TW201324368A - 射頻識別標籤 - Google Patents

Abstract

一種射頻識別標籤，包含一外殼，具有狹長外型其定義一縱長邊；及一鑲嵌物(inlay)，置於外殼中。鑲嵌物具有一基板承載一封裝晶片及與封裝晶片相連的一線路天線，線路天線更包含一電子接點直接與封裝晶片電相連；及一延伸部分，直接自電子接點往外延伸，其中延伸部分的延伸方向與縱長邊實質上垂直。

Description

射頻識別標籤

本發明係關於射頻識別標籤，特別是關於可應用於工業洗衣的射頻識別標籤。

近年來可無線地傳輸及接收訊號的無線晶片裝置已獲得廣汎的發展。這種可無線地傳輸及接收訊號的晶片常被稱作射頻識別標籤RFID(Radio Frequency Identification Tag)、或可稱作RF標籤、RF晶片、無線標籤、無線處理器、無線記憶體、積體電路標籤、或電子標籤等等。射頻識別標籤可因為各種目的而被用來標示各種不同的物品，以作為識別、認證、或追蹤等多種用途。

一般射頻識別標籤具有以矽橡膠製成的外殼，內含一鑲嵌物(inlay)。鑲嵌物通常具有一晶片及與晶片互連的線路天線設於一載板上。由於射頻識別標籤具有電子結構，因此必需適當地保護以避免使用過程中受到損害而失去效能。尤其是將射頻識別標籤用在工業洗衣行業時，特殊的保護機制顯得格外重要，此乃因為工業洗衣之烘洗、旋乾、榨乾等過程，往往容易使附著在衣物上的射頻識別標籤產生斷裂破損。因此，需要一種可以克服習知的問題之新穎的射頻識別標籤結構。

本發明之一方面在於提供一種新穎的射頻識別標籤結構，其係具有於使用過程中避免或降低產生斷裂破損的優點。

於一實施例，本發明提供一種射頻識別標籤，包含一外殼，具有狹長外型其定義一縱長邊；及一鑲嵌物(inlay)，置於該外殼中，該鑲嵌物具有一基板承載一封裝晶片及與該封裝晶片相連的一線路天線，該線路天線更包含：一電子接點直接與該封裝晶片電相連；及一延伸部分，直接自該電子接點往外延伸，其中該延伸部分的延伸方向與該縱長邊實質上垂直。

於另一實施例，本發明提供一種新穎的射頻識別標籤結構，其除了包含上述實施例之特徵外，更包含至少一覆蓋層位在該外殼與該鑲嵌物之間，該覆蓋層係至少完全覆蓋該封裝晶片及一部分之該線路天線環繞該封裝晶片。

又於另一實施例，本發明提供一種新穎的射頻識別標籤結構，其除了包含上述實施例之特徵外，更具有以下特徵：該線路天線更包含一再延伸部分連接該延伸部分，該再延伸部分位在該封裝晶片周圍並與該延伸部分透過一彎曲部相互連接，其中該再延伸部分具有與該縱長邊實質上平行的一平行段及與該縱長方向實質上垂直的一垂直段，該垂直段長於該平行段。

更於另一實施例，本發明提供一種新穎的射頻識別標籤結構，其除了包含上述實施例之特徵外，更具有以下特徵：該封裝晶片具有一長邊及一短邊，該延伸部分出自於該短邊，該延伸部分的延伸方向與該短邊實質上垂直。

再於另一實施例，本發明提供一種新穎的射頻識別標籤結構，其除了包含上述實施例之特徵外，更具有以下特徵：其中該封裝晶片包含一封裝蓋板包覆一晶片及承載該晶片的一封裝載板，該封裝載板的材料包含纖維加強樹脂；該電子接點包含與該封裝載板接觸的一接觸面，該接觸面之面積為該封裝晶片之底面積的10%至30%。

本發明尚包含其他各方面及各種實施例，以解決其他問題並合併上述之各方面詳細揭露於以下實施方式中

以下將參考所附圖式示範本發明之較佳實施例。所附圖式中相似元件係採用相同的元件符號。應注意為清楚呈現本發明，所附圖式中之各元件並非按照實物之比例繪製，而且為避免模糊本發明之內容，以下說明亦省略習知之零組件、相關材料、及其相關處理技術。

圖1至圖6例示本發明射頻識別標籤之一較佳實施例。圖1為從外觀察一射頻識別標籤100的上視圖。圖2為射頻識別標籤100的結構分解圖。圖3為射頻識別標籤100所含封裝晶片140的正面立體結構圖。圖4為封裝晶片140的結構分解圖。圖5為封裝晶片140的背面立體結構圖。圖6為射頻識別標籤100所含鑲嵌物130的局部結構放大圖。圖7為鑲嵌物130之線路天線150與封裝晶片140的連接示意圖。

參考圖1及圖2，射頻識別標籤100包含外殼103、鑲嵌物(inlay)130、上覆蓋層121、及下覆蓋層122。外殼103由上外殼101及下外殼102組合而成。外殼103的材料可為矽膠或其他合適材料製成。於本發明之其他實施例，上外殼101及下外殼102可為一體成型。於此實施例，鑲嵌物130、上覆蓋層121、及下覆蓋層122均包覆在外殼103內。外殼103具有狹長外型，其定義一縱長邊101a，以較佳適用於工業洗衣之用途，但不以此為限。本發明也可適用於其他用途。

參考圖2，鑲嵌物130包含一基板131，其上覆有封裝晶片140及與封裝晶片140相連的線路天線150。在此實施例基板131具有與外殼103相似之狹長外型，故具有一縱長邊131a與外殼103之縱長邊101a實質上平行。在此實施例，封裝晶片140之厚度約在0.45 mm至0.8 mm之間。封裝晶片140置放在沿縱長邊131a的中段位置，線路天線150則分布在封裝晶片140的兩側。於此實施例，基板131的面積與外殼103實質上相當。換言之，基板131因為包覆在外殼103中，基板131面積僅約略小於外殼103之面積。於本發明之其他實施例，基板的面積可以比此實施例之基板131的面積小很多，譬如比例為4/5,2/3或更低；封裝晶片及線路天線也可設置於其他合適位置。

同樣參考圖2，上覆蓋層121設置在上外殼101及鑲嵌物130之間。下覆蓋層122設置在下外殼102及鑲嵌物130之間。在此實施例，覆蓋層121/122具有與外殼103相似之狹長外型，覆蓋層121/122的面積與外殼103實質上相當。換言之，覆蓋層121/122因為包覆在外殼103中，覆蓋層121/122面積僅約略小於外殼103之面積。在此實施例，覆蓋層121/122的厚度約為1.5密耳(Mil)至3密耳(Mil)。由圖可知，覆蓋層121/122至少完全覆蓋封裝晶片140及線路天線150。於其它實施例，覆蓋層可為其他合適形狀及面積大小。

覆蓋層的材質可為聚亞醯胺、聚乙烯對苯二甲酸酯或其他合適的材料。覆蓋層可幫助射頻識別標籤於被迫彎折時產生合適的曲度。故在此較佳實施例，覆蓋層係至少完全覆蓋封裝晶片及線路天線，以避免射頻識別標籤過度彎折而使線路天線斷裂。由於射頻識別標籤於被迫彎折時，位在封裝晶片周圍的線路天線斷裂機會較高，故於其他實施例，覆蓋層可設計為完全覆蓋封裝晶片但只覆蓋位於封裝晶片周圍部分的線路天線，不需要將線路天線完全覆蓋住。也可視需要選擇用或不用覆蓋層。換言之，如果不含覆蓋層之射頻識別標籤於被迫彎折時可有足夠且合適的曲度，則可不使用覆蓋層。本發明於其他實施例包含不具有覆蓋層的射頻識別標籤，或只具有一個覆蓋層的射頻識別標籤。

以下詳細說明封裝晶片140的結構。圖3為射頻識別標籤100所含封裝晶片140的正面立體結構圖。圖4為封裝晶片140的結構分解圖。圖5為封裝晶片140的背面立體結構圖。如圖所示，在此實施例封裝晶片140為長方體結構，可定義一長邊140a，一短邊140b，一正面A及一背面B。封裝晶片140包含一封裝載板141，一表面絕緣層142，一晶片143，一底填充層144及一封裝蓋板147。表面絕緣層142，晶片143，底填充層144及封裝蓋板147位在封裝載板141的同一側。封裝載板141包含一底絕緣層141a及一導線層141b。表面絕緣層142、晶片143及底填充層144位在封裝載板141上。封裝蓋板147覆蓋表面絕緣層142、晶片143、及底填充層144。導線層141b與晶片143電相連。表面絕緣層142上具有開口X，底絕緣層141a具有開口Y。開口X暴露出導線層141b的一部分以形成前接觸點145。前接觸點145將被封裝蓋板147覆蓋。開口Y暴露出導線層141b的一部分以形成後接觸點146。後接觸點146暴露於封裝晶片140之背面B。後接觸點146用來與鑲嵌物130上的線路天線150相接。在此實施例，後接觸點146之形狀以長形為例，但不以此為限；封裝晶片140以長方體為例，但不以此為限。有關晶片143的結構及製法可參照中華民國專利申請號97120461，其內容併如本文供參考。然應注意，本發明之實施例也適用於其他結構的晶片。

同樣參考圖3至圖5，表面絕緣層142上可具另一開口(未顯示)以使晶片143裝設於封裝載板141上時能與導線層141b電相連。底填充層(underfill layer) 144形成於表面絕緣層142上並環繞晶片143以使晶片143固定於封裝載板141。底填充層144之材質包含環氧樹脂、聚丙烯、壓克力樹脂(acryl resin)、矽膠、上述之各種組合、或其他合適之材料。表面絕緣層142材質可為一般之防焊綠漆或其他合適之材料，包含聚亞醯胺等。封裝載板141之底絕緣層141a的材料可為一般用於印刷電路板之各種材料。封裝載板141之導線層141b的材料可為銅或任何合適的導電材料。較佳而言，封裝載板141為無膠二層軟性銅箔基板，其中更以延展銅作為導線層141b為特佳。封裝蓋板147在晶片143固定於封裝載板141後覆蓋其上，以完成封裝晶片140之結構。封裝蓋板147之材料可為環氧樹脂、聚亞醯胺、苯并環丁烷、液晶高分子、或任何其他合適之介電材料。

以下詳細說明線路天線150與封裝晶片140的連接。圖6為鑲嵌物130的結構局部放大圖。圖7為線路天線150與封裝晶片140的連接示意圖。如圖6及圖7所示，鑲嵌物130包含基板131，其上覆有封裝晶片140及與封裝晶片140相連的線路天線150。基板131具有縱長邊131a，封裝晶片140置放在沿縱長邊131a的中段位置，線路天線150則分布在封裝晶片140的兩側。線路天線150包含電子接點151，用來直接與封裝晶片的後接觸點146相接。在此實施例，電子接點151之形狀以長形為例，用以對應後接觸點146，但不以此為限。圖7之虛線代表電子接點151與接觸點146相接，此相接可以焊接錫膏或其他任何合適技術來完成。在此實施例，電子接點151包含與後接觸點146焊接的一接觸面151a，其面積約為封裝晶片140之底面積的15%。此實施例有兩個電子接點151，上述比例以一個電子接點151計算之。於一般使用狀況之實施例，接觸面151的面積可不為所限。於特別要用在工業洗衣之烘洗、旋乾、榨乾等處於惡劣外在環境之實施例，為使電子接點151與接觸點146有較穩固的連結，以避免接觸不良產生故障，每個接觸面151a較佳之面積係至少需為封裝晶片140之底面積之10%至30%之間。同樣地，接觸點146也包含接觸面146a，每個接觸面146a較佳之面積係至少需為封裝晶片140之底面積之10%至30%之間。

參考圖7，線路天線150除包含電子接點151外，更包含直接自電子接點151往外延伸的一延伸部分152。由於射頻識別標籤100為長條型，翻折時容易以長條型之短邊(即與縱長邊101a實質上垂直的另一邊)為軸進行翻折。所以，為使延伸部分152不易因射頻識別標籤100的彎折而斷裂，延伸部分152的延伸方向應與外殼103之縱長邊101a成實質上垂直，即實質上平行於翻折進行的軸，如此可避免產生線路的斷裂。

此外，線路天線150更包含一再延伸部分153位在封裝晶片5周圍且透過一彎曲部Z連接延伸部分152。再延伸部分153具有與外殼103之縱長邊101a實質上平行的的一平行段153a及與外殼103之縱長邊101a實質上垂直的一垂直段153b。由於射頻識別標籤100為長條型，翻折時容易以長條型之短邊(即與縱長邊101a實質上垂直的另一邊)為軸進行翻折。所以，線路天線150中與縱長邊101a實質上平行的平行段153a比與縱長邊101a實質上垂直的垂直段153b更容易受到彎曲，產生斷裂的機會高。為使再延伸部分153不易因射頻識別標籤100的彎折而斷裂，再延伸部分153之垂直段153b係較佳長於平行段153a。換言之，儘量減少平行段153a，將可明顯下降斷裂機率。在此實施例中，線路天線150包含延伸部分152其延伸方向與外殼103之縱長邊101a成實質上垂直的特徵，也包含再延伸部分153其垂直段153b係較佳長於平行段153a的特徵。於本發明之其他實施例，線路天線的結構可僅含有上述之其中一個特徵。

此外，在此實施例，封裝晶片140為長形結構，定義一長邊140a及一短邊140b。封裝晶片140置於基板131的方位係較佳設定為以短邊140b實質上平行於外殼103之縱長邊101a為宜。換言之，在此實施例中，延伸部分152出自於短邊140b，即延伸部分152的延伸方向與短邊140b實質上垂直。此特徵可更加改善本發明射頻識別標籤之結構的穩定度。但應注意本發明也包含封裝晶片為長形結構或不為長形結構而不含此特徵之各種實施例。

應注意本發明有關實質上垂直之用詞係指所形成的夾角在85度至95度的範圍內；有關實質上平行之用詞係指所形成的夾角在175度至185度的範圍內。

另應注意圖1至圖6只例示本發明射頻識別標籤之一較佳實施例，本發明仍包含於發明內容中所載明之各種實施例。而且上述之各實施例係為說明本發明並非用以限定本發明。凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100．．．射頻識別標籤

101．．．上外殼

102．．．下外殼

121．．．上覆蓋層

122．．．下覆蓋層

103．．．外殼

130．．．鑲嵌物

131．．．基板

131a．．．縱長邊

101a．．．縱長邊

140．．．封裝晶片

140a．．．長邊

140b．．．短邊

A．．．正面

B．．．背面

141．．．封裝載板

141a．．．底絕緣層

141b．．．導線層

142．．．表面絕緣層

143．．．晶片

144．．．底填充層

147．．．封裝蓋板

X．．．開口

Y．．．開口

Z．．．彎曲部

145．．．前接觸點

146．．．後接觸點

150．．．線路天線

151．．．電子接點

151a．．．接觸面

146a．．．接觸面

152．．．延伸部分

153．．．再延伸部分

153a．．．平行段

153b．．．垂直段

圖1為射頻識別標籤的上視圖。

圖2為射頻識別標籤的結構分解圖。

圖3為射頻識別標籤所含封裝晶片的正面立體結構圖。

圖4為封裝晶片的結構分解圖。

圖5為封裝晶片的背面立體結構圖。

圖6為射頻識別標籤所含鑲嵌物的局部結構放大圖。

圖7為鑲嵌物之線路天線與封裝晶片的連接示意圖。

101．．．上外殼

102．．．下外殼

121．．．上覆蓋層

122．．．下覆蓋層

103．．．外殼

130．．．鑲嵌物

131．．．基板

131a．．．縱長邊

101a．．．縱長邊

140．．．封裝晶片

150．．．線路天線

Claims (8)

1. 一種射頻識別標籤，包含：一外殼，具有狹長外型其定義一縱長邊；及一鑲嵌物(inlay)，置於該外殼中，該鑲嵌物具有一基板承載一封裝晶片及與該封裝晶片相連的一線路天線，該線路天線更包含：一電子接點直接與該封裝晶片電相連；及一延伸部分，直接自該電子接點往外延伸，其中該延伸部分的延伸方向與該縱長邊實質上垂直。
2. 如請求項1所述射頻識別標籤，更包含至少一覆蓋層位在該外殼與該鑲嵌物之間，該覆蓋層係至少完全覆蓋該封裝晶片及一部分之該線路天線環繞該封裝晶片。
3. 如請求項1所述射頻識別標籤，其中該線路天線更包含一再延伸部分連接該延伸部分，該再延伸部分位在該封裝晶片周圍並與該延伸部分透過一彎曲部相互連接，其中該再延伸部分具有與該縱長邊實質上平行的一平行段及與該縱長方向實質上垂直的一垂直段，該垂直段長於該平行段。
4. 如請求項1所述射頻識別標籤，其中該封裝晶片具有一長邊及一短邊，該延伸部分出自於該短邊，該延伸部分的延伸方向與該短邊實質上垂直。
5. 如請求項1所述射頻識別標籤，其中該封裝晶片包含一封裝蓋板包覆一晶片及承載該晶片的一封裝載板，該封裝載板的材料包含纖維加強樹脂。
6. 如請求項5所述射頻識別標籤，其中該電子接點包含與該封裝載板接觸的一接觸面，該接觸面之面積為該封裝晶片之底面積的10%至30%。
7. 如請求項6所述射頻識別標籤，其中該電子接點與該封裝載板係透過焊接錫膏接觸相連。
8. 如請求項5所述射頻識別標籤，其中該封裝載板為一種無膠二層軟性銅箔基板，並以延展銅作為導線。