專利名稱：表面耐受rfid收發(fā)機設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于容納RFID收發(fā)機芯片的承載組件，所述承載組件具有用于 附加到消費設(shè)備上的附加側(cè)。本發(fā)明也涉及一種包括這種承載組件的RFID收發(fā)機設(shè)備， 并且涉及包括這種RFID收發(fā)機設(shè)備的消費設(shè)備。
背景技術(shù)：
如今實際上使用大量的個人卡，持續(xù)關(guān)注要求較高安全性的應(yīng)用。將RFID技術(shù) 實現(xiàn)為用戶和在ISO/IEC4443近發(fā)標準中約10年前世界范圍內(nèi)標準化的舒適接口。認為 該標準以及RFID領(lǐng)域中的所有其他標準對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是公知的。作為我 們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠值某晒鉀Q方案，RFID技術(shù)使得能夠?qū)崿F(xiàn)電子護照、非接觸式信用 卡(電子銀行)、存取控制或公共交通售票。這種卡的典型格式是在ISO/IEC7810標準 中規(guī)定的ID-I。新的趨勢是可視的，其中將RFID技術(shù)用于付款應(yīng)用。在這種應(yīng)用中，例如將 利用了 ISO/IEC14443智能卡收發(fā)機芯片的非接觸式粘貼物粘貼到移動電話。移動電話 具有由金屬構(gòu)成的情況，包含金屬部分或者由金屬構(gòu)成，并且可以具有不同的大小。由 于通過天線線圈的磁通量將在金屬中產(chǎn)生渦流，并且這些渦流將產(chǎn)生相反的H場，實際 上將完全抵消讀取器場，所以附加到金屬片上的典型收發(fā)機卡將不會正確工作。因此， 非接觸式收發(fā)機得不到能量工作。收發(fā)機回路天線和金屬情況中間的鐵氧體箔將允許一 部分磁通量穿過所述鐵氧體箔，并且對于渦流沒有貢獻。結(jié)果是一些H場仍然向收發(fā)機 供電，并且允許(有限的)工作。這種非接觸式系統(tǒng)共振工作以增加感應(yīng)電壓。天線設(shè) 計必須滿足共振頻率接近工作載波頻率的規(guī)范，以擁有最多能量。由于金屬或塑料的存 在，具有鐵氧體的回路天線將按照不同方式失諧(對于實際情況下 3MHz)。已知RFID收發(fā)機的問題是一旦已經(jīng)針對一種表面材料(例如金屬)進行了優(yōu) 化，就不可再應(yīng)用于任意表面材料。在RFID收發(fā)機的制造階段進行這種優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種用于RFID收發(fā)機芯片的RFID承載組件，所述 RFID收發(fā)機芯片可應(yīng)用于任何表面。本發(fā)明的第二目的是提供一種可應(yīng)用于任何表面的 RFID收發(fā)機設(shè)備。本發(fā)明由獨立權(quán)利要求所限定。從屬權(quán)利要求限定了有利的實施例。本發(fā)明的第一方面涉及用于容納RFID收發(fā)機芯片的承載組件，所述承載組件具 有用于附加到消費設(shè)備上的附加側(cè)，并且具有在RFID收發(fā)機芯片的工作使用時用于接收 RF信號的工作側(cè)。所述承載組件包括疊層，所述疊層包括天線層、磁層和導(dǎo)電屏蔽層。 所述天線層設(shè)置在工作側(cè)和磁層之間。所述導(dǎo)電屏蔽層設(shè)置在磁層和附加側(cè)之間。所述 天線層包括天線，所述天線具有用于耦合至RFID收發(fā)機芯片的觸點。所述承載組件配置用于容納RFID收發(fā)機芯片。在工作使用時，將RFID收發(fā)機芯片安裝到承載組件，使得承載組件的觸點與完成各個RF電路的天線觸點相連。要 求所述天線用于從RFID讀取器接收RF信號。除了在信號中包含的信息之外，該信號 中所包含的能量用于向收發(fā)機芯片供電，使得收發(fā)機芯片可以經(jīng)由相同的天線將信息發(fā) 送回RFID讀取器。所述承載組件可以具有粘貼物(基于紙或塑料襯底)或者柔性卡的 形式。在工作使用時，將所述承載組件典型地設(shè)置在產(chǎn)品的表面上或者設(shè)置在封裝上或 封裝中。磁層確保了即使將RFID收發(fā)機直接設(shè)置在金屬表面上，天線層也可以收集能 量。允許一部分磁通量穿過磁層并且對于渦流沒有貢獻。結(jié)果，一些磁場仍然向收發(fā)機 供電并且允許工作。盡管磁層的存在，發(fā)生天線諧振頻率的失諧，即天線的總電感(自 感加上互感)受到其上設(shè)置收發(fā)機的材料(具有磁特性)存在的影響。明確不同的是， 不同的材料將導(dǎo)致不同的總電感，并且因此導(dǎo)致諧振頻率的不同失諧。必須注意的是通 常對工作載波頻率進行標準化，例如在ISO/IEC14443標準中是13.56MHz。對于最好的 能量轉(zhuǎn)移，諧振頻率應(yīng)該等于或非常接近工作載波頻率。因此，必須防止諧振頻率的偏 離。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過在設(shè)計天線的同時考慮目標處理的磁特性來考慮諧振頻率的失 諧。因此，對于不同的目標材料(金屬、塑料等等)，必須制造不同的天線設(shè)計。在本 發(fā)明中提出了一種在附加側(cè)的導(dǎo)電屏蔽層。該層的效果是有效地將收發(fā)機與其上設(shè)置收 發(fā)機的表面材料屏蔽。所述屏蔽層對于諧振頻率具有一些失諧效應(yīng)，但是一旦在天線設(shè) 計時已經(jīng)考慮了這種失諧效應(yīng)，幾乎不會存在由于其上設(shè)置RFID收發(fā)機的表面導(dǎo)致的任 意另外失諧效應(yīng)，即包括本發(fā)明的承載組件的RFID收發(fā)機實際上適用于任何表面。在本發(fā)明中，在垂直于天線層方向的天線的第一突出部的外邊界完全圍住了垂 直于天線層方向的導(dǎo)電屏蔽層的第二突出部的外邊界。可選地，在垂直于天線層的磁層 的第三突出部的外邊界完全圍住了垂直于天線層的天線的第一突出部的外邊界。優(yōu)點是 將通過天線行進的磁通量更好地導(dǎo)引至收發(fā)機外部的空間，結(jié)果是減小了由屏蔽層中的 磁通量產(chǎn)生的渦流。在根據(jù)本發(fā)明的承載組件的實施例中，磁層具有大于或等于30的相對磁導(dǎo)率， 優(yōu)選地大于50，并且更優(yōu)選地大于100。在根據(jù)本發(fā)明的承載組件的實施例中，磁層包括鐵氧體箔或鐵氧體片。鐵氧體 是非常有利于用作磁層的材料。鐵氧體片或鐵氧體箔特別有利于13.56MHz RFID收發(fā) 機。商用鐵氧體箔的一個示例是來自TDK的Flexield 箔片。關(guān)于該箔片的更多信息可 以在以下網(wǎng)址上可用的數(shù)據(jù)庫中找到http://www.tdk.co.ip/.因此將這些數(shù)據(jù)表全部結(jié) 合在此作為參考。在根據(jù)本發(fā)明的承載組件的實施例中，磁層具有大于50 μ m的厚度，優(yōu)選地大 于ΙΟΟμιη。更厚的磁層導(dǎo)致更大的通量導(dǎo)引能力?？蛇x地，更厚的磁層允許使用具有 較小相對磁導(dǎo)率的材料。在根據(jù)本發(fā)明的承載組件的實施例中，導(dǎo)電屏蔽層包括從下述材料之一進行選 擇銅、鋁、銀、金、鉬、導(dǎo)電漿和銀墨。這些材料全部適合用作導(dǎo)電屏蔽，此外都相 對易于設(shè)置在承載組件的背面。盡管如此，銅和鋁具有額外的優(yōu)點它們非常便宜。在根據(jù)本發(fā)明的承載組件的實施例中，導(dǎo)電屏蔽層具有大于2 μ m的厚度。針對 刻蝕天線導(dǎo)體的典型厚度是18 μ m或35 μ m。在流電天線(galvano-antenna)的情況下， 最小厚度是約2 μ m。
在第二方面，本發(fā)明涉及包括根據(jù)本發(fā)明的承載組件的RFID收發(fā)機設(shè)備，以及 安裝到所述承載組件的RFID芯片。承載組件和RFID芯片的組合也稱作RFID收發(fā)機 (設(shè)備)。這種RFID收發(fā)機可以設(shè)置為不同的格式，例如非接觸式收發(fā)機卡或者非接觸 式智能卡或者近發(fā)卡(proximity card)或者粘貼物(有時也稱作RFID標簽)。這些RFID 收發(fā)機設(shè)備可以應(yīng)用于隨后討論所述實施例中提到的多個不同應(yīng)用中。在根據(jù)本發(fā)明的RFID收發(fā)機設(shè)備的實施例中，RFID收發(fā)機設(shè)備包括用于設(shè)置 在消費設(shè)備上的RFID標簽。這種RFID標簽可以有利地代替例如公知的條形碼。另外， 它們可以用于非接觸式付款應(yīng)用。在根據(jù)本發(fā)明的RFID收發(fā)機設(shè)備的實施例中，所述RFID收發(fā)機設(shè)備包括用于 設(shè)置在消費設(shè)備中的RFID卡。在第三方面，本發(fā)明涉及包括根據(jù)本發(fā)明的RFID收發(fā)機設(shè)備的消費設(shè)備。在根據(jù)本發(fā)明的消費設(shè)備的實施例中，RFID收發(fā)機設(shè)備配置用于非接觸式付款 應(yīng)用。該實施例的應(yīng)用區(qū)域也稱作非接觸式粘貼物。利用非接觸式付款應(yīng)用這里意味著 消費設(shè)備配備有信用卡功能，例如移動電話(由于大多數(shù)人都擁有移動電話，這是非常 合適的選擇)，即(非接觸式)信用卡已經(jīng)設(shè)置在移動電話上或者設(shè)置在移動電話中，使 得用戶總是隨身攜帶信用卡來在提供非接觸式讀取器接口的終端上付款。參考下文所述實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將是清楚的并且參考其進行解 釋。


在附圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的可能RFID系統(tǒng)；圖2a示出了針對根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的RFID芯片的RFID承載組件的一部分的示 意性截面圖；圖2b示出了針對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的RFID芯片的RFID承載組件的一部分 的示意性截面圖；圖3示出了包括RFID承載組件和RFID芯片的RFID收發(fā)機設(shè)備的分解圖；以 及圖4a至4c示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的RFID收發(fā)機設(shè)備的示意性透視布局 圖；參考數(shù)字列表RW RFID 讀取器IRFID 標簽2RFID收發(fā)機芯片5標簽天線10模擬前端15匹配電路20整流電路30 (RFID標簽的)電子電路
100 (RFID讀取器的)電子電路105 (RFID讀取器的)另外天線Vdd電源電壓FLl天線箔FL2鐵氧體箔50天線層/天線51外部邊界天線60第一襯底層70鐵氧體層(磁層)71外部邊界鐵氧體層80/PP 第二襯底層(萬能鑰匙(passpartcmt))90屏蔽層91外部邊界屏蔽層99RFID承載組件Tl第一天線端子T2第二天線端子Sl工作側(cè)S2附加側(cè)FCS前覆蓋片BCS后覆蓋片
具體實施例方式具有粘貼到移動電話的ISO/IEC14443智能卡收發(fā)機芯片的非接觸式粘貼物正在 成為一種新的趨勢，例如用于付款應(yīng)用。移動電話情況可以由塑料或金屬組成，在一些 情況下這將防止非接觸式收發(fā)機的功能。在該發(fā)明中的思想是產(chǎn)生由回路天線(用于容 納RFID芯片)、鐵氧體箔(或鐵氧體片)和導(dǎo)電底板(屏蔽層)組成的材料結(jié)構(gòu)。對于 具有金屬情況的移動電話上的粘貼物的情況，將一部分磁通量導(dǎo)引通過鐵氧體箔(并且 因此，這部分通量將不會在金屬中產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致相反的H場)。這部分通量允許在收 發(fā)機回路天線中感應(yīng)一些電壓，使得收發(fā)機可以工作。導(dǎo)電底板允許將天線諧振頻率設(shè) 計為對于所有工作情況的工作載波頻率接近13.56MHz的最優(yōu)值，或者是金屬情況或者是 塑料情況。這意味著近似與目標材料性質(zhì)無關(guān)的良好設(shè)備工作。另外，金屬底板將作為 電學(xué)屏蔽，并且減小了在中頻(IF)或其他頻率處由移動電話的不必要發(fā)射引起的RFID收 發(fā)機的干擾。傳統(tǒng)的RFID收發(fā)機結(jié)構(gòu)受到更多的失諧，并且只允許針對一種表面材料 (例如對于自由空氣工作或者對于金屬上的工作)來優(yōu)化性能。這將限制這種收發(fā)機的使 用。本發(fā)明的收發(fā)機設(shè)計允許針對近似所有材料進行優(yōu)化，因為所述收發(fā)機性能近似與 目標無關(guān)(與現(xiàn)有技術(shù)的收發(fā)機相比幾乎不會出現(xiàn)諧振失諧)。為了進一步討論詳細實施例，下文中將定義幾種表達。貫穿這種描述，術(shù)語“承載組件”指的是其中或其中提供了 RFID收發(fā)機設(shè)備的 承載設(shè)備。這種承載組件例如可以采取粘貼物或柔性卡的形式。
貫穿這種描述，術(shù)語“承載組件”指的是其上或者其中設(shè)置了 RFID收發(fā)機設(shè)備 的承載設(shè)備。例如，這種承載組件可以采取粘貼物或柔性卡的形式。貫穿這種描述，術(shù)語“消費設(shè)備”指的是電子消費產(chǎn)品以及非電子消費產(chǎn)品。 具體地，在條形碼領(lǐng)域，所述設(shè)備本質(zhì)上不必是電子的。通常將RFID收發(fā)機卡集成或者 粘貼到電子消費設(shè)備上，例如移動電話。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的可能RFID系統(tǒng)。所述RFID系統(tǒng)包括RFID 標簽(收發(fā)機)1和用于讀取RFID標簽和/或?qū)懭隦FID標簽的RFID讀取器RW。所 述RFID標簽1包括用于從RFID讀取器RW接收RF信號的標簽天線5、前端電路10和 電子電路30。標簽天線5與前端電路10電連接，并且前端電路10與電子電路30電連 接。電子電路30包括不同的部件，例如編碼和解碼電路(未示出)、數(shù)字電路或處理單 元(未示出)以及用于存儲特定數(shù)據(jù)即識別數(shù)據(jù)的存儲塊(未示出)。前端電路10和電 子電路典型地包括在RFID收發(fā)機芯片2中，而標簽天線5典型地設(shè)置在其上安裝了 RFID 收發(fā)機芯片2的承載組件上。前端電路10包括電連接在標簽天線5和整流電路20之間 的匹配電路15。匹配電路15配置用于標簽天線5的阻抗匹配。匹配電路15的輸出信 號(仍然是RF信號)提供給整流電路20。整流電路20的主要任務(wù)是將匹配電路15的 RF輸出信號轉(zhuǎn)換為電子電路30的電源電壓Vdd(DC-電壓)。為此目的，整流電路15 包括矯正級(未示出)。在一些RFID標簽中，該矯正級與電荷泵級(未示出)合并以 便對輸出上的電源電壓Vdd進行升壓(輸入功率可以非常低)。這也依賴于工作頻率。 對于UHF-RFID (880-950MHz)，這種電荷泵是重要元件。對于13MHzRFID，不使用電 荷泵，因為在典型的條件下來自天線的電壓足夠高。同樣，整流電路15可以包括穩(wěn)定級 (未示出)，用于穩(wěn)定輸出上的電源電壓(輸入功率可以強烈地波動)。該塊有時在現(xiàn)有 技術(shù)中也稱作電壓限制器。在13MHzRFID中，電壓限制器是重要元件。當設(shè)計RFID 標簽1的模擬前端10時遇到的最常見問題中的一些如下i)匹配電路15與標簽天線5的 匹配性質(zhì)；ii)整流電路20中的功耗；以及iii)整流電路20的低轉(zhuǎn)換效率。RFID標簽1 的部件和工作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是公知的，并且在該描述中不會詳細地討論。同 樣，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)討論了 RFID標簽1的各種變體。RFID讀取器RW包括另外的天線105和電子電路100。RFID讀取器RW的部 件和工作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是公知的并且在該描述中不回詳細地討論。圖2a示出了針對根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的RFID芯片的RFID承載組件的一部分的 示意性截面圖。所述承載組件99包括天線箔FLl和鐵氧體箔FL2。天線箔FLl包括其 上已經(jīng)設(shè)置了天線層50的第一襯底層60。天線層50典型地是結(jié)構(gòu)化的/構(gòu)圖的(未示 出)，并且包括天線。在該示例實施例中，鐵氧體箔FL2包括磁層(鐵氧體層)70和第 二襯底層80。鐵氧體箔FL2設(shè)置在第一襯底層60的背部上。例如，鐵氧體箔FL2可以 是先前提到的來自TDK的Flexieldm^l如已經(jīng)提到的，該磁層70的目的是為了使得能 夠使用在金屬(導(dǎo)電)表面上包括這種承載組件99的RFID收發(fā)機。天線層50位于承 載組件99的工作側(cè)，即配置用于從RFID讀取器RW接收RF信號的一側(cè)。RFID收發(fā)機 芯片2典型地設(shè)置在工作側(cè)Sl上(在描述中隨后給出關(guān)于這方面的更多細節(jié))，并且在 與工作側(cè)Sl相反的一側(cè)是RFID承載組件99的附加側(cè)S2。典型地將該側(cè)例如通過粘附 層附加到消費設(shè)備(未示出)。圖2a的疊層也可以嵌入在另外的覆蓋片(未示出)中。第二襯底層80對于本發(fā)明不是必要的，在該實施例中只是作為磁層70的承載。在其他 實施例中，可以完全省略第二襯底層，但是也存在其他選項，例如使用磁層70周圍的萬 能鑰匙(passepartout)。為了制造天線箔FL1，可以使用至少四種不同的技術(shù)，即嵌入式引線技術(shù)、 刻蝕天線技術(shù)、流電天線技術(shù)和印刷天線技術(shù)。同樣，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也認為這 些技術(shù)是公知的。在 Wiley，ISBN0470011955 的 Dominique Paret 的書 “RFID and Contactless Smartcard applications” 中以及 Klaus Finkenzeller, Carl Hanser Verlag Munchen Wien, ISBN 3-446-22071-2的“RFID Handbook”中可以找到有關(guān)這些技術(shù)的更多信 肩、ο圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于RFID芯片的RFID承載組件的一部分 的示意性截面圖。將與圖2a不同地討論該圖。在RFID承載組件99的附加側(cè)S2提供導(dǎo) 電屏蔽層90。在該示例中，所述屏蔽層包括銅(可以稱作銅底板)。在銅的情況下，典 型厚度是18ym或35μιη。最小厚度在2μιη的量級，這是利用流電天線技術(shù)可生產(chǎn)的 量級。如已經(jīng)提到的，屏蔽層90的目的是使得RFID收發(fā)機的失諧效果與環(huán)境無關(guān)，即 使得RFID收發(fā)機適用于具有不同材料的不同表面，即使已經(jīng)針對特定情況優(yōu)化了 RFID 收發(fā)機。第一襯底層60和第二襯底層70例如可以包括聚氯乙烯(PVC)?？梢允褂脻L筒_滾筒層壓工藝執(zhí)行圖2a和2b中的層的堆疊。在這種工藝中， 典型地使用熱壓法(例如通過在壓力下將所述層在190°C下保持5分鐘的持續(xù)時間)將單 獨的層彼此附加。圖3示出了包括RFID承載組件和RFID芯片的RFID收發(fā)機設(shè)備的分解圖。在 工作側(cè)Sl處另外提供了覆蓋RFID芯片2的前覆蓋片F(xiàn)CS、天線50和第一襯底層60。 在附加側(cè)S2處另外提供了覆蓋萬能鑰匙PP的背覆蓋片BCS (這里是銅層)，代替第二襯 底層80使用背覆蓋片。在萬能鑰匙PP內(nèi)，存在用于容納鐵氧體片70的凹口，例如鐵氧 體TDKIBF-10-0.1。優(yōu)選地，鐵氧體片厚于100 μ m。優(yōu)選地，相對磁導(dǎo)率大于30，甚 至更加優(yōu)選地大于50，以及最優(yōu)選地大于100。磁場導(dǎo)引效應(yīng)與磁層厚度與其相對磁導(dǎo) 率的乘積近似成比例。圖4a至4c示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的RFID收發(fā)機設(shè)備的示意性透視布局 圖。圖4a示出了 RFID收發(fā)機設(shè)備的透射布局圖，其示出了包括多個回路、并且以第一 天線端子Tl和第二天線端子T2終止的天線50。天線端子Tl、T2配置用于與RFID收 發(fā)機芯片2的管腳相連。圖4a也示出了天線50的外部邊界51。圖4b示出了包括磁層 70的RFID收發(fā)機設(shè)備的透視布局圖。磁層70具有完全圍住了天線的外部邊界51的外 邊界71。該實施例的優(yōu)點是將磁通量更好地限制在磁層70內(nèi)，并且在天線層和其上設(shè) 置了收發(fā)機的目標之間導(dǎo)引。磁層70的外邊界71延伸超過天線50的邊界51越多，該 效果越強。該特征的正面效果是幾乎不會有磁通量進入目標，導(dǎo)致幾乎不會有渦流(并 且因此具有更好的性能)。圖4c示出了還包括屏蔽層90的RFID收發(fā)機設(shè)備的透視布局 圖。磁層90具有完全落在天線50的外邊界以內(nèi)的外邊界91。該實施例進一步增強了參 考圖4b所述的效果。在實施例中，RFID非接觸式智能卡粘貼物的尺度是長度48.0mm、寬度 28.0mm。另外，天線50的外邊界的尺度是長度44.0mm，寬度24.0mm。此外，圖4b中的磁層70的尺度是長度48.0mm，寬度28.0mm (與卡尺度相同)。在相同的實施例 中，圖4c的屏蔽層(金屬底板)的尺度是長度42.0mm，寬度22.0mm。這里必須注意的是如果鐵氧體可以與完整的粘貼物一樣大，其也依賴于生 產(chǎn)工藝。對于層壓，通常在每一個邊界保留2mm，這意味著鐵氧體必須更小，例如 44mmX24mm。為了在部件之間保持相同的關(guān)系，在這種情況下天線必須更小，例如 40ιηιηΧ20·。在寫下這種描述時，還沒有對于粘貼物尺寸的標準和規(guī)范。實際上，該 尺寸是由成本(越小越便宜)和應(yīng)用標識決定的，也必須在粘貼物上找到地方。因此， 也不能太小(同樣要求確定的最小尺寸以便具有足夠的工作距離)。同樣，生產(chǎn)機器要求 特定的最小尺寸以便能夠處理器件。當作為卡的一部分生產(chǎn)時，RFID標簽可以在生產(chǎn)卡 的現(xiàn)有機器上個人化，并且隨后可以將塑料部分切割為更小的尺寸，因為鐵氧體層非常 昂貴，而塑料非常便宜。因此，本發(fā)明提供了一種用于容納RFID收發(fā)機芯片2的承載組件99，所述承載 組件99具有用于附加到消費設(shè)備上的附加側(cè)S2。承載組件99包括i)天線層50，包 括天線，所述天線具有用于耦合至RFID收發(fā)機芯片2的觸點Tl、T2； ii)磁層70，覆蓋 天線層50內(nèi)側(cè)的至少一部分，其中所述內(nèi)側(cè)面對附加側(cè)S2;以及iii)導(dǎo)電屏蔽層90，覆 蓋承載組件99的附加側(cè)S2處的磁層70的至少一部分。本發(fā)明也提供一種包括這種承載 組件的RFID收發(fā)機設(shè)備，以及包括這種RFID收發(fā)機設(shè)備的消費設(shè)備。使得由于環(huán)境導(dǎo) 致的失諧效應(yīng)與環(huán)境無關(guān)，即由于導(dǎo)電屏蔽層90導(dǎo)致的失諧是支配性的。本發(fā)明提供了 RFID收發(fā)機設(shè)備，可以應(yīng)用于任何表面，即使已經(jīng)針對一種情況優(yōu)化了所述表面。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種應(yīng)用區(qū)域。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于RFID收發(fā)機。必 須注意的是本發(fā)明可應(yīng)用于有源收發(fā)機和無源收發(fā)機兩者。在無源收發(fā)機中，本發(fā)明中 的磁層確保由磁場在天線中產(chǎn)生足夠的能量。在有源收發(fā)機中(例如電池供電)，磁層也 確保了可以由天線發(fā)射足夠的能量。在這兩種收發(fā)機類型中，導(dǎo)電屏蔽層確保了更好地 限定了天線的阻抗，即幾乎不依賴于環(huán)境性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的承載組件、RFID收發(fā)機和消費設(shè)備的各種變體是可能的，并且不 會背離所要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍。應(yīng)該注意的是上述實施例示出而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在 不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下將能夠設(shè)計許多替代實施例。在權(quán)利要求中，括號 里的任意參考符號不應(yīng)該解釋為限制權(quán)利要求。動詞“包括”的使用及其變形不排除存 在除了權(quán)利要求中所聲明的意外的元件和步驟。元件前的冠詞“a”或“an”不排除存 在多個這種元件。本發(fā)明可以通過包括幾個不同元件的硬件或者通過適當編程計算機來 實現(xiàn)。在枚舉了幾種裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，可以通過一個相同項目的硬件實現(xiàn)這些裝 置的幾個。起碼的事實在于在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用的特定措施不表示不能有 利地使用這些措施的組合。貫穿附圖，相同的參考數(shù)字或標號表示類似或相應(yīng)的圖。
權(quán)利要求
1.一種用于容納RFID收發(fā)機芯片(2)的承載組件(99)，所述承載組件(99)具有用 于附加到消費設(shè)備上的附加側(cè)(S2)，并且具有在RFID收發(fā)機芯片工作時接收RF信號的 工作側(cè)(Si)，其中所述承載組件(99)包括疊層，所述疊層包括天線層(50)、磁層(70)和導(dǎo)電屏蔽層 (90)；所述天線層(50)設(shè)置在工作側(cè)(Si)和磁層(70)之間；所述導(dǎo)電屏蔽層(90)設(shè)置在磁層(70)和附加側(cè)(S2)之間；所述天線層(50)包括天線，所述天線具有用于耦合至RFID收發(fā)機芯片(2)的觸點 (Tl、T2)；以及在垂直于天線層(50)方向的天線的第一突出部的外邊界(51)完全圍住了屏蔽在垂直 于天線層(50)方向的導(dǎo)電屏蔽層(90)的第二突出部的外邊界(91)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載組件(99)，其中，在垂直于天線層方向的磁層(70)的 第三突出部的外邊界(71)完全圍住了在垂直于天線層(50)方向的天線的第一突出部外邊 界(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載組件(99)，其中所述磁層(70)具有大于或等于30 的相對磁導(dǎo)率，并且優(yōu)選地大于50，并且甚至更優(yōu)選地大于100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的承載組件(99)，其中所述磁層(70)包括鐵氧體箔或 鐵氧體片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的承載組件(99)，其中所述磁層(70)具有大于50μ m的厚 度，并且優(yōu)選地大于100 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的承載組件(99)，其中所述導(dǎo)電屏蔽層(90)包 括從下述材料之一進行選擇銅、鋁、銀、金、鉬、導(dǎo)電漿和銀墨。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的承載組件(99)，其中所述導(dǎo)電屏蔽層(90)具有大于2μιη 的厚度。
8.—種RFID收發(fā)機設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的承載組 件(99)和安裝到所述承載組件(99)的RFID芯片(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的RFID收發(fā)機設(shè)備，其中所述RFID收發(fā)機設(shè)備包括用于設(shè) 置在消費設(shè)備上的RFID標簽。
10.一種消費設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的RFID收發(fā)機設(shè)備。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消費設(shè)備，其中所述RFID收發(fā)機設(shè)備配置用于非接觸式 付款應(yīng)用。
全文摘要
一種用于容納RFID收發(fā)機芯片(2)的承載組件(99)，所述承載組件(99)具有用于附加到消費設(shè)備上的附加側(cè)(S2)，并且具有在RFID收發(fā)機芯片的工作使用時用于接收RF信號的工作側(cè)(S1)。所述承載組件包括疊層，所述疊層包括天線層(50)、磁層(70)和導(dǎo)電屏蔽層(90)。所述天線層(50)設(shè)置在工作側(cè)(S1)和磁層(70)之間。所述導(dǎo)電屏蔽層(90)設(shè)置在磁層(70)和附加側(cè)(S2)之間。所述天線層(50)包括天線，所述天線具有用于耦合至RFID收發(fā)機芯片(2)的觸點(T1、T2)。垂直于天線層(50)方向的第一突出部的外邊界(51)完全圍住了垂直于天線層(50)方向的導(dǎo)電屏蔽層(90)的第二突出部的外邊界。垂直于天線層方向的磁層(70)的第三突出部的外邊界(71)完全地圍住了垂直于天線層(50)方向的天線的第一突出部的外邊界(51)。
文檔編號G06K19/077GK102024173SQ20101028369
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者邁克爾·哥布哈特 申請人:Nxp股份有限公司