KR20220163400A - 전자 시스템의 xrf 마킹 및 xrf 마크를 판독을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 명세서에는 XRF 판독가능 마크를 생성하는 방법, XRF 판독가능 마크 및 이를 포함하는 구성요소가 개시되었다. 이 방법은 하나 이상의 화학 원소의 특정 상대 농도를 갖는 XRF 마킹 조성물을 제공하는 단계 및 XRF 판독가능 마크의 다중층 구조를 제작하는 단계를 포함한다. 상대 농도는 XRF 여기 방사선에 의한 XRF 마킹 조성물의 조사에 응답하여 선택되며, XRF 마킹 조성물은 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 신호를 방출한다. 다중층 구조를 제조하는 단계는 XRF 여기 방사선 및/또는 XRF 배경에 대해 높은 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소로 감쇠층을 구현하는 단계; 및 상기 XRF 마킹 조성물을 포함하는 마킹층을 구현하는 단계를 포함한다.

Description

전자 시스템의 XRF 마킹 및 XRF 마크를 판독을 위한 방법 및 시스템

본 발명은 XRF(X-Ray Fluorescence) 분야에 관한 것으로, 특히 전자 시스템의 XRF 마킹에 관한 것이다.

본 발명은 (본 명세서에서 OBOC(One Board One code) 코딩 시스템/스킴으로도 지칭되는) 통합된 마킹/코딩 시스템/스킴에 의해, 전자 시스템과 같은 복합 시스템의 상보적(호환적) 구성요소를 마킹하는 신규한 기술을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 맞춤형 전자기기의 브랜드 보호 및/또는 인증을 제공하고 및/또는 의료 디바이스(및 특히 착용가능한 의료 디바이스) 내의 전자 구성요소의 법적 책임을 제공하고 및/또는 가상 서비스 또는 제품과 물리적 운영 시스템 간의 연결(예를 들어 개인 데이터와 스마트 의복 간의 연결)에 대한 가교적 법적 책임을 제공하기 위해 기본적으로 매립된(embedded) 기본적인 Id(전자 시스템의 구성요소의 물리적 마킹)를 활용/사용하는 것을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예에서, 복합 전자 시스템은 회로 보드(예를 들어, 인쇄 회로 보드(PCB) 및/또는 가요성 회로)와 같은 복수의 구성요소를 갖는 집적 회로 뿐만 아니라, 프로세서 및/또는 컨트롤러 및/또는 회로의 다른 칩 및 트랜지스터, 데이터 입력/출력/통신 요소(예로서, RF 및/또는 안테나 모듈), 센서 모듈(예로서, 관성 센서, 카메라, 마이크로폰 뿐만 아니라 온도 및/또는 압력 및/또는 자기장 센서와 같은 기타 센서), 사용자 인터페이스 모듈(예로서, 스크린, 키패드) 및/또는 (예로서, 회로 보드를 통해) 시스템의 다른 전자 구성요소에 전자적으로 연결되는 복합 전자 시스템의 다른 전자 구성요소와 같은, 회로 보드 상에 전자적으로 연결/장착되는 전자 구성요소를 포함하는 임의의 시스템일 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 복합 시스템은 하나의 구성요소는 칩의 집적 회로 다이인 전자 칩일 수 있고 제 2 구성요소는 다이가 캡슐화되는 시스템(칩)의 패키징일 수 있다. 또한 대안적으로 또는 추가로, 복합 전자 시스템은 예를 들어 복합 시스템의 동작을 수행하기 위해 함께 구성되고 동작 가능한 하나 이상의 개별 구성요소(이 경우 별개의 디바이스일 수 있음)를 포함하는 분산 시스템일 수 있다. 예를 들어 복합 전자 시스템은 건강 모니터링/치료 컨트롤러 디바이스 및 건강 모니터링/치료 컨트롤러에 연결 가능한 상보적인 스마트 착용가능 제품 디바이스(스마트 의복)와 같은 전자 시스템(예로서, 전자 제어 시스템)을 포함할 수 있으며, 이것에 의해 (예를 들어 연관/연결된 적절한 센서를 활용하여) 건강 컨트롤러 디바이스가 사용자의 상태를 모니터링하도록 구성될 수 있고 스마트 착용가능 제품은 예를 들어 소정의 재료를 사용자의 피부에 사용함으로써 및/또는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 압력을 가함으로써 사용자에게 치료를 제공하도록 건강 컨트롤러 디바이스로부터의 신호에 응답하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 스마트 착용가능 디바이스는 사용자의 측정 가능한 건강 파라미터를 측정하는 (예를 들어, 온도 및/또는 혈압 및/또는 발한 속도 및/또는 사용자의 임의의 다른 측정 가능한 건강 파라미터를 측정) 센서로서의 역할을 할 수 있으며, 건강 컨트롤러 디바이스는 스마트 착용가능 디바이스로부터의 신호에 응답할 수 있고 예를 들어 (사용자 및/또는 다른 엔티티와의 통신을 통해) 적절한 경고를 발행하고/하거나 다른 치료 제공 모듈(예로서, 심장 박동기, 인슐린 주입기 및/또는 다른 치료 제공 모듈)을 동작시킴으로써 사용자에게 치료 제공을 개시하도록 구성되고 동작 가능하다.

일반적으로, 복합 전자 시스템은 임의의 수의 상보적(호환 가능한) 구성요소를 포함할 수 있으며, 이것의 전부 또는 일부는 본 발명의 OBOC 코딩 방식으로 마크될 수 있다. 그러나 명확성을 위해, 그리고 본 발명의 범위를 제한하지 않고 아래의 설명에서 본 발명의 OBOC 방식에 의해 마크된 시스템의 2개의 제 1 및 제 2 상보적(호환 가능한) 구성요소만이 종종 논의되고 예시된다.

본 발명의 OBOC 마킹 기술에 따르면, 복합 전자 시스템의 적어도 2개의 상보적/호환 가능한 구성요소는 XRF 기술에 의해 판독 가능한 유사한 - 및/또는 일치하는 - 및/또는 대응하는 - XRF 시그니쳐일 수 있는 상보적인 XRF 시그니쳐를 각각 운반/인코딩하도록 코딩된 각각의 XRF 식별 가능한 마킹 조성물에 의해서 마크된다. 상보적인(유사한/일치하는/대응하는) 시그니쳐의 XRF 마킹에 의해서 마크된 제 1 및 제 2 상보적/호환 가능한 구성요소는 예를 들어: (i) 복합 시스템의 전자 회로 보드 및 그에 장착/접속된 적어도 하나의 전자 구성요소; 및/또는 (ⅱ) 복합 전자 시스템의 패키징(예로서, 칩 패키징) 및 그의 집적 회로(예로서, 다이); 및/또는 (ⅲ) 유선 또는 무선으로 서로 접속될 수 있는 복합 시스템(예로서, 컨트롤러 디바이스 및 스마트 착용가능 의복)의 제 1 및 제 2 분리된 모듈/디바이스를 포함할 수 있다.

이와 관련하여 유사한 시그니쳐라는 표현은 본 명세서에서 복합 시스템의 두 구성요소의 XRF 마킹의 XRF 스펙트럼 응답이 그의 적어도 사전 결정된 부분(예로서, 적어도 하나의 스펙트럼 부분)에서 유사한 경우, 및/또는 이것이 유사한 마킹 조성물을 나타내는 경우를 특별히 지정하도록 사용된다. 이를 위해, 유사한 XRF 시그니쳐는 시그니쳐를 전달하는 각각의 XRF 신호가 방출된 각 기판의 활성 XRF 반응성 마커 원소의 유사한 농도와 관련될 수 있지만, XRF 마킹이 적용되는 기판의 효과(재료 및/또는 텍스처) 및/또는 마킹이 기판에 적용되는 기술로 인해 상이한 실제 XRF 스펙트럼을 가질 수 있다. 일치하는 시그니쳐라는 표현은 본 명세서에서 소정의 사전 결정된 공식/제약조건에 기초하여 XRF 시그니쳐가 상보적인지 여부(예를 들어, 연관된 외부 참조 데이터를 사용할 필요 없이 시그니쳐 간에 매칭이 존재하는지 여부)를 결정하도록 XRF 시그니쳐를 처리함으로써 시그니쳐 간의 일치가 결정될 수 있는 경우를 특별히 지정하도록 사용된다. 이러한 의미에서, 유사한 시그니쳐는 일치 제약조건이 둘 사이에 동일한 일치하는 시그니쳐의 특정한 경우이다. (시그니쳐를 숫자 값으로 변환한 후에) 시그니쳐 간의 일치를 결정하기 위한 다른 방법은 예를 들어 시그니쳐의 합이 사전 결정된 체크섬 값에 이르는지 여부를 확인하는 것이다. 대응하는 XRF 시그니쳐라는 표현은 본 명세서에서 (예로서, 시그니쳐 간의 대응 관계를 정의하는 룩업 테이블(LUT)과 같은 참조 데이터를 활용하는) 임의의 적절한 기술에 의해서 시그니쳐 간의 대응 관계가 검증될 수 있는 경우를 지정하는 데에 사용된다. 이를 위해, 일치하는 시그니쳐는 일반적으로 시그니쳐 간의 사전 결정된 관계에 의해 일치가 결정되는 대응하는 시그니쳐의 특정 경우이므로, 외부 참조 데이터를 사용할 필요가 없다.

본 발명의 마킹 기술 및 코딩 시스템은 맞춤형 전자기기(주문형 IC) 및 개인화된 전자 구성요소를 제조하는 데에 활용될 수 있다. 예를 들어, 스마트 의복(예로서, 의료용)에 매립된 회로의 코드와 의복 자체는 개인과 연관된 코드로 마크될 수 있다. 이러한 스마트 의복은 예를 들어 (예로서, 의료 처방전과 같이) 의학적 증상이 있는 사람을 위해 맞춤 제작될 수 있으며 XRF 마킹를 맞춤 의복이 올바른 사람에게 공급되었는지 확인하는 데에 사용될 수 있다.

XRF 마킹는 아래의 목적을 위해 사용될 수 있다:

● 회로 보드 및 다양한 구성요소가 마크될 수 있는 위조 방지 조치. 특히 XRF 마킹는 조립 중에 회로 보드 상에 조립될 구성요소가 '정품'이고 원래의 제조업체에 의해 제조된 것인지 확인하는 데에 사용될 수 있다. 본 발명의 이러한 양태는 공급자 및 최종 사용자 모두를 위한 진위성 및 보안 수단을 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 회로 보드를 받으면 이 마킹을 사용하여 다양한 구성요소의 소스 또는 유형을 인증할 수 있다. 또한, 이 마킹은 사용자로 하여금 (예로서, 수리 또는 업그레이드를 위해) 회로의 소유권을 양도하고 회로가 변경되지 않았음을 검증할 수 있는 능력을 가지며, 예를 들어 사용자는 교체된 구성요소가 없음을 확인할 수 있고 승인된 구성요소만이 설치되었음을 확인할 수 있다. 또한, 이 마킹은 구성요소가 회로 보드 상의 '올바른' 위치에 조립되었는지 확인하는 데에 사용될 수 있다.

● 구성요소 제조업체는 자신의 구성요소의 무단 거래를 방지하기 위해 이러한 마킹을 이용하여 구성요소가 '올바른' 목적지에 도달하는지를 확인할 수 있다.

● 마킹이 공급 및 생산 활동의 제어와 관련된 정보를 포함할 수 있는 공급 체인 관리 및 공급 체인 전환 제어가 가능하다. 예를 들어, 현재 생산 단계의 마킹을 제공하는 공급 및/또는 생산의 서로 다른 단계에서 다수의 마킹 조성물이 적용될 수 있다.

● 스마트 의복(착용가능 디바이스) 제조업체는 의복(착용가능 대상) 중 하나 또는 둘 모두에 이러한 마킹을 사용할 수 있으며, 의복에 조립/부착되는 회로 및 전자 구성요소가 정품이고 호환 가능하다. 특히, 이러한 마킹은 의료 목적으로 사용되는 스마트 착용가능 대상에서 매우 중요할 수 있고(예로서, US 2016/0022982 참조). 여기서 의복과 회로 보드 모두 일반적으로 특별한 속성을 가지며(예를 들어, 의복은 전도성 실을 포함할 수 있음) 고품질이어야 한다.

마킹 조성물은 단일 위치에서 또는 대안적으로 다른 시설에서 회로 보드 및 구성요소에 적용될 수 있다. 예를 들어, PCB 구성요소의 XRF 마킹은 인증된 제조업체의 시설에서 적용될 수 있다. 이들 마킹은 구성요소의 출처를 인증하는 회로 보드의 조립 시설에서 판독될 수 있다.

전체 회로 및 그의 구성요소는 동일한 조성물/동일한 XRF 시그니쳐/코드 단어에 의해서 마크될 수 있다. 대안적으로, 다양한 부품 또는 구성요소가 동일한 XRF 시그니쳐/코드의 서로 다른 코드 단어에 의해서 마크될 수 있다. 예를 들어, 구성요소의 XRF 시그니쳐는 (예를 들어 회로 유형, 조립 날짜, 목적지 또는 회로가 전달될 클라이언트를 나타내는) 회로 보드 전체와 연관된 정보를 포함하는 접두사 및 (구성요소의 유형, 제조업체, 제조 날짜 등의) 구성요소와 연관된 정보를 포함하는 접미사를 포함할 수 있다.

마킹과 연관된 코딩 시스템은 또한 마킹 위치의 구성이 코드의 일부를 구성하도록 회로 보드 및/또는 단일 구성요소 상의 서로 다른 위치에 국부적인 마킹을 포함할 수 있다. 즉, 마킹의 특정 위치는 마킹과 연관된 코드 단어 내에 통합될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일부 실시예에서 마킹을 판독하기 위한 방법/시스템(예로서, XRF 판독기)은 (이미저 및/또는 이미지 인식 수단과 같이) (마크된 회로 보드 상의) 마크된 구성요소 상의 마킹 위치를 식별 및 결정하며, (i) 마킹에서 얻은 XRF 신호; 및 (ⅱ) 마크된 구성요소의 마킹 위치 모두에 기초하여 마킹으로부터 판독된 코드 단어를 결정하기 위한 동작 수단을 포함한다.

공급 체인을 제어하기 위해(예로서, 비승인된 공급 체인 전환을 제어하기 위해) (각각 서로 다른 XRF 시그니쳐를 갖는) 다수의 마킹 조성물이 XRF 마킹의 판독이 회로 조립과 관련된 정보를 제공하도록 공급 체인 또는 조립 라인을 따라 여러 위치에서 회로 보드에 적용될 수 있다.

회로 보드 또는 그 구성요소에 적용되는 XRF 마킹 조성물은 보드 또는 그 구성요소의 전기적 또는 자기적 특성을 방해하지 않는다. 또한 XRF 마킹 조성물은 다른 범례 마킹 및 로고가 마킹 조성물의 적용에 의해 영향을 받지 않도록 회로 보드의 외형을 변경하지 않게 구성될 수 있다(예로서, 이것은 자체적으로 투명할 수 있고/있거나 구성요소의 마크된 기판 재료 내에 보이지 않게 매립될 수 있다).

또한, 마킹 조성물은 착용가능 제품 및 의료용, 피트니스 및 운동뿐 아니라 패션 및 라이프스타일에도 사용되는 스마트 의복에 포함될 수 있는 가요성 회로에도 적용될 수 있다. 예를 들어 생체역학적 데이터를 측정하는 스마트 신발, 외부 온도에 적응하는 스마트 의복 및/또는 심박수, 피부 수분 및 피부 온도와 같은 생체 측정 지표를 측정하는 센서를 포함하는 의복이다. 스마트 의복은 또한 심정지 시 심장에 전기 충격을 전달하는 것과 같은 치료 목적으로도 사용될 수 있다.

스마트 의복은 특수 재료 및 직물(예로서, 통기성 직물 또는 전도성 실을 포함하는 직물)로 구성될 수 있으며 서로 다른 제조업체들에 의해 제조될 수 있다.

이러한 경우 마킹 조성물은 가요성 회로(예로서, 가요성 회로 보드)와 직물 모두에 적용되어 두 구성요소를 모두 인증할 수 있다. 또한, 마킹은 적절한 XRF 시그니쳐 또는 코드로 마크된 직물 및 연관된 회로만이 함께 조립/결합될 수 있는 공급 체인의 제어 및 품질 관리에 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 광범위한 양태에 따르면, 적어도 제 1 및 제 2 전자 구성요소를 포함하는 복수의 구성요소를 포함하는 전자 시스템이 제공된다. 제 1 전자 구성요소는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여 제 1 XRF 시그니쳐를 갖는 제 1 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 1 XRF 마킹 조성물을 포함한다. 제 2 전자 구성요소는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여 제 2 XRF 시그니쳐를 갖는 제 2 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 2 XRF 마킹 조성물을 포함한다. 제 1 및 제 2 XRF 마킹은 각각 제 1 전자 구성요소의 제 1 XRF 시그니쳐가 제 2 전자 구성요소의 제 2 XRF 시그니쳐에 대응하도록 구성됨으로써 상기 제 1 및 제 2 전자 구성요소가 각각 상기 전자 시스템의 호환 가능한 부품이라는 검증을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 광범위한 양태에 따르면, 적어도 제 1 및 제 2 전자 구성요소를 포함하는 전자 시스템의 구성요소의 호환 가능성을 검증하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은:

- 전자 시스템과 아마도 연관된 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소를 제공하는 단계;

- XRF 여기 방사선으로 제 1 및 제 2 구성요소를 조사하는 단계;

- 상기 제 1 및 제 2 구성요소로부터의 상기 조사에 응답하여 방출된 하나 이상의 XRF 응답 신호를 검출하는 단계;

- 상기 제 1 및 제 2 구성요소 상의 제 1 및 제 2 XRF 마킹 조성물과 각각 연관된 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐를 식별하기 위해 하나 이상의 XRF 응답 신호를 처리하는 단계;

- 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐의 식별 시에, 상기 제 1 및 제 2 시그니쳐를 처리하여 이들 간의 대응 관계를 결정하고, 상기 대응 관계에 기초하여 전자 시스템에 대한 상기 제 1 및 제 2 구성요소의 호환 가능성을 검증하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다양한 실시예 및 구현에서 시스템의 마크된 구성요소는 XRF 마킹이 적용되는 서로 다른 기판을 각각 포함할 수 있음에 주목해야 한다. 따라서 서로 다른 기판의 서로 다른 구성요소에 대해 수행된 XRF 측정을 교정할 필요성이 존재할 수 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 광범위한 양태에 따르면, 하나 이상의 기판 재료에 적용된 XRF 마킹의 XRF 측정을 교정하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 다음을 수행하는 것을 포함한다:

- 다양한 기판 재료의 샘플을 포함하는 복수의 샘플 및 다양한 기판 재료 상의 서로 다른 농도의 XRF 마커 원소의 다양한 XRF 마킹 조성물을 제공하는 단계;

- XRF 마킹 원소와 연관된 소정의 에너지 범위(들)의 광자를 나타내는 초당 카운트(CPS) 값을 각 샘플에 대해 결정하기 위해 XRF 분석기에 의해 특정 기판 재료의 복수의 샘플을 조사하는 단계;

- 상기 기판 재료에 적용된 XRF 마커의 측정에 사용하기 위한 교정 데이터 XRF를 결정 및 저장함으로써 상기 교정 데이터가 복수의 샘플 내의 XRF 마킹 원소의 사전 결정된/사전에 알려진 농도를 각 샘플로부터 획득된 상응하는 CPS와 연관시키는 데이터를 포함한다. 이러한 경우, 교정 데이터는 각각의 샘플로부터 획득된 CPS에 기초하여 마킹의 코드 단어를 결정하는 데에 사용될 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 교정 절차는 사전 결정된 특정 마킹 조성물이 적용된 (예로서, 알려진 재료 및 가능한 알려진 텍스처를 갖는) 사전 결정된 기판의 샘플에서 얻은 XRF 응답 스펙트럼(예로서, CPS)을 결정하고, 마크된 기판과 연관된 코드 단어로서의 XRF 응답, 즉 사전 결정된 마킹 조성물에 의한 사전 결정된 기판의 마킹을 기록하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우에, (아마도 마크되는 대상 상의 마킹 위치와 같은 추가 정보와 함께 갖는) XRF 응답 스펙트럼 자체는 해당 사전 결정된 기판 상에/안에 있는 동안 해당 사전 결정된 마킹과 연관된 코드 단어를 나타낼 수 있다. 즉, 이러한 경우 코드 단어는 마킹 원소의 농도/상대 농도와 관련이 없고 이를 직접적으로 나타내지 않지만, 기판의 특성 및 마킹 적용 기술과 연관되고 이에 의해 영향을 받으며, 즉 고유한 XRF 시그니쳐가 사전 결정된 "판독" (여기) 방사선에 대한 마크된 기판의 결합된 반응에 의해 형성된다. 예를 들어, 많은 유사한 대상/기판(즉, 동일한 기술로 생산되고 동일하거나 매우 유사한 재료 조성 및 레이아웃을 갖는 대상)이 동일한 참조/교정 XRF 시그니쳐와 연관될 수 (식별 가능할 수) 있다. 이러한 시그니쳐는 대상(또는 테스트 대상) 중 하나에 마킹을 적용하고 그로부터의 XRF 응답을 판독함에 따라 참조로서의 역할을 하도록 저장되는 것으로 결정된다.

또한 소정의 구현에서 이 방법은 해당 기판 재료의 XRF 측정의 SNR을 최적화하는 XRF 파라미터의 최적화된 세트를 결정하기 위해 서로 다른 XRF 파라미터를 갖는 XRF 조사를 적용함으로써 수행되는 SNR 최적화 단계를 수행하며, 선택적으로 상기 최적화된 XRF 파라미터 세트를 교정 데이터에 저장하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가의 또 다른 실시예에 따르면, 대상을 조사하고 대상에 적용된 마킹 조성물의 스펙트럼 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 응답 신호를 검출하기 위한 XRF 분석기; 및 스펙트럼 XRF 시그니쳐와 상기 XRF 마킹 원소가 포함된 상기 대상의 XRF 마킹 원소의 농도 사이의 대응 관계를 나타내는 교정 데이터와 연관된 시그니쳐와 교정 모듈을 포함하는 XRF 판독기가 제공된다. 시그니쳐와 교정 모듈은 교정 데이터에 기초하여 상기 대상에서 XRF 마킹 원소의 농도를 결정하기 위해 상기 스펙트럼 XRF 시그니쳐를 이용하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 광범위한 양태에 따르면 XRF 판독가능 마크로서, 하나 이상의 화학/원자 원소(일반적으로 복수의 화학/원자 원소)의 특정 상대 농도를 갖는 XRF 마킹 조성물을 포함하고; 상기 상대 농도는 XRF 여기 방사선에 의한 XRF 마킹 조성물의 조사(irradiation)에 응답하여 선택되고, XRF 마킹 조성물이 상기 XRF 판독가능 마크와 연관된 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 신호를 방출한다. XRF 판독가능 마크는 기판(예를 들어, XRF 여기 방사선에 의한 상기 조사에 응답하여 XRF 배경 클러터(background clutter)의 방출과 연관된 XRF 반응성 기판) 상에 배치하도록 구성되고 동작 가능하다. XRF 판독가능 마크는:

- 상기 XRF 여기 방사선 및 상기 XRF 배경 클러터 중 적어도 하나에 대한 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함하는 감쇠/마스크 층; 및

- 상기 XRF 마킹 조성물을 포함하는 마킹층을 포함하며; 그리고

XRF 판독가능 마크는 XRF 판독가능 마크의 감쇠/마스크 층이 기판과 XRF 판독가능 마크의 마킹층 사이의 중간에 있도록 (즉, 사이에 개재/위치되도록) 상기 기판 상에 배치되도록 지정된다.

일부 실시예에서, XRF 판독가능 마크의 사전 결정된 XRF 시그니쳐는 소정의 임계값을 초과하는 조사에 대한 상기 응답의 하나 이상의 스펙트럼 피크에 의해서 특징지어지며, 이것에 의해 하나 이상의 스펙트럼 피크는 마킹층의 XRF 마킹 조성물에 의해 기여되는 적어도 하나의 스펙트럼 피크를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 스펙트럼 피크는 감쇠층의 하나 이상의 원소에 의해 기여되는 적어도 하나의 스펙트럼 피크를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 사전 결정된 XRF 시그니쳐는 소정의 임계값을 초과하는 조사에 대한 응답의 하나 이상의 스펙트럼 피크에 의해 특징지어진다. XRF 반응성 기판으로부터의 XRF 배경 클러터는 또한 소정의 임계값 위의 적어도 하나의 스펙트럼 피크를 포함하고, 감쇠/마스크 층은 XRF 배경 클러터의 적어도 하나의 스펙트럼 피크의 강도(intensity)를 제거하거나 적어도 억제함으로써 상기 XRF 판독가능 마크가 기판 위에 배치되는 동안 XRF 판독가능 마크의 상기 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 판독하는 것을 가능하게 한다.

일부 실시예에서, 감쇠층은 마킹층의 영역보다 넓은 영역에 걸쳐 확장하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 감쇠층은

≥ 1/2를 만족하는 파라미터로 구성되고, 여기서 x*ρ는 (공중/컬럼 밀도로도 알려진) 적어도 감쇠층의 면적 밀도이며 μ _s 는 감쇠층의 원자 요소 구성의 평균 질량 흡수 계수이다. 일부 실시예에서, 감쇠층은

≥ 1을 만족하는 파라미터로 구성된다.

일부 실시예에서, 감쇠층 내의 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 적어도 45의 원자 번호를 갖는다. 예를 들어, 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 납(Pb)을 포함한다.

일부 실시예에서, 감쇠층 내의 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 적어도 하나의 스펙트럼 영역에서 실질적인 XRF 응답과 연관된다. 이를 위해 실질적인 XRF 응답은 XRF 판독가능 마크의 사전 결정된 XRF 시그니쳐의 일부일 수 있다.

본 발명의 또 다른 광범위한 양태에 따르면,

- 기판 재료; 및

- XRF 여기 방사선에 의한 XRF 판독가능 마크의 조사에 응답하여 상기 구성요소를 나타내는 XRF 시그니쳐를 갖는 XRF 신호를 방출하도록 구성된 XRF 판독가능 마크를 포함하는 구성요소(예로서, 대상 또는 전자 구성요소)가 제공되고;

기판은 금속성 원자 원소를 포함하는 XRF 반응성 기판일 수 있으며, XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답한 XRF 배경 신호의 방출과 연관될 수 있다. 따라서 XRF 판독가능 마크는 마킹층 및 감쇠층을 포함하여 위에 기술되었고 아래에서 보다 자세히 기술될 다중층 XRF 마커로서 구성될 수 있으며, XRF 판독가능 마크의 감쇠층이 기판의 표면과 XRF 판독가능 마크의 마킹층 사이에 개재/삽입되도록 상기 기판의 표면 위에 배치된다.

본 발명의 또 다른 광범위한 양태에 따르면, 적어도 제 1 및 제 2 구성요소를 포함하는 복수의 구성요소를 포함하는 전자 시스템이 제공되며, 여기서:

- 제 1 구성요소는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여 제 1 XRF 시그니쳐를 갖는 제 1 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 1 XRF 판독가능 마크를 포함하고,

- 제 2 구성요소는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여 제 2 XRF 시그니쳐를 갖는 제 2 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 2 XRF 판독가능 마크를 포함하며;

제 1 및 제 2 XRF 판독가능 마크는 각각 제 1 전자 구성요소의 제 1 XRF 시그니쳐가 제 2 전자 구성요소의 제 2 XRF 시그니쳐에 대응하도록 구성되어, 이것에 의해 상기 제 1 및 제 2 구성요소가 각각 상기 전자 시스템의 호환 가능한 구성요소라는 검증을 가능하게 하도록 구성된다.

구성요소 중 적어도 하나(예로서, 제 1 구성요소)는: 기판 재료 및 다중층 XRF 판독가능 마크의 감쇠/마스크 층이 기판의 표면과 다중층 XRF 판독가능 마크의 마킹층 사이 중간에 있도록 기판의 표면 위에 배치되는 다중층 XRF 판독가능 마크를 포함하는 위에서 정의된 것과 같이 구성된 구성요소이다.

본 발명의 다른 추가적인 광범위한 양태에서, XRF 판독가능 마크를 생성하는 방법이 제공된다. 이 방법은:

A. (일반적으로 복수의) 하나 이상의 화학 원소의 특정 상대 농도를 갖는 XRF 마킹 조성물을 제공함으로써 XRF 여기 방사선에 의한 XRF 마킹 조성물의 조사에 응답하여 상대 농도가 선택되고, XRF 마킹 조성물이 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 신호를 방출하는 단계; 및

B. XRF 판독가능 마크의 다중층 구조를 제작하는 단계를 포함하고, 이것에 의해 제작 단계는:

- XRF 여기 방사선 및 XRF 배경 중 적어도 하나에 대한 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함하는 감쇠/마스크 층을 구현하는 단계; 및

- XRF 마킹 조성물을 포함하는 마킹층을 구현하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 감쇠층의 구현은 감쇠층의 파라미터가

≥ 1/2를 만족하도록 구성되고, 여기서 x*ρ는 적어도 상기 감쇠층의 면적 밀도(공중 또는 컬럼 밀도로도 알려짐)이며 μ _s 는 감쇠층의 원자 요소 구성의 평균 질량 흡수 계수이다.

일부 실시예에서, 감쇠층의 구현은 상기 감쇠층의 파라미터가

≥ 1을 만족하도록 한다.

일부 실시예에서, 이 방법은: XRF 여기 방사선에 의한 상기 조사에 응답하여 XRF 배경 클러터의 방출과 연관된 기판(예로서, XRF 반응성 기판) 위에 감쇠/마스크 층(예로서, 마킹층)을 제공하는 단계를 더 포함한다. 이 제공 단계는 감쇠/마스크 층이 기판과 마킹층 사이 중간에 있도록 이루어진다.

일부 실시예에서, 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소가 기판의 원소보다 높은 원자 번호를 갖는다. 일부 실시예에서, 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 납(Pb)이다.

일부 실시예에서, 감쇠/마스크 층의 구현은 기판 표면의 적어도 일부에 코팅을 적용하는 것을 포함한다. 코팅은 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 코팅은 45 이상의 높은 원자 번호를 갖는 하나 이상의 원소가 매립된 중합체 재료를 포함한다.

일부 실시예에서, 높은 원자 번호의 원소는 하나 이상의 금속성 원소를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 금속성 원소는 코팅에 앞서 중합체 재료에 상기 재료를 포함하는 유기금속 화합물 또는 산화물 또는 염 형태를 용해함으로써 중합체 재료에 매립될 수 있다. 높은 원자 번호의 원소는 중합체 재료 내에서 분산 또는 부유될 수 있다.

일부 실시예에서, 중합체 물질은 폴리아미드일 수 있다. 중합체 재료는: 분무, 브러싱, 인쇄, 주입 및 스탬핑 중 적어도 하나에 의해 표면에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 방법은: 열, 습도 및 UV 방사선 중 적어도 하나에 의한 중합체 재료의 경화를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 감쇠/마스크 층의 구현은 기판 표면의 적어도 일부에 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 침착시키는 것을 포함한다. 예를 들어 침착은 CVD 및 PVD 기술 중 적어도 하나를 활용하여 수행될 수 있다. 일부 경우에 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 액체, 고체 또는 과립 형태로 침착된다.

본 명세서에 개시된 주제사항을 보다 잘 이해하고 그것이 실제로 어떻게 수행될 수 있는지를 예시하기 위해, 이제 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 단지 비제한적인 예시로서 기술될 것이며, 도면에서:
도 1은 XRF 마킹 조성물에 의해 마크된 복수의 구성요소를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템의 블록도;
도 2a 내지 2d는 전자 시스템의 다양한 구성요소에 매립/적용되는 XRF 마킹 조성물을 포함하는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구성된 전자 시스템을 도시하는 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템의 구성요소의 호환 가능성을 검증하기 위한 방법의 흐름도;
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 시스템의 구성요소의 호환 가능성을 검증하기 위해 수행될 수 있는 방법의 흐름도;
도 5a는 실질적인 XRF 응답을 갖는 기판을 구비한 대상/구성요소(예를 들어, 전자 구성요소)와 결합된 XRF 마커의 개략도;
도 5b는 XRF 마커를 갖는 도 5a의 대상/구성요소로부터의 XRF 응답의 개략적인 그래픽 도면;
도 5c는 다양한 기판에 매립/적용된 XRF 반응성 마커 재료의 농도를 정확하게 측정할 수 있도록 XRF 분석기와 함께 사용하기 위한 교정 기술의 흐름도;
도 5d는 전자 시스템의 전자 구성요소의 호환 가능성을 검증하기 위해 본 발명의 실시예에 따라 구성된 XRF 검증 판독기의 블록도;
도 6a는 실질적인 XRF 응답을 갖는 기판을 구비한 대상/구성요소(예를 들어, 전자 구성요소)와 결합된 본 발명의 실시예에 따른, 감쇠층 및 마킹층을 포함하는 다중층 XRF 마커의 개략도;
도 6b는 다중층 XRF 마커를 갖는 도 5a의 대상/구성요소로부터의 XRF 응답의 개략적인 그래픽 도면;
도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 다중층 XRF 마크을 구현하기 위한 방법(600)의 흐름도이다.

XRF 마킹에 의해서 마크된 복수의 구성요소를 포함하는 전자 시스템(100)의 블록도를 도시한 도 1을 참조한다. 이러한 특정 예시에서, 전자 시스템(100)은 XRF에 의해 각각 마크되는 2개의 구성요소(C1 및 C2)(본 명세서에서는 아래에 제 1 및 제 2 전자 구성요소로 지칭됨)로 예시적으로 설명되며 각각의 제 1 및 제 2 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂는 XRF 시그니쳐와 연관된다. 일반적으로 XRF 마크로 마크된 2개 이상의 구성요소가 시스템(100)에 포함될 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명의 다양한 실시예에서, 구성요소(C1 및 C2)는 회로 보드 및 그에 장착된 전기 부품과 같은 전자 시스템(100)의 전자 구성요소를 포함할 수 있고, 및/또는 구성요소(C1 및 C2)는 시스템(100)을 함께 구성하는 제어 장치/디바이스 및 스마트 착용가능 디바이스와 같은 분산된 전자 시스템의 개별 디바이스를 포함할 수 있고, 및/또는 구성요소(C1 및 C2)는 전자 모듈 및 그의 케이싱/패키징/인클로저를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 다양한 실시예에서, 구성요소(C1 및 C2) 상의 제 1 및 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂는: 각 구성요소(C1 및 C2)의 브랜드, 구성요소(C1 및 C2)의 제조 세부사항(예로서 제조업체, 제조 장소, 제조 날짜, LOT 번호 등), 및/또는 구성요소(C1 및 C2)의 일련 번호와 같은 개별 구성요소의 식별 표시 중 하나 이상을 나타내는 마크일 수 있다. 따라서 XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂는 구성요소의 기본적인 식별(예로서, 이들의 일련 번호, 브랜드 및/또는 제조)을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예에서, XRF 마킹 XRFM₁ 및 XRFM₂는 서로 다른 구성요소(예를 들어, 일 구성요소는 XRF 마커가 포함되는 중합체 기판을 포함할 수 있는 반면 다른 구성요소는 XRF 마커가 포함되는 기판으로서의 역할을 하는 천연 섬유를 포함할 수 있다) 내의 서로 다른 기판 재료 내에 적용(예를 들어, 적용 및/또는 매립/혼합)된다는 점에 유의해야 한다. 이와 관련하여, 기판 및/또는 기판 재료라는 용어는 본 명세서에서 XRF 마킹 조성물을 갖는 전자 시스템의 구성요소의 베이스 재료(예로서, 매체/기판 재료)가 적용/매립됨을 나타내기 위해 사용된다. 따라서, 서로 다른 구성요소의 마킹 조성물은 마킹 조성물이 시스템의 서로 다른 구성요소에 적용될 기판에 따라 서로 다른 촉진제 및/또는 서로 다른 결합제 재료를 포함할 수 있다.

이러한 예에서 제 1 전자 구성요소(C1)는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여, 제 1 XRF 신호인 제 1 XRF 시그니쳐 XRFS₁을 방출하도록 구성된 제 1 XRF 마킹 조성물 XRFM₁을 포함한다. 제 2 전자 구성요소(C2)는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여, 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₂을 갖는 제 2 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₂를 포함한다.

본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂는 각각 제 1 전자 구성요소(C1)로부터 획득된 제 1 XRF 시그니쳐 XRFS₁이 제 2 전자 구성요소(C2)로부터의 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₂에 상응하도록 구성된다. XRF 마킹 조성물인 XRFM₁ 및 XRFM₂는 이에 따라 제 1 및 제 2 전자 구성요소가 각각 전자 시스템의 호환 가능한 구성요소(예로서, 상보적인 구성요소)인지 확인할 수 있게 하는 기본적인 식별 코드를 제공한다. 구성요소(C1 및 C2)에 매립된 원소(이후에는 방사선 조사에 반응하여 X선 형광을 방출하는 화학적 원소를 나타내는 활성 XRF 원소로도 지칭됨)와 연관된 마킹에 기초하는 기본적인 식별이 예를 들어 브랜드 보호, 맞춤형 전자기기의 인증에 사용될 수 있고/이를 촉진할 수 있으며, 이는 의료 디바이스(예를 들어 특히 착용가능 의료 디바이스) 내의 전자 구성요소에 대한 법적 책임을 제공하며, 가상 서비스 또는 제품과 물리적 운영 시스템 간의 연결(예로서, 개인 데이터와 스마트 의복 간의 연결)을 위한 가교적 법적 책임을 제공한다.

또한 도 1은 본 발명에 따른 전자 시스템(100)의 상보적/호환적 구성요소(C1 및 C2)를 마킹하는 데에 사용되는 상보적 마크 XRFM₁ 및 XRFM₂의 XRF 시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 가능한 관계를 예시하는 표 1을 도시한다. 이와 관련하여, 이 도면에는 2개의 구성요소인 C1과 C2만이 예시되었지만 시스템(100)은 표 1에 예시된 것과 유사한 마크들 간의 관계를 가진 임의의 수의 복수의 XRF 마크된 구성요소를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

보다 구체적으로, 본 발명의 소정의 실시예에서 시스템(100)의 각 구성요소(C1 및 C2) 상의 XRF 마킹 조성물 XRFS₁ 및 XRFS₂는, XRF 여기 방사선(예를 들어, X-선 또는 감마선 방사선에 의해 시스템 또는 그 구성요소를 조명함으로써 획득된 여기 방사선)에 응답하여 그로부터 방출된 XRF 신호의 제 1 및 XRF 시그니쳐 XRFS₁과 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₂ 사이의 대응이 XRF 시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 일치에 기초하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 일치가 존재하는 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂에 의해 충족되어야 하는 XRF 시그니쳐 사이의 소정의 사전 결정된 상호 관계 조건(예로서, 기능(XRFS₁, XRFS₂) < 또는 = 또는 > VALUE)을 활용/제공함으로써 일치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 표 1의 행 2에 예시된 바와 같이, 함수(XRFS₁, XRFS₂)가 시그니쳐 XRFS₁, XRFS₂의 중첩/추가라는 조건은 소정의 누적 시그니쳐 CXRFS와 동일하며, 즉 이 예에서 아래의 조건이 충족되어야만 한다:

함수(XRFS₁, XRFS₂) ≡ XRFS₁ + XRFS₂ = CXRFS.

실제로, 예를 들어 시그니쳐 간의 차이 XRFS₁ - XRFS₂가 소정의 값과 동일하거나 시그니쳐가 유사한 XRFS₁ = XRFS₂이라는 다른 상호 조건도 사용될 수 있다. 후자의 경우, 시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 일치의 특정 경우인 이들 간의 유사성이 표 1의 행 1에 예시되었다.

시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 대응 관계가 시그니쳐 간의 유사성 등과 같은 사전 결정된 조건을 활용하여 이들을 매칭함으로써 결정되는 본 발명의 실시예는, 구성요소(C1 및 C2)가 호환적/상보적인지 (예를 들어 상보적인 구성요소의 시그니쳐를 연관시키기 위해 외부 참조 데이터를 사용할 필요가 없고 그에 의해 충족되어야만 하는 사전 결정된 상호 관계 조건(예로서 유사성)만을 제공한다는 측면에서의) 그 위치에서의(in situ) 검증이 소정의 구현에서 유리할 수 있음에 유의해야 한다. 따라서 (예를 들어 도 5b에 예시된 것과 같은) XRF 검증 판독기에는 사전 결정된 조건을 저장하는 메모리가 제공될 수 있고, 시스템의 구성요소를 검사하고 그 위치에서 외부 데이터 소스에 액세스할 필요 없이 전자 시스템의 둘 이상의 구성요소가 상보적 또는 호환 가능한지 여부를 결정하기 위해 해당 조건을 사용할 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 전자 시스템에서, 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 간의 대응은 표 1의 REFERENCE-LUT와 같은 참조 데이터(예로서, 룩업 테이블(LUT))에 기초하여 결정되며, 이는 시스템(100)의 상호적/호환적 구성요소(C1 및 C2)의 XRF 시그니쳐를 연관시킨다. 이것은 도면의 표 1의 행 3에 자체 설명적인 방식으로 예시되었다. 실제로 이러한 경우 참조 데이터는 그 위치에서의 검증 동작을 가능하게 하도록 (예로서 도 5b의 것과 같은) XRF 검증 판독기의 메모리/저장소에 포함될 수도 있지만, 그러한 경우 메모리 저장소는 서로 다른 상보적 마킹을 갖는 추가의 구성요소/시스템이 출시될 때마다 업데이트되어야 할 수 있다.

일반적으로 XRF 시그니쳐라는 용어는 본 명세서에서 XRF 신호가 예상되는 스펙트럼 대역의 적어도 일부와 연관되는 (그리고 반드시 전체 XRF 스펙트럼 대역일 필요는 없는) XRF 여기 방사선에 구성요소, 예를 들어 시스템(100)의 C1 및 C2의 스펙트럼 응답의 적어도 하나의 부분/영역을 나타내도록 사용된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 관심 XRF 시그니쳐인 XRFS₁ 및 XRFS₂는 XRFM₁ 및 XRFM₂를 마킹하는 XRF로부터 획득된 전체 XRF 응답의 소정의 지정된 스펙트럼 영역에서 "숨겨질" 수 있다.

본 발명에 따른 XRF 마킹은 금속, 플라스틱, 직물을 포함하는 다양한 기판에 적용될 수 있다. 본 발명의 신규한 마킹 기술은 매우 일반적이고 마킹하는 대상(시스템(100)의 구성요소)의 재료 및 구조에 둔감하며, 따라서 전기 시스템(100)의 매우 다양한 유형 또는 구성요소(예로서, 회로 보드, 전자 구성요소 및 직물)의 진위 검증을 허용한다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 시스템의 서로 다른 구성요소의 서로 다른 유형의 기판 재료에 적용된 XRF 마킹을 정확하게 판독할 수 있게 하는 이러한 교정 기술을 선택적으로 활용하는 교정 기술 및 XRF 판독 시스템을 제공한다. 이것은 예를 들어 이하에서 추가로 기술되는 도 5a 및 5b에 예시로서 설명된다. 따라서, 본 발명의 XRF 마킹 기술은 시스템(100)에서 XRF 마킹이 적용될 수 있는 구성요소의 서로 다른 기판/재료에 둔감할 수 있다.

구성요소(대상)에 적용된 XRF 마킹(마킹 조성물으로도 지칭됨)은 일반적으로 복수의 마커 재료(본 명세서에서 "마커"로 지칭됨)를 포함하는 낮은 농도의 마킹 시스템을 포함한다. 각각의 마커는 X-선 또는 감마선 방사선에 의한 조사에 응답하여 X-선 응답 신호를 방출한다는 점에서 XRF 민감성/반응성이다.

본 발명의 소정의 실시예에서, 시스템(100)에서 사용되는 하나 이상의 마커 조성물(들)은 (본 명세서에서 XRF 반응성 마킹 원소 및/또는 활성 XRF 마커로도 지칭되는) 적어도 하나의 XRF-민감성 마커 및 (상기 마커를 대상의 적어도 표면 영역에 결합시키는 것을 허용하는, 예를 들어 결합 재료 및/또는 접착 재료인) 적어도 하나의 표면 결합 재료를 포함한다. 소정의 구현에서 적어도 하나의 마커의 농도는 0.1 내지 10,000ppm이다. 일부 실시예에서, 조성물은 구성요소 표면의 적어도 하나의 영역, 예를 들어 전기 시스템(100)의 C1 또는 C2 상에 적용하기에 적합하다.

소정의 실시예에서, 구성요소(C)1 및 C2 중 하나 이상을 마킹하는 데 사용되는 XRF 마킹 조성물은 적어도 하나의 XRF 민감성 마커, 적어도 하나의 표면 결합 물질을 포함하고, 또한 적어도 하나의 접착 촉진제 및 적어도 하나의 에칭제를 포함할 수 있다. 본 발명의 임의의 마킹 조성물 내의 마커(들) 및 결합 재료(들)의 농도 또는 양은, 시스템의 구성요소 상에 조성물을 적용한 후에 XRF 분석에 의해 측정될 수 있는 사전선택된 코드에 따라 설정될 수 있다. 일반적으로, 마킹 조성물은 0.1 내지 10,000ppm 범위 내의 농도를 갖는 하나 이상의 마커를 포함할 수 있다.

본 발명의 소정의 실시예에서, 시스템(100)의 하나 이상의 구성요소를 마킹하기 위해 사용되는 마커 조성물은 각각 서로 다른 농도 또는 형태로 존재하는 복수의 XRF 마킹 원소를 포함한다. 이것은 조합의 특정 원소뿐만 아니라 이들의 농도 또는 상대적인 농도의 스펙트럼 특성 특징을 가진 마킹 조성물의 고유한 시그니쳐를 제공하도록 사용될 수 있다.

대안적으로 또는 추가로 본 발명의 일부 실시예에서, 사용될 각각의 마킹 조성물은 (임의로 결정/설정될 수 있고 아마도 측정되지 않는 이벤트인) 마킹 원소의 소정의 (아마도 고유한) 농도로 제조된다. 그 다음, 마킹 조성물이 소정의 적용 기술(예로서, CVD, PVD 및/또는 아래에 기술되는 매립)에 의해 사전 결정된 기판(예로서, 소정의 재료 및/또는 텍스처를 갖는 샘플 기판)에 적용된 후에만 XRF 응답이 특정 기판에 적용되고 해당 기판에 대한 마킹의 코드 단어로서 XRF 응답이 설정되는 마킹으로부터 판독된다. 이러한 경우에 마킹 원소의 농도는 사전선택된 코드에 기초하여 이전에 결정되지 않고, 대신에 코드는 (임의의 농도의 마킹 원소를 포함하는) 마킹 조성물이 샘플 기판에 적용된 후에만 이후에 결정/측정된다. 다시 말해서, 여기에서 코드 단어는 마킹 조성물뿐만 아니라 이것이 적용되는 기판과도 연관되는 것으로 간주될 수 있다.

따라서, 마킹 원소의 농도 및/또는 상대 농도가 마킹의 원하는 코드 단어에 기초해 우선순위가 결정되거나 결정되지 않을 수 있지만, 일부 경우에 코드 단어는 오직 마킹 조성물에 의해 마크될 조성물의 것과 유사한 유형/재료의 대상(예로서 참조 대상/구성요소)에 적용된 원소의 소정의 (반드시 알려지지는 않은) 농도를 갖는 마킹 조성물 이후에만 결정된다. 그 다음 교정 프로세스 중에, 마크된 대상에 (예로서, 참조 대상에) 적용된 후 마킹 조성물의 XRF 스펙트럼(신호/시그니쳐)이 마킹의 코드 단어를 결정하도록 측정된다. 이는 일부 구현에서, XRF 스펙트럼/시그니쳐가 마킹 조성물의 마킹 원소 농도에 의해 영향을 받을 뿐만 아니라 마크될 대상 자체의 재료 조성물 및/또는 마킹 조성물이 대상/구성요소에 적용되는 방법에 의해서도 영향을 받을 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 구현에서 마킹의 코드 단어는 마킹 원소의 농도에 의해 영향을 받음에도 마킹 원소의 농도를 나타내지 않을 수 있고 이러한 농도로 구성되지 않을 수 있으며, 마크되는 대상의 재료, 대상에 마킹을 적용하는 방법 및 위에 나타내진 바와 같이 대상 상의 마킹 위치와 같은 추가 원소에 의해서도 영향을 받을 수 있음이 이해되어야 한다. 이를 위해, 동일한 마킹 조성물으로 마크된 두 개의 서로 다른 대상이 서로 다른 코드 단어를 산출할 수 있다.

XRF 마킹 조성물의 다른 마커에 독립적인 또는 마커 조합의 XRF 마커(들)는 금속 형태, 염 형태, 산화물 형태인 (화학적 또는 물리적 상호작용에서) 하나 이상의 XRF 마킹 원소를 포함하는 중합체, 유기금속 화합물, 또는 하나 이상의 XRF 마킹 원소를 포함하는 복합체일 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 조성물에 사용되는 표면 결합 재료는 대상의 표면에 마커를 결합하거나 결합을 촉진하는 재료이다. 적어도 하나의 표면 결합 재료는 단일 재료 또는 재료의 조합일 수 있으며, 표면 영역에 대한 임의의 성분의 마킹 조성물 또는 마커/마커 조합의 비가역적인 연결을 독립적으로 또는 조합하여 가능하게 한다. 적어도 하나의 표면 결합 재료는 당업계에 공지된 바와 같이 결합제 재료, 접착 재료, 접착 촉진제 재료, 중합체 및 예비 중합체 중 하나 이상이다. 예를 들어 일부 구현에서, 적어도 하나의 표면 결합 재료는 적어도 하나의 결합제 및 적어도 하나의 접착 촉진제이다. 대안적으로 또는 추가로, 일부 구현에서 적어도 하나의 표면 결합 재료는 독립적으로, 또는 조합하여 대상의 표면에 대한 임의의 성분의 마킹 조성물 또는 마커 재료의 결합을 촉진하는 적어도 하나의 결합제 재료 및/또는 적어도 하나의 접착 촉진제이다.

에칭제는 대상의 표면 영역에 대한 마킹 조성물의 접착성 또는 일반적으로는 선택적으로 비가역적인 연결을 향상시키기 위해 표면 개질을 야기하도록 선택된다.

아래의 표 2는 전자 시스템(100)의 다양한 구성요소를 마킹하기 위해 본 발명에 따라 사용될 수 있는 XRF 마킹의 가능한 화학적 조성물을 명시한다.

마커	결합제	접착 촉진제	에칭제
식별 가능한 XRF 시그니쳐를 가진 원소	열가소성 폴리우레탄	염소화 폴리올레핀	푸마르산
	열가소성 폴리우레탄	말레산 무수물(MAH)로 기능화된 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체	할로겐 염기 산
	폴리-에테르-우레탄	말레산 무수물로 기능화된 스티렌 에틸렌 부틸렌 블록 공중합체	카르복시산
	폴리에틸렌-테레프탈레이트	말레산 무수물로 기능화된 에틸렌 옥텐 공중합체
	폴리부틸렌-테레프탈레이트	공중합 가능한 올레핀계 단량체
	폴리비닐-아세테이트	기능화된 폴리올레핀 기능화된 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체
	에폭시-아크릴레이트	기능화된 이오노머
	에폭시	기능화된 폴리알킬렌 산화물 폴리에스테르 블록 공중합체
	우레탄	카르복시메틸 셀룰로오스의 기능화된 유도체
	아크릴레이트	디카르복실산, 디아민 및 아미노카르복실산으로부터 유도된 단독중합체 및 공중합체

금속 대상/기판을 마킹하는 데에 특히 적합할 수 있는 XRF 마킹 조성물을 포함하는 추가의 가능한 XRF 마킹 조성물이, 예를 들어 본 출원의 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참조로서 포함된 PCT 출원 번호 PCT/IL2017/050121에 기술되어 있음에 주목해야 한다. 이제 본 발명의 실시예에 따라 구성된 전자 시스템(100)을 도시하는 도 2a를 참조한다. 아래에 기술되는 본 출원서의 설명 및 모든 도면에서 유사한 구성 및/또는 기능을 갖는 유사한/동일한 요소/방법 동작을 지정하기 위해 유사한 참조번호가 사용된다는 점에 유의해야 한다.

이러한 예에서, 시스템(100)의 제 1 구성요소(C1)는 (경직성 또는 가요성 회로 보드일 수 있는) 전자 회로 보드(PCB)이고 제 2 구성요소(C2)는 회로 보드(C1) 상의 지정된 장소와 연관된 구성요소(예로서, 전자 구성요소)이다. 제 1 구성요소(C1)(회로 보드(PCB)) 상에도 장착될/장착 가능할 수 있고 XRF 마킹을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 추가의 구성요소(C3 및 C4) 또한 도면에 예시되었다.

시스템(100)의 다양한 구현에서, 제 1 마킹 조성물 XRFM₁은 다음 중 하나 이상을 사용하여 회로 보드(PCB) 내에/상에 매립된다:

(a) 제 1 마킹 조성물 XRFM₁은 제조 동안 회로 보드(PCB)에 적용된 솔더 마스크를 포함하는 중합체와 혼합될 수 있다. 예를 들어, XRF 마킹 원소를 에폭시 및 에폭시-아크릴레이트 중합체 기반 솔더 마스크, 및/또는 광이미징 가능한 솔더 마스크(LPSM) 잉크, 및/또는 흔히 LPI 또는 LPISM으로 지칭되는 액체 광이미징 가능한 솔더 마스크; 및/또는 건식 필름 광이미징 가능한 솔더 마스크(DFSM)에서 매립할 수 있다.

(b) 제 1 마킹 조성물 XRFM₁은 회로 보드(PCB) 상에 인쇄될 수 있는 인쇄 잉크(예로서, 로고/범례 등)와 혼합될 수 있다. 이는 예를 들어, XRF 마킹 원소를 에폭시 또는 우레탄과 같은 UV 경화 중합체 또는 열 경화 중합체 잉크, 또는 실크 스크린 인쇄 또는 액체 광 중합체 또는 잉크젯 인쇄로서 적용된 아크릴레이트 중합체 중 하나 이상과 혼합/매립함으로써 수행될 수 있다. 대안적으로, 회로 보드의 표면에 적용된 마킹은 비가시성 조성물일 수 있다.

(c) 마킹 조성물은 인쇄(예로서, 잉크젯 인쇄), 스탬핑, 분사, 주입, 브러싱 및 에어 브러싱과 같은 다양한 추가 기술에 의해 대상의 표면 상에 분포되거나 증착될 수 있다.

(d) 대안적으로 또는 추가로, 마킹 조성물은 진공 증착 방법에 의해 회로의 표면에 적용될 수 있으며, 여기서 증착 프로세스는 대기압보다 훨씬 낮은 압력 또는 진공에서 (즉, 진공 챔버에서) 수행된다. 바람직하게는, 저압 화학 기상 증착(LPCVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD), 플라즈마 보조 CVD(PACVD) 및 원자층 증착(ALD)과 같은 다양한 프로세스를 포함하는 화학 기상 증착(CVD)을 활용하는 이러한 마킹 기술에서 사용될 수 있는 진공 증착 프로세스일 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 대상에 마커 재료(들)를 침착시키는 프로세스는 증기 공급원이 고체 또는 액체인 물리적 증기 증착(PVD)을 포함한다. PVD 프로세스는 증착된 입자를 증기상으로 생성하도록 스퍼터링, 음극 아크 증착, 열 증발, 증기를 생성하기 위한 (고체) 전구체로서의 역할을 하는 레이저 제거 및 전자빔 증착과 같은 기술을 사용할 수 있다.

(e) 제 1 마킹 조성물 XRFM₁은 회로 보드(PCB)에 대한 하나 이상의 구성요소의 언더필(under-fill) 결합을 포함하는 화합물과 혼합될 수 있다. 예를 들어, XRF 마킹 원소를 저점도 에폭시 중합체 기반의 언더필 접착제, 및/또는 우레탄 중합체, 및/또는 아크릴레이트 중합체와 혼합한다.

(f) 제 1 마킹 조성물 XRFM₁은 회로 보드(PCB) 상의 일부 구성요소의 패키징의 중합체와 혼합될 수 있다. 예를 들어, XRF 마킹 원소를 열경화성 전자 중합체(예로서 에폭시, 폴리이미드, 실리콘, 페놀계, 폴리우레탄) 및/또는 열가소성 중합체(예로서 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 나일론 66(폴리아미드), 폴리페닐렌 설파이드, PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트))와 혼합한다. 마킹 조성물은 중합체의 용융 프로세스(예로서 사출 성형, 압축 성형, 열 성형) 동안 혼합될 수 있다.

(g) 마킹 조성물 XRFM₁은 솔더 마스크 또는 회로 보드(PCB)의 구성요소의 상단 또는 코팅에 매립될 수 있다. 예를 들어, 상단 또는 코팅은: 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 폴리-에테르-우레탄, 폴리에틸렌-테레프탈레이트, 폴리부틸렌-테레프탈레이트, 폴리비닐-아세테이트, 에폭시, 에폭시-아크릴레이트, 우레탄, 아크릴레이트 기반 중합체를 포함할 수 있다.

(h) 마킹 조성물 XRFM₁은 회로 보드(PCB) 상의 수직 상호연결(VIA) 구멍을 통해 도포되는 중합체와 혼합될 수 있다. 예를 들어, XRF 마킹 원소가 저점도 에폭시 중합체 기반 중합체, 또는 우레탄 중합체 또는 아크릴레이트 중합체에 혼합된다.

(i) PCB는 마킹 조성물 XRFM₁을 운반하기 위해서 그 위에 장착된 특수한 '가품(fake)' 구성요소를 포함할 수 있으며, 마킹 조성물 XRFM₁은 전술된 기술들 중 임의의 하나에 따라 특수한 '허위' 구성요소에서/상에서 포함/운반될 수 있다.

이러한 실시예에서, 제 2 구성요소(C2)는 예를 들어 회로 보드(PCB) 상에 장착 가능한, 칩과 같은 전자 구성요소일 수 있다. 제 2 마킹 조성물 XRFM₂는 다음 중 하나 이상에서 전자 구성요소(C2)에 매립될 수 있다:

(a) 제 2 마킹 조성물 XRFM₂는 전자 구성요소 상에 인쇄된 인쇄물의 잉크와 혼합될 수 있다. 마킹 조성물 XRFM₂의 화학적 조성물은 이러한 경우 XRFM₁과 관련하여 전술된 잉크 마킹 조성물과 유사할 수 있다.

(b) 제 2 마킹 조성물 XRFM₂는 제 2 성분(C2)의 패키징의 중합체와 혼합될 수 있다. 마킹 조성물 XRFM₂의 화학적 조성물은 이러한 경우에 전술된 바와 같이 PCB의 중합체에 적용된 마킹 조성물 XRFM₁과 유사할 수 있다.

(c) 마킹 조성물 XRFM₂는 또한 대안적으로 또는 추가로 제 2 구성요소(C2)의 수직 상호연결 액세스(VIA) 구멍을 통해 도포되는 중합체와 혼합될 수 있다.

이제 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 전자 시스템(100)을 나타내는 도 2b를 참조하며, 여기서 제 1 전자 구성요소(C1)는 인쇄 회로 보드(PCB)이고, 제 2 구성요소는 지정된 위치(LC2)에 있는 회로 보드(PCB) 상에 장착 가능한 전자 구성요소이다. 여기서, 제 1 XRF 마킹 XRFM₁은 제 2 구성요소(C2)가 회로 보드(PCB) 상에 장착되어야 하는 지정된 위치(LC2)에 있는 PCB 상에 공간적으로 위치된다. 이에 따라 제 1 XRF 마킹(XRFM₁) 및 제 2 XRF 마킹(XRFM₂)의 제 1 시그니쳐(XRFS₁) 및 제 2 시그니쳐(XRFS₂) 사이의 대응(예로서 일치 또는 유사)에 기초하여, 제 2 구성요소(C2)의 장착을 위해 지정된 위치(LC2)를 식별하기 위해 회로 보드(PCB)를 스캔하도록 (예로서 공간적으로 포커싱된) 스캐닝 XRF 분석기를 활용하는 것을 가능하게 한다. 이것은 회로 보드(PCB) 상의 제 2 구성요소(C2)의 적절한 배치 위치(LC2)를 결정/검증하기 위해 사용될 수 있다.

선택적으로, 도 2b에 또한 도시된 바와 같이, 시스템(100)의 추가 구성요소(C3 및 C4)를 장착하기 위한 지정된 위치(LC3 및 LC4) 또한 각각의 XRF 마킹 조성물 XRFM₁₃ 및 XRFM₁₄로 마크된다. 따라서, 도면에도 도시된 구성요소(C3 및 C4)는 또한 PCB 상의 XRF 마킹 조성물 XRFM₁₃ 및 XRFM₁₄에 각각 대응하는 XRF 마킹 조성물 XRFM₃₃ 및 XRFM₄₄로 마크된다. 따라서 이것은 PCB 상에 조립/장착하기 전 또는 후에 구성요소(C2, C3 및 C4)의 적절한 장소 위치를 결정/검증하기 위해 회로 보드(PCB)를 스캔하도록 스캐닝 XRF 분석기를 활용하는 것을 가능하게 하며, 그에 따라 전자 시스템(100)의 자동 조립 및/또는 조립된 시스템(100)에 대한 품질 보증(QA) 검사 수행을 가능하게 하여 적절한 위치에 호환 가능한 구성요소의 적절한 배치를 검증한다.

XRF 마킹 조성물 XRFM₁에 의해 마크된 제 1 구성요소(C1)가 전자 구성요소이고 XRF 마킹 조성물 XRFM₂에 의해 마크된 제 2 구성요소(C2)가 전자 구성요소(C1)의 케이싱/패키징인 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 시스템(100)을 도시한 도 2c를 참조한다. 전자 구성요소(C1)는 패키징(C2) 내에 위치될 수/인클로징될 수 있으며, 이에 따라 도면에서 패키징의 영역(RG)이 전자 구성요소(C1)의 XRF 마킹 XRFM₁을 드러내기 위해 반투명하게 예시된다.

예를 들어, 전자 시스템(100)은 이 경우에 칩(예를 들어, 조립된 칩)일 수 있고, 이에 의해 제 1 구성요소(C1)는 칩(100)의 반도체 다이일 수 있으며 제 2 구성요소(C2)는 다이(C1)를 감싸는 칩(100)의 패키지일 수 있다. 따라서 패키지는 예를 들어 중합체 재료로 제조되거나 이를 포함할 수 있으며, 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₂는 중합체에 XRF 마킹을 매립하기 위해 전술된 방식으로 패키지(C2)의 중합체 재료에 매립될 수 있거나, 또는 다이와 패키지 사이의 언더필 재료에 포함/매립된다. 제 1 XRF 마킹 조성물 XRFM₁은 이러한 경우에 전기 상호접속부의 재료(예를 들어, 인듐 범프) 및/또는 다이(C1)의 VIA 구멍을 채우는 재료에 매립/포함될 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 소정의 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂는 XRF 여기 방사선에 의한 시스템의 조사에 응답하여 구성요소(C1 및 C2) 모두로부터의 제 1 및 제 2 XRF 신호를 포함하는 복합 XRF 신호(예로서, 도 1의 CXRFS가 참고된다)를 함께 방출하도록 선택/구성된다. XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂(구체적으로 활성 XRF 반응 재료의 함량)는 복합 XRF 신호 CXRFS가 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFM₁ 및 XRFM₂를 나타내고(즉, 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFM₁ 및 XRFM₂가 구별가능하게 식별될 수 있고), 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFM₁ 및 XRFM₂는 복합 XRF 신호 CXRFS에서 서로 간섭하지 않도록 (예를 들어, 서로 보완하도록) 특별히 선택/구성될 수 있다. 이것은 예를 들어 각각이 활성 XRF 반응성 재료의 특별히 선택된 세트를 갖는 제 1 및 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂의 개별 구성에 의해 달성될 수 있으며, 그에 따라 각각의 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂ 내의 스펙트럼(파장 {λ_i}의 세트)이 서로 배타적이다(예로서, 동일한 파장에 있는 XRF 스펙트럼 응답 피크를 방출하거나 갖지 않는다). 이것은 예를 들어 상호 배타적인 스펙트럼 피크를 갖는 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂를 나타내는 도 1의 표 1의 행 2에 예시적으로 설명되었다. 따라서 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂는 서로 간섭하지 않으며 구성요소(C1 및 C2)(예를 들어, 내부 구성요소(C1) 및 이를 감싸는 외부 구성요소(C2))가 호환 가능한 구성요소인지(예로서 그리고 시스템(100)이 호환되는지) 여부를 결정하기 위해 함께 판독될 수 있다. 이와 관련하여, 일반적으로 X-선 또는 감마선의 조사 및 검출에 기초한 XRF 기술이 사용되기 때문에, 구성요소의 진위 여부를 결정하는 것이 패키지/케이싱(C2)을 개방하지 않고 비침습적으로(예를 들어, 전체 시스템을 X-선 또는 감마선으로 조사하고 그에 응답하여 방출된 복합 XRF 신호 CXRFS를 검출함으로써) 수행될 수 있음에 유의해야 한다.

이제 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 시스템(100)을 도시하는 도 2d를 참조한다. 이 실시예에서, 제 1 및 제 2 전자 구성요소(C1, C2)는 일반적으로 각각이 개별 데이터 저장 모듈(MEM1 및 MEM2)과 연관되거나 이를 포함하는 제 1 및 제 2 전자 구성요소이며, 이들 중 적어도 하나는 메모리/데이터 저장 모듈 MEM1 및 MEM2 모두에 연결할 수 있는 페어링 및 활성화 컨트롤러 ACTRL을 포함하거나 이와 연관된다. 메모리 모듈은 예를 들어 컴퓨터 메모리 모듈, 플래시 메모리, RFID 모듈 및/또는 임의의 다른 사용 가능한 데이터 운반/저장 모듈 디바이스의 형태일 수 있다.

이를 위해, 이 예에서 제 1 구성요소(C1)는 상기 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 대응 관계를 나타내는 제 1 데이터 부분을 저장할 수 있는 제 1 데이터 저장 모듈(MEM1)(아래에서 일반성을 잃지 않고 메모리라고도 지칭됨)을 포함하는 제 1 전자 디바이스이다. 제 2 구성요소(C2)는 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 대응 관계를 나타내는 제 2 데이터 부분을 저장할 수 있는 제 2 데이터 저장 모듈(MEM2)을 포함하는 제 2 디바이스이다. 이와 관련하여, (예를 들어, 이것은 제 1 및 제 2 디바이스가 페어링되는 공장 및/또는 제 1 및/또는 제 2 디바이스가 판매/유통되는 유통업체/상점에서 수행될 수 있는) 페어링 동작 중에, XRF 마킹(예를 들어, 디바이스 중 하나의 XRFS₂)를 (또는 이에 대응하는 코드를) 제 1 및 제 2 디바이스의 메모리(MEM1 및 MEM2) 내에 저장하기 위해 이를 판독하는 것을 포함할 수 있다. 따라서 기본적인 ID 코딩은 XRF 마크 간의 대응 관계에 기초하여 제 1 디바이스와 제 2 디바이스 사이의 기본적인 페어링을 가능하게 하는 제 1 및 제 2 디바이스의 메모리에 도입된다. 페어링/활성화 컨트롤러 ACTRL은 디바이스(C1 및 C2)의 상호 동작 활성화를 가능하게 하기 전에 다음을 수행하도록 구성되고 동작 가능하다(예로서, 제 1 디바이스(C1)와 제 2 디바이스(C2) 사이에 유선 또는 무선 연결이 존재하는 경우):

(ⅰ) 제 1 디바이스와 제 2 디바이스 사이의 유선 또는 무선 연결 시, 제 1 데이터 저장 모듈(MEM1) 및 제 2 데이터 저장 모듈(MEM2)에 액세스;

(ⅱ) 제 1 메모리(MEM1)로부터 제 1 데이터 부분을 검색하고 제 2 메모리(MEM2)로부터 제 2 데이터 부분을 검색; 그리고

(ⅲ) 제 1 구성요소/디바이스(C1)가 제 2 구성요소/디바이스(C2)와 페어링되는지 여부를 결정하도록 제 1 및 제 2 데이터 부분을 처리.

이와 관련하여, 구성요소/디바이스(C1 및 C2)가 페어링되었는지 여부를 결정하기 위한 처리는 제 1 및 제 2 디바이스의 메모리(MEM1 및 MEM2)에 저장된 코드 간의 대응 관계에 기초하여 존재하는지 여부를 결정하는 것을 포함한다. 이것은 디바이스(C1 및 C2)가 호환 가능하고 함께 작업하도록 허용된다는 기본적인 식별을 제공하며, 이는 (메모리(MEM1 및 MEM2) 내에 저장된 참조 데이터에 의해 나타내어진 바와 같이) 제 1 및 제 2 디바이스의 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐의 호환 가능성에 기초한다. 이를 위해 활성화 컨트롤러(ACTRL)는 제 1 디바이스(C1)와 제 2 디바이스(C2) 사이의 페어링(요소 페어링)에 기초한 제 1 및 제 2 디바이스(C1 및 C2)의 상호 동작의 조건화된 활성화를 제공/가능하게 한다.

도 2d의 이러한 특정 예에서, 디바이스 중 하나, 특히 제 2 구성요소(C2)는 스마트 착용가능/의복 디바이스이다. 예를 들어, 전자 시스템(100)은 건강관리 시스템일 수 있으며, 제 1 및 제 2 디바이스(C1 및 C2) 중 적어도 하나는 시스템(100)을 사용하는 사용자의 하나 이상의 상태를 모니터링하도록 구성되고, 제 1 및 제 2 디바이스(C1 및 C2) 중 적어도 하나는 모니터링된 상태에 기초하여 사용자에게 치료를 제공하도록 구성되고 동작 가능하다. 실제로 이러한 경우, 건강관리 시스템(모니터링 속성 및/또는 치료 속성)이 특정 사용자가 사용하도록 맞춤화될 수 있고 다른 사용자에게 피해를 줄 수 있으므로, 제 1 디바이스(C1)와 제 2 디바이스(C2) 사이의 기본적인 페어링을 사용함으로써 올바른 치료 디바이스(예로서, 의복(C2))가 동일한 사용자의 올바른 모니터링 디바이스(예로서, C2)에 연결되었다는 고유한 검증을 제공하는 것이 유리하다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 스마트 착용가능 디바이스(의복)(C2)는 천연 및/또는 합성 섬유로 제조된 하나 이상의 직물을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서 직물은 천연 섬유로 제조되거나 이를 포함하고 XRF 마킹 조성물은 천연 섬유를 염색하도록 사용되는 염료에 포함될 수 있다. 따라서 활성 XRF 반응성 재료가 직물 생산의 염색 단계에서 직물의 천연 섬유에 추가될 수 있다.

일반적으로 천연 섬유는 매염제를 사용하여 염색되며, 본 명세서에서 매염제라는 용어는 일반적으로 원자가가 2 이상인 금속을 갖는 화학 물질에 사용된다(다른 유형의 화합물 또한 포함할 수 있음). 보다 구체적으로 매염제는 염료를 섬유에 결합시키는 미네랄 염이다(천연 섬유를 위한 염료는 안료를 직물에 고정시키고 색상이 바래거나 씻겨 나가는 것을 방지하도록 매염제의 사용을 필요로 한다). 천연 염료에 흔히 사용되는 매염제는 예를 들어: 명반, 황산알루미늄칼륨, 주석 및 담반(blue vitriol), 크롬, 중크롬산칼륨(potassium dichromate), 중크롬산칼륨(potassium bichromate), 담반, 황산구리, 황산 제1철, 염화 제1주석, 디티온산나트륨, 아황산수소나트륨, 수산화암모니아, 타르타르 크림, 중주석산칼륨, "글라우버염(Glauber's salt)", 황산나트륨, 석회, 잿물, 수산화나트륨, 옥살산, 탄닌산, 요산, 식초, 아세트산, 세척 소다 또는 탄산나트륨 중 하나 이상을 포함한다.

이것은 천연 섬유의 염색에 사용되는 매염제 재료에 다양한 양으로 사용/포함되어 섬유의 원하는 XRF 시그니쳐를 획득하도록 할 수 있는 다양한 잠재적 XRF 마커를 제공한다. 이를 위해 천연 직물/섬유에서 XRF 마킹 조성물(예로서, 도면의 XRFM₂)은 직물 염색에 사용되는 매염제에 포함될 수 있으며 원하는 XRF 시그니쳐를 제공하기 위해 특별히 선택된 매염제 조성물을 갖는다(예로서, 도면의 XRFM₂).

대안적으로 또는 추가로, 선형 폴리아미드(나일론 6-6, 6-10, 6, 7), 아세테이트 셀룰로오즈, 리오셀, 폴리에스테르- PET(예로서 Dacron™, Terylene™), 라이크라, 스판덱스, 케블라 및 아크릴 섬유와 같은 중합체 재료로 제조된 합성 섬유로 제조될 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다. 이러한 경우 섬유/직물의 염색은 (일반적으로 압출 프로세스 동안) 직물의 섬유 생산을 수행한다. 따라서 XRF 마킹 조성물(예로서, XRFM₂)은 이 경우 (예로서, XRF 마킹 원소를 합성 섬유의 다른 재료와 혼합함으로써) 압출 공정에 의해 섬유 내에 도입될 수 있다.

이제 적어도 2개의 제 1 및 제 2 구성요소를 포함하는 전자 시스템(예를 들어, 전자시스템(100))의 구성요소(예를 들어, C1 및 C2)의 호환 가능성을 검증하기 위한 방법(200)의 흐름도인 도 3을 참조한다.

이 방법은 다음의 동작을 포함한다:

동작(210)은 아마도 전자 시스템(100)과 연관되는 제 1 구성요소(C1)를 제공하는 것을 포함한다.

동작(220)은 아마도 전자 시스템(100)과 연관되는 제 2 구성요소(C2)를 제공하는 것을 포함한다.

동작(230)은 XRF 여기 방사선으로 제 1 및 제 2 구성요소(C1, C2)를 조사하는 것을 포함한다. 본 발명의 다양한 구현에서, XRF 여기 방사선(예를 들어, X-선 또는 감마선에 의한)에 의한 구성요소의 조사는 개별 구성요소를 개별적으로 조사함으로써 및/또는 두 개/여러 개의 구성요소를 함께 조사함으로써 수행될 수 있다.

동작(240)은 XRF 여기 방사선에 의한 제 1 및 제 2 구성요소(C1 및 C2)의 조사에 응답하여 방출되는 제 1 및 제 2 구성요소(C1 및 C2)로부터의 하나 이상의 XRF 응답 신호를 검출하는 것을 포함한다. 이와 관련하여, 검출될 것으로 예상되는 XRF 시그니쳐에 따라(예를 들어, 서로 간섭할 것으로 예상되는지 아닌지의 여부에 따라), 여러/둘 이상의 구성요소로부터의 XRF 응답의 검출이 개별 구성요소에 대해 별도로 수행될 수 있거나, 또는 여러 구성요소에 대해 함께 수행될 수 있다. 그 다음, 하나 이상의 XRF 응답 신호가 제 1 및 제 2 구성요소(C1 및 C2) 상의 제 1 및 제 2 XRF 마킹 조성물 XRFM₁ 및 XRFM₂과 각각 연관된 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂를 식별하도록 처리될 수 있다. 예를 들어, 이러한 단계에서 하나 이상의 XRF 응답 신호의 처리는 신호의 SNR을 개선하기 위해 소정의 신호 대 잡음 개선 및 배경 필터링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 SNR 필터링은 검출된 XRF 신호로부터 경향 및/또는 주기적 스펙트럼 성분을 제거하기 위해 XRF 분석기(판독기/시스템)를 사용함으로써 수행될 수 있고 및/또는 본 출원의 양수인에게 양도되고 참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 통합되는 PCT 특허 출원 번호 PCT/IL2016/050340에 기술된 방법에 의해서 수행될 수 있다. 또한 이러한 단계에서 하나 이상의 XRF 응답 신호를 처리하는 것은, 관심 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂가 발견되어야만 하는 스펙트럼 대역만 남겨두도록 검출된 신호(들)의 소정의 부분(스펙트럼 대역)을 필터링하는 것을 포함할 수 있다. 이것은 검출된 XRF 신호, XRFS₁ 및 XRFS₂ 시그니쳐 및/또는 XRFS₁ 및 XRFS₂ 시그니쳐 둘 모두를 포함하는 누적/복합 시그니쳐 CXRFS으로부터 식별/추출하는 것을 제공한다.

동작(250)은 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂, 또는 이들을 모두 포함하는 누적/복합 시그니쳐 CXRFS의 식별 시에 수행되며, 대응 관계가 존재하는지 여부를 결정하도록 식별된 시그니쳐를 처리하는 것을 포함한다. 대응 관계는 도 1의 표 1에 도시된 세부사항에서 논의된 바와 같이, 시그니쳐들 간의 유사성에 기초하여 및/또는 사전 결정된 조건에 따른 그들 사이의 매칭에 기초하여, 및/또는 상응하는 시그니쳐를 연관시키는 참조 데이터(예를 들어, LUT)를 사용함으로써 결정될 수 있다. 이를 위해 방법(200)의 동작(250)은 (예를 들어, 상보적/대응하는 시그니쳐인) 매칭 XRF 시그니쳐 간의 사전 결정된 상호 관계를 나타내는 소정의 사전 결정된 조건을 제공하고, 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐가 상기 사전 결정된 조건을 충족하는지 여부를 결정하는 것을 선택적으로 포함할 수 있다(위에 나타내어진 바와 같이 이것은 외부 참조 데이터를 사용할 필요를 없애면서 제 1 및 제 2 구성요소가 호환 가능하다는 그 위치에서의 검증을 가능하게 한다). 예를 들어, 사전 결정된 조건은 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐가 그의 적어도 하나의 스펙트럼 영역에서 유사하고, 따라서 처리는 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂에서 이러한 스펙트럼 영역을 비교하는 것을 포함할 수 있다는 것일 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 간의 대응 관계는 호환 가능한 구성요소의 시그니쳐를 연관시키는 참조 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 경우, 동작(250)에서의 처리는 (예를 들어, 메모리 및/또는 외부 소스로부터) 참조 데이터를 획득하고 참조 데이터에 대해 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐를 처리하여 참조 데이터 내에 이들 사이의 대응 관계의 마킹이 있는지 여부를 결정하는 것을 포함한다.

동작(250)에서 검출된 시그니쳐가 상보적이지 않다는 결론을 낼 경우, 그에 따라 구성요소(C1 및 C2)는 서로 호환 가능하지 않은 것으로 결정되고 방법(200)이 종료될 수 있는 한편, 구성요소가 호환 가능하지 않다는 마킹을 제공/출력할 수 있다.

동작(250)에서 검출된 시그니쳐가 상보적이라는 결론을 낼 경우, 구성요소(C1 및 C2)는 따라서 서로 및/또는 전자 시스템(100)과 호환 가능한 것으로 결정될 수 있다. 이러한 경우, 동작(260)은 선택적으로 시스템(100)에서 구성요소의 호환 가능성에 대한 적절한 마킹을 제공/출력하도록 수행될 수 있다(이는 차례로 시스템 및/또는 구성요소가 진본이고 위조 시스템/구성요소가 아니라는 마킹일 수 있다).

따라서, 이러한 경우 구성요소(C1 및 C2)가 서로 호환됨으로써(예를 들어, 시스템(100)에서 함께 적절하게 사용될 수 있음), 방법(200)의 추가적인 동작(270, 280 및/또는 290)이 선택적으로 추가로 수행될 수 있다. 예를 들어, 동작(270)은 전자 시스템(100)에서 제 1 및 제 2 전자 구성요소(C1, C2)의 정확한 배치를 결정/검증하기 위해 선택적으로 수행될 수 있다. 이것은 도 2b를 참조하여 위에서 설명/예시되었으며 또한 도 4a를 참조하여 아래에서 더 자세히 추가로 기술된다. 대안적으로 또는 추가로, 구성요소(C1 및 C2)가 호환 가능한 것으로 식별함에 따라, 전자 시스템(100)을 조립하기 위해 동작(280)이 수행될 수 있다(예를 들어, 선택적인 동작(270)에서 결정될 수 있는 바와 같이 구성요소의 위치/배치에 기초할 수 있다). 또한 대안적으로 또는 추가로, 구성요소(C1 및 C2)가 호환 가능한 것으로 식별함에 따라, 전자 시스템(100)의 제 1 및 제 2 전자 구성요소(C1 및 C2)를 페어링하기 위한 동작(290)이 수행될 수 있다. 이것은 도 2d를 참조하여 위에서 설명/예시되었으며 또한 도 4c를 참조하여 아래에서 더 자세히 추가로 기술된다.

이제 전자 시스템(예를 들어, 전자 시스템(100))의 구성요소(예를 들어, C1 및 C2)의 호환 가능성을 검증하고 전자 시스템에서 구성요소의 정정된 배치/배열을 결정/검증하기 위한 방법(200A)의 흐름도인 도 4a를 참조한다. 방법(200A)은 예를 들어 제 1 구성요소(C1)가 전자 회로 보드이고 제 2 구성요소(C2)가 회로 보드(C1) 상의 지정된 장소(LC2)와 연관된 전자 구성요소인 경우에 수행될 수 있다. 방법(200A)은 도 3의 방법(200)을 참조하여 위에 기술된 것과 유사한 동작을 포함하며, 이는 흐름도(200A)에서 유사한 참조번호로 마킹되고 따라서 아래에서는 상세하게 설명되지 않는다는 점에 유의해야 한다.

방법(200A)의 동작(230)은 제 1 및 제 2 구성요소(C1, C2)에 XRF 여기 방사선을 조사하는 동작(232 및 234)을 포함한다. 이 예에서, 구성요소들(예를 들어, 제 1 구성요소(C1)는 회로 보드이다) 중 하나는 공간 스캐닝 XRF 여기 방사선으로 조사되는 동작(232)일 수 있으며, 이에 의해 제 1 구성요소(C1) 상의 결정된 위치(예를 들어, 제 2 구성요소에 대해 지정된 LC2 또는 위치(LC2)를 나타내는 위치)를 나타낸다.

이 경우에, 제 1 XRF 마킹 조성물 XRFM₁은 제 2 구성요소의 지정된 위치(LC2)(또는 이를 나타내는 위치)에서 회로 보드 상에 공간적으로 위치되고, 따라서 제 2 구성요소 상의 제 2 구성요소의 지정된 위치에서 상기 회로 보드 상에 공간적으로 위치된다.

이러한 실시예에서, 시스템의 구성요소로부터 XRF 응답 신호를 검출하기 위한 동작(240)은 제 1 구성요소(C1)(PCB) 상의 제 1 XRF 마크(XRFM₁)의 위치(LC2)를 결정하기 위한 동작(242)을 포함한다. 이것은 예를 들어 (제 2 구성요소(C2)로부터의 시그니쳐 XRFS₂과 상응하는/일치하는 시그니쳐를 갖는) 제 1 XRF 시그니쳐 XRFS₁이 식별될 때 스캐닝 XRF 분석기로부터 공간적으로 스캐닝하는 XRF 여기 방사선의 상태(방사선 빔의 위치/각도 배향)를 모니터링하고 그에 따라 PCB 상의 제 1 XRF 마크 XRFM₁의 위치(LC2)를 결정함으로써 달성될 수 있다. 따라서 이러한 위치(LC2)는 PCB/제 1 구성요소(C1) 상의 제 2 구성요소(C2)의 지정된 배치를 나타낸다.

따라서 이 실시예에서 방법(200A)은 제 1 구성요소(회로 보드)(C1) 상의 제 2 구성요소(C2)의 올바른 배열(및 적절한 배치 위치(LC2))을 결정하기 위해 수행되는 동작(270)을 더 포함한다. 실제로 지정된 위치를 식별하는 것은 지정된 위치(LC2)로부터 획득된 제 1 시그니쳐와 제 2 구성요소로부터 획득된 제 2 시그니쳐 간의 대응 관계에 기초한다. 선택적으로, 방법(200A)은 적절한 배치 위치(LC2)에서 제 1 구성요소(C1) 상의 제 2 구성요소(C2)를 조립(예를 들어, 자동으로 조립)하기 위한 동작(272)을 포함한다. 선택적으로, 대안적으로 또는 추가로 방법(200A)은 제 2 구성요소가 적절한 배치 위치에서 상기 제 1 구성요소에 올바르게 조립되었음을 검증함으로써 품질 보증(QA)을 수행하기 위한 동작(274)을 포함한다. 실제로 이 경우에 구성요소(C2)는 지정된 위치(LC2) 상에 이미 장착될 수 있으며, 따라서 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂는 둘 모두를 포함하는 누적/복합 시그니쳐 CXRFS에서와 같이 함께 획득될 수 있다. 이는 도 4b를 참조하여 보다 자세히 기술된다.

도 4b는 함께 위치/접속된 전자 시스템(100)의 둘 이상의 구성요소(C1, C2)가 서로 호환 가능한지 여부를 결정하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법의 흐름도(200B)이다. 일반적으로 방법(200B)은 조립된 전자 시스템의 QA 및/또는 진위 검증 및/또는 위조 검사의 수행을 위해서 (스캐닝 XRF 분석기를 활용하는 것으로 위에서 기술된) 방법(200A)과 결합될 수 있음에 유의해야 한다. 방법(200B)이 도 3의 방법(200) 및/또는 도 4a의 방법을 참조하여 위에서 기술된 것과 유사한 동작을 포함하는 경우, 이러한 동작은 흐름도(200B)에서 유사한 참조번호로 마킹되며 아래에 자세히 기술되지 않음에 유의해야 한다.

따라서 방법(200B)의 동작(210 및 220)에서 전자 시스템(100)과 아마도 연관되고 선택적으로 함께 조립된 제 1 및 제 2 구성요소(C1 및 C2)를 제공하는 단계를 포함하며, 이에 의해 제 1 구성요소는 제 1 XRF 마킹을 가지고 제 2 구성요소는 제 2 XRF 마킹을 갖는다. 선택적으로(도면에서 228) 제 1 및 제 2 구성요소의 제 1 및 제 2 XRF 마킹은 구성요소(C1 및 C2)가 시스템(100)과 상보적으로 연관된 경우에 일치해야 하며, 또한 비간섭 XRF 신호/시그니쳐를 제공하도록 각각 구성되어야 한다.

XRF 여기 방사선으로 제 1 및 제 2 구성요소를 조사하기 위한 방법(200B)의 동작(230)은 XRF 여기 방사선으로 제 1 및 제 2 구성요소를 조사하기 위한 동작(236)을 포함한다. 구성요소(C1 및 C2)의 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 응답 신호(들)를 검출하기 위한 방법(200B)의 동작(240)은 방법(200B)에서 제 1 및 제 2 구성요소의 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐의 수퍼 위치를 나타내는 복합 XRF 응답 신호의 검출을 포함한다. 따라서, 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 사이에 매치가 존재하는지 여부를 결정하기 위한 방법(200B)의 동작(250)은, 누적/복합 XRF 시그니쳐 CXRFS(예로서, 표 1의 2행 참조)에서 표현되는 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 사이의 매칭에 기초하여 제 1 및 제 2 구성요소가 상보적인지를 결정하기 위한 동작(252)을 포함한다.

이는 함께 조립된 구성요소(C1 및 C2)가 상보적인지 여부를 검증하는 것을 가능하게 하고 따라서 (동작(262)에 마크된 바와 같이) 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 간의 매칭에 기초하여 전자 시스템을 인증할 수 있게 한다. 이와 관련하여, 제 1 구성요소(C1)는 전자 구성요소일 수 있고 제 2 구성요소(C2)는 그의 케이싱/패키징일 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 구성요소는 도 2c를 참조하여 전술된 바와 같이 칩 어셈블리의 부분들을 구성할 수 있다.

이제 아마도 구성요소가 호환 가능한 경우에만, (예를 들어 구성요소 사이의 원소 페어링을 제공하는) 전자 시스템의 2개의 구성요소 사이의 페어링을 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법의 흐름도(200C)를 도시하는 도 4c를 참조한다.

방법(200C)이 도 3의 방법(200)을 참조하여 및/또는 도 4a 및 4b의 방법을 참조하여 위에서 기술된 바와 유사한 동작을 포함한다는 점에 또한 유의해야 하며, 이러한 동작들은 흐름도(200C)에서 유사한 참조번호로 마킹되고 아래에서 자세하게 기술되지 않는다. 또한 이러한 방법(200C)의 비필수적인/선택적인 동작(예를 들어 구성요소(C1 및 C2)가 호환 가능한지 여부를 확인/결정하기 위한 동작(250))이 도면에서 점선으로 마크된다는 점에 유의한다.

방법(200C)은 전술된 동작(210 내지 280)(일부는 도면에 도시된 바와 같이 선택적일 수 있음) 중 하나 이상에 추가로 수행되는 동작(290)을 포함한다. 동작(290)은 분산된 전자 시스템의 2개의 전자 디바이스일 수 있는 전자 시스템(100)의 제 1 및 제 2 전자 구성요소(C1, C2)를 페어링하기 위해 수행된다. 동작(290)은 시스템(100)의 다른 구성요소(예를 들어, C1)의 데이터 저장 모듈(예를 들어, 메모리 MEM1)에서 전자 시스템(100)의 소정의 구성요소(예를 들어, C2)의 XRF 시그니쳐(예를 들어, XRFS₂)와 연관된 코드(제 1 데이터 부분)를 등록하는 동작(292)을 포함한다. 선택적으로, 동작(290)은 또한 선택적인 동작(294)을 수행하는 것을 포함한다. 이러한 선택적인 동작은 예를 들어 소정의 구성요소(C2)의 XRF 시그니쳐에 상응하는 코드(예로서, 제 2 데이터 부분)가 해당 구성요소(C2)의 데이터 저장 모듈(메모리 MEM2)에 저장되지 않은 경우에 수행되어야 한다(예를 들어 일반적으로 이러한 코드(제 2 데이터 부분)는 제조 중에 구성요소(C2)의 메모리에 이미 저장되어 있을 수 있다). 선택적 동작(294)은 소정의 구성요소(C2)의 메모리(MEM2)에 해당 구성요소(C2)의 XRF 시그니쳐에 상응하는 코드(제 2 데이터 부분)를 등록하거나, 또는 적어도 이러한 코드(제 2 데이터 부분)가 실제로 메모리 MEM2 내에 등록되었는지/저장되었는지를 검증하는 것을 포함한다.

따라서 동작(290)은 시스템의 특정 구성요소가 함께 연결되어 있다는 구체적인 식별(소정의 구성요소(C2)과 다른 구성요소(C1) 사이의 연결을 식별)에 기초하여 전자 시스템(100)의 활성화를 가능하게 한다.

방법(200C), 특히 동작(290)은 예를 들어 위의 도 2d에 예시된 바와 같이 디바이스(C1 및 C2)에 페어링하기 위해 수행될 수 있다. 이러한 예에서, 제 1 구성요소(C1)는 상기 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 간의 대응 관계를 나타내는 제 1 데이터 부분(코드)을 저장하기 위한 메모리를 포함하는 제 1 전자 디바이스이다. 제 2 구성요소(C2)는 제 1 및 제 2 XRF 시그니쳐 간의 대응 관계를 나타내는 제 2 데이터 부분(예를 들어, 동일한 코드 또는 상응하는 코드)을 저장할 수 있는 제 2 메모리를 포함하는 제 2 디바이스이다. 상기 제 1 및 제 2 디바이스(C1 및 C2) 중 적어도 하나는 메모리(MEM1 및 MEM2)로부터 제 1 및 제 2 데이터 부분(코드)을 획득하고 제 1 및 제 2 디바이스가 페어링되었는지 여부를 결정하여 이들 사이의 페어링에 기초해 제 1 및 제 2 디바이스의 상호 동작의 조건부 활성화를 가능하게 하도록 처리하도록 구성되고 동작 가능한 페어링/활성화 컨트롤러(ACTRL)를 포함할 수 있거나 이와 연관될 수 있다.

위에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에서 XRF 마킹 XRFM₁ 및 XRFM₂는 전자 시스템(100)의 서로 다른 구성요소의 서로 다른 기판 재료에 적용(예를 들어, 도포 및/또는 매립/혼합)될 수 있으며, 따라서 서로 다른 구성요소의 서로 다른 마킹 조성물이 이들이 적용되는 기판에 따라 서로 다른 촉진제 및/또는 서로 다른 결합제 재료로 구성될 수 있거나 또는 포함할 수 있다. 실제로 서로 다른 기판으로부터 제조된 시스템의 서로 다른 구성요소의 XRF를 측정할 때, 서로 다른 기판 재료 및/또는 서로 다른 결합제 및/또는 촉진제가 서로 다른 XRF 배경 클러터의 검출을 발생시킬 수 있다. 추가로, 서로 다른 텍스처 및 표면 위상(예를 들어, 기판의 표면이 매끄러울 수 있거나 다른 한편으로 오목부 및/또는 돌출부를 포함할 수 있다) 또한 (예를 들어, 방사선 소스와 기판 및 검출기의 표면 사이의 각도 변화로 인해) 측정된 XRF 신호에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 검출기에 의해 측정된 XRF 신호는 서로 다른 기판에 의해 결정되는 XRF 시그니쳐 외에 다른 구성요소를 포함할 것이다. 클러터 및 다른 구성요소의 이러한 차이는 식별/결정된 코드 단어 및 대상으로부터 나오는 XRF 시그니쳐에 영향을 미칠 수 있다.

이와 관련하여 도 5a 및 5b를 함께 참조한다. 도 5a는 기판 재료(SB)를 갖는 전자 구성요소와 같은 구성요소가 제공된 사전 결정된 상대 농도를 갖는 활성 XRF 원소 ME를 포함하는 XRF 마킹 조성물으로 본 발명의 실시예에 따라 구성된 XRF 마커 mXRF를 예시하는 블록도이다. 이 예에서 XRF 마커 mXRF가 반드시 마킹층(ML)의 형태로 구성요소에 제공될 필요는 없지만, 마킹 조성물 ME은 또한 대안적으로 또는 추가로 구성요소에 다른 방식으로 결합될 수 있음을 이해해야 하며, 예로서 구성요소 또는 기판(SB)의 재료에 매립될 수 있다. XRF 마커 mXRF 및 구성요소(또는 적어도 그의 기판(SB))는 함께 XRF 마크된 구성요소(C)를 형성한다. 이러한 구체적인 비제한적인 예에서, XRF 마커 mXRF는 전자 구성요소과 같은 구성요소의 기판(SB) 상에 제공된 XRF 마킹 조성물 ME의 층(ML)로서 예시되며, 이들은 함께 XRF 마크된 전자 구성요소(C)를 형성한다. 이러한 예에서 기판(SB)는 XRF 여기 방사선에 의한 상기 조사에 대한 응답으로 상당한 XRF 배경 클러터의 방출과 연관된 XRF 반응성 기판이다. 일반적으로, 반응성 기판은 금속성 기판 또는 금속성 원소를 포함하는 기판일 수 있으며, 이는 금속성 원소 또는 그의 조합이 포함된 플라스틱 또는 세라믹 기판일 수 있다. 예시를 위해서, 기판(SB) 및 XRF 마커 mXRF의 층(ML)로부터 XRF 검출기(415)에 각각 도달하는 상응하는 XRF 응답인 XRFS 및 XRFB 뿐만 아니라, 방사선 소스(412)로부터의 XRF 여기 방사선 R이 도면에 도시되었다. 도 5b는 다음과 같은 스펙트럼 프로파일: (i) XRF 마크된 전자 구성요소(C)로부터 검출기(415)에 도달하는 전체 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일의 그래프 RSP; (ⅱ) XRF 마커 mXRF의 층(ML)로부터 검출기(415)에 도달하는 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일의 그래프 XRFS; 및 (ⅲ) 구성요소(C)의 기판(SB)으로부터 검출기(415)에 도달하는 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일의 그래프 XRFB를 개략적으로 나타내는 그래픽 도면이다. 이 그래프는 임의의 단위의 스펙트럼(주파수 - X축)에 대한 강도 INT(Y축)로서 제공된다. 도시된 바와 같이, 그래프 RSP인 검출기(415)에 도달하는 총 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일은 기판(SB) 및 XRF 마커 mXRF로부터의 XRF 응답의 합과 대략 동일하며 mXRF: RSP ~= XRFB + XRFS이다. 이들 그래프 각각의 점선 수평선은 신호 검출이 유효한/정확한 측정으로 간주되는 임계값을 도시한다. 명확성을 위해, 이러한 구체적인 비제한적인 예에서, 검출 임계값은 스펙트럼에 걸쳐 수평선 상수로 도시되었지만, 본 발명의 일반적인 구현에서 검출 임계값은 스펙트럼에 의존할 수 있고(측정의 스펙트럼 영역에 걸쳐 고정되지 않을 수 있음) 및/또는 예를 들어 본 발명의 양수인에게 공동 양도된 미국 특허 번호 제10,539,521호에 기재된 바와 같이 측정 중 검출 신호 대 잡음/클러터 비율(SNR/SCR), 배경 방사선과 같은 다양한 요인에 기초하여 및/또는 XRF 응답의 트렌드 및 계절적 구성요소와 같은 다른 요인들에 기초하여 결정될 수 있음이 이해되어야 한다. 이러한 예에서 볼 수 있듯이, 총 XRF 응답 RSP의 스펙트럼 프로파일은 7개의 스펙트럼 피크 P1 내지 P7을 포함하며, 그 중 스펙트럼 피크 P1, P2, P4, P6 및 P7만이 임계값보다 높다. 스펙트럼 피크 P1, P3, P6 및 P7은 XRF 마커 mXRF의 XRF 마킹 조성물 ME에 의해 기여된다. 이러한 구체적인 비제한적인 예에서, 이들 피크는 기판으로부터가 아니라 XRF 마커 mXRF에 의해서만 기여되지만 - 이것은 필수적이지 않으며 일반적으로 아래에 도 5c 및 5d에서 자세하게 기술된 바와 같은 본 발명의 기술이 하나 이상의 피크가 기판(SB) 및 XRF 마커 mXRF의 XRF 응답 모두로부터 기여될 때에도 동작할 것이라는 점이 이해될 것이다. (전체 응답 그래프 RSP에서 점선으로 마크되는) 스펙트럼 피크 P2, P4 및 P5는 기판(SB)의 XRF 응답에 의해 기여된다.

이를 위해 도 5b의 그래프는 다양한 구성요소가 XRF 마킹에 의해 마크되어야 하는 경우에 발생하는 문제를 나타낸다. (예로서, 임계값보다 높은 전체 XRF 응답 RSP의 일부인) 결과적인 XRF 시그니쳐는 마킹 조성물 ME뿐 아니라 마크된 구성요소(C) 자체의 기판/재료(SB)로부터, 또는 XRF 마커 mXRF의 서로 다른 결합제 및/또는 프로모터 재료로부터의 기여 또한 포함할 수 있다. 따라서, (예를 들어, 서로 다른 각각의 기판 재료(SB)를 포함하는) 서로 다른 구성요소(C) 또는 서로 다른 성분은 서로 다른 구성요소를 마킹하는 데에 사용되는 XRF 마커 mXRF의 서로 다른 결합제 및/또는 촉진제 재료를 포함하고, 서로 다른 구성요소가 유사한 마킹 조성물 ME에 의해 마크되는 경우에조차도 서로 다른 XRF 시그니쳐를 산출할 수 있다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 본 발명은 XRF 분석기를 교정하기 위한 신규한 교정 기술/방법(500A)을 제공한다. 유리하게 기술/방법(500A)은 기판의 새로운 유형을 마킹하는 동시에 기판을 마킹하는 데에 사용되는 기술 및/또는 기판의 텍스처 및/또는 특정 재료 조성물을 고려하도록 각 유형의 기판마다 특정 교정을 수행해야 할 필요성을 없애도록 교정 데이터를 결정하기 위한 간단한 방식을 제공한다. 이러한 교정 방법은 시스템(100)의 서로 다른 구성요소(예로서, C1 및 C2)에 매립/위치된, 아마도 이들 구성요소의 서로 다른 기판 재료 상에 매립되어 위치된 XRF 마킹 조성물의 XRF 시그니쳐(예로서, XRFS₁ 및 XRFS₂)의 정확한 측정을 가능하게 하도록 XRF 분석기를 교정하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 기술은 서로 다른 구성요소의 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂의 정확한 검출 및 측정을 용이하게 하고 구성요소들이 호환 가능한지 여부를 신뢰성 있게 결정하도록 (예를 들어 전술된 바와 같이 사전 결정된 조건 및/또는 참조 데이터를 사용하여) 이들 간의 신뢰 가능한 비교를 가능하게 하도록 본 발명의 다양한 구현에서 사용될 수 있다. 이러한 교정 기술은 도 5c를 참조하여 아래에서 기술된다. 유리하게는, 도 5c의 교정 기술은 본 발명의 XRF 마킹에 의해 마크되는 각각의 새로운 유형의 기판에 대한 특정한 교정을 수행할 필요 없이 새로운 유형의 기판을 마크하기 위한 교정 데이터를 결정하는 간단한 방법을 제공한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 XRF 분석기의 다중 기판 교정을 위한 방법(500A)의 흐름도인 도 5c를 참조한다.

방법(500A)은 예를 들어 표 2 및 /또는 위의 섹션 (a) 내지 (i)에서 예시된 것과 같은 다양한 증착 방법에 의해 다양한 기판(예로서 매체) 상에 증착될 수 있는 하나 이상의 XRF 마킹 원소/재료의 정확한 식별을 가능하게 하는, XRF 분석기의 최적의 교정의 획득을 제공한다.

일반적으로 교정 방법(500)은 실질적으로 XRF 마커가 구성요소에 증착되는 기판에 무관하게, 전자 시스템(100)의 구성요소(예로서, C1)로부터 수신되는 소정의 에너지 범위(들) 내의 X선 광자의 시간 주기에서 수집된 계수(예로서 초당 계수(CPS))를 구성요소(예로서, C1)에 포함된 (동일한 에너지 범위(들)에서 XRF를 방출하는) 상응하는 XRF 마킹 원소/재료의 농도와 연관시키는 (예를 들어 곡선/플롯의 형태인, 또는 이를 나타내는) 교정 데이터를 생성하는 것을 제공한다. 다시 말해서, 방법(500A)은 구성요소로부터 수신된 XRF 방출의 X선 스펙트럼의 하나 이상의 피크의 CPS를 해당 구성요소 내의 XRF 마킹 원소의 농도(흔히 백만분율(ppm)로 측정됨)로 해석하는 것을 제공하는 한편, XRF 마킹 조성물이 적용되는 구성요소의 기판에 실질적으로 무관하고 및/또는 특정한 구성요소의 특정한 기판에 XRF 마킹 원소(들)를 결합시키기 위한 XRF 마킹 조성물에서 사용되는 추가 재료(예로서, 접착제/결합제/촉진제)의 유형 및/또는 기판의 유형에도 무관하다. 이것은 전자 시스템의 다양한 유형의 구성요소와 함께 본 발명의 기술을 활용하고 서로 다른 기판에 XRF 마커를 매립하는 것을 용이하게 한다.

교정 방법(500A)은 하나 이상의 XRF 마킹 원소(들)가 (일반적으로 각 기판 유형에 대한 여러 농도를 갖는 다수의 샘플이 존재하는) 다양한 매체 또는 기판에서 다양한 알려진 농도(들)로 존재하는 복수의 샘플(본 명세서에서 표준으로도 지칭됨)을 활용함으로써 수행된다. 그 결과 표준/샘플은 XRF 분석기를 사용하여 조사된다. 즉, 표준/샘플에 X선 또는 감마선 방사선이 조사되고 이에 응답하여 표준/샘플로부터 도달하는 2차 방사선이 측정되며, 따라서 XRF 마킹 원소의 알려진 농도(들)과 각각 연관된 샘플/샘플들 각각에 대한 CPS 값을 수신한다. 그 다음 XRF 신호를 교정하기 위한 참조 교정 데이터는 표준 샘플에서 획득된 데이터에 기초한다. 쌍(pair)(CPS 값, 농도)은 CPS 대 농도(PPM) 평면 내의 하나의 지점을 나타내며 교정 곡선은 (예로서, '최상의' 선형 곡선을 생성하는 최소 자승법에 의해) 측정된 지점의 세트에 곡선을 맞춤으로써 생성된다.

흔히, 샘플 표준은 다양한 농도의 XRF 마킹 원소(들)를 포함하는 알려진 재료로 제조되며, 교정은 샘플/표준에 사용된 유형의 매체(예로서, 금속, 중합체, 직물)에서 XRF 마킹 원소의 농도를 찾는 데에 사용된다. 따라서 관심 구성요소에 XRF 마킹을 포함할 수 있는 각 유형의 매체/기판을 사용하는 동안 교정이 수행된다. 이는 각각의 기판이 서로 다른 배경 X선 방사선을 생성하기 때문에 하나의 기판 그룹의 샘플/표준으로 만든 교정(교정 곡선)은 일반적으로 다른 유형의 기판으로 수행한 측정에 적합하지 않을 것이다. 보다 구체적으로, 방법(500A)은 XRF 마킹이 다양한 결합 기술에 의해 적용될 복수의 다양한 기판(예로서, 매체) 재료에 대해 수행되는 다음의 동작(520 내지 540)을 수행하는 단계를 포함한다:

- 동작(520)은 복수의 기판 재료의 샘플/표준을 제공하는 것을 포함하고 이에 의해 각 기판에 대해서 XRF 마킹 원소(들)의 서로 다른 사전 결정된 농도(들)를 갖는 XRF 마킹 조성물을 가진 여러 샘플이 존재할 수 있다.

- 동작(530)은 XRF 마킹 원소의 사전 결정된 농도(들)를 갖는 각 표준/샘플에 대한 초당 카운트(CPS) 값을 결정하기 위해 XRF 분석기에 의해 복수의 샘플/표준을 조사하는 것을 포함하며, 이에 의해 CPS는 조사에 대한 응답으로 표준/샘플로부터 도달하는 마킹 원소로부터의 XRF 방출에 상응하는 소정의 에너지 범위(들)의 광자를 나타내며;

- 동작(540)은 다양한 표준/샘플(CNCTR)에서 활성 XRF 마킹 원소의 사전 결정된 농도(들)(CNCTR)를 나타내는 데이터 및 다양한 기판에 적용된 XRF 마킹의 XRF 측정/시그니쳐 교정을 위한 XRF-교정-데이터를 생성하기 위해 각 샘플/표준으로부터 획득된 대응하는 CPS를 활용하는 것을 포함한다. XRF-교정-데이터는 샘플/표준에서 XRF 마커의 서로 다른 농도(들)와 그로부터 얻은 각각의 CPS를 연관시키는 데이터를 포함한다. 따라서, XRF-교정-데이터는 교정을 허용하고 XRF 시그니쳐의 스펙트럼 응답은 기판에 위치된 XRF 마킹 원소의 농도 측면에서 결정한다(이들 시그니쳐를 나타낸다).

- 따라서, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 서로 다른 기판 상의 XRF 마킹의 XRF 측정을 수행하도록 구성된 XRF 판독기 시스템은 위의 방법(500A)에 의해 획득된 것과 같은 교정 데이터가 장착될 수 있고 다른 기판 상의 XRF 마킹으로부터 획득된 XRF 시그니쳐를 (예로서, 시그니쳐가 처음에 XRF 분석기로부터 획득된 스펙트럼 기준 대신에 마킹 재료 농도 기준인) 공통 기준으로 변환/번역하기 위해 교정 데이터를 활용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 서로 다른 기판으로 제조된 서로 다른 구성요소에 적용되는 XRF 마킹을 정확하고 신뢰 가능하게 처리 및/또는 비교하는 것(예로서, 구성요소들의 XRF 마킹 사이의 비교 및/또는 이들와 참조 데이터 간의 비교)을 가능하게 하도록 한다.

선택적으로 본 발명의 일부 실시예에 따라, XRF 분석기에 의해 복수의 샘플/표준을 조사하기 위해 수행되는 동작(530)은 표준/샘플에서 읽은 XRF 시그니쳐의 SNR을 최적화하기 위해 XRF 조사 중에 방출되어야만 하는 XRF 여기 방사선의 파라미터를 최적화/결정하기 위해 수행되는 SNR 최적화 단계(535)를 포함한다는 점에 유의해야 한다. SNR 최적화 단계(535)는 예를 들어 다음을 포함할 수 있다:

(Ⅰ) 각 샘플로부터 도달하는 XRF 스펙트럼(X선 또는 감마선 복사에 대한 응답으로 각 샘플로부터 도달하는 2차 X선 복사의 스펙트럼)을 측정하기 위해 복수의 샘플에 XRF 측정을 적용한다.

(Ⅱ) (각 스펙트럼에 대한 XRF 마킹 원소와 연관된 피크(또는 피크들)를 식별함으로써) 샘플/표준의 XRF 시그니쳐를 결정하기 위해 각 샘플로부터 도달하는 XRF 스펙트럼을 처리한다.

(Ⅲ) 샘플/표준의 XRF 시그니쳐의 신호 대 잡음비(SNR)를 평가하고 샘플/표준 중에서 중간('평균') SNR을 갖는 샘플/표준을 선택한다. 예를 들어 모든 표준 중에 평균 SNR에 가장 가까운 SNR을 가진 샘플/표준을 선택, 및/또는 대안적으로 극값(최고 또는 최악) 중 하나에 너무 가깝지 않은 (사전선택된 거리보다는 가까운) SNR을 갖는 표준을 임의로 선택한다.

(Ⅳ) 선택된 표준/샘플로부터 XRF 시그니쳐의 SNR을 최적화하기 위해 XRF 측정 파라미터(예로서 XRF 튜브 전압, XRF 튜브 전류, XRF 필터 및 표준으로부터의 거리)를 변경한다.

(Ⅴ) 그 다음, 선택된/최적화된 XRF 측정 파라미터를 이용하여 모든 기판의 모든 표준/샘플의 XRF 스펙트럼(시그니쳐)을 조사/측정하기 위해 전술된 바와 같이 동작(530)을 수행한다.

(Ⅵ) 선택적으로, 사전선택된 값보다 낮은 SNR을 갖는 표준의 스펙트럼 측정을 폐기한다.

SNR을 최적화하는 방식으로 동작(530)을 수행한 후에, 이 방법은 교정 데이터/곡선을 획득하기 위한 동작(540)으로 추가로 계속된다.

따라서, 동작(540)에서 획득된 바와 같이, 서로 다른 기판에 대한 교정 데이터는 위의 표 3에 예시된 바와 같이 서로 다른 기판 내의 XRF 마킹 원소의 농도의 측면에서 XRF 시그니쳐에 대한 파장/에너지(λ)에 대한 CPS의 측면에서 측정된 XRF 시그니쳐 사이의 피팅(fit)을 나타낸다. 선택적으로, 교정 데이터는 동작(535)에서 획득되고 서로 다른 기판으로부터의 XRF 응답을 측정하도록 사용되어야만 하는 XRF 측정 파라미터(예로서, XRF 튜브 전압, XRF 튜브 전류, XRF 필터 및 표준으로부터의 거리)를 나타내는 데이터도 포함할 수 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템의 구성요소의 호환 가능성 검증에 사용하기 위한 XRF 검증 판독기(400)의 블록도인 도 5d를 참조한다.

XRF 검증 판독기(400)는 전자 시스템(예를 들어, 100)의 서로 다른 구성요소(예를 들어, C1 및 C2)에 대해 XRF 측정을 수행하고, 그의 XRF 마킹으로부터 획득된 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂를 나타내는 데이터를 제공하도록 적응된 XRF 분석기(410)를 포함한다. XRF 검증 판독기(400)는 또한 XRF 분석기(410)로부터 획득된 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂이 서로 대응하는지 여부를 결정하기 위해 함께 사용될 수 있는 XRF 시그니쳐 대응 관계 데이터 제공자(430) 및 XRF 시그니쳐 대응 관계 프로세서(440)를 포함하고, 그러한 경우 XRF 분석기(410)에 의해 XRF 마킹이 측정된 구성요소(예로서, C1 및 C2)가 호환 가능하다는 표시 IND를 발생하고 그렇지 않으면 구성요소가 호환 가능하지 않다는 표시 IND를 발행한다.

소정의 실시예에서, XRF 시그니쳐 대응 관계 데이터 제공자(430)는 서로 다른 XRF 시그니쳐 XRFS₁과 XRFS₂ 사이의 매칭이 따라서 결정되어야 하는 사전 결정된 조건을 나타내는 사전 결정된 조건 데이터와 같은 데이터를 저장 및/또는 상응하는 XRF 시그니쳐를 연관시키는 LUT와 같은 참조 데이터를 저장하는 데이터 저장 설비(예로서, 메모리)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가로, 소정의 실시예에서 XRF 시그니쳐 대응 관계 데이터 제공자(430)는 예를 들어 XRF 시그니쳐 간의 대응 관계를 나타내는 참조 데이터를 획득하기 위해 원격 데이터 소스를 이용하여 통신을 위해 적응된 통신 유틸리티를 포함한다.

따라서, XRF 시그니쳐 대응 관계 프로세서(440)는 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂를 나타내는 데이터를 수신하기 위해 XRF 분석기(410)에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있으며, 시그니쳐 간의 대응/매칭을 나타내는 데이터/상태를 수신하기 위해 시그니쳐 대응 관계 데이터 제공자(430)에도 연결될 수 있다. XRF 시그니쳐 대응 관계 프로세서(430)는 대응 관계 데이터에 기초하여 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂를 처리하며, 전술된 기술 중 어느 하나에 따라 대응하는지 여부를 결정한다.

XRF 분석기(410)는 일반적으로 검사 대상/구성요소를 향해 조사 방사선을 방출하기 위한 X선 및/또는 감마선 방사선 소스(412)를 포함하는 조사 방사선 방출기(411) 및 가능하게는 조사 대상으로부터 XRF 방사선 반응을 검출하고 가능하게는 스펙트럼 조성물을 나타내는 데이터를 획득하도록 구성되는 분광계(416)를 포함하는 XRF 검출기(415)를 포함한다.

XRF 분석기(410)는 또한 검출된 XRF 응답을 필터링하기 위한 하나 이상의 필터(417)를 포함할 수 있다. 이들은 덜 관련된 스펙트럼 구성요소를 응답으로부터 필터링하기 위한 스펙트럼 필터(418)를 포함할 수 있으며, 검출된 XRF 시그니쳐에는 조사된 대상/구성요소로부터 관심 XRF 응답이 예상되는 스펙트럼 영역만이 남는다. 또한 필터(417)는 경향 및/또는 주기적인 스펙트럼 성분을 제거하여 XRF 신호/시그니쳐의 SNR을 개선하도록 동작 가능한 (예를 들어 본 명세서에 참조로서 포함되는 PCT 특허 출원 번호 PCT/IL2016/050340에 기술된 것과 같은) 경향 및/또는 주기성 필터(419)를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 조사 방사선 방출기(411)는 조사되는 대상(예를 들어, 전자 시스템(100))을 빔으로 스캔하도록 조사 방사선 소스(412)로부터 출력된 조사 방사선 빔을 공간적으로 지향 및/또는 포커싱하도록 구성되고 동작 가능한 방사선 빔 스캐너(413)를 포함하며, 그에 따라 시스템의 다양한 구성요소가 조립될 수 있는 위치(예로서, 도 2b의 LC1 및 LC2)를 나타내는 데이터를 제공한다.

선택적으로, 일부 실시예에서 XRF 검증 판독기(400)는 또한 서로 다른 기판 재료로 제조된/서로 다른 기판 재료를 포함하는 서로 다른 구성요소에 매립된/적응되는 XRF 마킹으로부터 획득될 수 있는 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂를 교정하기 위해 함께 동작할 수 있는 교정 모듈(420) 및 교정 데이터 제공자(425)도 포함한다. 교정 데이터 제공자(425)는 예를 들어 서로 다른 기판에 대한 XRF 교정 데이터를 위한 저장 설비/메모리일 수 있다. 교정 데이터는 예를 들어 위의 방법(500A)에 의해 획득된 것과 유사할 수 있으며 XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂가 획득된 구성요소(C1 및 C2)의 기판을 마킹하는 XRF 마킹 조성물 내의 XRF 마킹 원소의 농도와 (CPS 대 파장/에너지의 함수로 획득되는) XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂ 내의 스펙트럼 곡선 사이의 기판 특정 관계를 나타내는 곡선 피팅(예로서, 곡선 피팅) 데이터를 포함할 수 있다. 따라서 XRF 시그니쳐 교정 모듈(420)은 스펙트럼 기반으로부터의 XRFS₁ 및 XRFS₂를 XRF 시그니쳐가 획득되는 각 기판을 마크하도록 사용된 마킹 조성물 내의 XRF 마커의 농도에 기초하여 표현된 각각의 XRF 시그니쳐 XRFMC₁과 XRFMC₂로 변환하기 위해 교정 데이터를 활용할 수 있다. 이는 서로 다른 구성요소의 및/또는 서로 다른 기판으로부터의 XRF 마킹을 비교하는 것을 가능하게 한다.

선택적으로, 교정 데이터 제공자(425)로부터의 교정 데이터는 또한 위에서 설명된 동작(535)에서 획득된 XRF 측정 파라미터(예를 들어, XRF 튜브 전압, XRF 튜브 전류, XRF 필터 및 표준으로부터의 거리)를 나타내는 데이터를 포함한다. 따라서 조사 방사선 방출기(411)는 선택적으로, XRF 질문이 적용될 구성요소(들)의 기판(들)에 대응하는 XRF 측정 파라미터에 대한 기준 데이터를 수신하고 따라서 방사선 방출기의 방출 특성을 조정하도록 구성되고 동작 가능한 조사 컨트롤러(414)를 포함할 수 있으며, 그에 따라 XRF 마킹이 있는 조사된 구성요소의 방사선 방출을 교정한다.

XRF 시그니쳐 교정 모듈(420) 및 교정 데이터 제공자(425) 둘 모두는 선택사항이며 생략될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 위에서 논의한 바와 같이 일부 경우에서 XRF 시그니쳐의 코드 단어는 마킹 조성물에서 XRF 마킹 원소의 농도를 나타내는 것이 아니라, 전체로서 마크된 대상/구성요소에서 판독된 XRF 시그니쳐와 연관되며, 이는 마킹 조성물 뿐만 아니라 마킹 조성물이 적용되는 구성요소의 기판의 효과 및 마킹의 적용 방법을 포함한다. 이러한 경우 마커 원소의 농도를 결정할 필요가 없을 수 있지만 대신 구성요소 자체로부터의 XRF 시그니쳐가 마킹의 코드 단어를 나타낼 수 있다. 따라서, 이 경우 교정 모듈이 제거될 수 있는 한편, (서로 다른 구성요소/기판에 적용된 동일한 마킹 조성물으로부터 획득될 수 있는) XRF 시그니쳐 XRFS₁ 및 XRFS₂가 서로 대응하는지 여부를 결정하도록 XRF 시그니쳐 대응 관계 데이터 제공자(430) 및 XRF 시그니쳐 대응 관계 프로세서(440)에 의존한다.

따라서, 도 5a 내지 5d를 참조하여 위에 설명된 본 발명의 기술은 기판/재료(SB)에서 나오는 클러터/배경 XRF 방사선의 문제가 XRF 마커 및 구성요소(C)로부터 나오는 XRF 응답 신호 RSP의 적절한 처리/분석에 의해 본 발명에 따라 어떻게 해결될 수 있는지를 보여준다.

유사한 문제에 대한 대안적인 솔루션이 본 발명의 실시예에 따라 본 명세서에서 다중층 XRF 마커로 지칭되는 신규한 XRF 마커 구성을 활용함으로써 제공된다. 이와 관련하여, XRF 마킹 조성물 ME이 구현되는 구성요소(C)의 기판/재료(SB)(또는 XRF 마킹 조성물이 구현되는 전자 구성요소의 다른 재료)로부터 나오는 클러터/배경 XRF 방사선의 위에 나타내어진 문제가 본 발명의 실시예에 따라 구성된 다중층 XRF 마커 mXRF에 의해 완화되는 방식을 도시하는 도 6a 및 6b를 함께 참조한다. 위에 실시예를 참조하여 논의된 임의의 XRF 마킹(예를 들어, XRFM1, XRFM2, XRFM13, XRFM14, XRFM33, XRFM34)은 위에서 기술된 바와 같이 다중층 XRF 판독가능 마크로서 본 발명에 따라 구성되고 동작될 수 있으며 아래에 보다 자세하게 예시됨이 이해되어야 한다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 다중층 XRF 마커 mXRFM을 나타내는 블록도이다. 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM은 예를 들어 전자 구성요소의 기판/재료(SB) 상의 구성요소/대상(C)으로 구현되는 도면에 도시되었다(즉, 도 6은 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM을 포함하는 전자 구성요소(C)도 도시한다). 본 발명의 실시예에 따른 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM은 기판(SB)에 의해 발산되는 XRF 클러터/배경 XRFC를 소멸(감소/감쇠 또는 실질적으로 제거)하는 한편, 여전히 (예를 들어 구성요소/대상의 시그니쳐로서의 역할을 하는) XRF 신호 XRFS를 방출하도록 구성되고 동작 가능하다. 설명을 위해, 도 6은 XRF 여기 방사선 R을 방출하는 방사선 소스(412) 및 여기 방사선 R에 응답하여 방출된 XRF 응답을 검출할 수 있는 XRF 검출기(415)를 도시한다. 이와 관련하여 XRF는 전자 구성요소(C)의 다른 기판/재료에 의해 방출된 클러터/배경 XRF 응답 XRFC 뿐만 아니라 XRF 판독가능 마크 mXRFM의 활성 XRF 원소 ME에 의해 방출되는 XRF 신호/시그니쳐 XRFS을 포함하여 응답한다. 방사선 소스(412) 및 XRF 검출기(415) 뿐만 아니라 방사선 및 XRF 신호/클러터(R, XRFS 및 XRFC), 그리고 또한 전자 구성요소(C) 또는 그의 기판/재료(SB)는 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM의 일부가 아니며 설명을 위해 도면에 도시되었다. 또한, 여기 방사선 R 및 XRF 신호/클러터를 설명하기 위해 도에서 사용된 화살표의 두께는 이러한 방사선 및 XRF 응답의 강도가 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM의 각 층을 통과하는 동안 어떻게 변하는지를 예시적으로 나타내기 위해 선택되었다.

이러한 예에서, 대상/구성요소(C)의 기판(SB)은 XRF 여기 방사선에 의한 상기 조사에 응답하여 상당한 XRF 배경 클러터의 방출과 연관된 XRF 반응성 기판이다. 예를 들어 XRF 응답성 기판은 금속성 기판일 수 있거나 플라스틱일 수 있는 금속성 원소를 포함하는 기판 또는 금속성 원소를 갖는 세라믹 기판 또는 이들의 조합일 수 있다. 일반적으로 기판의 금속성 원소는 감쇠되지 않는 경우 일부 구현에서 XRF 판독가능 마크의 마킹 조성물의 XRF 응답의 정확한 측정을 방해하거나 방지할 수 있는 상당한 XRF 응답과 연관된다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM은 다음을 포함한다:

a. (ⅰ) XRF 여기 방사선 R; 및 (ⅱ) XRF 응답 - 즉, 기판으로부터의 응답인 적어도 배경 XRF 클러터 XRFC 중 적어도 하나에 대한 흡광을 나타내는 하나 이상의 재료(HAE)를 포함하는 감쇠/마스크 층(AL); 및

b. XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여 방출하도록 유형 및 상대 농도가 선택된 특정 활성 XRF 원소/재료를 갖는 XRF 마킹 조성물 ME를 포함하는 마킹층(ML), XRF 신호 XRFS는 XRF 마크 mXRFM를 나타내는 특징화 XRF 시그니쳐(즉, XRF 마크가 구현될 구성요소(C)를 나타내는 시그니쳐)를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, XRF 판독가능 마크 mXRFM은 XRF 판독가능 마크 mXRFM이 구성요소(C)의 소정의 기판/재료(SB)의 표면(S)의 상단에 배치되도록 구성요소(C)로 구현됨으로써, 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM의 감쇠/마스크 층(AL)은 기판(SB)의 XRF 판독가능 마크의 마킹층(ML) 및 표면(S) 중간에 존재한다(즉, 그 사이에 위치된다).

따라서, 감쇠층(AL)은 (기판으로 향하는 마킹층으로부터의 XRF 방출을 감쇠시키는 것 뿐만 아니라) 기판으로 전파되는 여기 X-선 또는 감마선 방사선 R의 일부를 감쇠시킬 수 있으며, 이것에 의해 기판에 도달하는 XRF 여기 방사선의 양을 감소시키고 (식별될 XRF 마커 mXRFS의 XRF 신호/시그니쳐 XRFS에 대한 배경 클러터인) 기판으로부터의 XRF 응답 XRFC를 감쇠시킬 수 있다. 이러한 메커니즘은 감쇠층(AL)을 통과하는 동안 여기 방사선 R의 화살표 두께로의 감소에 의해서 도면에 도시되었다. 이와 다르게 또는 추가로, 감쇠층(AL)은 또한 전파 경로를 따라서 감쇠층(AL)을 통해 검출기(115)로 전파될 때 기판(SB)으로부터 XRFC 배경 클러터의 전부 또는 상당한 부분을 흡수함으로써 (상기 배경 클러터로서) 기판(SB)에 의해 방출되는 XRF 응답 XRFC를 감쇠시키도록 동작할 수 있다. 이러한 메커니즘은 감쇠층(AL)을 통과하는 동안 기판(SB)에 의해 방출되는 XRF 응답 클러터 XRFC의 화살표 두께의 감소에 의해 도면에서 예시된다. 위의 하나 또는 둘 모두의 메커니즘은 검출기(115)에 도달하는 것으로부터 감쇠층(AL)이 기판으로부터의 배경 클러터 XRFC의 강도를 효과적으로 감소시키는 것을 제공한다.

일반적으로 감쇠층(AL)의 매체(아래에서는 감쇠 매체로 지칭됨) 내에서 거리 x를 이동한 후 주어진 파장의 X선 빔(또는 이와 등가인 XRF 응답)의 감쇠는 다음의 식에 의해서 주어지고:

여기서 I 는 감쇠 매체를 통과한 후의 강도, I ₀ 는 (매체를 통과하기 전) 방사선의 초기 강도, ρ는 샘플의 밀도(g/cm3, 즉 단위 부피당 질량), 그리고

는 (예로서 ㎠/g의 단위인) 전체 샘플의 질량 흡수 계수이다. 샘플 질량 흡수 계수

는 다음의 합에 의해서 주어지고:

여기서 μ _i 는 (예로서, ㎠/g 단위인) 매체 내의 특정 원소의 질량 흡수 계수이고 C _i (백분율)는 매체에 인덱스된 원소의 상대 농도이다. 따라서 합

는 매체에 존재하는 모든 물질/원자-원소의 상대 농도 C _i 를 고려한 매체의 평균 질량 흡수 계수를 나타낸다. 이를 위해

는 감쇠 매체의 평균 공중 밀도이다.

기판(SB)로부터의 XRF 응답의 감쇠된 부분(즉 감쇠층(AL)에 의해 감소된 부분은 따라서

이다). 본 발명의 실질적인 구현에서, 기판으로부터의 XRF 응답의 약 60% 이상의 감쇠

를 달성하는 것이 바람직하다. (예를 들어, 보다 바람직하게는 75%의 더 높은 감쇠 또는 더 높은 90%의 감쇠를 제공하는 감쇠층이 사용된다).

따라서, 적어도 60%의 감쇠를 얻기 위해 감쇠층은

≥ 1이 되도록 구성된다. 즉 평균 질량 흡수 계수

로 곱해진 밀도 ρ를 곱한 감쇠층(AL)의 두께 x는 1보다 크거나 같다.

또한 감쇠층은 에미터와 반응성 기판 사이의 거리와 반응성 기판과 검출기 사이의 거리에 더해진다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 감쇠층은 일반적으로 감쇠층이 가벼운 재료로 구성되더라도 검출기에서 XRF 반응성 기판의 신호 XRFC를 감소시킨다. 반응성 기판(SB)의 XRFC 신호 감소를 위해 두꺼운 감쇠층을 활용하는 이러한 메커니즘은 XRF 반응성 기판으로부터의 저에너지 XRFC 신호에 대해 (예를 들어, XRF 반응성 기판에 존재하는 보다 가벼운 재료에 의해서 방출되는 최대 5-10 Kev의 광자 에너지에 대한 XRFC 응답에 대해) 보다 효과적이다. 더욱이 이러한 메커니즘에 의한 감쇠는 감쇠층의 두께에 의존하기 때문에(더 두꺼운 층으로 보다 큰 감쇠가 달성됨), 따라서 이러한 메커니즘이 활용되는 본 발명의 일부 실시예에서, 감쇠층은 상대적으로 높은 두께 x(예를 들어 수백 미크론의 두께 x)로 구현된다.

대안적으로 또는 추가로, 본 발명의 일부 실시예에서, 비교적 높은 원자 번호의 (즉, 비교적 높은 질량 흡수 계수(들) μ _i 를 갖는) 원자 원소를 가진 얇은 감쇠층(AL)이 기판(SB)로부터의 XRF 응답 XRFC 및/또는 여기 XRF 방사선 R 중 하나에 충분한 흡광도를 제공할 수 있으며, 또한 에너지 10 Kev보다 높은 에너지의 광자를 갖는 방사선/XRF 응답에 대한 충분한 감쇠를 제공할 수 있기 때문에, 감쇠층은 반드시 그렇게 두꺼울 필요는 없다.

도 6b는 (i) XRF 마크된 전자 구성요소(C)로부터 검출기(415)에 도달하는 전체 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일의 그래프 RSP; (ⅱ) 다중층 XRF 마커 mXRFM의 층(ML)으로부터 검출기(415)에 도달하는 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일의 그래프 XRFS; (ⅲ) 다중층 XRF 마커 mXRFM의 감쇠층(AL)으로부터 검출기(415)에 도달하는 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일의 그래프 ATN; 및 (ⅳ) 구성요소(C)의 기판(SB)으로부터의 XRF 응답(백그라운드 클러터)(이러한 응답은 총 XRF 응답 그래프 RSP의 점선 부분에서 감쇠되는 피크에 의해 도시된 것과 같은 감쇠층(AL)에 의해 감쇠됨)의 스펙트럼 프로파일의 그래프 XRFC의 스펙트럼 프로파일을 개략적으로 도시하는 그래픽 도면이다. 이 그래프는 임의의 단위로 강도 INT(Y축) 대 Spectra SPCT(주파수 - X축)로서 제공된다. 도시된 바와 같이, 그래프 RSP인 검출기(415)에 도달하는 총 XRF 응답의 스펙트럼 프로파일은 기판(SB)의 배경 XRF 클러터 XRFC의 실질적으로 감소된 부분(분율 F)을 더한, 감쇠층(AL) 및 XRF 마커 mXRFM으로부터의 XRF 응답의 합과 대략 동일하다: RSP ~= XRFB + XRFS + (1-F)*XRFC. 이들 그래프 각각의 점선 수평선은 신호 검출이 유효/인증 측정으로 간주되는 검출 임계값을 개략적으로 도시한다. 검출 임계값은 신호 대 잡음비(SNR) 및/또는 신호 대 클러터 비율(SCR) 및/또는 해당 스펙트럼 영역의 강도 배경 복사, 그리고 필요한 측정 정확도를 포함하는 여러 요인에 의해 설정될 수 있다. 명확성을 위해, 이러한 구체적인 비제한적인 예에서, 검출 임계값은 스펙트럼에 걸쳐 수평선 상수로서 도시되지만, 본 발명의 일반적인 구현에서 검출 임계값은 스펙트럼에 의존할 수 있고(측정의 스펙트럼 영역에 걸쳐 고정되지 않을 수 있음) 예를 들어 본 발명의 양수인에게 공동 양도된 PCT 출원 미국 특허 번호 10,539,521에 기술된 바와 같이, XRF 응답의 트렌드 및 계절적 성분과 같은 다양한 요인에 기초하여 결정될 수 있음이 이해되어야만 한다. 배경 XRF 클러터의 감소된 부분(분율 F) 아래에서 더 명확해지는 바와 같이, 기판(SB)으로부터의 XRFC는 다중층 XRF 마커 mXRFM의 감쇠층(AL)에서 높은 XRF 흡광도를 나타내는 하나 이상의 재료(HAE)의 유형 및 감쇠층(AL)의 두께 및 이들의 농도에 의존한다. 감쇠층(AL)의 두께 및 높은 XRF 흡광도를 나타내는 물질(HAE)의 농도는 감쇠층(AL)에서 이러한 재료(HAE)의 공중/컬럼 밀도를 정의한다. 일반적으로, 감쇠층(AL)에서 이러한 XRF 흡광 재료(HAE)의 공중/칼럼 밀도가 높을수록 감쇠층(AL)에 의해 흡수/감소되는 기판(XRFC)로부터의 배경 XRF 응답의 분율 F가 더 커진다.

이 예에서 볼 수 있듯이, 총 XRF 응답 RSP의 스펙트럼 프로파일은 7개의 스펙트럼 피크 P1 내지 P7을 포함하며, 그 중 스펙트럼 피크 P1, P3, P6 및 P7만이 검출 임계값보다 높다. 스펙트럼 피크 P1, P3, P6 및 P7은 다중층 XRF 마커 mXRFM의 XRF 마킹 조성물 ME에 의해 기여된다는 점에 유의한다. 스펙트럼 피크 P3는 XRF 마킹 구성에 의해 기여될 뿐만 아니라 감쇠층(AL)의 XRF 응답 ATN에 의해 기여된다(예로서, 도면에서 감쇠층(AL)에 의해 기여된 피크 P3의 부분을 나타내는 ATN-C 및 마킹층(ML)에 의해 기여된 피크 P3의 부분을 나타내는 MRK-C을 참조한다). 이러한 특정 예에서 감쇠층(AL)과 마킹층(ML) 중 어느 하나의 기여가 없는 경우 스펙트럼 피크 P3는 검출 임계값 아래에 남아있을 수 있으며 따라서 다중층 XRF 마커 mXRFM의 XRF 시그니쳐의 일부가 아닐 것이다. 이를 위해, 이러한 특정 예에서 (감쇠층이 없는 경우 XRF 시그니쳐는 다를 수 있고 - 예로서, 피크 P3가 없을 수 있기 때문에) 감쇠층은 또한 다중층 XRF 마커 mXRFM의 XRF 시그니쳐의 일부를 형성한다. 그러나 이것은 다중층 XRF 마커 mXRFM의 다른 구현에서 반드시 그러한 것은 아니며, 일부 경우에는 감쇠층(AL) 및/또는 마킹층(ML) 또는 둘 모두에 의해 기여되는 하나 이상의 스펙트럼 피크가 경우에 따라 검출 임계값보다 낮거나 높을 수 있다. 스펙트럼 피크 P7은 XRF 마킹 조성물에 의해 기여될 뿐만 아니라 기판(SB)의 XRF 응답 XRFC에 의해 기여된다(예로서, 도면에서 기판(SB) 층에 의해 기여되는 피크 P7의 부분을 나타내는 SBT-C 및 마킹층(ML)에 의해 기여되는 피크 P7의 부분을 나타내는 MK-C를 참조한다). 이러한 구체적인 예에서, 기판(SB)에 의한 피크 P7에 대한 기여 SBT-C가 상당히 감소한다는 사실(그래프 XRFC에서 상응하는 피크와 비교하여 기여 SBT-C의 높이 참조)이 전체 응답 신호(RSP)에서 피크(P7)의 높이가 기판(SB)에 의해 실질적으로 영향을 받지 않도록 제공함에 유의한다. 이는 결과적으로 다른 기판에서 얻은 총 응답 신호 RSP로부터 XRF 시그니쳐를 분석할 수 있는 획득 가능한 해상도를 증가시키고, 응답 신호 RSP에 매립된 XRF 시그니쳐에 대한 마커로서 총 응답 신호 RSP의 피크 높이/강도를 활용할 수 있게 하며, 따라서 다른 기판 상에 배치된 XRF 마커를 이용한 경우에도 XRF 응답 신호 내의 매우 다양한 시그니쳐를 인코딩할 수 있게 한다.

스펙트럼 피크 P2, P4 및 P5(총 응답 그래프 RSP에서 점선으로 마크됨)는 기판(SB)의 XRF 응답(배경 클러터) XRFC에 의해 기여된다. 그래프 XRFC와 검출기(415)에 도달하는 총 XRF 응답의 그래프 RSP 사이의 이러한 피크를 비교하면, 감쇠층(AL)으로 인해 이러한 피크가 상당 부분 F만큼 감소되거나 또는 심지어 검출기에 도달하기 전에 완전히 제거된다는 것을 알 수 있다. 이를 위해, 다중층 XRF 마커 mXRFM은 다중층 XRF 마커 mXRFM으로 마크되는 대상/구성요소(C)의 선험적으로 알려지지 않은 기판/재료(SB)의 XRF 응답을 마스킹하는 신규한 기술을 제공한다. 상기 마스킹을 달성하기 위해, 감쇠층(AL)이 대상/구성요소(C)의 기판/재료(SB)와 마커의 마킹층(ML) 사이를 개재/중재하도록 다중층 XRF 마커 mXRFM에 도입된다. 일부 실시예에서, 감쇠층(AL)은 오직 작고 중요하지 않은 XRF 응답만을 가지며, 이 경우 그의 기능은 마킹 mXRFM의 XRF 시그니쳐를 결정하기 위한 적어도 소정의 스펙트럼 관심 영역에서 (일반적으로 스펙트럼 의존적일 수 있는) 적어도 소정의 비율 F만큼 감소시키도록 주로 기판(SB)의 XRF 응답을 마스킹하는 것이다. 일부 실시예에서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 마킹층(ML)이 있거나 없는 감쇠층(AL)은 또한 측정의 검출 임계값을 초과하는 XRF 스펙트럼 응답의 피크(예로서, P3)에 기여함으로써, 다중층 XRF 마커 mXRFM의 XRF 시그니쳐에도 기여한다.

이를 위해, 도 6b의 그래프는 XRF 마커에 의해 XRF 반응성 기판을 갖는 다양한 구성요소를 마킹함으로써 발생하는 문제가 본 발명의 다중층 XRF 마커 mXRFM을 활용함으로써 어떻게 해결될 수 있는지를 보여준다. (예로서, 검출 임계값을 초과하는 총 XRF 응답 RSP의 일부인) 결과적인 XRF 시그니쳐는 구성요소(C)의 기판/재료(SB)로부터의 아마도 알려지지 않은 XRF 기여가 마크되고 감소되는 동안 마킹 조성물 ME으로부터, 그리고 가능하면 (선험적으로 알려진) 감쇠층(AL)으로부터의 기여를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 기술에 의해 (예를 들어, 서로 다른 각각의 기판 재료(SB)를 포함하는) 서로 다른 구성요소(C)가 유사한 XRF 시그니쳐를 생성하도록 유사한 다중층 XRF 마커에 의해 마크될 수 있다.

도 6a로 돌아가서, 일부 실시예에서 다중층 XRF 마커 mXRFM은 (예를 들어 도면의 XRF 마커 mXRFM의 좌측 상에 도시된 바와 같이) 감쇠층(AL)이 마킹층(ML)의 영역보다 더 큰 영역에 걸쳐 확장하도록 제작/구성되고, 그에 따라 감쇠층은 또한 마킹층(ML)을 통하지 않고 기판(SB)에 도달하는 여기 XRF 방사선 R을 감쇠시킬 수 있고/있거나 마킹층(ML)을 통하지 않는 검출기로 향하는 기판(SB)으로부터 XRF 응답 XRFC를 감쇠시킬 수 있다.

위에서 나타내어진 바와 같이, (예를 들어, (i) 기판(SB)에 대한 여기 XRF 방사선 R을 감쇠함으로써 및/또는 (ⅱ) 기판(SB)으로부터의 XRF 응답 XRFC를 감쇠함으로써) 감소되는 XRF 응답 XRFC의 분율 F은 감쇠층(ML)에서 높은 흡광도를 나타내는 하나 이상의 원소(HAE)의 공중/컬럼 밀도 및 이들 원소의 유형에 의존한다. 더 높은 원자 번호의 원소는 일반적으로 XRF 방사선 R(즉, X선 또는 감마선)을 여기하기 위해 더 우수한 흡광도 및 XRF 응답에 대한 더 나은 흡광도를 갖는다. 따라서 본 발명의 일부 실시예에서, 감쇠층에서 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 적어도 13의 원자 번호를 가지고(이 실시예는, 예로서 광자 에너지가 최대 5 Kev인 기판(XRFC)으로부터의 비교적 낮은 에너지 XRFC 신호의 감쇠에 특히 적합하다); 다른 예에서 원소의 원자 번호는 적어도 22이고(이 실시예는, 예를 들어 최대 10Kev의 광자 에너지를 갖는 기판(XRFC)로부터의 중간 에너지 XRF 신호의 감쇠에 특히 적합하다); 또 다른 예에서 원자 번호는 적어도 45이다(이 실시예는, 예를 들어 최대 30Kev의 광자 에너지를 갖는 기판(XRFC)로부터의 더 높은 에너지 XRFC 신호의 적절한 감쇠에 특히 적합하다). 예를 들어, 높은 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 원자 번호 82를 갖는 납(Pb)일 수 있으며, 따라서 매우 높은 에너지(예로서, 최대 50 Kev의 광자 에너지)의 XRF 광자도 흡수한다.

일부 실시예에서, 감쇠층(AL)은 기판(XRFC)으로부터의 XRF 응답 강도의 대략

인, 기판으로부터의 XRF 응답의 충분한 감소 분율 F를 제공하도록 구성된다. 기판(SB)에 도달하는 XRF 여기 방사선 R의 일부가 감쇠층(AL)을 통과하도록 다중층 XRF 마커 mXRFM이 구성요소(C) 상에 배치되게 의도/설계되는 경우, 기판에 도달하는 XRF 여기 방사선 R의 감쇠된 분율은 또한

일 것이다. 이들 두 감쇠

및

의 누적 효과는 일반적으로

단독보다 큰 총 감소 분율 F를 산출한다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예에서, 감쇠층은

≥ 1/2를 만족하는 파라미터로 구성될 수 있다(여기서 x는 감쇠층(AL)의 두께,

는 그의 밀도이며 μ _s 는 평균 질량 흡수 계수이다). 이러한 구성에서, 적어도 60%의 총 감소 분율 F가 획득됨으로써, 총 감소 분율 F는 기판

에 도달하는 여기 XRF 방사선 R의 감쇠 및 기판

로부터의 XRF 응답의 감쇠 모두에 의해서 기여된다.

감쇠층(AL)의 총 두께(x)는 적용 방법에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예에서, 높은 흡광도 원소(즉, 높은 원자 번호의 원소)는 반응층에 적용된 중합체 코팅에 혼합될 수 있다. 감쇠층의 두께는 수백 미크론을 초과할 수 없다.

다른 예에서 두께는 10 마이크론을 초과하지 않거나 심지어 10 마이크론 미만일 수 있지만, 여전히 이러한 원소의 충분한 공중/컬럼 밀도

를 발생시키고 그에 따라 감쇠층이 기판(SB)으로부터의 XRF 응답에 대해 충분히 높은 감소 분율 F를 생성한다. 위에서 나타내어진 바와 같이, 일부 실시예에서 감쇠층(AL)에서 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 요소(HAE)는 실질적인 XRF 응답과 연관된다. 예를 들어 감쇠층의 응답 강도는 마킹층 강도의 10%보다 높을 수 있으며; 다른 예에서 감쇠층에 있는 원소의 응답 강도는 XRF 판독가능 마크 mXRFM에 의한 XRF 시그니쳐의 스펙트럼 영역의 적어도 하나의 영역에서 (예로서, 동일한 순서로) 마킹층의 강도와 유사할 수 있다. 따라서, 감쇠층(AL) 또한 XRF 판독가능 마크 mXRFM의 XRF 시그니쳐에 기여할 수 있다.

도 6a는 또한 기판 재료(SB) 및 기판(SB)의 표면에 제공된 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM을 포함하는 구성요소(C)를 도시한다. 위에서 나타낸 바와 같이, 이 경우에 기판(SB)은 재료(들)가 금속성 원소(일반적으로 금속성 원소는 XRF 여기 방사선에 의한 조사에 응답하여 XRF 배경의 상당한 방출과 연관됨)를 포함하는 XRF 반응성 기판일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다중층 XRF 판독가능 마크 mXRFM은 XRF 판독가능 마크의 마킹층(ML)과 기판의 표면(S) 사이에 XRF 판독가능 마크의 감쇠/마스크 층이 위치되도록 상기 기판(SB)의 표면(S) 위에 배치된다.

본 발명의 일부 실시예는 적어도 제 1 및 제 2 구성요소를 포함하는 전자 시스템을 제공하며, 여기서 제 1 구성요소는 제 1 XRF 판독가능 마크를 포함하고 제 2 구성요소는 제 2 XRF 판독가능 마크를 포함한다. 제 1 및 제 2 XRF 판독가능 마크는 각각 제 1 전자 구성요소의 제 1 XRF 시그니쳐가 제 2 전자 구성요소의 제 2 XRF 시그니쳐에 대응하도록 구성되어, 상기 제 1 및 제 2 구성요소가 각각 상기 전자 시스템의 호환 가능한 구성요소라는 검증을 가능하게 한다. 일부 구현에서 적어도 상기 제 1 구성요소는 위에서 정의된 바와 같은 XRF 반응성 기판을 갖는 전자 구성요소이다. 따라서, 제 1 XRF 판독가능 마크는 본 발명의 기술에 따라 구성된 다중층 XRF 마크로서 구성될 수 있으며, 감쇠/마스크 층이 기판의 표면과 그의 마킹층 사이에 중간이 되도록 제 1 구성요소의 기판(SB)의 표면 위에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서 전자 시스템의 두 구성요소 또는 전체는 (예로서, 그의 기판이 중요한 XRF 반응과 연관되는지 여부에 관계없이) 다중층 XRF 마크 mXRFM(들)에 의해서 마크된다. 이것은 구성요소 기판의 XRF 응답을 측정/특성화할 필요성을 없애며, XRF 마킹의 직접적인 구현을 용이하게 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다중층 XRF 마크 mXRFM을 구현하기 위한 방법(600)의 흐름도인 도 6c를 참조한다. 이 방법은:

610 - 하나 이상의 화학적 원소의 특정한 상대 농도를 갖는 XRF 마킹 조성물 AE를 제공함으로써 XRF 여기 방사선에 의한 XRF 마킹 조성물의 조사에 응답하여 XRF 마킹 조성물이 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 신호를 방출하도록 상대 농도가 선택되는 단계; 및

XRF 판독가능 마크의 다중층 구조를 제작하는 단계를 포함하며; 상기 제작 단계는:

620 - XRF 여기 방사선 및 XRF 배경 중 적어도 하나에 대한 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함하는 감쇠/마스크 층(AL)을 구현하는 단계; 및

630 - XRF 마킹 조성물 AE를 포함하는 마킹층(ML)을 구현하는 단계를 포함한다. 마킹층(ML)은 감쇠/마스크 층(AL)의 적어도 일부 위에 구현되지만, 반드시 감쇠/마스크 층(AL)의 바로 상단에 구현되는 것은 아니다(예를 들어, 이것은 마킹층(ML)으로부터 하나 이상의 추가 층만큼 이격될 수 있다).

선택적으로 이 방법은 대상/구성요소의 XRF 반응성 기판(SB) 위에 감쇠/마스크 층(AL)을 제공하는 단계(640)를 포함한다. 감쇠/마스크 층(AL)을 제공하는 것은 감쇠/마스크 층(AL)의 구현과 함께(즉, 기판 상에 직접 층을 구현) 또는 감쇠/마스크 층(AL)의 구현 후에(예를 들어, 마킹층(ML)의 구현 이전 또는 이후에) 수행될 수 있다. 선택적으로 감쇠층은 기판(SB)의 전체 표면(또는 표면들)을 커버하도록 제공될 수 있거나, 대안적으로 기판의 사전선택된 영역만이 코팅되도록 국부적으로 적용될 수 있다.

일부 실시예에서, 감쇠/마스크 층의 구현은 기판(SB)의 표면(S)의 적어도 일부에 코팅을 적용하고 높은 XRF/X선/감마선 흡수를 나타내는 적어도 하나의 원소(HAE)가 포함된 코팅을 이용함으로써 수행된다. 코팅은 예를 들어 하나 이상의 HAE 원소가 매립된 중합체 재료를 포함할 수 있다(이를 위한 원자 번호는 적어도 13, 또는 보다 바람직하게는 22 이상 또는 훨씬 더 바람직하게는 45 이상으로 선택될 수 있다). 일부 경우에 높은 원자 번호의 HAE 원소가 하나 이상의 금속성 원소를 포함한다. 일부 구현에서, 하나 이상의 금속성 원소는 상기 코팅 전에 중합체 재료에 이러한 원소를 포함하는 유기금속 화합물 또는 산화물 또는 염 형태를 용해시킴으로써 중합체 재료에 매립된다. 일부 구현에서 HAE 원소는 중합체 재료에 분산되거나 현탁된다. 중합체 재료는 예를 들어 폴리아미드일 수 있다. 중합체 재료는: 분무, 브러싱, 인쇄, 주입 및 스탬핑 중 임의의 하나 이상에 의해 기판(SB)의 표면(S)에 도포될 수 있다. 일부 경우에 이 방법은: 열, 습도 및 UV 방사선 중 적어도 하나에 의해 중합체 재료를 경화시키는 단계를 추가로 포함한다.

대안적으로 또는 추가로, 일부 실시예에서 감쇠/마스크 층은 기판(SB)의 표면(S)의 적어도 일부에 흡광도를 나타내는 하나 이상의 원소(HAE)를 증착시킴으로써 구현된다. 증착은 예를 들어 CVD 또는 PVD 기술을 이용함으로써 수행될 수 있다. HAE 원소는 액체, 고체 또는 과립 형태로 증착될 수 있다.

Claims (23)

1. XRF 판독가능 마크(XRF readable mark)로서,
   하나 이상의 (일반적으로 복수의) 화학 원소(chemical element)의 특정 상대 농도를 갖는 XRF 마킹 조성물(XRF marking composition)을 포함하고; 상기 상대 농도는 XRF 여기 방사선(exciting radiation)에 의한 XRF 마킹 조성물의 조사(irradiation)에 응답하여, 상기 XRF 마킹 조성물이 상기 XRF 판독가능 마크와 연관된 사전 결정된 XRF 시그니쳐(signature)를 나타내는 XRF 신호를 방출하도록 선택되고;
   상기 XRF 판독가능 마크는 XRF 여기 방사선에 의한 상기 조사에 응답하여 XRF 배경 클러터(background clutter)의 방출과 연관되는 XRF 반응성 기판 상에 배치하도록 구성되고 동작 가능하며; 그리고
   상기 XRF 판독가능 마크는:
   - 상기 XRF 여기 방사선 및 상기 XRF 배경 클러터: 중 적어도 하나에 대한 흡광도(absorbance)를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함하는 감쇠/마스크(attenuation/mask) 층; 및
   - 상기 XRF 마킹 조성물을 포함하는 마킹층을 포함하며; 그리고
   상기 XRF 판독가능 마크는 XRF 판독가능 마크의 감쇠/마스크 층이 상기 기판과 XRF 판독가능 마크의 마킹층의 중간에 있도록 상기 기판 상에 배치되도록 지정되는, XRF 판독가능 마크.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 사전 결정된 XRF 시그니쳐는 소정의 임계값(certain threshold)을 초과하는 조사에 대한 상기 응답의 하나 이상의 스펙트럼 피크(spectral peak)에 의해 특징지어지며; 그리고 상기 하나 이상의 스펙트럼 피크는 마킹층의 XRF 마킹 조성물에 의해 기여되는 적어도 하나의 스펙트럼 피크를 포함하는, XRF 판독가능 마크.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 스펙트럼 피크는 감쇠층의 하나 이상의 원소에 의해 기여되는 적어도 하나의 스펙트럼 피크를 포함하는, XRF 판독가능 마크.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 사전 결정된 XRF 시그니쳐는 소정의 임계값을 초과하는 조사에 대한 상기 응답의 하나 이상의 스펙트럼 피크에 의해 특징지어지고; 그리고 상기 감쇠/마스크 층 없이 상기 XRF 반응성 기판으로부터의 XRF 배경 클러터는 상기 소정의 임계값을 초과하는 적어도 하나의 스펙트럼 피크를 포함하고 상기 감쇠/마스크 층은 XRF 배경 클러터의 상기 적어도 하나의 스펙트럼 피크의 강도(intensity)를 적어도 억제하며, 이로 인해 상기 XRF 판독가능 마크가 상기 기판 위에 배치되는 동안 XRF 판독가능 마크의 상기 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 판독할 수 있게 하는, XRF 판독가능 마크.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 감쇠층은 마킹층의 영역보다 넓은 영역에 걸쳐 연장하는, XRF 판독가능 마크.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 감쇠층은

   

   ≥ 1/2를 만족하는 파라미터로 구성되고, 여기서 x*ρ는 적어도 상기 감쇠층의 면적 밀도(area density)이며 μ _s 는 감쇠층의 원자의 원소 구성의 평균 질량 흡수 계수인, XRF 판독가능 마크.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 감쇠층은

   

   ≥ 1을 만족하는 파라미터로 구성되는, XRF 판독가능 마크.
8. 제 6 항에 있어서,
   감쇠층 내의 흡광도를 나타내는 상기 적어도 하나의 원소는 적어도 45의 원자 번호를 갖는, XRF 판독가능 마크.
9. 제 8 항에 있어서,
   흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 납(Pb)을 포함하는, XRF 판독가능 마크.
10. 제 1 항에 있어서,
    감쇠층 내의 흡광도를 나타내는 상기 적어도 하나의 원소는 적어도 하나의 스펙트럼 체계(regime)에서의 실질적인 XRF 응답과 연관되고 상기 실질적인 XRF 응답은 XRF 판독가능 마크의 상기 사전 결정된 XRF 시그니쳐의 일부인, XRF 판독가능 마크.
11. 구성요소(component)로서,
    기판 재료; 및
    XRF 여기 방사선에 의한 XRF 판독가능 마크의 조사에 응답하여 상기 구성요소를 나타내는 XRF 시그니쳐를 갖는 XRF 신호를 방출하도록 구성된 XRF 판독가능 마크를 포함하고;
    상기 기판은 금속성 원자 원소(metallic atomic elements)를 포함하는 XRF 반응성 기판이고, XRF 여기 방사선에 의한 그 조사에 응답한 XRF 배경 신호의 방출과 연관되며; 그리고
    상기 XRF 판독가능 마크는 제 1 항에 따라 구성되고 XRF 판독가능 마크의 감쇠/마스크 층이 기판의 표면과 그 마킹층의 중간에 있도록 상기 기판의 표면 위에 배치되는, 구성요소.
12. 제 11 항에 있어서,
    흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소는 상기 기판의 원소보다 더 높은 원자 번호를 갖는, 구성요소.
13. 전자 시스템으로서,
    적어도 제 1 및 제 2 구성요소를 포함하는 복수의 구성요소를 포함하고,
    여기서:
    제 1 구성요소는 기판 재료 및 XRF 여기 방사선에 의한 그 조사에 응답하여 제 1 XRF 시그니쳐를 갖는 제 1 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 1 XRF 판독가능 마크를 포함하고, 상기 기판은 금속성 원자 원소를 포함하고 XRF 여기 방사선에 의한 그 조사에 응답하여 XRF 배경 신호의 방출과 연관된 XRF 반응성 기판이며; 그리고 상기 XRF 판독가능 마크는 제 1 항에 따라 구성되고 XRF 판독가능 마크의 감쇠/마스크 층이 기판의 상기 표면과 그 마킹층의 중간에 있도록 상기 기판의 표면 위에 배치되고;
    제 2 구성요소는 XRF 여기 방사선에 의한 그 조사에 응답하여 제 2 XRF 시그니쳐를 갖는 제 2 XRF 신호를 방출하도록 구성된 제 2 XRF 판독가능 마크를 포함하며; 그리고
    상기 제 1 및 제 2 XRF 판독가능 마크는 제 1 구성요소의 제 1 XRF 시그니쳐가 그의 제 2 전자 구성요소의 제 2 XRF 시그니쳐에 대응하도록 각각 구성되어, 이로 인해 상기 제 1 및 제 2 구성요소가 각각 상기 전자 시스템의 호환 가능한 구성요소라는 검증(verification)을 가능하게 하는, 전자 시스템.
14. XRF 판독가능 마크를 생성하는 방법으로서,
    하나 이상의 화학 원소의 특정 상대 농도를 갖는 XRF 마킹 조성물을 제공함으로써 상대 농도가 XRF 여기 방사선에 의한 XRF 마킹 조성물의 조사에 응답하여, 상기 XRF 마킹 조성물이 사전 결정된 XRF 시그니쳐를 나타내는 XRF 신호를 방출하도록 선택되는 단계; 및
    - XRF 판독가능 마크의 다중층 구조를 제작하는 단계로서, 상기 제작 단계는:
    - XRF 여기 방사선 및 XRF 배경: 중 적어도 하나에 대한 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함하는 감쇠층을 구현하는 단계; 및
    - 상기 XRF 마킹 조성물을 포함하는 마킹층을 구현하는 단계를 포함하는, 단계를 포함하는, 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 감쇠층을 구현하는 상기 단계는 상기 감쇠층의 파라미터가

    

    ≥ 1/2를 만족하도록 구성되고, 여기서 x*ρ는 적어도 상기 감쇠층의 면적 밀도이며 μ _s 는 감쇠층의 원자의 원소 구성의 평균 질량 흡수 계수인, 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    감쇠층을 구현하는 상기 단계는 상기 감쇠층의 파라미터가

    

    ≥ 1을 만족하도록 하는, 방법.
17. 제 14 항에 있어서,
    XRF 여기 방사선에 의한 상기 조사에 응답하여 XRF 배경 클러터의 방출과 연관된 XRF 반응성 기판 위에 상기 감쇠층 및 상기 마킹층을 더 제공하고; 상기 제공은 감쇠/마스크 층이 상기 기판과 마킹층의 중간에 있도록 하는, 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소가 상기 기판의 원소보다 높은 원자 번호를 갖는, 방법.
19. 제 14 항에 있어서,
    감쇠층을 구현하는 상기 단계는 기판 표면의 적어도 일부에 코팅을 적용함으로써 상기 코팅이 흡광도를 나타내는 적어도 하나의 원소를 포함하는 단계를 포함하는, 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 코팅은 45 이상의 높은 원자 번호를 갖는 하나 이상의 원소가 매립된(embedded) 중합체 재료를 포함하는, 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    높은 원자 번호의 상기 원소는 하나 이상의 금속성 원소를 포함하는, 방법.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 금속성 원소는 상기 코팅에 앞서 중합체 재료인 상기 재료를 포함하는 유기금속 화합물 또는 산화물 또는 염 형태를 용해함으로써 중합체 재료에 매립되는, 방법.
23. 제 14 항에 있어서,
    감쇠층을 구현하는 상기 단계는 기판 표면의 적어도 일부에 흡광도를 나타내는 상기 적어도 하나의 원소를 침착(depositing)시키는 단계를 포함하고 상기 침착 단계는 하기 단계 중에 적어도 하나로 구현되는, 방법:
    - 상기 침착시키는 단계는 CVD 및 PVD 중 적어도 하나를 포함하는 단계; 및
    - 흡광도를 나타내는 상기 적어도 하나의 원소가 액체, 고체 또는 과립 형태로 침착되는 단계.

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