具有桥接电路组件的rfid接头和使用方法
专利名称：具有桥接电路组件的rfid接头和使用方法
技术领域：
本发明一般涉及具有桥接电路组件的射频识别(RFID)接头(tag)和生产这种接头的方法。
背景传统RFID接头的设计反映其在半导体和印刷电路板产业中的出处。虽然有用，但该设计具有大量的条件从而增加了最终制品的成本。在谐振RFID接头中，天线的电感与电容器并联以使因此形成的电路的谐振频率调整为规定的值。在更先进的形式中，RFID接头的电路可以包括与基片上的天线电气和机械地结合的集成电路模具，其中在天线中/上由读取器信号感应的电压供电来操作模具上的集成电路。
天线通常包括基片一侧上的金属线圈图案，和交义越过天线的基片的第二侧上的金属喷镀(metallization)，即使得多圈天线线圈的外部连接回到中间的连通无图案区域，在该区域中通常设置和结合了模具。通路，即通过基片的电连接，将第一侧金属喷镀连接到第二侧金属喷镀。通常，在天线的外周边处建立到第二侧金属喷镀的一个连接，而天线线圈内部的第二连接使得第二侧金属喷镀与第一(线圈)侧金属喷镀上的模具结合垫片接触。
模具结合在天线和第二侧金属喷镀之间，从而它完成天线端之间的电路。常通过激光微调(laser-trimming)第一表面和第二表面金属喷镀之间形成的电容器极板的面积来调谐天线中心频率。
当前制造RFID接头的方法存在几个问题。例如，因为金属喷镀形成于基片的前后两侧上，这两侧之间的对准是极重要的。将两侧对准是很难的且代价很高。此外，当前侧与后侧的对准不精确时，将降低产量。
此外，虽然天线和交叉越过的金属喷镀设计规则可以放宽具有更大的部件和更宽的容限，模具贴附区域需要物理尺寸上紧密的容限以匹配模具上相对较小的垫片。因此，天线设计规则，例如线宽、线形、垫片尺寸和位置、部件之间的间隔等等，必需满足具有较小结合垫片部件的模具结合区域的较严格的需求，由此由于一个较小结合区域中的特殊需求而增加了整个结构的成本。或者，可以将模具制得很大-因此花费很大-以满足较大天线的设计规则和容限。
此外，模具结合过程的材料需求迫使选用与模具结合过程兼容的天线基片。这具有增加成本的后果，因为天线可以制造于廉价但“低性能”的基片上，除了模具结合过程需要基片能经受适度的热、压力和/或过程化学处理。
发明概述本发明提供了具有桥接电路组件的射频识别(RFID)接头装置和用于高容量、低成本制造的方法。本发明的装置和方法的结构呈现优于现有技术的大量优点。例如，本发明通过提供单侧的电路设计降低了具有通过基片的通路连接的常规双侧RFID接头的复杂性。这消除了对形成图案的通过基片的通路连接的需要，同时也解决了前侧到后侧的对准问题。
本发明的装置和方法的另一个优点在于，本发明的RFID接头装置上形成的电路的谐振频率可以通过切断到形成部分电容器结构的一个或多个调谐电容器极板的连接来调谐。切断到调谐电容器极板的连接改变了电路的电容，从而改变了电路的谐振频率。
本发明还降低了RFID接头中连接的数量。连接数量的降低可以改善初始可靠性和制造过程的产量。此外，较少的连接还限制了由于长期老化条件而导致的潜在故障位置。
本发明的装置和方法可以用来制造用作电子制品监测(EAS)装置的不包括集成电路模具的RFID接头装置。可以通过现有技术中已知的方法使这种装置无效，所述方法包括以谐振频率将装置暴露于高强度电磁场。装置上电路中感应的高电压可以驱动电流通过用来结合连接垫片处的电路的任何导电介质，它足够大以破坏所需的电相互连接。可供选择地，电路中感应的高电压可以引起导电通道以形成于电容器的绝缘层中，因此破坏或改变电路的电容。在使之无效之后，装置不再以探询系统的工作频率明显地与电磁场相互作用。相反，如果装置没有被无效，则它将与感应场相互作用以指示正在从被控制区域移除制品。
在本发明的某些实施例中，集成电路模具被贴附到形成部分电路的模具连接位置，从而形成包括其它功能或特点的RFID接头装置，例如存储器等。模具连接位置可以位于天线基片上或桥接电路组件上。在某些实施例中，模具连接位置可以包括通过在贴附模具之前分开集成模具连接垫片形成的模具连接末端。如果需要，上述无效方法也可以用于使结合集成电路模具的RFID接头无效。
当模具位于天线基片上时，天线上可能需要较高密度的设计规则，即所允许的线的形式和尺寸、部件、相邻部件间的间隔，以容纳模具上的较小部件，但随后桥接可以简化成一片金属箔或没有额外图案的金属化薄膜基片。这种方法的优点是桥接设计的简单化，桥接上的模具(die-on-bridge)对天线基片上的模具之间的选择可以由整个制造成本所确定。本发明具有柔性以允许用户将模具设置在对整个系统成本最廉价处并以最小的设计限制基于整个系统成本优化设计。
可以在连续的网络上形成电路图案，它可以被分开以提供大量单独的RFID接口装置。可以在网络分开之前完成电路图案，或可以先部分形成电路图案再与网络分开并随后完成。可供选择地，可以在网络分开成单个RFID接口装置之前或之后将模具贴附在模具连接位置处。
此外，天线基片和分开的桥接电路的模块结构允许每个子系统单独地子优化。例如，可以采用用于高产量的粗糙设计规则，使用廉价的过程和材料制造天线基片。可以使用高密度制造规则制造分开构建的桥接，允许所贴附的RFID模具的尺寸明显收缩。可以使用更紧密容许的-因此更昂贵的-制造方法制造桥接，但桥接电路是完成的RFID接口的总面积的一小部分，且桥接的绝对成本相对较低。用高密度设计规则制造小桥接的成本比用高密度设计规则制造整个天线的成本要低。例如，在提供可接受的生产量和/或可靠性时，每个元件、桥接和天线的基片和金属喷镀可以被独立优化以降低成本。
桥接电路组件还提供方便的方法来通过形成电容器所需的两个极板中的一个构成调谐电容器。天线基片提供第二电容器极板。多个调谐电容器极板允许通过切除一个或多个电容器极板连接来选择性地调谐以优化装置的电性能。
在一个方面中，本发明提供了一种用于制造射频识别标签装置的方法，它提供包括第一和第二主表面的底部基片；提供包括第一和第二端以及多个线圈并在底部基片的第一主表面上的电路图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间中而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；提供包括导电层的桥接电路组件；通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；和形成电容器，该电容器包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板。
在另一方面中，本发明提供用于制造射频识别标签装置的方法，它提供包括含第一和第二主表面的底部基片的射频识别标签底部，和底部基片的第一主表面上包括天线图案的电路图案，所述天线图案包括第一和第二端以及多个线圈，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；提供了桥接电路组件，它包括包含第一和第二主表面的桥接基片，和桥接基片的第一主表面上的导电层；提供了射频识别标签底部和桥接电路组件之间的绝缘层，其中导电层和多个调谐电容器极板由绝缘层分开；通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；形成电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板，绝缘层，和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板；测量装置的谐振频率；和选择性地切断至少一个调谐电容器极板连接。
在另一个方面中，本发明提供包括射频识别标签底部的射频识别标签装置，所述底部包括含第一和第二主表面的底部基片，包括第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电路通信而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，通过调谐电容器极板连接使每个调谐电容器极板与天线图案电连通；包括导电层的桥接电路组件；和包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板的电容器，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，且其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层与第二连接垫片电连接。
在另一个方面中，本发明提供了射频识别标签装置，包括射频识别标签底部，所述底部包括含第一和第二主表面的底部基片，包括第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；包括导电层的桥接电路组件；电容器，包括多个调谐电容器极板，绝缘层和共用电容极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，且其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层与第二连接垫片电连接。
在另一个方面中，本发明提供用于制造射频识别标签装置的方法，它提供包括含第一和第二主表面的底部基片的射频识别标签底部，和底部基片的第一主表面上的电路图案，所述电路图案包括含第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中所述第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，且其中第一连接垫片和第二连接垫片形成与第一和第二连接垫片相交的第一轴，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；提供具有纵轴的桥接电路组件，所述桥接电路组件包括含第一和第二主表面的桥接基片，和桥接基片的第一主表面上的导电层；提供射频识别标签底部和桥接电路组件之间的绝缘层，其中导电层和多个调谐电容器极板由绝缘层分开，通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；形成电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板、绝缘层和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，且其中多个调谐电容器极板的每个调谐电容器极板包括由共用电容器直接相对的相对部分；和通过设置桥接电路组件以选择性地确定每个调谐电容器极板的相对部分的面积来确定电容器的电容。
在另一个方面，本发明提供了射频识别标签装置，它包括含底部基片的射频识别标签底部，所述底部基片包括第一和第二主表面，包括第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间中而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；包括导电层的桥接电路组件；和具有电容的电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层电连接到第二连接垫片，且其中多个调谐电容器极板中的至少一个调谐电容器极板包括由共用电容器直接相对的相对部分和不由共用电容器直接相对的不相对部分。
以下将结合本发明的各种示例性实施例更详细地描述本发明的装置和方法的这些和其它特点与优点。
附图概述
图1是在贴附桥接电路组件之前根据本发明的一个装置的平面图。
图2是图1装置的平面图，其中桥接电路组件置于RFID底部上。
图2a是朝向RFID底部的桥接电路组件的表面的平面图。
图2b是图2a中沿线2-2获得的图2a的桥接电路组件的一个实施例的剖视图。
图2c是图2中沿线3-3获得的图2的桥接电路组件的一个可选实施例的剖视图。
图3是图2中沿线3-3获得的图2装置的剖视图。
图4a是根据本发明的装置的可选实施例的平面图。
图4b是根据本发明的装置的可选实施例的平面图。
图5是基片网络上分布的电路图案的平面图。
图6是图5的基片网络的平面图，其中桥接电路组件置于电路图案上。
图6a是网络的平面图，可以由其制作使用本发明的桥接电路组件。
图6b是图6a中沿线6b-6b获得的图6a的桥接电路组件网络的剖视图。
图7a是基片网络上分布的电路图案的平面图。
图7b是图7a的基片网络的平面图，其中桥接电路组件置于电路图案上。
图8a-8e是根据本发明的桥接电路组件的可选实施例的平面图。
图9是根据本发明的装置的可选实施例的剖视图。
图10是根据本发明的装置中用于电连接连接垫片的一种技术的剖视图。
图11是根据本发明的装置的可选实施例的剖视图。
图12是根据本发明的装置的可选实施例的剖视图。
具体实施例方式
将描述一个具有根据本发明的桥接电路组件的RFID接头装置和根据本发明的制造该装置的方法。虽然所示的装置可以优选谐振射频识别接头，但可以理解的是，本发明可以用于制造包括这里讨论的天线和电容器的任何射频识别接头。
参考图1-3，装置10包括RFID接头底部12和置于RFID接头底部12上的桥接电路组件70。RFID接头底部12包括底部基片14的第一主表面上的电路图案。该电路图案包括具有第一端22和第二端24以及多个线圈26的天线20。天线20的第一端22设置在多个线圈26的外部，而天线24的第二端设置在由多个线圈26形成的内部空间28内。
RFID接头底部12的电路图案还包括与天线20的第一端22电连通的第一连接垫片30；与天线20的第二端24电连通的可选模具连接位置50；和与模具连接位置50(当如以下更完整地讨论地将集成电路模具设置在模具连接位置50处时，它可以设置第二连接垫片32与天线20的第二端24电连通)电连通的第二连接垫片32。如果电路图案不包括可选模具连接位置50，则第二连接垫片32可以与天线20的第二端24直接电连通。
此外，电路图案还可以包括通过调谐电容器极板连接42与天线20电连通的一组调谐电容器极板40。
电路图案的所有部件都设置在底部基片14的同一主表面上。结果，不需要通过底部基片14形成的通路来建立电路图案的不同部件之间的必要电连接。相反，通过经由桥接电路组件70将第一连接垫片30电连接到第二连接垫片32可以形成将图案转换成电路所需的连接。
底部基片14可以由任何一种合适的材料或多种材料制成。用于底部基片14的合适材料较佳地呈现特定的特性。例如，较佳地，底部基片14可以在电路图案的各种部件之间不导电的以防止它们之间的短路。合适基片材料的实例包括但不限于，纸张、聚合材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，PEN、PET等等)、聚酰亚胺、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯等等)和其它。此外，虽然底部基片14被描述为均匀结构(见图3)，但可以理解的是，底部基片12可以由用作不同层的两种或多种不同材料组成或相反。
可以采用用于形成导电图案的各种技术制造RFID接头底部12上的电路图案。例如，可以使用标准印刷电路方法形成电路图案，其中在金属层上用耐蚀刻墨水丝网印刷原始模板图案，随后将无墨水涂覆的部分蚀刻掉。可以类似地使用适用于提供导电图案的其它技术，诸如由光阻/蚀刻技术、激光烧蚀等形成的金属箔。例如，另一个合适的技术可以包括底部基片14上的导电墨水的模板或印刷。在又一个技术中，可以通过将图案式电路镀敷到例如金属箔、籽晶层、导电墨水层等上来构建电路图案。
此外，电路图案的不同部件都可以由一种技术制造，或可供选择地，可以使用两种或多种不同的制造技术来完成单个电路图案，其中根据诸如最终电特性、分辨率等来选择这些技术。
天线20是置于底部基片14的第一主表面上的电路图案的一个部件，并包括第一和第二端22和24以及多个线圈26。天线20的特定设计对本发明不是决定性的。例如，天线20中形成的线圈26的数量、线圈26之间的间距、线圈26的厚度/宽度以及其它设计参数可以根据需要而改变以获得所需的电特性。
在与天线20的电连通中是可选模具连接位置50，包括模具连接末端50a和50b。应注意，只有与集成电路模具一起使用的那些装置10需要包括模具连接位置50作为电路图案的一部分。此外，如以下将更详细地描述的，模具连接位置50可以设置在桥接电路组件70上。
较佳地，模具连接位置50的连接末端50a和50b足够大并处于合适的位置以便接触用于与装置10建立连接的集成电路模具上的末端。虽然所述的模具连接位置50包括两个末端，但可以理解的是，该模具连接位置50可以包括任何所需数量的末端，如将被贴附到位置50的集成电路模具所需要的。
图2中，集成电路模块60贴附到模具连接位置50。可以利用任何合适的技术来实现将模具60贴附到模具连接位置50。例如，可以使用各向异性的导电粘合剂来连接集成电路模具60，所述导电粘合剂形成集成电路模具60上的连接和下模具连接位置50之间的垂直连接。在另一个可选方案中，集成电路模具60可以具有导电凸起来穿过不导电的粘合剂并形成与下模具连接位置50的电接触。粘合剂提供模具60和基片14之间的机械连接。在再一个可选方案中，模具60可以在其垫片上设置焊料凸起。通过焊料回流来将模具60结合到模具连接位置50从而形成电和机械的连接。
调谐电容器极板40也可以设置在底部基片14的同一主表面上，并通过调谐电容器极板连接42与天线20电连通。通过调谐电容器极板连接42的选择性切断，多个调谐电容器极板40可以允许装置10的谐振频率的调谐，如2001年2月2日提交的所附美国申请No.09/776245，标题“RIFD Tag Device and Method ofManufacture”中所讨论的。
电路图案还包括与天线20的第一端22电连通的第一连接垫片30，和通过模具连接位置50与天线20的第二端24电连通的第二连接垫片32。通过桥接电路组件60使第一连接垫片30和第二连接垫片32电连通。
如图2所示，桥接电路组件70位于RFID接头底部12上。桥接电路组件70与RFID接头底部12分开和分离的。换句话说，采用例如以下所述的方法或其它任何合适的方法，桥接电路组件70和RFID接头底部12可以分开制造并结合在一起。
图2a是面向电路图案的图2桥接电路组件70的表面的平面图，而图2b是图2a中沿线2-2获得的桥接电路组件70的剖视图。如图2a-2b所示，桥接电路组件70包括桥接基片72，它具有第一主表面74和第二主表面76。桥接基片72包括导电层80。绝缘层90设置在桥接基片72的第一主表74上并使其在桥接组件位于RFID接头底部上时位于多个调谐电容器极板40上。绝缘层90还位于桥接基片72上，从而导电层80的部分84在结构中暴露，由此在桥接组件70设置在底部12上时它们对应于RFID接头底部12的第一连接垫片30和第二连接垫片32。
如本发明的该实施例所示，桥接电路组件70位于RFID接头底部12上，从而底部基片14的第一主表面(即，其上设置电路图案的表面)面向桥接电路组件70的桥接基片72的第一主表面74。桥接电路组件70的绝缘层90将RFID接头底部12的多个调谐电容器极板40与桥接电路组件70的导电层80电断开。
图2a&2b的桥接电路组件70是一实施例，其中桥接基片72和导电层80是同一制品，即桥接基片72本身用作导电层80。在该实施例中，桥接基片72可以由提供足够结构整体性和导电性的任何合适的材料制成。例如，桥接电路组件基片/导电层80可以由诸如金属箔等的导电材料制成。
桥接电路组件基片/导电层80的暴露部分84可以通过诸如焊料、导电粘合剂、铆接等任何合适的技术贴附到第一连接垫片30和第二连接垫片32上。以下将更详细地描述各种连接技术。
图2c是本发明可选实施例的桥接电路组件170的剖视图。这里，桥接电路组件170包括不导电桥接基片172。导电层180设置在桥接基片172的第一主表面174上而绝缘层190设置在导电层180上。
桥接电路组件170还包括两部分的导电粘合剂186，它们位于导电层180的暴露部分184上。导电粘合剂186可以用来将导电层180贴附和电连接到底部12的第一连接垫片30和第二连接垫片32上。
若如图2c所示的，采用不导电基片172上的导电层180，则导电层可以是层压的箔或沉积的膜。用于基片172的合适基片材料的实例包括但不限于，纸张，聚合材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，PEN、PET等等)、聚酰亚胺、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯等等)和其它。虽然桥接基片172被描述为均匀结构(见图2b)，但应理解，基片172可以由用作不同层的两种或多种不同的材料构成或相反。此外，可以使用与用于制造底部基片14的材料相同或不同的材料制作桥接基片172。
在将桥接电路组件70/170设置到RFID接头底部12上时，桥接电路组件70/170的导电层80/180将第一连接垫片30和第二连接垫片32电连接，因此闭合了电路图案。导电层80/180还用作共用电容器极板并形成具有多个调谐电容器极板40的电容器和绝缘层90。
图3是沿线3-3获得的图2的装置10的剖视图，所述装置具有图2b所示的桥接电路组件70的实施例。在该视图中，绝缘层90设置在桥接电路组件70的导电层80和多个调谐电容器极板40中的每一个之间。绝缘层90还将RFID接头底部12的天线20与导电层80断开以防止桥接电路组件70引起的天线20的短路。绝缘层90被描述成连续的，虽然可以理解，绝缘层90可以仅设置在一些区域(以防止经由导电层80的短路)，在这些区域中相对桥接电路组件70的导电层80设置了多个调谐电容器极板40和天线20。此外，虽然绝缘层90被描述成均匀结构，但应理解，层90可以由用作不同层的两种或多种不同材料组成或相反。
例如，绝缘层90可以包括但不限于，不导电粘合剂薄膜、绝缘背面上的双面粘合剂带、涂层(例如，涂剂、环氧树脂、焊料掩膜等)等。较佳地，绝缘层90具有所需的介电常数以获得电路所需的电容。绝缘层90还可以呈现足够的粘附力以将桥接电路组件70保持在连接位置。
虽然桥接电路组件70被描述成在被贴附到底部基片14之前包括绝缘层90，但应理解，可以分开设置桥接基片72和绝缘层90。例如，绝缘层90可以单独贴附到底部基片14上，随后贴附桥接基片72。该变化也可以用于连接这里描述的许多桥接电路组件，如果不是全部的话。
在将桥接电路组件70设置到RFID接头底部12上后，第一连接垫片30和第二连接垫片32与桥接电路组件70的导电层80电连接。在所述实施例中，例如可以通过彼此直接接触和通过诸如超声或热声(thermosonic)探针的能量辅助机械结合的电和机械地结合来实现第一和第二连接垫片30和32与导电层80之间的电连接。可供选择地，第一和第二连接垫片30和32可以通过任何本技术领域内合适的技术与导电层80电连接，所述技术诸如导电粘合剂(例如，Billerica，MA的EpoxyTechnology，Inc的EPOTEK E3116；St.Paul，MN的3M公司的3M 5303R Z-AxisAdhesive Film；等等)，导电粘合剂带(例如，3M公司的3M 9703 ElectricallyConductive Tape)，焊料，铆接等等。
本发明的桥接电路组件可以以各种朝向设置在RFID接头底部上以控制完成的RFID接头的最大电容。通过改变RFID接头底部上桥接电路组件的设置，可以改变由桥接电路组件的传导层和多个调谐电容器极板形成的电容器的有效面积，由此改变RFID接头的最大电容。依次，改变最大电容可以提供更多的RFID接头的谐振频率的控制。
图4a和4b示出本发明的可选实施例，由此最大电容作为电容器有效面积的函数加以控制。如图4a所示，可以设置桥接电路组件270从而桥接电路组件270的纵轴202和RFID接头底部212的第一轴204对准。第一轴204定义为与第一连接垫片230和第二连接垫片232两者相交的线。虽然在图4a中两个轴202和204描述成对准从而平行，但应理解这两个轴无需平行并可以是斜交的以在两个连接垫片230和240之间相交。
如图4a所示，桥接电路组件270可以相对于多个调谐电容器极板240中至少一个的一部分并留出多个调谐电容器极板240中至少一个的一部分不相对。所相对的部分被定义成由桥接电路组件270的共用电容器极板所直接相对的多个调谐电容器极板240中至少一个的这部分。虽然图4a将多个调谐电容器极板240中每一个的一部分描述成是被相对的，但应理解，所有或仅某些调谐电容器极板240可以由共用电容器极板直接相对。
通过改变多个调谐电容器极板240的相对部分的量，可以改变完成的RFID接头装置200的最大电容。通过设置桥接电路组件以选择性地形成每个调谐电容器极板240的相对部分的面积而对相对部分的面积控制，结合上述选择性地切断一个或多个调谐电容器极板连接260，允许选择电路电容的满范围，从0(例如，没有相对部分和所有调谐电容器极板连接都被切断，等等)，到满设计能力(例如，没有不相对的部分和没有连接被切断)。
图4b中描述了用于控制RFID接头装置的最大电容的技术的另一实施例。如图所示，桥接电路组件370可以比多个调谐电容器极板340中至少一个调谐电容器极板的宽度更窄(其中，宽度是在第一连接垫片330和第二连接垫片332之间沿第一轴304的横向测量的)。
只要设置桥接电路组件370以使其覆盖多个调谐电容器极板340中至少一个调谐电容器极板的至少一部分(创建多个调谐电容器极板的相对部分)并将第一接触垫片330电连接到第二连接垫片332，则无需对准桥接电路组件370的纵轴302和RFID接头底部312的第一轴304。
如图4b所示，桥接电路组件370具有比调谐电容器极板340的宽度小的宽度(沿纵轴302的横向测量)。较窄的桥接电路组件370可以通过减少桥接电路组件370和多个调谐电容器极板340形成的电容器有效表面积来降低装置300的最大电容。例如，在同一方向上将桥接电路组件370的宽度降低到调谐电容器极板340的尺寸以下便降低了调谐电容器极板340的相对部分面积，由此降低了所形成的电容器的有效表面积。相反，增加桥接电路组件370的宽度便增加了相对部分的尺寸，由此增加了有效表面积。因此，通过选择桥接电路组件370的宽度以限定每个调谐电容器极板340的相对部分面积来控制相对部分的面积，结合如上所述选择性地切断一个或多个调谐电容器基片连接，允许选择电路电容的满范围，从0到满设计能力。在组件370的宽度等于或大于多个调谐电容器极板340中每一个的最大宽度且该组件完全覆盖多个调谐电容器极板340中的每一个时，可以实现RFID接头装置300的最大电容，因此消除了多个调谐电容器极板340的任何非相对部分。
虽然示出桥接电路组件370以使其纵轴302基本平行于RFID接头底部312的第一轴304，但可以设置组件370以使纵轴302相对于第一轴304旋转以形成两个轴之间的角度。通过旋转桥接电路组件370，可以降低多个调谐电容器基本340的相对部分尺寸，因此降低所形成的电容器的有效表面积，依次，降低装置300的最大电容。
图5和6示出用于制作本发明RFID接头装置的一个方法的一部分。这里，基片网络400包括大量电路图案410a-410f(总的称作电路图案410)，在上两个(two-up)结构中它们沿网络400的长度隔开。电路图案410较佳地可以包括与上述单个电路图案相同的部件。可以在邻近的电路图案410之间分开网络400以提供单个射频识别接头装置。可以在从网络400分开之前完整地形成每个电路图案410。可供选择地，可以在从网络400分开之前仅仅部分形成电路图案410(接着在从网络400分开之后完成电路图案410)。例如，可以优选在电路图案410从网络400分开之前或之后将任何集成模具连接垫片分成模具连接末端。还可以优选在从网络400分开之前将集成电路模具设置和贴附到每个电路图案410上。
基片网络400上电路图案410之间的定向和间距仅仅是实例性的。例如，电路图案410可以从图5所述的方向旋转(这可以便于在网络形式中滚动切割)，或它们可以设置成基片网络400上的单排结构(上一个(one-up))、三排结构(上三个(three-up))，等等。
图6示出将桥接电路组件420a-420c(以下称作桥接电路组件420)设置在电路图案410上之后的图5基片网络400。每个所述桥接电路组件420足够长并包括合适的结构用于贴附到两个电路图案410上。
较佳地，桥接电路组件420可以包括与前述桥接电路组件相同的部件。这里，桥接电路组件420已与桥接电路组件网络422分开，如图6a所示。桥接电路组件420优选具有足够的尺寸来覆盖所示多个电容器极板(例如，图1的多个电容器极板40)并电连接到第一和第二连接垫片(例如，图1的30和32)。
图6b是沿线6b-6b的图6a的桥接电路组件网络422的剖视图。桥接电路组件网络422提供设置在共同的桥接基片424上的两个不同的桥接电路组件470，在所示实施例中，所述基片本身也提供所需的导电层，如图2b中关于桥接电路组件70所讨论的。和那个实施例不同，每个桥接电路组件470还包括绝缘层490的每一侧上的一层导电粘合剂486。桥接电路组件422包括两个桥接电路组件470，当RFID接头410从基片网络400分开时它们沿线6a-6a分开(见图6)。可以选择沿任何桥接电路组件网络422宽度设置的桥接电路组件470的数量来匹配沿基片网络400的宽度排列的电路图案的数量。
如上所述，基片网络400上电路图案410之间的定向和间距仅仅是实例性的。例如，如图7a-7b所示，电路图案410可以从图5所示的定向旋转。如图所示，电路图案510a-510f已从图5中它们的定向旋转了约90度。在图7a-7b所示的实施例中，桥接电路组件网络的长轴的中线(未示出)将平行于网络中线。桥接电路组件520a-520b可以设置在连续的网络上或可以切开成较小的长度并每次将一个或多个设置到组件500上。
图8a-8e示出根据本发明的桥接电路组件600的可选实施例。桥接电路组件600可以是金属箔(见图8a)，或基片620上的导电层630(见图8b剖视图)。可以采用用于形成导电图案的各种技术制成导电层630。例如，导电层630可以是层压箔或沉积膜。同样地，基片620可以由任一合适的材料或多个材料制成。合适基片材料的实例包括但不限于纸张、聚合材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，PEN、PET等等)、聚酰亚胺、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯等等)和其它。
在图8c所示的桥接电路组件600的可选实施例中，组件600包括围绕基片620的第一主表面的周边的边缘区带622。边缘区带622基本无导电层630，从而当单个桥接电路组件600从其网络分开时，没有暴露的金属边缘、刮削、细线或“细脉(stringer)”以短路下面的天线或电容器结构(见，例如图1的天线20和多个调谐电容器极板40)。
此外，桥接电路组件600可以用图8d所示的第一通路连接垫片640和第二通路连接垫片642形成图案。图8d还包括共用电容器极板650。可以采用用于形成导电图案的各种技术制作图8的导电层630。
图8e中，示出了本发明桥接电路组件600的另一个实施例。桥接电路组件600包括基片620和导电层630。导电层630包括第一通路连接垫片640、第二通路连接垫片642、共用电容器极板650和模具连接垫片660。第一和第二通路连接垫片640和642与模具连接垫片660和共用电容器极板650电连通。此外，在图8e中将模具连接垫片660描述成分别具有第一和第二模具连接末端660a和660b。
图9示出本发明的可选实施例。这里，具有桥接电路组件装置700的RFID接头包括RFID接头底部710和桥接电路组件750。RFID接头底部710包括底部基片712。底部基片712上形成图案的是天线720、第一和第二通路连接垫片730和732以及多个调谐电容器极板740。桥接电路组件750包括桥接基片752和导电层754。
RFID接头底部710的第一连接垫片730通过桥接电路组件750的导电层754电连接到第二连接垫片732。为了增长该电连接，第一通路连接760和第二通路连接762将第一和第二连接垫片730和732电连接到桥接电路组件750的导电层754。第一和第二通路连接760和762可以通过任何本技术领域中已知的装置电连接到导电层754，所述已知装置例如导电粘合剂、导电粘合剂带、焊料、直接接触等等。
为了防止桥接电路组件750的导电层754接触RFID接头底部710的多个调谐电容器极板740和天线720，绝缘层770设置在桥接电路组件750的导电层754和RFID接头底部710的电路图案之间。绝缘层770可以由本技术领域中已知的任何合适的材料制成。如图9所示，绝缘层770包括绝缘背面774和背面774两侧上的绝缘粘合剂772。
在图9所示的装置的可选实施例中，图10示出具有桥接电路组件装置800的RFID接头。不同于图9所示的装置，图10中的装置800包括桥接电路组件850的导电层854，它位于来自RFID接头底部810的桥接基片852的相对侧上。同样，图10的装置800描述了均匀绝缘层870，取代图9的合成双面绝缘粘合剂772和绝缘背面774。
通过导电层854和绝缘层870的机械形变构成桥接电路组件850的导电层854与RFID接头底部810的第一和第二连接垫片830和832的连接。可以通过使用铆接工具880将桥接电路组件850铆接到连接垫片830和832来实现该连接。铆接工具880的撕裂、剪切操作将来自桥接电路组件850的导电层854的金属形成铆接孔882。所形成的金属与第一和第二连接垫片830和832形成电接触。
图11和12示出本发明的可选实施例。在图11中，具有桥接电路组件装置900的RFID接头被描述成包括RFID接头底部910和桥接电路组件950。RFID接头底部910可以包括类似于上述实施例的结构。例如，RFID接头底部910可以包括底部基片912、第一和第二连接垫片930和932、天线920以及多个调谐电容器极板940。
为了将第一连接垫片930和第二连接垫片932电连接，桥接电路组件950设置在RFID接头底部910上。桥接电路组件950包括桥接基片952、传导层954、共用电容器极板(未示出)以及电连接到导电层954的模具组件980。模具组件980包括模具982和导电介质984，该导电介质将模具982的末端电连接到桥接电路组件950的导电层954。导电介质984可以是已知的用于将模具贴附到基片上的任何合适的材料，例如导电粘合剂、金属、回流的焊料凸起等等。桥接电路组件950的导电层954可以需要以本技术领域内已知的任何合适的电路图案来形成图案，例如，用于桥接电路组件950的电路图案可以包括图8e所示的电路图案。
为了防止桥接电路组件950的导电层954与多个调谐电容器极板940和天线920电连接，可以将绝缘层970设置在桥接电路组件950和RFID接头底部910之间。可以由本技术领域内已知的任何合适材料制成的绝缘层970覆盖多个调谐电容器极板940和天线920以防止产生短路并为电容器提供均匀的间距并可以用桥接电路组件950上的调谐电容器极板940和传导层954形成。
因为桥接电路组件950的导电层954在桥接基片952的相对主表面上，作为RFID接头底部910，所以第一通路连接960和第二通路连接962指向通过桥接电路组件950的桥接基片952。换句话说，第一和第二通路连接960和962延伸通过桥接基片952中的通路孔到达桥接电路组件950的导电层954，在该处建立电连接。可以使用本技术领域内已知的任何合适的材料制造第一和第二通路连接960和962，这些材料诸如金属、焊料、导电粘合剂等等。
一旦就位，共用电容器极板(见，例如，图8e的共用电容器极板350)形成具有多个调谐电容器极板940和绝缘层970的电容器。可以通过如上所述地选择性切断到多个调谐电容器极板940的连接来调节装置900的谐振频率。
图12示出本发明的另一个可选实施例。图12所示的具有桥接电路组件装置1000的RFID接头在设计上类似于图11的装置。例如，模具组件1080电连接到桥接电路组件1050的导电层1054。与图11所示的装置不同，图12的装置1000设置桥接电路组件1050的导电层1054面向RFID接头底部1010。由于这种排列，因而无需使通过桥接基片1052的通路孔将桥接电路组件1050的导电层1054电连接到RFID接头底部1010的第一和第二连接垫片1030和1032。取而代之，第一和第二通路连接1060和1062通过桥接电路组件1050的导电层1054将第一和第二连接垫片1030和1032电连接在一起而不通过桥接基片1052。这种排列的其它优点是提供给RFID模具组件1080的物理保护，这是因为它被锁在桥接电路组件1050和RFID接头底部1010之间的内部区域中。
绝缘层1070设置在桥接电路组件1050和RFID接头底部1010之间。绝缘层1070不仅保护模具组件1080不与RFID接头基片1012和天线1020接触，还沿桥接电路组件1050和多个调谐电容器极板1040的导电层1054形成电容器。
这里引用的所有专利文件、参考和出版物清楚地在此全文并入以供参考。讨论了本发明的示意性实施例且可以进行参考以在本发明的范围内进行变化。对于本技术领域中熟练的技术人员来说本发明的这些或其它变化和修改是明显的且不背离本发明的范围，应注意，本发明不限于这里所阐述的示意性实施例。因此，本发明仅由所附权利要求书加以限定。
权利要求
1.一种用于制造射频识别接头装置的方法，其特征在于，所述方法包括提供一包括第一和第二主表面的底部基片；在所述底部基片的第一主表面上设置电路图案，所述电路图案包括天线图案，包括第一和第二端以及多个线圈，其中所述天线图案的第一端置于由所述多个线圈限定的内空间内而所述天线图案的第二端置于所述多个线圈之外；第一连接垫片和第二连接垫片，其中所述第一连接垫片与所述天线图案的第一端电连通而所述第二连接垫片与所述天线图案的第二端电连通；以及多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与所述天线图案电连通；提供包括导电层的桥接电路组件；通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；以及形成电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量所述装置的谐振频率；和选择性地切断至少一个所述调谐电容器极板的连接。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个调谐电容器极板中的每一个调谐电容器极板都包括由共用电容器直接相对的相对部分，其中所述方法还包括通过设置桥接电路组件来选择性地形成每个调谐电容器极板的相对部分的面积以确定电容器的电容。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥接电路组件横越底部基片的第一主表面上天线图案的第一端和第二端之间的多个线圈。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥接电路组件还包括具有第一主表面和第二主表面的桥接基片，其中导电层设置在桥接基片的第一主表面上，且其中所述方法还包括设置桥接电路组件，从而使桥接基片的第二主表面面向底部基片的第一主表面；以及设置通过桥接基片的第一和第二通路连接，其中第一和第二通路连接将第一连接垫片和第二连接垫片电连接到桥接电路组件的导电层。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括设置绝缘层，该绝缘层包括共用电容器极板与各调谐电容器极板之间的粘合剂。
7.一种射频识别接头装置，其特征在于，包括射频识别接头底部，它包括底部基片，包括第一和第二主表面；天线图案，包括第一和第二端以及多个线圈，其中天线图案的第一端位于由所述多个线圈形成的内部空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外；第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通；以及多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板经由调谐电容器极板连接与天线图案电连通；桥接电路组件，包括导电层；以及电容器，包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，进而其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层电连接到第二连接垫片。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个断开的调谐电容器极板，它设置成与共用电容器极板相对并通过绝缘层与共用电容器极板分开，其中断开的调谐电容器极板不与天线电连通。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，多个调谐电容器极板中的至少一个调谐电容器极板包括由共用电容器直接相对的相对部分和不由共用电容器直接相对的非相对部分。
10.如权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括置于共用电容器极板和每个调谐电容器极板之间的粘合剂。
全文摘要
揭示了具有桥接电阻组件(70)的射频识别标签装置(10)和用于高容量、低成本制造的方法。本发明的桥接电路组件(70)和方法可以通过提供单侧电路设计降低RFID标签装置的复杂性。可以通过切断到形成部分电容器结构的一个或多个调谐电容器极板(40)的所选连接(42)调节装置上形成的电路的谐振频率。切断到调谐电容极板的连接改变电路的电容，从而改变电路的谐振频率。此外，本发明的装置和方法允许选择将模具设置到天线基片上或桥接电路组件上。
文档编号B42D15/10GK1554071SQ02817546
公开日2004年12月8日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年7月19日
发明者W·C·埃格伯特, W C 埃格伯特 申请人:3M创新有限公司
技术领域：
本发明一般涉及具有桥接电路组件的射频识别(RFID)接头(tag)和生产这种接头的方法。
背景传统RFID接头的设计反映其在半导体和印刷电路板产业中的出处。虽然有用，但该设计具有大量的条件从而增加了最终制品的成本。在谐振RFID接头中，天线的电感与电容器并联以使因此形成的电路的谐振频率调整为规定的值。在更先进的形式中，RFID接头的电路可以包括与基片上的天线电气和机械地结合的集成电路模具，其中在天线中/上由读取器信号感应的电压供电来操作模具上的集成电路。
天线通常包括基片一侧上的金属线圈图案，和交义越过天线的基片的第二侧上的金属喷镀(metallization)，即使得多圈天线线圈的外部连接回到中间的连通无图案区域，在该区域中通常设置和结合了模具。通路，即通过基片的电连接，将第一侧金属喷镀连接到第二侧金属喷镀。通常，在天线的外周边处建立到第二侧金属喷镀的一个连接，而天线线圈内部的第二连接使得第二侧金属喷镀与第一(线圈)侧金属喷镀上的模具结合垫片接触。
模具结合在天线和第二侧金属喷镀之间，从而它完成天线端之间的电路。常通过激光微调(laser-trimming)第一表面和第二表面金属喷镀之间形成的电容器极板的面积来调谐天线中心频率。
当前制造RFID接头的方法存在几个问题。例如，因为金属喷镀形成于基片的前后两侧上，这两侧之间的对准是极重要的。将两侧对准是很难的且代价很高。此外，当前侧与后侧的对准不精确时，将降低产量。
此外，虽然天线和交叉越过的金属喷镀设计规则可以放宽具有更大的部件和更宽的容限，模具贴附区域需要物理尺寸上紧密的容限以匹配模具上相对较小的垫片。因此，天线设计规则，例如线宽、线形、垫片尺寸和位置、部件之间的间隔等等，必需满足具有较小结合垫片部件的模具结合区域的较严格的需求，由此由于一个较小结合区域中的特殊需求而增加了整个结构的成本。或者，可以将模具制得很大-因此花费很大-以满足较大天线的设计规则和容限。
此外，模具结合过程的材料需求迫使选用与模具结合过程兼容的天线基片。这具有增加成本的后果，因为天线可以制造于廉价但“低性能”的基片上，除了模具结合过程需要基片能经受适度的热、压力和/或过程化学处理。
发明概述本发明提供了具有桥接电路组件的射频识别(RFID)接头装置和用于高容量、低成本制造的方法。本发明的装置和方法的结构呈现优于现有技术的大量优点。例如，本发明通过提供单侧的电路设计降低了具有通过基片的通路连接的常规双侧RFID接头的复杂性。这消除了对形成图案的通过基片的通路连接的需要，同时也解决了前侧到后侧的对准问题。
本发明的装置和方法的另一个优点在于，本发明的RFID接头装置上形成的电路的谐振频率可以通过切断到形成部分电容器结构的一个或多个调谐电容器极板的连接来调谐。切断到调谐电容器极板的连接改变了电路的电容，从而改变了电路的谐振频率。
本发明还降低了RFID接头中连接的数量。连接数量的降低可以改善初始可靠性和制造过程的产量。此外，较少的连接还限制了由于长期老化条件而导致的潜在故障位置。
本发明的装置和方法可以用来制造用作电子制品监测(EAS)装置的不包括集成电路模具的RFID接头装置。可以通过现有技术中已知的方法使这种装置无效，所述方法包括以谐振频率将装置暴露于高强度电磁场。装置上电路中感应的高电压可以驱动电流通过用来结合连接垫片处的电路的任何导电介质，它足够大以破坏所需的电相互连接。可供选择地，电路中感应的高电压可以引起导电通道以形成于电容器的绝缘层中，因此破坏或改变电路的电容。在使之无效之后，装置不再以探询系统的工作频率明显地与电磁场相互作用。相反，如果装置没有被无效，则它将与感应场相互作用以指示正在从被控制区域移除制品。
在本发明的某些实施例中，集成电路模具被贴附到形成部分电路的模具连接位置，从而形成包括其它功能或特点的RFID接头装置，例如存储器等。模具连接位置可以位于天线基片上或桥接电路组件上。在某些实施例中，模具连接位置可以包括通过在贴附模具之前分开集成模具连接垫片形成的模具连接末端。如果需要，上述无效方法也可以用于使结合集成电路模具的RFID接头无效。
当模具位于天线基片上时，天线上可能需要较高密度的设计规则，即所允许的线的形式和尺寸、部件、相邻部件间的间隔，以容纳模具上的较小部件，但随后桥接可以简化成一片金属箔或没有额外图案的金属化薄膜基片。这种方法的优点是桥接设计的简单化，桥接上的模具(die-on-bridge)对天线基片上的模具之间的选择可以由整个制造成本所确定。本发明具有柔性以允许用户将模具设置在对整个系统成本最廉价处并以最小的设计限制基于整个系统成本优化设计。
可以在连续的网络上形成电路图案，它可以被分开以提供大量单独的RFID接口装置。可以在网络分开之前完成电路图案，或可以先部分形成电路图案再与网络分开并随后完成。可供选择地，可以在网络分开成单个RFID接口装置之前或之后将模具贴附在模具连接位置处。
此外，天线基片和分开的桥接电路的模块结构允许每个子系统单独地子优化。例如，可以采用用于高产量的粗糙设计规则，使用廉价的过程和材料制造天线基片。可以使用高密度制造规则制造分开构建的桥接，允许所贴附的RFID模具的尺寸明显收缩。可以使用更紧密容许的-因此更昂贵的-制造方法制造桥接，但桥接电路是完成的RFID接口的总面积的一小部分，且桥接的绝对成本相对较低。用高密度设计规则制造小桥接的成本比用高密度设计规则制造整个天线的成本要低。例如，在提供可接受的生产量和/或可靠性时，每个元件、桥接和天线的基片和金属喷镀可以被独立优化以降低成本。
桥接电路组件还提供方便的方法来通过形成电容器所需的两个极板中的一个构成调谐电容器。天线基片提供第二电容器极板。多个调谐电容器极板允许通过切除一个或多个电容器极板连接来选择性地调谐以优化装置的电性能。
在一个方面中，本发明提供了一种用于制造射频识别标签装置的方法，它提供包括第一和第二主表面的底部基片；提供包括第一和第二端以及多个线圈并在底部基片的第一主表面上的电路图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间中而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；提供包括导电层的桥接电路组件；通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；和形成电容器，该电容器包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板。
在另一方面中，本发明提供用于制造射频识别标签装置的方法，它提供包括含第一和第二主表面的底部基片的射频识别标签底部，和底部基片的第一主表面上包括天线图案的电路图案，所述天线图案包括第一和第二端以及多个线圈，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；提供了桥接电路组件，它包括包含第一和第二主表面的桥接基片，和桥接基片的第一主表面上的导电层；提供了射频识别标签底部和桥接电路组件之间的绝缘层，其中导电层和多个调谐电容器极板由绝缘层分开；通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；形成电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板，绝缘层，和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板；测量装置的谐振频率；和选择性地切断至少一个调谐电容器极板连接。
在另一个方面中，本发明提供包括射频识别标签底部的射频识别标签装置，所述底部包括含第一和第二主表面的底部基片，包括第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电路通信而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，通过调谐电容器极板连接使每个调谐电容器极板与天线图案电连通；包括导电层的桥接电路组件；和包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板的电容器，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，且其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层与第二连接垫片电连接。
在另一个方面中，本发明提供了射频识别标签装置，包括射频识别标签底部，所述底部包括含第一和第二主表面的底部基片，包括第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；包括导电层的桥接电路组件；电容器，包括多个调谐电容器极板，绝缘层和共用电容极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，且其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层与第二连接垫片电连接。
在另一个方面中，本发明提供用于制造射频识别标签装置的方法，它提供包括含第一和第二主表面的底部基片的射频识别标签底部，和底部基片的第一主表面上的电路图案，所述电路图案包括含第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中所述第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，且其中第一连接垫片和第二连接垫片形成与第一和第二连接垫片相交的第一轴，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；提供具有纵轴的桥接电路组件，所述桥接电路组件包括含第一和第二主表面的桥接基片，和桥接基片的第一主表面上的导电层；提供射频识别标签底部和桥接电路组件之间的绝缘层，其中导电层和多个调谐电容器极板由绝缘层分开，通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；形成电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板、绝缘层和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，且其中多个调谐电容器极板的每个调谐电容器极板包括由共用电容器直接相对的相对部分；和通过设置桥接电路组件以选择性地确定每个调谐电容器极板的相对部分的面积来确定电容器的电容。
在另一个方面，本发明提供了射频识别标签装置，它包括含底部基片的射频识别标签底部，所述底部基片包括第一和第二主表面，包括第一和第二端以及多个线圈的天线图案，其中天线图案的第一端位于由多个线圈限定的内空间中而天线图案的第二端位于多个线圈之外，第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通，和多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与天线图案电连通；包括导电层的桥接电路组件；和具有电容的电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层电连接到第二连接垫片，且其中多个调谐电容器极板中的至少一个调谐电容器极板包括由共用电容器直接相对的相对部分和不由共用电容器直接相对的不相对部分。
以下将结合本发明的各种示例性实施例更详细地描述本发明的装置和方法的这些和其它特点与优点。
附图概述
图1是在贴附桥接电路组件之前根据本发明的一个装置的平面图。
图2是图1装置的平面图，其中桥接电路组件置于RFID底部上。
图2a是朝向RFID底部的桥接电路组件的表面的平面图。
图2b是图2a中沿线2-2获得的图2a的桥接电路组件的一个实施例的剖视图。
图2c是图2中沿线3-3获得的图2的桥接电路组件的一个可选实施例的剖视图。
图3是图2中沿线3-3获得的图2装置的剖视图。
图4a是根据本发明的装置的可选实施例的平面图。
图4b是根据本发明的装置的可选实施例的平面图。
图5是基片网络上分布的电路图案的平面图。
图6是图5的基片网络的平面图，其中桥接电路组件置于电路图案上。
图6a是网络的平面图，可以由其制作使用本发明的桥接电路组件。
图6b是图6a中沿线6b-6b获得的图6a的桥接电路组件网络的剖视图。
图7a是基片网络上分布的电路图案的平面图。
图7b是图7a的基片网络的平面图，其中桥接电路组件置于电路图案上。
图8a-8e是根据本发明的桥接电路组件的可选实施例的平面图。
图9是根据本发明的装置的可选实施例的剖视图。
图10是根据本发明的装置中用于电连接连接垫片的一种技术的剖视图。
图11是根据本发明的装置的可选实施例的剖视图。
图12是根据本发明的装置的可选实施例的剖视图。
具体实施例方式
将描述一个具有根据本发明的桥接电路组件的RFID接头装置和根据本发明的制造该装置的方法。虽然所示的装置可以优选谐振射频识别接头，但可以理解的是，本发明可以用于制造包括这里讨论的天线和电容器的任何射频识别接头。
参考图1-3，装置10包括RFID接头底部12和置于RFID接头底部12上的桥接电路组件70。RFID接头底部12包括底部基片14的第一主表面上的电路图案。该电路图案包括具有第一端22和第二端24以及多个线圈26的天线20。天线20的第一端22设置在多个线圈26的外部，而天线24的第二端设置在由多个线圈26形成的内部空间28内。
RFID接头底部12的电路图案还包括与天线20的第一端22电连通的第一连接垫片30；与天线20的第二端24电连通的可选模具连接位置50；和与模具连接位置50(当如以下更完整地讨论地将集成电路模具设置在模具连接位置50处时，它可以设置第二连接垫片32与天线20的第二端24电连通)电连通的第二连接垫片32。如果电路图案不包括可选模具连接位置50，则第二连接垫片32可以与天线20的第二端24直接电连通。
此外，电路图案还可以包括通过调谐电容器极板连接42与天线20电连通的一组调谐电容器极板40。
电路图案的所有部件都设置在底部基片14的同一主表面上。结果，不需要通过底部基片14形成的通路来建立电路图案的不同部件之间的必要电连接。相反，通过经由桥接电路组件70将第一连接垫片30电连接到第二连接垫片32可以形成将图案转换成电路所需的连接。
底部基片14可以由任何一种合适的材料或多种材料制成。用于底部基片14的合适材料较佳地呈现特定的特性。例如，较佳地，底部基片14可以在电路图案的各种部件之间不导电的以防止它们之间的短路。合适基片材料的实例包括但不限于，纸张、聚合材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，PEN、PET等等)、聚酰亚胺、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯等等)和其它。此外，虽然底部基片14被描述为均匀结构(见图3)，但可以理解的是，底部基片12可以由用作不同层的两种或多种不同材料组成或相反。
可以采用用于形成导电图案的各种技术制造RFID接头底部12上的电路图案。例如，可以使用标准印刷电路方法形成电路图案，其中在金属层上用耐蚀刻墨水丝网印刷原始模板图案，随后将无墨水涂覆的部分蚀刻掉。可以类似地使用适用于提供导电图案的其它技术，诸如由光阻/蚀刻技术、激光烧蚀等形成的金属箔。例如，另一个合适的技术可以包括底部基片14上的导电墨水的模板或印刷。在又一个技术中，可以通过将图案式电路镀敷到例如金属箔、籽晶层、导电墨水层等上来构建电路图案。
此外，电路图案的不同部件都可以由一种技术制造，或可供选择地，可以使用两种或多种不同的制造技术来完成单个电路图案，其中根据诸如最终电特性、分辨率等来选择这些技术。
天线20是置于底部基片14的第一主表面上的电路图案的一个部件，并包括第一和第二端22和24以及多个线圈26。天线20的特定设计对本发明不是决定性的。例如，天线20中形成的线圈26的数量、线圈26之间的间距、线圈26的厚度/宽度以及其它设计参数可以根据需要而改变以获得所需的电特性。
在与天线20的电连通中是可选模具连接位置50，包括模具连接末端50a和50b。应注意，只有与集成电路模具一起使用的那些装置10需要包括模具连接位置50作为电路图案的一部分。此外，如以下将更详细地描述的，模具连接位置50可以设置在桥接电路组件70上。
较佳地，模具连接位置50的连接末端50a和50b足够大并处于合适的位置以便接触用于与装置10建立连接的集成电路模具上的末端。虽然所述的模具连接位置50包括两个末端，但可以理解的是，该模具连接位置50可以包括任何所需数量的末端，如将被贴附到位置50的集成电路模具所需要的。
图2中，集成电路模块60贴附到模具连接位置50。可以利用任何合适的技术来实现将模具60贴附到模具连接位置50。例如，可以使用各向异性的导电粘合剂来连接集成电路模具60，所述导电粘合剂形成集成电路模具60上的连接和下模具连接位置50之间的垂直连接。在另一个可选方案中，集成电路模具60可以具有导电凸起来穿过不导电的粘合剂并形成与下模具连接位置50的电接触。粘合剂提供模具60和基片14之间的机械连接。在再一个可选方案中，模具60可以在其垫片上设置焊料凸起。通过焊料回流来将模具60结合到模具连接位置50从而形成电和机械的连接。
调谐电容器极板40也可以设置在底部基片14的同一主表面上，并通过调谐电容器极板连接42与天线20电连通。通过调谐电容器极板连接42的选择性切断，多个调谐电容器极板40可以允许装置10的谐振频率的调谐，如2001年2月2日提交的所附美国申请No.09/776245，标题“RIFD Tag Device and Method ofManufacture”中所讨论的。
电路图案还包括与天线20的第一端22电连通的第一连接垫片30，和通过模具连接位置50与天线20的第二端24电连通的第二连接垫片32。通过桥接电路组件60使第一连接垫片30和第二连接垫片32电连通。
如图2所示，桥接电路组件70位于RFID接头底部12上。桥接电路组件70与RFID接头底部12分开和分离的。换句话说，采用例如以下所述的方法或其它任何合适的方法，桥接电路组件70和RFID接头底部12可以分开制造并结合在一起。
图2a是面向电路图案的图2桥接电路组件70的表面的平面图，而图2b是图2a中沿线2-2获得的桥接电路组件70的剖视图。如图2a-2b所示，桥接电路组件70包括桥接基片72，它具有第一主表面74和第二主表面76。桥接基片72包括导电层80。绝缘层90设置在桥接基片72的第一主表74上并使其在桥接组件位于RFID接头底部上时位于多个调谐电容器极板40上。绝缘层90还位于桥接基片72上，从而导电层80的部分84在结构中暴露，由此在桥接组件70设置在底部12上时它们对应于RFID接头底部12的第一连接垫片30和第二连接垫片32。
如本发明的该实施例所示，桥接电路组件70位于RFID接头底部12上，从而底部基片14的第一主表面(即，其上设置电路图案的表面)面向桥接电路组件70的桥接基片72的第一主表面74。桥接电路组件70的绝缘层90将RFID接头底部12的多个调谐电容器极板40与桥接电路组件70的导电层80电断开。
图2a&2b的桥接电路组件70是一实施例，其中桥接基片72和导电层80是同一制品，即桥接基片72本身用作导电层80。在该实施例中，桥接基片72可以由提供足够结构整体性和导电性的任何合适的材料制成。例如，桥接电路组件基片/导电层80可以由诸如金属箔等的导电材料制成。
桥接电路组件基片/导电层80的暴露部分84可以通过诸如焊料、导电粘合剂、铆接等任何合适的技术贴附到第一连接垫片30和第二连接垫片32上。以下将更详细地描述各种连接技术。
图2c是本发明可选实施例的桥接电路组件170的剖视图。这里，桥接电路组件170包括不导电桥接基片172。导电层180设置在桥接基片172的第一主表面174上而绝缘层190设置在导电层180上。
桥接电路组件170还包括两部分的导电粘合剂186，它们位于导电层180的暴露部分184上。导电粘合剂186可以用来将导电层180贴附和电连接到底部12的第一连接垫片30和第二连接垫片32上。
若如图2c所示的，采用不导电基片172上的导电层180，则导电层可以是层压的箔或沉积的膜。用于基片172的合适基片材料的实例包括但不限于，纸张，聚合材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，PEN、PET等等)、聚酰亚胺、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯等等)和其它。虽然桥接基片172被描述为均匀结构(见图2b)，但应理解，基片172可以由用作不同层的两种或多种不同的材料构成或相反。此外，可以使用与用于制造底部基片14的材料相同或不同的材料制作桥接基片172。
在将桥接电路组件70/170设置到RFID接头底部12上时，桥接电路组件70/170的导电层80/180将第一连接垫片30和第二连接垫片32电连接，因此闭合了电路图案。导电层80/180还用作共用电容器极板并形成具有多个调谐电容器极板40的电容器和绝缘层90。
图3是沿线3-3获得的图2的装置10的剖视图，所述装置具有图2b所示的桥接电路组件70的实施例。在该视图中，绝缘层90设置在桥接电路组件70的导电层80和多个调谐电容器极板40中的每一个之间。绝缘层90还将RFID接头底部12的天线20与导电层80断开以防止桥接电路组件70引起的天线20的短路。绝缘层90被描述成连续的，虽然可以理解，绝缘层90可以仅设置在一些区域(以防止经由导电层80的短路)，在这些区域中相对桥接电路组件70的导电层80设置了多个调谐电容器极板40和天线20。此外，虽然绝缘层90被描述成均匀结构，但应理解，层90可以由用作不同层的两种或多种不同材料组成或相反。
例如，绝缘层90可以包括但不限于，不导电粘合剂薄膜、绝缘背面上的双面粘合剂带、涂层(例如，涂剂、环氧树脂、焊料掩膜等)等。较佳地，绝缘层90具有所需的介电常数以获得电路所需的电容。绝缘层90还可以呈现足够的粘附力以将桥接电路组件70保持在连接位置。
虽然桥接电路组件70被描述成在被贴附到底部基片14之前包括绝缘层90，但应理解，可以分开设置桥接基片72和绝缘层90。例如，绝缘层90可以单独贴附到底部基片14上，随后贴附桥接基片72。该变化也可以用于连接这里描述的许多桥接电路组件，如果不是全部的话。
在将桥接电路组件70设置到RFID接头底部12上后，第一连接垫片30和第二连接垫片32与桥接电路组件70的导电层80电连接。在所述实施例中，例如可以通过彼此直接接触和通过诸如超声或热声(thermosonic)探针的能量辅助机械结合的电和机械地结合来实现第一和第二连接垫片30和32与导电层80之间的电连接。可供选择地，第一和第二连接垫片30和32可以通过任何本技术领域内合适的技术与导电层80电连接，所述技术诸如导电粘合剂(例如，Billerica，MA的EpoxyTechnology，Inc的EPOTEK E3116；St.Paul，MN的3M公司的3M 5303R Z-AxisAdhesive Film；等等)，导电粘合剂带(例如，3M公司的3M 9703 ElectricallyConductive Tape)，焊料，铆接等等。
本发明的桥接电路组件可以以各种朝向设置在RFID接头底部上以控制完成的RFID接头的最大电容。通过改变RFID接头底部上桥接电路组件的设置，可以改变由桥接电路组件的传导层和多个调谐电容器极板形成的电容器的有效面积，由此改变RFID接头的最大电容。依次，改变最大电容可以提供更多的RFID接头的谐振频率的控制。
图4a和4b示出本发明的可选实施例，由此最大电容作为电容器有效面积的函数加以控制。如图4a所示，可以设置桥接电路组件270从而桥接电路组件270的纵轴202和RFID接头底部212的第一轴204对准。第一轴204定义为与第一连接垫片230和第二连接垫片232两者相交的线。虽然在图4a中两个轴202和204描述成对准从而平行，但应理解这两个轴无需平行并可以是斜交的以在两个连接垫片230和240之间相交。
如图4a所示，桥接电路组件270可以相对于多个调谐电容器极板240中至少一个的一部分并留出多个调谐电容器极板240中至少一个的一部分不相对。所相对的部分被定义成由桥接电路组件270的共用电容器极板所直接相对的多个调谐电容器极板240中至少一个的这部分。虽然图4a将多个调谐电容器极板240中每一个的一部分描述成是被相对的，但应理解，所有或仅某些调谐电容器极板240可以由共用电容器极板直接相对。
通过改变多个调谐电容器极板240的相对部分的量，可以改变完成的RFID接头装置200的最大电容。通过设置桥接电路组件以选择性地形成每个调谐电容器极板240的相对部分的面积而对相对部分的面积控制，结合上述选择性地切断一个或多个调谐电容器极板连接260，允许选择电路电容的满范围，从0(例如，没有相对部分和所有调谐电容器极板连接都被切断，等等)，到满设计能力(例如，没有不相对的部分和没有连接被切断)。
图4b中描述了用于控制RFID接头装置的最大电容的技术的另一实施例。如图所示，桥接电路组件370可以比多个调谐电容器极板340中至少一个调谐电容器极板的宽度更窄(其中，宽度是在第一连接垫片330和第二连接垫片332之间沿第一轴304的横向测量的)。
只要设置桥接电路组件370以使其覆盖多个调谐电容器极板340中至少一个调谐电容器极板的至少一部分(创建多个调谐电容器极板的相对部分)并将第一接触垫片330电连接到第二连接垫片332，则无需对准桥接电路组件370的纵轴302和RFID接头底部312的第一轴304。
如图4b所示，桥接电路组件370具有比调谐电容器极板340的宽度小的宽度(沿纵轴302的横向测量)。较窄的桥接电路组件370可以通过减少桥接电路组件370和多个调谐电容器极板340形成的电容器有效表面积来降低装置300的最大电容。例如，在同一方向上将桥接电路组件370的宽度降低到调谐电容器极板340的尺寸以下便降低了调谐电容器极板340的相对部分面积，由此降低了所形成的电容器的有效表面积。相反，增加桥接电路组件370的宽度便增加了相对部分的尺寸，由此增加了有效表面积。因此，通过选择桥接电路组件370的宽度以限定每个调谐电容器极板340的相对部分面积来控制相对部分的面积，结合如上所述选择性地切断一个或多个调谐电容器基片连接，允许选择电路电容的满范围，从0到满设计能力。在组件370的宽度等于或大于多个调谐电容器极板340中每一个的最大宽度且该组件完全覆盖多个调谐电容器极板340中的每一个时，可以实现RFID接头装置300的最大电容，因此消除了多个调谐电容器极板340的任何非相对部分。
虽然示出桥接电路组件370以使其纵轴302基本平行于RFID接头底部312的第一轴304，但可以设置组件370以使纵轴302相对于第一轴304旋转以形成两个轴之间的角度。通过旋转桥接电路组件370，可以降低多个调谐电容器基本340的相对部分尺寸，因此降低所形成的电容器的有效表面积，依次，降低装置300的最大电容。
图5和6示出用于制作本发明RFID接头装置的一个方法的一部分。这里，基片网络400包括大量电路图案410a-410f(总的称作电路图案410)，在上两个(two-up)结构中它们沿网络400的长度隔开。电路图案410较佳地可以包括与上述单个电路图案相同的部件。可以在邻近的电路图案410之间分开网络400以提供单个射频识别接头装置。可以在从网络400分开之前完整地形成每个电路图案410。可供选择地，可以在从网络400分开之前仅仅部分形成电路图案410(接着在从网络400分开之后完成电路图案410)。例如，可以优选在电路图案410从网络400分开之前或之后将任何集成模具连接垫片分成模具连接末端。还可以优选在从网络400分开之前将集成电路模具设置和贴附到每个电路图案410上。
基片网络400上电路图案410之间的定向和间距仅仅是实例性的。例如，电路图案410可以从图5所述的方向旋转(这可以便于在网络形式中滚动切割)，或它们可以设置成基片网络400上的单排结构(上一个(one-up))、三排结构(上三个(three-up))，等等。
图6示出将桥接电路组件420a-420c(以下称作桥接电路组件420)设置在电路图案410上之后的图5基片网络400。每个所述桥接电路组件420足够长并包括合适的结构用于贴附到两个电路图案410上。
较佳地，桥接电路组件420可以包括与前述桥接电路组件相同的部件。这里，桥接电路组件420已与桥接电路组件网络422分开，如图6a所示。桥接电路组件420优选具有足够的尺寸来覆盖所示多个电容器极板(例如，图1的多个电容器极板40)并电连接到第一和第二连接垫片(例如，图1的30和32)。
图6b是沿线6b-6b的图6a的桥接电路组件网络422的剖视图。桥接电路组件网络422提供设置在共同的桥接基片424上的两个不同的桥接电路组件470，在所示实施例中，所述基片本身也提供所需的导电层，如图2b中关于桥接电路组件70所讨论的。和那个实施例不同，每个桥接电路组件470还包括绝缘层490的每一侧上的一层导电粘合剂486。桥接电路组件422包括两个桥接电路组件470，当RFID接头410从基片网络400分开时它们沿线6a-6a分开(见图6)。可以选择沿任何桥接电路组件网络422宽度设置的桥接电路组件470的数量来匹配沿基片网络400的宽度排列的电路图案的数量。
如上所述，基片网络400上电路图案410之间的定向和间距仅仅是实例性的。例如，如图7a-7b所示，电路图案410可以从图5所示的定向旋转。如图所示，电路图案510a-510f已从图5中它们的定向旋转了约90度。在图7a-7b所示的实施例中，桥接电路组件网络的长轴的中线(未示出)将平行于网络中线。桥接电路组件520a-520b可以设置在连续的网络上或可以切开成较小的长度并每次将一个或多个设置到组件500上。
图8a-8e示出根据本发明的桥接电路组件600的可选实施例。桥接电路组件600可以是金属箔(见图8a)，或基片620上的导电层630(见图8b剖视图)。可以采用用于形成导电图案的各种技术制成导电层630。例如，导电层630可以是层压箔或沉积膜。同样地，基片620可以由任一合适的材料或多个材料制成。合适基片材料的实例包括但不限于纸张、聚合材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，PEN、PET等等)、聚酰亚胺、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯等等)和其它。
在图8c所示的桥接电路组件600的可选实施例中，组件600包括围绕基片620的第一主表面的周边的边缘区带622。边缘区带622基本无导电层630，从而当单个桥接电路组件600从其网络分开时，没有暴露的金属边缘、刮削、细线或“细脉(stringer)”以短路下面的天线或电容器结构(见，例如图1的天线20和多个调谐电容器极板40)。
此外，桥接电路组件600可以用图8d所示的第一通路连接垫片640和第二通路连接垫片642形成图案。图8d还包括共用电容器极板650。可以采用用于形成导电图案的各种技术制作图8的导电层630。
图8e中，示出了本发明桥接电路组件600的另一个实施例。桥接电路组件600包括基片620和导电层630。导电层630包括第一通路连接垫片640、第二通路连接垫片642、共用电容器极板650和模具连接垫片660。第一和第二通路连接垫片640和642与模具连接垫片660和共用电容器极板650电连通。此外，在图8e中将模具连接垫片660描述成分别具有第一和第二模具连接末端660a和660b。
图9示出本发明的可选实施例。这里，具有桥接电路组件装置700的RFID接头包括RFID接头底部710和桥接电路组件750。RFID接头底部710包括底部基片712。底部基片712上形成图案的是天线720、第一和第二通路连接垫片730和732以及多个调谐电容器极板740。桥接电路组件750包括桥接基片752和导电层754。
RFID接头底部710的第一连接垫片730通过桥接电路组件750的导电层754电连接到第二连接垫片732。为了增长该电连接，第一通路连接760和第二通路连接762将第一和第二连接垫片730和732电连接到桥接电路组件750的导电层754。第一和第二通路连接760和762可以通过任何本技术领域中已知的装置电连接到导电层754，所述已知装置例如导电粘合剂、导电粘合剂带、焊料、直接接触等等。
为了防止桥接电路组件750的导电层754接触RFID接头底部710的多个调谐电容器极板740和天线720，绝缘层770设置在桥接电路组件750的导电层754和RFID接头底部710的电路图案之间。绝缘层770可以由本技术领域中已知的任何合适的材料制成。如图9所示，绝缘层770包括绝缘背面774和背面774两侧上的绝缘粘合剂772。
在图9所示的装置的可选实施例中，图10示出具有桥接电路组件装置800的RFID接头。不同于图9所示的装置，图10中的装置800包括桥接电路组件850的导电层854，它位于来自RFID接头底部810的桥接基片852的相对侧上。同样，图10的装置800描述了均匀绝缘层870，取代图9的合成双面绝缘粘合剂772和绝缘背面774。
通过导电层854和绝缘层870的机械形变构成桥接电路组件850的导电层854与RFID接头底部810的第一和第二连接垫片830和832的连接。可以通过使用铆接工具880将桥接电路组件850铆接到连接垫片830和832来实现该连接。铆接工具880的撕裂、剪切操作将来自桥接电路组件850的导电层854的金属形成铆接孔882。所形成的金属与第一和第二连接垫片830和832形成电接触。
图11和12示出本发明的可选实施例。在图11中，具有桥接电路组件装置900的RFID接头被描述成包括RFID接头底部910和桥接电路组件950。RFID接头底部910可以包括类似于上述实施例的结构。例如，RFID接头底部910可以包括底部基片912、第一和第二连接垫片930和932、天线920以及多个调谐电容器极板940。
为了将第一连接垫片930和第二连接垫片932电连接，桥接电路组件950设置在RFID接头底部910上。桥接电路组件950包括桥接基片952、传导层954、共用电容器极板(未示出)以及电连接到导电层954的模具组件980。模具组件980包括模具982和导电介质984，该导电介质将模具982的末端电连接到桥接电路组件950的导电层954。导电介质984可以是已知的用于将模具贴附到基片上的任何合适的材料，例如导电粘合剂、金属、回流的焊料凸起等等。桥接电路组件950的导电层954可以需要以本技术领域内已知的任何合适的电路图案来形成图案，例如，用于桥接电路组件950的电路图案可以包括图8e所示的电路图案。
为了防止桥接电路组件950的导电层954与多个调谐电容器极板940和天线920电连接，可以将绝缘层970设置在桥接电路组件950和RFID接头底部910之间。可以由本技术领域内已知的任何合适材料制成的绝缘层970覆盖多个调谐电容器极板940和天线920以防止产生短路并为电容器提供均匀的间距并可以用桥接电路组件950上的调谐电容器极板940和传导层954形成。
因为桥接电路组件950的导电层954在桥接基片952的相对主表面上，作为RFID接头底部910，所以第一通路连接960和第二通路连接962指向通过桥接电路组件950的桥接基片952。换句话说，第一和第二通路连接960和962延伸通过桥接基片952中的通路孔到达桥接电路组件950的导电层954，在该处建立电连接。可以使用本技术领域内已知的任何合适的材料制造第一和第二通路连接960和962，这些材料诸如金属、焊料、导电粘合剂等等。
一旦就位，共用电容器极板(见，例如，图8e的共用电容器极板350)形成具有多个调谐电容器极板940和绝缘层970的电容器。可以通过如上所述地选择性切断到多个调谐电容器极板940的连接来调节装置900的谐振频率。
图12示出本发明的另一个可选实施例。图12所示的具有桥接电路组件装置1000的RFID接头在设计上类似于图11的装置。例如，模具组件1080电连接到桥接电路组件1050的导电层1054。与图11所示的装置不同，图12的装置1000设置桥接电路组件1050的导电层1054面向RFID接头底部1010。由于这种排列，因而无需使通过桥接基片1052的通路孔将桥接电路组件1050的导电层1054电连接到RFID接头底部1010的第一和第二连接垫片1030和1032。取而代之，第一和第二通路连接1060和1062通过桥接电路组件1050的导电层1054将第一和第二连接垫片1030和1032电连接在一起而不通过桥接基片1052。这种排列的其它优点是提供给RFID模具组件1080的物理保护，这是因为它被锁在桥接电路组件1050和RFID接头底部1010之间的内部区域中。
绝缘层1070设置在桥接电路组件1050和RFID接头底部1010之间。绝缘层1070不仅保护模具组件1080不与RFID接头基片1012和天线1020接触，还沿桥接电路组件1050和多个调谐电容器极板1040的导电层1054形成电容器。
这里引用的所有专利文件、参考和出版物清楚地在此全文并入以供参考。讨论了本发明的示意性实施例且可以进行参考以在本发明的范围内进行变化。对于本技术领域中熟练的技术人员来说本发明的这些或其它变化和修改是明显的且不背离本发明的范围，应注意，本发明不限于这里所阐述的示意性实施例。因此，本发明仅由所附权利要求书加以限定。
权利要求
1.一种用于制造射频识别接头装置的方法，其特征在于，所述方法包括提供一包括第一和第二主表面的底部基片；在所述底部基片的第一主表面上设置电路图案，所述电路图案包括天线图案，包括第一和第二端以及多个线圈，其中所述天线图案的第一端置于由所述多个线圈限定的内空间内而所述天线图案的第二端置于所述多个线圈之外；第一连接垫片和第二连接垫片，其中所述第一连接垫片与所述天线图案的第一端电连通而所述第二连接垫片与所述天线图案的第二端电连通；以及多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板通过调谐电容器极板连接与所述天线图案电连通；提供包括导电层的桥接电路组件；通过桥接电路组件的导电层将第一连接垫片电连接到第二连接垫片；以及形成电容器，所述电容器包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量所述装置的谐振频率；和选择性地切断至少一个所述调谐电容器极板的连接。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个调谐电容器极板中的每一个调谐电容器极板都包括由共用电容器直接相对的相对部分，其中所述方法还包括通过设置桥接电路组件来选择性地形成每个调谐电容器极板的相对部分的面积以确定电容器的电容。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥接电路组件横越底部基片的第一主表面上天线图案的第一端和第二端之间的多个线圈。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥接电路组件还包括具有第一主表面和第二主表面的桥接基片，其中导电层设置在桥接基片的第一主表面上，且其中所述方法还包括设置桥接电路组件，从而使桥接基片的第二主表面面向底部基片的第一主表面；以及设置通过桥接基片的第一和第二通路连接，其中第一和第二通路连接将第一连接垫片和第二连接垫片电连接到桥接电路组件的导电层。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括设置绝缘层，该绝缘层包括共用电容器极板与各调谐电容器极板之间的粘合剂。
7.一种射频识别接头装置，其特征在于，包括射频识别接头底部，它包括底部基片，包括第一和第二主表面；天线图案，包括第一和第二端以及多个线圈，其中天线图案的第一端位于由所述多个线圈形成的内部空间内而天线图案的第二端位于多个线圈之外；第一连接垫片和第二连接垫片，其中第一连接垫片与天线图案的第一端电连通而第二连接垫片与天线图案的第二端电连通；以及多个调谐电容器极板，每个调谐电容器极板经由调谐电容器极板连接与天线图案电连通；桥接电路组件，包括导电层；以及电容器，包括多个调谐电容器极板和共用电容器极板，其中桥接电路组件的导电层形成共用电容器极板，进而其中第一连接垫片通过桥接电路组件的导电层电连接到第二连接垫片。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个断开的调谐电容器极板，它设置成与共用电容器极板相对并通过绝缘层与共用电容器极板分开，其中断开的调谐电容器极板不与天线电连通。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，多个调谐电容器极板中的至少一个调谐电容器极板包括由共用电容器直接相对的相对部分和不由共用电容器直接相对的非相对部分。
10.如权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括置于共用电容器极板和每个调谐电容器极板之间的粘合剂。
全文摘要
揭示了具有桥接电阻组件(70)的射频识别标签装置(10)和用于高容量、低成本制造的方法。本发明的桥接电路组件(70)和方法可以通过提供单侧电路设计降低RFID标签装置的复杂性。可以通过切断到形成部分电容器结构的一个或多个调谐电容器极板(40)的所选连接(42)调节装置上形成的电路的谐振频率。切断到调谐电容极板的连接改变电路的电容，从而改变电路的谐振频率。此外，本发明的装置和方法允许选择将模具设置到天线基片上或桥接电路组件上。
文档编号B42D15/10GK1554071SQ02817546
公开日2004年12月8日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年7月19日
发明者W·C·埃格伯特, W C 埃格伯特 申请人:3M创新有限公司
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