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CN107431265A - 用激光或其它切割装置通过后处理构建连接至印制芯片的天线 - Google Patents

用激光或其它切割装置通过后处理构建连接至印制芯片的天线 Download PDF

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Abstract

公开了用于RFID装置的RFID天线结构。印制电子电路(PEC)被组装到最初基本上平坦的、具有切入其中的小孔的导体区域上。基本上平坦的导体致使功能性芯片/电路的印制更容易。然后，导体用激光或其它切割工具进行切割后处理，以构建互连。在另一实施方式中，PEC的导体桥接构建RFID天线的部分的应当有孔的位置。进一步，导电层和PEC然后被切割后处理以构建RFID装置的天线。

Description

用激光或其它切割装置通过后处理构建连接至印制芯片的 天线
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月26日提交的美国申请号14/583257的优先权，其整体通过引用被并入本文。
发明背景
本发明总体上涉及用于RFID装置的射频识别(RFID)天线结构。具体地，PEC或包括印制元件的电子电路被组装到最初基本上平坦的、具有切入其中的小孔(minimalapertures)的导体区域上。根据本主题的实施方式，PEC可被指定充当UHF RFID芯片，但也可以是其它形式的电路/芯片。因此，本说明书对其作出具体参考。
RFID装置广泛用于关联物体与识别码。RFID装置可以多种不同的方法生产，并且通常包括某种芯片附接至天线，该天线然后用于制备RFID装置。芯片可通过使用垫片(strap)附接，或可直接施加于天线。天线是可通过在基体上蚀刻、模切或印制导电墨而生成的导电材料。
导电层压体如箔层压体用于从微波包装容器到至智能卡的多种应用中。这种层压体通过模切、冲压和本身总体上非常适合于可构建相对简单形状或图案的高速情形的其它机械工艺已被常规构建。
为由RFID标签获得最大性能，可期望标签尽可能大。具体地，认为增加长度、趋向半波偶极的尺寸增加尺寸将有助于增加天线增益和效率。然而，构建这种RFID装置可能造价高昂。
具有小天线的RFID装置倾向于具有相对窄的工作频率带宽，并且因此不如其它选项理想。进一步，当芯片是RFID装置并且互连/导体图案是天线时，作为印制芯片的一部分而构建的导体可能不足，特别是在需要高导电性互连/导体图案的情况下。
本发明公开了用于RFID装置的RFID天线结构。印制电子电路(PEC)被组装到最初基本上平坦的、具有切入其中的小孔的导体区域上。基本上平坦的导体致使功能性芯片/电路的印制更容易。然后，导体用激光或其它切割工具进行切割后处理，以构建高导电性互连/导体图案。
发明概述
为提供对本公开发明的一些方面的基本理解，以下展示简化的概述。此概述不是广泛概述，并且其不意图确定关键/重要元件或划定其范围。其唯一目的是以简化方式展示一些思路，作为后文展示的更详细描述的前序。
本文公开和主张的主题其一方面包括用于RFID装置的RFID天线结构。印制电子电路(PEC)或包括印制元件的电子电路被组装到最初基本上平坦的、具有切入其中的小孔的导体区域上，致使功能性芯片/电路的印制更容易，然后用激光或其它切割工具后处理导体以构建互连。
具体地，基本上平坦的导电层一般形成有窄孔，该窄孔将导电层大致平分成两半。然后PEC被组装到导电层区域。PEC包括位于孔相对两侧的第一和第二连接点。然后导电层被切割后处理以构建RFID装置的天线。
在另一实施方式中，PEC包括第一和第二连接点、和多个连接或导体。芯片中的多个导体桥接构建RFID天线的部分的应当有孔的位置。进一步，用于PEC的导体可以在激光工作频率下是透明的，使得导电层被切割而不损伤导体。导电层和PEC然后被切割后处理，以构建RFID装置的天线。可选地或结合地，激光的调焦可取决于深度，使得PEC导体所处表面上方一定高度的能量与导电层表面处的集中能量相比相对分散。
为完成上述和相关目的，在此描述与以下描述和附图相关的本公开发明的某些示例性方面。然而，这些方面仅指示可应用本文公开原理的各种方式中的几种，并且意图包括所有这样的方面及其等同形式。其它优势和新颖特征将在结合附图考虑时通过下文详述而显而易见。
附图简述
图1示例RFID天线结构的顶视图，其中根据本公开的架构，PEC被构建在初始孔上，并且后处理切割以构建天线。
图2示例RFID天线结构的顶视图，其中根据本公开的架构，天线的后处理切割通过PEC完成。
发明详述
现参考附图描述本发明，其中同样的参考编号始终用于指代同样的元件。在下文描述中，以说明为目的，大量具体细节被举出以提供对其的充分理解。然而，可以显见，本发明可在没有这些具体细节的情况下实践。在其它实例中，公知的结构和装置以框图形式显示，以便于其描述。
本发明公开了用于RFID装置的RFID天线结构，其中PEC被组装到最初基本上平坦的、具有切入其中的小孔的导体区域上。基本上平坦的导体致使功能性芯片/电路的印制更容易。然后，导体用激光或其它切割工具进行切割后处理，以构建高导电性互连/导体图案。
具体地，用于RFID装置的RFID天线结构包括印制电子电路(PEC)或包括印制元件的电子电路，其被组装到最初基本上平坦的、具有切入其中的小孔的导体区域上。基本上平坦的导体表面致使功能性芯片/电路的印制更容易。然后，导体用激光或其它切割工具进行切割后处理，以构建互连。这尤其适于需要高导电性互连/导体图案和作为印制芯片的一部分构建的导体不足的情形。例如，在印制芯片是RFID装置并且互连/导体图案是天线时，此工艺将是适宜的。
先参考附图，图1示例第一示例性实施方式——用于RFID装置的RFID天线结构100。导电层102显示基本上平坦并且具有大面积。允许PEC 108构建在导电层102的基本上平坦的表面上增强了PEC 108的印制质量，因为材料无需流过材料的边缘。进一步，导电层102一般是铝箔，但可以是各种材料中的任一种，例如铝、铜、银或其它薄导电材料——如蚀刻的或热冲压的金属箔、或本领域已知的任何其它适当的材料。
导电层102可以是不影响本发明整体思路的本领域已知的任何适当的尺寸、形状和构造。本领域普通技术人员将理解，图1显示的导电层102的形状和尺寸仅以示例为目的，并且导电层102的多种其它形状和尺寸也在本公开的范围内。虽然导电层102的尺寸(即，长度、宽度和高度)是良好性能的重要设计参数，但导电层102可以是确保使用过程中最佳性能和灵敏度的任何形状或尺寸。
导电层102一般在导电层102中的一点处形成有窄孔106。导电层102中形成的孔106将导电层102大致平分为两半。然而，孔106也可位于本领域已知的导电层102上的任何其它适当的位置处。一般，孔106通过激光或本领域已知的任何其它适当的切割工具形成。孔106可以是不影响本发明整体思路的本领域已知的任何适当的尺寸、形状和构造。本领域普通技术人员将理解，图1显示的孔106的形状和尺寸仅以示例为目的，并且孔106的多种其它形状和尺寸也在本公开的范围内。
印制电子电路(PEC)108或包括印制元件的电子电路然后被组装到导电层102的区域上。一般，PEC被设计以充当超高频(UHF)RFID芯片或本领域已知的任何其它适当的功能性芯片/电路。例如，PEC 108被设计以在800MHz和1,000MHz之间的频率下工作，其常被描述为超高频(UHF)。PEC包括第一110和第二112连接点、或本领域已知的任何其它适当数量的连接点。一般，第一110和第二112连接点各自位于孔106的相对两侧上，使得其中一个连接点位于导电层102的一半上，另一连接点位于导电层102的另一半上。
此外，导电层102然后被切割104，从而构建RFID装置的天线100。切割104可以是导电层102的模切或任何其它适当的切割。具体地，切割104通过后处理完成，从而构建单个RFID装置，并且切割区域和原孔106组合以构建RFID装置的天线100。切割104可以是不影响本发明整体思路的本领域已知的任何适当的尺寸、形状和构造。本领域普通技术人员将理解，图1显示的切割104的形状和尺寸仅以示例为目的，并且切割104的多种其它形状和尺寸也在本公开的范围内。
先参考附图，图2示例第二示例性实施方式——用于RFID装置的RFID天线结构200。导电层202显示基本上平坦并且具有大面积。允许PEC 208构建在导电层202的基本上平坦的表面上增强了PEC 208的印制质量，因为材料无需流过材料的边缘。进一步，导电层202一般是铝箔，但可以是各种材料中的任一种，例如铝、铜、银或另一薄导电材料——例如蚀刻的或热冲压的金属箔、或本领域已知的任何其它适当的材料。
导电层202可以是不影响本发明整体思路的本领域已知的任何适当的尺寸、形状和构造。本领域普通技术人员将理解，图2显示的导电层202的形状和尺寸仅以示例为目的，并且导电层202的多种其它形状和尺寸也在本公开的范围内。虽然导电层202的尺寸(即，长度，宽度，和高度)是良好性能的重要设计参数，但导电层202可以是确保使用过程中最佳性能和灵敏度的任何形状或尺寸。
印制电子电路(PEC)208或包括印制元件的电子电路然后被组装到导电层202的区域上。一般，PEC被设计以充当超高频(UHF)RFID芯片、或本领域已知的任何其它适当的功能性芯片/电路。例如，PEC 208被设计以在800MHz和1,000MHz之间频率下工作，其常被描述为超高频(UHF)。PEC包括第一210和第二212连接点、和多个连接或导体214。芯片中的多个导体214桥接构建RFID天线的部分的应当有孔的位置。进一步，用于PEC 208的导体214可以在激光工作频率下是透明的，使得导电层202被切割而不损伤导体214。
此外，导电层202和PEC 208然后被切割204，从而构建RFID装置的天线200。切割204可以是导电层202的模切或任何其它适当的切割。具体地，切割204通过后处理完成，以构建单个RFID装置，其中切割区域和切割孔206组合以构建RFID装置的天线200。一般，窄孔206在导电层202中的将导电层202和PEC 208大致平分成两半的点处被切割(如图2所示)。进一步，切割204可以是不影响本发明整体思路的本领域已知的任何适当的尺寸、形状和构造。本领域普通技术人员将理解，图2显示的切割204的形状和尺寸仅以示例为目的，并且切割204的多种其它形状和尺寸也在本公开的范围内。
如上所述，用于PEC 208的导体可在激光工作频率下是透明的，使得导电层202被切割而不损伤导体。可选地或结合地，激光的调焦可取决于深度，使得PEC导体所处表面上方一定高度处的能量与导电层202表面处的集中能量相比相对分散。
上文所述包括本主题的实例。其当然不可能描述到用于描述本主题的目的的部件或方法的每一种可想到的组合，但本领域普通技术人员可知本主题的多种进一步组合和排列是可能的。因此，本主题意图囊括落入所附权利要求的精神和范围的所有这样的改动、修改和变型。另外，就详述或权利要求中使用术语“包括”而言，该术语意图是包括性的，形式类似于术语“包含”，如“包含(包括)”在权利要求中用作过渡词时的解释。

Claims (20)

1.用于RFID装置的射频识别(RFID)天线结构，包括：
导电层；
孔，在所述导电层中形成，将所述导电层大致平分成两半；
印制电子电路(PEC)，包括第一和第二连接点，被组装到所述导电层上，使得所述第一和第二连接点各自位于所述孔的相对两侧上；并且
其中所述导电层被切割以构建所述RFID装置的天线。
2.根据权利要求1所述的RFID天线结构，其中所述导电层是铝箔。
3.根据权利要求2所述的RFID天线结构，其中所述导电层是基本上平坦的。
4.根据权利要求3所述的RFID天线结构，其中所述孔是利用激光形成的窄孔。
5.根据权利要求4所述的RFID天线结构，其中所述PEC被设计以充当超高频(UHF)RFID芯片。
6.根据权利要求5所述的RFID天线结构，其中所述导电层被切割后处理以构建所述RFID装置的天线。
7.用于RFID装置的射频识别(RFID)天线结构，包括：
导电层；
印制电子电路(PEC)，包括第一和第二连接点和组装到所述导电层上的多个导体，使得所述多个导体桥接构建RFID天线的部分的位置；并且
其中所述导电层被切割以构建所述RFID装置的天线。
8.根据权利要求7所述的RFID天线结构，其中所述导电层是铝箔。
9.根据权利要求8所述的RFID天线结构，其中所述导电层是基本上平坦的。
10.根据权利要求9所述的RFID天线结构，其中所述导电层用激光切割。
11.根据权利要求10所述的RFID天线结构，其中所述导电层被切割后处理以构建所述RFID装置的天线。
12.根据权利要求11所述的RFID天线，其中天线的切割通过PEC完成。
13.根据权利要求12所述的RFID天线，其中所述PEC中的所述多个导体是在激光工作频率下透明的，使得所述铝箔被切割而不损伤所述多个导体。
14.根据权利要求13所述的RFID天线，其中调焦激光取决于深度，使得PEC导体所处表面上方一定高度处的能量与相比所述铝箔的表面处的集中能量相比相对分散。
15.根据权利要求14所述的RFID天线结构，其中所述PEC被设计以充当超高频(UHF)RFID芯片。
16.用于RFID装置的射频识别(RFID)天线结构，包括：
基本上平坦的导电层，包括铝箔；
印制电子电路(PEC)，包括第一和第二连接点以及组装到导电层上的多个导体，使得所述多个导体桥接构建RFID天线的部分的位置；并且
其中所述导电层被切割后处理以构建所述RFID装置的天线；并且其中天线的切割通过PEC完成。
17.根据权利要求16所述的RFID天线结构，其中所述导电层用激光切割。
18.根据权利要求17所述的RFID天线，其中所述PEC中的所述多个导体是在激光工作频率下透明的，使得所述铝箔被切割而不损伤所述多个导体。
19.根据权利要求18所述的RFID天线，其中调焦激光取决于深度，使得PEC导体所处表面上方一定高度处的能量与所述铝箔的表面处的集中能量相比相对分散。
20.根据权利要求19所述的RFID天线结构，其中所述PEC被设计以充当超高频(UHF)RFID芯片。
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