專利名稱：用于制造包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的產(chǎn)品的方法，每個(gè) 發(fā)射機(jī)應(yīng)答器包括結(jié)構(gòu)模塊和天線。結(jié)構(gòu)模塊包括阻抗匹配元件和芯 片上的集成電路。天線可電容性耦合到阻抗匹配元件，或者它可與阻 抗匹配元件進(jìn)行歐姆接觸。其中能集成有發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的產(chǎn)品通常是 封裝材料、封裝件或標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
在RFID技術(shù)的采用中仍遺留的最大障礙是它的功能性和成本，尤 其是發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的成本和性能。這些應(yīng)用是非常零碎的并且需要特 定應(yīng)用的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，但這明顯增加了用于嵌體型發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的 生產(chǎn)成本，這是因?yàn)闃?biāo)簽不能調(diào)整適于每個(gè)最終用途。
RFID市場(chǎng)發(fā)展目前處于計(jì)劃開始大量生產(chǎn)的階段。當(dāng)采用大規(guī)模 生產(chǎn)時(shí)，消費(fèi)者期望能獲得超低成本的UHF發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。為實(shí)現(xiàn)此 目的，必須考慮發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的固定尺寸和新的制造方法。制造方法 必須考慮到每個(gè)封裝件或標(biāo)簽廠商具有的確切終端產(chǎn)品和過(guò)程而設(shè) 計(jì)，這是因?yàn)閷?duì)于不同的廠商，這些特征是不同的。
制造的基本成本來(lái)自下列部分原材料成本、天線制造成本、集 成電路(IC)裝配成本、轉(zhuǎn)換成本、總加工量和加工效率、每個(gè)所生 產(chǎn)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的勞動(dòng)力需求和過(guò)程管理的復(fù)雜性以及設(shè)備成本。
為了滿足業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的目標(biāo)，生產(chǎn)過(guò)程必須不僅是成本有效和可靠 的而且還能夠以每小時(shí)足夠數(shù)目產(chǎn)品的速度生產(chǎn)標(biāo)簽和簽條。產(chǎn)品必 須是大規(guī)模制作的。在巻到巻的生產(chǎn)中，這意味著機(jī)器的設(shè)置時(shí)間必須較短并且可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量，這與要生產(chǎn)的產(chǎn)品無(wú)關(guān)。
因?yàn)槌叽缧枨蠡蛘咭驗(yàn)樗璧牟牧匣騌F性能，所以RFID標(biāo)簽供應(yīng) 商需要靈活制造消費(fèi)者特定的標(biāo)簽。由于RFID標(biāo)簽將從托盤等級(jí)轉(zhuǎn)移 到箱體和物品等級(jí)，所以標(biāo)簽面臨的新挑戰(zhàn)是封裝設(shè)計(jì)的限制、更 多種類中間材料的接近性以及封裝件的再利用。將生產(chǎn)標(biāo)簽，以更適 于此目的。
零售供應(yīng)鏈正面臨繼續(xù)開發(fā)消費(fèi)者激勵(lì)操作的壓力。零售商期望 它們的生產(chǎn)商基于消費(fèi)量來(lái)對(duì)商店貨架進(jìn)行補(bǔ)充。交貨時(shí)間以小時(shí)， 而不是以天來(lái)計(jì)量。此壓力目前正從生產(chǎn)商轉(zhuǎn)移到封裝和標(biāo)簽供應(yīng)商， 以避免調(diào)節(jié)性庫(kù)存儲(chǔ)備的資本費(fèi)用。此開發(fā)將不接受傳統(tǒng)的從制造到 訂單模式的操作。轉(zhuǎn)換者將必須與他們的消費(fèi)者結(jié)合并具有傾向的操 作。消費(fèi)者的傾向性是前提。
迄今為止，在沒有真正考慮總體價(jià)值鏈、最終產(chǎn)品的工藝流程、 材料的成本、可實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)量以及總設(shè)備資本支出的情況下，已作出嘗 試，主要通過(guò)開發(fā)各種類型的低成本結(jié)構(gòu)模塊制造概念并且最小化天 線尺寸，將與發(fā)射機(jī)應(yīng)答器制造相關(guān)的成本減到最小。
通常認(rèn)為集成電路在芯片上的裝配是瓶頸并且是發(fā)射機(jī)應(yīng)答器制 造中的最高成本因素。不幸地是，通過(guò)增加IC裝配的每小時(shí)的量沒有 解決發(fā)射機(jī)應(yīng)答器制造的總體瓶頸和成本問(wèn)題。而且，通常，通過(guò)部 分優(yōu)化和忽略總體生產(chǎn)線，只是將最嚴(yán)重的問(wèn)題推遲到生產(chǎn)線中的下 一步。這是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)模塊產(chǎn)品的情形。這種結(jié)構(gòu)模塊具有低品 質(zhì)和低產(chǎn)量(包括那些低品質(zhì)IC的所有IC都從晶片裝配，并且在從晶 片中拾取時(shí)不對(duì)IC分類)，結(jié)構(gòu)模塊裝配成最終嵌體是昂貴的，結(jié)構(gòu) 模塊裝配過(guò)程是不可靠的，并且這些嵌體仍需進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成標(biāo)簽，或 者如果有人想將它們集成到封裝件中則仍需分配這些嵌體。另外，沒 有前進(jìn)到工業(yè)水平的工藝。
6計(jì)劃以結(jié)構(gòu)模塊格式提供封裝IC的所有IC供應(yīng)商都將注意力集中
在結(jié)構(gòu)模塊尺寸的最小化上，以使結(jié)構(gòu)模塊盡可能的便宜(較少的結(jié)
構(gòu)模塊襯底消耗和較少的成本，ic裝配中較高的封裝密度)。成本節(jié)
省是有利潤(rùn)的，以這種方式，成本被轉(zhuǎn)移到后續(xù)過(guò)程中。實(shí)際上，尺 寸最小化意味著，為保持結(jié)構(gòu)模塊尺寸更小，結(jié)構(gòu)模塊不包括任何共 軛匹配元件，這進(jìn)而又意味著結(jié)構(gòu)模塊必須通過(guò)歐姆接觸而連接到天 線。當(dāng)天線結(jié)構(gòu)包括匹配元件時(shí)，簡(jiǎn)單的條帶將不再起天線的作用， 而是必須使用更先進(jìn)和特定應(yīng)用的天線結(jié)構(gòu)。
在市場(chǎng)上有少許先進(jìn)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。具有電容性耦合的小標(biāo)簽
天線和較大的升壓器天線的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的實(shí)例包括Tagsys Kernd標(biāo) 簽和KSW Taums雙重天線標(biāo)簽。Tagsys Kernd標(biāo)簽意欲解決在物品等 級(jí)上加標(biāo)簽的問(wèn)題。小的升壓器標(biāo)簽應(yīng)用于耦合到印刷在次級(jí)封裝件 上的較大天線的主封裝件。Taimis提供具有更好的較短范圍讀寫性能的 標(biāo)簽。
執(zhí)行IC裝配的另一方式是以寬幅或者以短幅格式將IC直接裝配在 發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的天線上。這里的問(wèn)題在于IC在幅材上的封裝密度相對(duì) 低，這減緩了拾取和放置以及最終粘合的操作。而且，為形成最終簽 條，嵌體制造商必須首先在幾個(gè)加工步驟中制造嵌體，然后標(biāo)簽轉(zhuǎn)換 器必須將它轉(zhuǎn)換成簽條。因?yàn)椴荒軐?duì)以很高速度運(yùn)行的幅材執(zhí)行電出 廠檢查，所以這需要幾次展開和再纏繞，降低了產(chǎn)量，需要昂貴的設(shè) 備并且降低了印刷線的每小時(shí)單元數(shù)。
出版物公開US5305008公開了一種發(fā)射機(jī)應(yīng)答器系統(tǒng)。該系統(tǒng)包 括信號(hào)響應(yīng)簽條和詢問(wèn)器，該信號(hào)響應(yīng)簽條包括用于接收詢問(wèn)信號(hào)和 用于散布應(yīng)答信號(hào)的第一天線、連接到該第一天線的阻抗、用于生成 該應(yīng)答信號(hào)的裝置以及用于根據(jù)應(yīng)答信號(hào)改變連接到第一天線的阻抗 的裝置，該詢問(wèn)器包括用于傳遞詢問(wèn)信號(hào)和用于接收應(yīng)答信號(hào)的第二天線、連接到該第二天線并包括脈沖無(wú)線電頻率能量發(fā)生器的發(fā)送器、用于將應(yīng)答信號(hào)與所發(fā)送的信號(hào)分離的裝置、連接到第二天線的接收器以及在接收器內(nèi)用于檢測(cè)和解碼響應(yīng)信號(hào)的裝置。
出版物公開US6181287公開了一種用于引入識(shí)別裝置中的RFID電路，該識(shí)別裝置包括聚合物襯底，電路利用所述襯底形成或與所述襯底一體相連，由此所述襯底變?yōu)镽FID電路的一個(gè)元件。該電路的實(shí)施例包括在反饋電路或電感電路中使用所述襯底的電阻來(lái)印刷或附接到所述襯底的相對(duì)側(cè)的電路元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的新型生產(chǎn)方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)解決如何在制造主產(chǎn)品的同時(shí)以更加集成的方式制造RFID標(biāo)簽的問(wèn)題，顯著提高了UHFRFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器制造的成本效率，其中標(biāo)簽被一體集成到該主產(chǎn)品中(例如封裝件或智能簽條)。利用本發(fā)明，無(wú)需制造諸如嵌體的中間產(chǎn)品。制造最終產(chǎn)品的公司能在制造整個(gè)智能簽條或封裝件的同時(shí)制造發(fā)射機(jī)應(yīng)答器并使發(fā)射機(jī)應(yīng)答器適于滿足特定的應(yīng)用需求。本發(fā)明還解決了如何在封裝件和智能簽條中以便宜又可靠的方式包括結(jié)構(gòu)模塊的問(wèn)題，以及如何在無(wú)需考慮用于大天線面積的昂貴和復(fù)雜的導(dǎo)電墨水印刷的情況下利用IC裝配和發(fā)射機(jī)應(yīng)答器轉(zhuǎn)換過(guò)程在線地制造真正低成本的天線。天線部件能集成在簽條物料中，例如作為金屬帶。
由于標(biāo)簽制造直接集成在封裝制造或轉(zhuǎn)換過(guò)程中，并且由于將不需要另外蝕刻或印刷的金屬天線以及PET/紙襯底，所以本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備和材料成本的最小化。代替的是，僅僅使用低成本的金屬箔帶。它的成本可容易地僅為PET襯底上的蝕刻天線或者紙或PET襯底上的銀印刷天線的成本的大約1/10。
其中一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是如下事實(shí)能在無(wú)昂貴天線襯底和材料的情況下，利用超低成本的鋁箔帶或利用印刷天線帶來(lái)制造UHF發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。這種發(fā)射機(jī)應(yīng)答器仍是很高質(zhì)量的，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)應(yīng)答器的所
有"智能"(即，共軛阻抗匹配、高質(zhì)量的ic裝配)都在很小尺寸的
結(jié)構(gòu)模塊中。較大尺寸的鋁箔帶僅用作RF能量收獲天線元件，而不用作相對(duì)于IC的匹配元件。在現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器中，由于IC裝配
在蝕刻或印刷的天線上，所以整個(gè)標(biāo)簽由昂貴材料制成。在完全不需要天線與結(jié)構(gòu)模塊之間的非常昂貴且不可靠的歐姆接觸的情況下，結(jié)
構(gòu)模塊能以UHF頻率電容性連接到天線帶。
另一關(guān)鍵發(fā)明是如何在線將結(jié)構(gòu)模塊裝配、結(jié)構(gòu)模塊在天線襯底上的布置以及天線制造在一個(gè)過(guò)程中合并起來(lái)。
當(dāng)最終產(chǎn)品是智能簽條時(shí)，使用所謂的"放大工藝(UPSCALINGPROCESS)"來(lái)將一行結(jié)構(gòu)模塊裝配到一行金屬箔帶。在無(wú)額外處理成本以及在利用非昂貴技術(shù)方案的情況下，利用IC裝配在線執(zhí)行此放大。RFID票也能通過(guò)此方法制造。
當(dāng)最終產(chǎn)品是封裝件時(shí)，能將通過(guò)放大工藝制造的標(biāo)簽分配到封裝件中。另一更可能的方式是將預(yù)先制造的組裝結(jié)構(gòu)模塊分配并膠合到封裝件中，并在結(jié)構(gòu)模塊之上或之下將鋁箔層壓到封裝件上，以作為RF能量收獲天線(遠(yuǎn)場(chǎng)天線)。
另一關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，能以如下方式電設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模塊，即，僅僅金屬帶用作天線并且它利用與結(jié)構(gòu)模塊的阻抗匹配元件電容性耦合來(lái)工作。結(jié)構(gòu)模塊裝配工藝的成本因而大大降低。當(dāng)在結(jié)構(gòu)模塊與天線之間不需要?dú)W姆接觸時(shí)，工藝明顯變得更加簡(jiǎn)單，并且產(chǎn)品的質(zhì)量變得更好，這是由于彎曲、溫度或濕度應(yīng)力等不改變結(jié)構(gòu)模塊與天線連接的阻抗，而如果結(jié)構(gòu)模塊和天線是通過(guò)導(dǎo)電路線而連接的，則彎曲、溫度或濕度應(yīng)力等會(huì)改變結(jié)構(gòu)模塊與天線連接的阻抗。結(jié)構(gòu)模塊的良好的電設(shè)計(jì)將確保一個(gè)結(jié)構(gòu)模塊和一個(gè)天線能在所有區(qū)域或在所有應(yīng)用中工作。這種結(jié)構(gòu)模塊/天線裝配容許巨大的安置上的變化。該技術(shù)還滿足應(yīng)為任何技術(shù)的前提的需求它可在工業(yè)規(guī)模下標(biāo)準(zhǔn)化，由于其功能，它給出高產(chǎn)量，具有以靈活方式按比例增加的能力，并且它可充分修改以滿足多種應(yīng)用的零碎的需求。另外，該技術(shù)與當(dāng)前簽條/封裝件制造的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備兼容。
制造方法基于巻到巻的操作。首先，將連續(xù)的阻抗匹配元件形成在幅材的表面上。阻抗匹配元件在芯片上的集成電路與天線之間形成共軛匹配。能夠例如通過(guò)印刷、蝕刻、沖切、汽化、噴鍍或者通過(guò)某些其它的附加技術(shù)在幅材的表面上制造阻抗匹配元件。阻抗匹配元件包括導(dǎo)電材料，諸如銅、鋁或銀。幅材通常是塑料幅材，諸如聚酯幅材。
在下一工藝階段中，將芯片上的集成電路附接到每個(gè)阻抗匹配元件，從而形成結(jié)構(gòu)模塊。芯片能夠是硅芯片或聚合物芯片。具有若干種將芯片附接到天線的方法，例如通過(guò)使用悍膏、各向同性的導(dǎo)電粘合劑或各向異性的導(dǎo)電粘合劑。粘合劑可以是薄膜粘合劑或者將被干燥和/或固化的流體粘合劑。目的是在阻抗匹配元件與芯片之間形成電連接。
在將阻抗匹配元件印刷在襯底上的同時(shí)，可以將聚合物芯片印刷在襯底上。從而，能在單一工藝步驟中在同一生產(chǎn)線上形成完整的結(jié)構(gòu)模塊。結(jié)構(gòu)模塊能電容性連接到天線，或者能通過(guò)使用例如導(dǎo)電膠形成歐姆接觸。
在已形成包括阻抗匹配元件和芯片的結(jié)構(gòu)模塊之后，對(duì)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行測(cè)試。接下來(lái)，對(duì)幅材進(jìn)行切割，使得各結(jié)構(gòu)模塊彼此分離，并移除不正常起作用的結(jié)構(gòu)模塊。將結(jié)構(gòu)模塊附接到產(chǎn)品襯底，該產(chǎn)品襯底可以為塑料幅材、紙幅材、紙板幅材或準(zhǔn)備好的封裝件。將各結(jié)構(gòu)模塊放在產(chǎn)品襯底的表面上，使得它們?cè)谝r底上的相互距離比它們?cè)谠纳系南嗷ゾ嚯x更長(zhǎng)。將結(jié)構(gòu)模塊粘附或以某一其它方式附接到襯底。
將結(jié)構(gòu)模塊的阻抗匹配元件附接到天線，使得阻抗匹配元件和天線形成電容性接觸或歐姆接觸。就其材料和形狀方面，天線是粗略生產(chǎn)的。形成歐姆接觸也是可能的。例如，天線能為金屬箔帶，諸如鋁箔。它可從金屬箔中切出，或者它可例如通過(guò)從合適的原材料中軋制
(reducing)圖案而制造成精確的尺寸，或者它可通過(guò)其它附加的天線制造方法制成。
天線帶可以是具有9-18um厚度的鋁箔。它能利用壓敏粘合劑附接到紙襯底和結(jié)構(gòu)模塊之上。還能通過(guò)諸如柔版印刷(flexo)、絲網(wǎng)印刷或膠版印刷的任意合適印刷技術(shù)將天線帶直接印刷在紙襯底上。還能在將結(jié)構(gòu)模塊附加到簽條紙襯底上之前，在簽條物料制造的同時(shí)，將天線帶預(yù)先層壓到簽條物料上。天線帶也能是預(yù)先制造的沖切坯料。然后在分配結(jié)構(gòu)模塊的相同工藝中分配該坯料。


現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述，在附圖中
圖l顯示從上方觀看的可選的結(jié)構(gòu)模塊，
圖2顯示圖1的放大視圖，
圖3顯示了從上方觀看的天線布局結(jié)構(gòu)，
圖4以透視圖顯示了測(cè)試系統(tǒng)，
圖5-9顯示了放大方法的原理，以及
圖10和圖11顯示了可能的生產(chǎn)線的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
集成在簽條中的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器可包括例如下列元件紙襯底、包括位于芯片上的集成電路和阻抗匹配元件的結(jié)構(gòu)模塊以及天線帶，即天線。紙襯底可具有50到80um的厚度并且它可涂覆有丙烯酸壓敏粘合劑或熱熔性粘合劑。結(jié)構(gòu)模塊的尺寸可以為例如5到20 mmX5到20mm。結(jié)構(gòu)模塊的襯底可由PET組成，但它也能是紙基的。當(dāng)襯底是紙基的時(shí)，能通過(guò)柔版印刷、膠版印刷、絲網(wǎng)印刷或任意其它合適的印刷技術(shù)來(lái)印刷導(dǎo)體，例如阻抗匹配元件。正如所理解的，結(jié)構(gòu)模塊的尺寸和紙襯底的厚度當(dāng)然能與上文所述的不同。
封裝發(fā)射機(jī)應(yīng)答器能用作上述的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，或者封裝表面能充當(dāng)襯底。結(jié)構(gòu)模塊被分配并附接到襯底。在制造封裝原材料的同時(shí)或者在分配結(jié)構(gòu)模塊的同時(shí)，天線帶能層壓到封裝表面上。天線帶也能被印刷，或者它能在封裝原材料的制造期間被印刷。還能對(duì)天線帶進(jìn)行預(yù)先層壓和沖切，然后分配到封裝表面上。
本發(fā)明包括幾個(gè)重要要素發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)模塊的電設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)模塊的電測(cè)試、發(fā)射機(jī)應(yīng)答器制造的集成簽條類型、集成的封裝發(fā)射機(jī)應(yīng)答器生產(chǎn)過(guò)程、用于簽條轉(zhuǎn)換的不連續(xù)簽條生產(chǎn)過(guò)程以及用于封裝件制造的不連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。
發(fā)射機(jī)應(yīng)答器包括簽條結(jié)構(gòu)或封裝襯底、粘合劑、結(jié)構(gòu)模塊和導(dǎo)電帶，即天線。簽條襯底能由紙或合成膜組成。粘合劑可以是壓敏粘合劑。結(jié)構(gòu)模塊的襯底通常是聚合材料。天線能為印制導(dǎo)體或者層壓
金屬箔或者例如鋁或銅的帶。
如果結(jié)構(gòu)模塊的阻抗匹配元件和天線電容性地耦合在一起，則由
于天線和結(jié)構(gòu)模塊不需要通過(guò)歐姆連接進(jìn)行連接，所以能通過(guò)層壓(不包括天線上的IC裝配)來(lái)制造發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器結(jié)構(gòu)的特征在于僅僅金屬帶用作天線，并且結(jié)構(gòu)模塊包含將IC和天線進(jìn)行電匹配所需的所有的匹配元件。
還可能的是使用聚合物芯片來(lái)代替硅芯片。將聚合物芯片印刷在襯底上，同時(shí)還能印刷阻抗匹配元件。能通過(guò)使用半導(dǎo)體聚合材料印刷聚合物芯片。
結(jié)構(gòu)模塊以如下方式進(jìn)行電設(shè)計(jì)，即，它不利用歐姆接觸而是利 用條帶形式的箔天線來(lái)起作用。結(jié)構(gòu)模塊還以能被認(rèn)為是通用的方式 進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且容易將它集成在簽條或封裝襯底中。利用相同的結(jié)構(gòu)
模塊，通過(guò)相對(duì)于天線位置和ic位置來(lái)修改結(jié)構(gòu)模塊，能由同一結(jié)構(gòu)
模塊覆蓋所有應(yīng)用和頻率范圍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)真正"按需"制造。
能通過(guò)接觸或不接觸的方法來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模塊的電測(cè)試。與測(cè)試相 結(jié)合，將那些不正常起作用的結(jié)構(gòu)模塊移除。
發(fā)射機(jī)應(yīng)答器生產(chǎn)過(guò)程的集成簽條類型包括結(jié)構(gòu)模塊的裝配、 結(jié)構(gòu)模塊在紙或薄膜襯底上的層壓、以及天線帶在紙襯底和結(jié)構(gòu)模塊 之上的層壓或印刷。結(jié)構(gòu)模塊和天線的順序也可以是相反的。結(jié)構(gòu)模 塊被電容性耦合到天線。
集成封裝發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的生產(chǎn)過(guò)程包括結(jié)構(gòu)模塊的裝配、結(jié)構(gòu) 模塊在封裝襯底上的層壓、天線在封裝襯底上的印刷或條帶在封裝襯 底上的層壓、以及將條帶切割成合適的電長(zhǎng)度(如果需要的話)。同 樣可能的是，首先將條帶切割成合適的電長(zhǎng)度，然后層壓到封裝襯底 上。
用于簽條轉(zhuǎn)換的不連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程包括1)在單獨(dú)的工藝中制造結(jié) 構(gòu)模塊，2)在制造用于簽條料的原材料的同時(shí)，在與結(jié)構(gòu)模塊制造相 同的工藝步驟中或者在該步驟之前，將天線印刷到簽條襯底/將條帶層 壓到簽條襯底，3)印刷簽條，以及4)將結(jié)構(gòu)模塊分配到簽條襯底。而 且能以如下方式代替步驟2而進(jìn)行，即，通過(guò)在步驟4 (結(jié)構(gòu)模塊的分 配)之前或之后層壓金屬帶或者印刷和分配此"天線簽條"，而在嵌 入天線帶的地方制造坯料或印刷簽條。用于封裝件制造的不連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程包括1)在單獨(dú)的工藝中制造 結(jié)構(gòu)模塊，2)在制造用于封裝件的原材料的同時(shí)，在與結(jié)構(gòu)模塊的制 造相同的工藝步驟中或者在該步驟之前，將天線印刷到簽條襯底或?qū)?帶層壓到簽條襯底上，以及3)將結(jié)構(gòu)模塊裝配在封裝襯底上。而且，
代替步驟2，通過(guò)在步驟4 (將結(jié)構(gòu)模塊分配到封裝襯底上)之前或之 后層壓金屬帶或者印刷和分配此"天線簽條"，可在嵌入天線帶的地 方制造坯料或印刷簽條。
要利用最低的總成本實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模塊解決方案，基于此創(chuàng)新的有關(guān) 標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵問(wèn)題是，要恰當(dāng)?shù)仉娫O(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)模塊部件。必須滿足
下列邊界條件
-結(jié)構(gòu)模塊必須在其結(jié)構(gòu)上包括足夠的集總電感(阻抗匹配元件)， 該集總電感用作對(duì)于IC輸入阻抗(電容)的阻抗匹配。此匹配元件必
須產(chǎn)生一寬頻帶響應(yīng)。當(dāng)此發(fā)生時(shí)，天線部件僅收獲RF能量并且不需
要具有任何特定的幾何形狀，只要它的電長(zhǎng)度接近所用的載波頻率的 波長(zhǎng)的一半即可。由此，層壓或印刷的簡(jiǎn)單條帶將是足夠的。實(shí)際上，
在不同的結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)中，天線帶的寬可例如在5到20 mm之間，并且 這種天線帶在UHF頻帶仍然良好運(yùn)行。
-結(jié)構(gòu)模塊的電容板和天線產(chǎn)生足夠高的電容，以便為分配到襯底 的結(jié)構(gòu)模塊提供充分的公差。電容板實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模塊和天線的持久 (robust)對(duì)準(zhǔn)。
-IC的裝配在高質(zhì)量工藝中執(zhí)行，諸如倒裝芯片。而且除了倒裝芯 片夕卜，另一裝配也能用于此創(chuàng)新中的IC(例如，Alien FSA、Matrics PICA、
基于其它聚合物襯底的結(jié)構(gòu)模塊等)。
由于良好的結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)，在此"昂貴"部件不是總體發(fā)射機(jī)應(yīng) 答器尺寸的大部分(例如僅為mo)的情況下，能夠以非常小的結(jié)構(gòu)模塊尺寸構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的所有元件(良好的ic裝配、對(duì)于天
線的輸入阻抗的恰當(dāng)和寬頻帶的阻抗匹配、與天線元件相對(duì)準(zhǔn)的持久 電容元件等)。這節(jié)省了大量成本，而不危及總體發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的性 能。上述的制造方法非常適合于所述的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器結(jié)構(gòu)。
關(guān)于不同結(jié)構(gòu)模塊布局的示例在圖l中示出。利用結(jié)構(gòu)模塊l的阻
抗匹配元件2與天線4 (虛線)的金屬噴鍍的大的重疊金屬面積獲得良 好的電容性耦合。芯片上的集成電路通過(guò)附圖標(biāo)記3表示。大的重疊金 屬面積導(dǎo)致較少的損失并且在針對(duì)制造變動(dòng)方面更加穩(wěn)健。結(jié)構(gòu)模塊 布局(a)和(b)適于大部分應(yīng)用。在可選方案(a)中，芯片3上的集成電路位 于天線金屬噴鍍之上。芯片3還能位于結(jié)構(gòu)模塊的襯底5的表面上，并 且電容耦合元件可在結(jié)構(gòu)模塊襯底的另一側(cè)上?？蛇x方案(c)適合于這 種不具有內(nèi)部DC耦合電容器的芯片類型。在可選方案(d)和(e)中，阻抗 匹配元件2包括主線圈2a和次級(jí)線圈2b。感應(yīng)線圈的尺寸能通過(guò)旋轉(zhuǎn)芯 片而改變，如可選方案(d)和(e)中那樣。接地焊盤設(shè)置在左手側(cè)。在可 選方案(d)中僅激勵(lì)較大的線圈。如果芯片順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，則結(jié)構(gòu)模 塊的感應(yīng)系數(shù)增加，因?yàn)榇渭?jí)線圈也將被激勵(lì)。
圖2中顯示了與圖1相關(guān)的放大圖。在圖2中，芯片3圖示為透明的， 以便顯示凸塊12，通過(guò)凸塊12，電連接形成在阻抗匹配元件2與芯片3 之間。圖2a顯示了與圖l中所示的可選方案(a)、 (b)或(c)結(jié)合使用的可能 連接。芯片3包括四個(gè)凸塊12，在這四個(gè)凸塊12中，兩個(gè)是閑置的，而 另兩個(gè)在阻抗匹配元件2與芯片3之間形成連接。
圖2b對(duì)應(yīng)于圖l中的可選方案(d)。芯片3包括兩個(gè)凸塊12，通過(guò)凸 塊12，電連接形成在阻抗匹配元件2的主線圈2a與芯片3之間。
圖2c對(duì)應(yīng)于圖l中的可選方案(e)。芯片3包括兩個(gè)凸塊12，通過(guò)凸 塊12，電連接形成在阻抗匹配元件2的次級(jí)線圈2b與芯片3之間。正如從圖2b和圖2c中能看到的，僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)芯片3就可容易地改變 產(chǎn)品。因此，上述系統(tǒng)是形成靈活和快速的制造方法中的重要部分。
可能的是具有更多的線圈，而不是只有主線圈和次級(jí)線圈。通過(guò) 與上文所述相同的原理激勵(lì)每個(gè)線圈。
阻抗匹配元件與結(jié)構(gòu)模塊之間的電容性耦合基于下文的公式。從 公式中我們能看到，天線與結(jié)構(gòu)模塊之間的電容越高，它在天線與結(jié) 構(gòu)模塊之間產(chǎn)生的阻抗(=損失)越小，從而影響發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的性 能。
結(jié)構(gòu)模塊的電容("strap"表示結(jié)構(gòu)模塊)
(1)
"呻~
e =襯底介電常數(shù) 八=結(jié)構(gòu)模塊的面積 D二中間電介質(zhì)厚度
結(jié)構(gòu)模塊的電抗
(2)
Wrap
IC、組件和帶的阻抗
(3)
&%=集成電路的電阻 ^柳=集成電路的電抗
A。mt二組件的電阻^;^=組件的電抗 &一=結(jié)構(gòu)模塊的電阻
^自P =結(jié)構(gòu)模塊的電抗
通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)，已發(fā)現(xiàn)在900MHz下，100pF將超過(guò)足夠的電容， 但即使50pF在實(shí)踐中也是足夠的。
這等于1.7歐姆的電抗。在50nm的電介質(zhì)厚度的情況下，大約IO mmX10mm的面積將給出此50pF值。在可能變?yōu)楣I(yè)標(biāo)準(zhǔn)(目前大IC 供應(yīng)商使用的)的4mmX9mm的結(jié)構(gòu)模塊尺寸的情況下，將需要12u m的結(jié)構(gòu)模塊襯底。
結(jié)構(gòu)模塊還能層壓在天線帶上。在這種情形中，在天線與結(jié)構(gòu)模 塊之間提供幾微米的壓敏粘合劑或熱熔性粘合劑。在這種情形下，電 容元件能夠相當(dāng)小。
執(zhí)行環(huán)境測(cè)試，包括在85'C溫度和85X濕度下的168小時(shí)測(cè)試以及 溫度在-4(TC與8(TC之間變化的測(cè)試循環(huán)。在基于結(jié)構(gòu)模塊的發(fā)射機(jī)應(yīng) 答器與正常工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的直接倒裝芯片加工標(biāo)簽之間沒有檢測(cè)到差別。
結(jié)構(gòu)模塊的感應(yīng)系數(shù)需要以如下方式進(jìn)行選擇，即，它將與IC的 電容諧振。通常使用復(fù)共軛阻抗匹配。在公式(3)中，電抗彼此抵消。 純電阻阻抗能容易地與純電阻天線阻抗相匹配。對(duì)于半波偶極，天線 阻抗能為例如70歐姆。也能為結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)另一操作點(diǎn)。阻抗操作點(diǎn) 將取決于IC前端結(jié)構(gòu)，而且取決于最終用途的天線設(shè)計(jì)。
可能的天線布局結(jié)構(gòu)在圖3中顯示。天線需要以如下方式設(shè)計(jì)，艮P， 在最終應(yīng)用中，它將以期望頻率諧振。然后電抗接近于零。如果天線 附接在諸如塑料的高失諧材料上，則天線的物理長(zhǎng)度可明顯小于半個(gè) 波長(zhǎng)。在布局(a)中，天線4是標(biāo)準(zhǔn)的偶極天線。諧振頻率能與帶長(zhǎng)調(diào)諧。
17如果需要將物理尺寸減到最小，則應(yīng)當(dāng)使用天線布局(b)、 (c)或(d)。在 布局(b)中使用曲折線。在布局(c)中偶極尖端被彎曲。在布局(d)中使用 環(huán)形天線。
一個(gè)重要的工序是電測(cè)試。需要在生產(chǎn)中測(cè)試結(jié)構(gòu)模塊的質(zhì)量。 能使用不接觸或接觸測(cè)試。直接接觸測(cè)試適于沒有耦合元件的非常小 的結(jié)構(gòu)模塊。無(wú)接觸的方法最適于具有附加匹配元件的結(jié)構(gòu)模塊。功 能測(cè)試需要在將IC附接在結(jié)構(gòu)模塊生產(chǎn)線中之后且在將結(jié)構(gòu)模塊附接 到天線之前執(zhí)行。
測(cè)試系統(tǒng)在圖4中示出。該測(cè)試系統(tǒng)包括RFID讀取器8或測(cè)試器和 天線IO。該系統(tǒng)還包括襯底6和著地平面7。讀取器8通過(guò)天線10向結(jié)構(gòu) 模塊l的芯片發(fā)送指令。結(jié)構(gòu)模塊與測(cè)試天線之間的耦合是非常重要 的。利用微帶線能得到良好的耦合，在簽條中，該微帶線以與天線相 同的方式起作用。標(biāo)準(zhǔn)的兩面的PCB能用作測(cè)試器天線。微帶線需要合 適地端接到端點(diǎn)9以便獲得從讀取器到結(jié)構(gòu)模塊的良好的功率傳遞，反 之亦然。微帶線天線電容性耦合到結(jié)構(gòu)模塊幅材。
接下來(lái)，將描述用于制造基于簽條的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的完整過(guò)程。 RFID制造中的關(guān)鍵問(wèn)題是設(shè)備(=優(yōu)選在一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)中準(zhǔn)備好的整個(gè)簽 條產(chǎn)品，原材料是用于天線的天線帶或?qū)щ娔?、芯片上的集成電?以及具有粘合劑的紙)的集成水平、生產(chǎn)的模塊化以及放大工藝的使
用，即增加連續(xù)的結(jié)構(gòu)模塊之間的距離，以將阻抗匹配元件和天線結(jié) 合到一起。
如上所述，用于制造的關(guān)鍵加工成本是由集成電路(IC)的裝配 導(dǎo)致的。因此必須在考慮IC裝配及其局限性的情況下設(shè)計(jì)每個(gè)預(yù)加工 和后加工。利用結(jié)構(gòu)模塊概念和模塊化的生產(chǎn)線，能夠以低成本的結(jié) 構(gòu)模塊裝配和轉(zhuǎn)換使IC裝配線的可用性最優(yōu)化(小的結(jié)構(gòu)模塊一高封 裝密度和IC線的高生產(chǎn)量)。當(dāng)結(jié)構(gòu)模塊幅材上的IC布置和IC密度相同時(shí)，與所生產(chǎn)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器無(wú)關(guān)，在產(chǎn)品型號(hào)改變時(shí)都無(wú)需執(zhí)行 機(jī)器設(shè)置。
放大涉及下列工藝
以彼此具有特定橫向距離(此距離與平行發(fā)射機(jī)應(yīng)答器幅材中的 準(zhǔn)備好的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器之間的橫向距離相同)的方式制造結(jié)構(gòu)模塊。
圖4到圖7顯示了結(jié)構(gòu)模塊之間IC組裝密度的差別或者以最終發(fā)射機(jī)應(yīng) 答器天線尺寸直接裝配IC的情形下的IC組裝密度的差別。在此示例中， 在結(jié)構(gòu)模塊幅材上具有8倍以上的IC。
將一片結(jié)構(gòu)模塊(一片包括一個(gè)結(jié)構(gòu)模塊行，在此情形中，8件) 在真空輥上沖切并轉(zhuǎn)移到涂覆有粘合劑，例如壓敏粘合劑的紙或另一 襯底上。測(cè)試結(jié)構(gòu)模塊是否正常工作，并且如果它們不起作用，則將 它們移除，而不轉(zhuǎn)移到襯底。(結(jié)構(gòu)模塊的片所層壓的)襯底上的成 片的結(jié)構(gòu)模塊之間的距離將通過(guò)真空輥與襯底之間的速度差限定，結(jié) 構(gòu)模塊的片層壓在該襯底上。
圖5顯示了結(jié)構(gòu)模塊幅材。加工方向(MD)和橫向(CD)通過(guò)箭 頭顯示。圖5顯示了正常的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器幅材。人們一眼就能看到，結(jié) 構(gòu)模塊幅材的封裝密度高于正常的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。
圖6示出了放大的思想。將結(jié)構(gòu)模塊ll的行轉(zhuǎn)移到另一襯底上。因 此，連續(xù)的結(jié)構(gòu)模塊之間的距離增加。也可以進(jìn)行放大工藝，使得加 工方向的距離和橫向距離都增加(見圖9)。
圖8顯示了在圖7中所示的情形之后的下一步驟。天線帶4層壓在結(jié) 構(gòu)模塊1上，從而形成發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的構(gòu)造。
因此，放大涉及將片的結(jié)構(gòu)模塊之間的加工方向(MD)距離從最 初距離增加。換言之，當(dāng)連續(xù)的阻抗匹配元件形成在幅材的表面上時(shí)，阻抗匹配元件彼此之間具有第一距離，而當(dāng)它們彼此分離并附接到表 面幅材時(shí)，它們具有第二距離，該第二距離大于第一距離。實(shí)際上，
在放大之后，結(jié)構(gòu)模塊片的MD距離是發(fā)射機(jī)應(yīng)答器之間的距離。
放大能生產(chǎn)特定和復(fù)雜(沿MD的長(zhǎng)距離)的大型發(fā)射機(jī)應(yīng)答器， 例如行李標(biāo)簽，因?yàn)樗鼈儽仨毢荛L(zhǎng)(低的IC的封裝密度、昂貴的天線， 原因在于其體積大)，所以利用現(xiàn)有技術(shù)制造是非常昂貴的。
通過(guò)上述技術(shù)，圖5、 7和9中所示的放大技術(shù)還能用于RFID票的 生產(chǎn)。RFID票指的是包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的票。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器包括襯底、 天線以及芯片上的集成電路。芯片可以是硅片或聚合物芯片。
發(fā)射機(jī)應(yīng)答器通常是高頻發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器通過(guò)使用 放大方法被分配到第一幅材上并通過(guò)粘合劑附接到該第一幅材。加工 方向和橫向的距離都能增加。在將發(fā)射機(jī)應(yīng)答器分配到第一幅材上之 后，將第二幅材附接到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的相對(duì)側(cè)。從而，形成包括發(fā)射 機(jī)應(yīng)答器的票幅材。還有一種可能是，省略第二幅材，并將發(fā)射機(jī)應(yīng) 答器僅附接到第一幅材。在這種情形下，第一幅材優(yōu)選為可在附接發(fā) 射機(jī)應(yīng)答器之前被印刷的紙或紙板幅材，最后，切割票幅材，從而形 成單獨(dú)的RFID票，或者，將票幅材纏繞成巻或扇狀褶鈹。當(dāng)將票幅材 纏繞成巻或扇狀褶皺時(shí)，在各票之間可能具有穿孔，以便有助于將票 分開。
能預(yù)先印刷第一和第二幅材，或者在將發(fā)射機(jī)應(yīng)答器放在第一和 第二幅材之間后印刷它們。
放大之后的下一步驟是將箔帶天線層壓在襯底和結(jié)構(gòu)模塊之上。 也能印刷天線帶。涂覆于襯底的粘合劑將天線(結(jié)構(gòu)模塊也這樣膠合) 附接到襯底上。見圖5到圖8。200680055299.4
此后，對(duì)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行沖切和電檢査。在天線帶的層壓或印 刷之后，還能進(jìn)行另外的層壓、印刷或其它制造步驟。
還能調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)模塊沿加工方向和橫向的距離。此情形在圖9中示 出。圖9a顯示了包括阻抗匹配元件2的幅材20。在圖9b中，芯片上的集 成電路附接到阻抗匹配元件，從而形成結(jié)構(gòu)模塊l。在圖9c中，幅材20 切分成多個(gè)幅材21。在圖9d中，幅材21的距離(橫向)被制造得更長(zhǎng)。 在圖9e中，結(jié)構(gòu)模塊1與幅材21分開并附接到簽條22。天線4也已附接到 簽條22。
圖10顯示了用于智能簽條的一個(gè)可能工藝。阻抗匹配元件幅材IOI 包括一個(gè)接一個(gè)的阻抗匹配元件，該阻抗匹配元件位于從巻102展開的 幅材的表面上。用于將芯片上的集成電路附接到阻抗匹配元件的粘合 劑被分配在粘合劑單元103中。粘合劑能例如是各向異性的導(dǎo)電粘合 劑。芯片在芯片附接單元104中附接到阻抗匹配元件。粘合劑在固化單 元105中被固化。因而，形成包括連續(xù)結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)模塊幅材107。 結(jié)構(gòu)模塊幅材107在測(cè)試單元106中進(jìn)行針對(duì)結(jié)構(gòu)模塊功能的測(cè)試。在 測(cè)試單元106之后，有一個(gè)緩沖器108，其平衡生產(chǎn)線左側(cè)與右側(cè)之間 的可能速度差。在緩沖器108之后，有一個(gè)切分單元109。
表面幅材112從巻1U展開。表面幅材112能例如是紙幅材。表面幅 材112能被印刷或者是空白的。天線帶，即天線在印刷單元113中形成。 另一可選方案是將導(dǎo)電箔帶附接到表面幅材112。之后，在熱熔性粘合 單元114中，將熱熔性粘合劑選擇性地(僅僅是在由于被施加而涂覆有 粘合劑的結(jié)構(gòu)模塊所在的區(qū)域)應(yīng)用到表面幅材112的表面上。
在分配單元110中，將各個(gè)結(jié)構(gòu)模塊附接到表面幅材112的表面， 在分配單元110中，連續(xù)的結(jié)構(gòu)模塊彼此分開，S卩，結(jié)構(gòu)模塊幅材107 被切成單獨(dú)的結(jié)構(gòu)模塊。同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行測(cè)試并將差的模塊移 除。背幅材116從巻115展開。背幅材116能例如是釋放內(nèi)襯。在熱熔性
21粘合單元117中，將熱熔性粘合劑施加到背幅材116的表面上?？商娲?地，在熱熔性粘合單元114中將熱熔性粘合劑施加到表面幅材112的整 個(gè)區(qū)域是可能的。在這種情況下，能省去熱熔性粘合單元U7。表面幅 材112和背幅材116在層壓輥隙118中層壓在一起，形成智能簽條幅材 119。在沖切單元120中，將智能簽條119沖切成單獨(dú)的智能簽條。各個(gè) 智能簽條位于背幅材116的表面上，即，在釋放內(nèi)襯的表面上。將廢料 幅材121纏繞在巻122上。
在切分單元123中，將背幅材116的表面上的準(zhǔn)備好的簽條沿加工 方向彼此分開。準(zhǔn)備好的簽條行進(jìn)通過(guò)主牽拉單元124并到達(dá)測(cè)試發(fā)射 機(jī)應(yīng)答器功能的測(cè)試器125。在生產(chǎn)線的末端具有印刷單元126，例如 噴墨印刷單元，用于印刷簽條。最后，將表面上印刷有簽條的背幅材 116纏繞到巻127。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)線的某些元件能夠調(diào)換。例如， 能調(diào)換背幅材116和表面幅材112。還明顯的是，能以轉(zhuǎn)移層壓成型工
藝代替熱熔性粘合單元。
天線帶的層壓還能在結(jié)構(gòu)模塊的層壓之前進(jìn)行，或者能使用預(yù)先 印刷的材料(預(yù)先印刷的簽條面，預(yù)先印刷的天線帶)。
另一可能性是購(gòu)買天線帶已在簽條料的生產(chǎn)期間被層壓的簽條 料。可如上文對(duì)圖10的描述中所述地進(jìn)行該工藝，但能省略印刷單元 113 (或天線帶應(yīng)用單元)。
圖ll顯示了用于智能簽條的另一可能生產(chǎn)線。除了省去了生產(chǎn)線 的開始部分之外，該生產(chǎn)線與圖10中的相同。在這種情形中，結(jié)構(gòu)模 塊幅材107已在另一生產(chǎn)線上被制造并纏繞到巻130。結(jié)構(gòu)模塊幅材107 從巻130展開并被直接導(dǎo)向切分單元109。
22在下文中，將描述用于封裝發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的生產(chǎn)過(guò)程。在封裝發(fā) 射機(jī)應(yīng)答器的生產(chǎn)過(guò)程中，同樣關(guān)鍵的是，改進(jìn)生產(chǎn)的集成水平(無(wú) 需使用嵌體)并且使用電容連接的結(jié)構(gòu)模塊和金屬帶天線概念。
該過(guò)程可例如如下進(jìn)行從巻展開結(jié)構(gòu)模塊幅材，每個(gè)結(jié)構(gòu)模塊 包括芯片上的集成電路。之后對(duì)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行不接觸測(cè)試。除非已具 有例如壓敏粘合劑，否則對(duì)結(jié)構(gòu)模塊幅材涂覆粘合劑。將結(jié)構(gòu)模塊幅 材分成單獨(dú)的結(jié)構(gòu)模塊，并且將這些結(jié)構(gòu)模塊分配在封裝襯底上。然 而，不分配那些沒通過(guò)測(cè)試的模塊。
將金屬帶幅材從巻展開。除非已經(jīng)設(shè)有粘合劑，否則對(duì)金屬帶幅 材涂覆粘合劑。將帶層壓在封裝件之上并切割成恰當(dāng)?shù)碾婇L(zhǎng)度。另一 可選方案是將帶印刷在封裝材料上。最后，對(duì)準(zhǔn)備好的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器 進(jìn)行功能測(cè)試。在結(jié)構(gòu)模塊的層壓之前進(jìn)行天線帶的層壓也是可能的。
另一可能性是購(gòu)買天線帶已在原材料的生產(chǎn)期間層壓的成箱材 料。在這種情形中，該工藝可如下進(jìn)行
從巻展開結(jié)構(gòu)模塊幅材，每個(gè)結(jié)構(gòu)模塊包括芯片上的集成電路。 除非已設(shè)有粘合劑，否則對(duì)結(jié)構(gòu)模塊幅材涂覆粘合劑。將結(jié)構(gòu)模塊幅 材分成單獨(dú)的結(jié)構(gòu)模塊，并且將這些結(jié)構(gòu)模塊分配在封裝襯底上。然
而，不分配那些沒通過(guò)測(cè)試的模塊?？稍谑┘佑诔上洳牧仙现盎蛑?后，將帶切割成恰當(dāng)?shù)碾婇L(zhǎng)度。在生產(chǎn)線的末端，對(duì)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn) 行功能測(cè)試。
在下文中，將描述用于簽條轉(zhuǎn)換的不連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。不連續(xù)過(guò)程 意指結(jié)構(gòu)模塊以與將結(jié)構(gòu)模塊裝配到和將帶天線制造到封裝件上不同
的過(guò)程生產(chǎn)。利用與上述過(guò)程中相似的設(shè)備生產(chǎn)結(jié)構(gòu)模塊。該過(guò)程可 例如以下列方式進(jìn)行將包括位于幅材表面上的一個(gè)接一個(gè)的阻抗匹配元件的幅材從巻 展開。接下來(lái)，將芯片上的集成電路裝配到幅材上。對(duì)幅材涂覆粘合 劑并將釋放內(nèi)襯層壓在幅材上。之后對(duì)幅材進(jìn)行切分。在隨后的步驟 中，以不接觸的方式對(duì)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)那些不正常起作用的 結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行標(biāo)記。將幅材纏繞到巻。
在一獨(dú)立的生產(chǎn)線中，將幅材展開并切割成單獨(dú)的結(jié)構(gòu)模塊。將 正常起作用的單獨(dú)結(jié)構(gòu)模塊附接到表面幅材。將天線帶層壓到簽條襯 底上并切割成恰當(dāng)?shù)碾婇L(zhǎng)度，或者印刷天線帶。之后，對(duì)發(fā)射機(jī)應(yīng)答 器進(jìn)行電測(cè)試，并對(duì)那些不正常起作用的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行標(biāo)記。
天線帶的層壓或印刷也可在結(jié)構(gòu)模塊的分配之前進(jìn)行。還能使用 預(yù)先印刷的材料(預(yù)先印刷的簽條面，預(yù)先印刷的天線帶)。還能使 用這樣的標(biāo)簽料，即，在簽條料的生產(chǎn)期間，已預(yù)先將天線帶層壓在 該簽條料中。
在下文中，將公開用于制造封裝件的不連續(xù)過(guò)程。該不連續(xù)過(guò)程 意指結(jié)構(gòu)模塊以與結(jié)構(gòu)模塊裝配和簽條轉(zhuǎn)換不同的過(guò)程中被生產(chǎn)。利 用與上述過(guò)程中相似的設(shè)備生產(chǎn)結(jié)構(gòu)模塊。該過(guò)程以與用于簽條轉(zhuǎn)換 的不連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程幾乎相同的方式進(jìn)行，但是用封裝表面代替表面幅 材。
天線帶的層壓或印刷也可在結(jié)構(gòu)模塊的分配之前進(jìn)行。還能使用 預(yù)先印刷的材料(預(yù)先印刷的簽條面，預(yù)先印刷的天線帶)。還能使 用這樣的簽條料，S卩，在簽條料的生產(chǎn)期間，已預(yù)先將天線帶層壓在 該簽條料中。
在提及將金屬帶切割成恰當(dāng)電長(zhǎng)度的所有上述過(guò)程中，能通過(guò)正 常沖切或通過(guò)穿孔或利用切割刀具執(zhí)行該切割。當(dāng)標(biāo)簽的電長(zhǎng)度能在 加工期間在線調(diào)節(jié)時(shí)，由于天線的電長(zhǎng)度限定標(biāo)簽在其中起作用的中間材料，所以標(biāo)簽?zāi)茉谄渖a(chǎn)的恰好末端針對(duì)特定應(yīng)用大規(guī)模被制造。 在生產(chǎn)標(biāo)簽的現(xiàn)有技術(shù)方法中，在天線制造或印刷時(shí)，確定標(biāo)簽的電 長(zhǎng)度以及由此確定其中標(biāo)簽起作用的應(yīng)用。此新的創(chuàng)新方式能實(shí)現(xiàn)按 需生產(chǎn)，且沒有對(duì)預(yù)定且精制的材料上的高投資。
此外，生產(chǎn)設(shè)備上的投資較低，尤其是購(gòu)買和分配結(jié)構(gòu)模塊以及 使用天線帶。
在兩種不連續(xù)過(guò)程中，粘合劑的涂覆和釋放內(nèi)襯在結(jié)構(gòu)模塊上的
層壓也能在將IC裝配到結(jié)構(gòu)模塊之前進(jìn)行。在這種情況下，將IC裝配 到PSA結(jié)構(gòu)模塊上。
特別是在不連續(xù)簽條或封裝件生產(chǎn)中，還能使用預(yù)先制造的層壓 和沖切的天線帶簽條。因此這將意味著結(jié)構(gòu)模塊和天線帶部件都是PSA 型的，并且結(jié)構(gòu)模塊和天線帶部件在封裝件或簽條的制造期間都被分 配在簽條或封裝襯底之上。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的產(chǎn)品的方法，包括以下步驟引入幅材(107)，所述幅材在其表面上包括連續(xù)的結(jié)構(gòu)模塊(1)，所述結(jié)構(gòu)模塊包括阻抗匹配元件(2)和電連接到所述阻抗匹配元件(2)的集成電路(3)，并且所述結(jié)構(gòu)模塊(1)彼此之間具有第一距離，以將連續(xù)的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)彼此分開的方式切割所述幅材(107)，將所述結(jié)構(gòu)模塊(1)附接到產(chǎn)品襯底，并且連續(xù)的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)彼此之間具有第二距離，所述第二距離比所述第一距離更長(zhǎng)，以及將所述阻抗匹配元件(2)附接到天線(4)，所述阻抗匹配元件(2)和所述天線(4)形成電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述幅材(107)包括 沿所述幅材(107)的橫向彼此相鄰的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)，并且所述結(jié)構(gòu)模 塊(l)彼此之間具有第一橫向距離，并且所述方法包括以下步驟以將彼此相鄰的所述結(jié)構(gòu)模塊(l)彼此分開的方式切割所述幅材 (107)，以及將所述結(jié)構(gòu)模塊(l)附接到產(chǎn)品襯底，并且所述結(jié)構(gòu)模塊(l)彼此之 間具有第二橫向距離，所述第二橫向距離比所述第一橫向距離更長(zhǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述電連接是電容連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述電連接是歐姆連接。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述阻 抗匹配元件(2)是蝕刻或印刷的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述集 成電路(3)位于硅芯片上，并且所述芯片通過(guò)各向異性導(dǎo)電粘合劑而被附接到所述阻抗匹配元件(2)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述集成電路(3)位于聚合物芯片上，所述聚合物芯片與所述阻抗匹配元 件(2)—起被印刷，以便形成結(jié)構(gòu)模塊(l)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于包括所述聚合物芯 片的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)電容性地連接到所述天線(4)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于包括所述聚合物芯片的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)通過(guò)歐姆接觸而連接到所述天線(4)，所述歐姆接 觸通過(guò)導(dǎo)電膠形成。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述天線(4)通過(guò)導(dǎo)電墨水被印刷。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求l-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述天線(4)由金屬箔制成。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述芯片上的所述集成電路(3)經(jīng)由若干凸塊(12)附接到所述阻抗匹配元件， 并且所述阻抗匹配元件(2)包括線圈(2a， 2b)，所述線圈能通過(guò)將所述凸 塊(12)附接到所選出的線圈而選擇性地被激勵(lì)。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述 芯片上的所述集成電路(3)經(jīng)由至少兩個(gè)凸塊(12)附接到所述阻抗匹配 元件(2)，并且所述阻抗匹配元件(2)包括主線圈(2a)和次級(jí)線圈(2b)，當(dāng) 凸塊(12)附接到所述主線圈(2a)時(shí)，所述主線圈(2a)被激勵(lì)，而當(dāng)凸塊(12)附接到所述次級(jí)線圈(2b)時(shí)，所述次級(jí)線圈(2b)被激勵(lì)。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在將所述芯片附接到同一生產(chǎn)線上之前，所述阻抗匹配元件(2)形成在所述 幅材的表面上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于測(cè)試所述結(jié)構(gòu)模 塊(l)是否正常工作，并且在附接到所述產(chǎn)品襯底之前，將不起作用的 結(jié)構(gòu)模塊(l)移除。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述產(chǎn)品襯底是 幅材形式的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造包括發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟引入幅材(107)，該幅材在其表面上包括連續(xù)的結(jié)構(gòu)模塊(1)，該結(jié)構(gòu)模塊包括阻抗匹配元件(2)和電連接到該阻抗匹配元件(2)的集成電路(3)，并且所述結(jié)構(gòu)模塊(1)彼此之間具有第一距離；以將連續(xù)的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)彼此分開的方式切割所述幅材(107)；將所述結(jié)構(gòu)模塊(1)附接到產(chǎn)品襯底，并且連續(xù)的所述結(jié)構(gòu)模塊(1)彼此之間具有第二距離，該第二距離比第一距離更長(zhǎng)；以及將所述阻抗匹配元件(2)附接到天線(4)，所述阻抗匹配元件(2)和天線(4)形成電連接。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101501709SQ200680055299
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者亞爾科·米耶蒂寧, 尤哈·伊科寧, 拉里·屈特萊, ?；ぐ⒒艨ㄋ? 馬爾科·漢?？破? 馬蒂·里塔邁基 申請(qǐng)人:康菲德斯合股公司