TWI338150B - Testing device for electrical tag and method thereof - Google Patents

Description

1338150 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係關於一種適用於電子標籤之測試裝置及其測 試方法，尤指一種適用於RFID電子標籤之測試裝置及其 測試方法。 【先前技術】 鲁 無線射頻辨識技術（Radio Frequency Identification，以 下簡稱RFID)之電子標籤（TAG)是指晶片（IC)和天線 所構成的組件通稱，其係使用超高頻（UHF)頻帶（約86〇 〜960MHz )之無線訊號，且搭配專用的讀取器 (reader/writer )就可以從外部讀取或寫入資料，由於RFm 能夠透過無線電訊號識別特定目標並讀取或寫入相關資 料，而無須建立識別系統與特定目標之間的機械或光學接 觸’因此可讓使用者能正確掌握物品的動向，以達 =化，因此獅有逐漸取代傳統的商品條碼及磁； 一奴電子標籤的眾程步驟中必須進行 目前_裝測:二 量測電计M2 探針式的價測方式係以下針 斷Μ，Γ 及導通特性，根據所測得的數據來判 鮮，以作料輯感㈣子標籤的接收與回覆 作為辯別的依據，但是上述方式無法印證到2 1338150 的使用環境，因此無法得知電子標籤的可讀取距離。且若 使用一般的讀取器直接對已封裝之電子標籤進行功能性 讀取判斷，會同時接收到關於多個電子標籤之電子訊號， 而有干擾的情形發生，無法精確掌握每一個封裝後之電子 標籤的特性，即無法對單一個電子標籤進行有效測試，將 造成生產時間延誤以及增加成本，因此習知的測試方法無 法有效地應用於電子標籤的生產流程中。 $ 再者，目前製造使用無線射頻辨識技術之電子標籤的 主要目的為低價競爭，因此降低製程成本為其重點考量因 素，所以若上述偵測方法無法有效應用於電子標籤的生產 流程中，而需在電子標籤完整製作流程後再進行測試將會 增加製程成本及整個製程時間，以及對製程各階段的良率 資訊掌握不足的問題。 因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之適用 於電子標籤之測試裝置及其測試方法，實為目前迫切需要 t φ 解決之問題。 【發明内容】 本案的目的之一在於提供一種適用於電子標籤之測 試裝置及其測試方法，其係於腔體結構上設置一開槽區 域，並藉由傳動機構將捲帶式電子標籤結構之單一電子標 籤移動至開槽區域，以及由設置於腔體結構之第二天線傳 送一測試信號至該電子標籤，使得電子標籤因應測試信號 ' 而輸出一反射信號，使讀取器根據該反射信號而判斷電子 1338150 標籤之運作特性，俾解決習知電子標籤之測試方式係在電 子標籤完整製作流程後才進行測試，會增加製程成本及整 個製程時間，以及對製程各階段的良率資訊掌握不足等缺 點。 為達上述目的，本案之一較廣義實施樣態為提供一種 電子標籤測試裝置，用以對捲帶式電子標籤結構之每一電 子標籤單獨進行測試，其中每一該電子標籤係具有第一天 線，電子標籤測試裝置係包含：腔體結構，其係具有開槽 ® 區域；吸波材料，其係設置於腔體結構之内表面上；第二 天線，其係設置於腔體結構中且與開槽區域相對應設置； 讀取器，其係與第二天線連接；以及傳動機構，其係與捲 帶式電子標籤結構連接，用以帶動捲帶式電子標籤結構轉 動，以使單一電子標籤移動至開槽區域；其中，第二天線 係因應讀取器的驅動而傳送測試信號至電子標籤，而電子 標籤將因應測試信號而經由第一天線輸出反射信號，第二 Φ 天線係接收反射信號並傳送至讀取器，俾使讀取器根據反 射信號來判斷電子標籤之運作特性。 為達上述目的，本案另提供一種電子標籤之測試方 法，其係適用於捲帶式電子標籤結構及電子標籤測試裝 置，其中電子標籤測試裝置係具有腔體結構及讀取器，至 少包含下列步驟：（a)於腔體結構中定義與捲帶式電子標 籤結構之單一該電子標籤相配合之開槽區域；（b)將捲帶 式電子標籤結構中之單一該電子標籤移動至開槽區域；（c) 傳送測試信號至電子標籤，使電子標簸因應該測試信號而 1338150 輸出反射信號，並根據 籤之運作效能。 【實施方式】 戈明中心f優點的一些典型實施例將在後段的 =中㈣敘述1輯的是本案能夠在Μ的態樣上具

=重：變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及 圖不在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。 ，參閱第-圖（a)，其係為本案第一較佳實施例之電 私紙測式裝置之結構示意圖。如第一圖（a)所示，本實 施例之電子賴職裝i 1G係勒於錢射賴識技術 (RFID)’主要用來對捲帶式電子標载結構30所具有之每 一電子標籤單獨進行測試’電子標籤測試裝置1〇可由 腔體結構11、吸波材料12、讀取器13、第二天線卜

反射信號之讀取結果來判斷電子標 傳動機構14、控制電腦15以及標註器16所構成可在短 距離幅射下達到平面波效應，並滿足快速量產之捲帶式電 子標籤結構30，利用電磁波空腔共振原理，採用吸波材料 12及腔體結構U所具有之開槽式結構來達到平面波反射 感應，可得知電子標籤31之真實可讀取距離。 請再參閱第一圖（a)，本案之腔體結構n為一中空結 構，主要利用電磁波空腔共振原理運作，其垂直高度係至 >'大於第一天線311及第二天線131發射頻率之半波長， 例如·· 15cm以上，但不以此為限，其頂部係具有一開槽區 域in，且該開槽區域U1的空間大小可因應電子標籤31 1338150 的尺㈣態調整，以定義出-測試範圍，如第一圖⑷ (C)中前頭A所指的範圍，使本案之電子標藏測試裝置 10依序對皁-電子標籤31進行測試，至於捲帶式電计 戴結構30的其它電子標籤31將被腔體結構u的壁^ 絕’因此可避免測試時發生信號干擾的問題，另外於腔體 結構11内表面係設置吸波材料12，用以吸收多餘之電磁 波，以避免信號反射干擾。

於本實施例中，捲帶式電子標籤結構30係跨設於腔 體結構11的頂部上，且每一電子標籤31都具有一第一天 線311 ’可藉由一傳動機構14，例如：滚輪，來帶動捲帶 式電子標籤結構3G轉動’用以將單—個電子標籤31移動 至開槽區域111中’至於與讀取器13連接之第二天線⑶ 係设置於腔體結構U内部，且與開槽區域lu相對應設 置，如此一來即可與設置於開槽區域111中的電子標籤31 j第一天線311相對應設置，第二天線131主要因應讀取 态13的驅動而傳送一測試信號132至電子標籤31，而電 子‘籤31内部所包含之晶片（未圖示）將因應該測試信 號132,而經由第一天線311相對輸出一反射信號312, 第一天線131將接收該反射信號312並傳送至讀取器13， 俾使磧取器13根據反射信號312的讀取結果來判斷電子 仏藏31實際運作時的的優劣狀態，於本實施例中，讀取 盗13更可藉由分次調整測試信號132的輸出功率，以根 據每次反射回來的反射信號312強弱度來判斷被測試電子 ^鐵31的可讀取距離，舉例而言，將測試信號132分為 1338150 _ 高中低三種等級，分次輸出並接收每次調整後第一天線 311所傳送回來的反射信號312，最後讀取器13即可根據 每次所接收的反射信號312而綜合判斷出被檢測電子標籤 31的可讀取距離的優劣判別分類。 為了使電子標籤31的偵測結果可作為後端儀器或使 用者辨識，本案之電子標籤測試裝置10可藉由受控制電 腦15驅動之標註器16,根據讀取器13之判斷結果於電子 I 標籤31上進行標註32 (如第一圖（c)所示）。 至於，本案之控制電腦15更可與讀取器13以及傳動 機構14連接，控制電腦15可接收讀取器13關於被偵測 電子標籤31的讀取結果，一旦偵測完畢即可控制該傳動 機構14運作，以將下一個電子標籤31準確位移至開槽區 域111中。 另外，關於調整測試信號132輸出功率的方式除了上 述讀取器13具有自行調整輸出功率的功能，以紀錄並根 φ 據每一功率量測階段反射信號之讀取結果來判斷被偵測 電子標籤31實際可讀取距離的優劣判別分類，而控制電 腦15則讀取判斷結果以控制標註器16及傳動機構14運 作外，於一些實施例中，讀取器13係可受控於控制電腦 15，主要由控制電腦15來調整輸出功率，且控制電腦15 可對整體電子標籤31讀取結果作出紀錄，並判斷每一功 率量測階段反射信號的讀取結果，藉以判斷被偵測電子標 籤31可讀取距離的優劣判別分類。 11 1338150 請參閱第二圖，其係為本案第二較佳實施例之電子標 籤測試方法之流程圖。以下實施例將以第一圖（a)所示之 電子標籤測試裝置10的架構為基礎，以進一步闡述本實 施例之技術。如第二圖所示，本案電子標籤的測試方法需 先藉由電荷耦合元件（CCD)、感應器（sensor)或是其它 機構的感應，以根據電子標籤31的尺寸來調整腔體結構 11之開槽區域111的尺寸大小，使本案之電子標籤測試裝 $ 置10 —次僅能對單一電子標籤31進行測試（步驟S21)， 接著，藉由傳動機構14來帶動捲帶式電子標籤結構30轉 動，用以將單一個電子標籤31移動至開槽區域111中（步 驟S22)，然後，讀取器13驅動第二天線131傳送一測試 信號132至電子標籤31，而電子標籤31將經由第一天線 311相對輸出一反射信號312 (步驟S23)，接著，讀取器 13分次調整測試信號132的輸出功率，以根據每一功率量 測階段反射信號的讀取結果來判斷被偵測電子標籤31的 φ 可讀取距離的優劣判別分類（步驟S24)，並根據讀取器 13之讀取結果於電子標籤31上進行標註32，以供後端儀 器或使用者辨識（步驟S25)，於步驟S25之後，藉由電荷 耦合元件（CCD)、感應器（sensor)或是其它機構感應是 否捲帶式電子標籤結構30的所有電子標籤31都已經測試 完畢（步驟S26)，當感應結果為否時，則控制電腦15將 驅動傳動機構14將下一個電子標籤31移動至開槽區域 . 111中，反之，當感應結果為是時，則結束電子標籤31的 偵測程序。 12 1338150 综上所述，本案之適用於電子標籤之測試裝置及其測 試方法，藉由於腔體結構上設置僅容許單一電子標籤通過 及反射之開槽區域，並藉由傳動機構將捲帶式電子標籤結 構之單一電子標籤移動至開槽區域，以及由設置於腔體結 構之第二天線傳送一測試信號至該電子標籤，使得電子標 籤因應測試信號而輸出一反射信號，以根據該反射信號而 判斷電子標籤之運作特性，以及可讀取距離的優劣判別分 類，故本案之適用於之測試裝置及其測試方法可在電子標 籤製程過程中做快速有效的良率辨識，以精準掌握各階段 製程步驟的特性，更能對製作完成後之電子標籤快速進行 優劣判斷。是以，本案之適用於電子標籤之測試裝置及其 測試方法極具產業之價值，爰依法提出申請。 本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修 飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

13 5 丄：>:>〇 丄：>υ 【圖式簡單說明】 較佳實施例之電子標籤測試 第圖（a):其係為本案第— 裝置之結構示意圖。 第一圖（b) 第一圖（C) 註之示意圖 其係為第1 (a)之俯視圖。 。其係為對第—圖（b)所示之電子標籤進行標

第二圖：其係為本案第 之流程圖。 二較佳實施例之電子標籤測試方去

11 :腔體結構 U:吸波材料 ·•第二天線 W:傳動機構 β :標註器 31 :電子標籤 312 :反射信號 【主要元件符號說明】 10 :電子標籤測試裝置 111 :開槽區域 13 :讀取器 132 .測試信號 15 :控制電腦 3〇 :捲帶式電子標籤結構 3H :第一天線 32 :標註 S21〜S26:電子標藏測試方法之流程

Claims (1)

1338150 十、申請專利範圍： 1. 一種電子標籤測試裝置，用以對一捲帶式電子標籤結構 之每一電子標籤單獨進行測試，其中每一該電子標籤係具有 一第一天線，該電子標籤測試裝置係包含： 一腔體結構，其係具有一開槽區域； 一吸波材料，其係設置於該腔體結構之内表面上； 一第二天線，其係設置於該腔體結構中且與該開槽區 • 域相對應設置； 一讀取器，其係與該第二天線連接；以及 一傳動機構，其係與該捲帶式電子標籤結構連接，用 以帶動該捲帶式電子標籤結構轉動，以使單一該電子標籤 移動至該開槽區域； 其中，該第二天線係因應該讀取器的驅動而傳送一測 試信號至該電子標籤，而該電子標籤將因應該測試信號而 經由該第一天線輸出一反射信號，該第二天線係接收該反 ® 射信號並傳送至該讀取器，俾使該讀取器根據該反射信號 來判斷該電子標籤之運作特性。 2. 如申請專利範圍第1項所述之電子標籤測試裝置，其中 該電子標籤係適用於無線射頻辨識技術。 3. 如申請專利範圍第1項所述之電子標籤測試裝置，其中 該腔體結構之垂直高度係至少大於該第一天線發射頻率 之半波長。 ’ 4.如申請專利範圍第1項所述之電子標籤測試裝置，其中 15 1338150 電子標籤測試裴置包含一控制電腦，其係與該讀取器及該 傳動機構連接’用以接收該讀取H關於該反射信號之讀取 結果以及控制該傳動機構運作。 5. 如申請專利範圍第4項所述之電子標鐵測試裝置，其中 ，傳動機構係為—滾輪，其係受該控制電腦驅動，用二將 單一該電子標籤移動至該開槽區域。

6. 如申請專利範圍第4項所述之電子標籤測試i置盆中 該讀取器亦與該控制電腦連接，用以因應該控制電腦^控 制而調整該測試信號之輸出功率。 7. 如申請專·圍第丨項所述之電子標朗試裝置， 储由調整朗試錢之輸出功率，絲據該反 射=之讀取結果來騎所對應之該電子㈣的可讀取 距離。 8.如申請專利範圍第1項所述之

電子標籤測試裝置’其中 電子標籤之尺寸而動態 該開槽區域之空間大小係因應該 調整。 如 關第1項所叙電子钱職裝置，且 裝置更包含一標註器，用以根據該讀取 之咳取、·Ό果於㈣應之該電子職上進行標註。 10. —種電子標籤之測試方法，其係適 :::及一電子標籤測試裝置，其令該電子標：二 置H腔體結構及—魏器，至少包含下列步郷·’ 16 1338150 (b)將該捲帶式電子標籤結構t之單—該電 動至該開槽區域； 〃紙# (C)傳送-測試信號至該電子標籤，使該電子標鐵 該測試信號而輸出-反射信號，並根據該反射信號之读: 結果來判斷該電子標籤之運作效能0 唯取 11.如申請專利範gj第1G項所述之電子㈣之測試方 其中該步驟（c)更包含下列步驟： ’ 鲁 =)依序調整該反射信號之輸出功率，俾使該 斋根據該反射錢之讀取結果而#知該冑子 取距離。 、玛< °Γ 如ί請專利範圍第1G項所述之電子標籤之 其中該步驟（c )後更可包含下列步驟： (d)根據該讀取器所判斷之運作 該電子標籤進行標註。 冑相對應4 ⑷將下-個該電子標籤移動至朗•域 仃步驟（〇至（d)之偵測流程。 並$ ^如申請專·μ 1G項所叙電子 = 範圍第1G項所述之電子錢之測試方法， 其中《帶式電子標籤結構係藉由—傳動_來㈣法 17