[發(fā)明專利]分體式無源電子標(biāo)簽及采用該標(biāo)簽的印制電路板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110150264.1
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102208045A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹萬泉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海銘源數(shù)碼股份有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H05K1/18
• 代理公司: 上海寶鼎專利代理有限公司 31222
• 代理人: 龔崢嶸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子標(biāo)簽及采用該標(biāo)簽的印制電路板，尤其涉及一種分體式無源電子標(biāo)簽及采用該標(biāo)簽的印制電路板。

背景技術(shù)

在航空航天等重要項目中，對有產(chǎn)品代號并獨(dú)立交付的組件，設(shè)備(含)以上級別的產(chǎn)品，要求建立產(chǎn)品質(zhì)量履歷書，產(chǎn)品履歷書應(yīng)在產(chǎn)品裝配開始時建立，主要記載產(chǎn)品交付出廠前的質(zhì)量和性能狀況，產(chǎn)品出廠后發(fā)生的質(zhì)量問題，產(chǎn)品履歷書中的各項內(nèi)容應(yīng)具有可追溯性，產(chǎn)品履歷書由生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)制備、填寫、保存、歸檔，保證及時提供查詢和使用，并負(fù)責(zé)按總裝單位要求提供副本。產(chǎn)品履歷書中的各項內(nèi)容應(yīng)及時、準(zhǔn)確地填寫，并按規(guī)定簽署。產(chǎn)品履歷書的采用，對產(chǎn)品的批次化管理、產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管與追溯起到了非常重要的作用。

目前航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品采用的產(chǎn)品質(zhì)量履歷書基本上都是紙質(zhì)化履歷書，即生產(chǎn)單位根據(jù)規(guī)范要求對不同產(chǎn)品事先制備不同的紙質(zhì)產(chǎn)品履歷書，按工藝流程由專人在現(xiàn)場負(fù)責(zé)記載，再輸入計算機(jī)保存，需要時打印紙質(zhì)副本交總裝單位。現(xiàn)有的履歷管理方法存在以下缺點(diǎn)：(1)紙質(zhì)化填寫，不同產(chǎn)品要求不同的表格內(nèi)容，制備紙質(zhì)履歷書增加成本，浪費(fèi)時間；(2)紙質(zhì)履歷書現(xiàn)場手工填寫，規(guī)范性控制較難，容易存在填寫內(nèi)容不清；(3)紙質(zhì)文檔現(xiàn)場保管不方便，事后還需要再次錄入計算機(jī)，增加工作負(fù)擔(dān)，及時性不夠；(4)紙質(zhì)文檔查詢和使用很不方便，同時紙質(zhì)履歷書難以與對應(yīng)實物邦定，紙質(zhì)文檔與印制電路板對應(yīng)是件較為困難的事情；(5)紙質(zhì)履歷書副本傳輸給總裝單位后，使用單位難以及時有效地進(jìn)行質(zhì)量分析；(6)紙質(zhì)履歷書內(nèi)容難以進(jìn)行及時調(diào)閱、分級查詢、補(bǔ)充修改等的授權(quán)操作管理，給外場用戶調(diào)試和質(zhì)量檢查帶來很大的不變。

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，紙質(zhì)履歷書電子化是發(fā)展的必然趨勢，如何將電子履歷書用于印制電路板，目前可以選擇的方案有SD卡、接觸式SIM卡、無源RFID標(biāo)簽。這些電子產(chǎn)品都有相對較大的存儲容量，但SD卡和接觸式SIM卡連接線較多、成本高、加工使用復(fù)雜，嵌入在印制電路板上使用不是很合適。

RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，由一個詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成。RF技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向傳輸數(shù)據(jù)，以達(dá)到目標(biāo)識別和數(shù)據(jù)交換的目的。最基本的RF系統(tǒng)由三部分組成：1)、標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。2)、閱讀器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備；3)、射頻天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。

RFID標(biāo)簽俗稱電子標(biāo)簽，也稱應(yīng)答器(tag，transponder，responder)，根據(jù)工作方式可分為主動式(有源)和被動式(無源)兩大類，被動式RFID標(biāo)簽由標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。RFID標(biāo)簽中存儲一個唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高，其地址空間大大高于條碼所能提供的空間，因此可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的作用區(qū)域，就可以根據(jù)電感耦合原理(近場作用范圍內(nèi))或電磁反向散射耦合原理(遠(yuǎn)場作用范圍內(nèi))在標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個電流強(qiáng)度超過一個閾值，就將激活RFID標(biāo)簽芯片電路工作，從而對標(biāo)簽芯片中的存儲器進(jìn)行讀/寫操作，微控制器還可以進(jìn)一步加入諸如密碼或防碰撞算法等復(fù)雜功能，非常適合用于制作印制電路板電子履歷書。

目前應(yīng)用在物品監(jiān)管領(lǐng)域的RFID標(biāo)簽基本都是無源的RFID軟質(zhì)標(biāo)簽，RFID軟質(zhì)標(biāo)簽就是將金屬感應(yīng)天線印刷在紙張、PVC薄膜等軟質(zhì)材料上，IC芯片倒扣封裝在感應(yīng)天線上形成RFID標(biāo)簽，再將RFID軟質(zhì)標(biāo)簽涂覆上背膠，具體應(yīng)用時可直接粘帖在物品上。

帶背膠的RFID軟質(zhì)標(biāo)簽，其優(yōu)點(diǎn)是不需要印制電路板預(yù)先處理，直接在印制電路板上粘貼使用。存在的缺點(diǎn)是：(1)印制電路板上要增加一定面積的空間供RFID軟質(zhì)標(biāo)簽粘貼，對于小型或異形的印制電路板較難以滿足；(2)RFID軟質(zhì)標(biāo)簽靠膠粘貼在印制電路板上的，不便于印制電路板經(jīng)受溶劑的清洗，同時在印制電路板環(huán)境試驗和使用時，由于環(huán)境應(yīng)力的因素，容易造成RFID軟質(zhì)標(biāo)簽脫落或標(biāo)簽芯片與感應(yīng)天線連接不暢等問題；(3)RFID軟質(zhì)標(biāo)簽感應(yīng)天線是導(dǎo)電體，一旦損毀或脫落會產(chǎn)生電氣多余物；(4)RFID軟質(zhì)標(biāo)簽的電氣參數(shù)容易受到印制電路板周邊環(huán)境影響；(5)RFID軟質(zhì)標(biāo)簽感應(yīng)天線本身就是一個電感線圈有時會存在對印制電路板本身的電氣參數(shù)產(chǎn)生影響。