[发明专利]高速放置射频识别电路的方法和装置

说明书

技术领域

本发明通常涉及电子装置的组装。更具体地，本发明涉及射频识 别(RFID)插入物，嵌体，标牌和标签有关。

背景技术

射频识别(RFID)标牌和标签(在此处统称为RFID“装置”)广泛 地用来关联物体和识别码。RFID装置通常具有天线和模拟和/或数字电 子设备的组合，这些设备可能包括，例如，通信电子设备，数据存储器， 和控制逻辑。RFID装置一般还包括支撑和保护天线和电子设备并将它们 安装或附着到物体上的结构。例如，RFID标牌可以与车的安全锁一起使 用，可以用于对建筑的访问控制，还可以用来跟踪库存量和包裹。一些 RFID标牌与标签的例子描述在美国专利第6,107,920号，第6,206,292号， 第6,262,692号中，这些专利的公开内容以参考方式整体并入本申请中。

如上所述，RFID装置通常归类为标签或标牌。RFID标签一般为 大体平面的RFID装置，其胶粘地或其它方式直接附着到物体上。相反， RFID标牌通过其它手段固定到物体上，比如，利用塑料扣件、带子、或 其它紧固手段。

在很多应用中，RFID装置的大小和形状(也就是形状因数)以及 它们的机械属性(比如弹性)都非常重要。出于诸如安全、美学和生产 效率的原因，较小的形状因数更受青睐。为了得到薄度和弹性，重要的 是避免使用给RFID标牌和标签增加过分厚度和硬度的材料(例如笨重的 电子设备)和构造。另一方面，RFID装置必须具备坚固的电子连接，机 械支撑和恰当的元件(也就是芯片、芯片连接器、天线)定位以经受如 运输和装载的严峻考验。具备这些目的的结构会给RFID装置增加复杂 性、厚度和不屈性。

例如，在扁平标牌和标签中的另一个重要的形状因数是装置的面 积，并且天线的性能要求可以显著地影响这个因数。比如，在偶极天线 的情况下，天线的物理长度一般应当近似为射频装置工作频率的半波长。

RFID标牌和标签一般包括一个与天线电气耦合的集成电路微芯片 (“芯片”)。一般地，天线被提供在连续的板材或网状物上，并且利 用商业上现有的拾放机器可将RFID电路精确地放置到特定的天线上。这 些机器相对比较慢，通常需要间歇导引处理(intermittent indexing process)，由此天线网状物在芯片被放置到天线网状物上的天线时会停 止一小段时间。由于天线网状物上天线的间距可以相对较大，比如相隔5 到8厘米(2到3英寸)，因此生产过程的速度会进一步降低，因为天线 网状物必须移动相对较大的一段距离以进行下一次放置操作。拾放设备 通常在芯片放置位置非常接近时具有最高的放置速率。

在很多应用中，都希望尽可能地降低电子设备的大小。为了在 RFID嵌体(inlay)中互连非常小的芯片和天线，众所周知，使用在不同 场合称作“插入物”、“带条”和“载体”的中间互连或耦合结构以便 于装置制造。插入物(interposer)包括导电引线或焊盘，其电气耦合至 芯片的输入/输出(“I/O”)触点用以与天线耦合。与芯片在没有插入物 的情况下被准确排列进行直接放置相比，这些焊盘可以用来提供更大的 有效电接触区域。由插入物提供的较大耦合区域减少了在制造过程中芯 片放置所需的准确度，同时还为芯片和天线之间提供了有效的电气连接。 芯片放置和安装是高速生产制造的严重限制。现有技术公开了各式各样 的RFID带条或插入物结构，这些构造一般使用带有带条触点或引线的弹 性基座。比如，含有带条或插入物的RFID装置公开在美国专利第 6,606,247号和欧洲专利公告1 038 543，它们在这里全部作为参考文献并 入本申请中。

2003年1月17日提交的国际申请序列号PCT/US03/01513描述了 一种形成RFID装置的方法。在PCT/US03/01513中，将芯片或插入物从 第一网状物辨识抽离(singulate)，并传送到第二网状物上的天线。第一 网状物上芯片或插入物的间距通常小于第二网状物上天线的间距。芯片 或插入物通常由连续运动的传送构件辨识抽离并传送到第二网状物上， 所述传送构件将芯片或带条(strap)拾放到第二网状物的天线上。芯片 或带条由传送构件导引至天线。