KR20060008867A

KR20060008867A - 공진 주파수 태그 및 태그 주파수 제어 방법

Info

Publication number: KR20060008867A
Application number: KR1020057017127A
Authority: KR
Inventors: 에릭 엑스타인; 게리 마조키; 피터 렌더링; 루이스 프랜시스코 솔러 보닌; 다케시 마쯔모토; 라우렌스 아파울루치
Original assignee: 체크포인트 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2006-01-27
Also published as: ATE389221T1; ES2320887T3; US7168150B2; CA2519104A1; CN1788294A; CN100495452C; EP1602089B1; EP1933285A3; CA2672690A1; JP4199801B2; MXPA05009780A; EP1602089A4; DE602004012464T2; US7076858B2; WO2004084119A3; WO2004084119A2; ATE419602T1; EP1933285A2; US20050077076A1; AR043264A1

Abstract

미리 결정된 주파수에서 공진하는 공진 주파수 태그의 제조 방법으로서, 유도 소자 및 제1 랜드를 포함하는 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 제1 랜드가 상기 유도 소자의 한 단부에 연결된 제1 단부 및 상기 제1 단부와 소정의 거리 떨어져 있는 제2 단부를 갖게 하며, 제2 랜드 및 링크 소자를 포함하는 제2 도전성 패턴을 개별적으로 형성하는 단계에서는, 상기 제2 랜드는 소정의 폭을 갖게 하고, 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부에 겹쳐져 상기 유도 소자로 제1의 소정의 캐패시턴스를 가지는 용량 소자의 플레이트를 형성하여 공진 회로를 만들기 위해 제1의 소정의 위치에서 상기 제2 도전성 패턴을 상기 제1 도전성 패턴 근방에 위치시키며, 상기 공진 회로의 공진 주파수를 측정하고 이 측정된 주파수를 상기 미리 결정된 주파수와 비교하며, 만약 선택된 허용오차 내에서 상기 공진 주파수가 상기 미리 결정된 주파수와 매치하지 않으면 상기 제2 도전성 패턴을 이동시켜서 제2 랜드가 상기 제1 랜드의 길이를 따라 이동하도록 하여 상기 용량성 소자의 캐패시턴스를 변경시키고, 매치가 일어날 때 까지 상기 마지막 두 단계를 반복하며, 상기 제2 도전성 패턴을 상기 제1 도전성 패턴에 정착시키는 단계를 포함한다.

공진 주파수 태그

Description

공진 주파수 태그 및 태그 주파수 제어 방법{RESONANT FREQUENCY TAG AND METHOD FOR CONTROLLING TAG FREQUENCY}

본 발명은 공지 주파수 태그에 관한 것으로, 특히 그러한 태그의 공진 주파수 제어가 향상된 공진 주파수 태그를 제조하는 방법에 관한 것이다.

공진 주파수 태그는, 상기 태그의 공진 주파수 근방에서 상기 태그에 입사되는 무선 주파수 전자기장에 의해 자극을 받으면 소정의 주파수에서 공진하는 수동의 전기적 공진 주파수 회로가 포함되어 있는 태그이다. 그러한 전자기장이 점유하고 있는 영역 내에서 공진하는 공진 주파수 회로는 전자기장을 교란한다. 전자기장의 교란은 적절한 장치에 의해 검출 가능하다. 따라서, 소정 영역 내의 수동의 공진 주파수 태그의 존재가 검출된다.

일반적으로, 공진 주파수 태그는 일반 매장에서 팔리는 제품 또는 그러한 제품을 위한 포장에 부착되거나 박혀있어서 도난을 막거나 탐지한다. 이러한 목적으로 사용되는 공진 주파수 태그는 제품에서 제거될 수 있거나 또는 정당한 판매가 이루어진 경우 동작정지될 수 있다. 판매 시점에서 제거될 수 없거나 또는 동작 정지될 수 없는 공진 주파수 태그들은 일반적으로 매장 또는 다른 설비의 출구 쪽에 위치하는 적절한 검출 장치에 의해 검출된다. 그러한 공진 주파수 태그들은 집 적회로 또는 칩을 포함하거나 포함하지 않는 무선 주파수 식별(RFID) 태그와 같은 식별 또는 정보를 목적으로 하는 다른 사용방법을 가진다.

일반적으로, 공진 주파수 태그는 두 개의 도체층을 분리하는 대체로 평평한 박막의 유전체층을 구비하고 있다. 일반적으로, 도체층의 하나에는 인덕터를 형성하는 평평한 나선형 도체(코일), 및 상기 코일의 거의 단부와 연결되는 캐패시터의 한 플레이트(plate)를 형성하는 랜드(land)가 포함된다. 상기 캐패시터의 제2 플레이트를 형성하는 제2 랜드가 상기 제2 도체층으로서 형성된다. 상기 제2 플레이트와 상기 코일의 말단 사이를 완전히 연결하면 상기 캐패시터와 나란히 연결되는 코일 인덕터를 구비하는 공진 주파수 태그가 만들어진다.

공진 주파수 태그의 유도성 소자 및 용량성 소자는 태그의 공진 주파수가 검출 장치의 일정 한도 이내에서 유지되는 정밀도로 제조될 필요가 있다. 공진 태그를 제조하는데 일반적으로 사용되는 방법에서는 금속성 포일(foil)을 에칭하여 상기 도전성 층의 성분들을 형성하는 방법이 사용된다.

종래 기술 및 현재의 공진 주파수 태그를 만드는데 사용되는 제조 기술들에서는 최종 태그 주파수에 있어서 원하지 않는 일부 변화가 발생한다. 원하지 않는 변화는 제조 과정에서 공진 회로에서 공진 회로까지 변화하는 용량성 소자 값의 작은 변화로 발생한다. 용량성 소자 값의 그러한 변화는 여러 요인으로 인해 발생되는데, 캐패시터 플레이트 사이의 유전체 영역 내의 불규칙이 포함된다. 본 발명은 보다 정확한 공진 주파수가 있는 공진 주파수 태그를 만들기 위한 제조 방법에서의 변화들을 보상하는 방법을 포함한다.

(발명의 간단한 요약)

간단히 설명하면, 일 실시예에서, 본 발명은 미리 결정된 주파수에서 공진하는 공진 주파수 태그를 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 유도 소자 및 상기 유도 소자의 일단에 연결되는 제1 단부 및 상기 제1 단부와 소정 거리 떨어져 있는 제2 단부가 있는 제1 랜드를 구비하는 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계; 소정의 폭을 가지는 제2 랜드 및 링크 소자를 구비하는 제2 도전성 패턴을 별도로 형성하는 단계; 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부에 겹쳐져 상기 유도 소자와 공진 회로를 형성하는 소정의 제1 커패시턴스를 갖는 용량 소자의 플레이트를 형성하도록 소정의 제1 위치에서 상기 제1 도전성 패턴에 근접한 위치에 상기 제2 도전성 패턴을 위치시키는 단계; 상기 공진 회로의 공진 주파수를 측정하고 측정된 주파수를 상기 미리 결정된 주파수와 비교하는 단계; 상기 공진 주파수가 선택된 허용오차 내에서 상기 미리 결정된 주파수와 매치하지 않는 경우에는, 상기 제2 랜드를 상기 제1 랜드의 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 제2 도전성 패턴을 이동시켜 상기 용량 소자의 캐패시턴스를 변화시키는 단계; 매치가 될 때까지 상기 마지막 두 단계를 반복하는 단계; 및 상기 제2 도전성 패턴을 상기 제1 도전성 패턴에 정착시키는 단계를 포함한다.

더 다른 실시예에서, 본 발명은 미리 결정된 주파수에서 각각 공진하는 일련의 공진 주파수 태그를 제조하는 방법을 포함하는데, 상기 방법은 실질적으로 동일하며, 유도 소자 및 상기 유도 소자의 일단에 연결된 제1 단부 및 상기 제1 단부와 소정 거리 떨어져 있는 제2 단부를 가진 제1 랜드를 각각 구비하는 일련의 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계; 실질적으로 동일하며, 소정의 폭을 가지는 제2 랜드 및 링크 소자를 각각 구비하는 일련의 제2 도전성 패턴을 별도로 형성하는 단계; 상기 제2 도전성 패턴을 소정의 제1 위치에서 상기 일련의 제1 도전성 패턴 중 하나에 정착시켜 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부와 겹쳐져 상기 일련의 제1 태그의 소정의 제1 캐패시턴스를 가지는 용량 소자의 플레이트를 형성하는 단계; 상기 태그의 상기 공진 주파수를 측정하고 측정된 주파수를 상기 미리 결정된 주파수와 비교하는 단계; 및 상기 측정된 주파수가 소정의 허용오차 범위 내에서 상기 미리 결정된 주파수와 매치되는 경우에는, 상기 제2 도전성 패턴을 상기 소정의 제1 위치에서 상기 일련의 제1 도전성 패턴 중 후속하는 것에 정착시켜 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부에 겹쳐지게 하여 추후 태그의 상기 소정의 제1 캐패시턴스를 가지는 용량 소자의 플레이트를 만들도록 하고, 남아있는 상기 일련의 제1 도전성 패턴에 대해 상기 마지막 두 단계를 반복하고, 상기 측정된 공진 주파수가 상기 소정의 허용오차 범위내에서 상기 미리 결정된 주파수와 매치하지 않는 경우에는, 상기 제1 소정 위치와는 다른 제2 소정 위치에서 상기 제2 도전성 패턴을 상기 일련의 제1 도전성 패턴 중 후속하는 것에 정착시켜 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부를 덮도록 하여 후속 태그의 소정의 제2 캐패시턴스를 가지는 용량성 소자의 플레이트를 만들도록 하고, 남아있는 상기 일련의 제1 도전성 패턴에 대해 상기 마지막 두 단계를 반복하는 단계를 포함한다.

더 다른 실시예에서, 본 발명은 1보다 큰 정수인 N 개의 일련의 공진 주파수 태그를 제조하는 방법을 포함한다. 상기 N개 태그 각각은 적어도 미리 결정된 최소 주파수 범위로 상기 일련의 다른 태그의 공진 주파수와는 다른 주파수를 가진다. 상기 방법은, 모두 실질적으로 동일하며, 각각 유도 소자 및 상기 유도 소자의 일단에 연결되는 제1 단부 및 소정 거리 만큼 상기 제1 단부와 떨어져 있는 제2 단부를 가진 제1 랜드를 구비하는 N개의 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계; 모두 실질적으로 동일하며, 각각 소정의 폭을 가지는 제2 랜드 및 링크 소자를 구비하는 N개의 제2 도전성 패턴을 별도로 형성하는 단계; 제2 도전성 패턴을 한 위치에서 상기 제1 도전성 패턴 각각에 정착시켜 상기 제2 도전성 패턴의 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 대응하는 상기 제1 도전성 패턴의 상기 제1 랜드의 일부에 겹쳐지게 함으로써 각각의 공진 주파수 태그를 위한 용량 소자의 플레이트를 만들도록 하는 단계를 구비하고, 대응하는 제1 도전성 패턴의 상기 제1 랜드에 대한 각각의 제2 도전성 패턴의 상기 위치 및 그에 따라 각각의 제2 랜드가 상기 제1 랜드를 덮는 정도가 상기 일련의 공진 주파수 태그 각각에 대해 다르도록 하여 각각의 공진 주파수 태그의 상기 용량 소자의 캐패시턴스가 상기 일련의 다른 모든 공진 주파수 태그의 용량 소자의 캐패시턴스와 적어도 최소값 만큼 다르도록 함으로써 각각의 공진 주파수 태그가 상기 일련의 다른 모든 공진 주파수 태그와는 서로 다른 주파수에서 공진하도록 한다.

후술하는 본 발명의 양호한 실시예의 상세한 설명 및 상술한 요약은 첨부한 도면을 참고로 읽어보면, 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다. 발명의 설명을 목적으로, 양호한 실시예를 도면으로 도시하였다. 그러나, 본 발명이 도시된 배열 및 기구들로 제한되는 것은 아니다.

도 1은 일반적인 종래 공진 주파수 태그의 제1 주요 면의 상부 정면도;

도 2는 도 1에 도시된 공진 주파수 태그의, 제2의 반대쪽의 주요 면을 보여주는 하부 정면도;

도 3은 본 발명에 따라 제조된 공진 주파수 태그의 상부 정면도;

도 4는 도 3에 도시된 타입의 공진 주파수 태그를 제조하기 위한 양호한 제조 방법을 설명하는 개략적 다이아그램;

도 5는 선택적 실시예의 일부 단편 도시도;

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집적회로가 포함되는 제2 도전성 패턴의 확대 투시도;

도 7은 본 발명에 따라 만들어진 공진 주파수 태그의 주파수를 조정하는 방법을 설명하는 흐름도; 및

도 8은 공진 주파수 회로의 주파수가 캐패시터 플레이트 사이의 유전체의 두께의 함수로써 변화함을 설명하는 다이아그램이다.

(발명의 상세한 설명)

도면을 참조하는데 있어서 동일한 참조번호를 여러 도면에 걸쳐있는 대응 소자에 사용하였으며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 공진 주파수 태그 또는 전자 물품 보안 시스템(도시하지 않음)에서 사용되는 타입의 태그(10)가 있다. 상기 태그(10)는 일반적으로 전자 물품 보안 시스템 분야에서는 널리 알려진 타입으로서, (1) 태그(10)가 전자 물품 보안 시스템에 의해 검출 가능한 액티브(active) 상태 및 (2) 태그(10)가 전자 물품 보안 시스템에 의해 일반적으로 검출되지 않는 인액티브(inactive) 상태인 두 개의 동작 상태를 가진다. 당 업계에서 널리 알려진 바와 같이, 태그(10)는 보안 또는 감시가 요구되는 물품 또는 제품 또는 그 포장 제품을 안전하게 보관하기 위해 또는 그러한 제품에 의해 운반되도록 채택된다. 태그(10)는 소매상 또는 다른 시설에서 제품 또는 그 포장 제품에 고착되거나, 또는 그 제품의 도매상 또는 제조자에 의해 제품 또는 그 포장 제품에 고착되거나 합체된다.

태그(10)는 전자 물품 보안 시스템(도시하지 않음)과 관련하여 사용되는데, 특히, 발명의 명칭이 "Electronic Security System Having Improved Noise Discrimination"으로서 본 명세서에 참고문헌으로 통합되는 미국 특허 제3,863,244호에 예시된 바와 같은 무선 주파수 또는 RF 타입의 전자 물품 보안 시스템과 관련하여 사용된다. 그러한 전자 물품 보안 시스템은 당 기술분야에서는 널리 알려져 있어서 그러한 전자 물품 보안 시스템의 구도 및 동작의 모든 설명이 본 발명의 이해를 위해 필요한 것은 아니다. 그러한 전자 물품 보안 시스템이 일반적으로 소매상점과 같은 시설의 입구 또는 출구 쪽에 있는 감시 또는 검출 지역을 만드는 것이라고 설명하면 충분하다. 상기 보안 시스템의 기능은 보안 태그(10)가 있고 그 포장 제품에 부착된 액티브 태그(10)가 있는 물품의 상기 검출 지역 내에서의 존재를 검출하는 것이다.

보안 태그(10)에는, 공진 회로(11)의 미리 결정된 검출 공진 주파수에서 또는 그 주파수 근방에서 무선 주파수 RF 에너지에 노출되는 경우 공진하는 공진 회로(11)가 되는 부분들(이하 후술함)이 포함되어 있다. 태그(10)를 사용하는 일반적인 전자 물품 보안 시스템에는 보안 태그(10)의 공진 주파수에서 또는 그 근방에서 주파수의 RF 에너지를 상기 검출 지역으로 송출하는 수단 및 상기 검출 지역 내의 상기 보안 태그(10) 및 공진 회로(11)의 존재로 인해 야기되는 RF 필드의 교란을 검출하여 보안 태그(10)의 존재가 있음, 즉 보호된 물품이 있음을 확인하여 상기 검출 지역 내에서 물품을 검출하는 수단이 포함된다.

일반적인 태그(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2의 대향하는 주요 면(14,16)을 가지는 대체로 직사각형이고 평면인 절연성의 또는 유전체 기판(12)을 포함한다. 상기 기판 물질은 절연성이 있고 유전체로서 사용할 수 있는 한 어떠한 고체 물질이나 혼합 구조 물질이든 가능하다. 양호하게는, 상기 기판(12)은 당 기술분야에서 널리 알려진 절연된 유전체 물질 타입으로서, 예를 들어, 폴리에틸렌 등의 중합체 물질로 형성된다. 그러나, 당업자라면 상기 기판(12)을 형성하는데 또 다른 유전체 물질도 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

태그(10)에는, 기판(12)의 주요 면(14,16)의 모두에 소정의 회로 소자 또는 회로부분들을 형성함으로써 적어도 하나의 공진 회로(11)를 만들기 위해 기판(12)상에 위치하는 회로장치가 포함된다. 상기 회로 소자들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(12)의 제1 주요 면(14)상에 부여된 제1 도전성 패턴(18)과 기판(12)의 반 대면 즉, 제2 주요 면(16)상에 부여된 제2 도전성 패턴(16)(도 2에 도시됨)의 조합으로 형성되는데, 상기 제1 주요 면은 태그(10)의 상부면으로서 임의로 선택된다.

상기 도전성 패턴(18,20)은, 공지된 도전성 물질로 그리고 전자 물품 감시 분야에서 널리 알려진 방법으로, 상기 기판 표면(14,16)상에 각각 형성된다. 공지된 한 실시예에서, 도전성 물질은 제거 처리(즉, 에칭)에 의해 패턴 되는데, 이 처리는 도전성 패턴(18,20)을 형성하기 위해 원하는 도전성 물질을, 일반적으로 프린트된 에칭 저항 잉크를 사용하여 보호한 후 원하지 않는 도전성 물질을 화학 처리에 의해 제거하는 것이다. 그러한 도전성 패턴을 형성하는 양호한 방법이 본 명세서에 참고문헌으로 통합되는, 발명의 명칭이 "Planar Circuit Fabrication Process" 인 미국 특허 제3,913,219호에 상세히 설명되어 있다. 상기 도전성 물질로는 알루미늄이 양호하다. 그러나, 다른 도전성 물질(예를 들어, 금, 니켈, 구리, 청동인, 놋쇠, 땜납, 고밀도 흑연, 도전성 에폭시로 채워진 알루미늄 또는 도전성 에폭시로 채워진 은)도 공진 회로(11)의 특성 또는 그 동작을 변화시키기 않으면서 알루미늄을 대체할 수 있다. 당업자라면 다른 양호한 도전성 물질 및/또는 제조 방법을 선택적으로 사용할 수 있을 것이다.

상기 제1 및 제2 도전성 패턴(18,20)이 태그(10)가 사용되는 전자 물품 보안 시스템의 검출 영역 내의 공진 주파수를 가지는 공진 회로(11)를 이룬다. 이 태그(10)의 경우에, 공진 회로(11)는 하나의 캐패시터 또는 용량성 소자와 전기적으로 병렬로 연결된 하나의 인덕터 또는 유도성 소자로 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유도성 소자에는 제1 도전성 패턴(18)의 일부로서 형성되는 유도성 코일(26) 이 포함된다. 그러나, 상기 유도성 코일(26)이 제2 도전성 패턴(20)의 일부로서 형성될 수 있고 또는 도전성 패턴(18,20) 둘 다의 일부로서 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 선택적으로, 상기 제1 및/또는 제2 도전성 패턴(18,20) 내부에 둘 또는 그 이상의 유도성 코일이 형성될 수 있다. 또한, 도전성 패턴(18,20)은 예를 들어, 도전성 코일(26)로 형성될 필요도 없으며, 스트립 라인 또는 마이크로스트립 방법에 의해 구성되는 전기적 전송 라인의 형태로 도전성 리액턴스를 설정할 수도 있는데, 이는 모두 본 발명의 정신 및 범위에 포함되는 것이다.

상기 태그(10)의 공진 회로는, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 도전성 패턴(18)의 대체로 직사각형인 제1 랜드부(28)에 의해 형성된 제1 플레이트 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 도전성 패턴(20)의 대체로 직사각형인 제2 랜드부(30)에 의해 형성되는 제2 플레이트를 가지는 용량성 소자를 더 포함한다. 상기 도전성 랜드부 또는 플레이트(28,30)들은 서로를 겹치게 정합되며 유전체 기판(12)에 의해 분리되어 용량성 소자를 형성한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 공진 회로(11)는, 상기 유전체 기판(12)을 통과하여 상기 도전성 패턴(18,20)과 전기적으로 연결되는 링크에 의해, 한 단부에서는 상기 제1 도전성 패턴(18)의 대체로 직사각형인 랜드부(28)와 전기적으로 연결되고 다른 단부에서는 상기 제2 도전성 패턴(20)의 대체로 정합된 직사각형의 랜드부(30)와 전기적으로 연결되는 도전성 코일(26)로 된 직렬 루프로 조합되어 형성된다. 비록 태그(10)의 예시된 실시예에서는, 랜드부(28,30)에 의해 형성된 하나의 캐패시터가 포함되어 있으나, 둘 또는 그 이상의 캐패시터 소자가 선택적으로 사용 될 수 있으며 이것은 본 발명의 정신 및 범위에 포함되는 것이다.

지금까지 설명한 태그(10)는 일반적인 종래 기술의 보안 태그로서 전자 보안 및 감시 분야에서는 널리 알려져 있으며 일반화된 것이다. 그러한 보안 태그를 형성하는데 있어서, 그렇게 형성된 공진 회로(11)가 태그(10)가 사용되도록 설계된 전자 물품 보안 시스템에서 사용되는 검출 주파수에 해당하는 또는 그에 근접한 미리 결정된 공진 주파수를 갖도록 도전성 코일(26)의 면적 및 캐패시터 플레이트(28,30)의 중첩 면적이 조심스럽게 선택된다. 설명된 실시예에서는, 태그(10)는 8.2 메가헤르쯔(MHz)에서 또는 그 근방에서 공진 하는데, 이 주파수는 다수의 제조자들이 전자 물품 보안 시스템에서 흔히 사용하는 주파수이다. 그러나, 이러한 특정 주파수가 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

도시되고 설명된 공진 주파수 태그(10)는 그 의도된 용도에 거의 적합하다. 그러나, 태그(10)를 제조하는데 사용되는 제조 기술로 인해, 생산된 태그의 적어도 일부의 공진 주파수가 원하는 공진 주파수와 달라지는 사례가 적지 않다. 그러한 태그(10)의 공진 주파수 변경은 두 개의 캐패시터 플레이트(28,30) 사이의 유전체 두께의 변화, 캐패시터 플레이트(28,30)들의 약간의 부정합 및 다른 요소에 기인할 것이다. 그 결과, 원하는 공진 주파수 또는 그 부근의 공진 주파수를 가지는 어떠한 태그(10)든 검출 시스템의 감시 지역을 통과할 때 검출되는 것을 보장하기 위해서는, 상기 검출 시스템에서 사용된 주파수를 적어도 상기 원하는 공진 주파수의 위 아래 양쪽으로 소정 범위 내에서 변화하게 할 필요가 있다. 예를 들어, 원하는 공진 주파수가 8.2MHz 라면, 검출 시스템은 약 7.6 MHz 와 약 9.0 MHz 사이의 주파 수에서 동작해야 한다. 그러한 검출 주파수 영역에서 동작하는 검출 시스템을 만드는 것은 훨씬 좁은 검출 주파수 범위 내에서 동작하는 검출 시스템을 만드는 것에 비해 효율적이지 못하다.

본 발명은 특히한 제조 과정 또는 방법을 사용함으로써 종래 기술의 보안 태그(10)의 공진 주파수 변경과 관련된 상기 문제점들을 극복하여 상기 제1 캐패시터 플레이트에 관련된 상기 제2 캐패시터 플레이트의 위치를 보다 정밀하게 제어함으로써 캐패시터의 캐패시턴스를 보다 확실히 제어하고, 그럼으로써 태그의 공진 주파수를 보다 확실히 제어할 수 있다. 도 3은 본 발명의 적절한 실시예에 따른 공진 주파수 태그(110)의 개략적인 도면이다. 공진 주파수 태그(110)에는, 앞서 설명한 태그(10)에서와 같이, 적어도 하나의 유도부분 및 적어도 하나의 용량부분이 병렬로 연결되어 앞서 설명한 공진 회로(11)와 거의 동일한 특성을 가지는 공진 회로를 형성한다.

도 1 및 도 2의 태그(10)와 같이, 도 3의 태그(110)는 그들 사이에 유전체가 있는 제1 도전성 패턴(118) 및 제2 도전성 패턴(120)의 조합으로 형성된다. 제1 도전성 패턴(118)은 다이 커팅에 의한 상기 태그(10)와 관련하여 앞서 설명한 바와 같은 제거 처리(예를 들어, 에칭), 부가, 즉 도전성 잉크 처리 또는 다른 적절한 기술을 사용하여 형성된다. 종래 기술의 태그(10)에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 도전성 패턴(118,120) 모두를 형성하는데 사용되는 도전성 물질은 알루미늄이 양호하다. 그러나, 다른 도전성 물질을 선택적으로 사용할 수 있다. 종래 기술의 태그(10)에서 설명한 바와 같이, 제1 도전성 패턴(118)은 유도성 코일(126) 및 제1 도전성 랜드(128)의 일부에 의해 형성되는 제1 캐패시터 플레이트로 구성된다. 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 랜드(128)에는 유도성 코일(126)의 한 단부와 전기적으로 연결된 제1 단부, 즉 기단부(128a) 및 제2 단부, 즉 말단부(128b)가 포함된다. 상기 랜드(128)의 제1 및 제2 단부(128a,128b)는 랜드(128)의 길이로 정해지는 소정의 길이만큼 이격되어 있다. 설명된 실시예에서, 랜드(128)에는 상기 제1 및 제2 단부(128a,128b) 사이에서 연장하는 제1 및 제2 측면(128c,128d)이 더 포함되어 있다. 상기 제1 측면(128c)은 유도성 코일(126)의 일부와 거의 평행하며 거의 직선이다. 상기 제2 측면(128d)은 상기 제1 측면(128c)에 나란하지 않은 각도로 연장한다. 이러한 방식으로, 랜드(128)의 폭(즉, 제1 및 제2 측면(128c,128d)간의 거리)은 제1 단부(128a)에서 제2 단부(128b) 쪽으로 길이방향을 따라 이동하면서 좁아지는 테이퍼형이다. 다른 모든 측면에서, 제1 도전성 패턴(118)은 앞서 설명한 종래의 태그(10)의 제1 도전성 패턴(18)과 거의 동일하다. 양호하게는, 제1 도전성 패턴은 적어도 초기에는 종이 등과 같은 캐리어 시트(113)에 의해 지지 된다.

본 발명의 태그(110)와 종래의 태그(10)간의 두 번째 주요 차이점은, 제2 도전성 패턴(120)의 구조와 제2 도전성 패턴(120)이 제1 도전성 패턴(118)에 정착되는 방식에 있다. 도 3을 통해 알 수 있듯이, 제2 도전성 패턴(120)에는 거의 대칭적이며 양호하게는 직사각형 형상으로서 그 일부가 제2 캐패시터 플레이트를 이루는 제2 도전성 랜드(130)가 포함되어 있다. 상기 랜드(130)는 거의 직사각형이고 대칭이며 거의 평행한 제1 및 제2 측면(130a,130b)과 거의 평행한 제1 및 제2 단부 (130c,130d)를 포함한다. 상기 제1 단부(130c)는 거의 직사각형인 또 다른 도전성 랜드(134)까지 이어지는 기다란 도전성 링크(132)와 전기적으로 연결된다. 종래의 태그(10)와는 달리, 이 실시예의 제2 도전성 패턴(120)은 양호하게는 제1 도전성 패턴(118)과 분리되고 이격되게 형성된다. 제2 도전성 패턴(120)은 제거, 즉 에칭 처리, 부가, 즉 도전성 잉크 처리, 다이 컷 처리 또는 당 기술분야에서 알려진, 즉 공지된 다른 방식들을 사용하여 형성된다. 제2 도전성 패턴(120)이 유전체층(도시하지 않음)을 포함하거나 필요하다면, 제2 도전성 패턴(120)과 제1 도전성 패턴(118)이 서로 정착되기 전에 그 사이에 별도의 유전체층 또는 필름이 배치될 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 도전체 패턴(118)은 적어도 제1 도전성 랜드(128)의 영역에 있는 유전체층을 포함할 수 있다.

제2 도전성 패턴(120)이 따로 형성되었을 때, 캐리어 시트, 즉 기판(216)(도 4에 도시됨)상에 운반되어 상기 제2 랜드(130)의 적어도 일부가 제1 랜드(128)의 적어도 일부와 겹치게 되는(그들 사이에 유전체층이 있는 상태로) 위치에서 제1 도전성 패턴(118)상에 놓이게 되며, 그 겹치는 부분은 캐패시터 플레이트를 이룸으로써 정확한 소정의 공진 주파수 또는 매우 엄격한 허용오차 내의 소정의 공진 주파수를 가지는 공진 회로를 이루기 위한 정확한 캐패시턴스를 갖는 캐패시터를 형성한다. 양호하게는, 제2 도전성 패턴(120)이 정확한 캐패시턴스를 형성하도록 제2 랜드(130)가 제1 랜드(128)의 적어도 일부에 겹쳐지는 정확한 위치에 놓여질 때, 접착제(유전체층 일 수 있음), 핫 프레싱(열과 압력) 또는 다른 적절한 기술을 사용하여 제2 도전성 패턴(120)이 제1 도전성 패턴(118)에 정착된다. 도 3을 통해 이해할 수 있는 바와 같이, 양호하게는 제2 도전성 패턴(120)이 제1 도전성 패턴(118)에 정착되기 이전에 제1 측면(128c)과 거의 평행한 제1 랜드(128)의 길이 방향으로 따라 제2 랜드(130)(제2 도전성 패턴(120))을 간단히 이동 또는 슬라이딩 시킴으로서 랜드(128)와 랜드(130)가 겹치는 영역을 변화시킬 수 있다. 랜드(130)를 랜드(128)의 제2 단부(128b) 쪽으로 이동시키는 것은 랜드(128,130)의 겹치는 영역을 감소시켜서 캐패시터 플레이트의 크기 및 용량 소자의 캐패시턴스를 효과적으로 감소시킨다. 마찬가지로, 랜드(130)를 랜드(128)의 제1 단부(128a)쪽으로 이동시키는 것은 두 개의 랜드(128,130)간의 겹치는 영역을 증가시켜 캐패시터 플레이트의 크기 및 용량 소자의 캐패시턴스를 효과적으로 증가시킨다. 당 업자에게 잘 알려진 바와 같이, 공진 회로의 공진 주파수는 아래 수학식에 따라 인덕턴스의 값과 캐패시턴스의 값에 따라 설정된다.

인덕턴스를 일정하게 유지한 채 공진 회로의 캐패시턴스를 증가시키면 주파수가 감소하며, 인덕턴스를 일정하게 유지한 채 캐패시턴스를 감소시키면 공진 주파수가 증가한다. 제1 도전성 패턴(118)상의 제2 도전성 패턴(120)의 결합 위치를 정확하게 선택함으로서, 공진 회로의 공진 주파수는 매우 엄격한 허용오차 내에서 소정의 목표 공진 주파수에 대응하도록 정확하게 제어될 수 있고 튠(tune) 될 수 있다.

일단 제2 도전성 패턴(120)의 위치가 정해지고 제2 도전성 패턴(120)이 제1 도전성 패턴(118)에 정착되면, 일반적으로 웰드 스루(weld through)라고 불리는 것으로서, 유전체를 통과하여 제1 도전성 패턴(118)의 코일(126)로 제2 도전성 패턴(120)의 말단부상에 도전성 랜드(134)를 함께 전기적으로 연결시키는, 도전성 링크(도시하지 않음)를 형성함으로서 공진 회로가 완성된다. 유전체를 통해 링크를 형성하여 인덕턴스와 캐패시턴스를 효과적으로 연결하고 공진 회로를 완성한다. 공진 회로의 주파수는 당 업자에게는 잘 알려져 있는 적절한 테스트 장비를 사용하여 결정될 수 있다. 만일 태그(110)의 공진 주파수가 소정의 허용오차 범위 내에서의 미리 결정된 또는 원하는 공진 주파수에 대응한다면, 어떠한 추가적인 조치도 필요 없다. 만약 공진 회로의 주파수가 미리 결정된 공진 주파수에 대응하지 않는다면, 공진 회로의 캐패시턴스는 위쪽 또는 아래쪽 중 어느 하나로 조절되어야 한다. 제2 도전성 패턴(120)을 제1 도전성 패턴(118)으로부터 효과적으로 제거하는 것은 곤란하거나, 아니면 불가능할 수 있기 때문에, 제조 과정에서 생산되는 후속적인 태그(110)를 위해 제2 도전성 패턴(120)의 위치가 조절될 수도 있다. 결국, 후속적으로 제조되는 태그의 제1 도전성 패턴(118) 상의 제2 도전성 패턴 위치를 조심스럽게 조절하는 것을 통해서, 그러한 후속 제조된 태그의 공진 주파수는 그 공진 주파수가 미리 설정된 허용오차 범위 내에서의 미리 결정된 주파수가 될 때 까지 위쪽 또는 아래쪽으로 조절될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 태그(110)의 공진 주파수가 미리 결정된 원하는 공진 주파수와 매치되도록“튠”될 수도 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 선택적 실시예에 따른 태그(310) 일부의 부분을 도시한 도면이다. 상기 태그(310)에는 코일(326)의 말단에 연결된 랜드(328)가 있는 유도 소자 또는 인덕터 코일(326)을 포함하고 있는 제1 유도성 패턴이 포함되어 있다. 그러나, 도 3을 참고로 위에서 설명한 랜드(128)와는 달리, 본 실시예에 따른 랜드(328)는 거의 직사각형 형상이다. 보다 상세하게는, 본 실시예에 따른 랜드(328)에는 제2 단부(328b)와 거의 평행하며 떨어져 있는 제1 단부(328a)가 포함되어 있다. 랜드(328)에는 거의 평행한 측면(328c,328d)이 더 포함되어 있다. 따라서, 도 3에 도시된 랜드(328)와는 달리, 랜드(328)의 폭은 단부(328a,328b) 사이의 랜드(328)의 길이를 따라 이동하는 경우에도 변화하지 않는다.

본 실시예에는 도 3에 도시한 바와 같은 제2 도전성 패턴(120)과 거의 동일한 제2 도전성 패턴(320)이 또한 포함되어 있다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 도전성 패턴(320)에는, 기다란 도전성 링크(332)와 전기적으로 연결된 제1 단부로서 거의 직사각형 형상인 랜드(330)가 포함되어 있다. 도 3을 참고하여 위에서 설명한 실시예에서와 같이, 공진 주파수 태그(310)의 캐패시턴스는 제2 도전성 패턴의 랜드(330)가 유전체를 사이에 두고 제1 도전성 패턴의 랜드(328)에 겹쳐짐으로써 만들어진다. 도 5는 랜드(330)의 폭의 일부(거의 절반)가 랜드(328)에 겹쳐져 특정한 캐패시턴스를 제공하는 상황을 설명하고 있다. 캐패시턴스 값을 줄이기 위해서는, 랜드(338)를 랜드(328)의 제1 단부(328a)로부터 더 멀리 이동시켜서 랜드(330)가 랜드(328)와 겹치는 영역을 줄인다. 캐패시턴스를 증가시키기 위해서는, 랜드(330)를 랜드(328)의 제1 단부(328a) 쪽으로 이동시켜 랜드(330)가 랜드 (328)와 겹치는 영역을 늘린다.

도 4는 본 발명에 따른 공진 주파수 태그를 제조하는 방법을 구현하는 양호한 시스템 구성을 설명하고 있다. 완성된 태그(110)는 구조적으로는 도 3을 참고하여 위에서 설명한 태그(110)와 동일하며 본 발명의 설명을 위해서 연쇄열, 즉 웹(200)으로 반대쪽 에지를 따라 서로 정착된다. 연속되는 캐리어 시트(113)에 의해 형성될 수 있는 이러한 웹(200)에서, 부분적으로 완성된 태그(110) 각각은 제1 도전성 패턴(118)이 위로 향하도록 위치가 잡혀 있다. 제조 과정의 일부로서, 부분적으로 완성된 태그의 웹(200)을 화살표로 설명한 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 계단식 또는 인덱스된 방식으로 이동시킨다. 부분적으로 완성된 태그의 웹(200)의 이동은 전기 모터(212) 및 양호한 구동 부재(214)로 구성된 구동 메카니즘에 의해 소정의 거리를 인덱스 하도록 구동되는 구동 롤러(210)에 의해 제어되다. 선택적으로, 다른 구동 메카니즘을 사용할 수 도 있다. 또한, 일부 응용에서는, 제2 도전성 패턴(120)을 부분적으로 완성된 태그(110)가 관련 제품에 부착된 후에 제1 도전성 패턴(118)에 부착하기도 한다. 예를 들어, 당 기술분야에서는 일부 아이템, 특히 금속 함량이 높은 아이템은 적용된 공진 주파수 태그의 주파수를 변화시킬 수 있다는 것이 알려져 있다. 부분적으로 완성된 태그(110)를 이 아이템에 부착한 이후에 제2 도전성 패턴(120)을 부착함으로써, 태그(110)가 부착되는 아이템에 의해 야기되는 어떠한 주파수 이동도 제2 도전성 패턴(120)의 위치를 조정하는 것에 의해 보상될 수 있어서 완성된 태그(110)의 공진 주파수를 미리 결정된 원하는 주파수로 조정할 수 있다.

제1 공급 롤(214)에는 릴리스 페이퍼(216)와 같은 지지 기판의 아랫면에서 소정 거리 떨어져 있는 미리 형성된 다수의 제2 도전성 패턴(120)이 포함되어 있다. 열봉합성이 있는 유전체층을 포함할 수도 있는 제2 도전성 패턴(120)이 릴리스 페이퍼(216)가 상기 공급 롤(214)에서 풀림에 따라 제2 도전성 패턴(120)이 도 3을 참고로 위에서 설명한 바와 같은 방식으로 웹(200)의 제1 도전성 패턴(118)과 정열 되도록 릴리스 페이퍼(216)상에 위치한다. 한 쌍의 아이들러 롤러(218,220) 및 회수 롤(222)이 웹(200)의 부분적으로 완성된 태그의 제1 도전체 패턴(118)에 대해 제2 도전체 패턴(120)이 양호한 방위를 갖도록 하는데 도움을 준다. 프레싱 메카니즘(224)는 당업자에게는 잘 알려져 있는 타입으로서, 두 개의 아이들러 롤러(218,220) 사이에 위치하여 웹(200)의 부분적으로 완성된 태그(110) 각각과 연동하여 제2 도전성 패턴(120)의 하나를 압착한다. 프레싱 메카니즘(224)는 압력, 가열 또는 가열과 압력을 혼합하여 제2 도전성 패턴(120)을 부분적으로 완성된 태그(110)의 제1 도전성 패턴(118)에 정착시키거나 접착시킨다.

도시된 바와 같이, 일단 웹(200)의 태그가 제2 아이들러 롤러(220)을 벗어나면, 웹(200)의 완성된 태그(110) 각각에는 제2 도전성 패턴(120)의 제2 랜드(130)의 적어도 일부가 제1 도전성 패턴(118)의 제1 랜드(128)의 일부에 겹쳐져 상기 설명한 바와 같은 공진 회로를 위한 캐패시턴스가 만들어지도록 정착되는 제2 도전성 패턴(120)이 포함되어 있다. 완성된 태그(110)의 웹(200)이 오른쪽으로 더 이동함에 따라, 태그 각각은 유전체를 관통하는 링크를 생성하는 용접 메카니즘(226)을 통과하게 되어 제1 도전성 패턴(118)의 유도성 부분(126)과 제2 도전성 패턴(120) 의 랜드(134)를 전기적으로 서로 연결시켜서 공진 회로가 완성된다. 용접 메카니즘(226)은 당업자에게는 널리 알려진 타입이다. 제조 라인을 좀 더 따라가 보면, 웹(200)의 태그(110) 각각의 공진 주파수는 당업자에는 잘 알려져 있는 타입인 적절한 프로브(228) 및 주파수 결정 장비(230)를 사용하여 측정된다. 사실상, 프로브(228)는 웹(200)의 각각의 공진 주파수 태그에 미리 결정된 공진 주파수에 가까운(위아래로) 일련의 주파수를 가하면서 하여 태그(110)가 특정 주파수에서 공진하는지를 알기위해“듣는”데, 이것은 당 기술분야에서는 널리 알려진 것이다. 일단 각각의 공진 주파수 태그(110)의 정확한 주파수가 결정되면, 그 주파수 정보는 주파수 결정 장비(230)에서 제어기(232)로 전해져서 각각의 태그(110)를 위해 측정된 공진 주파수를 원하는 또는 미리 결정된 공진 주파수와 비교한다. 만약, 태그(110)의 공진 주파수가 소정의 작은 허용오차(예를 들어 100KHz) 범위 내에서 미리 결정된 공진 주파수와 매치한다면, 제조 과정은 계속 동일하게 진행되도록 하여 그 앞의 태그와 동일한 위치에서 이어지는 제2 도전성 패턴(120)이 연속되는 태그(110)에 정착되도록 하여 동일한 캐패시턴스를 유지시켜서 동일한 주파수가 유지되도록 한다. 반대로, 제어기(232)가 상기 측정된 공진 주파수가 상기 미리 결정된 주파수와 소정의 허용오차 범위 내에서 매치하지 않는다면, 이어지는 태그상의 제2 도전성 패턴(120)의 위치를 조정하여 그 비교값의 결과에 따라 이어지는 태그(110)의 캐패시턴스를 증가시키거나 감소시킨다. 도 4에 설명된 바와 같은 실시예에서는, 제2 도전성 패턴(120)의 위치는 웹(200)의 인덱싱을 전기 모터(212)의 액추에이션 시간(actuation time)을 증가 또는 감소시키는 것으로 조절함으로써 프레싱 메카니즘(224) 및 제2 도전성 패턴(120)에 대한 부분적으로 완성된 태그(110) 각각의 제1 도전성 패턴(118)의 위치를 변경시킨다. 전기 모터(212)의 액추에이션 시간을 감소시키는 것은 제2 도전성 패턴(120)의 위치를 태그(110)의 도전성 랜드(128)의 제2 단부(228b)에 가깝도록 효과적으로 이동시키게 되어 결과적으로 공진 회로의 캐패시턴스를 감소시킨다. 전기 모터(212)의 액추에이션 시간을 증가시키는 것은 제2 도전성 패턴(120)의 위치를 도전성 랜드(128)의 제1 단부(128a)쪽으로 이동시켜서 결과적으로 공진 회로의 캐패시턴스를 효과적으로 증가시킨다. 상기 설명한 절차를 사용함으로써, 제2 도전성 패턴(220)의 위치는 웹(200)을 따라 후속 태그(110)를 위하여 즉시 정확한 위치로 되게 하여 후속적으로 제조된 태그(110)의 주파수가 소정의 허용오차 범위 내에서 미리 결정된 공진 주파수와 계속 매치되게 한다.

당업자라면 도 4에 설명된 제조 과정은 본 발명을 구현하기 위한 단지 하나의 실시예임을 이해할 것이다. 원하는 경우, 주파수 측정 스테이션(228,230)은 용접 메카니즘(226)보다 앞쪽에 위치하거나 또는 프레싱 메카니즘(224)의 일부로서 일체화될 수 있다. 예를 들어, 프레싱 메카니즘(224)은, 제2 도전성 패턴(120)과 제1 도전성 패턴(118)이 실질적으로 정착되기 전에 제2 도전성 패턴(120)과 제1 도전성 패턴(118)이 서로 압착됨에 따라 태그(110)의 주파수를 측정하는 프로브를 가지고 제1 도전성 패턴(118)과 제2 도전성 패턴(120)를 서로 결합하고 압착하기 위한 비금속 플레이트(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 그렇게 얻어진 주파수 판독이 완성된 태그(110)을 위한 것과 동일하지 않으면, 원하는 주파수에서 공진하는 완성된 태그(110)를 갖기 위해 제2 도전성 패턴(120)의 위치 조절이 가능하게 하는 완성된 태그(110)의 최종 주파수와 상기 판독 주파수 사이에 관계가 존재한다. 양호한 피드백을 제공하여 제2 도전성 패턴(120)의 위치를 제어한다. 이 방법은 도 7의 흐름도 및 도 8의 흐름도에 설명되어 있다. 도 8을 참고하면, 제2 도전성 패턴(120)이 유전체 두께 또는 추가적인 공기 갭에 의해 제1 도전성 패턴(118)과 분리된 때의 목표 범위 이내의 측정된 주파수를 볼 수 있는데, 소정의 허용오차 이내의 원하는 주파수에 대응하는 주파수가 있는 완성된 태그가 있다(즉, 제2 도전성 패턴(120)이 유전체와 결합됨).

도 8을 통해 알 수 있는 바와 같이, 태그의 캐패시턴스는 프레싱 메카니즘(224)에 의해 가해진 압력을 변화시킴으로써 최소한 약간은 변화될 수도 있다. 예를 들어, 추가 압력을 가하면 캐패시터 플레이트 사이의 분리 정도를 실질적으로 줄여서 캐패시턴스를 증가시키며, 압력을 약화시키면 캐패시터 플레이트 사이의 거리를 실질적으로 증가시켜서 캐패시턴스를 감소시킨다. 프레싱 메카니즘(224)에 의해 인가된 압력을 조절하는 것은 주파수 측정 스테이션(228,230)에 의해 얻어진 주파수 판독에 기초하여 제어기(232)에 의해 이루어진다. 선택적으로, 프레싱 메카니즘(224)은 그 자신의 주파수 측정 장비를 보유하여 프레싱 메카니즘(224)에 의한 가해진 압력량을 실시간 제어하기 위한 즉각적인 피드백을 제공할 수 있다. 제2 도전성 패턴(120)에 가해지는 압력량을 제어하는 다른 기술 또는 장비는 당업자에게는 명백한 것이다. 따라서, 프레싱 메카니즘(224)에 의한 가해진 압력을 제어하는 것은 태그 각각의 공진 주파수의 미세 튜닝 방법으로서 사용될 수 있다. 제 조 과정에서의 다른 변화들은 당업자에게는 분명한 것이다.

미리 결정된 주파수에서 또는 미리 정해진 주파수의 작은 허용오차 내에서 공진하는 공진 주파수 태그를 만드는 방법을 제공하는 것에 추가하여, 본 발명은 각각이 주파수 범위 내에서의 다양한 주파수에서 공진하는 일련의 개개의 고유한 공진 주파수 태그를 제조하는 방법을 포함한다. 앞서의 상세한 설명을 통해 분명히 이해할 수 있는 바와 같이, 공진 주파수 태그의 주파수는 태그의 캐패시턴스와 인덕턴스의 역함수이며 앞서 설명한 수학식으로 설명된다. 앞서 설명한 바와 같이, 도 3에 도시한 공진 주파수 태그에서, 인덕턴스는 일정하며 제1 도전성 패턴(118)의 유도성 코일(126)의 크기 및 다른 특성에 의해 결정된다. 그러므로, 도 3의 태그(110)의 주파수는 제2 유도성 패턴(120)의 위치, 좀 더 상세하게는 용량성 소자의 캐패시턴스를 설정하도록 유도성 랜드(130)에 의해 겹쳐지는 유도성 랜드(128) 부분에 의해 설정되는 태그의 캐패시턴스에 의해 결정된다. 제2 유도성 패턴(120)이 더 많아질수록, 특히, 유도성 랜드(130)가 제1 유도성 랜드(128)의 제1 단부(128a)쪽으로 이동함에 따라, 공진 주파수 회로의 캐패시턴스는 더욱 커지게 되고, 따라서, 주파수는 낮아지며, 그 역도 성립된다.

일부 응용에서는, 동일한 또는 거의 동일한 주파수에서 모두 공진하는 일련의 공진 주파수 태그를 가지기 보다는, 각각이 다른 태그의 공진 주파수와는 다른 주파수에서 공진하는 일련의 공진 주파수 태그를 가지는 것이 바람직하다. 모두 서로 다른 주파수를 가지는 그러한 일련의 태그들은 특정한 아이템에 특정한 알려진 주파수를 가지는 공진 주파수 태그를 연관시킴으로써 무선주파수식별(RFID)에 유용할 수 있다. 따라서, 특정 공진 주파수를 가지는 태그를 검출하여 그 특정 주파수를 가지는 태그와 관련된 아이템의 존재도 검출된다.

본 발명에 따르면, 일련의 N 개의 공진 주파수 태그(N은 1보다 큰 자연수)가 상기 설명한 바와 같이, 단지 태그 각각에서의 제2 도전성 패턴(130)의 위치를 변경하는 것으로 이루어진다. 따라서, 예를 들어, 제1 공진 주파수를 가지는 제1 공진 주파수 태그가 도전성 랜드(128)의 제1 단부(128a)에 근접하게 제2 도전성 패턴(130)을 위치시키는 것으로 설정되면, 제2 공진 주파수를 가지는 제2 공진 주파수 태그는 제2 도전성 패턴(130)을 상기 제1 도전성 랜드의 제2 단부(128b)에 아주 조금만 가깝게 위치시킴으로써 설정된다. 제2 도전성 패턴(130)을 제1 도전성 랜드(128)의 길이를 따라 오직 약간의 거리만 이동시킴으로써 N개의 공진 주파수 태그 모두가 만들어진다. 예를 들어, 상기 설명한 기술을 적용함으로써, 일련의 공진 주파수 태그 각각이 2 내지 30 MHz의 주파수 범위내에서 최소 10kHz 주파수 범위로 서로 다른 주파수를 가지는 약 2,800 개의 일련의 공진 주파수 태그가 만들어질 수 있다.

각각이 서로 다른 주파수를 가지는 일련의 공진 주파수 태그를 만드는 것은 도 4를 참고하여 앞서 설명한 것과 동일한 방법 및 동일한 기술로 이루어질 수 있다. 그러나, 동일한 주파수를 가지는 태그를 만드는 것을 목적으로 설명된 도 4와는 달리, 개시되고 설명된 장비는 전기 모터(212)의 액추에이션 시간을 조절하여 그에 따라 태그 각각을 위한 제1 도전성 패턴(118)에 관하여 제2 도전성 패턴(120)이 놓이는 위치가 변화되는 서로 다른 주파수를 가지는 공진 주파수 태그를 만들도 록 동작한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따는 제2 도전성 패턴(620)의 사시도이다. 제2 도전성 패턴(620)은 도 3 및 도 4를 참고하여 앞서 설명하고 도시한 제2 도전성 패턴(120)과 거의 동일하다. 특히, 제2 도전성 패턴(620)에는, 미리 결정된 최소 폭의 갭(632c)에 의해 떨어져 있는 두 개의 섹션(632a,632b)으로 형성된 기다란 도전성 잉크와 연결된 제1 단부가 있는 거의 직사각형 형상의 제2 도전성 랜드(630)가 포함되어 있다. 상기 도전성 링크의 제2 섹션(632b)은 대체로 직사각형의 도전성 랜드(634)와 교대로 연결된다. 제2 도전성 패턴(620)은 제거 처리 또는 에칭 처리, 도전성 링크와 같은 추가 처리, 다이 컷 처리 또는 당업자에게 알려져 있거나 알려진 다른 방법을 사용하여 형성된다. 제2 도전성 패턴(620)에는 유전체층이 포함될 수 있다.

제2 도전성 패턴(620)에는 링크 소자의 제1 및 제2 섹션(632a,632b)의 하나에 양호하게 정착되는 집적회로(650)가 더 포함되어 있다. 상기 집적회로(650)는 당업자에게는 잘 알려진 타입으로서, 적어도 두 개의 전기 리드를 포함하는데, 제1 전기 리드(652)는 제1 링크 소자 섹션(632a)과 전기적으로 연결되고, 제2 전기 리드(654)는 제2 링크 소자 섹션(632b)과 전기적으로 연결된다. 이러한 방식으로 집적 회로(650)를 통합시킴으로써, 상기 설명한 방법에 따라 만들어진 공진 주파수 태그는 식별 정보를 저장하는 메모리 칩을 포함하는 타입의 무선 주파수 식별자FID)로서 사용될 수 있다. 따라서, 공진 회로는 집적 회로의 메모리 내부에 저장된 데이터에 의해 결정된 무선 주파수 신호를 방출하기 위한 집적 회로(650)용 안 테나 및 전원으로서 동작한다.

당업자에게는 광범위한 발명 개념을 벗어나지 않고 상기 설명한 실시예에 변화를 가할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 설명된 특정 실시예로 제한되는 것은 아니며, 첨부한 특허청구범위에서 정의된 본 발명의 정신 및 범위 내에서의 변화를 포함하는 것이다.

Claims

미리 결정된 주파수에서 공진하는 공진 주파수 태그의 제조 방법으로서,

(a) 유도 소자 및 상기 유도 소자의 일단에 연결되는 제1 단부 및 상기 제1 단부와 소정 거리 떨어져 있는 제2 단부가 있는 제1 랜드를 구비하는 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계;

(b) 소정의 폭을 가지는 제2 랜드 및 링크 소자를 구비하는 제2 도전성 패턴을 별도로 형성하는 단계;

(c) 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부에 겹쳐져 상기 유도 소자와 공진 회로를 형성하는 소정의 제1 커패시턴스를 갖는 용량 소자의 플레이트를 형성하도록 소정의 제1 위치에서 상기 제1 도전성 패턴에 근접한 위치에 상기 제2 도전성 패턴을 위치시키는 단계;

(d) 상기 공진 회로의 공진 주파수를 측정하고 측정된 주파수를 상기 미리 결정된 주파수와 비교하는 단계;

(e) 상기 공진 주파수가 선택된 허용오차 내에서 상기 미리 결정된 주파수와 매치하지 않는 경우에는, 상기 제2 랜드를 상기 제1 랜드의 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 제2 도전성 패턴을 이동시켜 상기 용량 소자의 캐패시턴스를 변화시키는 단계;

(f) 매치가 될 때까지 상기 단계 (d) 및 (e)를 반복하는 단계; 및

(g) 상기 제2 도전성 패턴을 상기 제1 도전성 패턴에 정착시키는 단계를 구 비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 랜드의 폭은 일단에서 타단으로의 길이를 따라 이동하면서 좁아지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제2 랜드는 대체로 직사각형이며 상기 제1 랜드의 최대폭보다 큰 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴은 접착과 핫 프레싱 중 하나에 의해 상기 제1 도전성 패턴에 정착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴은 압력을 가하여 상기 제1 도전성 패턴에 정착되며, 상기 태그의 상기 공진 주파수를 제어하기 위해 가압 크기가 변화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴이 형성되고 나서 초기에는 캐리어 시트상에 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 제2 도전성 패턴을 상기 제1 도전성 패턴에 정착시키기 전에 상기 제2 랜드와 상기 제1 랜드 사이에 배치되 는 유전체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 링크 소자는 상기 제2 랜드와 연결된 제1 섹션 및 제2 섹션을 구비하고, 상기 링크 소자의 상기 제1 및 제2 섹션은 소정의 최소 폭의 갭에 의해 떨어져 있으며, 적어도 상기 링크 소자의 상기 제1 섹션에 전기적으로 연결된 제1 리드 및 상기 링크 소자의 상기 제2 섹션에 전기적으로 연결된 제2 리드를 포함하고 있는 집적회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 집적회로는 상기 링크 소자의 상기 제1 및 제2 섹션 중 하나에 정착되는 것을 특징으로 하는 방법.
각각 실질적으로 동일한 미리 결정된 주파수에서 공진 하는 일련의 공진 주파수 태그를 제조하는 방법으로서,

(a) 실질적으로 동일하며, 유도 소자 및 상기 유도 소자의 일단에 연결된 제1 단부 및 상기 제1 단부와 소정 거리 떨어져 있는 제2 단부를 가진 제1 랜드를 각각 구비하는 일련의 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계;

(b) 실질적으로 동일하며, 소정의 폭을 가지는 제2 랜드 및 링크 소자를 각각 구비하는 일련의 제2 도전성 패턴을 별도로 형성하는 단계;

(c) 상기 제2 도전성 패턴을 소정의 제1 위치에서 상기 일련의 제1 도전성 패턴 중 하나에 정착시켜 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부와 겹쳐져 상기 일련의 제1 태그의 소정의 제1 캐패시턴스를 가지는 용량 소자의 플레이트를 형성하는 단계;

(d) 상기 태그의 상기 공진 주파수를 측정하고 측정된 주파수를 상기 미리 결정된 주파수와 비교하는 단계; 및

(e) 상기 측정된 주파수가 소정의 허용오차 범위 내에서 상기 미리 결정된 주파수와 매치되는 경우에는, 상기 제2 도전성 패턴을 상기 소정의 제1 위치에서 상기 일련의 제1 도전성 패턴 중 후속하는 것에 정착시켜 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부에 겹쳐지게 하여 추후 태그의 상기 소정의 제1 캐패시턴스를 가지는 용량 소자의 플레이트를 만들도록 하고, 남아있는 상기 일련의 제1 도전성 패턴에 대해 상기 단계 (d) 및 (e)를 반복하고, 상기 측정된 공진 주파수가 상기 소정의 허용오차 범위내에서 상기 미리 결정된 주파수와 매치하지 않는 경우에는, 상기 제1 소정 위치와는 다른 제2 소정 위치에서 상기 제2 도전성 패턴을 상기 일련의 제1 도전성 패턴 중 후속하는 것에 정착시켜 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 상기 제1 랜드의 적어도 일부를 덮도록 하여 후속 태그의 소정의 제2 캐패시턴스를 가지는 용량성 소자의 플레이트를 만들도록 하고, 남아있는 상기 일련의 제1 도전성 패턴에 대해 상기 단계 (d) 및 (e)를 반복하는 단계를 구비하는 방법.
제 10 항에 있어서, 각각의 제1 랜드의 폭은 일단에서 타단으로의 길이를 따라 이동하면서 좁아지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 각각의 제2 랜드는 대체로 직사각형이며 상기 제1 랜드의 최대폭보다 큰 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 각각의 제2 도전성 패턴은 접착과 핫 프레싱 중 하나에 의해 상기 제1 도전성 패턴에 정착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서, 각각의 제2 도전성 패턴은 압력을 가하는 것에 의해 상기 대응하는 제1 도전성 패턴에 정착되며, 태그 각각의 상기 공진 주파수를 제어하기 위해 가압 크기가 변화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴들이 형성되고 나서 초기에는 캐리어 시트상에 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 각각의 제2 도전성 패턴은, 상기 제2 도전성 패턴을 대응하는 상기 제1 도전성 패턴에 정착시키기 전에 상기 제2 랜드와 상기 제1 랜드 사이에 배치되는 유전체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 각각의 링크 소자는 상기 제2 랜드와 연결된 제1 섹션 및 제2 섹션을 구비하고, 각각의 링크 소자의 상기 제1 및 제2 섹션은 소정의 최소 폭의 갭에 의해 떨어져 있으며, 적어도 상기 링크 소자의 상기 제1 섹션에 전기적으로 연결된 제1 리드 및 상기 링크 소자의 상기 제2 섹션에 전기적으로 연결된 제2 리드를 포함하고 있는 집적회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서, 집적회로가 각각의 링크 소자의 상기 제1 및 제2 섹션 중 하나에 정착되는 것을 특징으로 하는 방법.
1보다 큰 자연수인 N개의 일련의 공진 주파수 태그를 제조하는 방법으로서, 상기 N개의 태그 각각은 적어도 미리 결정된 최소 주파수 범위에서 상기 일련의 다른 모든 태그의 공진 주파수와는 다른 공진 주파수를 가지며,

(a) 모두 실질적으로 동일하며, 각각 유도 소자 및 상기 유도 소자의 일단에 연결되는 제1 단부 및 소정 거리 만큼 상기 제1 단부와 떨어져 있는 제2 단부를 가진 제1 랜드를 구비하는 N개의 제1 도전성 패턴을 형성하는 단계;

(b) 모두 실질적으로 동일하며, 각각 소정의 폭을 가지는 제2 랜드 및 링크 소자를 구비하는 N개의 제2 도전성 패턴을 별도로 형성하는 단계;

(c) 제2 도전성 패턴을 한 위치에서 상기 제1 도전성 패턴 각각에 정착시켜 상기 제2 도전성 패턴의 상기 제2 랜드가 유전체를 사이에 두고 대응하는 상기 제1 도전성 패턴의 상기 제1 랜드의 일부에 겹쳐지게 함으로써 각각의 공진 주파수 태그를 위한 용량 소자의 플레이트를 만들도록 하는 단계를 구비하고, 대응하는 제1 도전성 패턴의 상기 제1 랜드에 대한 각각의 제2 도전성 패턴의 상기 위치 및 그에 따라 각각의 제2 랜드가 상기 제1 랜드를 덮는 정도가 상기 일련의 공진 주파수 태그 각각에 대해 다르도록 하여 각각의 공진 주파수 태그의 상기 용량 소자의 캐패시턴스가 상기 일련의 다른 모든 공진 주파수 태그의 용량 소자의 캐패시턴스와 적어도 최소값 만큼 다르도록 함으로써 각각의 공진 주파수 태그가 상기 일련의 다른 모든 공진 주파수 태그와는 서로 다른 주파수에서 공진하도록 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 각각의 제1 랜드의 폭은 일단에서 타단으로의 길이를 따라 이동하면서 좁아지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 각각의 제2 도전성 패턴은 접착과 핫 프레싱 중 하나에 의해 대응하는 상기 제1 도전성 패턴에 정착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 각각의 제2 도전성 패턴은 압력을 가하는 것에 의해 상기 대응하는 제1 도전성 패턴에 정착되며, 상기 태그의 상기 공진 주파수를 제어하기 위해 가압 크기가 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴이 형성되고 나서 초기에는 캐리어 시트상에 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 제2 도전성 패턴을 기판 에 정착시키기 전에 상기 제2 랜드와 상기 제1 랜드 사이에 배치되는 유전체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.