專利名稱：無線射頻辨識標簽裝置及其組裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線射頻辨識(radio frequency identification，RFID)系統(tǒng)。特別是涉及一種無線射頻辨識標簽裝置(package)和它的組裝方法，此辨識裝置結合天線，封裝在任何集成電路封裝形式內。
無線射頻辨識標簽(tag)和無線射頻辨識標簽系統(tǒng)為眾所周知，并有多種用途。無線射頻辯識標簽可提供資料的儲存和傳遞，通過無線讀碼機，讀取標簽中的辨別碼，以辨識產(chǎn)品的出處，預防他人偽造，以達到唯一辨識身份、零售物、包裹、包裝物、袋子和其類似物品的好處，易于產(chǎn)品的管制和倉儲的管理。以往以貼磁性條碼的方式來辨識產(chǎn)品，不過，由于條碼紙容易脫落，不耐高溫且非常容易仿造，所以，無法完全杜絕偽造情形的發(fā)生。
美國專利6,040,773的文獻里，披露一種無線射頻辨識標簽系統(tǒng)。此無線射頻辨識標簽系統(tǒng)包括一接近位置的靜電激發(fā)機(proximately-located electrostatic exciter)，一接近位置的靜電讀取機(electrostatic reader)，一無線射頻辨識標簽，和一接近位置的磁讀取機(magnetic reader)。而無線射頻辨識標簽包括一標簽電路(tag circuit)，一標簽共電極(tag common electrode)及一標簽天線元件(tag antennaelement)。此標簽共電極和標簽天線元件與標簽電路耦合，標簽共電極與接地耦合。靜電激發(fā)機發(fā)出激發(fā)訊號，當無線射頻辨識標簽接近靜電激發(fā)機時，激發(fā)訊號遂從靜電激發(fā)機上的激發(fā)無線元件至標簽天線元件，在空氣中靜電耦合，并進而提供能量給無線射頻辨識標簽。然后，無線射頻辨識標簽根據(jù)所預先儲存的標簽訊號，經(jīng)由標簽電路和標簽天線元件送出一讀取信號，此讀取信號遂從標簽天線元件至靜電讀取機上的讀取天線元件，在空氣中靜電耦合。靜電讀取機接收到讀取信號后，即將此讀取信號解調/解碼，以回復(recover)原儲存的標簽資訊，并據(jù)此資訊作進一步的處理。
標簽電路含整流電路，標簽電源電路，時序電路，解調電路，記憶體，負載訊號(carrier signal)，變調電路和控制器等。整個標簽電路可被制造成一標簽集成電路(tag IC)。將標簽集成電路，標簽天線元件和標簽共電極等整合在一起，構成了無線射頻辨識標簽。整合后的無線射頻辨識標簽即可安置在商品，動物或人體上使用。
然而，傳統(tǒng)的整合后的無線射頻辨識標簽在某些應用上，仍嫌體積太大或是不容易裝置在別的電路上，例如個人電腦上的主機板。
本發(fā)明克服上述傳統(tǒng)無線射頻辨識標簽的缺點。其主要目的之一是，提供一種無線射頻辨識標簽裝置。此無線射頻辨識標簽裝置包含一標簽集成電路，一線圈及一電容器。此無線射頻辨識標簽裝置結合天線，對封裝在任何IC封裝形式內。封裝后的無線射頻辨識標簽在外形上與集成電路一致，故，體積小且易于加到別的電路上。
本發(fā)明的另一目的為，本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置，非常牢固且不易脫落，不但能耐高溫，還可以抗酸堿。
根據(jù)本發(fā)明，在布線規(guī)劃時，預留了邊線，封裝之后不會直接接觸到晶片上的銅片，所以可以減少靜電的發(fā)生。
本發(fā)明的又一目的為，提供此無線射頻辨識標簽裝置的組裝流程。在本發(fā)明的實施例中，線圈纏繞的方式有三種。分別為直接將天線印在印刷電路板上，或是天線外繞，或是加鐵心，并依附鐵心纏繞。另外，因應不同需求，本發(fā)明的標簽裝置可以設計為有電容器或是沒有電容器。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種無線射頻辨識標簽裝置，封裝成一集成電路封裝形式，該標簽裝置包含有一印刷電路板，備有一電路板導線；一標簽集成電路，備有復數(shù)個接腳，該復數(shù)個腳接用以焊接于該印刷電路板上的該電路板導線，和用以連接外部電源；以及一線圈，固定于該印刷電路板上，該線圈備有兩線頭，該兩線頭焊接在該電路板導線上。
并且本發(fā)明還提供了上述無線射頻辨識標簽裝置的組裝方法，包含下列步驟(a)提供一印刷電路板，該印刷電路板并備有一電路板導線；
(b)將一備有復數(shù)個接腳的標簽集成電路置放于該印刷電路板上；(c)將該標簽集成電路與該印刷電路板焊接，以執(zhí)行晶片打線的動作；(d)將該標簽集成電路與該打線的部分封膠，以保護該標簽集成電路和該打線的部分；(e)將一備有兩線頭的線圈固定在該印刷電路板上；(f)將該線圈的兩線頭焊接在該印刷電路板上的該電路板導線上；以及(g)將整個印刷電路板和該線圈封裝成一集成電路封裝形式。
茲配合下列附圖，實施例的詳細說明及專利申請范圍，將上述及本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點祥述于后。


圖1為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置的一結構示意圖。
圖2(a)～圖2(c)分別為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置的線圈纏繞的三種方式。
圖3～圖9為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置的組裝流程圖。
圖10(a)為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置封裝后的一上視圖的尺寸。
圖10(b)為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置封裝后的一側視圖的尺寸。
圖10(c)為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置封裝后的一仰視圖的尺寸。
圖中100 本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置101 標簽集成電路102 印刷電路板103 電路板導線104 電容器105 線圈107和108線頭
111～114標簽集成電路上的四個接腳232 鐵心501 封膠區(qū)域1002圓圈1021～1024 四個接腳本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置系建置在一印刷電路板上，此印刷電路板備有一電路板導線。圖1為本發(fā)明的無線射頻辨識晶元構裝的一結構示意圖。參考圖1，此無線射頻辨識標簽裝置100包含一標簽集成電路101，一線圈105及一電容器104，此辨識標簽集成電路101具有復數(shù)個接腳，將其中數(shù)個接腳焊接在一印刷線路板102上的一電路板導線103上。本實施例中，此電路板導線103系以一片金屬接腳來實施，辨識標簽集成電路101則具有四個接腳111～114，其中，結腳111和112焊接在印刷電路板102上的金屬接腳103上，接腳113和114可空著不接，或是分別與電源和地線連接，以提高訊號強度。線圈105系以雙面膠固定于印刷電路板102上，而線圈105的兩線頭107和108系焊接在此片金屬接腳103上，且電容器104也焊接在此片金屬接腳103上。辨識標簽集成電路101也可以僅備有兩個接腳111和112，并與印刷電路板102上的金屬接腳103焊接。
此無線射頻辨識標簽裝置結合天線，可封裝在任何IC封裝形式內。封裝后體積小，并且易于加到別的電路上，例如，在此裝置的底部提供數(shù)個接腳，以連接至一部個人電腦上的主機板。
根據(jù)本發(fā)明，線圈105纏繞的方式有三種。圖2(a)～圖2(c)分別為線圈105纏繞的三種方式的示意圖。圖2(a)所示為，線圈105系直接印在印刷電路板102上。圖2(b)所示為，線圈105外繞。圖2(c)所示為，加以鐵心232，而線圈105依附鐵心232纏繞。另外，因應不同需求，本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置可以設計為有電容器或是沒有電容器。
以下圖3～圖9詳細說明本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置的組裝流程。
首先，將標簽集成電路101置放于備有金屬接腳103的印刷電路板102上，如圖3所示。接著，將標簽集成電路101上的兩個接腳111和112與印刷電路板102上的金屬接腳103焊接，亦即，執(zhí)行晶片打線的動作，如圖4所示。然后，將整個標簽集成電路101與打線的部分封膠，以保護此標簽集成電路101和打線的部分，封膠區(qū)域501如圖5中所示。再將電容器104焊接在印刷電路板102的金屬接腳103上，如圖6所示，此步驟因應不同需求，可有可無。接下來，將線圈105固定在印刷電路板102上，如圖7所示，并將線圈105的兩線頭107和108焊接在金屬接腳103上。本實施例中，利用雙面膠將線圈105固定在印刷電路板102上，兩線頭107和108粘在一適當?shù)奈恢?，并進行過錫爐的動作，以將兩線頭107和108和金屬接腳103焊接，如圖8所示。最后，將整個印刷電路板102和線圈105封裝成一集成電路封裝形式。本實施例中，以灌模封裝，并可封裝在任何IC封裝形式內，圖9為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置封裝后的一立體圖。
圖10(a)～圖10(c)分別為本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置封裝后的一上視圖，一側視圖和一仰視圖的尺寸。其中，所使用的長度單位為毫米(mm)。如前所述，本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置體積小，而實際上較佳之長，寬和高的尺寸分別為14，12和3.95mm，并且可于底部提供數(shù)個接腳，易于加到別的電腦上。圖10(a)中，右上角圓圈1002所示為對應第一接腳所配置的地方。圖10(b)中，0.45mm為印刷電路板之板的厚度，3.50mm為印刷電路板至裝置封裝后的底部的高度，亦即，3.95mm-0.45mm。圖10(c)所示為，在本發(fā)明的較佳實施例中，此無線射頻辨識標簽裝置的仰視圖中四個接腳1021～1024的配置圖，其中，第一接角1021配置的圓圈區(qū)域的半徑為2.8mm，第二接腳1022～第四接腳1024配置的每一長方形區(qū)域的長和寬分別為2.00mm和1.875mm，另外，0.125mm是作為切割印刷電路板之用，而兩接腳之間相距7.875mm。
本發(fā)明的無線射頻辨識標簽裝置，封裝后非常牢固及不易脫落，不需外部的電源供應，能耐高溫，還可以抗酸堿?？蓱迷诋a(chǎn)品辨識，制造過程控制和追蹤系統(tǒng)等。
另外，本發(fā)明在布線規(guī)劃時，預留了邊緣，所以封裝之后不會直接接觸到晶片上的銅片，可以減少靜電的發(fā)生。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不能以此限定本發(fā)明實施的范圍。凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種無線射頻辨識標簽裝置，封裝成一集成電路封裝形式，該標簽裝置包含有一印刷電路板，備有一電路板導線；一標簽集成電路，備有復數(shù)個接腳，該復數(shù)個腳接用以焊接于該印刷電路板上的該電路板導線，和用以連接外部電源；以及一線圈，固定于該印刷電路板上，該線圈備有兩線頭，該兩線頭焊接在該電路板導線上。
2.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該標簽裝置還包括一電容器，焊接在該電路板導線上。
3.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該線圈系直接印在印刷電路板上。
4.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該標簽裝置還包含一鐵心，該線圈并依附該鐵心纏繞。
5.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該線圈系以外繞方式焊接在該電路板導線上。
6.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該電路板導線系一片金屬接腳。
7.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該裝置還包含復數(shù)個接腳，以連接至外部的電路上。
8.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該標簽集成電路備有四個接腳，其中兩個接腳焊接在該印刷電路板上的該電路板導線上，另外兩個接腳分別與電源和地線連接。
9.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該辨識標簽集成電路備有兩個接腳，并與該印刷電路板上的該電路板導線焊接。
10.如權利要求1所述的無線射頻辨識標簽裝置，其中，該線圈系以一點膠方式固定于該印刷電路板上。
11.一種無線射頻辨識標簽裝置的組裝方法，包含下列步驟(a)提供一印刷電路板，該印刷電路板并備有一電路板導線；(b)將一備有復數(shù)個接腳的標簽集成電路置放于該印刷電路板上；(c)將該標簽集成電路與該印刷電路板焊接，以執(zhí)行晶片打線的動作；(d)將該標簽集成電路與該打線的部分封膠，以保護該標簽集成電路和該打線的部分；(e)將一備有兩線頭的線圈固定在該印刷電路板上；(f)將該線圈的兩線頭焊接在該印刷電路板上的該電路板導線上；以及(g)將整個印刷電路板和該線圈封裝成一集成電路封裝形式。
12.如權利要求11所述的無線射頻辨識標簽裝置的組裝方法，其中在步驟(b)中，該標簽集成電路至少有兩接腳與該印刷電路板的電路板導線焊接。
13.如權利要求11所述的無線射頻辨識標簽裝置的組裝方法，其中在步驟(f)中，系利用一種雙面膠將該線圈的兩線頭粘在一適當?shù)奈恢?，并進行過錫爐的動作，以將該線圈和該電路板導線合并。
14.如權利要求11所述的無線射頻辨識標簽裝置的組裝方法，其中在步驟(g)中，系利用一灌模封裝方式，將整個印刷電路板和該線圈封裝成一集成電路封裝形式。
15.如權利要求11所述的無線射頻辨識標簽裝置的組裝方法，其中在步驟(d)和步驟(e)之間，更包含將一電容器焊接在該印刷電路板上的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線射頻辨識標簽裝置及組裝方法,此標簽裝置包含一標簽集成電路,一線圈及一電容器。此標簽裝置結合天線,封裝在任何IC封裝形式內,體積小且易于加到別的電路上。另外,因應不同需求,可以設計為有電容器或是沒有電容器。此裝置可辨識產(chǎn)品的出處,達到預防他人偽造的目的。并且非常牢固且不易脫落,不但能耐高溫,還可以抗酸堿。由于預留了邊線,封裝之后不會直接接觸到晶片上的銅片,所以可以減少靜電的發(fā)生。
文檔編號G01V15/00GK1350273SQ0012986
公開日2002年5月22日 申請日期2000年10月20日 優(yōu)先權日2000年10月20日
發(fā)明者廖伯寅, 鄭智盛, 羅世融, 黃瀞瑩 申請人:華能科技股份有限公司