相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年12月19日提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?4/576,629的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)其整體通過(guò)引用被引入本文。

發(fā)明背景

本發(fā)明總體上涉及射頻識(shí)別(rfid)裝置，其包括印制電子電路(printedelectroniccircuit，pec)。具體地，包括印制元件的pec或電子電路通過(guò)反應(yīng)性手段如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、或兩者的組合被耦合至導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如天線。根據(jù)本主題的實(shí)施方式，pec可以是rfid裝置，但也可以是其它電路形式，如耦合至標(biāo)準(zhǔn)芯片的傳感器和其相關(guān)信號(hào)處理。因此，本說(shuō)明書對(duì)此做出具體參考。

利用射頻識(shí)別(rfid)識(shí)別多個(gè)物品(items)的其中一個(gè)物品是公知的。一般的rfid標(biāo)簽或集成電路包括電連接至天線的微處理器，也被稱為微芯片?？蛇x地，微芯片先附接至具有提供較大附接或"著陸"區(qū)的電引線的襯墊(pad)。這一般被稱為"墊片(strap)"或"內(nèi)插器(interposer)"。該墊片然后附接至天線。具體地，內(nèi)插器包括導(dǎo)電引線或襯墊，該導(dǎo)電引線或襯墊電耦合至用于耦合至天線的芯片接觸襯墊。

微處理器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可包括具體物品獨(dú)有的識(shí)別數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被傳導(dǎo)至外部接收器(詢問器)，用于操作人員讀取和物品處理。微處理器還調(diào)制通過(guò)天線傳導(dǎo)的射頻(rf)信號(hào)。外部讀取器(詢問器)用于捕獲通過(guò)rfid標(biāo)簽傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)。rfid標(biāo)簽可附接至或關(guān)聯(lián)于物品，用于庫(kù)存控制、裝運(yùn)控制、損失預(yù)防及類似事項(xiàng)。rfid標(biāo)簽特別有效用于識(shí)別、跟蹤和控制物品，如包裝物、貨盤、消費(fèi)品和其它產(chǎn)品容器。可跟蹤各物品的位置，并且識(shí)別物品所有者或具體處理要求的信息可編碼到rfid標(biāo)簽包含的芯片中，并之后通過(guò)能夠解碼和顯示之前在芯片上編碼的信息的掃描裝置或讀取器讀取。

因此，rfid標(biāo)簽可附接至或關(guān)聯(lián)于進(jìn)入供應(yīng)鏈或零售環(huán)境或在供應(yīng)鏈或零售環(huán)境中的物品，并且接收的識(shí)別信息可因各種原因以各種方式被處理。然而，rfid標(biāo)簽可經(jīng)歷多種使印制半導(dǎo)體材料(如利用聚苯胺和其衍生物、非晶硅或金屬氧化物生成的那些)的性能退化的因素。

本發(fā)明公開了包括pec的rfid裝置。具體地，包括印制元件的pec或電子電路通過(guò)反應(yīng)性手段如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、或兩者的組合被耦合至導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如天線。不依賴通過(guò)導(dǎo)電粘合劑或其它手段進(jìn)行的導(dǎo)電連接的耦合機(jī)制的應(yīng)用允許pec被阻擋層充分覆蓋，從而防止諸如濕氣、氧氣等物質(zhì)侵入。

發(fā)明概述

為提供對(duì)本公開發(fā)明的一些方面的基本理解，以下展示簡(jiǎn)化的概述。此概述不是廣泛概述，并且其不意圖確定關(guān)鍵/重要元件或劃定其范圍。其唯一目的是以簡(jiǎn)化方式展示一些思路，作為后文展示的更詳細(xì)描述的前序。

本文公開和主張的主題在其一方面包括rfid裝置，該rfid裝置包括印制電子電路(pec)。具體地，包括印制元件的pec或電子電路通過(guò)反應(yīng)性手段如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、或兩者的組合耦合至導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如天線。rfid裝置包括基層和布置在基層至少一部分上的導(dǎo)電層。導(dǎo)電層一般是天線結(jié)構(gòu)，其被完全包含在基層的周邊之內(nèi)。

電介質(zhì)層然后布置在導(dǎo)電層的至少一部分上。電介質(zhì)層是允許pec粘合和耦合至天線結(jié)構(gòu)的耦合粘合劑。保護(hù)性涂覆層(或阻擋層)然后布置在電介質(zhì)層的至少一部分上。印制電子電路(pec)然后布置在保護(hù)性涂覆層的至少一部分上，使得保護(hù)性涂覆層完全覆蓋pec以防止氧氣和濕氣侵入。進(jìn)一步，pec一般附接至載體或墊片(或內(nèi)插器)。墊片或內(nèi)插器可進(jìn)一步包括導(dǎo)電引線，以促進(jìn)天線結(jié)構(gòu)和pec之間的耦合。

在另一實(shí)施方式中，rfid裝置包括在制造過(guò)程中涂覆到pec上的粘合劑層，其充當(dāng)阻擋層和電介質(zhì)層。因此，粘合劑層允許pec粘合和耦合至導(dǎo)電層(天線結(jié)構(gòu))，并且完全覆蓋pec以防止氧氣和濕氣侵入。粘合劑可由本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)?shù)恼澈蟿┎牧闲纬?，如壓敏性粘合?psa)或熱熔粘合劑，并且一般被涂覆到pec上作為其制造過(guò)程的一部分。

為完成上述和相關(guān)目的，在此描述與以下描述和附圖相關(guān)的本公開發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面僅指示可應(yīng)用本文公開原理的各種方式中的幾種，并且意圖包括所有這樣的方面及其等同形式。其它優(yōu)勢(shì)和新穎特征將在結(jié)合附圖考慮時(shí)通過(guò)下文詳述而顯而易見。

附圖簡(jiǎn)述

圖1示例rfid裝置的橫截面?zhèn)纫晥D，其中根據(jù)本公開的架構(gòu)，pec通過(guò)阻擋層耦合至天線結(jié)構(gòu)。

圖2示例rfid裝置的橫截面?zhèn)纫晥D，其中根據(jù)公開的架構(gòu)，pec通過(guò)粘合劑層耦合至天線結(jié)構(gòu)，該粘合劑層還充當(dāng)阻擋層。

發(fā)明詳述

現(xiàn)參考附圖描述本發(fā)明，其中同樣的參考編號(hào)始終用于指代同樣的元件。在下文描述中，以說(shuō)明為目的，大量具體細(xì)節(jié)被舉出以提供對(duì)其的充分理解。然而，可以顯見，本發(fā)明可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在其它實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和裝置以框圖形式顯示，以便于其描述。

本發(fā)明公開了rfid裝置，該rfid裝置包括pec或包括印制元件的電子電路，其包括通過(guò)反應(yīng)性手段耦合至導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如天線的印制元件。利用墊片上印制rfid芯片的反應(yīng)性耦合，允許pec或印制的材料覆層壓(overlaminated)有(即，完全覆蓋有)阻擋層，以防止氧氣和濕氣侵入。

先參考附圖，圖1示例第一示例性實(shí)施方式——包括印制電子電路(pec)的rfid裝置100。具體地，印制電子電路(pec)或包括印制元件的電子電路通過(guò)反應(yīng)性手段如電場(chǎng)(即，電容耦合)、磁場(chǎng)(即，電感耦合)、或兩者的組合耦合至導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如天線。rfid裝置100包括基層102和布置在基層102的至少一部分上的導(dǎo)電層104?；鶎?02可以是任何材料，例如紙、涂層紙、膜、聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(pet)、膜和紙的層壓體或本領(lǐng)域已知的任何其它適當(dāng)?shù)牟牧稀?/p>

導(dǎo)電層104一般是完全包含在基層102的周邊之內(nèi)的天線結(jié)構(gòu)。天線結(jié)構(gòu)可以是不影響本發(fā)明整體思路的本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)?shù)某叽?、形狀和?gòu)造。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，圖1顯示的天線結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸僅以示例為目的，并且天線結(jié)構(gòu)的多種其它形狀和尺寸也在本公開的范圍內(nèi)。雖然天線結(jié)構(gòu)的維度(即，長(zhǎng)度、寬度和高度)是良好性能的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，但天線結(jié)構(gòu)可以是確保使用過(guò)程中最佳性能和靈敏度的任何形狀或尺寸。

天線結(jié)構(gòu)104可以是各種材料中的任一種，例如鋁、銅、銀或其它薄導(dǎo)電材料——例如蝕刻的或熱沖壓的金屬箔、或本領(lǐng)域已知的任何其它適當(dāng)?shù)牟牧?。天線結(jié)構(gòu)104進(jìn)一步包括至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊、或本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)體襯墊。

電介質(zhì)層106然后布置在導(dǎo)電層104的至少一部分上。電介質(zhì)層106是耦合粘合劑，其允許pec110粘合和耦合至天線結(jié)構(gòu)104，并且可由本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)?shù)恼澈蟿┎牧闲纬伞?/p>

保護(hù)性涂覆層(或阻擋層)108然后布置在電介質(zhì)層106的至少一部分上。阻擋層108是pet薄膜、或者印制或旋涂的材料，如聚酰亞胺。該阻擋層108阻止已知使常見印制半導(dǎo)體材料(如利用聚苯胺和其衍生物、非晶硅或金屬氧化物生成的那些)的性能退化的諸如濕氣、氧氣等物質(zhì)的侵入。

印制電子電路(pec)110布置在保護(hù)性涂覆層108的至少一部分上，使得保護(hù)性涂覆層108完全覆蓋pec110以防止氧氣和濕氣侵入。一般，無(wú)孔的連續(xù)涂層108較容易在生產(chǎn)中施加。pec110進(jìn)一步包括布置在pec110的至少一部分上的至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊112，其中pec110上的該至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊112電容耦合至導(dǎo)電層104上的至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊。

進(jìn)一步，pec110一般附接至載體或墊片114(或內(nèi)插器)。墊片或內(nèi)插器114可進(jìn)一步包括導(dǎo)電引線，以促進(jìn)天線結(jié)構(gòu)104和pec110之間的耦合。天線結(jié)構(gòu)104與墊片或內(nèi)插器114之間的耦合可以是直接導(dǎo)電耦合，或可以是間接耦合，如電容或電感耦合或?qū)щ?、電容和電感耦合的任意組合。

墊片114上攜載的pec110可以是rfid裝置，其被設(shè)計(jì)以在諸如13.56mhz高頻(hf)、或800mhz和1,000mhz之間——常描述為超高頻(uhf)——的頻率下工作，并且被耦合至天線結(jié)構(gòu)104。然而，可使用其它形式的電路，如耦合至由晶體硅制成、處理與讀取器系統(tǒng)的通信的標(biāo)準(zhǔn)芯片的傳感器和其關(guān)聯(lián)的信號(hào)處理。

總體上，圖2示例第二示例性實(shí)施方式——采用印制電子電路(pec)的rfid裝置200。具體地，印制電子電路(pec)或包括印制元件的電子電路通過(guò)反應(yīng)性手段如電場(chǎng)(即，電容耦合)、磁場(chǎng)(即，電感耦合)、或兩者的組合耦合至導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如天線。rfid裝置200包括基層202和布置在基層202的至少一部分上的導(dǎo)電層204。基層202可以是任何材料，例如紙、涂層紙、膜、聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(pet)、膜和紙的層壓體或本領(lǐng)域已知的任何其它適當(dāng)?shù)牟牧稀?/p>

導(dǎo)電層204一般是完全包含在基層202的周邊之內(nèi)的天線結(jié)構(gòu)。天線結(jié)構(gòu)204可以是不影響本發(fā)明整體思路的本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)?shù)某叽纭⑿螤詈蜆?gòu)造。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，圖2顯示的天線結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸僅以示例為目的，并且天線結(jié)構(gòu)的多種其它形狀和尺寸也在本公開的范圍內(nèi)。雖然天線結(jié)構(gòu)的維度(即，長(zhǎng)度、寬度和高度)是良好性能的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，但天線結(jié)構(gòu)可以是確保使用過(guò)程中最佳性能和靈敏度的任何形狀或尺寸。

天線結(jié)構(gòu)204可以是各種材料中的任一種，例如鋁、銅、銀或其它薄導(dǎo)電材料——例如蝕刻的或熱沖壓的金屬箔、或本領(lǐng)域已知的任何其它適當(dāng)?shù)牟牧?。天線結(jié)構(gòu)204進(jìn)一步包括至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊、或本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)體襯墊。

電介質(zhì)層206然后布置在導(dǎo)電層204的至少一部分上。電介質(zhì)層206是允許pec210粘合和耦合至天線結(jié)構(gòu)204的耦合粘合劑，在耦合電容器中充當(dāng)電介質(zhì)。粘合劑206可由本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)?shù)恼澈蟿┎牧闲纬?，如壓敏性粘合?psa)或熱熔粘合劑。一般，粘合劑206被涂覆到pec210上作為其制造過(guò)程的一部分，并且充當(dāng)阻擋層以阻止已知使常見印制半導(dǎo)體材料(如利用聚苯胺和其衍生物、非晶硅或金屬氧化物生成的那些)的性能退化的諸如濕氣、氧氣等物質(zhì)的侵入。

印制電子電路(pec)210布置在電介質(zhì)層206的至少一部分上，使得電介質(zhì)層206完全覆蓋pec210，并且充當(dāng)阻擋層以防止氧氣和濕氣侵入。一般，無(wú)孔的連續(xù)涂層(電介質(zhì)層)206較容易在生產(chǎn)中施加。pec210進(jìn)一步包括布置在pec210的至少一部分上的至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊212，其中pec210上的至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊212電容耦合至導(dǎo)電層204上的至少兩個(gè)導(dǎo)體襯墊。

進(jìn)一步，pec210一般附接至載體或墊片214(或內(nèi)插器)。墊片或內(nèi)插器214可進(jìn)一步包括導(dǎo)電引線，以促進(jìn)天線結(jié)構(gòu)204和pec210之間的耦合。例如，粘合劑206用于將攜載pec210的墊片214附接至天線204，在耦合電容器中充當(dāng)電介質(zhì)。進(jìn)一步，天線結(jié)構(gòu)204與墊片或內(nèi)插器214之間的耦合可以是直接導(dǎo)電耦合，或可以是間接耦合，如電容或電感耦合或?qū)щ?、電容和電感耦合的任意組合。

墊片214上攜載的pec210可以是rfid裝置，其被設(shè)計(jì)以在諸如13.56mhz高頻(hf)、或800mhz和1,000mhz之間——常被描述為超高頻(uhf)——的頻率下工作，耦合至天線結(jié)構(gòu)204。然而，可使用其它形式的電路，如耦合至由晶體硅制成、處理與讀取器系統(tǒng)的通信的標(biāo)準(zhǔn)芯片的傳感器和其關(guān)聯(lián)信號(hào)處理。

上文所述包括本主題的實(shí)例。其當(dāng)然不可能描述到用于描述本主題的目的的部件或方法的每一種可想到的組合，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知本主題的多種進(jìn)一步組合和排列是可能的。因此，本主題意圖囊括落入所附權(quán)利要求的精神和范圍的所有這樣的改動(dòng)、修改和變型。另外，就詳述或權(quán)利要求中使用術(shù)語(yǔ)“包括”而言，該術(shù)語(yǔ)意圖是包括性的，形式類似于術(shù)語(yǔ)“包含”，如“包含(包括)”在權(quán)利要求中用作過(guò)渡詞時(shí)的解釋。