KR20210113354A

KR20210113354A - 전자 태그

Info

Publication number: KR20210113354A
Application number: KR1020217025676A
Authority: KR
Inventors: 마르코 마자
Original assignee: 프라이센스 리미티드
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-09-15
Also published as: EP3912079C0; WO2020148550A1; JP2022518438A; CN113302618A; US11822998B2; EP4411593A2; GB202011773D0; EP3912079B1; GB2583049A; EP3912079A1; JP7565929B2; US20220108090A1; GB2583049B; EP4411593A3

Abstract

용량성 커플링된 RFID(radio frequency identification) 태그 및 태그를 판독하기 위한 방법이 제공되며, 이 태그는 제1 평면 표면 및 제1 평면 표면으로부터 멀리 떨어진 제2 평면 표면을 갖는 반도체 기판을 포함한다. 금속 패드가 반도체 기판의 제1 평면 표면 상에 형성된다. 회로는 반도체 기판 상에 형성되고 금속 패드 및 반도체 기판의 제2 평면 표면에 전기적으로 연결되고, 회로는 금속 패드와 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 임피던스를 변동시킴으로써 인코딩된 데이터 신호를 제공함으로써 RF(radio frequency) 입력 신호에 응답하도록 구성된다.

Description

전자 태그

본 발명은 용량성 커플링된 RFID 태그 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

용량성-커플링된 태그(CC-태그 또는 CCT)는 진정성(authenticity) 및 추적 기능성을 제공하면서 증가된 보안을 제공한다. 이 기술은 보안 및 진정성이 가장 중요한 인공물들을 추적하는 데 널리 사용되었다. 그러나 CC-태그의 크기가 감소될 수 있고 그의 효율성이 증가될 때, 잠재적인 애플리케이션들의 수는 증가한다.

다른 유형들의 RFID 태그들이 존재하며 이들은 디바이스에 전력을 공급하고 동일한 안테나를 사용하여 신호로 응답하도록 판독기로부터 RF 신호들을 수신하기 위한 안테나들을 포함할 수 있다. 그러나 이러한 안테나들의 사용은 디바이스들의 크기를 증가시키고 제조 복잡성이 증가시키며 이에 따라 그의 애플리케이션들을 제한할 수 있다. 또한 이러한 안테나들은 장애 포인트를 도입하여 덜 견고한 디바이스들을 초래할 수 있다. CC-태그들은 안테나를 사용하는 것이 아니라, 그의 임피던스를 변경함으로써 판독기에 의해 제공되는 RF 신호와 상호작용하며, 이는 판독기에 의해 생성된 전기장에 영향을 미치고 이는 차례로, 판독기에 의해 검출된다. 이러한 임피던스 변화들이 변조될 때, 데이터(예컨대, CC-태그의 식별자)를 제공하기 위해 이 변조가 디코딩될 수 있다.

"0.075 x 0.075mm² Ultra-Small 7.5 ㎛ Ultra-Thin RFID-Chip Mounting Technology"(Hideyuki Noda 및 Mitsuo Usami, 978-14244-2231-9/08, 2008 IEEE, 2008 Electronic Components and Technology Conference, 페이지 366 내지 370)는 안테나를 포함하는 소형 RFID 칩들의 제조를 설명한다. 그러나, 특히 이러한 RFID 칩들의 대규모 제조는 기술적인 어려움들을 제공하며, 이는 제조 프로세스의 수율을 감소시키고 장애율들을 증가시킬 수 있다.

"Powder RFID Chip Technology"(Mitsuo Usami, Hitachi, Ltd., 978-1-4244-2342-2/08, 2008 IEEE, 페이지 1220 내지 1223)는 다른 소형 RFID 태그 및 그 제조 방법을 설명하며, 이는 재차 RFID 칩 상에 배치된 안테나 구조를 요구한다. 이는 태그의 크기를 하한으로 제한한다.

"26.6 - A 0.05x0.05mm² RFID Chip with Easily Scaled-Down ID-Memory"(Mitsuo Usami, Hisao Tanabe, Akira Sato, Isao Sakama, Yukio Maki, Toshiaki Iwamatsu, Takashi Ipposhi, Yasuo Inoue, Hitachi, ISSCC 2007/SESSION 26/NON-VOLATILE MEMORIES/26.6, 1-4244-0852-0/07, 2007 IEEE, 페이지 482 내지 483)는 고유한 IP 어드레스를 갖고 이중-표면 전극들을 사용하는 RFID 칩을 설명한다.

추가 요건은 다른 RFID 태그들이 존재하는 상태에서 RFID 태그가 판독될 수 있어야 한다는 것이다. 이는 서로 가깝게 배치되거나 적층된 다수의 별개의 아이템들에 매립될 수 있는 매우 작은 RFID 태그들에 대해 특히 어려울 수 있다.

따라서 이러한 문제들을 극복하는 용량성 커플링된 태그 및 동작의 방법이 요구된다.

금속 층(예컨대, 알루미늄 상의 금)으로 커버되는 하나의 표면 및 베어 반도체 표면인 맞은편 표면 ― 이들은 튜닝 가능한 임피던스로서 함께 작용함 ― 을 갖는, 실리콘과 같은 반도체 기판 상에 형성된 얇은(예컨대, 100 ㎛, 50 ㎛ 이하의 두께를 가짐) 용량성-커플링된 RFID 태그(CC-태그 또는 RFID 태그)가 제공된다. 반도체 기판 상의 또는 반도체 기판 내의 회로 또는 칩(예컨대, IC(integrated circuit))은 디바이스를 제어하고 통상적으로 전극들을 사용하여 CC-태그를 통해 전기장을 인가하는 외부 판독기로부터 (전기적으로) 인식되는 그의 전기적 특성들을 변동시킨다. CC-태그는 외부에서 인가된 RF 전기장에 의해 전력이 공급되며 그의 전기적 특성들(특히, 임피던스)을 변동시킴으로써 그의 존재에 응답한다. CC-태그는 판독기에 용량적으로 커플링되고 IC는 그의 전기적 특성들을 변조하여 데이터 신호를 인코딩하며, 이는 판독기에 의해 디코딩된다. 전기적 특성들은 금속 층과 맞은편 반도체 층 사이의 임피던스를 변경함으로써 변경된다.

하나 초과의 이러한 CC-태그들 또는 CC-태그들의 스택이 판독기에 의해 생성된 전기장 내에 배치될 때, CC-태그들 중 단 하나만이 응답하도록 구성된다. 예시적인 구현에서, 잔여 CC-태그들은 예컨대, 금속 표면과 맞은편 반도체 표면 사이에 단락을 적용함으로써 그들의 임피던스를 (예컨대, 정적으로) 감소시킬 수 있어서, 각각의 CC-태그들은 차례로 그리고 별개로 응답하여 RF 입력 신호를 변조함으로써 그의 출력 신호를 제공할 수 있다.

또한, 대향하는 평면 표면들을 갖는 반도체 기판(예컨대, 실리콘)을 제공하고, 평면 표면들 중 하나에 금속 층을 적용하고, (예컨대, 리소그래피 기술을 사용하여) 이 설명 전반에 걸쳐 설명된 회로(예컨대, CMOS 회로)를 다른 평면 표면 상에 또는 그 내부에 형성함으로써 용량성-커플링된 RFID 태그를 제조하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 두께(즉, 대향하는 평면 표면들 사이의 거리)는 50 ㎛(또는 25 ㎛, 100 ㎛, 또는 150 ㎛) 이하이다. 기판은 정사각형, 직사각형 또는 다른 형상일 수 있다. 바람직하게는, 기판 및 결과적인 디바이스는 폭 및/또는 길이가 50 내지 700 ㎛이다.

이러한 개념들의 애플리케이션은, 은행권(banknote)들, 비자들, 스탬프들, 공식 문서들, 홀로그램들, 호일들, 담배들 및 임의의 종류의 타바코(tobacco) 제품들(예컨대, 표준 담배들 및 전자 담배들), 병들, 라벨들, 식품, 식품 패키징, 정제(tablet)들, 및 다른 제약 제품들(그의 코팅 및 패키징을 포함함) 및 이러한 작고 미크론의 얇은 용액들을 요구하는 다른 유형들의 패키징을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)한다. CC-태그는 이러한 아이템들에 본딩되거나 매립될 수 있다.

이전에 설명된 배경에 반하여 그리고 제1 양상에 따르면, 용량성 커플링된 RFID(radio frequency identification) 태그(예컨대, CC-태그)가 제공되며, 이 태그는,

제1 평면 표면 및 제1 평면 표면으로부터 멀리 떨어진 제2 평면 표면을 갖는 반도체 기판;

반도체 기판의 제1 평면 표면 상에 형성된 금속 패드;

반도체 기판 상에 형성되고 금속 패드 및 반도체 기판의 제2 평면 표면에 전기적으로 연결되는 회로를 포함하고, 회로는 금속 패드와 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 임피던스를 변동시킴으로써 인코딩된 데이터 신호를 제공함으로써 RF(radio frequency) 입력 신호에 응답하도록 구성된다. 일 측이 금속 패드를 제공하고 다른 측이 반도체 표면을 갖는 것은 반도체 표면이 기판에 의해 제공됨에 따라 제조의 복잡성을 (예컨대, 각각의 측 상에 금속 패드들을 가질 수 있는 CC-태그들보다) 감소시키면서, 맞은편 표면들이 표면들 사이의 디바이스 임피던스를 변경함으로써 변동될 수 있는 커패시턴스를 제공하도록 허용한다. 평면 표면들은 예컨대, 태그의 기능에 영향을 미치지 않으면서 평평하거나 (예컨대, 태그가 부착되어 있는 오브젝트의 형상을 수용하기 위해) 만곡될 수 있다.

바람직하게는, 데이터 신호는 RF 입력 신호를 변조하기 위해 금속 패드와 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 임피던스의 변동에 의해 인코딩될 수 있다. 이는 RF 입력 신호가 디바이스에 전력을 공급하는데 사용되고 판독기에 의해 디코딩될 수 있게 한다.

바람직하게는, RF 입력 신호는 외부 판독기에 의해 제공될 수 있다.

유리하게는, 회로는 추가로 RF 입력 신호에 의해 전력이 공급되도록 구성된다.

유리하게는, 회로는 추가로, RF 입력 신호 내에서 인코딩된 신호를 디코딩하도록 구성될 수 있고 추가로 데이터 신호는 디코딩된 신호에 대한 응답으로 제공된다. 회로는 RF 입력 신호에 의해 생성된 전력을 짧은 시간 동안 저장하기 위해 소량의 전력 스토리지(예컨대, 커패시터)를 선택적으로 포함할 수 있다.

선택적으로, 회로는 RF 입력 신호의 주파수, 진폭 및/또는 위상 또는 임의의 전기적 특성을 변동시킴으로써 RF 입력 신호를 변조한다.

선택적으로, 회로는 반도체 기판의 제2 평면 표면 상에 형성되거나 내부에 매립될 수 있다.

선택적으로, 회로는 금속 패드와 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이에 단락 회로를 적용함으로써 금속 패드와 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 전기 임피던스를 변동시키도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 금속 패드의 외측 표면과 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 거리는 50 ㎛ 이하이다. 이는 CC-태그의 두께로서 설명될 수 있다. 두께는 대안적으로 예컨대, 10 ㎛, 25㎛, 100 ㎛ 또는 150 ㎛ 이하일 수 있다. CC-태그는 예컨대, 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다.

선택적으로, 회로는 추가로, (예컨대, 동일한 유형의) 하나 이상의 추가 용량성 커플링된 RFID 태그들의 존재를 검출하고 이에 응답하여 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성될 수 있다. 이는 신호들의 충돌을 방지하고 한 번에 판독기의 범위 내에 단 하나의 CC-태그만 가질 필요 없이 다수의 CC-태그들이 순차적으로 판독될 수 있게 한다.

선택적으로, 회로는 금속 패드와 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이에 단락 회로를 적용함으로써 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성될 수 있다. 이는 효과적으로 "오프" CC-태그(들)를 판독기에게 (전기적으로) 비가시적이 되게 한다.

선택적으로, 회로는 하나 이상의 추가 용량성 커플링된 RFID 태그들이 그의 데이터 신호를 제공할 때까지 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성될 수 있다.

선택적으로 회로는 추가로, (즉, 데이터 신호들의) 충돌-방지 프로토콜에 따라 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 충돌-방지 프로토콜은 미리 결정된 응답 순서에 따라, 하나 이상의 용량성 커플링된 RFID 태그들 간의 협상된 응답 또는 난수 생성기에 따라, 하나 이상의 용량성 커플링된 RFID 태그들 간의 통신들에 기초할 수 있다. 이러한 충돌-방지 프로토콜은 CC-태그들 간의 직접 통신들에 의존하지 않을 수 있고 오히려 판독기를 통하거나 통신들에 전혀 의존하지 않을 수 있다.

선택적으로, 제1 평면 표면은 제2 평면 표면과 평행할 수 있다. 표면들이 커패시턴스를 발생시킨다면, 다른 구성들이 사용할 수 있다.

선택적으로, 용량성 커플링된 RFID 태그는 가요성이다. 이는 대략 CC-태그의 폭 또는 길이의 굽힘 반경을 포함할 수 있다. 따라서, CC-태그는 손상의 위험이 적은 가요성 아이템에 부착되거나 매립될 수 있다.

선택적으로, 용량성 커플링된 RFID 태그는 금속판을 더 포함할 수 있다. 이는 판독기의 전극을, 판독기를 향하지 않는 태그의 측에 커플링할 수 있다. 따라서 이는 태그의 반대 측들 상의 판독기 전극들에 대한 필요성을 회피한다.

선택적으로, 용량성 커플링된 RFID 태그는 태그와 금속판 사이에 본딩된 절연체를 더 포함할 수 있다.

선택적으로, 절연체는 태그의 금속 패드에 본딩될 수 있다. 본딩은 접착제 또는 다른 적합한 방법에 의해 행해질 수 있다.

선택적으로, 절연체는 반도체 기판의 제2 평면 표면에 본딩될 수 있다.

선택적으로 금속판은 만곡될 수 있다. 따라서, 금속판은 아이템, 예컨대, 원통형 또는 구형 아이템에 따를 수 있다.

선택적으로, 금속판은 금속 패드 및/또는 반도체 기판의 적어도 하나의 에지를 넘어 연장될 수 있다.

제2 양상에 따르면, 임의의 이전의 청구항에 따른 용량성 커플링된 RFID 태그가 매립되어 있는 아이템이 제공된다.

선택적으로, 아이템의 표면은 용량성 커플링된 RFID 태그의 제1 평면 표면과 평행하거나 실질적으로 평행하다. 이는 평평한 평면 및/또는 가요성 오브젝트들에 대해 유용하다.

선택적으로 아이템은 종이로 형성되고, 플라스틱 재료로 형성될 수 있고 은행권, 여권, ID 카드, 세금 스탬프, 담배, 전자 담배, 라벨, 정제(예컨대, 제약 제품), 음료 캡슐, 커피 캡슐, 차 캡슐 및/또는 법적 문서이다.

제3 양상에 따르면, 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들과 통신하는 방법이 제공되며, 이 방법은,

RF(radio frequency) 입력 신호를 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들에 인가하는 단계;

복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 하나의 임피던스를 변동시킴으로써, 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 하나에 의해, 인가된 RF 입력에 응답하는 단계 ― 임피던스를 변동시키는 것은 데이터 신호를 인코딩함 ― ;

복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 하나의 임피던스의 변동에 의해 야기되는 RF 입력 신호의 변동을 검출하는 단계 ― 변동은 데이터 신호를 인코딩함 ― ;

RF 입력 신호의 변동으로부터 데이터 신호를 디코딩하는 단계를 포함하고,

복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 응답하지 않는 용량성 커플링된 RFID 태그들은, 하나의 용량성 커플링된 RFID 태그들이 그의 임피던스를 변동시키는 동안, 그들의 임피던스를 감소시킨다. 위에서 언급된 CC-태그들을 판독하는 다른 방법들이 사용될 수 있다.

선택적으로, RF 입력 신호의 변동은 주파수, 진폭 및/또는 위상의 변동일 수 있다.

바람직하게는, 방법은 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 어느 하나가 그의 임피던스를 변동시킴으로써 라디오 주파수에 응답하는지를 결정하기 위해 충돌-방지 프로토콜을 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.

선택적으로, 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들은 중첩하여 적층되거나 그렇지 않으면 서로 근접하여 로케이팅될 수 있다.

제4 양상에 따르면, 컴퓨터 상에서 실행될 때 컴퓨터로 하여금, 위에서 설명된 방법들을 수행하게 하는 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

제5 양상에 따르면, 위에서 설명된 바와 같은 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체가 제공된다.

제6 양상에 따르면, 시스템이 제공되며, 이 시스템은,

위에서 설명된 하나 이상의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 임의의 것; 및

RF 신호 생성기 및 데이터 신호를 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하는 판독기를 포함한다.

선택적으로, 판독기는,

태그의 금속 패드 및/또는 반도체 기판과 정렬되도록 구성된 제1 전극; 및

금속 패드 및/또는 반도체 기판의 적어도 하나의 에지를 넘어 연장되는, 금속판의 일부와 정렬되도록 구성된 제2 전극을 더 포함할 수 있다. 이 시스템은 예컨대, 기판 또는 금속 패드 중 하나 또는 둘 모두를 넘어 연장되는 금속판을 갖는 태그를 통합할 수 있다.

선택적으로, 금속판은 캔, 주석, 커피 캡슐, 차 캡슐 또는 음료 캡슐의 금속 패키지로부터 형성될 수 있다. 따라서, 디바이스의 제조가 단순화될 수 있고, 금속 아이템들에 대해 보다 효과적으로 태그가 사용되고 적용할 수 있다.

선택적으로, 제1 전극 및/또는 제2 전극은 만곡될 수 있다. 따라서, 전극들은 예컨대, 원통형 또는 구형 오브젝트(예컨대, 담배 또는 전자 담배)에 따를 수 있다.

위에서 설명된 방법들은 컴퓨터를 동작시키기 위한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터-판독 가능 매체 상에 저장될 수있다.

(예컨대, 집적 회로 내에서 구현되는) 컴퓨터 시스템은 프로세서 또는 프로세서들(예컨대, 로컬, 가상 또는 클라우드-기반), 이를테면, CPU(Central Processing unit) 및/또는 단일의 GPU(Graphics Processing Unit) 또는 GPU들의 모음을 포함할 수 있다. 프로세서는 소프트웨어 프로그램의 형태의 로직을 실행할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 휘발성 및 비-휘발성 저장 매체를 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 매체는 로직 또는 프로그램 명령들을 저장하기 위해 포함될 수 있다. 시스템의 상이한 부분들은 네트워크(예컨대, 무선 네트워크들 및 유선 네트워크들)를 사용하여 연결될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 예컨대, UNIX, Windows(RTM) 또는 Linux와 같은 적절한 운영 체제를 포함할 수 있다.

위에서 설명된 임의의 특징은 본 발명의 임의의 특정 양상 또는 실시예와 함께 사용될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.

본 발명은 다양한 방식으로 실시될 수 있으며, 실시예들은 이제 단지 예로서 그리고 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 판독기에 의해 판독되는 용량성-커플링된 RFID 태그의 개략도를 도시한다.
도 2는 판독기에 의해 판독되는 도 1의 복수의 용량성-커플링된 RFID 태그들의 개략도를 도시한다.
도 3은 판독기에 의해 판독되는 추가 용량성-커플링된 RFID 태그의 개략도를 도시한다.
도 4는 판독기에 의해 판독되는 추가 용량성-커플링된 RFID 태그의 개략도를 도시한다.
도 5는 담배 또는 전자 담배(또는 다른 오브젝트)에 적용된, 도 1 내지 도 4의 임의의 용량성-커플링된 RFID 태그들 및 판독기들을 포함하는 시스템의 개략도를 도시한다.
도 6a는 담배 또는 전자 담배에 적용될 때 도 5의 용량성-커플링된 RFID 태그의 단면도를 도시한다.
도 6b는 판독기 전극들과 함께 도 6a의 담배 또는 전자 담배의 개략도를 도시한다.
도 7은 판독기에 의해 판독되는 추가의 복수의 용량성-커플링된 RFID 태그들(각각은 아이템에 부착됨)의 개략도를 도시한다.
도면들은 단순함을 위해 예시되며 반드시 실척대로 그려진 것은 아니라는 것이 주의되어야 한다. 유사한 특징들에는 동일한 참조 번호들이 제공된다.

예시적인 구현에 따르면, 용량성 커플링된 태그(CC-태그)는 단일 IC(integrated circuit)에 기초한 RFID(radio-frequency identification system) 이다. 일반 애플리케이션들에서, 집적 회로는 저항기들, 커패시터들, 다이오드들, 트랜지스터들 등과 같이(그러나 이에 제한되지 않음) 금속 층들을 통해 연결되는 전자 컴포넌트들을 통합하기 위해 상이한 단계들을 통해 기능화되는(functionalized) 단일 측을 갖는 단-결정 실리콘 조각이다.

이러한 컴포넌트들의 작은 크기로 인해, 작은 와이어들 또는 프로브들로 연결되기에 충분히 큰 여러 "패드들" 또는 금속 층들의 존재를 사용하여 집적 회로에 대한 전기적 연결이 제공된다. 이러한 "패드들"은 일반적으로 집적 회로의 기능화된 측 상에 배치된다.

집적 IC의 후방 측은 일반적으로 접지 기준에 연결되며 전자 레벨에서는 특별한 관심을 나타내지 않는다. 본 CC-태그에서, IC의 기능화된 측 상에 하나의 큰 금속 패드가 배치되고 디바이스의 후방 측은 제2 패드를 제공한다. 이 구조는, 디바이스가 정밀한 포지셔닝 또는 각도 배향에 대한 어떠한 필요도 없이 표면 상에 자유롭게 포지셔닝될 수 있게 하고, 디바이스는 CC-태그가 표면 상에 침착되는 측에 관계없이 기능할 수 있다. 이 중요한 특징은 침착 프로세스를 단순화하고 관련된 비용들을 감소시킨다.

IC는 CMOS(complementary MOS) 기술(즉, 실리콘-기반 기술)을 사용하여 형성될 수 있다. 동일한 실리콘 기판 상에 n-형 및 p-형 MOS 둘 모두가 존재하기 때문에 "래치-업"으로서 알려진 잘 알려진 효과가 발생할 수 있다. 이는 CMOS 구조에 본질적으로 존재하는 기생 사이리스터(parasitic thyristor)로 인해 야기될 수 있으며, 이는 예기치 않은 전압 스파이크에 의해 트리거되고 디바이스의 전력 공급기의 양의 및 음의 접촉들 사이에 단락 전도를 생성할 수 있다. 이 효과는 일반적으로 기판 상에 추가 접지 접촉들을 배치함으로써 감소된다. 이 효과는 후방-측 패드(즉, 반도체)로부터 나오는 RF(radio frequency) 신호의 존재로 인해 CC-태그들과 관련하여 훨씬 더 강해질 수 있으며, 이는 IC의 가상 접지에 연결될 수 있다. 이 효과를 회피하기 위해, 추가 접지 접촉들이 MOS 트랜지스터들에 근접하여 배치될 수 있다. 대안적으로, 예컨대, 갈륨 비소, 그래핀, 게르마늄 및 실리콘 탄화물과 같은 다른 반도체들이 사용될 수 있다.

이 예시적인 CC-태그에서, 집적 회로의 후방-측(즉, 플레인 반도체 기판)은 잠재적인 전기 패드로서 사용되고, 기능화된 표면의 최상부(맞은편 측) 상의 제2 대형 패드에 가깝게 배치된다. 이 예에서, 구조는 얇은 판(제1 표면 및 맞은편 표면을 가짐)의 형태를 취한다. 이 시스템은 최상부 상에 하나의 패드 그리고 바닥 상에 하나의 패드 ― 이들은 애드-훅 개발 판독기로부터 커패시터 판들로서 사용될 수 있음 ― 를 갖는 집적 회로로 구성된다(또는 임의의 특정 방향에 의존하여 반대로).

판독기는 판독기와 태그 사이의 전기적 연속성을 요구하지 않고 변조된 전기장(용량성 커플링)을 통해 CC-태그와 통신할 수 있다.

표준 RFID 태그들은 신호 전달을 최적화하기 위해 송신 주파수에서 튜닝된, 튜닝 커패시터 및 안테나로서 작용하는 인덕터로 구성된 그의 입력 스테이지를 갖는다. 대조적으로, CC-태그들은 입력 스테이지에 커패시터만을 제공한다. 커패시턴스들은 고주파수에서 숏-컷 거동(short-cut behaviour)을 제공하고: 이 거동이 가시적인 컷-오프(cut-off) 주파수는 커패시터 자체의 값 및 회로의 기생 저항의 값에 의존한다. 이 접근법은 커패시터 그 자체의 정밀한 튜닝에 대한 필요성 없이 숏-컷 거동을 제공하기 위해 커플링 커패시터들이 "충분히 높기"만 할 것을 요구하기 때문에 중요한 이점을 제공한다. 이는 침착 단계에서 프로세스 파라미터 변동에 대한 의존도를 훨씬 낮게 한다.

동일한 이유로, CC-태그들은 동시에 상이한 주파수들에서도 작동할 수 있으며 일반적으로 높을수록 좋다. (아래에서 보다 상세히 설명되는) 도면들에 도시된 솔루션은 다음과 같은 여러 이점들을 제공한다:

- 태그는 제조가 매우 간단하고 저렴하며 매우 견고하다. 이는 표준 집적 회로 기술에 따라 쉽게 제조될 수 있다.

- 이는 태깅될 아이템에 대한 특별한 정렬이 필요하지 않으며, 이는 결국 제조의 복잡성 및 비용을 감소시킨다.

- CC-태그는 또한, 그것이 태그들 및 판독기에 대한 충돌-방지 프로토콜을 구현할 때, 스택에 있을 시에 판독될 수 있다.

CC-태그들은 50 ㎛ 미만으로 얇아져서 은행권들, 공식 및 정부 문서들, 세금 스탬프들, 비자들, 홀로그램들뿐만 아니라 임의의 상품들, 종이 등의 임의의 패키징과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 다양한 애플리케이션들에 인클로징될 수 있는 초박 및 가요성 태그를 초래한다.

도 1은 태그 판독기(20)에 의해 에너자이징되고(energised) 판독되는 용량성 커플링된 태그(10)(CC-태그)의 개략도를 도시한다. 태그 판독기(20)는 RF(radio frequency) 신호를 생성함으로써 전기장(70)을 제공하는 전극들(30)을 포함한다. 이 RF 신호는 용량성-커플링된 태그(10)에 의해 변조 및 검출될 수 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 용량성 커플링된 태그(10)의 상부 또는 최상부 표면은 금속인 전극(40)을 갖는다. 용량성-커플링된 태그(10)의 맞은편 또는 바닥 표면은 맨 상태(bare)로 남겨지고 반도체 전극 표면(50)을 형성한다. 용량성-커플링된 태그(10)의 반도체 기판의 표면 상에 또는 그 내부에 회로(즉, 집적 회로)(60)(이 도면에서 상세히 도시되지 않음)가 있다. 전기장(70)은 판독기(20)의 전극들(30) 사이에서 화살표들에 의해 예시된다. 금속은 알루미늄, 구리, 금, 은 또는 별개의 금속 층들의 조합(예컨대, 알루미늄 상의 금)일 수 있다. IC는 금속 패드를 갖지 않는 CC-태그(10)의 표면(즉, 반도체 패드 표면) 상에 또는 그 내부에 제조될 수 있다. 바람직하게는, 표면들은 평행하고 평면이다.

도 2는 도 1에 도시된 것과 동일한 형태로 이루어진 복수의 용량성-커플링된 태그들(10)의 추가 개략도를 도시한다. 재차, 판독기(20)는 용량성-커플링된 태그들(10) 각각을 판독하기 위해 그의 전극들(30) 사이에 전기장을 인가한다. 이 도면은 도면을 단순화하기 위해 각각의 CC-태그(10)에 부착된 어떠한 아이템들 또는 기판들도 도시하지 않지만, 그것은 존재할 것이다. 도 7은 스택에서 각각의 CC-태그(10)에 부착된 태깅될 아이템들을 포함하는 등가 어레인지먼트를 도시한다. CC-태그들(10)은 판독기에 의해 판독되기 위해 완벽히 정렬될 필요는 없다는 것에 주의한다.

판독기(30)의 전극들 사이에 하나 초과의 CC-태그들(10)이 존재할 때, CC-태그들(10) 중 전부가 아닌 하나는 입사 RF 입력 신호를 변조함으로써(즉, 데이터 신호를 제공하기 위해 자체 임피던스를 변경함으로써) 그에 응답한다. 잔여 CC-태그들은 선택적으로, 예컨대, 그의 패드들(금속 및 반도체 표면들)을 단락시킴으로써 그의 임피던스를 감소시킬 수 있다. 이는 이 잔여 CC-태그들을 판독기에게 비가시적으로 만든다. 제1 CC-태그가 그의 데이터 신호를 제공했으면, 제1 CC-태그는 입력 RF 신호의 변조를 중지하고 자체 패드들을 단락시킨다. 그 후, 다른 CC-태그는 위에서 설명된 바와 같이 입력 RF 신호를 변조함으로써 그에 응답한다. 모든 CC-태그들이 그의 데이터를 제공할 때까지 프로세스가 계속된다. 따라서 CC-태그들은 신호 강도를 감소시키지 않고 중첩하여 적층될 수 있다.

별개의 CC-태그들은 어느 것이 신호에 응답할 것인지를 결정하기 위해 서로 통신할 수 있다. 이는 각각의 태그의 송신에 대해 상이한 시간들을 초래하는 랜덤 지연을 생성할 수 있는 충돌-방지 알고리즘을 사용하여 달성될 수 있다. 대안적으로, 어떠한 통신도 요구됨 없이, 각각의 CC-태그는 상이한(예컨대, 랜덤) 지연 후에 입력 RF 신호에 응답할 수 있으며, 이는 임의의 2개의 CC-태그들이 동시에 응답할 위험을 실질적으로 감소시킨다(실제 송신 시간은 지연 시간들에 비해 짧을 수 있음).

패드들을 단락시키는 것은, 트랜지스터 또는 트랜지스터들이 예컨대, 온/오프 스위치로서 작용하도록 그의 상태를 "차단됨"으로부터 "포화"로 변경함으로써 달성될 수 있다.

추가 대안적인 구현들이 사용될 수 있다. 이들은 다음 대안들 또는 이점들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.

· CC-태그들(10)은 안테나, 정렬 또는 특정 포지셔닝 없이 초박형 구조들에 또는 그의 표면(이를테면, 종이 시트들, 은행권들, 홀로그램들, 스탬프들 등) 상에 매립될 수 있다.

· CC-태그들(10)은 판독기와의 어떠한 금속 접촉도 요구하지 않는다. RF(Radio Frequency) 신호는 심지어 절연된 층들 ― 얇게 (1mm 미만) 제공되면 ― 을 통해 판독기로부터 CC-태그(10)로 이동할 수 있다.

· CC-태그(10)는 판독기가 판독 거리 내에 있을 때 판독기로부터 전력을 드로우할 수 있다. CC-태그(10)는 최상부 전극과 바닥 전극 사이의 임피던스를 변조함으로써 응답할 수 있다(온/오프 스위칭).

· CC-태그(10)는 회로 공진에 대해 작동하지 않고 주파수 디튜닝(detuning) 이슈들을 겪지 않고 이에 따라 생산 파라미터 변동들에 훨씬 더 견고하다.

· CC-태그들(10)은 이들이 스택으로 정렬되면, 스택에 있는 동안 판독될 수 있거나, 또는 얇은 구조 상에 배치된 추가 금속 층을 사용하여 용량성-커플링될 수 있다.

· CC-태그들(10)은 2개 이상의 태그들이 동시에 판독기와 통신하는 것을 회피하기 위해 충돌-방지 솔루션이 장착될 수 있다.

· CC-태그들(10)은 스택에서 판독될 때, 다음 절차를 따를 수 있다:

특정 시간(충전 시간) 동안 판독기로부터 전력 공급 및 데이터를 수신한다.

태그가 응답하기로 되어 있는 경우, 태그는 판독기와 통신하기 위해 그의 임피던스를 변조할 수 있다.

태그가 응답하지 않기로 되어 있는 경우, 태그는 판독기 신호가 응답하도록 타겟팅되는 태그를 통과할 수 있게 하기 위해 그의 출력 임피던스를 저 레벨(스위치 온)로 감소시킬 수 있다.

CC-태그들(10)이 스택에 있는 동안 판독될 때, 이들은 전기적으로 서로 "직렬"이다. 이는, 스택에 걸리는 전압이 스택의 엘리먼트들의 수로 나눠진다는 것을 의미한다. 판독기는 동작하기에 충분한 전압 또는 전력을 각각의 CC-태그(10)에 제공하기 위해 적응형 전압(Adaptive Voltage)을 제공할 수 있다. 이는 예컨대, 모든 CC-태그들이 에너자이징될 수 있도록 하는 레벨로 인가된 전기장(예컨대, 전압 및/또는 전력)을 증가시키는 것을 수반할 수 있다. CC-태그(10)는 판독기 전극들 사이에 임의의 배향으로 배치될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 예컨대, 제1 전극은 위 또는 아래일 수 있고 제2 전극은 아래 또는 위일 수 있다. 스택에 배치된 상이한 CC-태그들(10)은 어느 한 배향으로 배치될 수 있으며, 이는 동일한 스택 내의 CC-태그들(10)에 대해 상이할 수 있다.

앞의 예들은 태그 또는 일련의 태그들이 2개의 판독기 전극들(예컨대, 판독기의 부분) 사이에 "클램핑"되거나 바람직하게는 근접하게 배치되는 CC-태그 판독 기술을 설명한다. 이 접근법은 C-태그(10)가 로케이팅되는, (도 3 도시된 바와 같은) 종이, 은행권들 등과 같은 얇은 구조와 같은 태깅될 아이템들에 대한 특별한 적용성을 갖는다.

추가의 예시적인 구현에서, "단일-측" 판독이 사용될 수 있다. 이 예시적인 구현은 판독기 전극들을 아이템의 양 측에 배치할 필요성을 회피하고 이에 따라 더 크거나 두꺼운 오브젝트들과 함께 사용될 수 있다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이 아이템 상의 CC-태그 뒤에 추가 금속 층(예컨대, 알루미늄, 구리, 은 또는 금과 같은 적합한 도체)을 추가함으로써 달성된다. 도 4는 아이템의 최상부 측 상에 포지셔닝되는 CC-태그를 도시하지만, CC-태그는 아이템 아래 또는 측 상에 또한 포지셔닝될 수 있다. 이 예시적인 구현과 함께 사용되는 CC-태그는 이전에 설명된 것과 동일하거나 실질적으로 유사할 수 있다.

금속 층은 적어도 일 방향으로 CC-태그(10)의 범위를 넘어 연장되거나 오버랩된다. 재차 2개의 전극들이 판독기와 함께 사용된다. 전극 #1은 오브젝트 상의 CC-태그(10)(및 금속 층의 부분) 위에 포지셔닝된다. 전극 #2는 CC-태그(10)를 실질적으로 회피하도록 포지셔닝되지만, 금속 층의 다른 부분과 정렬되거나 그 위에 있으며, 이 금속 층의 다른 부분은 CC-태그(10)와 정렬되지 않거나 그 아래에 CC-태그(10)가 있지 않다. 따라서 전극들은 아이템의 동일한 측 상에 배치될 수 있지만, CC-태그(10)와 용량성 커플링을 허용한다. 즉, 판독기, CC-태그(10) 및 아이템은 제1 판독기 전극과, 그 다음 (예컨대, 제1 전극 바로 아래의) CC-태그(10)와, 연속 금속 층과, 그 다음 태깅될 아이템의 상태로 배열된다. 제2 판독기 전극은 제1 전극에 인접하며, 제2 전극과 아이템 사이에 동일한 금속 층이 있다. 예시적인 구현에서, CC-태그(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 금속 층 상에 배치되고 금속 층을 실질적으로 커버하는 절연체 층(예컨대, 중합체 또는 다른 유전체)에 매립되거나 부분적으로 매립될 수 있다. 절연체 층(또는 그의 일부)은 CC-태그(10)와 금속 층 사이에서 직접적일 수 있다.

CC-태그(10)의 여러 예시적인 사용들이 위에서 설명된다. 추가 예는 전자 또는 e-담배들, 음료 캡슐들 등과 같은 소모품들에서 (위에 설명된 임의의 유형의) CC-태그(10)의 사용이다. 도 5는 그의 예시적인 구현을 도시하며, CC-태그(10)가 e-담배의 일 부분(예컨대, 타바코 플러그 또는 스틱(510)과 같은 교체 가능한 부분)에 통합되고 판독기(또는 예에서 판독기 전극(550))가 e-담배(540)의 다른 부분에 배치된다. 따라서 판독기는 올바른 또는 합법적인 교체 부품이 존재하는지를 검증할 수 있다.

이 예에서, 전도성 전극은 종이, 예컨대, e-담배의 외부 종이 상에 인쇄되거나 그에 통합될 수 있으며, CC-태그(10)는 중공 아세테이트 튜브 또는 중합체 필름 필터에 통합된다. 판독기 전극 또는 전극들(550)은 e-담배 케이스 팁(배출기 측)에 통합될 수 있다. 판독기 전자 장치는 예컨대, e-담배의 기존 제어 전자 장치와 동일한 볼륨에 통합될 수 있다.

도 5의 예시적인 시스템에서, 전극들(520)은 또한 타바코 플러그(510) 상에 배치될 수 있다. 그러나 CC-태그(10)는 또한 이러한 외부 전극들 없이도 동작할 수 있다. 인쇄 회로 보드(505)는 판독기 전극들(550) 및 연관된 접촉들(530)이 판독기와 (예컨대, RF 통신을 사용하여) 커플링될 수 있도록 시스템의 다양한 컴포넌트들을 장착하는 데 사용될 수 있다. 시스템의 이들 부분들은 케이스(580)에 하우징될 수 있고 컴퓨터 또는 마이크로프로세서(560)와의 데이터 및 전력 연결을 제공하기 위해 (예컨대, USB 커넥터(570)를 사용하여) 전기적으로 커플링될 수 있다.

도 6a는 그러한 CC-태그(10)가 담배 또는 전자 담배(또는 다른 원통형 오브젝트)(605)의 경우에 어떻게 형성될 수 있는지를 보다 상세히 도시한다. 이 도면은 금속 백플레인 또는 금속판(620)이 전자 담배(605)(예컨대, 실린더)의 만곡된 표면을 어떻게 따르는지 그리고 절연 층(610)이 CC-태그(10)로부터 이 금속판(620)을 어떻게 분리하는지를 개략적으로 예시한다. 이 도면은 또한 전자 담배(605) 및 CC-태그(10)를 둘러싸는 판독기의 전극(630)을 도시한다.

도 6b는 (도 4에 도시된 것과 유사한 금속 후방 전극 또는 백플레인 금속 층과 더불어) 그러한 CC-태그(10)가 담배 또는 전자 담배(605)를 둘러싸는 링-형상 금속 판독기 전극들(550, 550') 내에서 어떻게 판독될 수 있는지를 개략적으로 예시한다. 이러한 전극들은 위에서 설명된 것들과 유사한 방식으로 동작한다.

이러한 CC-태그들(10)(즉, 단일 측 또는 인접한 전극 판독기들에 의해 판독될 수 있는 것들)은 라벨들, 패키징, 홀로그램들, 코팅들(예컨대, 정제 코팅들), 다른 제약 제품들 및 불규칙하거나 평평하지 않은 아이템들과 같은 아이템들에 적용될 때 더 쉽게 판독될 수 있다. 도 6b는 하나의 판독기 전극(550')이 금속판(620)을 커버하지만 남은 CC-태그(10)를 커버하지 않고 다른 판독기 전극(550)이 남은 CC-태그(10)를 커버하도록 금속판(620)이 CC-태그(10)의 금속 패드 및/또는 기판을 넘어 어떻게 연장되는지를 도시한다. 따라서 금속판은 신호들을 CC-태그(10)의(즉, 판독기 전극들이 로케이팅되는 위치에 대해 그의 다른 또는 맞은편 측 상의) 원거리 또는 맞은편 전극에 용량성으로 커플링한다.

도 5, 도 6a 및 도 6b는 이 설명 전반에 걸쳐 설명된 특정 CC-태그(10)와 함께 도시되지만, 유사한 구성(즉, 전극 구성)은 상이한 용량성-커플링된 태그들과 함께 사용될 수 있다.

예시적인 구현에서, 금속판은 대신에 태그가 적용되는 아이템 또는 오브젝트의 일부 또는 전부로부터 형성될 수 있다. 예컨대, 오브젝트는 금속 또는 호일 캡슐, 캔, 주석 또는 제품이 인클로징되어 있는 카턴(carton)일 수 있다. 아이템은 예컨대, 일회용이거나 재사용 가능할 수 있다. 이것은 알루미늄 몸체를 가진 음료, 커피 또는 차 캡슐일 수 있다. 이러한 예들에서, 아이템 자체(또는 적어도 금속 용기)는 금속판과 동일한 기능을 갖고 CC-태그(10)의 어느 한 측에서 전극에 대한 필요성을 회피하도록 판독기 전극들 중 하나에 용량성으로 커플링되고 전도성 아이템들에 적용될 때 CC-태그(10)의 사용을 또한 개선할 수 있다.

해결된 문제는 예컨대, 대용량 제조를 위해 용량성 칩 및 전극으로 구성된 용량성 태그와 타바코 스틱의 통합이다.

용량성 태그의 후방 전극은 종이 내에 통합될 수 있으며, 이는 (예컨대, 금속 도체의 인쇄 또는 인터-리싱(inter-leasing)에 의해) 타바코 스틱 주위에 감기고, 전극의 최상부 상에 용량성 칩을 스탬핑하고(대안적으로 더 큰 홀딩 강도를 위해 추가 접착제를 이용함), 용량성 칩(CC-태그)을 제 포지션에 홀딩하기 위한 마우스 피스 페이퍼로 어셈블리를 롤-오버(roll over)한다.

이러한 어셈블리는 담배 또는 e-담배 타바코 스틱들의 현재 제조 프로세스들에 통합된다는 이점을 갖는다.

대안적으로, 후방 전극은 중공 아세테이트 튜브, 셀룰로오스 아세테이트 마우스피스에 또는 중합체 필름 필터 냉각기 주변에 통합할 수 있다(아래 참조). 그 후, 용량성 칩(즉, 전반에 걸쳐 설명된 임의의 CC-태그)은 나열된 3개의 컴포넌트들 중 하나에 스탬핑될 수 있다. 칩의 포지션은 그 후 타바코 스틱 주위에 감겨진 종이에 의해 유지될 것이다.

대안적으로 그리고 중공 아세테이트 튜브, 셀룰로오스 아세테이트 마우스피스, 중합체 필름 필터 냉각기 및 종이 주위 중 하나에의 전극의 통합 외에도, 제2 전극은 마우스피스를 위한 호흡 종이(resp. paper)인, 타바코 스틱 주위에 감긴 종이 내에 통합될 수 있는 반면, 제2 전극은 바람직하게는 제1 전극을 부분적으로만 커버한다. 이러한 구성에서, 제1 전극은 용량성 칩(CC-태그)의 후방 전극에 접촉하거나 그에 근접하고, 제2 전극은 용량성 칩의 최상부 전극에 접촉하거나 그에 근접하여, 용량성 태그(CC-태그)의 개선된 판독 감도로 이어진다.

당업자에 의해 인지될 바와 같이, 위의 실시예의 세부사항들은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변동될 수 있다.

예컨대, CC-태그들 및 판독기들은 표준 ISM(industrial, scientific and medical) 라디오 대역 주파수들(즉, 입력 RF 신호의 주파수)을 사용하여 동작될 수 있다. 동작 주파수는 예컨대, 13.56 MHz(또는 10MHz 내지 15MHz)일 수 있다. CC-태그들은 (즉, 데이터 신호들의 충돌을 회피하기 위해) 별개의 주파수들에서 동작할 수 있다. 판독기는 예컨대, 상이한 주파수들을 스캔할 수 있다.

위의 실시예들의 특징들에 대한 다수의 조합들, 수정들 또는 변경들은 당업자에게 용이하게 명백해질 것이며 본 발명의 부분을 형성하는 것으로 의도된다. 일 실시예 또는 예와 관련하여 구체적으로 설명된 특징들 중 임의의 것은 적절한 변경들을 가함으로써 임의의 다른 실시예에서 사용될 수 있다.

Claims

용량성 커플링된 RFID(radio frequency identification) 태그로서,
제1 평면 표면 및 상기 제1 평면 표면으로부터 멀리 떨어진 제2 평면 표면을 갖는 반도체 기판;
상기 반도체 기판의 제1 평면 표면 상에 형성된 금속 패드;
상기 반도체 기판 상에 형성되고 상기 금속 패드 및 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면에 전기적으로 연결되는 회로를 포함하고,
상기 회로는 상기 금속 패드와 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 임피던스를 변동시킴으로써 인코딩된 데이터 신호를 제공함으로써 RF(radio frequency) 입력 신호에 응답하도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항에 있어서,
상기 금속 패드와 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 임피던스의 변동에 의해 인코딩되는 상기 데이터 신호는 상기 RF 입력 신호를 변조하는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 RF 입력 신호는 외부 판독기에 의해 제공되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 추가로 상기 RF 입력 신호에 의해 전력이 공급되도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 추가로, 상기 RF 입력 신호 내에서 인코딩된 신호를 디코딩하도록 구성되고, 추가로 상기 데이터 신호는 상기 디코딩된 신호에 대한 응답으로 제공되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 상기 RF 입력 신호의 주파수, 진폭 및/또는 위상을 변동시킴으로써 상기 RF 입력 신호를 변조하는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 상에 형성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 상기 금속 패드와 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이에 단락 회로를 적용함으로써 상기 금속 패드와 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 전기 임피던스를 변동시키도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 패드의 외측 표면과 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이의 거리는 100 ㎛ 이하인,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 추가로, 하나 이상의 추가 용량성 커플링된 RFID 태그들의 존재를 검출하고 이에 응답하여 상기 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제10 항에 있어서,
상기 회로는 상기 금속 패드와 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면 사이에 단락 회로를 적용함으로써 상기 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제10 항 또는 제11 항에 있어서,
상기 회로는 상기 하나 이상의 추가 용량성 커플링된 RFID 태그들이 그의 데이터 신호를 제공할 때까지 상기 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제10 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로는 추가로, 충돌-방지 프로토콜에 따라 상기 데이터 신호의 제공을 중단하도록 구성되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제13 항에 있어서,
상기 충돌-방지 프로토콜은 미리 결정된 응답 순서에 따라, 상기 하나 이상의 용량성 커플링된 RFID 태그들 간의 협상된 응답 또는 난수 생성기에 따라, 상기 하나 이상의 용량성 커플링된 RFID 태그들 간의 통신들에 기초하는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 평면 표면은 상기 제2 평면 표면과 평행한,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용량성 커플링된 RFID 태그는 가요성인,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속판을 더 포함하는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제17 항에 있어서,
상기 태그와 상기 금속판 사이에 본딩된 절연체를 더 포함하는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제18 항에 있어서,
상기 절연체는 상기 태그의 금속 패드에 본딩되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제18 항에 있어서,
상기 절연체는 상기 반도체 기판의 제2 평면 표면에 본딩되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제17 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속판은 만곡되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제17 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속판은 상기 금속 패드 및/또는 상기 반도체 기판의 적어도 하나의 에지를 넘어 연장되는,
용량성 커플링된 RFID 태그.
제1 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 따른 용량성 커플링된 RFID 태그가 내부에 매립되어 있는 아이템.
제23 항에 있어서,
상기 아이템의 표면은 상기 용량성 커플링된 RFID 태그의 제1 평면 표면과 평행한,
아이템.
제23 항 또는 제24 항에 있어서,
상기 아이템은, 종이로 형성되고, 플라스틱 재료로 형성되고, 은행권(bank note), 담배, 전자 담배, 라벨, 정제(tablet), 제약 제품들, 음료 캡슐, 커피 캡슐, 차 캡슐, 금속 용기, 홀로그램, 여권, ID 카드, 세금 스탬프(tax stamp) 및/또는 법적 문서인,
아이템.
복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들과 통신하는 방법으로서,
RF(radio frequency) 입력 신호를 상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들에 인가하는 단계;
상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 하나의 임피던스를 변동시킴으로써, 상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 상기 하나에 의해, 상기 인가된 RF 입력에 응답하는 단계 ― 상기 임피던스를 변동시키는 것은 데이터 신호를 인코딩함 ― ;
상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 하나의 임피던스의 변동에 의해 야기되는 상기 RF 입력 신호의 변동을 검출하는 단계 ― 상기 변동은 상기 데이터 신호를 인코딩함 ― ;
상기 RF 입력 신호의 변동으로부터 상기 데이터 신호를 디코딩하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 응답하지 않는 용량성 커플링된 RFID 태그들은, 상기 하나의 용량성 커플링된 RFID 태그들이 그의 임피던스를 변동시키는 동안, 그들의 임피던스를 감소시키는,
복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들과 통신하는 방법.
제26 항에 있어서,
상기 RF 입력 신호의 변동은 주파수, 진폭 및/또는 위상의 변동인,
복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들과 통신하는 방법.
제26 항 또는 제27 항에 있어서,
상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들 중 어느 하나가 그의 임피던스를 변동시킴으로써 상기 라디오 주파수에 응답하는지를 결정하기 위해 충돌-방지 프로토콜을 사용하는 단계를 더 포함하는,
복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들과 통신하는 방법.
제26 항 내지 제28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들은 중첩하여 적층되는,
복수의 용량성 커플링된 RFID 태그들과 통신하는 방법.
컴퓨터 상에서 실행될 때 상기 컴퓨터로 하여금, 제26 항 내지 제29 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제30 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체.
시스템으로서,
제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 용량성 커플링된 RFID 태그; 및
RF 신호 생성기 및 상기 데이터 신호를 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하는 판독기를 포함하는,
시스템.
제32 항에 있어서,
상기 용량성 커플링된 RFID 태그는 제22항에 따르며, 상기 판독기는,
상기 태그의 금속 패드 및/또는 반도체 기판과 정렬되도록 구성된 제1 전극; 및
상기 금속 패드 및/또는 상기 반도체 기판의 적어도 하나의 에지를 넘어 연장되는, 상기 금속판의 일부와 정렬되도록 구성된 제2 전극을 더 포함하는,
시스템.
제33 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 만곡되는,
시스템.
제33 항 또는 제34 항에 있어서,
상기 금속판은 캔, 주석, 커피 캡슐, 차 캡슐 또는 음료 캡슐의 금속 패키지로부터 형성되는,
시스템.