[发明专利]印刷天线, 制作印刷天线之方法, 以及包含印刷天线之设备

说明书

相关申请

本申请要求了美国临时申请的优先权，其申请号61/117,830，申请于2008年11月25日（律师事务所参考号IDR2271），通过参考其全部内容，包含在此申请中。

技术领域

本发明涉及如传感器、电子商品监视(electronic article surveillance, EAS)、无线射频(radio frequency, RF)及/或辨识(identification, ID)卷标之无线装置的领域。更明确来说，本发明之具体实施方式系关于一种卷标/装置，运用到其上印刷有天线之集成电路，以及该卷标或装置之制造及/或生产的方法。

背景技术

远程供电的电子装置以及相关之系统系为习知技术。例如Geiszler等人之美国专利第5,099,227号，发明名称「邻近检测设备(Proximity Detecting Apparatus)」中揭露一远程供电的装置，使用电磁耦合从远程电源取得电力，并且利用电磁及静电耦合二者来传送储存的数据至一接收器，接收器通常与远程电源搭配。这种远程供电的通讯装置一般已知为无线射频辨识(radio frequency identification，RFID)标签。

RFID卷标及相关系统具有相当多的应用。例如，RFID标签经常使用在自动门禁应用中，做为个人辨识之用，以保护受保全之建筑或区域。这些标签通常会以门禁管制卡的形式来使用。储存在RFID卷标上的数据辨识欲进入受保全之建筑或区域之该卷标持有者。较旧式的自动门禁应用通常要求进入受保全之建筑的人员以插或刷他们的辨识卡或标签的方式来透过卡片阅读机以读取卡或卷标的数据。较新式的RFID卷标系统利用无线射频数据传输技术，允许卷标在一短距离即可读取，进而排除透过卡片阅读机插或刷辨识标签的需要。一般来说，使用者只需将卷标靠近与建筑或区域之保全系统耦接之基地台即可。该基地台传输信号至该卷标，对该卷标上包括的电路供电。该电路响应信号，从卷标将储存的信息传输至基地台，基地台接收并译码信息。保全系统接着处理该信息，以判定进入是否系允许的或恰当的。RFID卷标亦可藉激发信号远程地写入(如编程)及/或去活化，以预定的方式来适当地修改。

一些传统的RFID卷标及系统，主要利用电磁耦合，以远程地对远程装置供电，以及将该远程装置和读取器(如发射系统和接收系统)耦合。该读取器(如发射系统)产生电磁激发信号，上电该远程装置并使该装置吸收、再辐射或反向散射可包括储存数据的信号。在该读取器上的接收器接收由该远程装置所产生之信号。

传统RFID的制造过程通常需要将晶粒直接附接至三层天线上，或附接至条带上然后再附接至单层天线。晶粒直接附接制程，示例于第1A-1B图中，系相对较缓慢的制程，使其在一既定的产出量上相对昂贵。晶粒的尺寸受限，相对较小的晶粒面积造成对高精确度的取放系统的需要，更进一步增加了成本。

参考第1A图，传统RFID标签系藉由包括切割经由传统晶圆为主的制造流程所制造出之晶圆，成为复数个晶粒的制程而形成。晶粒再以芯片至天线附接制程，放置在天线或电感载体(可包含天线、电感线圈或其它传导特征)之上。或者，晶粒可透过二阶段芯片至条带/条带至天线附接制程，附接至中间载体(或条带)上。

在二阶段附接制程中，晶粒120附接至条带(或载体)140。从晶粒120至用于和天线末端附接之相对较大面积及/或较宽分布区域(如134或136)的电子路径130与132，系位在条带140上的某些位置。这种组配可附接至具有电感器/天线152之支撑薄膜150，如第1B图中所示。因为焊垫134与136(加上电子路径130与132以及晶粒120)，与天线152的末端相连，条带140上之组配有时称为「条带」。这种附接制程可包括多种物理接合技术，如胶合(gluing)，以及经由引线接合、异向性导电环氧树脂接合、超音波、凸块接合或覆晶方式来建立的电气互连。此外，附接制程通常会涉及热量、时间及/或紫外线曝光的使用。由于为了降低单位晶粒的成本，晶粒120通常会尽可能做到最小(<1mm²)，因此也造成用于外部电性连接至晶粒120的焊垫组件可相对较小。这表示用于高速机械操作的放置操作应有相对较高的准确度(例如通常需要放置在预定位置的50微米之内)。

利用条带附接制程制造传统RFID装置也具有成本上的限制，因为该制程需要使用如利用直接晶粒至天线附接制程以将晶粒放置到条带上相同的晶粒附接制程。而条带附接制程也导入附加的制程步骤，因而造成较低的产率及较高的成本。