[發明專利]電子標簽

有效

• 申請號: 200810038128.1
• 申請日: 2008-05-28
• 公開（公告）號: CN101281613A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 菅洪彥
• 申請（專利權）人: 坤遠電子（上海）有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H01Q1/22;H01Q7/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及射頻識別技術中的電子標簽，該電子標簽包括芯片、片上天線和片外天線。

背景技術

近年來，自動識別方法在許多服務領域、在貨物銷售與后勤分配方面、在商業部門、在生產企業和材料流通領域得到了快速的普及和推廣。

條形碼又稱紙帶，幾年前，條形碼在識別系統領域引起了一場革命并得到了廣泛應用。今天，這種條形碼在越來越多的情況下已經不能滿足人們的需求了。條形碼雖然很便宜，但它的不足之處是存儲能力小及不能改寫。

一種技術上最佳的解決方案是將數據存儲在一塊硅芯片里。在日常生活中，具有觸點排的IC卡，如電話IC卡、銀行卡等，是電子數據載體的最普遍的結構。然而，對IC卡來說，在許多情況下，機械觸點的接通是不可靠的。數據載體與一個所屬的閱讀器之間的數據進行非接觸傳輸將靈活得多。根據使用的能量和數據傳輸方法，我們把非接觸的識別系統稱作射頻識別系統(Radio?Frequency?Identification，簡稱RFID)。因此，RFID是一種利用無線電波對紀錄媒體進行讀寫，將射頻技術與IC卡技術相結合并可用于遠距離、動目標、無線識別的技術。

標簽的天線和芯片封裝在一起，天線為標簽芯片提供能量，同時完成標簽和閱讀器之間的信息傳遞。標簽芯片與其天線之間需要阻抗匹配，也就是說理想情況下，要求兩者的等效串聯的阻抗實部相等，虛部復共軛。

芯片和天線的封裝，目前分為幾種方式：方式一，芯片通過板上芯片封裝(Chip?On?Board，簡稱COB)、倒扣或者超聲波焊接等形式直接將芯片的兩個焊盤電氣連接到天線的兩個饋電點。圖1是電子標簽COB封裝示意圖。首先將天線打印或者蝕刻到基材12上，將芯片10的焊盤11的反面放置在天線的基材12上，通過金屬絲13連接芯片的焊盤11和基材12上的天線饋電點14。圖2是電子標簽倒扣封裝示意圖。芯片20的焊盤所在平面是對著基材24擺放的。各向異性的導電膠22連接芯片的焊盤21和天線的饋電點23。

芯片和天線的封裝方式二，先分別連接芯片30的兩個焊盤33到一個大的條帶上，該條帶作為一個大的焊盤再和天線連接；圖3是電子標簽先封裝成條帶形式的示意圖。芯片30通過上述的方式一被封裝在條帶31上面，條帶31作為一個大的焊盤再次封裝在天線輻射體的饋電點32上。

芯片和天線的封裝方式三，將天線通過方式一連接到一個電感環，該電感環再和天線通過變壓器耦合(即電感耦合)或者電容耦合的形式與天線的輻射體部分連接。如美國專利US7158033提到的方式。圖4是電抗耦合封裝方式的電子標簽。芯片40采用上述的方式一與附著在基材42上的電感環41連接，而后通過變壓器耦合或者電容耦合的形式完成天線主輻射體43和電感環41之間的能量和信息傳遞。

上述的幾種封裝方式的標簽芯片的等效電抗是容性，這就要求天線要提供感性電抗，以實現阻抗匹配。上述的天線和芯片之間是直接的物理連接，這就需要芯片為焊盤設計靜電放電(Electro?Static?Discharge，簡稱ESD)電路，該電路本身會降低芯片的性能，增大芯片的功耗，同時還降低了封裝的成品率。由于芯片的焊盤的面積十分小，天線和芯片之間連接的時候需要很高的定位精度，使得封裝的儀器的設計難度加大，成本增加。

發明內容

為克服上述已有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種低成本的電子標簽，該電子標簽的片上天線耦合片外天線。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種電子標簽，包括芯片、片上天線和片外天線。所述的片上天線采用集成電路的互連線螺旋纏繞而成，該片上天線和所述的片外天線是變壓器耦合形式。

所述的片上天線采用金屬互連線線圈半徑逐漸減小的單層多圈螺旋纏繞方式。

所述的片上天線采用多層金屬互連線上下串聯的方式。

所述的片上天線采用同層金屬互連線線圈半徑逐漸減小的多圈螺旋纏繞方式和相鄰兩層金屬互連線線圈上下串聯的方式結合而成。

所述的片上天線感抗等于所述芯片的容抗的絕對值。

所述的片外天線和所述的片上天線耦合的部分采用帶開口的單環形式。

所述的片外天線的單線圈環片的外直徑等于所述的片上天線線圈的外直徑。

該電子標簽的芯片電路和片上天線所在的平面面對著所述的片外天線，兩者上下重疊放置，該片外天線和片上天線的中心線重合。

片上天線的金屬線圈外表面具有集成電路金屬層的絕緣層保護，所述的片上天線和片外天線不直接接觸。