專利名稱：非接觸式電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸型電子標(biāo)簽的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明可以更加精確地但非專有地應(yīng)用于意欲附著(affixed)在物體的金屬表面上的電子標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
電子標(biāo)簽意味著包括基板、具有電子芯片的近場通信電路和近場通信天線的組件，允許非接觸式通信來建立與外部設(shè)備的交換數(shù)據(jù)。所述天線通常與電子芯片相連，并且不但用作非接觸式通信裝置，而且用于產(chǎn)生饋送給電子芯片所需的能量。為了確保在標(biāo)簽和外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)的最優(yōu)傳輸而與標(biāo)簽的金屬性環(huán)境無關(guān)，所述標(biāo)簽配置有磁屏蔽層，所述磁屏蔽層能夠包括近場通信電路。具體地，這對于嵌入到移動電話中的“非接觸支付”特別有利，所述移動電話包括電池并且有時甚至包括金屬外殼，當(dāng)將標(biāo)簽附著到所述電話時，金屬外殼可能極大地?fù)p壞至外部讀取器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。在現(xiàn)有技術(shù)中已知一種設(shè)計用于金屬環(huán)境的非接觸式標(biāo)簽，具體地根據(jù)文獻(xiàn) W02008/065278。在這一文獻(xiàn)中，標(biāo)簽包括由磁超導(dǎo)材料構(gòu)成的中間層，所述中間層抵靠在承載有天線和微電路的基板上。由基板、天線和微電路組成的組件隨后通過層壓或鑄造嵌入到由塑料制成的覆蓋物中。由于除了承載有天線和微電路的基板之外還存在中間層和覆蓋物，這樣獲得的標(biāo)簽的缺點是所述標(biāo)簽仍然相對較厚。此外，在該文獻(xiàn)中，在相對較大的表面積上延伸的天線的尺寸限定了標(biāo)簽的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
因此，當(dāng)前需要小厚度、小尺寸和低制造成本的可定制標(biāo)簽。此外，這種標(biāo)簽必須設(shè)計用于在例如移動電話附近的金屬環(huán)境中工作。本發(fā)明的具體目的是提供一種滿足這種需求的標(biāo)簽。為此目的，本發(fā)明的目標(biāo)是一種非接觸式電子器件，包括近場通信天線、與所述天線相連的微電路以及配置為實質(zhì)上面對所述天線而延伸的磁屏蔽層，其中將天線和微電路組合成模塊，以及所述設(shè)備包括在一個面上具有開口腔體的本體，在所述腔體中容納了所述模塊和所述屏蔽層，使得所述屏蔽層封閉(close off)所述腔體。由于本發(fā)明，有利地優(yōu)化了標(biāo)簽的厚度。實質(zhì)上，將所述屏蔽層容納在與所述模塊相同的腔體中，并且所述屏蔽層封閉了這一腔體。屏蔽層的這種雙重功能使其可以優(yōu)化標(biāo)簽的厚度。此外，由于將天線合并到所述模塊中的事實，可以將標(biāo)簽的長度和寬度實質(zhì)上減小至天線的有效表面。此外，這種標(biāo)簽的制造相對簡單，因為所有需要的就是在基板層中形成腔體，并且合并諸如天線、微電路和屏蔽層之類的不同功能元件。根據(jù)本發(fā)明的器件可以附加地包括一個或另一個特征，其中-所述腔體包括深的中心區(qū)，用于容納所述模塊；以及升高的外圍區(qū)，圍繞所述中心區(qū)，用于容納所述屏蔽層；-所述腔體配置有外壁和底部，所述外壁包括將中心區(qū)和外圍區(qū)相分離的上部臺階，以形成支撐所述屏蔽層的上部邊緣；-所述腔體配置有外壁和底部，所述外壁包括在中心區(qū)中將容納微電路的第一區(qū)域與容納模塊基板的第二區(qū)域相分離的下部臺階，以形成支撐所述模塊基板的下部邊緣， 所述模塊基板承載微電路和天線；-所述模塊包括承載微電路和天線的基板；-所述本體包括導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)實質(zhì)上圍繞所述天線的外周長，并且在與包含天線的平面平行的平面內(nèi)、或者在包含天線的平面內(nèi)延伸；-所述設(shè)備是非接觸型的標(biāo)簽。本發(fā)明的目的還在于一種用于非接觸型標(biāo)簽的基板，包括大體為盤狀的本體和組成所述標(biāo)簽的可分離小盤，其中所述標(biāo)簽是根據(jù)本發(fā)明所述的器件，所述腔體延伸到所述
小盤中。根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)簽基板也可以包括以下特征，其中-所述可分離小盤由在基板中形成的易斷裂線來限定，并且設(shè)計為允許只通過手動壓力將所述小盤從所述基板分離；-所述易斷裂線包括貫通孔和/或盲孔；-所述本體包括兩個可分離小盤，組成并排且彼此面對的第一標(biāo)簽和第二標(biāo)簽。最后，本發(fā)明的目的是一種電子器件的制造方法，所述電子器件包括近場通信天線、與所述天線相連的微電路以及實質(zhì)上面對所述天線延伸的屏蔽層，形成腔體，腔體的尺寸被定位容納所述模塊和所述屏蔽層，所述腔體包括深的中心區(qū)，用于容納所述模塊；以及外圍區(qū)，圍繞所述深的中心區(qū)，用于容納所述屏蔽層；。根據(jù)本發(fā)明的方法也可以包括一個或另一個以下特征，其中-所述中心區(qū)包括第一中心區(qū)，配置有用于容納所述微電路的底部；以及第二外圍區(qū)，相對于第一中心區(qū)升高，限定了相對于底部的臺階，以容納所述模塊的基板，所述模塊的基板承載所述天線和所述微電路；-所述腔體包括分別與第一外圍區(qū)、第二中間區(qū)和第三中心區(qū)相對應(yīng)的三個層階 (level)，所述第一外圍區(qū)用于容納所述屏蔽層，所述第二中間區(qū)用于容納承載所述天線和所述微電路的模塊的次要部分(subtitle)，以及所述第三中心區(qū)用于容納所述微電路。


根據(jù)參考附圖進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得清楚明白，其中圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明第一實施例的非接觸型標(biāo)簽的基板的頂視圖；圖2示出了沿圖1的基板的2-2線得到的截面圖；圖3示出了根據(jù)圖1的基板的第二實施例的、沿圖1的器件的2-2線得到的截面圖；圖4-圖7示意性地說明了圖1的設(shè)備的不同制造步驟；圖8示出了用于承載兩個非接觸式性標(biāo)簽的非接觸型標(biāo)簽基板的頂視圖9示出了沿圖8的基板的IX-IX線得到的截面圖；圖10示出了承載形成圖1設(shè)備的可分離小盤的非接觸式電子標(biāo)簽的移動電話。
具體實施例方式圖1示出了包括根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電子器件和承載所述電子器件的基板的組件。所述組件被分配了總的參考數(shù)字10，所述電子器件被分配了參考數(shù)字12，以及所述基板被分配了參考數(shù)字14。在所述示例中，器件12是非接觸型電子標(biāo)簽。例如，所述標(biāo)簽12包括本體16，所述本體具有實質(zhì)上等于600微米的厚度。例如，所述本體16由諸如PVC、或者甚至是PC(聚碳酸酯)、PE (聚乙烯)等之類的塑料構(gòu)成。優(yōu)選地，該本體16通過將塑料層層壓在一起來構(gòu)成。例如，所述本體16通過由例如塑料制成的至少兩層的層壓來構(gòu)成，并且層壓在一起。 在第一實施例中，本體16形成為塑料單層。如圖2所示，所述標(biāo)簽12包括近場通信天線18和與所述天線18相連的微電路 20(如圖1中的虛線所示)。微電路20和天線18—起組成了能夠與諸如專用讀取器之類的外部設(shè)備進(jìn)行通信的近場通信裝置。例如，標(biāo)簽12的近場通信裝置22和讀取器能夠依照IS014443通信協(xié)議進(jìn)行通信。例如，天線18由多個導(dǎo)電線圈構(gòu)成，并且限定了用于接收磁場的有效表面S。出于本發(fā)明的目的，有效表面S意味著當(dāng)磁場橫穿時產(chǎn)生在天線18中流通的感應(yīng)電流的天線 18的表面區(qū)域。在該示例中，這種有效表面S由天線18的外周長來限定。此外在這一示例中，天線18由兩個部分18A和18B組成。此外，標(biāo)簽12包括磁屏蔽層M，所述磁屏蔽層配置用于至少部分地面對天線18的表面S延伸。這種層M使得尤其可以減小由位于標(biāo)簽12附近的金屬環(huán)境產(chǎn)生的磁干擾。 例如，層M由電絕緣和磁通材料構(gòu)成，例如鐵氧體(ferrite)。所述層的厚度被包括在100 微米和300微米之間，并且其相對磁導(dǎo)率大致是100。優(yōu)選地，層M具有略大于天線18表面S的尺寸，并且設(shè)置在標(biāo)簽12中以便覆蓋其整個表面S。更具體地并且根據(jù)本發(fā)明，將天線18和微電路20組合在單一的模塊沈中，如圖 4A或4B詳細(xì)說明的。優(yōu)選地，該模塊沈包括承載有微電路20和天線18的基板觀。例如， 基板由第一面28A和相對的第二面^B限定，所述面之一承載微電路四和至少一部分天線18，天線18可以包括在如圖2所示的基板觀的每一面^A、28B上延伸的兩個部分18A、 18B。在圖4A所示的示例中，微電路20通過引線觸點裝配，將微電路20封裝在聚合物樹脂殼21中。這種工藝稱作“引線鍵合”。在圖4B所示的變體中，通過芯片轉(zhuǎn)移工藝將微電路20裝配到基板觀上，在這種情況下對微電路20進(jìn)行“倒裝法”安裝。更精確地，標(biāo)簽12包括在標(biāo)簽12的本體16的面16A、16B之一上的開口腔體30。 在所述腔體30內(nèi)按照以下方式容納了模塊沈和屏蔽層M 使得所述屏蔽層M封閉所述腔體30。因此，將模塊沈完全合并到標(biāo)簽12的本體16中，并且在不移除屏蔽層M的情況下不能取出模塊26，所述屏蔽層M封閉了腔體30并且將模塊沈隱藏到標(biāo)簽12的本體中。
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優(yōu)選地，腔體30由外壁32和底部34限定，所述腔體30包括中心區(qū)，用于容納模塊；以及外圍區(qū)38，圍繞所述中心區(qū)36，用于容納屏蔽層M。如圖2所示，調(diào)節(jié)外圍區(qū)38的尺寸以完全容納屏蔽層M。此外，外壁32優(yōu)選地包括將中心區(qū)36和外圍區(qū)38相分離的上部臺階40，以形成支撐屏蔽層M的上部邊緣41。在上述示例中，中心區(qū)36本身由兩個明顯的區(qū)域構(gòu)成，即，用于容納微電路20的第一中心區(qū)42，以及用于容納模塊沈的基板28的第二外圍區(qū)44。優(yōu)選地，中心區(qū)36包括下部臺階46，用于形成支撐模塊25的基板觀的下邊緣48，所述模塊25的基板觀承載微電路20和天線18。因此，下部臺階46和腔體30的底部34限定了用于容納微電路20的深區(qū)域42。優(yōu)選地如圖1和2所示，非接觸型標(biāo)簽12形成非接觸式標(biāo)簽基板14的可分離盤。 在所述示例中，基板14由與組成標(biāo)簽12的本體16相同的塑料構(gòu)成，標(biāo)簽12和基板14提取自相同的原料。例如，基板14由塑料構(gòu)成的至少兩層層壓形成，并且層壓在一起。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中(如圖1所示)，基板14限定了與標(biāo)準(zhǔn)微電路卡格式一致的外部尺寸，例如IS07816標(biāo)準(zhǔn)的ID-I格式。然而，優(yōu)選地，所述卡具有小于與IS07816 標(biāo)準(zhǔn)一致的800微米的厚度。作為一個變體，所述厚度可以是約600微米。例如，組成標(biāo)簽12的小盤由易斷裂線50限定，所述易斷裂線設(shè)置在基板14中，并且配置用于允許通過只沿該線50的手動壓力將小盤12與基板14相分離。例如，線50包括貫通孔52和/或盲孔M。在所示示例中，小盤12具有實質(zhì)上矩形的一般形狀，沿形成小盤的矩形的短側(cè)邊緣實現(xiàn)貫通孔52，并且沿形成小盤的矩形的長側(cè)邊緣實現(xiàn)盲孔M。在本發(fā)明的實施例中，標(biāo)簽12具有例如約15mmX30mm的尺寸，可能是 30mmX 20mm。在所示示例中，優(yōu)選地，腔體30的外圍區(qū)38至少延伸穿過整個小盤12，例如延伸至小盤12外圍的任一側(cè)。因此，易斷裂線50部分地在屏蔽層M上延伸，并且該線50包括穿過屏蔽層M厚度的至少一個通孔。此外，優(yōu)選地，屏蔽層M包括朝著腔體30外部的第一面24A，通過粘附以允許將可分離小盤轉(zhuǎn)移到設(shè)備的外部部件表面的第一粘合劑涂層在基板的表面流動。優(yōu)選地，該第一粘合劑涂層配置有可移動非粘附性箔片，以便于器件的處理，并且避免在粘合劑涂層上堆積灰塵和顆粒。另外，屏蔽層M包括朝向腔體30內(nèi)部的第二面MB。該面24B例如包括第二粘合劑涂層，使得可以通過粘合劑將層M轉(zhuǎn)移到腔體30中。分離的小盤組成了具有讀取面12B和屏蔽面12A的非接觸式電子標(biāo)簽12，從所述讀取面12B可以在近場通信裝置和外部讀取器之間交換數(shù)據(jù)，所述屏蔽面12A能夠限制通過其上附著所述標(biāo)簽的物體產(chǎn)生的所有干擾。例如，可分離小盤或者非接觸型電子標(biāo)簽合并了電子支付功能，并且傾向于通過粘合劑轉(zhuǎn)移到移動電話終端60，如圖10所示。具體地，在該圖中可以看出，將標(biāo)簽12粘貼到電話的背部。圖8和圖9也示出了標(biāo)簽基板的另一個實施例，在所述標(biāo)簽基板中可以放置兩個非接觸型標(biāo)簽。
基板14包括卡本體，所述卡本體具有至少第一電子標(biāo)簽64和第二電子標(biāo)簽66。所述標(biāo)簽分別包括第一和第二轉(zhuǎn)發(fā)器組件，所述轉(zhuǎn)發(fā)器組件能夠通過磁場的施加而被激活。優(yōu)選地，將這些電子標(biāo)簽沿卡本體的縱向方向并排地并且彼此面對地設(shè)置。在這種情況下，基板配置有分離兩個區(qū)域Zl、Z2的弱化線62，每一個區(qū)域均承載電子標(biāo)簽64、66 之一。該弱化線包括例如兩個盲孔，所述盲孔在彼此相對的卡基板的兩個面上具有“U”形剖面。所述標(biāo)簽也配置為彼此面對，并且按照以下方式在相對的每一個面上形成腔體使得所述標(biāo)簽按照相對的朝向設(shè)置。標(biāo)簽的這種面對面的結(jié)構(gòu)也具有以下優(yōu)點具體地在定制的情況下，防止將磁場施加至所述基板的面之一，從而引起兩個應(yīng)答器組件的激活。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例如圖3所示。在該圖中，向等效的元件分配相同的參考數(shù)字。在該第二實施例中，標(biāo)簽12也包括導(dǎo)電環(huán)70，所述導(dǎo)電環(huán)組成對天線18的增益進(jìn)行放大的裝置，所述導(dǎo)電環(huán)在與包含至少一部分天線18A或18B的平面相同的平面、或者與其平行的平面(如圖3所示)內(nèi)的天線18的外周長周圍延伸。因此，所述環(huán)70例如包括在組成標(biāo)簽12的本體16的層之一的一個表面上沉積導(dǎo)電墨水。優(yōu)選地在這種情況下，標(biāo)簽12的本體16包括至少兩個塑料層。此外在這種情況下，優(yōu)選地將所述環(huán)70設(shè)置為橫跨在易斷裂線50上，所述易斷裂線50限定了下盤的外周長，使得通過延伸所述環(huán)盡可能地靠近可分離小盤的外周長而最大化所述環(huán)的寬度。現(xiàn)在將參考圖5至圖7描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的組件10的制造方法的基本步驟。首先例如，通過將多個層層壓到一起來形成組成標(biāo)簽的基板在內(nèi)的卡本體。例如， 層壓至少兩個層以便獲得具有小于等于600微米厚度的卡本體。此外如圖5所示，優(yōu)選地， 將導(dǎo)電墨水的環(huán)70沉積到所述層之一的一個面上，使得一旦將模塊容納在所述標(biāo)簽中，那么該環(huán)圍繞所述模塊。那么，所述方法包括在卡腔體20中機(jī)加工腔體的步驟。優(yōu)選地，預(yù)先限定了可分離小盤12的位置Z，并且在位置Z機(jī)加工所述腔體30。這種腔體通常通過機(jī)械加工獲得，典型地通過在三個連續(xù)執(zhí)行的操作中磨制 (milling)或者锪孑L (spot facing)-大锪孔操作以形成外圍區(qū)域38，-中等锪孔操作以形成中間區(qū)域44，-小锪孔操作以形成較深的中心區(qū)42。因此，在單一的锪孔操作中形成了腔體，锪孔工具移動以形成不同的臺階。然后，所述方法包括按照以下方式將模塊沈容納在腔體30中(圖幻的步驟，使得模塊26的基板觀擱(rest)在圍繞較深區(qū)域42的內(nèi)部外邊緣48上，以及將磁屏蔽層M 容納到腔體30內(nèi)的步驟，如圖6所示優(yōu)選地，通過粘合劑將該屏蔽層M轉(zhuǎn)移到腔體30的內(nèi)部。此外，所述屏蔽層M在與膠合到腔體底部的面相對的面上包括配置有可去除抗粘合箔片的粘合劑涂層。最后，所述方法包括沿由位置Z限定的邊界預(yù)切割小盤的步驟，以形成如圖7所示的從基板可分離的小盤。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，這種預(yù)切割步驟包括形成易斷裂線50，所述易斷裂線允許只通過手動壓力將小盤從所述本體分離。 受益于本發(fā)明，由于將屏蔽層M合并到基板、以及將應(yīng)答器組件也合并到與屏蔽層相同腔體中的事實，可以相對地減小基板的厚度。
權(quán)利要求
1.一種非接觸式電子器件(12)，包括近場通信天線(18)、與所述天線(18)相連的微電路(20)、以及配置為實質(zhì)上面對所述天線08)而延伸的磁屏蔽層(M)，其中將天線(18) 和微電路00)組合成模塊06)，以及所述器件(1 包括本體(16)，本體(16)在其一個面上具有開口腔體(30)，在所述腔體中容納所述模塊06)和所述屏蔽層(M)，使得所述屏蔽層(24)封閉所述腔體(30)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的器件(12)，其中所述腔體(30)包括深的中心區(qū)(36)，用于容納所述模塊06)；以及升高的外圍區(qū)(38)，圍繞所述中心區(qū)(36)，用于容納所述屏蔽層(24)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的器件(12)，其中所述腔體(30)配置有外壁(3 和底部 (34)，所述外壁(3 包括將中心區(qū)(36)和外圍區(qū)(38)相分離的上部臺階(38)，以形成支撐所述屏蔽層04)的上部邊緣Gl)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的器件(12)，其中所述腔體(30)配置有外壁(3 和底部 (34)，所述外壁包括在中心區(qū)中的下部臺階(46)，用于將容納微電路OO)的第一區(qū)域02) 與容納模塊06)基板08)的第二區(qū)域相04)分離的，以形成支撐所述模塊06)基板08) 的下部邊緣(48)，所述模塊06)基板08)承載微電路OO)和天線(18)。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件(12)，其中所述模塊包括承載微電路OO)和天線(18)的基板。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件(12)，其中所述本體包括導(dǎo)電環(huán)(70)，所述導(dǎo)電環(huán)實質(zhì)上圍繞所述天線(18)的外周長，并且在與包含天線(18)的平面平行的平面內(nèi)或者在包含天線(18)的平面內(nèi)延伸。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件(12)，其中所述器件是非接觸型標(biāo)簽。
8.一種用于非接觸型標(biāo)簽(1 的基板(14)，包括大體為盤狀的本體和組成所述標(biāo)簽的可分離小盤(12)，其中所述標(biāo)簽(1 是根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的器件，所述腔體延伸到所述小盤中。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的基板(14)，其中所述可分離小盤(1 由在基板(14)中設(shè)置的易斷裂線(50)來限定，所述易斷裂線設(shè)計為允許只通過手動壓力將所述小晶片(12) 從所述基板(14)分離。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的基板(14)，其中所述易斷裂線(50)包括貫通孔和/或盲孔(54)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的基板(14)，所述基板(14)的本體包括兩個可分離小盤(12A、12B)，組成沿所述基板(14)的縱向方向并排設(shè)置且彼此面對的第一標(biāo)簽和第二標(biāo)簽。
12.一種制造電子器件(1 的方法，所述電子器件(1 包括近場通信天線(18)、與所述天線(18)相連的微電路OO)以及實質(zhì)上面對所述天線(18)延伸的屏蔽層04)，其中形成腔體(30)，腔體的尺寸被定為容納模塊06)和所述屏蔽層(M)，所述腔體(30)包括 深的中心區(qū)，用于容納所述模塊06)；以及外圍區(qū)，圍繞所述深的中心區(qū)，用于容納所述屏蔽層(24)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述中心區(qū)(36)包括第一中心區(qū)(42)，配置有用于容納所述微電路OO)的底部(34)；以及第二外圍區(qū)(44)，相對于第一中心區(qū)02)升高，限定了相對于底部(34)的臺階06)，以容納所述模塊06)的基板( )，所述模塊的基板0 承載所述天線0 和所述微電路00)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述腔體(30)包括分別與第一外圍區(qū) (38)、第二中間區(qū)04)和第三中心區(qū)06)相對應(yīng)的三個層階，所述第一外圍區(qū)用于容納所述屏蔽層(M)，所述第二中間區(qū)用于容納承載所述天線(18)和所述微電路OO)的模塊 (26)基板08)，以及所述第三中心區(qū)G6)用于容納所述微電路00)。
全文摘要
一種非接觸式電子標(biāo)簽。本發(fā)明公開了一種非接觸式電子器件(12)，包括近場通信天線(18)、與所述天線(18)相連的微電路(20)以及配置為實質(zhì)上面對所述天線(28)延伸的磁屏蔽層(24)。將天線(18)和微電路(20)組合成模塊(26)，以及所述器件(12)包括本體(16)，本體(16)在一個面上具有開口腔體(30)，在所述腔體中容納所述模塊(26)和所述屏蔽層(24)，使得所述屏蔽層(24)封閉所述腔體(30)。
文檔編號G06K19/077GK102339409SQ20111020199
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者弗朗索瓦絲·洛奈 申請人:歐貝特科技公司