在多个表面上具有天线触点的RFID集成电路和标签制造技术

实施例涉及具有电耦合到第一天线触点和第二天线触点的第一电路模块的射频识别(RFID)集成电路(IC)。所述第一天线触点设置在所述IC的第一表面上，所述第二天线触点设置在不同于所述IC的所述第一表面的第二表面上。所述第一天线触点与所述第二天线触点电断开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在多个表面上具有天线触点的RFID集成电路和标签相关申请的交叉引用本申请要求在2012年4月11日提交的美国临时专利申请系列号N0.61/623，016的权益。该临时专利申请的公开内容整体结合在此作为参考。本申请要求2012年8月9日提交的美国临时专利申请系列号N0.61/681，305的权益。该临时专利申请的公开内容整体结合在此作为参考。可发现本申请与于2012年5月29日颁证的美国专利N0.8，188，927相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。可发现本申请与于2012年5月8日颁证的美国专利N0.8，174，367相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。可发现本申请与于2012年7月24日颁证的美国专利N0.8，228，175相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。可发现本申请与于2009年I月27日颁证的美国专利N0.7，482，251相关，该美国专利的整体结合在此作为参考。
技术介绍
射频识别(RFID)系统通常包含RFID读取器，该读取器也被称为RFID读取/写入器或RFID询问器以及RFID标签。RFID系统可用于盘存、定位、识别、认证、配置、启用/禁用以及监测物品。RFID标签附联到上述物品上或嵌入这些物品。RFID系统在零售领域可用于盘存和跟踪物品；在消费工业电子领域可用于配置、监测物品；在安全领域可用于防止物品损失或失窃；在防伪领域可用于确保物品真实性；在其他各种领域也有多种应用。 RFID系统通过RFID读取器使用射频(RF)波询问一个或多个标签来操作。RF波通常是电磁波，至少在远场是电磁波。RF波在近场主要也是电波或磁波。RF波可以编码一条或多条指示标签执行一个或多个动作的命令。 感测询问RF波的标签可以通过发回的响应RF波(响应)进行响应。标签可以原始地产生响应，也可以通过在称为背向散射的过程中反射回询问RF波的一部分来产生响应。背向散射可以以多种方式发生。 读取器接收、解调并解码响应。经解码的响应可以包含存储在标签中的数据，例如:序列号、价格、日期、时间、目的地、加密消息、电子签名、其它数据、标签数据的任意组合等。经解码的响应也可以包含关于标签或物品的状态信息或属性，诸如标签状态消息、物品状态消息、配置数据等。 RFID标签通常包含天线和RFID集成电路(1C)，该RFID IC含有无线电部分、功率管理部分并通常包含逻辑部分和/或存储器。在一些RFID IC中，逻辑部分可以包含加密算法，该算法可以依赖存储于标签存储器中的一个或多个密码或密钥。在较早的RFID标签中，功率管理部分通常使用诸如电池那样的储能器件。具有储能器件的RFID标签被称作电池辅助型标签、半有源标签或有源标签。半导体技术取得的进展大大提高了 IC电子学的微型化程度，使得RFID标签能够仅由该标签接收的信号驱动。不包含储能器件的RFID标签称为无源标签。当然，无源标签甚至通常也包含诸如电容器和电感器之类的临时能量-数据/标志储存元件。 通常的RFID标签中，IC电耦合至天线，该天线进而设置于衬底上。伴随着技术不断进步并且IC尺寸不断收缩，将IC组装、对准并耦合到天线上面临着挑战。 简要概述 提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。 通常RFID IC通过位于IC单个表面上的两个或以上天线触点电耦合至天线，两个或以上天线触点在该IC组装到天线上时耦合到该两个或以上天线端子。这种耦合可以是面朝下的，即通过将IC面朝下置于天线端子上使得天线触点电耦合到天线端子。这种面朝下的情形涉及在组装过程中将天线触点与天线端子对准以及在天线触点和天线端子之间建立电(直流、容性或感性)连接。电耦合也可以是面朝上的，即通过将IC面朝上置于衬底上并在天线触点和天线端子之间附连接合线。这种面朝上的情形涉及将接合线从天线触点附连到天线端子。因为天线触点位于IC的单个表面上，随着IC尺寸收缩，通常触点的尺寸(每个触点的面积)和触点的间距(触点间的距离)也随之收缩。这种收缩增加了将天线触点耦合到天线端子的成本，在面朝下的情形中，原因在于对准容差；在面朝上的情形中，原因在于接合线附连容差。这两种情形都涉及成本高昂的复杂组装机器。在IC和天线之间使用诸如带或内插器的中间元件并不能减轻该问题，因为随之产生的IC对准到带的问题成为了瓶颈。 实施例涉及将天线触点置于IC的不同表面，使用天线并将天线端子电耦合到不同表面的组装方法。例如，一个触点可以设置在IC的一个表面上，另一个触点可以设置在该IC的相对表面上。使用多个IC表面为天线触点增加了有效面积，并在天线触点间提供了自然分隔。结果得以简化，并且使将IC组装到天线上成本也更低。 实施例还涉及具有第一天线触点、第二天线触点和电耦合在第一天线触点和第二天线触点之间的第一电路模块的RFID 1C。第一天线触点设置在IC的第一表面上，第二天线触点设置在不同于该IC的第一表面的第二表面上。第一天线触点和第二天线触点是彼此电断开的，尽管在有些实施例中，第一电路模块能够在两个天线触点间实现电连接和电断开。两个元件间存在低阻抗电路径时认为它们是电连接的，而不存在这样的低阻抗电路径时认为它们是电断开的。当然，在电断开的天线触点之间总是不可避免地存在杂散容性耦合或感性耦合，而这种电断开的目的是相比电连接路径，将该杂散耦合最小化到可忽略的水平。 实施例还涉及制造RFID IC的方法。该方法包括:在IC的第一表面上形成第一天线触点，在不同于IC的第一表面的第二表面形成第二天线触点，并将第一电路模块电耦合到第一天线触点和第二天线触点。 实施例还涉及从具有设置在IC第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面的第二表面上的第二天线触点的RFID IC生成RF响应(响应的RF波)的方法。该方法包括:提供在响应中被编码的数据，通过导电衬底电连接并电断开第一天线触点和第二天线触点来产生响应。 实施例还涉及具有RFID IC的RFID标签，该RFID IC具有设置在IC第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面上的第二表面上的第二天线触点。该标签包含具有电耦合到第一天线触点的第一天线段和电耦合到第二天线触点的第二天线段的衬底。 实施例还涉及包含RFID IC的RFID标签的部分，该RFID IC具有设置在IC第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面上的第二表面上的第二天线触点以及设置在不导电材料表面上的导电材料层。第一天线触点电耦合到导电材料层上使得导电材料层和第二天线触点形成经配置用于与天线耦合的天线端口。 实施例还涉及制造RFID标签的方法。该方法包括:将具有设置在IC的第一表面上的第一天线触点和设置在不同于IC第一表面的第二表面上的第二天线触点的RFID IC分配到标签衬底上，使得第一天线触点和第二天线触点中的至少一个电耦合到衬底上的天线段。 通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。可以理解，前述一般描述和以下详细描述均仅是说明性的，且不限制所要求保护的本专利技术。 【附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别(RFID)集成电路(IC)，包括：电耦合到第一天线触点和第二天线触点的第一电路模块；其中：所述第一天线触点设置在所述IC的第一表面上；所述第二天线触点设置在所述IC不同于所述第一表面的第二表面上；以及所述第一天线触点与所述第二天线触点彼此电断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.11 US 61/623,016;2012.08.09 US 61/681,3051.一种射频识别(RFID)集成电路(1C)，包括: 电耦合到第一天线触点和第二天线触点的第一电路模块；其中: 所述第一天线触点设置在所述IC的第一表面上； 所述第二天线触点设置在所述IC不同于所述第一表面的第二表面上；以及 所述第一天线触点与所述第二天线触点彼此电断开。2.如权利要求1所述的RFIDIC,其特征在于，所述第一天线触点不设置在所述第二表面上且所述第二天线触点不设置在所述第一表面上。3.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，所述第一电路模块包括电荷泵、调制器、解调器、功率管理单元、阻抗匹配电路、调谐电路和处理单元中的至少一个。4.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，所述第一电路模块包括调制器且所述调制器通过导电衬底电耦合到所述第一天线触点，且所述调制器经配置通过交替电连接并电断开所述第一天线触点和所述第二天线触点来产生RF响应。5.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，所述第一电路模块包括电荷泵且该电荷泵通过导电衬底耦合到所述第一天线触点，使电流在入射RF信号的第一阶段期间通过所述导电衬底从所述第一天线触点流向所述第二天线触点，并在入射RF信号的第二阶段期间通过所述导电衬底从所述第二天线触点流向所述第一天线触点。6.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，所述第一天线触点和所述第二天线触点中的至少一个包括至少一个基本跨越所述IC的整个表面的导电焊盘。7.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，到至少一个所述天线触点的所述电耦合: 通过所述IC的导电衬底、穿过衬底的过孔及侧面触点中的至少一个；以及 是直流耦合和电容性耦合中的至少一种。8.如权利要求6所述的RFID1C，其特征在于，如果所述电耦合是直流耦合，则所述至少一个天线触点包括形成于所述衬底上的金属层或半金属层。9.如权利要求7所述的RFID1C，其特征在于，所述侧面触点沉积在不同于所述IC的所述第一表面和所述第二表面的第三表面上。10.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，所述第一电路模块和所述第一天线触点通过穿过衬底的过孔彼此电连接，且所述第一天线触点与所述衬底电断开。11.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，还包括用于存储第一码和第二码的存储器和处理模块，所述处理模块用于: 如果接收到第一命令则发射所述第一码； 接收第二命令；以及 作为对接收所述第二命令的响应，发射由所述第一码的至少部分和所述第二码的至少部分形成的组合，在所述组合被发射时所述处理模块不接收任何命令。12.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，所述第一电路模块经配置以第一效率从入射到天线的RF波提取功率，且当所述提取功率超过第一值时根据协议开始运行，所述第一电路模块包括: 电耦合到所述第一天线触点和所述第二天线触点的可变阻抗元件；以及 调谐电路，所述调谐电路被配置为: 当所述提取功率超过小于所述第一值的第二值时开始运行，以及 调节可变阻抗元件以使所述第一电路模块能以大于所述第一效率的第二效率从所述RF波提取功率。13.如权利要求1所述的RFID1C，其特征在于，还包括: 在所述第一天线触点和所述第二天线触点中至少一个天线触点和天线之间的至少一个电容器，所述至少一个电容器包括介电材料，其中所述介电材料包括所述IC的覆盖层和所述天线的覆盖层中的至少一个。14.如权利要求1所述的RFIDIC,其特征在于，还包括处理模块，所述处理模块被配置为: 接收刷新信号；以及 作为接收刷新信号的响应，刷新盘点标志。15.如权利要求1所示的RFID1C，其特征在于，还包括不导电稳定层，其中所述第一天线触点设置在所述稳定层的表面上，且在所述第一电路模块和所述第一天线触点之间通过所述稳定层中的开口形成电连接。16.如权利要求1所示的RFID1C，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个为六边形形状。17.一种用于制造射频识别(RFID)集成电路(IC)的方法，所述方法包括: 在所述IC的第一表面上形成第一天线触点； 在所述IC不同于所述第一表面的第二表面上形成第二天线触点；以及 将第一 IC电路模块电耦合到所述第一天线触点和所述第二天线触点， 其中所述第一天线触点与所述第二天线触点电断开。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一IC电路模块包括调制器，且所述方法还包括:将调制器通过所述IC的导电衬底电耦合到所述第一天线触点，以使所述调制器能通过交替电连接并电断开所述第一天线触点和所述第二天线触点来产生RF信号。19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一天线触点和所述第二天线触点中的一个包括至少一个基本跨越所述IC的整个表面的导电焊盘。20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，到所述天线触点上至少一个的电耦合是直流耦合和电容性耦合中的至少一种，且所述电耦合包括下列方式中的至少一种: 形成穿过衬底的过孔， 形成侧面触点，及 通过所述IC的导电衬底进行电耦合。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成所述第一天线触点包括:如果所述电耦合是直流耦合，则在所述衬底上形成金属层或半金属层。22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括在与所述IC的所述第一表面和所述第二表面不同的第三表面上沉积侧面触点。23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括分别在所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面上电镀所述第一天线触点、所述第二天线触点以及所述侧面触点中的至少一个。24.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括通过穿过衬底的过孔电耦合所述第一电路模块和所述第一天线触点，并将所述第一天线触点从所述衬底电断开。25.如权利要求17所示的方法，其特征在于，还包括将所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面形成为六边形形状。26.一种利用具有设置在第一表面上的第一天线触点和设置在不同表面上的第二天线触点的射频识别(RFID)集成电路(IC)产生射频(RF)信号的方法，所述方法包括: 提供待编码写入所述RF信号的数据，以及 通过导电衬底电连接并电断开所述第一天线触点和所述第二天线触点以产生包括所述数据的所述RF信号。27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括在所述第一天线触点和所述第二天线触点电连接时通过调制器将所述数据编码写入所述RF信号，以使电流在入射RF信号的第一阶段期间通过所述导电衬底从所述第一天线触点流向所述第二天线触点，并在入射RF信号的第二阶段期间通过所述导电衬底从所述第二天线触点流向所述第一天线触点。28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，在所述IC的公共状态提供的所述数据与在所述IC的私有状态提供的所述数据至少部分不同。29.如权利要求26所述的方法，其特征在于，提供的所述数据包括至少部分从标签序列号导出的物品序列号。30.一种射频识别(RFID)标签，包括: 具有第一天线端子和第二天线端子的天线； 具有第一部分和第二部分的衬底；以及 包括电耦合到第一天线触点和第二天线触点的第一电路模块的双面集成电路(IC)，其中: 所述第一天线触点设置在所述IC的第一表面上， 所述第二天线触点设置在所述IC的不同于所述第一表面的第二表面上， 所述第一天线触点与所述第二天线触点电断开， 所述IC设置在所述衬底的所述第一部分上； 电连接形成于所述第一天线触点和所述第一天线端子之间，以及所述衬底的所述第二部分折叠到所述衬底的所述第一部分上，以在所述第二天线触点和所述第二天线端子之间形成电连接。31.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于: 所述第一天线端子设置在所述衬底的所述第一部分上； 所述第二天线端子设置在所述衬底的所述第一部分上；以及 所述衬底的所述第二部分包括电桥。32.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述第二天线端子设置在所述衬底的所述第二部分上。33.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述衬底包括配置为至少部分地容纳所述IC的凹陷部、衬底穿孔和狭缝中的至少一个。34.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，: 所述衬底包括衬底穿孔， 所述第一天线端子设置在所述衬底的背面；且 所述衬底穿孔和所述第一天线端子为所述IC形成袋区。35.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述第一电路模块包括电荷泵、调制器、解调器、功率管理单元、阻抗匹配电路、调谐电路和处理单元中的至少一个。36.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述第一电路模块包括调制器，所述调制器通过导电衬底电耦合到所述第一天线触点，且所述调制器经配置通过交替电连接并电断开所述第一天线触点和所述第二天线触点来产生RF响应。37.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述第一电路模块包括电荷泵且该电荷泵通过导电衬底耦合到所述第一天线触点，使得电流在入射RF信号的第一阶段期间通过所述导电衬底从所述第一天线触点流向所述第二天线触点并在入射RF信号的第二阶段期间通过所述导电衬底从所述第二天线触点流向所述第一天线触点。38.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述第一天线触点和所述第二天线触点中的至少一个包括至少一个基本跨越所述IC的整个表面的导电焊盘。39.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，到至少一个所述天线触点的所述电率禹合: 通过所述IC的导电衬底、穿过衬底的过孔及侧面触点中的至少一个；以及 是直流耦合和电容性耦合中的一种。40.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述IC还包括用于存储第一码和第二码的存储器和处理模块，所述处理模块用于: 如果接收到第一命令则发射所述第一码； 接收第二命令；以及 作为对接收所述第二命令的响应，发射由所述第一码的至少部分和所述第二码的至少部分形成的组合，在所述组合发射时所述处理模块不接受任何命令。41.如权利要求30所述的RFID标签，其特征在于，所述第一电路模块经配置以第一效率从入射到天线的RF波提取功率，且当所述提取功率超过第一值时根据协议开始运行，所述第一电路模块包括: 电耦合到所述第一天线触点和所述第二天线触点的可变阻抗元件；以及 调...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·迪奥瑞欧，R·L·柯普，H·K·黑恩瑞奇，T·斯坦福，S·斯里尼瓦斯，R·A·奥利弗，
申请(专利权)人：英频杰公司，
类型：发明
国别省市：美国;US