；１９９６年１２月３日に発行され た米国特許５，５８０，６７４；１９９６年８月６日に発行された米国特許５， ５４２，９５９；１９９６年１２月１７日に発行された米国特許５，５８４，８ ９１に記載され、それらの全てはこの特許出願の譲受人に譲渡され、そしてその 全ては参照のために特に包含される。バッテリ５２は第１のバッテリ接続端子５ ３と電気的接点を作る。 集積回路５４が備えられ、そして電子信号を受信し、処理し、伝送しそして／ または他の動作を行うためのトランスポンダを含む。集積回路５４は好ましくは 、基板１８に関係して作用的に設けられ、そして前に供給された導電性インキを 経てバッテリ５２と電気的接触する、半導体 チップの形態である。例示のそして好ましい集積回路パッケイジは上述の米国特 許出願０８／７０５，０４３に述べられている。 バッテリ５２は、第２のバッテリ接続端子５８に隣接して配置されている周辺 エッジ５６を含む。続いて、導電性エポキシはバッテリ周辺エッジ５６に関係し て供給され、そしてバッテリ接続端子５８と電気的に接触する。導電性エポキシ はそれから硬化する。基板上の上述の導電性インキの適用は、基板上の導電性エ ポキシそしてアンテナに関係して集積回路と電源の続く追加の適用と共に、支持 基板に関して使用可能に同じ接続を継続する。 図４を参照し一実施に従い、シートまたはパネル４８（複数の基板１８を支持 する）は、一塊の接着剤がシートまたはパネルの周辺エッジに供給される処理を 被る。このように供給された接着剤は堰を形成しそしてその内側にカプセル化エ ポキシ材料が形成される。続いて、カプセル化エポキシ材料はシート４８上に形 成され基板１８のそれぞれをカプセル化する。例示において、このようなエポキ シは、所望程度の強固さを与えるのに十分な樹脂と硬化剤を有する２パート・エ ポキシを構成する。このようなエポキシの供給および硬化の後に、シートまたは パネル４８は適切な分離または個別化処理され、個々の装置が互いにカットされ て分離される。 図５と６を参照すると、基板１８の断片部分がアンテナ３２、バッテリ５２、 集積回路５４が備えられた後に例示されている。図５はカプセル化エポキシ材の 配置前の基板を示し、図６はカプセル化エポキシ材の配置後の基板を示す。従っ て、アンテナ３２は集積回路５４と動作可能に結合され送信／受信回路を画定す る。 議論は、直ちに以下、適切なアンテナそして／またはカードまたは装置パラメ ータまたはディメンション、発明方法が取り組む所与の一定の変数の選択に関す る。例示の変数は、アンテナ長、所望のアンテナ共振周波数、カード、または装 置厚、誘電率に関係するようなマトリックス（基盤、基質）カプセル化材を含む 。議論は図５−８を参照して進めら れる。 図８を参照すると、アンテナ共振周波数に関係する例示の試験結果を示す３つ の表が設置されている。表はアンテナ長、誘電材料、カードまたは装置厚を含む 変数間の一定の関係を例示することを意図し、そしてその効果は各特定の共振周 波数上に有する。特に、表は１以上の変数の操作は所望の周波数を達成する能力 をもつ結果を表すことを意図している。 各表は異なる例示のアンテナ長に対する試験データを提供する。表１は８５ｍ ｍ長を有するアンテナに対する試験データを構成する。表２は９０ｍｍ長を有す るアンテナに対する試験データを構成する。表３は９５ｍｍ長を有するアンテナ に対する試験データを構成する。 個々の表は、２つの変数、即ち装置またはカード厚（７５ミル(mil)、９０ミ ル、１２５ミル）およびカプセル化材料（ＡまたはＢ）の関数としての共振周波 数測定（ＧＨｚ）を含む。カプセル化材料Ａはカプセル化材料Ｂに対して低い誘 電率を有する材料を含む。 表１、２、３の審査により確かめられる幾つかの例示の関係を記述すると、最 初に、カードまたは装置厚は特定のアンテナ長い関係して増加し、関連する共振 周波数は一般に減少する。例えば、表１を参照すると、カプセル化材料Ａまたは Ｂのいずれかは、装置厚７５ミル(mil)から１２５ミルに増加するので共振周波 数は通常減少する。けれども、９０ミルと１２５ミル厚に関係して材料Ａをカプ セル化するために僅かな増加があるようにみえる；そして７５ミルと９０ミル厚 に対して材料Ｂをカプセル化するためには変化はないようにみえる。データの離 脱にかかわらず、傾向はこれらの例において上述されたものである。 特定のアンテナの長さが増加するので共振周波数のが通常減少するようにみる ことができる。例えば、１２５ミルの装置長に対して８５ｍｍアンテナは２．３ ９ＧＨｚと２．３１ＧＨｚの誘電従属の共振周波数を有し；９０ｍｍアンテナは かく２．３５ＧＨｚと２．２５ＧＮｚの誘電従属の共振周波数を有し、９５ｍｍ アンテナは２．２５ＧＨｚと２．１ ５ＧＨｚの誘電従属の共振周波数を有する。 さらに材料の誘電率が増加するので共振周波数は増加するとみることができる 。例えば、表１において材料Ａ（２つのうち低い誘電率）をカプセル化するため の各共振周波数は、材料Ｂ（２つのうち高い誘電率）をカプセル化するための対 応周波数よりもさらに高い。上述の関係は個々の拡散された結果に拘わらず真実 を通常維持している。 ここで、試験的に決定された上述の関係および相互関係により、適切なアンテ ナ長、カプセル化材料、そして／または装置またはカード長は所望の共振周波数 を達成するために選択され得る。例示のそして好適な例において、選択の共振周 波数は２．４５ＧＨｚである。しかし、実際のアンテナ長は、他の事柄、所望の 装置またはカードのディメンションにより制限される。できるだけ小さく装置ま たはカードを作ることが所望されるので、アンテナの実長は制限される。そこで 、装置またはカード厚およびカプセル化材料の適切な選択が所望の共振周波数を 達成するために注文できる。 述べられたように、アンテナ３２は、基板１８上に形成された導電性インキ３ ０の量／長さにより制限される実長または第１の長さを持つ。物理的アンテナ長 は装置１０のディメンションにより制限される。例示において、アンテナ長はア ンテナのループのような性質に依存して薄型プロフィール・バッテリ５２の直径 により直接制限される。例示のそして好適な実長は約８１．７ｍｍまたは８２ｍ ｍ程度である。他のアンテナ構成およびアンテナ長は可能である。装置のディメ ンションが小さくなるにつれ、アンテナを支持するのに有効な面積は対応して小 さくなる。アンテナ３２は、実長と必ずしも同じではない、アンテナの共振特性 と関係する電気長を持つ。アンテナの電気長はアンテナを特定の無線周波数で共 振させる。例示では、所望の無線周波数は２００ＭＨｚと３０ＧＨｚの間の周波 数であり、そして好ましくは２．４５ＧＨｚ程度である。 上述したように、エポキシをカプセル化する材料と装置またはカード厚の取り 扱いを通じて、アンテナの第１の長さまたは実長は関係する共 振周波数に関して有効に変更されまたは取り扱われて所望の異なる周波数でアン テナを共振するのに適切な所望の有効な第２の長さまたは電気長を達成する。 図５と６を参照すると、アンテナ３２は露出したアンテナ外側表面３３を含む 。マトリックス・カプセル化材６２は外側表面３３、そして好ましくは露出した 外側表面の全ての上に形成される。マトリックス・カプセル化材６２はその内部 にサスペンション構成６４を含む。サスペンション構成の制御はアンテナの電磁 特性を作用可能にし、そこで伝送／受信回路に処理され得るようにする。好適な マトリックス材料は、ウィスコンシン州、パルミラ(Palmyra)のエピック レジン 社(Epic Resin Inc.)から販売されている樹脂および硬化剤から形成され、以下 に詳細に論議される。マトリックス材料６２は好ましくはアンテナ外側表面３３ の全てに、そして少なくともその一部の上に供給され、それによりアンテナをカ プセル化する。この材料は基板１８の上に設けられた回路構成部品を好ましくは カプセル化し、続いて硬化して固体カードまたはスタンプが提供される。製造さ れたカードまたはスタンプ構造はこのような表面の適切な削り落としを含む外側 表面を滑らかにするためにさらに処理され得る。 サスペンション構成６４は、アンテナ実長と異なるアンテナ電気長を達成する ために選択される固体粒子のサスペンションを構成する。このアンテナ電気長は 、アンテナ実長に関係しそして達成可能な共振特性と異なる共振特性に関係して いる。例えば、上述の議論された変数、即ちアンテナ長、装置厚、カプセル化材 により、できるだけ薄いカードまたは装置を提供することが一実施において所望 される。しかし、上述のことに基づき、装置またはカードの厚さが減少すると、 共振周波数は増加する。共振周波数におけるこのような増加は所望の共振周波数 に関係して高すぎる結果となり得る。特定装置のディメンションはアンテナのデ ィメンション、例えばアンテナの実長を大きな範囲まで制御し、この結果得られ たアンテナは所望周波数を超えるまたは異なる周波数で単に物 理的に共振できる。このため、アンテナの実長を増加してより低い共振周波数を 達成することは望ましいことであるが、そのようにすることは、装置のディメン ションに依存し、不可能ではないまでも困難にしている。しかし、図８に提示さ れた試験結果に照らして、適切なカプセル化材料または装置厚の選定は、アンテ ナが共振する周波数に材質的に影響し得る。この例では、適切なカプセル化材料 または装置厚の選定は共振周波数を低め、アンテナを実効的に電気的に長くしま たは増加する。 例示のそして好適な実施態様において、アンテナ電気長を増加するために有効 であるマトリックス内の材料、量及び密度を含む、固体粒子が選択される。好ま しいマトリックス材料の例示の構成は次の構成である：エピック（Epic）樹脂 R3500の重量で４０％樹脂（未飽和）(しかし、百分率は４０％以上または以下に 範囲にできる)、３ミクロン粒子と１２ミクロン粒子の５０／５０混合でＣａＣ Ｏ₃（炭酸カルシュウム）５９重量％、ＴｉＯ₂（二酸化チタン）１重量％である 。好ましくはサスペンション粒子の密度は約１．７２ｇ／ｃｍ³である。上述の 樹脂混成はEpic Resin指示子X95F2467を受ける充填樹脂を構成する。このよう な充填樹脂に使用の好ましい硬化剤は、Epic Resin識別番号X96K2400（７５％） とH5064(２５％)を受ける硬化剤材料の前もってブレンドされた混合物である、X 97A2624のEpic Resin識別番号を受ける硬化剤である。充填樹脂と硬化剤は重量 で樹脂対硬化剤を１００：１４の混合比で混合される。図８の例において、カプ セル化材料Ａは充填樹脂X95F2367を含む。特定のカプセル化材料Ａは記述された が、上述されそして下記の異なる構成を含む他のカプセル化材料が利用できるこ とは理解されよう。 エポキシ・カプセル化マトリックス材料６２は、最初にアンテナ３２の上に供 給されそして続いて固体材料マトリックスを与えるために硬化されるような流動 化コーティング材料を構成する。こうして一般に基板１８上に固定した材料のコ ーティングを供給する。ここに、装置の電磁特性の操作を可能にすることに加え て、材料マトリックスは装置の機械 的配列を与える。 サスペンション構成６４は、アンテナおよび集積回路により画定された送信／ 受信回路の動作特性を望ましくは取扱うために選択される。このような動作特性 はアンテナの電気長を構成する。いま述べたようにアンテナ上にマトリックス材 料を供給することは、アンテナの電気長を有効に増加してその硬化後に所与のア ンテナは好ましい周波数で共振する。発明のひとつの好適な側面によると、送信 ／受信回路は約３０ＧＨｚより少ない無線周波数を処理するために設計される。 さらに好ましくは、送信／受信回路により処理され得る無線周波数は、２．４５ ＧＨｚを所望される、約３ＧＨｚのレンジにある。 炭酸カルシュウム（ＣａＣＯ₃）好適な充填材料として述べられたけれど、他 の例示のサスペンション構成は次の１以上の構成を含む：ポリイミド、ＳｉＯ₂ 、テフロン、ガラス、二酸化チタニュウム、カルシュウム表面そしてマイクロ・ ガラス・バルーン。個々の例示のサスペンション構成は個別にまたは他のサスペ ンション構成と組み合わせて使用できる。このようなサスペンション構成は所望 の電子動作パラメータを達成する所望の充填材を与え、この発明において、所望 の共振周波数を構成する。 エポキシをカプセル化するマトリックス材料６２の供給および続く硬化は、集 積回路、バッテリおよび他の構成部品と共にアンテナをパッケイジするように構 成する。従って、このことは、例示のそして好適な実施形態において、カードま たはスタンプの形態で無線周波数受信／送信装置を構成するパッケイジを形成す る。 本発明のひとつの好適な側面によれば、装置またはカード１０は質問機ユニッ ト１４（図２）のような、カードの外部のソースから受信されたマイクロ波放射 に関係してマイクロ波後方散乱を送信するために設計される。好適な実施形態に おいて、カードまたは装置１０は少なくとも１つの通常は平らな表面および約９ ０ミルより大きくない表面横断方向の厚さを有する。この実現において、カプセ ル化材料は、約３．５の誘 電率を達成するために選択され得る。他の好適な実施形態において、カプセル化 材料は、カードまたは装置の厚さは約３０ミルより大きくないオーダーであり、 標準クレジット・カードと同じ厚さのディメンションを与える。従って、相応し いカプセル化材料の適切な選択は、上述したように、所望の共振周波数を実効で きる。 図７を参照すると、発明の一定の方法的側面は一般に１００に説明されている 。ボックス１１０において、集積回路が与えられる。このような集積回路は、カ ードまたは装置１０から遠隔にある場所で発生されるＲＦ信号を処理するために 好ましくは相応しいものである。このような集積回路は上述されそして好ましく は基板１８上に適切に動作可能に設けられた外部集積回路チップを構成する。所 望の集積回路の供給と同時に、電源またはバッテリが備えられそしてチップに給 電するために利用される。ボックス１１２において、アンテナが備えられる。上 述した例示のそして好適な実施例において、アンテナは集積回路チップとバッテ リの取付けの工程で基板１８上にスクリーン印刷されまたはスクリーン印刷され 得る導電性材料を構成する。別の印刷技術、パッド印刷、ステンシル印刷、スプ レイ印刷、ニードル・ディスペンシングそして同様な技術が利用できる。導電性 材料は、必要なら適切に硬化され得る。導電性接着剤が次に基板上に供給され、 そして外部構成部品、即ちチップそしてバッテリが適当にその上に設けられる。 ボックス１１４において、好適なマトリックス材料が形成される。各供給された 材料のための例示の厚さは約１０５から１１０ミルである。しかし、基板上にマ トリックス材料を供給する前に、上述したマトリックス材料への固体粒子または 充填材料の適切な選択および包含が、製造されたカードまたは装置構造が所望の 共振周波数を有することを確認するであろう。ボックス１１６において、マトリ ックス材料はアンテナに、そして好ましくは基板を覆うのに十分な程度まで基板 全体の上に供給される。マトリックス材料の続く硬化が、十分な機械的性質、即 ち剛性、柔軟性、応力、そして電磁的性質、即ち所望の共振周波数の両方を備え たカードまたは装置を与え る。 規定に応じて本発明は構成上そして方法的特長を特定しておおよそ言葉で記述 された。しかし、ここで開示された手段は本発明を実効する好ましい形態を含む から、本発明は図示されそして記述された特別の形態に制限されないことが理解 されよう。そこで、本発明は、均等の見解に従って適切に解釈される添付の請求 の範囲の正当な範囲内での形態または変更の全てに請求されている。

【手続補正書】 【提出日】平成１２年５月２５日（２０００．５．２５） 【補正内容】 請求の範囲 １．電子信号を処理するために構成されたトランスポンダ回路を含む集積回路 を供給する段階と、 電子信号を送信／受信するために構成されたアンテナを供給する段階と、該ア ンテナは前記集積回路に動作可能に結合されて送信／受信回路を形成し、 マトリックス材料を形成する段階と、該マトリックス材料にサスペンション構 成を含み、 前記アンテナの少なくとも一部の上に前記マトリックス材料を供給する段階と 、該サスペンション構成は送信／受信回路の少なくともひとつの動作特性を扱う ために選択される、 各段階を含む電子信号送信／受信装置を形成する方法。 ２．電子信号を処理するために構成された集積回路を供給する段階と、 アンテナを前記集積回路に動作可能に接続する段階と、該アンテナは電子信号 を送信／受信するために構成され、 マトリックス材料を供給する段階と、 少なくともひとつの所望の充填材料を選択して所望の電子動作パラメータを達 成する段階と、 前記少なくともひとつの所望の充填材料を前記マトリックス材料に加える段階 と、 前記少なくともひとつの所望の充填材料を備えた前記マトリックス材料を前記 アンテナの少なくとも一部の上に形成する段階と、 を含む電子信号送信／受信装置を形成する方法。 ３．集積回路を供給する段階と、 前記集積回路用の電源を供給する段階と、 前記集積回路に関係して少なくともひとつの電磁放射信号通過アンテナを前記 集積回路に供給する段階と、該アンテナは外側表面を有する、 前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを動作可能に接続する段階と、 固体粒子のサスペンションを含む固体材料マトリックスにより前記アンテナの 外側表面を覆う段階と、固体粒子は前記アンテナの電子パラメータを調整するた めに選択される、 各段階を含む電子放射信号通過装置を形成する方法。 ４．無線周波数送信及び受信回路を含む集積回路を供給する段階と、 前記集積回路用のバッテリ電源を供給する段階と、 前記無線周波数送信及び受信回路に関係して少なくともひとつの無線信号通過 アンテナを供給する段階と、該アンテナは外側表面を有する、 前記集積回路、前記バッテリ電源そして前記アンテナを動作可能に接続する段 階と、 固体粒子のサスペンションを含む流動性材料により前記アンテナの外側表面を 覆う段階と、該固体粒子は前記アンテナが共振する周波数に作用するために選択 され、 前記流動性材料を硬化されたアンテナ・コーテイングへと硬化する段階と、 各段階を含む無線周波数識別装置を形成する方法。 ５．実長と外側表面を有する延長されたアンテナを供給する段階と、 固体粒子のサスペンションを含む固体材料マトリックスによりアンテナ外側表 面の少なくとも一部を覆う段階と、該固体粒子は選択されて前記アンテナ実長よ りも大きい実効アンテナ電気長を達成し、前記アンテナ電気長はアンテナ実長に 関係する共振特性と異なる共振特性に関係する、 各段階を含む延長されたアンテナの共振特性を操作する方法。 ６．所望の第２の長さより短い第１の長さを有するアンテナを供給する段階と 、該第２の長さは所望の共振周波数により特徴付けられ、 固体粒子のサスペンションを含む固体材料マトリックスによりアンテナ外側表 面の少なくとも一部を覆う段階と、該固体粒子は選択されて、 前記所望の第２の長さに実質的に等しい実効長へと前記第１の長さを増加するの に有効である前記マトリックス内の材料、量、密度を含み、そして無線周波数信 号の動作可能な通過のための所望の共振周波数を達成し、 前記アンテナと動作可能に結合された集積回路に該アンテナをパッケイジイン グして約９０ミルよりも大きくない厚さを有する無線周波数受信／送信カードを 形成する段階と、 各段階を含む無線周波数受信／送信カードを形成する方法。 ７．無線周波数信号を処理する集積回路を供給する段階と、 前記集積回路にバッテリを動作可能に結合する段階と、 前記集積回路に動作可能に接続されそして無線周波数信号を受信／送信するた めに構成された延長したアンテナを供給する段階と、 マトリックス材料を供給する段階と、 少なくともひとつの所望の充填材料を選択しそして前記マトリックスに前記充 填材料を加えてコーティング材料を形成する段階と、 前記アンテナの少なくとも一部の上に前記コーティング材料を形成する段階と 、前記充填材料は無線周波数受信／送信装置の電子動作特性を操作するために選 択され、 前記無線周波数受信／送信装置を形成するためにパッケイジに前記集積回路、 バッテリおよびアンテナをパッケイジする段階と、 各段階を含む無線周波数識別装置を形成する方法。 ８．無線周波数送信を処理するために構成された集積回路と、 前記集積回路と動作可能に結合され、外側周囲を有するバッテリと、 前記無線周波数信号を送信／受信するために前記集積回路と動作可能に接続さ れた延長したアンテナと、該アンテナの実質的部分は前記バッテリの外側周囲近 くに配置されている、 無線周波数送信／受信装置の電子動作特性を操作するために選択される少なく ともひとつの種類の充填材料を含むコーティング材料と、該コーテイング材料は 前記アンテナの少なくとも一部に配置され、 前記集積回路、バッテリ及びアンテナの上に形成され、約３０ミルより大きく ない厚さをもつ無線周波数送信／受信装置を形成するために前記集積回路、バッ テリ及びアンテナをカプセル化するパッケイジ材料と、を含む無線周波数送信／ 受信装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 5/02 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｋ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電子信号を処理するために構成されたトランスポンダ回路を含む集積回路 を供給する段階と、 電子信号を送信／受信するために構成されたアンテナを供給する段階と、該ア ンテナは前記集積回路に動作可能に結合されて送信／受信回路を画定し、 マトリックス材料を形成する段階と、該マトリックス材料にサスペンション構 成を含み、 前記アンテナの少なくとも一部の上に前記マトリックス材料を供給する段階と 、該サスペンション構成は送信／受信回路の少なくともひとつの動作特性を扱う ために選択される、 各段階を含む電子信号送信／受信装置を形成する方法。 ２． 前記少なくともひとつの動作特性はアンテナの実効電気長を含む、請求項 １に記載の方法。 ３． 前記少なくともひとつの動作特性はアンテナの電気長を含み、前記マトリ ックス材料を供給する段階はアンテナの電気長を有効に増加する、ことを特徴と する請求項１に記載の方法。 ４． 前記送信／受信回路は約３０ＧＨｚより少ない無線周波数を処理するため に構成されている、請求項１に記載の方法。 ５． 前記送信／受信回路は約３ＧＨｚより少ない無線周波数を処理するために 構成されている、請求項１に記載の方法。 ６． 前記サスペンション構成は炭酸カルシュウムを含む、請求項１に記載の方 法。 ７． 前記サスペンション構成は、ポリイミド、SiO₂、テフロン、ガラス、二酸 化チタニュウム、炭酸カルシュウム、硫酸カルシュウム、そしてマイクロ・ガラ ス・バルーンから構成されるグループから選択される、請求項１に記載の方法。 ８． 前記アンテナはマイクロ波後方散乱を送信するために構成されている、請 求項１に記載の方法。 ９． 電子信号を処理するために構成された集積回路を供給する段階と、 アンテナを前記集積回路に動作可能に接続する段階と、該アンテナは電子信号 を送信／受信するために構成され、 マトリックス材料を供給する段階と、 少なくともひとつの所望の充填材料を選択して所望の電子動作パラメータを達 成する段階と、 前記少なくともひとつの所望の充填材料を前記マトリックス材料に加える段階 と、 前記少なくともひとつの所望の充填材料を備えた前記マトリックス材料を前記 アンテナの少なくとも一部の上に形成する段階と、 を含む電子信号送信／受信装置を形成する方法。 １０． 前記所望の電子動作パラメータは共振周波数を含む、請求項９に記載の 方法。 １１． 前記アンテナはマイクロ波後方散乱を送信するために構成されている、 請求項９に記載の方法。 １２． 前記所望の電子動作パラメータは共振周波数を含み、前記アンテナは実 長および実効電気長を有し、該実効電気長は前記所望の電子パラメータ用に選択 され、前記マトリックス材料を形成する段階は前記アンテナの実効電気長を効果 的に変更する、請求項９に記載の方法。 １３． 前記所望の電子動作パラメータは共振周波数を含み、 前記アンテナは実長と実効電気長を有し、該実効電気長は前記所望の電子動作 パラメータ用に選択され、前記マトリックス材料を形成する段階は前記アンテナ の実効電気長を効果的に長くする、請求項９に記載の方法 １４． 前記アンテナは露出された外側表面を含み、そして前記マトリックス材 料を形成する段階は前記外側表面の全ての上に前記マトリックス材料を形成する 段階を含む、請求項９に記載の方法。 １５． 前記所望の電子動作パラメータは約１ＧＨｚから約３０ＧＨｚの間の範 囲における共振周波数を含む、請求項９に記載の方法。 １６． 前記所望の電子動作パラメータはほぼ２．４５ＧＨｚの共振周波数を含 む、請求項９に記載の方法。 １７． 前記少なくともひとつの所望の充填材料は炭酸カルシュウムを含む、請 求項９に記載の方法。 １８． 前記少なくともひとつの所望の充填材料は、ポリイミド、SiO₂、テフロ ン、ガラス、二酸化チタニュウム、炭酸カルシュウム、硫酸カルシュウム、そし てマイクロ・ガラス・バルーンから構成されるグループから選択される、請求項 １に記載の方法。 １９． 集積回路を供給する段階と、 前記集積回路用の電源を供給する段階と、 前記集積回路に関係しで少なくともひとつの電磁放射信号通過アンテナを前記 集積回路に供給する段階と、該アンテナは外側表面を有する、 前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを動作可能に接続する段階と、 固体粒子のサスペンションを含む固体材料マトリックスにより前記アンテナの 外側表面を覆う段階と、固体粒子は前記アンテナの電子パラメータを調整するた めに選択される、 各段階を含む電子放射信号通過装置を形成する方法。 ２０． 前記アンテナはマイクロ波後方散乱を送信するために構成されている、 請求項１９に記載の方法。 ２１． 前記アンテナの外側表面を覆う段階は、前記アンテナの共振周波数を含 む電子動作パラメータを調整する、請求項１９に記載の方法。 ２２． 前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを接続する段階は、基板に 関して前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを支持する段階を含み、 前記アンテナの外側表面を覆う段階は前記基板上に流動性材料を形成する段階 と、流動性材料を硬化して固体材料マトリックスを与える段階とを含む、請求項 １９に記載の方法。 ２３． 前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを接続する段階は、 基板に関して前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを支持する段階を含み 、 前記アンテナの外側表面を覆う段階は前記基板上に流動性材料を形成する段階 と、流動性材料を硬化して固体材料マトリックスを与える段階とを含み、固体粒 子は炭酸カルシュウムを含む、請求項１９に記載の方法。 ２４． 前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを接続する段階は、基板に 関して前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを支持する段階を含み、 前記アンテナの外側表面を覆う段階は前記基板上に流動性材料を形成する段階 と、流動性材料を硬化して固体材料マトリックスを与える段階とを含み、固体粒 子は、ポリイミド、SiO₂、テフロン、ガラス、二酸化チタニュウム、炭酸カルシ ュウム、硫酸カルシュウム、そしてマイクロ・ガラス・バルーンから構成される グループから選択される、請求項１９に記載の方法。 ２５． 前記アンテナの外側表面を覆う段階は該アンテナの共振周波数を含む電 子動作パラメータを調整し、該調整された共振周波数は約１ＧＨｚから約３０Ｇ Ｈｚの間の範囲である、請求項１９に記載の方法。 ２６． 前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを接続する段階は、基板に 関して前記集積回路、前記電源そして前記アンテナを支持する段階を含み、 前記アンテナの外側表面を覆う段階は前記基板上に流動性材料を形成する段階 と、流動性材料を硬化して固体材料マトリックスを与える段階とを含み、固体粒 子は、ポリイミド、SiO₂、テフロン、ガラス、二酸化チタニュウム、炭酸カルシ ュウム、硫酸カルシュウム、そしてマイクロ・ガラス・バルーンから構成される グループから選択され、 前記アンテナの外側表面を覆う段階は該アンテナの共振周波数を含む電子動 作パラメータを調整し、該調整された共振周波数は約１ＧＨｚから約３０ＧＨｚ の間の範囲である、請求項１９に記載の方法。 ２７． 無線周波数送信及び受信回路を含む集積回路を供給する段階と、 前記集積回路用のバッテリ電源を供給する段階と、 前記無線周波数送信及び受信回路に関係して少なくともひとつの無線信号通過 アンテナを供給する段階と、該アンテナは外側表面を有する、 前記集積回路、前記バッテリ電源そして前記アンテナを動作可能に接続する段 階と、 固体粒子のサスペンションを含む流動性材料により前記アンテナの外側表面を 覆う段階と、該固体粒子は前記アンテナが共振する周波数に作用するために選択 され、 前記流動性材料を硬化されたアンテナ・コーテイングへと硬化する段階と、 各段階を含む無線周波数識別装置を形成する方法。 ２８． 前記固体粒子は炭酸カルシュウムを含む、請求項２７に記載の方法。 ２９． 前記固体粒子は、ポリイミド、SiO₂、テフロン、ガラス、二酸化チタニ ュウム、炭酸カルシュウム、硫酸カルシュウム、そしてマイクロ・ガラス・バル ーンがら構成されるグループから選択される、請求項２７に記載の方法。 ３０． 前記アンテナは１ＧＨｚから３０ＧＨｚの間の周波数により共振する、 請求項２７に記載の方法。 ３１． 前記アンテナは約２．４５ＧＨｚの周波数で共振する、請求項２７に記 載の方法。 ３２． 前記アンテナは実長と実効電気長を有し、該実効電気長はアンテナ共振 周波数を特徴付け、そして前記アンテナを覆う段階は前記アンテナの実長に関し てアンテナの実効電気長を増加する、請求項２７に記載の方法。 ３３． 実長と外側表面を有する延長されたアンテナを供給する段階と、 固体粒子のサスペンションを含む固体材料マトリックスによりアンテナ外側表 面の少なくとも一部を覆う段階と、該固体粒子は選択されて前 記アンテナ実長よりも大きい実効アンテナ電気長を達成し、前記アンテナ電気長 はアンテナ実長に関係する共振特性と異なる共振特性に関係する、 各段階を含む延長されたアンテナの共振特性を操作する方法。 ３４． 前記延長されたアンテナは基板に応じたアンテナを形成する段階を含み 、 前記アンテナを覆う段階は前記基板上に流動性材料を形成する段階と、固体材 料マトリックスを供給するために前記流動性材料を硬化する段階とを含む、 請求項３３に記載の方法。 ３５． 所望の第２の長さより短い第１の長さと外側表面を有するアンテナを供 給する段階と、該第２の長さは所望の共振周波数により特徴付けられ、 固体粒子のサスペンションを含む固体材料マトリックスによりアンテナ外側表 面の少なくとも一部を覆う段階と、該固体粒子は選択されて、前記所望の第２の 長さに実質的に等しい実効長へと前記第１の長さを増加するのに有効である前記 マトリックス内の材料、量、密度を含み、そして無線周波数信号の動作可能な通 過のための所望の共振周波数を達成し、 前記アンテナと動作可能に結合された集積回路と該アンテナをパッケイジイン グして約９０ミルよりも大きくない厚さを有する無線周波数受信／送信カードを 形成する段階と、 各段階を含む無線周波数受信／送信カードを形成する方法。 ３６． 前記厚さは約４０ミルより大きくない、請求項３５に記載の方法。 ３７． 前記厚さは約３０ミルより大きくない、請求項３５に記載の方法。 ３８． 前記第２の長さは２００ＭＨｚと１０ＧＮｚの間の周波数でアンテナに 共振するために有効でである、請求項３５に記載の方法。 ３９． 前記固体粒子は炭酸カルシュウムを含む、請求項３５に記載の方法。 ４０． 前記固体粒子は、ポリイミド、SiO₂、テフロン、ガラス、二酸化チタニ ュウム、炭酸カルシュウム、硫酸カルシュウム、そしてマイクロ・ガラス・バル ーンから構成されるグループから選択される、請求項３５に記載の方法。 ４１． 前記カードはマイクロ放射に関するマイクロ後方散乱を送信するために 構成されている、請求項３５に記載の方法。 ４２． 前記アンテナはループアンテナを含み、 前記集積回路とアンテナをパッケイジングする段階は、外側周辺を有する無線 周波数受信／送信カードを画定し、前記アンテナの少なくとも実質的な部分は前 記外側周辺の内側にある、請求項３５に記載の方法。 ４３． 無線周波数信号を処理する集積回路を供給する段階と、 前記集積回路にバッテリを動作可能に供給する段階と、 前記集積回路に動作可能に接続されそして無線周波数信号を受信／送信するた めに構成された延長したアンテナを供給する段階と、 マトリックス材料を供給する段階と、 少なくともひとつの所望の充填材料を選択する段階およびコーティング材料を 形成するために前記マトリックスに前記充填材料を加える段階と、 前記アンテナの少なくとも一部の上に前記コーティング材料を形成する段階と 、前記充填材料は無線周波数受信／送信装置の電子動作特性を操作するために選 択され、 前記無線周波数受信／送信装置を形成するためにパッケイジに前記集積回路、 バッテリおよびアンテナをパッケイジする段階と、 各段階を含む無線周波数識別装置を形成する方法。 ４４． 前記集積回路、バッテリおよびアンテナをパッケイジする段階はパッケ イジ周辺縁領域を画定し、 前記延長したアンテナは、少なくとも一部が前記周辺縁領域の内側に 広がるループアンテナを含む、請求項４３に記載の方法。 ４５． 前記集積回路、バッテリおよびアンテナをパッケイジする段階はパッケ イジ周辺縁領域を画定し、 前記延長したアンテナは、前記周辺縁領域の内側に全体に広がるループアンテ ナを含む、請求項４３に記載の方法。 ４６． 前記電子動作特性は前記アンテナの実効電気長を含む、請求項４３に記 載の方法。 ４７． 前記電子動作特性は前記アンテナの実効電気長を含み、該電子動作特性 の操作はアンテナの電気長を増加する、請求項４３に記載の方法。 ４８． 前記装置は、少なくともひとつの一般に平らな表面を有するカードを含 み、前記パッケイジに前記集積回路、バッテリおよびアンテナをパッケイジする 段階は、約９０ミルに等しいか少ない前記平らな表面を横切る厚さをもつパッケ イジを画定する、請求項４３に記載の方法。 ４９． 無線周波数送信を処理するために構成された集積回路と、 前記集積回路と動作可能に結合され、外側周囲を有するバッテリと、 前記無線周波数信号を送信／受信するために前記集積回路と動作可能に接続さ れた延長したアンテナと、該アンテナの実質的部分は前記バッテリの外側周囲近 くに配置されている、 無線周波数送信／受信装置の電子動作特性を操作するために選択される少なく ともひとつの種類の充填材料を含むコーティング材料と、該コーティング材料は 前記アンテナの少なくとも一部に配置され、 前記集積回路、バッテリ及びアンテナの上に形成され、約３０ミルより大きく ない厚さをもつ無線周波数送信／受信装置を形成するために前記集積回路、バッ テリ及びアンテナをカプセル化するパッケイジ材料と、を含む無線周波数送信／ 受信装置。