一種磁條形碼芯片的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種磁條形碼芯片，該磁條形碼芯片包括由N行M列永磁條和/或空位構(gòu)成的二進(jìn)制信息位以及位于二進(jìn)制信息位周邊的信息識(shí)別位，該信息識(shí)別位由永磁條標(biāo)識(shí)構(gòu)成，用來(lái)表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)，永磁條和空位分別表征1和0或者0和1。閱讀時(shí)，先用沿磁條形碼芯片二進(jìn)制信息位的行方向的強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)設(shè)置永磁條的磁化方向，然后采用多通道磁場(chǎng)梯度傳感器、磁光顯微鏡、磁場(chǎng)顯示器、掃描磁阻顯微鏡等磁條形碼閱讀器將磁條形碼芯片上永磁條所產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布信息分別轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制信息位以及信息識(shí)別位，從而實(shí)現(xiàn)磁條形碼芯片閱讀結(jié)果的讀取。本實(shí)用新型具有尺寸小、保密性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種磁條形碼芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及條形碼【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種磁條形碼芯片。

【背景技術(shù)】
[0002] 條形碼技術(shù)主要用在物品表面或者其封裝或包裝的標(biāo)簽上。它包含了與物品自身 特質(zhì)相關(guān)的信息，如產(chǎn)地、種類(lèi)、名稱(chēng)、價(jià)格等。傳統(tǒng)條形碼對(duì)應(yīng)數(shù)字標(biāo)識(shí)常采用一組平行線 條來(lái)表示，其信息通過(guò)改變線條寬度和間距來(lái)實(shí)現(xiàn)，稱(chēng)為線性或者一維條形碼信息系統(tǒng)。此 夕卜，條形碼還發(fā)展成了二維條形碼系統(tǒng)，其包括矩形、點(diǎn)、六邊形以及其他的幾何圖案。這種 類(lèi)型的條形碼可以通過(guò)特殊的光學(xué)掃描器，即條形碼閱讀器來(lái)進(jìn)行識(shí)別。
[0003] 條形碼幾何圖案及其光學(xué)條形碼閱讀器的使用，存在如下問(wèn)題：
[0004] 1)條形碼標(biāo)簽尺寸較大，一般在厘米級(jí)別，需要占用較大的空間；
[0005] 2)條形碼標(biāo)簽直觀，可以通過(guò)記錄等手段進(jìn)行識(shí)別，無(wú)法實(shí)現(xiàn)保密要求；
[0006] 3)光學(xué)閱讀系統(tǒng)對(duì)于讀取條形碼時(shí)的空間環(huán)境清潔度要求較高，容易受到粉塵散 射的干擾，此時(shí)則需要多次閱讀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決以上存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種磁條形碼芯片，利用微電子光 刻技術(shù)在晶圓上制作永磁條和/或空位構(gòu)成的陣列，其中，永磁條和空位分別表示1和0或 者0和1，采用磁條形碼芯片閱讀器將永磁條和/或空位構(gòu)成的陣列所產(chǎn)生的空間磁場(chǎng)分布 特征轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制信息，從而實(shí)現(xiàn)芯片信息讀取。通過(guò)光刻技術(shù)的運(yùn)用，以及高靈敏度磁場(chǎng) 傳感器的運(yùn)用，從而使得磁條形碼芯片的尺寸大為縮小，并且可以直接鑲嵌到物品上，從而 可以實(shí)現(xiàn)芯片的保密功能。
[0008] 本實(shí)用新型所提供的一種磁條形碼芯片，包括二進(jìn)制信息位以及信息識(shí)別位；所 述二進(jìn)制信息識(shí)別位為由永磁條和/或空位構(gòu)成的N行Μ列陣列，M、N均為大于1的整數(shù)， 所述永磁條和空位分別表示1和0或者0和1 ;所述信息識(shí)別位由永磁條標(biāo)識(shí)構(gòu)成，用于表 征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)信息；所述信息識(shí)別位位于所述二進(jìn)制信息位的周邊區(qū)域。
[0009] 優(yōu)選地，所述的磁條形碼芯片利用微電子光刻技術(shù)在晶圓上制作而成。
[0010] 優(yōu)選地，所述磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)包含以下參數(shù)數(shù)值：二進(jìn)制信息位的起 始位置、行方向、行間距、行數(shù)、列方向、列間距、列數(shù)。
[0011] 優(yōu)選地，所述永磁條標(biāo)識(shí)通過(guò)永磁條的位置、取向、數(shù)量、尺寸、間距以及排列圖案 來(lái)進(jìn)行表征所述磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)。
[0012] 優(yōu)選地，所述永磁條是由永磁材料構(gòu)成的具有單層或多層結(jié)構(gòu)的薄膜。
[0013] 進(jìn)一步地，所述永磁材料為CoPt或CoCrPt。
[0014] 優(yōu)選地，所述二進(jìn)制信息位上的所有的永磁條或空位均為矩形圖案并具有相同的 長(zhǎng)度和相同的寬度，所述的陣列具有相同的列間距和行間距。
[0015] 進(jìn)一步地，所述二進(jìn)制信息位中的永磁條或空位的寬度為10-500 um，長(zhǎng)度為 10-1000 um，所述的陣列的列間距為10-2000 um，行間距為10-2500 um。
[0016] 優(yōu)選地，所述磁條形碼芯片，可以固定在珠寶、珠寶的底座或價(jià)碼標(biāo)簽上。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描 述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型 的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為包含一行和一列永磁條標(biāo)識(shí)構(gòu)成的信息識(shí)別位的磁條形碼芯片示意圖。
[0019] 圖2為二進(jìn)制信息位中永磁條/空位的分布信息及其二進(jìn)制信息圖。
[0020] 圖3為晶圓上的曝光單元陣列排布及其位置編號(hào)示意圖。
[0021] 圖4為晶圓上的曝光單元內(nèi)切片陣列排布及其位置編號(hào)示意圖。
[0022] 圖5為某一晶圓的曝光單元內(nèi)切片位置編號(hào)的磁條形碼芯片排布示意圖。
[0023] 圖6為磁條形碼芯片的磁場(chǎng)設(shè)置圖。
[0024] 圖7為磁條形碼芯片所對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息位中永磁條/空位樣式及其二進(jìn)制編號(hào) 示意圖。
[0025] 圖8為磁條形碼芯片所對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息位中永磁條/空位樣式在磁場(chǎng)設(shè)置后的 磁力線分布圖。
[0026] 圖9為磁條形碼芯片所對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息位永磁條/空位樣式在磁場(chǎng)設(shè)置后磁場(chǎng) 沿行方向的分布圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0028] 實(shí)施例一
[0029] 圖1為磁條形碼芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。磁條形碼芯片包含由永磁條和/或空位3構(gòu) 成的N (N>1且為整數(shù)）行Μ (M>1且為整數(shù)）列的二進(jìn)制信息位2,以及由永磁條標(biāo)識(shí)4構(gòu) 成的信息識(shí)別位1，其表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)，其中信息識(shí)別位1位于二進(jìn)制信息 位2的周邊區(qū)域。
[0030] 在二進(jìn)制信息位2中，永磁條和空位分別表示1和0或者0和1，從而可以得到N*M 的二進(jìn)制陣列，其信息存儲(chǔ)量可以達(dá)到2~ (N*M)。
[0031] 在信息識(shí)別位1中的永磁體標(biāo)識(shí)4,表征磁條碼芯片的位置和狀態(tài)的信息，包括二 進(jìn)制信息位2的起始位置、行數(shù)、行間距、行方向、列數(shù)、列間距、列方向等參數(shù)數(shù)值。二進(jìn)制 信息位2的位置和狀態(tài)信息通過(guò)永磁條標(biāo)識(shí)4中永磁條的尺寸、排列取向、數(shù)量、間距、相對(duì) 位置以及圖案來(lái)表示。
[0032] 如圖1中所示，永磁條標(biāo)識(shí)4由位于磁條形碼芯片上方的一行永磁條和左方的一 列永磁條組成，其中，行、列永磁條分別包括8個(gè)和4個(gè)永磁條，永磁條標(biāo)識(shí)4中永磁條可以 為矩形、三角形、圓形以及多邊形，還可以為數(shù)字、符號(hào)，但不限于以上形狀，并且永磁條標(biāo) 識(shí)4中永磁條尺寸不同于二進(jìn)制信息位2中永磁條3的尺寸。由上述形式的永磁條標(biāo)識(shí)4 可以得到如下信息：二進(jìn)制信息位2的起始位為信息識(shí)別位1中的永磁條行的第一列和永 磁條列的第一行交叉形成的坐標(biāo)位置處，其行方向?yàn)檠刂畔⒆R(shí)別位1的行方向，列方向 為沿著信息識(shí)別位1的列方向，二進(jìn)制信息位2的行間距、行數(shù)與信息識(shí)別位的列間距、列 數(shù)一致，而列間距、列數(shù)與信息識(shí)別位的行間距、行數(shù)一致。因此即使在二進(jìn)制信息位2中 全部為空位的情況下，也能夠根據(jù)信息識(shí)別位1的永磁條標(biāo)識(shí)4排列的位置和狀態(tài)識(shí)別信 息來(lái)確定二進(jìn)制信息位2中的0的行數(shù)和列數(shù)。
[0033] 此外，還可以通過(guò)其他方式，比如將信息識(shí)別位1中的永磁條排列成一定的圖案， 通過(guò)預(yù)定義的編碼或者一定算法的方法，間接的來(lái)確定二進(jìn)制信息位2起始位置、行方向、 行間距、行數(shù)、列間距、列方向、列數(shù)等基本信息。
[0034] 上述實(shí)施例一中，二進(jìn)制信息位2上的所有的永磁條或空位均為矩形圖案并具有 相同的長(zhǎng)度和相同的寬度，而陣列具有相同的列間距和行間距。例如二進(jìn)制信息位中的永 磁條或空位的寬度為10-500 um，長(zhǎng)度為10-1000 um，所述的陣列的列間距為10-2000 um， 行間距為10-2500 um。永磁條標(biāo)識(shí)4中的永磁條的尺寸略大于二進(jìn)制信息位中的永磁條或 空位的尺寸。
[0035] 該磁條形碼芯片可以通過(guò)微電子光刻技術(shù)在晶圓上制作而成，并且可以直接鑲嵌 到物品上。通過(guò)光刻技術(shù)的運(yùn)用，以及高靈敏度磁場(chǎng)傳感器的運(yùn)用，從而使得上述磁條形碼 芯片尺寸大為縮小，從而可以實(shí)現(xiàn)芯片的保密功能。
[0036] 實(shí)施例二
[0037] 圖2為磁條形碼芯片上信息識(shí)別位2中不同的永磁條/空位陣列及其對(duì)應(yīng)的編碼 示意圖，其中N=4，M=8,每個(gè)磁條形碼芯片表征32位二進(jìn)制陣列，通過(guò)將每個(gè)位置放置永磁 條或者空位來(lái)實(shí)現(xiàn)1或者〇,可以得到2 32種不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。
[0038] 實(shí)施例三
[0039] 圖3-5為磁條形碼芯片在6英寸晶圓上的曝光單元內(nèi)切片單元位置編號(hào)上應(yīng)用的 一個(gè)方案。首先晶圓編號(hào)可以采用光刻機(jī)在晶圓上標(biāo)記日期來(lái)表示。日期轉(zhuǎn)換成16位二 進(jìn)制格式。
[0040] 例如：日期2013-05-28對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的十進(jìn)制數(shù)為41422,表示成16位二進(jìn)制 為 1010000111001110 ;
[0041] 日期2014-05-31對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的十進(jìn)制數(shù)為41790,對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為： 1010001100111110 ；
[0042] 日期2016-02-29對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的十進(jìn)制數(shù)為42429,對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為： 1010010110111101。
[0043] 圖3為晶圓10上所對(duì)應(yīng)的各曝光單元6的編碼信息。晶圓10以缺口 7朝正下方 進(jìn)行定位，在包括晶圓邊緣3-5 mm的隔離區(qū)域5以?xún)?nèi)共分成16行16列的矩形方框陣列， 每個(gè)方框即為曝光單元6,其尺寸為8mmX8 mm。在除去隔離區(qū)域5以外的晶圓有效區(qū)域內(nèi) 總共得到124個(gè)有效曝光單元，曝光單元的編號(hào)采用對(duì)應(yīng)行-列序號(hào)進(jìn)行，例如對(duì)于位于有 效區(qū)域之外的第一行第一列，可以表示為01-01，采用二進(jìn)制表示為00010001。因此，在通 過(guò)日期來(lái)標(biāo)記晶圓的基礎(chǔ)上，再通過(guò)上述8位二進(jìn)制格式來(lái)標(biāo)記各個(gè)曝光單元6。
[0044] 最后，每個(gè)曝光單元6內(nèi)的切片單元8的編碼如圖4所示，共包含8行8列陣列 式的矩形方框切片單元，每一個(gè)切片單元的編號(hào)可以表示為其所在行和列的坐標(biāo)。圖中共 有64個(gè)切片單元，則切片單元編號(hào)可以表示為行-列編號(hào)，如第8行第8列，可以表示為 08-08,采用二進(jìn)制表示為10001000。因此，在標(biāo)記晶圓日期以及曝光單元6的基礎(chǔ)上，再通 過(guò)8位二進(jìn)制格式來(lái)標(biāo)記各個(gè)切片單元8。
[0045] 這樣，某一晶圓上所對(duì)應(yīng)的任意一個(gè)曝光單元6中的切片單元8的編碼均可以采 用32位二進(jìn)制代碼表示如下：
[0046] 日期編碼（16位）+曝光單元編碼（8位）+切片單元編碼（8位)。
[0047] 例如對(duì)應(yīng)2013年5月28日的晶圓上第9行8列的曝光單元6內(nèi)的第4行第4列 的切片單元8的32位二進(jìn)制編碼信息如下：
[0048] 10100001
[0049] 11001110
[0050] 10011000
[0051] 01000100
[0052] 則對(duì)應(yīng)的磁條形碼芯片上二進(jìn)制信息位2的永磁條/空位圖案如圖5所示。
[0053] 圖6為磁條形碼芯片上永磁條磁化方向的設(shè)置示意圖。在閱讀上述各實(shí)施例中的 磁條形碼芯片時(shí)，需將磁條形碼芯片放置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁條形碼芯片的二進(jìn)制信息位2中 的行與強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向一致，且磁場(chǎng)大于3 KOe，優(yōu)選地，磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為3-4 KOe。
[0054] 圖7為磁條形碼芯片信息識(shí)別位某一行永磁條/空位排布圖案，其中永磁條表示 1，空位表示0。
[0055] 圖8為圖7所對(duì)應(yīng)磁條形碼信息識(shí)別位某一行圖案經(jīng)磁場(chǎng)設(shè)置后所產(chǎn)生的磁力線 分布圖，從圖8中可以看出，圖7中永磁條所對(duì)應(yīng)的位置處具有高的磁力線密度，而空位所 對(duì)應(yīng)的位置附近，磁力線密度非常稀疏。
[0056] 圖9為圖7所對(duì)應(yīng)磁條形碼信息識(shí)別位某一行圖案經(jīng)磁場(chǎng)設(shè)置后在永磁條表面所 產(chǎn)生的沿永磁條行方向的磁場(chǎng)分量分布圖?？梢钥闯?，在永磁條對(duì)應(yīng)1的位置附近，磁場(chǎng)強(qiáng) 度較大，并且一致性好；而在空位對(duì)應(yīng)〇的位置附近，磁場(chǎng)強(qiáng)度較小，接近0。因此，可以利 用磁場(chǎng)探測(cè)裝置借助于磁條形碼芯片上的永磁條/空位所對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)幅度的分布特征來(lái)實(shí) 現(xiàn)磁條形碼芯片閱讀結(jié)果的讀取。
[0057] 常見(jiàn)的磁場(chǎng)探測(cè)裝置有磁光顯微鏡、磁場(chǎng)顯示器、掃描磁阻顯微鏡，多通道梯度磁 場(chǎng)傳感器等，它們可以直接將磁條/空位磁場(chǎng)分布信息轉(zhuǎn)變成1/0數(shù)字信號(hào)進(jìn)行閱讀。
[0058] 此外，如果條形碼芯片沒(méi)有封裝，則可以采用光學(xué)顯微鏡直接對(duì)條形碼芯片上永 磁條/空位信息進(jìn)行觀察，并轉(zhuǎn)變成1/0二進(jìn)制信息。
[0059] 這種條形碼芯片可以用不同的固定方法置于各種物品上，便于物品的分類(lèi)和真 實(shí)性的確認(rèn)。例如，鑲嵌在珠寶、其底座或價(jià)碼標(biāo)簽上，以識(shí)別真實(shí)來(lái)源和價(jià)格。
[0060] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種磁條形碼芯片，其特征在于：該磁條形碼芯片包括二進(jìn)制信息位以及信息識(shí)別 位； 所述二進(jìn)制信息位為由永磁條和/或空位構(gòu)成的N行Μ列的陣列，Μ和N均為大于1的 整數(shù)，所述永磁條和空位分別表示1和〇或者〇和1 ; 所述信息識(shí)別位由永磁條標(biāo)識(shí)構(gòu)成，用于表征磁條形碼芯片的位置和狀態(tài)； 所述信息識(shí)別位位于所述二進(jìn)制信息位的周邊區(qū)域； 所述永磁條在其上方產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)分布，所述空位在其上方產(chǎn)生弱磁場(chǎng)分布，所述永磁 條/空位的形狀，寬度和間距使得所述永磁條所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)磁場(chǎng)幅度相同，所述空位所對(duì)應(yīng) 的弱磁場(chǎng)幅度相同，且所述強(qiáng)磁場(chǎng)幅度和弱磁場(chǎng)幅度差處于可分辨范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述磁條形碼芯片是利用 微電子光刻技術(shù)在晶圓上制作而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述磁條形碼芯片的 位置和狀態(tài)包含以下參數(shù)數(shù)值：二進(jìn)制信息位的起始位置、行方向、行間距、行數(shù)、列方向、 列間距、列數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述永磁條標(biāo)識(shí)通過(guò) 永磁條的位置、取向、數(shù)量、尺寸、間距以及排列圖案來(lái)進(jìn)行表征磁條形碼芯片的位置和狀 態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述永磁條是由永磁 材料構(gòu)成的具有單層或多層結(jié)構(gòu)的薄膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述永磁材料為CoPt或 CoCrPt。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述二進(jìn)制信息位上 的所有的永磁條或空位均為矩形圖案并具有相同的長(zhǎng)度和相同的寬度，所述的陣列具有相 同的列間距和行間距。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述二進(jìn)制信息位中的永 磁條或空位的寬度為10_500um，長(zhǎng)度為10-1000um，所述的陣列的列間距為10-2000um，行 間距為 10-2500um。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁條形碼芯片，其特征在于：所述磁條形碼芯片固 定在珠寶、珠寶的底座或價(jià)碼標(biāo)簽上。
【文檔編號(hào)】G06K7/08GK203894783SQ201320559972
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】沈衛(wèi)鋒, 薛松生, 周志敏 申請(qǐng)人:江蘇多維科技有限公司