KR100890946B1

KR100890946B1 - 인쇄회로기판용 알에프아이디 태그

Info

Publication number: KR100890946B1
Application number: KR1020070053155A
Authority: KR
Inventors: 정유정
Original assignee: 대구대학교 산학협력단
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-03-27
Also published as: KR20080105493A

Abstract

본 발명은, 인쇄회로기판들간 상호간섭에 영향받지않도록 방향성을 갖는 인쇄회로기판용 RFID태그를 인쇄회로기판에 내장되게 하여 인쇄회로기판 생산공정별 및 차후 서비스 및 폐기단계에까지 생산된 모든 인쇄회로기판들 각각의 위치를 실시간으로 추적할 수 있으며, 제품별 인쇄회로기판을 추적 인식할 수 있도록 해준다.

RFID, 태그, 인쇄회로기판(PCB), 안테나 패턴

Description

인쇄회로기판용 알에프아이디 태그{SMALL SIZE UHF RFID TAG}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 RFID태그 구성도,

도 2는 도 1의 실제 제작된 인쇄회로기판용 RFID태그의 사진도,

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 RFID태그 구성도,

도 4는 도 3의 실제 제작된 인쇄회로기판용 RFID태그의 사진도.

본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification)에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판에 설치할 수 있는 RFID태그에 관한 것이다.

RFID(Radio Frequency Identification)는 무선통신을 이용하여 사물을 인식하는 기술이다. 세계 2차 대전후 그 기본원리는 이미 개발되었고 계속 발전을 거듭하여 최근 자동인식 기술분야에 빠르게 적용 구체 개발되고 있는 실정이다.

RFID는 리더, 트랜스폰더(태그) 그리고 리더를 연결하는 컴퓨터로 구성된다. 태그는 안테나와 RFID IC칩으로 구성되어 있으며, 리더는 전기 자기장을 리더용 안 테나를 통하여 전송하여 수동형(passive) 태그에 전자기 역산란 방법(eletromagnetic backscattering)으로 파워를 공급하면서 트랜스폰더와 데이터를 주고 받는다.

태그내의 마이크로칩(RFID IC칩)은 태그 안테나의 급전점에 위치한다. 태그는 리더의 신호로부터 필요한 모든 에너지를 받게 되는데, 태그는 코딩된 신호를 전자기 역산란 방식으로 UHF주파수에서 태그안테나를 사용하여 태그의 정보를 리더에게 다시 보낸다. 즉 태그 안테나는 리더로부터 받은 에너지의 한 부분을 다시 보내게 되는 것이다. 태그의 전원인가 방식으로는 쇼트키(shottky) 정류회로를 이용하여 마이크로웨이브 에너지를 DC로 변환한다. 수동형 태그의 경우 정류되어진 DC전압을 사용하여 동작하게 되는 반면, 능동형 태그는 전원을 가지고 있다.

이러한 RFID태그는 여러가지 물품에 부착될 수 있다. 그러므로 제작중인 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에도 RFID태그를 설치될 수 있다면 생산공정별 및 차후 서비스 및 폐기단계에까지 생산된 모든 인쇄회로기판들 각각의 위치를 실시간으로 추적할 수 있으며, 제품별 인쇄회로기판을 추적 인식할 수도 있을 것이다.

하지만 인쇄회로기판들은 사설교환기나 국설교환기, 컴퓨팅장치 등등의 본체랙(rack)에 다수 장들이 빼곡히 실장되어지는 형태이므로 인쇄회로기판들간 상호간섭에 의해서 RFID로는 인식하기가 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 인쇄회로기판들간 상호간섭에 영향받지 않을 수 있는 인쇄회로기판용 RFID태그를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 태그 안테나와 알에프아이디 칩을 구비한 인쇄회로기판용 알에프아이디 태그에 있어서, 알에프아이디칩(4)에 급전점 연결되며 좌우로 가늘고 길게 펼쳐진 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)로 태그안테나(2)를 형성하되, 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)의 각 외측연장패턴을 내측으로 접어 내향절곡연장패턴부(3)가 형성되게 구성하며, 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)과 내향절곡연장패턴(3)에 관련된 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 알에프아이디칩(4)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 태그 안테나와 알에프아이디 칩을 구비한 인쇄회로기판용 알에프아이디 태그에 있어서, 알에프아이디칩(50)에 급전점 연결된 루프형태의 본체부 패턴(52)과, 본체부 패턴(52)의 상방에 서로 다른 길이로 이격 설치된 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)들이 태그안테나(56)를 인쇄회로기판(B)면상에 형성하여서 알에프아이디태그(100A)를 구성하되, 본체부패턴(52)과 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)에 관련된 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 알에프아이디칩(50)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합구성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에서는 인쇄회로기판용 RFID태그를 인쇄회로기판을 제작하는 단계에서 인쇄회로기판에 내장될 수 있도록 구현한다. 그래서 인쇄회로기판 생산공정별 및 차후 서비스 및 폐기단계에까지 생산된 모든 인쇄회로기판들 각각의 위치를 실시간으로 추적할 수 있으며, 제품별 인쇄회로기판을 추적 인식할 수 있도록 구현한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 RFID태그 구성도이고, 도 2는 도 1의 실제 제작된 인쇄회로기판용 RFID태그의 사진도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 인쇄회로기판용 RFID태그(100)는 다이폴형태의 태그모양을 한 안테나 패턴구조를 갖는 태그안테나(2)와, 태그안테나의 급전점에 위치한 RFID IC칩(이하 "RFID 칩"이라 칭함)(4)으로 구성한다.

본 발명의 실시 예에 따른 태그 안테나(2)의 패턴구조는 인쇄회로기판간 상호간섭영향에도 방향성을 갖도록 하기 위해, 좌우로 가늘고 길게 펼쳐진 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)를 형성하되, 작은 사이즈의 인쇄회로기판이라도 충분히 수용가능하도록 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)의 각 외측연장패턴을 내측으로 접어서 내향절곡연장패턴부(3)가 형성되게 구성한 것이다.

이렇게 구성된 태그 안테나(2)는 하기와 같은 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)과 내향절곡연장패턴(3)에 관련된 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID칩(4)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합시킴으로써 본 발명의 실시 예에 따른 방향성이 높은 인쇄회로기판용 RFID태그(100)가 완성되게 한다.

상기 태그 안테나(2)의 안테나 파라미터들로는, 안테나 패턴의 전체 길이 L1, 내향절곡연장패턴(3)의 길이 L2, 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)의 패턴폭 t1, 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)의 내향절곡폭 t2, 제1,제2 아암패턴부(2a)(2b)간 급전점 갭폭 g이 포함된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 RFID태그 구성도이고, 도 4는 도 3의 실제 제작된 인쇄회로기판용 RFID태그의 사진도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 RFID태그(100A)는 도 1 및 도 2의 RFID태그(100)보다 방향성이 더욱 향상된 구조의 안테나구조를 갖고 있다.

도 3을 참조하면, 인쇄회로기판용 RFID태그(100A)는 RFID칩(50)에 급전점 연결된 루프형태의 본체부 패턴(52)과, 본체부 패턴(52)의 상방에 서로 다른 길이로 이격 설치된 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)들이 태그안테나(56)를 인쇄회로기판(B)면상에 형성한 것이다.

이렇게 헝성된 태그 안테나(56)는 하기와 같은 본체부패턴(52)과 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)에 관련된 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID칩(50)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합시킴으로써 본 발명의 실시 예에 따른 최적화된 방향성을 갖는 RFID태그(100A)가 완성되어진다.

테그안테나(56)의 안테나 파라미터들로는, 본체부패턴(52)의 높이 h와 폭 w, 수평패턴 태그엘리먼트(54a)(54b)의 길이 L11,L22, 본체부패턴(52)와 첫번째 수평패턴 도파엘리먼트(54a)간 이격거리 d1, 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)간 이격거리 d2, 두번째 수평패턴 도파엘리먼트(54b)와 인쇄회로기판 외곽선간의 이격거리 d3, 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)의 패턴폭 t11을 포함한다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 임베디드 보드나 일반 PCB(printed circuit board)보드 자체에 RFID태그를 설치함으로서 보드 생산에서부터 그 보드가 사용된 제품의 판매, AS폐기까지 PCB를 추적 할 수 있다. 또한 PCB별로 공장률도 추적 가능하며, 생산 날짜 별로 고장률이 추적 또한 가능하다. 또한 PBX나 PBA 시스템에 많은 임베디드 보드나 PCB보드들이 하나의 랙에 빼곡히 꽂혀 있을 때에도 안테나의 특성상 상호 간섭환경에서도 RFID태그가 리더기의 안테나 쪽으로 방향성을 갖게되므로, 임베디드시스템 보드에 있는 PCB보드의 버젼정보, 보드에 있는 바이오스 EPROM들의 버젼 등을 용이하게 추적 및 트랙 할 수 있게 된다.

Claims

삭제
태그 안테나와 알에프아이디 칩을 구비한 인쇄회로기판용 알에프아이디 태그에 있어서,

알에프아이디칩(50)에 급전점 연결된 루프형태의 본체부 패턴(52)과, 본체부 패턴(52)의 상방에 서로 다른 길이로 이격 설치된 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)들이 태그안테나(56)를 인쇄회로기판(B)면상에 형성하여서 알에프아이디태그(100A)를 구성하되, 본체부패턴(52)과 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)에 관련된 안테나 파라미터들로서 본체부패턴(52)의 높이 h와 폭 w, 수평패턴 태그엘리먼트(54a)(54b)의 길이 L11,L22, 본체부패턴(52)와 첫번째 수평패턴 도파엘리먼트(54a)간 이격거리 d1, 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)간 이격거리 d2, 두번째 수평패턴 도파엘리먼트(54b)와 인쇄회로기판 외곽선간의 이격거리 d3, 수평패턴 도파엘리먼트(54a)(54b)의 패턴폭 t11을 조정하여 안테나 임피던스가 알에프아이디칩(50)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합구성함을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 알에프아이디 태그.